Güneş Enerjisi ve Güneş Panelleri

Güneş Panelleri ve Uygulama Türleri

Solar enerji, güneş panelleri gibi terimlere son günlerde sıkça rastlıyoruz.

Peki onlar hakkında ne biliyoruz?

Solar enerji, güneş enerjisi, solar panel, güneş paneli, güneş pili, fotovoltaik gibi kavramlar son zamanlarda sık sık sektör dergilerinde, internet sitelerinde kendine yer bulmaya başladı. Peki, nedir bu solar enerji? Yakın geçmişe kadar neden gündemde değildi? Bu yazıda temel olarak güneş enerjisi ile elektrik enerjisi üretmenin yararlarından, güneş pillerinin ve güneş panellerinin yapısından, uygulama alanlarından ve güneş panelleri kullanıldığında dikkat edilmesi gereken hususlardan kısaca bahsedilecektir.

Sanayideki gelişmeyle birlikte artan elektrik enerji ihtiyacı, pahallılaşan elektrik tüketim bedelleri ve mevcut fosil (kömür, doğal gaz vb.) yakıt rezervlerinin süratle azalması yeni enerji kaynaklarının arayışını ve kullanımını hızlandırmıştır. Güneş enerjisi yenilenebilir enerji kaynakları içinde, üzerinde en çok araştırma yapılan enerji türlerinden biridir. Yenilenebilir enerji kaynağı, tükenmeyen, ertesi gün tekrar kullanıma hazır enerji kaynağı demektir. Rüzgar enerjisi, biotermal enerji, güneş enerjisi gibi enerji türleri yenilenebilir enerjilerdir. Gelişmiş ülkelerde elektrik enerjisi elde etmek için güneş enerjisinin uzun yıllardır kullanılmasına rağmen, bu konunun ülkemizde son yıllarda önem kazanmaya başlaması güneş zengini olan ülkemiz için, geç de olsa oldukça sevindirici bir gelişmedir.

Güneş panelleri ile enerji üretimi neden cazip?

Güneş panelleri ile elektrik enerjisi üretimiaşağıda sıralanan nedenlerden dolayıcaziptir. Bu nedenler, düşen üretim maliyetleriyle birlikte, güneş panellerinin hızla yaygınlaşmasına neden olacaktır. Güneş panelleri,

1. Sınırsız ve bedava enerji kaynağı olan güneş enerjisini kullanır.

2. Kullanılması durumunda güneş yörüngesi izleyicileri dışında hareketli, aşınan parçalara sahip değildir.

3. Uzun kullanım ömrüne sahiptir.

4. Çevre dostudur; CO2 yaymadığı için yerkürenin ekolojik dengesine olumsuz etkisi yoktur.

5. Düzenli ve sürekli bakım gerektirmez.

6. Seri/paralel bağlandığında çıkış güçleri ölçeklenebilir.

7. Elektrik enerjisinin tüketileceği yere kurulacağı için kablo tesisat maliyeti çok düşüktür.

8. Çalışması için bir operatöre ihtiyaç duymaz, dolayısıyla işletme maliyeti neredeyse sıfırdır.

9. Doğal afetlerden etkilenme olasılığı diğer enerji üreten kaynaklara göre daha düşüktür.

Tüm bu avantajlarına karşın üretim maliyetlerinin hala yüksek oluşu güneş panellerinin bugüne kadar yaygın kullanım alanı bulmasını engellemiştir. Kullanımın artması ile panel fiyatlarının düşmesi kaçınılmazdır. Talebin artması ise ancak devletin kullanımı teşvik etmesi ve güneş panelleri ile üretilen enerjiyi uygun fiyattan satın alması ile mümkündür.

Uygulama türleri

Uygulamada güneş panelleri temel olarak iki şekilde kullanılır:

1. Elektrik şebekesinden bağımsız (off-grid veya stand-alone) çalışma

2. Elektrik şebekesine paralel (on-grid veya grid-tie) çalışma

Elektrik şebekesinden bağımsız çalışan güneş panellerinden elde edilen DC gerilim ile doğrudan bir DC yük (örneğin DC gerilimden beslenen aydınlatma sistemi, trafik sinyalizasyonu) veya bu DC gücün AC güce dönüştürülmesi ile bir AC yük (örneğin buzdolabı veya TV) beslenebilir. Güneş enerjisinin kullanılamadığı gece saatlerinde ve yetersiz olduğu kapalı havalarda yükün ihtiyacı olan elektrik enerjisi sistemde yer alan ve Ah kapasitesi uygun seçilmiş olan akülerden sağlanır. Aküler çoğunlukla şebekeden bağımsız olan türdeki fotovoltaik sistemlerde yer alır ve bu tip uygulamalara has tipik çalışma karakteristiklerine sahiptir. Aküleri aşırı şarj/deşarj durumlarından korumak ve tampon (float) şarj gerilimi ile şarj olmalarını sağlamak için akü şarj denetleyicisinin sistemde yer alması zorunludur. Kullanım alanı daha geniş olmakla birlikte şebekeden bağımsız olan fotovoltaik sistemlerin en yaygın kullanıldığı uygulama alanları şunlardır:

1. Elektrik enerji iletim ve dağıtım maliyetinin çok yüksek olduğu uzak alanlardaki konutlar

2. Güvenlik sistemleri

3. Yol, konut, bahçe vb. aydınlatması

4. Trafik sinyalizasyon sistemleri

5. Sulama ve arıtma sistemleri

Öte yandan şebekeye paralel çalışan fotovoltaik sistemler, ürettiği elektrik enerjisinin tüketilmeyen kısmı elektrik enerjisi üreten firmaya özel bir tarifeden satılmak amacıyla tasarlanır ve kurulur. Devlet teşviki ile desteklenen bu yapıda başlangıç için yüksek olan güneş paneli kurulum maliyeti zamanla kendini amorti eder. Şebekeye paralel çalışan sistemlerde güneş panelinin yanı sıra, şebekeye gerilim ve frekans olarak senkron çalışan ve güneş panelinin çıkışındaki DC gerilimi AC gerilime dönüştüren bir evirici yer alır. Bu sistemler genellikle şebekeye enerji vermek amacıyla kurulduğu için enerji depolama ortamı olarak bir aküye ihtiyaç duymazlar. Böyle bir sistemde yer alan elemanlar aşağıdaki çizimde gösterilmiştir: 1- bağlantı kutusu, 2- koruma ünitesi, 3- evirici, 4- enerji ölçüm cihazı, 5- sigorta kutusu, 6- elektrik yükleri, 7,8- şebeke bağlantı kutusu.

Fotovoltaik sistemler kurulurken dikkat edilmesi gereken bazı temel hususlarvardır:

1. Panel(ler)in güneye bakması.

2. Panellerin üzerine, panel verimini çok düşürecek olan gölgelerin gelmesinin önlenmesi.

3. Akülerin fotovoltaik uygulamalara uygun şekilde seçilmesi.

4. Maksimum güç çekmek için MPP (Max. Güç Noktası) izleme özelliğinin kullanımı.

 

0 cevaplar

Cevapla

Tartışmaya katılmak ister misiniz?
Katkıda bulunmak için çekinmeyin!

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir