Gelişmekte olan ülkelerdeki hızlı nüfus artışı ve sanayileşme enerjiye olan talebin hızla artmasına sebep oluyor. Enerji, bir ülkenin ekonomik ve sosyal kalkınma potansiyelini yansıtan temel göstergelerden biridir. Enerji tüketimiyle sosyal kalkınma arasında doğrusal bir ilişki olup, ekonomik gelişme ve refah artışıyla enerji tüketiminin de arttığı tespit edildi.
Günlük yaşantının her aşamasında kullanım alanı bulan enerji; kimyasal, nükleer, mekanik, termal, jeotermal, hidrolik, güneş, rüzgâr, elektrik enerjisi gibi değişik şekillerde bulunabiliyor ve uygun yöntemlerle birbirine dönüştürülebiliyor. Enerji kaynakları, yenilenebilir ve yenilenemez enerji kaynakları olarak ikiye ayrılır. Yenilenemez enerji kaynakları, kısa bir gelecekte tükenebileceği öngörülen enerji kaynakları olup fosil kaynaklılar ve çekirdek kaynaklılar olmak üzere iki farklı şekilde sınıflandırılır. Yenilenebilir enerji kaynakları ise; oldukça uzun sayılabilecek bir gelecekte tükenmeden kalabilecek, kendisini yenileyebilen kaynakları ifade eder (Rüzgar, Güneş, Hidrolik, Biyokütle, Jeotermal, Hidrojen…).
Yenilenebilir Kaynaklar Ne Durumda?
Birçok ülke, yapılan yatırımların daha uzun vadede getirisi olması adına yenilenebilir enerji kaynakları üzerinde daha fazla duruyor, bu konuda birçok planlama yaparak destek faaliyetleri yürütüyor. Yenilenebilir enerji kaynaklarına genel olarak bakıldığında her kaynağın kendi çapında artıları ve eksileri bulunuyor. Fakat bunlar arasında en popüleri “Güneş Enerjisi” kabul edilebilir. Bunun en önemli sebeplerinden biri, daha az teknoloji ve uygun maliyetle bireysel olarak kullanılabilmesidir.
Bu yazımızda Güneş’ten elektrik üretimi teknolojisi ile birlikte, üretilen elektrik enerjisini satarak ülke ekonomisine katkıda bulunmayı ve kazanç sağlayıp sağlayamayacağımızı inceleyeceğiz.
Ülkemizde son yıllarda özellikle tarım sektöründe Güneş enerjisi ile elektrik üretiminin yaygınlaştığı ve bu yaygınlaşma ile birlikte sistemde kullanılan parça fiyatlarının daha uygun seviyelere indiği görülüyor. Yapılan küçük çaplı yatırımlar genel olarak sulama ve ev-işyeri elektrik sarfiyatlarının düşürülmesi amaçlı yapılıyor. Yaygın uygulamalar incelendiğinde, kısa vadede getirisi bulunmadığı için, zorunlu kalınmadıkça bu sistemlerin tercih edilmediği görülüyor.
Bu Durum Değiştirilemez Mi? 
Dünya çapında görülen örnekler incelendiğinde bu soruya rahatlıkla “Değiştirilebilir” diyebiliriz. Bunun için en etkin çözüm, Güneş’ten üretilen elektriğin, bireysel çapta satılabilir hale getirilmesidir. Yani az ya da çok ürettiğimiz elektrik enerjisini satabilir hale getirebilirsek, bu sistemleri daha yaygın ve ucuz hale getirebilir ve ülke ekonomisine katkıda bulunarak bireysel kazanç sağlayabiliriz. Ülkemizde güneşli bölge ve gün sayısının birçok ülkeye göre fazla olması sayesinde, bireysel güneş panel sistemlerinin yaygınlaştırılması ile ülkemiz için enerji alanında çok büyük kazançlar sağlanabilir. Elbette bu kazançlar sadece ekonomik olmayacak, çevre kirliliği üreten diğer kaynaklara yönelimi de azaltacaktır.
Bu aşamada, teknik zorlukları ve bunların çözümlerini inceleyebiliriz.
Bilindiği üzere şebeke bağımsız (off-grid) güneş paneli sistemleri temel olarak aşağıdaki parçalardan oluşur;
- Güneş panelleri (cell)
- Güç-şarj kontrol paneli
- Akü grupları
- DC/AC Inverter
Bu sistemlerde, güç-şarj kontrol paneli sayesinde, Güneş üzerinden üretilen elektrik enerjisi, o anki güç gereksinimini karşılar ve varsa üretilen fazla enerji, güneşin yeterli olmadığı zamanlarda sistemi beslemek amacıyla akülerde depolanır. Güneş panelleri veya aküler üzerinden sağlanan enerji ise DC/AC Inverter ile AC şebeke voltajına çevrilir ve kullanılır. Bu sistemi mevcut şebeke sistemine bağlamada iki kritik sorun vardır.
1) Standart DC/AC Inverter çıkışları direkt olarak şebekeye bağlanamaz. Böyle bir bağlantıda inverter çıkışı anında arızalanacaktır. Bunun çözümü, ülkemizde yaygın olmayan “GRID TIE / ON GRID” inverter kullanmaktır. Bu cihazlar, temel sistemde bulunan güç-şarj kontrol panelinin görevini yapmakla birlikte, 50-60Hz lik şebeke frekansına senkron bir şekilde enerjiyi şebekeye bağlar. Senkronizasyon birimi sayesinde, üretilen elektrik enerjisi şebekeye sorunsuz bir şekilde bağlanmış olur. Sistem akülü ya da aküsüz olarak kurulabilir. Akü ile oluşturulan sistemler “Hybrid” olarak adlandırılır.
2) Solar sistemin şebekeyi beslediği anlarda üretilen enerjinin ölçülmesi. Bu da çift yönlü (bi-directional) ölçüm yapabilen özel elektrik sayaçları ile mümkündür. Monofaze ve Trifaze olarak bulunabilen bu sayaçlar güneş enerjisi ve akü yetersizken şebekeden çekilen enerjiyi ölçmekle beraber, güneş enerjisi ve akü gücünün yeterli olduğu durumlarda şebekeye verilen ters enerjiyi de ölçer. Alım-satım birim fiyatlarının aynı olduğu kabul edilirse, bir nevi mevcut elektrik sayaçlarımızın ters çalışması ve kWh cinsinden ölçülen değerin artmak yerine azalması gibi düşünülebilir. Pratikte bu ölçümler ayrı ayrı kayıt altına alınır. Bu sayede üretilen enerji satılabilir hale gelir.
Ülkemizde kullanılan sayaçlar henüz bu özellikte olmamakla birlikte, çift yönlü sayaç kullanımı yasal olarak mümkün değildir. Bu konuda alt yapı ve yasal değişiklikler için çalışmaların sürdürüldüğünü biliyoruz. Yapısal uygunlaştırma ve yasal düzenlemeler sonrası bu konu da çözüme ulaşacaktır.
Güneş enerjisi potansiyeli az olmasına rağmen, güneş panelleri dahil her türlü yenilenebilen enerjinin değerlendirilmesi yönünde gerekli teşvikleri ve çift yönlü sayaç kullanımı konusunda yasal düzenlemeleri yapan ülkeler arasında Almanya örnek teşkil ediyor.
Peki Bizde Durum Ne?
Daha önce de değindiğimiz gibi Türkiye, coğrafi konumu sebebiyle sahip olduğu güneş enerjisi potansiyeli açısından birçok ülkeye göre avantajlı konumdadır. Ülkemizde ortalama yıllık toplam güneşlenme süresi metrekarede 2640 saat (günlük toplam 7.2 saat), ortalama toplam ışınım şiddeti metrekarede yılda 1311 kWh (günlük ortalama 3.6 kWh) olarak tespit edilmiştir. Türkiye 110 gün gibi yüksek bir güneş enerjisi potansiyeline sahiptir ve gerekli yatırımların yapılması halinde Türkiye, günde birim metrekaresinden 1100 kWh’lik güneş enerjisi üretebilir. Buna rağmen günümüzde güneş enerjisi, Türkiye’de birincil enerji üretiminin kaynaklar bazındaki dağılımında %1-2 gibi çok düşük bir paya sahiptir.
Gerekli altyapı çalışmaları ve yasal düzenlemeler sonrasında bireysel enerji üretiminin hızlı bir ivme ile artması, buna paralel olarak sistem parçalarının ucuzlaması muhtemel gözüküyor. Bu bilgiler ışığında, “Her eve bir enerji santrali” sloganının, mümkün olan en üst düzeyde gerçekleştirilmesinin yarınlara büyük katkıları olacağı açıktır.
Konu hakkındaki görüşlerinizi alt kısımdaki yorum alanından bizlerle paylaşabilirsiniz.
Bu yazıyı okuyanlar bunları da okudu;
Dünyanı Değiştirecek 10 İnovasyon
Akıllı Ev Sistemleri ve Uygulamaları ile Neler Yapılabilir?
Li-Fi Nedir, Yoksa Wi-Fi’ın Yerini mi Alacak?
