Ev » Güneş enerjisi nedir ve nasıl elektriğe dönüştürülür?
Güneş Enerjisi: Yenilenebilir enerji kaynakları, giderek fosil yakıtların yerini alarak enerji arzının ana kaynağı haline geliyor. Güneş enerjisinin büyüme sürecine bakmak yeterli: 2009 yılında yalnızca yaklaşık 21 terawatt güneş enerjisi üretilirken, bu rakam 2020 yılına gelindiğinde yaklaşık 850 terawatta ulaştı!
Güneş panellerinin kurulum maliyetlerinin önemli ölçüde düşmesiyle birlikte birçok işletme bu fırsattan yararlanarak enerji giderlerini azaltıyor. Güneş enerjisinin nasıl üretildiğini ve neden işletmenizin ihtiyaç duyduğu elektriği karşılamak için en iyi seçeneklerden biri olabileceğini merak ediyor olabilirsiniz.
Günümüzde güneş enerjisi, fosil yakıtlara güçlü bir alternatif haline gelmiş ve enerji ihtiyacını sera gazı salınımı, su kirliliği veya diğer zararlı çevresel etkiler oluşturmadan karşılamayı başarmıştır.
Güneş panellerinin kurulumu neredeyse her yerde — hatta soğuk iklimlerde bile — mümkündür ve güneş ışığı mevcut olduğu sürece enerji üretimi devam eder. Bu nedenle bu enerji türü, en uygun maliyetli ve en sürdürülebilir seçeneklerden biri haline gelmiştir.
Önerilen makale: Biyoyakıt Nedir ve Hangi Alanlarda Kullanılır?
Güneş enerjisinden yararlanmanın üç temel yöntemi vardır: Fotovoltaik (PV), Güneşle Isıtma ve Soğutma (SHC) ve Yoğunlaştırılmış Güneş Enerjisi Sistemleri (CSP).
Fotovoltaik teknoloji, elektronik bir süreç kullanarak güneş ışığını doğrudan elektrik akımına dönüştürür. Bu yöntem; küçük cihazlardan (hesap makineleri veya yol işaretleri gibi) evlere ve hatta büyük ticari tesislere kadar çeşitli alanlarda enerji sağlamak için kullanılabilir.
Buna karşılık, diğer iki teknoloji olan Güneşle Isıtma ve Soğutma (SHC) ile Yoğunlaştırılmış Güneş Enerjisi (CSP), güneşin ısısını kullanır. SHC sistemleri genellikle mekân ısıtma veya kullanım suyunun ısıtılması için kullanılırken, CSP güneş ısısını yoğunlaştırarak elektrik üretiminde kullanılan türbinleri çalıştırır.
Önerilen Makale: Yakıt ve Temiz Enerji
Bir güneş paneline dikkat ettiyseniz, muhtemelen çok sayıda küçük kareden oluştuğunu görmüşsünüzdür. Bu kareler, güneş hücreleri ya da fotovoltaik (PV) hücrelerdir. Genellikle silikon gibi malzemelerden yapılan bu hücreler güneş ışığına maruz kaldığında, ışığın bir kısmı yarı iletkenler tarafından emilir.
Sonuç olarak, emilen enerji, hücrelerin içindeki elektronların serbest kalmasına ve özgürce hareket etmeye başlamasına yol açar. Bu hareket elektrik akımı oluşturur. Ancak güneş hücreleri tarafından üretilen enerji, farklı cihazlarda kullanılabilmesi için kullanılabilir elektriğe dönüştürülmelidir.
Güneş enerjisi elektriğe nasıl dönüştürülür?
Güneş panelleri, doğru akım (DC) adı verilen bir akım üretir; yani elektrik akımı yalnızca tek yönde hareket eder. Ancak sorun şu ki, günlük olarak kullandığımız elektrikli cihazların ve ekipmanların çoğu alternatif akımla (AC) çalışır — yani elektronların hareket yönünü değiştirebildiği bir akımla.
Güneş enerjisinin bu sistemlerle uyumlu olması için, üretilen elektrik inverter adı verilen bir cihazla alternatif akıma (AC) dönüştürülmelidir. Bu dönüşümden sonra güneş enerjisi, şehir elektriği gibi çalışır; böylece cihazlarınızın veya ekipmanlarınızın çalışması konusunda endişelenmenize gerek kalmaz — her şey olması gerektiği gibi işler.
Fosil yakıtların tamamen ortadan kaldırılmasına hâlâ zaman olsa da, yenilenebilir enerji kaynakları kademeli olarak kirletici kaynaklara olan bağımlılığımızı azaltıyor. 2021 yılında rüzgâr ve güneş gibi kaynaklar, dünya elektrik üretiminin yaklaşık %10’unu karşıladı. Bu eğilim, temiz bir geleceğe doğru ilerlemenin sürdüğünü göstermektedir.
Çevresel faydalarının yanı sıra, güneş enerjisi işletmeler için de önemli fırsatlar sunabilir. Aşağıda, bu enerji kaynağının kullanımının başlıca avantajlarını inceleyeceğiz:
Güneş, sonsuz bir enerji kaynağıdır
Güneş enerjisinin en açık avantajı, güneşin yakın zamanda sönmeyecek olmasıdır. Bilim insanları, güneşin en az 5 milyar yıl daha ışık saçmaya devam edeceğini tahmin ediyor, bu yüzden bu enerji kaynağının tükenmesi konusunda bir endişe yoktur.
Panellerin verimliliği giderek artıyor
Güneş panellerinin verimliliği yıllar içinde önemli ölçüde artmıştır. 2012 yılında güneş hücrelerinin en yüksek verimliliği %18’in biraz altındayken, 2020 yılına gelindiğinde NREL araştırmacıları %47,1 verime sahip bir cihaz geliştirmiştir. Bu rekor henüz seri üretime geçmemiş olsa da, günümüzde panellerin ortalama verimliliği %15 ile %20 arasındadır — ve bu oran birçok işletmenin günlük enerji ihtiyacını karşılamak için yeterlidir.
Enerji faturalarında belirgin azalma
Güneş panelleri, işletmelerin elektrik fiyatlarındaki dalgalanmalara karşı daha dayanıklı olmasına yardımcı olur. Elektrik yerinde üretildiği için geleneksel tedarikçilere bağımlılık azalır ve maliyetler düşer.
EnergySage verilerine göre, daha önce aylık yaklaşık 1950 dolar elektrik tüketen işletmeler, güneş enerjisi sistemi kurduktan sonra bu maliyeti yaklaşık 500 dolara düşürmüştür. Eğer sisteminiz fazla enerji üretirse, bunu şebekeye satarak ek gelir elde etmeniz de mümkündür — ancak bu imkân, yerel enerji yasalarına bağlı olarak değişiklik gösterebilir.
Güneş paneli kurulum maliyetlerinde büyük düşüş
Son on yılda güneş enerjisi sistemlerinin kurulum maliyetleri büyük ölçüde düşmüştür. ABD Enerji Bakanlığı’nın raporuna göre, 2010 yılından bu yana kurulum maliyetleri %75’e kadar azalmış ve bu düşüş eğilimi hâlâ devam etmektedir. Ayrıca, paneller ortalama 25 yıl ömre sahiptir ve genellikle ilk 5 ila 7 yıl içinde tüm yatırım maliyeti geri kazanılır — bu süreden sonra ise elektrik neredeyse bedava olur.
Basit ve düşük maliyetli bakım
Güneş panelleri fazla bakım gerektirmez. Hareketli parçaları yoktur ve hava koşullarına karşı dayanıklıdırlar. Genellikle yılda bir iki kez temizlenmeleri, sistemin en iyi performansını koruması için yeterlidir. Bu da işletme ve bakım maliyetlerinin oldukça düşük olduğu anlamına gelir.
Karbon ayak izinin azalması ve çevreyle uyumluluk
Güneş, dünyadaki en temiz enerji kaynaklarından biridir. Fosil yakıtların aksine, güneş enerjisi hava kirliliğine veya sera gazı salınımına neden olmaz. Güneş panellerinin karbon ayak izi, kömürle çalışan enerji santrallerine kıyasla 20 kat daha düşüktür.
Bu avantaj yalnızca çevreyle sınırlı değildir. Statista’nın anketine göre, tüketicilerin %45’i sürdürülebilir şekilde hareket eden markalardan alışveriş yapmayı tercih ettiklerini belirtmiştir. Ayrıca %92’si, çevreye ve topluma duyarlı davranan şirketlere daha fazla güvendiklerini ifade etmiştir. Dolayısıyla, güneş enerjisi kullanımı piyasada gerçek bir rekabet avantajı sağlayabilir.
Enerji güvenliğinin güçlendirilmesi ve şebekeden bağımsızlık
Fosil yakıt fiyatlarındaki dalgalanmaların ve elektrik kesintisi risklerinin artmasıyla birlikte, güneş enerjisine bağımlılık işletmenizin enerji güvenliğini artırabilir. Artık geleneksel tedarikçilere bağlı olmadığınız için piyasa dalgalanmalarının etkisi de daha az hissedilir.
Ayrıca, bir enerji depolama sisteminiz varsa, fazla üretilen elektriği ihtiyaç duyulan zamanlarda — örneğin bulutlu günlerde veya şebeke kesintilerinde — kullanmak üzere depolayabilir ve elektrik arzının sürdürülebilirliği konusunda içinizi rahat tutabilirsiniz.
Son yıllarda güneş enerjisiyle ilgili teknolojilerde yaşanan büyük gelişmeler, bu temiz kaynağın geniş çapta kullanılmasının önünü açmıştır. Mevcut küresel enerji politikalarına göre, güneş, rüzgâr ve jeotermal enerji santrallerinin kullanımı ekonomik açıdan mantıklı ve maliyet açısından uygun kabul edilmektedir.
Yenilenebilir enerjinin büyük potansiyelinden yararlanmak; ileri teknoloji, başlangıç sermayesi, uzman insan kaynağı ve bu alanı destekleyen uzun vadeli politikalar gibi altyapıların mevcut olmasına bağlı olarak mümkün olacaktır.
İran, çeşitli yenilenebilir enerji kaynakları arasında özellikle güneş enerjisi alanında olağanüstü bir potansiyele sahiptir. Bu durum, hem yerli hem de yabancı yatırımcıların ülkedeki güneş enerjisi altyapısının geliştirilmesine olan ilgisini artırmıştır. 1,6 milyon kilometrekarelik yüzölçümü ve yılda yaklaşık 300 güneşli gün ile İran, metrekare başına ortalama 2200 kilovat-saatlik bir güneşlenme alır — bu miktar, güneş enerjisinden yararlanan öncü ülkelerden biri olan Almanya’nın yaklaşık iki katıdır.
Eğer ülke yüzölçümünün yalnızca %1’i %10 verimliliğe sahip güneş panellerinin kurulmasına ayrılırsa, günde yaklaşık 9 milyon megavat-saat enerji üretmek mümkün olacaktır. İran hükümeti, 2012 yılında elektrik üretimi için 53.000 megavatlık santral kapasitesi kurmayı hedeflediğini açıklamıştı.
Bu hedefe ulaşmak, bağımsız üreticilerin aktif katılımı ve yerli ve yabancı yatırımcıların çekilmesi temelinde planlanmıştır. Ülkenin Beşinci Ekonomik, Sosyal ve Kültürel Kalkınma Planı hükümlerine göre, özel sektörün ihtiyaç duyulan yenilenebilir enerji kapasitesinin en az 270 megavatını sağlaması öngörülmüştür.
İklim koşulları, doğrudan güneş ışığı alma durumu ve coğrafi konumun uygunluğu gibi detaylı araştırmalar ve teknik çalışmalar sonucunda, ülkenin güneş enerjisiyle elektrik üretim potansiyelinin yaklaşık 14,7 TWh olduğu tahmin edilmektedir.
Ülkenin elektrik talebinde 2001-2007 yılları arasında yıllık %8,9’luk bir büyüme göz önüne alındığında, yenilenebilir kaynakların 2030 yılına kadar İran’ın toplam elektrik üretim kapasitesinin yaklaşık %2’sini oluşturması bekleniyor. Güneş hücrelerinin kurulu gücünün de o tarihe kadar 2,8 gigawatt’a ulaşması öngörülüyor; bu da 2,8 milyar dolardan fazla yatırım gerektirecek bir hedef.
Şu anda Şiraz, Semnan, Taligan, Yezd, Tahran, Hamedan ve Horasan gibi şehirlerde küçük ölçekli güneş enerjisi santralleri faaliyet göstermektedir. Bunlar arasında Yezd, yaklaşık 58,5 megavat güneş enerjisi üretimiyle en büyük kurulu güce sahiptir. Bunu sırasıyla Fars ve Hamedan eyaletleri takip etmektedir. Araştırmalar, Kazvin eyaletinin de güneş enerjisi santrallerinin geliştirilmesi için yüksek bir kapasiteye sahip olduğunu göstermektedir.
Önerilen Makale: Yeşil Yakıt Nedir ve Nasıl Üretilir?
İşletmelerin güneş panelleri konusunda sahip olduğu yaygın endişelerden biri, bu sistemlerin bulutlu veya yağmurlu hava koşullarında (örneğin soğuk kış günleri) çalışıp çalışmayacağı veya yalnızca sıcak, güneşli günlerde mi işe yarayacağıdır.
İyi haber şu ki güneş panelleri hava koşullarından bağımsız olarak çalışmaya devam ediyor.
Bu paneller, parlak ve güneşli günlerde en verimli olsa da, bulutlu sabahlarda veya kısa kış günlerinde de elektrik üretebilirler. Üretilen enerji miktarı azalacak, ancak tamamen durmayacak.
Daha da ilginci, yağmur panellerin performansının artmasına bile yardımcı olabilir, çünkü panelin yüzeyindeki toz veya kirleticileri temizleyerek ışığın geçişini kolaylaştırır ve verimliliği artırır.
Güneş panellerinin soğuk havalarda daha iyi performans göstermesi ilginçtir. Bu sistemler genellikle 15 ila 35 santigrat derece sıcaklık aralığında en verimlidir.
Sıcaklıklar bu aralığın üzerine çıktığında panellerin verimliliği etkilenebilir. CED Greentech’e göre, çok yüksek sıcaklıklarda panellerin verimliliği yüzde 10 ila 25 arasında düşebilir.
İlgili siteler
Hızlı erişim
Petro Imen Sharif Mühendislik Şirketi, 1389 yılında, “İstemek yaratmaktır” sloganına inanan ve çevre alanındaki bilimsel çalışmalarda hızla ilerleyen, İran’ın önde gelen üniversitelerinden mezun bir grup mühendis ve uzmanın girişimiyle kurulmuştur.
Tahran – Saadat Abad – Kaj Meydanı – 12. Sokak (Ali Ekber) – No: 5
Tahran – Saadat Abad – Güney Allameh Caddesi – Batı 38. Sokak – No: 1
Cumartesi’den Çarşamba’ya: 08:15 – 16:30 Perşembe: 08:15 – 13:00
İçeriğin tüm maddi ve manevi hakları Petro Imen Sharif (Pishko)’ya aittir. ©
Petro Imen Sharif (Pishco) Yenilikçi Teknik ve Mühendislik Şirketi
İletişim
لطفا فرم زیر را به دقت پر کنید تا مشاورین ما در اسرع وقت با شما تماس حاصل فرمایند.
Danışmanlarımızın sizinle en kısa sürede iletişime geçebilmesi için lütfen aşağıdaki formu dikkatli bir şekilde doldurun.