GÜNEŞ
ENERJİSİNDEN ELEKTRİK ÜRETİMİ NEDİR ? NASIL PROJELENDİRİLİR.
Güneş pili sistemlerinin projelendirilmesi
büyük önem taşımaktadır. Konu az bilindiğinden, gerekli literatürlerin
az oluşundan teknik altyapısı bulunan kişilerde dahi projelendirmede
güçlük yaşadıkları görülmektedir. Sistem oldukça basittir. Ancak
bazı temelleri kavramak gerekir.
Dünya yüzeyine düşen güneş enerjisi ,
güneşin en tepede olduğu zamanda, bulutsuz temiz bir günde ve 25
C sıcaklıkta 1.000 Wpeak /m2 olarak ölçülmüştür. Dünya yüzeyine düşen
bu enerjinin, kullanılabilir elektrik enerjisine dönüştürülmesi, güneş
pilleriyle mümkündür. Verimleri bugünkü teknoloji ile % 15 civarındadır.
Dolayısıyla 1 m2 alandan yaklaşık yukarıda belirtilen şartlar
doğrultusunda 150 Wpeak üretmek mümkündür.
Ancak güneşin daha az olduğu kış
dönemlerinde veya bulutlu olduğu dönemlerde, dünyaya düşen radyasyon miktarı
azalır. Dolayısıyla üretilen enerji azalır.Aynı şekilde
kuzey yarımküre için, güneşi, kuzey bölgelerine göre daha fazla gören
güney bölgelerinde üretilen elektrik enerjisi miktarı artış gösterecektir.
Bu noktada, meteoroloji istasyonlarının
yılar boyunca yaptığı güneş radyasyonu verileri dikkate
alınarak bölgelerin güneş haritası çıkarılmıştır.
Güneş radyasyonu, sadece enlemle bağıntılı olmayıp,
bölgenin yüksekliği, coğrafi yapısıyla hatta hava kirliliğiyle
bile bağlantılı olduğu gözlemlenmiştir.
Türkiye için yaz ve kış sezonu ortalaması
güneşlenme süresi 3.5 saat olarak çıkartılmıştır.
Güneşlenme süresi, bir tam gün içinde 1000 W/m2 değerini alabileceğimiz
toplam saat miktarını vermektedir. Dolayısıyla, bir günde tüm
meteorolojik veriler doğrultusunda, senelik gün ortalaması bir metrekare
için 3.500 W/m2/gün olabilmektedir. Bu değer kışın 2.000 W/m2/gün
bile altına inebileceği gibi, yaz mevsimlerinde bölgeye bağlı
olarak 5.500 W/m2/gün, hatta üstü olabilmektedir. Burada güneş pillerinin,
güneşe belirli bir açıyla yönlendirilmesi gereği unutulmamalıdır.
Güneş pillerinin verimi % 15 olduğundan, Türkiye ortalaması 3.500
W/m2/gün faydalanabilir elektrik enerjisi üretimi günde 525 W/m2 olacaktır.
Çok kaba bir hesapla günde 5.000 Wh tüketimi olan
ortalama bir evin ihtiyacı, 5.000/525 = yaklaşık 10 m2 ile karşılanabilecektir.
Ancak burada unutulmaması gereken kışın güneş radyasyon
değerinin 2.000 W/m2/gün değerine düşebildiği, yazın 5.500
W/m2 değerine yükselebildiğidir. Dolayısıyla aynı mantıkla
kışın 2.000 W/m2 x % 15 = 300 W/m2/gün veya 5.000 W/m2 / 300 W/m2
= yaklaşık 17 m2 güneş pili gerekirken, aynı enerji için yazın
6 m2 yeterli olabilmektedir. Ardaki bu fark yaz ve kış aylarında,
güneş pillerinin güneşe bakış açılarının değiştirilmesi
ya da güneşi takip eden tracker sistemlerle azaltılabilir.