Güneş Rehberi - 2008

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    1/147

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    2/147

    TemizDnya RehberiGnefl Enerjisi

    Bu kitabn ierii GEF Kk Destek Programnn grfllerini yanstmayabilir.

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    3/147

    TemizDnya RehberiGnefl Enerjisi

    TemizDnya Ekoloji Dernei

    ISBN: 978-975-6263-13-6

    Her hakk mahfuzdur. Bu kitap veya bir ksm TemizDnya Ekoloji

    Derneinin msadesi alnmakszn ksmen veya tamamen

    hibir flekilde ve teknikle oaltlamaz yaynlanamaz.

    Doa Yaynclk Ltd. fiti.

    Ali Nazm Sk. No: 30 Kofluyolu 34718 Kadky/STANBUL

    Tel: 0216 327 80 10 Faks: 0216 327 79 25

    www.dogayayin.com [email protected]

    Bask ve Cilt: Altan Basm Ltd.

    Editr: Hatice fien

    Redaksiyon: Merve Katipolu

    Kapak Tasarm: zgr Ycel

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    4/147

    nsz

    Sevgili gnefl enerjisi dostu,

    Bu satrlar okuduunuz iin sizi byle tanmlamak sanrm ok yanlfl deil. Elinizde tuttuunuz burehberin de temel amac bu sfata sahip olan kiflilerin saysn hzla artrmak Trkiyede.

    Gnefl enerjisi milyonlarca yldr dnya zerindeki tm canllarn ve bunun en son zinciri olaninsanolunun da temel yaflam kayna. Ancak sanayi devrimi ile unutmaya baflladmz birok konununiinde maalesef bu da var. Benzin ile alflan arabalarn retilmeye bafllanmas ile birlikte ucuz ve rahatkullanlabilir fosil yaktlar hayatmzn her aflamasna egemen oldu. Burada gz ard ettiimiz en byk

    nokta ise bunun bedeliydi.

    Doa da bu bedeli bizden geri istemekte ok da gecikmedi dorusu, kresel iklim deiflikliininetkilerini hem toplum hem de birey olarak dnya genelinde hissetmeye bafllamamz, bir yerlerde bykhatalar yapmfl olduumuzu hatrlatt bize.

    Unutanlar ile hatrlayanlar arasnda bir ba kurmay hedefleyen ve temel olarak bunu uygulamal temizenerji projeleri ile gereklefltirmeyi kendine misyon edinmifl TemizDnya sivil toplum giriflimi de bunoktada farkl kitapklardan oluflan bir TemizDnya rehberi yaynlamaya karar verdi.

    Elinizde tuttuunuz Gnefl Enerjisi Rehberi bu serinin ilk rneini oluflturuyor. Son zamanlarda

    gazetelerde ve televizyonlarda gnefl enerjisi ile ilgili ska haberler duymaya baflladk, ancakbu haberlerden gerek bilgiye ulaflmak Trkiyede pek de kolay deil.

    Bu balamda Gnefl Enerjisi Rehberinin hem gnefl enerjisinden yararlanmak isteyen birey ve kurumlar,hem de ticari olarak bu sektrn iinde yer almak isteyenler iin bir ilk adm olacana inanyoruz.

    Bu rehberin gereklefltirilmesinde ok byk destei olan baflta editrmz Hatice fiene olmak zere,dier nemli katk sahipleri Merve Katipoluna, Beng ve Mercan Uluengine, Bartu Bugatur,Fatih Kavaslar, Ahmet Yurdayol, fienol Tun, Burak Bur, Levent Yamantafl, Seyfi Yldz, brahim Ocakve Yusuf ztuna, Ufuk Kesere, mit Szbiliciye, Senem Gencere, Ahu Biniciye, Arda Tatlya,

    zge Gkeye ve isimlerini burada tek tek sayamadmz dier tm gnefl enerjisi destekilerineteflekkr ederiz.

    Ayrca UNDP Kresel evre Fonu, Kk Destek Program Trkiye ve Doa Yaynclk ekiplerine degsterdikleri kolaylklar, verdikleri madd ve manevi destekler iin teflekkr bor biliriz.

    Buradan hepsine sevgi ve sayglarmz iletiyoruz.

    Atefl Uurel, TemizDnya

    [email protected]

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    5/147

    indekiler

    Gnefl Enerjisine GiriflKresel Isnma ve Temiz Enerji 6

    Gnefl Enerjisi 8

    Gnefl Teknolojilerine Girifl 10

    Gnefl Enerjisi Szl 11

    Kimler Nasl Faydalanr? 14

    Rakamlarla Gnefl Enerjisi 18

    Gnefl Enerjisi ve Kresel Isnma 20

    Trkiyede Gnefl Enerjisi Potansiyeli 23

    Gnefl Enerjisinde Yasal Dzenleme rnekleri 25

    Yenilenebilir Enerji ve Trkiyedeki

    Yasal Dzenlemeler 30

    FotovoltaiklerFotovoltaik Hcre Nedir? 34

    Fotovoltaiklerin Tarihesi 36

    Hcre Yapm Yntemleri 38

    Yeni Nesil Hcreler 43

    Hcre Tiplerini Kyaslama 45

    Hcre Performanslar 47

    Montaj Temelleri 49

    Fotovoltaik SistemlerAda Sistemleri 52

    Akler 60

    fiarj Kontrol niteleri 62

    Ada Sistemlerinde Eviriciler (nvertrler) 64

    fiebeke Balantl Sistemler 67

    fiebeke Balantl Eviriciler 74

    Fotovoltaik UygulamalarBir Konutta Ada Sistemi 78

    Gnefl Enerjisi Santralleri 79

    at ve Cephe Kaplama 81

    Su Pompalama 84

    Gnefl Enerjisiyle Aydnlatma 87

    Telekom Uygulamalar 89

    Su Artma 92

    Erisiyle Dorusuyla FotovoltaiklerFotovoltaikler ve Uygulamalar 94

    Fotovoltaik Endstrisi 95

    Fotovoltaik Pazar 96

    Enerji Dengesi 97

    Fotovoltaikler ve Dfl Maliyetleri 98

    Fotovoltaiklerin Maliyeti 99

    Fotovoltaiklerin Uygunluu 100

    Fotovoltaik Teknolojileri 101

    fiebeke Entegrasyonu 102

    Bamsz Uygulamalar 103

    Ekonomik Etki 104

    Termal Gnefl EnerjisiYounlafltrc Sistemler 106

    Parabolik Oluk Santralleri 110

    Gnefl Kuleleri 112

    anak/Stirling Sistemleri 114

    Dier Gnefl Enerjisi SistemleriGnefl Kolektrleriyle Istma 116

    Gnefl Enerjisiyle Soutma 123

    fiahmuratl Kynn Gneflli Yemekleri 125

    Pasif Gnefl Mimarisi 126

    Gn Ifl ile Aydnlatma 131

    EklerElektrikli Aletler iin Enerji Tketim Tablosu 134

    Gnlk Elektrik Ykn Hesaplama 135

    Evsel Kullanm iin Pratik Formller 137Bina Etd 138

    Fotovoltaik Sistem Listesi 139

    Elektrikli Aletlerde Enerji Verimlilii 141

    Firmalar ve Kurumlar 142

    Kaynaklar 144

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    6/147

    Gnefl Enerjisine Girifl

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    7/147

    1

    IPCC, The AR4 Climate Change 2007: Synthesis Report, Summary for Policymakers. 17 Kasm 2007 2

    Annex I Fact Sheets, Malte MeinshausenTemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi6

    Gnefl Enerjisine Girifl

    Dnyada her geen gn artan enerji

    talebi, teknik, ekonomik ve ekolojik

    sorunlar da beraberinde getirmektedir.

    Uluslararas Atom Enerjisi Ajansnn (UAE)

    tahminleri, dnyadaki enerji talebinin

    2005-2030 yllar arasnda % 55 orannda

    artaca ynnde ve bu artfltaki en byk pay ise

    % 84 ile fosil yaktlarda yani petrol, kmr ve

    doal gazda olacaktr. Snrl kaynaklar olan fosil

    yaktlarn hzla tketilmesi sadece enerji krizine

    deil ekolojik krize de yol amaktadr. nk bu

    kaynaklarn kullanm kresel snmann sebebi

    olan sera gazlarnn atmosfere braklmasnaneden olmaktadr.

    Dnyann ortalama scakl son yzyl ierisinde

    0,74 C artt. 1 Hayatmzda radikal deifliklikler

    yapmazsak artmaya da devam edecek. Kresel

    snmaya yol aan sera gazlarnn hatr saylr bir

    blm enerji sektryle dorudan ilgilidir.

    Geliflmifl lkeler olarak da adlandrabileceimiz

    (klim Deifliklii ereve Anlaflmas Ek-I)

    lkelerde, enerji sektr kaynakl sera gazlarnnoran % 64 olarak tespit edilmifltir. Bu oran

    ulaflm sektrn de dahil ederseniz % 83e

    kadar kabilmektedir. 2 Bu nedenle enerji

    kaynaklarmz daha akll kullanmamz ve

    karbondioksit baflta olmak zere sera gaz salm

    snrl olan kaynaklara ynelmemiz hayati nem

    taflmaktadr.

    Bilim insanlar, ortalama scaklk artflnn iki

    Kresel Isnma ve Temiz Enerji

    dereceyi gememesi gerektii konusunda

    hemfikir. Bu eflik deer afllrsa, iklimsel

    deifliklikler bir daha durdurulamayacak bir

    noktaya gelebilir. Bilindii gibi Kyoto

    Protokolnn hedefi de, 2008-2012 yllar

    arasnda sera gaz salmlarn 1990 yl

    deerlerinin % 5,2 aflasna ekmektir. ki

    dereceyi gememek iinse bundan daha

    fazlasnn yaplmas gerekir. 2030 ylna kadar

    % 50-60, 2050 ylna kadar ise % 80 orannda

    bir azaltma flart grnyor. Bu hedefe ulaflmakiin bir yandan artan enerji talebini karfllamak

    amacyla yeni kaynak yaratmak ya da var olan

    kaynaklar daha akll kullanmak, dier yandan da

    halihazrda kullandmz sera gaz salm yksek

    olan kaynaklar daha az karbondioksit salm

    yapan kaynaklarla deifltirmek gerekecektir. Kald

    ki, petrol gibi birok snrl kaynak tkenme

    tehlikesiyle karfl karflya. Dnyada bilinen petrol

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    8/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 7Petroln yaklaflk 42, doalgazn 62 ve kmrn 224 yl sonra tkenmeye bafllayaca bilinmektedir.

    Gnefl Enerjisine Girifl

    fakir bir lke olan Trkiye, enerji bakmndan

    % 70 orannda dfla baml olup her yl

    elektrik, doal gaz, petrol ve yksek kalitede

    kmr alm iin milyarlarca dolarlk ithalat

    yapmaktadr. Halbuki, Trkiye hem gnefl hem

    de rzgr bakmndan olduka kuvvetli bir

    potansiyele sahiptir. Temiz enerji sistemlerini

    tercih etmenin en byk avantajlarndan biri,

    yakt sorunu olmamas yani snrsz birer enerji

    kayna olmalardr. Enerji literatrnde temiz

    enerji kaynaklar iin, gnefl var olduu srece

    var olacaklarndan, snrsz kaynaklar tanm

    kullanlr. Bunun yan sra, enerjide

    bamszlk, doal afetlere karfl gvenlik,bireylerin kendi enerji retimlerini yapabilmesi,

    enerji kaynaklarnn eflitlendirilmesi ve merkez

    enerji retiminden kurtulmak temiz enerji

    kaynaklarnn en nemli avantajlar olarak

    sralanabilir.

    20 yl nce, yenilenebilir enerji kaynaklarnn

    kullanlma nedeni, daha ok, fosil yaktlarn

    fiyatlarnn ykselme beklentisiyle ilgiliydi.

    Gnmzde ise bu nedene, getiimiz yzylierisinde snrl enerji kaynaklarnn bilinsizce

    tketilmesi, bunun sonucunda yaflanan kresel

    iklim deifliklii ve ekolojik kriz de eklendi.

    Ekolojik dengeye verilen zararn telafi edilmesi ve

    daha sonraki nesillere, iinde bulunduumuzdan

    ok daha iyi flartlarda bir dnya braklmas iin

    yeni bir yaflam modeli yaratlmas kanlmaz

    grnmektedir.

    Temiz enerji kaynaklarnn yaygn kullanm ilegnlk yaflammza daha deiflik bir dnya

    grfl hkim olacaktr. Snrsz ve sorumsuzca

    enerji tketiminin yerini bilinli, evreye saygl ve

    ihtiyac karfllamaya ynelik enerji kullanm alacak

    ve byle bir ortamda da refah dzeyini, en fazla

    enerji tketen yerine en verimli enerji kullanan

    belirleyecektir.

    rezervlerinin yaklaflk 50 yllk bir mrnn kald

    belirtilmektedir. Snrl kaynaklar tkendike de

    fiyat artfl kanlmaz hale gelmektedir; tpk

    petrol ve doal gazda olduu gibi.

    Fosil yaktlarn kullanmnn kresel iklim

    deiflikliine yol amasnn yannda, ayn

    zamanda youn hava kirlilii, asit yamurlar ve

    termik santraller evresinde biriken kl dalar

    gibi onlarca evre sorununa da neden olduu bir

    gerektir. Istma, soutma ve elektrik retme

    amal yaklan fosil yaktlarn yerine temiz enerji

    ya da yenilenebilir enerji kaynaklarnn

    kullanlmas CO2 seviyesini blgesel ve kreselolarak dflrmenin yan sra evre kirliliini

    nlemenin de en iyi yollarndan birisidir. Rzgr,

    gnefl, biyoktle, jeotermal, kk hidroelektrik

    santralleri ve dalga enerjisi gibi kaynaklar giderek

    dnya enerji retiminde daha etkin bir role sahip

    olmaktadr. Yine, UEAnn verilerine gre,

    hidroelektrik hari yenilenebilir enerji kaynaklarnn

    bugn elektrik retiminde % 2 olan paynn,

    2030 ylnda % 6ya ulaflmas beklenmektedir.

    Sadece elektrik retiminde beklenen bu temizenerji kayna artfl, gelecek yllarda bunlarn ne

    denli nemli roller stleneceinin de bir

    gstergesi olarak kabul edilebilir.

    Dnyann birok lkesinde, yeni enerji retim

    yatrmlar artk temiz enerji odakl olmaktadr.

    rnein Alman hkmeti, lkedeki tm

    nkleer santralleri 2021 ylna kadar kapatma ve

    temiz enerjiye geme karar almfltr. Dnyadaki

    rzgr kurulu gc 2007 sonunda 100 GWaulaflmfltr. Trkiyenin tm enerji santrallerinin

    kurulu gcnn 41 GW olduu dflnlrse bu

    hzl geliflme daha net anlafllabilir. Dnya

    Bankasnn tahminlerine gre, gnefl enerjisi

    sektrnn ticari hacmi nmzdeki 30 yl iinde

    4 trilyon USD olacaktr.

    Yenilenebilir olmayan fosil yaktlar bakmndan

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    9/147

    1

    Enerji, Milli Eitim Bakanl, s.19.TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi8

    Gnefl Enerjisine Girifl

    Gnefl Enerjisi

    Bugn, insanlarn kulland eflitli enerji

    kaynaklarna baktmzda bunlarn

    neredeyse hepsinin gnefl kkenli

    olduunu grmekteyiz. Dnyann

    aydnlatlmasndan, yafllar ile su dngsnn

    salanmasna ve rzgrlarn esmesine kadar her

    fley gneflin varlna baldr. 1 nsanlarn besin

    kaynaklar da, insanlar dflndaki tm canllar da

    yaflamlarn gneflten gelen enerjiye borludur.

    Gnefl enerjisi, bilinen enerji kaynaklar arasnda

    en temizi ve en tkenmez olandr. Gnefl

    radyasyonu ok yksek miktarda enerji ierir vedoadaki srelerin neredeyse hepsinden

    sorumludur. nsanolunun gnefl enerjisine olan

    ihtiyac tartflmasz olarak sonsuzdur. Dnyamzda

    fosil yaktlarn kullanmnn negatif etkileri

    nedeniyle insanlarn yaflam tarzlarnn deiflmesi,

    konutlarda ve sanayideki enerji ihtiyalarna yeni

    bir bakfl as getirmifltir. Gnefl enerjisi

    neredeyse snrsz bir kaynaktr. Ancak insanlar

    gnefl enerjisini dorudan kullanmaya son

    zamanlarda bafllamfltr.

    Gnefl, ktlesindeki hidrojen atomlarnn

    ok yksek basnlar altnda helyum atomlarna

    dnfltrld fzyon reaksiyonlar ile ok

    byk miktarlarda enerji retmektedir. 5.500

    santigrat derecelik yzey scakl ile gnefl,

    yaklaflk 5 milyar yldr bir nkleer fzyon

    reaktr gibi alflmaktadr. Gneflten gelen

    enerji, dnyamza radyo dalgalarna benzer

    biimde, ama farkl bir frekans aralnda

    elektromanyetik dalga olarak ulaflr. Mevcut

    gnefl enerjisi genelde W/ m2 birimiyle yani alana

    dflen Watt cinsinden enerji olarak gsterilir.

    Dnyamz evreleyen atmosferin dflna ulaflangnefl enerjisi miktar yaklaflk 1367 W/m2dir.

    Bu enerjinin bir ksm dnyann yzeyine

    ulaflmadan atmosferden geerken sourulur,

    bir ksm ise yanstlr. Ayrca toz paracklar, gaz

    moleklleri ve kirlilik yznden bir ksm da

    salr. Bunun sonucunda ak bir gnde gneflin

    ynnde dnya yzeyine dflen mevcut enerji

    miktar yaklaflk 1000 W/ m2dir. Bu miktar,

    Uranyum Gaz Petrol Kmr Dnya apndakiyllk tketim

    Yllk gnefl flnm enerjisi

    Fosil ve nkleer kaynaklar ve dnya apnda yllk enerjitketimi ile dnya yzeyine dflen yllk gnefl flnmenerjisinin kyaslanmas

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    10/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 9Gneflten gelen flnmlarn % 9u mor tesi, % 45i grnr flk ve geri kalan % 46s kzl tesi blgesinde bulunur.

    Gnefl Enerjisine Girifl

    sularn buharlafltrlarak dnyadaki su

    dngsnn salanmasdr. Bu ifllem, gerek biz

    insanlar gerekse tm canllar iin ok nemlidir.

    Bylece derelerimiz akabilir, yer alt sularmz

    kurumaz, yamur ve kar yafllar olabilir. Bugn

    sadece Trkiye zerine bir ylda dflen yafl

    miktarnn 500 milyar ton suya karfllk geldii gz

    nne alnrsa, bu ifllemin ne denli nemli olduu

    anlafllabilir.

    kinci bir dnflm, fotosentezdir. Bu ifllem,

    dnyadaki canllar iin yaflam anlamna gelir. Bir

    saniyede gelen gnefl enerjisinin yaklaflk on

    binde ikisi bu ifllem iin harcanr. Dier birdeyiflle, bitkilerde toplanr. Bitkiler, gelen gnefl

    enerjisini kullanarak fotosentez yapmakta ve

    bylece biyoktle oluflturmaktadrlar. Yani, gelen

    gnefl enerjisinin bu ksm, biyoktleye

    dnfltrlmektedir. Tm canllarn besin kayna

    ise bu enerjidir.

    Gnefl enerjisinin bir dier dnflm de

    rzgrlar, deniz dalgalar ve okyanus akntlardr.

    Rzgrlarn oluflmasnda, deiflik etkenler

    nedeniyle havann baz blgelerde dier blgelerekyasla daha scak ya da daha souk olmasndan

    kaynaklanan basn farkllklar etkin olmaktadr.

    Bu snma ve soumalarda da gnefl etkin rol

    oynamaktadr. Deniz dalgalar ve akntlar,

    temelde rzgrn etkisiyle ortaya karlar.

    Dolaysyla, hem rzgr hem de deniz dalgalar ve

    akntlar birer gnefl enerjisi trevidir.

    Gnefl enerjisinin kullanlabilirlii gneflin

    gkyznde ne kadar yksekte olduu yanignefl flnlarnn kat ettii yol, gnefl flnlarnn

    dflme as ve bulutlanma durumuna baldr.

    Yllk veya aylk bazda mevcut gnefl enerjisinin

    miktar ayn zamanda corafi konumla da

    iliflkilidir. Bunlara ek olarak, kullanlabilir gnefl

    enerjisi, var olan gnefl enerjisine, dier hava

    koflullarna, kullanlan teknolojilere ve yaplan

    uygulamalarn zelliklerine gre deiflmektedir.

    bulunulan corafi konuma gre 650 ile

    2300 W/ m2 aralnda deiflebilmektedir.

    Ekvator enlemlerindeki m2ye dflen flnm

    miktar, yaklaflk 230 lt petrole efldeer enerji

    kapasitesine sahiptir.

    Atmosfer dflna gelen gnefl flnlarnn dalga

    boylar, grnr tayf da ierecek flekilde, mor

    tesinden kzl tesine dek uzanmaktadr. Baflkabir deyiflle, gnefl flnmlarnn dalga boylar

    0,1-3 m (mikrometre) arasndadr. Her dalga

    boyunun fliddeti ayn deildir. Gneflten gelen

    flnmlarn dalmna bakldnda, bunlarn

    % 9u mor tesi, % 45i grnr flk ve geri

    kalan % 46s kzl tesi blgesinde bulunur.

    Yeryzne ulaflan gnefl flnmlar, dorudan ve

    yaynk olarak iki kesimde yeryzne arpar.

    Yaynk flnlar, bulutlar ve tozlar nedeniyle

    salmaya uramfl flnlardr. Dorudangelenler ise bu tr etkilere uramamfl flnlardr.

    Gneflten gelen enerjinin yaklaflk % 30u

    yansma ve salmalarla uzaya geri gider. Yaklaflk

    % 20si atmosferde sourulur. Geri kalan

    % 50si ise yeryznde sourulur.

    Yeryzne ulaflan bu gnefl enerjisi doal

    dnflmlere urar. Bu dnflmlerden biri,

    Yansma

    Yaygnradyasyon

    DirektradyasyonYansyan

    radyasyon

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    11/147

    Gneflten yeryzne bir gnde gelen enerji, dnyada bir ylda tketilen enerjinin 27,4 katdr.TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi10

    Gnefl Enerjisine Girifl

    Gnefl enerjisinin verimli kullanlmas iinpek ok yol vardr. Gnefl enerjisiteknolojileri gnefl flnlarndan gelen

    enerjiyi ya dorudan kullanlabilir elektrie ya dasya dnfltrr. Gnefl enerjisi teknolojilerigenelde Isl Teknolojiler ve Fotovoltaik Sistemlerolarak 2 bafllk halinde incelenebilir.

    Isl teknolojiler, scak su stclar ve havuz stmateknolojileri, gnefl flnn herhangi bir flekildeodaklanarak younlafltrlmasna dayanan orta veyksek scaklk uygulamalar ile stma vehavalandrmaya ynelik pasif gnefl sistemiuygulamalarn ierir.

    Fotovoltaik sistemler ise gnefl enerjisindendorudan elektrik reten sistemler olaraktanmlanmaktadr. Bu tr sistemlerin ana elemanfotovoltaik hcrelerdir. Gnefl panellerinin alflmailkesi de fotovoltaik etki ilkesine dayanr. oksayda materyal fotovoltaik etkiye sahip olduuhalde elektrik retecek kapasiteye sahip olan grup,yar iletken grubudur.

    Gnefl Teknolojilerine Girifl

    Dnyada gnefl enerjisinin en genifl kullanmalanlar, su stma ve snmada gnefl enerjisinden

    dorudan faydalanma fleklindedir. Termal havasistemleri ile iklimlendirme yntemlerinde gneflssndan yararlanmak da yaygnlaflmaktadr.Younlafltrc gnefl kolektrleri yksek scaklktave yksek flnm fliddetlerinde kzgn proses buharretir. Bu buhar, soutma ve konvansiyonelyntemlerle trbin evrimli elektrik retimiuygulamalar iin kullanlr. Fotovoltaik (PV)hcreler yukarda da bahsedildii zere yar iletkenteknolojisini kullanarak flk enerjisini dorudan

    elektrik enerjisine evirir. Bu elektrik enerjisi hemenkullanlabildii gibi bir akde depolanp sonradanda kullanlabilir. Gnefl panelleri, ok ynlolmalar, binalara ve dier yaplara kolaylklamonte edilebilmeleri sayesinde gnmzde yaygnolarak kullanlmaktadr. Gnefl panelleri, elektriinyerini alabilen, temiz ve yenilenebilir enerji salar.Bu paneller, ana enerji flebekesinden uzak olanyerlerde (elektrik datm altyaps olmayanyerleflim merkezleri, acil durum telefonlar,telekomnikasyon istasyonlar gibi) elektrik

    ihtiyacn karfllarlar.

    Biz, bu rehberde, henz lkemizde geniflapl bir uygulamas bulunmayan younlafltrckolektrlerle elektrik retiminden ziyade gneflenerjisinden fotovoltaik yntemlerle elektrikretiminin detaylarna odaklanrken dier gneflenerjisi teknolojilerinden de temel olarakbahsedeceiz.

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    12/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 11Dier bir deyiflle ; gneflten yeryzne bir ylda gelen enerji, dnyada bir ylda tketilen enerjinin 10.000 katdr.

    Gnefl Enerjisine Girifl

    Gnefl enerjisi ve ilgili terimleri, temel olarak

    yabanc kaynakl baz kelimelerin youn

    kullanm ile tannmaya baflland. Ancak,

    son dnem geliflen sektr, daha fazla tketici ve

    ilgili ile karfl karflya gelmektedir. Bu nedenle,

    sektre iliflkin zel terminolojinin ana dilimiz olan

    Trkeye doru ve gerek anlaml evirisi ok

    nem kazanmaktadr. Bu terminoloji, ayn

    zamanda evrensel enerji ve elektrikle ilgili

    kavramlar ve birimleri younlukla kulland iin

    burada yeniden hatrlatmakta yarar gryoruz.

    Enerji: En basit anlamyla, ifl yapma yeteneidir.Baflka bir deyiflle, maddede var olan s veya flk

    olarak aa kan g olarak da tanmlanabilir.

    G: fl yapabilme oran olarak tanmlanr. Yanibelirli bir zamanda yaplan ifle g denir.

    Dalga Boyu: Dalga boyu, bir dalga rntsnntekrarlanan birimleri arasndaki mesafedir. Yaygn

    olarak, Yunanca lambda () harfi ile gsterilmektedir.

    Dalga boyu frekans ile ters orantldr. Dolaysyladalga boyu uzadka frekans azalr.

    Frekans: Bir dalgann frekans, dalgaboyuyla iliflkilidir. Dalgann boyuyla

    frekansnn arpm, o dalgann hzn

    belirler. Dolaysyla dalga boyu bilinen

    bir dalgann frekans, bu iliflki kullanlarak

    belirlenebilir.

    Gnefl Enerjisi Szl

    Elektromanyetik Radyasyon: Elektromanyetikfln veya elektromanyetik radyasyon, atomlardan

    eflitli flekillerde ortaya kan enerji trleri ve

    bunlarn yaylma flekillerine verilen addr. inde

    X ve flnlarnn ve grlebilir fln da bulunduu

    flmalar, dalga boylar ve frekanslarna gre

    elektromanyetik spektrumu olufltururlar. Bu

    spektrumun bir ucunda dalga boylar en byk,

    enerjileri ve frekanslar ise en kk olan radyo

    dalgalar bulunur. Dier ucunda ise dalga boylarok kk, fakat enerji ve frekanslar byk olan

    X ve flnlar bulunur.

    Watt, W (Vat) : Elektrik gcnn standart metriklm birimidir. Yaplan iflin hzn, yani birim

    zamanda yaplan ifli tanmlar.

    Watt= Volt X Amper

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    13/147

    100 mm (veya 125 x 125 mm veya 156 x 156 mm)

    boyutlarndaki ok ince elektronik plakalara

    fotovoltaik hcre veya gnefl gzesi denir.

    Gnefl Paneli (Photovoltaic (PV) Module): oksayda PV hcresinin seri ve/veya paralel

    balanmas ile oluflturularak, gneflin flma

    enerjisinden kullanma uygun elektrik enerjisi

    reten rndr. Gnefl panelleri, ngilizcede PV

    module olarak tanmlanr ve gnefl hcrelerinin

    (solar cell) birlefltirilmesi ile oluflur. Ancak,

    Trkeye evrilirken cell yani hcre kelimesi,

    batarya hcresi gibi alglanp pil olarak tercme

    edilmifltir. Oysa, hibir enerji depolama kabiliyetiolmayan ve iki cam arasna skfltrlmfl zel silikon

    ve katman tabakalardan oluflan bu rnler,

    sektrde hatal olarak gnefl pili olarak

    anlmaktadr. Doru olan, gnefl paneli dir.

    Evirici (nvertr): Doru akm alternatif akmadnfltren elektronik aygttr. Yenilenebilir enerji

    kaynaklar ile elektrik retilirken elde edilen gerilim

    genel kullanm gereksinimimize uygun deildir.

    ounlukla, 12-24-48 Volt olarak retilen bugerilim, aklerin flarj edilmesi iin kullanlmakta ve

    gereksinim duyulan elektrik de kaynaktaki

    dalgalanmalardan etkilenmememiz iin bu

    aklerden ekilmektedir. Akden alnan

    12-24-48 Volt elektriin, gereksinime gre

    110-220 Volta karlmas iin arada evirici

    (invertr) kullanlmaktadr. Bu kelimenin iflaret

    ettii cihaz, hayatmzn ayrlmaz bir paras

    olaca iin ngilizcede inverter olarak

    geen bu kelimenin, invertr olarak dilimizekazandrlmas kanlmazdr.

    Karbon Emisyonu (Karbondioksit Salm):Yaflammz derinden etkileyen kresel iklim

    deiflikliinin bafl aktrlerinden saylan sera

    etkisinin nedeni, fosil yaktlarn kullanlmasndan

    kaynaklanan CO2 (karbondioksit) salmdr.

    ngilizcede carbon emission diye geen terimin,

    Watthour, Wh (Vat-saat): Gc, 1 Watt olan birmakinenin bir saat ifllemekle yapaca ifli belirten

    birimdir. Elektrik datm flirketleri, faturalardaki

    tketim bedelini hesaplamak iin bu birimi kullanr.

    Amper (A): Bir elektrik devresinde bir noktadangeen akm gsteren birimdir. Bir iletkenden

    saniyede akan elektronlarn miktarn gsterir.

    Volt (V): Bir elektrik kuvvetinde iki noktaarasndaki gerilim farkn len birimdir. Bir telde

    elektronlarn zerindeki kuvvet akma neden olur.Buradaki gerilimi borulardaki su basncna

    benzetebiliriz.

    AC (Alternatif Akm): Genlii ve yn periyodikolarak deiflen akmdr. Evlerde kullandmz

    elektriin gerilimi Trkiye iin 220 Volt iken baz

    lkelerde 110 Volttur. Uzun mesafelerde

    datmn kolay olmas nedeniyle AC tercih edilir.

    Depolanmas mmkn deildir.

    DC (Doru Akm): Elektrik yklerinin yksekgerilimden alak olana doru sabit olarak

    akmasdr. Gnefl panelleri ve kk

    rzgr trbinleri doru akm enerjisi retir.

    Fotovoltaik (PV) Hcre, Gnefl Gzesi (SolarCell): zerine flk dfltnde elektrik reten yanignefl enerjisini elektrie eviren, genelde 100 x

    Fosil yaktlar ylda 25 milyar ton CO2, CO, SO, NOx, O2, is ve kl karmaktadr. Bunun 12 milyar tonu CO2dir.TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi12

    Gnefl Enerjisine Girifl

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    14/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 13Karbondioksit emisyonunun; % 44 kmr, % 35i petrol, % 21i doal gaz yzndendir.

    Gnefl Enerjisine Girifl

    yaygn flnmdr. Yaygn flnm lmek zordur

    nk piranometrenin dik adan gelen ve gneflin

    evresindeki flnmdan uzak tutulmas,

    glgelenmesi gereklidir.

    Gnefl Enerjisi Sabiti (Solar Constant):Dnyann dflna, yani atmosferin dflna, gnefl

    flnlarna dik olan bir metrekarelik alana bir

    saniyede gelen gnefl enerjisi, 1367 W/m2dir.

    Bu deer, tanm gerei, yl boyunca deiflmez

    varsaylabilir. Bu say gnefl enerjisi sabiti olarak

    bilinir.

    FIT (Feed-in Tariff): Yenilenebilir enerjinin yasalararaclyla benimsenmesini salamaya ynelik bir

    teflvik yapsdr. Genelde bu yapnn olduu

    lkelerde, elektrik datm flirketlerinin yenilenebilir

    kaynaklardan elde edilen enerjiyi ortalama pazar

    fiyatnn zerinde bir fiyatla satn alma garantisi

    vardr.

    Gnefl Takip Sistemleri (Solar Tracking

    Systems): Bir ya da iki eksen etrafnda dnerekgnefli takip eden ve gnefl panellerinin daha fazla

    enerji retmesini salayan sistemlerdir. Gnefl

    enerjisi sistemlerinin verimlerini % 30 ile % 50

    arasnda artrr.

    BIPV (Building Integrated Photovoltaics):Binaya entegre edilmifl fotovoltaik modllerin

    ksaltmasdr.

    Trke teknik ifadeleri olarak, karbon emisyonu

    veya karbondioksit salm fleklinde kullanm daha

    doru olacaktr.

    CSP, Younlafltrc Gnefl Kolektrleri(Concentrated Solar Power): Gnefl enerjisininaynalar vb. odaklayc yzeyler yardmyla

    kolektrde toplanp yksek scaklklarda s

    enerjisine evrildii ve daha sonra bu snn

    trbinler kullanlarak elektrie dnfltrld

    sistemlerdir.

    Yar letken: Dflk scaklklarda metallere gre

    elektrii ok az ileten, yksek scaklklarda iseyaltkan maddelere gre daha iletken olan

    maddelere yar iletken madde ad verilir. Veya

    baflka bir ifadeyle, yaltkanlara gre daha iletken,

    iletkenlere gre daha yaltkan maddelerdir.

    Periyodik cetvelde, IV. grup elementleri ile III. ve V

    veya II. ve VI. grup elementlerinin yapt bileflikler

    yar iletken karakterdedir. Elektronikte en ok

    kullanlan yar iletken maddeler flunlardr:

    Germanyum, Silisyum, Galyum Arsenr, ndiyum

    Fosfr

    Piranometre (Pyranometer): Bir yzeyin birimalan zerine birim zamanda gelen toplam gnefl

    radyasyonunu lmekte kullanlan aratr.

    GHI, (Global Horizontal Irradiance Values):Global Iflnm Deerleri, dnya zerindeki yatay bir

    yzeye dflen gnefl radyasyonunu tanmlar.

    DNI, (Direct Normal Irradiance Values): DirektIflnm Deerleri, gneflin ynnden gelen flnm

    miktardr.

    DIF, (Diffuse Irradiance Values): Yaygn IflnmDeerleri, gneflten direkt gelen ve gneflin

    evresindeki flnm kapsamayan tm gnefl

    radyasyonunu tanmlar. Atmosfere salan gnefl

    flnlarnn bir ksmnn yeryzne ulaflmas da

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    15/147

    1973 petrol krizinden sonra Amerikada, enerji tasarrufu iin yaplan arafltrmalar sonrasnda, yaflam konforu deiflmeden bir ylda enerji tketimi %16 dflt.TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi14

    Gnefl Enerjisine Girifl

    Bireysel tketiciler

    B

    ireyler, genelde konutlarnda su stma,

    snma, havalandrma, paneller araclyla

    elektrik retimi, pasif solar sistemler, gnflyla aydnlatma veya yemek piflirme gibi

    alanlarda gnefl enerjisinden yararlanr.

    Konutlarda tketilen enerjinin % 90 su stma ve

    ev stmada kullanlr.

    Her ne kadar evlerin ve kullanlan suyun

    stlmasnda gnefl enerjisinden yararlanmak

    teknik olarak mmkn olsa da bu her zaman

    Kimler Nasl Faydalanr?

    ekonomik olmayabilir. Yine de, Kuzey Avrupa

    lkelerinde bile yllk scak su ihtiyac iin gerekli

    olan enerjinin % 50sini gnefl enerjisinden

    salamak mmkndr.

    Gnefl enerjisi kullanmann ekonomik koflullar,

    eflitli teflviklerle veya yaptrm aralaryla siyasi

    otorite tarafndan salanmak zorundadr. Bunun

    iin en temel koflul, evreyi kirletmenin

    snrlandrlmas ya da daha sk grld zere

    cezalandrlmasdr. Bylece, evreye zarar veren

    enerji kaynaklaryla evreyi kirletmeyen temiz

    kaynaklar eflit koflullarda rekabet edebilirler.

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    16/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 15Almanyada 1973teki krizde, konutlarda enerji korunumu amacyla yaplan tm deiflikliklerin % 80 ini karfllad ve ylda petrol tketimini % 50 dflrd.

    Gnefl Enerjisine Girifl

    Maliyetle ilgili rakamlar aslnda tahmin edildii

    kadar byk deildir. rnein, ortalama bir evin,

    gnefl enerjisi kullanarak scak su ve ev snmasn

    salamas iin gerekli tutar, evin anahtar teslim

    fiyatnn sadece % 1ini oluflturur.

    Ayrca, karavan gibi kiflisel hobi amal kullanlan

    mobil aralarda cihazlarn enerjilendirilmesi ya da

    teknelerdeki ak sistemlerinin (yaflam aks) flarj

    gibi uygulamalarda da gnefl enerjisi ok verimli

    olarak kullanlmaktadr.

    iftilerTarm ve hayvanclkta; rn kurutma, sera stma

    uygulamalar, sulama ve derin kuyulardan su

    pompalama, sterilizasyon ve temizleme gibi pek

    ok alanda gnefl enerjisinden yararlanlabilir.

    Gnefl enerjili su pompalama sistemleri, gnefl

    enerjisinin en verimli ve anlaml kullanld

    alanlardan biridir. Kuyularn ve dier su

    verimli sonular verebilmektedir.

    rnein, dnyann birok lkesinde pek ok

    besici, bu su pompalama sistemlerini hayvanlarna

    su temin etme amacyla kullanmaktadr.

    KurumlarKurumlarda gnefl enerjisinin kullanm inflaat,

    havaclk, telekomnikasyon, kamu, su artma

    gibi ok eflitli sektrlere yaylr. Hatta savunma

    sektr de bu uygulamalarn nemli bir ksmn

    kullanmaktadr.

    Genel olarak tm kurumlar, bireylerin kulland

    kaynaklarnn merkeze uzak, krsal blgelerde

    bulunduklar dflnlrse, geleneksel enerji

    kaynaklarndan yararlanmak iin ya olduka uzunkablolar ya da benzinli jeneratrler kullanmak

    gerekir. Her iki seenek de hem pahal ekipman

    ve bakm hem de srekli artan yakt maliyetleri

    iermektedir. Gnefl enerjisi iftiler iin fiyat

    artfl kaygs olmakszn daha ekonomik ve daha

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    17/147

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    18/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 17Dnyaya her gn gelen gnefl fl, 4-5 yllk enerji tketimimizi karfllamaya yetmektedir.

    Gnefl Enerjisine Girifl

    jeneratr uygulamalar ile kombine bir flekilde

    gnefl enerjisi kullanlr.

    Ayrca, gnefl enerjisi, kurumsal sorumluluk

    projelerinde, karbon salmn azaltarak enerji

    gereksinimini salamak, kamuda yenilenebilir

    enerjiler konusunda dikkat ekip, nclk

    edebilmek amacyla devletin mlkiyetindeki bina

    ve uygulamalarda da kullanlr. rnein: yol

    aydnlatmalar, trafik iflaretleri, ikaz lambalar,

    demiryollarndaki sinyalizasyon uygulamalar vb.

    Yap sektrnde ise gnefl enerjisinin kullanm,ok katl rezidans, butik otel, alflverifl merkezi

    yaplarnda dfl cephe fotovoltaik modl giydirme

    (BIPV), gnefl panelleri ile yaplacak glgeleme

    sistemleri, solar duvar ile kfln stma ve yazn

    dfl duvarda yaratlacak hareketli hava katman

    sayesinde s izolasyonunun salanmas,

    LED ile aydnlatma gibi uygulamalar yoluyla

    yaygnlaflmfltr.

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    19/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi18

    Gnefl Enerjisine Girifl

    1

    Photovoltaics Industry Statistics: Market Share

    Rakamlarla Gnefl Enerjisi

    Gnde 24 saatten, tm dnya

    yzeyinin ortalamas alndnda,

    her metrekareye ylda

    kabaca bir varil petrolden

    retilecek enerjiye eflit flnm dfler.

    Bu da gnde, metrekare

    baflna ortalama 4,2 kWh

    enerjiye denk gelir.

    Her gn yeryzne ulaflan gnefl

    enerjisi miktar ok byktr.

    Yeryznde bulunan

    tm kmr, petrol ve doal

    gaz enerjisi, sadece 20 gnlk

    gnefl enerjisine eflittir!

    Tam gneflli bir havada, yalnzca

    15 dk. iinde, dnyadaki herkesin

    1 senelik elektrik ihtiyacn

    karfllayacak kadar enerji yeryzne

    dflmektedir.

    Gneflten dnyayasaniyede yaklaflk olarak170 milyar MW enerjigelmektedir. Trkiye'nin 2007ylndaki enerji retiminin 191milyar kWh olduu dflnlrse,bir saniyede dnyaya gelengnefl enerjisi, Trkiye'ninyllk enerji retiminin

    890 katdr.

    1988 ylndan itibarenkurulan fotovoltaiksistemler ile Amerikadaki

    250.000 evin ya dageliflmekte olanlkelerdeki 8 milyon evinelektrik ihtiyacnkarfllayacak kadarenerji retilmektedir. 1

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    20/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 19

    Gnefl Enerjisine Girifl

    Tm sokak lambalarnn yars sndrlse, yaplacak tasarruf % 1,2 dir.

    Fotovoltaik panellerin yapmnda

    kullanlan silikon hcrelerin ana maddesi

    kumdur. Gnefl paneli yaparken kullanlan

    1 ton kum ile 500.000 ton kmr

    harcanarak retilen elektrie eflit enerji

    retilebilir.

    Gnefl enerjisi retiminin toplam, kreselenerji talebi toplamnn yaklaflk % 0,01ini

    oluflturur.

    Dnyada, 2 milyarinsan henz elektrikenerjisinden faydalanmyor.Bu insanlar iin en ucuzzm gnefl panellerindenelektrik retmek olabilirdi;fakat ne yazk ki gerekliekipman alabilecek gcesahip deiller.

    Gnefl enerjisi kullananortalama bir scak susistemi, ylda 11,4 varilpetrol harcanmasnnler veya orta byklkte birsedan arabann20.000 km gitmek iin

    harcayaca yaktaefldeer yakttan tasarrufedilmesini salar.

    Amerika Koloradodaki1 kWlk bir fotovoltaiksistem (ya da ayda 150 kwhreten bir sistem) her ay,

    yaklaflk 75 kg kmrnkarlmasn, atmosfere 150 kg CO2

    salmn, yaklaflk 477 lt suyun

    harcanmasn, NO ve SO2 gazlarnn evreyi

    kirletmesini engeller.

    Nkleer ve fosil kaynaklardan salanan

    yenilenebilir olmayan enerjinin toplam

    kapasitesi 10.800.000 terawatt olarakhesaplanrken, gneflin mevcut

    enerjisi 350.000.000 terawattr.

    Gneflten gelen enerjinin % 1 ya da % 2'si

    rzgr enerjisine dnflr. Bu, yeryzndeki

    tm bitkilerin biyolojik ktleye dnfltrd

    enerjinin 50-100 katdr.

    Gnefl enerjisinin aslnda nkleer

    gce baml olduunu biliyor muydunuz?

    Yalnz, gnefl enerjisinin nkleer gcyaklaflk 150 milyon km uzaktadr.

    Yaplan arafltrmalar flnda PVyi

    destekleyen kurulufllar, 2020 ylnda

    enerji fiyatn 6 Cent / kWh olarak

    hedeflemektedir.

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    21/147

    1

    Evaluation of CO2 emissions from photovoltaic energy systems, Electrotech. lab. Japonya2

    Solar generation V 2008, EPA ve Greenpeace3

    Advanced Solar Generation ScenarioTemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi20

    Gnefl Enerjisine Girifl

    Kresel klim Deifliklii ve Temiz Enerji

    Kaynaklar blmnde ayrntl olarak

    bahsedildii gibi, kresel snma bugn

    dnya zerindeki en byk tehditlerden biridir.

    Artk, kresel snma diye bir fleyin var olup

    olmadn tartflmyoruz bile. nk, elimizde

    gl kantlar, gndelik yaflammzdan rnekler

    var. Kresel snmann bafllca sorumlusunun,

    enerji retiminden kaynaklanan kirlilik olduu

    dflnlmektedir.Ve yenilenebilir enerjilere geifl

    yapmadan da, kresel snmann nne gemek

    imknsz gibi gzkyor.

    Gnefl enerjisi, sera etkisine yol aan gazlar

    azaltma ve yksek enerji verimlilii salama

    potansiyeline sahiptir. Buna rnek olarak,

    fotovoltaik sistemlerin en nemli zelliini,

    yani paneller alflrken CO2 salmna neden

    olmamasn gsterebiliriz. Yenilenebilir enerjilerin

    havay temizleyebileceini, kresel snmann

    nne geeceini, fosil yaktlara bamllmz

    azaltacan artk herkes biliyor. Bu bir hayal

    deil. stelik, gnmzde gnefl enerjisininmaliyetini dflrebilecek politika deifliklikleri,

    teflvikler ve yeni retim yntemleri gibi aralar

    mevcutken kesinlikle deil.

    Fotovoltaikler, yaflam dngleri boyunca, retim

    gibi aflamalarda dolayl CO2 salm yapyor olsalar

    da, bu deerler kanlan emisyon deerlerinin

    ok aflasndadr. Buna kant olarak, Japonyada

    Gnefl Enerjisi veKresel Isnma

    yrtlen ve fotovoltaik

    sistemlerin CO2 salmlarn inceleyen bir

    alflmada, kWh cinsinden retim kapasitesine,

    geliflen teknolojilere ve hcre retim boyutuna

    gre, sistemlerin mrleri, modl retimleri ve

    santral kurulumlar da gzetilerek eflitlihesaplamalar yapld. Bu alflmaya gre,

    polikristal yapl silikon hcreler iin yllk retim

    kapasitesi 10 MW kabul edilerek, 3 kW ve 1000

    kWlk iki sistem kyaslandnda salm deerleri

    srasyla 17 gC/kWh ve 39 gC/kWh olarak

    belirlenmifltir. Amorf yapl silikon hcrelerde ise

    bu deerler ayn parametreler iin, srasyla 10

    gC/kWh ve 47 gC/kWh olarak hesaplanmfltr1.

    Genel olarak, retim metotlarna bal olarak,

    PVnin 2165 gC/kWh aralnda salm yaptkabul edilmektedir2. Avrupadaki ortalama bir

    termik santral ise 900 gC/kWh salm

    yapmaktadr. Termik santrallerden elde edilen

    g yerine fotovoltaiklerden yararlanarak elektrik

    rettiimizde, salm deerlerindeki 835879

    g/kWhlk fark aka grlmektedir. Daha tutucu

    bir senaryoya gre ise gnefl santralinde retilen

    1 kWhlk enerji, yaklaflk 600 glk salm

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    22/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 21LED lambalar tasarruflu ampullerin ulaflt son noktadr. Doru akmla alflrlar. fiamanl ampullere gre yaklaflk 10 kat az enerji kullanrlar ve 100.000 saat mre ulaflrlar

    Gnefl Enerjisine Girifl

    engellemektedir. 2030 ylna kadar PV sistemler

    sayesinde yllk kresel emisyonlarda 1,6 milyar

    tonluk azalma olabilir3. Bu azalma, kmrle

    alflan, ortalama 750 MW kurulu gte, 450

    adet termik santralin salmna efldeerdir. 2005

    ile 2030 yllar arasnda toplam 9 milyar ton

    CO2 salmnn engellenmesi salanabilir.

    Sonu olarak, fotovoltaiklerin retimi, kirletici

    emisyonlar ve konvansiyonel elektrik retimi

    teknolojileriyle iliflkili evre gvenlii sorunlar

    yaratmaz. Baca gazlar ya da grlt kirlilii de

    yoktur.

    Gnefl enerjisinin en byk avantajlarndan biri

    de, elektriin, tketilecei yerde retilmesini

    salamasdr. Bu da, retimin yaygnlaflmasn

    salamaktadr. stelik, gnefl flnn olduu

    saatler, enerji talebinin en fazla olduu saatlerle

    akfltndan, gnefl panellerinin, elektriin en

    pahal ve en kt olduu vakitlerde enerji retmesi

    mmkn olmaktadr. Talep tepe noktasna

    ulafltnda yeni elektrik santrallerinin retime

    gemesi gerektiinden, byk apta gneflenerjisiyle elektrik retimine gemek, hem

    havay kirletmeden elektrik retme olana

    saladndan hem de yeni santrallerin almasn

    gereksiz kldndan havann kalitesini

    artracaktr. Gnefl enerjisi, kresel snmaya

    karfl elimizdeki en iyi, hatta belki de tek yaygn

    zmdr. Bugn, byk iflletmelerin ou

    sosyal sorumluluk projeleri kapsamnda kresel

    snmayla savaflmak ve yenilenebilir enerjilerin

    kullanmn benimsetmek iin bir fleyler yapyor.

    Gnefl enerjisinden yaygn olarak yararlanmaya

    bafllamadmz takdirde, gezegenimiz insanlarn

    yaflamas iin uygunsuz hale gelecek. nk fosil

    yaktlar, dnya zerindeki yaflam byk bir hzla

    srdrlebilir olmaktan karyor. Gnefl enerjisi

    teknolojileri pazar ise kresel snmann yaratt

    etkiyle byyor ve daha da nem kazanyor.

    Gnefl Enerjisini NedenKullanmalyz?

    Fotovoltaikler, sera gaz salnmlarnciddi lde dflrr ve yakngelecekte daha da dflrecektir.

    Fotovoltaiklerin yakt olan gneflflnm bedavadr.

    Fotovoltaikler, ne grlt yapar nede sala zararl ve kirletici gazlarretir.

    Fotovoltaikler, uzak, krsal alanlaraelektrik gtrr.

    Fotovoltaikler, neredeyse hi bakmgerektirmez.

    Fotovoltaikler, gelecekte,kullandndan fazla enerjireten binalarn en nemlibileflenlerinden olacaktr.

    Fotovoltaiklerden elde edilenenerjinin geri deme sresi gittikedaha da ksalmaktadr.

    Fotovoltaikler sayesinde yerelistihdam olana doar.

    Fotovoltaikler, hem ok gvenlihem de gvenilir sistemlerdir.

    Fotovoltaikler, enerji tedarikgvenliinin artmasna katkdabulunur.

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    23/147

    Cep telefonu tufllarnda ve flnda, trafik lambalarnda LED kullanlmaktadr. Bir otomobilde 300den fazla LED vardr.TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi22

    Gnefl Enerjisine Girifl

    Elektriini Gneflten reten lk STK

    Baflta gnefl ve rzgr enerjisi olmak zere, tm temiz enerji sistemlerini ve ekolojik yap

    modellerini uygulamal projelerle tantmay hedefleyen TemizDnya Ekoloji Dernei bir ilke

    imza att ve stanbul Suadiye sahil yolundaki ofisinin nne 1 kW kurulu gcnde bir gnefl

    aac dikerek, Trkiye'nin kendi elektriini gnefl enerjisinden kendi reten ilk sivil toplum kuruluflu

    (STK) oldu.

    stanbul Bykflehir Belediyesi Park ve Baheler Mdrl ile FORE Enerji'nin ortak katklarsayesinde kurulan bu fotovoltaik sistem, ylda en az 2 MWh elektrik retmekte, bu da yaklaflk

    olarak bir evin yllk toplam elektrik tketimine denk gelmektedir. Ayn zamanda, elektrik retim

    kaynann gnefl olmasndan dolay da bir gnefl aac ylda 1.700 kg CO2 emisyonunu

    engellemekte ve zerinde bulunan sensrleri sayesinde gn doumundan gn batmna kadar bir

    ayiei gibi gnefli takip etmektedir.

    Dnyadan Byk apl Uygulamalar

    Gnefl enerjisi kervanna byk flirketler de katldlar. General Motorsun Avrupadaki

    tesislerinde, dnyann lider evre hizmetleri ve enerji flirketleri ile spanya Aragon

    hkmetinin ortaklafla kurduu bir konsorsiyum, 183.000 metrekarelik dnyann en byk

    gnefl panelli at kaplamasn kurmaya hazrlanyor. Bu projeyle, ylda 6.700 ton karbondioksit

    salmnn engellenmesi hedefleniyor.

    2008in son aylarnda, tamamlandnda Amerikann en byk gnefl enerjisi reten at sistemiolacak Atlantic City Kongre Merkezinde ise gnefl panellerinin byk bir ksm yerlefltirildi. atdaki

    sistemin kurulumu tamamlandnda yaklaflk 13.321 panel yerleflmifl olacak. 2,36 megawattlk bu

    at st gnefl enerjisi sistemi, merkezin ana atsnn te ikisini, yani yaklaflk 27.000 metrekarelik

    bir alan kaplayacak. Atlantic City Kongre Merkezi Gnefl Enerjisi Projesinde, retilen yenilenebilir

    enerji, her yl atmosfere 2.349 ton karbondioksit salmn engelleyecek.

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    24/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 23Modern bir elektrik santralinin verimi % 40n altndadr. Hem elektrik hem de s reten bir santralin toplam verimi ise % 70in zerine kabilmektedir.

    Gnefl Enerjisine Girifl

    lkemiz, corafi konumu nedeniyle gnefl

    enerjisi potansiyeli asndan birok lkeye

    gre olduka flansl durumdadr. Devlet

    Meteoroloji flleri Genel Mdrlnde (DM)

    bulunan 1966-1982 yllarnda llen gnefllenme

    sresi ve flnm fliddeti verilerine dayanarak EEtarafndan yaplan alflmaya gre, Trkiye'nin

    ortalama yllk toplam gnefllenme sresinin

    2640 saat (gnlk toplam 7,2 saat), yllk ortalama

    toplam flnm fliddetinin 1311 kWh/m2 (gnlk

    toplam 3,6 kWh/ m2) olduu tespit edilmifltir.

    Bu alflmay takiben, 2008 ylnda Trkiyenin

    gnefl enerjisi potansiyeli atlas (GEPA) alflmas

    Trkiye Gnefl Enerjisi Potansiyeli Atlas

    tamamlanarak, sonularn tematik harita grntleri

    EIE web sitesinde yaynlanmfltr. Gncellenmifl

    lmlerin sonucunda, yatay yzeye gelen

    ortalama gnlk radyasyon deeri 4,17 kWh/ m2

    ve yllk ortalama gnefllenme sresi de 2740 saat

    olarak hesaplanmfltr.

    Bu alflmada flnm fliddeti toporafyaya gre sabit

    yllk metrekare baflna 1.650 kWh ten fazla olan

    yerler en iyi alanlar olarak kabul edilmektedir.

    GEPA verilerine gre yaplan alflmada, Trkiye'de

    toplam 4.600 km2 gnefl enerjisi yatrmlarna

    uygun kullanlabilir alan belirlendii EPDK

    yetkililileri tarafndan bildirilmifltir.

    Trkiyede Gnefl EnerjisiPotansiyeli

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    25/147

    Danimarkadaki, saman dahil her fleyi yakan Avedore Santral % 94 verime ulaflmfltr. evresindeki 80.000 evin elektriini salarken 110.000 evi de stabilmektedir.TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi24

    Gnefl Enerjisine Girifl

    Trkiye'nin Aylk Ortalama GneflEnerjisi Potansiyeli

    Aylar Aylk Toplam Gnefl Enerjisi GnefllenmeSresi

    (Kcal/cm

    2

    -ay) (kWh/m

    2

    -ay) (Saat/ay)Ocak 4,45 51,75 103,0fiubat 5,44 63,27 115,0Mart 8,31 96,65 165,0Nisan 10,51 122,23 197,0Mays 13,23 153,86 273,0Haziran 14,51 168,75 325,0Temmuz 15,08 175,38 365,0Austos 13,62 158,40 343,0Eyll 10,60 123,28 280,0Ekim 7,73 89,90 214,0Kasm 5,23 60,82 157,0

    Aralk 4,03 46,87 103,0Toplam 112,74 1311 2640Ortalama 308,0 3,6 7,2

    cal/cm2-gn kWh/m2-gn saat/gn

    Kaynak: EE web sitesi

    Blge Toplam Gnefl Gnefllenme

    Enerjisi sresi(kWh/m2-yl) (Saat/yl)G.Dou Anadolu 1460 2993Akdeniz 1390 2956Dou Anadolu 1365 2664 Anadolu 1314 2628Ege 1304 2738Marmara 1168 2409Karadeniz 1120 1971

    Kaynak: EE web sitesi

    Yllk Toplam Gnefl Enerjisi PotansiyelininBlgelere Gre Dalm

    Ayn alflmada Trkiyenin gnefl enerjisi ile

    elektrik retecek teknik potansiyelinin yllk

    380 milyar olduu tespit edilmifltir. Trkiyenin

    teknik gnefl enerjisi potansiyeli ile bugne kadar

    iflletmeye geirilen kapasite arasndaki byk

    farkllk dier tm yenilenebilir enerji kaynaklar

    iin de ne yazk ki sz konusudur.

    Trkiye Global Radyasyon Deerleri (KWh/m2-gn)

    Trkiye PV Tipi-Alan-retilebilecek Enerji (KWh-Yl)

    Trkiye Gnefllenme Sreleri (Saat)

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    26/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 25Elektriin datm srasnda hatlarda oluflan snma; dnya genelinde 1,3 terawatt saat karfll olan 60 milyar dolar kayba ve 700 milyon ton sera gazna neden olmakt

    Gnefl Enerjisine Girifl

    Baflta Avrupa Birlii olmak zere birokdevlet yenilenebilir enerji kaynaklarngelifltirmek ve teflvik etmek iin eflitli

    nlemler almakta ve hedefler koymaktadr.Avrupa Birlii;

    2020 ylnda tketilen enerjinin % 20sinintemiz enerji kaynaklarndan salanmas,

    2020 ylnda tm petrol ve dizel tketiminin% 10'unun biyoyaktlardan elde edilmesi,

    2020 ylnda tketilen elektriin % 34'nntemiz enerji kaynaklarndan retilmesi,

    2020 ylnda s retiminin % 25inin temizenerji araclyla salanmas konusundamutabakata vard.

    Bu hedeflere ulafllmas, % 17 orannda CO2azaltm, 443 milyar Avro deerinde yeni yatrm,115 milyar Avro yakt bedelinden tasarruf, yaklaflk300 milyar Avro'luk dflsal maliyetten tasarruf ve2 milyon tam zamanl yeni ifl yaratlmas anlamnagelecektir. Her lkede bu hedeflere ulaflmak iin

    deiflik ekonomik modeller uygulanmaktadr.rnein, Almanyann gneflli bir lke olmamasnaramen sistemin geliflmesi iin dinamik bir pazaryaratma abas ve geliflmekte olan PV endstrisibirok insan flaflrtmaktadr. Peki, bu naslgereklefliyor? Gemiflten beri birok farklprogram birok farkl lkede uyguland fakathibiri bu kadar ksa srede Almanyannflebekeye elektrik satfl modeli kadar baflarl

    Gnefl Enerjisinde YasalDzenleme rnekleri

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    27/147

    elektriinin flebekeyi besleyebilecek yeterlilikteolamayacan ve bu yzden fosil kaynaklardanelde edilen elektrikle yarflamayacansavunmaktadr. Fosil yaktlarn fiyatlarndaki artflaramen gnefl elektriinin fiyatnn gl birivmeyle dflmesinin srdrlebilmesi nemlidir.Bu nedenlerden dolay Almanya sistemisayesinde, PV sistemlerinin kurulum maliyeti yllk% 5 orannda azalmaktadr. 2009dan itibaren buindirim oranlarnn % 8-10 arasnda artacasavunulmaktadr. 20 yln tamamlayana kadar,flebeke balantl PV sistemine ayn vergilendirmesistemi uygulanmaktadr.

    Sistemin sreklilii iin flebekeye elektrik satflmodelinin devamll yasalarla garanti altnaalnmakta ve tketici bankalaryla finansalgvenlii salanmaktadr. Bu garanti sreleri,Almanyada 20 yl olarak belirlenmifltir. Bu, bazenbankalar flebekeye elektrik satfl modeline dahiledene ve PV sistemlerle tannmasn salayanakadar srmektedir.

    Almanya: Avrupa Topluluuna ye lkeler

    arasnda rzgr, gnefl enerjisi, biyoyakt kullanmve solar termal uygulamalar konusunda liderkonumdadr. Gemifli 1990lara dayanan teflvikpolitikalar sayesinde temiz enerji kaynaklarnntercih edilmesi hem cazip hem de ekonomiktir.Yenilenebilir enerjilere verilen alm garantisi,sektre sunulan teflvikler ve vergi indirimleridinamik bir temiz enerji pazarnn oluflmasndaetkili olan baflarl karma politikalardr. zellikle deYenilenebilir Enerji Kaynaklar Kanunu (EEG)kapsamnda, pazara ynelik ve temiz enerjikullanmn gelifltirme amal teflvikleri ieren veyukarda bahsi geen program, bu kaynaklarnkullanmna ivme kazandran ana faktr kabuledilmifl ve pek ok lkede bu kanunun temelzellikleri rnek alnmfltr. 2007 Hazirannda,Alman Parlamentosu, EEGnin ykmllklerinidzeltmeye ve 2009dan itibaren uygulanmakzere yllk indirim oranlarn artrmaya kararvermifltir.

    Dnyada kullanlan tm enerjinin % 17si aydnlatma amal tketiliyor.Yksek verimli ampuller 8 kat fazla aydnlatyor ve 29 kat daha uzun mrl.

    olamad. Gnefl enerjisinde bir kfle tafl grevistlenen Almanya modeli Avrupa FotovoltaikEndstrisi Birlii tarafndan gnefl elektriiningeliflmesi iin bir strateji olarak kullanlmaktadr.fiebekeye elektrik satfl modeli gnefl elektriireticilerine;

    Gnefl enerjisini kullanarak rettikleri elektriitekrar flehir flebekesine satfl hakk,

    retilen her kWh baflna fosil ya da nkleerkaynaklardan elde edilmifl elektrie grecretlendirmede birinci ncelie sahip olma,

    Belirli bir zaman diliminde teflvik fiyat

    tarifesinden yararlanma avantajlarsalamaktadr.

    Gemiflte, gnefl elektriini teflvik iin birokprogram devlet btesi tarafndan finanseedilmekteydi. Fakat devletin btesinde azalmayaflandnda programn da kesilmesi bumekanizmann en byk dezavantajnoluflturuyordu. Bu nedenle, baz modellertamamen farkl bir yaklaflm ieriyor. 2008 ylndaAlmanyada, yeni kurulmufl PV sistemlerden elde

    edilen gnefl elektrii, sistemin byklne vetipine bal olarak 0,35 ile 0,47 Avro/kWharasnda vergilendirilmekteydi. Elektrikkullanclarnn dzenli elektrik faturalar sayesindevergilendirmede ekstra cretlere geilebildi vesistem eflit bir flekilde yayld. Bu sayede, devletekonomisinden bamsz olarak programngeliflmesi salanabildi ve her elektrik kullancstarafndan denen ekstra cretler ulusal elektrikportfyndeki yenilenebilir enerji payn artrd.Almanyada gneflten retilen elektriin ekstrafiyat vergilendirmesi, her ev iin aylk 1,25Eurodur. Sonu olarak, btn elektrik kullanclar,ulusal elektrik arz ann fosil kaynaklarkullanmadan, srdrlebilir ve bamsz bir flekildetekrar yaplandrlmasna katkda bulunmaktadr.

    Bu teknoloji, piyasada tantlmaya bafllandndanberi gnefl elektriinin fiyat tutarl olarakdflmektedir. Buna ramen, bazlar halen gnefl

    TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi26

    Gnefl Enerjisine Girifl

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    28/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 27

    hedefler belirlemifl durumdadr. Toplam kuruluPV gcnn % 95inin 2007 ylnda infla edilmiflolmas da hedeflerine olan inanc artrmaktadr.

    Dier bir nemli alflmalar ise, yzeye monte veat sistemlerinin yannda gelifltirdii BIPV (yapyaentegre PV) sistemidir. Bu sistem sayesinde,konut sektrne retim salayacak kk PVkurulumcular da desteklenecek ve byk retimsantrallerine karfl oluflacak sosyal tepki deazaltlmfl olacaktr. Ayrca, evlerdeki scak suyun% 30 ile % 70 arasnda gneflten salanmasbeklenmektedir.

    Gnefl enerjisinden elektrik retimine iyi birrnek olarak, Seville flehrinin batsnda yer alanyounlafltrc termik gnefl santrali verilebilir.Santralin geliflmifl teknolojisi sayesinde 2013ylna kadar 300 MWlk kurulu gce ulafllmasplanlanmaktadr. Bu santrali kuran flirkete5 milyon Avro deerinde yatrm desteisalanmfltr. spanya, 2004 ylnda dzenledii27 Euro Cent/kWhlik alm garantili teflviktarifesiyle, 50 MW kadar kurulu gc olan

    younlafltrc termal gnefl santrallerindenretilen elektrie dnyada ilk destek veren lkeolmufltur. Bu oran, 25 sene boyunca denecek veher yl enflasyon yzdesinin % 1 eksii kadar daartacaktr.

    talya: 20 sene iin 3646 Euro Cent/ kWharasnda sabit bir teflvik salyor ve binaplanlarnda 2009 ylndan itibaren yenilenebilirenerji kaynaklarnn entegre edilmesini flartkofluyor. Bu flarta gre, ev baflna en az 1 kWp ve

    100 m2den az yer kaplayan endstriyel binalarnda en az 5 kWp enerji retmesi bekleniyor.Ayrca, normalde % 20 olan KDV oranlarndagnefl enerjisi sistemleri iin % 50 indirimyaplmfltr. Ayrca talyan hkmeti doal gazflirketlerinin, cirolarnn % 2si ile % 3 orannyenilenebilir enerji retimine ayrmalarnn zorunluklmaktadr. fiebekeye elektrik satflnda geridemeler GSE (Gestore dei Servizi Elettrici)

    Tasarruf ampulleri retmek iin kurulacak bir fabrika 7,5-10 milyon dolara mal olur.

    Almanyann 2007 ylnn sonunda toplam kuruluPV sisteminin kmlatif gc 3,8 GW deerineulaflmfl durumdayd. Bunun 1100 MWlk ksm2007de devreye girdi. Almanya, bu rakamlarlakresel kurulumun yarsna sahiptir. 2007 ylndaPV sistemlerinin % 30u konutlara (110 kW),% 53 iftliklere, kamu yaplarna ve ticariiflletmelere kuruldu (10-100 kW). % 7lik ksm okgenifl ticari at sistemlerine (100 kWtan byk) ve% 10luk ksm da ok genifl arazilere monteedilmifltir. % 0,6lk ksm da zaten uzun yllardrelektriini gneflten salayan ksmdr.

    Alman hkmeti tarafndan 2007 ylnnsonlarnda uyarlanan Enerji ve klim EntegreProgramnn znde de yenilenebilir enerji veenerjinin verimli kullanm yer alr. Birka aflamadanoluflan bu iklim programnn amac, ekonomikkalknmay karbon salmn azaltarak ilerletmek,enerji verimliliini gzle grlr biimde artrmakve gvenilir enerji kaynaklarn garanti altna almakolarak belirlenmifltir. Bu iklim paketi, CO2emisyonlarn 2020 ylna kadar 1990lardakiseviyesinden % 40 orannda azaltmay taahht

    etmektedir. Bu taahht, Almanyay uluslararasliderler kurulunda en st noktaya taflmfltr.Bu kadar somut ve azimli bir programa sahip,endstriyel geliflimini tamamlamfl baflka bir lkeyoktur.

    Ayrca, Yenilenebilir Enerji Kanunu ile 5 kWtankk kapasiteli tesisler iin 50.62 EuroCent/kWh alfl fiyat garantisi verilmektedir.

    spanya: spanyada, 2000-2010 YenilenebilirEnerji Eylem Plan erevesinde yenilenebilir enerjikaynaklarnn teflviki ve nndeki engellerinkaldrlmasna ynelik bakanlklar aras birkomisyon kurulmufltur. Ulusal bazda birflebekeye elektrik satfl modeli bulunmakta vebu da her yl 2 MWlk bir byme ile flebekeelektriini besleme avantaj salamaktadr.spanya, 2011-2020 Yenilenebilir Enerji Planiin 2009da gereklefltirilmek zere ciddi

    Gnefl Enerjisine Girifl

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    29/147

    Amerika: ABDde PV pazar, 2007de % 48likbir byme yaflad ve toplam kurulum 190MWn zerinde gerekleflerek toplam kapasite750 MW deerine ulaflt. Kaliforniya, % 60lkdeerle hala liderliini srdrmekle beraber,dier eyaletlerde de % 83lk bir artfl szkonusudur.Baz eyaletlerde gayet kuvvetli YenilenebilirPortfolyo Standartlar (RPS) kanunlar kabul edilipvarolan RPS programlar daha fazla gneflenerjisini teflvik eder biimde optimize edilmiflolsa da federal dzeyde haberler pek de i acdeildi. zellikle de 2007de kongreden

    gemeyen bir gnefl Yatrm Vergisi Kredisi,pazar bir belirsizlikle karfl karflya brakt. Neyseki, 2008de sonlanmas gereken Yatrm VergisiKredisinin (ITC) 8 yl daha uzatlmas yatrmcyabyk rahatlk salad. Bu uzatmann sonucunda,hem konutlar hem de ticari uygulamalar %30luk vergi kredisinden yararlanabilecek vegnefl enerjisinden elektrik reten konutlaragetirilen 2000 dolarlk bte limiti yenikonutlarda kaldrlmfl olacak. Datmflirketlerinin bu krediden yararlanmasn

    engelleyen madde de yrrlkten kalkmfl oldu.ITC sayesinde, toplam gcn gelecek 5 yl iinyllk % 65lik artflla 2013te 10 GWa ulaflmasbekleniyor. Solar Amerika Giriflimi, PVfiyatlarndaki dflflle paralel olarak, 2015hedeflerinin geleneksel kaynaklarla fiyat birliisalamak olduunu belirtmektedir.

    ABD, PV pazarnda ince film teknolojisi ile bykgeliflme gstermekte ve dnya liderliini elindetutmaktadr. Baz yasalar ve teflvikler eyaletbaznda da deifliklik gstermekle berabergenelde gnefl sistemleri kurmak isteyenlereyatrm destei salanmaktadr.

    Japonya: Japonyann PV sektrn ilgilendirenenerji politikalar 2002 ylnda uygulanmayabafllanan Enerji Politikas zerine Temel Yasakapsamnda yer almaktadr. Bu yasa, 3 temel

    Toyotann nclk ettii teknolojide frenin yaratt srtnme kuvvetiyle dflk hzlarda benzin devreden kyor ve hibrit motor kendi rettii enerjiyi kullanyor.

    tarafndan yaplmaktadr. Ekonomi Bakanl,2010 ylndan sonra uygulanmak zere, yenitarife yasalaryla ilgili alflmaktadr. Bu yeniyasaya gre, okul ve kamu yaplarnda kullanm,nfusu 5.000den kk belediyelerde kullanm,krsalda kullanlan konut entegre PV sistemleri vekonutlara entegre asbestos at uygulamalar ileflebekeye elektrik satfl modeli uygulamasnn% 5 orannda artmas salanacaktr.

    Fransa: 2011 yl hedefi, 1.1 GWlk kmlatifkurulum kapasitesidir. 2020ye kadar da burakam 5,4 GWlk kapasiteye ulafltrmay

    hedeflemektedir. Fransann 2008 ylalflmalarndan sonra flebekeye elektrik satflmodeli, konut sektrnde yapya entegresistemler (BIPV) iin 57 Euro Cent/kWh, diersistemler iin 31 Euro Centlik deme fleklindetanmland. Yar entegre sistemler iin de dierlkelerden farkl olarak flebekeye elektrik satflmodeli gelifltirildi. Ayrca, 2009 Aralk ayna kadarbireylerin donanm maliyetlerindeki vergilere% 50 muafiyet getirilmifltir. Bununla birlikte,%19,6 olan KDV oran da 2010 yl sonuna kadar

    % 5,5 olarak azaltld.

    Yunanistan: Yenilenebilir enerji kaynaklarkullanlarak retilen elektrie 40-50 EuroCent/kWh arasnda teflvik vermektedir. stelikulusal yatrm kanununa gre, bu alandakiyatrmclara % 20-40 arasnda hibe desteisalanmaktadr. Kurulum maliyetlerinin % 20sigelir vergisinden dfllebilmektedir. fiebekebalants olmayan ada sistemlerinde demaliyetlerin % 20sinden muafiyet szkonusudur.

    Portekiz: Gnefl enerjisi uygulamalarnda 5kWtan byk tesisler iin 28,4 Euro Cent/kWh,kkler iin ise 49,9 Euro Cent/kWh desteksalamaktadr. 2005 ylndan bu yana, yatrmmaliyetlerinin % 30u gelir vergisindendfllmektedir.

    TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi28

    Gnefl Enerjisine Girifl

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    30/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 29

    belirlendi. Bunlarn yannda, 2050 ylnda sera gazemisyonunu flimdiki deerlerin yarsna indirmehedefini uygulamak iin Cool Earth 50 Enerjinovasyonu Teknoloji Plan hayata geirildi.Bu plann nemli bir aya olan Yeniliki PVTeknolojileri alflmalar ile % 10-15lerde olangnefl hcrelerinin verimliliinin % 40larakarlmas ve flimdiki fiyat 46 Yen/kWh olanhcrelerin fiyatlarn 7 Yen/kWh deerinedflrlmesi iin alfllmaktadr.

    in: 2007 yl sonunda indeki kurulu PV gc100 MWa ulaflmfltr. Bunun % 6s flebekeye

    bal, geri kalan ise krsal sistemlerdir. 2010 yliin hedef, 300 MWlk PV gcdr. 2006Yenilenebilir Enerji Kanununa gre, hem binayaentegre sistemler hem de byk boyutlu lsantralleri iin teflvikler salanacaktr. Krsaluygulamalar iin ilk yatrm maliyeti hkmettarafndan karfllanacak ve elektrik retimindensalanan geliri aflan iflletme ile bakm maliyetleriulusal elektrik datm flebekesindeki tarifeartrlarak desteklenecektir.

    Gney Kore: 2007 yl sonunda Gney Koredekikurulu PV gc 77,6 MWa ulaflmfltr. Bunun42,9 MWlk ksm 2007 ylnda kurulmufltur.2012 ylnda ulafllmak istenen hedef, 1,3 GWolarak belirlenmifltir. 100.000 at programkapsamnda Kore PV pazar hzla geliflmifltir.Teflvik fiyatlar, 30 kWtan kk sistemler iinkWh baflna 711,25 KRW ve byk sistemler iinise 677,38 KRW olarak belirlenmifltir. Bu tarifeler,3 kWtan byk uygulamalar iin 15 yllk garantikapsamna alnmfltr.

    Bu programn ats altnda devlet, mstakil evleriin toplam sistem fiyatnn % 60n ve kiralkdaireler iin ise % 100n karfllamaktadr.Ayrca, yeni bir programa gre, yeni yaplan ve3000 m2den byk devlet binalarnda, toplaminflaat maliyetinin % 5inin gnefl panellerini deieren yenilenebilir enerji harcamalarna ayrlmaszorunludur.

    Hibrit motorlu arata yakt tketimini % 50ye kadar azaltmak mmkn. Orta boyutlu bir binek otomobil bu yolla 100 kmde sadece 3 lt benzin harcyor.

    prensibi flart koflmaktadr; kararl bir tedariksreci, evresel uygunluk ve pazarmekanizmalarnn kullanmdr.

    1994-2006 arasnda 12 yl boyunca Japondevleti, hanelerde gnefl enerjisi kaynakl elektrikkullanlmasn zendirmek amacyla, gerekliyatrmn yarsn sbvansiyon olarak salamfltr.2006 mali ylnn sonunda, yaklaflk 350.000konutta toplam kurulu g 1,277 MWaulaflmfltr. Ancak, son yllarda gerekli donanmmaliyeti azald iin sbvansiyona gerekkalmamfltr. Ve evlerde de gnefl kaynakl enerji

    kullanm giderek yaylmaktadr.

    Japon hkmeti tarafndan, Temel EnerjiPlannn 2007den itibaren gelecek 10 ylkapsamas ngrld. Bu plann ana direkleriafladaki maddelerden oluflmaktadr;

    fosil yaktlarn sabit arzn savunan diplomasikaynaklarna karfl politikalar,

    enerji koruma stratejilerinin artrlmas vekresel iklim deiflikliini engelleyecek

    uluslararas ereve alflmalarnnoluflturulmas,

    teknolojik yeterliliin glendirilmesi.

    Japonya'da gnefl enerjisinin elektrikretimindeki pay, flimdilik sadece % 0,1dzeyindedir; fakat 2030 ylnda bu pay % 10'ubulacaktr. Gnefl enerjisinden retilen elektriinmaliyetinin nmzdeki 5 yl iinde dier enerjikaynaklarndan elde edilen elektrikle rekabetedebilecek dzeye gelmesi beklenmektedir.

    RPS (Yenilenebilir Portfolyo Standartlar)Kanunlar, datm flirketleri tarafndan da yenienerjinin kullanlmasn zorunlu klmak iin,hkmet tarafndan tekrar gzden geirildi ve2011-2014 yllar aras iin yeni hedeflerbelirlendi. Son hedef, yllk toplam 950 milyonkWhlik bir artflla 2014 sonunda 16 milyonkWhlik toplam kurulu gce ulaflmak olarak

    Gnefl Enerjisine Girifl

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    31/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi30

    Gnefl Enerjisine Girifl

    Avrupa Birlii lkeleri, 2020 nihai hedefinibelirledi: Varolan toplam enerjideki pay% 8,5 olan yenilenebilir enerjinin payn,

    2020 tarihine kadar % 20ye ykseltmek. Yinetoplam elektrik tketiminin yaklaflk % 35ini, sihtiyacnn % 25ini ve ulaflmn % 10unuyenilenebilir kaynaklardan salamak ana hedefler

    arasnda sralanmaktadr. Tm bu rakamlardangneflin payna dflen ise fotovoltaikler iin 52.000MW olarak belirlendi.

    Dnyada yaflanan geliflmelerin paralelindelkemizde de 2003 ylndan itibaren yenilenebilirenerji alannda eflitli yasal dzenlemeler yaplmayabaflland. 10 Mays 2005 tarihinde kabul edilen

    Yenilenebilir Enerji veTrkiyedeki Yasal Dzenlemeler

    Hat kayplarnda ve kaaklarda dnya ortalamas % 5,5-6 iken, bizde bu oran % 23tr. Yani 4 kat fazla!

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    32/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 31

    sektr temsilcilerinin katld toplantlarda en sonrakamn 25 Euro Cent/kWh olaca konusundabilgilendirme demeci vermifltir.

    Gerek ya da tzel kifliler tarafndan sadece kendienerjisini karfllamak amacyla kurulmufl ve en fazla1000 kWlk kurulu gce sahip tesislerin kesinprojesi, planlamas, master plan, n incelemesiveya ilk etd DS veya EE tarafndan hazrlanmflise bu projeler iin hizmet bedeli alnmamaktadr.Yasada, gnefl pilleri ve odaklaycl nitelerkullanan elektrik retim sistemleri kapsamndakiArGe ve imalat yatrmlarnn bu kapsama girdii

    belirtilmektedir.

    31 Aralk 2012 tarihine kadar devreye girecek butesislerden, ulaflm yollarndan ve flebeke balantnoktasna kadar olan enerji nakil hatlarndan,yatrm ve iflletme dnemlerinin ilk on ylnda izin,kira, irtifak hakk ve kullanma izni bedellerine% 85 indirim uygulanmaktadr.

    Son birka ylda yaflanan geliflmeler yasa ile

    desteklenirken EPDK tarafndan Mays 2007tarihinde hazrlanan ve yatrmclara yol gstericinitelik taflyan Yatrmcnn El Kitab raporundayer alan destekler ise;

    Yerli doal kaynaklar ile yenilenebilir enerjikaynaklarna dayal retim tesisi kurmak zerelisans baflvurusunda bulunan tzel kiflilerden,lisans alma bedelinin % 1i dflnda kalan tutartahsil edilmemektedir.

    Yerli doal kaynaklar ile yenilenebilir enerji

    kaynaklarna dayal retim tesisleri iin tesisintamamlanma tarihinden itibaren ilk sekiz ylsresince yllk lisans bedeli alnmamaktadr.

    Yerli doal kaynaklar ile yenilenebilir enerjikaynaklarna dayal retim tesislerine, TEAfive/veya datm lisans sahibi tzel kiflilertarafndan, sisteme balant yaplmasndancelik tannmaktadr.

    Perakende satfl lisans sahibi tzel kifliler,

    5 nkleer santral en az 25 milyar dolara mal olacak ve tm tketimimizin ancak % 3n karfllayacak. % 20 kayb dflerseniz geriye yalnzca % 2,4 kalr.

    Yenilenebilir Enerji Kaynaklarnn Elektrik Enerjisiretimi Amal Kullanmna liflkin 5346 saylkanun, kimi evreler tarafndan birok Avrupa vednya lkesinde uygulanan teflviklere gre yetersizbulunsa da bu alana ilgi duyan yatrmc vereticilere eflitli teflvikler sunmaktadr. Bu kanunmetninin tamam 18 Mays 2005 tarihindeyaynlanan 25819 sayl Resmi Gazetedenulafllabilir.

    Gerek uluslararas birtakm szleflmeler nedeniylegerekse geleneksel enerji kaynann azalmas veters orantl olarak enerji ihtiyacnn artmas

    nedeniyle bu alanda ok hzl geliflmeleryaflanmaktadr. Bu yasann yatrmcya ve reticiyesalad avantajlar aflada sralanmaktadr.Fakat yaflanan hzl geliflmeler nedeniyle yasaldzenlemeler srekli olarak gncellenmektedir.

    5346 Sayl Yenilenebilir Enerji Yasas bu alandayer alacak gerek ya da tzel kiflilere yatrmdestei salamakta ve devlet tarafndan satnalnan elektrikte yenilenebilir enerji kaynaklarndan

    retim yapan kiflilere ncelik tanmaktadr. Fakattm bu avantajlara sahip olmak iin kurumlarn yada kiflilerin EPDK tarafndan verilecek olanYenilenebilir Enerji Kaynak Belgesine (YEK) sahipolmalar gerekmektedir. Bu belge, iflletmede10 yln tamamlamamfl tzel kiflilerden, EPDKtarafndan belirlenen elektrik toptan satfl fiyatzerinden saptanan bir fiyatla elektrik satn almnsalamaktadr.

    Varolan yasa ile bu fiyat 5-5.5 Euro Cent/kWh

    karfll Trk Liras olarak belirlenmekte fakatserbest piyasada 5.5 Euro Cent/kWh snrnnzerinde satfl imkn bulan lisans sahibinin de buolanaktan yararlanabilecei ngrlmektedir.

    Kasm 2008 tarihinde dzenlenen yeni kanunteklifi ile yrrlkte olan yasada yer alan fiyatlarndaha da artrlmas ngrlmektedir. rnein,Bakanlk yetkilileri sivil toplum rgtlerinin ve

    Gnefl Enerjisine Girifl

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    33/147

    kaynaklarna dayal, kurulu gc azami befl yzkilovatlk retim tesisi ile mikro kojenerasyon tesisikuran gerek ve tzel kifliler, lisans alma ve flirketkurma ykmllnden muaftr. Bu tzel kiflilerinihtiyalarnn zerinde rettikleri elektrik enerjisininsisteme verilmesi halinde uygulanacak teknik vemali usl ve esaslar Kurum tarafndan kartlacakbir ynetmelikle belirlenir." cmleleri yeralmaktadr. Her ne kadar bu kanun maddesinde,gerek kifliler de kapsamda grnyorsa da,uygulama iin hazrlanmakta olan ynetmelikyalnzca tzel kiflileri kapsayacak gibigrnmektedir. Bu noktada kanun maddesindeki

    ifadelerde flyle bir karflklk olduu sylenebilir;tzel kifliler iin dzenlenecek kurallar gerekkiflileri de kapsayacak m, ya da gerek kifliler iinayr teknik ve mali duzenlemeler yaplacak m veyayaplmayacak m konular bizim yorumlarmzagre ok ak deildir. Bu hususun zellikleakla kavuflmas ve bireysel kullanmla ilgiligerekli dzenlemelerin mmkn olan en ksazamanda yaplmas gereklidir.

    TemizDnya Ekoloji Dernei olarak yenilenebilirenerji kaynaklarnn yaygn ve verimli kullanm, bukonudaki istihdam olanaklarnn artrlmas veGnefl Enerjisi sektrnn geliflimi iin ilgiliyasann belirtilen noktalarda revize edilmesigerektiini hatrlatrz.

    *Sektrde yaflanan son hareketler, geerli yasalar ve teflvikler zetlenmeye alfllmfltr. Daha gncel bilgiler iin www.enerji.gov.tr, www.epdk.org.tr adreslerini ziyaret ediniz.

    serbest olmayan tketicilere satfl amacylayaplan elektrik enerjisi almlarnda, yenilenebilirenerji kaynaklarna dayal bir retim tesisinderetilen elektrik enerjisi satfl fiyat, TEDAfinsatfl fiyatndan dflk veya eflit olduu ve dahaucuz baflka bir tedarik kayna bulunmadtakdirde, ncelikli olarak, sz konusuyenilenebilir enerji kaynaklarna dayal retimtesisinde retilen elektrik enerjisini satn almaklaykml klnmfltr.

    fleklinde sralanmaktadr.

    Dnya ve AB lkeleri karfllafltrmalar ve lkemiz

    standartlar gerei birok sivil toplum rgtnn debelirttii gibi madde 6(c)ye gre satn alnacakelektrik enerjisi iin uygulanacak fiyat; her yl iinEPDKnn belirledii bir nceki yla ait TrkiyeOrtalama Elektrik Toptan Satfl Fiyatdr. Biz,TemizDnya Ekoloji Dernei olarak, gneflenerjisinde 5 kWa kadar olan bireysel kullanm iinbu fiyatn 20 senelik alm garantisi ile en az 0,25Euro Cent/ kWh olmas gerektiine inanyoruz.

    fiu an gnefl panellerinin lkeye giriflinde denenKDV tutar hala % 18dir. Temiz enerji retimininyaygnlaflmas iin atlabilecek en somut adm, buorann % 1e dflrlmesi ile gerekleflir.

    9/7/2008 tarihli Resmi Gazetede yaynlanan 5784sayl Kanun 3. maddesinde Yenilenebilir enerji

    TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi32

    Gnefl Enerjisine Girifl

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    34/147

    Fotovoltaikler

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    35/147

    Gnefl hcrelerinin kullanld ilk uygulama Amerikan Vanguard uydusudur.TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi34

    Fotovoltaikler

    Fotovoltaik hcre ya da gnefl hcreleri,gnefl fln dorudan elektrik enerjisineeviren ve bu srete silikon, galyum

    arsenit, kadmiyum tellrid ya da bakr indiyumdiselenid gibi yar iletkenleri kullanan aygtlardr.

    Genelde, yzeyleri kare, dikdrtgen veya dairefleklinde biimlendirilen gnefl hcrelerinin alanlar100 / 156 / 243 cm2 civarnda, kalnlklar ise 0,2-0,4 mm arasndadr.

    En yaygn olan, kristal silikon yapl gneflhcresidir ve gnmzde gnefl hcrelerinin% 99u temelde silikondan yaplmfltr. Silikon,oksijenden sonra dnyamzda en ok bulunan

    2. elementtir. Aslnda silikon, kimyasal elementformunda deil, toprakta silikatlar halinde ve en

    yaygn bileflii SiO2 olarak bulunur. Ayrca, kuartzve ametist benzeri mineral eflitlerinde de silikonvardr.

    Gnefl hcrelerinin alflma prensibini kristal silikonhcreyi ele alarak ksaca flyle zetleyebiliriz. Herbir silikon atomu, en dfl tabakasnda 4 deerlikelektrona sahiptir ve komflu atomlarn deerlikelektronlaryla ba kurup dfl tabakay 8 elektronatamamlayarak soy gaz dzenine geer. Gneflten

    gelen flk ya da snn etkisiyle bu badan birelektron kopabilir ve serbest olarak dolaflarakkristal rgde bir boflluk yaratr. Bu durum, tekbaflna enerji yaratmak iin yeterli deildir amasilikona bir tarafta bor, dier tarafta da fosforeklendiinde yani katklama yapldnda,baktnz yne gre, ya elektron fazlal ya da

    Fotovoltaik Hcre Nedir?

    Gnefl Ifl

    Fotonlar

    Elektron akfl

    Boflluk akfl

    Yk

    N tipi silikonAkm

    Balant

    P tipi silikon

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    36/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 35Gnefl hcresinin temel ifllevi radyoaktif enerjiyi elektrik enerjisine dnfltrmektir.

    Fotovoltaikler

    elektron eksiklii meydana gelecektir. Elektronikleilgili olanlarn transistrlerden de aflina olduklar budurum, P ve N tabakalar ile gsterilir. Gnefl flhcreye dfltnde, protonlar fazla elektronlardan

    kurtulmaya alflacak ve yonga plakasnn ikiyannda boflluklar doldurmak isteyen elektronfazlalklar bir gerilim yaratacaktr. Silikon hcredebu gerilim fark, yarm volttan biraz daha azdr.Yongann iki ucuna metalik balant noktalareklenir. Bu noktalara dahili bir devre balandndaelektronlar silikonun iinde hareket etmektensemetal iletkenleri takip ederek devrede yol almaytercih edecektir. Bylece, kapal bir devre ve budevreden geen akm sz konusu olur.

    Gnefl hcreleri, elektron pompas gibi alflr veenerji depolama yetenekleri yoktur. Akm miktarnartrmak iin ya daha byk ve verimli hcrelerkullanabiliriz ya da hcreleri daha fazla gn flnamaruz brakabiliriz. Yine de bir hcreninbyklnn, veriminin ve gnefl flna nekadar toleransl olabileceinin pratik snrlar vardr.

    Gnefl hcreleri, yaplarna bal olarak % 5 ile

    1- Negatif elektrot

    2- Pozitif elektrot

    3- n tipi silikon4- p tipi silikon

    5- Snr tabakas

    Gnefl Hcresinin Yaps

    % 20 arasnda bir verimle gnefl enerjisini elektrikenerjisine evirebilir.

    Sonuta, 0.5 Voltluk hcreler pratikte ok ifleyaramayacandan, daha fazla gerilim elde etmekiin hcreleri seri balayarak fotovoltaik modlleriya da gnefl panellerini olufltururuz. lk olarak,36 gnefl hcresinin seri balanmasndan oluflmuflve 17-18 Volt civarnda gerilim reten paneller,endstri standard olarak ortaya kmflsa da,gnmzde 72 hcreli 24 Volt salayan dahabyk paneller ve sistemler de kabul grmektedir.Bu paneller, n yznde temperli cam ile arka

    yznde koruyucu ve suya dayankl bir malze-meyle kaplanmfltr. Kfleler ve balant noktalarda tm hava koflullarna dayanacak flekildeyaltlmfl ve szdrmazlk salanmfltr.

    Gnefl enerjisini kullanan pek ok uygulamada tekbir panel yeterli olmayacaktr. Bu yzden,amacmza ve gerilim/akm gereksinimine balolarak birka panel, seri veya paralel balanarakbir panel dizisi oluflturulur. Bir dizi, birka tane

    panelden oluflabilecei gibi binlerce hektarlk alanda kaplayabilir.

    Sonraki blmlerde hem gnefl hcresinin tarihinihem de farkl tiplerdeki hcrelerle ilgili bilgileribulabilirsiniz.

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    37/147

    Baz Hcre reticileri: Al-Afandi, BP Solar, Deutsche Cell, Ersol, Eurosolar, GPV, Kwazar JSC, Kyocera, Ever Q, Evergreen Solar, Sunways, Unisolar.TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi36

    Fotovoltaikler

    Fotovoltaik etkiyi ilk keflfeden, 1839 ylnda,

    19 yaflndaki Fransz Fiziki Edmund

    Bacquereldir. 1876 ylnda, William Grylls

    Adams ve rencisi Richard Evans Day, selenyum

    gibi kat bir maddenin fla tutulduunda elektrik

    rettiini grmfllerdi. Fakat, selenyum gnefl

    hcreleri 5 Watt/m2 enerji rettikleri iin yalnzca

    % 0,5 verime sahipti. 1883 ylnda ise, Amerikal

    Charles Fritts, selenyum maddesini altn ile kapla-yarak %1 verimli ilk gnefl hcresini imal etti. Bu

    icad daha sonra kameralarda flk sensr olarak

    kullanld. Albert Einstein ise, fln doas ve

    fotoelektrik etkiyi alflt mekanizma teoremleri

    ile bu alflmalar ilerleterek, 1905 ylnda Nobel

    dlne layk grld. Bu dnemde, yksek

    maliyetleri ve dflk verimlilikleri yznden pek

    kullanlmayan fotovoltaik hcreler, daha sonra Bell

    Laboratuvarlarnn 1930lu yllarda Russell Ohl

    tarafndan US2402662 numaral Ifla duyarl alet

    ad altndaki patent baflvurusunun ardndanpiyasaya girdi.

    Fotovoltaiklerin asl keflfi, 1950lerin baflnda Bell

    Laboratuvarlarnda transistr teknolojisinin yan

    rn olarak bafllad. Daryl Chapinin

    nderliindeki arafltrma ekibi, Bell telefonlarnn

    cra kflelerde alflabilmesi iin, kurak ve nemli

    koflullarda ok gvenilir olmayan kuru ak

    teknolojilerinden farkl yntemler ararken rzgr

    ve termoelektrik g kaynaklarn ele ald. Kendiside bir gnefl enerjisi fanatii olan Chapin, II.

    Dnya Savafl sonrasnda yakt skntsna bal

    olarak geliflen pasif gnefl tasarmlarna olan

    ilgisinden, fotovoltaik fikrinin incelenmesini nerdi.

    alflmalarn verim sorunlar yznden sonlanmas

    olas iken Chapinin ifl arkadafllarndan Calvin Fuller

    ve Gerald Phearson, silikonun kristal matriksine

    galyumdan katklar yaparak ve sonra da galyumca

    zengin bu matriksi scak lityum banyosunadaldrarak iyi bir elektrik iletkeni olabileceini

    keflfetti. Bunun zerine Chapin, selenyumdan

    5 kat daha verimli silikon gnefl hcresini retme

    konusunda cesaretlendi. Her ne kadar teoride,

    gnefl hcresinin tuttuu gnefl enerjisinin

    % 25ini elektrie evirebileceini hesapladysa da

    hedefiyle ilgili daha ulafllabilir bir oran olan

    % 6da karar kld.

    Fotovoltaiklerin Tarihesi

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    38/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 37Baz Hcre reticileri: Maharishi, Mitsubishi, Motech, Photovoltech, Photowatt, Q-Cells, Sharp, RWE Schott Solar, Sanyo, Shell, Solartec,Solterra, Suntech.

    Fotovoltaikler

    cmlesiyle duyurdu. flte gnefl devrimi byle

    bafllad.

    1950lerin sonlarna doru fotovoltaik

    teknolojisinin yeryznde ilk kullanld alan,

    krsal iletiflim sistemleriydi. 1958lerden beri ise

    neredeyse her uydu sisteminde ve uzay aracnda

    g retimi iin fotovoltaikler kullanlmaktadr.

    Gnmzde, Uluslararas Uzay stasyonu ve Mars

    Explorer ile Phoenix Mars Arac, uzay deneylerinin

    srebilmesi iin gerekli elektrii salayan

    fotovoltaiklerden elde ettikleri gce bamldr.

    1970lerde yaflanan petrol krizi ve Arap

    petrolne konulan ambargo, zellikle Amerikada

    fotovoltaikleri ok nemli bir konuma ykseltti. lk

    kullanlmaya bafllanlmasndan bu yana, yllardr

    sren alflmalar fotovoltaiklerin retiminde

    yenilikleri ve rnlerde teknolojik geliflmeleri

    beraberinde getirdi. Bunun da en iyi yansmas,

    gnefl sistemlerinin Watt baflna maliyetinin

    durmadan dflmesiydi. Dnya apnda gittike

    arpc bir biimde artan enerji maliyetlerine veevreye dair kayglara karfllk, fotovoltaik

    sistemlerin hem retimi hem de kullanm hzla

    artmaktadr. Tahminlere gre, hem fotovoltaik

    gnefl uygulamalar hem de dier yenilenebilir

    enerji kaynaklarnn kullanm artarak, enerji retim

    ve tketiminin byk bir orann oluflturacaktr.

    Bu alflmalar srerken RCA laboratuvarlarndan

    atom pilinin bulunduu keflfi haberi geldiinde,

    gnefl ekibi herhangi bir yar iletkenin temeli olan

    p-n balantlar iin en uygun yeri aryordu. p-n

    balants hcrenin zerinde olunca iletkenliin

    arttn farkeden ekip, bu balantnn kalc olarak

    sabitlendii maddelerle deneylerine devam etti.

    Silikona arsenik ekleyip ok ince bir bor tabakas

    ile kaplaynca istenilen balant saland ve

    % 6lk verime ulaflld.

    1954n Nisan aynda, bu geliflme halka

    duyurulduunda bir gazeteci flyle yazmflt:

    Birbirine elektriksel olarak bal Bell gneflhcreleri metrekare baflna 42 Watt g

    retti. Oysa RCA flirketinin bulduu atom pili

    ancak 1 Wattn milyonda biri kadar enerji salad.

    New York Times ise bu haberi, nsanolunun en

    ok istedii hayallerden biri gerekleflti. Gneflin

    sonsuz enerjisini uygarlk iin kullanmaya baflladk.

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    39/147

    Fotovoltaik sistemlerin tesisindeki artflta, % 44 ile Japonya birinci, AB lkeleri zellikle Almanya yllk % 43 artflla ikinci sradadr.TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi38

    Fotovoltaikler

    Kristal Silikon Hcreler:

    Kristal silikon hcrelerin en nemli ana

    maddesi silisyumdur. Silisyum, oksijenden

    sonra en bol bulunan element olmasna

    ramen, saf kimyasal madde formunda bulunmaz

    ve silisyumun silikondioksit bilefliinden yksek

    scaklklar gerektiren proseslerle ayrlmas gerekir.

    Oluflan metalrjik silikonun safl, elektronikuygulamalar iin yine yeterli olmadndan kimyasal

    bir proses yardmyla safl artrlr ve istenen safla

    ulaflldnda bu yksek kalitedeki silikon, gnefl

    hcreleri retiminde kullanlr.

    Monokristal HcrelerEn eski ve en pahal retim tekniini iermesine

    ramen, varolan hcreler arasnda ticari olarak en

    verimlileridir. Modllerde verim, gneflten kabloya

    yaklaflk olarak ortalama % 15 ile % 18

    arasndadr. Laboratuvar koflullarnda % 22lik

    hcre verimlerine ulafllmfl olsa da bunlar ticari

    olarak kullanmda ekonomik olmayan deiflik

    bileflenlerin kullanld hcrelerdir.

    Yeryzndeki uygulamalara uygun monokristal

    Hcre Yapm Yntemleri

    Hcre Tipi

    nce film hcrelerKristal silikon hcreler

    Monokristal yapl

    Polikristal POWER hcreleri

    Polikristal bant hcreleri (EFG,string ribbon, dentriticweb)

    Polikristal ince filmhcreler (Apex)

    Polikristal yapl fiekilsiz silikon Kadmiyum TellridHcreler CdTe

    Mikrokristal vemikromorf

    DSSCBoyal hcreler

    Bakr-ndiyumdiselenid CIS

    Monokristal Hcreler

    Gnefl Hcreleri Tipleri

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    40/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 39Japonyada 1990 ylndan bafllayarak, yllk % 43 artflla 2010 ylna kadar 4820 MWe fotovoltaik sistemi kurulmufl olacaktr.

    Fotovoltaikler

    plakalar dilimlenir. Monokristale kyasla elektrie

    dnfltrme verimlilii az miktarda dfler, fakat

    retim metodundaki hassasiyet azald iin

    maliyetler de dflktr. Modl verimlilii, gneflten

    kabloya % 13 ile % 16 arasndadr. Kristallerin

    bykl yaklaflk 1 cmdir ve koyu mavi yzeyde

    aka grlebilirler. Katklama ve montaj yukarda

    akland biimdedir.

    Polikristal hcrelerin yaplar ok kristallidir ve fln

    yansmasnda bu kristaller rahatlkla grlebilir.

    Renkleri antireflektif kaplamayla mavi iken

    kaplamasz gmfli gri tonlarndadr.

    Power Silikon HcreleriBu hcreler, ingot dkm sonucu retilmifl

    polikristal plakalardan yaplr. Bunun yan sra,

    mekanik flekillendirme ifllemlerinden de geerler.

    Silikon plakalarn n ve arka yzne, hzla dnen

    bir freze ba yardmyla minik ukurlar ifllenir.

    fllenmifl bu paralar dik al bir flekilde yerlefltirilir

    ve de kesiflme noktalarnda kk boflluklar

    oluflturulur. Bu boflluklar, hcrenin geirgenliini

    salar. Bu geirgenlik, boflluklarn byklnebal olarak % 0 ile % 30 arasnda deiflir.

    Verimlilik, % 10 orannda geirgen bir hcrede

    yine % 10 civarndadr. fiekilleri 100 mm x 100

    mm boyutunda karedir. Renkleri polikristal

    hcrelerle ayndr.

    silikon retiminde, potada ekme metodu olan,

    Czochralski metodu gelifltirilmifltir. Bu metotla,

    0,3 m apnda tek kristalli ve birka metre

    boyunda silindirler oluflturulabilir. Bu silindir saf

    kristaller sekizgen bir flekilde pahlanr ve 0,3 mm

    kalnlnda dilimlenir, yani silikon plakalar kesilir.

    Bu plakalar, halihazrda p katkldr ve n tabakas

    da fosfor difzyonuyla oluflturulur. Arka kontaklar

    da balandktan sonra plakalarn elektrik yollar

    oluflur ve n yzey de antireflektif yzeyle

    kaplannca hcrelerin retimi tamamlanmfl olur.

    Bu metot, transistrler ve entegre devrelerin

    retiminde de kullanld iin geliflmifl, verimli ve

    temiz bir retim metodudur.

    Monokristallerin yaplar homojendir ve renkleri

    karakteristik olarak koyu maviden siyaha doru

    deiflir. Pahlama miktarna bal olarak yuvarlak,

    karemsi ya da kare fleklinde olabilirler. Daire olan

    hcreler retimlerinde az kayp sz konusu

    olduundan ucuz olmalarna karfln kullanm

    alannda yarattklar kayp yznden standart

    panellerde tercih edilmezler.

    Polikristal HcrelerBu teknikte, saf erimifl silikon, silindir ya da blok

    fleklinde kalba dklr. Sonra, soutulan 400 mm

    x 400 mm boyutlarnda ve 300 mm

    uzunluundaki bu oklu kristal yapdaki bloktan,

    Polikristal Hcreler

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    41/147

    Polikristal yapl String Ribbon SilikonHcrelerVerimlilikleri % 12 olan dikdrtgen formda ve

    ortalama 0,3 mm kalnlndaki bu hcreler,

    EFGlere benzeyen yapsyla mavi ya da gmfli

    gri renge sahiptir.

    Monokristal yapl DendriticWeb SilikonHcrelerVerimlilikleri % 13 olan ve dikdrtgen formda

    0,13 mm kalnlndaki hcrelerin yaplar,

    monokristal silikon hcreler gibi homojendir.

    Aslnda yaplar, ift kristallidir.

    Polikristal yapl Apex HcrelerApex hcreler, ince film teknolojisinin seri retime

    hazr kristal silikon iin yaplmfl ilk uygulamalardr.

    Silikon ieren iletken bir seramik substrat, kaln

    silikon plakasnn yerine geer ve seri bir prosesle

    0,03-0,1 mm kalnlkta ince bir polikristal yapl

    silikon filmle kaplanr. Bu metotla, zellikleri

    bakmndan geleneksel polikristal hcrelere

    benzeyen ama daha byk lekli gnefl hcreleri

    retilir. Bu metot sayesinde, yksek kalitedeki yar

    iletkenlerin retimi iin daha dflk scaklklarnyeterli olmas ve retimin daha hzl gerekleflmesi

    maliyet avantajlar salamaktadr.

    Bu hcrelerin verimlilikleri % 9,5 civarndadr.

    Hcreler 208 mm x 208 mm boyutunda, kare

    biiminde ve kk kristallere sahip polikristal bir

    yapdadr.

    nce Film Hcreler

    1990lardan itibaren gnefl hcresi retimindeince film teknolojilerinin geliflimi ok nemli rol

    oynamfltr. Bu teknolojide, ounlukla cam olan

    bir substratn zerine, fotoaktif yar iletkenler ince

    tabakalar halinde uygulanr. Kullanlan metotlar

    elektrolitik banyo ve katot tonlanmas gibi

    kimyasal prosesleri iermektedir. Yar iletken

    malzemeler olarak genelde flekilsiz silikon, bakr

    indiyum diselenid (CIS) ve kadmiyum tellrid

    Ribbon Drawn (fierit ekme) Silikon HcrelerGeleneksel hcre retim metotlarnda neredeyse

    hammaddenin yars kesme ifllemleri srasndakayba urar. Bu kayb nlemek ve kullanm

    artrmak iin farkl flerit ekme ifllemleri

    gelifltirilmifltir. Bu ifllemler, erimifl silikondan

    dorudan folyolarn retilmesini salar. Bu

    folyolar, istenen plaka kalnlna sahiptir ve

    yalnzca flerit paralara ayrlmas iin lazerle

    kesilirler. Bu teknikle daha az enerji ve malzeme

    harcanr. Ayrca, ingot dkm ya da kristal ekme

    proseslerinden maliyet bakmndan ok daha

    hesapldr. Seri ve ticari retim iin afladaki teknoloji gelifltirilmifltir.

    Polikristal yapl EPG Silikon HcrelerVerimlilikleri % 14 olan ve dikdrtgen ya da

    kare yapl ortalama 0,28 mm kalnlndaki bu

    hcreler Edge-defined Film-fed Growth (EPG)

    adl bir ifllem sonucunda retilir. Renkleri

    mavidir.

    Dnyada hibir endstri yok ki, rnne 25 yl garanti versin. Ne otomotiv sanayi ne de bilgisayar teknolojileri, bu iddial sorumluluu stlenmez.TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi40

    Fotovoltaikler

    Anti Reflektif Uygulanmfl Hcreler

  • 7/30/2019 Gne Rehberi - 2008

    42/147TemizDnya Rehberi Gnefl Enerjisi 41Gnefl panellerinin verimli alflma mrleri 20-25 yl arasndadr.

    Fotovoltaikler

    ve indiyum kalay oksit (ITO)tir.

    nce film hcrelerin greceli dflk verimliliklerine

    ramen enerji randman baz koflullarda kesinlikledikkate deerdir. Yaynk ve az flk koflullarnda,

    ayrca yksek scaklklarda performanslar dier

    hcrelere gre daha iyidir. Bulutlu ve kapal

    havalarda da enerji retimine devam ederler. nce

    uzun fleritler halindeki hcre flekilleri yznden

    glgelenmeye karfl daha az hassasiyet

    gsterirler.

    fiekilsiz (Amorf) Silikon Hcreler

    fiekilsiz silikon, dzenli bir kristal yap oluflturmakyerine dzensiz bir a oluflturur. Sonu olarak,

    doyma noktasna kadar hidrojen tutabilen ak

    balar meydana gelir. Bu hidrojene silikon, gaz

    halindeki silann (SiH4) kimyasal buhar kaplama

    (CVD, chemical vapor disposition) ifllemiyle

    plazma reaktrnde retilir. Katklama,

    ilgili maddeleri ieren gazlarn karfltrlmasyla

    gereklefltirilir.

    (CdTe) kullanlr. Bu malzemelerin yksek flk

    sourma yetenei yznden, gnefl fln

    elektrie evirmek iin teoride 0,001 mm kalnlk

    bile yeterlidir. Ayrca, bu malzemeler farkl

    atomlardan kaynakl kirlilie daha toleransldr ve

    yalnzca 200-500 C aras scaklklarda retim

    yaplabilir. Kristal silikon teknolojisiyle

    kyaslandnda, daha az kullanlan hammadde ve

    enerjiye ramen daha makineleflmifl seri retim ve

    daha fazla kt olanaklar bu teknolojiyi cazip

    klmaktadr.

    nce film hcreler, plaka boyutlaryla snrlanmaz ve

    teorik olarak substrat, istenilen boyutta kesilip yariletken malzemeyle kaplanabilir. Bununla

    birlikte, sadece eflit byklkteki hcreler,

    aralarnda seri balanabileceklerinden, asimetrik

    bir form iin elektriksel olarak verimli olan alan

    mmkn olan en byk dikdrtgen alandr. Bu

    alann dflndaki blgeler elektriksel olarak aktif

    deildir ama optik olarak aktif alandan ayrt

    edilemez