Güneş enerjisi, sürdürülebilir kalkınma sağlanması ve fosil yakıtlardan kaynaklanan sera gazı emisyonunun ve partikül madde, siyah duman, karbon monoksit, hidrokarbon gibi havayı kirleten gazların azaltılması için önemli bir enerji kaynağıdır. Enerji güvenliği açısından güneş enerjisi fevkalade önemlidir. Şimdi güneş enerjisini enerjiye dönüştürme zamanıdır.
Ülkemizde solar endüstrisi geliştirilmeli ve güçlendirilmelidir. Türkiye bu teknolojide bu günden tezi yok aktif rol almalıdır. Gelecek 20-25 yıl içinde en popüler enerji kaynağı güneş olacaktır. Devir güneş enerjisine yatırım yapma devridir. Enerji arz güvenliği olmayan fosil yakıt kaynaklarının bitmesini beklemeden güneşe yatırım yapalım.
Güneş enerjisi iki şekilde elektrik enerjisine dönüştürülebilir (Şekil 1). Birincisi, fotovoltaik panellerdir. Panel üzerine düşen ışık demeti elektronlar vasıtasıyla elektrik enerjisine dönüştürülür. İkinci güneş termal sistemlerdir. Bu sistemler direkt güneş ışınımından yararlanarak yüksek sıcaklıkta buhar üretirler ve bu buhar elektrik enerjisine dönüştürülür.
Güneş pilleri (fotovoltaik piller), yüzeylerine gelen güneş ışığını doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren yarı iletken maddelerdir. Güneş enerjisi, güneş pilinin yapısına bağlı olarak %5 ile %20 arasında bir verimle elektrik enerjisine çevrilebilir.
Fotovoltaik piller ile elektrik üretim sistemleri üç ana alanda kullanılmaktadır. Şekil 1 de güneş enerjisinin kullanım alanları verilmiştir. Birinci grup evlerdir; çatılara yerleştirilen bu sistemler yaklaşık 3 -10 kW kurulu güce sahiptir. İkinci grubu oluşturan ve 10- 500 kW’a kadar kurulu güce sahip sistemler fabrikalarda, işyerlerinde ve kamu binalarında kullanılmaktadır. Üçüncü grup ise güneş enerjisi santralleridir; kapasiteleri 500 kW dan daha büyüktür. 2007 yılı verilerine göre dünyada 120 adet büyük kapasiteli güneş enerjisi santrali bulunmaktadır.
Şekil 2. Güneş Enerjisi Kullanım Alanları
Türkiye’de güneşlenme süresi yönünden en zengin bölge 3016 saat ile Güneydoğu Anadolu olurken, bunu sırasıyla Akdeniz (2923 saat), Ege (2726 saat), İç Anadolu (2712 saat), Doğu Anadolu (2693 saat), Marmara (2528 saat) bölgeleri izlemekte ve en düşük değeri 1966 saat ile Karadeniz Bölgesi almaktadır. Türkiye, ortalama 2640 saat gibi yüksek bir güneş enerjisi potansiyeline sahiptir.
Bu çalışmada fotovoltaik güneş sistemleri ile güneş termik santrali kurma üzerinde durulacaktır.
Türkiye’nin Güneş Enerji Potansiyeli Şekil 3’de verilmiştir.
Türkiye’ de güneş termik santrali kurulabilecek alanlar Şekil 4’de verilmiştir.
Şekil 4. Türkiye’de Güneş Santrali Kurulabilecek Alanlar
Güneş enerjisi santralinin hem teknik hem ekonomik olarak fizibil olabilmesi için Global Radyasyonu 1650 kWh/m2-yıldan daha büyük alanlara kurulması gerekmektedir. Buna göre Türkiye’de ki bu alanlar Şekil 5’de verilmiştir. Şekil 5’de görülebileceği gibi güneş enerjisi termik santrali kurulacak alanlar oldukça kısıtlıdır.
Şekil 5. Güneş Enerji Santrali Kurulabilecek Alanlar
Türkiye’de güneş enerjisi termik santrali;
-Arazi eğimi 3 dereceden büyük olan alanlarda,
-Yerleşim bölgeleri ile 500 metre emniyet şeridi içindeki alanlarda,
-Kara ve demir yolları ile 100 metre emniyet şeridi içindeki alanlarda,
-Havaalanları ile 3 km emniyet şeridi içindeki alanlarda,
-Çevre Koruma, Milli Parklar ve Tabiat Alanları ile 500 metre emniyet şeridi içindeki alanlarda,
-Göl, nehir, baraj gölü ile sulak alanlarda,
-Koru Ormanları, Ağaçlandırma Alanları, Özel Ormanlar, Fidanlıklar, Sazlık ve Bataklıklar, Muhafaza Ormanları gibi alanlarda,
kurulması uygun değildir.
1 MW Fotovoltaik Güneş ENERJİSİ Santrali için Gerekli Yüzey Alanı
Fotovoltaik paneller farklı boyutlarda olabilir, örneğin 0,7 m2 – 1,7 m2, güçlerine göre 70 Wp – 250 Wp ve verimlerine göre ince filmler %10 - %12, kristalin güneş panelleri %11 - %16 arasında değişebilir.
Santral için gerekli alan kullanılan panelin tipine (kristalin, ince film), paneller arasındaki açıklığa, panellerin eğim açısında ve panellerin güneşi takip (fixed or tracker system) edip etmediğine göre değişir.
Eğer ince film güneş panelleri (verimleri %10 - %12) kullanılırsa yaklaşık 2,2 - 2,5 Ha/MWp alan, eğer kristalin güneş panelleri (verimleri %12 - %16) kullanılırsa yaklaşık 1,7 – 2,1 Ha/MWp alana ihtiyaç vardır.
Tablo 1. MW Güneş Santrali İçin Gerekli Alanlar
|
1 MW Güneş Santrali
|
Sabit PV Sistemi
|
|
İnce Film
Panel
72.5 Wp
|
Polikristalin
Panel
220 Wp
|
|
Global Radyasyon
|
~ 1900 kWh/m2-yıl
|
|
Panelin Kapladığı Alan
|
~ 10000 m2
|
~ 8000 m2
|
|
Toplam Santral İçin Gerekli Alanı
|
2.3 Ha
|
1.7 Ha
|
|
Üretilen Enerji
(İnverter Çıkışında)
|
1.51 GWh/yıl
|
Ülkemizde ortalama ışıma 1650 kWh/m2yıl’dan büyük olan 4600 m2 üç bölgedir. Bu bölgelerde güneş santrali alanı olarak kullanılabilir alan oranı %25’dır. Güneş enerjisinden elektrik enerjisi dönüşüm verimi de %20 olarak alındığında, teknik olarak güneş enerjisi üretim potansiyeli yıllık 380 milyar kWh/yıl civarındadır. Ülkemizde yaklaşık 200.000 kWh/yıl elektrik enerjisi tüketilmektedir. Buna göre güneş enerjisi potansiyeli oldukça yüksektir.
www.mozturk.net
Prof. Dr. Mustafa ÖZTÜRK
TBMM Çevre Komisyonu Başkanvekili
20 Ekim 2010
