GÜNEŞ ENERJİSİ NEDİR? GÜNEŞ ENERJİSİNDEN ELEKTRİK ÜRETİMİ NASIL GERÇEKLEŞİR?

Güneş’ten gezegenimize ulaşan enerji, yaşamın devamlılığı için en önemli faktördür. Güneş’in yapısında bulunan hidrojen, füzyonlar sonrasında helyuma dönüşür. Ortaya çıkan ısı ve ışık, güneş enerjisini meydana getirir. Güneş’in 90’ı hidrojenden oluşur. Bu nedenle, güneş neredeyse sonsuz bir enerji kaynağıdır. Tüm canlılar, direkt ya da dolaylı olarak güneş enerjisinden yararlanırlar. Güneş enerjisi tamamen yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Hiçbir atık oluşturmadığı için karbon nötr olarak tanımlanır. Güneş enerjisinin kullanımı, çok eski tarihlere kadar uzanmaktadır. Aynalarla odaklanan güneş ışığının, yakma işleminde kullanımı milattan önceye dayanır. Güneş, temiz ve düşük maliyetli enerji üretiminden dolayı ilk tercih edilen kaynak oldu. Ev tipi kullanımı, güneş enerjisi su ısıtma sistemleri ile artış gösterdi. Fotovoltaik pillerin üretilmesiyle, güneş enerjisinin, direkt olarak elektrik enerjisine dönüştürülmesi mümkün oldu. Gezegenimize ulaşan güneş enerjisinin, 30’u atmosfer tarafından uzaya geri yansıtılır veya saçılır. 20’lik kısmı ise atmosfer ve bulutlarda tutulur. Güneşten gelen enerjinin 50’lik kısmı yeryüzüne ulaşabilir ve dönüşümlere uğrar. Güneşten gezegenimize ulaşan enerjinin bir bölümü bile, insanlığın mevcut enerji tüketiminden fazladır. CONFİ Enerji olarak bizler de Güneş Enerji Santralleri ile güneş enerjisinden elektrik enerjisi üretimi gerçekleştiriyoruz.

Dünyaya ulaşan güneş enerjisi, doğal ve doğal olmayan dönüşümlere uğrar. Doğal dönüşümler, doğada kendi kendine gerçekleşir ve şu şekildedir; Toprak ve suyun ısınması, bitkilerde fotosentez ile gıda üretilmesi, buharlaşma oluşumu ve yağmurların yağması, rüzgâr ve dalgaların oluşumu, doğal yangınların çıkması.İnsan faaliyetleri sonucunda oluşan dönüşümler ise doğal olmayan dönüşümlerdir ve şu şekildedir; Kollektör sistemlerle ısıya dönüştürme, fotovoltaik pil, baraj ve rüzgâr türbinleri ile elektrik üretimi fosil yakıtların kullanımı, güneş mimarlığı uygulamaları. Güneş enerjisinden elektrik üretebilmek için enerji dönüşümünü sağlayan fotovoltaik piller kullanılmaktadır. Fotovoltaik piller, güneş pili olarak da isimlendirilir. Üzerine düşen güneş ışığını direkt olarak elektrik enerjisine çevirirler. Fotovoltaik pillerin üretildiği malzeme ve kalitesi verimlilik oranını belirler. Yapısına bağlı olarak %5 ile %20 arasında verimlilik sağlanabilir. Elde edilen gücü artırmak amacıyla birçok fotovoltaik pil, seri veya paralel olarak birbirine bağlanarak kullanılır. Birden çok pilin birleşmesiyle oluşan yapılara fotovoltaik modül ismi verilir. Yapılarına göre fotovoltaik modül verimleri şu şekilde sıralanabilir; Amorf silisyum (%5-7), Kadmiyum tellürid (%7), Bakır İndiyum diselenid (%10), Kristal silisyum (%15), Optik yoğunlaştırıcı hücreler (%17), Galyum arsenit (%30). Günümüzde en çok tercih edilen panel türü silisyum bazlı olanlardır. Mono-Kristal ve Poly-Kristal olarak iki çeşidi bulunmaktadır. Bu panellerin ortalama kullanım ömürleri 20 yıl civarı olsa da bazı panellerde 30 yıl verimli olarak kullanım sağlanabilir. Fotovoltaik pillerle üretilen elektrik enerjisi, solar invertörler aracılığıyla şebeke kullanımına uygun hale getirilir. Güneş panellerinden sağlanan elektriğin, en yüksek verimlilikle kullanılmasını solar invertörler kontrol eder.Güneş enerjisi ile elektrik üreten sistemler kullanım alanına ve çalışma şekline göre farklılıklar gösterir. Genel olarak 3 farklı gruptan bahsedilebilir. Bu gruplar; Şebekeye bağlı sistemler (On-Grid Sistem): Güneş enerjisi sisteminin, mevcut elektrik şebekesine bağlanması ile oluşur. Elektrik şebekesine paralel olarak çalışarak, ana şebekenin maliyetlerini düşürür. Depolama için ayrı bir birim olmasına gerek yoktur. Şebeke bağlantısı olmayan sistemler (Off-Grid Sistem): Elektrik şebekesi olmayan yerlerde tercih edilen bir sistemdir. Tüketim kapasitesi ve depolama için önceden yapılacak hesaplamalar önemlidir. Hibrit Sistemler: Elektrik şebekesi bulunan yerlerde, sisteme depolama birimi eklenerek oluşturulan yapılardır. Mevcut sistemin şebeke maliyetlerini düşürürken, depolama birimi olduğu için şebekeden enerji gelmediği durumlarda alternatif olarak enerji tüketimine destek olmaktadır. Depolama birimlerinin maliyetleri şu an için yüksek olsa da ileride en çok tercih edilen sistem olacağı öngörülmektedir. Güneş enerjisi teknolojilerindeki gelişmelerle birlikte, güneş pili maliyetleri oldukça azalırken verimlilikleri de artmıştır. Eve güneş paneli kurmak isteyen tüketiciler, maliyetlerin azalması ile çatı tipi sistemleri tercih etmeye başladı.