Energy FairLinklerSolar FairTurkey Solar

• Anasayfa
• Güncel Haberler
  • Video
• Şirket Haberleri
• Ürün Haberleri
• Fuar ve Kongre
• Uygulamalar
• Teknik Bilgiler
• Uzman Gözüyle
• Roportajlar
• Firmalar-Companies

ANKET

Tüm Anketler

Dünyada ve Ülkemizde Güneş Enerjisinden Elektrik Üretiminde Mevcut-Gelecek Politikaları
Furkan DİNÇER (furkandincer@yyu.edu.tr), Yüzüncü Yıl Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü

1. Giriş

Dünyamızda gelişen teknoloji ve nüfusun artımı ile elektrik enerjisinin tüketimi hızla artmaktadır. Dünyada ve ülkemizde günümüze kadar en baskın olarak kullanılan enerji kaynaklarından olan fosil enerji kaynaklarının da enerji tüketiminin artmasıyla gittikçe azalması, dünya ülkelerinde ciddi enerji temini sıkıntısı oluşturmaya başlamıştır.

Aynı zamanda küresel iklim değişimlerinin olumsuz etkilerini belirgin bir şekilde göstermeye başlamıştır. Bu durumlar, araştırmacıları yeni enerji kaynakları arayışına zorlamış; elektrik enerjisi üretimi konusunda araştırmaları hızlandırmıştır.

Ülkemiz, elektrik enerjisi temininde önemli oranda dış ülkelere bağımlı durumdadır. Bu yüzden her yıl milyarlarca dolar ücret ödemek zorunda olan ülkemiz açısından yeni enerji kaynaklarının araştırımı ve kullanılması büyük önem arz etmektedir. Ülkemiz için en önemli ve en baskın yenilenebilir enerji kaynaklarından olan güneş enerjisinin kullanımı, çok düşük bir orandadır. Birçok dünya ülkesinin güneş enerjisi potansiyeli, ülkemizden daha düşük olmasına rağmen bu gibi ülkelerde güneş enerjisinden faydalanma oranı ülkemize göre çok çok yüksek seviyedir. Bu çalışmada güneş enerjisinden elektrik enerjisi temini konusunda dünya ülkelerinin durumu incelenmiş olup ülkemiz açısından çözüm önerileri sunulmaktadır.

Şekil 1: Güneş pili elektrik üretimi ve akış diyagramı [2].

2. Güneş enerjisinden elektrik üretimi

Güneş enerjisinden elektrik üretimi, güneş pilleri veya fotovoltaik piller olarak da adlandırılan ekipmanlar tarafından gerçekleştirilir. Güneş pilleri, güneş ışınımı ile güneşten aldığı foton enerjisini yarıiletken teknolojisini kullanarak elektrik enerjisine dönüştürürler. Güneş pilleri ile üretilen doğru akım; şarj regülatörleri, batarya gibi ek ekipmanların kullanımıyla elektrik enerjisinin depolanması veya inverter vb. ek ekipmanların kullanımı ile de alternatif akıma çevrilerek elektrik enerjisinin tüketilmesi sağlanmış olur.

Güneş pilleri ile elektrik enerjisi üretiminin verimi günümüzde oldukça düşüktür. Bu durum, güneş enerjisinden elektrik üretimini ekonomik kılmamaktadır. Fakat gelişen teknoloji ile birçok faktörün de göz önünde bulundurulmasıyla güneş pilleri ile elektrik enerjisinin üretiminin verimli kılınması için çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmaların en önemlilerinden biri; çift yönlü güneş takip sisteminin kullanımı ile sabit sisteme göre yüzde 41.34 daha fazla elektrik enerjisinin üretimi sağlanmasıdır [1]. Ayrıca güneş pillerinin yüzeylerinin temiz tutulması, cooling sistemin kullanımı, gölgelenmenin önlenmesi vb yöntemler ile de güneş pilleri kullanımında verimlilik artırımı sağlanabilmektedir. Şekil 1’de güneş pili kullanarak elektrik üretimi konusunda genel bir akış şeması verilmiştir.

 

3. Dünyada ve ülkemizde güneş enerjisinden elektrik üretiminin bugünü ve geleceği

Güneş enerjisinden elektrik üretimi için kullanılan güneş pillerinin elektrik üretim aşamasında çıkış gücünün veriminin artırılması için çalışmalar sürerken dünyada birçok araştırmacı, güneş pillerinin üretiminde kullanılan yarıiletken teknolojinin ince film teknolojisi ve kontakların kullanımı gibi ekipmanlar üzerinde detaylı araştırmalar yaparak güneş pillerinin verimini artırma yolları aramaktadır.

Dünya fotovoltaik endüstrisi, geçtiğimiz 5 yıla göre ortalama yüzde 49,5 daha gelişmiş durumunda olup [3] dünyada fotovoltaik pillerin kullanımı ile elektrik üretimi sağlayan santrallerin kurulu gücü şekil 2’de de belirtildiği üzere 2008 yılı itibari ile 5.95 GW seviyesine ulaşarak önceki yıllara göre yüzde 110’luk bir artış göstermiştir [4].

Dünyada yaşanan enerji kaynaklarının hızla tüketimi ve enerji temini ciddi bir sıkıntıyı beraberinde getirmiştir. Bununla beraber gelişen güneş pilleri teknolojisi ile ülkeler güneş pillerinin yaygınlaştırılması yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımının artırılması için sürdürülebilir enerji politikaları belirlemek için çalışmalar yapmaktadır. Bunun için güneş pillerinin kullanımını teşvik edici yasalar, dünyada 40’a yakın ülkede uygulanmaya çalışılmaktadır. Böylece güneş enerjisi pazarı Almanya’dan tüm Avrupa ülkelerine, Amerika’ya, Güney Kore’ye kadar büyüyerek genişlemektedir. Tablo 1’de net fiyat yasasının uygulanarak teşviklerin sağlandığı ülkeler ve bölgelerin bazıları gösterilmektedir [3].

Birçok dünya ülkesinin güneş enerjisi potansiyeli, ülkemizden daha düşük olmasına rağmen bu gibi ülkelerde güneş enerjisinden faydalanma oranı ülkemize göre çok çok yüksek seviyedir.

Uluslararası Enerji Ajansı (IEA), 2050 yılında dünya elektrik enerjisi üretiminin yüzde 11’i kadarının güneş enerjisinin kullanımı ile sağlanacağını öngörmektedir. Ayrıca ülkeler, çeşitli teşvik yasaları ile güneş enerjisinin kullanımını destekleyerek gelecek 5–10 yıl ile de maliyetlerin olabildiğince düşeceğini tahmin etmektedir [5]. Ayrıca Avrupa Birliği Komisyonu, 2020 yılında Avrupa Birliği ülkelerinin enerji tüketiminin yüzde 20’sinin yenilenebilir enerji kaynaklarından sağlamayı hedefleyerek [6] güneş enerjisinden elektrik üretiminin sağlanması için birçok çeşitli proje çalışmaları yürütmektedir.

Güneş pillerinin ilk üretildiği zamanlarda aşırı maliyetli olan piller, son 10 yılda çeşitli üretim tekniklerinin de geliştirilmesi, verimliliğin artırılması vb yöntemler ile güneş ışınımının durumuna ve yere göre geri ödemesi süresi 3 ile 5 yıla kadar azalmıştır. 2020 ile yılı ile güneş pillerinin maliyetinin $1 US/W’a kadar düşeceği hedeflenmektedir [7].

Avrupa’nın en önemli güneş enerjisi kaynağının bulunduğu ülkelerden olan İspanya, güneş enerjisinden elektrik üretiminde uyguladığı teşvik yasaları, maliyetlerin azalması, bakım masraflarının minimuma indirilmesi ve çeşitli ekonomik desteklerle 2009’un sonu itibari ile güneş enerjisinden elektrik üretiminde; santrallerin toplam kurulu gücü 3000 MW’a kadar, 14000’den fazla şebeke bağlantısı, 70 civarında şirketin ve binlerce çalışanın olduğu bir güce ulaşacağı belirtilmektedir [8].

İspanya’dan sonra fotovoltaik pazarın dünya çapında öncülerinden biri olan Almanya’da 2008 itibari ile güneş enerjisinden elektrik üretiminin kurulu gücü yaklaşık olarak 1500 MW seviyesine ulaşmıştır. Güneş pilleri ile elektrik üretimi önümüzdeki 5 yıl içerisinde Almanya’nın enerji kaynakları arasında çok önemli olarak yerini alacaktır [9].

Dünyada güneş pilleri pazarında lider konumda olmayı hedefleyen ülkelerden biri olan Amerika’nın güneş pilleri projeleri yatırımı, 2009 yılı verilerine göre 2.35 milyar dolar düzeyindedir. Ülke, söz konusu yatırımları yüzde 37,6 oranında artırarak 2012 yılı itibariyle bu yatırımını 6.12 milyar dolar düzeyine çıkarmayı hedeflemektedir [10].

Şekil 2: 2008 yılı itibari ile güneş pili pazarı [4].

Güneş pili pazarının önemli oyuncularından biri de Japonya’dır. Japonya’nın ‘PV2030’ adı ile yayımladığı ayrıntılı raporda güneş pilleri ile elektrik üretim maliyetlerinin yıl bazlı olarak kademeli olarak hızla düşeceği ve güneş pilleri ile elektrik üretim santrallerinin kurulucu gücünün önemli ölçüde artacağı öngörülmektedir [11].

Dünyanın en hızlı gelişen ekonomilerinden olan ve aynı zamanda enerji tüketiminin hızlı bir biçimde artığı ve günümüzde yaklaşık olarak 0,6 milyar dolar yatırımla 66 MW’lık en büyük fotovoltaik santrale sahip olan [12] Çin, sürdürülebilir enerji politikaları oluşturabilmek için çalışmalar yürütmektedir.

Güneş pillerinin elektrik üretiminin Çin’in gelecekte önemli bir enerji kaynağı olarak yerini alacağı düşünülmektedir. Sunulan plana göre Çin’in 2020 yılı itibari ile güneş pilleri güç santrallerinin kurulu gücünün 1,8 GWp ve 2050 yılı itibari ile de 1000 GWp olacağı öngörülmektedir [13].

Dünya ülkelerinde hızla gelişen güneş pili pazarının yanında güneş enerjisi kaynağının en bol bulunduğu ülkemiz, çok gerilerde kendine yer bulmaktadır. Ülkemizde güneş enerjisinden elektrik üretimi az miktarda Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü, Muğla Üniversitesi ve Ege Üniversitesi’nde küçük güçlerin karşılanması ve araştırma amaçlı kullanmak için mevcuttur. Yaklaşık olarak elektrik enerjisi üretme kapasiteleri 1 MW/yıl civarındadır [14].

4. Sonuç ve öneriler

Çalışmada dünyada birçok ülkenin güneş enerjisinden elektrik üretimi konusunda mevcut durumları ve hazırladıkları planlara göre hedef ve stratejilerine değinilmeye çalışılmıştır. Ülkemiz, güneş enerjisinden elektrik üretimi konusunda çalışmada adı geçen birçok ülkeden daha fazla potansiyele sahip olup maalesef hem uygulama hem de araştırma konusunda çok geri kalmaktadır. Enerjide büyük oranda dışa bağımlı olduğumuz günümüzde; üniversitelere AR-GE merkezlerine güneş pillerinin teknolojik araştırımı için destekler verilmesi ve güneş pilinin kullanımının yaygınlaştırılması için tüketicilere dünya standartları ölçüsünde çeşitli teşviklerin sağlanımı ile ülkemizin bahsedilenden çok yüksek daha enerji temini kapasitesine ulaşarak önemli bir mesafe kat edeceği kanaatindeyiz.

Kaynaklar

[1] Abdallah, S., Nijmeh, S.: ‘Two axes sun tracking system with PLC control’, Energy Conversion and Management, 45,(11-12), July 2004, pp. 1931-1939.

[2]. http://www.gunser.com.tr/a9.asp, (25.03.2010).

[3]. Yan, H., Zhou, Z., Lu, H.: ‘Photovoltaic industry and market investigation’, IEEE Sustainable Power Generation and Supply, April 2009, pp. 1 – 4.

[4]. http://www.solarbuzz.com/Marketbuzz2009-intro.htm, March.16.2010.

[5]. http://www.euractiv.com/en/energy/ solar-power/article-186329, (March.09.2010).

[6]. Commission Of The European Communities, Com (2008) 0019: ‘Proposal for a Directive Of The European Parliament And Of The Council on the promotion of the use of energy from renewable sources’, Brussels, 2008.

[7]. Kalogirou, S., Solar Energy Engineering: Processes and Systems, chapter 9, (Academic Press, June 2009), pp. 469-517.

[8]. M. Díez-Mediavilla, C. Alonso-Tristán, M.C. Rodríguez-Amigo, T. García-Calderón: ‘Implementation of PV plants in Spain: A case study’, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14, (4), May 2010, pp. 1342-1346.

[9]. http://www.epia.org/policy/national-policies/germany/german-pv-market.html, March.14.2010.

[10] http://www.solarserver.de/solarmagazin/solar-report_1209_e.html, March.13.2010.

[11]. Kurokawa, K.: ‘Photovoltaic technology direction - Japanese "PV2030"’, IEEE Photovoltaic Specialists Conference, 2005, pp. 1 – 6.

[12]. Liu, L. Q., Wang, Z. X.: ‘The development and application practice of wind–solar energy hybrid generation systems in China’, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13, (6-7), August-September 2009, pp. 1504-1512.

[13]. Junfeng, Li., Sicheng, W., Minji, Z., Lingjuan, M.: ‘China Solar PV Report’, China Enviromental Science Press, 2007, pp. 1 – 58.

[14]. Şahin S., Ölmez M.: ‘Elektrik Enerjisi Üretimi ve Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Önemi’, 3e Electrotech Dergisi, Bileşim Yayınları, Sayı: 189, Mart 2010, Sayfa: 110 – 114.

 

HABER ARA

-- Tüm Kategoriler -- Güncel Haberler —  Video Şirket Haberleri Ürün Haberleri Fuar ve Kongre Uygulamalar Teknik Bilgiler Uzman Gözüyle Roportajlar Firmalar-Companies Gelişmiş Arama