RES Mediterranean -  Wind farms and solar energy in Greece, Turkey, North Africa

GÜNEŞ ENERJİSİ HAKKINDA 

Güneş, birçok şekilde kullanılabilen ücretsiz enerjidir

Güneşten elde edilen enerji, üç temel şekilde kullanılabilir ve güneş enerjisinden bahsederken, bu üç türün ayırt edilmesi önemlidir:

  • Pasif ısı: Bu, güneşten doğal olarak aldığımız ısıdır. Bu ısı, binaların tasarımında göz önünde bulundurulabilir, böylece ek ısıtma ihtiyacı azaltılabilir.
  • Güneş termali: Evler veya yüzme havuzları (ve ısıtma sistemleri) için sıcak su sağlamak üzere, güneşin ısısını kullanır. 
  • Fotovoltaik enerji (PV): Güneşten gelen enerjiyi, cihazları ve ışıklandırmayı çalıştıracak elektrik oluşturmak için kullanılır. Fotovoltaik sistemin, elektrik üretmek için tek ihtiyacı olan – direkt güneş ışığı değil - günışığıdır.  

Güneş Termal Uygulamaları ve Teknolojisi

Temel prensip, tüm güneş sistemlerinde aynıdır: güneş ışınları, toplanır ve açığa çıkan ısı, bir ısı transfer ortamına iletilir – ki bu ortam genellikle bir sıvıdır ancak hava kollektörlerinin söz konusu olduğu durumlarda hava da olabilir. Isınan ortam, ya doğrudan – örneğin yüzme havuzlarını ısıtmak için – ya da ısıyı nihai destinasyonuna aktaran bir ısı eşanjörü vasıtasıyla, örneğin mahal ısıtması şeklinde, dolaylı olarak kullanılır.  
Güneş termali, ev içi su ısıtma, mahal ısıtma ve kurutmayı da kapsayan geniş bir dizi ısı ihtiyacına başarılı bir şekilde uygulanabilir. Özel güneş destekli soğutma alanında yeni heyecan verici uygulamalar geliştirilmektedir. Sistem tasarımı, maliyetler ve güneş verimi sürekli olarak geliştirilmektedir.    

Güneş ışığını elektriğe dönüştürme süreci

Fotovoltaik sistemler, güneş ışınlarını elektriğe dönüştürmek için piller kullanır. Pil, bir veya iki kat yarı iletken malzemeden oluşur. Işık pilin üzerinde ışıdığında, tabakalar boyunca bir elektrik alanı oluşturarak elektriğin akmasını sağlar. Işığın yoğunluğu ne kadar fazlaysa, elektriğin akışı da o kadar fazla olur.     
Fotovoltaik pillerde en yaygın olarak kullanılan yarı iletken madde, en yaygın şekilde kumda bulunan bir element olan silikondur. Bir hammadde olarak bulunabilirliği konusunda herhangi bir sıkıntı yoktur; silikon, dünya kütlesi üzerinde en bol bulunan ikinci maddedir. 

Bu nedenle, bir fotovoltaik sistem çalışmak için parlak güneş ışığına ihtiyaç duymaz. Yani bulutlu havalarda da elektrik üretebilir.

Mevcut fotovoltaik teknolojilerine genel bakış:

  • Kristal silikon teknolojisi: Kristal silikon piller, tek bir silikon kristalinden ya da silikon kristallerinden oluşan bir bloktan (polikristal) kesilen ince dilimlerden yapılır, verimliliği %12 ila %17 arasında değişiklik gösterir. Bu, bugün pazarın yaklaşık %90’ını temsil eden en yaygın teknolojidir.   
  • İnce Film teknolojisi: İnce film modülleri, son derece ince foto duyarlı malzeme tabakalarının cam, paslanmaz çelik ya da plastik gibi düşük maliyetli bir taban üzerine üst üste yerleştirilmesiyle yapılır. İnce film üretim süreçleri, daha malzeme yoğunluklu kristal teknolojisine kıyasla, daha düşük üretim maliyetleri ile sonuçlanır ki bu da şu anda önemli ölçüde, (%5 ila %13 arası) düşük verimlilik oranlarını dengeleyen bir fiyat avantajıdır.        
  • Yoğunlaştırılmış fotovoltaik: Bazı güneş pilleri, yoğunlaştırılmış güneş ışığıyla çalışır. Bu piller, güneş ışığını pillere odaklamak için bir lens kullanan yoğunlaştırıcı kollektörlerin içine yerleştirilir. Buradaki ana fikir, pahalı yarı iletken PV malzemesinden çok az kullanırken, mümkün olduğunda fazla güneş ışığı toplamaktır. Verimlilik, %20 ila %30 arasındadır.      


Fotovoltaik uygulamalar:

  • Şebeke bağlantılı ev sistemleri: Bu, gelişmiş bölgelerde evler ve işyerleri için kullanılan en popüler güneş PV sistemi türüdür. Yerel elektrik şebekesiyle yapılan bağlantı, üretilen fazla elektriğin elektrik şebekesini beslemesini ve bu fazla elektriğin elektrik kurumuna satılmasını sağlar.      
  • Şebeke bağlantılı elektrik santralleri: Yine şebekeye bağlı olan bu sistemler, büyük miktarda fotovoltaik elektriği tek bir noktada toplar. Bu santrallerin büyüklüğü, birkaç yüz kilowatt’la birkaç megawatt arasında değişir. Bu uygulamalardan bazıları, havaalanı terminalleri veya demiryolu istasyonları gibi büyük endüstriyel binalarda kullanılır. Bu tür büyük bir uygulama, halihazırda mevcut bulunan mekandan yararlanır ve bu enerji yoğun tüketicilerin ihtiyacı olan elektriğin bir kısmını kompanse eder.       
  • Kırsal elektrifikasyon için şebekeden bağımsız sistemler: Şehir şebekesi elektriği olmayan yerlerde, bu sistem, bir şarj kontrolörü aracılığıyla, bir aküye bağlanır. Normal elektrikli cihazların kullanılabilmesini sağlayan AC elektrik tedariki için bir evirici kullanılabilir. Tipik şebekeden bağımsız uygulamalar, uzak bölgelere (dağ evleri, gelişmekte olan ülkeler) elektrik erişimi sağlar. Kırsal elektrifikasyon, ya tek bir evdeki temel elektrik ihtiyaçlarını karşılayan evlere yönelik küçük güneş enerjisi sistemleri ya da birkaç eve yetecek elektrik sağlayan daha büyük mini şebekeler anlamına gelir. http://www.ruralelec.org/ adresinden daha fazla bilgi edinilebilir.            
  • Melez (Hibrit) sistemler: Bir güneş enerjisi sistemi, sürekli elektrik beslemesi sağlamak için - bir biyo kütle jeneratörü, bir rüzgar türbini ya da dizel jeneratör gibi - başka bir enerji kaynağı ile kombine edilebilir. http://www.ruralelec.org/ adresinden daha fazla bilgi edinilebilir.  
  • Tüketici ürünleri: Fotovoltaik piller, kol saatleri, hesap makineleri, oyuncaklar, pil şarj aletleri, otomobiller için profesyonel güneş çatıları da dahil olmak üzere birçok günlük cihazda kullanılmaktadır. Diğer uygulamalardan bazıları ise, su sprinklerleri, yol tabelaları, ışıklandırma ve telefon kutularının çalıştırılmasıdır.   
  • Şebekeden bağımsız endüstriyel uygulamalar: Güneş elektriğinin uzak uygulamalar için kullanımı, özellikle uzak kırsal bölgeler ile ülkenin geri kalanı arasında bağlantı kurmak amacıyla, telekomünikasyon alanında oldukça yaygındır. Mobil telefonlara yönelik, PV ya da hibrit sistemlerle çalışan yineleyici terminallerin de potansiyeli oldukça büyüktür. Diğer uygulamalar, trafik lambaları, deniz navigasyon aygıtları, güvenli telefonlar, uzak ışıklandırma, otoyol tabelaları ve atık su arıtma tesisleridir. Şehir elektrik şebekelerinden çok uzakta bulunan bölgelerin elektriklendirilmesini sağlayarak yüksek maliyetli kablolu şebeke kurulumunu ortadan kaldırdıklarından, bu uygulamalar bugün maliyet bakımından rekabetçidir.        

Kaynaklar:
Avrupa Fotovoltaik Sektörü Birliği: www.epia.org
Avrupa Güneş Termal Sektörü Federasyonu: www.estif.org

RES - Renewable Energy Systems