Güneş Enerjisi

TÜRKİYE’NİNYENİLENEBİLİR ENERJİ KAPASİTESİ

Enerji Kaynağı Kullanım amacı Doğal Kapasite

Teknik Ekonomik

Güneş Enerjisi Elektrik (milyar kWh)

977.000 6.105 305

Termal (mtoe) 80.000 500 25

Hidro Enerji Elektrik (milyar kWh)

430 215 124.5

Rüzgar Doğrudan enerji (kara)

Elektrik (milyar kWh)

400 110 50

Doğrudan enerji (kıyı)

Elektrik (milyar kWh)

— 180 —

Dalga enerjisi (milyar kWh) 150 18 —

Jeotermal enerji Elektrik (109 kWh)

— — 1.4

Termal (mtoe) 31.500 7.500 2.843

Biyokütle enerjisi Toplam (mtoe) 120 50 32

5 milyar yaşındaki Güneş, Dünya’ya güvenli bir mesafede bulunan en ideal nükleer reaktördür. Güneş sistemimizin

toplam kütlesinin % 99.9’unu oluşturur.

GÜNEŞ

Yarıçap: 1.390.000 kmKütle: 1.99 trilyon, trilyon, milyar kg.Yüzey sıcaklığı: 5800 KÇekirdek sıcaklığı: 15.600.000 KEnerji çıktısı: 386 milyar, milyar megawatt/snDünya üzerindeki güç: 1.4 kilowatt/m2

*

• Temizdir• Ucuzdur

*

• Çevrecidir• Yenilenebilir

*

• Boldur• Tükenmez

Neden Güneş

Enerjisi?

Güneş Enerjisinin

Avantajları Dezavantajları

Güneş Enerjisi Kullanılmasının Sağlayacağı Faydalar Nelerdir?

• Yabancı enerji kaynaklarına bağımlılığın ve enerji tüketiminin azaltılması

• Tüketici masraflarının stabilizasyonu

• Yerel girişim ve ekonomilerin desteklenmesi

• Hava kirliliğinin ve hava kirliliğine bağlı sağlık sorunlarının azaltılması

• Küresel ısınmanın azaltılması

• Kurulumu kolay

• İşletme bedeli çok düşük

• Emisyonu yok

• Bakımı kolaydır.

Güneş enerjisinin üstünlükleri şu şekilde sıralanabilir:-Güneş enerjisi tükenmeyen bir enerji kaynağıdır.- Güneş enerjisi, arı bir enerji türüdür. Gaz, duman, toz, karbon veya kükürt gibi zararlı maddeleri yoktur.- Güneş, tüm dünya ülkelerinin yararlanabileceği bir enerji kaynağıdır. Bu sayede ülkelerin enerji açısından bağımlılıkları ortadan kalkacaktır.- Güneş enerjisinin bir diğer özelliği, hiçbir ulaştırma harcaması olmaksızın her yerde sağlanabilmesidir.- Güneşi az veya çok gören yerlerde biraz verim farkı olmakla birlikte, dağların tepelerinde vadiler ya da ovalarda da bu enerjiden yararlanmak mümkündür.- Güneş enerjisi doğabilecek her türlü bunalımın etkisi dışındadır.Örneğin, ulaşım şebekelerinde yapacakları bir değişiklik bu enerji tümünü etkilemeyecektir.- Güneş enerjisi hiçbir karmaşık teknoloji gerektirmemektedir. Hemen hemen bütün ülkeler, yerel sanayi kuruluşları sayesinde bu enerjiden kolaylıkla yararlanabilirler.

Bugünkü bu enerjinin karşılaştığı sorunlar ise şöyledir:- Güneş enerjisinin yoğunluğu azdır ve sürekli değildir. İstenilen anda istenilen yoğunlukta bulunamayabilir.- Güneş enerjisinden yararlanmak için yapılması gereken düzeneklerin yatırım giderleri bugünkü teknolojik aşamada yüksektir.- Güneşten gelen enerji miktarı bizim isteğimize bağlı değildir ve kontrol edilemez.- Bir çok kullanım alanının, enerji arzı ile talebi arasındaki zaman farkı ile karşılaşılmaktadır.

-Güneş enerjisinden elde edilen ışınım talebinin yoğun olduğu zamanlarda kullanılmak üzere depolanmasını gerektirir. Enerji depolaması ise birçok sorun yaratmaktadır.

Güneş Enerjisinin Kullanım Alanları

- ŞEBEKE ELEKTRİĞİNİN

HİÇ ULAŞAMADIĞI

YERLERDE

 

- ŞEBEKE ELEKTRİĞİNİN ULAŞIM MALİYETLERİ PAHALI

OLDUĞU YERLERDE

 

- ŞEBEKE ELEKTRİĞİNİN SORUNLU OLDUĞU YERLERDE

• Güneş enerjisinin depolanabilmesi ve diğer enerji

çeşitlerine dönüşebilmesi ısıl ,mekanik, kimyasal ve elektrik

yöntemlerle olur.

• Isı depolama veya çevrimde: Özgül ısı kapasitesi yüksek ve

kolay bulunur ucuz maddeler kullanılır.Su , yağ, çakıl taşı

yatakları bunlar arasındadır.

• Mekanik depolamada güneşle çalıştırılan bir pompa yada

kompresör tarafından basılan yüksek basınçlı akışkan,

uygun bir ortamda toplanır.

• Kimyasal depolamada hidrat tuzlarından yararlanılır.

• Elektrik depolamada ise enerji depolaması bataryalarla

(akü) yapılır.

• Güneş enerjisi bu çevrimlerle veya doğrudan : Kullanım suyu

ısıtılması, yüzme havuzu ve limonluk ısıtılması ; kaynatma ve

pişirme ; bitkisel ürünlerin kurutulması , su damıtılması ,

yapıların ısıtılması ve soğutulması (iklimlendirilmesi) ;

soğutma, toplam enerji sistemleri ile ısı ve elektriğin birlikte

üretilmesi ; sulama suyu pompalanması endüstriyel işlem ısısı

üretilmesi , elektrik üretilmesi ve fotokimyasal ve fotosentetik

çevrimlerin gerçekleştirilmesi amacıyla kullanılır.Bu

çevrimlerden en çok kullanılanları sırasıyla ;

• Güneş Enerjisinden Doğrudan Isı Enerjisi ,

• Güneş Enerjisinden Doğrudan Elektrik Enerjisi ,

• Güneş Enerjisinden Hidrojen Enerjisi elde etmek mümkündür.

Temiz ve masrafsız bir enerji kaynağı olan güneşin en önemli özelliği bol ve sınırsız olmasıdır. Avrupa ülkelerinde son yıllarda yaygın bir şekilde kullanılan güneş enerjisi, teşvik projeleri ile azami kullanım seviyesini yakalanmaya çalışılmaktadır.Kullanımı giderek artan güneş enerjisi’nden, önceleri ısı enerjisi olarak yararlanılmakta iken,son yıllarda ise yüksek teknoloji kullanılarak elektrik ihtiyacı karşılanmaya başlanılmıştır. Güneş panelleri ve fotovoltaik pillerin kullanımı ile birlikte gün geçtikçe azalan maliyetlerle elektrik enerjisi elde edilmektedir.

GÜNEŞ PANELİ NEDİR ?

ÇEŞİTLERİ NELERDİR ?

• Güneş Paneli: Üzerinde güneş enerjisini soğurmaya yarayan bir çok güneş hücresi bulunduran bir enerji kaynağıdır.Bir güneş hücresinin performansı verimi ile ölçülür. Aldığı enerjinin yüzde kaçını kullanılabilir elektriğe dönüştürdüğü verimi belirler.Paneller, mevsimlere bağlı olarak farklı açılarla güneşe doğru yönlendirilerek her mevsimde azami verim alınması mümkün olmaktadır.

• Güneş Hücresi (Güneş Gözesi): Silikon adı verilen ve dünyamızda çokça bulunan elementlerden yapılır.Herbir hücre, aynen pillerde de olduğu gibi, elektrik akimi yaratmak için bir pozitif ve bir negatif katmandan oluşur.

• Güneş Pillerinin Çalışma Prensibi: Güneş pillerinin çalışma ilkesi, Fotovoltaik (Photovoltaic) olayına dayanır. Güneş pilleri (fotovoltaik diyotlar) üzerine güneş ışığı düştüğünde, güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine çeviren cihazlardır. Pilin verdiği elektrik enerjisinin kaynağı, yüzeyine gelen güneş enerjisidir.Güç çıkışını artırmak amacıyla çok sayıda güneş pili birbirine paralel yada seri bağlanarak bir yüzey üzerine monte edilir, bu yapıya güneş pili modülü yada fotovoltaik modül adı verilir.Mono kristalli silisyum güneş pilinin rengi koyu mavidir. Bu yapı, iki farklı katman halindedir. N-katmanı, fosfor atomları eklenmiş silisyumdan oluşan ve pilin negatif tarafını oluşturan katmandır. P-katmanı ise, bor atomları eklenmiş silisyumdan oluşmuş, pilin pozitif tarafıdır. İki katman arasında, P-N kavşağı denilen, pozitif ve negatif yüklü elektronların karşılaştığı bir bölge bulunur. Pilin arka yüzeyinde, elektronların girdiği pozitif kontak görevi gören arka kontak yer alır.

• Güneş Panellerinde Verimliliği Etkileyen Faktörler: Güneş pillerinden maksimum verimi almak için çeşitli devreler üretilmektedir. Genel adı MPPT (Maximum Power Point Tracker) olan bu devreler yardımıyla alınan güç sürekli maksimum seviyede tutulmaktadır.

• MPPT (Maximum Power Point Tracker) 'nin Görevi: "Maximum guc noktasini takip etme, yakalama" gibi cevrilebilir. Devre temel olarak sürekli akım ve gerilim örnekleri alarak bunları çarpımını yani gücü sürekli maksimum seviyede tutacak şekilde giriş akımını ayarlamaktadır.Ayrıca bu devrelere eklenen özellikler sayesinde sistem içindeki ölçme, haberleşme ve kontrol gibi ek işlemler de tek bir devre üzerinde gerçekleştirilebilmektedir.

BİR GÜNEŞ PANELİNİN TEKNİK ÖZELLİKLERİ

Güç : 175 Wp

Çalışma Voltajı : 22,8V

Akım : 7,02A

Boşta Gerilim : 28,4V

Kısa Devre Akımı : 5,55A

Sistem Gerilimi : 540 V veya 1000 V

Ebatlar : 1575x826x46mm

Ağırlık : 17kg

(Global Işıma: 1000W/m2, A.M. 1,5 Modül Sıcaklığı: 25°C)

BÜTÜN PANELLER İÇİN… 25 YIL ÜRETİCİ GARANTİSİ

VERİLMEKTEDİR. ÖMRÜNÜ BİTİRMİŞ GÜNEŞ PANELİ

YOKTUR! 25 YILIN SONUNDA PANELLERİN

SADECE VERİMLERİ DÜŞER.BÖYLECE BÜYÜK BİR TASARRUF

GERÇEKLEŞMİŞ OLUR

GÜNEŞ VE HİBRİD ENERJİ SİSTEMLERİ

1-GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ

(G tipi tesisler)

2-GÜNEŞ VE RÜZGAR ENERJİ SİSTEMLERİ

(GR Tipi tesisler)

3-GÜNEŞ VE DİESEL ENERJİ SİSTEMLERİ

(GD Tipi tesisler)

4-GÜNEŞ, DİESEL VE RÜZGAR ENERJİ

SİSTEMLERİ

(GRD Tipi tesisler)

1.GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ(G TİPİ TESİSLER)

2. GÜNEŞ & RÜZGAR ENERJİ SİSTEMLERİ(HYBRİD ENERJİ SANTRALLERİ) (GR TİPİ TESİSLER)

3. GÜNEŞ & DİESEL ENERJİ SİSTEMLERİ (HYBRİD ENERJİ SANTRALLERİ) (GD TİPİ TESİSLER)

4. GÜNEŞ & RÜZGAR & DİESEL ENERJİ SİSTEMLERİ

( GRD TİPİ TESİSLER)

Mobil İstasyon•Römorkör•Güneş panelleri•Rüzgar türbini

•Akü•Jeneratör •Çeşitli elektrik aksamlar

TÜRKİYE’NİN GÜNEŞHARİTASI

UYGULAMA ALANLARI

TESİS YERİ : İSTANBULKURULUŞ TARİHİ : 2008TESİS MODELİ : HYBRİD (RÜZGAR & GÜNEŞ)ÇALIŞAN CİHAZLAR : MOBESE KAMERA

SOLAR OTOBÜS DURAĞI

GÜNEŞ ENERJİSİ İLE

SOKAK AYDINLATMASI

SOLAR ATM

SOLAR GİYDİRME CEPHE

ŞEBEKEYE ELEKTRİK VEREN SİSTEM

26 kWp Enerji Santrali

Türk Evi, Muğla

GÜNEŞ ENERJİSİ’NİN

DÜNYA’DAKİ DURUMU

• Güneş enerjisinden profesyonel manada sıcak su elde edilmektedir. Örneğin Fransa ile İspanya arasındaki Pirene dağları üzerinde kurulu olan güneş kollektörlerinden 320 dereceye varan sıcaklık elde edilmektedir. Bu yöntemle evlerin ve büyük fabrikaların çatısına monte edilen güneş panellerinden elde edilen sıcak su, süratle kullanıma sunulmaktadır.

• Avustralya, Japonya, İsrail ve ABD güneş enerjisinden yararlanan ve yaygın bir şekilde kullanan ülkelerin başında gelmektedir. İsrail’de güneş enerjisiyle her yıl 300 bin ton petrole eşdeğer enerji sağlanmaktadır.

• Güneş alan bütün ülkeler, güneş enerjisine ve ARGE çalışmalarına gereken önemi vererek, uzun vadede, büyük miktarlarda ( YENİLENEMEYEN ENERJİ ) fosil yakıt tasarrufu sağlamış olacaklardır.

Güneş pilleri dayanaklı, güvenilir ve uzun ömürlüdür. Çalışmaları sırasında bir elektriksel sorun çıkarmazlar ve bozulmazlar. Günümüzde Avustralya'da Güneş enerji çiftlikleri bulunmaktadır. Güneş enerjisi çiftlikleri yüzlerce dönüm arazi içinde düzenli bir şekilde dizilmiş güneş panellerinin şehirlere ve ya yakın yerleşim birimlerine enerji sağlması amacıyla kurulmuştur. İlk etapta kurulum maliyetleri yüksdek gibi gözükse de bakım ve onarım bütçeleri çok küçük olduğundan kısa zamanda çok daha ucuz enerji anlamına gelmektedir. Bu gün Almanya'nın Freiburg isimli şehrinin enerji ihtiyacının %60'ı güneş enerjisinden elde edilmektedir. Teknolojinin de gelişmesiyle daha ufak yüzey ölçülerine sahip panellerden daha fazla enerji elde edilebilmektedir. En son olarak NASA'nın da kullandığı Galium-Arsenid öz yapılı paneller ile ışık enerjisinin %35i elektrik enerjisine dönüştürülebilmektedir

Güneş pili sistemlerinin en fazla üstünlük gösterdiği alanlardan biriside, tıpkı bütün diğer yenilenebilir enerji kaynaklarında (rüzgar, hidrolik, termal güneş, jeotermal) olduğu gibi çevre açısından olumsuz etkilere sahip olmamasıdır.Güneş pillerinin yakıtı güneş enerjisidir. Yakıt masrafı yoktur. Çevreyi kirletmezler.Güneş pili teknolojisi ilerledikçe, hammade sarfiyatı da ince film teknolojisinde olduğu gibi azalmaktadır.Bununla paralel olarak fiyatlarda düşme eğilimindedir. Daha ilerisi için Hidrojen enerjisinin, petrolün yerine geçeceği düşünülmektedir. Ancak Hidrojen bile elektroliz yoluyla yine güneş pillerinden elde edilecektir. Petrol ile yeni enerjinin ve güneş pillerinin birim maliyetlerde fiyat çakışma noktası sanıldığı kadar uzak değidir. Bunun farkında olan gelişmiş ülkelerin hemen hepsi, şebekeye bağlı güneş pilleri sistemlerini destekleyici kanunlar çıkarmış ve uygulamıştır.

2008 Dünya’da Solar Panel Talebi

Güneş enerjisi kullanımı ile ilgili örnekler

Son yıllarda , Güneş enerjisiyle çalışan otomobiller de imal edilmeye başlan-mıştır. Fakat bu otomobiller genellikle tek kişilik ve sınırlı güce sahip araçlar olmakla birlikte, araçların hızı 15 - 40 km/saat aralığında ve günlük kullanımda trafik akışı içerisinde kendine yer edinemeyecek kadar performansı düşük araçlar iken, günümüz şartları gereği, küreselleşen dünya ekonomisinde gelişmiş ve gelişmekte olan bazı ülkeler ayakta kalabilmek, en azından bulundukları noktayı muhafaza edebilmek için , ARGE çalışmalarına süratle devam etmektedirler.Bu gün ülkemizde de sınırlı sayıda da olsa Güneş enerjisi ile çalışan otomobil, aydınlatma amaçlı elektronik cihazlar , ısıtma amaçlı cihazlar vb. çalışmalar yapılmakta ve bunları yazılı ve görsel medyadan takip etmekte ve görmekteyiz.

Stadlarda• Almanya futbolu son zamanlar güneş enerjisi firmalarının yakın

takibinde... Bu furyaya son olarak eklenen takımlar ise Borussia

Dortmund ve Hoffenheim oldu. İlk olarak Bayern Münih Ocak

ayında Çinli firma Yingli Solar ile anlaşma imzalamıştı. Ardından 

Schalke 04, yakın zamanda ise Werder Bremen ile Köln ianlaşma

imzaladılar. Borussia Dortmund ise güneş enerjisi ürünleri üreten

Q-Cells firması 5 yıllık yaklaşık 9 milyon euro tutarında bir

anlaşma imzaladı. Buna göre 80.720 kişi kapasiteli olan stadın

çatısına konulacak fotovoltaik paneller ile güneş enerjisinden

elektrik üretebilecek duruma gelecek. Böylelikle Bundesliga'nın

köklü takımları gelişen teknolojiye ayak uydurmakla birlikte,

kendilerine gelir sağlayacak yeni bir sektörün kapısını araladılar.

Dragon Stadium:Tayvan’da inşa edilen stadyum,

dünyanınilk %100 güneş enerjisiyle çalışan stadyumu. 2009 yılında açılan stad 40,000 kapasiteli ve 8,884 güneş

paneliyle kaplı. Bu paneller stadyumun 3,300 ışık kaynağına ve 2 devasa skorborduna yetecek elektrik

ihtiyacını fazlasıyla karşılayarak yılda 1,14 kWh elektrik üretiyor.

Artan enerji üretimi Tayvan hükümeti tarafından satılıyor.

Sakarya Üniversitesi Güneş Arabaları

Saguar 2

Saguar NL

İTÜ Güneş Teknesi

Mehmet Beyhan TütüncülerMatematik 3.sınıf

08025030