Güneş Paneli Ne Kadar Elektrik Üretir?

Yaşam koşullarının değişmesi ve hızlı nüfus artışı sebebiyle enerji kaynaklarımız hızla tükeniyor. Fosil kaynaklı enerjilerin bıraktığı karbon ayak izi ile dünyanın neredeyse dönüşü olmayan çevresel sorunlar ile baş başa kalması; hidrolik enerji, rüzgar enerjisi, jeotermal enerji ve güneş enerjisi gibi sürdürülebilir enerji kaynaklarının önemini gözler önüne sermiştir. 

Özellikle 1970’li yıllardan sonra önemi anlaşılmaya başlanan güneş enerjisi, yaşam alanlarından büyük işletmelere kadar pek çok yerde tercih edilmiştir. Fosil yakıtlar ile kıyaslandığında temiz, doğa dostu ve tasarruflu olmasıyla öne çıkan güneş enerjisi, bugün alternatif enerji kaynakları arasında yerini almıştır. 

Peki, enerji elde etme konusunda güneş enerjisinden nasıl yararlanılır? Güneş Enerjisi Sistemleri (GES) nedir? Güneş paneli hangi amaçla kullanılır? Güneş enerjisi ne tür avantajlar sağlar? Solar enerji ve solar güneş paneli ile ilgili tüm sorularınıza bu yazımızda cevap bulabilirsiniz. 

Güneş Enerjisi Nedir?

Güneş enerjisi, güneşin çekirdek kısmında bulunan hidrojen gazının helyum gazına dönüşmesi anlamına gelen füzyon süreci sonrasında ortaya çıkan ışıma enerjisine denir. Çevresine ortalama olarak 3,9x1026 Watt (W) güç yayan güneş; temiz ve tükenmeyen, sürdürülebilir bir enerji kaynağıdır. Fosil kaynaklardan elde edilen enerji sınırlıdır. Güneş ise sınırsız enerjisi ile bitmek tükenmek bilmeyen bir kaynak sunar. Güneşin bu özelliğinden yararlanılarak doğa dostu yöntemler ile elektrik ve ısı elde etmek mümkündür. Özellikle yıllık güneşlenme miktarının yüksek olduğu yerlerde güneş enerjisi hem tasarruf sağlaması hem de temiz bir kaynak olması yönünden son derece avantajlı bir enerji kaynağı haline gelir. 

Güneş Paneli Nedir? Ne Amaçla Kullanılır?

Güneş paneli, güneşten gelen ışık ve ısıyı elektrik enerjisine dönüştürerek evlerde, işletmelerde ya da fabrikalarda kullanılan cihazların ve makinelerin çalışmasını sağlar. Güneş enerjisini elektrik enerjisine çeviren ve solar panel de denilen güneş paneli üzerinde enerjiyi absorbe etmeye yardımcı pek çok hücre yer alır. Solar hücreleri bir araya getirilerek güneş modülleri oluşturulur. Güneş modülleri bir araya getirildiğinde ise son derece yüksek güce sahip solar paneller ve GES adı da verilen güneş enerjisi santralleri kurulabilir. 

Yeryüzüne ulaşan güneş ışığının enerji miktarı, dünyada şu an kullanılan enerjinin yaklaşık on bin katıdır. Bu şekilde düşünüldüğünde enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla dünyaya ulaşan güneş ışınlarının yalnızca %0,01'inin verimli bir şekilde kullanması yeterlidir (Bursa İl Enerji Yönetimi Birimi, 2017). Solar panelin verimini ölçmek için, panel üzerinde yer alan hücrelere ulaşan güneş enerjisinin ne kadarını elektriğe çevirdiğini hesaplamak gerekir. 

Günümüzde 13 ile 15 dönüm ebatındaki bir yere 1 Megawatt (MWe) elektrik kapasitesine sahip güneş elektrik santralleri kurulması mümkündür (Enerji İşleri Genel Müdürlüğü, 2022). Evlere ve işletmelere ait binaların cephelerine ve çatılarına yerleştirilen güneş enerji santralleri ile elektrik üretilmesi de mümkün hale gelir.

Güneş Paneli Nasıl Kurulur, Nasıl Çalışır?

Güneş panelleri genellikle evlerin, iş yerlerinin, alışveriş merkezlerinin, işletmelerin, otoparkların, tesislerin ya da fabrikaların çatılarına kurulur. Enerji dönüşümü solar paneller vasıtasıyla sağlanarak temiz enerji elde edilir. Güneş enerji santralleri fotovoltaik sistem ile çalışır. Fotovoltaik sistemin en önemli unsuru güneş hücrelerinin paralel ya da seri olarak bağlandığı güneş modülleridir. Güneş modülleri ile güneş ışınlarını elektrik enerjisine dönüştürmek mümkün hale gelir. Fotovoltaik sistemde güneşten ulaşan ışınlar solar paneller ile enerjiye çevrilir. Dönüştürülen enerji, inverter cihaz vasıtasıyla tüketime uygun hale getirilir. Fotovoltaik sistemin en önemli özelliği güneş radyasyonunun düşük seyrettiği dönemlerde dahi çalışabilir olmasıdır. Bu sistem sayesinde güneş ışınlarının olduğu gündüz saatlerinde üretilen fazla enerjinin depolanarak bölgedeki elektrik şirketine aktarılması veya elektrik kesintilerinde ve gece saatlerinde kullanımı mümkün hale gelir.

Güneş Enerjisinin Kullanım Alanları Nelerdir?

Güneş enerjisi kullanımı oldukça geniş bir enerji kaynağıdır. Güneş enerjisinden yararlanılan alanlardan bazıları şunlardır:

• Trafik lambalarının enerjisinde
• Güneş enerjili olarak üretilen oyuncaklarda
• Mobil teknolojik ürünlerin ve cep telefonlarının şarjında
• Sokak ve bahçe aydınlatmasında
• Uydularda
• Hesap makineleri ve saatlerde
• Sera ve binaların ısınma ve elektrik ihtiyacının karşılanmasında
• Tarım ve hayvancılık alanında

Son yıllarda, yüksek verimlilikte temiz enerji sağlayan güneş enerjisinin önemi giderek artmaktadır. Bu nedenle, güneş enerjisi santralleri, enerji üretiminde giderek daha fazla kullanılmaktadır. Özellikle elektrik ihtiyacının karşılanması için yerleştirilen güneş enerjisi santrallerinin kullanıldığı alanlardan bazıları şöyle sıralanabilir:

• Konutlar: Evlerin elektrik ihtiyacını karşılamak üzere güneş enerjisi santrali projelerinden yararlanılabilir.
• Alışveriş merkezleri: Enerji tüketiminin oldukça yüksek olduğu alışveriş merkezlerinde güneş enerjisinden faydalanılarak tasarruf elde edilmesi mümkündür.
• İşletmeler: Güneş enerjisi santralleri; küçük, orta, büyük ölçekli işletmeler için son derece avantajlıdır. GES, enerji maliyetlerini düşürerek firmalara rekabet fırsatı sunar.
• Fabrikalar, endüstriyel üretim merkezleri ve sanayi tesisleri: Bu kurumlar, enerji ihtiyacını gidermek için güneş santrallerinden yararlanarak hem maliyetlerini düşürür hem de yüksek oranda enerji sarfiyatından doğan zararlı çevresel etkiyi, sürdürülebilir enerji sayesinde azaltmış olur.
• Kamu binaları: Hastaneler, belediye binaları, okullar ve parklar başta olmak üzere enerji tüketiminin son derece yüksek olduğu pek çok kamu binasında enerji ihtiyacı sürdürülebilir güneş enerjisi ile karşılanabilir.
• Uydu ve Uzay: Uydu sistemleri ve uzay istasyonlarında güneş enerjisi santrallerinden yararlanılarak enerji gereksiniminin karşılanması mümkündür.
• Tarım: Tarım da enerjinin yüksek oranda kullanıldığı bir alandır. Bu bakımdan güneş enerjisi santralleri ile sera ısıtma sistemi, sulama sistemi başta olmak üzere tarıma dair pek çok ekipman çalıştırılabilir. 

  

Güneş Enerjisinin Avantajları Nelerdir?

Çevresel kirlilik, günümüzde dünyanın karşılaştığı en önemli sorunlar arasında yer alır. Atmosferde bulunan karbondioksit gazının artması ve sera etkisine bağlı yaşanan küresel ısınma ile doğal ve yenilenebilir enerji kaynakları oldukça önemli bir konuma sahip olmuştur. Güneş enerjisi temiz ve sürdürülebilir olması başta olmak üzere pek çok avantaj sunar.

Bunlar şöyle sıralanabilir:

• Güneş enerjisi, petrol ve kömür gibi karbon emisyonu yüksek, yenilenemez kaynaklar için kullanılan ideal bir alternatiftir.
• Güneş panelleri aracılığıyla üretilen fazla enerjinin şebekeye satılarak gelir elde edilmesi mümkündür.
• Güneş panellerinin bakım giderlerinin oldukça düşük olması mali yönden avantaj sağlar. 
• Güneş panelinden yararlanarak enerji ihtiyacını gideren ev ve iş yerlerinin değeri de artar. 
• Solar enerji, fosil yakıtlara olan bağımlılığı ortadan kaldırır.
• Solar sistemler şebekelerden ayrı bir şekilde çalışır. Böylece arızalardan dolayı meydana gelen aksaklık ve kesintilere bağlı mağduriyetler yaşanmaz.
• Güneş enerjisi, elektrik ve ısının ulaştırılmasının güç olduğu alanlarda kolaylık sağlar. 

Güneş Paneli Ne Kadar Elektrik Üretir? 

Güneş paneli sisteminde panel yüzeyinin büyüklüğü ile panelin niteliği elektrik üretiminden elde edilen verimi etkileyen bir faktördür. Folvoltaik panellerde verim, kullanılan yarı iletken materyal ile doğru orantılıdır. Günümüzde elde edilen verim oranı ortalama olarak %19-20’lerde seyreder. Birim enerji miktarları göz önünde bulundurularak genel bir değerlendirme yapmak gerekirse, 1 Kilowatt (kW)'lık değerindeki fotovoltaik silikon sistemin güneş enerjisinden tam olarak yararlanılabilen gündüz saatlerinde 1 kW’lik elektrik üreteceğini söylemek mümkündür. 

Güneşin dik olarak yansıdığı ve solar sisteme direkt olarak ulaştığı vakitlerde kaç kW değerinde sistem yerleştirilmiş ise o ölçüde elektrik enerjisi elde edilebilir. Bununla birlikte güneş ışınları yıl içerisinde her zaman dik açı ile yansımaz. Değişik açılar ile yüzeye ulaşır. Mevsim şartlarına bağlı olarak da güneşlenme oranlarında değişiklik görülür. Bu bilgilere dayanarak Türkiye’de günlük güneşlenmenin aşağı yukarı 6,7 saat olduğunu söylemek mümkündür. Tüm verileri göz önünde bulundurarak kW hesaplaması yapmak gerekirse bir sene içerisinde ortalama olarak;

Güneş panelinin iç kayıplar, güneşin değişik açılardan yansıması gibi farklı etkenler sebebiyle 2.445 kW’lık enerji üzerinden kayıp yaşanacağı düşünülürse aşağı yukarı 2.000 kW’lık bir elektrik enerjisi sağlanmış olur.

Ev Tipi Solar Paneller ile Ne Kadar Enerji Tasarrufu Sağlanır?

Günlük yaşamda konutlarda en sık kullanılan elektronik cihazların neredeyse hepsi çalışmak için elektrik enerjisine ihtiyaç duyar. Petrol gibi fosil kaynaklardan sağlanan ısınma ve elektrik enerjisinin kısıtlı olması, çevreye zarar vermesi nedeniyle dezavantajlı olarak kabul edilir. Güneşli gün sayısı bakımından son derece avantajlı bir konumda bulunan ülkemizde yenilenebilir ve temiz enerji kaynağı olan solar enerjiden yalnızca iş yerlerinde değil konutlarda da faydalanmak mümkündür. 

Konutlarda kullanılan buzdolabı, televizyon, çamaşır makinesi, bilgisayar gibi cihazlar alternatif akımı kullanarak çalışır. Solar paneller ise doğru akım üretir. Bu durumda panelde üretilen doğru akımın alternatif akıma çevrilmesi gerekir. Kurulan sistemler sayesinde akım dönüştürülür. Güneşlenmenin olmadığı zamanlarda ise solar enerjinin daha sonra kullanılmak üzere depolanması mümkündür. 

Konutlara yerleştirilen ev tipi solar panellerin enerji üretim gücü 550 Watt (W)’a kadar çıkabilir. Ev tipi solar paneller ile bir saatlik güneşlenme sonrasında 550 W’lık bir panel 0,55 kW’lık bir elektrik enerjisi üretir. Bu durumda ortalama 7 saat süren bir güneşlenme ile 3,85 kW değerinde elektrik enerjisi üretilmiş olur.

Ülkemizde bir konutun günlük elektrik tüketiminin aşağı yukarı 10 kW olduğu kabul edilir. Bu durumda 5 ya da 6 adet 550 W'lık (2,75-3,3 kW'lık) güneş panelinin tüm sene boyunca bir konutun ihtiyaç duyacağı elektrik enerjisi ihtiyacını rahatlıkla karşılayabileceğini söylemek mümkündür. 

Tüm yıl boyunca gereksinim duyulan elektrik ve ısınma ihtiyacını güneş enerjisinden sağlamak yüksek oranda tasarruf sağlayacağı gibi, çevre kirliliğinin etkilerini azaltmaya yönelik duyarlı bir adım atmaya da katkıda bulunur. Bununla birlikte güneş enerjisi, şebeke kaynaklarına olan bağımlılığı ortadan kaldırır. Şebekeye bağlı olarak yaşanan herhangi bir arıza ya da aksaklık durumunda güneş enerjisinden faydalanarak enerji elde edilen konutlar arızalardan doğan mağduriyetler yaşamaz. 

Türkiye’nin Güneş Enerjisi Potansiyeli Nedir?

Ülkemiz, bulunduğu coğrafi konum itibarıyla son derece önemli bir solar enerji potansiyeline sahiptir. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafından hazırlanan ve GEPA olarak adlandırılan Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyeli Atlası’nın 2022 yılına ait verilerine göre, yıllık ortalama güneşlenme süresi 2.741 saattir. Yıllık toplam ışınım değeri ise 1.527,46 kWh/m2’dir. Yine hazırlanan bu rapora göre Türkiye’nin günlük ışınım değerlerinin minimum 3,29 kWh/m2, maksimum 5,48 kWh/m2 olduğu tespit edilmiştir.

Türkiye’nin özellikle güney, güneydoğu ve bazı doğu illerinin toplam ışınım bakımından diğer illere nazaran çok daha avantajlı bir konumda bulunduğunu söylemek mümkündür. Buna göre Hatay, Şanlıurfa, Mersin, Şırnak, Van, Antalya, Adana, Gaziantep, Hakkari gibi iller yıl içerisinde güneşlenme süresi bakımından avantaja sahiptir.

KAYNAKÇA:

https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/1284929

https://www.enerjiatlasi.com/gunes/

https://www.yenienerji.com/gunes-enerjisi-ve-kullanim-alanlari

https://enerji.gov.tr/eigm-yenilenebilir-enerji-kaynaklar-gunes

https://bursa.meb.gov.tr/enerjiyonetimi/cevre-dostu-okul/elektrik/ges.php

Aydem+ olarak yenilenebilir enerjinin gücüne ve önemine inanıyoruz. Siz de Aydem+’ın uzman kadrosundan ve üstün hizmet kalitesinden yararlanarak ev ve iş yerlerinize güneş paneli kurdurabilir, bir yandan tasarruf elde ederken bir yandan karbon ayak izinizin küçülmesine katkı sağlayabilirsiniz. 

Güneş panelleri ve yenilenebilir enerji ile ilgili olarak yazımızın hangi kısmı en çok dikkatinizi çekti? Yorumlarınızı bize iletebilirsiniz. Bu yazımızı güneş enerjisinin faydalarını öğrenmesini istediğiniz kişiler ile paylaşarak sürdürülebilir bir geleceğin paydaşı olabilirsiniz.