Güneş Enerjisinden Elektrik Üretimi

Güneş panelleri sayesinde güneş ışınlarını elektrik enerjisine dönüştürerek bedava elektrik elde edebilmenin mümkün olduğunu biliyor muydunuz? Avrupa’da yıllardır kullanılan güneş enerjisinden elektrik üretmeyi mümkün kılan çatıların kullandığı sistemle bir fabrikanın elektriğini karşılamak mümkün. Özellikle küresel iklim değişikliği sürecinde ülkemiz de dahil olmak üzere tüm dünyanın yaşayacağı enerji problemlerine çözüm olarak geliştirilen elektrik enerjisinin güneş gibi doğal kaynaklardan üretilmesi konsepti, KKTC gibi nerdeyse tüm yıl bol güneş gören ülkelerde kaçınılmaz bir çözüm sunmaktadır. Peki bu sistem nasıl çalışmaktadır?

Güneşin yaydığı ve dünyamıza da ulaşan enerji, güneşin çekirdeğinde yer alan füzyon süreci ile açığa çıkan ışıma enerjisidir. Bu enerjinin dünyaya gelen küçük bir bölümü bile, insanlığın mevcut enerji tüketiminden çok daha fazladır. Güneş enerjisinden yararlanma konusundaki çalışmalar özellikle 1970'lerden sonra hız kazanmış, güneş enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakımından düşme göstermiş, güneş enerjisi çevresel olarak temiz bir enerji kaynağı olarak kendini kabul ettirmiştir.

Tükenmeyen bir enerji kaynağı olmakla birlikte; gaz, duman, toz, karbon veya kükürt gibi zararlı maddeleri bulunmayan güneş enerjisi, tüm dünya ülkelerinin yararlanabileceği bir enerji kaynağı olduğundan dolayı birçok ülkenin dışa olan enerji bağımlılığını ortadan kaldırma kapasitesine sahiptir. Güneşi az veya çok gören yerlerde biraz verim farkı olmasına rağmen, dağların tepelerinde veya ovalarda da bu enerjiden yararlanmak mümkün olduğundan dolayı, güneş enerjisi, hiçbir ulaştırma harcaması olmaksızın her yerde sağlanabilir. Ülkemizde pahalı ve sürekli sorun çıkararak elektrik kesintilerine neden olan santrallerle kıyaslandığı zaman, ulaşım şebekelerinde çıkacak herhangi bir sorundan etkilenmeyeceği gibi, hiçbir karmaşık teknoloji gerektirmeyen güneş enerjisi, nerdeyse bütün ülkelerin yerel sanayi kuruluşları sayesinde yararlanabileceği bir enerji kaynağı sunmaktadır.

Birçok kullanım alanı bulunan güneş enerjisinin depolanabilmesi ve diğer enerji çeşitlerine dönüşebilmesi için mekanik, kimyasal ve elektrik yöntemler gereklidir. Bu çevrimlerle güneş enerjisinden doğrudan ısı veya elektrik enerjisi elde etmek mümkündür. ‘Fotovoltaik (PV) piller’ olarak da bilinen güneş pilleri, yüzeylerine gelen güneş ışığını doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren yarıiletken maddelerdir. Yüzeyleri kare, dikdörtgen, daire şeklinde biçimlendirilen güneş pilleri, üzerilerine ışık düştüğü zaman uçlarında elektrik gerilimi oluşur. Güneş enerjisi, güneş pilinin yapısına bağlı olarak yüzde beş ile yirmi (5-20%) arasında bir verimle elektrik enerjisine çevrilebilir. Güç talebine bağlı olarak birbirlerine seri ya da paralel bağlanan modüllerden meydana gelen bu sistemi belirli bir yüzey üzerine monte ederek, birkaç Watt'tan megaWatt'lara kadar elektrik enerjisi elde etmek mümkündür. Belediye meydanları, fabrika bahçeleri, park ve bahçeler, elektrik ulaşmayan köyler gibi birçok farklı alanlarda uygulanabilen sistem, mimari tasarımlarda da çatılara kaplamalar şeklinde görülebilmektedir.

Sistemin kuruluşunda belirli dezavantajların olduğunu da belirtmekte yarar var. Güneşten gelen enerji miktarı kontrol edilemediğinden dolayı, belirli bölgelerde istenilenden daha az ve sürekli olmayan bir güneş enerjisi yoğunluyla karşılaşmak mümkündür. Güneş enerjisinden yararlanmak için yapılması gereken düzeneklerin yatırım giderleri bugünkü teknolojik aşamada yüksek olduğu için, sektördeki talep olması gerekenden düşüktür. Bugünkü birim enerji maliyeti 25-40 cent/kWh civarında değişen fotovoltaik elektriğin kullanımı, elektrik dağıtım sistemi olan şebekenin erişemediği yerlerde ekonomik görülmektedir. Ancak unutmamak gerek ki günümüzde fosil kaynaklı santrallerda üretilen enerjiye göre daha pahalı olmasına rağmen, güneş enerjisinden elektrik üretimi temiz ve çok az bakım isteyen bir sistem olduğu için gelişmiş ve gelişmekte olan birçok ülke tarafından cazip görülmektedir.

Son 20 yıldır Avrupa'nın güney ülkeleri başta gelmek üzere birçok ülkede kullanılan bu yöntem, 2004 yılında Almanya'da yasalaşan "Dönüştürülebilir Enerji Kaynakları Yasası" ile sektörün önünün açılması ile hızlanarak yayılmıştır. Bu yatırımlar sayesinde Almanya, 2010 yılında enerji ihtiyacının yüzde on üç (13%)'ünü, 2020 yılında ise yüzde yirmi (20%)'sini güneş enerjisinden sağlamayı planlıyor. Özellikle okullar, spor salonları, alışveriş merkezleri, oteller, fabrikalar, yüksek katlı iş merkezleri ve yerleşimin yoğun olduğu sitelerde tercih edilen solar sistemler, sağladıkları enerji tasarrufu ile yatırıma harcanan parayı 5 yılda karşılayabiliyor. Bankalar da bu alanlarda teşvik sağlamak amaçlı olarak yatırımcılara düşük faizli krediler açarak sistemin yayılmasına destek oluyor. Geçerli olduğu ülkelerde, Dönüştürülebilir Enerji Kaynakları Yasası'na göre güneş enerjisinden elde edilen kullanım fazlası enerjiyi devlete satarak ek bir gelir elde etmek mümkün.

Çise Ünlüer (20 Aralık 2009)
ciseunluer@hotmail.com