1. Şebeke Bağlantılı ve Şebekeden Bağımsız Fotovoltaik Sistemlerin
Ekonomi Analizi ve Performans Çalışması
Özet
Güneş enerji üretimi YEK kapsamında Türkiye’de gelişen sistemlerden biridir. Bu
analizde şebekeden bağımsız ve şebekeye bağlı bir enerji sisteminin performans ve ekonomi
analizi yapılmıştır. Bu çalışma hem şebekede hem de şebekeden bağımsız bir sistem için güç
kullanımı, panel gerekliliği, invertör derecelendirmesi, şarj kontrolü ve batarya analizi
konularını ele almıştır. Bu bildiride ayrıca şebeke dışı ve şebekeye bağlı sistemin 6, 11 ve 16
yıllarındaki ekonomik analizi her iki sistemde de karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.
Giriş
Güneş enerjisi, PV teknolojisindeki gelişme nedeniyle son yirmi yıl içerisinde etkin bir
şekilde kullanılmıştır. Endüstriyel ve ticari sektörlerdeki büyüme enerji talebinin artmasına ve
dolayısıyla enerji üretiminde büyük bir yatırıma ihtiyaç duyulmasına yol açtı. Merkezi olmayan
üretim, güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji söz konusu olduğunda çekici bir seçenek olmakta.
Yerel üretim sisteminin inşası için konutların çatılarının üstüne panel grubunun kurulumu
sistemle bütünleşik olarak düzenlenmiş olmalıdır. Türkiye’nin yeterli güneş enerji potansiyeli,
şebekeye bağlı üretimde daha fazla enerji üretimi sağlayacaktır.
Bu yazıda 46 kW’lık bir enerji talebini karşılamak için Solar PV teknolojisinin hem
şebekede hem de şebekeden bağımsız olarak sistem analizi yapılmıştır. Güneş enerjisi tasarımı
ise geri ödeme planıyla verilmiştir.

2. I. Çalışma Yöntemi
(Şekil 1. Günün Çeyrek Bölümündeki Güç Tüketimi)
Yukarıdaki şekil 1., güç analiz cihazı kullanılarak hesaplandı ve her 24 saatin her
dakikasında anlık ölçüm aldı. Günün çeyrek bölümünde kullanılan gücü gösterdi. Tam yük, 2.
günün 14-15 saatleri arasında en yüksek seviyesine ulaştı. Dalgalanma, klima ve soğutma
nedeniyle gerçekleşti.
2. günün 14-15 saatleri arası kullanılan maksimum aktif güç = 46 kW.
Çeyrek bölümdeki çalışma saati = 24 saat.
Günlük toplam enerji = 46 x 24 = 1.104 kWh
A. Şebekeden Bağımsız Sistem
(Şekil 2. Şebekeden Bağımsız Sistem)
Şebekeden bağımsız sistemler aşağıdaki parçalara sahiptir: Güneş enerjisi PV sistemi; Solar
İnvertör ve Batarya.

3. 1) Panel Boyutlandırma
Ortalama Radyasyon Süresi = 5 saat.
PV Sistem Verimlilik Oranı = %80
Panellerin Güç Miktarı =
𝑇𝑜𝑝𝑙𝑎𝑚 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑗𝑖
𝑂𝑟𝑡𝑎𝑙𝑎𝑚𝑎 𝑅𝑎𝑑𝑦𝑎𝑠𝑦𝑜𝑛 𝑆ü𝑟𝑒𝑠𝑖 𝑥 𝑃𝑉 𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚 𝑉𝑒𝑟𝑖𝑚𝑙𝑖𝑙𝑖𝑘 𝑂𝑟𝑎𝑛𝚤
Panellerin Güç Miktarı =
1104000
5 𝑥 0.8
= 276000 𝑊
Panel Sayısı, n =
𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙𝑙𝑒𝑟𝑖𝑛 𝐺üç 𝑀𝑖𝑘𝑡𝑎𝑟𝚤
𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙 𝐺üç 𝑀𝑖𝑘𝑡𝑎𝑟𝚤
Panel Gücünü, 500 W kabul edelim.
n =
276000
500
= 552 𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙
Toplam 500 W’lık 552 Panel.
2) Inverter Boyutlandırma
Motor yükünün akımını dikkate almak için inverter, maksimum aktif gücün 1.5 katından daha
yüksek olmalıdır.
Inverter Boyutu = Maksimum Aktif Güç x 1.5
Inverter Boyutu = 46 x 1.5 = 69 kVA ~ 70 kVA
3) Batarya Boyutlandırma
12V bir bataryayı düşünelim.
Günlük Batarya Dolum Zamanı = 5 saat.
Batarya hesaplamaları ve boyutlandırması panel grubunun boyutlanmasına bağlı olarak yapılır.
Depolanan Enerji = Maksimum Aktif Güç x Günlük Batarya Dolum Zamanı
Depolanan Enerji = 46000 x 5 = 2.30.000 Wh
Sistem Verimliliği = %80

4. Toplam Enerji Çıkışı = Depolanan Enerji x Sistem Verimliliği
Toplam Enerki Çıkışı = 2.30.000 x 0.8 = 1.84.000 Wh or 184 kWh
Akünün %100 boşalması mümkün değildir. Bu yüzden toplam enerji çıkışının 1.5 katı artırım
yapılması gerekir.
Toplam İstenilen Ah =
1.5 𝑥 𝑇𝑜𝑝𝑙𝑎𝑚 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑗𝑖 Ç𝚤𝑘𝚤ş𝚤
𝐵𝑎𝑡𝑎𝑟𝑦𝑎 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝚤
Toplam İstenilen Ah =
1.5 𝑥 1.84.000
12
= 23000 𝐴ℎ
12V, 245 Ah AGM Bataryayı sistemde kullanırsak.
Batarya Sayısı =
𝑇𝑜𝑝𝑙𝑎𝑚 İ𝑠𝑡𝑒𝑛𝑖𝑙𝑒𝑛 𝐴ℎ
𝐵𝑎𝑡𝑎𝑟𝑦𝑎 𝐴ℎ
Batarya Sayısı =
23000
245
= 93.9 ~ 94
94 adet batarya 23.030 Ah kapasiteli bir batarya grubu oluşturacaktır.
4) Şebekeden Bağımsız Bir Sistemin Ekonomi Analizi
a) Panel Maliyeti
Kullanılan Maksimum Aktif Güç = 46.000 W
Panel Maliyeti = TL 3.12 / Watt
Toplam Panel Maliyeti = 46.000 x 3.12 = TL 143.424
b) Şarj Regülatörü Maliyeti
Kullanılan Maksimum Aktif Güç = 46 kW
Şarj Regülatörü Maliyeti = TL 283.45 / kW
Toplam Şarj Regülatörü Maliyeti = 283.45 x 46 = TL 13.038

5. c) İnvertör Maliyeti
İnvertör Derecesi = 70 kVA
İnvertör Maliyeti = TL 566.9 / 1.5 kVA
Toplam İnvertör Maliyeti =
70
1.5
𝑥 566.9 = 𝑇𝐿 26.455
d) Batarya Maliyeti
Batarya Sayısı = 94
Batarya Maliyeti = TL 1133.8 (her 245 Ah Batarya için)
Toplam Batarya Maliyeti = 94 x 1133.8 = TL 106.575
e) Montaj Maliyeti
Kullanılan Maksimum Aktif Güç = 46 kW
Montaj Malzeme Maliyeti = TL 141.7 / kW
Toplam Montaj Maliyeti = 46 x 141.7 = TL 6519
f) Kurulum Maliyeti
Kullanılan Maksimum Aktif Güç = 46.000 W
Kurulum ve Servis Maliyeti = TL 1.02 / W
Toplam Kurulum ve Servis Maliyeti = 46.000 x 1.02 = TL 46.938
g) Kablolama / Anahtarlama / Sigorta Maliyetleri
Kullanılan Maksimum Aktif Güç = 46 kW
Kablolama / Anahtarlama / Sigorta Maliyeti = TL 141.7 / kW
Toplam Kablolama / Anahtarlama / Sigorta Maliyeti = 141.7 x 46 = TL 6519

6. h) Toplam Yatırım
Toplam Panel Maliyeti = 𝑇𝐿 143.424
Toplam Şarj Regülatörü Maliyeti = 𝑇𝐿 13.038
Toplam İnvertör Maliyeti = 𝑇𝐿 26.455
Toplam Batarya Maliteyi = TL 106.575
Toplam Montaj Maliyeti = TL 6.519
Toplam Kurulum ve Servis Maliyeti = TL 46.938
Toplam Kablolama / Anahtarlama / Sigorta Maliyeti = TL 6.519
Toplam Yatırım = Toplam Panel Maliyeti + Toplam Şarj Regülatörü Maliyeti + Toplam İnvertör
Maliyeti + Toplam Batarya Maliteyi + Toplam Montaj Maliyeti + Toplam Kurulum ve Servis
Maliyeti + Toplam Kablolama / Anahtarlama / Sigorta Maliyeti
Toplam Yatırım = 143.424 + 13.038 + 26.455 + 106.575 + 6.519 + 46.938 + 6.519
Toplam Yatırım = TL 349.468
i) Net Tasarruf
Ortalama Aktif Güç / Günlük = 33.8 kW ( Şekil 1. )
Birimdeki Elektrik = 33.8 x 24 saat = 811.2 units
1 Birimdeki Elektrik Maliyeti = TL 0.311 / 1 Birim
Net Tasarruf = Birimdeki Elektrik x 1 Birimdeki Elektrik Maliyeti
Net Tasarruf = 811.2 x 0.311 = TL 252.9 ~ 253

7. j) Bakım Maliyeti
Solar Sistemlerde kullanılan bataryalar, her zaman daha fazla bakım gerektirir. Dolum ve
boşalım oranları standart olduğu için gerekli bakım şartları da bu parametrelere bağlı olarak
yapılmalıdır.Bir bataryanın yaklaşık ömrü 8-9 yıldır.
Ayrıca panellerin üstünde oluşacak toz içinde bakım yapılması gerekir bu durum panel ve
sistemin verimliliğini artırır.
Bakım Maliyeti / Günlük = TL 11.38 / Günlük
k) Geri Ödeme Periyodu
Geri Ödeme Periyodu =
𝑇𝑜𝑝𝑙𝑎𝑚 𝑌𝑎𝑡𝚤𝑟𝚤𝑚
𝑁𝑒𝑡 𝑇𝑎𝑠𝑎𝑟𝑟𝑢𝑓−𝐺ü𝑛𝑙ü𝑘 𝐵𝑎𝑘𝚤𝑚 𝑀𝑎𝑙𝑖𝑦𝑒𝑡𝑖
Geri Ödeme Periyodu =
349.468
253−11.38
= 1446.42 𝑔ü𝑛 = 3.96 𝑦𝚤𝑙
5 yıl sonra batarya için tekrar yatırım yapılmalıdır. Bataryaların çevirim ömrü 5 senedir.
5 sene sonra bakım maliyeti TL için 106.575
l) Şebekeden Bağımsız Sistemin 6. 11. ve 16. Senelerindeki Net Kar
Hesaplamaları
i. Net Kar Hesaplamalarında Dikkate Alınan Veriler
Batarya grubu için 5, 10, 15, 20 yıllarında her 5 senelik periyotta yatırım yapılması
gerekir. Çünkü maksimum batarya ömrü 5 yıldır.
Başlangıç Yatırımı = TL 349.468
5. Yıl için gün sayısı = 1825 gün
10. Yıl için gün sayısı = 3650 gün
15. Yıl için gün sayısı = 5475 gün
5. Yıldaki Net Tasarruf = 253 x 1825 = 461.725
10. Yıldaki Net Tasarruf = 253 x 3650 = 923.450
15. Yıldaki Net Tasarruf = 253 x 5475 = 1.385.175

8. 5. Yıl için Bakım Maliyeti = 11.38 x 1825 = 20.768
10. Yıl için Bakım Maliyeti = 11.38 x 3650 = 41.537
15. Yıl için Bakım Maliyeti = 11.38 x 5475 = 62.305
ii. 6. Sene için Net Kar Hesaplamaları
Batarya grubu her 5 yılda yenileneceği için, batarya yatırım toplamı TL 106.575
6. Sene için Net Kar = 5. Yıldaki Net Tasarruf – (Başlangıç Yatırımı + 5. Yıldaki Bakım
Maliyeti + Batarya Yatırımı)
6. Sene için Net Kar = 461.725 – (349.468 + 20.768 + 106.575) = 461.725 – 476.811
6. Sene için Net Kar = - 15.086
iii. 11. Sene için Net Kar Hesaplamaları
Batarya grubu her 10 yılda yenileneceği için, batarya yatırım toplamı TL 2 x 106.575
11. Sene için Net Kar = 10. Yıldaki Net Tasarruf – (Başlangıç Yatırımı + 10. Yıldaki Bakım
Maliyeti + 2 x Batarya Yatırımı)
11. Sene için Net Kar = 923.450 – (349.468 + 41.537 + (2 x 106.575))
11. Sene için Net Kar = 923.450 – 604.155 = 319.295
iv. 16. Sene için Net Kar Hesaplamaları
Batarya grubu her 15 yılda yenileneceği için, batarya yatırım toplamı TL 3 x 106.575
16. Sene için Net Kar = 15. Yıldaki Net Tasarruf – (Başlangıç Yatırımı + 15. Yıldaki Bakım
Maliyeti + 3 x Batarya Yatırımı)
16. Sene için Net Kar = 1.385.175 – (349.468 + 62.305 + (3 x 106.575))
16. Sene için Net Kar = 1.385.175 – 731.498 = 653.677

9. B. Şebekeye Bağlı Sistem
Şebekeye bağlı sistemlerde, şebekeden bağımsız sistemler gibi aynı panel sayısı sisteme
entegre edilmiştir ve gün içindeki çeyrek bölümdeki yük ölçümü yapılmıştır. Eğer panel yükle
karşılaştırıldığından daha fazla bir güç üretirse, güç otomatik olarak şebeke bağlantısına aktarılır.
(Şekil 3. Şebekeye Bağlı Sistem)
1. Panel Boyutlandırma
Panel Sayısı = 552 Panel (Günün çeyrek bölümüne bağlı hesaplama için 500 W panel Gücü)
2. Invertör Boyutlandırma
Invertör Derecesi = 70 kVA (Günün çeyrek bölümüne bağlı en yüksek yük değerleri için )
3. Şebekeye Bağlı Bir Sistemler Ekonomi Analizi
a. Toplam Yatırım
Şebekeye bağlı sistemlerde batarya grubu kullanılmaz. Bundan dolayı batarya maliyeti
hariç tüm maliyet analizi şebekeden bağımsız sistemlerde olduğu gibi düşünülebilir.
Toplam Panel Maliyeti = TL 143.424
Toplam Şarj Regülatörü Maliyeti = TL 13.038

10. Toplam İnvertör Maliyeti = 26.455
Toplam Net Ölçüm Maliyeti = TL 1.133 (17.5 kW < kW < 50 kW için)
Toplam Montaj Maliyeti = TL 6.519
Toplam Kurulum ve Servis Maliyeti = TL 46.938
Toplam Kablolama / Anahtarlama / Sigorta Maliyeti = TL 6.519
Toplam Yatırım = Toplam Panel Maliyeti + Toplam Şarj Regülatörü Maliyeti + Toplam İnvertör
Maliyeti + Toplam Net Ölçüm Maliyeti + Toplam Montaj Maliyeti + Toplam Kurulum ve Servis
Maliyeti + Toplam Kablolama / Anahtarlama / Sigorta Maliyeti
Toplam Yatırım = 143.424 + 13.038 + 26.455 + 1.133 + 6.519 + 46.938 + 6.519
Toplam Yatırım = TL 244.026
b. Net Tasarruf
Günlük Gerçek Net Tasarruf = Eski Enerji Maliyeti – Yeni Enerji Maliyeti
Bu şebekeye bağlı sistem kapasitesi 46 kW’tır.
Günlük Düşen Maksimum Gün Işığı Süresi = 8 saat
8 saat için PV Sistemin Ürettiği Toplam Birim = 46 x 8 = 368 birim
8 saat için Aktif Güç Ortalaması = 31.1 kW (Şekil 1.)
8 saat için Yükte Tüketilen Toplam Birim = 31.1 x 8 = 248.8 birim
PV Sistemin Ürettiği Fazlalık Birimi = 368 – 248.8 = 119.2 birim
Günün 16 saatlik Bölümündeki Ortalama Güç = 36 kW (Şekil 1.)
Günün 16 saatlik Bölümündeki Toplam Birim = 36 x 16 = 576 birim
Yetersiz Birim = Günün 16 saatlik Bölümündeki Toplam Birim – PV Sistemdeki Fazlalık Birimi
Yetersiz Birim = 576 – 119.2 =456.8 birim
Yetersiz Birim için Enerji Maliyeti = 456.8 x 0.311 = TL 142
Günlük Tüketilen Aktif Gücün Gerçek Ortalaması = 33.8 kW

11. Günlük Tüketilen Gerçek Birim = 33.8 x 24 = 811.2 birim
Günlük Gerçek Enerji Maliyeti = 811.2 x 0.311 = TL 252.28
Günlük Net Tasarruf = Günlük Gerçek Enerji Maliyeti – Yetersiz Birim için Enerji Maliyeti
Günlük Net Tasarruf = 252.28 - 142 = TL 110.28
c. Bakım Maliyeti
Şebekeye bağlı sistemelerde batarya grubu olmadığı için bakım maliyeti düşer. Sistemin
bakım maliyeti toz temizliğinde ve kablo yıpranmalarında hesaba katılır.
Bakım Maliyeti = TL 2.83 / Günlük
d. Geri Ödeme Periyodu
Geri Ödeme Periyodu =
𝑇𝑜𝑝𝑙𝑎𝑚 𝑌𝑎𝑡𝚤𝑟𝚤𝑚
𝑁𝑒𝑡 𝑇𝑎𝑠𝑎𝑟𝑟𝑢𝑓−𝐺ü𝑛𝑙ü𝑘 𝐵𝑎𝑘𝚤𝑚 𝑀𝑎𝑙𝑖𝑦𝑒𝑡𝑖
Geri Ödeme Periyodu =
244.026
110.28−2.83
= 2267 𝑔ü𝑛 = 6.2 𝑦𝚤𝑙
Sistem kurulumdan sonra bakım maliyeti için yatırıma ihtiyaç duyar. Ancak sistem
yapısında bir değişikliğe gerek yoktur. 6.2 yıl sonra net kar her geçen gün artış gösterecektir.
e. Şebekeye Bağlı Sistemin 6. 11. ve 16. Senelerindeki Net Kar Hesaplamaları
v. Net Kar Hesaplamalarında Dikkate Alınan Veriler
Başlangıç Yatırımı = TL 244.026
5. Yıl için gün sayısı = 1825 gün
10. Yıl için gün sayısı = 3650 gün
15. Yıl için gün sayısı = 5475 gün
5. Yıldaki Net Tasarruf = 110.28 x 1825 = 201.261
10. Yıldaki Net Tasarruf = 110.28 x 3650 = 402.522
15. Yıldaki Net Tasarruf = 110.28 x 5475 = 603.783

12. 5. Yıl için Bakım Maliyeti = 2.83 x 1825 = 5.164
10. Yıl için Bakım Maliyeti = 2.83 x 3650 = 10.329
15. Yıl için Bakım Maliyeti = 2.83 x 5475 = 15.494
vi. 6. Sene için Net Kar Hesaplamaları
Batarya grubu için yatırıma ihtiyaç yoktur. Çünkü Sistem Şebekeye bağlı bir sistemdir ve
Batarya yatırımı 0’dır.
6. Sene için Net Kar = 5. Yıldaki Net Tasarruf – (Başlangıç Yatırımı + 5. Yıldaki Bakım
Maliyeti + (Battery Investment) )
6. Sene için Net Kar = 201.261 – (244.026 + 5.164 + 0)
6. Sene için Net Kar = - 37.601
vii. 11. Sene için Net Kar Hesaplamaları
Batarya grubu için yatırıma ihtiyaç yoktur. Çünkü Sistem Şebekeye bağlı bir sistemdir ve
Batarya yatırımı 2 x 0’dır.
11. Sene için Net Kar = 10. Yıldaki Net Tasarruf – (Başlangıç Yatırımı + 10. Yıldaki Bakım
Maliyeti + 2 x Batarya Yatırımı)
11. Sene için Net Kar = 402.522 – (244.026 + 10.329 + (2 x 0))
11. Sene için Net Kar = 148.167
viii. 16. Sene için Net Kar Hesaplamaları
Batarya grubu için yatırıma ihtiyaç yoktur. Çünkü Sistem Şebekeye bağlı bir sistemdir ve
Batarya yatırımı 3 x 0’dır.
16. Sene için Net Kar = 15. Yıldaki Net Tasarruf – (Başlangıç Yatırımı + 15. Yıldaki Bakım
Maliyeti + 3 x Batarya Yatırımı)
16. Sene için Net Kar = 603.783 – (244.026+ 15.494 + (3 x 0))
16. Sene için Net Kar = 375.251

13. II. Sonuçlar
(Şekil 4. Şebekeden Bağımsız ve Şebekeye Bağlı Sistemlerin Toplam Yatırımları)
(Şekil 5. Şebekeden Bağımsız ve Şebekeye Bağlı Sistemlerin Net Tasarrufları)
(Şekil 6. Şebekeden Bağımsız ve Şebekeye Bağlı Sistemlerin Geri Ödeme Periyotları)

14. (Şekil 7. Şebekeden Bağımsız ve Şebekeye Bağlı Sistemlerin Yıllara Göre Net Kar Durumları)
Aktif güç, Güç analiz cihazı kullanılarak ölçüldü ve günde 46 kW'ın maksimum etkin güce sahip
olduğu bulundu. Ortalama aktif güç 33.8 kW'dır ve tüketilen ortalama birim 811.2 kWh / gün'dür.
Şebekeden bağımsız sistem için yapılan toplam yatırım, şekil 6'da gösterilen şebekeye bağlı
sisteme kıyasla daha fazladır. Çünkü şebekeden bağımsız sistem için akü gereklidir. Bununla birlikte,
şebekeye bağlı sistem için akü gerekmemektedir.
Şebekeden bağımsız sistemler günlük tüketilen toplam güç için tasarruf sağlar. Ancak şebekeye
bağlı sistem yükü tüketir ve fazladan güç şebekeye geri verilir. Bu nedenle şebekeden bağımsız sistemler,
şebekeye bağlı sistemlere oranla daha fazla kar elde eder.
Şekil 6. da gösterilen geri ödeme periyodu şebekeye bağlı sistemlere kıyasla şebekeden bağımsız
sistemler için daha az olur. Şebeke dışı sistemde bakım maliyeti yıldan yıla değişir. Çünkü batarya, en
fazla yaklaşık 5 yıllık ömre sahiptir. Bataryanın zorunlu olarak her 5 yılda TL 106.575 yatırımı yapılması
gerekmektedir. Kullanım süresi altında bile olsa batarya su seviye ve voltaj seviyesi periyodik olarak
kontrol edilip muhafaza edilmelidir. Bunun yanında şebekeye bağlı sistemlerde bakım masrafı yıldan yıla
sabittir. Böylece şebekeden bağımsız bir sistemle karşılaştırıldığında bakım masrafı şebekeye bağlı bir
sistem için daha düşüktür.Şebekeden bağımsız bir sistemin net karı şebekeye bağlı bir sistemin net
karına kıyasla çok fazladır. Neredeyse kar değerleri iki katına çıkmaktadır. (Şekil 7.)
Hazırlayan:
Özcan Berk Atakan