(bölüm 2)
Araştırmaya konu olmuş; ancak yaygınlaşamamış bazı ısıl Güneş enerjisi teknolojiLeri;
*Güneş havuzları: Havuza atılan tuzların yardımı ile dip tarafta sıcaklık elde edilir. Bunlar daha çok deneysel sistemler olarak kalmışlar, bir yaygınlık gösterememişlerdir.
*Güneş bacaları: Bir binanın zemininde toplanan ısı, yüksek ve dar bir bacaya yönlendiğinde, bacada kurulu türbini çalıştırır. Bu da, deneysel aşamada kalmış Güneş enerjisi türlerinden biridir.
*Su arıtma sistemleri: Bunlar da bir çeşit havuz sistemidir. Havuzun üstüne eğimli cam kapak yerleştirilir, buharlaşan su tuzdan arınarak bu kapakta yoğunlaşır.
*Temiz ve içilebilir su elde etmek: Güneşin sıcaklığı ile bazı basit materyaller bir araya getirilerek temiz su elde etmek mümkündür. Güneşin sıcaklığı ile mevcut nemin buharlaştırılması ile su elde etme yöntemidir.
Güneş pilleri;
Güneş pilleri ya da fotovoltaik piller diye anılan cihazlar, yarı iletkenlerin fotovoltaik etki özelliğini kullanarak, Güneş ışığından elektrik enerjisi üretirler. Güneş pilleri, kurulan sisteme bağlı olarak birkaç kW’tan (kilowatt) birkaç MW’a (megawatt) kadar elektrik üretebilir.
Yüksek üretim maliyetleri nedeniyle, yakın zamana kadar oldukça az kullanılmıştır. 1956’lardan bu yana uzayda uydularda, 1970’li yıllarda, elektrik hattından uzak yerlerde, yol kenarlarındaki acil telefon cihazları ya da uzaktan algılama gibi uygulamaların enerji gereksiniminin karşılanmasında kullanılmıştır. Son yıllarda, evlerde elektrik şebekesi ile birlikte çalışan sistemler de yaygınlaşmıştır.
2005 sonu itibarı ile toplam 5,300 MW olduğu zannedilen kurulu Güneş pili kapasitesinin, gelişmiş ülkelerin, Güneş pillerinin evsel amaçlı kullanımına verdiği teşvikler nedeniyle, 2006 yılında da ciddi artış göstermesi beklenmektedir. Gerek kullanımdaki artış, gerekse teknolojik gelişmeler nedeniyle Güneş pillerinin üretim maliyetinde her yıl azalış görülmektedir.
Bir Güneş pili panelinin watt başına maliyeti 1990 yılında yaklaşık 7.5 USD iken, 2005 yılında bu rakam yaklaşık 4 USD seviyesine inmiştir. Gelişmiş ülkelerin sunmuş olduğu teşvikler, Güneş pillerinin yatırım maliyetinin 5 ile 10 yıl arasında geri dönebilmesini sağlamaktadır. Evsel amaçlı kullanılan Güneş pilleri bir inverter aracılığı ile elektrik şebekesine bağlanmakta, böylece üretilen elektriğin akülerde depolanmasından tasarruf edilmektedir. 2003 yılı içerisinde tüm Dünya’da gerçekleşen Güneş pili üretiminde %32’lik bir artış gözlenmiştir.
Güneş pili kullanımındaki artış o kadar büyüktür ki, yarı iletken üretiminin talebi karşılayamaması, Güneş pili üretiminin artışında kısıtlamaya neden olmuştur. Bu sorunun 2006 ve 2007’de de devam edebileceği sanılmaktadır. 2016 yılı itibarı ile dünya genelinde üretim fazlası durumunda bulunan güneş panellerinde her geçen sene gelişen teknoloji ile maliyetler de düşmektedir. Teknolojik ilerlemelere bağlı olarak 2020 yılına kadar güneş paneli maliyetinin watt başına 0.25$ (0.25$/W) olması beklenmektedir.2026 da ne olacağı da bilinmemektedir.
Türkiye’de güneş enerjisi;
Türkiye Dünya üzerinde 36o-42o kuzey enlemleri ve 26o-45o doğu boylamları arasında bulunmaktadır. Türkiye’nin yıllık ortalama Güneş Işınımı 1527.46 kWh/m2yıl, ortalama yıllık güneşlenme süresi ise 2,741 saattir. Bu rakam günlük 4.2 kWh/m2 güce, günde yaklaşık 7.5 saat, toplamada ise 114 günlük bir güneşlenme süresine denk gelmektedir. 9.8 milyon TEP (ton eşdeğer petrol) ısıl uygulamalara olmak üzere yıllık 26.2 milyon TEP enerji potansiyeli mevcuttur. Yılın 10 ayı boyunca teknik ve ekonomik olarak ülke yüzölçümünün %63’ünde ve tüm yıl boyunca %17’sinden yararlanılabilir.
Termal Güneş enerjisi kullanım miktarı 2007 verilerine göre Türkiye’deki kurulu güç 7,105 MWth (th:termal) ve 10,150,000 m²’dir. Bu sıralama içinde Türkiye 10 milyon m² kurulu Güneş kollektörleri ile son derece iyi bir yerde bulunmaktadır.
Fotovoltaik Güneş enerjisi kullanım miktarı 2009 verilerine göre 4MW değerine ulaşmış bulunmaktadır. 2016 sonu itibarı ile 760MW seviyelerinde kurulmuş ve geçici kabulü yapılmış santral olup, 3000MW seviyelerinde bulunan santraller ise projelendirme ve proje onay aşamasındadır.
Mimaride Güneş enerjisi;
Güneş enerjisinden yararlanan tasarımlar, çok az daha ilave enerji kullanmak suretiyle, konfor sıcaklığı ve ışık seviyesinin elde edilmesini hedefler. Bunlar pasif Güneş enerjisinde olduğu gibi soğuk ortamlarda daha fazla Güneş ışığı ile sıcak su elde edilmesi şeklinde ya da aktif Güneş enerjisinde olduğu gibi, pompa ve fanlar kullanarak, sıcak ve soğuk havanın (ya da sıvının) yönlendirilmesi şeklinde de olabilir. Seralar da bir çeşit Güneş mimarisi örneğidir.
Termal Güneş enerjisinden elektrik üretimi;
Isıl Güneş enerjisi sistemleri, yaygın olarak, bir ısı eşanjörünü yüksek sıcaklıklara kadar ısıtarak, elde edilen ısının elektrik enerjisine dönüştürülmesi şeklinde kullanılırlar.
Enerji kuleleri;
Enerji kuleleri bir ağ şeklinde yerleştirilmiş, çok sayıda düz ve hareketli olurlar.
Yoğunlaştırıcılı kollektörler ve buhar motorları;
Bir yoğunlaştırıcılı kollektörde ısıya dönüştürülen Güneş enerjisi, nükleer ya da kömürlü elektrik santrallerinde olduğu gibi, suyun kaynatılarak buhara dönüştürülmesi ve elde edilen buharla da bir buhar motoru ya da bir buhar türbininin tahrik edilmesi suretiyle elektrik enerjisi elde edilir.Stirling motoru buharla çalışan motorlara benzer. Bu tür motorlarda buhar yerine gaz kullanılır. Bir stirling motoru herhangi bir tür ısı kaynağı ile tahrik edilir. Stirling motoru, içinde belirli bir gaz bulunan ve kapalı devre çalışan bir ısı motorudur. Stirling motorunun çalışma sistemi sıcak ve soğukluk farkına dayanır. Kapalı devre bir sisteme sahip motorun içine dışarıdan bir yakıt verilmez. Stirling motorunun çalışması için gerekli enerji dışarıdan ısı şeklinde verilir.Güneş enerjisinin elektriğe dönüştürülmesinde stirling motorunun kullanımı, %30’luk bir verim ile en yüksek verime sahip bir sistem olarak kabul edilir.
