Güneş Enerjisi Nedir ?

Güneşin kendi enerjisi çekirdeğinde meydana gelen füzyon sayesinde ortaya çıkar. Bu enerjinin bir kısmı güneş ışınları olarak dünyaya ulaşır. Bu enerjinin Dünya'ya gelen küçük bir bölümü dahi , insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat kat fazladır. Terimlerden uzak günlük hayatta sorulan "Güneş enerjisi nedir ?" sorusuna verilecek en makul ve kabataslak cevap ise benim gibi on beş yaşında bir lise öğrencisi nezdinde şudur: Güneş enerjisi herhangi bir zararlı gaz salınımının olmadığı , doğrudan güneş ışığından üretilen temiz ve yenilenebilir bir enerji kaynağıdır.

Ne Zamandır Kullanılıyor ?

Güneş enerjisinden yararlanma çok eski tarihlere dayanmaktadır. M.Ö 400'lü yıllarda Sokrates , 1600'lü yıllarda Galileo , 1725 yılında Belidor ve 1860 yılında Mouchot tarafından kullanılmıştır. Farklı insanlar tarafından ve en önemlisi bir çok farklı amaç için kullanılmıştır. Güneş enerjisinden yararlanma 1970'li yıllardan sonra hız kazanmıştır. 1973 yılında petrol krizinin ortaya çıkması insanları yenilenebilir enerji kaynaklarından daha fazla yararlanmaya teşvik etmiştir. Bu çalışmalar diğer yenilenebilir enerji kaynaklarına oranla daha masrafsız olan güneş enerjisi üzerine yoğunlaşmıştır. ilk endüstriyel tip enerji üretimi 1984 yılında Los Angeles'ta Luz Inc tarafından gerçekleştirilmiştir.

Kullanım Alanları

Güneş enerjisi yenilenebilir ve temiz bir enerji kaynağıdır. Nüfusun ve sanayileşmenin giderek artması ile dünyada enerji ihtiyacı artış göstermektedir. Bu nedenle , daha az maliyetli ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmek bu sıkıntının giderilmesine yardımcı olmaktadır. Güneş enerjisinin elektrik üretimindeki katkısı gün geçtikçe yükselmekte , bu alanda yapılan çalışmalar giderek hız ve önem kazanmaktadır. Güneş enerjisi hayatımızın hemen hemen her alanında kullanılmaktadır.

Günümüzde kullanım alanları aşağıda yer almaktadır;

Güneş paneli sistemi:
Amerikan Bell firmasında çalışan bilim insanları, 1954 yılında yaptığı çalışmalar sırasında kum içinde bulunan silikon elementinin güneş ışığına maruz bırakıldığında elektriksel yük ortaya çıkardığını keşfettiler. Bu buluş ise daha sonra güneş enerjisini yakalayıp elektriğe çevirebilen silikon hücrelerin geliştirilmesine öncü oldu. Yenilenebilir enerji kaynaklarının ve güneş enerjisi sistemi için çok önemli olan Güneş Paneli, silikon hücreleri sayesinde üstüne düşen güneş ışınlarının direkt olarak elektrik enerjisine çevirir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının en önemlisi olan Güneş’in verdiği ısı ve ışığı elektrik enerjisine çevirerek tüm ihtiyaç alanlarında ve yaşam yerlerinde kullanılabilir hale getiren güneş paneli, diğer enerji kaynaklarına göre çok daha fazla önem taşımaktadır. Panellerin üzerinde bulunan güneş hücrelerine güneş ışınları sayesinde doğru akım oluşmaya başlar. Bulunduğu bölgeye veya kullanıldığı mevsime göre elde edilen enerji miktarının ölçümleri yapılarak seri ya da paralel bir düzenek kurularak ev ya da iş yerlerine bağlanır. Elde edilen güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren bu uygulama ile tüm elektrikli aletlerini, her türlü cihazı kolaylıkla çalıştırabilirsiniz. Güneş enerjisi santrallerinde, güneş enerjisinden elde edilen enerjiyi elektrik üretimi için güneş paneli olmazsa olmaz bileşenleri arasındadır.
Güneş paneli çeşitleri nelerdir ?
Monokristal güneş paneli
Polikristal güneş paneli
İnce film güneş paneli
Esnek güneş paneli

Güneş pili:
Güneş pilleri diğer bir adıyla solar paneller güneş enerjisini absorbe ederek elektrik enerjisine çeviren araçlardır. Ancak güneş pili tanımını iyi anlamak için fotovoltaik tanımını da bilmeniz gerekir. Fotovoltaik kelimesi, yunancada ışık anlamına gelen photo ve gerilim anlamına gelen voltaic kelimelerinin birleşiminden oluşur. Güneş pillerinin diğer isimleri ise fotovoltaik piller, fotovoltaik hücreler ve güneş hücreleri kelimeleridir.

Güneş enerjisi santrali:
Güneş Enerji Santralleri temelde iki farklı yapı ile çalışır. Bunlar fotovoltaik sistem ve termal sistemdir. Fotovoltaik sistemde, güneşten gelen radyasyon, paneller vasıtası ile enerjiye çevrilmekte, elde edilen enerji inverter cihazı ile kullanıma uygun hale getirilerek kullanılmaktadır. Termal sistemlerde özel aynalar vasıtası ile güneş ışınları belli bir noktaya iletilmekte, bu noktada bulunan yağ, su vb. sıvı ısıtılmakta, ısıtılan bu sıvı ile termik sistemlerde olduğu gibi buhar basıncı vasıtası ile mekanik enerji kinetik enerjiye çevrilmektedir. Çok yaygın olmasa da bu iki sistem haricinde değişik yöntemlerle de güneş enerjisi elektrik enerjisine çevrilebilmektedir. Mantık olarak güneş enerjisi ile çalışan hesap makineleri ile benzerdir. Fakat güneş enerji santrallerinde büyük güneş pilleri kullanılmaktadır. Bu pillerin ana maddesi, galyum arsenittir ve kristal silisyumdur. Güneş panellerine gelen ışıklar, paneller sayesinde enerjiye dönüştürülerek büyük güneş pillerine veya akülere depo edilmektedir. Bunu yapan sistemlere ise Güneş Enerji Santrali denmektedir. Türkiye’nin iklim şartlarının oldukça elverişli olması ve diğer enerji yatırımlarına oranla güneş enerjisi santrallerinin fiyat avantajının olması, güneş enerjisi yatırımlarına olan ilgiyi gün geçtikçe arttırmaktadır. Türkiye' de güneş enerji santralleri listesine ve santraller hakkında daha fazla bilgi için bu bağlantıya tıklayarak ulaşabilirsiniz .Güneş Enerji Santralleri (enerjiatlasi.com)

Güneş enerjisi sadece güneş panelleri ya da güneş enerjisi sistemleri ile hayatımıza girmiyor. Güneş enerjisiyle bugün pek çok anlamda hayatımız kolaylaşıyor. Güneş enerjisini etkili bir şekilde kullanacağımız pek çok yol var. Bunlardan bazıları aşağıda verilmiştir;

Tarım ürünlerinin kurutulması
Aslında güneş enerjisinin tarım alanındaki uygulamasına en güzel örneklerden biridir. Özellikle kırsal yörelerde yaygın olarak kullanılan bir sistemdir. Güneş enerjisinden ısı transferi şeklinde tanımlanabilir. Bu yöntem sayesinde tarım ürünlerinin uzun süre saklanması sağlanmış olur.
Meyve-sebze yetiştirmek
Özellikle bahçeye meraklı kişilerin sonsuz enerji kaynaklarından biri güneş. Güneşten yararlanarak pek çok meyve sebze yetiştiriyoruz. Güneş ve topraklar yani tabiat bize daimi bir “sunma” halinde. Sürdürülebilirlik kavramını hayatımızda benimseyerek ve sunulan bu nimetlere layıkıyla cevap vererek doğanın her bir zerresinden faydalanabiliriz.
Elektrik üretimi
Yazımızın başında da söylediğimiz gibi bugün güneş enerji sistemleri ya da güneş panelleri evlerimize kadar girdi. Artık ısınmak için doğal yolları kullanabiliyoruz. Böylece çevre dostu bir harekette bulunup uzun vadede cebimizi de düşünebiliyoruz. Güneş panelleri sayesinde güneşten aldığımız enerjiyle elektrik üretimi gerçekleştirebiliyoruz.
Cep telefonları şarjı
Cep telefonlarının en büyük sorunlarından biri şarjlarının kısa sürede bitiyor olması. Güneş enerjisi ile artık cep telefonu ve akıllı tabletleri USB üzerinden şarj edebilmek için de güneş panellerinden destek alınabiliyor. Çantalar üzerine kurulan ufak güneş panelleri sayesinden şarj aletine olan bağımlılık da azalmış oluyor.
Sokak lambaları
Bugün trafik lambaları, trafik sinyal ışıkları, sokak lambaları, park ışıklandırmaları, park aydınlatmaları ve daha pek çoğu güneş enerji sistemlerinden yararlanır. Güneş enerji sistemlerine bağlı olarak çalışırlar.
Güneş mimarisi
Güneş mimarisi kavramını da sıkça duyar olduk. Güneş mimarisi, güneş enerjisinden en fazla verimi almayı hedefleyen bir yapı tasarımına verilen isimdir. Güneşin usu ve ışığından en uzun ve yoğun şekilde faydalanmayı hedefler. Bu hedef doğrultusunda binaların güneş alan cephelerine geniş pencereler yerleştirilir ve bu sayede bina içerisinde güneş enerjisinden kaynaklanan doğal bir ısı ve aydınlık oluşmuş olur.
Güneş ocakları
Özellikle kırsal bölgelerde kullanılan bir yöntemdir. Yansıtıcı madde ile kaplanmış olan çanakların odağında yemek pişirme yöntemine güneş ocakları sistemi denir. Bugün güneş ocakları kullanımına baktığımızda özellikle Hindistan, Pakistan ve Çin’de yaygın olarak kullanıldığını gözlemlemek mümkündür.

Güneş Enerjisinin Avantajları

Temiz bir enerji türüdür.
Karmaşık teknolojiye ihtiyaç duymaz.
Tükenmeye bir enerji kaynağıdır.
İşletme masrafları çok azdır.
Doğabilecek ekonomik bunalımdan etkilenmez.
Gaz, duman , kükürt veya radyasyon gibi zararlı atıkları yoktur.

Güneş Enerjisinin Dezavantajları

Enerji ihtiyacının fazla olduğu kış aylarında Güneş ışınları azdır, geceleri ise hiç yoktur.
Birim yüzeye gelen Güneş ışınları devamlı olmadığından depolama gerektirir.
Güneş enerjisinden yararlanan birçok tesisin ilk yatırım masrafları fazladır.

Doğa dostu enerji; Güneş enerjisi tamamen zararsızdır.

Yenilenebilir enerji kaynağı olan güneş enerjisi yakıt olarak sadece güneş ışınlarını kullanır. Zararlı gaz salımlarına sebep olmaz ve küresel ısınmanın azaltılmasında aktif katkıda bulunur. Bu sayede daha güvenilir bir enerjidir. Üstelik geleceğimiz için daha temiz bir dünya sunmaktadır.

Temiz ve kullanılabilir su kaynaklarının hızla kirlendiği dünyada temiz su ihtiyacı zamanla çok daha hissedilir olacaktır. Güneş enerji sistemleri hem temiz suya kavuşmak hem de var olan suyu korumak açısından son derece nitelikli kaynaktır. Üstelik sınırsızdır ve dünya var oldukça elde edilebilecek bir enerji kaynağıdır.

Güneş enerji sistemleri insanın karbon izini azaltan doğa dostu bir enerji olmasının yanında, gelişen teknolojiye paralel olarak sürekli kendini yenilemekte ve çok daha efektif hale gelmektedir. Ekoloji bilimi açısından temel enerji , güneş enerjisidir. Kullanım alanı genişleyerek artan bu enerji kaynağının gelecekte tüm yaşamın alanlarında kullanılacak olması sürpriz değildir.

Türkiye' de Güneş Enerjisinin Kullanımı

Türkiye güneş enerjisi haritası incelendiğinde, tüm canlılar için temel enerji kaynağı olan güneşten endüstriyel olarak da fazlasıyla verim alabileceğimiz görülmektedir. Yapılan araştırmalara göre güneşin enerjisi önümüzdeki 5 milyar yıl daha aynı şekilde devam edecektir. Bu da insanoğlu için güneşin vazgeçilmez ve en sürdürülebilir kaynaklardan biri olduğunu göstermektedir.

Türkiye güneş enerjisi haritası incelendiğinde ülkemizde toplam 1644 güneş enerji santralinin bulunduğu görülmektedir. Ülkemizde bulunan tüm santrallerin toplam enerji gücü ise 1,362,60 MW’dir. 2016 yılı ölçümleri incelendiğinde ise Türkiye’deki tüm santrallerin 1.020.000.000 kilovatsaat elektrik üretimi yaptığı görülmektedir. Türkiye’nin bölgeleri değerlendirildiği zaman ülkemizde yıl bazında hemen hemen en fazla güneş alan yer Güneydoğu Anadolu Bölgesi olmaktadır. Ayrıca güneş enerjisi üretiminde verimli ikinci yer ise Akdeniz Bölgesi olmaktadır. Türkiye’de güneş enerji santral sayılarının en verimli bölgelerde artırılması mümkündür. Türkiye, güneş enerjisi potansiyeli açısından birçok ülkeye göre çok şanslı durumdadır. Güneş; tüm evren için en önemli enerji kaynağıdır. Ülkemiz coğrafi konumu açısından diğer ülkelere nazaran çok önde ve enerji konusunda avantajlıdır. Güneş, dünyaya saniyede yaklaşık 170 milyon MW enerji göndermektedir. Yapılan birçok akademik ve bilimsel araştırmaya göre; saniyede dünyamıza gelen güneş enerjisinin, ülkemizin bir yıllık enerji üretiminin 1700 katı olduğu söylenmektedir.

Ülkemiz, ortalama 110 gün gibi çok yüksek bir enerji potansiyeline sahip olmakla birlikte, gerekli ve uygun yatırımların yapılması ve uygulanması halinde gerekli olan güneş enerjisi sağlanmış olacaktır. Böylece ülkemizin coğrafi konumundan dolayı şanslı olduğu güneş enerjisini daha verimli hale getirmiş olacağız.

Ülkelere Güneş Enerjisi

Dünyadaki hemen hemen tüm ülkelerde güneş enerjisi ile az ya da çok elektrik üretimi yapıldığı söylenebilir. Fakat resmi istatistiklerde ulusların enterkonnekte sistemine bağlı olmayan diğer bir ifadeyle of-grid santraller genel olarak istatistik dışında bırakılır. Dünyada şebeke bağlantılı başka bir ifadeyle on-grid sistemlerin ülkelere dağılımına bakıldığında, Çin 78 GW'yi aşan kurulu gücü ile lider konumdadır. Çin Halk Cumhuriyeti'ni sırasıyla Japonya, Almanya, ABD, İtalya, Birleşik Krallık (İngiltere ile Krallığa bağlı diğer ülkeler) ve Hindistan takip etmektedir. Listeyi tamamen görmek için bu linke tıklayabilirsiniz. Ülkelere Göre Güneş Enerjisi (enerjiatlasi.com)