ÖMER YALÇIN

Bir Tarımsal Fotovoltaik (AgriPV) Sisteminin Elektriksel Performansı ve Işık Dağılımı Analizi: Balıkesir-Havran Taşarası Örneği

Abstract

Fotovoltaik (PV) sistemler, tarım sektörüyle ciddi arazi kullanım çatışmalarına yol açabilecek geniş arazi alanları gerektirir. Tarımsal fotovoltaik (AgriPV) sistemler, aynı arazi parçasında eş zamanlı tarımsal üretim ve yenilenebilir enerji üretimine olanak sağlayarak son derece sürdürülebilir ve yenilikçi bir çözüm sunar. Bu çalışmada, FrontAg Nexus projesi kapsamında Havran (Balıkesir, Türkiye) Taşarası’nda planlanan pilot bir AgriPV sisteminin kapsamlı elektriksel performans ve dinamik ışık dağılımı analizi sunulmaktadır. Önerilen sistem, toplam 14,04 kWp (DC) ve 10 kWe (AC) kurulu kapasiteye ulaşan 24 adet çift taraflı TopCon PV modülü kullanmaktadır. Yıllık enerji verimi 20,15 MWh olarak sağlam bir şekilde tahmin edilmektedir. Bitki büyüme koşullarını optimize etmek için modüller, dama tahtası düzeni kullanılarak 21°’lik sabit bir eğim açısıyla doğu-batı yönünde stratejik olarak yerleştirilmiştir. Rhinoceros yazılımı ve Ladybug çevre simülasyon araçları kullanılarak detaylı bir Fotosentetik Aktif Radyasyon (PAR) analizi yapılmıştır. 120 ölçüm noktasından titizlikle seçilen 33 temsili noktaya dayanarak, modüllerin altındaki üst, orta ve alt sıralar için yıllık ortalama PAR değerleri sırasıyla 668, 658 ve 649 µmol/m²s olarak hesaplanmıştır. Özellikle, alt sıra, açık yapısal boşluklara yakınlığı nedeniyle yaz aylarında 1024 µmol/m²s’lik bir tepe radyasyon değerine ulaşmıştır. Analitik sonuçlar, önerilen dama tahtası düzeninin, aşırı gölgelenmeyi önlerken verimli temiz enerji üretimini de koruyarak son derece dengeli bir ışık dağılımı sağladığını kesin olarak göstermektedir. Bu, tarımsal fotovoltaik sistemlerin bölgesel enerji dönüşümünü ve sürdürülebilir arazi kullanımını yönlendirmedeki derin uygulanabilirliğini ortaya koymaktadır.

Biyografi

Ömer Yalçın, ODTÜ-GÜNAM’da fotovoltaik sistemler, agrivoltaik sistem tasarımı ve güneş enerjisi uygulamaları alanlarında uzmanlaşmış bir araştırmacıdır. Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi’nden İleri Teknolojiler alanında yüksek lisans (2019) ve Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi’nden Enerji Sistemleri Mühendisliği lisans (2014) derecelerini almıştır. Yüksek lisans tezi, farklı iklim koşullarındaki güneş enerjisi santrallerinin performans değerlendirmesine odaklanmıştır.

Akademiye geçmeden önce Kalyon PV’de Ar-Ge Mühendisi, çeşitli enerji şirketlerinde Saha Müdürü, Proje Müdürü ve Enerji Sistemleri Mühendisi olarak görev yaparak geniş bir sektör deneyimi edinmiştir. 2023 yılından itibaren ODTÜ-GÜNAM Modül Teknolojileri Birimi’nde araştırmacı olarak çalışmaktadır. Uzmanlığı; güneş enerjisi santrallerinin tasarımı, planlanması ve performans analizi, agrivoltaik sistem tasarımı ve optimizasyonu, enerji depolama sistemleri entegrasyonu ile PVsyst, Helioscope ve Ladybug Tools gibi simülasyon araçlarıyla deneysel ve sayısal analizleri kapsamaktadır. Ayrıca PMI-PMP, Professional Scrum Master ve MS Project alanlarında profesyonel sertifikalara sahiptir.

Ömer Yalçın, Renewable Energy dergisinde yayımlanan makale ve hakemli konferans sunumları dahil olmak üzere agrivoltaik sistemler alanında çeşitli bilimsel çalışmalar kaleme almıştır. Agrivoltaik modül tasarımı ve tarımsal ürün yetiştirme sistemi üzerine iki ayrı patent ve tasarım tescili bulunmaktadır. Horizon Europe çerçevesinde yürütülen PV4Plants ve Solarhub projeleri ile TUBİTAK destekli S-ATP projesi gibi ulusal ve uluslararası araştırma işbirliklerinde aktif rol üstlenmektedir. Çalışmaları; güneş enerjisini tarımsal üretimle bütünleştiren yenilikçi sistem çözümlerini, saha tabanlı deneysel araştırmayı ve simülasyon odaklı performans analizini bir arada yürütmektedir.