Güneş panellerinin ötesi..

1. Güneş Panelleri

Güneş enerjisi denilince birçok kişinin aklına fotovoltaik piller gelir. Fotovoltaik piller, "fotoelektrik etki"prensibi ile çalışan yarı-iletken elemanlardır. Bu pillerin bir araya gelmesi ile fotovoltaik paneller elde edilir.

Fotovoltaik teknoloji; 1839'da Fransız fizikçi Alexander Edmond Becquerel'in ilk çalışmalarından bu yana oldukça fazla yol kat etmiştir. Becquerel'den yaklaşık 100 yıl sonra, 1941'de ilk ticari silikon mikrokristalin fotovoltaik pil geliştirilmiştir. Bu tarihten sonra malzeme ve üretim teknolojilerindeki gelişmeler sayesinde daha ince, daha sağlam ve daha verimli ürünlerin üretilebilmesine olanak sağlanmıştır.

Günümüzde, yüzlerce megawatt'lık dev güneş paneli tarlaları üretilebilmektedir. Ancak güneş enerjisinden elektrik üretimi sadece güneş panelleri ile yapılmamaktadır.

Bilgiler


Küresel Güç Üretimi: 4,8 TW


Çalışma şekli: Fotoelektrik etki


Verimlilik: %15-20

2. Parabolik Paneller

Bir dizi içbükey, parabolik panelin (içbükey aynalar benzeri) güneş ışığını bir noktaya odakladığını, bu odak noktasında bulunan ince bir tüpün içinde bulunan yağın yaklaşık 4000C'ye kadar ısındığını ve bu yağın suyu ısıtarak bir buhar türbinini döndürdüğünü düşünün. Paneller, verimliliği arttırmak için bir güneş izleme sisteminin üzerine oturtulmuş. İşte parabolik panellerin arkasındaki çalışma mantığı tam olarak bu.

Geçtiğimiz birkaç yıl içinde ortaya çıkan bu tesisler, bugün dünyanın çeşitli bölgelerinde yüzlerce megawatt güç üretmeye devam ediyor.

Bilgiler

Çalışma şekli: İç bükey paneller, güneş ışınlarını, odak noktasında bulunan ince bir tüpün içindeki sıvıya iletiyor. Isınan bu sıvı buhar türbinine doğru iletilerek hareket sağlanıyor.

Verimlilik: %15-20

3. Solar Çanaklar


Solar çanaklar, parabolik panellere benzerler ancak odak noktalarındaki çevirici sayesinde güneş ışınlarını doğrudan elektriğe çevirirler. Dünyada sadece, Stirling Energy Systems Inc. Firması tarafından kurulan tek solar çanak paneli ABD Arizona'da bulunmaktadır.

Güneş çanağı, güneş takip sistemine sahip ve odak noktasında üzerine topladığı güneş ışınlarını doğrudan elektriğe çeviren bir sisteme sahip. Odak noktasındaki çevirici hidrojen gazı ile dolu ve güneş ışınları yeterli dereceye geldiğinde gazın basıncı artarak bir silindiri çalıştırıyor ve generatöre bağlı bir motoru döndürecek enerjiyi elde ediyor. Bu sayede en verimli güneş enerjisi sistemlerinden biri elde edilmiş oluyor.

Bilgiler


Çalışma şekli: Solar çanaklar güneş ışınlarını, hidrojen gazı ile çalışan bir motora iletiyorlar. Basıncı artan gaz motoru döndürüyor ve generatör elektrik üretiyor.

Verimlilik: Yaklaşık %26. Güneş enerjisi ile elde edilen en yüksek verim, %36 ile bu sistemde elde edildi.

4. Fresnel Reflektörü


Bu tasarım, parabolik panellere benzemekle beraber bu sistem, pahalı iç bükey aynalar kullanmak yerine bir dizi yönlendirilmiş düz aynadan oluşur. Aynalar bir absorbsiyon tüpüne doğru odaklanmıştır. Bu sistem, parabolik panellere göre daha ucuz bir alternatif olarak ortaya çıkar.

Bilgiler


Çalışma: Parabolik panellerde olduğu gibi, yönlendirilmiş aynalar, bir absorbsiyon tüpünün içindeki yağı yüksek sıcaklıklara kadar ısıtırlar. Isıtılan bu yağ, suyu ısıtarak buhar türbininden hareket elde edilir.

Verimlilik: %15-20

5. Güneş Kulesi

Binlerce aynadan oluşan dev bir güneş çanağı düşünün. Heliostat adı verilen bu binlerce ayna, güneş ışığını merkezdeki dev kuleye doğru yansıtıyor. Kulenin içindeki depoda bulunan tuz eriyiği, odaklanan ve absorbe edilen güneş ışınlarını, kızgın buhar elde etmek için kullanıyor. İspanya Seville ve California ABD'de örneği bulunan bu muazzam yapı, farklı bir güneş enerjisi konsepti oluşturuyor.

Bilgiler


Çalışma şekli: Heliostat adı verilen ve yere sabitlenmiş aynalar, güneş ışığını merkezdeki dev bir kuleye odaklarlar. Kulenin tepesindeki tuz eriyiği ısıyı tutar ve suyu ısıtarak buhar elde edilir. Elde edilen bu kızgın buhar ise türbinleri döndürmekte kullanılır.

Verimlilik: %15-20

6. Solar Baca

Bu tasarım, etrafında cam bir örtü bulunan dev bir bacadan oluşmaktadır. Cam örtü içerisindeki kanallarda bulunan hava güneş tarafından ısıtılır. Dev kule ise ısıtılan ve basıncı artan sıcak hava için bir baca vazifesi görür. Bacanın içinde bulunan türbinler de havanın etkisi ile dönerek, bağlı bulunan generatörlerden elektrik elde edilir.

Bu tasarımın, elektrik üretmesinin yanında dev bir sera oluşturması gerektiği de düşünülmüş. Örtünün altında dikilecek olan tarım ürünleri ile tesisin genel veriminin yüksek olması düşünülmüş. Ancak bu sistemin, güneşten elde edilen enerjiye oranla verimi maalesef %1 civarında.

Bilgiler


Çalışması: Dev bir cam örtü sera vazifesi görür ve içindeki kanallarda dolaşan havanın güneş tarafından ısıtılmasını sağlar. Sıcak hava, merkezdeki dev bacadan yükselir ve yükselirken generatörler, döndürerek elektrik üretilir.

Verimlilik: %1 ancak aynı alan için düşünüldüğüne diğer güneş enerjisi tesislerinden daha ucuza kuruluyor.

Alper COPLUGİL

Kaynak: Energy Digital