Fosil yakıt tüketimi, dünyaya ve solduğumuz oksijene çok fazla karbondioksit boşaltmakta. Bunun sonucunda küresel ısınma gibi felaketler kaçınılmaz hale geliyor. Tabii bu durumun önüne geçmek, hem sağlıklı bir şekilde enerji üretimi hem de bütçenizi kurtaracak yöntemler de yok değil. Bu yöntemler içinde en bilineni ise güneş enerjisi. Gelin birlikte güneş enerjisinden nasıl elektrik üretilir, öğrenelim.
Güneş Enerji Sistemleri
Güneş enerji sistemleri genel olarak iki farklı çalışma prensibi izlemektedir. Bu da iki farklı güneş enerji düzeneği oluşturmuştur. Termik düzenekler ve fotovoltaik düzenekler olmak üzere iki farklı güneş enerji sistemi yer almaktadır.
Termik Düzenekli Güneş Elektriği
Güneşin ışıklarını toplayabileceği alandan meydana gelen ısının, düzenek içerisinde yer alan sıvıya ulaşması sonucunda buharlaşması ve ardından buhar türbininin çalışması ile birlikte düzeneğe bağlı bulunan jeneratörlere elektrik ulaşmasıdır.
Fotovoltaik Düzenekli Güneş Elektriği
Öncelikle fotovoltaik, güneş enerjisini, elektrik enerjisine dönüştüren yarı iletken maddelere verilen genel isimdir. Hazırlanan özel bir yüzeyi güneş görecek bir bölgeye yerleştiririz. Ardından kristalin güneş hücresinde olan aşağı ki kısmı, P tipi materyallerden en az bir tanesi ile tamamen kaplanarak, yeşil aralıkları oluşturması sağlanır. Ayrıca N tipi bir yukarı tabaka da hazırlanarak fosfor ya da arsenik gibi değişken elektronlar yaratabilecek kimyasallar ile kaplanır. Fotovoltaik devre eğer gerektiği şekilde hazırlanmış ise, elektronlar devreyi hazırlanan yollardan tekrarlayacak şekilde N yoluna doğru tamamlar. Elektrik bu sayede üretilir.
Yine bu yöntem sayesinde su tanklarında biriken suyun ısınması ile birlikte evlerinizde sıcak suyu da ücretsiz kullanmanız mümkün hale gelmektedir.
Fotovoltaik Araçlar Nasıl Çalışır?
Fotovoltaik araçlar aynı zamanda güneş pilleri olarak da bilinmektedir. Bu pillerin belli bir çalışma düzeni bulunmaktadır. Bu düzeneği birlikte inceleyelim:
- Güneş ışıkları fotovoltaik aracın (güneş pilinin) üzerine gelir ve bu ışınları fotovaltaik hücreler abrsorbe eder.
- Daha önce de bahsedildiği gibi güneş pilinde çok elektrona sahip P tipi yarı iletken madde ile az elektrona sahip N tipi yarı iletken madde vardır. Güneş ışığı geldiğinde, P tipi yarı iletken maddeden elektron kopar
- Elektronlar enerji kazandıklarında N tipi yarı iletken maddeye doğru aktarım sağlarlar.
- Bu sabit ve tek yönlü elektron akışı doğru akımı oluşturur. Piller kullanıldıktan sonra P tipi yarı iletken maddeye geri dönerler
Güneş Tarlası Nedir?
Güneş panellerinin birlikte kurulmasıyla oluşturulur. Buna fotovoltaik enerji santrali veya güneş enerjisi santrali de denir. Güneş tarlaları birer yatırım kaynağı olarak da görülmektedir. Üretilen elektrik devlete satılır.
Güneş tarlası özellikleri nelerdir? Hangi arazilere uygulanabilir?
- Binanın değil de arazinin üzerine panellerinizi yerleştirip güneş enerjisinden elektrik üretmek istiyorsanız arazinizde şu noktaların olmasına dikkat edin.
- Arazi bol güneş almalı, yani güneş alma potansiyeli yüksek olmalıdır.
- Arazi güney cephesine bakmalıdır.
- Arazi elektrik trafo merkezine uzak konumlandırılmalıdır.
Güneş Enerji Sistemleri Faydalı Mı?
Güneş enerji sistemleri genel olarak yaşadığınız bölge ya da konuma göre farklılık gösterebilecek bir kazanım sağlamaktadır. Eğer siz sadece gündelik ihtiyaçlarınız için bile düşünüyorsanız bu yatırım size kısa vadede geri dönüş sağlayacaktır. Burada bahsettiğimiz hem elektrik hem de sıcak su olarak, mevcut faturalarınızın tutarlarına kıyas ile çok daya uygun faturalar getirecektir. Hem de güneş enerji sistemlerinin bilinen hiçbir zararı da yoktur. Siz de gelecek nesillere güzel bir miras bırakmak için dünyayı koruyabilirsiniz.
Güneş Enerjisinin Dezavantajları Nelerdir?
Güneş panelleri güneş en tepedeyken sunabileceği maksimum elektriği üretir. Bulutlu günlerde istenildiği kadar verim alınamayabilir. Ayrıca, şu bir gerçek ki güneş panelleri ekvatora daha yakın konumlara yerleştirildiklerinde daha verimli çalışırlar çünkü güneş o bölgelerin doğrudan üzerlerinde ve yaz aylarında Kuzey yarımkürede daha uzun tepede kalmaktadır. Güneş tarlarının çok fazla toprağa ihtiyacı olabilir.
Güneş panelleri güneş ışığını elektriğe dönüştürmede beklenildiği verimi gösteremez. Çoğu güneş paneli yaklaşık%20 verimlidir. Bu, topladığı güneş enerjisinin sadece %20’sinin elektrik enerjisine dönüştürüldüğü anlamına gelir.
Ancak bu bile sadece on yıl önce nasıl olduğuna dair büyük bir gelişme ve ufukta daha iyi haberler var. Yeni bir güneş paneli laboratuvarda %47, sahada ise yaklaşık %40 verimliliğe ulaştı. Bu, güneş enerjisi üretiminin geleceğinin çok parlak olabileceği anlamına geliyor!
Enerji kaynakları hakkında daha fazla bilgi almak isterseniz; Enerji Kaynakları Nelerdir ve Kaç Farklı Enerji Kaynağı Kullanılıyor? yazımıza mutlaka göz atın.