Güneş Enerjisi Nedir?

Güneş’in çekirdeğinin derinliklerinde meydana gelen nükleer füzyon reaksiyonları (hidrojen gazının helyuma dönüşmesi), Güneş yüzeyinden ışık ve ısı (ışıma) şeklinde uzaya yayılan büyük miktarda enerji üretir. Söz konusu bu ışıma Güneş Enerjisi olarak tanımlanır. Güneşten yayılan enerjinin dünyaya gelen küçük bir bölümü dahi, insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat kat fazladır ki bu Dünya’da bir yılda kullanılan enerjinin yaklaşık 20 bin katı olarak tahmin edilmektedir. (1) Kaldı ki Güneş ışınımının tamamı yer yüzeyine ulaşamaz, %30 kadarı atmosfer tarafından geriye yansıtılır, %20’si atmosfer ve bulutlar tarafından tutulurken, güneş ışınımının %50’si atmosferi geçerek dünya yüzeyine ulaşır. Atmosfer dışında güneş enerjisinin şiddeti, yaklaşık olarak 1370 W/m² değerindedir, ancak yeryüzüne ulaşan miktarı atmosferden dolayı 0-1100 W/m2 değerleri arasında değişim gösterir. Bu enerji ile Dünya’nın sıcaklığı yükselir ve yeryüzünde yaşam mümkün olur.

Güneş enerjisi, yenilenebilir enerjinin önemli bir kaynağıdır ve teknolojileri, güneş enerjisini nasıl yakaladıklarına ve dağıttıklarına veya güneş enerjisine dönüştürdüklerine bağlı olarak pasif güneş veya aktif güneş olarak karakterize edilir. Aktif güneş teknikleri, enerjiyi kullanmak için fotovoltaik sistemlerin, konsantre güneş enerjisinin ve güneş enerjili su ısıtmasının kullanımını içerir. Pasif güneş teknikleri, bir binanın güneşe yönlendirilmesini, uygun termal kütle veya ışık dağıtma özelliklerine sahip malzemelerin seçilmesini ve doğal olarak hava sirkülasyonu yapan alanların tasarlanmasını içerir.

Ülkemiz güneş enerjisi açısından oldukça yüksek bir potansiyele sahiptir.. Enerji İşleri Genel Müdürlüğü verilerine göre Türkiye’nin yıllık toplam güneşlenme süresi 2.640 saat (ortalama 7.2 saat/gün), ortalama toplam ışınım şiddeti 1.311 kWh/m²/yıl (günlük 3.6 kWh/m²) dır.  Güneş enerjisi potansiyeli ise 380 milyar kWh/yıl olarak hesaplanmıştır. Türkiye’nin güneş enerjisi potansiyel atlası Şekil 1’de gösterilmiştir.

Hem enlem değeri büyük hem de rutubetli olmasından dolayı en az ışınım alan bölge Orta ve Doğu Karadeniz Bölgesidir. Atmosferdeki fazla su buharı, ışınımın perdelenmesi ne neden olmaktadır. Marmara ve Kuzey Ege Bölgesi, Karadeniz’e göre biraz daha iyi durumdadır. Güney Ege, Batı Akdeniz ve Orta Anadolu Bölgeleri orta derecede ışınım almaktadır. Doğu Akdeniz ve Doğu Anadolu Bölgeleri ışınım değerleri iyi olan bölgelerimizdir. Güney Doğu Bölgesinin sağ en alt ucu ise ışınım değerleri en iyi olan bölgemizdir. Sert ve soğuk iklime sahip bu yer kışın en fazla ışınım alan yerdir. Rakım yüksektir. Havadaki su buharı, yağmur ve kar şeklinde yoğuşmakta ve atmosfer daha berrak olup ışınımın engellenmesi en az seviyededir. ^[2]

Şehrimiz İzmir ise, yılda ortalama 300 güneşli günü, yüksek güneş ışınımı, yaz aylarında 12 saate ulaşan güneşlenme süresi, 1500-1600 kwh/m2 ortalama güneşlenme radyasyonu ile güneş enerjisi alanında kayda değer bir potansiyele sahiptir. Şekil-2 ve Şekil-3’te İzmir’in toplam Güneş radyasyonu ve aylar bazında güneşlenme süreleri ile fotovoltaik türüne göre üretilebilecek enerji miktarları gösterilmiştir. Kuzey ilçelerinde bile 1500 KWh/m2-yıl Güneş radyasyonu ortalaması bulunmakla birlikte güney ilçeleri Kiraz, Ödemiş, Tire, Bayındır, Kemalpaşa’da bu ortalama 1750 KWh/m2-yıla ulaşmaktadır. ^[3]

Her enerji kaynağında olduğu gibi güneş enerjisinin avantaj ve dezavantajları mevcuttur. Bunlar şu şekilde özetlenebilir.

Avantajları

• Bol ve tükenmeyen yenilenebilir enerji kaynağıdır.
• Temizdir, çevreyi kirletici, duman, gaz, karbon monoksit, kükürt ve radyasyon vb. atıkları yoktur.
• Yerel uygulamalar için elverişlidir.
• Enerjiye ihtiyaç duyulan, hemen her yerde.
• Dışa bağımlı olmadığından, doğabilecek ekonomik bunalımlardan bağımsızdır. R İşletme giderleri son derece düşüktür.

Dezavantajları

• Güneş ışınımından yararlanılan birçok sistem yüksek ilk yatırım maliyetleri nedeniyle uzun geri dönüş sürelerine sahiptir.
• Sürekli olmadığından ısı depolama gerekmekte olup, depolama imkânları ise yüksek maliyetli ve sınırlıdır.
• Güneş ışınımından faydalanılan sistemlerin, güneş ışığını sürekli alabilmesi için çevrenin açık olması, gölgelenmemesi gerekmektedir.
• Birim yüzeye gelen güneş ışınımı az olduğundan geniş toplayıcı yüzeylere ihtiyaç vardır.
• Birçok uygulamasında karmaşık teknolojilere gerek duyulmamaktadır.
• Güneş enerjisinin yoğunluğu azdır ve sürekli değildir. İstenilen anda istenilen yoğunlukta bulunamayabilir.
• Enerji ihtiyacının çok olduğu kış aylarında güneş ışınımı az, geceleri ise hiç yoktur. ^[3]

1. YEGM

Kaynakça:

1. Enerji İşleri Genel Müdürlüğü

2.Türkiye Elektrik Mühendisleri Odası

3. Enerji İşleri Genel Müdürlüğü

4.Türkiye Elektrik Mühendisleri Odası

Hakkı Gökhan ELÜSTÜN
Uzman
Yeşil Büyüme Politikaları Birimi
gokhan.elustun@izka.org.tr