Solar Enerji

Güneş Enerjisi Kullanım Alanları Nelerdir?

Güneş enerjisinin kullanım alanları günümüzde oldukça farklılık göstermektedir. Güneş enerjisi kullanım alanlarının detaylarını içeriğimiz de bulabilirsiniz.

Önümüzdeki 10 yıllarda enerjinin nasıl bir gelişim izleyeceğini düşündüğümüz zaman aklımıza son yıllarda diğer tüm enerji kaynaklarından daha fazla duymaya başladığımız ama son yıllara kadar etkin bir şekilde kullanamadığımız güneş enerjisi geliyor.

Diğer kaynaklar ile karşılaştırdığımızda temiz olması ve atmosferik olaylardan etkilenmiyor olması güneş enerjisi yatırımlarının yıllara sâri kararlı bir üretim gerçekleştirmesine yardımcı olmaktadır. 

Buda yatırım kredisi kullanan bir işletme için önem arz etmektedir. Geri ödeme planında gelir kaynaklı sapmalara maruz kalmayan bir proje hem daha sağlıklı bir yatırım döngüsüne sahip olur hem de ilk aşamada daha kolay kredi bulur.

Güneş paneli fiyatları hakkında detaylı bilgiye ulaşmak için bu bağlantıyı kullanabilirsiniz. https://www.myenerjisolar.com/fabrikalar-icin-gunes-enerji-sistemleri-ve-fiyatlari-2020/
Rüzgâr ve su kaynaklı üretim tesisler yıllar arasındaki iklimsel farklılıklarda yüksek oranda etkilenirler ve bunun sonucunda bir yılda diğer yıla yaklaşık olarak %40’a vara üretim farklılıkları karşınıza çıkabilir, fakat bu durum güneş enerjisine baktığınızda %3-5 arasında bir rakama denk gelir. Bunun en önemli sebebi ise güneş enerjisinin kaynağının atmosfer dışından gelen ışınım olmasıdır.

Son yıllardaki gelişmeler ile dünya üzerinde üretilen enerjinin %2’lik bir kısmı artık güneş enerjisinden gelmektedir. Nerede ise bir asra yaklaşan bir tarihe sahip olan güneş enerjisi panellerinin sadece %2’lik bir paya sahip oluyor olması, bu yatırım daha önceki yıllarda yüksek yatırım maliyetleri ve düşük üretim verimine sahip olmasından kaynaklanmaktadır. Fakat bu durum önümüzdeki dönemde güneş enerjisinin kullanım alanlarının gelişmesi ve yeni teknolojiler ile kesinlikle hızlı bir şekilde değişiyor olacaktır.

Çatıda Güneş Panelleri

Güneş enerjisinden bahsettiğimizde aklınıza ilk gelecek yerleşim ve üretim alanı çöller olabilir. Ne de olsa çok geniş, verimsiz ve sıcaklık açıcından son derece iyi olan alanlardır bunlar. Tabi güneş ışınımı kesecek olan bulutlarında da nerede ise hiç ortaya çıkmaması gün ışından maksimum seviyede faydalanmanıza olanak sağlamaktadır.

Fakat burada gözden kaçırdığımız bir tane sorun var. O da güneş enerjisi panelleri maalesef yüksek ısıları pek sevmemektedirler ve malumunuz odur ki çöller gün içinde çok ama çok yüksek sıcaklıların görüldüğü alanlardır. Bu durum yüzünden kâğıt üzerinde beklediğiniz verimler almakta zorlanırsınız çöl arazisi üzerine kurulum yapar iseniz.

Güneş paneli seçerken nelere dikkat etmek gerektiğini bilmiyorsanız bu içeriğimiz tamda size göre: https://www.myenerjisolar.com/gunes-paneli-secerken-dikkat-etmeniz-gerekenler/
Güneş enerjisi panelleri güneşten genel ışığı direk elektriğe çevireme prensibi ile çalışmaktadırlar: Bir güneş enerjisi paneli ışığa maruz kaldığı zaman, güneş ışığının içindeki enerji güneş panelleri üzerinden elektronları yerinden oynatır ve bu yerinden oynayan elektronlar bir araya gelerek bir elektrik akımı oluştururlar.

Bu akım ise güneş paneli teknolojisi ile yakalanır ve panellerin arkasında bulunan mekanizma ile doğru akım (DC) kablolara aktarılırlar. Şimdi, güneş panellerinin teknik verilerine bakar isek, bu durum için en verimli hava sıcaklığının 25 derece olduğunu görürüz.

Güneş enerjisi panelleri optimal çalışma sıcaklığı olan 25 derecenin üzerine çıktığında üzerinde oluşan ek ısının yardımı ile hücrelerin içinde bulunan elektronlar istenilenden daha fazla aktif hale gelmeye başlarlar.

Bu durum da elektronların birbirlerine gerekli alanı bırakmıyor olası sebebi ile, panel üzerinde üretilebilecek olan elektrik enerjisinin azalmasına neden olurlar. Bu yüzden aslında bilinenin aksine, bir güneş enerjisi panelinden maksimum seviyede fayda görebilmek için yüksek ısı değil, yüksek ışınıma ihtiyaç vardır.

Bugünkü yazımızda sizler ile Güneş enerjisinin geleceğimizi nasıl şekillendirebileceğinizi 5 farklı alanda inceliyor olacağız.

Güneş Panelleri

Tarım ile Güneşin birleşmesi (Agrivoltaics) ve Yüzer Güneş Tarlaları (Floatovoltaics):

Agrivoltaics:

Bu sistemlerde güneş enerjisi panelleri tarım alanlarının üzerine yerleştirilirler (yapılmakta olan tarım mahsullerine erişimi engellemeyecek şekilde belirlenen yüksekliğe kurulum yapılır).

Bu yaklaşım ile aslında hem tarım arazisini ortadan kaldırmamış olursunuz hem de bitkilerin yapraklarında oluşan nem ve suyun buharlaşması ile belli bir seviyede serinleme sağlanır ve güneş enerjisi panellerinin ısısı bir miktar aşağı çekilir.

Bu sayede güneş enerji panelleri daha verimli bir şekilde elektrik üretiyor olurlar. Bu konuda yapılan araştırmalar, Mayıs-Haziran-Temmuz-Ağustos-Eylül aylarında bitki örtüsü üzerine kurulmuş olan güneş enerjisi panelleri yaklaşık %3 daha fazla elektrik ürettiğini ortaya koymaktadır.

%3 ilk etapta size fazla gelmeyebilir ama bunun her yıl tekrar edeceğini düşünür isek 25-30 yıllık bir yatırım ve fayda döneminde bu rakamın önemli bir değere denk geleceğini görebiliriz.

Yüzer Güneş Tarlası (Floatovoltaics):

Güneş enerjisi üzerine yapılan bu yukarıda bahsettiğimiz konsept sadece tarlalar üzerine değil, aynı mantık ile su üzerine de kurulabilmektedir.

Toprağa göre daha soğuk olan su sayesinde güneş enerjisi panelleri yazın göreceli olarak daha soğuk kalabilmekte ve bu sayede daha verimli elektrik üretebilmektedir.

Tabi tarım arazisi üzerine kurulan ve su üzerine kurulan güneş enerjisi santralleri aslında bizlere verim artışı haricinden de verimli alan kullanımı sunmaktadır.

Haraketli Konstrüksiyon (PV Trackers):

Güneş enerjisi kurulumu yapılırken bir panelden en fazla nasıl elektrik üretimi alırız konusu her zaman mühendislik aşamasında dikkat edilen bir husustur. Bunun için kurulum yapılacak alan el verdiği ölçüden panellerin 180 derece ile güneşe doğru dönmesi ve eğim olarak ta yıl içerisinde güneşi dik açı ile alabileceği bir derece seçilir.

Fakat bu hem her zaman mümkün değildir hem de sabit konstrüksiyon kullandığınızda bu maksimum değerlere sadece yılın belirli zamanlarında erişiyor olursunuz. Tabii ki sabit konstrüksiyon kullanmak güneşin sürekli gün içinde ve yıl içinde hareket ediyor olasından dolayı size hiçbir zaman en iyi sonucu veremiyor olacaktır.

PV Tracker olan sistemler güneş panellerini güneş ışığının o anki açısına ve yönüne göre gün içerisinde sürekli hareket ettirir ve bu sayede bir panelde alabileceğiniz en yüksek verimi almanızı sağlar.

Tabi bunu yaparken yaklaşık %5’lik bir enerji kaybı yaşanır ama bunun karşılığında kazanılan ilave elektrik üretimi kayıplardan çok fazla olduğu için bu kaybedilen enerji önemini yitirmektedir.

Tabi bu kazanımlar ekvatordan ne kadar uzaklaşıyorsanız size o kadar daha fazla fayda sağlıyor olacaktır. Fakat çatı üzeri uygulamalarını düşündüğümüzde maalesef güncel teknoloji buna pek imkân vermemektedir.

Bu haraketli konstrüksiyonlar henüz çatı uygulamaları için çok ağırlar. Ayrıca hareket ederken etrafında oluşturduğu gölge alanı sınırlı çatı alanında kurulacak olan güneş enerjisi panellerinin sayısını limitlemektedir.

Elektrik üretebilen pencere ve camlar (Solar Windows):

Günümüzde çatı üzerine kurulan güneş enerjisi panelleri aslında çok da şık bir tasarıma sahip değillerdir. Bu güneş enerjisi panelleri aslında silikondan üretilip arazi yatırımları veya endüstriyel tesisler için tasarlanmış olup ev çatılarında oluşturacağı görsel problemlere göre geliştirilmemiştir. Tabii bu da güneş enerjisi panellerinin bugüne kadar bazı kullanıcıların bunlardan uzak durmalarına sebebiyet vermiş olabilir.

Silikon bazlı olan bu ağır endüstriyel tasarımlar verimlilik ve üretim maliyetlerindeki uygunluk sebebi ile bugüne kadar tercih edilmiştir. Fakat tek opsiyon bu değildir.

Güneş enerjisi hücreleri yeni tasarımlar ile aslında evimizin pençelemelerine veya plazaların cam kaplamalarına da uygulanabilmektedir. Bunun olabilmesi için güneş enerjisi hücreleri ağır ve kaba olan silikon maddesi haricinde şeffaf olan ve cam olarak kullanılabilecek başka bir şekilde üretilebilmesi gerekmektedir.

Gelişen son teknolojiler çerçevesinde artık polimer gibi güneşi geçirgen ve hafif olan alaşımlardan ve ışığı emen özel boyalardan elektrik üretebilen güneş hücreleri tasarlanmaya başladı.

Bu ince materyaller üzerine çekilen özel bir boya katmanı kızıl ötesi ışığı emerek hem enerji üretebiliyor hem de opak olmadan aydınlığı içeri geçirebilen bir şeffaflığa sahip olabiliyor.

Bu cam gibi olan malzeme ışığı %43 oranında geçirebiliyor. Belki bu oran evler için şu anda yeterli olmayabilir ama ofis pencereleri veya cam binaların dış kaplamaları olarak kullanılabilir.

Tabii bunları sadece bina giydirmesi olarak düşünmemek lazım, hafif olduklarından ve göreceli olarak ucuza üretilebileceklerinde dolayı cep telefon ekranı veya bir aracın tavan malzemesi olarak da düşünülebilir.

Şimdi eğer ucuza mal ediliyor ise neden bu tip malzemeyi endüstriyel uygulamalarda kullanmıyoruz diyebilirsiniz. Bunun cevabı ise her ne kadar ucuz ve kullanışlı olsalar da birim alanda henüz silikon güneç enerjisi hücreleri kadar yüksek verimle elektrik üretemiyor olmalarıdır.

Şu anda bu tip malzemelerin verimliği sadece %13’e ulaşmış durumda ama güneş enerjisi panellerinde bu rakam %20’nin üzerine çıkmış durumda.

Solar tekstil malzemeleri:

Güneş enerjisi hücrelerinin tekstil ürünlerinin içine işlenmiş hali gelişen teknolojiler ışığında önümüzdeki yıllarda karşımıza daha çok çıkacak olan başka bir gelişme.

Bu teknoloji hayatımızın bir parçası olmaya başladığında sadece bu tarz ürünleri giyip dolaşmaya çıktığımız bir anda direk elektrik üretmeye başlıyor olabileceğiz. Şu anda bu çok uzak bir hedef gibi kulağa gelse bile emin olun bu tarz elbiseleri uzun yıllar beklemiyor olacağız.

Bu teknolojinin temelince çok ince ve dar yapılı olan güneş enerjisi hücreleri yatıyor. Bu tarz güneş enerjisi hücreleri kalın bir ipliğin içine işlenebilecek kadar küçük olduklarında artık dokuma yöntemi ile kendi enerjisini üretebilen bir elbise yapabiliyor olacağız. Şu anda 3mm x 1.5mm boyutlarından (bir pire boyutlarında) daha küçük güneş enerjisi hücreleri üretilebilmekte.

Güneş enerjisinin avantajları nelerdir? Detaylar içeriğimiz de saklı: https://www.myenerjisolar.com/gunes-enerjisinin-10-maddede-avantajlari/

Tabii bu tarz bir elbiseden çok da yüksek miktarda elektrik üretimi beklemiyor olmak lazım. Şu anda deneme amaçlı yapılan bir t-shirt tarzı bir kıyafet en fazla bir adımsayar vb. elektrikli mini aleti şarj edebilecek kadar elektrik üretebilmektedir. Fakat bunun aha bir başlangıç olduğunu unutmayın.

Sadece elbise olarak ta değil, bu tarz bir teknoloji bir yandan da daha kalın olan ve tentelerde kullanılabilecek hem güneşi engelleyip hem de elektrik üretecek cam balkon tavanlarında da kullanılabilir bir durumda.

Solar Termal Katı Yakıt

Şu anda kadar yazdığımız 4 madde de güneş ışığından direk elektrik enerjisi üretmek ile alakalı idi. Bazı bilim insanları direk elektrik enerjisi üretmek yerine daha farklı bir yaklaşım ile ısı ile etkileşime geçip enerji üreten kimyasal bileşenler bulmuş durumda. Bu çerçevede üretilen solar termal piller içlerindeki kimyasal bileşenler sayesinde direk elektrik enerjisi üretmek yerine güneşten gelen ısıyı kullanarak pili direk şarj eden bir yapıya sahip.

Bu piller, içlerindeki kimyasal bileşenler sayesinde güneşten gelen ısı ve enerjinin yardımı ile etkileşime geçip moleküler seviyede değişerek enerji depolayabilir hale dönüşüyorlar.

Bu enerjiyi ise istediğiniz zaman bir pil gibi kullanabiliyorsunuz. Dolayısı ile önce güneş enerjisi panellerinden elektriği üretim sonra pillere transfer edip orda depolamak yerine bu teknoloji ile direk güneşten gelen enerjiyi ısı olarak tek seferde solar termal pil içerisinde istediğiniz zaman kullanılmak üzere depolayabiliyorsunuz.

Bir solar termal katı yakıt ile depolanmış enerjiyi açığa çıkardığınız yakınında bulunan havayı birkaç dakika içerisinde 63 dereceye kadar ısıtabildiği gözlemlenmiş durumda.

Buradaki nihai amaç ise bu teknolojinin gelişmesi ise artık doğalgaz ile ısınan evler yerine güneş enerjisi kaynaklı yakıtlar ile evlerimizi ısıtabiliyor olacağız. Tabii ki bu döngü doğalgaz gibi CO2 emisyonu yaratmadığı ve defalarca kullanılabildiği için son derece temiz bir ısıtma kaynağı olarak ta kullanılıyor olacak yakın gelecekte.

Tüm bu 5 madde günümüzde ekonomik olarak satılabilir veya pazarlanabilir durumda olmasa bile önümüzdeki yıllar içerisinde teknolojinin gelişmesi ile beraber artık hayatımızın bir parçası olmaya başlayacaklar, her ne kadar bugün bazıları kulağa birer bilim kurgu gibi geliyor olsa da.

Daha Fazla Göster

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu
Teklif Alın