NESNELERİN İNTERNETİ TABANLI GÜNEŞ ENERJİSİ İZLEME SİSTEMİNİN GELİŞTİRİLMESİ

Abstract

Son yıllarda, küresel enerji dönüşümü büyük bir hızla ivme kazanmış ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yapılan yatırımlar önemli ölçüde artmıştır. Bu dönüşüm süreci, özellikle güneş enerjisi gibi sürdürülebilir ve çevre dostu enerji kaynaklarının ön plana çıkmasıyla şekillenmektedir. Teknolojik ilerlemeler sayesinde güneş enerjisinin verimliliği arttırılmakta ve maliyetler önemli ölçüde düşürülmektedir. Bu gelişmeler, güneş enerjisinin daha geniş bir uygulama alanına yayılmasına ve enerji sektöründe rekabet gücünü artırmasına olanak tanımaktadır. Aynı şekilde, rüzgâr enerjisi gibi diğer yenilenebilir kaynaklar da bu dönüşümde kritik bir rol üstlenmektedir. Gelişen yüksek verimli perovskit güneş hücreleri, çift yönlü (bifacial) paneller ve yapay zeka destekli enerji yönetim sistemleri gibi yenilikçi teknolojiler, güneş enerjisinin kullanımını daha verimli ve sürdürülebilir hale getirmektedir. Rüzgâr enerjisi sistemleriyle entegre edilen hibrit çözümler, enerji üretiminde daha sürdürülebilir ve verimli sonuçlar elde edilmesini sağlayarak, sistemlerin her iki kaynağı da optimize etmesine olanak tanımaktadır. Bu bağlamda, yenilenebilir enerji sistemlerinin entegre çalışabilirliğini artırmak, hem enerji üretim verimliliğini hem de sistem kararlılığını önemli ölçüde yükseltmektedir. Bu çalışmada, güneş enerjisi ve rüzgâr enerjisinin ortak kullanımının performansını izlemek amacıyla Nesnelerin İnterneti (IoT) tabanlı bir izleme sistemi geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu izleme sistemi sayesinde, her iki enerji kaynağının da anlık performansı izlenebilecek ve optimize edilebilecektir. Çalışma kapsamında, MATLAB/Simulink ortamında bir PV panel ve rüzgâr türbini sisteminin oluşturduğu hibrit devre sanal ortamda modellenerek, enerji üretim süreci simüle edilmiştir. Simülasyonlardan elde edilen veriler, ThingSpeak ile IoT platformuna aktarılmış ve bulut tabanlı olarak saklanıp görselleştirilmiştir. Bu sistem sayesinde, her iki kaynaktan alınan veriler eş zamanlı olarak izlenmiş; panel gerilimi, akımı, sıcaklık, rüzgar hızı, rotor hızı ve güç değerlerinin sürekli takibi sağlanarak enerji verimliliği optimize edilmiştir. Ayrıca, bu şekilde çalışan sistemler ile toplam sistem performansı sürekli olarak iyileştirilecek, bakım süreçleri hızlandırılacak ve enerji kayıpları minimize edilecektir. IoT ve bulut tabanlı teknolojilerin yenilenebilir enerji sistemleriyle entegrasyonu, sadece her iki kaynağın verimli bir şekilde yönetilmesini sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda sürdürülebilir enerji yönetimine de katkı sağlayacaktır. Bu hibrit model, enerji sistemlerinin verimliliğini ve stabilitesini artırarak, gelecekteki fiziksel uygulamalarda örnek teşkil edecek ve enerji yönetiminde daha güçlü, yenilikçi çözümler sunacaktır. Böylece, enerji üretimi ve tüketimi arasındaki dengeyi kurarak, daha sürdürülebilir bir enerji altyapısının oluşturulmasına katkı sağlanacaktır.In recent years, the global energy transition has gained significant momentum, with substantial investments directed toward renewable energy sources. This transformation is primarily driven by sustainable and environmentally friendly resources such as solar energy. Technological advancements have increased the efficiency of solar power systems while significantly reducing their costs, enabling wider applications and enhancing their competitiveness in the energy sector. Similarly, other renewable sources such as wind energy play a crucial role in this transition. Innovative technologies, including high-efficiency perovskite solar cells, bifacial panels, and AI-based energy management systems, are making solar energy utilization more efficient and sustainable. Hybrid solutions integrating wind energy systems enable more sustainable and efficient energy production by optimizing both sources. Enhancing the interoperability of renewable energy systems not only improves energy production efficiency but also strengthens system stability. In this study, an Internet of Things (IoT)-based monitoring system was developed to track the performance of solar and wind energy used together. Through this system, the real-time performance of both energy sources can be monitored and optimized. Within the scope of the study, a hybrid circuit was modeled in MATLAB/Simulink to simulate the energy production process. Data obtained from the simulations was transferred to the IoT platform using ThingSpeak and stored and visualized in the cloud. This system simultaneously monitored data from both sources; energy efficiency was optimized by continuously monitoring panel voltage, current, temperature, wind speed, rotor speed, and power values. Furthermore, systems operating in this manner will continuously improve overall system performance, expand maintenance, and minimize energy losses. The integration of IoT and cloud-based technologies with renewable energy systems not only ensures efficient management of both energy sources but also contributes to sustainable energy management. This hybrid model enhances the efficiency and stability of energy systems, offering a practical framework for future real-world applications and innovative solutions for energy management. Thus, it supports the establishment of a more sustainable energy infrastructure by balancing energy production and consumption.