Attractiveness of the emerging solar power markets in Turkey

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Author
Date
2013
Department
Energiatekniikan laitos
Major/Subject
Energiatalous ja voimalaitostekniikka
Mcode
Ene-59
Degree programme
Language
en
Pages
85 + [2]
Series
Abstract
This master's thesis analyses the suitability of solar power in Turkey. Turkey's rapidly growing population and economy are paired with an exponentially growing demand for energy. The demand is supplied with fossil fuel imports to a large extent, as Turkey's already scarce fossil fuel reservoirs are diminishing. Turkish government addresses the issues of energy security, climate change mitigation and sustainable development, and thus Turkey has ambitious plans on growing the share of renewables in power production. Moreover, Turkey has highly favourable irradiation conditions, daily and annual power demand peaks of Turkey correlate with the solar radiation and Turkey has abundant and growing hydropower capacity to meet the output fluctuation of solar power. However, despite the aforementioned assets, solar power has not yet penetrated the electricity markets of Turkey. Solar power applications are distinguished between PV (photovoltaic) and CSP (concentrating solar power) technologies. To assess the economic feasibility of solar power in Turkey, this thesis provides three case studies of the most commercially and technologically proven technologies: a residential rooftop PV system (2 kW), a utility scale ground-mounted PV system (1 MW) and a utility scale CSP system (50 MW). Both the PV studies are on-grid fixed-tilt crystalline silicon systems and the CSP system is a parabolic trough system without thermal electricity storage. The residential PV system is competitive in southern Turkey even without economic subsidies with its LCOE (liveliest cost of energy) of 146 &#128/MWh lower than the forecasted consumer electricity prices. The utility scale PV is highly competitive with the current economic subsidies with a LCOE of 97 &#128/MWh, but the LCOE is too high to compete with electricity wholesale prices in Turkey. The studied CSP system is far from economic feasibility even with the economic subsidies with a LCOE of 208 &#128/MWh. The biggest obstacles in PV markets have been financing of the systems and, until recently, their lack of competitiveness. Also the high inflation rate reduces attractiveness and feasibility of solar power investments in Turkey. However, during the past few years PV prices have declined dramatically, economic subsidies for solar power have improved significantly and electricity prices have grown. Furthermore, long-term trends in electricity prices and solar power system prices both favour solar power utilisation and therefore it is more likely than not, that solar power will soon penetrate the Turkish electricity markets attracting business in the meanwhile.

Tässä diplomityössä analysoidaan aurinkosähkön soveltuvuutta Turkissa. Nopeasti kasvavan vakiluvun ja talouden lisäksi Turkin sähkönkulutus kasvaa valtavaa vauhtia. Toistaiseksi kysyntä on tyydytetty pitkälti fossiilisilla tuontipolttoaineilla, sillä Turkin omat fossiilisten polttoaineiden reservit ovat vähäiset. Turkin valtio pitää kuitenkin energiaomavaraisuutta, ilmastonmuutoksen ehkäisyä ja kestävää kehitystä tärkeinä tavoitteina, ja siispä Turkilla on kunnianhimoiset tavoitteet uusiutuvien energialähteiden osuuden lisäämisessä sähköntuotannossaan. Turkilla on tämän lisäksi suotuisat säteilyolosuhteet, Turkin päivän sisäiset ja vuotuiset sähkön kysyntäprofiilit korreloivat auringon säteilyn kanssa sekä Turkilla on suuri ja kasvava vesivoimakapasiteetti, jolla voidaan vastata aurinkosähkön tuotannon epätasaisuuteen. Näistä tekijöistä huolimatta aurinkosähkö ei ole vielä yleistynyt Turkissa. Aurinkosähkösovellukset voidaan jakaa PV (aurinkokenno) ja CSP (keskittävä aurinkovoima) teknologioihin. Aurinkosähkön taloudellisen kannattavuuden selvittämiseksi tässä työssä tehtiin kolme tapaustutkimusta kaupallisesti ja teknologisesti kehittyneimmistä aurinkosähkölaitostyypeistä: kotitalouden katolla sijaitseva PV-järjestelmä (2 kW), suuremman kokoluokan maahan asennettu PV-järjestelmä (1 MW) ja suuremman kokoluokan CSP-järjestelmä (50 MW). Molemmat PV-järjestelmät ovat verkkoon liitettyjä kiinteän asennuskulman piipohjaisia järjestelmiä ja CSP-järjestelmä on paraboloidinen kouru ilman termistä sähkönvarastointia. Kotitalouden PV-järjestelmän LCOE (tasoitettu tuotantokustannus) on 146 &#128/MWh, joka on alhaisempi kuin ennustettu kuluttajien sähkön hinta, joten se on eteläisessä Turkissa kannattava jo ilman taloudellisia tukia. Suuremman kokoluokan PV-järjestelmän LCOE on 97 &#128/MWh ja se on hyvin kannattava sijoitus taloudellisten tukien kanssa, mutta se ei pysty vielä kilpailemaan sähkön pörssihintojen kanssa. Tutkitun CSP-järjestelmän LCOE on 208 &#128/MWh, eikä se ole kannattava edes taloudellisten tukien kanssa. Suurimmat esteet PV-markkinoilla ovat olleet järjestelmien rahoitus ja viimeaikoihin asti niiden taloudellinen kannattamattomuus. Lisäksi Turkin korkea inflaatio heikentää aurinkosähköinvestointien houkuttelevuutta ja taloudellista kannattavuutta. Viime vuosina PV-järjestelmien hinnat ovat kuitenkin laskeneet jyrkästi ja tuotantotuet sekä sähkön hinta ovat kasvaneet. Pitkän aikavälin trendit sähkön ja aurinkosähköjärjestelmien hinnoissa molemmat parantavat aurinkosähkön kannattavuutta. On siis hyvin todennäköistä, että aurinkosähkö yleistyy Turkin sähkömarkkinoilla luoden liiketoimintamahdollisuuksia samalla.
Description
Supervisor
Syri, Sanna
Thesis advisor
Sivill, Leena
Keywords
renewable energy, uusiutuva energia, solar power, aurinkovoima, energy markets, energiamarkkinat, Turkey, Turkki
Other note
Citation
Permanent link to this item
https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020122859861
Collections
[dipl] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG