Marmara Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Elektrik Tesisleri Anabilim Dalı Başkanı Prof. Dr. Bülent Oral, yüzer güneş panellerinin geniş yüzölçümüne sahip olmayan ülkeler için avantajlı yönleri olduğunu söyledi.
yenilenebilir enerji kaynakları arasında öne çıkan güneş enerjisindeki yeni teknolojilere ilişkin hazırladığı 2 bölümlük dosya haberin ilk bölümünde, yüzer güneş panelleri ele alındı.
Elektrik üretiminde fosil yakıtların yerine rüzgar ve güneş gibi sürdürülebilir ve temiz enerji kaynaklarının kullanılması karbon emisyonunun azaltılmasında önemli rol oynuyor. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığınca ocak ayında yayımlanan Türkiye Ulusal Enerji Planı’na göre, Türkiye’nin toplam elektrik kurulu gücü içinde yenilenebilir enerji kaynaklarının payı 2020’de yüzde 52 oldu. Bu seviyenin 2035’te yüzde 64,7’ye çıkacağı öngörülürken, yenilenebilir enerji kaynakları arasında en büyük kapasite artışı güneş enerjisinde hedefleniyor. Türkiye’nin 2020 sonunda 6,7 gigavat olan güneş enerjisi kurulu gücünün 2035’te 52,9 gigavata yükselmesi planlanıyor. Bu kapasiteye ulaşılması halinde, güneş enerjisi Türkiye’nin toplam elektrik kurulu gücünde en yüksek paya sahip kaynak olacak.
Uzmanlar, elektrik üretiminde karbon salımının önüne geçilmesi için güneş enerjisinden daha fazla yararlanılması ve dünya çapındaki geniş alanlara güneş panelleri kurulması gerektiğini vurguluyor. Coğrafi şartlar Türkiye’ye avantaj sağlarken geniş yüzölçümüne sahip olmayan Japonya, Güney Kore ve Hollanda gibi ülkeler güneş enerjisinden yararlanmak için alternatif yollar arıyor. Bu noktada devreye giren yüzer güneş panelleri (yüzer fotovoltaik sistemler), kısıtlı alana sahip ülkelerin güneş enerjisinden daha fazla yararlanmasını sağlıyor.
Halihazırdaki hidroelektrik santrali rezervuarlarına yerleştirilebilen yüzer güneş panelleri, farklı alanlara da kurulabiliyor. Tüketicilere elektrik ulaştırmak için şebeke altyapısına sahip olan ve bu sayede maliyeti düşüren hidroelektrik santrali rezervuarına kurulan yüzer güneş enerji panelleri, güneş ışığının verimsiz olduğu anlarda hidroelektrik sisteminden yararlanmayı, güneş ışığının yeterli olduğu zamanlarda ise güneş enerjisinden elde edilen elektriği rezervuarda depolamayı sağlıyor.
Elektrik üretiminde küçük paya sahip olan yüzer güneş panellerinin, dünyadaki tüm hidroelektrik santrali rezervuarının yüzde 10’una kurulmasıyla fosil yakıt kaynaklı tüm tesislerin elektrik üretim kapasitesine eş değer miktarda güneş enerjisi elde edilebileceği hesaplanıyor.
“Hidroelektrik santrallerindeki hibrit kullanım, arazi kaygısını da ortadan kaldırıyor”
Oral, ülkelerin hem enerji arz güvenliğini koruyup hem de ekonomik kalkınmayı sağlayarak karbon emisyonunu azaltmak için yenilikçi çözümler aradığını bu nedenle de geleneksel yenilenebilir enerji kaynaklarının yerine rüzgar ve güneş çiftlikleri gibi alternatiflere yöneldiğini söyledi.
Geniş araziye ihtiyaç duyulan bu yöntemlerin, yeterli alana sahip olmayan ülkeler için sıkıntı doğurduğunu belirten Oral, alan tasarrufunda bulunmak için güneş enerjisi panellerinin çatılara, rüzgar türbinlerinin ise denizlere kurulduğunu anlattı.
Yüzer fotovoltaik sistemlerde de hızlı bir büyümenin söz konusu olduğunu bildiren Oral, “Günümüzde yüzer güneş santrallerinin kullanımına rezervuarlarda, göllerde, denizlerde, su arıtma havuzlarında ve hidroelektrik santrallerinde rastlanıyor. Hidroelektrik santrallerindeki hibrit kullanım, arazi kaygısını da ortadan kaldırıyor. Hidroelektrik enerjisinin düştüğü anlarda fotovoltaik sistemlerden fayda sağlanabiliyor.” dedi.
Yüzer güneş panellerinin, geleneksel güneş santrallerine kıyasla daha yüksek maliyete sahip olduğu bilgisini paylaşan Oral, şöyle devam etti:
“Yüzer güneş panellerinde arazi hazırlığına gerek duyulmaz. Derinlik ve su seviyesindeki değişiklikler önemli unsurlar arasında yer almaktadır. Bunlar da kurulum maliyetlerini etkiler. Yüzer güneş panelleri, 25 yıl ve üzeri kullanım hedeflenerek kuruluyor. Klasik bir yüzer güneş santrali, fotovoltaik panel, yüzdürücü sistem, ankraj sistemleri ile kablaj ve inverter sistemlerden oluşurken panellerin su yüzeyinde kalmasını sağlayan yüzdürücü sistemler genellikle plastikten yapılan duba sistemlerden elde ediliyor. Ankraj sistemler ise yüzer güneş santralinin uzun ömürlü olmasını sağlıyor.”
“Yüzer platformlar oluşturma teknolojisi gelecekte öne çıkabilir”
Yüzer güneş enerji sistemlerinde tasarım ve ekipman seçiminin, santralin kullanım ömrünü belirlediğine dikkati çeken Oral, dalga, şiddetli fırtına, deprem ve tsunami gibi çevresel risklere karşı uygun materyallerin seçimi konusunda dikkatli olunması gerektiğinin altını çizdi.
Açık denizdeki rüzgar santrallerinin büyük bir kısmının sabit olduğunu fakat mevcut yüzer rüzgar santrallerinin de gürültü kirliliği nedeniyle kıyıdan çok uzak alanlara kurulduğunu hatırlatan Oral, “Yüzer güneş enerji sistemleri ise kıyıya daha yakın alanlara, kullanılmayan su rezervuarlarına ya da göllere kurulabilir. Açık denizler, yüzer güneş enerji santrali için şu an çok kullanılan bir tercih değil. Açık denizde kullanılacak rüzgar santrallerinde de sabitten yüzere geçiş söz konusu olacak. Uluslararası Enerji Ajansının bir raporunda 2040’a kadar küresel açık deniz kapasitesinin yüzde 10’unu, 2050’de de yüzde 40’ını yüzer platformların oluşturacağı tahmini yer alıyor. Yüzer platformlar oluşturma teknolojisi gelecekte öne çıkabilir.” değerlendirmesinde bulundu.
Yüzer güneş panellerinin buharlaşmayı azaltarak su güvenliğini artırabileceği, kurulduğu alanda gölgelenmeye neden olacağı için de su rezervuarındaki alglerin fotosentez oranını azaltarak, çoğalmalarının önüne geçilmesine katkı sağlayacağını işaret eden Oral, yüzer sistemlerin diğer alternatiflere kıyasla enerji tasarrufunda daha başarılı olduğunu ifade etti.
Sistemlerin yaygınlaştırılması için gelişmekte olan ülkelerin girişimlerde bulunduğunu sözlerine ekleyen Oral, konuşmasını şöyle tamamladı:
“Yüzer güneş panellerinin buharlaşmayı azaltması, su yosunlarının büyümesini engellemesi, fotovoltaik panellerin verimli olması, hidroelektrik santrallerine kurularak hibrit olarak çalışabilmesi gibi avantajlı seçenekler mevcut. Bunların hayata geçirilerek temiz enerjiye erişilmesi için de teşvik sağlanması ve sanayi altyapısının geliştirilmesi gerekiyor.”
