Photovoltaic (PV) panels play an important role in renewable energy production, particularly in regions with abundant sunlight, such as Turkey. Solar energy represents a strategic alternative for reducing Turkey's reliance on energy imports and lowering energy costs. This study focuses on evaluating the performance of a system comprising an 80W solar panel for electricity generation and hydrogen production via alkaline electrolysis, specifically designed for the Adana region. Simulations conducted in MATLAB/Simulink explored the effects of varying temperature and radiation levels on system performance. The findings reveal a direct correlation between power generation and solar radiation, with higher radiation levels leading to increased power output. However, elevated temperatures negatively impact the efficiency of the PV panel, resulting in reduced power generation.
In the experimental setup, graphite (G) and silver-copper-modified graphite (Ag-Cu/G) electrodes were utilized as cathodes, while a platinum electrode served as the anode. Operating voltages ranging from 2.5V to 3V were applied, demonstrating that hydrogen production increases with higher operating voltages. Surface characterization of the electrodes was conducted using SEM-EDX analysis. At 3V, after 15 minutes of operation, hydrogen volumes of 15 mL and 21.4 mL were obtained for G and Ag-Cu/G electrodes, respectively. Seasonal variations were also considered, highlighting that spring's frequent rainy and cloudy conditions limit sunlight availability, whereas the extended clear-sky durations of summer months offer a significant advantage for hydrogen production.
Gerekmemektedir.
Fotovoltaik (FV) paneller, özellikle Türkiye gibi bol güneş alan bölgelerde yenilenebilir enerji üretiminde önemli bir rol oynamaktadır. Güneş enerjisi, Türkiye’nin enerji ithalatına bağımlılığını azaltmak ve enerji maliyetlerini düşürmek için stratejik bir alternatif sunmaktadır. Bu çalışma, Adana bölgesi için 80W'lık bir güneş paneli kullanılarak elektrik üretimi ve alkali elektroliz yoluyla hidrojen üretimi gerçekleştiren bir sistemin performansını değerlendirmeye odaklanmaktadır. MATLAB/Simulink ortamında gerçekleştirilen simülasyonlar, sıcaklık ve ışınım seviyelerinin sistem performansı üzerindeki etkilerini incelemiştir. Bulgular, güç üretimi ile güneş ışınımı arasında doğrudan bir ilişki olduğunu göstermiştir; ışınım seviyesinin artması, FV panel tarafından üretilen gücü artırmaktadır. Ancak, sıcaklığın artması panel verimliliğini olumsuz etkileyerek üretilen gücün azalmasına yol açmaktadır.
Deneysel düzende, katot olarak grafit (G) ve gümüş-bakır modifiye grafit (Ag-Cu/G) elektrotlar, anot olarak ise platin elektrot kullanılmıştır. 2,5V ile 3V arasında değişen çalışma voltajları uygulanmış ve hidrojen üretiminin çalışma voltajı arttıkça yükseldiği gözlemlenmiştir. Elektrotların yüzey karakterizasyonu SEM-EDX analizi ile gerçekleştirilmiştir. 3V uygulandığında, 15 dakikalık bir süre sonunda G ve Ag-Cu/G elektrotları için sırasıyla 15 mL ve 21,4 mL hidrojen hacimleri elde edilmiştir. Mevsimsel değişimler de değerlendirilmiştir, ilkbahar mevsimindeki sık yağmurlu ve bulutlu hava koşullarının güneş ışığına erişimi sınırladığı, buna karşın yaz aylarının uzun ve açık hava süreleri sayesinde hidrojen üretimi açısından önemli bir avantaj sunduğu belirlenmiştir.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Energy |
Journal Section | Research Article |
Authors | |
Publication Date | June 20, 2025 |
Submission Date | January 21, 2025 |
Acceptance Date | February 27, 2025 |
Published in Issue | Year 2025 Volume: 1 Issue: 1 |
Bu eser Creative Commons Atıf-AynıLisanslaPaylaş 4.0 Uluslararası ile lisanslanmıştır.