Güneş Enerjisi Santrali Hakkında Bilmeniz Gerekenler
Güneş enerjisi santrali dünyaya gelen güneş ışınlarından yararlanmak amacıyla oluşturulur. Kurulan sistemin verimliliğine ve kalitesine göre %30 seviyesine kadar güneş ışınlarından elektrik enerjisi üretilebilir.
Teknik adı fotovoltaik olan güneş enerjisi, yenilebilir ve çevre dostu bir kaynaktır. Bu nedenle sıklıkla tercih edilmektedir.
Petrol fiyatlarının artması, küresel ısınma ve çevre kirliliği gibi sorunlar 1970’li yıllardan itibaren insanları farklı kaynak arayışlarına yönlendirmiştir. Bunun sonucunda ise insanlar güneş enerjisi üzerine çalışmalarını yoğunlaştırmış ve bu enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmenin peşine düşmüştür.
Güneş Enerji Santralleri Nasıl Çalışır?
Güneşten dünyaya gelen ışınlar aracılığıyla elektrik enerjisi üretilmesine güneş enerjisi adı verilmektedir. Solar enerji olarak da adlandırılan güneş enerjisinin temel çalışma mekanizması, güneş ışınlarından yararlanarak elektrik enerjisi üretimine dayanmaktadır.
Enerji yüklü parçacıklar içeren ve foton adı verilen güneş ışınları hazırlanan mekanizmadaki panellere çarpar. Bu esnada güneş panelinin yüzeyi, güneş enerjisi olarak adlandırılan parçacıklarla kaplı haldedir.
Güneş hücreleri silikondan üretilmektedir. Silikon oksijenden sonra doğada en fazla bulunan elementtir ve yarı iletkendir.
Bahsi geçen güneş hücreleri n-tipi ve p-tipi silikon olmak üzere iki katmandan oluşmaktadır. Panele çarpan fotonlar bu hücreler sayesinde elektrik enerjisi açığa çıkarmaktadır.
Güneş hücrelerine fotonlar çarptığında p – tipi silikon katmandaki elektronlara yüklenen enerji seviyesi artmakta ve yarı iletken malzemeden geçebilecek seviyeye erişmektedir.
Yarı iletken malzemeden geçtikten sonra n-tipi silikon katmanına ulaşmaktadır. Bu şekilde iki farklı silikon katman arasında güneş ışınları panel yüzeyine çarptığı sürece elektron akışı oluşmasına neden olmaktadır. Bunun sonucunda da elektrik enerjisi elde edilmektedir.
Şebeke bağlantılı (On Grid) ve şebeke bağlantısız (off grid) olmak üzere 2 farklı güneş enerjisi santrali bulunmaktadır. Bunlar:
Şebeke Bağlantılı (On Grid) Sistemler
Şebeke bağlantılı güneş sistemlerinin en belirgin özelliği, panellerde güneş enerjisinden üretilen elektrik enerjisinin depolanmadan kullanılmasıdır. Bu sistemlerde üretilen enerji üretildiği an kullanılmakta ve tüketilmeyecek kısmının da satılması prensibiyle çalışmaktadır.
Şebeke bağlantılı sistemlerde paneller tarafından üretilen elektrik enerjisi, inverterler aracılığıyla tek veya üç farklı faza dönüştürülerek alternatif akıma çevrilmektedir. Ardından çift yönlü elektrik sayacı yardımıyla şehir şebekesine aktarılmaktadır. Bundan dolayı da şebeke bağlantılı sistem olarak tanımlanmaktadır.
Şebeke bağlantılı sistemler fotovoltatik güneş paneli, toplama kutusu, inverter, şebeke bağlantı noktası ve çift yönlü elektrik sayacından oluşmaktadır.
Güneş enerjisi santrali hem binaların hem de yüksek miktarda elektriğe ihtiyacı olan sanayilerin elektrik ihtiyacının karşılanmasını sağlamaktadır.
Çalışma sisteminde bulunan otomatik düzenek, güneş panellerinde üretilen fazla elektrik enerjisinin doğrudan binaya aktarılmasına olanak tanımaktadır. Bu noktada elektrik enerjisi binaya yetersiz gelirse gereken miktardaki enerji otomatik olarak şebekeden çekilir.
On Grid sistemlerin avantajları ise şu şekilde sıralanabilir:
- Sistem elektrik ihtiyacını da fazlalığını da otomatik olarak algılar. Bundan dolayı şebekedeki elektrik dağıtımını otomatik olarak düzenler.
- Sistemin kurulum mekanizması oldukça basittir.
- Yüksek verimle çalışır.
- Sistem düzeneğinde aküye ihtiyaç yoktur. Bu da akü maliyetini ortadan kaldırır.
- Elektrik enerjisine yönelik tüm ihtiyacın karşılanması gibi bir zorunluluk yoktur. Bu da sistemin istenilen boyut ve alana uygun hale gelebileceğini ve esnek bir yapıda olduğunu gösterir.
- Şehir hatlarına yakın yerlerde ikamet eden ve evde tükettiği elektrik enerjisini azaltıp ek gelir elde etmek isteyen kişiler açısından oldukça uygun ve faydalı bir sistemdir.
Şebeke Bağlantısız (Off Grid) Sistemler
Şebekeden bağımsız şekilde aküsüz çalışan sistemlere, off grid sistem adı verilmektedir. Off grid sistem güneş paneli akü, inverter ve şarj düzenleyiciden oluşmaktadır.
Şebeke bağlantısız sistemlerdeki en önemli unsurlar akü ve şarj düzenleyici ekipmanlardır. Bu sistem aracılığıyla güneş panellerinde üretilen elektrik enerjisi, şarj düzenleyici cihaz ile kontrol edilmekte ve aküye aktarılmaktadır.
Akü elektrik enerjisini depolamakta ve inverter aracılığıyla alternatif akıma dönüştürmekte, ardından kullanıma sunmaktadır. Şebeke bağlantısız güneş enerji santrali genellikle elektriğin bulunmadığı kırsal kesimlerde, yaylalarda, dağ evlerinde ve baz istasyonlarında kullanılmaktadır.
Off Grid sistemlerin avantajları:
- Şebeke elektriğinin ulaşamadığı konumlarda elektrik enerjisi elde edilmesini sağlar.
- Elektrik şebekelerinde kullanılan trafo ve yüksek gerilim hattı gibi maliyeti yüksek parçaları sistem içerisinde barındırmaz. Bu nedenle bütçe dostudur.
- Kurulumu kolaydır ve zaman almaz.
- Yakıt maliyeti yoktur.
Güneş Enerjisi Santrali ile ilgili daha fazla bilgi edinmek için Güneş Enerjisi Kullanım Alanları Nelerdir? başlıklı makalemize de göz atabilirsiniz.