Güneş Pillerinden Elektrik Üretimi

Güneş Enerjisi

Güneş sonsuz enerji kaynağıdır. Bünyesinde hem ısı hem de ışık enerjisi

barındırır. Coğrafî konumu nedeniyle sahip olduğu güneş enerjisi potansiyeli bakımından
ülkemiz, diğer birçok ülkeye göre nispeten şanslı durumdadır. Potansiyel belirleme
çalışmaları ile ülkemizin yıllık ortalama ışınım şiddeti 308 cal/cm2 gün (3,6 Kwh/m2 gün)
ve yıllık toplam güneşleme süresinin de 2640 saat olduğu 1997 yılı dünya enerji konseyi
Türk Milli Komitesi raporunda belirtilmiştir. Güneş enerjisinden elektrik enerjisi elde etme
iki ayrı yöntemle yapılmaktadır:

• Güneşin ışık enerjisinden elektrik üretimi
• Güneşin ısı enerjisinden elektrik üretimi

İzmit'te bulunan Doğu Kışla Gençlik Parkı'ndaki futbol sahasının tribün çatısına kurulan güneş panelleri

Elektrik üretiminin genel dağılımı ve emisyonsuz çözümleri

Elektrik nedir?

Enerji, çevremizde değişik formlarda bulunabilir, değişik isimler altında adlandırılır; petrol, akarsu, ışık ve elektrik gibi. Enerji çoğu zaman başka bir forma dönüşerek akış meydana gelir, fakat enerjinin yok olması gibi bir durum söz konusu değildir, örneğin bir otomobil hareket etmek için kimyasal enerji kullanır ve mekanik enerjiye dönüştürür. Enerjinin bazı türleri (örneğin kimyasal) saklamak için kolay iken, diğerleri (örneğin, elektrik ve ışık) ise bir yerden diğerine geçmesi kolaydır. Elektrik enerjisi bir şekilde bu son 100 yıl içinde güvenilir bir enerji kaynağı olmuştur. Tanım olarak, iletken malzeme içerisinde elektron hareketliliğine verilen isimdir. Bunun bir hortumdan dışarı akan suya benzediği; elektronlar ise su damlalarıdır. Bir araya gelen yeterli sayıda ki elektron arkalarında oldukça büyük bir enerji bırakırlar.

Amper saat, Watt saat

Güç sistemlerinin tükettiği enerjiyi adlandırmak için Amper saat (Ah veya AHr) ve Watt saat (Wh veya WHr). Bir amper 4 saatlik bir dilimde 4 Ah tüketir, 100 wattlık bir ampul ise 24 saatte 2400 Wh veya 2,4 kWh tüketir.

Elektrik üretimi için ülkeler farklı çözümler üretmişlerdir, Türkiye doğal gaz ile elektrik ihtiyacını karşılamaktadır fakat genel olarak oranlar aşağıda yer almaktadır.

Güneşin Işık Enerjisinden Elektrik Üretimi

Fotovoltaik ya da güneş pilleri, güneş ışığı enerjisini elektrik enerjisine direkt

çevirirler. Güneş pilleri, yüzeylerine gelen güneş ışığını doğrudan elektrik enerjisine

dönüştüren yarı iletken maddelerdir. Güç çıkışını artırmak için çok sayıda güneş pili

birbirine paralel veya seri bağlanarak bir yüzey üzerine monte edilir. Bu yapıya güneş pili

modülü ya da fotovoltaik modül adı verilir. Gerekirse bu modüller de birbirlerine seri ya da

paralel bağlanarak fotovoltaik dizi oluşturulabilir. Güneş pilleri uyduların ve uzay

programlarının direk güç kaynağıdır.

Güneş ışığından yararlanılarak elde edilen elektrik enerjisinin uygulama alanları

aşağıda sıralanmıştır.

• · Haberleşme istasyonları, kırsal radyo, telsiz ve telefon sistemleri
• · Petrol boru hatlarının katodik koruması
• · Metal yapıların (köprüler, kuleler vb) korozyondan koruması
• · Elektrik ve su dağıtım sistemlerinde yapılan telemetrik ölçümler, hava gözlem istasyonları
• · Bina içi ya da dışı aydınlatma
• · Dağevleri ya da yerleşim yerlerinden uzaktaki evlerde TV, radyo,
• buzdolabı gibi elektrikli aygıtların çalıştırılması. Tarımsal sulama ya da ev kullanımı amacıyla su pompajı
• · Orman gözetleme kuleleri
• · Deniz fenerleri
• · İlk yardım, alarm ve güvenlik sistemleri. Deprem ve hava gözlem istasyonları
• · İlaç ve aşı soğutma

Güneşin Isı Enerjisinden Elektrik Üretimi

Güneş ışınları ayna ve merceklerle yoğunlaştırılarak paneller içinde dolaşan su

ısıtılır. Daha sonra, sıcaklık arttırılarak, panellerdeki su buhara dönüştürülür ve türbinden

elde edilen mekanik enerji genaratör tarafından elektrik enerjisine dönüştürülür. Bu

türbinlerin aşırı su ihtiyaçları nedeniyle su kaynağı yakınlarına kurulması ve güneş

enerjisinin yetersiz olduğu zamanlarda da kesintisiz enerji üretimini sağlamak için doğal

gazlı ısıtıcı sistem kullanılması gibi zorunlulukları vardır.

Solar I Merkezi Alıcı Güneş Isıl Elektrik Santralı (İspanya)

Düşük ve sıfır-karbon ile elektrik üreten teknolojiler

	PV (Fotovoltaik, güneş pilleri) (Ayrıca: Güneş Pilleri) Binalara kolayca kurulum Tekrar kurulumu kolay olması Pahalı oluşu ve düşük verim (%15 civarı) Çatı alanına ihtiyaç duyması, çatı dışında ki alanlar (toprak zemin) fazladan maliyet getirir.
	Rüzgar Enerjisi (Ayrıca: Küçük ölçekli rüzgar türbinleri.) Büyük türbinler daha etkin olması Düşük sermaye maliyeti Küçük türbinler genellikle kentsel alanlarda uygunsuzluğu Planlama sorunları
	Yakıt hücresi(fuel cell): (Ayrıca: Yakıt Hücresi) İstenilen ısı güç oranın düşük olması (iyi anlamında) Gerekli anlarda düşük güç ihtiyacının karşılanması. Şimdilik sadece ticari, araştırma safhasında Yenilenebilir değildir (Hidrojen ihtiyacı vardır), emisyon açısından sakıncalı olabilir (Çalışma sırasında hidrojen ve oksijen atomlarını kullanarak çevreye su buharı yayar. Su buharı da küresel ısınmanın önemli etkenlerinden biridir.)
	Gaz yakıt hücresi (Tümleşik Devre, Geleceğin Kombisi):(Ayrıca: Gaz yakıt hücreleri) İspatlanmış altyapıya sahip olması. Ucuz yakıt beslemesi (2008) Yüksek çevrim oranı 6:1 (Stirling çevrimi). Yakıt fiyatlarına bağımlılığı ve gelecekte yaktın tedariki. Yenilenebilir değildir, emisyon üretimine neden olur. Binalarda düşük ısı ihtiyacında dengesiz oluşu.
	Biyoyakıt (Ayrıca: Biyoyakıt) Yenilenebilir Yakıt kaynağında ki çeşitlilik (Mısır koçanı, saman vs.) Olgunlaşmamış ve öngörülemeyen arz altyapısı Depolanma gereksinimi