Upload
ates-ugurel
View
236
Download
0
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
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