This thesis reviewed the photovoltaic (PV) technology. It also analyzed the potential
of the PV plants to solve the problem of power shortages in Iraq. The use of PV power
is the most advanced renewable energy application; however, it has not been
commercialized in the study location. In this thesis, three separate PV plant systems
were assessed in Erbil, Kurdistan region for installation. The study examined the
feasibility of the plants proposed and compares the efficiency of both a fixed and dual axis tracking systems for an off-grid PV system. This thesis presented a study on an
off-grid photovoltaic system for electrification of a residential household in Erbil
(36.18° N, 44.01 ° E, 392 m) using PVsyst software for household load estimation and
solar energy requirements. According to meteorological data, Iraq is characterized by
a solarity ranging from 1800 kWh/m2/year to 2390 kWh/m2/year of direct normal
solar irradiation(Al-Kayiem,2019). Using the Meteonorm solar radiation map, a
suitable location was selected for the plant, calculating PV arrays and arrangements to
determine the appropriate number of panels, maximizing AC power generation,
storage capacity of the battery, and charge controller size to fulfil the required load.
To calculate the annual energy generation, the design data was used in a simulation.
Three scenarios were simulated; fixed panels, East-West single, and dual-axis tracking
systems based on the altitude of azimuth angle tracking. The study compared both the
photovoltaic properties and the amount of energy generated by the installed systems:
one with a fixed tilt angle, and the other fitted with solar trackers. The results showed
that the dual-axis tracking system is 30% more efficient than the other systems,
although the single-axis tracking system offers an economically better alternative.
Keywords: photovoltaic system (PV), fixed-tilt PV installation, single-axis tracking
system, dual-axis tracking system, off-grid system design, PVsyst software.
ÖZ:Bu tezde fotovoltaik teknolojisinin uygulanması üzerinde durulmuştur. PV
teknolojisinin Irak’taki elektrik kesintilerinin yol açtığı sorunları çözme potansiyeli
incelenmiştir. PV güç üretimi yenilenebilir enerjinin en ileri uygulamalarındandır;
fakat, ele alınan bölgede yeterince ticarileşmemiştir. Bu tezde, Irak Kürdistan
bölgesindeki Erbil için üç farklı PV sistemi değerlendirmesi yapılmıştır. Önerilen
tesislerin fizibilitesi, ayrıca sabit, tek ve çift eksenli takip sistemlerinin verimleri
incelenmiştir. Erbil’deki bir eve (36.18 ° N, 44.01 ° E, 392 m) şebekeden bağımsız bir
PV sistemi ile elektrik götürülmesi, evin yük kestirimi ve güneş enerjisi gereksinimi
için PVsyst yazılımına dayalı çalışma yapılmıştır. Havadurumu verileri Irak’ın güneş
enerjisi bakımından yeterli olduğunu göstermektedir. Güneş ışınım haritası kullanarak
tesis için uygun bir konum seçilmiş, uygun panel sayısını belirlemek için PV
dizinlerinin hesaplanması yapılmıştır. Yıllık enerji üretiminin benzetim yoluyla
hesaplanması için tasarım verileri kullanıldı. Sabit panel, tek-eksenli takip ve çift eksenli takipten oluşan üç senaryo benzetimi yapıldı. Bu üç sistemin fotovoltaik
özellikleri ve bunlara dayalı oluşturulan sistemlerin ürettiği enerji miktarları
karşılaştırılmıştır. Bu sonuçlar, çift-eksenli takip sisteminin veriminin diğerlerine göre
daha yüksek olduğunu, fakat tek-eksenli takip sisteminin ekonomik olarak daha iyi bir
seçenek sunduğunu göstermiştir.
Anahtar Sözcükler: Fatavoltaik sistem (PV), Sabit eğimli tesis, tek-eksenli takip
sistemi, çift-eksenli takip sistemi, Şebekeden bağımsız sistem, PVsyst yazılımı.
