Reklam
Bugun...
YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI


Eray Duraklıoğlu Elektrik-Elektronik Mühendisi
hititofset@hotmail.com
 
 

facebook-paylas
Tarih: 11-06-2020 11:07

1-GÜNEŞ ENERJİSİNDEN ELEKTRİK ÜRETİMİ

2-DÜNYADA VE TÜRKİYE’ DE GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMİNE BAKIŞ

3-TARIMSAL SULAMA DA GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMİNİN ÖNEMİ

Genel Bakış:

Güneş çekirdeğinde yüksek sıcaklık ve basınç altında meydana gelen füzyon reaksiyonlar ile hidrojen elementinin (H),Helyum(He) elementine dönüştürülmesiyle yüksek enerji açığa çıkmaktadır.

Enerji birimi m2 başına (W) olarak gösterilmektedir. Güneşten atmosfere 1370W/m2 gelmekte fakat yeryüzüne bunun ortalama 0,1-100W/m2 değeri ulaşmaktadır.

Dünya da enerjiye olan talep giderek artmaktadır.1985-2019 yılları arasında Dünya birincil enerji talebi yaklaşık %53 oranında artarak 14 milyon ton petrol eşdeğerine ulaşmıştır. Enerji ihtiyacının her geçen gür artması ve fosil yakıtlı kaynakların hızla tükenmesi, yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ihtiyacı giderek artmıştır.

Yenilenebilir enerji kaynakları arasında güneş enerjisi hem çevre dostu (CO2 salınımı olmadığından),hem de potansiyel olarak tüm dünyanın enerji talebini karşılayacak kadar büyük bir enerji kaynağıdır.

Ülkemizin elektrik üretimin de kaynak çeşitliliğinin artması fosil yakıtlarda dışa bağımlılığın azalması ve küresel ısınmayla mücadele açısından güneş enerjisinden faydalanalar üretim yapmak büyük önem taşımaktadır. Enerji talebini çoğunlukla fosil enerji yakıtlarından karşılayan Türkiye, birincil enerji kaynakları açısından büyük oranda dışa bağımlı olduğundan her sene milyarlarca dolar harcayarak enerji ithal etmektedir. Bu sebeple Türkiye’nin yenilenebilir enerji potansiyelinin daha etkin kullanılmasının önemi her geçen sene daha artmaktadır.

Güneş enerji sistemlerinde kullanılan panellerin yerli imalatı aynı kaliteyi ve verimi yakalamak zorunda ve bu imalatlar desteklenmelidir, aksi takdirde güneş enerji sisteminde de dışa olan bağımlılığımız devam edecektir. Bu çerçeve de 5346 sayılı kanunun sunduğu teşvikler ile güneş enerji yatırımları kısmen desteklenmektedir.

Türkiye de Kömür Termik santrallerden üretilen elektrik %36,( %27 si ithal kömürdür.) Yani ithal ettiğimiz kömürden elektrik üretilmektedir. HES ler den üretilen elektrik %30 seviyesindedir. Doğalgaz çevrim santrallerinden üretilen elektrik ise yaklaşık %24 civarında.%2 jeotermal ve fosil yakıtlar,%8 ise yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilmektedir. Bunun en büyük kısmı ise rüzgâr santrallerinden elde edilir oda yaklaşık %5 civarındadır.

Rüzgâr enerji santralleri sürekli kinetik enerji ile mekanik aksamın hareketli olmasından dolayı işletme bakım maliyetleri vardır. Oysa güneş panellerinin bir işletme bakım maliyeti yoktur. Yine Hidroelektrik Santraller HES verimli topraklarda kurulurken ve kurulduğu yerin doğasına ve iklimine ciddi zararlar verirken GES,en verimsiz çöl denilecek yüksek güneş alan ve eğimli arazilere, verimi en düşük olan arazilere kurulmaktadır. Bütün bunlar göz önüne alındığında yenilenebilir enerji kaynaklarından GES en avantajlı konuma gelmektedir. Güneş enerjisinden faydalanılarak; enerji üretimi, sinyalizasyon, şehir elektriği, ev-çiftlik ısınma aydınlatma, tarımsal sulama gibi birçok farklı yerde elektrik kullanılmaktadır.

Güneş enerjisinden elektrik üretiminde 2 çeşit Teknoloji mevcuttur. Bunlardan birincisi Fotovoltatik Sistem(Photovoltaic) PV. Bir diğeri ise Yoğunlaştırılmış güç sistemleri(concenrrated solar Power)CSP

PV Sistemler:

Pv sistemler güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine çeviren sistemlerdir. Temeli Pv hücrelerden oluşur. Elde edilen gücün çıkışını arttırmak için birden fazla hücre birbirine seri ya da paralel bağlanarak güç artırımı sağlanabilir.

Modüller dışında sistemde; Dc akımı (AC) a dönüştüren invertör, Frekans kontrolü için sürücüler ve enerjiyi depolamak için depo sistemi(akü) yer almaktadır. Sistemin ana unsuru ise yarı iletken malzeme olan kristal silikon, ince film ve Pv teknolojisidir.

Silisyum oksijenden sonra doğana da en çok bulunan 2.elementtir. Dünya da ilk kez Japon bir firma 1963 yılında 203-240w civarında bir gücü kristal silisyum modül kullanarak elektrik üretmiştir. Silisyum doğada saf kimyasal şeklimde bulunmadığından, yüksek sıcaklık gördükten sonra silikon dioksit bileşenlerine ayrılır. Buna göre Monokristal, polikristal ve ribbon kristal hücreler vardır. Kristal silikon hücrenin geleneksel yöntemlerle üretiminde ham slikonun %40 a yakın bölümü israf edilmektedir.

Yoğunlaştırılmış Güneş Enerji Sistemi:

CSP sistemle de gelen güneş ışınları çeşitli aynalar ile mercek yardımıyla yüksek sıcaklıklarda ısı enerjisine çevrilmekte bu ısı enerjisi ile geleneksel termik santral tribün mantığı gibi buhar tribünlere çarptırılarak elektrik elde edilmektedir.

Türkiye’nin yıllık ortalama güneşlenme süresi yaklaşık 2800 saat. Toplam güneş enerjisi ortalama 1500kWh/m2 olarak hesaplanmaktadır. Bu değer bölgelere göre değişmektedir.

Örneğin Güneydoğu da güneşlenme süresi ortalama 2995 saat/yıl iken bu rakam daha az güneş alan Karadeniz bölgesinde 1950 saate kadar düşmektedir.

Dünya da ABD, Japonya, Almanya, İtalya ve Çin Güneş enerjisinde başta gelen ülkelerdir.

Güneş panelleri yuvalarına yerleştirilirken dikkat edilecek önemli bir husus güneş ışınlarından en verimli şekilde yararlanmaktır. Bu sebeple paneller yerleştirilirken güneş ışınlarının en dik geleceği şekilde alt ayaklar monte edilir. Örneğim panellerin geleceği yapının ön ayakları yerden yaklaşık 50-60- cm yükseklikteyken arka ayaklar 170-180 cm olabilir. Böylece panellere bir açı verilmiş olur.

Panel montajı yapılırken paneller arasına 5cm boşluk bırakılır buda rüzgâr akışını sağlamak ve panelleri şiddetli rüzgârdan korumak içindir.

Ülkemiz de son yıllar da artan mazot ve gübre fiyatları tarımda ciddi sıkıntılara yol açmıştır. Her ne kadar tarım ve hayvancılıkta bazı teşvikler olsa da yüksek maliyetler çiftçilerin ve üretim yapan köylüyü zor durumda bırakmıştır. Özellikle sulu tarım yapan çiftçiler yüksek verim de ürün almalarına rağmen çok büyük maliyetler ile karşılaşmaktadır. Bu maliyetlerin en büyüğü ise hiç şüphesiz elektrik giderleridir. Yüksek elektrik faturaları çiftçiyi çok zor durumda bırakmaktadır. Bu sebeple Tarımda Güneş enerjisinden faydalanılarak elektrik üretimi son yıllarda rağbet görmekte ve her geçen gün artmaktadır.

Son yıllarda önemi gittikçe artan güneş panelli uygulaması pek çok alanda kendini göstermekte ve bu alanların en başında tarımsal sulama gelmektedir.

Tarımsal sulama sistemleri; su şebekesine bağlı kalmadan, tarımsal alanların su ihtiyacını gideren sistemlerdir. Sulama pompaları için enerji çeşitli şekillerde temin edilebilir. Şebeke elektriği, Diesel jeneratör ya da yenilenebilir enerji kaynakları GES, RES HES vs. Şebeke elektriği ve diesel jeneratör kullanımı üreticiye ciddi maliyet getirmektedir. Bu sebeple tarımda artık kurulum maliyetinden sonra neredeyse sıfır maliyet ile güneş enerjisinden elektrik üretim sistemine dönülmektedir.

Yaz aylarında su ihtiyacı daha fazla olduğu dönemlerde güneş ışınları daha yoğun ve dik geldiğinden verim artar. Artan enerji verimi ile su pompalarının giderleri karşılanmış olur ve sürekli sulama gerçekleşir. Güneş panelleri güneşin olduğu her yerde çalışır, temiz bir enerjidir. Bu sistemin sadece kurulum maliyeti vardır.

Özetleyecek olursak bir üretici kullandığı (tükettiği) elektriği kendisi üretmek güneşten yaralanmak istiyorsa önce kendi öz ihtiyaçlarını net belirlemelidir. Hangi güç de bir sisteme ihtiyacı var ne kadar kurulum maliyeti olur kaç sene de masrafı çıkar ve kara döner tüm bunların cevabı için durumun net ortaya koyulması gerekmektedir.

1-Kuyu pompa derinliği kaç mt?

2-Günlük/saatlik su ihtiyacı kaç m3/ton ?

3-Suyun çıkışı ile sulanan arazi yüzeyi arasında kot farkı?

4-Suyun çıkışı ile arazi arası dün mesafe?

Tüm bu bilgiler ışığında ihtiyaç ne olarak belirlenir ve kurulacak olan sistemin gücü maliyeti hesaplanmış olur.





YORUMLAR
3 Yorum

Nurullah
14-06-2020 19:55:00
ADAMSIN
Ali Rıza Onat
14-06-2020 19:50:00
Eray Bey kaleminize emeğinize sağlık bir iletişim numaranız varmı Almanya’dan selamlar...
Derya Aksaç
11-06-2020 16:48:00
Teşekkürler çok açıklayıcı olmuş

YORUM YAZ



FACEBOOK YORUM
Yorum

YAZARIN DİĞER YAZILARI

HABER ARA
SON YORUMLANAN HABERLER
ÇOK OKUNAN HABERLER
FOTO GALERİ
GÜNDEMDEN BAŞLIKLAR
YUKARI