29.11.2012 Görüntülemeler

solarbaba-gunesrehberi

solarbaba-gunesrehberi

solarbaba-gunesrehberi

SHOW MORE
SHOW LESS

PDF'lerinizi Online dergiye dönüştürün ve gelirlerinizi artırın!

SEO uyumlu Online dergiler, güçlü geri bağlantılar ve multimedya içerikleri ile görünürlüğünüzü ve gelirlerinizi artırın.

TemizDünya Rehberi<br />

Günefl Enerjisi<br />

© Bu kitab›n içeri¤i GEF Küçük Destek Program›’n›n görüfllerini yans›tmayabilir.


TemizDünya Rehberi<br />

Günefl Enerjisi<br />

TemizDünya Ekoloji Derne¤i<br />

Editör: Hatice fien<br />

Redaksiyon: Merve Katipo¤lu<br />

Kapak Tasar›m›: Özgür Yücel<br />

ISBN: 978-975-6263-13-6<br />

© Her hakk› mahfuzdur. Bu kitap veya bir k›sm› TemizDünya Ekoloji<br />

Derne¤i’nin müsadesi al›nmaks›z›n k›smen veya tamamen<br />

hiçbir flekilde ve teknikle ço¤alt›lamaz yay›nlanamaz.<br />

Bask› ve Cilt: Altan Bas›m Ltd.<br />

Do¤a Yay›nc›l›k Ltd. fiti.<br />

Ali Naz›m Sk. No: 30 Kofluyolu 34718 Kad›köy/‹STANBUL<br />

Tel: 0216 327 80 10 • Faks: 0216 327 79 25<br />

www.dogayayin.com info@dogayayin.com


Önsöz<br />

Sevgili günefl enerjisi dostu,<br />

Bu sat›rlar› okudu¤unuz için sizi böyle tan›mlamak san›r›m çok yanl›fl de¤il. Elinizde tuttu¤unuz bu<br />

rehberin de temel amac› bu s›fata sahip olan kiflilerin say›s›n› h›zla art›rmak Türkiye’de.<br />

Günefl enerjisi milyonlarca y›ld›r dünya üzerindeki tüm canl›lar›n ve bunun en son zinciri olan<br />

insano¤lunun da temel yaflam kayna¤›. Ancak sanayi devrimi ile unutmaya bafllad›¤›m›z birçok konunun<br />

içinde maalesef bu da var. Benzin ile çal›flan arabalar›n üretilmeye bafllanmas› ile birlikte ucuz ve rahat<br />

kullan›labilir fosil yak›tlar hayat›m›z›n her aflamas›na egemen oldu. Burada göz ard› etti¤imiz en büyük<br />

nokta ise bunun bedeliydi.<br />

Do¤a da bu bedeli bizden geri istemekte çok da gecikmedi do¤rusu, küresel iklim de¤iflikli¤inin<br />

etkilerini hem toplum hem de birey olarak dünya genelinde hissetmeye bafllamam›z, bir yerlerde büyük<br />

hatalar yapm›fl oldu¤umuzu hat›rlatt› bize.<br />

Unutanlar ile hat›rlayanlar aras›nda bir ba¤ kurmay› hedefleyen ve temel olarak bunu uygulamal› temiz<br />

enerji projeleri ile gerçeklefltirmeyi kendine misyon edinmifl TemizDünya sivil toplum giriflimi de bu<br />

noktada farkl› kitapç›klardan oluflan bir TemizDünya rehberi yay›nlamaya karar verdi.<br />

Elinizde tuttu¤unuz Günefl Enerjisi Rehberi bu serinin ilk örne¤ini oluflturuyor. Son zamanlarda<br />

gazetelerde ve televizyonlarda günefl enerjisi ile ilgili s›kça haberler duymaya bafllad›k, ancak<br />

bu haberlerden gerçek bilgiye ulaflmak Türkiye’de pek de kolay de¤il.<br />

Bu ba¤lamda Günefl Enerjisi Rehberi’nin hem günefl enerjisinden yararlanmak isteyen birey ve kurumlar,<br />

hem de ticari olarak bu sektörün içinde yer almak isteyenler için bir ilk ad›m olaca¤›na inan›yoruz.<br />

Bu rehberin gerçeklefltirilmesinde çok büyük deste¤i olan baflta editörümüz Hatice fien’e olmak üzere,<br />

di¤er önemli katk› sahipleri Merve Katipo¤lu’na, Bengü ve Mercan Uluengin’e, Bartu Bugatur,<br />

Fatih Kavaslar, Ahmet Yurdayol, fienol Tunç, Burak Burç, Levent Yamantafl, Seyfi Y›ld›z, ‹brahim Ocak<br />

ve Yusuf Öztunç’a, Ufuk Keser’e, Ümit Sözbilici’ye, Senem Gencer’e, Ahu Binici’ye, Arda Tatl›’ya,<br />

Özge Gökçe’ye ve isimlerini burada tek tek sayamad›¤›m›z di¤er tüm günefl enerjisi destekçilerine<br />

teflekkür ederiz.<br />

Ayr›ca UNDP Küresel Çevre Fonu, Küçük Destek Program› Türkiye ve Do¤a Yay›nc›l›k ekiplerine de<br />

gösterdikleri kolayl›klar, verdikleri maddî ve manevi destekler için teflekkürü borç biliriz.<br />

Buradan hepsine sevgi ve sayg›lar›m›z› iletiyoruz.<br />

Atefl U¤urel, TemizDünya<br />

ates.ugurel@temizdunya.org<br />

www.temizdunya.org


‹çindekiler<br />

Günefl Enerjisine Girifl<br />

Küresel Is›nma ve Temiz Enerji 6<br />

Günefl Enerjisi 8<br />

Günefl Teknolojilerine Girifl 10<br />

Günefl Enerjisi Sözlü¤ü 11<br />

Kimler Nas›l Faydalan›r? 14<br />

Rakamlarla Günefl Enerjisi 18<br />

Günefl Enerjisi ve Küresel Is›nma 20<br />

Türkiye’de Günefl Enerjisi Potansiyeli 23<br />

Günefl Enerjisinde Yasal Düzenleme Örnekleri 25<br />

Yenilenebilir Enerji ve Türkiye’deki<br />

Yasal Düzenlemeler 30<br />

Fotovoltaikler<br />

Fotovoltaik Hücre Nedir? 34<br />

Fotovoltaiklerin Tarihçesi 36<br />

Hücre Yap›m Yöntemleri 38<br />

Yeni Nesil Hücreler 43<br />

Hücre Tiplerini K›yaslama 45<br />

Hücre Performanslar› 47<br />

Montaj Temelleri 49<br />

Fotovoltaik Sistemler<br />

Ada Sistemleri 52<br />

Aküler 60<br />

fiarj Kontrol Üniteleri 62<br />

Ada Sistemlerinde Eviriciler (‹nvertörler) 64<br />

fiebeke Ba¤lant›l› Sistemler 67<br />

fiebeke Ba¤lant›l› Eviriciler 74<br />

Fotovoltaik Uygulamalar<br />

Bir Konutta Ada Sistemi 78<br />

Günefl Enerjisi Santralleri 79<br />

Çat› ve Cephe Kaplama 81<br />

Su Pompalama 84<br />

Günefl Enerjisiyle Ayd›nlatma 87<br />

Telekom Uygulamalar› 89<br />

Su Ar›tma 92<br />

E¤risiyle Do¤rusuyla Fotovoltaikler<br />

Fotovoltaikler ve Uygulamalar› 94<br />

Fotovoltaik Endüstrisi 95<br />

Fotovoltaik Pazar› 96<br />

Enerji Dengesi 97<br />

Fotovoltaikler ve D›fl Maliyetleri 98<br />

Fotovoltaiklerin Maliyeti 99<br />

Fotovoltaiklerin Uygunlu¤u 100<br />

Fotovoltaik Teknolojileri 101<br />

fiebeke Entegrasyonu 102<br />

Ba¤›ms›z Uygulamalar 103<br />

Ekonomik Etki 104<br />

Termal Günefl Enerjisi<br />

Yo¤unlaflt›r›c› Sistemler 106<br />

Parabolik Oluk Santralleri 110<br />

Günefl Kuleleri 112<br />

Çanak/Stirling Sistemleri 114<br />

Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

Günefl Kolektörleriyle Is›tma 116<br />

Günefl Enerjisiyle So¤utma 123<br />

fiahmuratl› Köyü’nün Güneflli Yemekleri 125<br />

Pasif Günefl Mimarisi 126<br />

Gün Ifl›¤› ile Ayd›nlatma 131<br />

Ekler<br />

Elektrikli Aletler için Enerji Tüketim Tablosu 134<br />

Günlük Elektrik Yükünü Hesaplama 135<br />

Evsel Kullan›m için Pratik Formüller 137<br />

Bina Etüdü 138<br />

Fotovoltaik Sistem Listesi 139<br />

Elektrikli Aletlerde Enerji Verimlili¤i 141<br />

Firmalar ve Kurumlar 142<br />

Kaynaklar 144


Günefl Enerjisine Girifl


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Küresel Is›nma ve Temiz Enerji<br />

Dünyada her geçen gün artan enerji<br />

talebi, teknik, ekonomik ve ekolojik<br />

sorunlar› da beraberinde getirmektedir.<br />

Uluslararas› Atom Enerjisi Ajans›’n›n (UAE)<br />

tahminleri, dünyadaki enerji talebinin<br />

2005-2030 y›llar› aras›nda % 55 oran›nda<br />

artaca¤› yönünde ve bu art›fltaki en büyük pay ise<br />

% 84 ile fosil yak›tlarda yani petrol, kömür ve<br />

do¤al gazda olacakt›r. S›n›rl› kaynaklar olan fosil<br />

yak›tlar›n h›zla tüketilmesi sadece enerji krizine<br />

de¤il ekolojik krize de yol açmaktad›r. Çünkü bu<br />

kaynaklar›n kullan›m› küresel ›s›nman›n sebebi<br />

olan sera gazlar›n›n atmosfere b›rak›lmas›na<br />

neden olmaktad›r.<br />

Dünyan›n ortalama s›cakl›¤› son yüzy›l içerisinde<br />

0,74 °C artt›. 1 Hayat›m›zda radikal de¤ifliklikler<br />

yapmazsak artmaya da devam edecek. Küresel<br />

›s›nmaya yol açan sera gazlar›n›n hat›r› say›l›r bir<br />

bölümü enerji sektörüyle do¤rudan ilgilidir.<br />

Geliflmifl ülkeler olarak da adland›rabilece¤imiz<br />

(‹klim De¤iflikli¤i Çerçeve Anlaflmas› Ek-I)<br />

ülkelerde, enerji sektörü kaynakl› sera gazlar›n›n<br />

oran› % 64 olarak tespit edilmifltir. Bu oran<br />

ulafl›m sektörünü de dahil ederseniz % 83’e<br />

kadar ç›kabilmektedir. 2 Bu nedenle enerji<br />

kaynaklar›m›z› daha ak›ll› kullanmam›z ve<br />

karbondioksit baflta olmak üzere sera gaz› sal›m›<br />

s›n›rl› olan kaynaklara yönelmemiz hayati önem<br />

tafl›maktad›r.<br />

Bilim insanlar›, ortalama s›cakl›k art›fl›n›n iki<br />

6<br />

dereceyi geçmemesi gerekti¤i konusunda<br />

hemfikir. Bu eflik de¤er afl›l›rsa, iklimsel<br />

de¤ifliklikler bir daha durdurulamayacak bir<br />

noktaya gelebilir. Bilindi¤i gibi Kyoto<br />

Protokolü’nün hedefi de, 2008-2012 y›llar›<br />

aras›nda sera gaz› sal›mlar›n› 1990 y›l›<br />

de¤erlerinin % 5,2 afla¤›s›na çekmektir. ‹ki<br />

dereceyi geçmemek içinse bundan daha<br />

fazlas›n›n yap›lmas› gerekir. 2030 y›l›na kadar<br />

% 50-60, 2050 y›l›na kadar ise % 80 oran›nda<br />

bir azaltma flart görünüyor. Bu hedefe ulaflmak<br />

için bir yandan artan enerji talebini karfl›lamak<br />

amac›yla yeni kaynak yaratmak ya da var olan<br />

kaynaklar› daha ak›ll› kullanmak, di¤er yandan da<br />

halihaz›rda kulland›¤›m›z sera gaz› sal›m› yüksek<br />

olan kaynaklar› daha az karbondioksit sal›m›<br />

yapan kaynaklarla de¤ifltirmek gerekecektir. Kald›<br />

ki, petrol gibi birçok s›n›rl› kaynak tükenme<br />

tehlikesiyle karfl› karfl›ya. Dünyada bilinen petrol<br />

1 IPCC, The AR4 Climate Change 2007: Synthesis Report, Summary for Policymakers. 17 Kas›m 2007 • 2 Annex I Fact Sheets, Malte Meinshausen<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Günefl Enerjisine Girifl<br />

rezervlerinin yaklafl›k 50 y›ll›k bir ömrünün kald›¤›<br />

belirtilmektedir. S›n›rl› kaynaklar tükendikçe de<br />

fiyat art›fl› kaç›n›lmaz hale gelmektedir; t›pk›<br />

petrol ve do¤al gazda oldu¤u gibi.<br />

Fosil yak›tlar›n kullan›m›n›n küresel iklim<br />

de¤iflikli¤ine yol açmas›n›n yan›nda, ayn›<br />

zamanda yo¤un hava kirlili¤i, asit ya¤murlar› ve<br />

termik santraller çevresinde biriken kül da¤lar›<br />

gibi onlarca çevre sorununa da neden oldu¤u bir<br />

gerçektir. Is›tma, so¤utma ve elektrik üretme<br />

amaçl› yak›lan fosil yak›tlar›n yerine temiz enerji<br />

ya da yenilenebilir enerji kaynaklar›n›n<br />

kullan›lmas› CO 2 seviyesini bölgesel ve küresel<br />

olarak düflürmenin yan› s›ra çevre kirlili¤ini<br />

önlemenin de en iyi yollar›ndan birisidir. Rüzgâr,<br />

günefl, biyokütle, jeotermal, küçük hidroelektrik<br />

santralleri ve dalga enerjisi gibi kaynaklar giderek<br />

dünya enerji üretiminde daha etkin bir role sahip<br />

olmaktad›r. Yine, UEA’n›n verilerine göre,<br />

hidroelektrik hariç yenilenebilir enerji kaynaklar›n›n<br />

bugün elektrik üretiminde % 2 olan pay›n›n,<br />

2030 y›l›nda % 6’ya ulaflmas› beklenmektedir.<br />

Sadece elektrik üretiminde beklenen bu temiz<br />

enerji kayna¤› art›fl›, gelecek y›llarda bunlar›n ne<br />

denli önemli roller üstlenece¤inin de bir<br />

göstergesi olarak kabul edilebilir.<br />

Dünyan›n birçok ülkesinde, yeni enerji üretim<br />

yat›r›mlar› art›k temiz enerji odakl› olmaktad›r.<br />

Örne¤in Alman hükümeti, ülkedeki tüm<br />

nükleer santralleri 2021 y›l›na kadar kapatma ve<br />

temiz enerjiye geçme karar› alm›flt›r. Dünyadaki<br />

rüzgâr kurulu gücü 2007 sonunda 100 GW’a<br />

ulaflm›flt›r. Türkiye’nin tüm enerji santrallerinin<br />

kurulu gücünün 41 GW oldu¤u düflünülürse bu<br />

h›zl› geliflme daha net anlafl›labilir. Dünya<br />

Bankas›’n›n tahminlerine göre, günefl enerjisi<br />

sektörünün ticari hacmi önümüzdeki 30 y›l içinde<br />

4 trilyon USD olacakt›r.<br />

Yenilenebilir olmayan fosil yak›tlar bak›m›ndan<br />

Petrolün yaklafl›k 42, do¤algaz›n 62 ve kömürün 224 y›l sonra tükenmeye bafllayaca¤› bilinmektedir.<br />

fakir bir ülke olan Türkiye, enerji bak›m›ndan<br />

% 70 oran›nda d›fla ba¤›ml› olup her y›l<br />

elektrik, do¤al gaz, petrol ve yüksek kalitede<br />

kömür al›m› için milyarlarca dolarl›k ithalat<br />

yapmaktad›r. Halbuki, Türkiye hem günefl hem<br />

de rüzgâr bak›m›ndan oldukça kuvvetli bir<br />

potansiyele sahiptir. Temiz enerji sistemlerini<br />

tercih etmenin en büyük avantajlar›ndan biri,<br />

yak›t sorunu olmamas› yani s›n›rs›z birer enerji<br />

kayna¤› olmalar›d›r. Enerji literatüründe temiz<br />

enerji kaynaklar› için, günefl var oldu¤u sürece<br />

var olacaklar›ndan, ‘s›n›rs›z kaynaklar’ tan›m›<br />

kullan›l›r. Bunun yan› s›ra, enerjide<br />

ba¤›ms›zl›k, do¤al afetlere karfl› güvenlik,<br />

bireylerin kendi enerji üretimlerini yapabilmesi,<br />

enerji kaynaklar›n›n çeflitlendirilmesi ve merkezî<br />

enerji üretiminden kurtulmak temiz enerji<br />

kaynaklar›n›n en önemli avantajlar› olarak<br />

s›ralanabilir.<br />

20 y›l önce, yenilenebilir enerji kaynaklar›n›n<br />

kullan›lma nedeni, daha çok, fosil yak›tlar›n<br />

fiyatlar›n›n yükselme beklentisiyle ilgiliydi.<br />

Günümüzde ise bu nedene, geçti¤imiz yüzy›l<br />

içerisinde s›n›rl› enerji kaynaklar›n›n bilinçsizce<br />

tüketilmesi, bunun sonucunda yaflanan küresel<br />

iklim de¤iflikli¤i ve ekolojik kriz de eklendi.<br />

Ekolojik dengeye verilen zarar›n telafi edilmesi ve<br />

daha sonraki nesillere, içinde bulundu¤umuzdan<br />

çok daha iyi flartlarda bir dünya b›rak›lmas› için<br />

yeni bir yaflam modeli yarat›lmas› kaç›n›lmaz<br />

görünmektedir.<br />

Temiz enerji kaynaklar›n›n yayg›n kullan›m› ile<br />

günlük yaflam›m›za daha de¤iflik bir dünya<br />

görüflü hâkim olacakt›r. S›n›rs›z ve sorumsuzca<br />

enerji tüketiminin yerini bilinçli, çevreye sayg›l› ve<br />

ihtiyac› karfl›lamaya yönelik enerji kullan›m› alacak<br />

ve böyle bir ortamda da refah düzeyini, en fazla<br />

enerji tüketen yerine en verimli enerji kullanan<br />

belirleyecektir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 7


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Günefl Enerjisi<br />

Bugün, insanlar›n kulland›¤› çeflitli enerji<br />

kaynaklar›na bakt›¤›m›zda bunlar›n<br />

neredeyse hepsinin günefl kökenli<br />

oldu¤unu görmekteyiz. Dünyan›n<br />

ayd›nlat›lmas›ndan, ya¤›fllar ile su döngüsünün<br />

sa¤lanmas›na ve rüzgârlar›n esmesine kadar her<br />

fley güneflin varl›¤›na ba¤l›d›r. 1 ‹nsanlar›n besin<br />

kaynaklar› da, insanlar d›fl›ndaki tüm canl›lar da<br />

yaflamlar›n› güneflten gelen enerjiye borçludur.<br />

Günefl enerjisi, bilinen enerji kaynaklar› aras›nda<br />

en temizi ve en tükenmez olan›d›r. Günefl<br />

radyasyonu çok yüksek miktarda enerji içerir ve<br />

do¤adaki süreçlerin neredeyse hepsinden<br />

sorumludur. ‹nsano¤lunun günefl enerjisine olan<br />

ihtiyac› tart›flmas›z olarak sonsuzdur. Dünyam›zda<br />

fosil yak›tlar›n kullan›m›n›n negatif etkileri<br />

nedeniyle insanlar›n yaflam tarzlar›n›n de¤iflmesi,<br />

konutlarda ve sanayideki enerji ihtiyaçlar›na yeni<br />

bir bak›fl aç›s› getirmifltir. Günefl enerjisi<br />

neredeyse s›n›rs›z bir kaynakt›r. Ancak insanlar<br />

günefl enerjisini do¤rudan kullanmaya son<br />

zamanlarda bafllam›flt›r.<br />

Günefl, kütlesindeki hidrojen atomlar›n›n<br />

çok yüksek bas›nçlar alt›nda helyum atomlar›na<br />

dönüfltürüldü¤ü füzyon reaksiyonlar› ile çok<br />

büyük miktarlarda enerji üretmektedir. 5.500<br />

santigrat derecelik yüzey s›cakl›¤› ile günefl,<br />

yaklafl›k 5 milyar y›ld›r bir nükleer füzyon<br />

reaktörü gibi çal›flmaktad›r. Güneflten gelen<br />

8<br />

Y›ll›k günefl ›fl›n›m› enerjisi<br />

Uranyum Gaz Petrol Kömür Dünya çap›ndaki<br />

y›ll›k tüketim<br />

Fosil ve nükleer kaynaklar ve dünya çap›nda y›ll›k enerji<br />

tüketimi ile dünya yüzeyine düflen y›ll›k günefl ›fl›n›m›<br />

enerjisinin k›yaslanmas›<br />

enerji, dünyam›za radyo dalgalar›na benzer<br />

biçimde, ama farkl› bir frekans aral›¤›nda<br />

elektromanyetik dalga olarak ulafl›r. Mevcut<br />

günefl enerjisi genelde W/ m 2 birimiyle yani alana<br />

düflen Watt cinsinden enerji olarak gösterilir.<br />

Dünyam›z› çevreleyen atmosferin d›fl›na ulaflan<br />

günefl enerjisi miktar› yaklafl›k 1367 W/m 2 ’dir.<br />

Bu enerjinin bir k›sm› dünyan›n yüzeyine<br />

ulaflmadan atmosferden geçerken so¤urulur,<br />

bir k›sm› ise yans›t›l›r. Ayr›ca toz parçac›klar›, gaz<br />

molekülleri ve kirlilik yüzünden bir k›sm› da<br />

saç›l›r. Bunun sonucunda aç›k bir günde güneflin<br />

yönünde dünya yüzeyine düflen mevcut enerji<br />

miktar› yaklafl›k 1000 W/ m 2 ’dir. Bu miktar,<br />

1 Enerji, Milli E¤itim Bakanl›¤›, s.19.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Yans›yan<br />

radyasyon<br />

Direkt<br />

radyasyon<br />

Yans›ma<br />

Yayg›n<br />

radyasyon<br />

bulunulan co¤rafi konuma göre 650 ile<br />

2300 W/ m 2 aral›¤›nda de¤iflebilmektedir.<br />

Ekvator enlemlerindeki m 2 ’ye düflen ›fl›n›m<br />

miktar›, yaklafl›k 230 lt petrole eflde¤er enerji<br />

kapasitesine sahiptir.<br />

Atmosfer d›fl›na gelen günefl ›fl›nlar›n›n dalga<br />

boylar›, görünür tayf› da içerecek flekilde, mor<br />

ötesinden k›z›l ötesine dek uzanmaktad›r. Baflka<br />

bir deyiflle, günefl ›fl›n›mlar›n›n dalga boylar›<br />

0,1-3 µm (mikrometre) aras›ndad›r. Her dalga<br />

boyunun fliddeti ayn› de¤ildir. Güneflten gelen<br />

›fl›n›mlar›n da¤›l›m›na bak›ld›¤›nda, bunlar›n<br />

% 9’u mor ötesi, % 45’i görünür ›fl›k ve geri<br />

kalan % 46’s› k›z›l ötesi bölgesinde bulunur.<br />

Yeryüzüne ulaflan günefl ›fl›n›mlar›, do¤rudan ve<br />

yay›n›k olarak iki kesimde yeryüzüne çarpar.<br />

Yay›n›k ›fl›nlar, bulutlar ve tozlar nedeniyle<br />

saç›lmaya u¤ram›fl ›fl›nlard›r. Do¤rudan<br />

gelenler ise bu tür etkilere u¤ramam›fl ›fl›nlard›r.<br />

Güneflten gelen enerjinin yaklafl›k % 30’u<br />

yans›ma ve saç›lmalarla uzaya geri gider. Yaklafl›k<br />

% 20’si atmosferde so¤urulur. Geri kalan<br />

% 50’si ise yeryüzünde so¤urulur.<br />

Yeryüzüne ulaflan bu günefl enerjisi do¤al<br />

dönüflümlere u¤rar. Bu dönüflümlerden biri,<br />

Güneflten gelen ›fl›n›mlar›n % 9’u mor ötesi, % 45’i görünür ›fl›k ve geri kalan % 46’s› k›z›l ötesi bölgesinde bulunur.<br />

sular›n buharlaflt›r›larak dünyadaki su<br />

döngüsünün sa¤lanmas›d›r. Bu ifllem, gerek biz<br />

insanlar gerekse tüm canl›lar için çok önemlidir.<br />

Böylece derelerimiz akabilir, yer alt› sular›m›z<br />

kurumaz, ya¤mur ve kar ya¤›fllar› olabilir. Bugün<br />

sadece Türkiye üzerine bir y›lda düflen ya¤›fl<br />

miktar›n›n 500 milyar ton suya karfl›l›k geldi¤i göz<br />

önüne al›n›rsa, bu ifllemin ne denli önemli oldu¤u<br />

anlafl›labilir.<br />

‹kinci bir dönüflüm, fotosentezdir. Bu ifllem,<br />

dünyadaki canl›lar için yaflam anlam›na gelir. Bir<br />

saniyede gelen günefl enerjisinin yaklafl›k on<br />

binde ikisi bu ifllem için harcan›r. Di¤er bir<br />

deyiflle, bitkilerde toplan›r. Bitkiler, gelen günefl<br />

enerjisini kullanarak fotosentez yapmakta ve<br />

böylece biyokütle oluflturmaktad›rlar. Yani, gelen<br />

günefl enerjisinin bu k›sm›, biyokütleye<br />

dönüfltürülmektedir. Tüm canl›lar›n besin kayna¤›<br />

ise bu enerjidir.<br />

Günefl enerjisinin bir di¤er dönüflümü de<br />

rüzgârlar, deniz dalgalar› ve okyanus ak›nt›lar›d›r.<br />

Rüzgârlar›n oluflmas›nda, de¤iflik etkenler<br />

nedeniyle havan›n baz› bölgelerde di¤er bölgelere<br />

k›yasla daha s›cak ya da daha so¤uk olmas›ndan<br />

kaynaklanan bas›nç farkl›l›klar› etkin olmaktad›r.<br />

Bu ›s›nma ve so¤umalarda da günefl etkin rol<br />

oynamaktad›r. Deniz dalgalar› ve ak›nt›lar›,<br />

temelde rüzgâr›n etkisiyle ortaya ç›karlar.<br />

Dolay›s›yla, hem rüzgâr hem de deniz dalgalar› ve<br />

ak›nt›lar birer günefl enerjisi türevidir.<br />

Günefl enerjisinin kullan›labilirli¤i güneflin<br />

gökyüzünde ne kadar yüksekte oldu¤u yani<br />

günefl ›fl›nlar›n›n kat etti¤i yol, günefl ›fl›nlar›n›n<br />

düflme aç›s› ve bulutlanma durumuna ba¤l›d›r.<br />

Y›ll›k veya ayl›k bazda mevcut günefl enerjisinin<br />

miktar› ayn› zamanda co¤rafi konumla da<br />

iliflkilidir. Bunlara ek olarak, kullan›labilir günefl<br />

enerjisi, var olan günefl enerjisine, di¤er hava<br />

koflullar›na, kullan›lan teknolojilere ve yap›lan<br />

uygulamalar›n özelliklerine göre de¤iflmektedir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 9


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Günefl Teknolojilerine Girifl<br />

Günefl enerjisinin verimli kullan›lmas› için<br />

pek çok yol vard›r. Günefl enerjisi<br />

teknolojileri günefl ›fl›nlar›ndan gelen<br />

enerjiyi ya do¤rudan kullan›labilir elektri¤e ya da<br />

›s›ya dönüfltürür. Günefl enerjisi teknolojileri<br />

genelde ‘Is›l Teknolojiler’ ve ‘Fotovoltaik Sistemler’<br />

olarak 2 bafll›k halinde incelenebilir.<br />

Is›l teknolojiler, s›cak su ›s›t›c›lar› ve havuz ›s›tma<br />

teknolojileri, günefl ›fl›¤›n›n herhangi bir flekilde<br />

odaklanarak yo¤unlaflt›r›lmas›na dayanan orta ve<br />

yüksek s›cakl›k uygulamalar› ile ›s›tma ve<br />

havaland›rmaya yönelik pasif günefl sistemi<br />

uygulamalar›n› içerir.<br />

Fotovoltaik sistemler ise günefl enerjisinden<br />

do¤rudan elektrik üreten sistemler olarak<br />

tan›mlanmaktad›r. Bu tür sistemlerin ana eleman›<br />

fotovoltaik hücrelerdir. Günefl panellerinin çal›flma<br />

ilkesi de fotovoltaik etki ilkesine dayan›r. Çok<br />

say›da materyal fotovoltaik etkiye sahip oldu¤u<br />

halde elektrik üretecek kapasiteye sahip olan grup,<br />

yar› iletken grubudur.<br />

10<br />

Dünyada günefl enerjisinin en genifl kullan›m<br />

alanlar›, su ›s›tma ve ›s›nmada günefl enerjisinden<br />

do¤rudan faydalanma fleklindedir. Termal hava<br />

sistemleri ile iklimlendirme yöntemlerinde günefl<br />

›s›s›ndan yararlanmak da yayg›nlaflmaktad›r.<br />

Yo¤unlaflt›r›c› günefl kolektörleri yüksek s›cakl›kta<br />

ve yüksek ›fl›n›m fliddetlerinde k›zg›n proses buhar›<br />

üretir. Bu buhar, so¤utma ve konvansiyonel<br />

yöntemlerle türbin çevrimli elektrik üretimi<br />

uygulamalar› için kullan›l›r. Fotovoltaik (PV)<br />

hücreler yukar›da da bahsedildi¤i üzere yar› iletken<br />

teknolojisini kullanarak ›fl›k enerjisini do¤rudan<br />

elektrik enerjisine çevirir. Bu elektrik enerjisi hemen<br />

kullan›labildi¤i gibi bir aküde depolan›p sonradan<br />

da kullan›labilir. Günefl panelleri, çok yönlü<br />

olmalar›, binalara ve di¤er yap›lara kolayl›kla<br />

monte edilebilmeleri sayesinde günümüzde yayg›n<br />

olarak kullan›lmaktad›r. Günefl panelleri, elektri¤in<br />

yerini alabilen, temiz ve yenilenebilir enerji sa¤lar.<br />

Bu paneller, ana enerji flebekesinden uzak olan<br />

yerlerde (elektrik da¤›t›m altyap›s› olmayan<br />

yerleflim merkezleri, acil durum telefonlar›,<br />

telekomünikasyon istasyonlar› gibi) elektrik<br />

ihtiyac›n› karfl›larlar.<br />

Biz, bu rehberde, henüz ülkemizde genifl<br />

çapl› bir uygulamas› bulunmayan yo¤unlaflt›r›c›<br />

kolektörlerle elektrik üretiminden ziyade günefl<br />

enerjisinden fotovoltaik yöntemlerle elektrik<br />

üretiminin detaylar›na odaklan›rken di¤er günefl<br />

enerjisi teknolojilerinden de temel olarak<br />

bahsedece¤iz.<br />

Güneflten yeryüzüne bir günde gelen enerji, dünyada bir y›lda tüketilen enerjinin 27,4 kat›d›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Günefl Enerjisi Sözlü¤ü<br />

Günefl enerjisi ve ilgili terimleri, temel olarak<br />

yabanc› kaynakl› baz› kelimelerin yo¤un<br />

kullan›m› ile tan›nmaya baflland›. Ancak,<br />

son dönem geliflen sektör, daha fazla tüketici ve<br />

ilgili ile karfl› karfl›ya gelmektedir. Bu nedenle,<br />

sektöre iliflkin özel terminolojinin ana dilimiz olan<br />

Türkçe’ye do¤ru ve gerçek anlaml› çevirisi çok<br />

önem kazanmaktad›r. Bu terminoloji, ayn›<br />

zamanda evrensel enerji ve elektrikle ilgili<br />

kavramlar› ve birimleri yo¤unlukla kulland›¤› için<br />

burada yeniden hat›rlatmakta yarar görüyoruz.<br />

Enerji: En basit anlam›yla, ifl yapma yetene¤idir.<br />

Baflka bir deyiflle, maddede var olan ›s› veya ›fl›k<br />

olarak a盤a ç›kan güç olarak da tan›mlanabilir.<br />

Güç: ‹fl yapabilme oran› olarak tan›mlan›r. Yani<br />

belirli bir zamanda yap›lan ifle güç denir.<br />

Dalga Boyu: Dalga boyu, bir dalga örüntüsünün<br />

tekrarlanan birimleri aras›ndaki mesafedir. Yayg›n<br />

olarak, Yunanca lambda (λ) harfi ile gösterilmektedir.<br />

Dalga boyu frekans ile ters orant›l›d›r. Dolay›s›yla<br />

dalga boyu uzad›kça frekans azal›r.<br />

Frekans: Bir dalgan›n frekans›, dalga<br />

boyuyla iliflkilidir. Dalgan›n boyuyla<br />

frekans›n›n çarp›m›, o dalgan›n h›z›n›<br />

belirler. Dolay›s›yla dalga boyu bilinen<br />

bir dalgan›n frekans›, bu iliflki kullan›larak<br />

belirlenebilir.<br />

Di¤er bir deyiflle ; güneflten yeryüzüne bir y›lda gelen enerji, dünyada bir y›lda tüketilen enerjinin 10.000 kat›d›r.<br />

Elektromanyetik Radyasyon: Elektromanyetik<br />

›fl›n veya elektromanyetik radyasyon, atomlardan<br />

çeflitli flekillerde ortaya ç›kan enerji türleri ve<br />

bunlar›n yay›lma flekillerine verilen add›r. ‹çinde<br />

X ve α ›fl›nlar›n›n ve görülebilir ›fl›¤›n da bulundu¤u<br />

›fl›malar, dalga boylar› ve frekanslar›na göre<br />

elektromanyetik spektrumu olufltururlar. Bu<br />

spektrumun bir ucunda dalga boylar› en büyük,<br />

enerjileri ve frekanslar› ise en küçük olan radyo<br />

dalgalar› bulunur. Di¤er ucunda ise dalga boylar›<br />

çok küçük, fakat enerji ve frekanslar› büyük olan<br />

X ve α ›fl›nlar› bulunur.<br />

Watt, W (Vat) : Elektrik gücünün standart metrik<br />

ölçüm birimidir. Yap›lan iflin h›z›n›, yani birim<br />

zamanda yap›lan ifli tan›mlar.<br />

Watt= Volt X Amper<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 11


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Watthour, Wh (Vat-saat): Gücü, 1 Watt olan bir<br />

makinenin bir saat ifllemekle yapaca¤› ifli belirten<br />

birimdir. Elektrik da¤›t›m flirketleri, faturalardaki<br />

tüketim bedelini hesaplamak için bu birimi kullan›r.<br />

Amper (A): Bir elektrik devresinde bir noktadan<br />

geçen ak›m› gösteren birimdir. Bir iletkenden<br />

saniyede akan elektronlar›n miktar›n› gösterir.<br />

Volt (V): Bir elektrik kuvvetinde iki nokta<br />

aras›ndaki gerilim fark›n› ölçen birimdir. Bir telde<br />

elektronlar›n üzerindeki kuvvet ak›ma neden olur.<br />

Buradaki gerilimi borulardaki su bas›nc›na<br />

benzetebiliriz.<br />

AC (Alternatif Ak›m): Genli¤i ve yönü periyodik<br />

olarak de¤iflen ak›md›r. Evlerde kulland›¤›m›z<br />

elektri¤in gerilimi Türkiye için 220 Volt iken baz›<br />

ülkelerde 110 Volt’tur. Uzun mesafelerde<br />

da¤›t›m›n kolay olmas› nedeniyle AC tercih edilir.<br />

Depolanmas› mümkün de¤ildir.<br />

DC (Do¤ru Ak›m): Elektrik yüklerinin yüksek<br />

gerilimden alçak olana do¤ru sabit olarak<br />

akmas›d›r. Günefl panelleri ve küçük<br />

rüzgâr türbinleri do¤ru ak›m enerjisi üretir.<br />

Fotovoltaik (PV) Hücre, Günefl Gözesi (Solar<br />

Cell): Üzerine ›fl›k düfltü¤ünde elektrik üreten yani<br />

günefl enerjisini elektri¤e çeviren, genelde 100 x<br />

12<br />

100 mm (veya 125 x 125 mm veya 156 x 156 mm)<br />

boyutlar›ndaki çok ince elektronik plakalara<br />

fotovoltaik hücre veya günefl gözesi denir.<br />

Günefl Paneli (Photovoltaic (PV) Module): Çok<br />

say›da PV hücresinin seri ve/veya paralel<br />

ba¤lanmas› ile oluflturularak, güneflin ›fl›ma<br />

enerjisinden kullan›ma uygun elektrik enerjisi<br />

üreten üründür. Günefl panelleri, ‹ngilizce’de “PV<br />

module” olarak tan›mlan›r ve günefl hücrelerinin<br />

(solar cell) birlefltirilmesi ile oluflur. Ancak,<br />

Türkçe’ye çevrilirken “cell” yani hücre kelimesi,<br />

batarya hücresi gibi alg›lan›p pil olarak tercüme<br />

edilmifltir. Oysa, hiçbir enerji depolama kabiliyeti<br />

olmayan ve iki cam aras›na s›k›flt›r›lm›fl özel silikon<br />

ve katman tabakalardan oluflan bu ürünler,<br />

sektörde hatal› olarak günefl pili olarak<br />

an›lmaktad›r. Do¤ru olan›, “günefl paneli” dir.<br />

Evirici (‹nvertör): Do¤ru ak›m› alternatif ak›ma<br />

dönüfltüren elektronik ayg›tt›r. Yenilenebilir enerji<br />

kaynaklar› ile elektrik üretilirken elde edilen gerilim<br />

genel kullan›m gereksinimimize uygun de¤ildir.<br />

Ço¤unlukla, 12-24-48 Volt olarak üretilen bu<br />

gerilim, akülerin flarj edilmesi için kullan›lmakta ve<br />

gereksinim duyulan elektrik de kaynaktaki<br />

dalgalanmalardan etkilenmememiz için bu<br />

akülerden çekilmektedir. Aküden al›nan<br />

12-24-48 Volt elektri¤in, gereksinime göre<br />

110-220 Volta ç›kar›lmas› için arada evirici<br />

(invertör) kullan›lmaktad›r. Bu kelimenin iflaret<br />

etti¤i cihaz, hayat›m›z›n ayr›lmaz bir parças›<br />

olaca¤› için ‹ngilizce’de “inverter” olarak<br />

geçen bu kelimenin, “invertör” olarak dilimize<br />

kazand›r›lmas› kaç›n›lmazd›r.<br />

Karbon Emisyonu (Karbondioksit Sal›m›):<br />

Yaflam›m›z› derinden etkileyen küresel iklim<br />

de¤iflikli¤inin bafl aktörlerinden say›lan sera<br />

etkisinin nedeni, fosil yak›tlar›n kullan›lmas›ndan<br />

kaynaklanan CO 2 (karbondioksit) sal›m›d›r.<br />

‹ngilizce’de “carbon emission” diye geçen terimin,<br />

Fosil yak›tlar y›lda 25 milyar ton CO 2, CO, SO, NO x, O 2, is ve kül ç›karmaktad›r. Bunun 12 milyar tonu CO 2’dir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Türkçe teknik ifadeleri olarak, karbon emisyonu<br />

veya karbondioksit sal›m› fleklinde kullan›m› daha<br />

do¤ru olacakt›r.<br />

CSP, Yo¤unlaflt›r›c› Günefl Kolektörleri<br />

(Concentrated Solar Power): Günefl enerjisinin<br />

aynalar vb. odaklay›c› yüzeyler yard›m›yla<br />

kolektörde toplan›p yüksek s›cakl›klarda ›s›<br />

enerjisine çevrildi¤i ve daha sonra bu ›s›n›n<br />

türbinler kullan›larak elektri¤e dönüfltürüldü¤ü<br />

sistemlerdir.<br />

Yar› ‹letken: Düflük s›cakl›klarda metallere göre<br />

elektri¤i çok az ileten, yüksek s›cakl›klarda ise<br />

yal›tkan maddelere göre daha iletken olan<br />

maddelere “yar› iletken madde” ad› verilir. Veya<br />

baflka bir ifadeyle, yal›tkanlara göre daha iletken,<br />

iletkenlere göre daha yal›tkan maddelerdir.<br />

Periyodik cetvelde, IV. grup elementleri ile III. ve V<br />

veya II. ve VI. grup elementlerinin yapt›¤› bileflikler<br />

yar› iletken karakterdedir. Elektronikte en çok<br />

kullan›lan yar› iletken maddeler flunlard›r:<br />

Germanyum, Silisyum, Galyum Arsenür, ‹ndiyum<br />

Fosfür<br />

Piranometre (Pyranometer): Bir yüzeyin birim<br />

alan› üzerine birim zamanda gelen toplam günefl<br />

radyasyonunu ölçmekte kullan›lan araçt›r.<br />

GHI, (Global Horizontal Irradiance Values):<br />

Global Ifl›n›m De¤erleri, dünya üzerindeki yatay bir<br />

yüzeye düflen günefl radyasyonunu tan›mlar.<br />

DNI, (Direct Normal Irradiance Values): Direkt<br />

Ifl›n›m De¤erleri, güneflin yönünden gelen ›fl›n›m<br />

miktar›d›r.<br />

DIF, (Diffuse Irradiance Values): Yayg›n Ifl›n›m<br />

De¤erleri, güneflten direkt gelen ve güneflin<br />

çevresindeki ›fl›n›m› kapsamayan tüm günefl<br />

radyasyonunu tan›mlar. Atmosfere saç›lan günefl<br />

›fl›nlar›n›n bir k›sm›n›n yeryüzüne ulaflmas› da<br />

Karbondioksit emisyonunun; % 44’ü kömür, % 35’i petrol, % 21’i do¤al gaz yüzündendir.<br />

yayg›n ›fl›n›md›r. Yayg›n ›fl›n›m› ölçmek zordur<br />

çünkü piranometrenin dik aç›dan gelen ve güneflin<br />

çevresindeki ›fl›n›mdan uzak tutulmas›,<br />

gölgelenmesi gereklidir.<br />

Günefl Enerjisi Sabiti (Solar Constant):<br />

Dünyan›n d›fl›na, yani atmosferin d›fl›na, günefl<br />

›fl›nlar›na dik olan bir metrekarelik alana bir<br />

saniyede gelen günefl enerjisi, 1367 W/m 2 ’dir.<br />

Bu de¤er, tan›m gere¤i, y›l boyunca de¤iflmez<br />

varsay›labilir. Bu say› “günefl enerjisi sabiti” olarak<br />

bilinir.<br />

FIT (Feed-in Tariff): Yenilenebilir enerjinin yasalar<br />

arac›l›¤›yla benimsenmesini sa¤lamaya yönelik bir<br />

teflvik yap›s›d›r. Genelde bu yap›n›n oldu¤u<br />

ülkelerde, elektrik da¤›t›m flirketlerinin yenilenebilir<br />

kaynaklardan elde edilen enerjiyi ortalama pazar<br />

fiyat›n›n üzerinde bir fiyatla sat›n alma garantisi<br />

vard›r.<br />

Günefl Takip Sistemleri (Solar Tracking<br />

Systems): Bir ya da iki eksen etraf›nda dönerek<br />

günefli takip eden ve günefl panellerinin daha fazla<br />

enerji üretmesini sa¤layan sistemlerdir. Günefl<br />

enerjisi sistemlerinin verimlerini % 30 ile % 50<br />

aras›nda art›r›r.<br />

BIPV (Building Integrated Photovoltaics):<br />

Binaya entegre edilmifl fotovoltaik modüllerin<br />

k›saltmas›d›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 13


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Kimler Nas›l Faydalan›r?<br />

Bireysel tüketiciler<br />

Bireyler, genelde konutlar›nda su ›s›tma,<br />

›s›nma, havaland›rma, paneller arac›l›¤›yla<br />

elektrik üretimi, pasif solar sistemler, gün<br />

›fl›¤›yla ayd›nlatma veya yemek piflirme gibi<br />

alanlarda günefl enerjisinden yararlan›r.<br />

Konutlarda tüketilen enerjinin % 90’› su ›s›tma ve<br />

ev ›s›tmada kullan›l›r.<br />

Her ne kadar evlerin ve kullan›lan suyun<br />

›s›t›lmas›nda günefl enerjisinden yararlanmak<br />

teknik olarak mümkün olsa da bu her zaman<br />

1973 petrol krizinden sonra Amerika’da, enerji tasarrufu için yap›lan araflt›rmalar sonras›nda, yaflam konforu de¤iflmeden bir y›lda enerji tüketimi %16 düfltü.<br />

14<br />

ekonomik olmayabilir. Yine de, Kuzey Avrupa<br />

ülkelerinde bile y›ll›k s›cak su ihtiyac› için gerekli<br />

olan enerjinin % 50’sini günefl enerjisinden<br />

sa¤lamak mümkündür.<br />

Günefl enerjisi kullanman›n ekonomik koflullar›,<br />

çeflitli teflviklerle veya yapt›r›m araçlar›yla siyasi<br />

otorite taraf›ndan sa¤lanmak zorundad›r. Bunun<br />

için en temel koflul, çevreyi kirletmenin<br />

s›n›rland›r›lmas› ya da daha s›k görüldü¤ü üzere<br />

cezaland›r›lmas›d›r. Böylece, çevreye zarar veren<br />

enerji kaynaklar›yla çevreyi kirletmeyen temiz<br />

kaynaklar eflit koflullarda rekabet edebilirler.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Maliyetle ilgili rakamlar asl›nda tahmin edildi¤i<br />

kadar büyük de¤ildir. Örne¤in, ortalama bir evin,<br />

günefl enerjisi kullanarak s›cak su ve ev ›s›nmas›n›<br />

sa¤lamas› için gerekli tutar, evin anahtar teslim<br />

fiyat›n›n sadece % 1’ini oluflturur.<br />

Ayr›ca, karavan gibi kiflisel hobi amaçl› kullan›lan<br />

mobil araçlarda cihazlar›n enerjilendirilmesi ya da<br />

teknelerdeki akü sistemlerinin (yaflam aküsü) flarj›<br />

gibi uygulamalarda da günefl enerjisi çok verimli<br />

olarak kullan›lmaktad›r.<br />

Çiftçiler<br />

Tar›m ve hayvanc›l›kta; ürün kurutma, sera ›s›tma<br />

uygulamalar›, sulama ve derin kuyulardan su<br />

pompalama, sterilizasyon ve temizleme gibi pek<br />

çok alanda günefl enerjisinden yararlan›labilir.<br />

Günefl enerjili su pompalama sistemleri, günefl<br />

enerjisinin en verimli ve anlaml› kullan›ld›¤›<br />

alanlardan biridir. Kuyular›n ve di¤er su<br />

kaynaklar›n›n merkeze uzak, k›rsal bölgelerde<br />

bulunduklar› düflünülürse, geleneksel enerji<br />

kaynaklar›ndan yararlanmak için ya oldukça uzun<br />

kablolar ya da benzinli jeneratörler kullanmak<br />

gerekir. Her iki seçenek de hem pahal› ekipman<br />

ve bak›m hem de sürekli artan yak›t maliyetleri<br />

içermektedir. Günefl enerjisi çiftçiler için fiyat<br />

art›fl› kayg›s› olmaks›z›n daha ekonomik ve daha<br />

verimli sonuçlar verebilmektedir.<br />

Örne¤in, dünyan›n birçok ülkesinde pek çok<br />

besici, bu su pompalama sistemlerini hayvanlar›na<br />

su temin etme amac›yla kullanmaktad›r.<br />

Kurumlar<br />

Kurumlarda günefl enerjisinin kullan›m› inflaat,<br />

havac›l›k, telekomünikasyon, kamu, su ar›tma<br />

gibi çok çeflitli sektörlere yay›l›r. Hatta savunma<br />

sektörü de bu uygulamalar›n önemli bir k›sm›n›<br />

kullanmaktad›r.<br />

Genel olarak tüm kurumlar, bireylerin kulland›¤›<br />

Almanya’da 1973’teki krizde, konutlarda enerji korunumu amac›yla yap›lan tüm de¤iflikliklerin % 80’ ini karfl›lad› ve üç y›lda petrol tüketimini % 50 düflürdü.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 15


Günefl Enerjisine Girifl<br />

16<br />

flekilde, ayd›nlatma, ›s›nma, so¤utma alanlar›nda<br />

günefl enerjisinden yararlanabilir. Fakat, havac›l›k<br />

ya da savunma gibi özel sektörlerde ise hava<br />

trafik kontrolü, çevre güvenlik sistemleri, arazide<br />

hareket halinde veya bir yerde geçici karargâh<br />

kurma eylemleri için kullan›labilecek, sürekli ve<br />

güvenli enerji ihtiyac›n› karfl›layabilecek mobilize<br />

sistemler, giysilerin ve baz› ürünlerin üzerine<br />

monte edilmifl ince film bazl› fotovoltaik<br />

modüller gibi konuya özgü uygulamalar söz<br />

konusudur.<br />

Bunun yan› s›ra, turizm tesislerinde veya<br />

belediyeler vb. kamusal kurumlarda, su ar›tma ve<br />

denizden içme suyu elde edilmesi prosesindeki<br />

cihazlar›n enerjilendirilmesinde de günefl<br />

enerjisinden yararlan›l›r.<br />

Telekomünikasyonda ise daha çok GSM baz<br />

istasyonlar›nda, RF (radyo frekans›) vericilerine<br />

enerji sa¤lamak için birincil enerji kayna¤› olarak<br />

veya uygun lokasyonlarda rüzgâr türbini, dizel<br />

Ankara’daki bir binan›n enerji tüketimi Berlin’dekine göre %450 daha fazlad›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Günefl Enerjisine Girifl<br />

jeneratör uygulamalar› ile kombine bir flekilde<br />

günefl enerjisi kullan›l›r.<br />

Ayr›ca, günefl enerjisi, kurumsal sorumluluk<br />

projelerinde, karbon sal›m›n› azaltarak enerji<br />

gereksinimini sa¤lamak, kamuda yenilenebilir<br />

enerjiler konusunda dikkat çekip, öncülük<br />

edebilmek amac›yla devletin mülkiyetindeki bina<br />

ve uygulamalarda da kullan›l›r. Örne¤in: yol<br />

ayd›nlatmalar›, trafik iflaretleri, ikaz lambalar›,<br />

demiryollar›ndaki sinyalizasyon uygulamalar› vb.<br />

Yap› sektöründe ise günefl enerjisinin kullan›m›,<br />

çok katl› rezidans, butik otel, al›flverifl merkezi<br />

yap›lar›nda d›fl cephe fotovoltaik modül giydirme<br />

(BIPV), günefl panelleri ile yap›lacak gölgeleme<br />

sistemleri, solar duvar ile k›fl›n ›s›tma ve yaz›n<br />

d›fl duvarda yarat›lacak hareketli hava katman›<br />

sayesinde ›s› izolasyonunun sa¤lanmas›,<br />

LED ile ayd›nlatma gibi uygulamalar yoluyla<br />

yayg›nlaflm›flt›r.<br />

Dünyaya her gün gelen günefl ›fl›¤›, 4-5 y›ll›k enerji tüketimimizi karfl›lamaya yetmektedir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 17


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Rakamlarla Günefl Enerjisi<br />

Günde 24 saatten, tüm dünya<br />

yüzeyinin ortalamas› al›nd›¤›nda,<br />

her metrekareye y›lda<br />

kabaca bir varil petrolden<br />

üretilecek enerjiye eflit ›fl›n›m düfler.<br />

Bu da günde, metrekare<br />

bafl›na ortalama 4,2 kWh<br />

enerjiye denk gelir.<br />

18<br />

1988 y›l›ndan itibaren<br />

kurulan fotovoltaik<br />

sistemler ile Amerika’daki<br />

250.000 evin ya da<br />

geliflmekte olan<br />

ülkelerdeki 8 milyon evin<br />

elektrik ihtiyac›n›<br />

karfl›layacak kadar<br />

enerji üretilmektedir. 1<br />

Güneflten dünyaya<br />

saniyede yaklafl›k olarak<br />

170 milyar MW enerji<br />

gelmektedir. Türkiye'nin 2007<br />

y›l›ndaki enerji üretiminin 191<br />

milyar kWh oldu¤u düflünülürse,<br />

bir saniyede dünyaya gelen<br />

günefl enerjisi, Türkiye'nin<br />

y›ll›k enerji üretiminin<br />

890 kat›d›r.<br />

Her gün yeryüzüne ulaflan günefl<br />

enerjisi miktar› çok büyüktür.<br />

Yeryüzünde bulunan<br />

tüm kömür, petrol ve do¤al<br />

gaz enerjisi, sadece 20 günlük<br />

günefl enerjisine eflittir!<br />

Tam güneflli bir havada, yaln›zca<br />

15 dk. içinde, dünyadaki herkesin<br />

1 senelik elektrik ihtiyac›n›<br />

karfl›layacak kadar enerji yeryüzüne<br />

düflmektedir.<br />

1 Photovoltaics Industry Statistics: Market Share<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Dünyada, 2 milyar<br />

insan henüz elektrik<br />

enerjisinden faydalanm›yor.<br />

Bu insanlar için en ucuz<br />

çözüm günefl panellerinden<br />

elektrik üretmek olabilirdi;<br />

fakat ne yaz›k ki gerekli<br />

ekipman› alabilecek güce<br />

sahip de¤iller.<br />

Fotovoltaik panellerin yap›m›nda<br />

kullan›lan silikon hücrelerin ana maddesi<br />

kumdur. Günefl paneli yaparken kullan›lan<br />

1 ton kum ile 500.000 ton kömür<br />

harcanarak üretilen elektri¤e eflit enerji<br />

üretilebilir.<br />

Günefl enerjisi üretiminin toplam›, küresel<br />

enerji talebi toplam›n›n yaklafl›k % 0,01’ini<br />

oluflturur.<br />

Amerika Kolorado’daki<br />

1 kW’l›k bir fotovoltaik<br />

sistem (ya da ayda 150 kwh<br />

üreten bir sistem) her ay,<br />

• yaklafl›k 75 kg kömürün<br />

ç›kar›lmas›n›,<br />

• atmosfere 150 kg CO 2<br />

sal›m›n›,<br />

• yaklafl›k 477 lt suyun<br />

harcanmas›n›,<br />

• NO ve SO 2 gazlar›n›n çevreyi<br />

kirletmesini engeller.<br />

Tüm sokak lambalar›n›n yar›s› söndürülse, yap›lacak tasarruf % 1,2 dir.<br />

Nükleer ve fosil kaynaklardan sa¤lanan<br />

yenilenebilir olmayan enerjinin toplam<br />

kapasitesi 10.800.000 terawatt olarak<br />

hesaplan›rken, güneflin mevcut<br />

enerjisi 350.000.000 terawatt›r.<br />

Güneflten gelen enerjinin % 1 ya da % 2'si<br />

rüzgâr enerjisine dönüflür. Bu, yeryüzündeki<br />

tüm bitkilerin biyolojik kütleye dönüfltürdü¤ü<br />

enerjinin 50-100 kat›d›r.<br />

Günefl enerjisi kullanan<br />

ortalama bir s›cak su<br />

sistemi, y›lda 11,4 varil<br />

petrol harcanmas›n›<br />

önler veya orta büyüklükte bir<br />

sedan araban›n<br />

20.000 km gitmek için<br />

harcayaca¤› yak›ta<br />

eflde¤er yak›ttan tasarruf<br />

edilmesini sa¤lar.<br />

Günefl enerjisinin asl›nda nükleer<br />

güce ba¤›ml› oldu¤unu biliyor muydunuz?<br />

Yaln›z, günefl enerjisinin nükleer gücü<br />

yaklafl›k 150 milyon km uzaktad›r.<br />

Yap›lan araflt›rmalar ›fl›¤›nda PV’yi<br />

destekleyen kurulufllar, 2020 y›l›nda<br />

enerji fiyat›n› 6 Cent / kWh olarak<br />

hedeflemektedir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 19


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Günefl Enerjisi ve<br />

Küresel Is›nma<br />

üresel ‹klim De¤iflikli¤i ve Temiz Enerji<br />

KKaynaklar› bölümünde ayr›nt›l› olarak<br />

bahsedildi¤i gibi, küresel ›s›nma bugün<br />

dünya üzerindeki en büyük tehditlerden biridir.<br />

Art›k, küresel ›s›nma diye bir fleyin var olup<br />

olmad›¤›n› tart›flm›yoruz bile. Çünkü, elimizde<br />

güçlü kan›tlar, gündelik yaflam›m›zdan örnekler<br />

var. Küresel ›s›nman›n bafll›ca sorumlusunun,<br />

enerji üretiminden kaynaklanan kirlilik oldu¤u<br />

düflünülmektedir.Ve yenilenebilir enerjilere geçifl<br />

yapmadan da, küresel ›s›nman›n önüne geçmek<br />

imkâns›z gibi gözüküyor.<br />

Günefl enerjisi, sera etkisine yol açan gazlar›<br />

azaltma ve yüksek enerji verimlili¤i sa¤lama<br />

potansiyeline sahiptir. Buna örnek olarak,<br />

fotovoltaik sistemlerin en önemli özelli¤ini,<br />

yani paneller çal›fl›rken CO 2 sal›m›na neden<br />

olmamas›n› gösterebiliriz. Yenilenebilir enerjilerin<br />

havay› temizleyebilece¤ini, küresel ›s›nman›n<br />

önüne geçece¤ini, fosil yak›tlara ba¤›ml›l›¤›m›z›<br />

azaltaca¤›n› art›k herkes biliyor. Bu bir hayal<br />

de¤il. Üstelik, günümüzde günefl enerjisinin<br />

maliyetini düflürebilecek politika de¤ifliklikleri,<br />

teflvikler ve yeni üretim yöntemleri gibi araçlar<br />

mevcutken kesinlikle de¤il.<br />

Fotovoltaikler, yaflam döngüleri boyunca, üretim<br />

gibi aflamalarda dolayl› CO 2 sal›m› yap›yor olsalar<br />

da, bu de¤erler kaç›n›lan emisyon de¤erlerinin<br />

çok afla¤›s›ndad›r. Buna kan›t olarak, Japonya’da<br />

1 Evaluation of CO2 emissions from photovoltaic energy systems, Electrotech. lab. Japonya 2 Solar generation V 2008, EP‹A ve Greenpeace 3 Advanced Solar Generation Scenario<br />

20<br />

yürütülen ve fotovoltaik<br />

sistemlerin CO 2 sal›mlar›n› inceleyen bir<br />

çal›flmada, kWh cinsinden üretim kapasitesine,<br />

geliflen teknolojilere ve hücre üretim boyutuna<br />

göre, sistemlerin ömürleri, modül üretimleri ve<br />

santral kurulumlar› da gözetilerek çeflitli<br />

hesaplamalar yap›ld›. Bu çal›flmaya göre,<br />

polikristal yap›l› silikon hücreler için y›ll›k üretim<br />

kapasitesi 10 MW kabul edilerek, 3 kW ve 1000<br />

kW’l›k iki sistem k›yasland›¤›nda sal›m de¤erleri<br />

s›ras›yla 17 gC/kWh ve 39 gC/kWh olarak<br />

belirlenmifltir. Amorf yap›l› silikon hücrelerde ise<br />

bu de¤erler ayn› parametreler için, s›ras›yla 10<br />

gC/kWh ve 47 gC/kWh olarak hesaplanm›flt›r 1 .<br />

Genel olarak, üretim metotlar›na ba¤l› olarak,<br />

PV’nin 2165 gC/kWh aral›¤›nda sal›m yapt›¤›<br />

kabul edilmektedir 2 . Avrupa’daki ortalama bir<br />

termik santral ise 900 gC/kWh sal›m<br />

yapmaktad›r. Termik santrallerden elde edilen<br />

güç yerine fotovoltaiklerden yararlanarak elektrik<br />

üretti¤imizde, sal›m de¤erlerindeki 835–879<br />

g/kWh’l›k fark aç›kça görülmektedir. Daha tutucu<br />

bir senaryoya göre ise günefl santralinde üretilen<br />

1 kWh’l›k enerji, yaklafl›k 600 g’l›k sal›m›<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Günefl Enerjisine Girifl<br />

engellemektedir. 2030 y›l›na kadar PV sistemler<br />

sayesinde y›ll›k küresel emisyonlarda 1,6 milyar<br />

tonluk azalma olabilir 3 . Bu azalma, kömürle<br />

çal›flan, ortalama 750 MW kurulu güçte, 450<br />

adet termik santralin sal›m›na eflde¤erdir. 2005<br />

ile 2030 y›llar› aras›nda toplam 9 milyar ton<br />

CO 2 sal›m›n›n engellenmesi sa¤lanabilir.<br />

Sonuç olarak, fotovoltaiklerin üretimi, kirletici<br />

emisyonlar ve konvansiyonel elektrik üretimi<br />

teknolojileriyle iliflkili çevre güvenli¤i sorunlar›<br />

yaratmaz. Baca gazlar› ya da gürültü kirlili¤i de<br />

yoktur.<br />

Günefl enerjisinin en büyük avantajlar›ndan biri<br />

de, elektri¤in, tüketilece¤i yerde üretilmesini<br />

sa¤lamas›d›r. Bu da, üretimin yayg›nlaflmas›n›<br />

sa¤lamaktad›r. Üstelik, günefl ›fl›¤›n›n oldu¤u<br />

saatler, enerji talebinin en fazla oldu¤u saatlerle<br />

çak›flt›¤›ndan, günefl panellerinin, elektri¤in en<br />

pahal› ve en k›t oldu¤u vakitlerde enerji üretmesi<br />

mümkün olmaktad›r. Talep tepe noktas›na<br />

ulaflt›¤›nda yeni elektrik santrallerinin üretime<br />

geçmesi gerekti¤inden, büyük çapta günefl<br />

enerjisiyle elektrik üretimine geçmek, hem<br />

havay› kirletmeden elektrik üretme olana¤›<br />

sa¤lad›¤›ndan hem de yeni santrallerin aç›lmas›n›<br />

gereksiz k›ld›¤›ndan havan›n kalitesini<br />

art›racakt›r. Günefl enerjisi, küresel ›s›nmaya<br />

karfl› elimizdeki en iyi, hatta belki de tek yayg›n<br />

çözümdür. Bugün, büyük iflletmelerin ço¤u<br />

sosyal sorumluluk projeleri kapsam›nda küresel<br />

›s›nmayla savaflmak ve yenilenebilir enerjilerin<br />

kullan›m›n› benimsetmek için bir fleyler yap›yor.<br />

Günefl enerjisinden yayg›n olarak yararlanmaya<br />

bafllamad›¤›m›z takdirde, gezegenimiz insanlar›n<br />

yaflamas› için uygunsuz hale gelecek. Çünkü fosil<br />

yak›tlar, dünya üzerindeki yaflam› büyük bir h›zla<br />

sürdürülebilir olmaktan ç›kar›yor. Günefl enerjisi<br />

teknolojileri pazar› ise küresel ›s›nman›n yaratt›¤›<br />

etkiyle büyüyor ve daha da önem kazan›yor.<br />

Günefl Enerjisini Neden<br />

Kullanmal›y›z?<br />

• Fotovoltaikler, sera gaz› sal›n›mlar›n›<br />

ciddi ölçüde düflürür ve yak›n<br />

gelecekte daha da düflürecektir.<br />

• Fotovoltaiklerin yak›t› olan günefl<br />

›fl›n›m› bedavad›r.<br />

• Fotovoltaikler, ne gürültü yapar ne<br />

de sa¤l›¤a zararl› ve kirletici gazlar<br />

üretir.<br />

• Fotovoltaikler, uzak, k›rsal alanlara<br />

elektrik götürür.<br />

• Fotovoltaikler, neredeyse hiç bak›m<br />

gerektirmez.<br />

• Fotovoltaikler, gelecekte,<br />

kulland›¤›ndan fazla enerji<br />

üreten binalar›n en önemli<br />

bileflenlerinden olacakt›r.<br />

• Fotovoltaiklerden elde edilen<br />

enerjinin geri ödeme süresi gittikçe<br />

daha da k›salmaktad›r.<br />

• Fotovoltaikler sayesinde yerel<br />

istihdam olana¤› do¤ar.<br />

• Fotovoltaikler, hem çok güvenli<br />

hem de güvenilir sistemlerdir.<br />

• Fotovoltaikler, enerji tedarik<br />

güvenli¤inin artmas›na katk›da<br />

bulunur.<br />

LED lambalar tasarruflu ampullerin ulaflt›¤› son noktad›r. Do¤ru ak›mla çal›fl›rlar. fiamanl› ampullere göre yaklafl›k 10 kat› az enerji kullan›rlar ve 100.000 saat ömre ulafl›rlar.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 21


Günefl Enerjisine Girifl<br />

22<br />

Elektri¤ini Güneflten Üreten ‹lk STK<br />

Baflta günefl ve rüzgâr enerjisi olmak üzere, tüm temiz enerji sistemlerini ve ekolojik yap›<br />

modellerini uygulamal› projelerle tan›tmay› hedefleyen TemizDünya Ekoloji Derne¤i bir ilke<br />

imza att› ve ‹stanbul Suadiye sahil yolundaki ofisinin önüne 1 kW kurulu gücünde bir günefl<br />

a¤ac› dikerek, Türkiye'nin kendi elektri¤ini günefl enerjisinden kendi üreten ilk sivil toplum kuruluflu<br />

(STK) oldu.<br />

‹stanbul Büyükflehir Belediyesi Park ve Bahçeler Müdürlü¤ü ile FORE Enerji'nin ortak katk›lar›<br />

sayesinde kurulan bu fotovoltaik sistem, y›lda en az 2 MWh elektrik üretmekte, bu da yaklafl›k<br />

olarak bir evin y›ll›k toplam elektrik tüketimine denk gelmektedir. Ayn› zamanda, elektrik üretim<br />

kayna¤›n›n günefl olmas›ndan dolay› da bir günefl a¤ac› y›lda 1.700 kg CO2 emisyonunu<br />

engellemekte ve üzerinde bulunan sensörleri sayesinde gün do¤umundan gün bat›m›na kadar bir<br />

ayçiçe¤i gibi günefli takip etmektedir.<br />

Dünyadan Büyük Çapl› Uygulamalar<br />

Günefl enerjisi kervan›na büyük flirketler de kat›ld›lar. General Motors’un Avrupa’daki<br />

tesislerinde, dünyan›n lider çevre hizmetleri ve enerji flirketleri ile ‹spanya Aragon<br />

hükümetinin ortaklafla kurdu¤u bir konsorsiyum, 183.000 metrekarelik dünyan›n en büyük<br />

günefl panelli çat› kaplamas›n› kurmaya haz›rlan›yor. Bu projeyle, y›lda 6.700 ton karbondioksit<br />

sal›m›n›n engellenmesi hedefleniyor.<br />

2008’in son aylar›nda, tamamland›¤›nda Amerika’n›n en büyük günefl enerjisi üreten çat› sistemi<br />

olacak Atlantic City Kongre Merkezi’nde ise günefl panellerinin büyük bir k›sm› yerlefltirildi. Çat›daki<br />

sistemin kurulumu tamamland›¤›nda yaklafl›k 13.321 panel yerleflmifl olacak. 2,36 megawatt’l›k bu<br />

çat› üstü günefl enerjisi sistemi, merkezin ana çat›s›n›n üçte ikisini, yani yaklafl›k 27.000 metrekarelik<br />

bir alan› kaplayacak. Atlantic City Kongre Merkezi Günefl Enerjisi Projesi’nde, üretilen yenilenebilir<br />

enerji, her y›l atmosfere 2.349 ton karbondioksit sal›m›n› engelleyecek.<br />

Cep telefonu tufllar›nda ve ›fl›¤›nda, trafik lambalar›nda LED kullan›lmaktad›r. Bir otomobilde 300’den fazla LED vard›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Türkiye’de Günefl Enerjisi<br />

Potansiyeli<br />

Türkiye Günefl Enerjisi Potansiyeli Atlas›<br />

Ülkemiz, co¤rafi konumu nedeniyle günefl<br />

enerjisi potansiyeli aç›s›ndan birçok ülkeye<br />

göre oldukça flansl› durumdad›r. Devlet<br />

Meteoroloji ‹flleri Genel Müdürlü¤ü’nde (DM‹)<br />

bulunan 1966-1982 y›llar›nda ölçülen günefllenme<br />

süresi ve ›fl›n›m fliddeti verilerine dayanarak E‹E<br />

taraf›ndan yap›lan çal›flmaya göre, Türkiye'nin<br />

ortalama y›ll›k toplam günefllenme süresinin<br />

2640 saat (günlük toplam 7,2 saat), y›ll›k ortalama<br />

toplam ›fl›n›m fliddetinin 1311 kWh/m 2 (günlük<br />

toplam 3,6 kWh/ m 2 ) oldu¤u tespit edilmifltir.<br />

Bu çal›flmay› takiben, 2008 y›l›nda Türkiye’nin<br />

günefl enerjisi potansiyeli atlas› (GEPA) çal›flmas›<br />

tamamlanarak, sonuçlar›n tematik harita görüntüleri<br />

EIE web sitesinde yay›nlanm›flt›r. Güncellenmifl<br />

ölçümlerin sonucunda, yatay yüzeye gelen<br />

ortalama günlük radyasyon de¤eri 4,17 kWh/ m 2<br />

ve y›ll›k ortalama günefllenme süresi de 2740 saat<br />

olarak hesaplanm›flt›r.<br />

Bu çal›flmada ›fl›n›m fliddeti topo¤rafyaya göre sabit<br />

y›ll›k metrekare bafl›na 1.650 kWh ‘ten fazla olan<br />

yerler en iyi alanlar olarak kabul edilmektedir.<br />

GEPA verilerine göre yap›lan çal›flmada, Türkiye'de<br />

toplam 4.600 km 2 günefl enerjisi yat›r›mlar›na<br />

uygun kullan›labilir alan belirlendi¤i EPDK<br />

yetkililileri taraf›ndan bildirilmifltir.<br />

Modern bir elektrik santralinin verimi % 40’›n alt›ndad›r. Hem elektrik hem de ›s› üreten bir santralin toplam verimi ise % 70’in üzerine ç›kabilmektedir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 23


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Türkiye Global Radyasyon De¤erleri (KWh/m 2 -gün)<br />

Türkiye Günefllenme Süreleri (Saat)<br />

Türkiye PV Tipi-Alan-Üretilebilecek Enerji (KWh-Y›l)<br />

Danimarka’daki, saman dahil her fleyi yakan Avedore Santral› % 94 verime ulaflm›flt›r. Çevresindeki 80.000 evin elektri¤ini sa¤larken 110.000 evi de ›s›tabilmektedir.<br />

24<br />

Ayn› çal›flmada Türkiye’nin günefl enerjisi ile<br />

elektrik üretecek teknik potansiyelinin y›ll›k<br />

380 milyar oldu¤u tespit edilmifltir. Türkiye’nin<br />

teknik günefl enerjisi potansiyeli ile bugüne kadar<br />

iflletmeye geçirilen kapasite aras›ndaki büyük<br />

farkl›l›k di¤er tüm yenilenebilir enerji kaynaklar›<br />

için de ne yaz›k ki söz konusudur.<br />

Türkiye'nin Ayl›k Ortalama Günefl<br />

Enerjisi Potansiyeli<br />

Aylar Ayl›k Toplam Günefl Enerjisi Günefllenme<br />

Süresi<br />

(Kcal/cm 2 -ay) (kWh/m 2 -ay) (Saat/ay)<br />

Ocak 4,45 51,75 103,0<br />

fiubat 5,44 63,27 115,0<br />

Mart 8,31 96,65 165,0<br />

Nisan 10,51 122,23 197,0<br />

May›s 13,23 153,86 273,0<br />

Haziran 14,51 168,75 325,0<br />

Temmuz 15,08 175,38 365,0<br />

A¤ustos 13,62 158,40 343,0<br />

Eylül 10,60 123,28 280,0<br />

Ekim 7,73 89,90 214,0<br />

Kas›m 5,23 60,82 157,0<br />

Aral›k 4,03 46,87 103,0<br />

Toplam 112,74 1311 2640<br />

Ortalama 308,0 3,6 7,2<br />

cal/cm 2 -gün kWh/m 2 -gün saat/gün<br />

Kaynak: E‹E web sitesi<br />

Y›ll›k Toplam Günefl Enerjisi Potansiyelinin<br />

Bölgelere Göre Da¤›l›m›<br />

Bölge Toplam Günefl Günefllenme<br />

Enerjisi süresi<br />

(kWh/m 2 -y›l) (Saat/y›l)<br />

G.Do¤u Anadolu 1460 2993<br />

Akdeniz 1390 2956<br />

Do¤u Anadolu 1365 2664<br />

‹ç Anadolu 1314 2628<br />

Ege 1304 2738<br />

Marmara 1168 2409<br />

Karadeniz 1120 1971<br />

Kaynak: E‹E web sitesi<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Günefl Enerjisinde Yasal<br />

Düzenleme Örnekleri<br />

Baflta Avrupa Birli¤i olmak üzere birçok<br />

devlet yenilenebilir enerji kaynaklar›n›<br />

gelifltirmek ve teflvik etmek için çeflitli<br />

önlemler almakta ve hedefler koymaktad›r.<br />

Avrupa Birli¤i;<br />

• 2020 y›l›nda tüketilen enerjinin % 20’sinin<br />

temiz enerji kaynaklar›ndan sa¤lanmas›,<br />

• 2020 y›l›nda tüm petrol ve dizel tüketiminin<br />

% 10'unun biyoyak›tlardan elde edilmesi,<br />

• 2020 y›l›nda tüketilen elektri¤in % 34'ünün<br />

temiz enerji kaynaklar›ndan üretilmesi,<br />

• 2020 y›l›nda ›s› üretiminin % 25’inin temiz<br />

enerji arac›l›¤›yla sa¤lanmas› konusunda<br />

mutabakata vard›.<br />

Bu hedeflere ulafl›lmas›, % 17 oran›nda CO 2<br />

azalt›m›, 443 milyar Avro de¤erinde yeni yat›r›m,<br />

115 milyar Avro yak›t bedelinden tasarruf, yaklafl›k<br />

300 milyar Avro'luk d›flsal maliyetten tasarruf ve<br />

2 milyon tam zamanl› yeni ifl yarat›lmas› anlam›na<br />

gelecektir. Her ülkede bu hedeflere ulaflmak için<br />

de¤iflik ekonomik modeller uygulanmaktad›r.<br />

Örne¤in, Almanya’n›n güneflli bir ülke olmamas›na<br />

ra¤men sistemin geliflmesi için dinamik bir pazar<br />

yaratma çabas› ve geliflmekte olan PV endüstrisi<br />

birçok insan› flafl›rtmaktad›r. Peki, bu nas›l<br />

gerçeklefliyor? Geçmiflten beri birçok farkl›<br />

program birçok farkl› ülkede uyguland› fakat<br />

hiçbiri bu kadar k›sa sürede Almanya’n›n<br />

“flebekeye elektrik sat›fl› modeli” kadar baflar›l›<br />

Elektri¤in da¤›t›m› s›ras›nda hatlarda oluflan ›s›nma; dünya genelinde 1,3 terawatt saat karfl›l›¤› olan 60 milyar dolar kayba ve 700 milyon ton sera gaz›na neden olmaktad›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 25


Günefl Enerjisine Girifl<br />

olamad›. Günefl enerjisinde bir köfle tafl› görevi<br />

üstlenen “Almanya modeli” Avrupa Fotovoltaik<br />

Endüstrisi Birli¤i taraf›ndan günefl elektri¤inin<br />

geliflmesi için bir strateji olarak kullan›lmaktad›r.<br />

“fiebekeye elektrik sat›fl› modeli” günefl elektri¤i<br />

üreticilerine;<br />

• Günefl enerjisini kullanarak ürettikleri elektri¤i<br />

tekrar flehir flebekesine sat›fl hakk›,<br />

• Üretilen her kWh bafl›na fosil ya da nükleer<br />

kaynaklardan elde edilmifl elektri¤e göre<br />

ücretlendirmede birinci önceli¤e sahip olma,<br />

• Belirli bir zaman diliminde teflvik fiyat<br />

tarifesinden yararlanma avantajlar›<br />

sa¤lamaktad›r.<br />

Geçmiflte, günefl elektri¤ini teflvik için birçok<br />

program devlet bütçesi taraf›ndan finanse<br />

edilmekteydi. Fakat devletin bütçesinde azalma<br />

yafland›¤›nda program›n da kesilmesi bu<br />

mekanizman›n en büyük dezavantaj›n›<br />

oluflturuyordu. Bu nedenle, baz› modeller<br />

tamamen farkl› bir yaklafl›m içeriyor. 2008 y›l›nda<br />

Almanya’da, yeni kurulmufl PV sistemlerden elde<br />

edilen günefl elektri¤i, sistemin büyüklü¤üne ve<br />

tipine ba¤l› olarak 0,35 ile 0,47 Avro/kWh<br />

aras›nda vergilendirilmekteydi. Elektrik<br />

kullan›c›lar›n›n düzenli elektrik faturalar› sayesinde<br />

vergilendirmede ekstra ücretlere geçilebildi ve<br />

sistem eflit bir flekilde yay›ld›. Bu sayede, devlet<br />

ekonomisinden ba¤›ms›z olarak program›n<br />

geliflmesi sa¤lanabildi ve her elektrik kullan›c›s›<br />

taraf›ndan ödenen ekstra ücretler ulusal elektrik<br />

portföyündeki yenilenebilir enerji pay›n› art›rd›.<br />

Almanya’da güneflten üretilen elektri¤in ekstra<br />

fiyat vergilendirmesi, her ev için ayl›k 1,25<br />

Euro’dur. Sonuç olarak, bütün elektrik kullan›c›lar›,<br />

ulusal elektrik arz› a¤›n›n fosil kaynaklar›<br />

kullanmadan, sürdürülebilir ve ba¤›ms›z bir flekilde<br />

tekrar yap›land›r›lmas›na katk›da bulunmaktad›r.<br />

Bu teknoloji, piyasada tan›t›lmaya baflland›¤›ndan<br />

beri günefl elektri¤inin fiyat› tutarl› olarak<br />

düflmektedir. Buna ra¤men, baz›lar› halen günefl<br />

26<br />

elektri¤inin flebekeyi besleyebilecek yeterlilikte<br />

olamayaca¤›n› ve bu yüzden fosil kaynaklardan<br />

elde edilen elektrikle yar›flamayaca¤›n›<br />

savunmaktad›r. Fosil yak›tlar›n fiyatlar›ndaki art›fla<br />

ra¤men günefl elektri¤inin fiyat›n›n güçlü bir<br />

ivmeyle düflmesinin sürdürülebilmesi önemlidir.<br />

Bu nedenlerden dolay› “Almanya sistemi”<br />

sayesinde, PV sistemlerinin kurulum maliyeti y›ll›k<br />

% 5 oran›nda azalmaktad›r. 2009’dan itibaren bu<br />

indirim oranlar›n›n % 8-10 aras›nda artaca¤›<br />

savunulmaktad›r. 20 y›l›n› tamamlayana kadar,<br />

flebeke ba¤lant›l› PV sistemine ayn› vergilendirme<br />

sistemi uygulanmaktad›r.<br />

Sistemin süreklili¤i için “flebekeye elektrik sat›fl›”<br />

modelinin devaml›l›¤› yasalarla garanti alt›na<br />

al›nmakta ve tüketici bankalar›yla finansal<br />

güvenli¤i sa¤lanmaktad›r. Bu garanti süreleri,<br />

Almanya’da 20 y›l olarak belirlenmifltir. Bu, bazen<br />

bankalar› “flebekeye elektrik sat›fl›” modeline dahil<br />

edene ve PV sistemlerle tan›nmas›n› sa¤layana<br />

kadar sürmektedir.<br />

Almanya: Avrupa Toplulu¤u’na üye ülkeler<br />

aras›nda rüzgâr, günefl enerjisi, biyoyak›t kullan›m›<br />

ve solar termal uygulamalar› konusunda lider<br />

konumdad›r. Geçmifli 1990’lara dayanan teflvik<br />

politikalar› sayesinde temiz enerji kaynaklar›n›n<br />

tercih edilmesi hem cazip hem de ekonomiktir.<br />

Yenilenebilir enerjilere verilen al›m garantisi,<br />

sektöre sunulan teflvikler ve vergi indirimleri<br />

dinamik bir temiz enerji pazar›n›n oluflmas›nda<br />

etkili olan baflar›l› karma politikalard›r. Özellikle de<br />

Yenilenebilir Enerji Kaynaklar› Kanunu (EEG)<br />

kapsam›nda, pazara yönelik ve temiz enerji<br />

kullan›m›n› gelifltirme amaçl› teflvikleri içeren ve<br />

yukar›da bahsi geçen program, bu kaynaklar›n<br />

kullan›m›na ivme kazand›ran ana faktör kabul<br />

edilmifl ve pek çok ülkede bu kanunun temel<br />

özellikleri örnek al›nm›flt›r. 2007 Haziran’›nda,<br />

Alman Parlamentosu, EEG’nin yükümlülüklerini<br />

düzeltmeye ve 2009’dan itibaren uygulanmak<br />

üzere y›ll›k indirim oranlar›n› art›rmaya karar<br />

vermifltir.<br />

Dünyada kullan›lan tüm enerjinin % 17’si ayd›nlatma amaçl› tüketiliyor.Yüksek verimli ampuller 8 kat fazla ayd›nlat›yor ve 29 kat daha uzun ömürlü.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Almanya’n›n 2007 y›l›n›n sonunda toplam kurulu<br />

PV sisteminin kümülatif gücü 3,8 GW de¤erine<br />

ulaflm›fl durumdayd›. Bunun 1100 MW’l›k k›sm›<br />

2007’de devreye girdi. Almanya, bu rakamlarla<br />

küresel kurulumun yar›s›na sahiptir. 2007 y›l›nda<br />

PV sistemlerinin % 30’u konutlara (110 kW),<br />

% 53’ü çiftliklere, kamu yap›lar›na ve ticari<br />

iflletmelere kuruldu (10-100 kW). % 7‘lik k›sm› çok<br />

genifl ticari çat› sistemlerine (100 kW’tan büyük) ve<br />

% 10’luk k›sm› da çok genifl arazilere monte<br />

edilmifltir. % 0,6’l›k k›sm› da zaten uzun y›llard›r<br />

elektri¤ini güneflten sa¤layan k›s›md›r.<br />

Alman hükümeti taraf›ndan 2007 y›l›n›n<br />

sonlar›nda uyarlanan Enerji ve ‹klim Entegre<br />

Program›’n›n özünde de yenilenebilir enerji ve<br />

enerjinin verimli kullan›m› yer al›r. Birkaç aflamadan<br />

oluflan bu iklim program›n›n amac›, ekonomik<br />

kalk›nmay› karbon sal›m›n› azaltarak ilerletmek,<br />

enerji verimlili¤ini gözle görülür biçimde art›rmak<br />

ve güvenilir enerji kaynaklar›n› garanti alt›na almak<br />

olarak belirlenmifltir. Bu iklim paketi, CO 2<br />

emisyonlar›n› 2020 y›l›na kadar 1990’lardaki<br />

seviyesinden % 40 oran›nda azaltmay› taahhüt<br />

etmektedir. Bu taahhüt, Almanya’y› uluslararas›<br />

liderler kurulunda en üst noktaya tafl›m›flt›r.<br />

Bu kadar somut ve azimli bir programa sahip,<br />

endüstriyel geliflimini tamamlam›fl baflka bir ülke<br />

yoktur.<br />

Ayr›ca, Yenilenebilir Enerji Kanunu ile 5 kW’tan<br />

küçük kapasiteli tesisler için 50.62 Euro<br />

Cent/kWh al›fl fiyat› garantisi verilmektedir.<br />

‹spanya: ‹spanya’da, 2000-2010 Yenilenebilir<br />

Enerji Eylem Plan› çerçevesinde yenilenebilir enerji<br />

kaynaklar›n›n teflviki ve önündeki engellerin<br />

kald›r›lmas›na yönelik bakanl›klar aras› bir<br />

komisyon kurulmufltur. Ulusal bazda bir<br />

“flebekeye elektrik sat›fl›” modeli bulunmakta ve<br />

bu da her y›l 2 MW’l›k bir büyüme ile flebeke<br />

elektri¤ini besleme avantaj› sa¤lamaktad›r.<br />

‹spanya, “2011-2020 Yenilenebilir Enerji Plan›”<br />

için 2009’da gerçeklefltirilmek üzere ciddi<br />

Tasarruf ampulleri üretmek için kurulacak bir fabrika 7,5-10 milyon dolara mal olur.<br />

hedefler belirlemifl durumdad›r. Toplam kurulu<br />

PV gücünün % 95’inin 2007 y›l›nda infla edilmifl<br />

olmas› da hedeflerine olan inanc› art›rmaktad›r.<br />

Di¤er bir önemli çal›flmalar› ise, yüzeye monte ve<br />

çat› sistemlerinin yan›nda gelifltirdi¤i BIPV (yap›ya<br />

entegre PV) sistemidir. Bu sistem sayesinde,<br />

konut sektörüne üretim sa¤layacak küçük PV<br />

kurulumcular da desteklenecek ve büyük üretim<br />

santrallerine karfl› oluflacak sosyal tepki de<br />

azalt›lm›fl olacakt›r. Ayr›ca, evlerdeki s›cak suyun<br />

% 30 ile % 70 aras›nda güneflten sa¤lanmas›<br />

beklenmektedir.<br />

Günefl enerjisinden elektrik üretimine iyi bir<br />

örnek olarak, Seville flehrinin bat›s›nda yer alan<br />

yo¤unlaflt›r›c› termik günefl santrali verilebilir.<br />

Santralin geliflmifl teknolojisi sayesinde 2013<br />

y›l›na kadar 300 MW’l›k kurulu güce ulafl›lmas›<br />

planlanmaktad›r. Bu santrali kuran flirkete<br />

5 milyon Avro de¤erinde yat›r›m deste¤i<br />

sa¤lanm›flt›r. ‹spanya, 2004 y›l›nda düzenledi¤i<br />

27 Euro Cent/kWh’lik al›m garantili teflvik<br />

tarifesiyle, 50 MW kadar kurulu gücü olan<br />

yo¤unlaflt›r›c› termal günefl santrallerinden<br />

üretilen elektri¤e dünyada ilk destek veren ülke<br />

olmufltur. Bu oran, 25 sene boyunca ödenecek ve<br />

her y›l enflasyon yüzdesinin % 1 eksi¤i kadar da<br />

artacakt›r.<br />

‹talya: 20 sene için 3646 Euro Cent/ kWh<br />

aras›nda sabit bir teflvik sa¤l›yor ve bina<br />

planlar›nda 2009 y›l›ndan itibaren yenilenebilir<br />

enerji kaynaklar›n›n entegre edilmesini flart<br />

kofluyor. Bu flarta göre, ev bafl›na en az 1 kWp ve<br />

100 m 2 ’den az yer kaplayan endüstriyel binalar›n<br />

da en az 5 kWp enerji üretmesi bekleniyor.<br />

Ayr›ca, normalde % 20 olan KDV oranlar›nda<br />

günefl enerjisi sistemleri için % 50 indirim<br />

yap›lm›flt›r. Ayr›ca ‹talyan hükümeti do¤al gaz<br />

flirketlerinin, cirolar›n›n % 2’si ile % 3’ü oran›n›<br />

yenilenebilir enerji üretimine ay›rmalar›n›n zorunlu<br />

k›lmaktad›r. “fiebekeye elektrik sat›fl›nda” geri<br />

ödemeler GSE (Gestore dei Servizi Elettrici)<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 27


Günefl Enerjisine Girifl<br />

taraf›ndan yap›lmaktad›r. Ekonomi Bakanl›¤›,<br />

2010 y›l›ndan sonra uygulanmak üzere, yeni<br />

tarife yasalar›yla ilgili çal›flmaktad›r. Bu yeni<br />

yasaya göre, okul ve kamu yap›lar›nda kullan›m,<br />

nüfusu 5.000’den küçük belediyelerde kullan›m,<br />

k›rsalda kullan›lan konut entegre PV sistemleri ve<br />

konutlara entegre asbestos çat› uygulamalar› ile<br />

“flebekeye elektrik sat›fl” modeli uygulamas›n›n<br />

% 5 oran›nda artmas› sa¤lanacakt›r.<br />

Fransa: 2011 y›l› hedefi, 1.1 GW’l›k kümülatif<br />

kurulum kapasitesidir. 2020’ye kadar da bu<br />

rakam› 5,4 GW’l›k kapasiteye ulaflt›rmay›<br />

hedeflemektedir. Fransa’n›n 2008 y›l›<br />

çal›flmalar›ndan sonra “flebekeye elektrik sat›fl›”<br />

modeli, konut sektöründe yap›ya entegre<br />

sistemler (BIPV) için 57 Euro Cent/kWh, di¤er<br />

sistemler için 31 Euro Cent’lik ödeme fleklinde<br />

tan›mland›. Yar› entegre sistemler için de di¤er<br />

ülkelerden farkl› olarak “flebekeye elektrik sat›fl”<br />

modeli gelifltirildi. Ayr›ca, 2009 Aral›k ay›na kadar<br />

bireylerin donan›m maliyetlerindeki vergilere<br />

% 50 muafiyet getirilmifltir. Bununla birlikte,<br />

%19,6 olan KDV oran› da 2010 y›l› sonuna kadar<br />

% 5,5 olarak azalt›ld›.<br />

Yunanistan: Yenilenebilir enerji kaynaklar›<br />

kullan›larak üretilen elektri¤e 40-50 Euro<br />

Cent/kWh aras›nda teflvik vermektedir. Üstelik<br />

ulusal yat›r›m kanununa göre, bu alandaki<br />

yat›r›mc›lara % 20-40 aras›nda hibe deste¤i<br />

sa¤lanmaktad›r. Kurulum maliyetlerinin % 20’si<br />

gelir vergisinden düflülebilmektedir. fiebeke<br />

ba¤lant›s› olmayan ada sistemlerinde de<br />

maliyetlerin % 20’sinden muafiyet söz<br />

konusudur.<br />

Portekiz: Günefl enerjisi uygulamalar›nda 5<br />

kW’tan büyük tesisler için 28,4 Euro Cent/kWh,<br />

küçükler için ise 49,9 Euro Cent/kWh destek<br />

sa¤lamaktad›r. 2005 y›l›ndan bu yana, yat›r›m<br />

maliyetlerinin % 30’u gelir vergisinden<br />

düflülmektedir.<br />

Amerika: ABD’de PV pazar›, 2007’de % 48’lik<br />

bir büyüme yaflad› ve toplam kurulum 190<br />

MW’›n üzerinde gerçekleflerek toplam kapasite<br />

750 MW de¤erine ulaflt›. Kaliforniya, % 60’l›k<br />

de¤erle hala liderli¤ini sürdürmekle beraber,<br />

di¤er eyaletlerde de % 83’lük bir art›fl söz<br />

konusudur.<br />

Baz› eyaletlerde gayet kuvvetli Yenilenebilir<br />

Portfolyo Standartlar› (RPS) kanunlar› kabul edilip<br />

varolan RPS programlar› daha fazla günefl<br />

enerjisini teflvik eder biçimde optimize edilmifl<br />

olsa da federal düzeyde haberler pek de iç aç›c›<br />

de¤ildi. Özellikle de 2007’de kongreden<br />

geçmeyen bir günefl Yat›r›m Vergisi Kredisi,<br />

pazar› bir belirsizlikle karfl› karfl›ya b›rakt›. Neyse<br />

ki, 2008’de sonlanmas› gereken Yat›r›m Vergisi<br />

Kredisi’nin (ITC) 8 y›l daha uzat›lmas› yat›r›mc›ya<br />

büyük rahatl›k sa¤lad›. Bu uzatman›n sonucunda,<br />

hem konutlar hem de ticari uygulamalar %<br />

30’luk vergi kredisinden yararlanabilecek ve<br />

günefl enerjisinden elektrik üreten konutlara<br />

getirilen 2000 dolarl›k bütçe limiti yeni<br />

konutlarda kald›r›lm›fl olacak. Da¤›t›m<br />

flirketlerinin bu krediden yararlanmas›n›<br />

engelleyen madde de yürürlükten kalkm›fl oldu.<br />

ITC sayesinde, toplam gücün gelecek 5 y›l için<br />

y›ll›k % 65’lik art›flla 2013’te 10 GW’a ulaflmas›<br />

bekleniyor. Solar Amerika Giriflimi, PV<br />

fiyatlar›ndaki düflüflle paralel olarak, 2015<br />

hedeflerinin geleneksel kaynaklarla fiyat birli¤i<br />

sa¤lamak oldu¤unu belirtmektedir.<br />

ABD, PV pazar›nda ince film teknolojisi ile büyük<br />

geliflme göstermekte ve dünya liderli¤ini elinde<br />

tutmaktad›r. Baz› yasalar ve teflvikler eyalet<br />

baz›nda da de¤ifliklik göstermekle beraber<br />

genelde günefl sistemleri kurmak isteyenlere<br />

yat›r›m deste¤i sa¤lanmaktad›r.<br />

Japonya: Japonya’n›n PV sektörünü ilgilendiren<br />

enerji politikalar› 2002 y›l›nda uygulanmaya<br />

bafllanan ‘Enerji Politikas› Üzerine Temel Yasa’<br />

kapsam›nda yer almaktad›r. Bu yasa, 3 temel<br />

Toyota’n›n öncülük etti¤i teknolojide frenin yaratt›¤› sürtünme kuvvetiyle düflük h›zlarda benzin devreden ç›k›yor ve hibrit motor kendi üretti¤i enerjiyi kullan›yor.<br />

28<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Günefl Enerjisine Girifl<br />

prensibi flart koflmaktad›r; kararl› bir tedarik<br />

süreci, çevresel uygunluk ve pazar<br />

mekanizmalar›n›n kullan›m›d›r.<br />

1994-2006 aras›nda 12 y›l boyunca Japon<br />

devleti, hanelerde günefl enerjisi kaynakl› elektrik<br />

kullan›lmas›n› özendirmek amac›yla, gerekli<br />

yat›r›m›n yar›s›n› sübvansiyon olarak sa¤lam›flt›r.<br />

2006 mali y›l›n›n sonunda, yaklafl›k 350.000<br />

konutta toplam kurulu güç 1,277 MW’a<br />

ulaflm›flt›r. Ancak, son y›llarda gerekli donan›m<br />

maliyeti azald›¤› için sübvansiyona gerek<br />

kalmam›flt›r. Ve evlerde de günefl kaynakl› enerji<br />

kullan›m› giderek yay›lmaktad›r.<br />

Japon hükümeti taraf›ndan, “Temel Enerji<br />

Plan›”n›n 2007’den itibaren gelecek 10 y›l›<br />

kapsamas› öngörüldü. Bu plan›n ana direkleri<br />

afla¤›daki maddelerden oluflmaktad›r;<br />

• fosil yak›tlar›n sabit arz›n› savunan diplomasi<br />

kaynaklar›na karfl› politikalar,<br />

• enerji koruma stratejilerinin art›r›lmas› ve<br />

küresel iklim de¤iflikli¤ini engelleyecek<br />

uluslararas› çerçeve çal›flmalar›n›n<br />

oluflturulmas›,<br />

• teknolojik yeterlili¤in güçlendirilmesi.<br />

Japonya'da günefl enerjisinin elektrik<br />

üretimindeki pay›, flimdilik sadece % 0,1<br />

düzeyindedir; fakat 2030 y›l›nda bu pay % 10'u<br />

bulacakt›r. Günefl enerjisinden üretilen elektri¤in<br />

maliyetinin önümüzdeki 5 y›l içinde di¤er enerji<br />

kaynaklar›ndan elde edilen elektrikle rekabet<br />

edebilecek düzeye gelmesi beklenmektedir.<br />

RPS (Yenilenebilir Portfolyo Standartlar›)<br />

Kanunlar›, da¤›t›m flirketleri taraf›ndan da yeni<br />

enerjinin kullan›lmas›n› zorunlu k›lmak için,<br />

hükümet taraf›ndan tekrar gözden geçirildi ve<br />

2011-2014 y›llar› aras› için yeni hedefler<br />

belirlendi. Son hedef, y›ll›k toplam 950 milyon<br />

kWh’lik bir art›flla 2014 sonunda 16 milyon<br />

kWh’lik toplam kurulu güce ulaflmak olarak<br />

belirlendi. Bunlar›n yan›nda, 2050 y›l›nda sera gaz›<br />

emisyonunu flimdiki de¤erlerin yar›s›na indirme<br />

hedefini uygulamak için “Cool Earth 50” Enerji<br />

‹novasyonu Teknoloji Plan› hayata geçirildi.<br />

Bu plan›n önemli bir aya¤› olan “Yenilikçi PV<br />

Teknolojileri” çal›flmalar› ile % 10-15’lerde olan<br />

günefl hücrelerinin verimlili¤inin % 40’lara<br />

ç›kar›lmas› ve flimdiki fiyat› 46 Yen/kWh olan<br />

hücrelerin fiyatlar›n› 7 Yen/kWh de¤erine<br />

düflürülmesi için çal›fl›lmaktad›r.<br />

Çin: 2007 y›l› sonunda Çin’deki kurulu PV gücü<br />

100 MW’a ulaflm›flt›r. Bunun % 6’s› flebekeye<br />

ba¤l›, geri kalan› ise k›rsal sistemlerdir. 2010 y›l›<br />

için hedef, 300 MW’l›k PV gücüdür. 2006<br />

Yenilenebilir Enerji Kanunu’na göre, hem binaya<br />

entegre sistemler hem de büyük boyutlu çöl<br />

santralleri için teflvikler sa¤lanacakt›r. K›rsal<br />

uygulamalar için ilk yat›r›m maliyeti hükümet<br />

taraf›ndan karfl›lanacak ve elektrik üretiminden<br />

sa¤lanan geliri aflan iflletme ile bak›m maliyetleri<br />

ulusal elektrik da¤›t›m flebekesindeki tarife<br />

art›r›larak desteklenecektir.<br />

Güney Kore: 2007 y›l› sonunda Güney Kore’deki<br />

kurulu PV gücü 77,6 MW’a ulaflm›flt›r. Bunun<br />

42,9 MW’l›k k›sm› 2007 y›l›nda kurulmufltur.<br />

2012 y›l›nda ulafl›lmak istenen hedef, 1,3 GW<br />

olarak belirlenmifltir. 100.000 çat› program›<br />

kapsam›nda Kore PV pazar› h›zla geliflmifltir.<br />

Teflvik fiyatlar›, 30 kW’tan küçük sistemler için<br />

kWh bafl›na 711,25 KRW ve büyük sistemler için<br />

ise 677,38 KRW olarak belirlenmifltir. Bu tarifeler,<br />

3 kW’tan büyük uygulamalar için 15 y›ll›k garanti<br />

kapsam›na al›nm›flt›r.<br />

Bu program›n çat›s› alt›nda devlet, müstakil evler<br />

için toplam sistem fiyat›n›n % 60’›n› ve kiral›k<br />

daireler için ise % 100’ünü karfl›lamaktad›r.<br />

Ayr›ca, yeni bir programa göre, yeni yap›lan ve<br />

3000 m 2 ’den büyük devlet binalar›nda, toplam<br />

inflaat maliyetinin % 5’inin günefl panellerini de<br />

içeren yenilenebilir enerji harcamalar›na ayr›lmas›<br />

zorunludur.<br />

Hibrit motorlu araçta yak›t tüketimini % 50’ye kadar azaltmak mümkün. Orta boyutlu bir binek otomobil bu yolla 100 km’de sadece 3 lt benzin harc›yor.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 29


Günefl Enerjisine Girifl<br />

Yenilenebilir Enerji ve<br />

Türkiye’deki Yasal Düzenlemeler<br />

Avrupa Birli¤i ülkeleri, 2020 nihai hedefini<br />

belirledi: “Varolan toplam enerjideki pay›<br />

% 8,5 olan yenilenebilir enerjinin pay›n›,<br />

2020 tarihine kadar % 20’ye yükseltmek.” Yine<br />

toplam elektrik tüketiminin yaklafl›k % 35’ini, ›s›<br />

ihtiyac›n›n % 25’ini ve ulafl›m›n % 10’unu<br />

yenilenebilir kaynaklardan sa¤lamak ana hedefler<br />

30<br />

aras›nda s›ralanmaktad›r. Tüm bu rakamlardan<br />

güneflin pay›na düflen ise fotovoltaikler için 52.000<br />

MW olarak belirlendi.<br />

Dünyada yaflanan geliflmelerin paralelinde<br />

ülkemizde de 2003 y›l›ndan itibaren yenilenebilir<br />

enerji alan›nda çeflitli yasal düzenlemeler yap›lmaya<br />

baflland›. 10 May›s 2005 tarihinde kabul edilen<br />

Hat kay›plar›nda ve kaçaklarda dünya ortalamas› % 5,5-6 iken, bizde bu oran % 23’tür. Yani 4 kat› fazla!<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Günefl Enerjisine Girifl<br />

“Yenilenebilir Enerji Kaynaklar›n›n Elektrik Enerjisi<br />

Üretimi Amaçl› Kullan›m›na ‹liflkin” 5346 say›l›<br />

kanun, kimi çevreler taraf›ndan birçok Avrupa ve<br />

dünya ülkesinde uygulanan teflviklere göre yetersiz<br />

bulunsa da bu alana ilgi duyan yat›r›mc› ve<br />

üreticilere çeflitli teflvikler sunmaktad›r. Bu kanun<br />

metninin tamam› 18 May›s 2005 tarihinde<br />

yay›nlanan 25819 say›l› Resmi Gazete’den<br />

ulafl›labilir.<br />

Gerek uluslararas› birtak›m sözleflmeler nedeniyle<br />

gerekse geleneksel enerji kayna¤›n›n azalmas› ve<br />

ters orant›l› olarak enerji ihtiyac›n›n artmas›<br />

nedeniyle bu alanda çok h›zl› geliflmeler<br />

yaflanmaktad›r. Bu yasan›n yat›r›mc›ya ve üreticiye<br />

sa¤lad›¤› avantajlar afla¤›da s›ralanmaktad›r.<br />

Fakat yaflanan h›zl› geliflmeler nedeniyle yasal<br />

düzenlemeler sürekli olarak güncellenmektedir.<br />

5346 Say›l› Yenilenebilir Enerji Yasas› bu alanda<br />

yer alacak gerçek ya da tüzel kiflilere yat›r›m<br />

deste¤i sa¤lamakta ve devlet taraf›ndan sat›n<br />

al›nan elektrikte yenilenebilir enerji kaynaklar›ndan<br />

üretim yapan kiflilere öncelik tan›maktad›r. Fakat<br />

tüm bu avantajlara sahip olmak için kurumlar›n ya<br />

da kiflilerin EPDK taraf›ndan verilecek olan<br />

“Yenilenebilir Enerji Kaynak Belgesi”ne (YEK) sahip<br />

olmalar› gerekmektedir. Bu belge, iflletmede<br />

10 y›l›n› tamamlamam›fl tüzel kiflilerden, EPDK<br />

taraf›ndan belirlenen elektrik toptan sat›fl fiyat›<br />

üzerinden saptanan bir fiyatla elektrik sat›n al›m›n›<br />

sa¤lamaktad›r.<br />

Varolan yasa ile bu fiyat 5-5.5 Euro Cent/kWh<br />

karfl›l›¤› Türk Liras› olarak belirlenmekte fakat<br />

serbest piyasada 5.5 Euro Cent/kWh s›n›r›n›n<br />

üzerinde sat›fl imkân› bulan lisans sahibinin de bu<br />

olanaktan yararlanabilece¤i öngörülmektedir.<br />

Kas›m 2008 tarihinde düzenlenen yeni kanun<br />

teklifi ile yürürlükte olan yasada yer alan fiyatlar›n<br />

daha da art›r›lmas› öngörülmektedir. Örne¤in,<br />

Bakanl›k yetkilileri sivil toplum örgütlerinin ve<br />

sektör temsilcilerinin kat›ld›¤› toplant›larda en son<br />

rakam›n 25 Euro Cent/kWh olaca¤› konusunda<br />

bilgilendirme demeci vermifltir.<br />

Gerçek ya da tüzel kifliler taraf›ndan sadece kendi<br />

enerjisini karfl›lamak amac›yla kurulmufl ve en fazla<br />

1000 kW’l›k kurulu güce sahip tesislerin kesin<br />

projesi, planlamas›, master plan›, ön incelemesi<br />

veya ilk etüdü DS‹ veya E‹E taraf›ndan haz›rlanm›fl<br />

ise bu projeler için hizmet bedeli al›nmamaktad›r.<br />

Yasada, günefl pilleri ve odaklay›c›l› üniteler<br />

kullanan elektrik üretim sistemleri kapsam›ndaki<br />

ArGe ve imalat yat›r›mlar›n›n bu kapsama girdi¤i<br />

belirtilmektedir.<br />

31 Aral›k 2012 tarihine kadar devreye girecek bu<br />

tesislerden, ulafl›m yollar›ndan ve flebeke ba¤lant›<br />

noktas›na kadar olan enerji nakil hatlar›ndan,<br />

yat›r›m ve iflletme dönemlerinin ilk on y›l›nda izin,<br />

kira, irtifak hakk› ve kullanma izni bedellerine<br />

% 85 indirim uygulanmaktad›r.<br />

Son birkaç y›lda yaflanan geliflmeler yasa ile<br />

desteklenirken EPDK taraf›ndan May›s 2007<br />

tarihinde haz›rlanan ve yat›r›mc›lara yol gösterici<br />

nitelik tafl›yan “Yat›r›mc›n›n El Kitab›” raporunda<br />

yer alan destekler ise;<br />

• Yerli do¤al kaynaklar ile yenilenebilir enerji<br />

kaynaklar›na dayal› üretim tesisi kurmak üzere<br />

lisans baflvurusunda bulunan tüzel kiflilerden,<br />

lisans alma bedelinin % 1’i d›fl›nda kalan tutar<br />

tahsil edilmemektedir.<br />

• Yerli do¤al kaynaklar ile yenilenebilir enerji<br />

kaynaklar›na dayal› üretim tesisleri için tesisin<br />

tamamlanma tarihinden itibaren ilk sekiz y›l<br />

süresince y›ll›k lisans bedeli al›nmamaktad›r.<br />

• Yerli do¤al kaynaklar ile yenilenebilir enerji<br />

kaynaklar›na dayal› üretim tesislerine, TE‹Afi<br />

ve/veya da¤›t›m lisans› sahibi tüzel kifliler<br />

taraf›ndan, sisteme ba¤lant› yap›lmas›nda<br />

öncelik tan›nmaktad›r.<br />

• Perakende sat›fl lisans› sahibi tüzel kifliler,<br />

5 nükleer santral en az 25 milyar dolara mal olacak ve tüm tüketimimizin ancak % 3’ünü karfl›layacak. % 20 kayb› düflerseniz geriye yaln›zca % 2,4 kal›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 31


Günefl Enerjisine Girifl<br />

serbest olmayan tüketicilere sat›fl amac›yla<br />

yap›lan elektrik enerjisi al›mlar›nda, yenilenebilir<br />

enerji kaynaklar›na dayal› bir üretim tesisinde<br />

üretilen elektrik enerjisi sat›fl fiyat›, TEDAfi’›n<br />

sat›fl fiyat›ndan düflük veya eflit oldu¤u ve daha<br />

ucuz baflka bir tedarik kayna¤› bulunmad›¤›<br />

takdirde, öncelikli olarak, söz konusu<br />

yenilenebilir enerji kaynaklar›na dayal› üretim<br />

tesisinde üretilen elektrik enerjisini sat›n almakla<br />

yükümlü k›l›nm›flt›r.<br />

fleklinde s›ralanmaktad›r.<br />

Dünya ve AB ülkeleri karfl›laflt›rmalar› ve ülkemiz<br />

standartlar› gere¤i birçok sivil toplum örgütünün de<br />

belirtti¤i gibi madde 6(c)’ye göre sat›n al›nacak<br />

elektrik enerjisi için uygulanacak fiyat; her y›l için<br />

EPDK’n›n belirledi¤i bir önceki y›la ait ‘Türkiye<br />

Ortalama Elektrik Toptan Sat›fl Fiyat›’d›r. Biz,<br />

TemizDünya Ekoloji Derne¤i olarak, günefl<br />

enerjisinde 5 kW’a kadar olan bireysel kullan›m için<br />

bu fiyat›n 20 senelik al›m garantisi ile en az 0,25<br />

Euro Cent/ kWh olmas› gerekti¤ine inan›yoruz.<br />

fiu an günefl panellerinin ülkeye giriflinde ödenen<br />

KDV tutar› hala % 18’dir. Temiz enerji üretiminin<br />

yayg›nlaflmas› için at›labilecek en somut ad›m, bu<br />

oran›n % 1’e düflürülmesi ile gerçekleflir.<br />

9/7/2008 tarihli Resmi Gazete’de yay›nlanan 5784<br />

say›l› Kanun 3. maddesinde ‘Yenilenebilir enerji<br />

kaynaklar›na dayal›, kurulu gücü azami befl yüz<br />

kilovatl›k üretim tesisi ile mikro kojenerasyon tesisi<br />

kuran gerçek ve tüzel kifliler, lisans alma ve flirket<br />

kurma yükümlülü¤ünden muaft›r. Bu tüzel kiflilerin<br />

ihtiyaçlar›n›n üzerinde ürettikleri elektrik enerjisinin<br />

sisteme verilmesi halinde uygulanacak teknik ve<br />

mali usûl ve esaslar Kurum taraf›ndan ç›kart›lacak<br />

bir yönetmelikle belirlenir." cümleleri yer<br />

almaktad›r. Her ne kadar bu kanun maddesinde,<br />

gerçek kifliler de kapsamda görünüyorsa da,<br />

uygulama için haz›rlanmakta olan yönetmelik<br />

yaln›zca tüzel kiflileri kapsayacak gibi<br />

görünmektedir. Bu noktada kanun maddesindeki<br />

ifadelerde flöyle bir kar›fl›kl›k oldu¤u söylenebilir;<br />

tüzel kifliler için düzenlenecek kurallar gerçek<br />

kiflileri de kapsayacak m›, ya da gerçek kifliler için<br />

ayr› teknik ve mali duzenlemeler yap›lacak m› veya<br />

yap›lmayacak m› konular› bizim yorumlar›m›za<br />

göre çok aç›k de¤ildir. Bu hususun özellikle<br />

aç›kl›¤a kavuflmas› ve bireysel kullan›mla ilgili<br />

gerekli düzenlemelerin mümkün olan en k›sa<br />

zamanda yap›lmas› gereklidir.<br />

TemizDünya Ekoloji Derne¤i olarak yenilenebilir<br />

enerji kaynaklar›n›n yayg›n ve verimli kullan›m›, bu<br />

konudaki istihdam olanaklar›n›n art›r›lmas› ve<br />

‘Günefl Enerjisi’ sektörünün geliflimi için ilgili<br />

yasan›n belirtilen noktalarda revize edilmesi<br />

gerekti¤ini hat›rlat›r›z.<br />

*Sektörde yaflanan son hareketler, geçerli yasalar ve teflvikler özetlenmeye çal›fl›lm›flt›r. Daha güncel bilgiler için www.enerji.gov.tr, www.epdk.org.tr adreslerini ziyaret ediniz.<br />

32<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaikler


Fotovoltaikler<br />

Fotovoltaik Hücre Nedir?<br />

Fotovoltaik hücre ya da günefl hücreleri,<br />

günefl ›fl›¤›n› do¤rudan elektrik enerjisine<br />

çeviren ve bu süreçte silikon, galyum<br />

arsenit, kadmiyum tellürid ya da bak›r indiyum<br />

diselenid gibi yar› iletkenleri kullanan ayg›tlard›r.<br />

Genelde, yüzeyleri kare, dikdörtgen veya daire<br />

fleklinde biçimlendirilen günefl hücrelerinin alanlar›<br />

100 / 156 / 243 cm 2 civar›nda, kal›nl›klar› ise 0,2-<br />

0,4 mm aras›ndad›r.<br />

En yayg›n olan›, kristal silikon yap›l› günefl<br />

hücresidir ve günümüzde günefl hücrelerinin<br />

% 99’u temelde silikondan yap›lm›flt›r. Silikon,<br />

oksijenden sonra dünyam›zda en çok bulunan<br />

34<br />

Günefl Ifl›¤›<br />

Fotonlar<br />

Ak›m<br />

N tipi silikon<br />

Ba¤lant›<br />

P tipi silikon<br />

Elektron ak›fl›<br />

Boflluk ak›fl›<br />

Yük<br />

2. elementtir. Asl›nda silikon, kimyasal element<br />

formunda de¤il, toprakta silikatlar halinde ve en<br />

yayg›n bilefli¤i SiO 2 olarak bulunur. Ayr›ca, kuartz<br />

ve ametist benzeri mineral çeflitlerinde de silikon<br />

vard›r.<br />

Günefl hücrelerinin çal›flma prensibini kristal silikon<br />

hücreyi ele alarak k›saca flöyle özetleyebiliriz. Her<br />

bir silikon atomu, en d›fl tabakas›nda 4 de¤erlik<br />

elektrona sahiptir ve komflu atomlar›n de¤erlik<br />

elektronlar›yla ba¤ kurup d›fl tabakay› 8 elektrona<br />

tamamlayarak soy gaz düzenine geçer. Güneflten<br />

gelen ›fl›k ya da ›s›n›n etkisiyle bu ba¤dan bir<br />

elektron kopabilir ve serbest olarak dolaflarak<br />

kristal örgüde bir boflluk yarat›r. Bu durum, tek<br />

bafl›na enerji yaratmak için yeterli de¤ildir ama<br />

silikona bir tarafta bor, di¤er tarafta da fosfor<br />

eklendi¤inde yani katk›lama yap›ld›¤›nda,<br />

bakt›¤›n›z yöne göre, ya elektron fazlal›¤› ya da<br />

Günefl hücrelerinin kullan›ld›¤› ilk uygulama Amerikan Vanguard uydusudur.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaikler<br />

1- Negatif elektrot<br />

2- Pozitif elektrot<br />

3- n tipi silikon<br />

4- p tipi silikon<br />

5- S›n›r tabakas›<br />

Günefl Hücresinin Yap›s›<br />

elektron eksikli¤i meydana gelecektir. Elektronikle<br />

ilgili olanlar›n transistörlerden de aflina olduklar› bu<br />

durum, P ve N tabakalar› ile gösterilir. Günefl ›fl›¤›<br />

hücreye düfltü¤ünde, protonlar fazla elektronlardan<br />

kurtulmaya çal›flacak ve yonga plakas›n›n iki<br />

yan›nda boflluklar› doldurmak isteyen elektron<br />

fazlal›klar› bir gerilim yaratacakt›r. Silikon hücrede<br />

bu gerilim fark›, yar›m volttan biraz daha azd›r.<br />

Yongan›n iki ucuna metalik ba¤lant› noktalar›<br />

eklenir. Bu noktalara dahili bir devre ba¤land›¤›nda<br />

elektronlar silikonun içinde hareket etmektense<br />

metal iletkenleri takip ederek devrede yol almay›<br />

tercih edecektir. Böylece, kapal› bir devre ve bu<br />

devreden geçen ak›m söz konusu olur.<br />

Günefl hücreleri, elektron pompas› gibi çal›fl›r ve<br />

enerji depolama yetenekleri yoktur. Ak›m miktar›n›<br />

art›rmak için ya daha büyük ve verimli hücreler<br />

kullanabiliriz ya da hücreleri daha fazla gün ›fl›¤›na<br />

maruz b›rakabiliriz. Yine de bir hücrenin<br />

büyüklü¤ünün, veriminin ve günefl ›fl›¤›na ne<br />

kadar toleransl› olabilece¤inin pratik s›n›rlar› vard›r.<br />

Günefl hücreleri, yap›lar›na ba¤l› olarak % 5 ile<br />

Günefl hücresinin temel ifllevi radyoaktif enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltürmektir.<br />

% 20 aras›nda bir verimle günefl enerjisini elektrik<br />

enerjisine çevirebilir.<br />

Sonuçta, 0.5 Voltluk hücreler pratikte çok ifle<br />

yaramayaca¤›ndan, daha fazla gerilim elde etmek<br />

için hücreleri seri ba¤layarak fotovoltaik modülleri<br />

ya da günefl panellerini olufltururuz. ‹lk olarak,<br />

36 günefl hücresinin seri ba¤lanmas›ndan oluflmufl<br />

ve 17-18 Volt civar›nda gerilim üreten paneller,<br />

endüstri standard› olarak ortaya ç›km›flsa da,<br />

günümüzde 72 hücreli 24 Volt sa¤layan daha<br />

büyük paneller ve sistemler de kabul görmektedir.<br />

Bu paneller, ön yüzünde temperli cam ile arka<br />

yüzünde koruyucu ve suya dayan›kl› bir malzemeyle<br />

kaplanm›flt›r. Köfleler ve ba¤lant› noktalar›<br />

da tüm hava koflullar›na dayanacak flekilde<br />

yal›t›lm›fl ve s›zd›rmazl›k sa¤lanm›flt›r.<br />

Günefl enerjisini kullanan pek çok uygulamada tek<br />

bir panel yeterli olmayacakt›r. Bu yüzden,<br />

amac›m›za ve gerilim/ak›m gereksinimine ba¤l›<br />

olarak birkaç panel, seri veya paralel ba¤lanarak<br />

bir panel dizisi oluflturulur. Bir dizi, birkaç tane<br />

panelden oluflabilece¤i gibi binlerce hektarl›k alan›<br />

da kaplayabilir.<br />

Sonraki bölümlerde hem günefl hücresinin tarihini<br />

hem de farkl› tiplerdeki hücrelerle ilgili bilgileri<br />

bulabilirsiniz.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 35


Fotovoltaikler<br />

Fotovoltaiklerin Tarihçesi<br />

Fotovoltaik etkiyi ilk keflfeden, 1839 y›l›nda,<br />

19 yafl›ndaki Frans›z Fizikçi Edmund<br />

Bacquerel’dir. 1876 y›l›nda, William Grylls<br />

Adams ve ö¤rencisi Richard Evans Day, selenyum<br />

gibi kat› bir maddenin ›fl›¤a tutuldu¤unda elektrik<br />

üretti¤ini görmüfllerdi. Fakat, selenyum günefl<br />

hücreleri 5 Watt/m 2 enerji ürettikleri için yaln›zca<br />

% 0,5 verime sahipti. 1883 y›l›nda ise, Amerikal›<br />

Charles Fritts, selenyum maddesini alt›n ile kaplayarak<br />

%1 verimli ilk günefl hücresini imal etti. Bu<br />

icad› daha sonra kameralarda ›fl›k sensörü olarak<br />

kullan›ld›. Albert Einstein ise, ›fl›¤›n do¤as› ve<br />

fotoelektrik etkiyi çal›flt›¤› mekanizma teoremleri<br />

ile bu çal›flmalar› ilerleterek, 1905 y›l›nda Nobel<br />

ödülüne lay›k görüldü. Bu dönemde, yüksek<br />

maliyetleri ve düflük verimlilikleri yüzünden pek<br />

kullan›lmayan fotovoltaik hücreler, daha sonra Bell<br />

36<br />

Laboratuvarlar›’n›n 1930’lu y›llarda Russell Ohl<br />

taraf›ndan US2402662 numaral› ‘Ifl›¤a duyarl› alet’<br />

ad› alt›ndaki patent baflvurusunun ard›ndan<br />

piyasaya girdi.<br />

Fotovoltaiklerin as›l keflfi, 1950’lerin bafl›nda Bell<br />

Laboratuvarlar›’nda transistör teknolojisinin yan<br />

ürünü olarak bafllad›. Daryl Chapin’in<br />

önderli¤indeki araflt›rma ekibi, Bell telefonlar›n›n<br />

ücra köflelerde çal›flabilmesi için, kurak ve nemli<br />

koflullarda çok güvenilir olmayan kuru akü<br />

teknolojilerinden farkl› yöntemler ararken rüzgâr<br />

ve termoelektrik güç kaynaklar›n› ele ald›. Kendisi<br />

de bir günefl enerjisi fanati¤i olan Chapin, II.<br />

Dünya Savafl› sonras›nda yak›t s›k›nt›s›na ba¤l›<br />

olarak geliflen pasif günefl tasar›mlar›na olan<br />

ilgisinden, fotovoltaik fikrinin incelenmesini önerdi.<br />

Çal›flmalar›n verim sorunlar› yüzünden sonlanmas›<br />

olas› iken Chapin’in ifl arkadafllar›ndan Calvin Fuller<br />

ve Gerald Phearson, silikonun kristal matriksine<br />

galyumdan katk›lar yaparak ve sonra da galyumca<br />

zengin bu matriksi s›cak lityum banyosuna<br />

dald›rarak iyi bir elektrik iletkeni olabilece¤ini<br />

keflfetti. Bunun üzerine Chapin, selenyumdan<br />

5 kat daha verimli silikon günefl hücresini üretme<br />

konusunda cesaretlendi. Her ne kadar teoride,<br />

günefl hücresinin tuttu¤u günefl enerjisinin<br />

% 25’ini elektri¤e çevirebilece¤ini hesaplad›ysa da<br />

hedefiyle ilgili daha ulafl›labilir bir oran olan<br />

% 6’da karar k›ld›.<br />

Baz› Hücre Üreticileri: Al-Afandi, BP Solar, Deutsche Cell, Ersol, Eurosolar, GPV, Kwazar JSC, Kyocera, Ever Q, Evergreen Solar, Sunways, Unisolar.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaikler<br />

Bu çal›flmalar sürerken RCA laboratuvarlar›ndan<br />

atom pilinin bulundu¤u keflfi haberi geldi¤inde,<br />

günefl ekibi herhangi bir yar› iletkenin temeli olan<br />

p-n ba¤lant›lar› için en uygun yeri ar›yordu. p-n<br />

ba¤lant›s› hücrenin üzerinde olunca iletkenli¤in<br />

artt›¤›n› farkeden ekip, bu ba¤lant›n›n kal›c› olarak<br />

sabitlendi¤i maddelerle deneylerine devam etti.<br />

Silikona arsenik ekleyip çok ince bir bor tabakas›<br />

ile kaplay›nca istenilen ba¤lant› sa¤land› ve<br />

% 6’l›k verime ulafl›ld›.<br />

1954’ün Nisan ay›nda, bu geliflme halka<br />

duyuruldu¤unda bir gazeteci flöyle yazm›flt›:<br />

‘Birbirine elektriksel olarak ba¤l› Bell günefl<br />

hücreleri metrekare bafl›na 42 Watt güç<br />

üretti. Oysa RCA flirketinin buldu¤u atom pili<br />

ancak 1 Watt’›n milyonda biri kadar enerji sa¤lad›.’<br />

New York Times ise bu haberi, ‘‹nsano¤lunun en<br />

çok istedi¤i hayallerden biri gerçekleflti. Güneflin<br />

sonsuz enerjisini uygarl›k için kullanmaya bafllad›k.’<br />

cümlesiyle duyurdu. ‹flte günefl devrimi böyle<br />

bafllad›.<br />

1950’lerin sonlar›na do¤ru fotovoltaik<br />

teknolojisinin yeryüzünde ilk kullan›ld›¤› alan,<br />

k›rsal iletiflim sistemleriydi. 1958’lerden beri ise<br />

neredeyse her uydu sisteminde ve uzay arac›nda<br />

güç üretimi için fotovoltaikler kullan›lmaktad›r.<br />

Günümüzde, Uluslararas› Uzay ‹stasyonu ve Mars<br />

Explorer ile Phoenix Mars Arac›, uzay deneylerinin<br />

sürebilmesi için gerekli elektri¤i sa¤layan<br />

fotovoltaiklerden elde ettikleri güce ba¤›ml›d›r.<br />

1970’lerde yaflanan petrol krizi ve Arap<br />

petrolüne konulan ambargo, özellikle Amerika’da<br />

fotovoltaikleri çok önemli bir konuma yükseltti. ‹lk<br />

kullan›lmaya bafllan›lmas›ndan bu yana, y›llard›r<br />

süren çal›flmalar fotovoltaiklerin üretiminde<br />

yenilikleri ve ürünlerde teknolojik geliflmeleri<br />

beraberinde getirdi. Bunun da en iyi yans›mas›,<br />

günefl sistemlerinin Watt bafl›na maliyetinin<br />

durmadan düflmesiydi. Dünya çap›nda gittikçe<br />

çarp›c› bir biçimde artan enerji maliyetlerine ve<br />

çevreye dair kayg›lara karfl›l›k, fotovoltaik<br />

sistemlerin hem üretimi hem de kullan›m› h›zla<br />

artmaktad›r. Tahminlere göre, hem fotovoltaik<br />

günefl uygulamalar› hem de di¤er yenilenebilir<br />

enerji kaynaklar›n›n kullan›m› artarak, enerji üretim<br />

ve tüketiminin büyük bir oran›n› oluflturacakt›r.<br />

Baz› Hücre Üreticileri: Maharishi, Mitsubishi, Motech, Photovoltech, Photowatt, Q-Cells, Sharp, RWE Schott Solar, Sanyo, Shell, Solartec,Solterra, Suntech.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 37


Fotovoltaikler<br />

Hücre Yap›m Yöntemleri<br />

Kristal Silikon Hücreler:<br />

Kristal silikon hücrelerin en önemli ana<br />

maddesi silisyumdur. Silisyum, oksijenden<br />

sonra en bol bulunan element olmas›na<br />

ra¤men, saf kimyasal madde formunda bulunmaz<br />

ve silisyumun silikondioksit bilefli¤inden yüksek<br />

s›cakl›klar gerektiren proseslerle ayr›lmas› gerekir.<br />

Oluflan metalürjik silikonun safl›¤›, elektronik<br />

uygulamalar için yine yeterli olmad›¤›ndan kimyasal<br />

bir proses yard›m›yla safl›¤› art›r›l›r ve istenen safl›¤a<br />

ulafl›ld›¤›nda bu yüksek kalitedeki silikon, günefl<br />

hücreleri üretiminde kullan›l›r.<br />

Monokristal Hücreler<br />

En eski ve en pahal› üretim tekni¤ini içermesine<br />

ra¤men, varolan hücreler aras›nda ticari olarak en<br />

38<br />

Monokristal yap›l›<br />

Günefl Hücreleri Tipleri<br />

Kristal silikon hücreler<br />

Polikristal POWER hücreleri<br />

Polikristal bant hücreleri (EFG,<br />

string ribbon, dentriticweb)<br />

Polikristal ince film<br />

hücreler (Apex)<br />

Hücre Tipi<br />

‹nce film hücreler<br />

Polikristal yap›l› fiekilsiz silikon<br />

Bak›r-‹ndiyum Kadmiyum Tellürid<br />

diselenid CIS Hücreler CdTe<br />

Mikrokristal ve<br />

mikromorf<br />

DSSC<br />

Boyal› hücreler<br />

verimlileridir. Modüllerde verim, güneflten kabloya<br />

yaklafl›k olarak ortalama % 15 ile % 18<br />

aras›ndad›r. Laboratuvar koflullar›nda % 22’lik<br />

hücre verimlerine ulafl›lm›fl olsa da bunlar ticari<br />

olarak kullan›mda ekonomik olmayan de¤iflik<br />

bileflenlerin kullan›ld›¤› hücrelerdir.<br />

Yeryüzündeki uygulamalara uygun monokristal<br />

Monokristal Hücreler<br />

Fotovoltaik sistemlerin tesisindeki art›flta, % 44 ile Japonya birinci, AB ülkeleri özellikle Almanya y›ll›k % 43 art›flla ikinci s›radad›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaikler<br />

silikon üretiminde, potada çekme metodu olan,<br />

Czochralski metodu gelifltirilmifltir. Bu metotla,<br />

0,3 m çap›nda tek kristalli ve birkaç metre<br />

boyunda silindirler oluflturulabilir. Bu silindir saf<br />

kristaller sekizgen bir flekilde pahlan›r ve 0,3 mm<br />

kal›nl›¤›nda dilimlenir, yani silikon plakalar kesilir.<br />

Bu plakalar, halihaz›rda p katk›l›d›r ve n tabakas›<br />

da fosfor difüzyonuyla oluflturulur. Arka kontaklar<br />

da ba¤land›ktan sonra plakalar›n elektrik yollar›<br />

oluflur ve ön yüzey de antireflektif yüzeyle<br />

kaplan›nca hücrelerin üretimi tamamlanm›fl olur.<br />

Bu metot, transistörler ve entegre devrelerin<br />

üretiminde de kullan›ld›¤› için geliflmifl, verimli ve<br />

temiz bir üretim metodudur.<br />

Monokristallerin yap›lar› homojendir ve renkleri<br />

karakteristik olarak koyu maviden siyaha do¤ru<br />

de¤iflir. Pahlama miktar›na ba¤l› olarak yuvarlak,<br />

karemsi ya da kare fleklinde olabilirler. Daire olan<br />

hücreler üretimlerinde az kay›p söz konusu<br />

oldu¤undan ucuz olmalar›na karfl›n kullan›m<br />

alan›nda yaratt›klar› kay›p yüzünden standart<br />

panellerde tercih edilmezler.<br />

Polikristal Hücreler<br />

Bu teknikte, saf erimifl silikon, silindir ya da blok<br />

fleklinde kal›ba dökülür. Sonra, so¤utulan 400 mm<br />

x 400 mm boyutlar›nda ve 300 mm<br />

uzunlu¤undaki bu çoklu kristal yap›daki bloktan,<br />

Polikristal Hücreler<br />

plakalar dilimlenir. Monokristale k›yasla elektri¤e<br />

dönüfltürme verimlili¤i az miktarda düfler, fakat<br />

üretim metodundaki hassasiyet azald›¤› için<br />

maliyetler de düflüktür. Modül verimlili¤i, güneflten<br />

kabloya % 13 ile % 16 aras›ndad›r. Kristallerin<br />

büyüklü¤ü yaklafl›k 1 cm’dir ve koyu mavi yüzeyde<br />

aç›kça görülebilirler. Katk›lama ve montaj yukar›da<br />

aç›kland›¤› biçimdedir.<br />

Polikristal hücrelerin yap›lar› çok kristallidir ve ›fl›¤›n<br />

yans›mas›nda bu kristaller rahatl›kla görülebilir.<br />

Renkleri antireflektif kaplamayla mavi iken<br />

kaplamas›z gümüfli gri tonlar›ndad›r.<br />

‘Power’ Silikon Hücreleri<br />

Bu hücreler, ingot döküm sonucu üretilmifl<br />

polikristal plakalardan yap›l›r. Bunun yan› s›ra,<br />

mekanik flekillendirme ifllemlerinden de geçerler.<br />

Silikon plakalar›n ön ve arka yüzüne, h›zla dönen<br />

bir freze b›ça¤› yard›m›yla minik çukurlar ifllenir.<br />

‹fllenmifl bu parçalar dik aç›l› bir flekilde yerlefltirilir<br />

ve de kesiflme noktalar›nda küçük boflluklar<br />

oluflturulur. Bu boflluklar, hücrenin geçirgenli¤ini<br />

sa¤lar. Bu geçirgenlik, boflluklar›n büyüklü¤üne<br />

ba¤l› olarak % 0 ile % 30 aras›nda de¤iflir.<br />

Verimlilik, % 10 oran›nda geçirgen bir hücrede<br />

yine % 10 civar›ndad›r. fiekilleri 100 mm x 100<br />

mm boyutunda karedir. Renkleri polikristal<br />

hücrelerle ayn›d›r.<br />

Japonya’da 1990 y›l›ndan bafllayarak, y›ll›k % 43 art›flla 2010 y›l›na kadar 4820 MW e fotovoltaik sistemi kurulmufl olacakt›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 39


Fotovoltaikler<br />

Anti Reflektif Uygulanm›fl Hücreler<br />

‘Ribbon Drawn’ (fierit Çekme) Silikon Hücreler<br />

Geleneksel hücre üretim metotlar›nda neredeyse<br />

hammaddenin yar›s› kesme ifllemleri s›ras›nda<br />

kayba u¤rar. Bu kayb› önlemek ve kullan›m›<br />

art›rmak için farkl› flerit çekme ifllemleri<br />

gelifltirilmifltir. Bu ifllemler, erimifl silikondan<br />

do¤rudan folyolar›n üretilmesini sa¤lar. Bu<br />

folyolar, istenen plaka kal›nl›¤›na sahiptir ve<br />

yaln›zca flerit parçalara ayr›lmas› için lazerle<br />

kesilirler. Bu teknikle daha az enerji ve malzeme<br />

harcan›r. Ayr›ca, ingot döküm ya da kristal çekme<br />

proseslerinden maliyet bak›m›ndan çok daha<br />

hesapl›d›r. Seri ve ticari üretim için afla¤›daki üç<br />

teknoloji gelifltirilmifltir.<br />

• Polikristal yap›l› EPG Silikon Hücreler<br />

Verimlilikleri % 14 olan ve dikdörtgen ya da<br />

kare yap›l› ortalama 0,28 mm kal›nl›¤›ndaki bu<br />

hücreler Edge-defined Film-fed Growth (EPG)<br />

adl› bir ifllem sonucunda üretilir. Renkleri<br />

mavidir.<br />

40<br />

• Polikristal yap›l› String Ribbon Silikon<br />

Hücreler<br />

Verimlilikleri % 12 olan dikdörtgen formda ve<br />

ortalama 0,3 mm kal›nl›¤›ndaki bu hücreler,<br />

EFG’lere benzeyen yap›s›yla mavi ya da gümüfli<br />

gri renge sahiptir.<br />

• Monokristal yap›l› DendriticWeb Silikon<br />

Hücreler<br />

Verimlilikleri % 13 olan ve dikdörtgen formda<br />

0,13 mm kal›nl›¤›ndaki hücrelerin yap›lar›,<br />

monokristal silikon hücreler gibi homojendir.<br />

Asl›nda yap›lar›, çift kristallidir.<br />

Polikristal yap›l› Apex Hücreler<br />

Apex hücreler, ince film teknolojisinin seri üretime<br />

haz›r kristal silikon için yap›lm›fl ilk uygulamalar›d›r.<br />

Silikon içeren iletken bir seramik substrat, kal›n<br />

silikon plakas›n›n yerine geçer ve seri bir prosesle<br />

0,03-0,1 mm kal›nl›kta ince bir polikristal yap›l›<br />

silikon filmle kaplan›r. Bu metotla, özellikleri<br />

bak›m›ndan geleneksel polikristal hücrelere<br />

benzeyen ama daha büyük ölçekli günefl hücreleri<br />

üretilir. Bu metot sayesinde, yüksek kalitedeki yar›<br />

iletkenlerin üretimi için daha düflük s›cakl›klar›n<br />

yeterli olmas› ve üretimin daha h›zl› gerçekleflmesi<br />

maliyet avantajlar› sa¤lamaktad›r.<br />

Bu hücrelerin verimlilikleri % 9,5 civar›ndad›r.<br />

Hücreler 208 mm x 208 mm boyutunda, kare<br />

biçiminde ve küçük kristallere sahip polikristal bir<br />

yap›dad›r.<br />

‹nce Film Hücreler<br />

1990’lardan itibaren günefl hücresi üretiminde<br />

ince film teknolojilerinin geliflimi çok önemli rol<br />

oynam›flt›r. Bu teknolojide, ço¤unlukla cam olan<br />

bir substrat›n üzerine, fotoaktif yar› iletkenler ince<br />

tabakalar halinde uygulan›r. Kullan›lan metotlar<br />

elektrolitik banyo ve katot tonlanmas› gibi<br />

kimyasal prosesleri içermektedir. Yar› iletken<br />

malzemeler olarak genelde flekilsiz silikon, bak›r<br />

indiyum diselenid (CIS) ve kadmiyum tellürid<br />

Dünyada hiçbir endüstri yok ki, ürününe 25 y›l garanti versin. Ne otomotiv sanayi ne de bilgisayar teknolojileri, bu iddial› sorumlulu¤u üstlenmez.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaikler<br />

(CdTe) kullan›l›r. Bu malzemelerin yüksek ›fl›k<br />

so¤urma yetene¤i yüzünden, günefl ›fl›¤›n›<br />

elektri¤e çevirmek için teoride 0,001 mm kal›nl›k<br />

bile yeterlidir. Ayr›ca, bu malzemeler farkl›<br />

atomlardan kaynakl› kirlili¤e daha toleransl›d›r ve<br />

yaln›zca 200-500 ºC aras› s›cakl›klarda üretim<br />

yap›labilir. Kristal silikon teknolojisiyle<br />

k›yasland›¤›nda, daha az kullan›lan hammadde ve<br />

enerjiye ra¤men daha makineleflmifl seri üretim ve<br />

daha fazla ç›kt› olanaklar› bu teknolojiyi cazip<br />

k›lmaktad›r.<br />

‹nce film hücreler, plaka boyutlar›yla s›n›rlanmaz ve<br />

teorik olarak substrat, istenilen boyutta kesilip yar›<br />

iletken malzemeyle kaplanabilir. Bununla<br />

birlikte, sadece eflit büyüklükteki hücreler,<br />

aralar›nda seri ba¤lanabileceklerinden, asimetrik<br />

bir form için elektriksel olarak verimli olan alan<br />

mümkün olan en büyük dikdörtgen aland›r. Bu<br />

alan›n d›fl›ndaki bölgeler elektriksel olarak aktif<br />

de¤ildir ama optik olarak aktif alandan ay›rt<br />

edilemez.<br />

Kristal silikon hücrelerden farkl›laflt›¤› bir di¤er<br />

nokta da iç ba¤lant›lar›d›r. Kristal hücrelerde,<br />

hücreler aras› ba¤lant› lehimle d›fltan sa¤lan›rken,<br />

ince film hücreler monolitik olarak yani içten<br />

yekpare birbirlerine ba¤lan›r. Hücreler,<br />

elektriksel olarak, birbirlerinden üretim<br />

safhas›ndaki flekilllendirme aflamalar›nda ayr›l›r ve<br />

birlefltirilir. Bu, hücrelerin aras›nda saydam<br />

oluklar›n oluflmas›na neden olur. Enerji verimini<br />

art›rmak için bu oluklar olabildi¤ince incedir ve<br />

ç›plak gözle görmek zordur.<br />

Elektrik ba¤lant›lar›, arka yüzeyde opak bir metal<br />

kaplamayla yarat›l›r. Ifl›¤› gören ön yüzeyde bu<br />

ifllev, saydam iletken oksit tabaka (TCO,<br />

transparent conductive oxide) denen ve ad›ndan<br />

da anlafl›ld›¤› üzere oldukça saydam ve iletken bir<br />

metal oksit tabakayla.sa¤lan›r. En çok kullan›lan<br />

metal oksitler, çinko oksit (ZnO), kalay oksit (SnO 2 )<br />

Günefl panellerinin verimli çal›flma ömürleri 20-25 y›l aras›ndad›r.<br />

Power Hücreleri<br />

ve indiyum kalay oksit (ITO)’tir.<br />

‹nce film hücrelerin göreceli düflük verimliliklerine<br />

ra¤men enerji rand›man› baz› koflullarda kesinlikle<br />

dikkate de¤erdir. Yay›n›k ve az ›fl›k koflullar›nda,<br />

ayr›ca yüksek s›cakl›klarda performanslar› di¤er<br />

hücrelere göre daha iyidir. Bulutlu ve kapal›<br />

havalarda da enerji üretimine devam ederler. ‹nce<br />

uzun fleritler halindeki hücre flekilleri yüzünden<br />

gölgelenmeye karfl› daha az hassasiyet<br />

gösterirler.<br />

fiekilsiz (Amorf) Silikon Hücreler<br />

fiekilsiz silikon, düzenli bir kristal yap› oluflturmak<br />

yerine düzensiz bir a¤ oluflturur. Sonuç olarak,<br />

doyma noktas›na kadar hidrojen tutabilen aç›k<br />

ba¤lar meydana gelir. Bu hidrojene silikon, gaz<br />

halindeki silan›n (SiH 4) kimyasal buhar kaplama<br />

(CVD, chemical vapor disposition) ifllemiyle<br />

plazma reaktöründe üretilir. Katk›lama,<br />

ilgili maddeleri içeren gazlar›n kar›flt›r›lmas›yla<br />

gerçeklefltirilir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 41


Fotovoltaikler<br />

Amorf hücrelerin en büyük dezavantaj› düflük<br />

verimlilikleridir. Hatta, verimlilikleri kullan›mlar›n›n<br />

ilk 6 ile 12. aylar› aras›nda ›fl›¤a ba¤l› olarak sabit<br />

bir seviyede dura¤anlaflana kadar da azal›r. Bunu<br />

önlemek için istiflenmifl hücreler üretilmifltir. Bu<br />

hücrelerin her bölümü, spektrumdaki farkl› renk<br />

band›na göre optimize edilerek toplam verimlilik<br />

art›r›l›r. Üstelik, ›fl›¤a duyarl›l›k azalt›ld›¤› için ›fl›k<br />

kaynakl› y›pranma etkisi de azal›r.<br />

Hücrelerin flekilleri istenilen biçimde olabilir.<br />

Modüllerin stabil durumda verimlilikleri % 5 ile<br />

% 8 aras›nda de¤iflir. Standart modül boyutu,<br />

maksimum 0,77 m x 2,44 m olmakla beraber özel<br />

olarak 2 m x 3 m’lik modüller de üretilebilir.<br />

1-3 mm aras›ndaki substrat kal›nl›¤›na ek olarak<br />

yaklafl›k 0,001 mm’de amorf silikon kaplama<br />

kal›nl›¤› vard›r. Yap›lar› homojendir ve renkleri<br />

k›z›l›ms› kahverengiden siyaha do¤ru de¤iflir.<br />

Bak›r ‹ndiyum Diselenid (CIS) Hücreler<br />

Bu hücrelerin aktif yar› iletken malzemesi ad›ndan<br />

da anlafl›ld›¤› üzere bak›r indiyum seleniddir. Bu<br />

CIS bilefli¤i, s›kl›kla galyum ve sülfür ile alafl›m<br />

oluflturur. Hücreler üretilirken, cam substrat ilk<br />

olarak ince bir molibdenum tabakas›yla kaplanarak<br />

arka yüzey ba¤lant›s› oluflturulur. P tipi CIS<br />

so¤urucu tabaka ise vakumlu bir bölmede<br />

500 ºC s›cakl›kta arka arkaya bak›r, indiyum ve<br />

selenyumun buharlaflt›r›lmas›yla üretilir.<br />

CIS hücreler, flekilsiz hücrelerde oldu¤u gibi ›fl›¤a<br />

ba¤l› verim kayb›na u¤ramaz. Bununla beraber,<br />

s›cak ve nemli koflullarda kararl›l›k sorunlar› bafl<br />

gösterir. Bu nedenle, nemli ortamlarda yal›t›ma<br />

çok önem verilmelidir. CIS hücreler, flu anda en<br />

verimli ince film teknolojisidir. Seri üretimle birlikte,<br />

üretim maliyetlerinin kristal silikon hücrelerden<br />

hat›r› say›l›r oranda düflük olmas› beklenmektedir.<br />

Bir dezavantaj olara,k CdS tampon katman›nda<br />

kullan›lan kadmiyumdan vazgeçmek için daha<br />

fazla araflt›rma yap›lmas› gereklidir. Selenyum<br />

42<br />

miktar›, toplamda çok düflük olmas› nedeniyle,<br />

herhangi bir tehlike oluflturmaz.<br />

Modül verimlilikleri % 7,5 ile % 9,5 aras›ndad›r.<br />

fiekilleri istendi¤i gibi olabilir. Hücreler maksimum<br />

1,20 mm x 0,60 m 2 boyutundad›r. 3 mm substrat<br />

(sertlefltirilmemifl cam) ile 0,003 mm kaplama<br />

kal›nl›¤›na sahiptir. Homojen bir yap›lar› vard›r ve<br />

renkleri siyaht›r.<br />

Kadmiyum Tellürid (CdTe) Hücreler<br />

CdTe hücreler, cam substrat üzerine genellikle<br />

indiyum kalay oksit (ITO) gibi, saydam bir iletken<br />

tabakayla üretilir. Bu ön ba¤lant›, mümkün olan en<br />

ince n tipi bir CdS tabakas›yla kaplan›r. Daha sonra<br />

da p tipi CdTe so¤urucu tabakas› eklenir. Serigrafi,<br />

galvanizleme ya da sprey proliz gibi basit üretim<br />

metotlar› kullan›l›r. Büyük ölçekli modüller ve<br />

yüksek verimler, substrat›n buhar maddelerine çok<br />

yak›n tutuldu¤u buhar faz›nda kaplama<br />

prosesiyle elde edilir. Vakumlama iflleminde CdS ve<br />

CdTe tabakalar› yaklafl›k 700 ºC s›cakl›kta kaplan›r.<br />

CdS tabakas›, spektrumun mavi bölümündeki<br />

görünen ›fl›¤›n bir k›sm›n› so¤uran, pencere tabaka<br />

gibi çal›fl›r. Geri kalan ›fl›n›m›n aktif CdTe tabakaya<br />

geçmesini sa¤lar.<br />

CIS teknolojisinde oldu¤u gibi bu teknolojide de<br />

maliyetler seri üretimle düflmektedir. Burada da<br />

problem olan etken, pazar pay›n› ve pazarda<br />

kabuliyeti etkileyebilecek kadmiyum kaynakl›<br />

kirliliktir. CdTe, kirlilik yaratmayan kararl› bir<br />

bilefliktir. Yaln›zca, gaz faz›nda yani kapal› üretim<br />

koflullar›nda, sa¤l›k bak›m›ndan tehlike<br />

yaratabilecek riskli koflullar oluflmaktad›r.<br />

Modüllerin verimlilikleri % 6 ile % 9 aras›ndad›r.<br />

Hücrelerin flekilleri yine istendi¤i gibi olabilir.<br />

Hücreler, 3 mm substrat kal›nl›¤›na ek olarak<br />

0,008 mm kaplama kal›nl›¤›na sahiptir. Maksimum<br />

boyut 1,20 mm x 0,60 m 2 ’dir. Yap›lar› homojendir,<br />

renkleri de reflektif koyu yeflilden siyaha do¤ru<br />

de¤iflir.<br />

Tüm dünyada 1975 y›l›nda, 2 milyon dolardan az olan fotovoltaik endüstrisinin sat›fl rakam›, 2001 y›l›nda 2 milyar dolar seviyelerine kadar ç›km›flt›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaikler<br />

Yeni Nesil Hücreler<br />

Yeni nesil hücreler, ilk nesil silikon hücrelere<br />

göre hem düflük maliyetli hem de düflük<br />

verimli olan ince film teknolojisine alternatif<br />

olarak yap›lan çal›flmalar› kapsamaktad›r.<br />

Nanoteknolojiler gibi ince film teknolojisinden de<br />

ileri metotlar› içerir. Geleneksel silikon<br />

hücrelerden daha verimli ve ucuz alternatiflere<br />

odaklanan araflt›rmalar kapsam›nda, yeni hücre<br />

tipleri ve fotovoltaik teknolojileri yak›n zamanlarda<br />

keflfedilmifl ve önerilmifltir.<br />

Bu hücrelerin yap›m›nda, polimer ve organik<br />

hücrelerde oldu¤u gibi yar› iletken teknolojisi<br />

içermeyen ya da kuantum dot, tandem ve çok<br />

ba¤lant›l› hücreler, termofotonikler gibi farkl›<br />

teknolojiler kullan›lmaktad›r. Silikon nanoyap›lar,<br />

gelen ›fl›k spektrumunun de¤ifltirilmesi, UV<br />

kaynakl› fazla ›s›n›n gerilimi art›rmak için kullan›m›,<br />

k›z›l ötesi spektrumun gece ›fl›¤›nda da elektrik<br />

üretmesi gibi teknikler de çal›fl›lan konular<br />

aras›ndad›r. Bütün bu çal›flmalar sonucunda<br />

nanoteknoloji ile ilgilenen bilimadamlar› ucuz,<br />

esnek, hafif ve az yer kaplayan üstelik de kesintisiz<br />

verim sa¤layan çözümler gelifltirmektedir. Bu<br />

çözümleri, çal›flmalar›n› farkl› kimyasallar› ya da<br />

günefl enerjisini tutabilecek farkl› maddeleri<br />

keflfetmeye odaklayarak bulurlar.<br />

Yeni nesil hücrelerin bu esnek ve hafif fiziksel<br />

özellikleri sayesinde, giysilere entegre edilen<br />

hücrelerle elektrik üretmek ve kendi kablosuz<br />

enerji kayna¤›m›za sahip<br />

olmak dahil bile<br />

mümkündür. Hatta, bir<br />

baflka akla yatk›n uygulama,<br />

polimer günefl hücreleriyle<br />

üretilen bir araba boyas›<br />

sayesinde, güneflle çal›flan<br />

arabalar›n hafifli¤inden ödün<br />

vermeden enerji üretmesi<br />

fikri olabilir.<br />

1998 y›l›ndan itibaren, 100 milyon dolar bedelindeki her modül sat›fl›ndan 3000 kifliye ifl imkan› sa¤lanm›flt›r.<br />

Gratzel (Dye sensitized nanokristal) hücreleri<br />

1991 y›l›nda ‹sviçreli profesör Michael Graetzel’in<br />

buldu¤u bu hücreler silikon teknolojisine alternatif<br />

olarak daha da gelifltirilebilir. Graetzel hücresinin<br />

temel malzemesi, bir yar› iletken olan titanyum<br />

dioksittir (TiO 2 ). Bu yar› iletken, p-n ba¤lant›s›<br />

prensibiyle çal›flmaz. Bunun yerine, bitkilerin<br />

fotosentezi s›ras›nda klorofilin günefl ›fl›¤›n›<br />

kullanmas› gibi, günefl ›fl›¤›n› bir organik boya<br />

sayesinde so¤urur.<br />

Nanokristal yap›l› boyarmadde uyar›ml› hücreler,<br />

temel olarak geleneksel hücrelerden çok farkl›d›r.<br />

Boyal› titanyum dioksit tabaka ve elektrolit olarak<br />

iletken tuzlu solüsyon, iki saydam iletken elektrot<br />

(saydam iletken oksitlerle kapl› cam tabaka)<br />

aras›na yerlefltirilir. Titanyum dioksit, serigrafiye<br />

benzer bir yöntemle üstteki elektrota macun<br />

fleklinde uygulan›r. Bu tabaka, 450 ºC s›cakl›kta<br />

10 µm kal›nl›¤›nda bir kat› film oluflturacak flekilde<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 43


Fotovoltaikler<br />

f›r›nlan›r. Bu ifllem sonras›nda kaba ve 10-30 mm<br />

kal›nl›¤›ndaki parçac›klardan oluflan mikro<br />

gözenekli bir yap› ortaya ç›kar. Sonuç olarak, bu<br />

›fl›k süngerinin içi, yass› düzgün bir filmden 1000<br />

kat büyüktür. TiO 2 yaln›zca mor ötesi ›fl›¤›<br />

so¤urdu¤u için, titanyum dioksit yüzey çok ince bir<br />

rutenyum tabanl› boya ile kaplan›r. Gözeneklere<br />

ulaflabilen s›v› elektrolit sayesinde, boyan›n alttaki<br />

elektrotla elektriksel ba¤lant›s› kurulmufl olur.<br />

Hücreye ›fl›k çarpt›¤›nda boya aktifleflir ve titanyum<br />

dioksite bir elektron iletir. Bu elektron, partiküllerin<br />

içinden üst elektrota ulafl›r. Alt elektrota ise d›fl<br />

devre sayesinde eriflir. Bu elektron, platin katalizör<br />

sayesinde elektrolit solüsyona transfer edilir.<br />

Elektrolit ise elektronu yeniden boyaya ileterek<br />

devreyi tamamlar.<br />

Bu teknolojide kullan›lan malzemeler zehirsizdir.<br />

Üstelik üretimleri ucuz ve kolayd›r. Platin ve stabil<br />

boyalar gibi pahal› olan malzemelerden çok az<br />

miktarda kullan›l›r. Yine de, endüstriyel üretim için<br />

uzun dönem kararl›l›¤› gibi çözülmesi gereken<br />

konular vard›r. Laboratuvar ortam›nda küçük<br />

hücrelerle % 12 verime ulafl›lm›flt›r. Avustralyal›<br />

STA firmas› taraf›ndan yap›lan ilk s›n›rl› seri<br />

üretimde verim % 5 olmufltur. Bu hücreler,<br />

gölgeye ve verimsiz düflme aç›lar›na karfl› iyi<br />

tolerans gösterir. Kristal hücrelerin tersine, yüksek<br />

s›cakl›klarda verimleri artar. Bu yüzden, iç<br />

mekanlarda kullan›lan küçük aletler ve yap›lara<br />

entegre edilen sistemler için çok uygundurlar.<br />

Mikrokristal ve Mikromorf Günefl Hücreleri<br />

Silikon, tamamen zehirsiz ve neredeyse hiç<br />

tükenmeyecek kadar çoktur. Gelecek vaat eden bir<br />

teknoloji de, hücrelerin kristal silikondan ince film<br />

fleklinde üretimidir. Bu teknolojide, silikonun<br />

malzeme olarak avantaj›n›n yan› s›ra, ince film<br />

üretim teknolojisinin nimetlerinden de yararlan›l›r.<br />

Araflt›rmalar iki yönde ilerlemektedir. Daha önce<br />

bahsi geçen Apex hücrelerdeki üretim metodu ilk<br />

44<br />

yöndür. Burada yüksek s›cakl›klarda elde edilen<br />

yüksek kaliteli silikon film, ucuz substrat yüzeye<br />

kaplan›r ve polikristal hücrelerdeki gibi büyük<br />

granüllü yap›lar elde edilir.‹kinci tipte ise daha<br />

düflük s›cakl›ktaki ifllemler söz konusudur. Bu<br />

düflük s›cakl›klar sayesinde, cam, metal ya da<br />

plastik malzemeden ucuz substratlar kullan›labilir.<br />

Bu ifllemin sonucunda üretilen silikon filmler,<br />

mikrokristal yap›l›d›r ve flekilsiz silikon<br />

teknolojilerine benzer ifllemlerle üretilir.<br />

Mikrokristal hücrelerin ulaflt›¤› maksimum tutarl›<br />

verimlilik % 8,5’tur. Daha iyi sonuçlara ise<br />

mikrokristal yap›l› ve flekilsiz silikonun birleflik<br />

kullan›lmas›yla oluflan tandem hücrelerle ulafl›l›r.<br />

Bu tandem hücrelere, mikrokristal ve amorf<br />

kelimelerinin bilefliminden oluflan mikromorf<br />

hücreler denir. Bu hücrelerde ulafl›lan maksimum<br />

kararl› verimlilik ise %12’dir. ‹lk ticari modül, Japon<br />

Kaneka firmas› taraf›ndan piyasaya sürülmüfltür.<br />

Hibrit (HIT) Hücreler<br />

HIT günefl hücreleri konvansiyonel kristal ve ince<br />

film günefl hücrelerinin kombinasyonundan oluflur.<br />

HIT (Hetero-junction with Intrinsic Thin Layer)<br />

terimi, bu melez hücrelerin yap›s›n› tan›mlar.<br />

HIT’leri oluflturan yap›, katk›s›z ek bir ince film<br />

tabakayla ba¤ yapan kristal ve amorf silikon<br />

içermektedir. fiekilsiz ince film hücrelerinde oldu¤u<br />

gibi, ›fl›¤a ba¤l› olarak verimlilikte azalma yoktur.<br />

Kristal hücrelerle k›yasland›¤›nda HIT hücreleri<br />

yüksek s›cakl›klarda daha verimlidir. Ayr›ca, üretim<br />

sürecinde hem daha az enerji hem de daha az<br />

hammadde tüketir. Gerekli ifllem s›cakl›¤› yaln›zca<br />

200 ºC’dir. Bunun sonucunda, plakalar fazla termal<br />

strese maruz kalmaz ve kal›nl›klar›<br />

0,2 mm’e kadar düflürülebilir.<br />

Hücre flekilleri, 104 mm x 104 mm boyutunda<br />

pahlanm›fl karedir ve verimlilikleri % 17,3’tür.<br />

Hücre yap›s›, homojen ve hücreler koyu mavi,<br />

hatta neredeyse siyah renktedir.<br />

Ankara’da 1 y›lda , 1 kW sistemin optimum e¤imde üretece¤i elektrik enerjisi miktar› yaklafl›k 1400 kWh’d›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaikler<br />

Hücre Tiplerini K›yaslama<br />

fiebeke ba¤lant›l› sistemlerde genelde ya<br />

monokristal ya da polikristal yap›l› silikon<br />

hücreler kullan›lmaktad›r. Polikristal<br />

hücrelerin daha düflük olan verimi, üretim<br />

maliyetlerinden kaynakl› fiyat avantaj›yla<br />

dengelenir. fiekilsiz yani amorf yap›l› hücreler ise<br />

kampç›l›kta, teknelerde kullan›m gibi küçük<br />

uygulamalarda yani daha çok hobiyle iliflkili<br />

faaliyetlerde kullan›l›r. Çok yak›n zamanda<br />

tamamlanan bir araflt›rman›n sonuçlar›na göre,<br />

amorf hücrelerin uzun dönem performanslar› ve<br />

y›pranma süreleri ile ilgili kayg›lar›n yersiz oldu¤u<br />

anlafl›lm›flt›r. Bu nedenle, bu hücrelerin daha<br />

büyük sistemlerde de kullan›laca¤› öngörülmektedir.<br />

Piyasada olan hücreler aras›nda HIT yani Hibrit<br />

modüller en çok verimlili¤e sahiptir. CIS ve CdTe<br />

ince film modüller ise seri üretime geçmifltir ve<br />

önemli referans projelerde kullan›lmaya<br />

bafllanm›flt›r. III-V yar› iletkenleri diye bilinen ve<br />

periyodik tabloda III. ve V. grupta yer alan<br />

elementlerden oluflan galyum arsenid (GaAs) gibi<br />

maddeler ise en verimli günefl hücrelerinin<br />

üretiminde kullan›l›r. Fiyat bak›m›ndan di¤er<br />

hücrelerle rekabet edemedikleri için bu<br />

hücrelerden yaln›zca uzay araflt›rmalar›nda ve de<br />

GaSb ile GaInP gibi di¤er III-V grubu bileflikleriyle<br />

beraber yo¤unlaflt›r›c› sistemlerde yararlan›l›r.<br />

Tandem ve üçlü hücreler, verimlilik aç›s›ndan<br />

dünya rekoru k›rma yolunda ilgi çekici<br />

araflt›rmalara konu olmaktad›r. Boyalarla duyarl›<br />

hale gelen organik hücreler ise gelece¤i çok<br />

parlak, oldukça ilginç ve de¤iflik bir aland›r. Hem<br />

40 MWatt’l›k bir PV santrali, Ankara’da, 56 GWh enerji üretir ve yaklafl›k 20.000 evin enerji ihtiyac›n› karfl›lar.<br />

renk seçenekleri hem de fleffafl›klar›yla özellikle<br />

binalara entegre edilen sistemler için yeni bir trend<br />

yaratacaklar› kesindir. Bir sonraki sayfada yer alan<br />

tabloda hücre tiplerine göre modül ve hücrelerin<br />

maksimum verimlilikleri özetlenmifltir.<br />

Yar› fleffaf modül kullan›m›nda gerekli alan,<br />

kabaca fleffafl›k faktörü yüzdesine göre artar.<br />

Bir sonraki sayfada yer alan tabloda, hücre<br />

malzemesine göre ayn› enerjiyi üretebilmek için<br />

gerekli alanlar karfl›laflt›r›lm›flt›r. Tasar›m sürecinde,<br />

PV panellerin montaj› ve mimari çözümler önemli<br />

rol oynar.<br />

PV modüllerin ömürlerini de¤erlendirdi¤imizde,<br />

çok uzun süreler boyunca verimli olduklar›n›<br />

söyleyebiliriz. Genelde 25 sene garanti süresi<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 45


Fotovoltaikler<br />

Günefl hücresi malzemesi Hücre verimi Hücre verimi Modül verimi<br />

(Laboratuvarda) (Üretimde) (Seri üretimde)<br />

% % %<br />

Monokristal silikon 24,7 18 14<br />

Polikristal silikon 19,8 16 13<br />

Ribbon silikon 19,7 14 13<br />

Kristal ince film silikon 19,2 9,5 7,9<br />

fiekilsiz (Amorf) silikon a<br />

13,0 10,5 7,5<br />

Mikromorf silikon a<br />

12,0 10,7 9,1<br />

Hibrit HIT hücre 20,1 17,3 15,2<br />

CIS, CIGS 18,8 14 10<br />

Kadmiyum tellürid 16,4 10 9<br />

III-V yar› iletkenleri 35,8 b<br />

27,4 27<br />

Boyaya duyarl› hücre 12 7 5 c<br />

a Kararl› halde - b Yo¤unlaflt›r›lm›fl ›fl›n›m alt›nda ölçülen - c Az miktarda üretim<br />

biçilse de, 45 y›ld›r kullan›lan ve hala da güçlü bir<br />

flekilde çal›flan paneller de vard›r. Onlarca y›l<br />

süren testler sonras›, olgun bir ürün olan kristal<br />

silikon yap›l› hücrelerde y›lda % 0,25 ile % 0,50<br />

aras›nda bir verim kayb› görülmektedir. ‹lk nesil<br />

flekilsiz modüllerde bu kay›p fazla olmuflsa da,<br />

günümüzde sürekli geliflen teknolojilerle beraber<br />

neredeyse kristal yap›l› hücrelerle ayn› de¤erler<br />

yakalanmaktad›r.<br />

PV teknolojileri, temelde transistör teknolojisine<br />

benzer ve transistörlerin sürekli kullan›m sonras›<br />

20 y›l rahatl›kla verimli çal›flt›klar› düflünüldü¤ünde<br />

üreticilerin panellere 25 y›l garanti süresi vermesi<br />

kolayca anlafl›l›r. Üstelik panellerin gün boyunca<br />

yaln›zca 6-8 saatlik bir aktif çal›flma süresi oldu¤u<br />

göz önünde tutulursa, fotovoltaikler için 60-80 y›la<br />

kadar uzayan yaflam süreleri hayal etmek do¤ald›r.<br />

1960’lar›n sonunda, uzay›n zorlu koflullar›na<br />

b›rak›lan hücreler hala gayet iyi çal›flmaktad›r.<br />

Sonuç olarak, panellerin ömrünü onlarca sene<br />

sonra hep beraber kullanarak ölçebilece¤iz.<br />

46<br />

Hücre malzemesi<br />

Monokristal 7-9 m 2<br />

Polikristal 8-11 m 2<br />

Bak›r indiyum diselenid<br />

ince film (CIS) 11-13 m 2<br />

Kadmiyum Tellürid<br />

ince film (CaTd) 14-18 m 2<br />

Amorf silikon 16-20 m 2<br />

1 kW p için Gerekli Alan<br />

Bugün ABD PV endüstrisinde 50,000 kifli istihdam edilmektedir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaikler<br />

Hücre Performanslar›<br />

fiüpheci ve kötümser kiflilerin tam da<br />

önceden tahmin ettikleri gibi fotovoltaikler<br />

bu kadar basit ve bu kadar da mükemmel<br />

olamazd›. En geliflmifl ve fl›k teknolojilerin bile<br />

nihayetinde bir kusuru vard›r. Tabi ki günefl<br />

panelleriyle de ilgili dikkat edilmesi gerekli birtak›m<br />

noktalar bulunmaktad›r. Sonuçta, modüllerin güç<br />

de¤erlendirmeleri laboratuvardaki ideal koflullarda,<br />

yani gölgelenme faktörünün olmad›¤› ortamlarda<br />

yap›l›yor. Oysa gerçek dünyada durum<br />

bambaflkad›r. Panellerin performans›n› en çok<br />

etkileyen 2 ana faktör olan gölgelenme ve çal›flma<br />

s›cakl›¤›, verim de¤erlerini belirler.<br />

Gölgelenme<br />

Günefl panellerinde, do¤rudan bir fiziksel zarar›n<br />

d›fl›nda, panelin çal›flmas›n› etkileyecek en kötü<br />

durum, üzerinde oluflacak büyük bir gölgedir.<br />

Küçük bir gölge bile panelin enerji üretim<br />

miktar›nda çok etkili olacakt›r. Elektronlar› suyun<br />

ak›fl›na benzetebiliriz. Elektronlar, yüksek<br />

gerilimden alçak gerilime do¤ru akar. Genelde PV<br />

modülünde gerilim yüksektir ve ba¤l› olan yük ya<br />

da akü ise alçak gerilimi temsil eder. Bir panel<br />

serisinde ya da modülde, elektronlar akü yerine<br />

gölgelenmifl olan düflük voltajl› alana do¤ru<br />

akmay› tercih edecektir. Dolay›s›yla bu elektronlar<br />

elektrik üretmek yerine ›s› ortaya ç›karacak ve<br />

bizim iflimize yaramaz hale gelecektir. ‹flte bu<br />

yüzden, kufl pislikleri, panele düflen yapraklar veya<br />

toprak, toz benzeri di¤er fleyler bizim için bu kadar<br />

Almanya’da PV endüstrisinde 42,000 kifli istihdam edilmektedir.<br />

önemlidir. Bir yumruk büyüklü¤ündeki gölge<br />

bile neredeyse panelin çal›flmas›n› rahatl›kla<br />

durdurabilir. Bu yüzden, panellerin, en çok üretim<br />

yapacaklar› zaman olan gün ortas›nda yani saat<br />

10 ile 15 aras›nda kesinlikle üzerine gölge<br />

düflmeyecek flekilde yerlefltirilmeleri gereklidir.<br />

Günün erken ya da geç saatlerinde günefl oldukça<br />

yatay aç›lardayken zaten çok az enerji üretilir, bu<br />

nedenle de gölge durumu bu saatler için ihmal<br />

edilebilir. Teknelerde, gölgeyi önlemek çok zor<br />

olabilir ama verimi art›rmak için mümkün<br />

oldu¤unca panellerin ön yüzeyinin günefle tam<br />

maruz kalabilecek flekilde yerlefltirilmesi gereklidir.<br />

Büyük sistemlerde gölgeye ba¤l› verim düflmesi<br />

y›lda % 5 ile % 10 aras›nda hesaplanm›flt›r.<br />

Gölgelenme, geçici ve konuma / binaya ba¤l›<br />

olarak iki biçimde olabilir. Geçici gölgelenmeye<br />

örnek olarak kufl pislikleri, düflen yapraklar veya<br />

kurum, toz, kar, çamur gibi di¤er kirleticiler<br />

verilebilir. Panelin üzerinde biriken bu fleyler paneli<br />

kirletecek ve gölgelenmeye neden olacakt›r.<br />

Panelin kendini temizleme kabiliyeti yani ya¤murla<br />

pisliklerin akabilme potansiyeli ne kadar iyiyse<br />

kirlenme de o kadar az olur. Bu koflul 12 º’lik bir<br />

e¤imle sa¤lanabilir. Daha büyük aç›larla panel<br />

daha rahat ve do¤all›kla temiz kalacakt›r.<br />

Dolay›s›yla, geçici gölgelenme, panelin e¤iminin<br />

ona göre düzenlenmesiyle azalt›labilir. Ayr›ca,<br />

panellere yap›lan tek bak›m olan süngerle<br />

temizleme ya da hortumla y›kama yoluyla da<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 47


Fotovoltaikler<br />

paneller, üzerlerindeki maddelerden ar›nd›r›labilir.<br />

Burada dikkat edilmesi gereken en önemli<br />

noktalar, termal floka neden olup kaplama cam›n›n<br />

k›r›lmas›n› önlemek için, panellerin s›cakken<br />

y›kanmamas› ve deterjan kullan›lmamas›d›r. Sabah<br />

ya da akflama do¤ru yap›lan bir temizlik bak›m›<br />

uygun olacakt›r.<br />

Konuma ba¤l› gölgelenme ise binan›n çevresindeki<br />

her tür gölgeyi kapsar. Komflu binalar, a¤açlar,<br />

hatta uzaktaki yüksek binalar panellerin<br />

gölgelenmesine neden olur. Yüksekten geçen<br />

elektrik kablolar› bile küçük ama etkili bir hareketli<br />

gölge yaratarak verimi düflürebilir. Ama en çok da,<br />

do¤rudan düflen gölgeler, verim için çok kritiktir.<br />

Antenlere, bacalara, uydu çanaklar›na,<br />

paratonerlere, çat› ve cephe uzant›lar›na, ç›k›nt›l›<br />

bina formlar›na özellikle dikkat edilmelidir. Baz›<br />

gölgelenmeler, ya gölgeye neden olan nesnenin ya<br />

da panelin yer de¤ifltirilmesiyle önlenebilir.<br />

Bu flekilde önlenemeyen gölgeler için hücre ve<br />

modüllerin sistem tasar›m›nda nas›l ba¤lanaca¤›<br />

göz önünde bulundurulmal›d›r.<br />

Konuma ba¤l› gölgelenmeler için günefl<br />

panellerinin orta noktas›na göre çevredeki<br />

48<br />

nesnelerin gölge analizi yap›lmal›d›r. Büyük<br />

sistemlerde hata pay›n› azaltmak için bu analiz<br />

birden fazla noktaya göre yap›l›r. Bu analiz için<br />

fotografik yöntemlerden, güneflin yörüngesinin bir<br />

saydamda çizilmesi ya da alan›n plan› ve güneflin<br />

izledi¤i yolun krokisinden yararlan›l›r.<br />

S›cakl›k<br />

Neredeyse her tip günefl panelinde artan s›cakl›kla<br />

birlikte üretim kapasitesi de düfler. Ortam<br />

s›cakl›¤›n›n 26-27 ºC’yi aflmad›¤› durumlarda bu<br />

faktör çok önemli de¤ildir. Fakat tam günefllenme<br />

koflullar›nda, ortam›n rahatl›kla bu s›cakl›klar›n<br />

üstüne ç›kmas› mümkündür. Bu nedenle,<br />

panellerin arka yüzeyleri olabildi¤ince havadar<br />

b›rak›lmal›d›r. S›cak havalarda panellerin üretiminin<br />

düflmemesi için panellerin arka yüzünde yeterince<br />

aç›kl›k kalmal›d›r. Bu faktörün tek olumlu yan›,<br />

aç›k ve so¤uk k›fl günlerinde elektri¤e ihtiyaç<br />

duyulabilirken üretimin belirlenen de¤erlerden<br />

% 30 ya da % 40 üzerinde olmas›d›r.<br />

Pratik bir kural olarak, çok s›cak iklim koflullar›nda<br />

flebeke ba¤lant›l› sistemlerde, günefl paneli<br />

üreticilerinin belirtti¤i spesifikasyonlardan % 25 ile<br />

% 30, akülü sistemlerde ise % 40 ya da % 50<br />

daha az üretim gerçekleflir. Solar pompalar gibi<br />

akü kullanmadan do¤rudan panele ba¤l›<br />

sistemlerde ise, pompan›n s›cak günlerde de<br />

yeterince güçlü çal›flmas›n› sa¤lamak için, verilen<br />

de¤erlerden % 20 daha az üretim yapaca¤›<br />

hesaba kat›lmal›d›r.<br />

Tam günefllenme koflullar› kolayl›kla sa¤lanamaz.<br />

Tam, parlak ve gölgeden ar›nm›fl bir günefl ›fl›n›m›<br />

yoksa üretim de az olacakt›r. Güneflli bir günde<br />

genellikle % 100 de¤il de % 80 ya da % 85’lik bir<br />

›fl›n›ma maruz kal›r›z. Yüksek yerlerde, çöllerde ya<br />

da çukur bölgelerde ›fl›n›m % 100’e yak›nd›r.<br />

Hatta, yüksek çöl platolar›nda % 105’lik bir orana<br />

ulaflmak bile mümkündür. Böyle co¤rafi bölgeler<br />

boflu bofluna günefl kufla¤› diye adland›r›lmam›flt›r.<br />

Almanya’da kurulumcular da dahil olmak üzere PV sektöründe 10,000 firma çal›flmaktad›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaikler<br />

Montaj Temelleri<br />

Paneller, günefle dik bir aç›yla<br />

yerlefltirildiklerinde gelen ›fl›¤› tamamen<br />

yakalay›p maksimum üretim yapabilir.<br />

Bu, flu anlama gelir; günefli do¤udan bat›ya do¤ru,<br />

gökyüzündeki konumuna göre takip edersek daha<br />

fazla elektrik üretebiliriz. Fakat ne yaz›k ki, günefli<br />

takip eden sistemler hem maliyetlidir hem de<br />

elektriksel ya da mekanik ar›zalara çok daha<br />

yatk›nd›r. Özellikle, günefl panellerinin maliyetlerinin<br />

sürekli düfltü¤ünü hesaba katarsak, e¤er yaz›n su<br />

pompalama gibi enerji tüketimi yüksek bir ifl söz<br />

konusu de¤ilse, bireysel uygulamalarda günefl takip<br />

sistemlerine yat›r›m yapmak çok makul<br />

görünmeyebilir. Bu sistemler, daha çok üretim<br />

yapan günefl santralleri gibi büyük yat›r›mlarda,<br />

üretimi maksimum düzeye ç›karmak amac›yla<br />

kullan›l›r. Daha önce de belirtti¤imiz gibi fotovoltaik<br />

modüllerin en verimli oldu¤u yerleflim flekli, ö¤le<br />

saatlerinde günefl ›fl›nlar›n› dik olarak ald›¤›<br />

konumdur. Genelde, paneller için y›l boyunca en<br />

uygun olacak aç›, yaklafl›k olarak bulunulan yerin<br />

enlem aç›s›yla ayn›d›r. Tabi ki günefl ›fl›nlar›n›n<br />

gelme aç›s› mevsimlere göre de¤iflece¤i için,<br />

panellerin konumu, içinde bulunulan mevsime göre<br />

de¤ifltirilirse daha iyi verim al›n›r. K›fl aylar› için<br />

kabaca, bulunulan enlemin aç›s›na 10 ° daha<br />

ekleyerek aç›y› art›rabiliriz. Yaz›n ise benzer bir<br />

Almanya’daki firmalardan % 80’i hücre ya da modül gibi parça üreticileridir.<br />

yaklafl›mla, panelleri 10 ° daha e¤ik konuma<br />

getirmek ideal olacakt›r. Türkiye örne¤inde, panel<br />

e¤im aç›s› de¤erleri k›fl koflullar›nda 25 °, baharda<br />

40 °, yaz için ise 55 ° olarak verilmektedir.<br />

Bu aç› ayarlar›, panellerin ba¤›ms›z olarak<br />

oturtuldu¤u montaj üniteleri için kolayl›kla<br />

uygulanabilirken, çat› gibi sabit e¤imli yüzeylere<br />

monte edilen panellerde ne yaz›k ki mümkün<br />

olmayabilir. Asl›nda, e¤imi büyütmek, yani paneli<br />

kald›rmak için çözüm üretilebilir. Ancak, e¤imi<br />

küçültmek fiziksel k›s›tlardan dolay› mümkün<br />

olmayacakt›r. Konutlarda, pratik olarak, yaz›n<br />

enerji üretimini azami düzeye ç›karacak<br />

ayarlamalar yap›l›r. Sonuç olarak, panel dizileri,<br />

genelde, sabit duran bir çerçeve ya da düzenek<br />

üzerine monte edilir. Çat› üstünde, çat›ya entegre<br />

veya düz yüzey, cephe ve zeminlerde her ne<br />

flekilde olursa olsun, panellerin montaj›nda estetik<br />

ve özel çözümler bulmak mümkündür. Mimari<br />

gerekliliklere uygun ve göz zevkine hitap eden<br />

montaj yöntemleri uygulamak hiç de zor de¤ildir.<br />

Çat› Üstü Montaj<br />

Bu montaj yönteminde, günefl panelleri, çat›n›n<br />

10-15 cm yukar›s›nda bir alt-strüktür üzerine<br />

yerlefltirilir. S›rtta kalan bu boflluk sayesinde,<br />

panellerin so¤umas› için gerekli hava ak›m›<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 49


Fotovoltaikler<br />

sa¤lan›r. Hücre verimi konusunda bahsedildi¤i<br />

üzere, panellerin s›cakl›¤› ne kadar düflük olursa<br />

üretim verimi de o kadar artar. Çat› üstüne<br />

montaj, hem basit, hem ekonomik hem de<br />

neredeyse her çat› için uygundur.<br />

50<br />

Çat› üstü montaj<br />

Cephe montaj›<br />

Çat›ya entegre montaj<br />

Düz çat› montaj›<br />

Zemin montaj›<br />

Çat›ya Entegre Montaj<br />

Günefl panellerinin, mimari bir bak›flla çat›<br />

altyap›s›na entegre edilmesi, çat› üstü montaja<br />

göre daha detayl› ve karmafl›kt›r. Bu varyasyonda<br />

paneller, çekici görünüfllerine ek olarak, çat›n›n<br />

baz› ifllevlerini üstlenerek maliyet avantaj› da<br />

sa¤layabilir. Yeterli havaland›rma koflullar› bu<br />

yöntemde de mutlaka sa¤lanmal›d›r. Bu<br />

uygulamalar konusunda, uzman mimari çözüm<br />

merkezleri ve pek çok farkl› marka<br />

bulunmaktad›r.<br />

Düz Çat› Montaj›<br />

Günefl panelleri, düz çat›larda güneye do¤ru ve<br />

azami düzeyde üretim için optimum aç›da kolayca<br />

monte edilebilir. Bu yöntemde kullan›lan tafl›y›c›<br />

yap›, maliyet bak›m›ndan çok uygundur ve günefl<br />

enerjisi sektöründe ‘tafl›y›c› sehpa’ olarak bilinir.<br />

Özellikle, çevresinde bariyer olmayan endüstriyel<br />

tesislerdeki gibi genifl düz çat›larda bu sehpalar<br />

çok kullan›fll›d›r. Sadece, montaj öncesi, statik<br />

analiz hesaplar›n›n yap›lmas› iyi olur.<br />

Cephe Montaj›<br />

Günefl panellerinin bina cephelerine montaj›nda,<br />

cephenin so¤uk ya da s›cak olmas›na göre<br />

getirilen mimari çözümler farkl›d›r. So¤uk<br />

cephelerde, özel paneller kullan›larak, hem enerji<br />

üretimi hem de binan›n so¤uktan korunmas›<br />

sa¤lan›r. Binan›n bütün bir d›fl duvar›n›n özel<br />

panellerle kaplanmas› ve bu kaplaman›n tüm<br />

duvar ifllevlerini yerine getirmesi durumu s›cak<br />

cephe uygulamas›na tekabül eder.<br />

Zemin Montaj›<br />

Zeminde yap›lan montajlar sayesinde bir çiftçi bile<br />

enerji üreticisi konumuna gelebilir. Yerel<br />

belediyeler ya da mahalleler, bir alan› örne¤in eski<br />

bir çöplü¤ü panellerle donatarak günefl santraline<br />

dönüfltürebilir. Modern zemin uygulamalar›n›n<br />

ço¤unda, günefli takip eden sistemler, mükemmel<br />

bir havaland›rma ve kolayca eriflim imkanlar›<br />

bulunur.<br />

Sadece 2007 y›l›nda Almanya’da 842 MW’l›k hücre üretildi.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Sistemler


Fotovoltaik Sistemler<br />

Ada Sistemleri<br />

Günefl enerjisinden elektrik üreten<br />

sistemlerin esas olarak iki ana uygulama<br />

alan› vard›r. Bunlar, flebeke d›fl› depolamal›<br />

(akülü) ada sistemleri ve flebeke ba¤lant›l›<br />

fotovoltaik elektrik üretim sistemleri olarak<br />

tan›mlan›r. fiu an dünyada baz› ülkelerde<br />

uygulanan günefl elektri¤i sat›fl tarifeleri ve sat›n<br />

alma garantileri nedeniyle flebeke ba¤lant›l› sistem<br />

uygulamalar› flebeke d›fl› akülü sistemlere göre<br />

ciddi bir a¤›rl›k ve h›z kazanm›fl olsa da, günefl<br />

enerjisinden elektrik üretimi ile ilgili ilk uygulamalar<br />

akülü sistemlerle ve flebekenin olmad›¤› alanlarda<br />

bafllam›flt›r<br />

fiebekeden ba¤›ms›z bir ada sisteminin tipik fotovoltaik<br />

enerji üretim ve tüketim profilleri<br />

fiekilde görüldü¤ü gibi akülü sistemler bize günefl<br />

›fl›nlar›n›n olmad›¤› zamanlarda, örne¤in geceleri,<br />

ihtiyac›m›z olan elektri¤i veya günefl elektri¤inin<br />

yetersiz kald›¤› baz› aletleri geçici olarak<br />

çal›flt›rmam›z› sa¤layan sistemlerdir. Bu<br />

sistemlerin ayn› zamanda ‘ada sistemleri’ olarak<br />

52<br />

an›lmas›, flebekeden ba¤›ms›z olarak enerji<br />

sa¤layabilmelerinden kaynaklan›r. ‹flte bu özellikleri<br />

nedeniyle, bu sistemlerin planlanmas›nda dikkate<br />

al›nan ana kriter, enerji tüketiminin üretilen<br />

enerjiyle dengelenebilmesidir. Günefl enerjisinin<br />

s›n›rl› ve de zaman zaman kesintili oldu¤u hesaba<br />

kat›l›rsa bu sistemlerin tasarlanmas›nda günlük<br />

elektrik tüketimi, ›fl›n›m seviyesi ve akü kapasitesi<br />

gibi parametrelerin gerçek de¤erlerinin bilinmesi<br />

ve gerekli bileflenlerin birbirleriyle uyumlu<br />

efllefltirilmesi çok önemlidir. Üstelik bu durum y›l<br />

boyunca elektrik üretimi talep edildi¤inde daha da<br />

karmafl›k bir hal al›r. Kuzeydeki enlemlerde,<br />

örne¤in ‹ngiltere’deki sistemler için yaz aylar›ndaki<br />

›fl›n›m de¤erleri, k›fl aylar›ndaki de¤erlerden<br />

neredeyse 9 kat daha fazlad›r. Avustralya,<br />

Amerika’n›n güneyi veya Güney Afrika gibi<br />

yerlerde ise bu fark faktörü 2 oran›na kadar düfler.<br />

Türkiye’yi ele ald›¤›m›zda, yaz ile k›fl aras›ndaki<br />

›fl›n›m fark› bölgeye göre 3 ile 4 kat aras›nda<br />

de¤iflmektedir. Oysa kuzey ülkelerinde k›fl<br />

aylar›nda enerji talebi daha fazlad›r ve bu talebe<br />

göre tasarlanan sistemlerde, y›l›n geri kalan<br />

zamanlar›nda enerji fazlal›¤› oluflacakt›r. Bu da hiç<br />

de ekonomik ve ekolojik olmayan durumlar›n<br />

ortaya ç›kmas›na yol açar. Yaflam ömrünün çok<br />

k›sa bir oran›nda kullan›lan bir PV sistemin<br />

üretiminde kullan›lan enerjinin geri ödemesi de<br />

çok uzun zaman alacakt›r. Böyle koflullarda<br />

jeneratör ya da rüzgâr türbini gibi baflka enerji<br />

kaynaklar›n› da içeren çözümleri düflünmek daha<br />

faydal›d›r.<br />

Almanya’da PV endüstrisi cirosu flu anda 5,7 milyar Euro’ya ve ihracat gelirlerinin toplam› ise 2,5 milyar Euro’ya ulaflm›flt›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Sistemler<br />

fiebekeden ba¤›ms›z sistem tasar›m› için afla¤›da<br />

listelenen ad›mlar izlenir.<br />

1. Günlük tüketimin, mevcut elektrikli<br />

aletlerin tüketim de¤erlerinin Watt (W) ve<br />

kullan›m sürelerinin saat birimleri göz önüne<br />

al›narak Wh biriminde hesaplanmas›.<br />

2. Sistemin kurulaca¤› konumdaki y›ll›k<br />

efektif günefllenme süresinin ve günefl paneli<br />

kapasitesinin belirlenmesi.<br />

3. Sistemin montaj yerinin ve buna uygun montaj<br />

konstrüksiyonunun seçilmesi (Çat› montaj›, sabit<br />

aç›l› bahçe montaj›, direk üzerine montaj, günefl<br />

izleme sistemi kullan›lmas› vb.).<br />

4. Montaj alan›n›n etraf›nda gün içerisinde gölge<br />

yapmas› muhtemel yap›lar›n ve günün ilgili<br />

saatlerindeki gölge miktar›n›n, gün boyu<br />

güneflin hareketinden kaynaklanan gölge<br />

miktar›n›n belirlenmesi ve hesaplanmas›.<br />

5. Sistemin kurulaca¤› konumda halihaz›rda baflka<br />

yenilenebilir kaynaklar varsa ve hibrit bir sistem<br />

tasarlanmas› düflünülüyorsa, di¤er enerji<br />

kaynaklar›ndan hangilerinin destek sistem olarak<br />

kullan›laca¤›n›n belirlenmesi (küçük/orta rüzgâr<br />

türbini, mikrohidro uygulamalar, jeneratör).<br />

6. Akü flarj kontrol ünitesi (regülatör) kapasitesinin<br />

belirlenmesi.<br />

7. Evirici (invertör) kapasitesinin hesaplanmas›.<br />

8. Kablolama altyap›s›n›n oluflturulmas›.<br />

9. Tasarlanacak sistemde daha sonra kullan›lmak<br />

üzere (uygun olmayan hava koflullar›nda,<br />

gece vb.) enerjinin depolanaca¤› akü grubunun<br />

tipinin ve kapasitesinin belirlenmesi.<br />

fiimdi biz de ad›m ad›m ilerleyerek birlikte bir<br />

sistem tasar›m örne¤i yapal›m ve ada sistemlerini<br />

daha yak›ndan tan›yal›m.<br />

Günlük enerji tüketimi hesaplamas›:<br />

PV sistem ile enerjilendirilecek elektrikli aletler ve<br />

tükettikleri enerji de¤erlerinden oluflan bir tablo<br />

haz›rlayarak bafllang›ç yapmak sistem tasar›m› için<br />

en önemli noktad›r. Rehberimizin Ekler<br />

A: Günefl paneli<br />

B: ‹nvertör<br />

DC Ba¤lant›l› fiebekeden Ba¤›ms›z Sistem<br />

Jeneratör<br />

AC Ba¤lant›l› fiebekeden Ba¤›ms›z Hibrit Sistem<br />

bölümünde, Elektrikli Aletler için Enerji Tüketim<br />

Tablosu’ndan bu hesaplamada yard›mc› olabilecek<br />

ortalama de¤erler görülebilir. Ayr›ca yine ayn›<br />

bölümdeki, burada yap›lan örnek tasar›m<br />

yaklafl›m›ndan farkl› bir biçimde sistemin çekece¤i<br />

ak›m de¤eri üzerinden yola ç›kan alternatif bir<br />

hesaplama yöntemi de kullan›labilir. Yine de<br />

kullanaca¤›n›z aletlerin gerçek tüketim de¤erlerini<br />

üzerindeki etiketlerden, kullan›m k›lavuzlar›ndan<br />

veya modeline ba¤l› üretici internet sayfalar›ndan<br />

edinmek, daha kesin sonuçlar için tavsiye<br />

edilmektedir.<br />

Almanya’da fotovoltaiklerin modernizasyonuna ve üretime 1,8 milyar Euro, araflt›rma ve gelifltirmeye ise 175 milyon Euro ayr›lm›flt›r.<br />

C: fiarj kontrol ünitesi<br />

D: Akü<br />

Akü Gruplar› Günefl Panelleri<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 53<br />

Rüzgâr<br />

Türbini


Fotovoltaik Sistemler<br />

Örnek olarak afla¤›daki gibi bir tablo oluflturabilir<br />

ve sonraki ad›mlar için bunu temel alabiliriz.<br />

54<br />

Cihaz ismi Çekti¤i elk. Günlük Toplam<br />

enerjisi öngörülen enerji<br />

(Watt) çal›flma süresi ihtiyac›<br />

(saat) (Wh)<br />

KFL* 1 15 6 90<br />

KFL 2 15 5 75<br />

KFL 3 15 5 75<br />

KFL 4 15 4 60<br />

KFL 5 20 3 60<br />

KFL 6 20 2 40<br />

Buzdolab› 80 24 1920<br />

TV 150 5 750<br />

DVD 120 0.5 60<br />

Bilgisayar<br />

Mikrodalga<br />

200 4.5 900<br />

F›r›n 2000 0.5 1000<br />

Elektrik<br />

Süpürgesi<br />

Çamafl›r<br />

1800 0.3 540<br />

Makinas›<br />

Paket<br />

800 0.4 320<br />

Hidrofor 740 4 2960<br />

Ütü 2000 0.3 600<br />

Di¤er 100 3 300<br />

TOPLAM GÜNLÜK ENERJ‹ GEREKS‹N‹M‹ 9.750Wh<br />

Panel seçimi<br />

Fotovoltaik paneller etiketinde belirtilen de¤erde<br />

nominal güç üretir. Örne¤in 1 adet 100 W p günefl<br />

paneli ile 2 adet 50 W p’lik günefl paneli eflde¤er<br />

güç üretecektir. Bu noktada üretilecek olan<br />

günlük enerjinin miktar›n› belirleyen iki önemli<br />

etken ilgili konumdaki günlük verimli günefllenme<br />

süresi ve günefl radyasyonu miktar›d›r. Ayr›ca<br />

günefl panellerinin W p olarak nominal gücü<br />

standart test koflullar›nda (IEC 9043 standard›na<br />

göre 1000 W/m 2 günefl radyasyonunun üzerine<br />

düfltü¤ü, panelin hücre s›cakl›¤›n›n 25 ºC oldu¤u<br />

durum) belirlenmifltir. Bu nedenle günefl paneli<br />

dizisinden günlük olarak üretilecek enerjiyi<br />

etkileyen ikincil unsurlar ise s›cakl›k, kirlilik ve toz,<br />

gölgelenme, günefl paneli eflleflme kay›plar›,<br />

Maksimum Tepe Güç ‹zleme (MPPT) kay›plar›, akü<br />

flarj deflarj kay›plar›, kablo kay›plar› ile DC-DC,<br />

DC-AC çevrim kay›plar› olacakt›r. Tasar›m› yap›lan<br />

yer için aylara ba¤l› günefllenme süresi, Elekrik<br />

‹flleri Etüt ‹daresi’nin web sitesinde yeralan<br />

Günefl Enerjisi Potansiyeli Atlas›ndan<br />

(http://repa.eie.gov.tr/MyCalculator/Default.aspx)<br />

faydalan›larak elde edilebilir.<br />

Sistemin Antalya’da kurulaca¤›n› varsayal›m ve<br />

üstteki tablodan yararlanal›m. Bu grafik yatay<br />

yüzeyler üzerine bir günde düflen ›fl›n›m miktar›n›<br />

kWh/m 2 birimi ile göstermektedir. Günefl panelleri<br />

Antalya ilimiz için yataya 33 ° aç›yla<br />

yerlefltirildi¤inde y›lboyunca optimum miktarda<br />

elektrik üretir. 33 ° e¤imli yüzeye düflen ›fl›n›m<br />

de¤erleri ise yan sayfadaki tabloda verilmifltir.<br />

Bununla birlikte kristal silikon günefl panelleri<br />

* KFL, ’Kompakt Floresan Lamba’n›n k›saltmas›d›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Sistemler<br />

s›cakl›k nedeniyle yaz aylar›nda etiket<br />

de¤erlerinden yaklafl›k % 17,5, k›fl aylar›nda ise<br />

yaklafl›k % 9 daha az elektrik üretir. ‹nce film<br />

günefl panelleri ise yaz aylar›nda etiket<br />

de¤erlerinden yaklafl›k % 7, k›fl aylar›nda ise<br />

yaklafl›k % 3,6 daha az elektrik üretir. Bu tabloda<br />

Antalya, 33 ° aç›l› fotovoltaik elektrik üretim<br />

sisteminin ›fl›n›m ve elektrik üretim de¤erleri<br />

AYLAR Yüzeye düflen 1 kW kristal 1kW ince film<br />

›fl›n›m miktar› PV elektrik PV elektrik üretimi<br />

günlük kWh/ m 2 üretimi kWh/gün kWh/gün<br />

OCAK 3.76 3.43 3.63<br />

fiUBAT 4.39 3.94 4.21<br />

MART 5.45 4.80 5.19<br />

N‹SAN 5.79 5.04 5.49<br />

MAYIS 6.14 5.16 5.75<br />

HAZ‹RAN 6.43 5.31 5.98<br />

TEMMUZ 6.39 5.24 5.93<br />

A⁄USTOS 6.37 5.22 5.91<br />

EYLÜL 6.30 5.26 5.88<br />

EK‹M 5.37 4.59 5.06<br />

KASIM 4.10 3.62 3.91<br />

ARALIK 3.34 3.03 3.22<br />

söz konusu s›cakl›k kay›plar› da göz önünde<br />

tutulmufltur.<br />

Bu noktada Mart ile Ekim aras›nda kullan›m<br />

oldu¤u varsay›l›p, en az elektrik üretilen ay olan<br />

Ekim ay› de¤erleri göz önünde tutularak<br />

kristal günefl paneli seçersek,<br />

9.75 kWh/gün / 4.59 kWh/gün = 2124 W<br />

günefl paneli gücüne gereksinim oldu¤u<br />

hesaplan›r.<br />

‹kinci bir yöntem olarak, konumun güncel<br />

Kristal panellerden oluflmufl 3 kW’l›k bir sistem için, güneye bakan e¤imli bir çat›da 23 m 2 alana ihtiyaç vard›r.<br />

meteorolojik verileri girilmifl baz› özel PV<br />

yaz›l›mlar› (PVWatt, PVDesingPro, PVSOL, PVSYST<br />

vb.) kullan›lmas›yla daha hassas hesaplar<br />

yap›labilir.<br />

Yukar›da da de¤inildi¤i üzere s›cakl›k d›fl›nda<br />

sistem verimine etki eden di¤er faktörler (kirlilik,<br />

gölgelenme, panel eflleflme kay›plar›, Maksimum<br />

Tepe Güç ‹zleme (MPPT) kay›plar›, flarj deflarj<br />

kay›plar›, kablo kay›plar›, evirici kay›plar›) göz<br />

önüne al›nd›¤›nda, günefl<br />

panelinden elde edilen gücün<br />

genel bir yaklafl›mla % 30-40<br />

kadar bir k›sm›n›n›n<br />

kaybolaca¤› unutulmamal›d›r.<br />

Bu kay›plar› da hesaba kat›nca<br />

güç gereksinimi<br />

2124 W p / (1-0.35) =<br />

3268 W p<br />

de¤erine gelecektir ki bu çok<br />

daha gerçekçi bir sonuçtur.<br />

Kullan›lacak PV modül<br />

gücünün en az 3268 W p<br />

olmas› gereklidir.<br />

Kullan›lacak günefl paneli tipi<br />

ve birim kapasitesinin<br />

belirlenmesinde, birim W p<br />

bafl›na maliyet ve varolan alan gözetilerek seçimin<br />

yap›lmas› do¤ru bir yaklafl›m olacakt›r. ‹nce film<br />

günefl panellerinin W p maliyeti daha düflük ve<br />

s›cakl›k kay›plar› daha azd›r, ancak kristal PV<br />

modüllere göre daha fazla yer kaplar. Di¤er bir<br />

gözden kaç›r›lmamas› gereken nokta ise sistem<br />

akü bankas›n›n geriliminin kaç Volt öngörüldü¤ü<br />

ile ilgilidir. Genellikle evde kullan›lan elektrikli<br />

aletlerin gücü 2 kW üzerinde ise akü bankas›n›n<br />

gerilimi yükseltilerek 48 Volt’a ç›kart›l›r. Daha<br />

sonra günefl panelleri seçilirken ve konfigure<br />

edilirken bu gerilim göz önünde tutulur. Günefl<br />

paneli gerilimi üreticiden üreticiye de¤iflir. Standart<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 55


Fotovoltaik Sistemler<br />

olmamakla birlikte 5 W p -130 W p aras› kristal<br />

günefl panelleri 17 V mpp , 160 W p -250 W p aras›<br />

kristal paneller ise 34 V mpp gerilimi üretirler. ‹nce<br />

film panellerde ise daha yüksek gerilimler söz<br />

konusudur. Solar panelleri seri/paralel ba¤layarak<br />

12-24-48 V DC ve daha yüksek DC gerilimli<br />

sistemler yarat›labilir. 9750 Wh/gün enerji ve 4 kW<br />

tepe güç gereksinimi olan standart bir ev için<br />

yayg›n yaklafl›m 48 Volt DC akü bara gerilimi olan<br />

bir sistem tasar›m› yapmakt›r. Gerilimin<br />

yükselmesi ak›m›n azalmas›n› sa¤lar ve kablo<br />

kay›plar›n›n düflmesine olanak tan›r.<br />

Burada 175 W p x 20 adet kristal günefl paneli<br />

seçilmifltir.<br />

Bu noktada 175 W p ’lik günefl panellerimizin 24 V<br />

temelli sistem için uygun olmas›, sistemimizin ise<br />

48 V olarak tasarlanmas›ndan ötürü, 20 adet<br />

panelin 2‘li seri gruplar halinde 10 paralel grup<br />

oluflturularak ba¤lanmas› gereklidir.<br />

Tipik bir Kristal PV Modül<br />

fiarj Kontrol Ünitesinin Seçimi<br />

fiarj kontrol ünitesinin seçimi sistem verimlili¤ini<br />

belirlemede önemli bir kriterdir. Birkaç panelden<br />

oluflan küçük kapasiteli flebekeden ba¤›ms›z PV<br />

sistemleri için tek bir regülatör yeterli olmaktad›r.<br />

Daha büyük PV sistemleri için sistemi birden fazla<br />

alt sisteme bölüp her birini ayr› flarj kontrol cihaz›<br />

ile kontrol etmek en uygun çözümdür. fiarj kontrol<br />

56<br />

üniteleri ile ilgili daha detayl› bilgiler bu bölümde<br />

ayr› bir bafll›k alt›nda verilmifltir. Burada ise<br />

piyasada varolan ürünler gözetilerek seçim mant›¤›<br />

anlat›lmaktad›r.<br />

Piyasada en çok talep edilen ve bulunan<br />

kapasiteler 6A, 8A,10A, 20A, 45A, 60A’dir.<br />

Burada kullan›lacak olan flarj regülatörünün do¤ru<br />

tayin edilebilmesi için iki parametreye ihtiyaç vard›r.<br />

Bunlar:<br />

• PV sisteminin W p de¤eri<br />

• Akü grubunun gerilim de¤eridir.<br />

Örne¤imize geri dönersek;<br />

Ak›m = Güç/ Gerilim<br />

= 3500 W p / 48 V = 66 A<br />

Yani en az 66 A de¤erinde bir regülatör<br />

kullanmak gerekti¤i hesaplan›r. Genel bir<br />

yaklafl›mla ç›kan de¤erin %15 üstü al›n›r. Bunu<br />

piyasada bulunan en yak›n üst de¤ere yuvarlamak<br />

en do¤rusu olaca¤›ndan 2 adet 45 A’lik flarj<br />

kontrol cihaz› kullan›lmas› gereklidir. ‹ki seri PV<br />

panelden oluflan befl paralel grup birinci flarj<br />

kontrol cihaz›n›n girifline, iki seri PV panelden<br />

oluflan di¤er befl parallel grup ise ikinci flarj<br />

kontrol cihaz›n›n girifline ba¤lan›r. fiarj kontrol<br />

cihazlar›n›n ç›k›fllar› ortaklanarak 48V DC akü<br />

(batarya) baras›na ba¤lan›r.<br />

‹nvertör Seçimi<br />

‘Evirici’nin do¤ru ak›m› alternatif ak›ma çeviren<br />

cihaz oldu¤unu yeniden hat›rlat›p, eviricilerle ilgili<br />

daha detayl› bilgilerin ayr› bir bafll›k alt›nda<br />

incelendi¤ini belirtelim. Evirici kapasitesini<br />

belirlemede temel yaklafl›m ayn› anda çal›flmas›<br />

muhtemel cihazlar› belirleyip, bu cihazlar›n çekmifl<br />

oldu¤u kümülatif gücü alt alta toplamaktan geçer.<br />

Örnek evdeki cihazlar›n toplam çekmifl oldu¤u<br />

elektrik gücü 8060 W olmas›na karfl›n, hepsinin<br />

Dünya ile Günefl aras›ndaki mesafe 150 milyon km’dir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Sistemler<br />

ayn› anda çal›flmas› çok düflük bir ihtimaldir. Zaten<br />

tamam›yla flebekeden ba¤›ms›z tasarlanan bir<br />

sistemdeki tüketici de bu flekilde bir kullan›m›n<br />

gerektirdi¤i bilince sahiptir. Sistemde yüksek enerji<br />

tüketimi olan cihazlar›n bir k›sm›n›n kullan›m›n›<br />

gündüz, di¤er k›sm›n›n kullan›m›n› gece olarak<br />

ikiye ay›rmak, ihtiyaç olan evirici kapasitesini ve<br />

yat›r›m maliyetini azaltan bir unsur olacakt›r.<br />

Burada CFL1 – CFL6 ayd›nlatma armatürlerinin<br />

hepsi, buzdolab›, TV, DVD, bilgisayar, mikrodalga,<br />

paket hidrofor ve di¤erlerinden oluflan grup<br />

muhtemelen gece kullan›lacakt›r. Di¤er grup da<br />

gündüz kullan›m› için ayr›l›rsa bu durumda ihtiyaç<br />

olan evirici kapasitesi 3490 Watt olmaktad›r.<br />

Di¤er gözden kaçan yükler ve baz› cihazlar›n<br />

(elektrik motorlar› gibi) ilk çal›flt›¤› andan kararl›<br />

seviyeye gelene kadar etiket de¤erinin üzerinde<br />

güç çekmesi (demeraj ak›mlar›) gibi unsurlar› göz<br />

önüne almam›z gereklidir. Bu durumda piyasada<br />

bulabilece¤imiz bir üst anma gücü de¤erindeki<br />

5000 VA 4000 W 48 V DC/220 V AC tam sinüs<br />

eviriciyi (invertör) seçmemiz uygun olur.<br />

Akü Grubu Seçimi ve Boyutland›r›lmas›<br />

Bir veya birkaç panelden oluflan küçük sistemler<br />

için detaylar›n› ‘Aküler’ bafll›¤› alt›nda<br />

bulabilece¤iniz 12 V kuru tip kurflun asit akü veya<br />

12 V jel tipi akü seçimi yapmak kendini kan›tlam›fl,<br />

ekonomik ve yayg›n bir yaklafl›md›r. Örne¤imizdeki<br />

gibi 48 V sistem tasar›mlar›nda ise 6 V’luk veya 2<br />

V’luk stasyoner tip kurflun asit aküler (OPzS) ile<br />

bak›m gereksinimini ortadan kald›rma amaçl› jel<br />

tipi OPzV aküler yayg›n olarak tercih edilmektedir.<br />

Günefl Evi Sistemi<br />

Sa¤lam verilere dayanan teorilere göre, Günefl, 5 milyar y›l sonra tükenecektir.<br />

Mevcut sistemimizde günlük enerji gereksiniminin<br />

9750 Wh ve sistem tasar›m›m›z›n 48 V oldu¤unu<br />

göz önüne alarak akü grubu kapasitemizi<br />

hesaplayal›m.<br />

9750 Wh / 48 V = 203 Ah<br />

Akü kapasitesini etkileyen s›cakl›k, kullan›m s›kl›¤›,<br />

deflarj seviyesi gibi unsurlar› göz önüne alarak<br />

derin deflarj (deep cycle) edilebilen solar 2 V OPzS<br />

akü tipini seçip, akünün maksimum deflarj<br />

seviyesini de % 50 öngörürsek alttaki de¤ere<br />

ulafl›l›r.<br />

203 Ah x 2 = 406 Ah.<br />

Buna göre minimum 400 Ah kapasitesinde kurflun<br />

asit akü kullanmak gerekmektedir. Yaln›z bulutlu<br />

günlerde sistemin yeterli enerji üretemeyece¤i<br />

unutulmamal›d›r. Bu durumda, 2 gün bulutlu hava<br />

koflullar› alt›nda dahi, sistem evin rutin enerji<br />

ihtiyac›n› karfl›layabilmelidir. O halde:<br />

406 Ah x 2 gün = 812 Ah – 48 V<br />

Üstteki de¤erlere sahip akü grubu seçilir<br />

Ada Sistemlerinin Türleri ve Ekonomisi<br />

Ada sistemleri ba¤land›klar› ortak nokta gerilimine<br />

(AC veya DC) göre s›n›fland›r›lmaktad›r. Piyasada<br />

bulunan sistem uygulamalar› afla¤›da özetlenmifltir.<br />

Günefl Evi Sistemi<br />

Afla¤›daki flekilde görüldü¤ü gibi günefl evi<br />

sisteminde tüm tüketiciler ve jeneratörler DC<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 57


Fotovoltaik Sistemler<br />

gerilime ba¤lanmaktad›r. Günümüzde Asya, Afrika<br />

ve Güney Amerika’n›n k›rsal kesimleri baflta olmak<br />

üzere dünyan›n çeflitli yerlerinde yüz binlerce<br />

günefl evi sistemi 200 W tan bafllayan güçlerde<br />

kurulmufltur. Ayr›ca bu tip evlerde ek küçük bir<br />

evirici deste¤i ile tüketiciler standart AC cihazlar›<br />

da DC bara üzerinden besleyebilmektedir.<br />

DC Bara Ba¤lant›l› Küçük AC fiebeke Sistemi<br />

DC Bara Ba¤lant›l› Küçük AC fiebeke Sistemi<br />

fiekilde görüldü¤ü gibi bu tip sistemlerde, daha<br />

yüksek güçlerdeki AC yüklerin DC bara üzerinden<br />

beslenmesi sa¤lanmaktad›r. DC bara sistemi dizel<br />

jeneratör gibi bir enerji kayna¤› ile ayn› zamanda<br />

akü flarj devresini de içermektedir. Genellikle<br />

güçler 1 ila 5 kW düzeyinde ve DC bara gerilimi<br />

de 12 ila 48 Volt aral›¤›ndad›r.<br />

AC Bara Ba¤lant›l› Modüler Hibrit Sistemler<br />

AC bara ba¤lant›l› modüler hibrit sistem yap›s›nda<br />

tüm tüketici ve jeneratörler flekilde görüldü¤ü gibi<br />

110 V ya da 220 V AC barada birlefltirilmektedir.<br />

Günümüzde bu teknoloji 5 kW üzeri güçlerde<br />

daha fazla uygulama alan› bulmaktad›r. Farkl› tipte<br />

yenilenebilir enerji kaynaklar› ve geleneksel<br />

jeneratörler bu uygulamada hibrit olarak bir arada<br />

kullan›labilmektedir. Tüm üreticiler, dönüfltürücüler<br />

58<br />

AC Bara Ba¤lant›l› Modüler Hibrit Sistemi<br />

ve enerji depolama üniteleri AC formda ve<br />

da¤›t›lm›fl a¤ üzerinde olup, istenirse AC flebekeye<br />

de ba¤lanabilmektedir. Ayr›ca, bu yap› artan enerji<br />

talebini karfl›lamak üzere ek bileflen ve jeneratör<br />

eklenmesiyle kolayca geniflletilebilmektedir. Bu<br />

yap›, özellikle elektrik, su pompalama ve su ar›tma<br />

gibi baz› temel ihtiyaçlar› s›n›rda olan geliflmekte<br />

olan ülkelerin k›rsal kesimlerindeki elektrik<br />

tüketicileri için kullan›labilmektedir. Bu tip<br />

sistemlerin güçleri 3-100 kW aras›nda de¤iflmekte<br />

ve bir veya üç fazl› olarak yap›labilmektedir.<br />

Ekonomik aç›dan incelendi¤inde, tek bafl›na (Ada)<br />

fotovoltaik elektrik üretim sistemlerinin kWh<br />

maliyeti, tek bafl›na dizel jeneratör sistemlerinden<br />

daha düflüktür. Uzun süreli batarya depolama<br />

sisteminden kaç›nmak için dizel jeneratör<br />

gruplar›n› içeren fotovoltaik hibrit sistemler<br />

(5-30 kW) sadece dizel ile iflletilen sistemlerden<br />

daha düflük maliyetlerle iflletilebilmektedir. Dizel<br />

jeneratör gruplar›n›n (10-30 kW) kWh maliyetleri<br />

0,4-1,0 Euro / kWh dolay›ndad›r. Elektrik<br />

flebekesinin bulunmad›¤› yerlerde fotovoltaik elektrik<br />

üretim sistemlerinin kullan›lmas› dizel jeneratör<br />

sistemlerinin kullan›lmas›ndan daha ekonomiktir.<br />

‹spanya’da sadece 2007 y›l›nda PV teknolojilerine 5 milyar Euro’dan fazla yat›r›m yap›ld›.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Sistemler<br />

Ada Sistemlerinin Karfl›laflt›r›lmas›<br />

Özellik Günefl Evi DC Bara AC Bara Bara<br />

Ba¤lantili Sistem Ba¤lantili Sistem<br />

Tipik Sistem Gücü 0,2-2 kW 1-5 kW 3-100 kW<br />

AC Ç›k›fl ‹ste¤e ba¤l› Bir Fazl› Bir ya da Üç Fazl›<br />

AC Ç›k›fl Gerilimi Tam Sinüs Olmal›d›r.<br />

Dalga fiekli Benzeflimli Sinüs ya da Kare Dalga fleklinin<br />

15 dakikadan uzun süre kullan›lmas› tavsiye edilmez.<br />

AC fiebeke ya da AC<br />

Jeneratör Ba¤lant›s› Yok ‹ste¤e ba¤l› Var<br />

fiebeke Olmadan Çal›flma Evet Evet Evet<br />

fiebekeye Güç Aktarma Hay›r Hay›r Evet<br />

Akü Deste¤i Var Var Var<br />

Akü Kapasitesi Arka arkaya güneflsiz günlerde enerji ihtiyac›n› karfl›layacak kadar büyük olmal›<br />

Akü Çevrim Say›s› Akünün günlük doldur boflalt çevrimi nedeniyle, yüksek çevrim<br />

say›l› tip akü ya da afl›r› yüksek kapasiteli akü kullan›m› zorunludur.<br />

Akü fiarj Kayb› Günlük enerji üretiminin % 10-% 20 si<br />

Fotovoltaik Modül Sabit Sabit<br />

Gücü Günlük enerji ihtiyac›n› Di¤er enerji kaynaklar›n›<br />

karfl›layacak kadar büyük. tamamlayacak kadar büyük.<br />

Günefl Gücü Aktar›m› fiebeke ba¤lant›s› olsa dahi E¤er flebeke ba¤lant›s›<br />

enerji sadece akülere ya da yüke aktar›labilir. varsa akülere, yüke ya da<br />

E¤er aküler doluysa ve yük flebekeye enerji daima<br />

küçükse enerji bofla gider. aktar›l›r.<br />

MPPT Maksimum Ço¤u uygulamada yok Ço¤u uygulamada yok Var<br />

Güç ‹zleme % 15-% 25 daha fazla güç<br />

fiebeke Güç Kalitesi<br />

Bozulmalar›ndan Koruma fiebeke ba¤lant›s› yok. fiebeke ba¤lant›s› varsa Korumaz.<br />

baz› güç kalitesi<br />

bozulmalar›ndan korur.<br />

Kay›plar Sadece DC ç›k›fl Yüksek Yüksek<br />

varsa düflük, AC ç›k›fl Düflük DC bara gerilimi Düflük DC bara gerilimi<br />

varsa yüksek<br />

Bu miktar›n 2,5 milyar Euro’su yeni elektrik üretim ünitelerine, 2 milyar Euro’su stok borsas› ve 500 milyon Euro’su da yeni üretim santrallerinin ekipman yat›r›mlar›na aktar›ld›.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 59


Fotovoltaik Sistemler<br />

Aküler<br />

Pozitif plaka seti<br />

Akü, enerjiyi kimyasal konumda depolayan<br />

elektrokimyasal bir cihazd›r. Bir elektrik<br />

devresiyle ba¤lant› kuruldu¤unda, kimyasal<br />

enerji, elektrik enerjisine dönüflür. Her hücre bir<br />

pozitif, bir negatif elektrot ve bir ay›raçtan<br />

(seperatörden) oluflur. Akü deflarj edilirken, iki<br />

elektrotun içinde bulunan farkl› malzemeler<br />

aras›nda elektrokimyasal bir de¤iflim meydana<br />

gelir. Elektronlar, pozitif ve negatif elektrotlar<br />

aras›nda hareket ederken, bir d›fl devreyi de<br />

faaliyete geçirir.<br />

Akü Tipleri<br />

Enerjiyi depolamak için farkl› materyaller<br />

kullan›labilir ve aküler genellikle o akünün<br />

yap›s›nda aktif olarak kullan›lan materyalle<br />

tan›mlan›r (Nikel/kadmiyum, nikel/demir veya<br />

lityum/iyon vb.). Baz› aküler ise elektrotlarda<br />

bulunan di¤er materyallerle ve kullan›lan elektrolit<br />

tipine göre adland›r›l›r. En yayg›n olanlar›, kurflun<br />

asit akülerdir. Kullan›lan aktif materyal, hücrelerin<br />

voltaj›n› belirler ve hücrelerin say›s› da akünün<br />

60<br />

Negatif ›zgara<br />

Pozitif levha<br />

Gümüfl alafl›ml› pozitif ›zgara<br />

Akü kutusu<br />

Terminal<br />

Levha blo¤u<br />

Cepli ayraçta pozitif levha<br />

toplam voltaj›n› belirler. Bir kurflun asit akü<br />

hücresinin nominal voltaj› 2V civar›ndad›r.<br />

Starter Aküler<br />

Starter aküler motorlu kara tafl›tlar›, deniz tafl›tlar›,<br />

hava tafl›tlar› ve motorsikletlerde motorlar›n ilk<br />

hareketini sa¤lamak amac›yla çekilen yüksek ak›m<br />

de¤erlerini sa¤layabilecek flekilde gelifltirilmifl ve<br />

üretilmifl akülerdir.<br />

Stasyoner Aküler<br />

Stasyoner aküler, ani güç kesintilerinin sebep<br />

olabilece¤i durufllar› engellemek için kullan›lan,<br />

kesintisiz güç sistemlerinde enerji kayna¤› olarak<br />

haz›rda duran ve gerekti¤i an devreye girerek<br />

kesintiyi sisteme hissettirmeyecek flekilde özel<br />

tasarlanm›fl akülerdir.Yüzdürme gerilimiyle sürekli<br />

flarjl› halde tutulan bu tip aküler, minimum bak›m<br />

ve düflük enerji maliyeti özellikleri sayesinde<br />

telefon santrallerinde, kesintisiz güç sistemlerinde,<br />

kontrol panellerinin sinyalizasyon ifllemlerinde,<br />

alarm ve güvenlik sistemlerinde, günefl enerjisi ya<br />

da rüzgâr enerjisi gibi alternatif enerji<br />

kaynaklar›nda yayg›n olarak kullan›lmaktad›r.<br />

Kuru Tip Aküler<br />

Teknoloji gelifltikçe insan yaflam›n› kolaylaflt›rmak,<br />

kesintiye u¤ratmamak ve güvenli¤ini sa¤lamak<br />

ad›na çeflitli cihazlar üretilmektedir. Üretilen bu<br />

cihazlar, insanlar›n hayatlar›n› geçirdi¤i tüm<br />

yerlerde kullan›lmakta (evler, iflyerleri, oteller,<br />

hastaneler, okullar vb.) ve bu cihazlar elektrik<br />

kesintilerinde aküler vas›tas›yla beslenebilmektedir.<br />

Kuru aküler, içinde elektrolit bulunmad›¤› ve bu<br />

yüzden de gaz ç›k›fl› olmad›¤› için insanlar›n<br />

yaflad›¤› tüm alanlarda rahatl›kla kullan›lmaktad›r.<br />

‹spanya’da 2007 y›l›nda hücre üretimi 145 MW (360 MW kapasiteli), modül üretimi ise 195 MW (700 MW kapasiteli) civar›nda gerçekleflti.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Sistemler<br />

Tamamen kapal› ve bak›m gerektirmeyen bu<br />

aküler, çok genifl bir ›s› yelpazesinde çal›flabilir.<br />

Özel alçak bas›nçl› emniyet valfleriyle teçhiz<br />

edilmifltir. Tampon flarjda çal›flmaya müsaittir. ‹ç<br />

dirençleri düflük oldu¤undan bekleme esnas›nda<br />

kay›plar› çok düflüktür. ‹çlerinde elektrolit olmad›¤›<br />

için yatay veya dikey her pozisyonda kullan›labilir.<br />

Solar Aküler<br />

Genel olarak bak›ms›z aküler tercih edilir. Bunlar,<br />

kendi içinde de kullan›m alan› ve kullan›m amac›na<br />

göre çeflitlenir. En çok kullan›lanlar olarak OPzS,<br />

OPzV, Jel ve Sulu Stasyoner aküler say›labilir.<br />

Jel Aküler<br />

Jel akülerin sulu akülerden teknik aç›dan fark›<br />

yoktur ve çal›flma flekli neredeyse ayn›d›r. Jel<br />

akülerin özelli¤i kapal› ve bak›ms›z olmas›d›r. Bunu<br />

elde etmek için elektrolit kar›fl›m›, sülfürik asit ile<br />

silik asitten oluflmaktad›r. Silik asit ve sülfürik asit<br />

kar›flt›r›ld›¤›nda elektrolit jel halini al›r. Jel aküler<br />

neredeyse hiç bak›m gerektirmez ve tamamen<br />

kapal›d›r. Jel aküler, yüksek iç dirence sahip<br />

olduklar› için yüksek elektrik ak›m› sa¤layamaz ve<br />

marfl motorunun çal›flt›r›lmas› için uygun de¤ildir.<br />

Genelde jel aküler gaz yapmaz ama k›sa devre<br />

sonucu akülerin çok fazla ›s›nmas›ndan dolay› jel<br />

çözülür ve gaz oluflabilir. Buna karfl›n, jel akülerde<br />

valf entegre edilmifltir ve yüksek iç bas›nc›<br />

ayarlar. Jel akülerin flarj edilmesi için kullan›lacak<br />

flarj regülatörlerinin, jel aküleri desteklemesi<br />

gerekmektedir.<br />

OPzS ve OPzV Aküler<br />

Akümülatörlü bir sistem, tüm y›l boyunca her gün<br />

flarj ve deflarj edilecek bir flekilde kullan›lacaksa ve<br />

bu akülerin çok uzun süreyle dayanmas›<br />

isteniyorsa, OPzS ve OPzV akümülatör seçimi en<br />

uygunudur. Bu tip akülerin maliyeti, di¤er<br />

akülerden ortalama 2-3 kat fazla olsa da bu tip<br />

akülere yap›lan yat›r›m›n sonucunda daha kazançl›<br />

olunur. OPzS sulu ve OPzV jel tipi akülerdir.<br />

Hücrenin gerilimi 2 V olup 3000 Ah kapasite<br />

gücünde olan aküler vard›r. Bu tip aküler ile küçük<br />

bir alanda büyük güç kayna¤› kurma imkan›<br />

sa¤lanabilir. OPzS ve OPzV akülerin döngü say›s›<br />

(charge-recharge capacity) di¤er akülerden daha<br />

yüksektir ve çok a¤›rd›rlar. OPzS/V aküler çok a¤›r<br />

oldu¤undan sabit olarak kurulmas› ve<br />

kurulduklar› taban›n bunlar› tafl›yabilecek güçte<br />

olmas› gerekir. Bu tip akülerin kuruldu¤u yerin<br />

tafl›ma gücünü yükseltmek için tabana metal levha<br />

konulur.<br />

Akümülatörler Aras›ndaki Farklar<br />

Genel olarak akümülatörlerin aras›ndaki fark,<br />

kullan›m alanlar›na göre yap›lm›fl olan<br />

tasar›mlar›d›r. Marfl akümülatörleri (otomobillerde<br />

kullan›lan), yüksek ak›m sa¤layabilmek ve marfl<br />

motorunu çal›flt›rabilmek için tasarlanm›flt›r. Bu tür<br />

aküler, k›sa zaman içinde yüksek oranda ak›m<br />

sa¤lar. Levhalar› ince, levha say›s› çok ve döngü<br />

say›s› düflüktür. Solar akümülatörler düflük ak›m<br />

için tasarlanm›flt›r. Levhalar› kal›n, levha say›s›<br />

düflük ve döngü say›s› yüksektir. Günefl panelleri<br />

ile kurulmufl olan bir sistemde, bu sistemin<br />

elektrik enerjisini marfl aküleri ile gerçeklefltirmek<br />

istedi¤iniz takdirde, marfl akümülatörlerin döngü<br />

say›s› düflük oldu¤undan ve ortalama % 50 deflarj<br />

yap›ld›¤›ndan, bu aküler çok k›sa bir süre içinde<br />

kullan›lamaz hale gelir. Bu tip aküleri fotovoltaik<br />

sistemlerde daha uzun bir süre kullanabilmek için<br />

yap›lmas› gereken, maksimum % 10 deflarj<br />

olmalar›n› sa¤lamakt›r. Bunun için ise akü say›s›n›<br />

45 kez art›rmak gerekir ki bu da ekonomik<br />

olmad›¤› gibi akülerin ömrü, düflük olan döngü<br />

say›s› nedeniyle yine de 1 seneyi geçemeyecektir.<br />

Döngü Say›s›n›n Önemi<br />

Döngü say›s›, bir akümülatörün kaç defa deflarj ve<br />

flarj edilebilece¤ini belirten bir de¤erdir.<br />

Akümülatörlerin döngü say›s› özellikle, günefl<br />

panelli sistemler için çok önemlidir. Bunun nedeni,<br />

akülerin sistem taraf›ndan gündüz saatlerinde flarj<br />

edilmelerine karfl›n, ço¤unlukla geceleri tüketiciler<br />

taraf›ndan deflarj edilmesidir.<br />

‹spanyol PV Endüstrisi Birli¤i’ne göre, 2007 y›l›nda % 25’i üretimde, % 65’i kurulum ve montajda, % 10’u di¤erleri olmak üzere toplam 26.800 kifli sektörde istihdam edilmifltir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 61


Fotovoltaik Sistemler<br />

fiarj Kontrol Üniteleri<br />

Ada sistemlerinde PV panel dizisinin gerilimi<br />

akü bankas›n›n gerilimine uydurulmal›d›r.<br />

Tipik olarak kullan›lan akü bankas› gerilimleri 12 V,<br />

24 V , 48 V DC de¤erlerindedir. Örne¤in 12 V DC<br />

gerilimli kurflun asit bir akümüz oldu¤unu<br />

varsayal›m. Günefl panelleri tipik olarak 17 V mpp,<br />

21 V aç›k devre gerilimi üretmektedir. Bu gerilim<br />

seviyeleri 12 V aküyü flarj etmek için gerekli 13,8 V<br />

kayan flarj gerilimi de¤erinden yüksektir. Di¤er<br />

taraftan yükselen s›cakl›kla günefl paneli gerilimi<br />

azalmakta, azalan s›cakl›kla ise artmaktad›r.<br />

Dolay›s›yla yüksek s›cakl›klarda aküyü flarj etmek<br />

için gerekli gerilimi üretememe ve düflük<br />

s›cakl›klarda aküyü afl›r› flarj ederek kaynamas›na<br />

ve s›v› kaybetmesine yol açarak aküyü bozma riski<br />

vard›r. fiarj kontrol ünitelerinin birincil görevi<br />

akünün afl›r› flarj olmas›na engel olmakt›r.<br />

Afla¤›da flarj kontrol ünitesi tipleri ve çal›flma flekli<br />

aç›klanm›flt›r:<br />

• Seri kontrol üniteleri: Akü gerilimi flarj sonu<br />

gerilimini afl›nca akü devresini ay›r›r.<br />

• fiönt kontrol üniteleri: Akü gerilimi flarj sonu<br />

gerilimini afl›nca PV devresini k›sa devre eder.<br />

• MPPT kontrol üniteleri: Akü flarj sonu gerilimine<br />

ulaflmad›¤› sürece gerilimi ve ak›m›<br />

maksimum güç noktas›nda çal›flacak flekilde<br />

ayarlar, flarj sonu gerilimine ulafl›nca akü<br />

devresini ay›r›r. MPPT* üniteler panelden<br />

% 15- % 25 daha fazla güç elde eder.<br />

Buna ek olarak modern bir flarj kontrol ünitesi akü<br />

62<br />

ömrünü maksimize eden geliflmifl flarj kontrol<br />

algoritmalar›yla donat›lm›flt›r. Ayr›ca s›cakl›k<br />

konrollü kayan flarj, y›ld›r›m koruma, istenmeyen<br />

deflarjlar›n engellenmesi, derin deflarj korumas›,<br />

akü flarj durumu ile ilgili bilgilerin kaydedilmesi,<br />

afl›r› gerilim korumas›, k›sa devre korumas›, aküye<br />

geri besleme korumas›, rüzgâr türbinleri ve günefl<br />

panellerinden gelen tüm verileri kaydetme, oluflan<br />

alarmlar› ve verileri uzaktan iletiflim ile merkeze<br />

yollama gibi ifllevlere sahiptir. Günefl enerjili<br />

ayd›nlatma sistemlerinde kullan›m› rahatlatan gece<br />

fonksiyonu da mevcuttur. Bu fonksiyon sayesinde,<br />

bu özelli¤e sahip regülatörlere ba¤l› herhangi<br />

12 veya 24 V DC ak›mla çal›flan bir elektrikli alet,<br />

istenilen saatlerde otomatik olarak aç›l›p<br />

kapanabilmektedir.<br />

Günefl enerjili ayd›nlatmalarda kulan›lan bir baflka<br />

uygulama ise günefl paneli yüzeyinin bir sensör<br />

olarak kullan›ld›¤› uygulamalard›r. Bu uygulamalarda<br />

günefl paneli üzerindeki voltaj de¤erine göre<br />

kontrol ünitesi sistemi aç›p kapatmaktad›r. Buna<br />

göre gündüz saatlerinde günefl panelleri havan›n<br />

ayd›nl›k olmas›ndan dolay› enerji üretirler yani<br />

panelde bir gerilim oluflur. Bu durumda regülator,<br />

sistemin ucuna ba¤l› lamban›n sönük kalmas›n›<br />

sa¤lar. Fakat saatler ilerledikçe ve gün bat›m›na<br />

do¤ru yaklaflt›kça panel gerilimi azal›r. Bu de¤er<br />

bir s›n›r de¤erin alt›na düfltü¤ünde ise regülator<br />

otomatik olarak lamban›n yanmas›n› sa¤lar. Ta ki<br />

gün do¤up panel gerilimi s›n›r de¤erin üzerine<br />

yeniden ç›kana kadar...<br />

*MPPT: Maximum Peak Power Tracking, Maksimum Tepe Güç ‹zleme<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Sistemler<br />

fiarj kontrol cihazlar›n›n birçok özelli¤i kullan›c›<br />

taraf›ndan programlanabilmektedir. Örne¤in akü<br />

voltaj› belirlenen de¤ere ulaflt›¤› an flarj kesilebilir.<br />

Akü ve yük sistemine zarar› önlemek amac›yla akü<br />

voltaj› belirli bir de¤erin alt›na düflünce yük<br />

ba¤lant›s› kesilebilir ve voltaj›n art›fl göstermesiyle<br />

birlikte akünün güç vermeye devam etmesi<br />

sa¤lanabilir. Buna alternatif olarak regülatörlere<br />

zaman ayar› yap›larak sistemin istenilen saatler<br />

aras›nda çal›flt›r›lmas› da sa¤lanabilir<br />

T-Charger: Ülkemizden Yenilikçi Bir fiarj Kontrol Ünitesi<br />

Yeni nesil ince film günefl panelleri düflük fiyatlar›, yüksek s›cakl›k ve düflük ›fl›n›m koflullar›<br />

alt›nda yüksek enerji üretmeleri nedeniyle kristal günefl panellerine göre gittikçe daha fazla<br />

popülerlik kazanmaktad›r. Fakat yeni nesil ince film günefl panellerinin uygulamas› 150<br />

Voltun üzerindeki yüksek panel gerilimleri nedeniyle sadece flebeke ba¤lant›l› sistem<br />

uygulamalar› ile s›n›rl›d›r. Gerek mevcut flarj kontrol ünitelerinin 120 V DC’den<br />

yüksek gerilimleri kabul etmemeleri, gerek 120 Volt üzeri gerilimlerin mevcut standartlar<br />

do¤rultusunda elektrik flok riski yaratmas›, gerekse özellikle<br />

telekom uygulamalar›nda akü bankas›n›n pozitif<br />

kutbunun topra¤a ba¤lanmas› fakat ince film panellerin<br />

pozitif kutbunun topraklanmas›n›n sak›ncal› olmas›<br />

nedenleriyle bugüne kadar yeni nesil ince film paneller flebeke<br />

d›fl› akü flarj uygulamalar›nda kullan›lamam›flt›r. Mavisis’in<br />

gelifltirdi¤i T-Charger MPPT flarj kontol ünitesi dünyada ilk<br />

defa yukar›da say›lan zorluklara bir çözüm getirerek yüksek<br />

gerilimli ince film günefl panellerinin akü flarj uygulamalar›nda<br />

kullan›lmas›na olanak sa¤lam›flt›r.<br />

Mavi Solar T-Charger<br />

T-Charger ve di¤er yenilikçi yerli mal› ürünler için www.mavisis.com.tr adresini ziyaret edebilirsiniz.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 63


Fotovoltaik Sistemler<br />

Ada Sistemlerinde Eviriciler<br />

(‹nvertörler)<br />

Günlük hayat›m›zda elektrik enerjisini 12 V,<br />

24 V , 48 V akülerde depolar›z ve baz›<br />

yükleri do¤ru ak›m (DC-Direct current) ile<br />

akülerden besleyebiliriz. E¤er çamafl›r makinesi,<br />

buzdolab›, televizyon gibi 220 V 50 Hz alternatif<br />

ak›m (AC- Alternative current) ile çal›flan aletleri de<br />

akülerden beslemek istiyorsak akü gerilimini AC’ye<br />

çeviren eviricileri (invertör) , di¤er ad›yla DC-AC<br />

çeviricileri, kullanmam›z gereklidir. Ada sistemleri<br />

için eviriciler 12 V, 24 V veya 48 V' luk bir akü<br />

bankas›ndan ald›klar› do¤ru ak›m›, evlerde<br />

kulland›¤›m›z 220 V alternatif ak›ma çevirerek her<br />

türlü elektrikli cihaz› çal›flt›r›rlar.<br />

Birçok eviricinin üzerinde akü flarj cihaz›n›n da<br />

entegre edilmifl olmas› sayesinde, flebekeden ya da<br />

dizel jeneratörden gelen elektrik akülerin flarj›nda<br />

kullan›labilir. Transfer h›zlar›n›n oldukça yüksek<br />

olmas› yüzünden bu sistemler Kesintisiz Güç<br />

Kayna¤› (KGK, UPS) olarak da kullan›labilir.<br />

Ada sistemlerinde kullan›lan eviricilerde afla¤›daki<br />

nitelikler aran›r:<br />

• Ç›k›fl geriliminin fleklinin ideal sinüs dalga flekline<br />

yak›n olmas›, baflka bir deyiflle ç›k›fl gerilimi<br />

Toplam Harmonik Bozulmas›n›n (THD) küçük<br />

olmas›.<br />

• Ç›k›fl geriliminin genlik ve frekans›n›n kararl›<br />

olmas›, baflka bir deyiflle ç›k›fl geriliminin statik<br />

regülasyonunun iyi olmas›: 220 V 50 Hz<br />

de¤erini korumas›.<br />

64<br />

Modifiye Sinüs Yüksek THD’li<br />

Sinüs Dalga<br />

‹deal Sinüs<br />

• Ç›k›fl geriliminin yük de¤iflimlerinde<br />

kararl›l›¤›n› sürdürmesi, baflka bir deyiflle<br />

dinamik regülasyonunun iyi olmas›, yük<br />

de¤iflimlerinde 220 V de¤erinden küçük<br />

sapmalar göstermesi ve çok k›sa sürede ç›k›fl<br />

geriliminin 220 V de¤erine toparlanmas›.<br />

• Ç›k›fl geriliminin akü gerilim de¤iflimlerinde<br />

kararl›l›¤›n› sürdürmesi, dinamik regülasyonun iyi<br />

olmas›. Akü gerilim de¤iflimlerinde ç›k›fl<br />

geriliminin küçük sapmalar yapmas› ve h›zla<br />

220 V de¤erine do¤ru toparlanmas›.<br />

• Özellikle biliflim teknolojileri cihazlar› ve<br />

elektronik cihazlar›n çekti¤i yüksek harmonikli<br />

ak›mlar› ve tepe ak›mlar›n› karfl›layabilmek için<br />

yüksek tepe faktörlü (Crest Factor) ak›m<br />

verebilme yetene¤i.<br />

• Motor ve kompresör içeren cihazlar›n ilk çal›flma<br />

(demeraj) ak›mlar›n› karfl›layabilmek için k›sa<br />

‹talyan PV pazar›n›n kümülatif kapasitesi 2007 y›l›nda 100 MW’ a ulaflm›flt›r ve bunun 50 MW’ l›k k›sm› 2007 y›l›nda kurulmufltur<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Sistemler<br />

süreli afl›r› yükleme (overload) yetene¤i.<br />

• Tam ve k›smi yüklerde yüksek çevirme verimi:<br />

çok pahal› olan günefl elektri¤inin bofla<br />

harcanmas›n› azalt›r.<br />

• Yüksüz durumda az güç tüketen haz›r<br />

bekle (stand-by) durumuna geçme.<br />

• Yüksek gerilim ve y›ld›r›m korumas›.<br />

• K›sa devre korumas›.<br />

• Elektromanyetik emisyonlar›n s›n›rland›r›lmas›.<br />

• Güneflsiz günlerde jeneratörden flarj etmek için<br />

akü flarj devresi.<br />

Eviriciler güçlerine, faz say›s›na, çal›flma<br />

gerilimlerine ve ç›k›fl dalga flekillerine göre<br />

s›n›fland›r›lmaktad›r. Genellikle 5 kW alt›ndaki<br />

güçlerdeki eviriciler tek fazl› olarak üretilir, 10 kW<br />

üzeri güçlerde üç fazl› eviriciler karfl›m›za ç›kar.<br />

Eviricinin gücü artt›kça DC girifl gerilimi<br />

yükselmektedir. 5 kW üzeri güçteki eviriciler<br />

genellikle tam sinüs dalga flekli üretmekle birlikte,<br />

daha küçük güçlü eviricilerde modifiye sinüs<br />

dalga ve kare dalga gibi dalga flekillerine<br />

rastlanmaktad›r. Modifiye sinüs ve kare dalga<br />

flekillerinin, beslenen elektrikli cihazlar›n ömrü<br />

üzerinde olumsuz etkileri vard›r ve IEC 62040-3<br />

standard›na göre bir eviricinin tam sinüs dalga<br />

fleklinden farkl› dalga flekilleri üretmesi<br />

durumunda, bu dalga flekli ile herhangi bir<br />

elektrikli cihaz› 15 dakikadan uzun besleyebilmek<br />

için o elektrikli cihaz›n üreticisinden onay al›nmas›<br />

tavsiye edilmektedir. Aksi halde bozulan elektrikli<br />

cihaz›n garanti kapsam› d›fl›na düflmesi dahi söz<br />

konusu olabilir. Modifiye sinüs ya da kare dalga<br />

üreten eviriciler daha yüksek verimli ve çok daha<br />

ucuz olmalar›na ra¤men haftada bir defadan<br />

fazla ve 15 dakikay› aflan sürelerle kullan›lmalar›<br />

tavsiye edilmez.<br />

Kullan›lan eviricinin verimi de bir baflka önemli<br />

parametredir. Aküden ald›¤› DC gücün yüzde<br />

kaç›n› AC güce çevirdi¤i, verimi belirleyen<br />

unsurdur. Bu verim de¤erinin % 90 dan yüksek<br />

olmas› tavsiye edilir.<br />

‹talyan pazar›ndaki tüketiminin % 40’› bireysel müflterilerden, % 38’i ticari müflterilerden oluflmaktad›r.<br />

Mavi Solar Pompa Eviricisi<br />

fiebeke d›fl› su pompalama<br />

uygulamalar›ndaki ana zorluk, 3 kW’›<br />

aflan güçlerde kullan›lan üç fazl› dalg›ç<br />

pompalar›n ilk kalk›fl› s›ras›nda ortaya ç›kan<br />

demeraj ak›mlar›n› karfl›lamak için anma<br />

gücünün çok üzerinde üç fazl› eviricilere<br />

olan gereksinim ve bu eviricilerin bir akü<br />

bankas› ile desteklenmesi zorunlulu¤udur.<br />

Mavi Solar Pompa Eviricisi frekans kontrolü<br />

ile k›smi güçlerde çal›flabilmekte ve<br />

yumuflak frekans de¤iflimi ile demeraj<br />

ak›mlar›n› engellemektedir. Böylece üç fazl›<br />

dalg›ç pompalar›n akü deste¤i olmadan ve<br />

büyük güçlü eviriciler gerekmeden<br />

çal›flt›r›lmas› mümkündür.<br />

PV Modüller<br />

Mavi Solar Pompa Eviricisi<br />

MPPT Evirici<br />

Su Deposu<br />

Kuyu<br />

3 Fazl› Dalg›ç<br />

Pompa<br />

Eviricilerin boyutland›r›lmas› konusunda dikkat<br />

edilmesi gereken bir husus da eviriciye ba¤lanacak<br />

olan yüklerin tipleridir. Eviricilerin kataloglar›nda<br />

belirlenmifl teknik de¤erler onlar›n sürekli bir<br />

durumda çekti¤i güç miktar›n› gösterir. Örne¤in<br />

tungsten lambalar›n çekti¤i güç sabittir. Bu<br />

nedenle tungsten lambalar›n çekti¤i güç baz<br />

al›narak ona uygun güçte bir evirici seçilebilir.<br />

Fakat baz› yükler ise tungsten lambalar gibi her<br />

zaman sabit güç çekmezler. Mesela buzdolab› ya<br />

da klimalar›n içerisinde bulunan kompresör<br />

motorlar› özellikle ilk kalk›fl anlar›nda üç saniyeye<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 65


Fotovoltaik Sistemler<br />

Fransa’da 2007 y›l›nda PV hücre ve modül üretim ve kurulumunda 3000 tam zamanl› çal›flana do¤rudan, 500 kifliye de dolayl› olarak istihdam olana¤› sa¤land›.<br />

66<br />

T-Inverter:<br />

Ülkemizden Yenilikçi Bir<br />

Evirici Örne¤i<br />

Yeni nesil ince film<br />

günefl panelleri düflük<br />

fiyatlar›, yüksek s›cakl›k<br />

ve düflük ›fl›n›m koflullar›<br />

alt›nda yüksek enerji<br />

üretmeleri nedeniyle<br />

kristal günefl<br />

panellerine göre<br />

Mavi Solar T-Inverter<br />

gittikçe daha fazla<br />

popülerlik kazanmaktad›r. Fakat yeni nesil ince<br />

film günefl panellerinin uygulamas› 150 Volt’un<br />

üzerindeki yüksek panel gerilimleri nedeniyle<br />

sadece flebeke ba¤lant›l› sistem uygulamalar› ile<br />

s›n›rl›d›r. fiebeke d›fl› ada sistemlerinde<br />

kullan›lan 12 V, 24 V, 48 V gibi gerilimler bu<br />

tip panellerin gerilimlerinin oldukça alt›nda<br />

kalmaktad›r. Mavisis’in gelifltirdi¤i T-Inverter<br />

eviricisi içerisinde dahili olarak bulunan MPPT<br />

flarj kontrol ünitesi ile yüksek PV Panel<br />

gerilimini, yüksek bir akü bankas› gerilimine<br />

çevirmektedir. Bu yüksek akü geriliminden<br />

220 V AC gerilime çevirme ifli ise trafo<br />

kullanmadan son derece düflük bir çevirme<br />

kayb› ile gerçeklefltirilmektedir. PV ve akü<br />

devresinin gerilimlerinin yüksek olmas›<br />

nedeniyle sistemin toplam kablo kay›plar› da<br />

oldukça düflüktür. T-Inverter, al›fl›lm›fl günefl evi<br />

sistemine göre % 29 daha az panel gücü ile<br />

ayn› miktarda enerjiyi üretebilmektedir.<br />

PV Modüller<br />

MPPT Evirici<br />

DC-DC<br />

Aküler<br />

kadar uzayabilen sürelerle anma de¤erlerinin 4-8<br />

kat› güç çekerler. Bu durumda evirici<br />

boyutland›r›l›rken bu yüksek çekilen güçlerin bu<br />

süre boyunca beslenebilmesi göz önüne<br />

al›nmal›d›r. Eviricinin afl›r› yükleme (overload)<br />

yetene¤i hesaba kat›lmal›d›r, gerekiyorsa evirici<br />

gerekenden biraz büyük seçilmelidir. Di¤er<br />

taraftan TV ya da bilgisayar gibi elektronik aletler<br />

ise ilk kalk›fl an›nda 20 ms boyunca anma<br />

de¤erlerinin 8-16 kat› kadar güç çekerek eviriciyi<br />

ak›m s›n›r›na sokabilir ve ç›k›fl gerilimini adeta bir<br />

k›sa devre oluflmufl gibi s›f›r Volta kadar<br />

çökertebilirler. IEC-62040-3 standard›nda bu tip<br />

yüklere lineer olmayan (non-lineer) yükler denir.<br />

Ayn› standarda göre e¤er evirici % 33 non-lineer<br />

yük s›çramalar›nda ç›k›fl geriliminin % 30’dan fazla<br />

çökmesine izin vermiyor ve 100 ms içerisinde ç›k›fl<br />

geriliminin toparlanmas›n› sa¤l›yorsa, eviricinin ç›k›fl<br />

gerilimi performans s›n›f› bire karfl›l›k gelmektedir.<br />

Genellikle tepe faktörü (Crest Factor) üç ve<br />

üzerinde olan eviriciler performans s›n›f› bir<br />

flartlar›n› daha kolay yerine getirebilmektedir.<br />

Afl›r› yük ve tepe faktörünün yetersiz kald›¤›<br />

durumlarda evirici gerekenden biraz büyük seçilir.<br />

Di¤er taraftan k›sa süreli ve geçici olan kalk›fl<br />

durumlar› göz önünde tutularak gerekenden<br />

büyük seçilen eviriciler, normal çal›flma s›ras›nda<br />

k›smi yük alt›nda daha küçük bir eviriciye oranla<br />

daha yüksek çevirme kayb›yla çal›flarak çok de¤erli<br />

olan günefl elektri¤inin bir k›sm›n›n ziyan olmas›na<br />

yol açacakt›r.<br />

Bu nedenle eviriciyi büyütmek yerine, önce<br />

elektrikli ve elektronik aletlerin daha tasarruflu<br />

olan tipleri ile de¤ifltirilmesi (örne¤in tungsten<br />

lambalar›n yerine LED armatürlerin, tüplü<br />

televizyonun yerine LCD televizyonun ve tasarruflu<br />

beyaz eflyalar›n kullan›lmas›), su ve ortam ›s›tma /<br />

so¤utmada elektrik yerine, solar termal<br />

yöntemlerin ve ›s› pompalar›n›n tercih edilmesi<br />

daha etkin bir yoldur.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Sistemler<br />

fiebeke Ba¤lant›l› Sistemler<br />

Yazan: Fatih Kavaslar<br />

1- Fotovoltaik Paneller,<br />

2- fiebeke Ba¤lant›l› Evirici,<br />

3- Elektrikli Ev Aletleri,<br />

4-Elektrik Sayaçlar›<br />

Tipik fiebeke Ba¤lant›l› Fotovoltaik Elektrik Üretim Sistemi<br />

fiekilde görüldü¤ü gibi, dünyada en popüler<br />

fotovoltaik elektrik üretimi uygulamas›<br />

binalar›n çat›lar›ndaki ve cephelerindeki PV<br />

panellerden elde edilen gücün elektrik flebekesine<br />

aktar›lmas›d›r. Bu uygulamada fotovoltaik elektrik<br />

üretim sistemi adeta bir mini elektrik santrali gibi<br />

çal›fl›r. Fotovoltaik panellerden üretilen elektrik ayr›<br />

bir sayaç üzerinden ayr› bir tarifeden flebekeye<br />

sat›l›r. Bu uygulamaya flebeke ba¤lant›l› fotovoltaik<br />

elektrik üretim sistemi uygulamas› ad› verilir. Her<br />

ne kadar baz› ada sistemlerinde de flebeke<br />

ba¤lant›s› olsa da, bu ba¤lant› flebekeden al›nan<br />

güç ile akülerin flarj edilmesi amac›yla<br />

kullan›lmaktad›r. Burada bahsedilen flebeke<br />

ba¤lant›l› sistem, ada sisteminden farkl› olarak<br />

fotovoltaik gücü flebekeye aktarmakta ve flebeke<br />

ba¤lant›s› terimi, flebekeye do¤ru bir güç ak›fl›<br />

oldu¤unu anlatmak için kullan›lmaktad›r. Bu<br />

flekilde da¤›lm›fl yap›da mini günefl elektri¤i<br />

santralleri kurman›n ana avantajlar›, elektri¤in<br />

tüketildi¤i yere yak›n olarak üretilmesi sonucunda<br />

enerji iletim kay›plar›n›n azalmas› ve özellikle<br />

güneflli bölgelerde iklimlendirme cihazlar›n›n yol<br />

açt›¤› tepe güç ihtiyac›n› telafi etmesidir. Son<br />

y›llarda petrol fiyatlar›ndaki art›fl ve yaflanan<br />

küresel ›s›nma, ülkeleri bu sorunlara çözümler<br />

üretme yolunda yeni aray›fllara yöneltmifltir. Bunlar<br />

aras›nda, yenilenebilir enerjilere do¤ru bir yönelim<br />

art›fl› öne ç›kmaktad›r. Yenilenebilir enerjilerin ilk<br />

yat›r›m maliyetlerinin yüksek olmas› yüzünden, bu<br />

sistemlerin yayg›nlaflt›r›lmas› için çeflitli yasal<br />

düzenlemeler yap›lmaktad›r. fiebeke ba¤lant›l›<br />

günefl enerjisi sistemlerinin dünya pazar›n›n % 85’i<br />

oran›nda yayg›nlaflmas›n›n temel nedeni baz›<br />

geliflmifl ülkelerde uygulanan yüksek fiyatl› günefl<br />

elektri¤i sat›n alma tarifeleri ve garantileridir. Özet<br />

olarak flu an Almanya, ‹spanya ve Amerika gibi<br />

ülkelerde bu flebeke ba¤lant›l› fotovoltaik<br />

elektrik üretim sistemlerini kuran kifliler, güneflten<br />

ürettikleri elektri¤i varolan alçak gerilim (AG)<br />

flebekesi üzerinden, üstelik de elektri¤i sat›n<br />

ald›klar› fiyattan daha yüksek fiyatlarda<br />

Fransa pazar›n›n 2012 y›l›nda 2,4 milyar Euro’luk hacme ulaflmas› ve 13,000 kifliye do¤rudan, 6,000 kifliye dolayl› olarak istihdam olana¤› sa¤lamas› bekleniyor.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 67


Fotovoltaik Sistemler<br />

satmaktad›r. Bir fotovoltaik elektrik üretim<br />

sisteminin yirmidört saatlik enerji üretim profili<br />

afla¤›daki flekilde görüldü¤ü gibi süreksiz bir<br />

karakterdedir. Günefl enerjisi depolanarak sürekli<br />

bir hale getirilebilse de, elektrik flebekesinin<br />

bulundu¤u yerlerde enerji depolama sisteminin<br />

yat›r›m ve yaflatma maliyetlerinden kaç›n›larak<br />

daha ucuz ve güvenilir olan flebeke ba¤lant›l›<br />

tipteki fotovoltaik elektrik üretim sistemleri<br />

kullan›lmaktad›r.<br />

fiebekeye ba¤l› bir konutun tipik fotovoltaik enerji<br />

üretim ve tüketim profilleri<br />

fiebeke ba¤lant›l› sistem tasar›m›<br />

1- Sistemin gücü ihtiyaçla de¤il, PV panellerin<br />

kurulabilece¤i alan büyüklü¤ü ile ya da bu<br />

sistemin kurulmas› için ayr›lm›fl bütçe ile<br />

s›n›rl›d›r. Üretilen elektrik yüksek fiyatl› bir tarife<br />

ile sat›laca¤› için mümkün mertebe büyük bir<br />

sistem kurulmaya çal›fl›l›r.<br />

2- PV Modül teknolojisinin seçilmesi: Farkl› PV<br />

teknolojilerinin verimleri, s›cakl›k kay›plar› ve<br />

düflük ›fl›n›m flartlar›ndaki verimleri farkl›d›r.<br />

Tüm parametrelerin de¤erlendirilmesi gereklidir.<br />

3- Sistemin montaj yerinin ve buna uygun<br />

montaj konstrüksiyonunun seçilmesi (Çat›<br />

montaj›, sabit aç›l› aç›k alan montaj›, cephe<br />

montaj›, günefl izleme sistemi kullan›lmas› vb.).<br />

4- Montaj alan›n›n etraf›nda gün içerisinde gölge<br />

yapmas› muhtemel yap›lar›n ve günün ilgili<br />

saatlerindeki güneflin hareketinden kaynaklanan<br />

68<br />

gölge miktar›n›n belirlenmesi ve hesaplanmas›.<br />

5- Evirici (invertör) konseptinin belirlenmesi<br />

6- Evirici (invertör) gücünün hesaplanmas›.<br />

7- Evirici geriliminin hesaplanmas›.<br />

8- Paralel PV dizi gruplar›n›n say›s›n›n belirlenmesi.<br />

9- Kablolama altyap›s›n›n oluflturulmas›.<br />

fiimdi biz de ad›m ad›m ilerleyerek birlikte bir<br />

sistem tasar›m örne¤i yapal›m ve flebeke ba¤lant›l›<br />

sistemleri daha yak›ndan tan›yal›m.<br />

fiebeke ba¤lant›l› sistem için ay›rd›¤›m›z bütçenin<br />

30.000 Euro oldu¤unu ve PV panellerin kurulumu<br />

için 250 m 2 serbest alan›m›z oldu¤unu varsayal›m.<br />

Küçük sistemler için Watt bafl›na sistem maliyetini<br />

6 Euro kabul edersek kabaca 5 kW gücünde bir<br />

sistem kurabilece¤imiz ortaya ç›kar.<br />

Kurulumu Antalya ilimizde yapt›¤›m›z› varsayal›m,<br />

ideal panel aç›s› 33 ° olmal› ve panellerin<br />

birbirini gölgelememesi için paneller aras›nda<br />

yeterli miktarda boflluk b›rak›lmal›d›r.<br />

250 m 2 alan›m›z bütün PV teknolojilerinde 5kWp<br />

PV Teknolojisi 1 kWp için<br />

gerekli<br />

5 kWp için<br />

gerekli<br />

PV yüzeyi kurulum alan›<br />

Monokristal 6-9 m 2<br />

60-90 m 2<br />

Polikristal 7-10 m 2<br />

CIS 9-11 m 2<br />

CdTe 12-17 m 2<br />

Amorf Silisyum 14-20 m 2<br />

70-100 m 2<br />

90-110 m 2<br />

120-170 m 2<br />

140-200 m 2<br />

güç kurulumu için yeterlidir. Antalya ilimizde<br />

s›cakl›¤›n yüksek olmas› yüzünden düflük s›cakl›k<br />

kayb› ve maliyeti nedeniyle ayn› fiyata<br />

5 kW p yerine 6 kW p Amorf Silisyum PV panel<br />

kurulumu yapmaya karar vererek yola devam<br />

edelim.<br />

Fransa’da 2012 y›l›nda günefl enerjisinden elde edilecek elektri¤in 1 TWh de¤erine ulaflaca¤› hesaplan›yor.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Sistemler<br />

Fotovoltaik Sistem Konsepti<br />

Araflt›rmalar ayn› fabrika taraf›ndan üretilen PV<br />

panellerin birarada kullan›lmas›nda dahi % 5’e<br />

varan eflleflme kay›plar› oluflabilece¤ini<br />

göstermektedir. Bu panellerin farkl› aç›larda<br />

yerlefltirilmesi, farkl› derecede kirli olmalar›, farkl›<br />

s›cakl›klarda olmalar› ve bir bölümünün k›smen<br />

gölge alt›nda kalmas› gibi durumlarda eflleflme<br />

kay›plar› artmaktad›r. PV panel eflleflme kay›plar›<br />

göz önünde tutuldu¤unda afla¤›da verilen evirici<br />

yap›lar›n›n herbirinin di¤erine göre avantajlar› ve<br />

dezavantajlar› vard›r:<br />

a. Merkezî (Central) Evirici<br />

b. Dizi (String) Evirici<br />

c. Çoklu Dizi (Multi-String) Evirici<br />

d. Modül Tümleflik (Module Integrated) Evirici<br />

Merkezî Evirici<br />

Büyük güçlü fotovoltaik elektrik üretim<br />

sistemlerinde (>10 kW) örne¤in GES*’lerde, çok<br />

say›da günefl modülü dizi fleklinde ve bu dizi<br />

gruplar› birbirine paralel ba¤lanarak merkezî bir<br />

eviricinin girifline beslenmektedir.<br />

Yandaki flekilde merkezî evirici ile fotovoltaik<br />

elektrik üretim sistemi yap›s› görülmektedir.<br />

Merkezî evirici devresi yüksek verimli ve en düflük<br />

maliyete sahiptir. Bununla birlikte PV panel<br />

eflleflme uyumsuzluklar›na karfl› en duyarl› evirici<br />

tipi merkezî eviricidir.<br />

Merkezî eviricide tüm fotovoltaik modül<br />

dizileri tek bir eviriciye ba¤l› oldu¤u için bu<br />

eviricinin ar›zalanmas› tüm sistemin devre d›fl›<br />

kalmas›na yol açar. Bu nedenle sistemin<br />

güvenilirli¤i ve sürdürülebilirli¤i s›n›rl›d›r. Merkezî<br />

eviricinin ç›k›fl›ndan AG flebekeye olan kablo<br />

uzunlu¤u düflük oldu¤u için, AC kablo kay›plar›<br />

azd›r. Buna karfl›l›k e¤er fotovoltaik dizi gerilimi<br />

yüksekse, DC kablo kay›plar› da azal›r. Toplam<br />

kablo kay›plar› en düflük evirici yap›s›n›n, yüksek<br />

DC girifl gerilimli merkezî evirici oldu¤u söylenebilir.<br />

Merkezî evirici yap›s›<br />

* GES Fotovoltaik Uygulamalar Bölümü’nde inceleyece¤iniz Günefl Enerjisi Santralleri’nin k›saltmas›d›r.<br />

Dizi Evirici<br />

Dizi eviricide, merkezî evirici tipinde oldu¤u gibi<br />

fotovoltaik modüller dizilere bölünmektedir. Her<br />

bir fotovoltaik dizi flekilde görüldü¤ü gibi kendine<br />

ait bir eviriciye ba¤lanmaktad›r. Böylece her bir<br />

fotovoltaik modül dizisinin kendine ait bir<br />

maksimum güç izleme devresi olur. Dizi evirici<br />

teknolojisi, diziler aras›ndaki yanl›fl eflleflmeyi<br />

azaltmakla birlikte, ayn› dizi içerisinde oluflabilecek<br />

eflleflme hatalar›na karfl› bir çözüm getiremez.<br />

Bu nedenle dizi içerisinde uyumsuzluk olmas›n›<br />

engelleyecek tüm önlem al›nmal›d›r. Buna karfl›l›k<br />

bu teknolojide diziler aras› uyumsuzluklar fazla<br />

önemli de de¤ildir.<br />

Dizi evirici yap›s›<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 69<br />

Evirici<br />

Evirici


Fotovoltaik Sistemler<br />

Dizi eviricide, merkezî eviriciye göre DC kablo boyu<br />

k›sal›r ve AC kablo boyu uzar. Fotovoltaik modül<br />

geriliminin yüksek oldu¤u uygulamalarda kablo<br />

kay›plar› merkezî eviriciye oranla daha fazlad›r.<br />

Yerleflim genellikle merkezî bir iç mekân yerine<br />

da¤›lm›fl d›fl mekânlarda yap›l›r. Bu özellikler dizi<br />

eviriciyi kurulu gücün fotovoltaik modül dizisi<br />

gücünden olufltu¤u uygulamalarda tercih nedeni<br />

haline getirir. GES uygulamalar›nda dizi evirici<br />

kullan›m› da¤›lm›fl yap› nedeniyle bak›m ve izleme<br />

maliyetlerini art›rmaktad›r. Buna karfl›l›k<br />

dizi eviricilerden birisinin devre d›fl› kalmas›, tüm<br />

sistemin devre d›fl› kalmas›na yol açmad›¤› için<br />

tekrarl›l›k (redundancy) artmakta fakat dizi evirici<br />

genellikle d›fl mekân flartlar›na maruz kald›¤› için<br />

tek tek eviricilerin güvenilirli¤i azalmaktad›r. Dizi<br />

evirici gücü dizinin gücü ile üstten s›n›rl›d›r.<br />

Genellikle 1-5 kW aras› güçlerde kullan›l›r.<br />

Çoklu Dizi Evirici<br />

fiekilde görülen çoklu dizi evirici teknolojisi, çok<br />

say›da dizinin ayr› ayr› MPPT (Maksimum Peak<br />

Power Tracking), Maksimum Güç Noktas› ‹zleme<br />

sistemiyle DC-DC dönüfltürücü devreleri üzerinden<br />

tek bir ortak eviriciye ba¤lanmas› yoluyla daha<br />

kompakt ve ucuz bir çözüm sunmaktad›r. Böylece<br />

merkezî ve dizi eviricinin tek parça ve düflük<br />

maliyetli çözüm avantajlar› sa¤lanmaktad›r. Bu<br />

yap›da farkl› dizi teknolojileri ve farkl› aç›larda<br />

yerlefltirilmifl fotovoltaik elektrik üretim sistemleri<br />

birbirine entegre edilebilmektedir. Çoklu dizi<br />

eviriciler 3-10 kW aras› güçlerde s›kl›kla kullan›l›r.<br />

Çoklu dizi evirici yap›s›<br />

70<br />

MPPT 1<br />

MPPT 2<br />

MPPT 3<br />

Ortak Evirici<br />

Modül Tümleflik Evirici<br />

fiekilde görülen modül tümleflik evirici devresinde<br />

her bir modül için bir devre kullan›lmaktad›r.<br />

Her bir modülün kendine ait MPPT devresi olmas›<br />

sayesinde bu tipte eviricinin PV karakteristi¤ine<br />

uyumu optimize edilmektedir. Bu evirici yap›s›<br />

enerji kazan›m›n› optimize etmekle birlikte dizi<br />

eviriciye göre daha düflük verimlidir. Ayr›ca daha<br />

yüksek maliyetli ve bak›m gereksinimi de fazlad›r.<br />

Bu yap› daha çok 200 – 400 W tepe güçlerde<br />

uygulama alan› bulmufltur.<br />

Evirici<br />

Evirici<br />

Evirici<br />

Modül tümleflik evirici yap›s›<br />

Sistem konseptini belirlemek için yukar›daki<br />

tabloyu göz önünde tutarak 100 W p 175 V<br />

Amorf Silisyum PV panellerin kullanmaya karar<br />

verelim. Bu durumda, paneller ile üç panelden<br />

oluflan diziler oluflturuldu¤unda 20 paralel<br />

grup, 2 panelden oluflan diziler<br />

oluflturuldu¤unda 30 paralel grup ve<br />

1 panelden oluflan diziler oluflturuldu¤unda<br />

60 paralel grup olmas› gerekmektedir. Her<br />

durumda paralel grup say›s› çok yüksek, paralel<br />

gruplar›n gücü çok düflüktür. E¤er tüm PV paneller<br />

ayn› aç›da ayn› yöne do¤ru yerlefltirilecekse ve<br />

k›smi gölge sorunu olmayacaksa merkezî evirici ya<br />

da dizi evirici yap›s› kullan›labilir. E¤er paneller evin<br />

3 cephesine farkl› yönlere bakacak flekilde<br />

10 kW’l›k akü destekli bir PV sisteminin ilk yat›r›m maliyeti yaklafl›k 70.000 Euro civar›ndad›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Sistemler<br />

da¤›t›lacaksa, üç giriflli çoklu dizi evirici yap›s›<br />

seçilmelidir. E¤er paneller üzerinde gün boyu yer<br />

de¤ifltiren k›smi ve tam gölgelenmeler söz konusu<br />

ise modül tümleflik evirici yap›s› düflünülmelidir.<br />

Evirici (invertör) Say›s›n›n Tespit Edilmesi<br />

Faz bafl›na 16 A üzerindeki güçlerde üç fazl›<br />

eviricilerin kullan›lmas›n› ya da tek fazl› eviricilerin<br />

üç faza paylaflt›r›lmas›n› düflünmek gereklidir. PV<br />

panel gücü 6 kW oldu¤u için bu güç bir fazl›<br />

sistemde 27 A ak›m de¤erine karfl›l›k<br />

gelmektedir. Bu de¤er tek fazl› sistem için çok<br />

yüksektir. Üç fazl› bir evirici seçilmesi durumunda<br />

faz bafl›na 9 A düflmektedir. Alternatif olarak<br />

üç küçük evirici seçilip fazlara da¤›t›labilir.<br />

Evirici Gücünün Tespit Edilmesi:<br />

Evirici gücünün tespitinde evirici boyutland›rma<br />

katsay›s› göz önünde bulundurulur.<br />

Evirici Boyutland›rma Katsay›s› =<br />

PV Gücü / Evirici AC Gücü<br />

Evirici boyutland›rma katsay›s›n›n 0,83 ile 1,25<br />

aras› de¤erler almas› istenir. Evirici ortam<br />

s›cakl›¤›n›n çok yüksek oldu¤u bir yere kurulduysa<br />

katsay› birden küçük seçilir. Katsay› büyüdükçe<br />

evirici verimi yükselir. Burada eviricinin<br />

iklimlendirilmifl bir iç mekânda bulundu¤unu ve<br />

verimi art›rmak için katsay›n›n 1,2 seçildi¤ini<br />

varsayal›m. Bu durumda evirici gücü afla¤›daki gibidir.<br />

Evirici AC Gücü = PV Gücü / Katsay› =<br />

6000 W / 1,2 = 5000 W<br />

Panellerin Maksimum ve Minimum Geriliminin<br />

Tespit Edilmesi:<br />

Panel dizisi içerisinde yer alabilecek maksimum<br />

panel say›s›n›n hesaplanmas›nda -10 °C s›cakl›kta<br />

PV panelin aç›k devre gerilimi göz önüne al›n›r.<br />

Panel katalo¤undan bu gerilimi 241 V DC<br />

okudu¤umuzu kabul edelim ve evirici<br />

10 kW’l›k akü destekli bir PV sisteminin y›ll›k bak›m maliyeti 1500 Euro civar›ndad›r.<br />

katalo¤undan maksimum evirici gerilimini 800<br />

V DC okudu¤umuzu kabul edelim.<br />

En Çok Modül Say›s› =<br />

Maksimum Evirici Gerilimi / Panel<br />

Aç›k Devre Gerilimi (-10 ºC)<br />

= 800 V DC / 241 V DC = 3,32<br />

Modül say›s› afla¤›ya yuvarlanarak 3 adet bulunur.<br />

Eviricinin minimum MPPT gerilimini 250 V DC ve<br />

70 °C MPPT gerilimini 155 V DC okudu¤umuzu<br />

kabul edelim. Bu durumda<br />

En Az Modül Say›s› = Evirici<br />

Minimum MPPT Gerilimi / Panel<br />

MPPT Gerilimi (70 ºC)<br />

= 250 V DC / 155 V DC = 1,61<br />

en az modül say›s› yukar› yuvarlanarak 2 bulunur.<br />

PV Optimum Geriliminin Tespit Edilmesi:<br />

Modül say›s›n›n en az iki en çok üç olaca¤› daha<br />

önce bulunmufltu. ‹ki modül olmas› durumunda<br />

evirici girifl gerilimi de¤iflik s›cakl›klarda . 310 V mpp<br />

ile 375 V mpp de¤erleri aras›nda yeral›r.<br />

Üç modül olmas› durumunda ise 465 V mpp ile<br />

563 V mpp de¤erleri aras›nda yeral›r. Eviricinin<br />

gerilim verim grafi¤ine bak›larak 500 V üzeri<br />

gerilimlerde verimin % 1 yükseldi¤i görülebilir<br />

ve dizi bafl›na üç modüllü sisteme karar verilir.<br />

Paralel PV Grup Say›s›n›n Tespiti:<br />

Öncelikle<br />

Paralel Kol Say›s› = Toplam PV<br />

Gücü / (Dizi Modül Say›s› x<br />

Modül Gücü)<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 71


Fotovoltaik Sistemler<br />

=6000 W / 300 W = 20 adet<br />

hesaplan›r.<br />

72<br />

PV Sistem Ak›m› = Paralel Kol<br />

Say›s› x PV Panel Ak›m›<br />

Daha sonra sistem ak›m›n›n evirici maksimum<br />

ak›m›n› afl›p aflmad›¤› kontrol edilir.<br />

= 20 x 0,57 A = 11,4 A<br />

E¤er evirici maksimum ak›m› 11,4 A’den yüksek<br />

ise tasar›m onaylan›r.<br />

Tasar›m›n Y›ll›k Elektrik Üretiminin Tahmini<br />

Daha önce ada sistemlerinin anlat›ld›¤› bölümde<br />

Antalya’da PV panellerin en verimli yerlefltirme<br />

aç›s›n›n 33 ° oldu¤u söylenmiflti. Buna göre 33 °<br />

e¤imli yüzeye düflen ›fl›n›m miktar› ve s›cakl›k<br />

kay›plar› göz önünde tutularak 1 kW ve 6 kW<br />

Antalya, 6kW ince film PV elektrik üretim sisteminin y›ll›k üretimi<br />

Yüzeye düflen<br />

›fl›n›m miktar›<br />

günlük kWh/m 2<br />

AYLAR 1 kW ince film<br />

PV elektrik<br />

üretimi kWh/gün<br />

gücünde ince film panellerin elektrik<br />

üretimi afla¤›daki tabloda verilmifltir.<br />

Bilindi¤i gibi s›cakl›k kay›plar›n›n yan›s›ra yaklafl›k<br />

% 2 kirlilik, % 2 gölgelenme, % 2 modül eflleflme<br />

kayb›, % 1 DC kablo kayb›, % 1 MPPT kayb›, % 5<br />

evirici kayb›, % 3 AC kablo kayb› oldu¤u<br />

varsay›l›rsa toplam kay›plar % 15 olur. (toplam<br />

kay›p, toplama de¤il çarp›m ifllemi ile bulunur)<br />

Söz konusu kay›plar›n etkisi göz önüne al›narak<br />

hesaplanan AC elektrik üretimi afla¤›daki tabloda<br />

en sa¤daki sütunda yeralmaktad›r. Toplam AC<br />

elektrik üretimi 9338 kWh gerçekleflmektedir.<br />

Ayr›ca panellerin üretim performanslar›<br />

kullan›ld›kça azalmaktad›r. Panel üreticileri<br />

10 sene için etiket güç de¤erinin % 90’›n›, 20<br />

sene için % 80’ini garanti etmektedir. Panellerin<br />

20-25 sene boyunca güvenilirli¤i ve performans›n›<br />

güvence alt›na almak için IEC 61215 ya da IEC<br />

61646 standartlar›na göre onay sertifikalar› olup<br />

olmad›¤› araflt›r›lmal›d›r.<br />

6 kW ince film PV<br />

elektrik üretimi<br />

kWh/gün<br />

AC elektrik<br />

üretimi<br />

kWh/gün<br />

OCAK 3,76 3,63 21,78 18,51<br />

fiUBAT 4,39 4,21 25,26 21,47<br />

MART 5,45 5,19 31,14 26,47<br />

N‹SAN 5,79 5,49 32,94 28,00<br />

MAYIS 6,14 5,75 34,5 29,33<br />

HAZ‹RAN 6,43 5,98 35,88 30,50<br />

TEMMUZ 6,39 5,93 35,58 30,24<br />

A⁄USTOS 6,37 5,91 35,46 30,14<br />

EYLÜL 6,30 5,88 35,28 29,99<br />

EK‹M 5,37 5,06 30,36 25,80<br />

KASIM 4,10 3,91 23,46 19,94<br />

ARALIK 3,34 3,22 19,32 16,42<br />

TOPLAM YILLIK AC ELEKTR‹K ÜRET‹M‹ = 9338 kWh<br />

10 kW’l›k flebeke ba¤lant›l› bir sistemin ilk yat›r›m maliyeti 50.000 Euro civar›ndad›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Sistemler<br />

Evirici konseptlerinin karfl›laflt›r›lmas›<br />

Özellikler<br />

Tipik Sistem<br />

Gücü<br />

Tipik Uygulama<br />

Verimi<br />

Maliyet<br />

Fotovoltaik<br />

Diziler Aras›<br />

Uyuflmazl›k<br />

Sorunlar›na<br />

Karfl› Ba¤›fl›kl›k<br />

Fotovoltaik<br />

Modüller Aras›<br />

Uyuflmazl›k<br />

Sorunlar›na<br />

Karfl› Ba¤›fl›kl›k<br />

Bak›m ve ‹zleme<br />

Kolayl›¤› ve<br />

Maliyeti<br />

Güvenilirlik<br />

Tekrarl›l›k<br />

MERKEZ‹ EV‹R‹C‹<br />

10 kW-500kW<br />

Günefl Elektri¤i<br />

Santralleri<br />

En Yüksek<br />

En Düflük<br />

Yok<br />

Tüm diziler ayn›<br />

tip ve toleransta<br />

modüllerden<br />

oluflmal›, s›cakl›k,<br />

k›smi gölge, aç›<br />

farklar›<br />

olmamal›d›r.<br />

Yok<br />

Büyük güçlerde<br />

bak›m ve izleme<br />

daha kolay ve<br />

ucuzdur. Evirici<br />

say›s› azd›r.<br />

Yüksek<br />

Evirici genellikle iç<br />

mekânlarda<br />

bulunur, d›fl<br />

ortam koflullar›n›n<br />

iklimsel stresleriyle<br />

karfl›laflmaz.<br />

Kötü<br />

Merkezî evirici<br />

bozulursa, girifline<br />

ba¤l› tüm diziler<br />

devre d›fl› kal›r<br />

D‹Z‹ EV‹R‹C‹<br />

1-5 kW<br />

Çok Yüksek<br />

Düflük<br />

Eviriciye<br />

tek bir dizi<br />

ba¤lanabilir.<br />

Yok<br />

Güç art›fl› evirici<br />

say›s›n› art›rarak<br />

yap›ld›¤› için<br />

bak›m ve izleme<br />

daha zor ve<br />

maliyetlidir.<br />

Kurulum da¤›lm›fl<br />

yap›da d›fl<br />

mekânlarda<br />

yap›l›rsa iklimsel<br />

stres nedeniyle<br />

güvenilirlik düfler.<br />

Tek bir dizi evirici<br />

varsa merkezî<br />

evirici ile ayn›,<br />

birden fazla dizi<br />

evirici varsa<br />

merkezî eviriciden<br />

daha iyidir.<br />

10 kW’l›k flebeke ba¤lant›l› bir sistemin y›ll›k bak›m maliyeti 250 Euro civar›ndad›r.<br />

ÇOKLU D‹Z‹<br />

EV‹R‹C‹<br />

3-10 kW<br />

Yüksek<br />

Çok Düflük<br />

Var<br />

Diziler aras›ndaki<br />

farklar<br />

önemsizdir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 73<br />

Yok<br />

Merkezî eviriciden<br />

daha pahal›, dizi<br />

evriciden daha<br />

ucuzdur.<br />

Kurulum da¤›lm›fl<br />

yap›da d›fl<br />

mekânlarda<br />

yap›l›rsa iklimsel<br />

stres nedeniyle<br />

güvenilirlik düfler.<br />

Tek bir çoklu dizi<br />

evirici varsa<br />

merkezî evirici ile<br />

ayn›, birden fazla<br />

çoklu dizi evirici<br />

varsa merkezî<br />

eviriciden<br />

daha iyidir.<br />

MODÜL<br />

TÜMLEfi‹K EV‹R‹C‹<br />

200-400 W<br />

fiebekeye ba¤l› ve Güç Kalitesi sorunlar› bulunmayan<br />

evler ve iflyerleri<br />

Düflük<br />

Yüksek-<br />

Var<br />

Modüller aras›ndaki<br />

farklar önemsizdir.<br />

Yüksek güçlerde<br />

evirici say›s› çok<br />

artt›¤› için bak›m ve<br />

izleme çok zor ve<br />

pahal›d›r.<br />

Kurulum modül<br />

üzerinde<br />

d›fl mekânda<br />

yap›lmak<br />

zorundad›r. ‹klimsel<br />

stres nedeniyle<br />

düflük.<br />

En iyi<br />

Her modüle ba¤l›<br />

bir evirici<br />

mevcuttur.


Fotovoltaik Sistemler<br />

fiebeke Ba¤lant›l› Eviriciler<br />

fiebeke ba¤lant›l› eviriciler (invertörler), daha<br />

önce ele al›nan ada sistemlerinde kullan›lan<br />

tek bafl›na eviricilerle kar›flt›r›lmamal›d›r.<br />

Ada sistemlerinde kullan›lan eviricilerin baz›<br />

tiplerinde akü flarj devresi vard›r ve bu tip eviriciler<br />

de flebekeye ba¤lanabilmektedir. Fakat ada<br />

sistemlerinde eviricilerde güç ak›fl› daima<br />

flebekeden eviriciye do¤ru gerçekleflir. Buna karfl›l›k<br />

bu bölümün konusu olan flebeke ba¤lant›l›<br />

eviricilerin görevi panellerden gelen gücü ba¤l›<br />

bulunduklar› AC flebekeye aktarmakt›r. Bu sayede<br />

güç ak›fl› daima eviriciden flebekeye do¤ru<br />

gerçekleflmektedir. Paneller ve flebeke ba¤lant›l›<br />

eviriciden oluflan fotovoltaik elektrik üretim sistemi<br />

adeta bir mini elektrik santrali gibi çal›flmaktad›r.<br />

fiebeke ba¤lant›l› eviricinin AC flebekeye aktard›¤›<br />

güç öncelikle lokal yükler taraf›ndan tüketilmektedir.<br />

Artan güç elektrik flebekesine verilir ve daha<br />

uzaklarda bulunan yükler taraf›ndan tüketilir.<br />

Genellikle 5 kW alt›ndaki güçlerde tek fazl› flebeke<br />

ba¤lant›l› eviriciler, daha yüksek güçlerde ise üç<br />

fazl› flebeke ba¤lant›l› eviriciler kullan›l›r. Çok<br />

say›da tek fazl› eviricinin üç fazl› flebekede<br />

eflit say›da fazlara bölüfltürülerek kullan›lmas› da<br />

oldukça yayg›n bir uygulamad›r.<br />

fiebekeye olabilecek en yüksek günefl gücünü<br />

aktarmak için eviriciler MPPT (Maksimum Power<br />

Point Tracking- En yüksek Güç Noktas› ‹zleme)<br />

modunda çal›fl›r. Bu mod, mevcut s›cakl›k ve ›fl›n›m<br />

74<br />

koflullar›nda en yüksek gücün elde edildi¤i panel<br />

gerilimi ve ak›m›n› saptayarak eviricinin panel<br />

dizisinden ayn› gerilim ve ak›m de¤erlerini<br />

çekmesini sa¤lar. Eviriciler bu flekilde elde ettikleri<br />

gücü alternatif ak›ma (AC) çevirerek minimum<br />

harmonik bozulma ve faz kaymas› ile AC<br />

flebekeye aktar›r. fiebekeye aktar›lan ak›m›n<br />

harmonik bozulumunun düflük olmas› ve faz<br />

kaymas› olmamas›n›n göstergesi, eviricinin ç›k›fl<br />

güç faktörünün 0,99 de¤erine yak›n bir de¤erde<br />

bulunmas›d›r.<br />

Modern bir flebeke ba¤lant›l› evirici afla¤›daki<br />

niteliklere sahiptir:<br />

• Do¤ru ak›m panel gücünün alternatif ak›ma<br />

çevrilerek flebekeye aktar›lmas›.<br />

• Evirici çal›flma noktas›n›n panel dizisinin MPP<br />

noktas›na ayarlanmas›.<br />

• Afl›r› gerilim, ters gerilim, afl›r› ak›m gibi koruma<br />

ifllevleri.<br />

• fiebeke kesintisi durumunda eviricinin çal›flmay›<br />

durdurarak flebekeden yal›t›lmas›.<br />

• Veri kayd›, verilerin uzaktan ve cihaz üzerindeki<br />

göstergeden sorgulanabilmesi.<br />

fiebeke Ba¤lant›l› Evirici Yap›lar›<br />

50 Hz Trafolu Eviriciler<br />

Bu çeflit eviricilerde panel dizisi gerilimi bir tam<br />

köprü MOSFET ya da IGBT devresini takip eden<br />

trafo üzerinden flebekeye ba¤lan›r. Trafo panel<br />

10 kW’l›k akü destekli bir PV sisteminin kWh bafl›na enerji maliyeti 0,22 Euro’dur.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Sistemler<br />

dizisi gerilimini flebeke gerilimine uydurmak ve<br />

flebekeden galvanik yal›t›m sa¤lamak amac›yla<br />

kullan›l›r. Özellikle panel dizisi geriliminin elle<br />

dokunulabilecek kadar düflük (120 Volt alt›)<br />

oldu¤u uygulamalarda tercih edilir. Di¤er yandan<br />

trafolar›n manyetik ve iletim kay›plar›<br />

verimi düflürür. Eviricinin a¤›rl›¤›n›, hacmini ve<br />

maliyetini art›r›r.<br />

Yüksek Frekans Trafolu Eviriciler<br />

Bu çeflit eviricilerde PV panel dizisi gerilimi bir tam<br />

köprü MOSFET ya da IGBT devresini takip eden,<br />

yüksek frekansl› trafo ve do¤rultma devresi<br />

üzerinden geçirilerek DC ara gerilim elde edilir.<br />

Elde edilen DC ara gerilim bir baflka MOSFET ya da<br />

IGBT köprüsü üzerinden AC’ye çevrilerek flebekeye<br />

aktar›l›r.<br />

Buradaki trafo 50 Hz trafoya oranla daha yüksek<br />

frekansta (10 kHz-100 kHz) çal›flt›¤› için boyutlar›,<br />

a¤›rl›¤› ve maliyeti daha düflüktür. Buna karfl›l›k<br />

eklenen tam köprü devresinin maliyeti ço¤u<br />

durumda trafo maliyetindeki tasarrufu ortadan<br />

kald›r›r. Ayn› flekilde panel dizisi geriliminin elle<br />

dokunulabilecek kadar düflük (120 Volt alt›)<br />

oldu¤u uygulamalarda tercih edilir. Di¤er yandan<br />

trafonun ve ekstra köprü devresinin yüksek<br />

frekans ve iletim kay›plar› verimi düflürür. Eviricinin<br />

a¤›rl›¤› ve hacmi 50 Hz trafolu eviriciden daha<br />

düflüktür.<br />

Tek Çevrimli Trafosuz Eviriciler<br />

Bu çeflit eviricilerde panel dizisi gerilimi bir tam<br />

köprü MOSFET ya da IGBT devresi üzerinden<br />

flebekeye ba¤lan›r. Trafo kullan›lmad›¤› için<br />

eviricinin kay›plar›, a¤›rl›¤›, boyutlar› ve maliyeti<br />

azal›r. Buna karfl›l›k sistemin sa¤l›kl› çal›flmas› için,<br />

panel dizisi geriliminin flebekenin tepe<br />

geriliminden daha yüksek olmas› gereklidir. fiebeke<br />

ile panel dizisi aras›nda yal›t›m olmad›¤› için<br />

emniyet ile ilgili ekstra tedbirler al›nmal›, hiçbir<br />

canl› iletkene elle dokunulmamal›d›r.<br />

10 kW’l›k flebeke ba¤lant›l› bir sistemin kWh bafl›na enerji maliyeti 0,11 Euro’dur.<br />

Çifte Çevrimli Trafosuz Eviriciler<br />

Bu çeflit eviricilerde yukar›da anlat›lan tek çevrimli<br />

trafosuz evirici devresinin girifline gerilimi<br />

yükselten tipte bir DC-DC çevirici eklenerek daha<br />

düflük panel dizisi gerilimlerinin yükseltilerek<br />

flebekeye aktar›labilmesi sa¤lan›r. Böylece tek<br />

çevrimli trafosuz eviricilerde söz konusu olan<br />

flebeke tepe geriliminden daha yüksek PV panel<br />

dizisi gerilimi flart› ortadan kalkar. Buna karfl›l›k<br />

eklenen DC-DC çevirici devresinin yol açt›¤› güç<br />

kay›plar› ve maliyet dezavantajlar› ortaya ç›kar.<br />

Çifte çevrimli trafosuz eviriciler, trafolu eviricilerden<br />

daha hafiftir ve az yer kaplamaktad›r. Ayr›ca daha<br />

yüksek verim de¤erlerine ulafl›rlar. fiebeke ile panel<br />

dizisi aras›nda yal›t›m olmad›¤› için emniyet ile ilgili<br />

ekstra tedbirler al›nmal›, hiçbir canl› iletkene elle<br />

dokunulmamal›d›r.<br />

fiebeke Ba¤lant›l› Eviricilerin Nitelikleri:<br />

Evirici Verimi:<br />

a-Çevirme Verimi:<br />

Çevirme verimi hesaplan›rken sadece DC den AC<br />

çevirme iflleminde ortaya ç›kan kay›plar göz önüne<br />

al›n›r.<br />

Çevirme Verimi = fiebekeye Aktar›lan AC Güç<br />

/ PV Panellerden Çekilen DC Güç<br />

b-MPPT Verimi:<br />

E¤er evirici ideal MPPT noktas›n› bulmada hata<br />

yap›yorsa, bu hatan›n yol açt›¤› güç kay›plar› göz<br />

önünde tutularak MPPT verimi hesaplanabilir.<br />

MPPT Verimi = PV Diziden Çekilen Güç /<br />

PV Diziden Çekilebilecek Maksimum Güç<br />

c-Toplam Verim:<br />

Toplam verim hesab›nda hem çevirme verimi hem<br />

de MPPT veriminin de¤erlendirilmesi daha<br />

gerçekçidir.<br />

Toplam Verim = Çevirme Verimi x MPPT Verimi<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 75


Fotovoltaik Sistemler<br />

d-Euro Verimi:<br />

Bir evirici düflük ›fl›n›m flartlar›nda daha az güç<br />

üretti¤i gibi, çevirme verimi de anma gücüne göre<br />

daha düflük olmaktad›r. Orta Avrupa ikliminde<br />

eviriciler ço¤unlukla anma gücünün yar› de¤eri<br />

civar›nda çal›flt›¤› için, EURO verim tan›mlamas›nda<br />

afla¤›daki a¤›rl›kl› ortalama formülü<br />

kullan›lmaktad›r.<br />

76<br />

EURO Verimi = 0,03 x Verim (% 5) + 0,06<br />

x Verim (% 10) + 0,13 x Verim (% 20)<br />

+ 0,1 x Verim (% 30) + 0,48 x Verim<br />

(% 50) + 0,2 x Verim (% 100)<br />

Halen üreticiler evirici verimlerini en uygun dizi<br />

geriliminde bildirmektedir. En verimli gerilimden<br />

farkl› dizi gerilimlerinde beyan edilen verim<br />

de¤erlerinden daha düflük verim de¤erlerinin<br />

geçerli olaca¤› göz önünde tutulmal›d›r.<br />

Afl›r› Yüklenme (Overload) Davran›fl›:<br />

Panel dizi gücü standart test koflullar›nda<br />

tan›mlanmaktad›r. Gerçek çal›flma koflullar›nda<br />

panel dizi gücünün daha düflük oldu¤u<br />

varsay›lmaktad›r. Bu nedenle pek çok flebeke<br />

ba¤lant›l› fotovoltaik elektrik üretim sisteminde<br />

panel gücü evirici gücünden daha büyük<br />

seçilmektedir. Bu durum baz› özel koflullarda<br />

eviricinin afl›r› yüklenmesine yol açabilmektedir.<br />

Afl›r› yüklenme durumunda eviriciden beklenen<br />

davran›fl MPPT modunu terkederek PV panel<br />

dizisini maksimum noktadan daha düflük güç elde<br />

etti¤i düzeyde çal›flt›rmas›d›r. Böylece afl›r›<br />

yüklenmenin yol açabilece¤i h›zl› yafllanma ve<br />

güvenilirlik azalmas› sorunlar› ortadan kald›r›labilir.<br />

Afl›r› S›cakl›k Davran›fl›:<br />

Afl›r› s›cakl›klarda evirici ayn› flekilde MPPT modunu<br />

terkederek panel dizisini maksimumdan daha<br />

düflük güç elde etti¤i bir noktada çal›flt›rmal›d›r.<br />

Artan s›cakl›kla birlikte üretilen güç k›s›larak afl›r›<br />

s›cakl›¤›n yol açabilece¤i h›zl› yafllanma ve termal<br />

stres ortadan kald›r›lmal›d›r.<br />

Veri Kayd›:<br />

Veri kayd› genellikle PV gerilimi, PV gücü, flebeke<br />

gerilimi, flebeke gücü, DC ya da AC enerji miktar›,<br />

engellenen CO 2 sal›m› miktar›, cihaz durumu ve<br />

alarmlar› kapsamaktad›r. Enerji miktarlar› genellikle<br />

günlük, haftal›k, ayl›k ve y›ll›k olarak kaydedilir.<br />

Veri kayd› eviricinin üzerinde, harici bir veri kay›t<br />

cihaz›nda ya da harici bir bilgisayar üzerinde<br />

tutulabilir.<br />

Eviricinin Güvenilirli¤i:<br />

Eviricinin sahip oldu¤u CE sertifikas›<br />

elektromanyetik yay›n›m ve emniyet konular›nda<br />

ilgili standartlara uygunlu¤u ispatlasa da, saha<br />

deneyimleri sistem ar›zalar›n›n % 60 gibi yüksek<br />

bir oran›n›n evirici ar›zalar›ndan olufltu¤unu ve<br />

eviricilerin sorunsuz çal›flma periyodunun sekiz<br />

y›ldan daha k›sa oldu¤unu göstermektedir.<br />

Genellikle 10 y›ll›k çal›flma periyodunun ard›ndan<br />

eviricinin de¤ifltirilmesi gerekmektedir. Ar›zalar<br />

genellikle evirici boyutunun daha küçük seçilmesi<br />

ya da afl›r› yüksek ortam s›cakl›klar› nedeniyle<br />

elektronik bileflenlerin yo¤un stres alt›nda<br />

çal›flmas›, flebeke dalgalanmalar› ya da y›ld›r›m<br />

düflmesi nedeniyle y›ld›r›m koruma ve afl›r› gerilim<br />

koruma devrelerinin hasar görmesi, sigortalar›n<br />

atmas›, elektrolitik kondansatör ve fanlar›n<br />

ömrünün tükenmesi fleklinde ortaya ç›kmaktad›r.<br />

Ortam koflullar›n›n, evirici daha düflük s›cakl›klarda<br />

çal›flacak flekilde uygun hale getirilmesi güvenilirli¤i<br />

oldukca yükseltmektedir.<br />

fiebeke Ba¤lant›l› Eviriciler<br />

Almanya PV pazar›n›n 2012’de 2400 MW’l›k bir kurulu güce sahip olaca¤› beklenmektedir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Uygulamalar›


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

Bir Konutta Ada Sistemi<br />

fiebekeye ba¤l› olmayan bir temiz enerji<br />

sistemi temelde iki elemandan oluflur:<br />

Birincil kaynaktan elektri¤i üreten rüzgâr<br />

türbini veya günefl paneli ve bu enerjiyi<br />

depolamaya yarayan akü bankas›. Müstakil bir<br />

konutta veya çiftlik evinde temiz enerji sistemi<br />

kurman›n ekonomik olup olmad›¤›n› anlamak için<br />

öncelikle evin elektrik hatt›na uzakl›¤›n› bilmeliyiz.<br />

Zira temiz enerji sisteminin ekonomik olmas› için<br />

en yak›n flebeke hatt›ndan en az ortalama 800m<br />

uzak bir bölgede kurulmas› iyi olur. Bu flartlarda<br />

flebeke elektri¤i tafl›mak için kurulacak trafo, direk<br />

ve kablolama masraflar› göz önünde tutulursa<br />

temiz enerji sistemi kurmak maliyet, kurulum<br />

süresi ve güvenilirlik aç›s›ndan çok daha<br />

avantajl›d›r. Temiz enerji sistemi tasar›m›nda ikinci<br />

önemli faktör de beslenecek yükün, yani evde<br />

kullan›lacak elektrikli cihazlar›n kurulu gücü ve<br />

günlük kullan›m sürelerinin belirlenmesidir.<br />

Montajda Dikkat Edilmesi Gerekenler:<br />

• Rüzgâr türbini montaj›ndan önce saha fizibilitesi<br />

yap›lmal›, türbinin monte edilece¤i alan›n uygun<br />

olup olmad›¤› araflt›r›lmal›d›r.<br />

• Türbin ve sistem montaj›ndan yaklafl›k bir hafta<br />

önce türbin dire¤i için beton çal›flmas›<br />

yap›lmal›d›r. Bu ifllem bir inflaat ustas›<br />

taraf›ndan, belli kurallar ve basit bir proje<br />

do¤rultusunda kolayl›kla yap›labilir.<br />

• Günefl panelleri iste¤e ba¤l› olarak çat›ya veya<br />

bahçeye monte edilebilir. Ancak panellerden<br />

yüksek verim alabilmek için yaz ve k›fl aç›lar›<br />

78<br />

Fore Enerji, Assos<br />

ayarlanabilir bir konstrüksiyonda montaj yap›lmas›<br />

en uygunudur. Paneller genellikle güney cepheye<br />

bakacak flekilde monte edilir.<br />

• Günefl panellerinin montaj sahas› seçilirken<br />

çevrede gün boyu gölge yapacak cisim veya<br />

binalar olmamas›na dikkat edilmelidir.<br />

• Temiz enerji sistemlerinde DC ak›m› (voltaja ba¤l›<br />

olarak) yaklafl›k 10 metreden uza¤a tafl›mak<br />

verimi büyük oranda düflürmektedir. Bu yüzden<br />

akü bankas›, flarj kontrol cihazlar› ve eviricinin<br />

(invertörün) monte edilece¤i mekân, türbin veya<br />

panellere uzak olmamal›d›r. Rüzgâr türbini ile ev<br />

aras›ndaki mesafe çok ise arada küçük bir kulübe<br />

yap›larak elektri¤in kay›ps›z flekilde 220 V AC<br />

gerilime ve eve iletilmesi sa¤lanabilir.<br />

• Akü bankas›n›n, flarj kontrol ünitelerinin ve<br />

invertörlerin monte edilece¤i mekân iyi<br />

havaland›r›lmal›, gün içinde çok büyük s›cakl›k<br />

de¤iflimlerine u¤ramamal›d›r. Aksi takdirde<br />

akülerin ömrü k›sal›r ve performanslar› düfler.<br />

Fore Enerji A.fi’nin yapt›¤› uygulamalar ile ilgili detayl› bilgilere www.foresolar.com adresinden ulafl›labilir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

Günefl Enerjisi Santralleri<br />

Günefl enerjisinin en önemli özelli¤i,<br />

sistemlerin istenilen büyüklükte tasarlan›p<br />

kurulabilmesine olanak tan›mas›d›r. ‹ster<br />

bir evin çat›s›, isterse dönümlerce bir tarla olsun,<br />

bu alanlar panellerle tamamen kaplanabilir.<br />

Daha önceden ev tipi uygulamalardan<br />

bahsedilmiflti. Bu bölümde ise çok büyük günefl<br />

enerjisi sistemlerini inceleyece¤iz. Asl›nda kurulan<br />

büyük ölçekli bu sistemlerle, evlerde kurulan küçük<br />

sistemler aras›nda çok büyük fark yoktur. Örne¤in<br />

1 kW’l›k bir çat› uygulamas› ile 1 MW’l›k bir<br />

PV Modül Dizileri<br />

DC<br />

GES Evirici<br />

PV Modül Dizileri<br />

PV Modül Dizileri<br />

DC AC<br />

DC<br />

GES Evirici<br />

GES Evirici<br />

AC Da¤›t›m<br />

Tipik Günefl Elektri¤i Santrali Uygulamas›<br />

Transformatör<br />

Orta Gerilim<br />

fiebekesi<br />

santral uygulamas›n› karfl›laflt›ral›m. Kullan›lacak<br />

temel ekipmanlar her ikisinde de günefl panelleri<br />

ve evirici (invertör) lerdir. Bir ev uygulamas›nda 8<br />

adet 120 W p gücünde günefl paneli kullan›l›rken,<br />

santral uygulamas›nda ayn› panelden 8.000 adet<br />

kullan›l›r. Ba¤lant› flekillerinde de hiçbir fark<br />

yoktur. Ayn› flekilde evirici için de bu geçerlidir.<br />

1 kW’l›k bir sisteme 1 kW’l›k evirici yerlefltiriliyorsa;<br />

1 MW (1000 kW)’l›k sisteme de 1 MW’l›k evirici<br />

yerlefltirilecektir. Büyük sistemlerin tek fark› enerji<br />

arz güvenli¤ini sa¤lamak aç›s›ndan evirici say›s›n›n<br />

daha çok olmas›d›r.<br />

1 MW kurulu gücünde bir PV sistemi için, 1 adet<br />

1000 kW’l›k evirici (invertör) kullanmak yerine,<br />

10 adet 100 kW p’l›k evirici (invertör) kullanmak bu<br />

aç›dan daha uygun olur. Böylece eviricinin<br />

ar›zalanmas› ya da PV ba¤lant›lar›nda bir sorun<br />

olmas› durumunda, sadece o eviriciye ba¤l›<br />

panellerden üretilen enerji flebekeye aktar›lamaz.<br />

Yani 900 kW’l›k enerji flebekeyi beslemeye devam<br />

eder. Bu da toplam sistem % 90 verimle çal›fl›yor<br />

anlam›na gelir. Di¤er durumda ise yani tek bir<br />

evirici kullan›ld›¤›nda ise, sistem tamamen<br />

çal›flmaz hale gelir.<br />

Dünyada büyük ölçekli PV uygulamalar› giderek<br />

artmaktad›r. 2007 y›l› sonu itibar›yla dünya<br />

çap›nda büyük ölçekli PV sistemlerinin<br />

kurulu gücü 955 MW p’› bulmufltur. Ortalama<br />

santral kurulu gücü ise 1,24 MW p civar›ndad›r.<br />

Bu konuda bafl› çeken ülkeler Almanya, Amerika<br />

ve ‹spanya’d›r.<br />

Günefl enerjisi santralleri uygulaman›n yap›ld›¤›<br />

yere göre çeflitli tiplere ayr›lmaktad›r. 2007 sonuna<br />

kadar yap›lan büyük ölçekli uygulamalar›n % 70’i<br />

60 MW’l›k kurulu gücüyle en büyük fotovoltaik santral olan Parque Fotovoltaico Olmedilla de Alarcon ‹spanya’dad›r ve 2008’de tamamlanm›flt›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 79


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

80<br />

Beneixama Power Plant<br />

Dünyan›n en büyük<br />

fotovoltaik enerji<br />

santrallerinden birisi de<br />

‹spanya’n›n Beneixama<br />

kasabas›nda kurulmufltur.<br />

Alicante eyaletinin iç<br />

kesimlerinde yer alan<br />

kasabadaki her biri 100 kW p gücünde<br />

200 ba¤›ms›z fotovoltaik sistemden oluflan<br />

bu santralin yap›m›na A¤ustos 2006’da<br />

bafllanm›flt›r ve 2007 y›l›n›n yaz aylar›<br />

sonunda santral kurulumu gerçekleflmifltir.<br />

500.000 metrekarelik bir alan üzerine<br />

kurulan bu santral, 71 futbol sahas›<br />

büyüklü¤ünde yer kaplamaktad›r.<br />

Santralde 200 W p gücündeki City-Solar<br />

polikristal günefl panellerinden 100.000<br />

adet kullan›lm›flt›r. Santralde üretilen enerji<br />

(30 GWh / y›l), 12.000 ailenin enerji<br />

ihtiyac›n› karfl›layacak miktardad›r.<br />

Panellerin kurulmufl oldu¤u alanda birim<br />

panel bafl›na düflen yaklafl›k y›ll›k radyasyon<br />

miktar› 1.934 kWh / m 2 ’dir. Toplam modül<br />

yüzey alan› 160.000 m 2 ’dir. Senelik<br />

engellenen CO 2 sal›m de¤eri ise 30.000<br />

ton civar›ndad›r.<br />

Beneixama Power Plant, ‹spanya<br />

yere monte edilmifl uygulamalard›r. Geriye<br />

kalanlar›n % 29’u çat› uygulamas› iken % 1’lik<br />

k›s›m ise binaya entegre sistemler, ses bariyerleri<br />

olarak kurulan sistemler gibi uygulamalardan<br />

oluflmaktad›r.<br />

Büyük ölçekli günefl enerjisi sistemleri panellerin<br />

yerlefltirildi¤i konstrüksiyonlar aç›s›ndan, tek ya da<br />

çift eksenli günefli takip eden sistemler ve sabit<br />

aç›l› sistemler olarak ikiye ayr›l›r. Tek eksenli<br />

sistemler günefli sadece do¤u-bat› yönünde takip<br />

ederken çift eksenli sistemler ise do¤u-bat› ve<br />

kuzey-güney do¤rultusunda takip özelli¤ine<br />

sahiptir. Bu sistemlerin % 73’ü sabit sistemlerden<br />

oluflurken; % 27’si ise günefl takip etme özelli¤ine<br />

sahiptir.<br />

Yap›lan santrallerin kuruldu¤u alanlara<br />

bak›ld›¤›nda, sistemlerin % 81’inin Avrupa’da<br />

oldu¤u gözlenmektedir. Avrupa’daki toplam<br />

kurulu güç 770 MW p ’d›r. Avrupa’y› % 14 ile<br />

Amerika (148 MW p ) ve % 4’den az bir de¤er ile<br />

Asya (34 MW p ) izlemektedir.<br />

Ülkeler baz›nda kurulu güçler göz önüne al›n›nca<br />

hemen hemen dünyadaki günefl enerjisi<br />

santrallerinin yar›s› Almanya’da kurulmufltur.<br />

‹spanya ise en dinamik pazar özelli¤i tafl›maktad›r.<br />

Amerika ve Almanya pazarlar› son on y›l içerisinde<br />

her sene sabit de¤erlerde bir art›fl gösterirken,<br />

‹spanya pazar› son üç sene içerisinde afl›r› h›zl› bir<br />

flekilde büyümüfltür.<br />

2008 y›l› bafl› itibar›yla Avrupa’da kurulu olan<br />

büyük ölçekli günefl enerjisi santrali<br />

uygulamalar›n›n hemen hemen % 60’›<br />

Almanya’dad›r. 451 MW p ’l›k Almanya kurulu<br />

gücünü % 35 ile ‹spanya (266 MW p ) ve % 2,3 ile<br />

‹talya (18 MW p ) izlemektedir. Ayn› h›zl› büyümenin<br />

‹talya, Fransa, Yunanistan ve Kore’de de yaflanaca¤›<br />

beklenir. Yukar›da bahsedilen ülkeler haricinde<br />

kalan yerler (Afrika, Güney Amerika, Avustralya)<br />

ise kurulu güç olarak % 1’lik bir paya sahiptir.<br />

Bir invertör için verimlilik de¤eri kadar, bekleme modunda tüketti¤i enerji miktar› da çok önemlidir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

Çat› ve Cephe Kaplama<br />

Günefl enerjisi ile ilgili elefltirilerden biri de,<br />

panellerin kaplad›¤› alandan kaynaklanan<br />

arazi veya yer problemi olmufltur. Geliflen<br />

teknolojilerle beraber yap›lar›n çat›lar›na ve<br />

cephelerine uygulanan çeflitli entegre ya da<br />

portatif PV modülleri sayesinde, bu sorun da uzun<br />

vadede çözüme kavuflmufltur. Merkezî olmayan bu<br />

sistemler uzun mesafeli iletimlerde ortaya ç›kan<br />

enerji kay›plar›n› en aza indirerek önemli avantaj<br />

sa¤lar.<br />

Avrupa’da binaya entegre fotovoltaik sistemlerin<br />

(BIPV) popülaritesi gittikçe artmaktad›r. Bu<br />

sistemler ayn› zamanda daha yarat›c› tasar›mlara<br />

da olanak sa¤lamaktad›r. Birçok mimar, entegre<br />

cephe sistemlerini tasarlad›klar› yap›larda<br />

kullanmaya bafllam›flt›r. Halihaz›rda bireysel<br />

uygulamalarda ve hatta kamusal alanda bu<br />

sisteme örnek gösterilecek pek çok yarat›c› tasar›m<br />

öne ç›kmaktad›r.<br />

Mimari cephe tasar›mlar›nda kullan›lan saydam<br />

modüller ve çeflitli teknolojiler kendi pazar›n›<br />

flimdiden yaratt›. fieffaf kristal hücreler ve siyah<br />

yüzeyli standart kristal modüller cephelerde yayg›n<br />

olarak kullan›lmaya bafllad›. Di¤er ilginç bir çözüm<br />

ise fleffaf ince film modülleriyle yap›lan<br />

uygulamalard›r. Saydam modüller pencerelere,<br />

cam bölmelere, günefl gören alanlara ve çat›, yan<br />

cephe gibi yüzeylere kaplanmaktad›r. Ayn›<br />

zamanda “shadow-voltaic” olarak adland›r›lan bu<br />

CIS Tower, Manchester<br />

Bu yaz› www.epia.org adresinde Publications- Yay›nlar bölümünde yeralan BIPV broflüründen derlenmifltir.<br />

gölgeleme sistemleri sayesinde, kullan›c›lar hem<br />

güneflin rahats›z edici etkilerinden korunur, hem<br />

de kendi enerjilerini üreterek yapt›klar› yat›r›m›n<br />

geri dönüflünü h›zl› bir flekilde sa¤lar.<br />

Renkli arka yüzeylerle yap›lan çözümler, ayn›<br />

zamanda tarihi ve kültürel miraslar›n korunmas›na<br />

da olanak tan›yan ilginç görsel mimari ö¤elerdir.<br />

Bu yap›larda fotovoltaikler, çat› ve yüzey kaplama<br />

malzemesi olarak kullan›labilmekte, hatta ince film<br />

modüller çeflitli form ve ölçülerde tasarlanarak<br />

yap›n›n özgünlü¤ünü bozmayacak flekilde yap›yla<br />

bütünleflebilmektedir.<br />

Bu amaçla üretilen 1500 Watt’l›k güce sahip bir<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 81


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

modül 2005 Haziran ay›nda düzenlenen<br />

Uluslararas› ‹ntersolar Fuar›’nda görücüye<br />

ç›kar›lm›flt›r. Avusturyal› Ertex Solar GmbH firmas›<br />

taraf›ndan üretilen üst üste yerleflmifl cam plakalar<br />

fleklindeki bu entegre cephe modülü, gölgelik ve<br />

avlularda kullan›ma uygun olarak tasarlanm›flt›r.<br />

Gölgeleme sistemleri karma ve portatif olarak<br />

kurgulanabilir. Gölge amaçl› günefl panelleri,<br />

kullan›c›n›n iste¤ine göre manüel ya da otomatik<br />

82<br />

TOYOTA Türkiye<br />

Toyota Türkiye Sakarya Fabrikas› giriflinde<br />

kurulan 14 kW flebeke ba¤lant›l› sistemde<br />

176 adet 80 W yüksek verimli günefl<br />

paneli kullan›ld›. fiebeke ile paralel<br />

çal›flan sistemde özel cephe entegrasyonu<br />

yap›larak bina estetik bir görünüme de<br />

kavufltu. Özel bir Türkçe yaz›l›m ile<br />

internete ba¤lant› sa¤land› ve anl›k üretim<br />

de¤erleri, engellenen CO 2 miktar› gibi<br />

veriler LCD ekranlara aktar›ld›.<br />

Ayn› zamanda yine 80 W günefl panelleri<br />

ve özel regülatörler kullan›larak, binan›n<br />

önündeki otopark alan›n›n günefl enerjili<br />

ayd›nlatma direkleri ile gece ayd›nlat›lmas›<br />

sa¤land›.<br />

Fore Enerji, Adapazar›<br />

takip sistemleri sayesinde kullan›m özgürlü¤ü<br />

sa¤lar. Ayn› zamanda yatay ve dikey olarak<br />

güneflliklerde, panjur ve storlarda da pratik<br />

biçimde kullan›l›r.<br />

Tekli veya çiftli (düflük U de¤erli) kristal yal›t›m<br />

camlar›n›n yan›s›ra, çeflitli saydam modüller de<br />

yap›larda tercih edilmektedir. Saydam entegre<br />

modüller ve birlefltirilmifl cam fleklindeki tasar›mlar<br />

ayn› zamanda çerçevesiz kullan›m imkân›n› da<br />

beraberinde getirir. "Makrolon®" gibi özel<br />

malzemelerden haz›rlanm›fl e¤imli plastik<br />

camdan tasar›mlar kullan›c›lara farkl› seçenekler<br />

sunmaktad›r.<br />

Türkiye’de silikon kristal panel cephe<br />

tasar›mlar›yla bu alanda hizmet veren birçok firma<br />

bulunmaktad›r. ‘Sinerji cephe ve çat›’ olarak<br />

adland›r›lan bu uygulamalarda ilk olarak evin<br />

elektrik ihtiyac› ilgili firma taraf›ndan hesaplan›r.<br />

Daha sonra konutun özgün tasar›m›n› bozmayacak<br />

biçimde özel konstrüksiyon ve c›vatalarla cephe<br />

sistemi montaj› gerçeklefltirilir.<br />

E¤imli çat›larda da rahatça uygulanabilen montaj,<br />

çat› üzeri sistemi ve çat› içi entegre sistemler<br />

fleklinde iki farkl› kategoriye ayr›lmaktad›r.<br />

Çat› üzeri sistemler, alüminyum gibi güçlü<br />

malzemelerden yap›lm›flt›r ve her türlü çat›<br />

kaplama malzemesinin üzerine monte<br />

edilebilmektedir. Çat› içi entegre sistemler ise,<br />

çeflitli çat› yüzeylerine estetik bir biçimde<br />

rahatl›kla uygulanabilen sistemlerdir.<br />

Bu sistemler, çat› ve cephe kaplaman›n d›fl›nda<br />

teras çat›lara da kolayca yerlefltirilebilir. Teras gibi<br />

düz yüzeylerde panel montaj› çelikten veya<br />

alüminyumdan yap›lan e¤imli tafl›y›c› sehpalarla<br />

yap›lmaktad›r ve çeflitli s›zd›rmazl›k uygulamalar›yla<br />

birlefltirilmektedir. Firmalar, günefl kolektörleri ile<br />

bütünleflik ve ayn› zamanda bir konutun ›s›nma ile<br />

elektrik ihtiyac›n›n tamam›n› karfl›layacak hibrit<br />

Farkl› hücre ve modülleri test edebilmek ve karfl›laflt›rmak için IEC 60904 / DIN EN 60904 standartlar› kullan›l›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

Mu¤la Üniversitesi’nde Günefl Enerjisi<br />

Türkiye’nin günefl enerjisinden elektrik üreten binaya entegre ilk fotovoltaik cephe<br />

kaplamas› olma özelli¤ini tafl›yan uygulama Mu¤la Üniversitesi Rektörlü¤ü Bilimsel<br />

Araflt›rma Projeleri Birimi ve Sunset Energietechnik GmbH Innovative Energy System<br />

ortakl›¤›nda hayata geçirildi.<br />

Toplam 40 kW p gücündeki sistemde binan›n iki yan›ndaki kulelerde toplam 136 m 2 .<br />

alanda, 160 adet amorf silisyum panel ile bina cephesinde 541 m 2 . alanda 220 adet 3<br />

eklemli amorf silisyum panel kullan›ld›. Bina cephesinde kullan›lan panellerin 210 adeti<br />

140 W p, 10 adeti ise 75 W p güce sahip ve 4 adet 6 kW kapasiteli invertör ile flebekeye<br />

entegre edildi. Kulelerde kullan›lan paneller ise 64 W p gücünde ve 2 adet 5 kW kapasiteli<br />

invertörle flebeke entegrasyonu sa¤land›. Sistemin 48 bin KW/h elektrik enerjisi üretmesi<br />

bekleniyor.<br />

Türkiye’de binaya entegre en büyük flebeke<br />

ba¤lant›l› PV sistem uygulamas› olan bu çal›flma<br />

Mu¤la Üniversitesi Rektörlük binas› cephe kaplamas›<br />

olarak gerçeklefltirildi. Mu¤la Üniversitesi Yerleflkesi<br />

toplam 94 kWp fotovoltaik enerjisi gücüyle<br />

Türkiye’deki en büyük fotovoltaik park durumundad›r<br />

ve elektrik enerjisi ihtiyac›n›n % 3,5’luk k›sm›n›<br />

fotovoltaik sistemlerden karfl›lamaktad›r.<br />

Mu¤la Üniversitesi Rektörlük Binas›<br />

çözümler de sunar. Çat› uygulamalar› bir yandan<br />

›s› izolasyonu sa¤larken, di¤er yandan da her y›l<br />

bak›m gerektiren çat› sistemlerine s›f›r bak›m<br />

avantaj› getiren uygun bir alternatiftir.<br />

Mimaride estetik çözümler sunan PV sistemleri,<br />

dünyan›n çeflitli yerlerindeki birçok ifl merkezinde<br />

yan yüzeylerde kaplama malzemesi olarak<br />

kullan›lmaktad›r. Bu uygulaman›n ilk örneklerinden<br />

biri de ‹ngiltere Manchester’daki CIS Tower<br />

binas›d›r. Yan üç yüzeyinde bulunan 7244 günefl<br />

paneliyle yap›, ayn› zamanda Avrupa’n›n en uzun<br />

dikey fotovoltaik sistemi olma özelli¤ini<br />

kazanm›flt›r.<br />

Türkiye’de bu konudaki çal›flmalar Mu¤la<br />

Mu¤la Üniversitesi’ndeki uygulamalarla ilgili daha detayl› bilgilere http://mutek.mu.edu.tr adresinden ulafl›labilir.<br />

Üniversitesi Temiz Enerji Kaynaklar› AR&GE<br />

Merkezi ile Ege Üniversitesi Günefl Enerjisi<br />

Enstitüsü liderli¤inde sürdürülmektedir. Ege<br />

Üniversitesi Günefl Enerjisi Enstitüsü’nde<br />

55.000TL’lik elektrik faturas›n› çok bulan bilim<br />

adamlar› halihaz›rda varolan fotovoltaik<br />

çal›flmalar›n› daha da geniflleterek binalar›n›n<br />

günefl alan her cephesinden elektrik üretebilmek<br />

amac›yla yola koyuldu. Enstitü, organik günefl<br />

hücrelerinden yap›lacak olan ve gelecekte<br />

gökdelenlerin yüzey kaplamas›nda kullan›lmas›<br />

beklenen cam›n üretimi için, cam üreticileri ile<br />

protokol imzalayarak rasyonel çal›flmalar› bafllatm›fl<br />

oldu. Üretilmesi planlanan 50 ve 100 cm’lik<br />

organik plakalarla befl y›l içerisinde seri üretime<br />

geçilmesi planlanmakta.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 83


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

Su Pompalama<br />

Günefl enerjili su pompalama sistemleri,<br />

günefl enerjisinin en verimli ve anlaml›<br />

kullan›ld›¤› alanlardan biridir. Kuyu ve<br />

di¤er su kaynaklar›n›n merkeze uzak, k›rsal<br />

bölgelerde bulunduklar› düflünülürse, geleneksel<br />

enerji kaynaklar›n› kullanman›n ya oldukça uzun<br />

kablolama ya da sahada benzinli jeneratör<br />

kullan›m› gerektirece¤i bilinmektedir. Bu metotlar<br />

hem pahal› ekipman ve bak›m, hem de sürekli artan<br />

yak›t maliyetleri içerir. Günefl enerjisi ise<br />

genellikle hem daha ekonomik hem de daha<br />

verimli sonuçlar vermektedir.<br />

Solar su pompalar› pek çok tar›msal amaçla<br />

kullan›labilir: Örne¤in Amerika, Avustralya ve<br />

Güney Afrika’daki pek çok besici, kablolaman›n<br />

zor ve maliyetli oldu¤u arazilerde hem kolayca<br />

tafl›nabilir hem de kendi enerjisini üreten bu<br />

sistemleri hayvanlar›na su temini amac›yla<br />

kullanmaktad›r. Küçük çiftliklerde, seralarda,<br />

bahçelerde sulama amaçl› olarak, yine çiftlik<br />

evlerinde su temini için son derece uygunlard›r.<br />

Bu sistemde kullan›lan pompalar, normal dalg›ç<br />

pompalama sistemleridir. Farklar› ise motor için<br />

gereken enerjinin, paneller taraf›ndan do¤ru ak›m<br />

(DC) olarak sa¤lanmas›d›r. Dolay›s›yla da bu<br />

pompalar›n do¤ru ak›mla çal›flmalar› gerekmektedir.<br />

AC motorlu pompalarda DC’yi AC’ye çevirmek için<br />

bir evirici (invertör) gerekir. Bu ekstra maliyet ve<br />

dönüflümden kaynakl› güç kayb› demektir. Bu<br />

1974 petrol krizinin ard›ndan kurulan Uluslararas› Enerji Ajans›, Fotovolatik Güç Sistemleri Program›yla (IEA-PVPS) araflt›rma ve gelifltirme çal›flmalar›na bafllam›flt›r.<br />

84<br />

yüzden günefl enerjili pompalama sistemlerinde<br />

DC motorlu pompalar kullan›l›r.<br />

Bir solar su pompalama sistemi 4 ana parçadan<br />

oluflur: Pompa, pompa konrol ünitesi, solar<br />

paneller ve (iste¤e ba¤l› olarak) depolama ünitesi,<br />

yani akü. Sistem, su kayna¤›n›n (depo ya da kuyu)<br />

derinli¤ine ve gereken su miktar›na ba¤l› olarak<br />

tasarlan›r. Pompa, gücünü günefl panellerinden<br />

elde edilen enerjiyle sa¤lar. Kullan›lacak günefl<br />

paneli say›s› gereken güce (yani yüksekli¤e) ba¤l›<br />

olarak de¤iflmektedir. Örne¤in, basit bir sistem ile,<br />

2 adet 12 Watt’l›k günefl paneli sayesinde 20 m’ye<br />

kadar olan yüksekliklerde (çekilecek olan suyun<br />

derinli¤iyle depo yüksekli¤i toplam›), derinli¤e<br />

ba¤l› olarak saatte 44 ila 106 m 3 debi elde etmek<br />

mümkündür. Daha güçlü bir sistem ile, 70 m’ye<br />

kadar olan yüksekliklerde saatte 310 ila 445 m 3<br />

debi elde etmek mümkündür. Baz› günefl enerjili<br />

dalg›ç pompalar› ise 240 metreye varan<br />

derinliklerden bile su çekebilmektedir.<br />

Paneller ve pompa aras›ndaki ak›m bir “kontrol<br />

ünitesi” arac›l›¤›yla kontrol edilir. Kontrol ünitesi,<br />

kuyuda/depoda su kalmad›¤› zaman pompay›<br />

kapatarak yanmas›n› engeller.<br />

Peki hava kapal›ysa ne olur? Tüm günefl enerjisi<br />

sistemleri en iyi sonucu elbette güneflli havalarda<br />

verir. Kapal› havalarda sistem çal›flmaya devam<br />

etmekle beraber, çekilen su verimi azalacakt›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

PV Modüller<br />

‹nvertör<br />

Kablo Uzunlu¤u<br />

Su Çekim Boru Çap›<br />

Su pompalama sistemi<br />

Tank Yüksekli¤i<br />

Kuyu A¤z›ndan<br />

Depo Taban›na<br />

Statik<br />

Seviye<br />

Transfer Boru Çap›<br />

Eksiltme<br />

Pompa Çekme<br />

Derinli¤i<br />

Kuyu Çap› Kuyu Derinli¤i<br />

Bu nedenle de günefl enerjili pompalama<br />

sistemlerinde iki farkl› aç›dan depolama yap›labilir.<br />

En ekonomik ve güvenilir metot, rezervuar görevi<br />

yapacak olan genifl bir su deposu kurmakt›r.<br />

Gündüz depoya dolacak olan ihtiyaç fazlas› su,<br />

geceleri yahut günefl ›fl›¤›n›n az oldu¤u günlerde<br />

su temininde s›k›nt› çekilmemesini sa¤layacakt›r.<br />

Bu yüzden de depolu bir sistem kuracaksan›z,<br />

deponuz günlük ihtiyac›n›zdan biraz fazlas›n›<br />

karfl›layacak büyüklükte olmal›d›r. Di¤er bir<br />

alternatif ise, günefl panellerinin gündüz üretti¤i<br />

enerjiyi akülerde depolayarak, gece veya havan›n<br />

kapal› oldu¤u günlerde suyu çekmek için rezerv<br />

olarak kullanmakt›r. Bu sistem güvenilir olmakla<br />

birlikte fazladan maliyet ve bak›m gerektirecektir.<br />

Transfer Boru Uzunlu¤u<br />

Solar su pompalama sistemlerinin en önemli<br />

avantajlar›ndan biri de kullan›m› basit ve dayan›kl›<br />

olmalar›d›r. Buradaki hareketli tek parça olan<br />

pompalar, (günefl panellerine göre) toplam<br />

maliyetin daha küçük bir k›sm›n› oluflturur. Sistem<br />

çok tozlu bir bölgede kurulmad›¤› sürece,<br />

kablolar›n ve ba¤lant›lar›n ara s›ra kontrol edilmesi ve<br />

panellerin tozunun al›nmas› yetecektir.<br />

Bu sayfadaki foto¤raflar Lange Twins Ba¤lar› ve IEA Fotovoltaik Enerji Sistemleri Program› web sitelerinden al›nm›flt›r.<br />

Kurulumlar› kolay olan bu<br />

sistemler, kullan›c› taraf›ndan<br />

da rahatça monte edilebilir.<br />

Bununla birlikte sat›n ald›¤›n›z<br />

ürünün, sistemin çal›flmas› için<br />

gereken tüm parçalar› ve<br />

ba¤lant› flemalar›n›, kurulum ve<br />

çal›flt›rma k›lavuzlar›n›<br />

içerdi¤inden emin olmakta<br />

yarar vard›r. Sat›n ald›¤›n›z<br />

paneller için kuvvetli rüzgârlara<br />

dayan›kl› montaj ayaklar›<br />

gerekecektir, çünkü bu paneller<br />

güneflten en iyi verimi almalar›<br />

için belirli bir aç›yla ve güneye<br />

bakar flekilde kurulur. “Solar<br />

tracker” denen sistemler kullanarak panellerin gün<br />

boyunca günefli takip etmelerini sa¤lamak, böylece<br />

% 15–20 daha fazla verim elde etmek<br />

mümkündür. Ancak elbette bu da ekstra maliyet<br />

anlam›na gelir.<br />

Su Depolama<br />

Tank›<br />

Türkiye’de günefl enerjili su pompalama sistemi<br />

kullan›m› Akdeniz Bölgesi’nde yayg›nlaflmakta,<br />

Ege Bölgesi’nden gelen taleplerse<br />

yo¤unlaflmaktad›r. Bu sistemin ilk<br />

uygulamalar›ndan biri de Ankara Elmada¤’da<br />

yap›lm›fl, bir köyün ortak su deposuna kaynaktan<br />

su getirilmesi sa¤lanm›flt›r. Di¤er bir proje ise<br />

Diyarbak›r’da Dicle Üniversitesi Kampüsü’nde<br />

damla sulama sistemine destek amaçl› olarak<br />

hayata geçirilmifltir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 85


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

86<br />

Emirler Köyü’nde Sulama<br />

Mersin’in Emirler Köyü’nde 25 dönüm<br />

zeytinli¤i sulamak için, 90 metre<br />

derinlikteki kuyuda 70 metreye indirilen<br />

solar pompa ve 4 adet 180 W p gücünde<br />

24 V’luk panel kullan›lm›flt›r. Bu projedeki<br />

dinamik su seviyesi 46 metredir. Ç›kar›lan<br />

su 135 metre yatayda tafl›narak 85 ton<br />

kapasitesindeki su deposunda toplanm›flt›r.<br />

Bu projede elektri¤i akülerde depolamak<br />

yerine su depolamas› yapmak tercih<br />

edilmifltir. Günlük sulama için yaklafl›k<br />

18-20 ton su kullan›lmaktad›r. Bu tarlan›n<br />

sahibi alana elektrik enerjisi getirmek için<br />

da¤›t›m flirketinin 70.000 TL civar›nda katk›<br />

pay› istemesi üzerine jeneratör de dahil<br />

olmak üzere tüm alternatifleri incelemifltir.<br />

Bu karfl›laflt›rma sonras›nda her ay<br />

ödenecek fatura ile hatlar ve trafoda<br />

yaflanacak kay›plar› da hesaba kat›nca,<br />

günefl enerjisinin en uygunu olaca¤›na<br />

karar vermifltir. Sistem yaklafl›k 7500<br />

Euro’luk maliyetle tamamlanm›flt›r.<br />

Öztunç Mühendislik, Mersin<br />

Diyarbak›r’da Damla Sulama<br />

Yurdumuzdaki ilk “Günefl Enerjisi ile<br />

Damla Sulama Projesi” Diyarbak›r’da<br />

Dicle Üniversitesi Ziraat Fakültesi’nde<br />

uygulanm›flt›r.<br />

10 dekarl›k bir alan›n damla sulama sistemi<br />

için 12 adet 80 W p gücünde polikristal<br />

günefl paneli, bir adet günefl enerjisi ile<br />

çal›flan pompa sistemi, flarj regülatörü ve<br />

bir adet otomatik damla sulama sistemi ile<br />

boru a¤lar› kullan›lm›flt›r.<br />

Bu sistem 6 metre dikey ve 150 metre<br />

yatay mesafeden günde 45 m 3 su<br />

pompalamakta olup, sadece panel gücü<br />

art›r›ld›¤›nda günlük debinin 60 m 3<br />

mertebesine kadar ç›kmas› mümkündür.<br />

Tarlaya ilk olarak ekilen m›s›rda çok verimli<br />

bir ürün al›nm›flt›r. Almanya Federal<br />

Cumhuriyeti Büyükelçisi, Dicle Üniversitesi<br />

Rektörü ve çok say›da davetlinin kat›l›m›yla<br />

21 Ekim 2008 tarihinde gerçeklefltirilen<br />

aç›l›fl töreninde, bu tarlan›n ürünü olan<br />

m›s›rlar “günefl oca¤›nda” hafllanarak<br />

davetlilere sunulmufltur.<br />

TEMEV ve Ekosolar, Diyarbak›r<br />

UEA’na üye ülkeler: Avustralya, Avuturya, Kanada, Danimarka, Fransa, Almanya, ‹srail, ‹talya, Japonya, Kore, Meksika<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

Günefl Enerjisiyle Ayd›nlatma<br />

Genel olarak kullan›lan elektri¤in % 20’si<br />

ayd›nlatma için harcanmaktad›r ve<br />

ayd›nlatman›n toplam elektrik tüketimi<br />

içindeki oran› da her y›l artmaktad›r. Günefl enerjili<br />

ayd›nlatma sistemleri günefl panellerinin en çok<br />

kullan›ld›¤› alanlardan biridir. Günefl enerjili<br />

ayd›nlatma uygulamalar›n›n dünya üzerinde on<br />

binlerce örne¤i bulunmakta ve her geçen gün de<br />

bunlar yayg›nlaflmaktad›r.<br />

Günefl enerjili sistem ilke olarak hayat›m›z›n en<br />

önemli enerji kullan›m alanlar›ndan olan<br />

ayd›nlatma ihtiyaçlar›m›z için temiz, sürekli, verimli<br />

ve sonsuz bir çözümdür. Elektrik flebekesinin uzak<br />

oldu¤u bölgelerde vazgeçilmez olmas›n›n yan› s›ra,<br />

yüksek elektrik maliyeti getiren flebekeye ba¤l›<br />

sistemler yerine, s›f›r tüketim harcamas› olan bir<br />

sistem olarak tercih edilmektedir. Bu sistemlerde<br />

gündüz günefl enerjisi ile flarj olan aküler gece<br />

otomatik olarak 12 Volt’luk özel kompakt<br />

flüoresan günefl ampüllerini veya LED’li ampülleri<br />

çal›flt›rarak ayd›nlatma sa¤lamaktad›r. Bu basit<br />

ama etkili sistemler enerjinin oldu¤u yerlerde kaz›<br />

ve kablo hatt› gerektirmedi¤i için, enerjinin<br />

olmad›¤› yerlerde ise en acil, uygun ve kesin<br />

çözüm olmalar› nedeniyle tercih edilmektedir.<br />

Sistemin ayd›nlatma de¤erleri park, bahçe ve<br />

sokak ayd›nlatmas›nda gerekli olan uluslararas›<br />

standart lüks de¤erlerini sa¤lad›¤›ndan bu<br />

alanlarda da kullan›ma uygundur. fiebekeye<br />

ba¤lant› içermedi¤inden kablo çürümesi, kablo<br />

UEA’na üye ülkeler: Hollanda, Norveç, Portekiz, ‹spanya ‹sveç, ‹sviçre, ‹ngiltere ve Amerika Birleflik Devletleri<br />

ar›zalar›, elektrik kesintisi gibi sorunlar oluflmaz.<br />

Portatif günefl enerjili ayd›nlatma ünitelerinde<br />

üniteye ba¤l› günefl panelleri kullan›lmaktad›r.<br />

Merkezî günefl enerjili ayd›nlatma sisteminde ise<br />

oluflturulan merkezî bir sistemden çok say›da<br />

ayd›nlatma dire¤inin elektrik ihtiyac›<br />

karfl›lanmaktad›r.<br />

Daha özel projelerde ise günefl ve rüzgâr enerjisi<br />

(hibrit sistemler) birlikte kullan›lmaktad›r. Günefl<br />

enerjili güvenlik ayd›nlatmas› da son zamanlarda<br />

çok ra¤bet görmektedir. Genelde ayd›nlatma<br />

sistemleri ile kompakt bir flekilde tasarlanan bu<br />

cihazlar iflletmeye haz›r flekilde pazarlanmaktad›r.<br />

Gündüz günefl panelinin üretti¤i elektrik özel<br />

akülerde bir flarj kontrol ünitesi (regülatör)<br />

sayesinde depolanmakta, akflam oldu¤unda ise<br />

özel otomasyon sistemiyle sokak lambas› istenilen<br />

saatte aç›l›p, istenilen saatte kapat›labilmektedir.<br />

Türkiye’de çeflitli ölçekte yap›lm›fl olan günefl<br />

enerjili ayd›nlatma örneklerine Toyota, Kent, ve<br />

fiiflecam fabrikalar›nda, Isparta, Etimesgut, Esenler<br />

ve Avc›lar Belediyelerinde tasarlanan ve kullan›lan<br />

uygulamalar verilebilir.<br />

Bafll›ca Uygulama Alanlar›<br />

• Belediye park ve bahçe ayd›nlatmalar›,<br />

• Tatil köyleri ve otellerin d›fl mekân<br />

ayd›nlatmalar›,<br />

• Site çevre ayd›nlatmalar›,<br />

• Organize sanayi bölgeleri d›fl ayd›nlatmalar›,<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 87


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

• Üniversitelere ait çevre ayd›nlatmalar›,<br />

• Genifl arazi ayd›nlatmas›,<br />

• Benzin istasyonlar› ayd›nlatmas›,<br />

• Fabrika ve iflyeri çevre ayd›nlatmas›,<br />

• Totem, reklam panolar› ve flantiye ayd›nlatmas›<br />

• Sinyalizasyon, güvenlik sistemleri v.b.<br />

uygulamalar›.<br />

Sistemi Oluflturan Temel Cihazlar<br />

Günefl paneli (PV=fotovoltaik modül)<br />

Ayd›nlatma direklerinde elektrik ihtiyac›n›<br />

karfl›layacak 20-120 Watt’l›k paneller<br />

kullan›lmaktad›r.<br />

fiarj kontrol ünitesi<br />

Günefl panelinin üretti¤i elektrikle aküleri kontrollü<br />

bir flekilde flarj eden ve akülerin deflarj durumunu<br />

kontrol eden cihazd›r.<br />

Armatür<br />

‹stenen ›fl›k de¤erinde ayd›nlatma veren ürünlerdir.<br />

Armatürler istenen peyzaja göre özel çözümler<br />

olabilir. Dire¤in yüksekli¤ine ve istenen ›fl›k<br />

de¤erine göre üretilmektedir.<br />

Akümülatör<br />

Üretilen enerjiyi depolayan ve ihtiyaç<br />

duyuldu¤unda sisteme veren cihazd›r. ‹htiyaca<br />

göre 12-24 Volt, 24-125 Amper aras›nda aküler<br />

kullan›lmaktad›r.<br />

Evirici (‹nvertör)<br />

Alternatif ak›mla çal›flan armatürler kullan›ld›¤›nda<br />

Do¤ru Ak›m› (DC) Alternatif Ak›ma (AC) çeviren<br />

elektronik devredir.<br />

Ampuller<br />

Özel tip AC ampuller, solar sisteme uygun DC<br />

ampuller ve uzun ömürlü LED ampuller<br />

kullan›lmaktad›r.<br />

88<br />

Avantajlar›<br />

• Montaj ve tafl›ma kolayl›¤› sa¤lar.<br />

• Panel ömrü yaklafl›k 25 y›ld›r.<br />

• ‹flletme maliyeti di¤er sistemlerle<br />

karfl›laflt›r›ld›¤›nda neredeyse s›f›rd›r.<br />

• ‹flletme aç›s›ndan fosil kaynaklara göre d›fla<br />

ba¤›ml›l›k yoktur.<br />

• Mobilize olabilir, ba¤lant›s›zd›r.<br />

• En uzun ömürlü kaynaktan beslenir.<br />

• Çevreye, atmosfere ve insana zararl› etkisi yoktur.<br />

• Faturas›zd›r.<br />

• 220 Volt 50 Hz tam sinüs ç›k›fl stabilizasyon<br />

sa¤lar.<br />

Bahçeflehir Üniversitesi’nde günefl<br />

enerjili ayd›nlatma<br />

TemizDünya Ekoloji<br />

Derne¤i’nin temiz enerji<br />

odakl› projelerinden biri de<br />

‘Günefl Enerjili Ayd›nlatma<br />

Dire¤i’dir. Bu dire¤in<br />

üzerinde, nas›l çal›flt›¤›na ve<br />

enerjiyi nereden elde etti¤ine<br />

dair aç›klay›c› bir afifl ve plaket<br />

bulunur. Bunlar sayesinde<br />

direk, kamuoyunu bilinçlendirme amac›n› yerine<br />

getirir. Tasar›m› Bahçeflehir Üniversitesi Mimarl›k ve<br />

Tasar›m Fakültesi ö¤retim üyesi Yrd. Doç. Dr.<br />

Mehmet Bengü Uluengin taraf›ndan derne¤imiz<br />

ad›na yap›lan ayd›nlatma dire¤i malzeme kullan›m›yla<br />

oldukça dikkat çekicidir. Ayr›ca gövdesinde 50 x 70<br />

cm boyutlar›nda tan›t›c› bir pano içermektedir.<br />

Direkte kullan›lan ana malzemeler, gövdede sertifikal›<br />

ahflap ve paslanmaz çelik, panoda ise pleksiglas<br />

olarak say›labilir. Boyu 380 cm olan direk 25 cm x 25<br />

cm’lik bir taban alan›na oturtulmufltur. Enerjisini<br />

80 W gücünde bir fotovoltaik günefl panelinden alan<br />

direk, 14 W yüksek verimli LED ayd›nlatma eleman›n›<br />

kullan›r. Üretilen enerji 75 Ah bak›ms›z aküde<br />

depolan›r.<br />

Türkiye’deki toplam kurulu fotovoltaik sistem gücü 2007 y›l› itibar›yla 3 MWp civar›ndayd›.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

Telekom Uygulamalar›<br />

Günefl enerjisi, uzak ve eriflilmesi zor<br />

alanlarda güvenilirli¤i, az bak›m ihtiyac› ve<br />

rüzgâr enerjisiyle birlikte kesintisiz enerji<br />

sa¤layabilme potansiyeli sayesinde her tip ve<br />

büyüklükteki telekomünikasyon sistemi için<br />

vazgeçilmez bir kaynakt›r. Elektrik hatt›n›n<br />

olmad›¤› yerlerde, elektrik flebekesine ba¤l›<br />

vericilere alternatif olarak do¤ru konumda kurulan<br />

bir verici sistemi, ço¤unlukla daha düflük bir<br />

maliyet ve daha genifl bir kapsama alan›<br />

sa¤lamaktad›r. Ülkemizde de elektrik flebekesinden<br />

uzak ücra bölgelerde, telekomünikasyon<br />

firmalar›na ait pek çok GSM baz istasyonu ya da<br />

verici istasyon bulunmaktad›r.<br />

Telekomünikasyon sistemlerinin, günümüzde<br />

günefl panellerinin en s›k kullan›ld›¤› alanlardan biri<br />

olmas›n›n nedenleri afla¤›daki gibidir:<br />

Türkiye’de flebekeye ba¤l› en büyük sistem, Mu¤la Üniversitesi’ndedir ve 54 kW p kurulu güce sahiptir.<br />

• Fotovoltaik sistemler tam bak›ms›zd›r. Y›ll›k rutin<br />

bak›m d›fl›nda hiçbir bak›m ihtiyaçlar› yoktur.<br />

• Fotovoltaik sistemler modülerdir. ‹htiyaca göre<br />

ekleme veya eksiltme yap›l›r.<br />

• Fotovoltaik sistemlerde inflaat süresi k›sad›r.<br />

2-3 hafta içinde elektrik üretimine bafllanabilir.<br />

• Fotovoltaik sistemleri tercih etmek, elektrik hatt›<br />

çekmekten çok daha ekonomiktir ve süreci<br />

h›zland›r›r.<br />

• Fotovoltaik sistemler çok uzun ömürlüdür.<br />

• Fotovoltaik sistemlerin mazot, benzin gibi hiçbir<br />

hammadde ihtiyac› yoktur.<br />

• Fotovoltaik sistemler kullan›ld›¤›nda devlet<br />

bürokrasisi ile u¤raflmak zorunda kal›nmaz.<br />

• Fotovoltaik sistemler, telekom vericilerine giden<br />

elektrik hatt›ndaki k›sa devrelerden kaynaklanan<br />

orman yang›n› ihtimalini ortadan kald›r›r.<br />

Genelde telekom enerji sistemleri ‘Yedekleme<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 89


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

Gerektirmeyen Fotovoltaik Sistemler’ ve ‘Dizel<br />

Jeneratör ve/veya Rüzgâr Türbin Destekli<br />

Fotovoltaik Sistemler’ olarak ikiye ayr›lmaktad›r.<br />

Yaln›zca panellerden oluflan sistemlerde enerji<br />

üreten baflka bir kaynak yoktur. Gündüz vericilerin<br />

elektrik ihtiyac› günefl panellerinden sa¤lan›rken,<br />

kapal› havalarda ve akflamlar› günefl panellerinin<br />

flarj etti¤i aküler üzerinden karfl›lan›r. Enerjinin<br />

depolanmas› için bu sistemlere uygun olarak<br />

seçilmifl aküler kullan›l›r. Akü dizisinin gerilim<br />

de¤eri telekomünikasyon sektöründeki standart<br />

olan 24 veya 48 Volt’tur.<br />

En az günefl alan ay›n meteorolojik verilerine göre<br />

tasarlanan sistemlerde yaz›n üretim fazlas› oluflur.<br />

Buna ra¤men bu sistemler, kullan›m süreci<br />

boyunca tüm di¤er fosil yak›t çözümlerinden daha<br />

ucuza gelir. Üretim, benzer güce sahip termal<br />

elektrik sistemlerinden daha ekonomiktir. Ayr›ca<br />

konvansiyonel elektrik sistemleri devaml› olarak<br />

yak›t tüketmektedir ve afl›nan birçok mekanik<br />

aksam› oldu¤u için sürekli bak›m masraf›<br />

ç›karmaktad›r.<br />

Günlük tüketimin fazla oldu¤u verici sistemlerinde<br />

ve k›fll›k günefllenme süresinin k›sa oldu¤u<br />

bölgelerde sadece günefl panelleri, enerji kayna¤›<br />

olarak çok pahal›ya gelebilir. Bu flartlar alt›nda<br />

sisteme entegre edilecek ek enerji kaynaklar›yla<br />

oluflturulan hibrit sistemlerin hem maliyeti azalacak<br />

hem de iflletme masraf›n›n düflük olmas›na paralel<br />

teknik güvenilirlik katsay›s› da artacakt›r.<br />

Günefl panellerinin kapasitesi, bir dizel jeneratörün<br />

veya rüzgâr türbininin sisteme entegrasyonu<br />

durumunda, genelde k›fl›n bir bölümünde, di¤er<br />

mevsimlerin ise hemen hemen tamam›nda tüm<br />

elektrik ihtiyac›n› sa¤layacak flekilde boyutland›r›l›r.<br />

Uzun süren bulutlu günlerin ard›ndan fotovoltaik<br />

sistemlerin yetersiz gelmesi durumunda, dizel<br />

jeneratör/rüzgâr türbini gerekli elektri¤i üreterek,<br />

90<br />

aküleri flarj edecektir. Havan›n açmas› ve akülerin<br />

dolmas› ile birlikte dizel jeneratör tekrar otomatik<br />

olarak kapan›r. Bu sayede hibrit sistemin içinde,<br />

rüzgâr türbini ve günefl panellerinin optimum<br />

kullan›m› sa¤lanabilir. Telekom sistemlerinde son<br />

geliflmeler, dizel jeneratörlerin ve özellikle de<br />

rüzgâr enerjisi gibi di¤er yenilenebilir kaynaklar›n<br />

optimum kullan›m›, uzaktan kontrolü, otomasyonu<br />

ve sistem optimizasyonu üzerinde yo¤unlafl›r.<br />

Bu tip teknolojik geliflmelerin adapte edildi¤i hibrit<br />

sistemlerde günefl panellerinin say›s› ve gerekli akü<br />

bankas› büyüklü¤ü de minimumda tutularak<br />

ekonomik avantaj sa¤lan›r. ‹yi tasarlanm›fl bir hibrit<br />

sistemde dizel jeneratör günde ortalama bir<br />

saatten fazla çal›flmamal›d›r. Bu kadar az bir<br />

çal›flma yükü alt›nda kaliteli bir dizel jeneratör<br />

ancak y›lda bir kez yak›t eklemesi ve bak›m ihtiyac›<br />

duyacakt›r. Böyle bir sistemin çal›flma ömrü ise<br />

10-20 y›l aras›ndad›r. Ek günefl panelleri sisteme<br />

her zaman rahatl›kla ilave edilebilir ve böylece dizel<br />

jeneratörün çal›flma süresi daha da azalt›labilir.<br />

Türkiye’de toplam 300 kW gücündeki günefl<br />

enerjili sistemler, 28 de¤iflik ildeki, 324 ayr› SDH<br />

merkezine Türk Telekom için kurulmufltur. Bu<br />

sistemler flebekeye ba¤l› olup, güneflin oldu¤u<br />

durumlarda yükü beslemektedir ve aküleri<br />

doldurmaktad›r. fiebekenin kesildi¤i durumlarda<br />

da yük aküden beslenir.<br />

Dünya üzerindeki örneklerden biri ise Arjantin<br />

Telecom’un Tucuman Eyaleti’nde kurdu¤u günefl<br />

enerjili verici istasyonudur. ‹stasyonun<br />

yüksekli¤i deniz seviyesine göre 4200 m’dir ve San<br />

Miguel flehrine 140 km. uzakl›kta bulunmaktad›r.<br />

Bölgede s›cakl›k -20 ºC'nin alt›ndad›r ve rüzgâr h›z›<br />

120 km/saate ulaflmaktad›r. Sistem 188 adet<br />

50 W’l›k günefl paneli ve uzun süreli güneflsiz<br />

havalara karfl› tedbir olarak yerlefltirilmifl 3 adet<br />

dizel jeneratörü ile Calchaquies vadisindeki 10’dan<br />

Ege Üniversitesi Günefl Enstitüsü, üniversite bünyesindeki 22,4 kWp kurulu gücünde flebekeye ba¤l› sistemi 2005 y›l›nda kurmufltur.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

fazla yerleflim biriminin iletiflimini sa¤lamakta ve<br />

Salto Eyaleti’nden Tucuman Eyaleti’ne kadar tüm<br />

iletiflim trafi¤ini tafl›maktad›r.<br />

Network Planlama Avantajlar›<br />

Günefl ve rüzgâr enerjili telekom sistemlerinin en<br />

büyük avantajlar›ndan biri de, verici sistemlerini,<br />

elektrik kayna¤›n›n (flebekenin) fiziksel veya<br />

ekonomik olarak ulafl›labilir olup olmad›¤›n›<br />

düflünmeksizin en uygun yere kurma özgürlü¤ünü<br />

getirmesidir.<br />

Rüzgâr› kesen özel bir engel veya gölgeleme<br />

yaratacak çok a¤açl› bir ortam olmad›¤› takdirde<br />

optimum flekillerde tasarlanacak rüzgâr/günefl<br />

Çeflme’de GSM ‹stasyonu<br />

hibrit sistemi her güçteki vericiye kesintisiz<br />

elektrik sa¤layacakt›r.<br />

Böylece da¤l›k bölgelerde veya çok girintili ç›k›nt›l›<br />

deniz kenarlar›nda, koyluk mevkilerde flebekeye<br />

ba¤l› birçok verici yerine günefl ve rüzgâr<br />

enerjisinden elektri¤ini üreten tek ve daha büyük<br />

kapasitede bir verici ile söz konusu bölgeyi<br />

kapsama alan› içine almak mümkün olur. Ayr›ca<br />

bahsi geçen yerler genelde ormanl›k alanlar<br />

oldu¤u için, telekom vericilerine flebeke hatt›ndan<br />

çekilen elektrik kablolar›nda veya ba¤lant›<br />

noktalar›nda meydana gelen k›sa devreler<br />

nedeniyle ortaya ç›kan orman yang›n› riski de s›f›ra<br />

indirilmifl olacakt›r.<br />

Çeflme Özpamir Sitesi, Çeflme Yar›madas›’nda, dolay›s›yla hem rüzgâr hem de günefl bak›m›ndan<br />

oldukça flansl› bir co¤rafyada yer almaktad›r. Önde gelen bir mobil operatör firmas› burada bir<br />

GSM baz istasyonu kurmak istedi. Bu istek üzerine bölgenin günefllenme süreleri, rüzgâr h›zlar›<br />

ve sistemin güç ihtiyac› belirlenerek projelendirme safhas›na geçildi<br />

Yukar›daki veriler ›fl›¤›nda hibrit sistemin kurulu gücü, 6400 W p ’l›k k›sm› PV sistemden ve<br />

2000 W rüzgâr türbininden karfl›lanmak üzere toplam 8400 W olarak hesapland›. Bu de¤erleri<br />

sa¤layabilmek için 32 adet 200 W p monokristal tip panel ile 2 adet 1 kW güçte 7 metre direk<br />

üzerine kurulu, donmaya karfl› korumal› bir türbin seçildi. 180 cm çaptaki bu türbin,<br />

17,5 kg a¤›rl›¤a ve özel kanat yap›s›na sahip. Enerji depolama çözümü olarak özellikle günefl<br />

enerjisinden elektrik üreten sistemlerde kullan›lan OPzS tipi 2400 Ah ak›ma sahip aküler ve<br />

akülerin flarj›nda verimi art›rmak amac›yla MPPT’li flarj kontrol üniteleri tercih edildi.<br />

Aneltech,<br />

Çeflme<br />

Ege Üniversitesi Günefl Enstitüsü, Türkiye’de üniversiteler aras›nda türünün tek örne¤i olan Fotovoltaik Panel Üretim Laboratuvar›’n› 2006 y›l›nda kurmufltur.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 91


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

Su Ar›tma<br />

Amerika’n›n baz› eyaletleri ve ‹srail,<br />

Hindistan, ‹spanya gibi kurak iklime sahip<br />

ve su s›k›nt›s› çeken birçok ülkede bugün<br />

günefl enerjisinden yararlan›larak, deniz suyundan<br />

kullanma suyu elde edilmektedir. % 60’› körfez<br />

ülkelerinde, % 30’u Suudi Arabistan’da olmak<br />

üzere Ortado¤u ülkelerinde bu amaçla iflletilen<br />

toplam 7500’den fazla tesis bulunmakta ve 48<br />

milyar m 3 ’lük dönüflüm sa¤lanmaktad›r.<br />

Deniz suyundan kullan›m suyu elde etmek için<br />

esas olarak iki yöntem kullan›l›r. Bunlardan<br />

geleneksel olan›nda, tuzlu su aç›k havuzlarda<br />

günefl enerjisiyle buharlaflt›r›l›r, sonra da rüzgâr<br />

enerjisiyle suyun dam›t›lmas› sa¤lan›r. Bu sisteme<br />

alternatif olan di¤er yöntem, kullan›m suyunu<br />

tuzlu su çözeltisinden elektrodiyaliz, ekstraksiyon<br />

ve iyon de¤iflimi gibi kimyasal ifllemlerle ay›ran<br />

sistemleri kullanmakt›r. Sera prensibiyle çal›flan<br />

geleneksel sistemlerden uzun y›llard›r<br />

yararlan›lmaktad›r. Fakat fazla alana ihtiyaç<br />

duymalar› ve pratik olmamalar› nedeniyle daha az<br />

yer kaplayan alternatif modeller gelifltirilmektedir.<br />

Yeni gelifltirilen bu modellerin en büyük<br />

dezavantaj› ise dönüflümün sa¤lanabilmesi için<br />

çok fazla enerjiye ihtiyaç duyulmas›d›r. Temiz su<br />

kaynaklar› bak›m›ndan yeterli olmayan, fakat<br />

zengin petrol kaynaklar›na sahip Arap ülkelerinde<br />

enerji ihtiyac› petrolden karfl›lanabilmektedir.<br />

Yeterli enerji kayna¤›na sahip olmayan ülkeler için<br />

ekonomik bir model olmamas› nedeniyle,<br />

bu sistemin yap›lanmas›nda günefl enerjisinden<br />

92<br />

yararlan›lmaya bafllam›flt›r.<br />

Asl›na bak›ld›¤›nda günefl enerjisi ile tatl› su elde<br />

etme sistemleri do¤ada var olan döngülerden<br />

esinlenerek oluflturulmufltur. Çeflitli yöntemlerle<br />

dam›t›lan su ters ozmoz yöntemiyle kullan›labilir<br />

duruma getirilir. Ters ozmoz yöntemi, 60 bar<br />

bas›nç alt›nda dam›t›lm›fl deniz suyunun, içindeki<br />

istenmeyen maddelerden ar›nd›r›lmas›n› sa¤layan<br />

membran filtrasyon yöntemidir.<br />

Yeni gelifltirilen birçok uygulamada hem enerjinin<br />

temiz kaynaklardan elde edilmesini sa¤layacak,<br />

hem de arazi problemi yaratmayacak ar›tma<br />

sistemi modelleri kullan›lmaktad›r. Amerika’da<br />

gelifltirilen bir modelde su s›cakl›¤›n› yaln›zca<br />

10-15 °C art›rmak yeterli gelmektedir. Bu sayede,<br />

suyun kaynat›lmas›na gerek kalmad›¤› için, sadece<br />

günefl enerjisiyle çal›flan bir motordan ›s› ihtiyac›n›n<br />

karfl›lanmas› mümkündür.<br />

Maliyetleri nedeniyle tercih edilemeyen deniz<br />

suyundan tatl› su elde etme sistemleri, bugün<br />

maliyetlerin neredeyse tankerle su tafl›ma bedelinin<br />

alt›na inmifl olmas› nedeniyle iflletmeler taraf›ndan<br />

kullan›lmaya bafllam›flt›r. Deniz suyunun tuzluluk<br />

oran›na ba¤l› olarak 1 m 3 tatl› suyun maliyeti<br />

yaklafl›k 1 Dolar civar›ndad›r.<br />

Tahmin edilen de¤erlere göre teknolojinin<br />

ilerlemesiyle ve gereken ek maliyetlerin günefl<br />

enerjisi gibi yenilenebilir kaynaklardan<br />

karfl›lanmas›yla, güncel maliyetlerin daha da<br />

düflmesi beklenmektedir. Buna karfl›l›k klasik su<br />

ar›t›m›nda kullan›lan mikrofiltrasyon,<br />

Tübitak taraf›ndan düzenlenen Üniversiteleraras› Formula-G Günefl Arabas› Yar›fllar ilk kez 2005 y›l›nda yap›lm›flt›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Fotovoltaik Uygulamalar›<br />

ultrafiltrasyon, ozonlama ile dezenfeksiyon gibi<br />

ileri ar›tma teknolojilerinin maliyetleri<br />

yükselmektedir. Böylece deniz suyu ar›t›m<br />

maliyetleri, nehirlerden su tafl›ma maliyetleri ile<br />

karfl›laflt›r›labilir seviyeye ulaflmaktad›r.<br />

Ülkemizde özellikle Ege ve Akdeniz bölgelerinde<br />

bu teknolojiye yat›r›m yapan turizm iflletmesi say›s›<br />

2008 itibar› ile 60’a ulaflm›fl durumdad›r.<br />

Türkiye’de sistemin litre maliyeti 70 Cent<br />

civar›ndad›r. Bu da tatil köylerinde sat›lan 1 litre<br />

pet flifle su maliyetine neredeyse eflde¤erdir. Ters<br />

Fethiye Hillside Uygulamas›<br />

ozmoz teknolojisi ile 1 m 3 su ar›t›m› için gerekli<br />

olan enerji miktar› ise 22,4 kWh seviyesindedir.<br />

Denizin tuzluluk oran›na göre maliyetlerin de¤iflti¤i<br />

sistemler yak›n gelecekte önemli bir hacme sahip<br />

olacak. Fakat var olan teknolojilerle 45 ton temiz<br />

su elde etmek için 100 ton deniz suyu<br />

kullan›lmaktad›r. Bu nedenle büyük yerleflim yerleri<br />

yerine, yüklü debisi olmayan 100.000-500.000<br />

kiflilik yerleflim alanlar›nda ihtiyac› karfl›layacak<br />

sistemlerin kurulmas› uzmanlar taraf›ndan<br />

önerilmektedir.<br />

Türkiye’de bu uygulaman›n ilk örneklerinden biri olan ve 2006 y›l›nda Fethiye Hillside<br />

Tatil Köyü’nde yap›lan model, 5,6 kilowatt’l›k PV sistemi sayesinde, ters ozmoz<br />

yöntemiyle deniz suyundan kullan›m suyu elde etmektedir. Bu sistem günde 2 m 3 temiz<br />

su üretecek flekilde tasarlanm›flt›r. Sistem, bölgede plaj yak›n›ndan çekilen ac› suyu<br />

kullanmaktad›r.<br />

Ac› su, ön ar›tmadan sonra ters ozmoz sistemiyle tuzdan ar›nd›r›l›r ve dezenfekte edilir.<br />

Sistemde üretilen temiz su, WHO sa¤l›k<br />

örgütünün içme suyu standartlar›na<br />

uygundur.<br />

Fore Enerji, Fethiye<br />

PV sistemi 72 adet 80 W p gücünde<br />

polikristal PV paneli, flarj kontrol ünitesi,<br />

evirici (invertör), aküler ve flebeke<br />

sigortalar› içermektedir. Bütün ar›tma<br />

sistemi PLC taraf›ndan kontrol edilmektedir.<br />

Kontrol ünitesinden toplanan veriler<br />

bilgisayarda görüntülenebilmekte ve<br />

kaydedilmektedir.<br />

Türkiye’nin ilk PV, rüzgar ve dizel jeneratöründen oluflan hibrit sistemi, 2007 y›l›nda Fethiye K›z›lada’da Girasolar Ltd. taraf›ndan kurulmufltur.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 93


E¤risiyle Do¤rusuyla Fotovoltaikler<br />

Fotovoltaikler ve Uygulamalar›<br />

Fotovoltaik (PV), iki kelimenin birlefliminden<br />

oluflur. “Foto” yani ›fl›k ve “voltaik” yani<br />

elektrik. Fotovoltaik teknolojiler, günefl<br />

enerjisini (›fl›¤›n›) elektri¤e çevirmekte<br />

kullan›l›r.<br />

ünefl ›fl›¤› alt›nda elektronlar› a盤a<br />

Gç›karmak için özel yar› iletken<br />

malzemeler kullan›l›r. En çok kullan›lan<br />

yar› iletken malzeme silikondur. Silikon,<br />

dünya üzerinde en bol bulunan ikinci<br />

malzemedir. Burada, ›fl›k kullan›larak do¤ru<br />

ak›m (DC) yarat›l›r. Genellikle, bu ak›m,<br />

invertörler yard›m›yla daha yayg›n olarak<br />

kullan›lan alternatif ak›ma (AC) çevrilir.<br />

Fotovoltaik paneller pek çok alanda kullan›labilir.<br />

Genel olarak, kullan›m alanlar›, flebekeye ba¤l› ve<br />

flebekeden ba¤›ms›z uygulamalar olarak ikiye<br />

ayr›l›r.<br />

fiebekeye ba¤l› uygulamalar, ya yaln›zca üretici<br />

taraf›ndan tüketilmeyen fazla elektrik enerjisini ya<br />

da üretilen enerjinin tümünü flebekeye besler.<br />

Tipik flebekeye ba¤l› uygulamalara örnek olarak<br />

konutlar›n çat›lar›ndaki sistemler (ortalama<br />

3 kilowatt büyüklükte) verilebilir. Bu uygulamalar<br />

birkaç megawatt büyüklükteki daha büyük<br />

tesislerde de yap›labilir.<br />

94<br />

AC yükler<br />

‹nvertör<br />

Günefl ›fl›n›m›<br />

Akü<br />

Günefl paneli<br />

fiarj kontrol<br />

ünitesi<br />

DC yükler<br />

fiebekeden ba¤›ms›z sistemlerin ise elektrik<br />

flebekesiyle ba¤lant›s› yoktur (Bkz. fiekil). Bu<br />

sistemler, geliflmekte olan ülkelerde, k›rsal<br />

bölgelerdeki elektrik üretimine katk›da bulunur.<br />

Fotovoltaikler, ayr›ca flebekeyle ba¤lant›n›n<br />

mümkün olmad›¤› pek çok endüstriyel<br />

uygulamada da (telekomünikasyon vb)<br />

kullan›lmaktad›r.<br />

Fotovoltaiklerin kullan›ld›¤› bir di¤er alan da<br />

hesap makineleri gibi tüketici ürünleridir.<br />

E¤risiyle Do¤rusuyla Fotovoltaikler sayfalar›, Avrupa Fotovoltaik Teknoloji Platformu web sitesinden, gönüllümüz Mercan Uluengin taraf›ndan çevrilmifltir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


E¤risiyle Do¤rusuyla Fotovoltaikler<br />

Fotovoltaik Endüstrisi<br />

2006 y›l›nda, PV endüstrisi yaklafl›k 10 milyar<br />

Euro ciro yapt›. PV hücre üretiminde Japon<br />

flirketleri önde gelse de, Avrupal› flirketler de<br />

giderek pazar pay› kazanmaktad›r.<br />

V’nin ömrü boyunca, üretilen her bir<br />

Pmegawatt, 50 ifl imkân› yaratmaktad›r.<br />

Küresel PV endüstrisi bugüne kadar<br />

50.000’den fazla istihdam yaratt› bile.<br />

Endüstride beklenen büyüme göz önüne<br />

al›nd›¤›nda, potansiyel istihdam art›fl›<br />

oldukça çarp›c›d›r.<br />

Halihaz›rda farkl› formlardaki (monokristal, poli<br />

kristal, flerit) kristal silikon (c-Si) günefl<br />

hücrelerinin % 90’l›k bir pazar pay› mevcuttur.<br />

Gerisi ise ince film (TF) teknolojilerine (amorf<br />

Si, Cl(G)S, CdTe) ait. Dünyan›n dört bir taraf›nda,<br />

PV katma de¤er zincirinin her bir halkas›nda<br />

üreticiler (silikon, hücre katman›, hücre, modül)<br />

mevcuttur ve bu endüstriler, ulusal ekonomilere<br />

büyük katk› sa¤lamaktad›r.<br />

Bunlar›n aras›nda, ince film teknolojileri, en h›zl›<br />

geliflenidir. Uzun vadede de belli özelliklere sahip<br />

çeflitli PV teknolojileri farkl› uygulamalar›n ve<br />

ihtiyaçlar›n hizmetinde olacakt›r.<br />

Kaynak: Avrupa Fotovoltaik Teknoloji Platformu<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 95


E¤risiyle Do¤rusuyla Fotovoltaikler<br />

Fotovoltaik Pazar›<br />

Fotovoltaik (PV) pazar, dünya çap›nda en<br />

dinamik sektörlerden biridir. Y›ll›k büyüme<br />

h›z›, son y›llarda % 35’in üzerindedir. 2006<br />

y›l›ndaki silikon k›tl›¤›nda bile, önceki y›ldan<br />

daha çok sistem kurulmufltur.<br />

üresel PV pazar›na bugün, her ne kadar<br />

KAlmanya, ABD ve Japonya hâkim olsa<br />

da potansiyel pazarlar geliflmektedir.<br />

‹talya, ‹spanya, Yunanistan ve Fransa,<br />

PV sektörünü büyütecek ülkelerden baz›lar›.<br />

Son on y›lda PV sektörü pek çok ülkede<br />

önemli bir endüstri haline geldi. PV<br />

endüstrisine bakt›¤›m›zda istihdam art›fl› ve<br />

endüstriyel büyüme önemli göstergelerdir.<br />

Yeterli destek mekanizmalar› oldu¤u takdirde<br />

(üretti¤i elektri¤i flebekeye besleyenlere<br />

uygulanan özel tarifeler, teflvikler) 2010’a kadar<br />

küresel olarak y›ll›k 5-6 GW’l›k bir pazara<br />

ulafl›labilir. PV sistem fiyatlar› önümüzdeki yirmi<br />

y›l boyunca y›lda en az % 5 düflecektir. Bu,<br />

günefl enerjisini daha çekici hale getirip pazar›n<br />

büyümesini teflvik ederken ayn› zamanda<br />

fiyatlardaki düflüfl, önümüzdeki on y›l içinde<br />

PV’nin farkl› sayaç tarifeleriyle rekabet<br />

edebilmesini de sa¤layacakt›r.<br />

96<br />

Di¤er yenilenebilir<br />

enerji kaynaklar›<br />

Termal günefl santralleri<br />

Fotovoltaikler<br />

Rüzgâr<br />

Biyokütle<br />

Hidroelektrik<br />

Nükleer enerji<br />

Gaz<br />

Günefl Enerjisi ve 2100’e kadar Enerji Geçifli<br />

Kömür<br />

Petrol<br />

2000 2010 2020 2030 2040 2050<br />

Kaynak: Alman Devleti Küresel Is›nma Bilimsel Dan›flma Kurulu (2003)<br />

Kaynak: Avrupa Fotovoltaik Teknoloji Platformu<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi<br />

[EJ/a]<br />

1.600<br />

1.400<br />

1.000<br />

800<br />

600<br />

400<br />

200<br />

0


E¤risiyle Do¤rusuyla Fotovoltaikler<br />

Enerji Dengesi<br />

Kimileri PV sistemlerin enerji dengesinin<br />

negatif oldu¤unu, yani bir PV sistemi<br />

üretmenin, o sistemin ömrü boyunca<br />

üretece¤i enerjiden daha fazlas›n›<br />

harcad›¤›n› iddia ediyor.<br />

flin do¤rusu, fotovoltaik (PV) sistemler de<br />

‹ bütün ürünler gibi üretimleri s›ras›nda<br />

enerji harcamaktad›r. Ancak, PV sistemler,<br />

hücre türlerine ve yerlerine ba¤l› olarak bu<br />

enerjiyi 1 ila 3 y›l içinde amorti ediyor. Bu<br />

nedenle, PV sistemler, tahmini ömürleri<br />

olan 30 y›l içinde üretimlerinde harcanan<br />

enerjinin 10 ila 30 kat›n› üretmifl olmaktad›r.<br />

Birkaç y›l içinde uygulanabilecek yeni teknolojiler<br />

sayesinde, Güney Avrupa’da belli bafll› hücre<br />

türlerinde, bu sistemlerin üretimlerinde harcanan<br />

enerjiyi amorti etme süresi bir y›l›n alt›na<br />

düflecektir.<br />

Bu nedenle flöyle demek daha do¤ru<br />

olur: “PV panellerin enerji dengesi,<br />

bugün bile aç›kça pozitiftir ve<br />

teknoloji ilerledikçe daha da iyiye<br />

gidecektir.<br />

“Bugün kullan›lan PV sistemlerinde enerjiyi<br />

amorti etme süresinin, Güney Avrupa’daki<br />

ortalama bir kurulumda en fazla 2 y›l<br />

oldu¤unu bulduk.”<br />

Erik Alsema, K›demli Araflt›rmac›, Utrecht<br />

Üniversitesi, Hollanda<br />

Kaynak: Avrupa Fotovoltaik Teknoloji Platformu<br />

fiekilde, farkl› hücre teknolojilerini kullanan ve Orta<br />

veya Güney Avrupa’da kurulan PV sistemlerin<br />

üretimlerinde kullan›lan enerjiyi amorti etme süresi<br />

görülmektedir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 97


E¤risiyle Do¤rusuyla Fotovoltaikler<br />

Fotovoltaikler ve D›fl Maliyetler<br />

Kimileri PV elektri¤in harici maliyetinin di¤er<br />

yenilenebilir kaynaklar›nkinden çok daha<br />

yüksek oldu¤unu iddia ediyor.<br />

flin do¤rusu, fotovoltaik (PV) sistemler,<br />

‹ üretimlerinde hâlâ fosil yak›tlar kullan›ld›¤›<br />

için ömürleri süresince atmosfere bir<br />

miktar sal›mda bulunuyor. Bu sal›mlar›n<br />

sa¤l›k ve çevre üzerindeki etkileri “harici<br />

maliyet” olarak adland›r›labilir. Güney<br />

Avrupa’da halihaz›rdaki sistemlerin harici<br />

maliyeti kWh bafl›na yaklafl›k 0.15 Euro<br />

Cent’tir ve salt fosil yak›t kullanan<br />

teknolojilerin harici maliyetlerinden çok<br />

daha düflüktür.<br />

Birkaç y›l içinde uygulanabilecek yeni teknolojiler<br />

sayesinde, PV teknolojilerin olumsuz etkileri daha<br />

da azalacakt›r.<br />

Bu nedenle flöyle demek daha do¤ru<br />

olur: “PV elektri¤in harici maliyeti,<br />

bugün di¤er yenilenebilir enerjilerin<br />

harici maliyetleriyle ayn› düzeydedir ve<br />

teknoloji ilerledikçe daha da<br />

düflecektir.”<br />

“Bugün kullan›lan PV sistemlerin harici<br />

maliyetinin, yerini ald›klar› teknolojilerin<br />

harici maliyetinden çok daha düflük<br />

oldu¤unu belirledik.”<br />

Prof. Vasilis Fthenakis, Yaflam Döngüsü<br />

Analiz Merkezi, Columbia Üniversitesi ve<br />

Brookhaven Ulusal Laboratuvar›, NY, ABD<br />

98<br />

fiekilde, Orta veya Güney Avrupa’da kurulan PV<br />

sistemlerin harici maliyeti ve di¤er elektrik üretim<br />

seçenekleri görülmektedir. Yüksek tahminler<br />

polikristal silikona, düflük tahminler de ince film<br />

kadmiyum tellürid PV sistemlere aittir. Fosil yak›tlarla<br />

çal›flan elektrik santrallerinin harici maliyeti ise PV<br />

elektrik santrallerininkinden 10 ila 40 kat fazlad›r.<br />

Kaynak: Avrupa Fotovoltaik Teknoloji Platformu<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


E¤risiyle Do¤rusuyla Fotovoltaikler<br />

Fotovoltaiklerin Maliyeti<br />

Kimileri, PV elektri¤in maliyetinin di¤er<br />

seçeneklerle rekabet etmeye engel<br />

oldu¤unu iddia ediyor.<br />

flin do¤rusu, fotovoltaik (PV) enerji,<br />

‹ teknolojiden güç alan bir endüstridir.<br />

Fiyat e¤risi, yirmi y›ldan uzun zamand›r<br />

masraflar›n sürekli düfltü¤ünü ve daha da<br />

düflece¤ini göstermektedir. Di¤er yandan,<br />

al›fl›lagelmifl enerji masraflar› çeflitli<br />

nedenlerle sürekli artmaktad›r. Fotovoltaik<br />

enerjinin çeflitli uygulamalarda di¤er<br />

seçeneklerle rekabet etti¤ini bundan sonra<br />

daha da s›k görece¤iz.<br />

Çat›ya yay›lm›fl fotovoltaik bir sistem, enerjiyi tam<br />

ihtiyaç duyulan noktada üretir. Fotovoltaik bir<br />

sistemin üretti¤i elektrik, yaz günleri ö¤leden<br />

sonra tüketilen elektri¤in tepe noktas›yla uyumlu<br />

flekilde örtüflür. Fiyatlar› karfl›laflt›r›rken bunu<br />

dikkate almak gerekir.<br />

Bu nedenle flöyle demek daha do¤ru<br />

olur: “PV elektrik, di¤er seçeneklerle<br />

bütünüyle rekabet edebilecek<br />

duruma gelmek üzeredir.”<br />

Kaynak: Avrupa Fotovoltaik Teknoloji Platformu<br />

Pazar›n bugünkü büyüme h›z›yla, fotovoltaik<br />

elektrik fiyatlar›, Güney Avrupa’da 2015’e kadar<br />

di¤er seçeneklerle rekabet edebilir hale<br />

gelecektir. Orta ve Kuzey Avrupa’da ise bu 5-10<br />

y›l daha sonra olacakt›r. Al›fl›ld›k enerji<br />

kaynaklar›n›n harici maliyetlerinin hesaba<br />

kat›lmas›yla fotovoltaik elektri¤in fiyat<br />

verimlili¤i daha da artacakt›r.<br />

“PV elektrik, konvansiyonel yak›tlarla<br />

rekabet edecek hale geliyor. 2030’da elektrik<br />

ihtiyac›m›z›n büyük bir k›sm›n› PV karfl›l›yor<br />

olacak.”<br />

Dr. Winfried Hoffmann, Uygulamal›<br />

Malzemeler Bafl Teknisyeni, Avrupa<br />

Fotovoltaik Endüstri Derne¤i Baflkan›<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 99


E¤risiyle Do¤rusuyla Fotovoltaikler<br />

Fotovoltaiklerin Uygunlu¤u<br />

Kimilerinin güneflten elektrik üretmenin<br />

zengin ülkelerin harc› oldu¤unu, dolay›s›yla<br />

k›rsal uygulamalar için uygun olmad›¤›n›<br />

söyledi¤i kula¤›n›za gelmifltir.<br />

flin do¤rusu, 25 y›l önce fotovoltaik (PV)<br />

‹ enerji üretimine baflland›¤›nda, bu<br />

sistemler ilk olarak flebekeden ba¤›ms›z,<br />

k›rsal alanlarda konvansiyonel sistemlerle<br />

rekabet etmifltir. fiebekeden ba¤›ms›z,<br />

profesyonel ve konutsal PV sistemler dünya<br />

üzerindeki ilk uygulamalard›r.<br />

Bu nedenle flöyle demek daha do¤ru<br />

olur: “Geliflmekte olan pek çok<br />

ülkede fotovoltaikler, temel k›rsal<br />

enerji ihtiyaçlar›n› en düflük<br />

maliyetle karfl›layan seçenektir.”<br />

Japonya, ABD ve Almanya gibi geliflmifl<br />

ülkelerdeki seri üretim ve pazarlar, üretim<br />

masraflar›n›n düflmesini sa¤lamaktad›r. Bunun<br />

sonucunda, geliflmekte olan ülkeler de yak›n bir<br />

gelecekte PV sistemlerin masraflar›n›<br />

karfl›layabilecek hale gelecektir.<br />

“Biz petrol ve su için savafllar yaparken,<br />

dünya nüfusunun giderek büyüyen bir k›sm›<br />

temiz sudan ve elektrikten mahrum. Bu<br />

konudaki sorumlulu¤u üstlenmemiz laz›m.”<br />

Ord. Prof. Dr. Joachim Luther, Fraunhofer<br />

Günefl Enerjisi Sistemleri Enstitüsü (ISE),<br />

Fotovoltaik Alan›nda Üstün Baflar›lar ‹çin<br />

Verilen Becquerel Ödülü Sahibi<br />

100<br />

fiekilde, PV endüstrisi taraf›ndan beklenen, geliflmekte<br />

olan ülke pazarlar›ndaki trendler görülmektedir. Dünya<br />

nüfusunun üçte biri k›rsal alanlarda, elektriksiz,<br />

dolay›s›yla da temiz sudan yoksun ve modern hayattan<br />

kopuk yaflamaktad›r. PV elektri¤in modüler özelli¤i<br />

sayesinde bu insanlar›n kalk›nmas›, e¤itim ve iletiflim<br />

olanaklar› için temiz elektrik kullan›labilir.<br />

Kaynak: Avrupa Fotovoltaik Teknoloji Platformu<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


E¤risiyle Do¤rusuyla Fotovoltaikler<br />

Fotovoltaik Teknolojileri<br />

Kimileri fotovoltaiklerin önemli bir<br />

teknolojik bulufl yap›lana dek laboratuvarda<br />

kalmas› gerekti¤ini savunuyor.<br />

flin do¤rusu, fotovoltaik (PV) teknolojisi,<br />

‹ hem laboratuvar araflt›rmalar› hem de<br />

pazardan elde edilen deneyimler<br />

sayesinde sürekli ilerliyor. Bu alandaki<br />

25 y›ll›k araflt›rma geçmifli, teknolojik<br />

bulufllar›n bir anda ortaya ç›kmad›¤›n›<br />

gösteriyor. Sonuçta, pek çok alanda oldu¤u<br />

gibi teknolojik ilerleme de bir süreçtir.<br />

PV teknolojisindeki ilerleme, teknolojiyle pazara<br />

dengeli bir yaklafl›mla mümkündür. Bu iki döngü<br />

aras›ndaki etkileflim, optimal teknoloji ö¤renim<br />

süreci için gereken geri beslemeyi sa¤lar.<br />

Bu nedenle flöyle demek daha do¤ru<br />

olur: “PV teknolojisinin baflar›l› bir<br />

biçimde uygulanmas›, Ar-Ge ile<br />

endüstri stratejilerini iliflkilendirmekle<br />

mümkündür.”<br />

PV modül teknolojisinde 1980’den beri süregelen<br />

geliflme, hem hücre ve malzeme teknolojisinde,<br />

hem geliflmifl üretim yöntemlerinde, hem de<br />

endüstriyel ölçekli seri uygulama alanlar›nda<br />

giderek h›zlanm›flt›r. Bu da verimlilik art›fl›n› ve<br />

fiyatlar›n düflmesini sa¤lar.<br />

Kaynak: Avrupa Fotovoltaik Teknoloji Platformu<br />

“Fotovoltaik teknolojilerdeki ilerleme<br />

evrimseldir, devrimsel de¤il. Sürekli Ar-Ge<br />

çal›flmalar›n›n ve uygulamalar›n sonucudur.”<br />

Dr. Jef Poortmans, IMEC SOLAR+ Stratejik<br />

Program› Yöneticisi<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 101


E¤risiyle Do¤rusuyla Fotovoltaikler<br />

fiebeke Entegrasyonu<br />

Kimileri fotovoltaiklerin mevcut elektrik<br />

flebekesine entegre edilemeyece¤ini<br />

iddia ediyor.<br />

flin do¤rusu, Avrupa’daki yaklafl›k<br />

‹ 3 GW’l›k fotovoltaik (PV) kapasite<br />

flebekeye ba¤l›d›r. Bugüne kadar edinilen<br />

deneyimlere göre bu teknolojiyi mevcut<br />

elektrik a¤›n›n içinde kullanman›n<br />

hiç de zor olmad›¤› söylenebilir.<br />

Tüm enerji sistemlerinde, elektri¤in üretimi ile<br />

tüketimi daima örtüflmelidir. Araflt›rmalar, rüzgâr<br />

enerjisinde 0,15’lik bir korelasyon ortaya<br />

ç›karm›flt›r. Yani rüzgâr türbinlerinin, enerji<br />

talebinin ancak % 15’ini karfl›lamas› beklenebilir.<br />

Bu oran düflük olmakla birlikte, Danimarka’da<br />

rüzgâr enerjisi, talebin % 32’sini karfl›lamaktad›r.<br />

Ayn› araflt›rmaya göre, PV elektrik üretiminin<br />

korelasyonu 0,21’dir. Yani PV, elektrik talebini<br />

karfl›lamada rüzgârdan daha iyi durumdad›r.<br />

Elektrik üretimi tahminlerine bak›ld›¤›nda,<br />

flebekeli bir elektrik sisteminde veya rüzgâr<br />

enerjisinin hâkim oldu¤u bir sistemde, PV elektrik,<br />

bir güç kayna¤› olarak çekici hale gelecektir.<br />

Bu nedenle flöyle demek daha do¤ru<br />

olur: “PV’nin tan›ml› bir üretim profili<br />

vard›r ve genellikle di¤er flebeke<br />

veya merkezi elektrik kaynaklar›n›<br />

tamamlay›c› niteliktedir.”<br />

102<br />

Bir PV elektrik santrali, günün ve y›l›n elektrik<br />

talebinin en yo¤un oldu¤u saatlerinde (klimalar›n<br />

sonuna kadar aç›ld›¤› gündüz saatlerinde),<br />

üretimde tepe noktas›n› yapar.<br />

Çat› üzerine yerlefltirilen flebekeye ba¤l› PV<br />

sistemler, kullan›c›n›n gündüz elektrik ihtiyac›n›,<br />

dolay›s›yla da genel elektrik talebini azaltacakt›r.<br />

“fiebeke elektri¤i üreten bir sistem<br />

operatörü için esas sorun üretimin kendisi<br />

de¤il, üretim süreklili¤ine çözüm<br />

getirmektir.”<br />

Lise Nielson, PV Teknoloji Platformu’nun<br />

ayna grubu üyesi ForskEL program›<br />

koordinatörü, Energinet.dk<br />

Kaynak: Avrupa Fotovoltaik Teknoloji Platformu<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


E¤risiyle Do¤rusuyla Fotovoltaikler<br />

Ba¤›ms›z Uygulamalar<br />

Kimileri flebekeden ba¤›ms›z fotovoltaik<br />

sistemlerin, ticari gereksinimlere cevap<br />

verecek yeterlilikte olmad›¤›n› iddia ediyor.<br />

flin do¤rusu, fotovoltaik (PV) sistemler<br />

‹ ço¤u zaman ba¤›ms›z uygulamalar için en<br />

uygun çözüm oluyor. Ayr›ca, günefl<br />

enerjisi, merkezden uzak noktalarda enerjiye<br />

ihtiyaç duyulan endüstriyel enerji hizmet<br />

uygulamalar› için her geçen gün daha<br />

verimli çözümler sunuyor. Büyük elektrik<br />

yükleri gerekti¤inde, fotovoltaikler baflka<br />

yenilenebilir enerji teknolojileriyle veya<br />

küçük bir dizel jeneratörle bir arada<br />

kullan›larak bir hibrit sistem oluflturulabilir.<br />

Hibrit sistemlerin parças› olan PV sistemler,<br />

merkezden uzak noktalardaki çeflitli uygulamalar<br />

için uygun çözümler sunmaktad›r. PV hibrit<br />

sistemler, konutlar ve atölyeler gibi tek tek<br />

kullan›c›lardan, MW mertebesindeki mini<br />

flebekelere kadar uygulama imkân› bulur. Buralarda<br />

PV, rüzgâr türbini, mikro-hidroelektrik ve di¤er<br />

üretim yöntemleriyle birlefltirilerek kullan›l›r. Böylece<br />

PV sistemler, çiftlik, su pompas›, dükkân, küçük<br />

iflletme ve endüstriyel tesisler ile e¤itim tesisleri gibi<br />

yerlerde gelir elde etmeye katk›da bulunabilir.<br />

Bu nedenle flöyle demek daha do¤ru<br />

olur: “Günefl enerjisi, çeflitli ticari<br />

uygulamalarda tercih edilen elektrik<br />

kayna¤›d›r. Daha büyük elektrik<br />

yükleri gerekti¤inde, PV içeren hibrit<br />

sistemler kurmak, fiyat verimlili¤i<br />

sa¤lar.”<br />

Kaynak: Avrupa Fotovoltaik Teknoloji Platformu<br />

Fotovoltaikler s›kl›kla, di¤er enerji üretim<br />

biçimleriyle en rekabetçi olabildikleri bir alanda,<br />

yani merkezden uzak noktalarda kullan›l›r.<br />

2005’te flebekeden ba¤›ms›z PV uygulamalar›,<br />

96 MW kurulu güçle PV pazar›n›n % 8’ini<br />

oluflturuyordu.<br />

Günefl enerjisinin ticari uygulamalar› aras›nda<br />

flunlar bulunur:<br />

• ‹letiflim sistemleri<br />

• Navigasyon sistemleri<br />

• Katodik koruma<br />

• Sokak ayd›nlatmas›<br />

• Güvenlik uygulamalar›<br />

“fiebekeden ba¤›ms›z uygulamalar pek çok<br />

durumda en rekabetçi çözümlerdir.”<br />

Prof. Jürgen Schmid, ISET-Institut für Solare<br />

Energieversorgungstechnik<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 103


E¤risiyle Do¤rusuyla Fotovoltaikler<br />

Ekonomik Etki<br />

Kimilerinin fotovoltaik enerjinin ekonomi<br />

üzerinde bir etkisinin olmad›¤›n› söyledi¤i<br />

kula¤›n›za gelmifltir.<br />

flin do¤rusu, 2006’da 50.000’den fazla<br />

‹ çal›flan›n PV endüstrisinde ifl bulmufl<br />

oldu¤u ve bu sektörde 10 milyar Euro’luk<br />

ciro yap›ld›¤›d›r. Gelece¤i parlak bu yüksek<br />

teknolojili endüstride yeni ifl imkânlar›<br />

yaratmaya devam edilmektedir.<br />

Yüksek teknolojili PV endüstrisi, halihaz›rda<br />

dünya çap›nda yeni üretim kapasitesine yat›r›m<br />

yapmaktad›r. Tesisler MW ölçe¤inden GW<br />

ölçe¤ine geçmektedir. Finans sektöründeki çeflitli<br />

analizlerin de destekledi¤i gibi PV, yat›r›mc›lar<br />

aç›s›ndan ümit vaat eden bir ifl koludur.<br />

Bu nedenle flöyle demek daha do¤ru<br />

olur: “PV elektrik, güçlü bir büyüme<br />

potansiyeli olan stratejik bir ifl<br />

alan›d›r.”<br />

10 y›ld›r y›ll›k ortalama % 35’lik büyüme oran›yla,<br />

PV en h›zl› büyüyen endüstrilerden biridir.<br />

Temkinli davran›p y›lda % 25’lik bir büyüme<br />

oran› varsayd›¤›m›zda bile, 2030’da PV ifl kolu,<br />

dünya çap›nda 175 milyar Euro’yla yar› iletken<br />

endüstrisini geçmifl olacakt›r.<br />

104<br />

“Alman EEG, PV endüstrisine yat›r›m alan›nda<br />

olumlu bir yol açt›. Bu sayede, binlerce yeni ifl<br />

yarat›ld›.”<br />

Gerhard Stryi-Hipp, Alman PV ‹flletmeler<br />

Derne¤i Yöneticisi, Bundesverband<br />

Solarwirtschaft (BSW)<br />

Kaynak: Avrupa Fotovoltaik Teknoloji Platformu<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Termal Günefl Enerjisi


Termal Günefl Enerjisi<br />

Yo¤unlaflt›r›c› Sistemler<br />

Yazan: Bartu Bugatur<br />

Bugüne kadar günefl enerjisi ile elektrik<br />

üretiminde bafll›ca iki sistem kullan›lm›flt›r.<br />

Birincisi, günefl enerjisini do¤rudan elektrik<br />

enerjisine dönüfltüren fotovoltaik sistemlerdir.<br />

‹kinci sistem ise, günefl enerjisinin yo¤unlaflt›r›c›<br />

sistemler kullan›larak odaklanmas› sonucunda<br />

elde edilen k›zg›n buhardan, konvansiyonel<br />

yöntemlerle elektrik üretimidir.<br />

Termal günefl enerjisi sistemleri, birincil enerji<br />

kayna¤› olarak günefl enerjisini kullanan elektrik<br />

üretim sistemleridir. Bu sistemler temelde ayn›<br />

yöntemle çal›flmakla birlikte, günefl enerjisini<br />

toplama yöntemleri yani kullan›lan kolektörler<br />

bak›m›ndan farkl›l›k gösterir. Günefl enerjisi<br />

uygulamalar›nda, düzlemsel günefl kolektör<br />

sistemlerinin yan› s›ra, daha yüksek s›cakl›klara<br />

ulaflmak için yo¤unlaflt›r›c› kolektör sistemleri<br />

kullan›lmaktad›r. Günlük s›cak su temininde<br />

kullan›lan termal günefl enerjisi sistemlerinden<br />

elde edilen s›cakl›k göreceli olarak düflüktür.<br />

Bu sistemlerin tasarlanma amac›, 200 ºC alt›ndaki<br />

uygulamalarda en düflük fiyat/performans oran›n›<br />

yakalamakt›r. Öte yandan, proses ›s› veya<br />

genifl çapta elektrik üretimi gibi endüstriyel<br />

uygulamalar için bu s›cakl›klar›n üzerinde s›cakl›klara<br />

ulaflman›n gereklili¤i, yo¤unlaflt›r›c› günefl<br />

enerjisi sistemlerinin gelifltirilmesini sa¤lam›flt›r.<br />

Düzlemsel günefl kolektörleri için kullan›lan<br />

kavram ve tarifler, yo¤unlaflt›r›c› kolektörler için<br />

106<br />

de geçerlidir. Bununla birlikte, yo¤unlaflt›r›c›<br />

kolektör teknolojisinin daha karmafl›k olmas›<br />

nedeniyle, yeni tariflerin yap›lmas› gereklidir.<br />

Kolektörlerde günefl enerjisinin düfltü¤ü net alana<br />

“aç›kl›k alan›” ve günefl enerjisinin yutularak ›s›<br />

enerjisine dönüfltürüldü¤ü yüzeye de “al›c›<br />

yüzey” denir. Düzlemsel günefl kolektörlerinde<br />

aç›kl›k alan› ile al›c› yüzey alan› birbirine eflittir.<br />

Yo¤unlaflt›r›c› kolektörlerde ise günefl enerjisi,<br />

al›c› yüzeye gelmeden önce optik olarak<br />

yo¤unlaflt›r›ld›¤› için al›c› yüzey, aç›kl›k alan›ndan<br />

daha küçük olmaktad›r.<br />

Günefl enerjisini yo¤unlaflt›ran kolektörlerde en<br />

önemli kavramlardan biri “yo¤unlaflt›rma<br />

oran›”d›r. Yo¤unlaflt›rma oran›, aç›kl›k alan›n›n<br />

al›c› yüzey alan›na oran› fleklinde tarif edilir.<br />

Yo¤unlaflt›rma oran›, iki boyutlu yo¤unlaflt›r›c›larda<br />

(parabolik oluk) 300, üç boyutlu olanlarda ise<br />

(parabolik çanak) 40.000 mertebesindedir. Bu tür<br />

kolektörlerde günefl enerjisi, yans›t›c› veya ›fl›n<br />

k›r›c› yüzeyler yard›m› ile do¤rusal ya da noktasal<br />

olarak yo¤unlaflt›r›labilir.<br />

Bu sistemlerde günefl ›fl›¤›, tek veya iki aksl› takip<br />

sistemlerine monte edilmifl yüksek yans›tma<br />

özelli¤ine sahip yüzeyler taraf›ndan yo¤unlaflt›r›larak<br />

odaklan›r ve odaklanan enerji bir so¤urucu<br />

taraf›ndan so¤urularak verimli termal enerjiye<br />

dönüfltürülür.<br />

Avrupa’da termal günefl santralleri için en uygun ve en çok günefl ›fl›n›m›na sahip olan ülke ‹spanya’d›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Termal Günefl Enerjisi<br />

Toplama eleman› olarak parabolik oluk<br />

kolektörlerin kullan›ld›¤› güç santrallerinde,<br />

çal›flma s›v›s› kolektörlerin odaklar›na yerlefltirilmifl<br />

olan absorban boru içerisinde dolaflt›r›l›r. Daha<br />

sonra, ›s›nan bu s›v›dan eflanjörler yard›m› ile<br />

k›zg›n buhar elde edilir. Parabolik çanak<br />

kolektörler kullan›lan sistemlerde de, ya ayn›<br />

yöntem kullan›l›r ya da merkeze yerlefltirilen bir<br />

motor (Stirling) yard›m› ile do¤rudan elektrik<br />

Yans›t›c›<br />

Absorban boru<br />

Yans›t›c›<br />

Parabolik Oluk Kolektör<br />

Çanak/Stirling<br />

Al›c› / Motor<br />

Günefl tarlas›<br />

boru hatt›<br />

üretilir. Merkezî al›c›l› sistemlerde ise, günefl<br />

›fl›nlar› düzlemsel aynalar (heliostat) yard›m›yla<br />

al›c› denilen ›s› eflanjörüne yans›t›l›r. Al›c›da<br />

Heliostat<br />

Günefl Kulesi<br />

Merkezî Al›c›<br />

›s›t›lan çal›flma s›v›s›ndan konvansiyonel yollarla<br />

elektrik elde edilir. Teorik olarak, 46.211<br />

konsantrasyon ölçe¤ine ve güneflin yüzey ›s›s›<br />

olan 5500 ºC’ye ulaflmak mümkün olmakla<br />

birlikte, pratikte bu de¤erlere ulafl›lmas› ne<br />

mümkündür ne de gereklidir. Birçok uygulama<br />

250 – 1500 ºC aral›¤›nda seyretmektedir.<br />

Tipik olarak kimya, ka¤›t, tekstil, g›da iflleme,<br />

yüzey iflleme, kurutma gibi birçok endüstri<br />

80-250 ºC aral›¤›nda enerji tüketmektedir.<br />

Bu aral›kta kullan›lan en yayg›n kolektör tipi<br />

“Parabolik Oluk Kolektör (POK)”lerdir.<br />

Bu kolektörlerde yans›t›lan ›fl›n›m, odakta<br />

bulunan ve içinde termal transfer ortam› olarak<br />

su, hava veya termal ya¤ içeren, üzeri özel<br />

so¤urucu bir madde ile kapl› ve tercihen ikinci bir<br />

zarf içerisinde muhafaza edilen bir boru üzerine<br />

yo¤unlaflt›r›l›r. So¤urulan enerji ya bir ›s› eflanjörü<br />

arac›l›¤› ile do¤rudan proses taraf›ndan kullan›l›r<br />

ya da daha sonra kullan›lmak üzere depolan›r.<br />

Elektrik üretimi amac› ile kurulan termal günefl<br />

enerjisi sistemlerinden farkl› olarak, proses ›s›<br />

üretmek amac›yla kurulan POK sistemleri, ›s›<br />

kay›plar›n› minimize etmek için prosese yak›n<br />

olarak kurulmal›d›rlar. Dolay›s›yla, sadece uygun<br />

‹spanyol Ibereólica firmas›, Andalucia, Castilla-La Mancha ve Castilla y León bölgelerinde toplam 1000 MW kurulu güce sahip termal günefl santralleri infla etmektedir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 107


Termal Günefl Enerjisi<br />

Parabolik Oluk Kolektör<br />

›fl›n›m fliddetlerinin ve yeterince alan›n bir arada<br />

bulunabildi¤i lokasyonlar için uygun olabilirler.<br />

1000 m 2 ve üzerindeki kurulumlarda toplam<br />

sistem yat›r›m›n›n yaklafl›k % 80’ini POK’lar ve<br />

bileflenleri oluflturmaktad›r. Proses ›s›<br />

sistemlerinde, arazi hariç toplam kurulum<br />

maliyetleri 250-1000 Euro/ kW th (kilowatttermal)<br />

aral›¤›nda de¤iflebilmektedir. Böylesi bir sistemin<br />

düflük s›cakl›k enerji üretim maliyeti 0,02-0,05<br />

Euro, orta s›cakl›k enerji üretim maliyeti ise 0,05<br />

– 0,15 Euro/ kW th aras›nda de¤iflebilmektedir.<br />

Termal günefl sistemleri yak›n gelecekte enerji<br />

üretiminde önemli bir rol oynayacakt›r. Çanak/<br />

Stirling sistemleri, 10 kW’l›k güç mertebelerinde<br />

flebekeden ba¤›ms›z ada sistemleri için çok<br />

uygunken, parabolik oluk kolektörlü santraller<br />

günümüzde bile 50-200 MW mertebelerinde ve<br />

elektrik flebekelerinde tüketimin yo¤un oldu¤u<br />

yüklerde maliyet aç›s›ndan rekabet edebilir<br />

flekilde kullan›lmaktad›r.<br />

108<br />

Ayr›ca termal günefl sistemlerinin maliyetini<br />

düflürmek amac›yla oluflturulmufl ‘Yo¤unlaflt›r›c›<br />

Günefl Enerjisi Küresel Pazar ‹nisiyatifi (GMI), bu<br />

pazar›n kapasitesini 2015 y›l›na kadar 5000 MW<br />

düzeyinde art›rmay› hedeflemektedir.<br />

Halihaz›rda, Nevada, Kaliforniya, Hindistan ve<br />

Fas’ta yeni santral projeleri planlanmaktad›r.<br />

Emerging Energy Research firmas›n›n raporuna<br />

göre, 2012 y›l›n›n sonuna kadar toplam 7010<br />

MW kurulu gücünde yeni projeler aç›klanacakt›r.<br />

Bu projelerin % 85’i, dünyadaki iki ana<br />

pazarda yani ‹spanya (% 41) ve Amerika<br />

(% 44)’da planlanm›flt›r. Geri kalanlar›n ise<br />

% 10’u M›s›r’da, % 3’ü Afrika’da ve %2’si de<br />

Asya Pasifik bölgesinde gerçeklefltirilecektir.<br />

Termal Günefl Santralleri ‹lkeleri<br />

Termal günefl güç santrallerinin tasar›m›nda<br />

dikkate al›nmas› gereken en önemli parametreler<br />

flunlard›r;<br />

• Bölge seçimi<br />

• Günefl enerjisi ve iklim de¤erlendirmesi<br />

• Parametrelerin optimizasyonu<br />

Bölge Seçimi<br />

Santralin tesis edilece¤i ideal bölge seçilirken<br />

afla¤›daki kriterler göz önünde bulundurulmal›d›r.<br />

• Y›ll›k ya¤›fl miktar›n›n düflük olmas›,<br />

• Bulutsuz ve sissiz bir atmosfere sahip olmas›,<br />

• Hava kirlili¤in olmamas›,<br />

• Ormanl›k ve a¤açl›k bölgelerden uzak olmas›,<br />

• Rüzgâr h›z›n›n düflük olmas›,<br />

Günefl Enerjisi ve ‹klim De¤erlendirmesi.<br />

Santralin tesis edilece¤i bölgenin, y›lda en az<br />

2000 saat günefllenme süresine ve metrekare<br />

bafl›na y›ll›k 1500 kWh'l›k bir günefl enerjisi<br />

de¤erine sahip olmas› gereklidir. Ayr›ca, 4 saatlik<br />

günefllenme süresine sahip gün say›s›n›n da<br />

‹spanyol Ibereólica firmas› toplam 400 MW kurulu gücündeki ilk 8 termal günefl santralini 2011 y›l›n›n ortas›nda tamamlamay› planl›yor.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Termal Günefl Enerjisi<br />

150’den az olmamas› gereklidir. Yukar›daki flartlar›<br />

sa¤layan bir bölgede santral tasar›m› için afla¤›daki<br />

çal›flmalar yap›lmal›d›r.<br />

Uzun Dönem Performans De¤erlendirmesi<br />

Yo¤unlaflt›r›c› kolektörlerin uzun dönem<br />

performans de¤erlendirmesi için saatlik do¤rudan<br />

günefl enerjisi de¤erleri kullan›l›r. Bu de¤erler,<br />

ölçümlerden elde edilemedi¤i zaman, bir model<br />

yard›m› ile günlük toplam günefl enerjisi<br />

de¤erlerinden elde edilmelidir. Co¤rafi bölge ve<br />

kolektör seçiminin yap›lmas›nda uzun dönem<br />

y›ll›k günefl enerjisi de¤erlerinden faydalan›l›r. Bu<br />

de¤erler, ayn› zamanda ekonomik analiz için de<br />

gereklidir.<br />

‹zleme Modülünün Seçimi<br />

Do¤rusal yo¤unlaflt›r›c› kolektörler, Kuzey-Güney<br />

veya Do¤u-Bat› do¤rultusunda yerlefltirilebilir.<br />

Yön seçilirken, maksimum günefl enerjisinin<br />

hangi do¤rultuda al›nd›¤› göz önünde<br />

bulundurularak yerlefltirme yap›l›r. Genelde<br />

Kuzey-Güney do¤rultusunda yerlefltirmekle en iyi<br />

sonuç elde edilir.<br />

Parametrelerin Optimizasyonu<br />

Do¤rusal yo¤unlaflt›rma yapan ve ›s› transfer<br />

ak›flkan› olarak termal ya¤ kullan›lan sistemlerde,<br />

çal›flma parametrelerinin optimizasyonu için<br />

afla¤›daki kriterler dikkate al›nmal›d›r.<br />

Is› Transfer Ya¤›n›n Seçimi: Günefl termal güç<br />

santralinin verimli çal›flmas› büyük ölçüde, uygun<br />

›s› transfer ak›flkan›n›n seçimine ba¤l›d›r. Bu<br />

ak›flkan›n dolaflt›¤› sistem parçalar›, 0 ºC ile 300<br />

ºC aras›nda de¤iflen s›cakl›k dalgalanmalar›na<br />

maruz kal›r. Bu nedenle, güç santrallerinde<br />

kullan›lan ›s› transfer ak›flkan›nda, yüksek yanma<br />

noktas› (500 °C'›n üstünde), düflük buharlaflma<br />

bas›nc›, düflük s›cakl›klarda yüksek ak›flkanl›k,<br />

yüksek yo¤unluk, yüksek s›cakl›klarda (300 °C)<br />

sürekli çal›flabilme gibi özellikler aran›r.<br />

Bu kriterlerin hepsini sa¤layan bir ya¤da ayr›ca<br />

0 °C ve 300 °C aras›nda bas›nç düflmesinin<br />

minimum olmas› gerekir.<br />

Bas›nç Düflmesi: ‹flletme bas›nc›, santralin<br />

önemli çal›flma parametrelerinden biridir. ‹flletme<br />

bas›nc›n›n maksimum ve minimum de¤erleri,<br />

iflletme s›cakl›¤›n›n maksimum ve minimum<br />

de¤erleri ile s›n›rlan›r. Bu bas›nc›n alt limiti ›s›<br />

transfer ak›flkan›n›n buharlaflmas›n› engelleyecek<br />

bir de¤erde olmal›d›r.<br />

Boru Boyutland›rmas›: Sistemdeki s›v›n›n<br />

sirkülasyonu için kullan›lan boru flebekesi,<br />

absorban borulardan ve esnek hortumlardan<br />

oluflur. Kolektörlerdeki absorban borular sabittir.<br />

Fakat kolektörler aras›ndaki ba¤lant›y› sa¤layan<br />

esnek hortumlar hareketli oldu¤u için, uygun<br />

olarak boyutland›r›lmas› önem tafl›r. Borular›n<br />

çap›n›n art›r›lmas›, ak›flkan h›z›n› ve bas›nc›n›<br />

düflürür. H›z›n düflmesi ile artan ›s› kay›plar›<br />

maliyeti olumsuz yönde etkiler. Bunun için, boru<br />

çap› belirlenirken, sistem bas›nç düflüflünün<br />

minimum olmas›na ve çal›flma bas›nc›n›n iflletme<br />

maliyetini minimum seviyeye getirmesine dikkat<br />

edilmelidir.<br />

Kapasite Seçimi: Kolektör girifl ve ç›k›fl<br />

s›cakl›klar› aras›ndaki fark maksimum olmal›d›r.<br />

Bu durumu sa¤lamak için, ›s› transfer ak›flkan›,<br />

günefl tarlas›ndan ald›¤› enerjiyi mümkün<br />

oldu¤unca buhar üretim sistemine b›rak›p,<br />

minimum s›cakl›kta geri dönmelidir. Ayr›ca ›s›<br />

eflanjörü, buhar üreteci gibi ekipmanlar›n<br />

verimlili¤i art›r›lmal›d›r.<br />

Korozyon: Sistemin ›s› kay›plar›n› minimum<br />

seviyeye getirirken prosesin oldu¤u k›s›mlar ve<br />

kolektörler korozyondan korunmal›d›r. Örne¤in,<br />

ekipman içinde yo¤unlaflmas›na izin verilen<br />

buhar›n, eflanjörde ›slak buhar korozyonuna<br />

neden olmamas› için, süper ›s›t›c›larda k›zg›n<br />

buhar haline getirilir.<br />

Bu sayfadaki termal günefl santrallerinin tasar›m ilkeleriyle ilgili bilgiler, Elektrik ‹flleri Etüt ‹daresi web sitesinden derlenmifltir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 109


Termal Günefl Enerjisi<br />

Parabolik Oluk Santralleri (POS)<br />

110<br />

‹lki, 1906 y›l›nda ABD’de gelifltirilen parabolik<br />

oluk santraller, I. ve II. Dünya Savafllar› gibi<br />

kesintiler nedeniyle 1968 petrol krizine dek<br />

yayg›nl›k göstermedi. ‹lk defa Güney Kaliforniya<br />

Edison (SCE) Elektrik Firmas›’n›n flebekeye<br />

beslenen elektri¤i sübvanse ederek sat›n almas›,<br />

POS’lar› ticari olarak ilginç hale dönüfltürdü. Ticari<br />

olarak iflletilebilen ilk santral, 1984 y›l›nda LUZ<br />

firmas› taraf›ndan kuruldu. 1984 ve 1991<br />

aras›nda Mojave Çölü’ne kurulu toplam 6 km 2 ’lik<br />

alana yay›lm›fl, 2,3 milyon m 2 ’lik yans›t›c› alan›<br />

bulunan, 354 MW kapasitede, 9 adet POS<br />

kuruldu. 800 milyon kWh y›ll›k üretimi bulunan<br />

bu santrallerde 0,26 USD / kWh ile bafllayan<br />

birim maliyet, 0,12-0,14 USD aral›¤›na kadar<br />

düflürüldü.<br />

POS’lar›n kuruluflu ve iflletimi karmafl›k olmakla<br />

birlikte iflleyifl prensipleri oldukça basittir.<br />

Parabolik biçimli yans›t›c›lar, ›fl›n›m›, odak<br />

noktas›nda bulunan ve içerisinde ›s› transfer<br />

ortam› bulunan bir tüpe yans›t›rlar. Bu tüp günefl<br />

enerjisini yüksek oranda so¤urabilen ve etraf›<br />

Kaynak:E‹E<br />

2008’de üretime bafllayan Andasol 1, ‹spanya Granada’dad›r ve 50 MW kurulu güce sahiptir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Termal Günefl Enerjisi<br />

Parabolik Oluklu Santral Çal›flma Prensibi<br />

ikinci bir cam zarf ile kapl› bir tüptür. Tüpün<br />

içerisinde yaklafl›k 400 ºC‘lere ›s›t›lan ortam<br />

(termal ya¤) enerjisi, eflanjörler arac›l›¤› ile<br />

su/buhar çevrimine aktar›l›r. Bas›nc› art›r›lan<br />

besleme suyu, ön ›s›t›c›lar taraf›ndan ›s›t›l›r,<br />

buharlaflt›r›l›r ve tüp içerisindeki yüksek<br />

s›cakl›ktaki ortam arac›l›¤› ile yüksek s›cakl›klara<br />

ulaflt›r›l›r. Yüksek bas›nç ve s›cakl›ktaki buhar,<br />

geleneksel buhar türbinlerine aktar›larak elektrik<br />

enerjisi elde edilir. Fosil yak›tlar ile birlikte de<br />

kullan›labilen POS’lar, tutarl› elektrik enerjisi<br />

üretiminde PV sistemlere bir alternatif<br />

olabilmektedir.<br />

Maliyetleri daha da düflürebilmek aç›s›ndan,<br />

“Do¤rudan Buhar Eldesi” prensipli santraller<br />

konusunda araflt›rmalar sürmektedir. Bu<br />

sistemlerde, POK’lar taraf›ndan oluflturulan<br />

yüksek bas›nç ve s›cakl›ktaki buhar, do¤rudan<br />

türbinlere aktar›lmakta ve eflanjör gibi<br />

bileflenlerde tasarrufa gidilerek birim üretim<br />

maliyetlerinin düflürülmesine çal›fl›lmaktad›r.<br />

Hedef, 0,05 Euro / kWh mertebeleridir. ‹nflas›<br />

2011 y›l›nda tamamlanacak, 7,7 km 2 ’lik alana<br />

toplam 285 MW kapasite ile kurulacak olan ve<br />

bitti¤inde bugün için bilinen münferit en büyük<br />

PO santrali olacak “Solana” santralinde bu<br />

rakamlar›n elde edilmesi mümkün olabilecektir.<br />

Yine ‹spanya’da 2008 y›l›nda tamamlanm›fl olan PS10 termal günefl santrali dünyada ticari boyuttaki ilk günefl kulesi uygulamas›d›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 111


Termal Günefl Enerjisi<br />

Günefl Kuleleri<br />

Termal günefl enerjisi sistemlerine bir<br />

alternatif de günefl kuleleridir. Bu<br />

sistemlerde yüzlerce hatta binlerce yans›t›c›<br />

günefli takip ederek, ›fl›n›m› bir kule üzerine<br />

yerlefltirilen merkezî so¤urucuya yans›t›r.<br />

1000 ºC mertebelerine kadar ›s›t›lan hava veya<br />

eriyik tuz kar›fl›m› taraf›ndan so¤urulan ›s›, gaz<br />

veya buhar türbinlerine aktar›larak elektrik elde<br />

edilir.<br />

Aç›k hacimsel al›c› sistemlerde, bir fan yard›m› ile<br />

so¤urucuya çekilen d›fl ortam havas›, seramik<br />

köpü¤ü veya pete¤i gibi yüksek s›cakl›k<br />

dayan›kl›l›¤› bulunan so¤uruculara yans›t›lan<br />

›fl›n›m taraf›ndan ›s›t›l›r. D›fl ortam havas›,<br />

so¤urucuyu ayn› zamanda so¤uturken, arka<br />

Abengoa Firmas› 2008 fiubat’›nda, Arizona’n›n önde gelen da¤›t›m flirketi APS Co. ile 280 MW’l›k Solana santralini kurmak ve iflletmek için bir anlaflma imzalad›.<br />

112<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Termal Günefl Enerjisi<br />

Günefl Kulesinin Çal›flma Prensibi<br />

bölümde oluflan yüksek s›cakl›klar nedeniyle<br />

radyasyona ba¤l› kay›plar› da minimize eder.<br />

650 ºC ile 850 ºC aral›¤›nda ›s›t›lan hava, kapal›<br />

eflanjörlü bir boyler içerisinde bulunan suyun<br />

buharlaflt›r›larak, yüksek s›cakl›klara ulaflt›r›lmas›n›<br />

sa¤lar. Bu buhar da bir buhar türbinine<br />

aktar›larak elektrik üretimi gerçeklefltirilebilir.<br />

Dünyan›n ilk ticari günefl kulesi PS10, Abengoa<br />

Solar firmas›n›n y›llar süren araflt›rma ve<br />

gelifltirme faaliyetleri sonras›nda 11 MW güç ile<br />

‹spanya’n›n Sanlúcar la Mayor, Sevilla flehrinde<br />

kurulmufltur. Ticari olarak flebekeyi besleyen ilk<br />

günefl kulesidir. Bu günefl santralinde, günefl<br />

olmad›¤›nda 30 dakika boyunca üretime tam<br />

verimle devam etmeyi sa¤layacak bir ›s›<br />

depolama sistemi de projeye dahil edilmifltir. Bu<br />

›s› depolama sistemi ayn› zamanda düflük ›fl›n›m<br />

koflullar›nda güç üretimini destekler. Ek olarak,<br />

PS10 santralinde, elektrik üretiminin % 12 ila<br />

2011’de bitmesi hedeflenen Solana Santrali, Arizona Phoenix’in güneybat›s›ndad›r<br />

% 15’i aras›nda do¤al gaz da kullan›labilir. Y›lda<br />

üretilen 24,3 GWh‘lik temiz enerji, 5.500 evin<br />

ihtiyac›n› karfl›layabilecek yeterliliktedir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 113


Termal Günefl Enerjisi<br />

Çanak/Stirling Sistemleri<br />

114<br />

Çanak/Stirling sistemleri, nispeten daha<br />

düflük kapasiteli ve flebeke elektri¤inin<br />

ulaflt›r›lamad›¤› veya ulaflt›rma<br />

maliyetlerinin yüksek oldu¤u segmentler için<br />

önerilebilir. Bu sistemlerde, günefl ›fl›n›m›, iki<br />

eksende takip sistemi üzerine kurulu yans›t›c›<br />

çanak taraf›ndan odakta bulunan özel bir motor<br />

olan Stirling motorlar›na yönlendirilir. Bu<br />

motorlar, kapal› devre gazlar›n s›cakl›k ve bas›nç<br />

de¤iflimlerine göre faz de¤ifltirme prensibiyle<br />

çal›flan, ›s›n›n mekanik enerjiye dönüfltürülebildi¤i<br />

motorlard›r. Bu motor taraf›ndan üretilen kinetik<br />

enerji do¤rudan elektrik üretebilen kinetik bir<br />

jeneratöre aktar›l›r. Sistem, at›k ›s› üretebilen<br />

baflka enerji kaynaklar›yla da beraber çal›flt›r›labilir.<br />

Parabolik çanak kolektörler ile elde edilen<br />

elektrik, di¤er yöntemlerle elektrik üreten<br />

santrallere destek amac›yla ve maden ocaklar›,<br />

radar istasyonlar› ya da uzak köylerin elektrik<br />

ihtiyac›n›n karfl›lanmas›nda kullan›l›r. Ayr›ca,<br />

endüstride buhar üretimi, yer alt› enjeksiyonu,<br />

petrol ç›kart›lmas› gibi ifllemler için de kullan›l›r.<br />

Di¤er termal günefl enerjisi ile elektrik üretebilen<br />

teknolojilere nazaran birim maliyetleri hala<br />

oldukça yüksek olan bu sistemler ile ilgili Ar-Ge<br />

çal›flmalar› devam etmektedir. NASA’ya ba¤l›<br />

Ulusal Sandia Laboratuvarlar›’nda % 31 oran› ile<br />

güneflten flebekeye verimlilik seviyesi elde<br />

edilebilmifltir.<br />

Solana Santrali’nde üretilen elektrik 30 y›l boyunca toplam yaklafl›k 4 milyar dolar gelir beklentisiyle APS flirketine sat›lacak.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

Günefl Kolektörleriyle Is›tma<br />

Günefl kolektörlü ›s›tma sistemleri, günefl<br />

enerjisini ›s› enerjisine dönüfltüren s›cak<br />

su veya hava üretme sistemleridir. Bu<br />

sistemler günefl enerjisini toplayan düzlemsel<br />

kolektörlerden, ›s›nan suyun topland›¤› depo ve<br />

boyleyler ile iki k›s›m aras›nda ba¤lant›y› sa¤layan<br />

yal›t›ml› borulardan, pompa ve kontrol cihaz› gibi<br />

sistemi tamamlayan elemanlardan oluflmaktad›r.<br />

Bugün ticari olarak pazarlanan termal günefl<br />

enerjisi sistemleri, kolektör matrisine düflen enerji<br />

miktar›n›n % 30 ila % 60’›n› termal enerjiye<br />

dönüfltürebilmektedirler. ‹yi tasarlanm›fl ve kaliteli<br />

bileflenlere sahip sistemlerin kullan›m ömürleri<br />

20-25 y›l, ilk yat›r›m geri dönüflleri ise 3-5 y›l<br />

aras›ndad›r. Dolay›s›yla termal günefl enerjisi<br />

sistemleri oldukça uygun alternatif enerji<br />

yat›r›mlar› olarak konumlanabilir.<br />

2005 y›l›nda AEE Intec taraf›ndan yap›lan bir<br />

çal›flmada, dünyada toplam 111 GW th eflde¤er<br />

kolektör kapasitesi oldu¤u belirlendi. 52 GW th<br />

kapasite ile Çin birinci, 22 GW th kapasite ile ABD<br />

ikinci ve yaklafl›k 7 GW th kapasite ile Türkiye<br />

üçüncü olarak konumland›. Ülkemiz 3,5-4 milyon<br />

yerleflkesinde, yaklafl›k 17 milyon m 2 kurulu<br />

kolektör alan› ile Avrupa ölçe¤inde en büyük<br />

kuruluma sahip ülkelerden biri olmas›na ra¤men,<br />

maalesef kullan›lan bileflenlerin belirli bir kalite ve<br />

standard›n alt›nda olmas› dolay›s› ile ciddi<br />

istatistiklerde yer almamaktad›r. Örne¤in<br />

116<br />

Avusturya, Almanya ve Yunanistan gibi ülkeler,<br />

ülkemizin yar›s› kadar kurulu kolektör alan› ile<br />

ayn› seviyede termal enerji kapasitesine sahiptirler.<br />

Ülkelerin Kolektör Kapasitesi<br />

Temel Termal Günefl Enerjisi Sistemleri:<br />

Genel olarak termal s›v› ve mekân ›s›tma destekli<br />

günefl enerjisi sistemleri iki ana tipten oluflur;<br />

• Do¤al Sirkülasyonlu Termosifon Sistemler (Aç›k<br />

veya Kapal› Devre),<br />

• Cebri Sirkülasyonlu Sistemler (Kapal› Devre).<br />

Do¤al sirkülasyonlu sistemler, kolektör tafl›y›c›<br />

borular› içerisindeki termal s›v›n›n, kolektör<br />

kanatlar› ile so¤urularak transfer edilen ›s›<br />

sonucu genleflmesi ve yükselmesi esas›na dayal›<br />

sistemlerdir. Bu sistemlerde kullan›m suyu boyleri<br />

Mart 2007’de Pamukkale Üniversitesi’nde 5 kW p ’l›k PV sisteme sahip Temiz Enerji Evi Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanl›¤› taraf›ndan törenle aç›ld›.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

veya su tank›, kolektör üst seviyesinin daha<br />

üzerinde bir noktaya yerlefltirilir. Genleflen termal<br />

s›v›, kolektör matrisinin üst bölümünden matrisi<br />

terkederek bünyesindeki ›s›y›, boyler içerisindeki<br />

kullan›m suyuna aktar›r ve yer çekimi marifeti ile<br />

tekrar kolektörün alt k›sm›ndan matrise geri<br />

döner. Bu sistemler saatte 15 lt mertebesinde<br />

düflük ak›ml› ve düflük bas›nçl› sistemler olarak,<br />

sirkülasyonlar›n› tamamlamak için belirli bir enerji<br />

seviyesine ihtiyaç duyar. Bu nedenle kullan›m<br />

alanlar› k›s›tl›, verimlilikleri nispeten düflük ve<br />

dönemsellikleri daha k›sad›r. Geliflmifl termosifon<br />

sistemlerde, termal s›v› kullan›m suyu ile asla<br />

kar›flmaz. Bu tip devrelere kapal› devre ad› verilir.<br />

Ülkemizde, özellikle evsel kullan›mda aç›k veya<br />

kapal› devre do¤al sirkülasyonlu termosifon<br />

sistemler kullan›lmaktad›r. Bu yüzden kurulu<br />

kolektör alan› büyüklü¤üne k›yasla elde edilen<br />

termal enerji, özellikle ülkemiz potansiyeli göz<br />

önüne al›nd›¤›nda oldukça düflüktür. Geliflmifl<br />

ülkelerde bu sistemler, hem estetik hem de verim<br />

k›s›tlar› dolay›s› ile kullan›lmamaktad›r. fiekilde<br />

basit bir do¤al sirkülasyonlu sistem flemas›<br />

görülmektedir.<br />

Cebri sirkülasyonlu sistemler, sirkülasyonun<br />

harici bir pompa ile sa¤land›¤› sistemler olarak<br />

kurgulan›r. Bu sistemlerde belirli diferansiyel ›s›<br />

senaryolar›na göre, pompa veya pompalar bir<br />

kontrol cihaz› taraf›ndan yönetilir. Büyük<br />

sistemlerde, su hatlar›ndaki direncin artmas›<br />

sonucu tabii dolafl›m›n olmamas› ve büyük bir<br />

deponun yukar›da tutulmas›n›n zorlu¤u nedeniyle<br />

pompa kullanma gereklili¤i oluflur. Saatte<br />

ortalama 80 ile 100 lt ak›m h›zlar›na ulaflabilen<br />

bu sistemler uygun bileflenler ile tasarland›¤›nda<br />

birim zamanda ayn› kolektör matris alan›ndan<br />

2-3 kat daha fazla enerji üretebilir. Sistem<br />

bileflenlerinin birbirinden ayr› olarak<br />

konumlanabildi¤i bu sistemler daha estetik ve<br />

yüksek verim gerektiren uygulamalarda tercih<br />

edilmektedir. Pompal› sistemler otomatik<br />

kontrol devresi yard›m› ile çal›fl›rlar. Depo<br />

taban›na ve kolektör ç›k›fl›na yerlefltirilen<br />

diferansiyel termostat›n sensörleri, kolektörlerdeki<br />

suyun depodaki sudan yaklafl›k 10 ºC daha s›cak<br />

olmas› durumunda pompay› çal›flt›rarak s›cak<br />

suyu depoya al›r, bu fark yaklafl›k 3 ºC<br />

oldu¤unda ise pompay› durdurur.<br />

Do¤al Dolafl›ml› Sistemler Pompal› Su Is›tma Sistemleri<br />

TUBITAK-MRC projesiyle PV, rüzgâr ve yak›t hücresi gücünden oluflan yenilenebilir hidrojen demonstrasyon park› 2007’de Gebze’de kuruldu.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 117


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

Pompal› Su Is›tma Sistemleri<br />

Kapal› devreler olarak kurgulanan bu sistemler,<br />

sadece kullan›m suyu ›s›tmas›nda de¤il, klasik<br />

yak›t tiplerine destek olarak mekân ›s›tma<br />

amac› ile de kurgulanabilir. Cebri sirkülasyonlu<br />

sistemlerde, do¤al sirkülasyonlu sistemlere göre<br />

daha küçük kesitli tesisat borular› kullan›labilir.<br />

Temel Termal Günefl Enerjisi Sistem<br />

Bileflenleri:<br />

So¤utma, desalinasyon, proses buhar vb. çok<br />

özel amaçlara hitap eden termal günefl enerjisi<br />

sistemleri haricinde, klasik su ›s›tma ve ›s›nma<br />

destekli sistemlerin ana bileflenleri;<br />

• Termal Günefl Kolektörleri,<br />

• Depo, Akümülasyon Tanklar› ve Boylerler,<br />

• Sirkülasyon ‹stasyonlar› (Pompa /<br />

Primer-Sekonder Devre Vanalar›),<br />

• Kontrol Cihazlar›,<br />

• Termokopl ve Rezistans Is› Duyargalar›,<br />

• Is› Eflanjörleri,<br />

• Genleflme Tanklar›,<br />

• Purjörler<br />

olarak s›n›fland›r›labilir. Bu bileflenlere iliflkin baz›<br />

temel bilgiler ve tasar›m ilkeleri flu flekilde<br />

s›ralanabilir.<br />

118<br />

Termal Günefl Kolektörleri, zincirin ilk halkas›n›<br />

teflkil eder. Kolektörlerin amac› üzerlerine düflen<br />

günefl ›fl›n›m›n› so¤urmak ve ›s› transferinde<br />

kullan›lan termal s›v›ya aktarmakt›r. Dolay›s›yla,<br />

birim alanda so¤urulabilen enerji miktar›, bu<br />

enerjinin termal s›v›ya aktar›m h›z› ve biçimi,<br />

so¤urulan ›s›n›n korunumu için kolektörün<br />

izolasyonu, kullan›lan malzemelerin ekstrem d›fl<br />

ortam koflullar›na dayan›kl›l›¤›, cam›n geçirgenlik<br />

seviyesi gibi kriterler kolektörün ve sistemin<br />

verimi için önemli parametreleri teflkil eder.<br />

Bir kolektörün en önemli bilefleni ve dinamosu ›s›<br />

so¤uran yüzeyidir. Geliflmifl kolektör tipleri<br />

“selektif/seçici” ad› verilen özel yüzey<br />

kaplamalar›ndan oluflan plakalar› bar›nd›r›r. Bu<br />

yüzey tipi, yeryüzüne ulaflan 2,5 nm ve alt›ndaki<br />

dalga boylu günefl enerjisinin maksimumunu<br />

so¤urmak, minimumunu yans›tmak üzere<br />

gelifltirilmifl özel kaplamalard›r. San›lan›n aksine,<br />

birim alanda, yurdumuzda yayg›n olarak<br />

kullan›lan siyah boyal› yüzeylerin 2-3 kat› daha<br />

fazla enerji so¤urabilme yetene¤ine sahip<br />

yüzeylerdir. Yüksek verim gerektiren termal<br />

Bak›r plaka Siyaha boyal› yüzey Siyah krom Selektif yüzey<br />

Selektif Yüzey<br />

Türkiye’de fotovoltaik sektöründe hizmet veren yaklafl›k 40 civar›nda firma bulunmaktad›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

uygulamalarda bu tip yüzeyleri bar›nd›ran<br />

kolektörler kullan›l›r. Tipik bir selektif yüzey<br />

üzerine düflen günefl ›fl›n›m›n›n % 90-95’ini<br />

so¤urabilme yetene¤ine sahiptir. En az bu kriter<br />

kadar, so¤urulan enerjinin nas›l bir tafl›y›c› kanat<br />

kesidi ile transfer s›v›s›na aktar›ld›¤› da önemlidir.<br />

Çünkü amaç, yüzeyi ›s›tmak de¤il, kolektör<br />

matrisi içerisinde sirküle olan termal s›v›y›<br />

›s›tmakt›r.<br />

Tek Noktadan Is› Transferi= 166 W/m 2 /s<br />

Çoklu Yüzeysel Is› Transferi= 343 W/m 2 /s<br />

Yüzeye Göre Is› Transferi<br />

Lineer Ak›ml›<br />

Tafl›y›c› Boru<br />

Selektif Yüzey<br />

Selektif Yüzey<br />

Türbülans Ak›ml›<br />

Entegre Tafl›y›c› Boru<br />

Depo, Akümülasyon Tanklar› ve Boylerler,<br />

belirli bir süre güneflsizlik durumuna ve tüketim<br />

miktar›na ba¤l› olarak s›cak su biriktirmek veya<br />

üretmek için kullan›lan kapal› hacimlerdir.<br />

Kullan›m suyu ile do¤rudan temasta olan<br />

hacimler oldu¤u için dayan›kl›, s›hhi<br />

malzemelerden üretilmesi, düflük ›s› kay›p faktörü<br />

ile izolasyonu, yüksek bas›nçlara dayanabilmesi<br />

önemli kriterlerdendir. Yat›k veya dik tipte<br />

olabilirler. Dik olanlar, “stratifikasyon” olarak<br />

Kombi<br />

Çift Serpantin<br />

Tek Serpantin<br />

Çift Cidarl› Yat›k<br />

tan›mlanan, su s›cakl›klar›n›n tank yüksekli¤ine<br />

ba¤l› olarak de¤iflkenlik gösterdi¤i ve genellikle<br />

yatay tiplere göre üst bölgelerde daha yüksek<br />

s›cakl›klara ulaflabilen tiplerdir. Yatay olanlarda,<br />

ortalama su s›cakl›¤› tank›n farkl› noktalar›nda<br />

birbirine eflit olarak yay›l›r. Her iki tip de<br />

depolama ve dahili serpantin yap›s› ile termal<br />

s›v›n›n enerjisinin kullan›m suyuna aktar›ld›¤›<br />

eflanjörleri bar›nd›rabilir. Küçük uygulamalarda,<br />

depo ve boyler tek bir hacim içerisinde yer al›r.<br />

Büyük uygulamalarda, depo (akümülasyon tank›)<br />

ve boyler hacimleri birbirinden ayr›labilir. Mekan<br />

›s›nma destekli uygulamalarda, birden fazla kapal›<br />

devreyi destekleyecek serpantin boyler yap›s›<br />

bulunabilir.<br />

Türkiye’de fotovoltaik sektöründeki firmalar genellikle distribütör, sistem entegratörü ya da perakende sat›fl yapan kurumlar olarak hizmet verir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 119


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

Pompa ve Vanalar<br />

Sirkülasyon ‹stasyonlar› (Pompa / Primer-<br />

Sekonder Devre Vanalar›), cebri sistemlerde,<br />

diferansiyel ›s› senaryolar›na ba¤l› olarak termal<br />

s›v› ve kullan›m suyunun sirkülasyonunu sa¤layan<br />

pompa, gelifl ve gidifl devresi ›s› ve bas›nç<br />

ölçerleri, güvenlik vanalar›, genleflme tank›<br />

ç›k›fllar› ve debi ölçerlerden oluflan kombine bir<br />

sistemdir. Hareketli parçalardan olufltu¤u ve<br />

kapal› devrelerde termal s›v› ile do¤rudan<br />

temasta oldu¤u için, ›s›, bas›nç ve korozyon<br />

dayan›kl›l›¤› önemlidir. Sistemdeki ani bas›nç<br />

de¤ifliklikleri, istasyona ba¤lanan bir genleflme<br />

tank› arac›l›¤› ile dengelenebilir. ‹stasyonlar, AC<br />

veya DC pompalar bar›nd›rabilir. Alternatif ak›ml›<br />

Kontrol Cihazlar›<br />

120<br />

pompalar genellikle birkaç güç kademesinden<br />

oluflur ve sistemin gereksinimine göre<br />

ayarlanabilir.<br />

Kontrol Cihazlar›, diferansiyel ›s› senaryolar›n›n<br />

tan›mlanabildi¤i elektronik veya elektromekanik<br />

kumandalard›r. Basit su ›s›tma devre<br />

senaryolar›n›n tan›mlanabildi¤i tiplerden,<br />

büyük ölçekli, ›s›nma destekli, farkl› kolektör<br />

matrislerinin kumanda edilebildi¤i tiplere kadar<br />

genifl bir ölçekte üretilirler. Senaryo girifl verilerini<br />

ve parametrelerini, kolektör, depo gibi bileflenlere<br />

monte edilen termokopl ›s› duyargalar›ndan<br />

do¤rudan alabilir ve tan›mlanan de¤erlere ba¤l›<br />

olarak pompalar›, vanalar› kontrol edebilirler.<br />

Kontrol cihaz›n›n do¤rudan sirkülasyon<br />

istasyonlar›na entegre modelleri de vard›r.<br />

Termokopl<br />

Termokopl ve Rezistans Is› Duyargalar›,<br />

termal günefl enerjisi sisteminin belirli yerlerine<br />

yerlefltirilen ve hassas ›s› ölçümü de¤erlerini,<br />

tan›mlanan sirkülasyon senaryolar›n›n<br />

gerçeklefltirilebilmesi için kontrol istasyonuna<br />

yollayan duyargalard›r. Genellikle ›s›ya ba¤l›,<br />

ölçülebilen hassas direnç de¤iflikli¤i gösteren<br />

platin veya nikel esasl› olarak üretilirler.<br />

Duyargalar, koruyucu birkaç kat k›l›f alt›nda<br />

TS 4801, TS 3680 ve TS3817 nolu standartlar günefl enerjisi ile s›cak su üretimi temel al›narak haz›rlanan standartlard›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

bulunur ve özel ba¤lant› aparatlar› ile<br />

kolektör, depo gibi diferansiyel ›s› farklar›n›n<br />

ölçümünün arzuland›¤› noktalara yerlefltirilirler.<br />

Kontrol cihaz› ile duyargalar›n aras›ndaki<br />

mesafelerin uzun oldu¤u uygulamalarda, ölçüm<br />

de¤erlerinin hassasiyeti için özel kablolar<br />

kullan›l›r. Do¤rudan termal s›v› veya kullan›m<br />

suyu ile temas eden uygulamalarda, korozyon ve<br />

›s› dayan›kl›l›¤› yüksek modeller kullan›l›r.<br />

Is› Eflanjörleri, termal s›v›da toplanan enerjinin<br />

kullan›m suyuna aktar›ld›¤› kapal› yap›lard›r.<br />

Genellikle plaka ve serpantin tipli olmak üzere iki<br />

flekilde üretilirler. Plaka tipliler, yüksek verim ve<br />

Plakal› Tip Harici Eflanjör<br />

Serpantin Tip Dahili Eflanjör<br />

kapasite gerektiren uygulamalarda haricen<br />

kullan›l›rlar. Serpantin tipliler ise boylerlerin<br />

içerisinde yer al›rlar. Is› eflanjörleri termal s›v› ve<br />

kullan›m suyu ile do¤rudan temasta olduklar› için<br />

korozyon, ›s›, bas›nç ve kimyasal dayan›kl›l›klar›<br />

önem arzeder. Amaç, ›s› transferini maksimize<br />

etmek ve h›zland›rmak için mümkün olan en<br />

büyük yüzey alan›na ulaflan tasar›mlar›<br />

oluflturmakt›r. Dolay›s›yla ince ve birçok plakadan<br />

oluflan yüzeyler olarak tasarlan›rlar. Plakalar<br />

aras›ndaki ›s› ve bas›nç farklar›n›n düflük olmas›<br />

idealdir. Çift cidarl› yat›k depolarda ise ›s›<br />

eflanjörü olarak aradaki geçirgen metal tabaka<br />

kullan›l›r ve emaye, galvaniz veya paslanmaz çelik<br />

gibi malzemeler seçilir. Özellikle havuz<br />

›s›tmas›nda kullan›lan eflanjörlerde plakalar havuz<br />

suyuna dayan›kl› bir yöntem ile birlefltirilmifl<br />

olmal›d›r.<br />

Is› transferi ortam›<br />

Termal s›v›s›<br />

olmayan bofl<br />

sistem<br />

Ifl›n›m olmayan<br />

dolu sistem<br />

Maksimum<br />

bas›nç ve s›cakl›k<br />

alt›ndaki sistem<br />

Genleflme Tanklar›, termal günefl enerjisi<br />

sistemlerinde oluflan bas›nç de¤iflikliklerini<br />

dengelemek için kullan›l›r. Genellikle ortalama<br />

sistem bas›nc›n›n 0,5 bar kadar üzerinde bas›nç<br />

ile sisteme ba¤lan›rlar. Sistemin afl›r› ›s›narak,<br />

termal s›v›n›n buharlaflt›¤› ve bas›nc›n artt›¤›<br />

durumlarda, fazla bas›nç, tank taraf›ndan<br />

dengelenebilir. Ayr›ca termal s›v›n›n güvenlik<br />

vanalar›ndan kaçmas› önlenerek, sistemin su<br />

Bahsi geçen TSE standartlar› günefl enerjisi toplay›c›lar› ile ilgili ›s› performans› deneylerini, düz toplay›c›larla ilgili bilgileri ve su ›s›t›c›lar› ile ilgili genel kurallar› kapsar.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 121


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

Genleflme Tank›<br />

eksiltmesi bertaraf edilebilir. ‹ki ayr› bölümden<br />

oluflur ve ortada genellikle termal s›v›ya dayan›kl›<br />

bir lastik diyafram bulunur. Genleflme tank› en az<br />

toplam sistem hacmine eflde¤er büyüklükte<br />

seçilmelidir.<br />

Purjörler, termal günefl enerjisi sistemlerinde<br />

oluflan havan›n d›flar›ya at›lmas› için gerekli<br />

bileflenlerdir. Genellikle sistemler hava giriflini<br />

engellemek için bulunulan noktadaki atmosferik<br />

bas›nc›n bir miktar üzerinde termal s›v› ile<br />

doldurulur. Yine de operasyon esnas›nda, küçük<br />

kaçaklar veya ›s›nan termal s›v›n›n içerisinde<br />

çözünmüfl durumda bulunan havan›n tekrar<br />

formasyonu gibi sebepler nedeniyle sistemde<br />

zaman içerisinde hava birikebilir.<br />

Kilitlenebilir Otomatik Purjör<br />

122<br />

Kilitlenebilir Manuel/Otomatik<br />

Pasifizasyonlu Purjör<br />

Bu at›lamad›¤› zaman, sirkülasyonu durduracak<br />

bir noktaya ulaflabilir ve tüm sistemin<br />

durmas›na, kolektörlerin afl›r› ›s›nmas›na yol<br />

açabilir. Bunu önlemek için sistemin en yüksek<br />

noktas›na (kolektörlerin tepesine), otomatik veya<br />

manuel bir hava purjörü eklemek gerekir.<br />

Baz› sirkülasyon istasyonlar› kendi üzerlerinde<br />

otomatik hava tahliyesi purjörü bar›nd›r›r.<br />

Yukar›da s›n›fland›r›lan bileflenlerin birço¤u,<br />

ülkemizde dünya standartlar›nda üretilmektedir.<br />

Termal günefl enerjisi sistemleri tüm dünyada<br />

kabul görmüfl olan EN12975-76 ve 77<br />

standartlar›na tabiidir. Ülkemizde, belirli bir<br />

kalite ve verimlilik güvencesi ile üretim yapan<br />

kurulufllar bu standartlar›n tan›mlad›¤›<br />

kriterler uyar›nca ba¤›ms›z kurulufllar<br />

taraf›ndan test edilmekte ve yurt d›fl› pazarlar›na<br />

aç›labilmektedir.<br />

Günefl havuzlar› günefl enerjisinin do¤rudan depolan›p korunabildi¤i en basit yöntemlerden biridir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

Günefl Enerjisiyle So¤utma<br />

Mekan ve süreçlerin iklimlendirme<br />

ihtiyac› ve insanlar›n 24 ºC üzerindeki<br />

s›cakl›klarda çal›flma kapasitelerinin<br />

oldukça düflmesi gibi nedenlerden so¤utma<br />

ifllemleri de en az ›s›tma kadar önem<br />

kazanmaktad›r. Günümüzde kullan›lan<br />

kompresyon yöntemiyle so¤utma teknolojilerinin<br />

Aylar baz›nda Ifl›n›m ile Is›tma ve So¤utma<br />

Yüklerini k›yaslama<br />

Absorbsiyon So¤utma<br />

pahal› ve afl›r› elektrik tüketimleri, kullan›lan<br />

so¤utma gazlar›n›n olumsuz etkileri nedeniyle,<br />

termal so¤urma teknolojileri<br />

kullanarak so¤utma konusunda geliflmeler<br />

kaydedilmifltir. Genellikle, minimum ›fl›n›m<br />

seviyeleri ve mekân ›s›tma destekli projelerin<br />

ölçeklendirilmesinde, ›fl›n›m fliddetlerinin yüksek<br />

oldu¤u aylarda, kullan›lamayan fazla enerji<br />

ortaya ç›kmaktad›r. Ifl›n›m fliddetlerinin en yüksek<br />

oldu¤u aylarda, so¤utma ihtiyac›n›n da yüksek<br />

olmas›, termal günefl enerjisi sistemlerinin belirli<br />

tekniklerle so¤utmada kullan›lmas› için çok<br />

uygun bir senaryo ortaya koymaktad›r.<br />

So¤utma için temel olarak üç ana termal<br />

so¤utma prosesi kullan›l›r;<br />

• Absorbsiyon, 85-110 ºC<br />

• Adsorbsiyon, 55-90 ºC<br />

• Desikant - Kurutucu So¤utma Sistemleri,<br />

45-90 ºC<br />

Her üç yöntemin de birçok varyasyonu<br />

vard›r. Afla¤›da, bu yöntemler ana<br />

ay›r›c› özellikleri bak›m›ndan<br />

incelenmektedir.<br />

Absorbsiyon so¤utma, kapal› devre<br />

bir so¤utma sistemidir. So¤utucu<br />

ortam›n çevre ile do¤rudan temas›<br />

yoktur. Çevrimin ç›kt›s› so¤utulmufl<br />

sudur. Bu so¤uk su birçok so¤utma<br />

Günefl enerjisiyle ›s›tma ve so¤utma konular›nda rehberimizde sunulan bilgiler An›tcam - Sunstrip firma katalo¤undan derlenmifltir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 123


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

Adsorbsiyon So¤utma<br />

sistemi içerisinde de¤erlendirilebilir. Basitçe<br />

çevrim, bir önceki sayfadaki flekille özetlenebilir.<br />

Adsorbsiyon so¤utma da kapal› devre bir<br />

so¤utma sistemidir. Daha yeni ve karmafl›k bir<br />

termal süreç içerir. Kolektör ve jeneratör<br />

bölümleri, çiller (Chiller) taraf›ndan s›ras› ile ›s›t›l›p<br />

so¤utulduklar› için kesintili olarak çal›fl›r.<br />

Dolay›s›yla süreç, çözeltinin kristalleflme limitine<br />

ba¤l› de¤ildir. Süreç daha karmafl›k olmakla<br />

birlikte, daha düflük operasyon s›cakl›klar›nda<br />

çal›flma imkan›, teknolojiyi ilginç hale<br />

getirmektedir. Çevrim, basitçe üstteki flekilde<br />

özetlenebilir.<br />

Desikant - Kurutucu So¤utma Sistemleri,<br />

yukar›da bahsedilen sistemlerin aksine aç›k<br />

Desikant - Kurutucu So¤utma<br />

124<br />

Örnek So¤utma Sistemi<br />

devreli bir süreçtir. So¤utucu ortam çevre ile<br />

do¤rudan temasta olabildi¤i için, so¤utma<br />

haricinde nem alma ve kondisyonlama özelli¤ine<br />

de sahiptir. So¤utma ortam› olarak su<br />

kullan›ld›¤›ndan çevre aç›s›ndan son derece<br />

uygundur.<br />

Çevrim, basitçe afla¤›daki flekilde özetlenebilir.<br />

Özetle flu söylenebilir; iyi tasarlanm›fl termal<br />

süreçli bir so¤utma sisteminin, kompresyon bazl›<br />

bir so¤utma sisteminden daha az elektrik<br />

enerjisine (veya eflde¤er primer enerjiye) ihtiyaç<br />

duymas› beklenir. Aksi takdirde kurulmamal›d›r.<br />

Üstte, her üç sistemin bir arada kullan›ld›¤› bir<br />

so¤utma sistemi flemas› görülmektedir.<br />

Tüketilen toplam primer enerjiye k›yasla, günefl<br />

enerjisi oran› ne kadar büyük ise, tasarruf edilen<br />

enerji miktar› da o denli büyük olacakt›r. Bu<br />

oran›n, günefl enerjisi<br />

lehine büyük olmas›,<br />

termal sürecin verimlili¤ine<br />

ba¤l›d›r. Bu nedenle,<br />

tasarruf miktar›n›n büyük<br />

olabilmesi için, tüketilen<br />

günefl enerjisi oran› en az<br />

% 50 olmal›d›r. ‹deal<br />

so¤utma sistemlerinin<br />

% 70-80 günefl enerjisi<br />

katk› oran› ile tasarlanmas› tavsiye edilmektedir.<br />

Absorbsiyonlu kapal› so¤utma çevrimlerinde en çok amonyak-su, su-lityum bromür veya amonyum-sodyum tiyosiyonat ak›flkan çiftleri kullan›l›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

fiahmuratl› Köyü’nün Güneflli Yemekleri<br />

G üneflin oldu¤u yerde yemek<br />

piflirmek ve sebze kurutmak için<br />

baflka bir enerjiye ihtiyac›n›z olur<br />

mu? fiahmuratl› Köyü ve Kerkenes'i<br />

Tan›tma Derne¤i’yle (Yozgat) ODTÜ<br />

Kerkenes Proje Ekibi’nin ortak olarak<br />

gerçeklefltirdikleri projede, günefl<br />

ocaklar› ve günefl kurutma f›r›nlar›n›n<br />

etkinli¤i köyde denendi ve gösterildi.<br />

Günefl ocaklar›n›n çal›flma prensibi,<br />

güneflin tencere üzerine odaklanmas›;<br />

kurutma f›r›nlar›n›n çal›flma prensibi ise<br />

güneflle ›s›nan havan›n ünite içindeki raflar<br />

aras›nda dönmesi olarak özetlenebilir.<br />

ODTÜ ö¤retim görevlisi Güner Mutaf’a ait<br />

ocak ve f›r›n tasar›mlar›nda ilke, kolay<br />

yap›labilirlik ve kullan›labilirlik oldu. Günefl<br />

ocaklar›nda temel malzeme ise, alüminyum<br />

kaplanmak üzere bir hurdac›dan temin<br />

edilen merkez odakl› bir çanak anten.<br />

Günefl oca¤›nda tencere, çana¤›n<br />

hareketinden ba¤›ms›z olarak bir flasi<br />

taraf›ndan tafl›n›yor. Makaralar›n üzerine<br />

kurulan kavisli destek ile güneflin gelifl<br />

aç›s›na göre çana¤›n hareketi sa¤lan›yor.<br />

Günefl ocaklar›nda oldu¤u gibi, kurutma<br />

f›r›nlar›n›n da yap›m› yerel flartlarda<br />

gerçeklefltirildi. Bu sayede, köyde gelifltirilen<br />

uzmanl›k ile hem ifl imkân› yarat›lmas›, hem<br />

de bilginin kolay yay›m› amaçland›.<br />

Kurutma ünitesinin alt girifline ba¤lanan<br />

bir s›cak hava toplay›c› sayesinde, ünite içine<br />

alttan s›cak hava pompalanmas›, ünitenin<br />

üstüne yerlefltirilen bir rüzgâr f›r›lda¤›<br />

yard›m›yla da ünite içindeki havan›n üstten<br />

at›lmas› sa¤lan›yor. Her bir<br />

kurutma ünitesinde 120 x 120 cm<br />

boyutlar›nda raflar ile toplam yaklafl›k<br />

16 m 2 ’lik kurutma alan› temin ediliyor.<br />

Günefl oca¤›nda haz›rlanan reçeller ve<br />

kurutma f›r›n›nda kurutulan sebzeler köyde<br />

çeflitli etkinliklerde pazarlan›yor.<br />

Bu sayfadaki bilgiler UNDP Küresel Çevre Fonu, Küçük Hibeler Program› Türkiye’nin (www.gefsgp.org) web sitesinden derlenmifltir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 125


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

Pasif Günefl Mimarisi<br />

Yazan: Yrd. Doç. Dr. Mehmet Bengü Uluengin<br />

Bahçeflehir Üniversitesi<br />

mimari’, ‘sürdürülebilirlik’,<br />

‘günefl mimarisi’ ve benzeri terimler son<br />

‘Ekolojik<br />

zamanlarda s›kça duyulur oldu. Bu<br />

terimlerin bir anda popülerleflmesi, bir yandan<br />

yeni kavramlar olduklar› izlenimini yarat›rken,<br />

di¤er yandan da kimilerince “gelip geçici bir<br />

moda” fleklinde alg›lanmalar›na yol açt›. Asl›nda<br />

her iki izlenim de yanl›fl.<br />

Genel anlamda ekolojik mimarinin, özellikle de<br />

günefl mimarisinin tarihi binlerce y›l geriye<br />

uzan›yor. Asl›nda, belki de flu flekilde ifade etmek<br />

gerekli: Endüstri Devrimi öncesi yap›lan binalar›n<br />

tümüne yak›n› ekolojik mimari ürünleridir,<br />

bunlar›n büyük ço¤unlu¤unda da pasif günefl<br />

prensipleri uygulanm›flt›r. Özetle, geleneksel<br />

mimari zaten ekolojiktir ve günümüzde yap›lacak<br />

örneklere büyük ölçüde örnek teflkil eder.<br />

Bu konuda kayda geçmifl en erken örneklerden<br />

biri M.Ö. 4. yüzy›la dayan›r. Ünlü Romal› mimar<br />

Vitruvius’a göre, M.Ö. 470-399 y›llar›nda yaflayan<br />

Sokrat, pasif günefl enerjisinden faydalanan bir ev<br />

tasvir eder. Sokrat, tasvirinde, evin as›l cephesinin<br />

güneye bakmas› gerekti¤ini, böylece güneflin<br />

›s›s›ndan faydalan›labilece¤ini yazar. Çat›ya genifl<br />

bir saçak ekleyerek hem yaz güneflinden<br />

korunulabilece¤ini hem de k›fl›n güneflin içeri<br />

al›nabilece¤ini kaydeden Sokrat, ayn› zamanda<br />

da so¤uk rüzgârlardan korunabilmek için kuzey<br />

cephesinin alçak yap›lmas›n› önerir.<br />

1 Rüzgâr, nehir ve okyanus, gel-git ak›nt›lar› vs. de kimi zaman yenilenebilir enerji kaynaklar› olarak an›l›r. Gerçekte tüm bu do¤a olaylar› için gereken enerji yine güneflten gelir.<br />

126<br />

Afla¤›da detayl› biçimde inceleyece¤imiz gibi,<br />

pasif günefl mimarisi M.Ö. 4. yüzy›ldan bu yana<br />

oldukça geliflti. Ama mimaride güneflten<br />

yararlanman›n temel prensiplerinde önemli bir<br />

de¤ifliklik olmad›. Esas olan, dünyan›n yegâne<br />

yenilenebilir enerji kayna¤› olan günefl enerjisinin 1 ,<br />

kendi arazimize düflen k›sm›n› en verimli flekilde<br />

toplamak, toplanan enerjiyi mümkün oldu¤unca<br />

uzun süre depolamak ve yine mümkün<br />

oldu¤unca verimli kullanmakt›r.<br />

Yukar›daki paragraf›n son cümlesinde, pasif<br />

günefl mimarisinin temel tan›m› yap›lm›fl oldu.<br />

Afla¤›da bu tan›m› geniflletece¤iz. Ancak<br />

öncelikle tan›m›n son k›sm›n›, yani “verimlilik”<br />

maddesini biraz daha derinlemesine ele alal›m.<br />

Pasif günefl mimarisi uygulanacak bir binan›n<br />

öncelikle enerji kay›plar›n›n en aza indirgenmifl<br />

olmas› flartt›r. Çünkü günefl, asl›nda çok bol<br />

miktarda enerji sa¤lamakla birlikte, bu enerjiyi<br />

sürekli olarak sa¤lamaz. Güneflin az oldu¤u<br />

dönemlerde de, eldeki enerjiyi mümkün<br />

oldu¤unca verimli kullanmak, pasif günefl<br />

mimarisi uygulamas›n›n baflar›s›n› belirler.<br />

1 Kas›m 2008 tarihli Binalarda Is› Yal›t›m›<br />

Yönetmeli¤i uyar›nca, ‹stanbul’un da bulundu¤u<br />

2. Bölge’deki bir binan›n d›fl duvarlar› en fazla<br />

0,6 W/m 2 K’lik bir ›s› iletkenlik (U) de¤erine sahip<br />

olmal›d›r. Bu, bir metrekarelik duvar yüzeyinden,<br />

iç-d›fl s›cakl›k fark› bir derece Kelvin oldu¤unda,<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

0,6 Watt’l›k ›s› kayboldu¤u anlam›na gelir.<br />

Oysa, iyi yal›t›lm›fl bir binada bu de¤er rahatl›kla<br />

0,2 W/m 2 K mertebelerine indirilebilir.<br />

Bu, yönetmeli¤in öngördü¤ü yal›t›m de¤erinden<br />

3 kat daha fazlad›r! Böyle bir evde, güneflten<br />

elde etti¤imiz de¤erli enerjiyi üç kat fazla süre<br />

koruma flans›na sahip oluruz.<br />

Enerji verimlili¤ini etkileyen di¤er faktörler<br />

aras›nda, binan›n ne denli kompakt oldu¤u<br />

(hacmine k›yasla ne kadar yüzey alan›na sahip<br />

oldu¤u), bina içinde ›s› bölgelemesi (zonlamas›)<br />

uygulan›p uygulanmad›¤› ve ›s› kayb›n›n fazla<br />

oldu¤u cephelerde (genellikle kuzey cephesi) ne<br />

kadar kap› ve pencere oldu¤u say›labilir.<br />

fiimdi s›ras›yla, yap›lan tan›mdaki di¤er iki temel<br />

kavram›, yani günefl enerjisinin nas›l topland›¤›n›<br />

ve toplanan enerjinin nas›l depoland›¤›n›<br />

örneklerle inceleyelim.<br />

Günefl Enerjisini Toplama Yöntemleri<br />

Günefl enerjisini toplamak için kullan›lan en<br />

önemli ö¤e camd›r. Cam›n pasif günefl mimarisi<br />

bak›m›ndan en önemli özelliklerinden biri,<br />

görünen ›fl›¤› geçirmesine ra¤men, k›z›l ötesi<br />

›fl›nlar› büyük ölçüde bloke etmesidir.<br />

Güneflten gelen ›fl›nlar, camdan neredeyse hiç<br />

engellenmeden iç mekâna geçerler. Çeflitli<br />

nesnelere çarpan bu ›fl›nlar so¤urulup, farkl› bir<br />

›fl›n›m türü olan k›z›l ötesi ›fl›n›ma dönüflürler.<br />

K›z›l ötesi ›fl›n›m›n bir di¤er ad› “›s›”d›r. ‹çeride<br />

biriken bu k›z›l ötesi ›fl›n›m, yani ›s›, camdan pek<br />

kolay geçmedi¤inden mekân›n içinde hapsolur.<br />

Afla¤›da, cam›n ne tür mimari elemanlar<br />

bünyesinde kullan›ld›¤›n› görece¤iz.<br />

Güneye Bakan Pencere<br />

En basit ›s› toplama eleman›, bildi¤imiz<br />

penceredir. Güneye bakan pencereler, gün boyu<br />

güneflten gelen ›s›y› toplay›p, mekân›n içinde<br />

Günefl enerjisini toplamak için kullan›lan en önemli ve basit ö¤e camd›r.<br />

hapsederler. Güneye bakan pencerelerin en<br />

önemli dezavantaj›, yaz aylar›nda iç mekân›n<br />

fazla ›s›nmas›na yol açmalar›d›r. Bunu engellemek<br />

için, Sokrat’›n 2.500 y›l önce de belirtti¤i gibi,<br />

saçaklardan faydalan›labilir. Yaz günefli, k›fl<br />

günefline k›yasla daha dik bir aç›yla geldi¤inden,<br />

pencerelerin üzerindeki saçaklar, yaz güneflinin<br />

mekâna giremeyece¤i flekilde boyutland›r›lmal›d›r.<br />

Daha etkili bir yöntem de pencerenin kepenklerle<br />

örtülmesidir. Söz konusu kepenklerin ›s› yal›t›m<br />

de¤erleri yüksek tutulursa, ayn› zamanda k›fl<br />

mevsimi günefl olmayan vakitlerde pencereden ›s›<br />

kaybedilmesini de hat›r› say›l›r derecede<br />

yavafllat›r.<br />

Güneye bakan pencere say›s›n› art›rd›kça,<br />

güneflten elde edebilece¤imiz enerji miktar› da<br />

artar. Bu yüzden, pasif günefl mimarisi<br />

prensiplerini uygulayan binalar, genellikle uzun<br />

kenarlar›ndan biri güneye bakacak flekilde,<br />

dikdörtgen veya benzeri formlarda tasarlan›rlar.<br />

Günefl Sobas›<br />

Günefl sobas›, temelde güneye bakan pencereye<br />

benzer. Ancak burada günefl ›fl›n›m› daha verimli<br />

biçimde ›s›ya dönüfltürülür. Soba, bir çift cam<br />

katman›n›n arkas›na yerlefltirilmifl koyu renkli bir<br />

metal plakadan ve bu ö¤eleri bar›nd›racak iyi<br />

yal›t›ml› bir kutudan ibarettir. Söz konusu kutu,<br />

binan›n güney cephesine düfley konumda veya<br />

günefl ›fl›nlar›n› dik olarak görecek flekilde e¤imli<br />

yerlefltirilir ve iki adet hava kanal›yla binan›n iç<br />

mekân›na ba¤lan›r. Soban›n içindeki hava,<br />

güneflin etkisiyle ›s›n›r ve yukar›daki hava<br />

kanal›ndan binan›n içine akar. Bu, alttaki hava<br />

kanal›ndan serin havan›n soban›n içine dolmas›n›<br />

sa¤lar. Serin hava ›s›n›r ve tüm ifllem tekrarlan›r.<br />

Yaz aylar›nda günefl sobas›n›n hava kanallar›<br />

kapat›larak binay› gereksizce ›s›tmas›<br />

engellenebilir. Ya da soba, mekân›n<br />

havaland›r›lmas› amac›yla kullan›labilir. Soban›n<br />

üst k›sm›ndaki bir kapak, ›s›nan havan›n mekân<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 127


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

Günefl Sobas› K›fl Bahçesi<br />

içine de¤il, d›flar› at›lmas›n› sa¤lar. Soba içindeki<br />

havan›n bu yukar› do¤ru hareketi de, alttaki hava<br />

kanal›nda bir negatif bas›nç oluflturur. Bu negatif<br />

bas›nç, binan›n içindeki havan›n emilmesini<br />

sa¤lar. E¤er binaya, nispeten serin bir noktadan<br />

temiz hava girifli sa¤lanabiliyorsa (örne¤in kuzey<br />

cephesindeki bir pencereden) bina serinletilebilir.<br />

K›fl Bahçesi<br />

K›fl bahçesi, yukar›da bahsi geçen ›s› bölgelemesi<br />

kavram›n› içerdi¤inden ve k›smen günefl enerjisini<br />

depolama ifllevini de yerine getirdi¤inden, günefl<br />

enerjisini toplaman›n en etkili yöntemlerinden<br />

biridir. K›fl bahçesinin ›s› toplama özelliklerinden<br />

bahsetmeden önce, ›s› bölgelemesi kavram›n› ele<br />

alal›m. Is› bölgelemesi için anahtar kelime<br />

“tampon bölge”dir. Amaç, binan›n yaflanan<br />

mekânlar›yla d›fl mekân aras›nda bir geçifl<br />

mekân›, yani tampon mekân yaratmakt›r. Her<br />

zaman kullan›lmad›¤›ndan, k›fl bahçesinin içindeki<br />

s›cakl›k, insan konforu için gereken s›n›rlar›n<br />

d›fl›nda kalabilir. Örne¤in, gece d›fl s›cakl›¤›n›n<br />

0 °C’ye düfltü¤ü bir ortam› düflünelim. Bu<br />

durumda, k›fl bahçesinin s›cakl›¤› 10 °C bile<br />

128<br />

kalsa, esas yaflam mekânlar›ndan buraya<br />

“kaçacak” ›s› miktar› daha az olacakt›r.<br />

K›fl bahçeleri, binan›n güney cephesinde infla<br />

edilirler. Yüzeylerinin mümkün oldu¤unca fazlas›<br />

(duvarlar, çat›) ›s› yal›t›ml› camdan (çift cam)<br />

olmal›d›r. K›fl bahçesi, t›pk› güneye bakan<br />

pencerede ya da günefl sobas›nda oldu¤u gibi,<br />

güneflten gelen ›fl›n›m› ›s›ya çevirir ve hacmi<br />

içinde hapseder. Dolay›s›yla bahçenin içindeki<br />

s›cakl›k , özellikle ö¤len saatlerinde, insan<br />

konforu için gereken s›n›rlar›n üstüne ç›kar.<br />

Bu yüzden, k›fl bahçesi binan›n iç mekân›yla<br />

bütünleflik yap›lmamal›, arada muhakkak duvar<br />

ya da en az›ndan pencereler bulunmal›d›r.<br />

Bahçede biriken ›s›, binayla aras›ndaki<br />

pencerelerin ve/veya hava kanallar›n›n aç›lmas›yla<br />

binan›n içine al›nabilir. Fazla ›s›, afla¤›da aç›klanan<br />

depolama yöntemlerinden biriyle depolan›p, daha<br />

sonrada kullan›labilir.<br />

Yaz›n da kullan›lacaksa k›fl bahçesinde mutlaka<br />

gölgeleme elemanlar› ve aç›labilen pencereler<br />

olmal›d›r. Böylece, yaz›n fazla ›s›nmas› önlenmifl<br />

Günefl enerji sistemlerinin kullan›m› için ilk ad›m enerji tasarrufu ve yal›t›md›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

olur. Aç›labilen pencereler ayn› zamanda binan›n<br />

havaland›r›lmas› için de kullan›labilir. Buradaki<br />

prensip, günefl sobas›ndakiyle ayn›d›r (k›fl<br />

bahçesinde ›s›nan hava pencerelerden d›flar› at›l›r,<br />

d›flar› at›lan hava yerine evin içinden hava emilir<br />

ve binaya nispeten serin bir noktadan temiz<br />

hava girifli sa¤lan›r).<br />

Günefl enerjisini depolama yöntemleri<br />

Trombe duvar›, kullan›m›n› yayg›nlaflt›ran<br />

Frans›z mühendis Felix Trombe’un ad›yla an›l›r.<br />

Trombe, mimar Jacques Michel’in 1964’te<br />

Odeillo, Fransa’da tasarlad›¤› bir pasif günefl evinde<br />

kulland›¤› ›s› depolama sistemi sayesinde<br />

tasar›m›n› dünya kamuoyuna duyurmufltur. Söz<br />

konusu tasar›m daha sonra, özellikle de 1970’li<br />

y›llarda infla edilen pasif günefl evlerinin “olmazsa<br />

olmaz” ö¤esi haline gelmifltir. En yal›n flekliyle<br />

Trombe duvar›, günefl gören çift caml› bir<br />

pencerenin arkas›na yerlefltirilen, ›s› depolama<br />

kapasitesi yüksek malzemeden infla edilmifl bir<br />

duvardan ibarettir. Söz konusu duvar, özellikle<br />

koyu bir renge boyanm›flsa, gün boyunca<br />

güneflten gelen enerjiyi so¤urur ve depolar.<br />

Akflam, günefl çekildikten sonra da bu ›s›y›<br />

Trombe Wall<br />

yavafl yavafl iç mekâna verir. Bu esnada, bina<br />

cephesindeki cam›n bir ›s› yal›t›m malzemesiyle<br />

örtülmesi, duvardaki ›s›n›n d›flar›ya kaçmas›n›<br />

engeller. Trombe duvar›, malzemesi ve kal›nl›¤›na<br />

ba¤l› olarak farkl› miktarda ›s› depolar ve bu<br />

depolad›¤› ›s›y› belirli bir gecikmeyle (›s›n›n d›fl<br />

yüzeyden iç yüzeye kadar ulaflmas› için gereken<br />

süre) iç mekâna iletir. Afla¤›da, de¤iflik<br />

kal›nl›klardaki tu¤la Trombe duvarlar›n ›s›y› ne<br />

kadar sürede iç mekâna ilettikleri ve duvar iç<br />

yüzey s›cakl›¤›n›n gece-gündüz aras›nda ne kadar<br />

oynad›¤›n› gösteren bir grafik bulunmaktad›r.<br />

Yukar›da aç›klanan flekilde infla edilen Trombe<br />

duvarlar›, gayet etkin ›s›tma sa¤larlar, ancak ufak<br />

bir detayland›rma fark›yla duvar›n etkinli¤i hat›r›<br />

say›l›r biçimde art›r›labilir. T›pk› günefl sobas›nda<br />

oldu¤u gibi, Trombe duvar›na iki adet hava kanal›<br />

aç›l›rsa, mekândaki hava, ›s› yay›m› (konveksiyon)<br />

yoluyla da ›s›t›l›r. Günefl çekildikten sonra hava<br />

ak›fl›n›n tersine dönmemesi için hava kanallar›<br />

kapat›l›r.<br />

Faz de¤iflim maddeleri (FDM)<br />

Faz de¤iflim maddeleri ya da ‹ngilizce karfl›l›¤›yla<br />

phase change materials (PCM) gizli ›s›l enerji<br />

depolama (GIED) ad›yla an›lan ›s› depolama<br />

yönteminin kullan›lmas›na olanak tan›r. Bilindi¤i<br />

gibi, herhangi bir maddeye ›s› enerjisi<br />

verildi¤inde, bu enerji maddede ya hissedilebilir<br />

bir s›cakl›k art›fl›na (örne¤in, 20 °C’deki suya ›s›<br />

uygulad›¤›n›zda, su yavafl yavafl ›s›n›r) ya da<br />

maddenin faz de¤ifltirmesine sebep olur (su 100<br />

°C’ye ulaflt›¤›nda, fazladan uygulayaca¤›n›z ›s›,<br />

suyun s›cakl›¤›n› art›rmaz; suyun buhara<br />

dönüflmesini sa¤lar). Faz de¤iflimi s›ras›nda<br />

madde fazladan enerjiyi depolar, ancak<br />

hissedilebilir s›cakl›¤›nda bir de¤ifliklik olmaz.<br />

‹flte bu faz de¤iflikli¤ini, oda s›cakl›¤›na yak›n<br />

mertebelerde gerçeklefltiren maddeler, bina<br />

ölçe¤inde gizli ›s›l enerji depolama uygulamas›<br />

için elverifllidirler.<br />

Eski Yunan medeniyetinden beri günümüze ulaflan pasif bina yöntemleri kullan›lmadan yap›lacak fotovoltaik sistemler eksik olacakt›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 129


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

Söz konusu maddeler aras›nda, örne¤in bir<br />

parafin türü olan oktadekan bulunur. Oktadekan,<br />

27 °C’de kat›lafl›r. Bu s›cakl›¤›n üzerinde, s›v›<br />

haldedir. Dolay›s›yla, s›cakl›¤›n rahatl›kla<br />

27 °C’nin üzerine ç›kt›¤› k›fl bahçelerinde ›s›<br />

depolamak için kullan›labilir. Daha sonra günefl<br />

gitti¤inde oktadekan, bu flekilde depolad›¤› ›s›y›<br />

ortam hep 27 °C’de kalacak flekilde mekâna<br />

yayar. Geliflmifl uygulamalarda FDM’ler,<br />

polimerlerle kapl› küçük kürecikler halinde (çap <<br />

1 mm) s›va ya da alç›pan yap›m›nda kullan›lan<br />

alç›n›n içine kat›l›rlar. Bu flekilde, mekân›n tüm<br />

yüzeylerine uygulanabilir ve çok etkin biçimde ›s›<br />

depolamak için kullan›labilirler.<br />

Günefl Enerjisinin So¤utma Amac›yla<br />

Kullan›lmas›<br />

Pasif günefl mimarisi dendi¤inde öncelikle akla<br />

binan›n günefl ›fl›nlar›yla ›s›t›lmas› gelir ki<br />

do¤rudur da. Ancak günefl, binay› serinletmek<br />

130<br />

için de kullan›labilir. Bu baflta akla ters gelse de,<br />

günefli ›s› de¤il de enerji kayna¤› olarak<br />

düflünürsek, konuyu kavramak kolaylafl›r. Nas›l<br />

klimalar elektrik enerjisi kullanarak binalar›m›z›<br />

so¤utuyorlarsa, ›s› enerjisi kullanarak da ayn› ifl<br />

yap›labilir. Tabii bunu pasif günefl mimarisi<br />

s›n›rlar› içinde yapmak her zaman kolay<br />

olmayabilir. Ama bu imkâns›z oldu¤u anlam›na<br />

da gelmez.<br />

Günefl Bacas›<br />

Günefl bacas›, binan›n çat›s›na yerlefltirilmifl ufak<br />

bir Trombe duvar›ndan ibarettir. Ancak, söz<br />

konusu duvar ›s›tma için de¤il, salt havaland›rma<br />

için kullan›l›r. T›pk› hava kanall› Trombe<br />

duvar›nda oldu¤u gibi, duvar ›s›n›r ve<br />

çevresindeki havay› ›s›t›r. Is›nan hava yükselir ve<br />

havaland›rma menfezinden d›flar› at›l›r. D›flar›<br />

at›lan havan›n yerine serin bir noktadan temiz<br />

hava girifli sa¤lan›r<br />

Toprak Alt› Hava Kanallar›<br />

(Kanatlar)<br />

Topra¤›n 5-6 m. alt›na inildi¤inde,<br />

s›cakl›k yaz k›fl 12-16 °C civar›nda<br />

kal›r. Bu, yaz›n binalar› serinletmek<br />

için müthifl bir olanakt›r. Söz<br />

konusu serinletme yöntemi o kadar<br />

etkilidir ki, özellikle Mezopotamya’da<br />

bin y›llarca kullan›lm›flt›r. Farkl›<br />

co¤rafyalarda kanat, karez, galeria,<br />

falaj gibi de¤iflik isimlerle an›lan bu<br />

kanallar, bafllang›çta yer alt›<br />

suyunun yer üstüne ç›kart›larak<br />

sulama amaçl› kullan›lmas› için infla<br />

edilmifltir. Ancak zamanla kanada<br />

inen düfley kanallardan (kanad›n<br />

kaz›lmas› s›ras›nda bunlar›n aç›lmas›<br />

zorunludur) serin hava elde<br />

edilebildi¤i fark edilince, kanatlar<br />

binalarda serinletme amac›yla da<br />

kullan›lm›flt›r<br />

‹lk önce enerjiyi kaybetmemek için gerekli önlemleri almal› ve gerekli mimari düzenlemeleri yapt›ktan sonra minimal enerji ile ihtiyaçlar› karfl›lamal›y›z.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

Gün Ifl›¤› ile Ayd›nlatma<br />

Yazan: Hülya Okutan<br />

Gün ›fl›¤›, yüzy›llard›r ayd›nlatman›n<br />

temel kayna¤›d›r. Gün ›fl›¤› ile do¤al<br />

ayd›nlatmay› sa¤layan yöntemlerden en<br />

çok bilineni ve kullan›lan› da pencerelerdir.<br />

Pencerelerden gelen ›fl›kla ayd›nlatma, evlerde<br />

yeterli olabilmektedir. Ancak, sanayide ve çok<br />

katl› ya da genifl oturum alanl› binalarda gün ›fl›¤›<br />

pencere bölgesine yak›n k›s›mlarda kalmakta,<br />

odan›n derinliklerine ›fl›k aktar›lamad›¤› için<br />

homojen bir ayd›nlatma sa¤lanamamaktad›r.<br />

Dolay›s›yla, gündüz saatlerinde yapay<br />

ayd›nlatman›n kullan›lmas›na sebep olmaktad›r.<br />

Ayr›ca s›cakl›k sebebiyle de, günefl ›fl›¤› her<br />

mekânda istenmemekte yine depo gibi genifl<br />

hacimli alanlarda yapay ayd›nlatma<br />

kullan›lmaktad›r.<br />

Gün ›fl›¤› ayd›nlatma sistemleri, pencereden<br />

gelen ›fl›¤›n homojen olmamas›n›n yan› s›ra<br />

s›cakl›k, kamaflma gibi olumsuz özellikleri de<br />

beraberinde getirmesinden dolay› ‘geliflmifl’ ve<br />

‘yenilikçi’ bir çözüm olarak ortaya ç›km›flt›r. Bu<br />

sistemler, pencerelere ek kombinasyonlarla ve<br />

pencerelerden ba¤›ms›z olarak gün ›fl›¤›n› iç<br />

mekâna al›r. Geliflmifl olarak adland›r›lsa da her<br />

koflulda sistemin olumlu bir flekilde çal›flaca¤›<br />

garanti edilemez. Bu sistemler, karanl›k bir<br />

mekâna gün ›fl›¤›n› tafl›mak, ayd›nlatma seviyesini<br />

homojenlefltirmek, görsel konforu art›rmak,<br />

gölgelendirme kontrolü ve s›cakl›k kontrolü<br />

sa¤lamak, daha az enerji harcayarak enerji ve<br />

Do¤al olarak pasif günefl sistemi uygulamalar› iyi bir mimari tasar›m ile bafllar.<br />

maliyet tasarrufu elde etmek amac›yla<br />

uygulanmaktad›r.<br />

Bir yap›da hangi gün ›fl›¤› ayd›nlatma sisteminin<br />

kullan›laca¤› tasar›m aflamas›nda belirlenmelidir.<br />

Sonradan binalara entegre edilen sistemler uygulama<br />

zorlu¤u, detay hatalar› ve daha fazla maliyet<br />

getirmektedir. Projenin yap›s›, tasar›m aflamas›nda<br />

veya sonraki aflamalarda hangi sistemin<br />

kullan›laca¤›n› belirler. Bu belirleyiciler afla¤›da<br />

s›ralanm›flt›r.<br />

• Konum: Her binan›n bulundu¤u enlem ve<br />

boylam flartlar›na göre günefllenme süreleri ve<br />

iklimsel flartlar birbirinden farkl›d›r. Baz›<br />

binalarda daha fazla gün ›fl›¤› iç mekâna<br />

aktar›l›rken, baz›lar›nda ise s›cakl›k ve termal<br />

flartlar sebebiyle gölgeleme ön plandad›r.<br />

• Binan›n gün ›fl›¤› alma hali: Yap›laflman›n<br />

do¤al getirisi olarak binalar di¤er binalarla ve<br />

çevresindeki gölge verici flartlarla iliflki içindedir.<br />

• Mimari tasar›m: Tasar›m, bir binan›n d›fl<br />

kabu¤unu dolay›s›yla ayd›nlanma kararlar›n›<br />

etkiler. Manzara, pencerelerin konumu ve<br />

aç›kl›klar› gün ›fl›¤› ayd›nlatma sistemlerinin<br />

seçiminde belirleyicidir.<br />

• ‹fllev: Bina içindeki ifllevler ortamlar›n<br />

ayd›nlanma seviyesini ve tasar›m ilkelerini<br />

belirler. Örne¤in sinema, konferans salonlar›,<br />

müzeler gün ›fl›¤›na az ihtiyaç duyarken ofisler,<br />

marketler, evler daha fazla gün ›fl›¤›na ihtiyaç<br />

duyan mekânlard›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 131


Di¤er Günefl Enerjisi Sistemleri<br />

Tesco Kipa Hipermarketi<br />

• Ayd›nlanma: Konutlarda pencerelere yak›n<br />

olan k›s›mlar daha yüksek ayd›nl›k<br />

seviyesindeyken iç k›s›mlar karanl›kta kal›r. Bu<br />

ayd›nlanma fark› ve ortamda pencerelere yak›n<br />

k›s›mlardaki s›cakl›k rahats›z edici olur. Kontrol<br />

gerektirir.<br />

• Binadan beklenilen enerji verimlili¤i: Son<br />

dönemde gündemde önemli bir yer tutmakta<br />

olan enerji verimlili¤i ülkemizde de enerji<br />

verimlili¤i yasa tasar›s›n›n kabulü ile h›z<br />

kazanm›fl ve büyük binalar, iflletmeler bu konu<br />

hakk›nda daha duyarl› hale gelmifltir. Enerji<br />

132<br />

Gün ›fl›¤› tüpü boru çap› ve performans özellikleri iliflkisi<br />

sarfiyat›ndaki en önemli kalemlerden biri<br />

ayd›nlatmad›r. Do¤ru bir gün ›fl›¤› ayd›nlatma<br />

sistemi ile enerji tasarrufu sa¤lanabilir.<br />

• Ekonomik flartlar: Geliflmifl gün ›fl›¤›<br />

ayd›nlatma sistemleri standart bir pencere<br />

sistemiyle karfl›laflt›r›ld›¤›nda maliyetli<br />

sistemlerdir. Do¤ru sistem tasar›m aflamas›nda<br />

devreye girmezse, sonradan yap›lacak olan<br />

sistemler bu maliyetleri daha da art›rmaktad›r.<br />

Gün Ifl›¤› Tüpü Uygulamalar›<br />

Yanda örne¤i görülen geliflmifl gün ›fl›¤›<br />

ayd›nlatma sistemi, gün ›fl›¤› tüpü diye<br />

adland›r›lan ve d›fl mekândaki gün ›fl›¤›n› iletim<br />

katsay›s› çok yüksek bir metal boru ile tafl›y›p<br />

hacme homojen da¤›tan bir sistemdir.<br />

D›fl mekânda bulunan fleffaf fanus üzerindeki<br />

optik k›r›lmalar ile gün ›fl›¤› boru içine<br />

yönlendirilir. Yans›tma katsay›s› % 99’un üzerinde<br />

bulunan özel film tabakas› kapl› borular ile gün<br />

›fl›¤› tafl›narak en alt k›s›mda bulunan ›fl›k yay›c›<br />

kapak ile homojen bir ayd›nlatma sa¤lan›r.<br />

Sistemin en önemli avantajlar›ndan biri de UV’yi<br />

% 99 oran›nda engellemesi ve s›cakl›¤›<br />

iletmemesidir. Bu sayede gün ›fl›¤›ndan<br />

faydalanmak isteyen fakat s›cakl›k sebebiyle<br />

kullan›lamayan mekânlar için uygundur.<br />

BORU ÇAPI AYDINLATMA ALANI POTANS‹YEL TOPLANAN IfiIK<br />

MAKS‹MUM UZUNLUK AKIfiI (LÜMEN)<br />

Ortalama-max<br />

250 mm 14-19 m 2<br />

350 mm 23-28 m 2<br />

530 mm 38-40 m 2<br />

6 m 3.000 – 4.600<br />

9 m 6.000 – 9.100<br />

15 m 13.500- 20.850<br />

Do¤al ayd›nlatmada farkl› uygulamalara www.gunisigiaydinlatma.com adresinden ulafl›labilir.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Ekler<br />

Ekler


Ekler<br />

Elektrikli Aletler için Enerji Tüketim Tablosu<br />

Cihaz W (Watt) Cihaz W (Watt) Cihaz W (Watt)<br />

Su ›s›t›c› 200 Elektrikli battaniye 2000 Sarfiyats›z ampullerin denkli¤i<br />

Kahve makinesi 800 Saç kurutma makinesi 1000-1500 40W dengi 11<br />

Ekmek k›zartma makinesi 800-1500 T›rafl makinesi 15 60W dengi 16<br />

Patlam›fl m›s›r makinesi 250 WaterPik 100 75W dengi 20<br />

Blender 300 Bilgisayar 100W dengi 30<br />

Mikrodalga f›r›n 600-1700 Dizüstü 50-75 Tavan pervanesi 10-50<br />

Tost makinesi 1200 PC 200-600 Masa pervanesi 10-25<br />

Elektrikli ocak 1200 Yaz›c› 100-500 Elektrikli çim biçme makinesi 1500<br />

Fritöz 1200 Sistem (CPU, 1500’e Elektrikli budama<br />

monitör, lazer yaz›c›) kadar makinesi 450<br />

Bulafl›k makinesi 1200-1500 Faks 35 Misinal› çim biçme makinesi 450<br />

Çöp ö¤ütücü 450 DVD oynat›c› 25 1/4” matkap 250<br />

Çamafl›r makinesi Televizyon 1/2” matkap 750<br />

Otomatik 500 25” renkli 150+ 1” matkap 1000<br />

Manuel 300 19” renkli 70 9” dairesel z›mpara 1200<br />

Elektrikli süpürge 12” siyah-beyaz 20 3” z›mpara makinesi 1000<br />

Normal 200-700 Video oynat›c› 40-100 12” elektrikli testere 1100<br />

El süpürgesi 100 CD-çalar 35-100 14” flerit testere 1100<br />

Dikifl makinesi 100 Stereo 10-100 7 1/4” tepsi testere 900<br />

Ütü 1000 Radyolu saat 1 8 1/4” tepsi testere 1400<br />

Çamafl›r kurutucu AM/FM araba radyosu 8 Buzdolab›/dondurucu-<br />

Energy Star<br />

Elektrikli* 4000 Uydu çana¤›/‹nternet 30-65 368 m 3<br />

540 kWh/y›l<br />

Gazl› 300-400 CB radyo 5 320 m 3<br />

390 kWh/y›l<br />

Is›t›c› Elektrikli saat 3 256 m 3<br />

370 kWh/y›l<br />

Motor bloklu* 150-1000 Uydu telefonu Sun Frost marka buzdolab›<br />

Tafl›nabilir* 1500 Al›m 5 256 m 3 DC (7) 112<br />

Su yata¤›* 400 Yay›n 40-150 192 m 3 DC (7) 70<br />

Su deposu* 100 Ifl›k Dondurucu-Normal<br />

Brülör fan› 300-1000 100W ampul 100 224 m 3 (15) 440<br />

Klima* 25W sarfiyats›z ampul 28 224 m 3 (14) 350<br />

Oda 1500 50W DC ampul 50 Sun Frost marka dondurucu<br />

Merkezi sistem 2000-5000 40W DC halojen 40 304 m 3 (10) 112<br />

Garaj kap›s› kumandas› 350 20W DC sarfiyats›z ampul 22 Daktilo 80-200<br />

*Elektri¤ini günefl panellerinden elde eden konutlarda, bu cihazlar genellikle elektrik harici enerji kaynaklar› kullan›rlar.<br />

Bu liste Amerika’daki ortalama de¤erlerden oluflturulmufltur.<br />

Kaynak: Solar Living Source Book, Real Goods<br />

134<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Ekler<br />

Günlük Elektrik Yükünü Hesaplama<br />

AC Cihaz Gücü x Günlük kullan›m x Kullan›lan gün say›s› ÷ 7 = Ortalama günlük<br />

Watt (saat) (haftal›k) enerji kullan›m›<br />

Wh<br />

x x ÷ 7 =<br />

x x ÷ 7 =<br />

x x ÷ 7 =<br />

x x ÷ 7 =<br />

x x ÷ 7 =<br />

x x ÷ 7 =<br />

x x ÷ 7 =<br />

x x ÷ 7 =<br />

1 Toplam AC Wh/gün<br />

2 x 1.1 = Toplam düzeltilmifl DC Wh/gün<br />

DC Cihaz Gücü x Günlük kullan›m x Kullan›lan gün ÷ 7 = Ortalama günlük<br />

Watt (saat) say›s› (haftal›k) enerji kullan›m›<br />

Wh<br />

x x ÷ 7 =<br />

x x ÷ 7 =<br />

x x ÷ 7 =<br />

x x ÷ 7 =<br />

x x ÷ 7 =<br />

x x ÷ 7 =<br />

x x ÷ 7 =<br />

x x ÷ 7 =<br />

x x ÷ 7 =<br />

3 Toplam DC Wh/gün<br />

3 Toplam DC Wh/gün<br />

4 Sat›r 2’den toplam düzeltilmifl DC Wh/gün +<br />

5 Evin toplam DC Wh/gün de¤eri =<br />

6 Sistemin nominal voltaj› (genellikle 12 veya 24) ÷<br />

7 Toplam DC amper-saat/gün =<br />

8 Akü kay›plar›, tesisat kay›plar›, güvenlik faktörü x 1.2<br />

9 Toplam günlük amper-saat gereksinimi =<br />

10 Sistemin tahmini günefllenme süresi ÷<br />

11 PV dizisinin amper cinsinden toplam ak›m› =<br />

12 Sisteminiz için bir fotovoltaik modül seçin<br />

13 Modülün nominal amper gücü ÷<br />

14 Gereken paralel modül say›s› =<br />

15 Sistemin nominal voltaj› (yukar›da, 6. sat›r)<br />

16 Modülün nominal voltaj› (genellikle 12) ÷<br />

17 Seri ba¤lanmas› gereken modül say›s›<br />

18 Gereken paralel modül say›s› (yukar›da, 14. sat›r) x<br />

19 Gereken toplam modül say›s› =<br />

Akü Büyüklü¤ünü Belirleme<br />

20 Günlük toplam amper-saat gereksinimi (9. sat›r)<br />

21 Gün cinsinden rezerv süresi x<br />

22 Kullan›labilir akü kapasitesi yüzdesi ÷<br />

23 Amper-saat cinsinden minimum akü kapasitesi =<br />

24 Sist.için bir akü seçin, amper-saat kapasitesini girin ÷<br />

25 Paralel akü say›s› =<br />

26 Sistemin nominal voltaj› (6. sat›r)<br />

27 Seçti¤iniz akünün voltaj› (genellikle 12 veya 24) ÷<br />

28 Seri ba¤lanan akü say›s› =<br />

29 Paralel akü say›s› (yukar›da, 25. sat›r) x<br />

30 Gereken toplam akü say›s›<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 135


Ekler<br />

Ad›m Ad›m Günlük Yükü Hesaplama<br />

1. Sat›r: Yukar›daki sütundaki toplam ortalama<br />

Wh/gün.<br />

2. Sat›r: AC cihazlarda, evirici(invertör) verimsizli¤ini<br />

(genellikle % 90’l›k verim) hesaba katmak için Wh<br />

toplam›n› 1,1’le çarp›n. Bu, aküden çekilecek<br />

olan gerçek DC Wh miktar›n› verir.<br />

3. Sat›r: DC cihazlar do¤rudan toplan›r, düzeltme<br />

gerekmez.<br />

4. Sat›r: Yukar›da, 2. sat›rdaki toplam› girin.<br />

5. Sat›r: Toplam DC Wh/günü bulmak için AC ve DC<br />

Wh toplamlar›n› toplay›n.<br />

6. Sat›r: Akü sisteminin voltaj›n› girin; bu genellikle<br />

12 veya 24 Volttur. Daha yüksek voltajla çal›flacak<br />

kontrol ve izleme donan›mlar›n› bulmak bazen güç<br />

oldu¤undan, yüksek voltajda karar k›lmadan önce<br />

teknik olarak bir yetkiliye dan›fl›n.<br />

7. Sat›r: 5. sat›rdaki toplam› 6. sat›rdaki voltaja bölün.<br />

8. Sat›r: Bu, tesisat ve akülerden kaynaklanan<br />

kay›plar› hesaba katarak ufak bir güvenlik marj›<br />

sa¤layan<br />

yuvarlama faktörümüzdür. 7. sat›r› 1,2’yle çarp›n.<br />

9. Sat›r: Bu, her gün aküye verilmesi gereken<br />

ortalama enerji miktar›d›r.<br />

10. Sat›r: Günde kaç saat günefl göreceksiniz? Aylara<br />

ba¤l› günefllenme süresi, Elekrik ‹flleri Etüt<br />

‹daresi’nin web sitesinde yer alan Günefl Enerjisi<br />

Potansiyeli Atlas›ndan<br />

(http://repa.eie.gov.tr/MyCalculator/Default.aspx)<br />

faydalan›larak elde edilebilir.<br />

Muhtemelen sisteminizi en kötü koflullara göre<br />

tasarlamayacaks›n›z. F›rt›na s›ras›nda enerji<br />

tasarrufu veya yedek bir güç kayna¤›, bu sat›rda<br />

daha yüksek bir rakam›n kullan›labilmesini ve<br />

dolay›s›yla sistemin kurulum masraflar›n›n<br />

azalmas›n› sa¤layabilir.<br />

11. Sat›r: 9. sat›r› 10. sat›ra bölün; bu, gereken toplam<br />

PV ak›m›n› verir.<br />

12. Sat›r: Sisteminizde hangi günefl panelini kullanmak<br />

istedi¤inize karar verin. Bu hesaplar› farkl› panellerle<br />

yapman›z iyi olur. ‹htiyaçlar›n›z› karfl›lamak için<br />

yukar› m›, afla¤› m› yuvarlaman›z gerekti¤ine bak›n.<br />

13. Sat›r: Seçti¤iniz panelin nominal gücüne göre<br />

amper ç›kt›s›n› girin.<br />

14. Sat›r: 11. sat›r› 13. sat›ra bölüp, gereken paralel<br />

modül say›s›n› bulun. Mutlaka bir küsurat kalacak.<br />

12 Volt’luk bir sisteminiz varsa, burada durup 14.<br />

sat›rdaki yan›t›n›z› 19. sat›ra geçirebilirsiniz.<br />

Nominal sistem voltaj›n›z 12 volttan yüksekse,<br />

devam edin.<br />

136<br />

15. Sat›r: Sistemin akü voltaj›n› girin. Bu, genellikle<br />

12 veya 24’tür.<br />

16. Sat›r: Modülün nominal voltaj›n› girin. Bu, özel<br />

durumlar haricinde 12 olacakt›r.<br />

17. Sat›r: 15. sat›r› 16. sat›ra bölün. Bu, akülerinizi flarj<br />

etmek için kaç modülü seri ba¤laman›z gerekti¤ini<br />

gösterir.<br />

18.Sat›r: 14. sat›rdaki rakam› girip 17. sat›rdakiyle<br />

çarp›n.<br />

19. Sat›r: Bu, elektrik ihtiyac›n›z› karfl›lamak için<br />

gereken toplam günefl paneli say›s›d›r. Çok mu<br />

yüksek? Ya elektrik tüketiminizi azalt›n, ya da<br />

rüzgâr veya su gibi ikincil bir enerji kayna¤› ekleyin.<br />

Bunu pek önermesek de bir alternatif de gürültülü,<br />

bafla bela, fosil yak›t içen bir jeneratörün sisteme<br />

eklenmesidir.<br />

Akü Büyüklü¤ünü Belirleme<br />

20. Sat›r: 9. sat›rdaki toplam günlük amper-saat<br />

de¤erini girin.<br />

21. Sat›r: Gün cinsinden rezerv akü kapasitesi. Biz<br />

genellikle üç ila yedi günlük yedek kapasite tavsiye<br />

ediyoruz. Daha az rezerv, aküyü her gün doldurup<br />

boflaltman›za neden olacak, bu da akünün ömrünü<br />

k›saltacakt›r. Yedi günden fazla kapasite de<br />

pahal›ya mal olaca¤›ndan yedek bir güç kayna¤›<br />

aranmal›d›r.<br />

22. Sat›r: Akü kapasitesinin % 100’ünü<br />

kullanamazs›n›z (yeni akü al›rsan›z, o baflka).<br />

Bunun maksimumu, % 80’dir. Biz de genellikle<br />

% 50-60 tavsiye ederiz. Bu, akülerinizin ömrünü<br />

uzatt›¤› gibi, ufak bir acil durum rezervi de b›rak›r.<br />

Bu sat›ra 0,5 ile 0,8 aras›nda bir de¤er girin.<br />

23. Sat›r: 20. sat›r› 21. sat›rla çarp›p 22. sat›ra bölün.<br />

Bu, size gereken minimum akü kapasitesidir.<br />

24. Sat›r: Bir akü türü seçin. Evde kullan›lan<br />

sistemlerde en s›k jel tipi aküler kullan›l›r. Daha<br />

fazla ayr›nt› için Aküler bölümüne bak›n. Seçti¤iniz<br />

akünün amper-saat kapasitesini bu sat›ra girin.<br />

25. Sat›r: 23. sat›r› 24. sat›ra bölün; bu, size gereken<br />

paralel akü say›s›d›r.<br />

26. Sat›r: Sisteminizin 6. sat›rdaki nominal voltaj›n›<br />

girin.<br />

27. Sat›r: Seçti¤iniz akü türünün voltaj›n› girin.<br />

28. Sat›r: 26. sat›r› 27. sat›ra bölün; bu, istenen sistem<br />

voltaj› için kaç aküyü seri ba¤laman›z gerekti¤ini<br />

gösterir.<br />

29. Sat›r: 25. sat›rdaki paralel akü say›s›n› girin.<br />

30. Sat›r: 28. sat›r› 29. sat›rla çarp›n. Bu, sisteminize<br />

gereken toplam akü say›s›d›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Ekler<br />

Evsel Kullan›m için Pratik Formüller:<br />

Günlük Üretilen Enerji<br />

Fotovoltaik Panel Büyüklü¤ü (W) x Günefllenme Süresi<br />

(saat/gün) x Sistem Verimi = Sistem Üretimi (Wh/gün)<br />

Ada Sistemi:<br />

Ortalama Günlük Elektrik Tüketimi (Wh/gün) ÷<br />

Günefllenme Süresi (saat/gün) ÷ % 55 Sistem Verimi =<br />

Gerekli PV Gücü (W)<br />

Tahmini Hesaplama:<br />

PV Panel Büyüklü¤ü (W) x 3 = Üretim Miktar› (Wh/gün)<br />

Üretim Miktar› (Wh/gün) x (1/3) = PV Panel Büyüklü¤ü (W)<br />

fiebeke Ba¤lant›l› Sistem:<br />

Ortalama Günlük Elektrik Kullan›m› (kW-saat/gün) ÷<br />

Günefllenme Süresi (saat/gün) ÷ % 70 Sistem Verimi =<br />

Gerekli PV gücü kW olarak<br />

Tahmini Hesaplama:<br />

PV Panel Büyüklü¤ü (W) x 4 = Üretim Miktar›<br />

(kWh/gün)<br />

Üretim Miktar› (Wh/gün) x (1/4) = PV Panel<br />

Büyüklü¤ü (kW)<br />

1 kW’l›k güç = 75 m 2 PV Panel alan›<br />

1 MW’l›k kurulu PV Sistemi, Amerika Birleflik<br />

Devletleri’nde 31 kWh/gün’lük tüketime sahip yaklafl›k<br />

130 konutun ihtiyac›n› karfl›layabilmektedir. Türkiye’de<br />

dört kiflilik bir ailenin ayl›k ortalama elektrik tüketimi<br />

230 kWh civar›ndad›r. 1 MW’l›k kurulum, ülkemizde<br />

yaklafl›k 520 evin ayl›k ihtiyac›n› karfl›layabilir.<br />

Elektrik Üretiminin Toptan Sat›fl›<br />

(Dünya Genelindeki Ortalama Rakamlar):<br />

Kömür = 4 Euro / kWh<br />

Do¤al Gaz = 6 Euro / kWh<br />

Rüzgar = 7 Euro / kWh<br />

PV = 14 Euro / kWh (Bireysel üretim)<br />

Hidroelektrik = 11 Euro / kWh<br />

Jeotermal = 11 Euro / kWh<br />

Nükleer = 14 Euro / kWh<br />

Merkezi PV Santralleri = 15 Euro / kWh<br />

Ülkemizde yo¤unluklu kullan›lan enerji<br />

çeflitlerinin maliyetleri ise 2008 sonu itibariyle;<br />

• 1 m 3 do¤al gaz›n her fley dahil tüketiciye sat›fl fiyat›:<br />

107, 87 kr’tur.<br />

(4 kiflilik bir ailenin y›ll›k ortalama do¤al gaz tüketimi:<br />

1500 m 3 ’tür.)<br />

• 1 kWh elektri¤in konutlardaki sat›fl fiyat› her fley<br />

dahil 24,9 kr’dir.<br />

Batarya Boyutu:<br />

kWh/gün ÷ 3-5 Depolama Günü x 3 = Gerekli kWh<br />

Batarya Boyutu<br />

fiarj Kontrol Ünitesi Boyutu:<br />

PV Devre Ak›m›, amp x 1,56 = Toplam Amper Boyutu<br />

fialter Boyutu:<br />

Devre Ak›m›, amp x 1,56 = fialter Amper Boyutu<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 137


Ekler<br />

Bina Etüdü<br />

Bu bölümde, tek veya iki ailenin yaflad›¤› bir binan›n<br />

çat›s›na konacak bir PV sistem için bir liste sunuyoruz.<br />

‹nflaat belgelerinin kopyalar› (zemin plan›, kesit, çat›<br />

plan› ve vaziyet plan›) mevcutsa müflteriden al›nmal›d›r.<br />

Daha büyük PV sistemlerde daha ayr›nt›l› bir<br />

incelemeye ihtiyaç vard›r. Gerekirse, bu modele<br />

dayanarak kendi listenizi oluflturabilirsiniz. Sistem<br />

k›smen gölgeli olacaksa, ilave listeler de kullan›labilir.<br />

Gölge unsurlar›n›n PV sistem üzerindeki etkisini<br />

de¤erlendirmek için, fiekil 3.14’teki gibi kaba bir eskiz<br />

yapmak iyi olur. Bu, listenin üzerine, yönleri gösteren<br />

alana veya vaziyet plan›n›n üstüne yap›labilir. Yeni bir<br />

binada, etrafta baflka bina ve a¤açland›rma yap›l›p<br />

yap›lmayaca¤› ve a¤açlar›n büyümesi de göz önüne<br />

al›nmal›d›r.<br />

Eskizin veya vaziyet plan›n›n üzerine afla¤›dakiler<br />

iflaretlenmelidir (gerekti¤i takdirde foto¤raflar da<br />

eklenmelidir).<br />

• Çat› alan› (yönler de dikkate al›narak).<br />

• PV sistem için kullan›labilecek alan.<br />

• Baca, anten, uydu çanaklar›.<br />

• Civardaki binalar (yaklafl›k mesafe ve yükseklik).<br />

• A¤açlar (yaklafl›k mesafe ve yükseklik, yapraklar›n›<br />

döken ve kozalakl› a¤açlar iflaretlenir).<br />

• PV sistemi gölgeleyeceklerse, tepeden geçen hatlar<br />

(elektrik, telefon).<br />

• Di¤er gölge unsurlar›: Binalar›n düflen gölgeleri, çat›<br />

pencereleri vs.<br />

Gölge silüetleri, ilgili günefl yolu diyagram›n›n üzerine<br />

iflaretlenebilir. Bu, ilk alan ziyaretinde yap›l›rsa,<br />

gölgeleme konusunda müflteriye bir ön<br />

tahmin verilebilir.<br />

138<br />

Etiketler (gerekiyorsa yükseklikleriyle):<br />

PV için kullan›labilir alan = PV<br />

Çat› penceresi =<br />

Anten =<br />

Baca =<br />

Kozalakl› a¤aç=<br />

Yaprak döken a¤aç=<br />

Bina ‹ncelemesi Örnek Eskizi (fiekil 3-14)<br />

Çat› geniflli¤i<br />

Çat› uzunlu¤u<br />

Çat› e¤imi<br />

Saçak yüksekli¤i<br />

PV Sistem Listesi – Gerekli Ölçüler (fiekil 3.15)<br />

Tepe yüksekli¤i<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Ekler<br />

PV Sistem Listesi<br />

Müflterinin ismi: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Sokak, numara:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Posta kodu, flehir: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Telefon (özel): . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Telefon (ifl): . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

fiu saatler aras›nda:....................... -.............................<br />

Faks: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

‹nflaat alan›n›n adresi (Farkl› bir adres ise): . . . . . . . . . .<br />

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Mimar: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Elektrikçi: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Çat› ustas›: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Müsait çat› alan›:<br />

Uzunluk =................... m x genifllik=<br />

.................................... m = .................................. m 2<br />

Di¤er çat› elemanlar›:<br />

Baca Tepe penceresi<br />

Paratoner Çat› penceresi<br />

Di¤er<br />

Faydal› Belgeler<br />

‹nflaat planlar›:<br />

Vaziyet plan› Zemin plan› Çat› plan›<br />

Cepheler Kesitler Binan›n tan›m›<br />

Foto¤raflar:<br />

Çat› Evin seçilen çat› alan›yla görünüflü<br />

Saatin yeri Gölgeleme: Gölge durumu<br />

Müflterinin ‹stekleri ve Beklentileri<br />

PV modül türü:<br />

Çat›ya monte Çat›ya entegre<br />

Di¤er<br />

Monokristal Polikristal<br />

Amorf ‹nce film<br />

PV güç (yaklafl›k) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . kWp<br />

Maksimum yat›r›m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

‹stenen enerji üretimi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . kWh/y›l<br />

Maksimum alan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . m 2<br />

Di¤er. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Çat›<br />

Çat› flekli:<br />

Beflik çat› Düz çat› Tek e¤imli çat›<br />

K›rma çat› Topuz çat› Mansart çat›s›<br />

Testeredifli çat› Beflik-topuz karma çat›<br />

Di¤er. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Çat› kaplamas›:<br />

Arduvaz Oluklu Eterni Bitümlü membran<br />

Kiremit Çak›l Zift<br />

Alaturka (oluklu) kiremit Düz kiremit<br />

Marsilya kiremidi<br />

Di¤er. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Çat› inflaat›:<br />

Is› yal›t›m›? Evet Hay›r<br />

Çat› alt strüktürü. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Kirifllerin aras›ndaki mesafe= . . . . . . . . . . . . . . . . . . m<br />

Çat›n›n eriflilebilirlik durumu:<br />

Vinç gerekli ‹skele gerekli<br />

Araç eriflimi Evet Hay›r<br />

Kablo döflerken kullan›labilecek çat› aç›kl›klar›<br />

Evet Hay›r<br />

Havaland›rma kiremitleri Di¤er çat› aç›kl›klar›<br />

PV jeneratör, invertör ve elektrik saati<br />

PV jeneratörün yönü:<br />

Güney yönü 0° kabul edilerek (-90° (do¤u) +90° (bat›)):<br />

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . °<br />

PV jeneratörün e¤ilme aç›s› 0°den (yatay) 90°ye (dikey):<br />

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . °<br />

Paratoner var m›? Evet Hay›r<br />

PV jeneratör nerede topraklanabilir? . . . . . . . . . . . . .<br />

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Jeneratör buat›n›n yeri? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Elektrik saati nerede?<br />

Bodrum Koridor Salon<br />

Depo Binan›n d›fl›nda: Mesafe...........m<br />

Di¤er . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 139


Ekler<br />

Saat ba¤lant›s›?<br />

Saate yer kal›yor mu? Evet Hay›r<br />

‹nvertöre de yer var m›? Evet Hay›r<br />

‹nvertörün yeri?<br />

DC ana anahtar›n›n yeri? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Hatlar ve kurulum<br />

Yaklafl›k kablo uzunlu¤u:<br />

PV jeneratörle buat aras›ndaki mesafe:. . . . . . . . . . . m<br />

PV jeneratörle eflgerilimli da¤›t›m hatt› aras›ndaki<br />

mesafe: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . m<br />

Jeneratör buat›yla invertör aras›ndaki mesafe: . . . . . . .<br />

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . m<br />

‹nvertörle flebeke ba¤lant›s› aras›ndaki mesafe: . . . . m<br />

DC ana kablosunun yeri ve tesisat türü: . . . . . . . . . . m<br />

AC ba¤lant› kablosunun yeri ve tesisat türü: . . . . . . m<br />

Çat› k›r›lmal› m›? Evet Hay›r<br />

Kaç kez?: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

140<br />

Di¤er<br />

Y›ll›k elektrik tüketimi? kWh / y›l<br />

Yeni binada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br />

Civardaki a¤açland›rma ve yeni bina projelerini araflt›r.<br />

Gölgeleme için . . . . . . . . . . gölgeleme listesini kullan!<br />

Ev tescilli mi ya da sit alan›nda m›?<br />

Evet Hay›r<br />

Gölgeleme listesi<br />

Çizin (ya da gerekiyorsa foto¤raf çekin)<br />

• Çat› alan› (yönünü belirtin)<br />

• PV sistemi için kullan›labilecek alan (PV sistemin<br />

merkezini koordinatlar›n orijinine yerlefltirin)<br />

• Baca, anten, uydu çanaklar›<br />

• Civardaki binalar (yaklafl›k mesafe ve yükseklik)<br />

• A¤açlar (yaklafl›k mesafe ve yükseklik). Yapraklar›n› .<br />

döken a¤açlarla kozalakl› a¤açlar› iflaretleyin<br />

• Tepeden geçen hatlar (elektrik, telefon)<br />

• Di¤er gölge unsurlar›: Binalar›n düflen gölgeleri<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Ekler<br />

Elektrikli Aletlerde Enerji Verimlili¤i<br />

Enerji S›n›f› Etiketi:<br />

Ürünün ne kadar enerji tüketece¤i bilgisini vermekte<br />

ve harflendirme sistemi ile enerji s›n›fland›rmas›<br />

yapmaktad›r. Tüketicilerin dikkat etmesi gereken,<br />

A++’ya do¤ru s›ralanmakta olan yüksek enerji<br />

verimlili¤ine sahip ürünleri tercih etmek olmal›d›r.<br />

Enerji performans etiketi d›fl›nda, tüketicinin elektrikli<br />

ev aleti al›rken dikkat etmesi gereken ikinci bir nokta<br />

ise ihtiyaçtan büyük hacimde cihaz tercih etmemesi<br />

olmal›d›r.<br />

Elektrikli alet sat›n al›rken ve kullan›m› esnas›nda<br />

dikkat edilmesi gereken, enerjinin etkin kullan›m›n›<br />

sa¤layan yöntemler flöyle s›ralanmaktad›r.<br />

Buzdolab›:<br />

Günün yirmidört saati çal›flt›¤› ve günlük tüketilen<br />

enerjinin üçte birini tüketti¤i için buzdolab› seçiminde<br />

daha fazla dikkat etmek gereklidir. Sat›n al›rken kap›<br />

s›zd›rmazl›¤›, çal›flma s›cakl›¤›n›n ayarlanabilir olmas›,<br />

yal›t›m ve enerji s›n›f›na dikkat edilmelidir. F›r›n, günefl<br />

›fl›¤› gibi ›s› kaynaklar›ndan uzak tutulmal›d›r. Hava<br />

sirkülasyonunu önleyecek tozlanmalar engellenmelidir.<br />

Fazla enerji tüketimine neden olan afl›r› buzlanma<br />

önlenmelidir.<br />

Klima:<br />

Do¤rudan günefl ›fl›¤›na maruz kalmamal› ve hatta<br />

a¤aç, tente, cam filmleri gibi pasif gölge sistemleri ile<br />

desteklenmelidir.<br />

Çamafl›r ve Bulafl›k Makinesi:<br />

Tam dolu çal›flt›r›larak en ekonomik y›kama program›<br />

tercih edilmelidir. Daha az deterjan kullan›lmal›d›r ve<br />

kullan›lan deterjana göre en düflük s›cakl›kta y›kama<br />

sa¤layan program tercih edilmelidir. Bulafl›k makinas›<br />

için 55° y›kama s›cakl›¤› yeterli olmaktad›r. Bulafl›klar,<br />

bulafl›k makinas›na yerlefltirilmeden önce s›yr›larak<br />

temizlenmelidir. Çamafl›rlar›n kurutmas›, makine ile<br />

de¤il rüzgar, günefl gibi do¤al enerji kaynaklar›ndan<br />

sa¤lanmal›d›r.<br />

Ocak ve F›r›nlar:<br />

Küçük kapasiteli f›r›nlar tercih edilmeli ve ön ›s›tma<br />

gerekli olmad›¤› sürece yap›lmamal›d›r. Donmufl<br />

yiyecekler f›r›na do¤rudan yerlefltirilmeden d›flarda<br />

çözünmesi sa¤lanmal› ve piflirmeden birkaç dakika<br />

önce kapat›lmal›d›r. Mikrodalga f›r›nlar piflirme<br />

ifllemini 2-10 dk, ›s›tma ifllemini 10-30 sn’de<br />

gerçekleflti¤i için % 66 tasarruf sa¤lar.<br />

Di¤er Ev Aletleri:<br />

Bu aletlerin ço¤u k›sa süreli çal›flma gerektirmelerine<br />

ra¤men fazla enerji tüketimine neden olmaktad›r.<br />

Örne¤in bir saç kurutma makinas›n›n 10 dakika<br />

çal›flmas› ile harcad›¤› enerji, 60 W’l›k bir lamban›n<br />

3 saatte harcad›¤› enerjiye efl de¤erdir.<br />

Elektronik birçok alet stand-by (uyku) modunda<br />

bekletilmemeli, kullan›lmad›¤› durumlarda fiflleri<br />

mümkün oldu¤u kadar prizden çekilmelidir. Büyük<br />

ekranlar yerine daha az enerji tüketen küçük ekran<br />

televizyonlar ya da bilgisayarlar tercih edilmelidir.<br />

Elektronik cihazlarda ses düzeyinin düflüklü¤ü de yine<br />

enerji tüketimini azaltmaktad›r.<br />

S›cak Su Üretimi:<br />

Mümkün oldu¤u kadar günefl enerjisi ile su ›s›tma<br />

sistemleri kullan›lmal›d›r. En yüksek 45-50° ’lere kadar<br />

›s›tma sa¤lanmal›d›r. S›cak suyu depolayan üreteçler<br />

(termosifon vb.) yerine anl›k su ›s›t›c›lar (flofben, kombi<br />

vb.) kullan›lmal›d›r. Is› kayb›n› önlemek için depolar ve<br />

tesisat›n yal›t›m› yap›lmal›d›r.<br />

Ak›ll› sayaçlar kullan›larak, elektrik tüketimi mümkün<br />

oldu¤unca indirimli saatlere göre yo¤unlaflt›r›lmal›d›r.<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 141


Kurumlar ve Firmalar<br />

142<br />

Sponsor Firmalar<br />

Kurumlar<br />

BMD SOLAR<br />

Faaliyet Alan›: Günefl enerjisinden elektrik üretimi ile ilgili proje ve uygulamalar askeri ve resmi kurumlara elektronik,<br />

makine, techizat, malzeme tedari¤i<br />

‹letiflim Bilgileri: G.M.K. Bulvar› 53/3 Maltepe/Ankara<br />

Tel: 312 232 3437 Fax: 312 232 6597 www.bmdsolar.com, www.solarmarketim.com, info@bmdsolar.com<br />

EKOGÜNEfi Yenilenebilir Enerji Sistemleri<br />

Faaliyet Alan›: Günefl ve rüzgar enerjisinden elektrik üretimi, LED ayd›nlatma<br />

‹letiflim Bilgileri: Ihlamur Sokak No: 12 / 9 Göztepe/‹stanbul<br />

Tel: 216 467 4157 Fax:212 310 2459 www.ekogunes.com, senem@ekogunes.com<br />

EKOSOLAR<br />

Faaliyet Alan›: Günefl ve rüzgar enerjisinden elektrik üretimi, LED ayd›nlatma<br />

‹letiflim Bilgileri: ‹lkbahar (Sancak) Mahallesi, 600. Sokak, No: 7 Çankaya/Ankara<br />

Tel: 312 491 6453 - 54 Faks: 312 491 6455 www.ekosolar.com, admin@ekosolar.com<br />

FORE SOLAR<br />

Faaliyet Alan›: Günefl ve rüzgar enerjisinden elektrik üretimi, günefl santralleri, profesyonel telekom<br />

uygulamalar›, enerji üreten çat› modelleri, kendi enerjisini kendi üreten ekolojik binalar<br />

‹letiflim Bilgileri: Suyan› Sokak. Yal› Apt. No: 17 / 1 Suadiye/‹stanbul<br />

Tel: 216 372 0380 Fax: 216 372 0688 www.foresolar.com, info@foresolar.com<br />

MEKAN‹K TASARIM<br />

Faaliyet Alan›: Günefl enerjisi entegreli yap› projeleri, çevre dostu mekanik sistemler, her tür iklimlendirme çözümleri<br />

‹letiflim Bilgileri: Dereboyu Caddesi, Musahip Sokak, No: 21 Ortaköy/‹stanbul<br />

Tel: 212 259 3825 Fax: 212 259 4736 www.halukderya.com, halukderya@gmail.com<br />

ONTEK Endüstriyel Mutfak ve Temiz Enerji Sistemleri<br />

Faaliyet Alan›: Klima, havaland›rma, ›s›tma, so¤utma sistemleri, günefl ve rüzgar enerjisi, LED ayd›nlatmalar<br />

‹letiflim Bilgileri: Uzun Çay›r Caddesi, Küme Sokak No: 5/1 Hasanpafla Kad›köy/‹stanbul<br />

Tel: 216 340 2663 Fax: 216 327 1569 www.ontekklima.com, www.gunespil.net; info@gunespil.net, info@ontekklima.com<br />

Bilkent Üniversitesi Ulusal Nanoteknoloji Enstitüsü<br />

www.nano.org.tr<br />

D›fliflleri Bakanl›¤› Enerji, Su ve Çevre Genel Müdürlü¤ü<br />

www.mfa.gov.tr<br />

Dicle Üniversitesi Günefl Enerjisi Uygulama ve Araflt›rma<br />

Merkezi www.dicle.edu.tr<br />

Diyarbak›r Günefl Evi<br />

www.gunesevi.org<br />

Ege Üniversitesi Günefl Enerjisi Enstitüsü<br />

www.eusolar.ege.edu.tr<br />

Elektrik Mühendisleri Odas›<br />

www.emo.org.tr<br />

Enerji ‹flleri Etüt ‹daresi<br />

www.eie.gov.tr<br />

Enerji Piyasas› Denetleme Kurulu<br />

www.epdk.gov.tr<br />

Eurosolar Türkiye, Avrupa Yenilenebilir Enerji Birli¤i Türkiye<br />

www.eurosolar.org.tr<br />

Gazi Üniversitesi TEMENAR<br />

www.temenar.gazi.edu.tr<br />

Hacettepe Üniversitesi YETAM<br />

www.yetam.hacettepe.edu.tr<br />

‹TÜ AR‹BA Ekibi<br />

www.ariba.itu.edu.tr<br />

‹TÜ Enerji Enstitüsü<br />

www.energy.itu.edu.tr<br />

Makine Mühendisleri Odas›<br />

www.mmo.org.tr<br />

Mu¤la Üniversitesi Temiz Enerji Kaynaklar› Ar-Ge Merkezi<br />

http://mutek.mu.edu.tr<br />

ODTU Fizik Bölömö<br />

www.physics.metu.edu.tr<br />

ODTU-Günefl Enerjisi Araflt›rma Merkezi<br />

Kurulum aflamas›nda.<br />

ODTU-MEMS<br />

www.microsystems.metu.edu.tr<br />

ODTU-MATPUM<br />

http://matpum.metu.edu.tr<br />

Pamukkale Üniversitesi Temiz Enerji Evi<br />

http://tee.pau.edu.tr<br />

Sakarya Üniversitesi<br />

www.entek.sakarya.edu.tr<br />

Süleyman Demirel Üniversitesi<br />

http://yekarum.sdu.edu.tr<br />

Tübitak-MAM Enerji Enstitüsü<br />

www.mam.gov.tr<br />

Tübitak Ulusal Metroloji Enstitüsü<br />

http://www.ume.tubitak.gov.tr<br />

Ulusal Fotovoltaik Teknoloji Platformu<br />

http://www.trpvplatform.org<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi


Kurumlar ve Firmalar<br />

Dernekler<br />

Enerji Ekonomisi Derne¤i<br />

www.traee.org<br />

GÜNDER- (Uluslararas› Günefl Enerjisi Derne¤i-Türkiye)<br />

www.gunder.org.tr<br />

Günefle Derne¤i<br />

www.gunese.org<br />

Firmalar<br />

Acer Enerji / Kayseri<br />

✆ 0352 691 47 00<br />

www.acerenerji.com<br />

Al Enerji / ‹stanbul<br />

✆ 0212 219 98 94<br />

www.alenerji.com.tr<br />

Anel / ‹stanbul<br />

✆ 0216 528 50 00<br />

www.anel.com.tr<br />

An›tcam-SunStrip / Konya<br />

✆ 0332 239 01 78<br />

www.anitcam.com<br />

BMD Group / Ankara<br />

✆ 0312 232 34 37<br />

www.bmdgroup.net<br />

Da¤san Solar / Konya<br />

✆ 0332 239 09 06<br />

www.dagsan.com.tr<br />

DCD Enerji / ‹stanbul<br />

✆ 0216 330 87 13<br />

www.dcdenergy.com<br />

Demir Solar / Denizli<br />

✆ 0258 263 76 80<br />

www.demirsolar.com.tr<br />

Denba Telecom / ‹stanbul<br />

✆ 0242 324 39 61<br />

www.denba.com<br />

Depar Solar / Ankara<br />

✆ 0312 397 72 36<br />

www.deparsolar.com<br />

e Sistem / ‹stanbul<br />

✆ 0216 528 50 00<br />

www.esistem.com.tr<br />

Efsun Solar / Antalya<br />

✆ 0242 258 11 53<br />

www.efsunsolar.com<br />

Ekogünefl / ‹stanbul<br />

✆ 0216 467 41 57<br />

www.ekogunes.com<br />

Ekosolar / Ankara<br />

✆ 0312 491 64 54<br />

www.ekosolar.com<br />

Eksen Enerji / Bal›kesir<br />

✆ 0266 385 07 14<br />

www.eksenenerji.com<br />

Enisolar / ‹stanbul<br />

✆ 0212 291 13 73<br />

www.enisolar.com<br />

Eren Solar Grup / Ankara<br />

✆ 0312 354 09 92<br />

www.eren-solar.com<br />

Erk Solar / Adana<br />

✆ 0256 316 27 27<br />

www.erksolar.com<br />

Euro Solar / ‹stanbul<br />

✆ 0216 680 44 50<br />

www.eurosolar.com.tr<br />

Ezinç Metal / Kayseri<br />

✆ 0352 321 13 21<br />

www.ezincmetal.com<br />

Ferhat Elektronik / Ankara<br />

✆ 0312 309 16 11<br />

www.ferhat.com.tr<br />

Fore Enerji / ‹stanbul<br />

✆ 0216 372 03 80<br />

www.foresolar.com<br />

Form Endüstri Ürünleri / ‹stanbul<br />

✆ 0212 286 18 38<br />

www.formgroup.com<br />

Ges Enerji / ‹stanbul<br />

✆ 0212 438 45 92<br />

www.gesenerji.com<br />

Gira Solar / Mu¤la<br />

✆ 0252 613 41 38<br />

www.girasolar.com.tr<br />

Günefl Pili / Konya<br />

✆ 0332 342 73 43<br />

www.gunes-pili.com<br />

Gün›fl›¤› Ayd›nlatma / ‹stanbul<br />

✆ 0212 356 45 03<br />

www.gunisigiaydinlatma.com<br />

‹nform A.fi. / ‹stanbul<br />

✆ 0216 622 58 00<br />

www.inform.com.tr<br />

IPC / ‹stanbul<br />

✆ 0216 317 4142<br />

www.ipc.com.tr<br />

Kuzey Makina / Mersin<br />

✆ 0324 444 44 88<br />

www.kuzeymak.com<br />

Laterna / ‹stanbul<br />

✆ 0212 293 88 78<br />

www.laek.com.tr<br />

GETSID - Günefl Enerjisi Tekno. Sanayici ve ‹fladamlar› Derne¤i<br />

www.getsid.com<br />

TemizDünya Ekoloji Derne¤i<br />

www.temizdunya.org<br />

Temiz Enerji Vakf›<br />

www.temev.org.tr<br />

Merk Solar / ‹stanbul<br />

✆ 0212 233 82 91<br />

www.merkenerji.com<br />

Net Enerji Ltd. fiti. / Diyarbak›r<br />

✆ 0412 257 16 61<br />

www.netenerji.net<br />

Norm Enerji / ‹stanbul<br />

✆ 0212 231 47 99<br />

www.normenerji.com.tr<br />

Ostim Enerjik / Ankara<br />

✆ 0312 385 50 90<br />

www.ostimenerjik.com<br />

Ouraset Solar / Adana<br />

✆ 0322 346 49 00<br />

www.ouraset.com<br />

Öztunç Mühendislik / Mersin<br />

✆ 0324 320 38 39<br />

Semai Günefl Enerji Sistemleri / ‹stanbul<br />

✆ 0212 699 88 93<br />

www.semai.com.tr<br />

Ser-Gün Günefl Enerji Sistemleri / Antalya<br />

✆ 0242 444 07 01<br />

www.sergun.com<br />

Schüco / ‹stanbul<br />

✆ 0212 465 68 80<br />

www.schueco.com.tr<br />

Solen / ‹stanbul<br />

✆ 0216 302 33 73<br />

www.solenenerji.com.tr<br />

Solis Enerji / ‹stanbul<br />

✆ 0212 264 17 17<br />

www.hizmark.com<br />

Sunset Enerji / Antalya<br />

✆ 0242 323 11 95<br />

www.sunsetenerji.com.tr<br />

Sunstrip / Konya<br />

✆ 0332 239 01 78<br />

www.sunstrip.com.tr<br />

Tunçmatik / ‹stanbul<br />

✆ 0216 314 51 51<br />

www.tuncmatik.com<br />

Yesa Enerji / ‹stanbul<br />

✆ 0212 855 36 98<br />

www.yesaenerji.com<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi 143<br />

...<br />

...


Kaynaklar<br />

Kitaplar:<br />

PHOTOVOLTAICS Design and Installation Manual, SOLAR ENERGY INTERNATIONAL<br />

Planning and Installing Photovoltaic Systems, The German Solar Energy Society, Ecofys 2005<br />

Photovoltaics & Solar Thermal Power Plants, Dena German Energy Agency<br />

Solar Living Source Book, Real Goods<br />

Enerji Verimlili¤i Fark›ndal›k Broflürü, Heinrich Böll Stiftung Derne¤i<br />

‹nternet Kaynaklar›:<br />

T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanl›¤›, www.enerji.gov.tr<br />

T.C. Enerji Piyasas› Denetleme Kurulu, www.epdk.gov.tr<br />

Elektrik ‹flleri Etüt ‹daresi, www.eie.gov.tr<br />

Avrupa Birli¤i Enerji Portal›, www.energy.eu<br />

Avrupa Fotovoltaik Teknoloji Platformu, www.epia.org<br />

Hükümetleraras› ‹klim De¤iflikli¤i Paneli, www.ipcc.ch<br />

Real Goods, www.realgoods.com<br />

Uluslararas› Enerji Ajans› Fotovoltaik Güç Sistemleri Program›, www.iea-pvps.org<br />

Sharp, www.sharpusa.com<br />

Dünya Yenilenebilir Enerji Dergisi, www.renewableenergyworld.com<br />

Fotovoltaik Teknolojiler ve Uygulamalar, www.pvresources.com<br />

www.thesolarguide.com<br />

144<br />

TemizDünya Rehberi Günefl Enerjisi

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!