Güneş Enerjisi

Güneşin Yapısı

Güneş, hidrojen ve helyum gazlarından oluşan orta büyüklükte bir yıldızdır. Sıcaklığı merkez de yaklaşık (8-40)x10^6 oK'ni bulur. Yüzey sıcaklığı ise 6000 ^oK civarındadır. Bu yüksek sıcaklık nedeniyle elektronlar, atom çekirdeklerinden ayrılırlar. Bu sebeple, güneşte atom ve molekül yerine elektronlar ve atom çekirdekleri bulunur. Bu karışıma "plazma" adı verilir. Dört hidrojen çekirdeği bir helyum çekirdeği yapar. Birleşme çok yüksek sıcaklıkta olur. Füzyon adı verilen bu olay yüksek sıcaklıkta ve atom çekirdeği yardımıyla olduğundan "Termonükleer Reaksiyon" adını alır. Güneş çok yoğun sıcak gazlarla meydana gelmiş olup ve çapı 1,39x10⁹ m, kütlesi 1,99x10³⁰ kg civarında olan bir yıldızdır. Dünyadan Uzaklığı yaklaşık 1,5x10⁸km'dir. Dünyamızın kütlesi 5,97x10²⁴ kg olduğuna göre güneşin kütlesel olarak dünyamızın 332.500 katıdır. Güneşin yaklaşık 4 haftada bir kendi etrafında dönmektedir. Bu dönmeyi ekvator kısmı 27 günde, kutuplar 30 günde tamamlar. Güneşin ortalama yoğunluğu 1409 kg/m³, dünyamızın ortalama yoğunluğu 5517 kg/m³, güneşin yüzeyinde ki çekim ivmesi 273,98m/s², dünyamızın 9,81m/s²'dir.

Güneşte oluşan helyum miktarı, harcanan hidrojen miktarından daha azdır. Aradaki fark, güneşten ışın olarak çıkan enerjiyi verir (güneş radyasyonu). Güneşin merkezinde 1 saniyede 564 milyon ton hidrojen, 560 milyon ton helyuma dönüşmektedir. Arada ki 4 milyon ton fark karşılığı ısı ve ışık enerjisi halinde uzaya 386.000.000 EJ (Eksa joule) enerji yaydığı tahmin edilmektedir. Bu enerji çeşitli dalga boylarında ışınlar halinde dünyaya ulaşır. Güneşin 1 saniyede ürettiği enerji miktarı, insanlığın şimdiye kadar kullandığı enerji miktarından fazladır. Dünya, güneşten gelen enerjinin sadece milyarda birini alır. Bu enerji 15 dakika depo edilebilse toplam dünya nüfusunun yıllık enerji ihtiyacı karşılanır.

Atmosfere gelen güneş radyasyonunun yaklaşık %17,5'i atmosferi ısıtmak için harcanır. Yaklaşık %35'i bulutlardan ve yerden yansıyarak tekrar uzaya döner. Güneşten gelen radyasyonun tümü 100 birim kabul edersek atmosferi ısıtmak için harcanan ve yansıyarak uzaya dönen değerlerin toplamından sonra geriye 47,5 birim kalır ki bu miktar yeryüzüne düşmekte ve burada ısıya dönüşmektedir. Yeryüzüne gelen ortalama güneş ışınımı değeri mevsim ve enleme bağlı olarak yaklaşık 300-1000 W/m²'dir

Güneş enerjisi 

Güneşin çekirdeğinde yer alan füzyon süreci ile açığa çıkan ışıma enerjisidir, güneşteki hidrojen gazının helyuma dönüşmesi şeklindeki füzyon sürecinden kaynaklanır. Dünya atmosferinin dışında güneş enerjisinin şiddeti, aşağı yukarı sabit ve 1370 W/m² değerindedir, ancak yeryüzünde 0-1100 W/m2 değerleri arasında değişim gösterir. Bu enerjinin dünyaya gelen küçük bir bölümü dahi, insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat kat fazladır. Güneş enerjisinden yararlanma konusundaki çalışmalar özellikle 1970'lerden sonra hız kazanmış, güneş enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakımından düşme göstermiş, çevresel olarak temiz bir enerji kaynağı olarak kendini kabul ettirmiştir.

Gerçekte bütün enerji kaynakları güneşten türemiştir.Günümüzde enerjinin eldesinde de büyük oranda birincil kaynaklar kullanılmaktadır. Belli başlı enerji kaynakları petrol, doğal gaz, likit petrol gazı, kömür ve odundur.Temel enerji kaynakları hızla tükenmekte olup dünya nüfusu sürekli artmaktadır.Dünya nüfusunun enerjiye bağımlılığı, enerji açığını sürekli olarak büyütmektedir.Bu temel enerji kaynaklarının hızla tükenmesi insanlığı daha uzun ömürlü enerji kaynaklarına yöneltecektir. Bu kaynaklardan en önemli ikisi nükleer ve güneş enerjisidir.Nükleer enerjinin ileri teknoloji ve maliyete ihtiyaç duyması ve bunun yanında çevreye olan zararları sebebiyle kullanılabilirliği kısıtlıdır. Güneş enerjisi ise yaygın kullanımında yüksek ve özel teknoloji gerektirmez.Güneş enerjisi genel olarak konutlarda,sanayide, tarımda,ısıl enerji uygulamalarında (proses enerjisi) ve elektrik enerjisi üretiminde (PV ve ısıl güç santralleri) kullanılır.Güneş enerjisinden enerji üretim sistemlerinde, düşük,orta ve yüksek sıcaklık uygulamaları vardır.Sıcak su üretimi için düşük sıcaklık uygulamaları kullanılırken, endüstriyel proses ısılarının karşılanmasında orta sıcaklık uygulamaları (odaklı kolektörler) yaygın olarak kullanılır.Buhar ihtiyacı ve elektrik enerjisi üretimi için ise endüstriyel yüksek sıcaklık güneş enerjisi uygulamaları kullanılır.

Güneş Enerjisi Kullanımının Tarihsel Gelişimi ve Türkiye'deki Yeri

Gerçek dünyamızda ki tüm enerji kaynakları güneşten türemiştir. Günümüzde yaygın olarak kullanılan fosil yakıtları, yüzyıllar önce güneşten aldığı enerji sayesinde başkalaşıma uğrayarak bugünkü kullanılır şekle gelmişlerdir. Fosil yakıtlarının çok yakın gelecekte bitmeleri söz konusudur. Bu nedenle enerji ihtiyacın büyük bir kısmını başka enerji kaynaklarından mümkün olduğunca kısa sürede karşılanmalıdır. Alternatif enerji kaynaklarının en önemlilerinden biri de güneş enerjisinidir.

Güneş enerjisinden istifade edebilmek için insanların yaptığı çalışmalar çok eski tarihlere dayanmaktadır. Kaynaklara göre ilk defa Sokrat (M.Ö. 400) evlerin güney yönüne fazla pencere konularak güneş ışınımının içeri alınmasını belirtmiştir. Arşimet (M.Ö. 250) içbükey aynalarla güneş ışınımını odaklayarak Sirakuza'yı kuşatan gemileri yakmıştır. Çalışmalar 1600'lü yıllarda Galile'nin merceği bulmasıyla gelişme göstermiştir. İlk olarak 1725 yılında Belidor tarafından güneş enerjisi ile çalışan bir su pompası geliştirilmiştir. Fransız bilim adamı Mohuchok 1860'da parabolik ayanlar yardımı ile güneş ışınımını odaklayarak küçük bir buhar makinesi üzerinde çalışmış, güneş pompaları ve güneş ocakları üzerinde deney yapmıştır. Eski saraylara dikkat ederseniz (Dolmabahçe Sarayı) oldukça fazla ayna göreceksiniz, güneş enerjisinin kullanımı açısından iyi bir örnektir.

Birinci dünya savaşı esnasında petrolün önem kazanması ile güneş enerjisine yönelik çalışmalar azalmıştır. 1930 yılından itibaren ilgili çalışmalar artmışsa da fazla uygulama alanı bulamamıştır, çalışmalar araştırma kurumlarının dışına çıkmamıştır. Ancak 1960'lı yıllarda ki petrol krizinin ortaya çıkması insanları alternatif enerji kaynakları konusunda çalışma yapmaya itmiştir. Öncelikli olarak çalışmalar, temiz ve masrafsız enerji kaynakları olan güneş enerjisi üzerine yoğunlaşmıştır.

H. Buchberg ve J.R. Roulet adlı bilim adamları güneşi kolektörü ve deposu komple bir sistem yaparak, maliyetleri azaltmak için çalışmalar yapmışlardır. Kurdukları sistemin fiziki olarak yeterliliklerini incelemişlerdir. Y. Jalurai ve S.K. Gupta adlı bilim adamları güneş enerjisi depolama teknikleri üzerinde çalışmalar yapmışlardır.
Normal çevre şartları altında depoda sirküler olan suyun depo içerisinde sıcaklık farkına neden olduğunu belirtmişlerdir. Bu yüzden deponun alt tabakasında daha soğuk, üst tabakasında ise daha sıcak su bulunmaktadır. Çalışma günümüzde de devam etmektedir.

Türkiye'de Güneş Enerjisinin Gelişiminin Tarihçesi

Güneş enerjisi, zirai ürünlerin kurutulması, soğuk mevsimlerde mahal ısıtması, evlerde havalandırma amacıyla ve tüm dünyada bilhassa gelişmiş ülkelerdeki yaygın uygulamaları ile kullanılmaktadır. Ülkemizde 1960'ların başlarında güneş enerjisi ilk defa alternatif enerji kaynağı olarak anlaşılmış ve bazı yatırımcılar ve üniversitelerde verilen tezler ile bu konu da çalışmalar başlamıştır.

1970'lerin ortalarında, dünyadaki güneş enerjisi teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak, ülkemizde de bilhassa güneş enerjisinin ısıl uygulamaları konusu üniversiteler, devlet ve endüstri açısından önem kazanmış ve güneş enerjisi çalışmaları bu tarihten itibaren artan bir hızla gelişmiştir.

Güneş enerjisi konusundaki ilk ulusal kongre 1975 yılında İzmir'de gerçekleştirilmiştir. Yine ilk pasif güneş enerjisi uygulaması Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) bünyesinde 1975 yılında tesis edilmiştir.

Güneş enerjisi konusundaki çalışmalar ağırlıklı olarak ODTÜ, İTÜ, Yıldız ve Ege Üniversiteleri tarafından yaygın olarak yürütülmekle beraber, Türkiye'deki tek Güneş Enerjisi Enstitüsü Ege Üniversitesi bünyesinde 1978 yılında kurulmuş ve o günden itibaren faaliyet göstermektedir. 1980'lerin sonunda bu konudaki çalışmaları devlet destekli TUBITAK bünyesindeki Marmara Bilimsel ve Endüstriyel Araştırma Enstitüsü (MBEAE) yürütmektedir. MBEAE, güneş enerjisi düşük sıcaklık uygulamaları ve Türk endüstrisinin ısıl enerji ihtiyacının modellenmesi konusundaki projeleri 1977-1985 yılları arasında ağırlıklı olarak desteklemiştir. Yine TÜBITAK bünyesinde 1986 yılında kurulan Ankara Elektronik Araştırma ve Geliştirme Enstitüsü güneş pillerinin tasarımı ve üretimi konusundaki çalışmaları desteklemektedir.

Uluslararası Güneş Enerjisi Derneği Türkiye Şubesi (International Solar Energy Society Turkey Branch UGET-TB) 1992 yılından itibaren Türk devletinin izniyle aktif olarak çalışmalarını sürdürmektedir. Devlet Meteoroloji Enstitüsü (DME) geçen yüzyılın başından itibaren gittikçe artan sayıdaki istasyonlarda iklimsel verilerin kayıt edilmesi, değerlendirilmesi ve bilginin dağıtılması konusunda aktif olarak çalışmaktadır. Diğer taraftan Elektrik İşleri Etüt İdaresi (EİEİ) de güneş enerjisi ile su ısıtma, aktif ve pasif mahal ısıtması, yoğuşturan toplayıcılar ve güneş pilleri konusundaki çalışmalara imkân sağlamaktadır. Bu kuruluş 1982 yılından itibaren yenilenebilir enerji kaynaklarının ve özellikle güneş ve rüzgâr enerjisinin geliştirilmesinden sorumludur. Bu kuruluşun geçmişte bu konudaki çalışmaları daha ziyâde araştırma ve geliştirme ve projelerin tanıtılması konusunda olmakla beraber son yıllarda kaynakların tespiti ve potansiyel tayini ağırlık kazanmıştır. Makina ve Kimya Enstitüsü (MKE) kurumu ise düzlemsel ve silindirik parabolik toplayıcıların üretimi, testleri ve pazarlanmasına yönelik çalışmaları kısa sürelerle gerçekleştirmiştir. Türkiye'deki güneş enerjisi araştırmalarını temel olarak iki ana gurupta toplamak mümkündür:

1. Güneş enerjisi potansiyelinin tespiti ve tayini hakkındaki çalışmalar

2. Güneş enerjisi uygulamaları ve teknolojisi ile ilgili çalışmalar

Güneş Enerjisi Uygulamalarına Yönelik Çalışmalar

Ülkemizde güneş enerjisi uygulamalarına yönelik çalışmalar da düşük sıcaklık uygulamaları ve yüksek sıcaklık uygulamalarına yönelik çalışmalar olmak üzere iki gurupta incelenebilir.

1-Sıcak Su Sistemleri:

Bu uygulamalardan en önemli ve ticari yönden başarı kazanmış olanları düşük sıcaklık ve bunun içinde de sıcak su ihtiyacına yönelik olan çalışmalardır. Güneş enerjili su ısıtıcıları, bazı kaynaklarda evsel güneş enerjili sıcak su sistemleri olarak da geçmektedir. İlk defa 1975 yılında İzmir'de imalatına başlanmıştır ve Türk halkı tarafından da bu teknoloji kabul görmüştür. Bu tarihten itibaren çeşitli şirketler tarafından üretimine başlanarak piyasaya verilmiştir. Türkiye'de üretilen güneş enerjili sıcak su ısıtıcılarının çoğu termosifon tip ısıtıcılardır. Bu sistem bir toplayıcı, depolama tankı ve bağlantı elemanlarından meydana gelmektedir. Kullanılan toplayıcılar ise düz toplayıcı, yoğunlaştıran toplayıcı veya vakumlu toplayıcı olabilmektedir. Ancak ülkemizde bu sistemlerde en yaygın kullanılan toplayıcılar genellikle düz toplayıcılardır. 1999 yılında çalışmalar sonucunda, temel teşkil eden anket çalışmasında Türkiye'de üretilen düz toplayıcıların % 41'inin yutucu yüzey alanının 1.82 m², %23'ünün ise 1.71 m² olarak imal edildiğini tespit etmiştir. Güneş toplayıcılarının yıllık toplam üretim miktarının ise 200,000 m² seviyesine eriştiği de bu çalışmada belirlenmiştir. Yine tesis edilen toplam toplayıcı alanının 3,5 milyon m² olduğu da tespit edilmiştir. Bu sektörde 100 ün üzerinde firma 2000 çalışanı ile hizmet vermektedir. Türkiye'de güneş enerjisi uygulamaları açısından Türk Standartları Enstitüsü tarafından geliştirilmiş iki standart bulunmaktadır:

Güneş Enerjisi Düz Toplayıcıları

Güneş Enerjili Isıtma Sistemleri Tesis ve İşletmesi.

2- Buhar Üretimi:

Absorpsiyonlu soğutma ve sanayideki diğer uygulamalar için güneş enerjisi ile buhar üretimine yönelik çalışmalar ilk defa Taşdemiroğlu E. (1986) tarafından yapılmış çalışmalar ile başlamıştır. Türkiye'de MKE (Makina ve Kimya Endüstrisi Kurumu) silindirik parabolik toplayıcıları imal eden ilk kuruluş olarak dikkat çekmektedir. Bu toplayıcıların verimleri ve bu toplayıcılar kullanılarak elde edilen kızgın su ile bir sanayi kuruluşunun enerji ihtiyacının modellenmesini konu alan çalışmalar literatürde mevcuttur. Bu tip toplayıcılar kullanılarak güneş enerjili absorpsiyonlu sistemlerin simülasyonu, modellenmesi, tasarımını içeren çeşitli çalışmalar da literatürde yer almaktadır.

Türkiye'de Kurulan Güneş Evleri

Güneş Enerjisi ile pasif ısıtma sistemlerinin binaların ısıtma yüklerine büyük katkısı olduğu açıktır. Türkiye'de Karadeniz Bölgesi ile Kuzey Doğu Anadolu hariç güneş enerjisinin konutların ısıtılmasına olan büyük katkısı yapılan çalışmalarda ortaya konmuştur. Türkiye'de Pasif Güneş Enerji Sistemleri konusunda, bazı üniversiteler ve enstitülerde yapılan çalışmalar dışında çok fazla çalışmanın olmadığını söylemek mümkündür. Bu amaçlara bağlı olarak ülkemizde kurulan güneş evleri aşağıda sıralanmıştır:

Türkiye'de ilk güneş evi 1975 yılında Ortadoğu Teknik Üniversitesinde tesis edilmiştir. Bina iki katlı olup 96,6 m² alana haizdir.

Çukurova Güneş Evi 33 m² olup, 1981 Temmuzunda kurulmuştur.

Maden Tetkik Arama Enstitüsü Güneş Evi ise, güneş pilleri ile çalışan sistemler mevcuttur. 14 kWp yine 1981 yılında Marmaris Muğla da tesis edilmiş ve toplam alanı 113,5 m²'dir.

Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi Enstitüsü Laboratuarında da 1986 yılında toplam zemin alanı 3000 m ² olan bir güneş evi bulunmaktadır.

Güneş Pilleri ve Uygulamaları

Türkiye'de bu konudaki çalışmalar 1980'li yıllarda başlamıştır. İlk güneş pili ile çalışan ısı pompası Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi Laboratuarında kurulmuştur. Elektrik İsleri Etüt İdaresi tarafından da 1983 yılından itibaren başlatılan çalışmalar sonucunda ilk güneş pilleri ile çalışan laboratuar ölçekli güç santrali Didim'deki Araştırma Laboratuarında 1998 yılı Haziranında tesis edilmiştir. 1990'ların sonuna doğru bu yöndeki çalışmalar artarak devam etmiş ve dört adet güneş pilleri ile çalışan ve yaklaşık olarak toplam kurulu gücü 50 kWp olan sistemler telekomünikasyon amaçlı olarak Afyonkarahisar, Göcek, Uşak ve Kahramanmaraş'a kurulmuştur.

Güneydoğu Anadolu bölgesinde toplam kapasitesi 100 kWp kurulu güce erişmiş olan güneş PV güç ünitesi Berke Barajında bazı ünitelerin ilk enerji taleplerini karşılamak için kurulmuştur.

Güneş pillerinin uygulanmasına yönelik özel sektör çalışmaları devam etmektedir. Ayrıca güneş pili ile çalışan araçlar, aydınlatmalar, trafik şıkları şeklinde de uygulamalar mevcuttur.

Ülkemiz coğrafi konumu nedeni ile yenilenebilir enerji kaynakları arasında güneş enerjisi yönünden oldukça şanslıdır. Ortalama olarak güneşten sağlanan enerji, yıllık 36x10⁶ taş kömürüne eşdeğer enerji sağlayabilecek potansiyele sahiptir. Yılda 2640 saat güneş ışını alan ülkemizde, ortalama güneş enerjisi miktarı 290 w/m² civarındadır.

Ülkemizde güneş enerjisinden faydalanarak sıcak su ihtiyacını gideren ev örnekleri, güney sahillerinde bol miktarda mevcuttur. Güneş enerjisi ile konut ısıtması, konut soğutması, sıcak su temini, sera ısıtması, elektrik enerjisi üretimi, yüzme havuzu ısıtması ve endüstrinin sıcak su gereksinimi karşılanabilmektedir.

Güneş Enerjisinde Dünyadan Gelişmeler

Dünya'da enerji bunalımları, güneş enerjisinin teknolojik gelişimini ve geleceğini büyük ölçüde etkileyerek, özellikle yapılan aktif veya pasif biçimde ısıtma ve iklimlendirilmesi, fotovoltalik (güneş enerjisi fotoelektriksel yöntemle toplanması) veya ısı olarak güneşten elektrik üretilmesi ve geleceğin yakıtı olan hidrojenin suda üretilmesinde güneş enerjisi kullanılması (güneş hidrojen sistemi) konularında araştırma geliştirme ve uygulama başlanmıştır.

1980 yılında ABD'de 5.610.000 m ² güneşli su ısıtıcı kolektör alanı bulunuyordu. 1950'ler de başlayan büyük güçlü ısıl sistemleri çalışmalarının ürünü olarak 1970'lerin sonlarına doğru güneş termik elektrik santralleri kurulmaya başlanmıştır.

ABD'nin California-Mojave çölünde 19MW'lık "Solar One" adlı güneş termik elektrik santrali ilklerden biridir. Aynı yıllarda Güney Fransa'da 2,5 MW'lık "Themis" santrali, İspanya Almeria'da 1,2 MW'lık CESA-1 santrali kurulmuştur.

1980'lere gelinirken fotovoltaik güneş elektrik üreticileri, haberleşme sistemlerine güç kaynağı olmaktan öte su pompalarının çalıştırılması ve konutların elektrik ihtiyaçları için kullanılmakta idi. 1981 yılında fotovoltaik bataryaların ürettiği elektrik enerjisi ile çalışan ve "Solar Challenger" adı verilen iki pervaneli güneş uçağı, Manş denizini aştı. Bu tür bataryalar daha sonra özel otoların çalıştırılması için de kullanılmaya başlandı.

1982'de California'da elektrik amacı ile bir (PV) santrali kuruldu. Bunu Los Angeles-San Fransisko hattının ortasında kurulan başka bir (PV) santrali izledi. Dünya enerji konseyinin 1992 raporuna göre PV Kurulu gücü bulunan ülkeler arasında Almanya, Avustralya, Burundi, Çin, Fransa, Gana, İspanya, Japonya, Meksika ve Norveç yer almaktadır. Güneş termik elektrik alanında 279MW kurulu güç ve yıllık 700.000MWh üretimi ile ABD birincidir. Aktif sistemde ısı üretiminde İsrail önde gelir. Pasif sistemle yıllık ısı üretiminde Avustralya liste başındadır.

Türkiye'nin Güneş Enerjisi Potansiyeli

Türkiye dünya üzerinde 36^o-42^o kuzey enlemleri ve 26^o-45^o doğu boylamları arasında bulunmaktadır. Türkiye'nin yıllık ortalama güneş Işınımı 1303 kWh/m²yıl, ortalama yıllık güneşlenme süresi ise 2623 saattir. Bu rakam günlük 3,6 kWh/m² güce, günde yaklaşık 7,2 saat, toplamada ise 110 günlük bir güneşlenme süresine denk gelmektedir. 9,8 milyon TEP (ton eşdeğer petrol) ısıl uygulamalara olmak üzere yıllık 26,2 milyon TEP enerji potansiyeli mevcuttur. Yılın 10 ayı boyunca teknik ve ekonomik olarak ülke yüzölçümünün %63'ünde ve tüm yıl boyunca %17'sinden yaralanabilir.

Güneş radyasyonu bu dünyanın atmosferine dik ise, bir düşme 1.367 W/m² (güneşi sabit kabul edersek, yoksa dünya döndüğü için bu açı devamlı olarak değişecektir) 1.367 W/m² olan bu değerin 50 W/m² atmosferde emilir ve yeryüzüne 1.000 W/m²'lik bir değer ile ulaşır. Yıllık bazda, Türkiye'de bu değer 1.100 kWh/m²*yıl ile 1.300 kWh/m²*yıl arasında değişmekle beraber, çöllerde 2.500 kWh/m²*yıl'ı bulmaktadır.

Bulutlu yaz günlerinde bile ışığın %80'ni emilmesine karşın 300 W/m²'lik bir güce sahiptir.

Gerekli yatırımların yapılması halinde Türkiye yılda birim m²'sinden ortalama 1.100 kWh'lik güneş enerjisi üretebilir. Güneşten dünyaya saniyede yaklaşık 170 milyon MW enerji gelmektedir. Güneşten bir saniyede dünyaya gelen güneş enerjisi miktarı, Türkiye'nin yıllık enerji üretiminin 1700 katıdır.

Türkiye'nin Aylık Ortalama Güneş Enerjisi Potansiyeli Kaynak: EİE Genel Müdürlüğü
Aylar	Aylık Toplam Güneş Enerjisi (Kcal/cm2-ay)             (kWh/m2-ay)		Güneşlenme Süresi (Saat/ay)
Ocak	4,45	51,75	103,0
Şubat	5,44	63,27	115,0
Mart	8,31	96,65	165,0
Nisan	10,51	122,23	197,0
Mayıs	13,23	153,86	273,0
Haziran	14,51	168,75	325,0
Temmuz	15,08	175,38	365,0
Ağustos	13,62	158,40	343,0
Eylül	10,60	123,28	280,0
Ekim	7,73	89,90	214,0
Kasım	5,23	60,82	157,0
Aralık	4,03	46,87	103,0
Toplam	112,74	1311	2640
Ortalama	308,0 cal/cm2-gün	3,6 kWh/m2-gün	7,2 saat/gün

Türkiye'nin en fazla güneş alan bölgesi Güneydoğu Anadolu Bölgesi olup, ikinci sırada Akdeniz Bölgesi gelmektedir. Güneydoğu Anadolu Bölgesi ülkemizin enerji bakımından en zengin bölgesidir. Bu bölgeye gelen yıllık toplam güneş enerjisi miktarı 1460 kW/m² ve yıllık toplam güneşlenme süresi ise 2993 saattir. Bunun yanında Karadeniz Bölgesi Türkiye'nin en az güneş enerjisi potansiyeline sahip bölgesidir. Bu verilen ışığında Türkiye'de toplam olarak yıllık alınan enerji 10¹⁵kWh kadardır.

Türkiye'nin Yıllık Toplam Güneş Enerjisi Potansiyelinin Bölgelere Göre Dağılımı Kaynak: EİE Genel Müdürlüğü
BöLGE	TOPLAM GüNEŞ ENERJİSİ (kWh/m2-yıl)	GüNEŞLENME SüRESİ (Saat/yıl)
G.DOĞU ANADOLU	1460	2993
AKDENİZ	1390	2956
DOĞU ANADOLU	1365	2664
İç ANADOLU	1314	2628
EGE	1304	2738
MARMARA	1168	2409
KARADENİZ	1120	1971

Güneş Enerjisinin Diğer Enerji Türlerine Göre Faydaları Her şeyden önce güneş, bol ve tükenmeyen enerji kaynağı (en azından milyonlarca yıl) Temiz bir enerji türüdür; çevreyi kirletici, duman, gaz, karbon monoksit, kükürt ve radyasyon gibi külfetleri yoktur. Yerel uygulamalar için elverişlidir. Enerjiye ihtiyaç duyulan, hemen hemen her yerde güneş enerjisinden yararlanmak mümkündür. Dışa bağlı olmadığından ekonomik bunalımdan bağımsızdır. Birçok uygulaması için karmaşık teknolojiye gerek duyulmamaktadır. Ulaşım problemi yoktur, güneşin her yerde olduğu düşünülünce enerji gereksinimi olan bölgeye kurulabilir. Kurulan sistemlerin bakım maliyetleri yoktur veya çok azdır. Boş alan olarak duran çatıların işlev kazanarak enerji üretmesi sağlanabilir.

Güneş Enerjisinin Diğer Enerji Türlerine Göre Sakıncaları Birim yüzeye gelen güneş ışınımı az olduğundan büyük yüzeylere ihtiyaç vardır. Ülkemizde bu değer ortalama 1300 w/m2'dir. Güneş ışınımı sürekli olmadığından depolanması gerekmektedir, akü veya yeni gelişmekte olan hidrojen şeklinde depolanabilmektedir. Enerji ihtiyacının çok olduğu kış aylarında güneş ışınımı az ve ayrıca ışınım geceleri hiç yoktur. Güneş ışınımından faydalanan sistemin güneş ışınını sürekli alabilmesi için çevrenin açık olması gerekir. Güneş ışınımının daha verimli çalışması için sisteme dik gelmesi gerekmektedir, bunun için de güneşi takip eden sistemler de kullanılmaktadır (Ayçiçeği gibi). Su ısıtma sistemlerinde %60'a yakın verim sağlanırken güneş pillerinde bu oran %15 civarıdır fakat yeni melez sistemler ile (hidrojen üretimi) elektrik üretimi için bu oran %55 değerlerine gelebilir.

Dünya'da ve Türkiye'de Termal Güneş Enerjisi Kapasite Kullanımı

SHC'nin 2009 raporuna göre termal sistemlerde kurulu güç 165 GW_th ve 236 milyon m²'ye ulaşmıştır (2008 verileri). 2007 verilerine göre Türkiye'de ki kurulu güç 7.105 MW_th ve 10.150.000 m²'dir.Bu sıralama içinde Türkiye 10 milyon m² kurulu güneş kollektörleri ile son derece iyi bir yerde bulunmaktadır. Ancak bu kurulu alan miktarının, nüfus ile orantılamakta fayda vardır. Bu açıdan bakılacak olursa; kişi başına düşen güneş enerjisi olarak dünyada en çok kullanım 0,65 kW_th/kişi ile Kıbrıs, bunu 0,49 kW_th/kişi ile İsrail ve 0,22 kW_th/kişi ile Avusturya izlemektedir. Ülkemizdeki durum ise 0,09 kW_th/kişi ile bunların gerisindedir. Japonya, Almanya, Çin ve Avustralya gibi ülkeler de bu açıdan Türkiye ile aynı durumdadır. Sektör olarak 100 civarında orta ve küçük ölçekli firma bu alanda faaliyet göstermekte olup, yıllık üretim 700 bin m² kadardır.

Toplam Kollektör Alanları
Ülke	m2
Çin	114.140.000
ABD	30.346.417
Türkiye	10.150.000
Almanya	9.398.077
Japonya	7.398.518
Avustralya	5.753.00
İsrail	4.961.100
Brezilya	3.685.291

*Camsız sistemler genelde daha düşük sıcaklık eldesinde (havuz ısıtılması, 30^oC) kullanılır ve maliyetleri düşüktür.

Halen yurdumuzun çoğu bölgesinde özellikle de Akdeniz ve Ege sahillerinde evlerin ve turistik tesislerde bu sistemlerden yararlanılmaktadır. Ancak ülkemizin zengin güneş enerjisi potansiyeli dikkate alındığında, diğer bölgelerde de kullanımın artması mümkün görülmektedir. Bu açıdan, özellikle Güneydoğu Anadolu bölgesinde, bölgenin güneş enerjisi potansiyeline göre son derece düşük olan kullanım miktarının artırılması yolları düşünülmelidir. Türkiye'de güneş enerjisinden faydalanılan güç Enerji ve Tabii Kaynakları Bakanlığı (ETKB) 2005 verilene göre 385.000 TEP'dir (ton eşdeğer petrol). Oysa aynı yıl ülkemizin toplam enerji tüketimi 91.975.000 TEP'dir. Faydalandığımız güneş enerjisi miktarı toplam enerji tüketimimizin 0,004 mertebesindedir.

Dünya'da ve Türkiye'de Fotovoltaik Güneş Enerjisi Kapasite Kullanımı

2001 yılında 1,3GW kurulu fotovoltaik panel bulunurken, 2008 yılında 15,2GW değerine ulaşmıştır. Son yıllardaki hızlı artışın büyük bir etkisi vardır.

2008'de kurulmuş olan fotovoltaik paneller %110'luk bir artış ile 5.95GW (gigawatt) olmuştur. Sadece 2008 yılında İspanya %285 büyüme ile 2,46GW değerine ulaşarak Almanya'dan birinciliği almış durumdadır. Listede 1,86GW ile Almanya, 0,36GW ile ABD, 0,28GW ile Güney Kore, 0,24GW ile İtalya ve 0,23GW ile Japonya yer almaktadır.

Fotovoltaik bakımdan Türkiye oldukça geridedir. Yaklaşık 1,5MW kurulu fotovoltaik güç bulunan ülkemizde, büyük bir kısmı tek firma tarafından kurulmuştur. 2005 yılı verilerinde; Türk Telekom istasyonları, otoban SOS telefonları, Orman Genel Müdürlüğünün gözetleme istasyonları, radar istasyonları, deniz fenerlerinde kullanılmaktaydı ve toplam kurulu güç 500 kW civarındaydı. YEK'in (Yenilenebilir Enerji Kanunu) gecikmesi ile Türkiye'nin fotovoltaik enerjide de büyümesi gecikiyor.

MW_th: Megawatt thermal equivalent (Megawat termal eşdeğeri)
GW_th: Gigawatt thermal equivalent (Gigawatt termal eşdeğeri)
1 GW = 10⁹ Watt
1 MW = 10⁶ Watt
1 kW = 10³ Watt

Kaynaklar; Termal Güneş sistemleri için: Termal Güneş Sistemleri, SHC 2009 Raporu (2007 yılını içerir)
Fotovoltaik Güneş Sistemleri için: Fotovoltaik Solarbuzz 2008 Raporu