Renewable Energy and Hydrogen Storage System Analysis for Carbon Neutral Campuses with HOMER

Faruk Barlaz; Yahya Akıl; Cem Haydaroglu; Heybet Kılıç

Makale detayları

Renewable Energy and Hydrogen Storage System Analysis for Carbon Neutral Campuses with HOMER

Yazarlar:

Faruk Barlaz | Yahya Akıl | Cem Haydaroglu | Heybet Kılıç

Yayıncı:

Bingol University

Ana Başlıklar:

Elektrik Enerjisi Depolama | Elektrik Enerjisi Üretimi (Yenilenebilir Kaynaklar Dahil | Fotovoltaikler Hariç) | Elektrik Tesisleri

Dergi:

Türk Doğa ve Fen Dergisi Vol.14 Issue 1, pp.136-145

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

3/2025

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2001344023

pISSN:

2149-6366

Anahtar kelimeler:

Özet:

 This study focuses on the design and techno-economic analysis of a Hybrid Energy System HES aimed at reducing carbon emissions for Dicle University in Diyarbakır, Turkey. The system integrates photovoltaic panels PV, wind turbines WT, battery storage systems BSS, electrolyzers, and hydrogen storage tanks HST to create a sustainable and efficient energy solution. Diyarbakırs high solar radiation and wind potential make it a suitable location for such an implementation. HOMER Pro software was utilized to model and optimize the system based on local meteorological data, evaluating the technical and economic performance. The designed HRES meets a daily energy demand of 34.3 kWh and is composed of an 8 kW PV array, a 5 kW WT, an 18 kWh BSS, a 7 kW electrolyzer, and a 400 kg hydrogen storage capacity. The system has a total capital cost of 287,577, a Net Present Cost NPC of 588,188, and a Levelized Cost of Energy LCOE of 11.09kWh. The results demonstrate the feasibility and efficiency of integrating renewable energy with hydrogen storage to achieve energy reliability, sustainability, and reduced carbon emissions.

 This study focuses on the design and techno-economic analysis of a Hybrid Energy System HES aimed at reducing carbon emissions for Dicle University in Diyarbakır, Turkey. The system integrates photovoltaic panels PV, wind turbines WT, battery storage systems BSS, electrolyzers, and hydrogen storage tanks HST to create a sustainable and efficient energy solution. Diyarbakırs high solar radiation and wind potential make it a suitable location for such an implementation. HOMER Pro software was utilized to model and optimize the system based on local meteorological data, evaluating the technical and economic performance. The designed HRES meets a daily energy demand of 34.3 kWh and is composed of an 8 kW PV array, a 5 kW WT, an 18 kWh BSS, a 7 kW electrolyzer, and a 400 kg hydrogen storage capacity. The system has a total capital cost of 287,577, a Net Present Cost NPC of 588,188, and a Levelized Cost of Energy LCOE of 11.09kWh. The results demonstrate the feasibility and efficiency of integrating renewable energy with hydrogen storage to achieve energy reliability, sustainability, and reduced carbon emissions.

 This study focuses on the design and techno-economic analysis of a Hybrid Energy System HES aimed at reducing carbon emissions for Dicle University in Diyarbakır, Turkey. The system integrates photovoltaic panels PV, wind turbines WT, battery storage systems BSS, electrolyzers, and hydrogen storage tanks HST to create a sustainable and efficient energy solution. Diyarbakırs high solar radiation and wind potential make it a suitable location for such an implementation. HOMER Pro software was utilized to model and optimize the system based on local meteorological data, evaluating the technical and economic performance. The designed HRES meets a daily energy demand of 34.3 kWh and is composed of an 8 kW PV array, a 5 kW WT, an 18 kWh BSS, a 7 kW electrolyzer, and a 400 kg hydrogen storage capacity. The system has a total capital cost of 287,577, a Net Present Cost NPC of 588,188, and a Levelized Cost of Energy LCOE of 11.09kWh. The results demonstrate the feasibility and efficiency of integrating renewable energy with hydrogen storage to achieve energy reliability, sustainability, and reduced carbon emissions.

 Bu çalışmada, Türkiyedeki Dicle Üniversitesi için karbon emisyonlarını azaltmayı amaçlayan bir Hibrit Enerji Sisteminin HES tasarımına ve tekno-ekonomik analizine odaklanmaktadır. Sistem, sürdürülebilir ve verimli bir enerji çözümü oluşturmak için fotovoltaik panelleri PV, rüzgar türbinlerini WT, pil depolama sistemlerini BSS, elektrolizörleri ve hidrojen depolama tanklarını HST entegre etmektedir. Diyarbakırın yüksek güneş radyasyonu ve rüzgar potansiyeli, onu böyle bir uygulama için uygun bir yer haline getirmektedir. HOMER Pro yazılımı, yerel meteorolojik verilere dayanarak sistemi modellemek ve optimize etmek, teknik ve ekonomik performansı değerlendirmek için kullanılmıştır. Tasarlanan HRES, günlük 34,3 kWh enerji talebini karşılamakta olup, 8 kW PV dizisi, 5 kW WT, 18 kWh BSS, 7 kW elektrolizör ve 400 kg hidrojen depolama kapasitesinden oluşmaktadır. Sistemin toplam sermaye maliyeti 287.577, Net Mevcut Maliyet NPC 588.188 ve Dengelenmiş Enerji Maliyeti LCOE 11,09kWhdir. Sonuçlar, enerji güvenilirliği, sürdürülebilirlik ve azaltılmış karbon emisyonları elde etmek için yenilenebilir enerjiyi hidrojen depolamayla entegre etmenin uygulanabilirliğini ve verimliliğini göstermektedir.

Makale detayları

Renewable Energy and Hydrogen Storage System Analysis for Carbon Neutral Campuses with HOMER

Yazarlar:

Faruk Barlaz | Yahya Akıl | Cem Haydaroglu | Heybet Kılıç

Yayıncı:

Bingol University

Ana Başlıklar:

Elektrik Enerjisi Depolama | Elektrik Enerjisi Üretimi (Yenilenebilir Kaynaklar Dahil | Fotovoltaikler Hariç) | Elektrik Tesisleri

Dergi:

Türk Doğa ve Fen Dergisi Vol.14 Issue 1, pp.136-145

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

3/2025

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2001344023

pISSN:

2149-6366

Techno-Economic Analysis

HOMER Pro Optimization

Carbon Emission Reduction

Energy SustainabilityTekno-Ekonomik Analiz

HOMER Pro Optimizasyonu

Karbon Emisyon Azaltımı

Enerji Sürdürülebilirliği

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Faruk Barlaz | Yahya Akıl | Cem Haydaroglu | Heybet Kılıç

Yayıncı: Bingol University

Ana Başlıklar: Elektrik Enerjisi Depolama | Elektrik Enerjisi Üretimi (Yenilenebilir Kaynaklar Dahil | Fotovoltaikler Hariç) | Elektrik Tesisleri

Dergi: Türk Doğa ve Fen Dergisi Vol.14 Issue 1, pp.136-145

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 3/2025

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2001344023

pISSN: 2149-6366

Sayı

Yazarlar:

Faruk Barlaz | Yahya Akıl | Cem Haydaroglu | Heybet Kılıç

Yayıncı:

Bingol University

Ana Başlıklar:

Elektrik Enerjisi Depolama | Elektrik Enerjisi Üretimi (Yenilenebilir Kaynaklar Dahil | Fotovoltaikler Hariç) | Elektrik Tesisleri

Dergi:

Türk Doğa ve Fen Dergisi Vol.14 Issue 1, pp.136-145

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

3/2025

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2001344023

pISSN:

2149-6366