Dünyanın sonu geliyor sayemizde....
Her şey pes ediyor bu gidişe.... S
iz vazgeçerseniz, onlarda vazgeçer....
Vazgeçmeyin, koruyun, önlem alın.

Aşağıdaki satırlara kesinlikle yorum yapmayacağım. Sadece duyarlı insanlara dünyanın ve insanlığın gidişini aktaracağım.
ÜRKÜTEN RAKAMLAR
- Dünya nüfusunun yüzde yirmisi, gezegenin kaynaklarının yüzde seksenini kullanıyor.
- Dünya’da, gelişmekte olan ülkelere edilen yardımın 12 katı, askeri giderlere harcanıyor.
- Bir günde 5000 insan kirli içme suyu yüzünden ölüyor. Bir milyar insan temiz içme suyuna ulaşamıyor.
- Bir milyara yakın sayıda insan açlık sınırında.
- Dünya’da yapılan tahıl ticaretinin yüzde ellisi hayvan besini ya da biyolojik yakıtlar için gerçekleştiriliyor.
- Ekilebilir arazilerin yüzde 40’ı, uzun süreli zarar görmüş durumda.
- Her yıl, 13 milyon hektar orman yok oluyor.
- Dört memeliden biri, sekiz kuştan biri ve hem karada hem suda yaşayabilen her üç canlıdan biri soyunun tükenmesi tehdidi altında. Canlı türleri doğal oranlarının 1000 katı hızlı bir şekilde ölüyor.
- Balık avlama alanlarının dörtte üçü, tükenmiş durumda. Bu bölgelerdeki balıklar ya tükenmiş ya da tehlikeli boyutta azalmış oranda.
- Son 15 yılın ortalama sıcaklıkları bu güne kadar kaydedilen en yüksek sıcaklıklar.- Kıta buzulu, 40 yıl öncekinden yüzde 40 daha ince.
- Satışa hazır 1 ton altın elde etmek için 300 bin ton atık üretilir. Başka bir deyişle altın bir alyans için ortaya çıkan atık miktarı 3 tondur. Bu atıkların çoğu siyanür ve kimyasal maddeler içerir.

Dünya küçülüyor sayemizde....
Biz lüks yaşantıya, rahata ve duyarsızlığa kapıldıkça küçülüyor dünya....
Bencilliklerimizi sadece aynalarda görmeye devam ettikçe, küçülecek dünya....
Kendinizi görmek için sadece aynalara değil, diğer insanlara da bakın....
Geç olmadan bir şeyler yapın.

LÜKÜS HAYAT, OH NE RAHAT
a.. Dünyada makyaj malzemesi için yapılan harcama 18 milyar dolar. Dünyadaki tüm kadınların üreme sağlığı için gerekli para 12 milyar dolar.
b.. Avrupa ve ABD'de evde beslenen hayvanların mamasına harcanan para 17 milyar dolar. Dünyada açlığın ve yetersiz beslenmenin sona erdirilmesi için gerekli para 19 milyar dolar.
c.. Parfüme harcanan para yıllık 15 milyar dolar. Evrensel okur-yazarlığın sağlanması için gereken yıllık ek yatırım 5 milyar dolar.
d.. Deniz seyahatlerine harcanan para 14 milyar dolar. Dünyada herkese temiz içme suyu sağlanması için gerekli para 10 milyar dolar.
e.. Avrupa'da dondurmaya harcanan para 11 milyar dolar. Dünyada yaşayan her çocuğun aşılanması için gerekli miktar 1,3 milyar dolar.

Dünya bir bumerang sahnesi....
Kötü olan ne varsa geri dönüyor sana....
Ve bu geri dönüşüm yaratıldığından beri devam ediyor dünya....
İbret al! Sende bu geri dönüşümü ahirette yaşayacaksın....
Burada ne yaparsan, sana o dönecek.

Organik atıkların (Tavuk Gübresi, Kuş Gübresi) Anaerobik Bioteknoloji yöntemi ile değerlendirilerek elektrik enerjisi ve gübre üretimi yenilenebilir enerji kaynakları arasında bulunmaktadır. Burada üretilecek “biogaz” enerji kaynakları arasında yer almaktadır. Bu tip tesislerde üretilen biogaz, ısıtma, yemek pişirme, araç yakıtı olarak da kullanılabilmektedir. Alternatif enerji kaynaklarından olan gübreden üretilen biogazla elektrik üretimi ülkemize çok yeni bir konudur. Süreç iki başlık altında toplanabilir.
-Organik (Fermante) Gübre.
-Elektrik üretimi.

Bio Gaz nedir?
Biogaz; hayvan, insan ve bitkisel kökenli organik atıkların (bitki sapları, saman, mısır atıkları, şeker pancarı yaprakları, yabani otlar, sığır,at, koyun, tavuk gübreleri, mezbaha atıkları, insan dışkısı, çöpler, orman altı döküntüleri ve çeşitli yosunlar)havasız ortamda mikroorganizmalarca bozulmasıyla oluşan metan, karbondioksit, hidrojen sülfür, oksijen ve karbonmonoksit ihtiva eden yanabilen bir gaz karışımıdır. Bio gazın bazı özellikleri aşağıda verilmiştir.
Metan (CH4) = %60-70
Karbondioksit (CO2) = % 30-40
H2S, CO, O2 VE N2 = % 1-5
Isıl Değeri= 4.700-6000 K.cal/M3 dür.

Pazar Durumu
Enerji sektöründe temel amaç, artan nüfusun ve gelişen ekonominin enerji ihtiyaçlarının sürekli ve kesintisiz bir şekilde mümkün olan en düşük maliyetlerle , güvenli bir arz sistemi içinde karşılana bilmesidir.
Enerji alt sektöründe, değişen ekonomik konjoktür ve artan özelleştirme faaliyetleri paralelinde özel kesimin daha aktif rol oynayabileceği bir yapıya dönüşüm amaçlanmaktadır. Bu doğrultuda başta elektrik ve doğal gaz alt sektörleri olmak üzere, enerji kaynaklarının üretimden tüketime kadar her aşamada da özel kesimin en üst düzeyde yatırım ve işletme faaliyetlerine katılımı için gerekli yasal ve kurumsal değişikliklerin yapılması sağlanmalıdır.
Elektrik sektörünün optimal bir sistem anlayışıyla geliştirilmesi esastır. Yeni projeler, tip(hidrolik, gaz, kömür, nükleer ve rüzgar gibi ) kapasite ve yer itibari ile, detaylı çalışmalarla belirlenmelidir.
Elektrik açığına veya fazlalığına yer vermeyen, sistem yük ihtiyaçlarına uygun büyüklük ve tipte seçilmiş projelerle geliştirilmiş bir elektrik üretim sisteminde, şirketler daha düşük maliyet ve alım garantileriyle ve daha güvenli bir şekilde faaliyet gösterebilecek, sektörün özel kesime açılımı daha sağlıklı bir şekilde gerçekleştirilebilecektir.
Sekizinci Beş Yıllık Kalkınma Planı döneminde ülke elektrik talebinin, yılda ortalama yüzde 9 oranında artış göstermesi ve toplam elektrik tüketiminin dönem sonunda 195,1 milyar KWh’ e, kişi başına elektrik tüketiminin ise 2,733 KWh’e ulaşması beklenmektedir.
Elektrik sektörünün yanı sıra enerji sektörünün tüm faaliyet alanlarında daha verimli, tasarruflu ve temiz çalışan üretim, nakil ve tüketim teknolojilerine önem verilecektir.
Yakıt ve elektrik talebinin kesintisiz, güvenli ve uygun maliyetlerle karşılanabilmesi için enerji yatırımlarının planlı ve istikrarlı bir şekilde sürdürülmesi gerekmektedir.
Bu çerçevede, elektrik ve doğal gaz sektöründe özel ve kamu kesimi faaliyetlerini düzenleyerek, tüketici haklarının korunması yanı sıra, etkin ve verimli bir arz sistemi kurulmasını amaçlayan rekabete açık, sağlıklı, etkin ve işleyen bir piyasanın oluşturulması için gerekli yeni yasal düzenlemelere gidilecektir denilmektedir.
Sektörün genel durumunu ortaya koymak bakımından, söz konusu mamullere olan talep ile birlikte üretim, ihracat ve ithalat ile ilgili bilgiler aşağıda tablolar halinde verilmiştir:

Üretim TeknolojisiOrganik atıkların değerlendirilmesinde günümüzde uygulanan yöntemlerin başında arıtma tesisleri gelmektedir. Bu tesisler aerobik-oksijenli sistem esasına göre dizayn edilmiştir. Organik atıklar katı ise karıştırılarak, sıvı ise oksijen üflenerek oksijen ile teması sağlanır.
Anaerobik (oksijensiz)sistemde ise organik atıklar ısıtılarak sabit sıcaklıktaki fermantasyon tanklarında bekletilir. Fermantasyon sonucunda biogaz oluşur. Gazı alınmış organik atıklarda organik fermente gübreye dönüşmüş olur.

Bu sistemin avantajları;
İşletme Karlılığı:
Bu sistemler yeterli miktarlarda biokütleyi tutabilecek biçimde ve doğru bir güvenlik katsayısı ile tasarlanıp, işletildiği konularda yüksek bir işletim karlılığına sahiptir.
Enerji tasarrufu ve Üretimi:
Ana eorobik sistemler çalışırken enerji üretirler. Aerobik sistemler ise işlem sırasında enerjiyi tüketirler.
Atık Gaz Sorunu:
Uçucu özelliklere sahip birçok organik kirletici aerobik arıtım sırasında biyolojik olarak parçalanmadan atmosfere karışabilmektedir.
Yukarda anlatılan nedenlerden dolayı organik atıkların değerlendirilmesinde Anaerobik Bioteknoloji yöntemi tercih edilmiştir.
Tavuk çiftliklerinden toplanan tavuk gübresi hammadde çukurlarında toplanır ve buradan ısıtılarak fermantasyon tanklarına gönderilerek burada sabit sıcaklıkta (30-35) derece fermantasyona tabi tutulur. Anerobik (oksijensiz) ortamda fermantasyon sonucunda biogaz oluşur. Elde edilen biogazın içindeki hidrojen sülfür temizlenir ve bu gaz jeneratörde yakıt olarak kullanılarak elektrik elde edilir. Aynı zamanda gazı alınmış olan atık maddeler de katılaştırma ünitesinde suları alınarak organik fermente gübre haline dönüşür ve paketleme ünitesinde paketlenerek satışa sunulur.
1 m3 biogaz=1,5 KWh elektrik enerjisi+5 KWh ısı enerjisine eşdeğerdir.
1 ton tavuk gübresinden =100 m3 biogaz elde edilmektedir.

Kapasitesi
Biogaz üretimi sıcaklıkla yakın ilişkilidir. Bio gaz üretimi için optimum sıcaklık 30-35 C dır. Yapılan deneylerde 8-9 C kadar sıcaklıklarda dahi mınimum da olsa biogaz üretimi gerçekleşmektedir. Ancak sıcaklık arttıkça biogaz üretimide artmaktadır Hesaplamalarımızda optimum sıcaklık 30 C alınmıştır. Üretim iklim şartlarıyla da ilgilidir.

Elektrik Enerjisi Üretimi:
365 Gün /yıl 3 Vardiya /gün esasına göre ;
70.000 Ton /yıl Tavuk Gübresi değerlendirilecek.
70.000 Ton x 100 M3 biogaz x % 60 metan x % 60 verim x (1,5 KWh elektrik enerjisi+ 5,0 kwh ısı enerjisi)
= 7.000.000 M3 Biogaz X 0,36 X 6,5
=16.380.000 KWh Elektrik Enerjisi.

Gübre Üretimi:
Gübre potansiyelinin hesaplanmasında çeşitli literatürlerde verilen, kümes hayvanları için 0.02 ton /yıl değeri temel alınmaktadır. B una göre;
70.000.000 kğ gübre x 0.02 verim : 1.400.000 kğ Gübre elde edilecektir.

İlerleyen günlerde biogazla ilgili detay bilgiler sitemizde yayınlanacaktır.

Rüzgâr enerjisinden yararlanmak amacıyla sürdürülen çalışmaların ilkini potansiyel belirleme çalışmaları oluşturmaktadır. Türkiye'de genel amaçlı rüzgâr ölçümleri, diğer meteorolojik ölçümlerle birlikte Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü (DMİ) tarafından yapılmaktadır. Ülke genelinde rüzgâr enerjisi kaynağına dayalı plan ve programların yapılabilmesi, bu kaynağın potansiyelinin belirlenmesi ile mümkündür. Bu amaçla, DMİ' ne ait istasyonların 1970-1980 yılları arasındaki kayıtları değerlendirilmiş ve ülke genelindeki doğal rüzgâr enerjisi dağılımı genel olarak belirlenmiştir. Ancak, rüzgârdan elektrik enerjisi üretimine yönelik çalışmalarda ayrıntılı rüzgâr potansiyel değerlendirme çalışmaları gerekli olmaktadır. Bu amaç doğrultusunda ülkemizde, ilk aşamada belirlenmiş olan ve rüzgâr enerjisi yönünden umut verici yerlerde yapılan etütler ile rüzgârdan enerji üretimine elverişli olabilecek bölgelere rüzgâr enerjisi gözlem istasyonları kurularak veri toplanmaya başlanmıştır. Bu istasyonlarda düşük güçlü mikro işlemci kontrollü veri toplama sistemleri kullanılmaktadır. Ölçümler çoğunlukla 10 metre yükseklikte alınmakla birlikte 30 metre yükseklikte alınan ölçümler de mevcuttur. Veriler birer saatlik ve 10 dakikalık periyotlarla toplanmakta, yazılım programı kullanılarak işlenmekte ve arşivlenmektedir. EİE rüzgâr enerjisi gözlem istasyonlarına ait aylık ortalama rüzgâr hızları ve rüzgâr yönleri güncellenmekte ve ücretsiz olarak yayımlanmaktadır. Buna karşılık, elde edilen rüzgâr hız istatistikleri ve rüzgâr yön verisi kurum ve kuruluşlara ücreti karşılığında verilmektedir. Data satın almak isteyen özel sektör ve/veya tüzel kişiler, data satın alma talep formunu doldurup, ücretini yatırdıktan sonra datayı kurumun belirleyeceği bir tarihte alabilmektedirler.
Elektrik İşleri Etüd İdaresi’nin (EİE) ölçüm istasyonlarından elde ettiği ortalama rüzgâr hızları, bu bölgelerin bir çoğunun rüzgâr enerjisi uygulamaları için elverişli olduğunu göstermektedir. Bu sonuçlar bazı firmaları rüzgâr tarlaları kurmak için cesaretlendirmiş ve kendi rüzgâr ölçümlerini yapmasına neden olmuştur. Firmaların sunduğu ön fizibilite ve fizibilite raporları EİE Rüzgâr Enerjisi Şubesi tarafından gerek yasal mevzuatlar açısından gerekse de WAsP ve WindPro yazılımları ile SANTRAL SAHASINDAN ÜRETİLEBİLECEK ENERJİ MİKTARININ TESPİTİ VE OPTİMUM TARLA TASARIMININ değerlendirilmesi açısından incelenmektedir.
Bu kapsamda yürütülen projeler detaylarıyla aşağıda verilmiştir.

A. IRESMED PROJESİ
IRESMED (Integration of Renewable Energies into Electricity Network) projesi Avrupa Birliği JOULE ve INCO programı kapsamında finanse edilmiş olan bir projedir. Proje, kırsal alan elektrifikasyonu için PV ve rüzgâr gücünün elektrik üretimine entegrasyonunu sağlamak olmak üzere iki ayrı çalışma grubunda yürütülmektedir.
EIE İdaresi IRESMED projesine "Dağıtım Şebekesine Bağlı Elektrik Üretimi İçin Rüzgâr Gücünün Entegrasyonu" kapsamında katılmıştır. Projenin amacı Güney Akdeniz Ülkelerindeki kırsal bölgelerde dağıtım şebekesine bağlı üretim çerçevesinde küçük şehirler ve köylerin elektrik enerjisi ihtiyacını sağlamak amacıyla büyük ölçekli rüzgâr gücünün kullanılmasıdır. IRESMED projesi Avrupa Birliğine üye Kuzey Akdeniz Ülkeleri kurumları olan OME, RISO, ENEL, CIEMATT, CEEETA, TGI, IPTS ve ENDESA nın teknik desteği ile yürütülmüştür.
Çalışma aşağıda belirtilen beş aşamadan oluşmaktadır. Bunlar;
1 : Rüzgâr Kaynağının Analizi ve Site Karakterizasyonu
İzmir-Çeşme Yarımadası'nın da içinde yer aldığı Foça'dan Yalıkavak'a kadar uzanan 200 km X 200 km lik alan proje alanı olarak seçilmiştir. Sözkonusu proje alanında EİE'nin toplam 8 istasyonu yer almakta olup rüzgâr enerji potansiyeli açısından oldukça ümit vericidir. Bu aşamada EİE bölgede yer alan istasyonlar için 10km x 10 km'lik alanda WASP modelini kullanarak kaynak analizleri yapmış ve analizi yapılan alanlarda rüzgâr tarlaları oluşturularak enerji üretimleri hesaplanmıştır. Yaklaşık olarak 200 km x 200 km'lik alanda rüzgâr potansiyeli belirlenmesi çalışması uydu dataları ve KAMM modeli kullanılarak RISO tarafından gerçekleştirilmiş olup elde edilen sonuçlar KAMM modelinin kompleks arazilerde geçerliliğini değerlendirmek için karşılaştırılmıştır. Kocadağ için yapılan incelemede her iki modelin sonuçlarının oldukça yakın olduğu görülmüştür.
2 : Teknolojik Hususlar ve Şebeke bağlantı Konuları
Rüzgâr enerji yatırımları açısından oldukça ümit verici olan proje alanı içerisinde özellikle Çeşme Yarımadası'ndaki mevcut şebeke durumu incelenmiştir. Türkiye'de teknoloji transferine yönelik ilgili kararnameler ve mekanizmalar araştırılmıştır. Ayrıca mevcut rüzgâr santral projelerinin ana teknik özellikleri, projeler kapsamında girişimcilerin planları, teknoloji transferi konusundaki eğilimler ve karşılaşılan zorluklar incelenmiştir.
3 : Ekonomik Hususlar ve Çevresel Yararları da Kapsayan Fayda Maliyet Analizleri
Bu aşamada Türkiye'de rüzgâr projelerine uygulanan prosedür ve mevzuat incelenmiş ve IPTS tarafından geliştirilen ekonomik analiz modeli kullanılarak seçilen örnek iki rüzgâr santralı için maliyet fayda analizleri yapılmıştır. Ayrıca rüzgâr santralları ile belirlenen alternatif teknolojiler için dengelenmiş enerji maliyetleri hesaplanmıştır.
4 : Pazar Geliştirme Konuları ve Kurumsal Yapı
Bu aşamada Türkiye'de rüzgâr projelerine uygulanan kanunlar ve ilgili mevzuat incelenerek yasal çerçeve ve uygulanan prosedür ortaya konmuştur. Ayrıca karşılaşılan engeller ve problemler tanımlanmıştır.
5 : Finansal Planların Analizi ve Özel Sektör Katılımı
Rüzgâr satrallarının finansmanı, yararlanılabilecek teşvikler incelenmiş ve rüzgâr santrallarının finansmanında karşılaşılan sorunlar belirlenmiştir.

B. MED 2010
MED 2010 Projesi AB tarafından desteklenmiş ve OME (Observatoire Mediterranieen de l'Energie) koordinatörlüğünde organize edilmiş olup aşağıda sıralanan kuruluşlar tarafından yürütülmüştür.
OME (Observatoire Mediterranieen de l'Energie) - Fransa
BP Solar - İspanya
CDER (Center for the Development of Renewable Energies) - Fas
CESI (Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano) - İtalya
CIEMAT (Centro de Investigaciones Energeticas) - İspanya
EDF (Electricite de France) - Fransa
ENCORE (Endesa Cogeneration Renovables) - İspanya
NREA (New and Renewable Authority) - Mısır
EIE - Türkiye
RISO (Risoe National Laboratory) - Danimarka
STEG (Societe Tunisienne de 1'Electricite et du Gaz) - Tunus
ARMINES (Association pour 1a Recherch et le Developpement) Fransa
ENSMP (Ecole Natiole Superieure des Mines de Paris) - Fransa
MED 2010 projesi ile "Akdeniz Ülkeleri'nde ( AB'ye üye Akdeniz Ülkeleri ve Güney Akdeniz Ülkeleri) rüzgâr ve güneşten elde edilecek elektrik enerjisinin Avrupa Birliği ülkelerine büyük ölçekli entegrasyonunu sağlama yolları araştırılmıştır. Yapılması planlanan entegrasyon ile Avrupa Birliği Komisyonu'nun yenilenebilir enerji konusundaki 2010 yılı için %12'lik yenilenebilir enerji kullanımı ve Kyoto Protokolunun Avrupa Birliği Ülkeleri'nde 2010 yılında CO2 emisyonlarının 1990 yılı baz alınarak % 8 azaltılması hedeflerine ulaşılması sağlanacaktır.
MED 2010 projesine EİE İdaresi Genel Müdürlüğü rüzgâr enerjisi konusunda katılmıştır. MED 2010 Projesi dört ana çalışma grubu altında yürütülmüştür. Bunlar;
1. Rüzgâr ve Güneş Kaynaklarının Analizi ve Proje Yerinin Seçimi
Fas, Mısır, Tunus ve Türkiye'de seçilen bölgelerdeki rüzgâr potansiyeli WASP modeli ile belirlenmiş ve RİSO tarafından KAMM Modeli kullanılarak daha spesifik potansiyel belirleme çalışması yapılmıştır. EİE bu çalışma grubunda Gelibolu, Karabiga, Sinop ve Belen bölgelerine rüzgâr gözlem istasyonu kurarak ve elde edilen sonuçları WASP yazılımı ile değerlendirerek rüzgâr potansiyelini belirlemiştir.
2. Pazar Gelişimi ve Sosyal - Çevresel Yararların Entegrasyonu;
Bu çalışma 3 alt çalışma grubunda yürütülmüştür;
• 2005-2010 yılları arasında rüzgâr ve güneş santrallarının entegrasyon planlarının ve bu planların nasıl gerçekleştirileceğinin analizi
• Rüzgâr ve güneş gücünün Pazar gelişimi için yasal ve kurumsal çerçevenin analizi
• Yeşil elektrik ticareti ve muhtemel uygulama planları için potansiyelin değerlendirilmesi
Birinci çalışma grubunda EİE, Türkiye'deki mevcut rüzgâr enerjisi santrallarının genel durumunu, özel firmaların konuya olan ilgisini ve rüzgâr santral başvurularını araştırmış ve 2010 yılı için öngörülen rüzgâr enerji santralı kapasite hedeflerinin ülkemize sağlayacağı ekonomik ve çevresel faydaların neler olabileceğini ortaya koymuştur. Ayrıca, rüzgâr satralında kullanılan ekipmanların teknolojik olarak Türkiye'de yapılabilirliliği belirtilmiştir.
İkinci çalışma grubunda EİE, Türkiye'nin enerji sektörü için son dönemdeki yapısal ve yasal değişimleri anlatmıştır. EPDK'nın kuruluşu, görevleri ve mevcut yönetmelikler ile tebliğler kısaca açıklanmıştır.
3.Finansal Planlar;
Herbir katılımcı ülkede rüzgâr santrallarının geliştirlmesi için finansal planlar araştırılmıştır. Bu çalışma grubu üç alt çalışma grubunda yürütülmüştür;
• Çeşitli Ülkeler'deki rüzgâr ve güneş santrallaının ekonomik analizleri
• İş planlarının düzenlenmesi
• Girişimcilerin, bankaların ve hükümet desteğinin rollerinin araştırılması
Bu çalışma grubunda EİE rüzgâr potansiyelini belirlediği Gelibolu ve Karabiga sahalarında sanal rüzgâr santralı tasarlamıştır. Bu çalışma grubunun koordinatörü ECYR (İspanya)'nin göndermiş olduğu Excell dosyasına sanal santralların yıllık enerji üretimleri ve Türkiye için bazı maliyet varsayımları (kredi faiz oranları, bakım&onarım vs.) girilmiş ve birim enerji maliyetleri elde edilmiştir. Söz konusu santrallar için duyarlılık analizleri yapılmıştır.
4. Proje Yönetimi ve Sonuçların Yayımı;
Projenin en iyi koordinasyonla yürütülmesi ve sonuçların web sayfası ve ilgili tarafların katılacağı bir Workshop'la yayınlanması.
Bu çalışma grubu OME tarafından gerçekleştirilmiştir. 20 Eylül 2002 tarihinde OME tarafından düzenlenen konferansla projeden elde edilen sonuçlar katılımcılara anlatılmıştır.

C. EİE - TÜREB FİZİBİLİTE PROJESİ
Türkiye'de rüzgâr enerjisi kullanımını özendirmek ve sistem tasarımı için metodoloji oluşturmak amacıyla Gökçeada'da "Rüzgâr Enerjisi Fizibilite Projesi " hazırlamıştır. Bu amaçla TÜREB (Avrupa Rüzgâr Enerjisi Birliği -Türkiye Şubesi) ile bir ortak girişim protokolu yapılmıştır. Proje Avrupa Yatırım Bankası METAP ( Mediterranean Technical Assistance Programme) Programından desteklenmiştir.
Projeden aşağıdaki faydaların sağlanması amaçlanmıştır:
• Türkiye'de resmi kurumlar ve özel sektör tarafından kabul edilecek şekilde rüzgâr santrallarının geliştirilmesi ve sistem tasarımı için bir mühendislik metodolojisi oluşturmak.
• Şebeke bağlantılı rüzgâr elektrik dönüşüm sistemlerinin final tasarım çalışmaları için referans oluşturmak ve bu sistemlerin yaygınlaştırılmasını sağlamak.
• Bu çalışmanın Türkiye'nin rüzgâr açısından zengin olan diğer yerlerine örnek oluşturmasını sağlamak.
• Fizibilite çalışması amacıyla seçilecek yerde çevresel etki değerlendirme çalışması yapılarak rüzgâr sistemi kurulması durumunda olabilecek etkileri önceden belirlemek.
• Rüzgâr enerjisinin yaygın kullanımını teşvik ederek sistemdeki konvansiyonel kaynakların yarattığı kirliliği azaltmak.
Proje aşağıda belirtilen ana başlıklarda gerçekleştirilmiştir;

1. Proje hazırlık Çalışmaları ve Yer Seçimi
EİE İdaresi'nin Türkiye'nin batı bölgesinde yer alan rüzgâr enerjisi gözlem istasyonları (Akhisar, Datça, Gökçeada) arasından yapılan değerlendirme sonucunda Gökçeada proje alanı olarak belirlenmiştir.
2. Rüzgâr Kaynak Değerlendirmesi
Proje programına göre enerji potansiyelinin belirlenmesi ve böylece proje fizibilitesinin değerlendirilebilmesi için proje alanında bir yıllık ölçüm yapılmıştır.
Ölçümler, EİE tarafından imal edilen 30 m'lik direk üzerinde üç farklı yükseklikte normal sensörler kullanılarak yapılmış ve ayrıca ilave ölçüm sisteminde kalibrasyonlu sensörler kullanılarak yapılan ölçümlerin doğruluklarının sağlamaları yapılmıştır. Ayrıca, Gökçeada R/L istasyonundaki EİE istasyonu, DMİ Gökçeada, DMİ Çanakkale, DMİ Bozcaada uzun dönem verileri kullanılarak korelasyon yapılmıştır. Toplanan veriler WASP modeli ile değerlendirilmiş ve bölgenin rüzgâr atlası elde edilmiştir.
3 & 4. Rüzgâr Tarla Tasarımı ve Ekonomik Analiz
Proje sahası ile ilgili tarla tasarımı, şebeke bağlantı konuları Gökçeada ve ada enerjisinin bağlandığı trafo merkezinin koşulları (trafo kapasiteleri, denizaltı kablosu ve havai hat taşıma kapasiteleri, fliker, gerilim değişimleri vs.) ayrıntılı incelenerek ve WindPro programı kullanılarak farklı senaryolara göre (600 kW ve 1 MW'lık türbinler kullanarak ) yapılmıştır.
Tarla tasarımında arazi, yol, liman koşulları da göz önüne alınmıştır. Ayrıca 15 MW'lık rüzgâr tarlası için bilgisayar ortamında gerçekleştirilen tasarımdaki türbin yerleşimleri (micrositting) proje alanında yerinde incelemelerle kontrol edilmiştir. Belirlenen senaryolara göre 20 yıllık ömür göz önüne alınarak ekonomik analizler yapılmıştır.
5. Çevresel Etki Değerlendirme
Rüzgâr tarlasının geliştirilmesi ile ilgili siteye özgü çevresel özellikler ( askeri alan, sit alanı, turistik alan, flora, fauna, deprem durumu, yol, taşıma vs.) incelenmiştir. Farklı tarla tasarımları mevcut flora ve faunanın en az etkileneceği koşullar göz önüne alınarak yapılmış ve oluşturulan rüzgâr santral senaryolarına göre santralın görsel ve gürültü etkisi WindPro programı Photomontage ve Desibel modulleri kullanılarak incelenmiştir.
ÇED yönetmeliğinin Ek-5 kriterleri, rüzgâr santralları durumuna göre cevaplandırılmıştır. Ayrıca ada halkının rüzgâr enerjisi konusunda bilgilendirilmesi amacıyla video gösterisi yapılmış ve halkın projeye bakışının belirlenmesi amacıyla bir anket uygulanmıştır.
6. Sonuçların Değerlendirilmesi ve yayımı (Dissemination Conference)
Proje sonuçları ilgili tarafların katılacağı bir günlük bir konfereansla duyurulmuştur. Avrupa Yatırım Bankası'nın final raporunu onaylamasından sonra sözkonusu konferansın organizasyonu gerçekleştirilmiştir.

RÜZGÂR ENERJİSİ
Dünyada, özellikle yirminci yüzyılın ikinci yarısında görülen hızlı büyüme, çeşitli sosyal ve ekonomik gelişmeler ile birlikte, daha hızlı bir şekilde artan enerji tüketimini de beraberinde getirmiştir. Hem bu enerji ihtiyacını karşılamak hem de çevre kirliliğini oluşturan ve sınırlı rezervleri olan fosil enerji kaynakları yerine temiz ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelinmiştir.
Günümüzde dünyanın enerji ihtiyacının tamamına yakını fosil yakıtlar, hidrolik enerji ve nükleer enerji gibi enerji kaynaklarından karşılanmaktadır. Son yıllarda bu enerji kaynaklarına alternatif enerji kaynakları adı da verilen ve çoğu yenilenebilir olan (rüzgâr, jeotermal, güneş ve dalga enerjisi gibi) enerji kaynakları katılmıştır. Fosil yakıtların çevreye yaydığı zararlı gazlar ve asit yağmurları, küresel çevre problemleri meydana getirmekte ve yenilenebilir enerji kaynaklarına talebi arttırmaktadır.
Bugün dünyadaki mevcut toplam teknik rüzgâr potansiyeli yılda 53000 TWh’tir ve bu miktar dünyanın 1998 yılındaki toplam elektrik enerjisi tüketiminin yaklaşık 4 katı kadar elektrik enerjisi üretmeye yeterlidir. 2020 yılına kadar dünya elektriğinin % 10’u rüzgâr gücüyle sağlansa bile rüzgâr potansiyelinin çoğu hala kullanılamamış olacaktır. Rüzgâr enerjisi, yenilenebilir enerji kaynakları arasında en gelişmiş ve ticari açıdan en elverişli enerji türüdür.

RÜZGÂR ENERJİSİNDEN ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETME
Rüzgâr; güneşin yeryüzünü farklı ısıtması sonucu, basınç ve sıcaklık farklarından oluşan hava hareketidir. Havanın kinetik enerjisi rüzgâr türbinleri ile sırayla mekanik enerjiye ve elektrik enerjisine dönüştürülmektedir. Halen dünyada 20.000’in üzerinde rüzgâr türbini elektrik üretmektedir. Bunların birçoğu, rüzgâr çiftlikleri denen, belli bir kapasitede elektrik üreten rüzgâr türbin gurupları olarak çalışmaktadır.
Rüzgâr enerjisinin üç temel özelliği; rüzgârın yönü, hızı ve esiş sıklığı (frekansı) dır. Rüzgârın yönü, günlük hava şartlarına ve iklim özelliklerine bağlı olmaktadır. Bu faktörler kurulacak rüzgâr enerjisi sistemlerinin yönünün ve yerinin tayininde önemli rol oynar. Rüzgâr hızının fazla oluşu enerji miktarını arttırırken, çok yüksek hızlar, bazı canlılar, yapılar ve türbinler üzerinde olumsuz etkiler de meydana getirebilmektedir. Bu sebeple, rüzgâr hızının iyi bilinmesi yararlanma sahalarını belirlemek ve türbinlerin mukavemeti açısından önemlidir.
20 türbinden oluşan tipik bir rüzgâr çiftliği yaklaşık 1 km²’lik alana kurulabilmektedir. Diğer güç istasyonlarına nazaran rüzgâr çiftliği, bulunduğu alanın sadece % 1’ini kullanır. Bunun gibi bir proje ile 6500 ila 10000 arasında evin elektrik enerjisi ihtiyacı karşılanabilmektedir.
Dünya üzerindeki rüzgâr enerji teknolojisi de son yıllarda hızla gelişmiş olup, jeneratörlerin ömrü türbin tipine göre, 20-60 sene arasında değişmektedir. Pervanelerin ömrü ise 20-25 sene arasında ve eskidiğinde değiştiriliyor olması ekonomik ucuzluğunu da beraberinde getirmektedir.
Türbinler çalışma ömürlerinin sonuna geldiklerinde kolayca sökülebilmekte ve bulundukları alan eskiden kullanıldığı hale dönüştürülebilmektedir. Türbinlerin sökülme maliyetleri genelde türbinlerin arta kalan parçalarının parasal değeri ile karşılanabilmektedir.
Türbinler yapılacak ön çalışmalarla belirlenecek rüzgâr rejimine göre, minimum 600 kWh ila maksimum 3000 kWh üretecek kapasitede üretilmektedir. Türbin pervaneleri yerden 30-40-50 mt yükseklikteki kulelere monte edildiğinden yeryüzünde kapladığı alan kulenin alt kısmındaki 10 m²’lik alanla sınırlıdır.

RÜZGÂR ENERJİSİNİN DÜNYA’DAKİ DURUMU
Bugün dünyada ki mevcut toplam teknik rüzgâr potansiyeli yılda 53000 TWh’tir ve 2001 yılında bunun yaklaşık 0,15 TWh kadar kısmından faydalanılabilmiştir. Dünya elektriğinin % 10 ’unun rüzgâr gücüyle sağlanacağı belirtilen 2020 yılında bile rüzgâr potansiyelinin çoğu hala kullanılamamış olacaktır. Son yıllarda rüzgâr enerjisinin en başarılı pazarları, özellikle Danimarka, Almanya ve İspanya olmak üzere Avrupa ülkeleridir. Hindistan, Çin ve Amerika Birleşik Devletlerinde de bu teknolojinin kullanımında bir artış görülmektedir. 2001 yılı sonunda yaklaşık 50 ülkede 24927 MW’tan fazla elektrik üreten rüzgâr türbinleri işletmedeydi. 2001 yılı sonu toplam en büyük kurulu rüzgâr gücüne sahip ülkeler güçleriyle birlikte Tablo 1’de görülmektedir.
Ülke 2001’de kurulan (KW) 2001 sonunda toplam güç (KW)
Almanya 2.627.000 8.734.000
ABD 1.635.000 4.245.000
İspanya 1.050.000 3.550.000
İtalya 276.000 700.000
Hindistan 236.000 1.456.000
Japonya 217.000 357.000
Danimarka 115.000 2.456.000
İngiltere 107.000 525.000
Yunanistan 84.000 358.000
Çin 75.000 406.000
Diğerleri 402.000 2.140.000
Toplam 6.824.000 24.927.000
Tablo 1: 2001 yılında rüzgâr enerjisi piyasasındaki en büyük ülkeler
Avrupa’da deniz ve karadaki rüzgâr kaynaklarının 2020 yılında beklenen elektrik talebinin % 20’sinden daha fazlasını karşılayacak bir potansiyele sahip olduğu belirtilmektedir. Almanya 2001 yılında rüzgâr enerjisi kullanımında 2.627 MW artış sağlayarak, 1999 da 3.817 MW olan toplam rüzgâr gücünü 8.734 MW’a çıkartmıştır.
Rüzgâr enerjisi endüstrisi Avrupa için 2010 yılına kadar 40.000 MW rüzgâr enerji kapasitesi kurmak üzere bir hedef koymuştur. Bu hedefe ulaşılmasıyla yaklaşık 50 milyon insana elektrik sağlanacaktır.
YIL Kurulu Kapasite (KW)
2003 22.000.000
2010 40.000.000
2020 100.000.000
Tablo 3: Avrupa Rüzgâr Enerjisi Birliğinin Hedefleri

RÜZGAR ENERJİSİ POTANSİYELİNİN BELİRLENMESİ
Çeşitli ülkelerce hazırlanıp kullanıma sunulan ve bir alandaki rüzgar ölçüm parametrelerini kullanarak rüzgar enerjisi potansiyelinin belirlenmesine yardımcı olan bilgisayar programları mevcuttur. Bu bilgisayar programların başında Danimarka RISO Ulusal Laboratuvarında geliştirilmiş olan ve Avrupa kıtasının rüzgar atlasının hazırlanmasında kullanılan WAsP (Rüzgar Atlası Analiz ve Uygulama Programı) bilgisayar programı gelmektedir. WASP bilgisayar programı rüzgar hız ve yön bilgileri ile rüzgar gözlem istasyonu çevresindeki engellerden, arazi yüzey pürüzlülüğü ve arazinin topoğrafik özelliklerinden yola çıkarak bölgesel rüzgar atlas istatistiklerinin ve enerji potansiyelinin belirlenmesinde kullanılmaktadır. WasP yazılımı ile bir bölgenin rüzgar enerji potansiyelini belirleyebilmek için aşağıda sıralanan işlem basamakları takip edilir:
1.Rüzgar Ölçüm Verilerinin Değerlendirilmesi;
Rüzgar enerji gözlem istasyonlarından belli bir yükseklikten alınan en az bir yıllık rüzgar hızı ve rüzgar yönü ölçüm kayıtlarının bilgisayar ortamında düzenlenmiş hali ve bu istasyonlara ait 1/25 000 ölçekli harita üzerindeki UTM ile derece - dakika cinsinden belirlenmiş koordinatları WAsP ortamına aktarılıp değerlendirilir ve ilk etapta ölçüm yüksekliğine ait frekans dağılım tablosu elde edilir. Bu tablo yardımıyla ölçüm yüksekliğindeki rüzgarın sektörlere (yönler) göre esme sıklığı, hakim rüzgar yönü, ortalama rüzgar hızı, ortalama enerji yoğunluğu ve rüzgar hız verilerine ait Weibull parametreleri gibi istatistiksel değerler belirlenmiş olur.
Sect Freq <1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 13 15 17 >17 A k
--------------------------------------------------------------------------------
0: 30.8 10 49 77 92 114 156 155 135 90 81 36 4 0 0 6.9 2.67
30: 10.7 27 90 151 165 186 155 84 76 40 21 5 0 0 0 5.1 2.24
60: 1.9 106 199 236 248 151 42 6 0 0 0 0 6 6 0 3.5 1.63
90: 1.6 70 205 249 190 124 59 81 15 0 0 0 0 7 0 3.6 1.50
120: 2.4 63 210 158 200 200 121 37 5 5 0 0 0 0 0 3.9 2.44
150: 4.6 49 128 120 113 115 128 110 108 45 48 18 15 3 3 5.9 1.89
180: 12.0 21 40 85 94 91 145 162 121 79 82 46 25 7 4 7.2 2.21
210: 6.3 34 50 81 112 155 175 153 88 78 58 14 2 0 0 6.2 2.57
240: 1.3 186 199 253 163 54 45 63 27 9 0 0 0 0 0 3.0 1.47
270: 1.6 139 263 270 206 43 43 21 7 0 0 7 0 0 0 2.9 1.60
300: 5.5 47 156 177 220 152 85 60 44 19 42 0 0 0 0 4.3 1.67
330: 21.4 14 49 106 168 189 178 113 77 53 39 13 2 1 0 5.7 2.25
--------------------------------------------------------------------------------
Total 28 76 113 135 141 147 122 95 61 54 22 6 1 1 6.0 2.14

Ortalama Rüzgar Hızı: 5.19 m/s (2%) Ortalama Enerji Yoğunluğu: 160 W/m² (2%)
Frekans dağılım tablosundaki bilgiler kullanılarak frekans histogramı ( rüzgar hızları - esme sıklıkları ) ve yön histogramı (rüzgar esme yönü - esme sıklığı ) da elde edilebilir. Frekans histogramı yardımıyla hangi rüzgar hızı değerlerinin sık gözlendiği, yön histogramı yardımıyla ise hangi yönlerde rüzgar hız değerlerinin yüksek olduğu tespit edilebir. Rüzgar türbinleri seçilirken frekans histogramından, araziye konumlandırılırken ise yön histogramından yararlanılmaktadır.
Rüzgar ölçüm verilerinin incelenmesi sonucu, ölçüm yapılan noktanın türbülans yoğunluğu da ayrıca belirlenmelidir. Türbülans yoğunluğu seviyesinin yüksek olması enerji üretim miktarını düşürür, rüzgar türbini üzerine etkiyen kuvvetlerin şiddetini ve malzeme yorulmasının hızını artırır. Bu durum rüzgar enerji santrallarının ekonomik ömürlerinin azalmasına neden olmaktadır. Türbülans yoğunluğunun belirlenmesi için öncelikle rüzgar hız ölçüm serilerinin ortalama hızı ve standart sapması belirlenmelidir. Standart sapma önemli bir kavram olup rüzgar hızlarındaki dalgalanmaları tanımlamak için kullanılır. Rüzgar hız verilerinin standart sapması 0 ile 3 m/s, rüzgar yön verilerinin standart sapması ise 3º ile 75º arasında olmalıdır. Herhangi bir alandaki standart sapmanın küçük olması demek o alandaki rüzgar rejiminin son derece düzenli olması anlamına gelmektedir. Rüzgar hız verilerinin standart sapma miktarının bu verilere ait ortalama hız değerine oranı ise türbülans yoğunluğu olarak adlandırılmaktadır. Hesaplanan türbülans yoğunluğu 0.0 – 0.10 değerleri arasında ise düşük yoğunluklu, 0.10 - 0.25 değeri arasındada ise orta yoğunluklu ve 0.25 değerinden büyükse yüksek yoğunluklu olarak sınıflandırılır. Türbülans yoğunluğunun yüksek olduğu alanlara rüzgar enerji santralı kurmaktan kaçınılmalıdır.
2. Yakın Çevresel Engel Bilgileri;
Rüzgar gözlem istasyonunları civarındaki yakın çevresel engeller, ölçülen rüzgar hız ve yön değerlerini kayda değer ölçüde etkilemektedir. Binalar, ağaçlar gibi yakın çevresel engeller rüzgar hız ve yön profilini oldukça değiştirmekte, engel etrafında türbülansa neden olmakta ve rüzgar verilerinin sağlıklı olmasını engellemektedir. Bu nedenle rüzgar gözlem istasyonlarının yeri, civarda fazla engel olmayacak şekilde seçilmelidir. Bir nesnenin ölçüm direğine olan uzaklığı, yüksekliğinin 10 katı kadar mesafe içinde ise bu nesne yakın çevresel engel olarak tanımlanır. Daha uzak mesafedeki nesneler engel sınıfına girmez ve arazi pürüzlülüğü olarak değerlendirilir. WAsP bilgisayar programı ile en fazla 50 adet engel tanımlanabilse de prensip olarak sayıca 5’ten fazla engel içeren noktalara rüzgar gözlem istasyonu kurulması önerilmemektedir.
Rüzgar hızındaki azalma engelin geçirgenliğine bağlıdır. Geçirgenlik (porosity) engelin açık alanının toplam alanına oranı şeklinde tanımlanmakta olup tamamen katı sayılabilen bir bina için 0, yapraklarını dökmüş bir ağaç grubu için 0.5 olarak alınabilir. Geçirgenlik ne kadar fazlaysa hız profilinin değişimi ve gölgeleme etkisi de o nispette az olacaktır. Rüzgar gözlem istasyonları civarındaki mevcut yakın çevresel engelleri tanımlayabilmek için ilgili parametreler belirlenerek WASP formatına uygun “Engel Tanımlama Formu” düzenlenmelidir. Aşağıda rüzgar enerji gözlem istasyonu civarı yakın çevresel engellerin WasP ortamında genel görünümü ve engel tanımlama formu verilmiştir.
NO 1 R1 2 R2 H D P
1 35 76 43 78 8 6 0.0
2 96 400 120 400 10 200 0.4
3 120 150 136 150 10 230 0.8
4 203 98 225 104 15 13 0.0
5 230 100 264 175 10 25 0.4
6 286 161 289 158 7 20 0.2
7 290 156 297 148 7 9 0.2
Burada;
1 : Engelin ilk köşesinin kuzey doğrultuyla yaptığı açı (deg).
R1 : Engelin ilk köşesinin RGİ’ye olan uzaklığı (m).
2 : Engelin ikinci köşesinin kuzey doğrultuyla yaptığı açı (deg).
R2 : Engelin ikinci köşesinin RGİ’ye olan uzaklığı (m).
H : Engelin yüksekliği (m).
D : Engelin derinliği (m).
P : Engelin tahmini geçirgenliğidir.
Engel tespiti yapılırken 1 ve 2 açılarının kuzey doğrultudan ( 0 ) başlayarak saat ibresi yönünü izlemesine dikkat edilmelidir. Rüzgar türbinlerinden üretilebilecek enerji miktarını doğruya yakın bir şekilde hesap edebilmek için özellikle hakim rüzgar yönünde en az 1000 m mesafeye kadar olan engeller net olarak belirlenmelidir. WAsP bilgisayar programı yardımıyla santral sahasının rüzgar atlası elde edildiğinde, türbin hub yüksekliğinde engel etkisinin % 40’ı aşmaması gerekmektedir. Aksi halde, seçilen bölgenin rüzgar enerji santralı kurmak için uygun olmadığını düşünmemiz gerekecektir. Ayrıca arazi üzerine türbinler yerleştirilirken (micrositting) mevcut engellerden mümkün olduğunca uzak yerler tercih edilmelidir.
3. Arazi Yüzey Pürüzlülük Bilgileri;
Arazi yüzey pürüzlülüğünün değişmesi yüzey sürtünme karakteristiklerini ve dolayısıyla hız profilini değiştirmektedir. Bir alanın yüzey pürüzlülüğü, bu alan üzerindeki pürüzlülük elemanlarının boyutları ve alan içindeki dağılımına bağlı olmaktadır. Karasal alanlar için bitki örtüleri, göller, yerleşim yerleri, doğal arazi yapıları tipik pürüzlülük elemanlarıdır. Bu pürüzlülük elemanları, rüzgar enerjisi potansiyel belirleme çalışmalarında 4 değişik pürüzlülük sınıfıyla tanımlanır. Bir arazinin pürüzlülüğü Z (m) pürüzlülük uzunluğu parametresi ile belirtilir. Z0 pürüzlülük uzunluğu 0.0001 ile 1.0 arasında değişmekte olup yoğun yerleşim birimleri için 1.0 ve su yüzeyleri için 0.0001 olarak alınır. Diğer doğal arazi yapıları için alınması gereken Z0 pürüzlülük uzunluğu değerleri WAsP menüsünde bulunan tablodan belirlenir.
WAsP bilgisayar programı pürüzlülüğü modellemek için herbir sektöre ait pürüzlülük değişimini dikkate alır. Genelde 12 sektör kullanılır ve merkezi RGİ olmak üzere 345-15 arası 0 (N), 15-45 arası 30 (NNE) olacak şekilde düzenlenir. Pürüzlülük değerlerinin kullanılabilmesi için 1/25 000 ölçekli harita üzerinde WAsP formatına uygun toplam 12 sektör için ayrı ayrı pürüzlülük uzunlukları belirlenmeli veya WASP 6.0 ve üstü versiyonlardaki bilgisayar programlarında sayısal harita üzerine arazi pürüzlülük bilgileri işlenebilmektedir. Bu çalışmanın sadece 1/25 000 ölçekli harita üzerinde yapılması uygun değildir. İlgili santral sahasına bizzat gidilip arazi yapısı yerinde incelenerek sözü edilen işlem yapılmalıdır.
Rüzgar hızı, yükseklik arttıkça arazi pürüzlülüğüne ( pürüzlülük katsayısı) bağlı olarak logaritmik şekilde artmaktadır. Belirli bir yükseklikte (10 m, 30 m vb.) ölçülmüş rüzgar hızları kullanılarak, istenilen herhangi bir yükseklikteki (hub yüksekliği vb) rüzgar hızları aşağıdaki ifade ile hesaplanmaktadır.

( V1/V2) = (H1 /H2 ) 
H1: V1 hızının ölçüldüğü yükseklik
H2: V2 hızının hesaplanacağı yükseklik
V1: H1 yüksekliğinde ölçülen rüzgar hızı
V2: H2 yüksekliği için hesaplanacak rüzgar hızı
: Pürüzlülük katsayısı ( 0.10 - 0.40 ) dır.
 pürüzlülük katsayısı değeri ne kadar fazlaysa hız profilinin değişimi de o nispette fazla olacaktır. Hız profilindeki değişim ancak türbin hub yüksekliğinin artırılması ile azalmakta ve bu durum da maliyeti artırıcı unsur olmaktadır.
4. Topoğrafya Bilgisi;
Topoğrafya rüzgarın yönü ve hızının dağılımında önemli bir rol oynar. Dağ silsileleri, tepeler ve kayalıklar rüzgar hız ve yön profilini büyük ölçüde etkiler. Dağ silsilelerinin denize paralel, hakim rüzgar yönüne dik, orta eğilimli (10-22) ve özellikle çıplak olduğu sahalar enerji üretimi için uygun sahalardır. Zirvede rüzgar hızı, eğim ve dağ grubunun büyüklüğüne bağlı olarak artar. Bu nedenle, tepelerin üst-ön kısmı tesis için uygundur. Fakat tepenin üst-arka kısmı türbülans nedeniyle göz önüne alınmamalıdır.
Rüzgar enerji santralı kurulması düşünülen alanın WAsP bilgisayar programı ile modellenebilmesi için santral sahasını temsil eden en az 80 km2 ‘lik (5 km yarıçapında) alanı gösterebilen paftaların 1/25 000 ölçekli sayısal haritaları hazırlanmalıdır. Sayısal haritanın çok dikkatli hazırlanmış olması rüzgar enerji potansiyelinin de doğruya yakın bir değer olarak elde edilmesini sağlar.

SANTRAL SAHASI İÇİN RÜZGAR ATLASININ OLUŞTURULMASI
Belirli bir ölçüm yüksekliğine ait yeterli sayıda rüzgar hız ve yön verilerinden elde edilen frekans dağılım tablosu, yakın çevresel engel ve pürüzlülük bilgileri ve santral alanının topoğrafyasını temsil eden 1/25 000 ölçekli sayısallaştırılmış harita kullanarak WAsP bilgisayar programı yardımıyla santral alanına ait rüzgar atlas istatistikleri çıkarılır. Rüzgar atlası, yer seviyesinden belli bir yükseklikte ( 10 m, 30 m vb) ölçülmüş rüzgar verilerinin, yakın çevresel engeller, arazi pürüzlülüğü ve arazinin topoğrafik yapısı ile birlikte değerlendirilmesi sonucu istenilen bir yükseklik için (türbin hub yüksekliği vb) elde edilen istatistiksel sonuçlardır. Rüzgar atlas istatistiklerinin elde edilmesi ile istenilen herhangi bir yükseklikteki ortalama rüzgar hızı, sektörlere göre rüzgar esme sıklığı, hakim rüzgar yönü, ortalama enerji yoğunluğu, enerji yoğunluğunun hakim olduğu sektör gibi parametreler ile yakın çevresel engeller ve arazi pürüzlülüğünün etkileri belirlenmiş olur.

45.0 m.a.g.l. için Örnek Bir Rüzgar Ölçümü

Sect Rch Input Obstacle Orography A k % E%

0: 3 0.0% 0° 0.0% 47.2% -3° : 7.5 3.06 27.5 23.6
30: 3 0.0% 0° 0.0% 37.5% -3° : 6.7 2.60 12.9 8.7
60: 3 0.0% 0° 0.0% 33.3% 0° : 4.8 1.97 2.5 0.8
90: 3 0.0% 0° -0.2% 37.3% 3° : 4.3 1.89 1.8 0.4
120: 3 0.0% 0° -0.3% 46.2% 3° : 5.0 2.30 2.5 0.8
150: 3 0.0% 0° 0.0% 49.9% 0° : 6.6 2.21 4.7 3.5
180: 3 0.0% 0° 0.0% 46.3% -3° : 8.3 2.37 10.8 14.9
210: 3 0.0% 0° -0.1% 36.6% -3° : 12.7 2.65 6.7 30.6
240: 2 0.0% 0° 0.0% 32.1% 0° : 7.1 1.76 1.9 2.3
270: 3 0.0% 0° 0.0% 37.0% 3° : 4.2 1.66 2.2 0.6
300: 3 0.0% 0° 0.0% 45.9% 3° : 5.4 2.19 6.3 2.6
330: 3 0.0% 0° 0.0% 49.9% 0° : 6.3 2.63 20.2 11.4

M= 6.3 m/s E= 292. W/m² 7.2 2.05

Rüzgar türbinlerinin santral sahasına konumlandırılması planlanırken rüzgar atlasından yararlanılmaktadır. WASP 6.0 ve üstü versiyonlarındaki bilgisayar programları ve rüzgar atlas istatistikleri kullanılarak, sayısal harita üzerinde enerji üretim miktarının yüksek olacağı konumlar renk dağılımından elde edilebilir. Her bir rüzgar türbininin optimum yeri; arazi yapısı, ulaşım imkanları, hakim rüzgar yönü gibi unsurlar da dikkate alınarak bahsedilen renk dağılımları yardımıyla belirlenebilir.

RÜZGAR ENERJİ TÜRBİNLERİ VE ENERJİ ÜRETİM MİKTARININ BELİRLENMESİYeni kurulacak olan rüzgar enerji santralından üretilecek enerjinin mevcut enerji nakil sistemine entegrasyonunun sağlanması gereklidir. Bu entegrasyonun yapılacağı hat kapasitesi, kısa devre gücü, gerilim oynamaları, harmonikler, reaktif güç vb. gibi bir takım kriterler dikkate alınarak yatırımcı kurmayı düşündüğü rüzgar enerji santralının kurulu güç kapasitesini belirlemelidir. Kaç tane rüzgar türbini kurulacak, bunların birim gücü ne olacak ve arazi üzerine nasıl konumlandırılacak gibi sorulara cevap bulunmalıdır. Piyasada çeşitli model ve büyüklükte rüzgar türbinleri bulunmaktadır. Yatırımcı amacını da gözönünde bulundurarak fiyat, teknik özellikler, bölgeye ait frekans dağılım tablosu, verim, garanti, hazırda bulunma ve türbin referansları gibi kriterleri dikkate alarak en uygun rüzgar türbinini seçmelidir. Yatırımcı, rüzgar türbini seçimini yaptıktan ve arazi üzerindeki konumlandırmayı (micrositting) frekans dağılım tablosu, ilgili renk dağılımları ve rüzgar türbinine ait teknik kriterleri göz önüne alarak planlandıktan sonra her bir rüzgar türbin yerine ait 1/25 000 ölçekli harita üzerinde UTM koordinatlarını tespit etmelidir. Bu aşamaya kadar elde edilen rüzgar atlas istatistik bilgileri, rüzgar türbinine ait karakteristik değerler ve rüzgar türbinlerinin UTM koordinatlarına ilişkin veriler birlikte kullanılarak rüzgar türbinlerinin tek tek veya birarada üretebilecekleri yıllık enerji miktarları WAsP bilgisayar programı ile hesap edilir.
Örnek Bir Santral Sahasının Enerji Üretim Miktarları

SİTE NO
X Koordinatı (m)
Y Koordinatı (m)
RAKIM
(m)
Rüzgar Hızı (m/s) Enerji Yoğunluğu (W/m2) Enerji Miktarı (kWh/yıl)
Site 1 … 115 … 308 392 6.41 299.76 1574620
Site 2 … 231 … 308 382 6.37 298.31 1557140
Site 3 … 372 … 313 360 6.10 268.43 1422740
Site 4 … 487 … 321 349 5.94 238.48 1324320
Site 5 … 628 … 333 357 6.13 235.69 1374520
Site 6 … 769 … 333 291 5.98 245.15 1349070
Site 7 … 872 … 397 363 7.48 576.42 2104900
Site 8 … 000 … 474 354 6.25 277.07 1488590
Site 9 … 077 … 577 352 5.97 233.72 1321370
Site10 …199 … 647 371 6.15 257.79 1425480

TÜRKİYE’DE GÜNEŞ ENERJİSİ
Türkiye, güneş enerjisi potansiyeli açısından Avrupa ülkeleri içinde İspanya'dan sonra ikinci sırada yer alıyor. Ortalama yıllık güneşlenme süresi 2 bin 640 saat yani günlük 7,2 saat düzeyinde bulunuyor. Ortalama toplam ışınım şiddeti ise 1311 kWh/m²-yıl düzeyindedir. Güneş enerjisi termik santral potansiyeli yılda 380 milyar kWh. Bu değer, Türkiye'nin yılda tükettiği yaklaşık 200 milyar kWh'lik elektriğin iki katını ifade ediyor. Coğrafi konum itibariyle ortalama 200 günü güneşli geçen Türkiye’de en çok güneş alan illerin başında Şanlıurfa ve Konya geliyor. Sadece Antalya'da çatıların yüzde 80'ine güneş panelleri (PV) yerleştirilmesi ile yılda yaklaşık 24 milyar kWh elektrik üretilebiliyor. Ancak verimli ışınlar hesabı devreye girdiğinde kuru havası olan Anadolu illeri daha verimli enerji ışınlarıyla güneş tarlası hükmündedir.
EİEİ, Türkiye’de güneş enerjisi uygulamaları açısından en iyi alanların hangisi olduğunu gösteren güneş enerjisi potansiyel atlasını hazırladı.
Güneş pillerinin enerji sorununu tamamen çözeceğini söylememiz bugünlerde ütopyadır fakat bu, sistemin sessiz ve temiz bir elektrik üreticisi olduğu gerçeğini değiştirmez.
Ülkemizde telekom istasyonlarında, deniz fenerlerinde, otoyol ışıklandırılmasında, yangın gözetleme istasyonlarında kullanılmaktadır. Petrol kaynaklarını yöneten Amerikan firmalarını finanse eden İsrail de ise güneş enerjisi hastanelerde, endüstriyel alanlarda ve 27 metreyi geçen binalarda güneş enerjisi ile elektrik üretimi zorunludur. Bunlara ilaveten Yunanistan, Japonya, Almanya, İsrail gibi bir çok ülkede güneş enerjisi önemli vergilerle ve yatırım teşvikleri ile desteklenmektedir. Şu anda Türkiye’de 11 firma güneş enerjisi sistemleri ile uğraşıyor. Pazar gelişmeye ve geliştirilmeye açık. Ortalama 15 milyar dolarlık bir sektör söz konusu. Dolayısıyla teknokrat ve vatan sever insanların sektöre el atması sevindirici tabiî ki.
Firmalar, çatılarda güneş enerjisi ile elektrik üretimini sağlayan sistemin Türkiye'de de piyasaya sunulması için yasal altyapının tamamlanmasını bekliyor. Yapılan araştırmalara göre çevreye zarar vermeden üretilen elektriğin her kilovatı için devlet üreten tüzel veya özel kişiliğe 25 cent ödeme yapacak. Bu, sistemi uygulayana devletten ömür boyu aylık anlamına geliyor.
Çatıya yerleştirilen güneş pilleri (fotovoltaik) sayesinde elektrik üretimi sağlayan sistem için gerekli tüm teknik altyapılar konusunda Türkiye hazır. Üretilen fazla elektriğin devlete satılması da mümkün, bunun için çatılarda üretilip kullanılmayan fazla elektrik için alım garantisi öngörülen yasa TBMM'de hemen hemen kesinleşmiş gibi.

TÜRKİYE’DE YAPILAN ÇALIŞMALAR
Güneş enerjisi, zirai ürünlerin kurutulması, soğuk mevsimlerde mahal ısıtması, evlerde havalandırma amacıyla ve tüm dünyada bilhassa gelişmiş ülkelerdeki yaygın uygulamaları ile kullanılmaktadır. Ülkemizde 1960'ların başlarında güneş enerjisi ilk defa alternatif enerji kaynağı olarak anlaşılmış ve bazı yatırımcılar ve üniversitelerde verilen tezler ile bu konu da çalışmalar başlamıştır.
1970'lerin ortalarında, dünyadaki güneş enerjisi teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak, ülkemizde de bilhassa güneş enerjisinin ısıl uygulamaları konusu üniversiteler, devlet ve endüstri açısından önem kazanmış ve güneş enerjisi çalışmaları bu tarihten itibaren artan bir hızla gelişmiştir.
TÜRKİYE GÜNEŞ ENERJİSİ POTANSİYELİ ATLASI


Güneş enerjisi konusundaki ilk ulusal kongre 1975 yılında İzmir'de gerçekleştirilmiştir. Yine ilk pasif güneş enerjisi uygulaması Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) bünyesinde 1975 yılında tesis edilmiştir.
Güneş enerjisi konusundaki çalışmalar ağırlıklı olarak ODTÜ, İTÜ, Yıldız ve Ege Üniversiteleri tarafından yaygın olarak yürütülmekle beraber, Türkiye'deki tek Güneş Enerjisi Enstitüsü Ege Üniversitesi bünyesinde 1978 yılında kurulmuş ve o günden itibaren faaliyet göstermektedir. 1980'lerin sonunda bu konudaki çalışmaları devlet destekli TUBITAK bünyesindeki Marmara Bilimsel ve Endüstriyel Araştırma Enstitüsü (MBEAE) yürütmektedir. MBEAE, güneş enerjisi düşük sıcaklık uygulamaları ve Türk endüstrisinin ısıl enerji ihtiyacının modellenmesi konusundaki projeleri 1977-1985 yılları arasında ağırlıklı olarak desteklemiştir. Yine TÜBITAK bünyesinde 1986 yılında kurulan Ankara Elektronik Araştırma ve Geliştirme Enstitüsü güneş pillerinin tasarımı ve üretimi konusundaki çalışmaları desteklemektedir.
Uluslararası Güneş Enerjisi Derneği Türkiye Şubesi (International Solar Energy Society Turkey Branch UGET-TB) 1992 yılından itibaren Türk devletinin izniyle aktif olarak çalışmalarını sürdürmektedir. Devlet Meteoroloji Enstitüsü (DME) geçen yüzyılın başından itibaren gittikçe artan sayıdaki istasyonlarda iklimsel verilerin kayıt edilmesi, değerlendirilmesi ve bilginin dağıtılması konusunda aktif olarak çalışmaktadır. Diğer taraftan Elektrik İşleri Etüd İdaresi (EİEİ) de güneş enerjisi ile su ısıtma, aktif ve pasif mahal ısıtması, yoğuşturan toplayıcılar ve güneş pilleri konusundaki çalışmalara imkân sağlamaktadır. Bu kuruluş 1982 yılından itibaren yenilenebilir enerji kaynaklarının ve özellikle güneş ve rüzgâr enerjisinin geliştirilmesinden sorumludur. Bu kuruluşun geçmiste bu konudaki çalışmaları daha ziyâde araştırma ve geliştirme ve projelerin tanıtılması konusunda olmakla beraber son yıllarda kaynakların tesbiti ve potansiyel tayini ağırlık kazanmıştır. Makina Kimya Enstitüsü (MKE) kurumu ise düzlemsel ve silindirik parabolik toplayıcıların üretimi, testleri ve pazarlanmasına yönelik çalışmaları kısa sürelerle gerçekleştirmiştir. Türkiye'deki güneş enerjisi araştırmalarını temel olarak iki ana gurupta toplamak mümkündür:
• 1. Güneş enerjisi potansiyelinin tesbiti ve tayini hakkındaki çalışmalar
• 2. Güneş enerjisi uygulamaları ve teknolojisi ile ilgili çalışmalar

Güneş Enerjisi Uygulamalarına Yönelik Çalışmalar
Ülkemizde günes enerjisi uygulamalarına yönelik çalışmalar da düşük sıcaklık uygulamaları ve yüksek sıcaklık uygulamalarına yönelik çalısmalar olmak üzere iki gurupta incelenebilir.
1-Sıcak Su Sistemleri:
Bu uygulamalardan en önemli ve ticari yönden başarı kazanmış olanları düşük sıcaklık ve bunun içinde de sıcak su ihtiyacına yönelik olan çalışmalardır. Güneş enerjili su ısıtıcıları, bazı kaynaklarda evsel güneş enerjili sıcak su sistemleri olarak da geçmektedir. İlk defa 1975 yılında Izmir'de imalatına başlanmıştır ve Türk halkı tarafından da bu teknoloji kabul görmüştür. Bu tarihten itibaren çeşitli şirketler tarafından üretimine başlanarak piyasaya verilmiştir. Türkiye'de üretilen güneş enerjili sıcak su ısıtıcılarının çoğu termosifontip ısıtıcılardır. Bu sistem bir toplayıcı, depolama tankı ve baglantı elemanlarından meydana gelmektedir. Kullanılan toplayıcılar ise düz toplayıcı, yoğunlaştıran toplayıcı veya vakumlu toplayıcı olabilmektedir. Ancak ülkemizde bu sistemlerde en yaygın kullanılan toplayıcılar genellikle düz toplayıcılardır. 1999 yılında çalışmalar sonucunda, temel teşkil eden anket çalışmasında Türkiye'de üretilen düz toplayıcıların % 41'inin yutucu yüzey alanının 1.82 m2, %23'ünün ise 1.71 m2 olarak imal edildiğini tesbit etmistir. Güneş toplayıcılarının yıllık toplam üretim miktarının ise 200,000 m2 seviyesine eriştiği de bu çalışmada belirlenmiştir. Yine tesis edilen toplam toplayıcı alanının 3.5 milyon m2 olduğu da tesbit edilmiştir. Bu sektörde 100 ün üzerinde firma 2000 çalışanı ile hizmet vermektedir. Türkiye'de güneş enerjisi uygulamaları açısından Türk Standartları Enstitüsü tarafından geliştirilmiş iki standart bulunmaktadır:
2- Buhar Üretimi:Absorpsiyonlu soğutma ve sanayideki diğer uygulamalar için güneş enerjisi ile buhar üretimine yönelik çalışmalar ilk defa Taşdemiroğlu E. (1986) tarafından yapılmış çalışmalar ile başlamıştır. Türkiye'de MKE (Makina Kimya Endüstrisi Kurumu) silindirik parabolik toplayıcıları imal eden ilk kuruluş olarak dikkat çekmektedir. Bu toplayıcıların verimleri ve bu toplayıcılar kullanılarak elde edilen kızgın su ile bir sanayi kuruluşunun enerji ihtiyacının modellenmesini konu alan çalışmalar literatürde mevcuttur. Bu tip toplayıcılar kullanılarak güneş enerjili absorpsiyonlu sistemlerin simulasyonu, modellenmesi, tasarımını içeren çeşitli çalışmalar da literatürde yer almaktadır.

Türkiye'de Kurulan Güneş Evleri
Güneş Enerjisi ile pasif ısıtma sistemlerinin binaların ısıtma yüklerine büyük katkısı olduğu açıktır. Türkiye'de Karadeniz Bölgesi ile Kuzey Doğu Anadolu hariç güneş enerjisinin konutların ısıtılmasına olan büyük katkısı yapılan çalışmalarda ortaya konmuştur. Türkiye'de Pasif Güneş Enerji Sistemleri konusunda, bazı üniversiteler ve enstitülerde yapılan çalışmalar dışında çok fazla çalışmanın olmadığını söylemek mümkündür. Bu amaçlara bağlı olarak ülkemizde kurulan güneş evleri aşağıda sıralanmıştır:
• Türkiye'de ilk güneş evi 1975 yılında Ortadoğu Teknik Üniversitesinde tesis edilmiştir. Bina iki katlı olup 96.6 m2 alana haizdir.
• Çukurova Güneş Evi 33 m2 olup, 1981 Temmuzunda kurulmuştur.
• Maden Tetkik Arama Enstitüsü Güneş Evi ise, güneş pilleri ile çalışan sistemler mevcuttur. 14 kWp yine 1981 yılında Marmaris Mugla da tesis edilmiş ve toplam alanı 113.5 m2 dir.
• Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi Enstitüsü Laboratuvarında da 1986 yılında toplam zemin alanı 3000 m 2 olan bir güneş evi bulunmaktadır.

Güneş Pilleri ve Uygulamaları
Türkiye'de bu konudaki çalışmalar 1980'li yıllarda başlamıştır. İlk güneş pili ile çalışan ısı pompası Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi Laboratuvarında kurulmuştur. Elektrik İsleri Etüd İdaresi tarafından da 1983 yılından itibaren başlatılan çalışmalar sonucunda ilk güneş pilleri ile çalışan laboratuvar ölçekli güç santrali Didimdeki Araştırma Laboratuvarında 1998 yılı Haziranında tesis edilmiştir. 1990'ların sonuna doğru bu yöndeki çalışmalar artarak devam etmiş ve dört adet güneş pilleri ile çalışan ve yaklaşık olarak toplam kurulu gücü 50 kWp olan sistemler telekominikasyon amaçlı olarak Afyonkarahisar, Göcek, Uşak ve Kahramanmaraş'a kurulmuştur.
Güneydoğu Anadolu bölgesinde toplam kapasitesi 100 kWp kurulu güce erişmiş olan güneş PV güç ünitesi Berke Barajında bazı ünitelerin ilk enerji taleplerini karşılamak için kurulmuştur.
Güneş pillerinin uygulanmasına yönelik özel sektör çalışmaları devam etmektedir. Ayrıca güneş pili ile çalışan araçlar, aydınlatmalar, trafik şıkları şeklinde de uygulamalar mevcuttur.
Ülkemiz coğrafi konumu nedeni ile yenilenebilir enerji kaynakları arasında güneş enerjisi yönünden oldukça şanslıdır. Ortalama olarak güneşten sağlanan enerji, yıllık 36x106 taş kömürüne eşdeğer enerji sağlayabilecek potansiyele sahiptir. Yılda 2640 saat güneş ışını alan ülkemizde, ortalama güneş enerjisi miktarı 290 w/m2 civarındadır.
Ülkemizde güneş enerjisinden faydalanarak sıcak su ihtiyacını gideren ev örnekleri, güney sahillerinde bol miktarda mevcuttur. Güneş enerjisi ile konut ısıtması, konut soğutması, sıcak su temini, sera ısıtması, elektrik enerjisi üretimi, yüzme havuzu ısıtması ve endüstrinin sıcak su gereksinimi karşılanabilmektedir.
Örneğin Konya’dan dünyaya hizmet yapabilme amacıyla 1997 yılında kurulmuş bir firma Güneş Pili. Genç dinamik bir kadro, dolayısıyla müteşebbis bir ruh, vatansever gönüller, teknik donanım ve Türkiye’de arayıp bulamayacağınız bir bilgi birikimi ve tecrübe. Neden mi? Firmanın Almanya’daki ortağı Konyalı bir Türk ve ömrünü bu işe vermiş olması sebebiyle işini iyi biliyor. İmkân verilse Türkiye’nin göbeğine, güneş ışın veriminin en yüksek olduğu bölgeye kocaman bir güneş paneli fabrikası konduruverecek, Ar-Ge çalışmaları bu yönde gelişiyor. Firma sıcak su sistemlerinde kullanılan güneş kolektörleriyle, aydınlatmada kullanılan güneş panellerini birleştirerek ekolojik, ekonomik yaşam sloganıyla, hem sıcak hem de aydınlık bir yatırım hedefliyor. Yukarıda izah edildiği gibi Konya güneş termik santrali kurulabilecek 4600 km²’lik 5 alandan biri. Dolayısıyla Konya geniş ve düz ovalarıyla hem fabrika kurulması hem de santral kurulması açısından verimli ve sorunsuz bir bölge konumunda.

Türkiye’de neler yapılabilir?
Bireysel, orta ve büyük ölçekli enerji üretim tesisleri kurulabilir.
Almanya’nın 3 katı üretim mümkün olabilir.
İşsizlik önlenebilir, dışa bağımlılık ve kaçak azaltılabilir.
Akdeniz bölgesinde kışın sera tarımı güneş enerjisi kazanımıyla arttırılabilir.
Enerji üretimi için dışarıya bağımlılık kalmaz ve kapasite sorunları çözülür.

Türkiye ne yapmalı?
Güneşten elektrik üretimi için lisans başvuruları açılmalı,
Lisans verilmesi konusunda teknik kriterler açıklanmalı ve öncelikle kamu tüzel kişiliğine haiz müteşebbislere ve sonrasında özel müteşebbislere kolaylıklar sağlanmalı,
Güneşten elektrik üretimini teşvik edici alım fiyatı uygulanmalı, vergi destek programı hazırlanmalı,
Eğer Türkiye güneş enerjisini kullanma konusunda bir devlet politikası oluşturmalı,
Özellikle elektrik dağıtım şirketleri, belediyeler sokak aydınlatmalarında, bahçe ve park aydınlatmalarında, trafik sinyalizasyonlarında, bilboard ve reklam panosu aydınlatmalarında güneş pilleri kullanacak şekilde kanunlarla ve teşviklerle yönlendirilmeli.

Tarımsal sulamada güneş enerjisi kullanımı
Fotovoltaik pillerde üretilen elektrik akımı bir güç kontrol cihazına oradan da pompaya ulaşmaktadır pompa tarafından su, su deposuna oradan da tarımsal sulama için tarlalara taşınmaktadır.
Türkiye'de 8,5 milyon hektar ekili alandır ve ekili alanların sadece 1/3 ne DSİ tarafında su getirilmiştir geri kalan alanda çiftçiler petrol ile çalışan su pompaları ile tarlalara su getirmektedir. Mazotlu pompalar düzenli bakım istemektedir ve enerji kaynağı olarak mazot kullanmaktadır. Fakat güneş enerjisi ile çalışan su pompalarında enerji kaynağı güneştir ve hiçbir bakım gerektirmemektedir. Ve bu sistemlerin her yerde kullanılması mümkündür. Güneş pilli pompa sistemleri ile petrol tabanlı su pompalarını karşılaştıracak olursak;

Güneş Enerjisinin Avantajları
Güneş Enerjisinden %25 gibi yüksek bir verimle enerji dönüşümü yapmaktadır.
Sınırsız çalışma ömrüne sahiptir.
Üretimi kolaydır
Çoğunlukla üretildiği yerde tüketildiğinden enerji nakil hattına ihtiyaç duymaz.
Çıkış gücü/ağırlık oranı yüksektir
Temiz bir enerji kaynağıdır
Tehlikesizdir.
Dezavantajları
Pahalıdır
Depo elemanına ihtiyaç duyar (özellikle kapalı havalarda ve geceleri)
Çok fazla güneş alan bölgelerde ısı yüzünden verim düşer
Çok fazla yer kaplarlar
Fakat güneş dünyadaki tek bedava kaynaktır.
Güneş enerjisi ile tarımsal sulama yapacak olursak bunun için üç önemli faktörü dikkate almalıyız
Suyun pompalanacağı yükseklik
Günlük su ihtiyacı
Bölgede güneşlenme süresi

Evlerde güneş enerjisi kullanılabilir mi?
Almanya, ABD, Fransa ve İspanya gibi ülkelerde, kullanılan fazla elektriği genel elektrik şebekesine aktaran bir sistem vardır. Bu sistem iki yönlü çalışır. Bir üretim kısmı, bir de tüketim kısmı. Her iki kısma da elektrik sayaçları takılarak, bir yandan güneş panellerinin çıkışına takılacak sayaçla üretilen enerjiyi tespit edeceksiniz, bir yandan da mevcut kullanılan sistemdeki gibi evin giriş hattındaki sayaçla da evde kullanılan yani tüketilen enerjiyi bileceksiniz. İki sayaç arasındaki fark kullanılmayan ve şebekeye aktarılan elektriği ortaya çıkarıyor. Konutta kullanılan elektrikle, şebekeye aktarılan elektrik miktarı arasındaki fark tespit ediliyor ve devlet elektriğin her kilovatına belirlediği oranda ödeme yapıyor."
Böyle bir sistemin kurulması mevcut kanunlar ve enerji şebekesi altyapısı düşünüldüğünde çokta kolay ve ucuz değil. Şebeke altyapısı dağıtım şirketlerinin yapacakları çalışmalarla kısa sürede çözülür. Ortalama bir daire tüketimi için maliyeti 15 bin Euro'yu bulan sistem devlet desteği olmadan kendini 10-15 senede amorti edebilir. Burada önemli olan amorti süresinin kısalması ve Türkiye'de de yaygınlaşabilmesi için devlet teşvikidir. Öncelikle yasal değişiklikler yapılmalı. Ardından böyle bir sayaç sisteminin oluşturulması ve vatandaşın devlete elektrik satmasını sağlayabilecek bir bürokrasinin kurulmasıdır.

Kaynak: www.gunessistemleri.com
www.enerji-dunyasi.com
3e Electrotech

BOR NEDİR?
Periyodik tabloda B simgesiyle gösterilen, atom numarası 5, atom ağırlığı 10,81, yoğunluğu 2,84 gr/cm3, ergime noktası 2300 oC ve kaynama noktası 2550 oC olan, metalle ametal arası yarı iletken özelliklere sahip bir elementtir. Genellikle doğada tek başına değil, başka elementlerle bileşikler halinde bulunur. Tabiatta yaklaşık 230 çeşit bor minerali vardır. Oksijenle bağ yapmaya yatkın olması sebebiyle pek çok değişik Bor-oksijen bileşimi bulunmaktadır. Bor-oksijen bileşimlerinin genel adı borattır.

Yüzyılın enerji kaynağı BOR
Yeni yakıt budur.
Ama bugüne kadar “fütürist bir kurgu” olarak söylenen bu önerme Bor Belgeleri’ne göre gerçeğe dönüşmüş durumda. Açıkça Bor’un ulaşımda kullanılması hali şöyle elle tutulur bir sonuç içeriyor. 30 galon (yaklaşık 110 lt) 750 kilometre yol gidilebiliyor. Türkiye’de 1 galon benzinin fiyatı 7,5 dolar seviyesinde. Oysa gerekli seri üretim imkânları tamamlandığında Bor’un galon fiyatı 2,5 dolar olacak.
Şu gerçek tüm dünyada kabul ediliyor… Yakıt ihtiyacı Hidrojen’le karşılanmak zorunda! Ve Hidrojen varsa Bor olacak!
Ancak Bor’un enerji mucizeleri bununla da bitmiyor. Lap-Top’ların şarjlarında kullandığınızda bugün 2.5 saat ortalama çalışma süresi 12 saate çıkıyor. Bu kritik rakamları çoğaltmak fazlasıyla mümkün. Fiberglasların yüzde 15’iini Bor olşturuyor ki, bu ürün denizcilikten havacılığa kadar bir çok alanda kullanılıyor.
Yine Türkiye’nin de çalışmalarına başladığı Nükleer Santrallerde önemli ölçüde kullanılıyor. Füzyon reaktörlerinde “yakıt olarak” olarak kullanılması konusunda çalışmalar var.

İşte bu stratejik yeni bilgilerin hepsi Türk kurumlarının arşivlerinde bulunuyor. Tek farkı üzerinde “toz” bulunmaması. Zire Türkiye Bor’a yüklenme planını elden geçiriyor. Ancak zaman da aleyhimize işliyor. Bor’un için şimdi bir şeyler yapmanın zamanı. İlk önce yapılması gereken ise Bor’un bulunması, çıkarılması ya da ihraç edilmesi değil. Bor ürünlerinin çıktığı toprakta, anavatanında üretilmesi.

Dünyada ve Türkiye’de Bor Madeni
Dünyada toplam bor rezervi 1,176 milyon tondur. Dünyadaki bor yatakları Türkiye, Rusya ve ABD'de bulunmaktadır. Bu üç ülkenin rezerv dağılımına bakıldığında toplam rezervin %72'sinin Türkiye'de bulunduğu görülmektedir.

Bor madenleri bor elementi içeren minerallerdir. Periyodik sistemin üçüncü grubunun başında bulunan ve atom numarası 5 olan bor elementi, kütle numaraları 10 ve 11 olan iki karalı izotopdan oluşur. Elementel bor 1808 yılında Fransız kimyacı Gay-Lussac ile Baron Louis Thenard ve İngiliz kimyacı Sir Humpry Davy tarafından bulunmuştur. Bor yeryüzünde toprak, kayalar ve suda yaygın olarak bulunan bir elementtir. Toprağın bor içeriği genelde ortalama 10-20 ppm olmakla birlikte ABD'nin Batı bölgelerin ve Akdeniz'den Kazakistan'a kadar uzanan yörede yüksek konsantrasyonda bulunur. Deniz suyunda 0,5-9,6 ppm, tatlı sularda ise 0,01-1,5 ppm aralığındadır. Yüksek konsantrasyonda ve ekonomik boyutlarda bor yatakları, değişik metal borat bileşikleri olarak daha çok Türkiye ve ABD'nin kurak, volkanik ve hidrotermal aktivitesi olan bölgelerde bulunmaktadır.
Tarihte ilk olarak 4000 yıl önce Babiller Uzak Doğu'dan boraks ithal etmiş ve bunu altın işlemede kullanmışlardır. Mısırlıların da boru; mumyalamada, tıpta ve metalurji uygulamalarında kullandıkları bilinmektedir. Eski Yunanlılar ve Romalılar boratları temizlik maddesi olarak kullanılmış, ilaç olarak ilk kez Arap doktorları tarafından M.S 875 yılında kullanılmıştır. Borik asit 1700'lü yılların başında borakstan üretilmiş, 1800'lü yılların başında ise elementel bor elde edilmiştir.
Yurdumuzda ilk bor yatağı 1815 yılında Balıkesir ili Susurluk ilçesinin Ildız(Yıldız) köyünde bulunmuştur. Bor minerallerinin bileşimleri ve yapısal özellikleri büyük oranda farklılık göstermesine karşın bor mineralleri genellikle Ca, Na ve Mg boratlar olarak görülürler. Birçok ekonomik bor yataklarının ana bileşenleri Ca ve Na boratlardır. Doğada yaklaşık 230'dan fazla bor minerali mevcut olup, ticari öneme sahip olan bor mineralleri; tinkal, kolemanit, kernit, üleksit, pandermit, borasit, szaybelit, hidroborasit gibi minerallerdir. Bor mineralleri, yapılarında farklı oranlarda bor oksit(B2O3) içerirler. Başlıca Bor mineralleri Tinkal: Na2B4O7.10 H2O Kernit: Na2B4O7.4H2O Kolemanit: Ca2B6O11.5H2O Üleksit: NaCaB5O9.8H2O Datolit: Ca2B2O5.Si2O5.H2O Hidroborasit: CaMgB6O11.6H2O
Dünyadaki en önemli bor üreticileri; Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü (Türkiye) ve Rio Tinto (ABD)’dur. Bu iki kuruluş dünya bor üretiminin yaklaşık %70’ini gerçekleştirmektedir.

Bu yüzyılın en önemli madenleri arasında yer alan Bor rezervinin yarısından fazlası Türkiye’de bulunuyor. Bor, nükleer sanayiden uzay araçlarına, gübre sanayisinden ilaç sanayine, kimya sanayinden otomobil sanayine kadar 400′ü aşkın alanda kullanılıyor. Dünyanın en stratejik madeni olarak kabul edilen Bor, nükleer sanayiden uzay araçlarına, gübre sanayisinden ilaç sanayine, kimya sanayinden otomobil sanayine kadar 400′ü aşkın alanda kullanılıyor.
Türkiye, dünyada Bor rezervlerinin %65′ine sahip bulunurken, dünya üretiminin %32’sini gerçekleştiriyor. Türkiye dışındaki ülkelerde Bor rezervlerinin ömrü son 50 yıllık iken ülkemiz tüm dünyanın 450 -500 yıllık ihtiyacını karşılayabilecek Bor rezervlerine sahip konumdadır.Türkiye’de devlete ait olan Eti holding A.Ş. aracılığı ile Bor madenleri, Burhaniye’den Savaştepe’ye, Susurluk’tan Dursunbey’e, Bigadiç’ten Sultançay’ına, Bursa Kestelek’ten Sındırga’ya, Kütahya Emet’den Eskişehir Kırka’ya kadar 1 milyon 700 bin hektarlık bir Bor maden rezervleri alanı kamulaştırılmış durumdadır. Bu alanlardaki rezervleri yaklaşık 2.5 milyar tonluk kapasiteyle dünyanın en zengin ülkesi Türkiye’dir. Bu Bor’un ülkemiz için ekonomik değer olarak 1 trilyon dolardan daha fazla zenginliğe sahiptir. Türkiye Bor madenlerinin ihracatının %50’sini ham madde halinde, %50’sini işlenmiş olarak satmaktadır. Şekil 1′de Türkiye’deki Bor madeni rezerv bölgelerini harita olarak göstermektedir.
Bor ürünlerine ait teknolojiler genellikle teknolojiyi üreten ülkelerce gizlenmekte, bu konudaki bilgilere kolaylıkla ulaşılamamaktadır. Bu sebeple diğer ülkelerden önemli teknoloji transferleri yapılamamıştır.
Ham madene sahip olan ülkelerden ziyade, bu madenle ilgili teknolojiye sahip olan gelişmiş ülkelerin piyasaları kontrol ettiğini göstermektedir. Türkiye de, 1978 yılında yapılan devletleştirmeden sonra bu konuda önemli yol katetmiş olsa da, kalkınmakta olan ülke statüsünün getirdiği sorunlar ve teknolojik eksiklikleri sebebiyle Bor dünya piyasasında rezervleri ile orantılı bir hakimiyete sahip olamamaktadır. Gelişmiş ülkeler sanayilerinin pek çok alanında alternatifi olmayan, ikamesi zor bir hammaddede büyük oranda Türkiye’ye bağımlıyken, Türkiye bu avantajını iyi değerlendirememekte,
Dünya piyasası yıllık 80-90 milyar dolar civarında olan Bor uç ürünlerinde Türkiye’nin pazar payı %1′i bile bulamamaktadır.
Türkiye Bor madenini tam rafine işlenmiş olarak değil, ham veya yarı rafine halde satmasından dolayı çok önemli döviz kazandırıcı fırsatları kaçırmaktadır. Çınkı (2001) bunun çeşitli örnekleri verilmektedir. ‘Örneğin, ortalama FOB Bandırma 200 dolar/ton dan sattığımız %42 B2O3 tenörlü kolemanit cevherini (Türkiye bu cevherde dünyanın tek üreticisi ve ihracatçısı konumundadır) alan bir ihracatçı firma söz konusu ürünü öğüttükten sonra 600-650$/ton fiyatla nihai kullanıcıya satmaktadır.
Türkiye, dünyanın en zengin Bor yataklarına sahip olduğu halde, yurt dışına ihraç ettiği tinkal ve borakstan üretilen sodyum per boratın ithalatçısı konumundadır.
Eti Holding bu pazarın parasal olarak %20-23′üne, US Borax ise %65-70′ine sahiptir. Bor gibi 21. Yüzyılın petrolü olarak adlandırılan bir madenin en büyük rezerv kaynağı olan Türkiye’nin, Bor ihracatından yılda yalnızca 102 milyon dolar, Bor ürünleri ihracatından ise 106 milyon dolar kazanıyor olması, önemli bir kapasitenin israf edildiğine işaret etmektedir.
2001 yılı Ocak ayında Türkiye’ye ani bir ziyarette bulunan ABD Hazine Bakan Yardımcısı John Taylor dünya Bor piyasasına hakim olan Dodge&Cox ve Rio Tinto Holding’in eski yönetim kurulu üyesidir ve ilk ziyaretini dönemin özelleştirmeden sorumlu Devlet Bakanına yapmıştır. Rio Tinto’nun 1978 yılından (Bor madenleri devletleştirilmeden) önce Türk Borax adlı firma aracılığıyla Türkiye’deki Bor madenlerinin %80′ini işlettiği, şu anda Türkiye’de faaliyet gösteren yabancı bankaların bazılarında hisselerinin bulunduğu göz önünde bulundurulmalıdır.
Bor cevherleri Avrupa ve ABD’nde işlenerek rafine ürünler çok daha pahalıya Türkiye’ye ithal edilmiştir.
Eti Holding, rafine ürün üretimi çalışmalarına 1978′den sonra başlamış olmasına ve rakibi US Borax’ın 140 yıldan fazla bir süredir pazarda teknik üstünlüğe ve geniş dağıtım ağlarına sahip olmasına rağmen, Avrupa pazarının %51′ini, dünya pazarının %36’sını almayı başarmıştır.
Avrupa ve Amerikalı büyük üreticilerin Türkiye’deki Bor yataklarına daha Osmanlı İmparatorluğunun son dönemlerinde başlayan ilgileri Bor madenleri 1978 yılında kamulaştırıldıktan sonra da azalmadan sürmüştür.
Bor madeninin kullanım miktarındaki asıl önemli artış, Bor’un yakıt taşıyıcısı olarak kullanılmasıyla sağlanabilecektir. Bir çok pil, akümülatör vs. enerji üretim aygıtında yakıt olarak kullanılan hidrojenin elde edilmesi sağlanmaktadır.
1963 yılında Bor NATO’nun stratejik maddeleri listesinden çıkarıldıysa da, ABD’nin Bor alanındaki bazı stratejik çalışmaları gizlilik içinde yürüttüğü bilinmektedir. ihracı yasaklanmıştır.

Bor madeninin önemi, ülkeleri bu konuda çıkarlarını düşünmeye ve planlı davranmaya sevk etmektedir. Bor hakkında sürdürülen araştırmaların, Bor bileşiklerinin yüksek teknolojili ürünlerdeki yeni kullanım alanlarını keşfetmesi, bu madeni gelecekte, petrol gibi üzerinde uluslararası mücadelelerinin yaşandığı bir ürün konumuna getirebilecektir.
Bor ve Bor ürünlerinin dünya piyasalarındaki talebi fiyatın yanı sıra girdi olarak kullanıldığı endüstrilerdeki teknolojik gelişmelere, üretici ve kullanıcı tercihleri ile ikame imkanına bağlı olmaktadır. Özellikle fiber cam, deterjan gibi sanayilerde Bor ve borlu yakıtlar, 1950′li yılların başında ABD Savunma Programında geleceğin yakıtı olarak adlandırılmış ve nükleer silahlanma dışında 2. önemli stratejik malzeme olarak nitelendirilmiştir.
1958-1961 yılları arasında ABD ve NATO tarafından Bor, stratejik bir maden olarak ilan edilmiş, pazarlaması kontrol altına alınmış ve COCOM olarak nitelendirilen tedbirler kapsamında Varşova Paktı ülkelerine satışı yasaklanmıştır.
-Otomobil yakıtı olarak son günlerde kullanılmaya başlanmıştır.
-Metal Fırtına kitabı Bor üzerine yazılmıştır.
Ülkemizdeki Bor Yatakları:
1)Balıkesir-Bigadiç Sındırgı Susurluk
2)Bursa-M.Kemalpaşa
3)Eskişehir-Seyitgazi
4)Kütahya-Emet
En Önemli Bor İşletme Tesislerimiz:
Emet kolemanit işletmesi Kırka boraks ve asit fabrikası Kestelek kolemanit işletmesi Bandırma boraks ve asit fabrikaları Bigadiç kolemanit işletmesi. Dünyadaki bilinen bor rezervlerinin %75'i Türkiye'de bulunmaktadır. Ayrıca Seyitgazi bölgesindeki yatakların dünyanın en büyük sodyumlu bor tuzu yatağı olduğu saptanmıştır.

Dünya bor üretiminin ülkelere göre dağılımı

2000 yılı için toplam ham Bor üretimi 4.220.000 tondur. Buna göre 1.500.000 ton ile Türkiye en fazla üretim yapan ülke konumundadır ve toplam üretimin %33’ne karşılık gelmektedir. ABD’nin %25,Rusya’nın ise %23 oranlarında üretim yaptığı bilinmektedir.Üretim miktarındaki B2O3 oranı bakımından değerlendirdiğimizde ise ABD 555.000 ton,Türkiye ise 465.000 ton üretim yapmaktadır.Bunun oransal değerleri ise dünya toplam Bor üretiminin ABD için %37,Türkiye için ise %31 rakamlarına karşılık gelmektedir. Bu rakamların parasal değer olarak karşılıklarına baktığımızda ise ABD toplam Bor ticaretinden 557.000 Milyon Dolar Türkiye ise 240.000 Milyon Dolar gelir elde etmiştir.

Bor madeninin kullanıldığı sektörler
1)Metalürji sanayiinde
2)Nükleer reaktörlerde
3)Organik kimya sanayiinde
4)Cam seramik deterjan vb. sanayilerde
5)Fotoğrafçılıkta
Bor doğada çoğunlukla borat biçiminde bulunur. Önemli cevherler arasında boraks kernit ve kolematit sayılabilir.

Kaynak: http://bormadenigercegi.blogspot.com

GÜNEŞ ENERJİSİ NEDİR?
Enerji üretmek için her yıl binlerce ton zehirli atığı havaya, suya, toprağa bırakıyoruz.
Gelecek nesillerimize bırakacağımız miras bu mu?
Güneş yüzyıllardır dünyadaki bütün yaşamın kaynağı. Bugün güneş ve rüzgar enerjisi dünyamızı bir çevre felaketinin eşiğine getiren fosil yakıtlara alternatif olacak güce erişti. Günümüzde enerji üretmek amacıyla kullanılmakta olan petrol ve kömür gibi yakıtlar, içinde bulunduğumuz yüzyıl sona ermeden tükenecek. Bu yakıtlara alternatif olabilecek kaynaklar ise yenilenebilir enerjilerdir.
Yeryüzünün kullanılmakta olan tüm yenilenebilir enerjilerin kaynağı güneştir. Hava tabakalarının farklıklarda ısınıyor olması rüzgârı oluşturur. Biyoenerjide kullanılan metan gazı, yeşil bitkilerin güneş ışığı sayesinde depoladıkları karbondioksitin sonucudur. Güneş ışığı aynı zamanda denizlerdeki dalga enerjisi ve sıcaklık farklarıyla enerji elde edilmesini de sağlar.
Güneşin tükenmez enerjisinden yaralanarak ve az bir maliyetle, evlerimizi veya kullanım suyumuzu ısıtıp, elektrik elde edebiliriz. Güneş kolektörlerini kullanarak, kullanım suyunu arzu edilen sıcaklıkta ısıtabilir, güneş panelleri sayesinde, yılın her ayı, istediğiniz yerde, istediğiniz kadar elektrik elde edebilirsiniz.
Güneş enerjisini; Yat ve Teknede, Kampta, Karavanda, Çadırda, Sınır Karakollarında, Yayla Evlerinde, Hafta sonu Evlerinde, Çiftlik Evlerinde, Tarımsal Sulamada, Yeraltı Suyu temininde, Şantiyelerde ,Güvenlik Kulübelerinde, Reklam Panoları Aydınlatmalarında, Pazar yerlerinde, Belediye Parklarında, Benzin İstasyonları,Tatil Köyleri, Site Aydınlatması , Otoyol flaşörlerinde, Trafik Işıklarında, Fabrika Dış Aydınlatmalarında, Organize Sanayi Bölgelerinde, Üniversiteler , Yürüyüs Yolları, Oyun Sahaları, Geniş Araziler ve Her yerde....... Güvenle ve kesintisiz bir şekilde kullanılabilir.

Güneş enerjisinden nasıl elektrik elde edilir?
1. Termik Düzeneklerle Güneş Elektriği
Yoğunlaştırmalı güneş toplayıcıları yöntemi ile güneş ısının bir sıvıya buharlaştırılması sonucu ve klasik termik santrallere benzer biçimde buhar türbini ve jenaratörle elektrik elde edilmektedir.
Bu yöntemle elektrik tıpkı Archimedes'in Roma gemilerini yakmasında kullandığı sisteme benzeyen bir sistemdir. Çok geniş bir alana yayılmış iç bükey yüzeylerle bir noktaya odaklanmış güneş ışığından elde edilen çok büyük ısıyı kullanan termik düzeneklerin ısıttığı akışkan buharı ile dönen jenaratörlerle elde edilmektedir. Gerek termik gerek fotovoltaik düzenekler aynı miktarda elektrik enerjisi elde eden büyük hidroelektrik santralarının kapladığı alanlardan 40 kat daha fazla yer kaplarlar. Termik güneş enerjisi santrallerinde güneş olmadığı zamanlar üretim yapılması için doğalgaz ve hidroelektrik santralleri ile bileşik tesisler yapılmıştır. ABD de Kaliforniya’daki Mojave çölündeki santral bu santrallere bir örnektir. Ülkemiz bu yönde uygun olmakla beraber böyle bir çalışma henüz yapılmamıştır.
2. Fotovoltaik Düzeneklerle Güneş Elektriği
Güneş pilleri (fotovoltaik piller), yüzeylerine gelen güneş ışığını doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren yarıiletken maddelerdir. Yüzeyleri kare, dikdörtgen, daire şeklinde biçimlendirilen güneş pillerinin alanları genellikle 100 cm² civarında, kalınlıkları ise 0,2-0,4 mm arasındadır…
Fotovoltaik etki ilkesine göre üzerine ışık düşen malzemelerde elektron hareketi olayı gözlemlenir. Bu yapılara güneş pilleri denilmektedir ve yarı iletken malzemelerden bu yarı iletken malzemeler iki yapıdan oluşmaktadır. Yarıiletkenlerden yapılmış ince tabakalardan oluşan düz kristallerin, içinden ışık geçirildiğinde alt ve üst tabak arasında bir elektrik alan oluşur böylece iletim sağlanır böyle yapılara PV panelleri denilir.
Güneş panelleri güneş ışığını direkt olarak elektriğe çevirirler. PV (Fotovoltaik) hücreleri daha önce sıkça hesap makinelerinde ve saatlerde kullanılmıştır. Fotovoltaik hücreler bilgisayar çiplerinde kullanılan yarı iletken malzemeden üretilmektedirler. Güneş ışığı bu maddeler tarafından absorbe edildiği zaman, elektronlar bulundukları atomlardan ayrılarak madde içinde serbest kalırlar ve böylece bir elektrik akımı oluşur. Işığın (fotonların) elektriğe (voltaj) dönüşümüne fotovoltaik efekt adı verilmiştir.
Güneş pilleri fotovoltaik ilkeye dayalı olarak çalışırlar, yani üzerlerine ışık düştüğü zaman uçlarında elektrik gerilimi oluşur. Pilin verdiği elektrik enerjisinin kaynağı, yüzeyine gelen güneş enerjisidir. Güneş enerjisi, güneş pilinin yapısına bağlı olarak % 5 ile % 20 arasında bir verimle elektrik enerjisine çevrilebilir.
Güç çıkışını artırmak amacıyla çok sayıda güneş pili birbirine paralel yada seri bağlanarak bir yüzey üzerine monte edilir, bu yapıya güneş pili modülü ya da fotovoltaik modül adı verilir. Güç talebine bağlı olarak modüller birbirlerine seri yada paralel bağlanarak bir kaç Watt’tan megaWatt’lara kadar sistem oluşturulur.
Fotovoltaik piller ilk olarak 1839 yılında Fransız fizikçi Edmond Becquerel tarafından bulunmuştur.
12-24 panellik bir sistem normal bir evin tüm elektrik ihtiyacını karşılayabilir, endüstri uygulamaları veya elektrik santralleri için binlerce güneş panelinin kullanıldığı büyük sistemler kurulmaktadır.
Tüm solar panellerimiz alüminyum çerçeveli veya laminat, çerçevesiz olarak üretilmektedir. -40ºC ve +85ºC dereceler arasında sorunsuzca çalışmakta olan güneş panellerinin korozyon ve UV ışınlarına karşı özel koruması vardır. Anti reflektif özel yüzeyi ile maksimum güneş ışığı absorbe edilmekte ve yansımalar önlenmektedir. Evsel uygulamalarda genelde 4-24 adet arası güneş paneli büyük telekom uygulamalarında ise 80-120 adet güneş paneli kullanılmaktadır. Seri ve paralel bağlamalarla istenilen DC akımı (12-24-48V DC) elde etmek mümkün olmaktadır.
Mevsimlere bağlı olarak farklı açılarla güneşe doğru yönlendirme yapılarak her mevsimde maksimum verim alınması mümkün olmaktadır. Türkiye için genelde geçerli olan 60º kış eğimi sayesinde ve panel camlarının özelliği nedeni ile buzlanma veya kar birikmesi olmamaktadır.
Basitçe PV sistemleri de diğer elektrik üretim sistemlerine benzer olarak çalışır.Sadece kullandıkları ekipmanlar değişiktir.Sistemin operasyonel ve fonksiyonel ihtiyaçlarına bağlı olarak DC-AC inverter, Akü, Şarj kontrol ünitesi, yedek güç kaynağı ve sistem kontrolörü gibi ekipmanlara ihtiyaç duyulabilir.

Şekil’den görülebileceği gibi PV dizisi tarafından üretilen DC gerilim bir adet şarj kontrolünden geçirildikten sonra akü grubuna yollanır burada depolanan enerji ışınımın az olduğu saatlerde sisteme gerekli enerjiyi sağlar.Akü grubundan çıkan DC gerilim bir adet inverter yardımıyla AC gerilime dönüştürülerek evlerimizde kullanabileceğimiz şekle dönüştürülür.

Türkiye'de güneş enerjisi
Türkiye, güneş enerjisi potansiyeli açısından Avrupa ülkeleri içinde İspanya'dan sonra ikinci sırada yer alıyor. Ortalama yıllık güneşlenme süresi 2 bin 640 saat yani günlük 7,2 saat düzeyinde bulunuyor. Güneş enerjisi termik santral potansiyeli yılda 380 milyar kWh. Bu değer, Türkiye'nin yılda tükettiği yaklaşık 200 milyar kWh'lik elektriğin iki katını ifade ediyor. Türkiye'nin en fazla güneş enerjisi alan bölgesi Güneydoğu Anadolu'yu, ikinci sırada Akdeniz Bölgesi takip ediyor. Sadece Antalya'da çatıların yüzde 80'ine güneş panelleri (PV) yerleştirilmesi ile yılda yaklaşık 24 milyar kWh elektrik üretilebiliyor.
Güneş pillerinin enerji sorununu tamamen çözeceğini söylememiz bugünlerde ütopyadır fakat bu, sistemin sessiz ve temiz bir elektrik üreticisi olduğu gerçeğini değiştirmez.
Ülkemizde telekom istasyonlarında, deniz fenerlerinde, otoyol ışıklandırılmasında, yangın gözetleme istasyonlarında kullanılmaktadır. Petrol kaynaklarını yöneten Amerikan firmalarını finanse eden İsrail de ise güneş enerjisi hastanelerde, endüstriyel alanlarda ve 27 metreyi geçen binalarda güneş enerjisi ile elektrik üretimi zorunludur. Bunlara ilaveten Yunanistan, Japonya, Almanya, İsrail gibi bir çok ülkede güneş enerjisi önemli vergilerle ve yatırım teşvikleri ile desteklenmektedir .
Firmalar, çatılarda güneş enerjisi ile elektrik üretimini sağlayan sistemin Türkiye'de de piyasaya sunulması için yasal altyapının tamamlanmasını bekliyor. Yapılan araştırmalara göre çevreye zarar vermeden üretilen elektriğin her kilovatı için devlet üreten tüzel veya özel kişiliğe 25 cent ödeme yapacak. Bu, sistemi uygulayana devletten ömür boyu aylık anlamına geliyor.
Çatıya yerleştirilen güneş pilleri (fotovoltaik) sayesinde elektrik üretimi sağlayan sistem için gerekli tüm teknik altyapılar konusunda Türkiye hazır. Üretilen fazla elektriğin devlete satılması da mümkün, bunun için çatılarda üretilip kullanılmayan fazla elektrik için alım garantisi öngörülen yasa TBMM'de hemen hemen kesinleşmiş gibi.
TARIMSAL SULAMADA FOTOVOLTAIK PILLERIN KULLANIMI
Fotovoltaik pillerde üretilen elektrik akımı bir güç kontrol cihazına oradan da pompaya ulaşmaktadır pompa tarafından su, su deposuna oradan da tarımsal sulama için tarlalara taşınmaktadır.
Türkiye'de 8,5 milyon hektar ekili alandır ve ekili alanların sadece 1/3 ne DSİ tarafında su getirilmiştir geri kalan alanda çiftçiler petrol ile çalışan su pompaları ile tarlalara su getirmektedir. Mazotlu pompalar düzenli bakım istemektedir ve enerji kaynağı olarak mazot kullanmaktadır. Fakat güneş enerjisi ile çalışan su pompalarında enerji kaynağı güneştir ve hiçbir bakım gerektirmemektedir. Ve bu sistemlerin her yerde kullanılması mümkündür. Güneş pilli pompa sistemleri ile petrol tabanlı su pompalarını karşılaştıracak olursak;
Güneş Enerjisinin Avantajları
Güneş Enerjisinden %25 gibi yüksek bir verimle enerji dönüşümü yapmaktadır.
Sınırsız çalışma ömrüne sahiptir.
Üretimi kolaydır
çıkış gücü/ağırlık oranı yüksektir
temiz bir enerji kaynağıdır
Tehlikesizdir.
Dezavantajları
Pahalıdır
Depo elemanına ihtiyaç duyar (özellikle kapalı havalarda ve geceleri)
Çok fazla güneş alan bölgelerde ısı yüzünden verim düşer
Çok fazla yer kaplarlar
Fakat güneş dünyadaki tek bedava kaynaktır.
Güneş enerjisi ile tarımsal sulama yapacak olursak bunun için üç önemli faktörü dikkate almalıyız
Suyun pompalanacağı yükseklik
Günlük su ihtiyacı
Bölgede güneşlenme süresi

Evlerde güneş enerjisi kullanılabilir mi?
Almanya, ABD, Fransa ve İspanya gibi ülkelerde, kullanılan fazla elektriği genel elektrik şebekesine aktaran bir sistem vardır. Bu sistem iki yönlü çalışır. Bir üretim kısmı, bir de tüketim kısmı. Her iki kısma da elektrik sayaçları takılarak, bir yandan güneş panellerinin çıkışına takılacak sayaçla üretilen enerjiyi tespit edeceksiniz, bir yandan da mevcut kullanılan sistemdeki gibi evin giriş hattındaki sayaçla da evde kullanılan yani tüketilen enerjiyi bileceksiniz. İki sayaç arasındaki fark kullanılmayan ve şebekeye aktarılan elektriği ortaya çıkarıyor. Konutta kullanılan elektrikle, şebekeye aktarılan elektrik miktarı arasındaki fark tespit ediliyor ve devlet elektriğin her kilovatına belirlediği oranda ödeme yapıyor."
Böyle bir sistemin kurulması mevcut kanunlar ve enerji şebekesi altyapısı düşünüldüğünde çokta kolay ve ucuz değil. Şebeke altyapısı dağıtım şirketlerinin yapacakları çalışmalarla kısa sürede çözülür. Ortalama bir daire tüketimi için maliyeti 15 bin Euro'yu bulan sistem devlet desteği olmadan kendini 10-15 senede amorti edebilir. Burada önemli olan amorti süresinin kısalması ve Türkiye'de de yaygınlaşabilmesi için devlet teşvikidir. Öncelikle yasal değişiklikler yapılmalı. Ardından böyle bir sayaç sisteminin oluşturulması ve vatandaşın devlete elektrik satmasını sağlayabilecek bir bürokrasinin kurulmasıdır.

GÜNEŞ ENERJİSİNDEN YARARLANILAN SİSTEMLER
ISIL UYGULAMALAR
Bu uygulama çeşidi üçe ayrılmaktadır.
• Düşük sıcaklık uygulamaları
• Orta sıcaklık uygulamaları
• Yüksek sıcaklık uygulamaları
DÜŞÜK SICAKLIK UYGULAMALARI
Bu uygulamalarda daha ziyade düz toplayıcılar kullanılır. Bu uygulamalardan bazıları
• Konutların sıcak su temini
• Konut ısıtması
• Sera ısıtılması
• Tarım ürünlerinin kurutulması
• Yüzme havuzu ısıtılması
• Güneş ocakları ve güneş fırınları
• Arı su elde edilmesi
• tuz üretilmesi
• güneş pompaları
bu uygulamada güneş ışınımı bir düz toplayıcı ile bir akışkana (su, hava, halojenli hidrokarbona) gönderilir. Ve sıcaklığı artan akışkan depolanır yada sisteme dahil edilir.
ORTA SICAKLIK UYGULAMALARI
Bu uygulamada güneş ışınımı yansıtılarak veya kırılarak bir noktaya veya eksene yoğunlaştırdığı odaklı toplayıcılar kullanılır. Sanayi için gerekli sıcak su veya buharın temini,büyük soğutma ve ısıtma sistemleri, odaklı toplayıcıların uygulama alanlarından bazılarıdır. Genellikle güneşi takip eden mekanizmalara ihtiyaç duyulur.
YÜKSEK SICAKLIK UYGULAMALARI
Güneş ışınımından yararlanılarak 300C nin üzerindeki yüksek sıcaklık elde edilen sistemlerde Heliostat adı verilen geniş bir alana gelen ışınımını, güneşi izleyerek bir noktadan odaklayan sistemler kullanılır. Fransa ve ABD de güneş fırınlarının sıcaklıkları 3500 C ye kadar çıkabilmektedir. Ve bu fırınlarda metallerin eritilmesi yada kesilmesi kalıplanması yapılmaktadır. Yüksek sıcaklıklarda buharla elektrik üreten bir güneşsel bir güç sistemi de mevcuttur ve konu hakkında çalışmalar yapılmaktadır.

Fotovoltaik Hücre Yapıları
Günümüz elektronik ürünlerinde kullanılan transistörler, doğrultucu diyotlar gibi güneş pilleri de, yarı-iletken maddelerden yapılırlar. Yarı-iletken özellik gösteren birçok madde arasında güneş pili yapmak için en elverişli olanlar, silisyum, galyum arsenit, kadmiyum tellür gibi maddelerdir. Yarı-iletken maddelerin güneş pili olarak kullanılabilmeleri için n ya da p tipi katkılanmaları gereklidir. Katkılama, saf yarıiletken eriyik içerisine istenilen katkı maddelerinin kontrollü olarak eklenmesiyle yapılır. Elde edilen yarı-iletkenin n ya da p tipi olması katkı maddesine bağlıdır. En yaygın güneş pili maddesi olarak kullanılan silisyumdan n tipi silisyum elde etmek için silisyum eriyiğine periyodik cetvelin 5. grubundan bir element, örneğin fosfor eklenir. Silisyum’un dış yörüngesinde 4, fosforun dış yörüngesinde 5 elektron olduğu için, fosforun fazla olan tek elektronu kristal yapıya bir elektron verir. Bu nedenle V. grup elementlerine “verici” ya da “n tipi” katkı maddesi denir.
P tipi silisyum elde etmek için ise, eriyiğe 3. gruptan bir element (alüminyum, indiyum, bor gibi) eklenir. Bu elementlerin son yörüngesinde 3 elektron olduğu için kristalde bir elektron eksikliği oluşur, bu elektron yokluğuna hol ya da boşluk denir ve pozitif yük taşıdığı varsayılır. Bu tür maddelere de “p tipi” ya da “alıcı” katkı maddeleri denir. P ya da n tipi ana malzemenin içerisine gerekli katkı maddelerinin katılması ile yarıiletken eklemler oluşturulur. N tipi yarıiletkende elektronlar, p tipi yarıiletkende holler çoğunluk taşıyıcısıdır. P ve n tipi yarıiletkenler bir araya gelmeden önce, her iki madde de elektriksel bakımdan nötrdür. Yani p tipinde negatif enerji seviyeleri ile hol sayıları eşit, n tipinde pozitif enerji seviyeleri ile elektron sayıları eşittir. PN eklem oluştuğunda, n tipindeki çoğunluk taşıyıcısı olan elektronlar, p tipine doğru akım oluştururlar. Bu olay her iki tarafta da yük dengesi oluşana kadar devam eder. PN tipi maddenin ara yüzeyinde, yani eklem bölgesinde, P bölgesi tarafında negatif, N bölgesi tarafında pozitif yük birikir. Bu eklem bölgesine “geçiş bölgesi” ya da “yükten arındırılmış bölge” denir. Bu bölgede oluşan elektrik alan “yapısal elektrik alan” olarak adlandırılır. Yarıiletken eklemin güneş pili olarak çalışması için eklem bölgesinde fotovoltaik dönüşümün sağlanması gerekir. Bu dönüşüm iki aşamada olur, ilk olarak, eklem bölgesine ışık düşürülerek elektron-hol çiftleri oluşturulur, ikinci olarak ise, bunlar bölgedeki elektrik alan yardımıyla birbirlerinden ayrılır. Yarıiletkenler, bir yasak enerji aralığı tarafından ayrılan iki enerji bandından oluşur. Bu bandlar valans bandı ve iletkenlik bandı adını alırlar. Bu yasak enerji aralığına eşit veya daha büyük enerjili bir foton, yarıiletken tarafından soğurulduğu zaman, enerjisini valans banddaki bir elektrona vererek, elektronun iletkenlik bandına çıkmasını sağlar. Böylece, elektron-hol çifti oluşur. Bu olay, pn eklem güneş pilinin ara yüzeyinde meydana gelmiş ise elektron-hol çiftleri buradaki elektrik alan tarafından birbirlerinden ayrılır. Bu şekilde güneş pili, elektronları n bölgesine, holleri de p bölgesine iten bir pompa gibi çalışır. Birbirlerinden ayrılan elektron-hol çiftleri, güneş pilinin uçlarında yararlı bir güç çıkışı oluştururlar. Bu süreç yeniden bir fotonun pil yüzeyine çarpmasıyla aynı şekilde devam eder. Yarıiletkenin iç kısımlarında da, gelen fotonlar tarafından elektron-hol çiftleri oluşturulmaktadır. Fakat gerekli elektrik alan olmadığı için tekrar birleşerek kaybolmaktadırlar.
Güneş pilleri pek çok farklı maddeden yararlanarak üretilebilir. Günümüzde en çok kullanılan maddeler şunlardır:
Kristal Silisyum: Önce büyütülüp daha sonra 200 mikron kalınlıkta ince tabakalar halinde dilimlenen Tekkristal Silisyum bloklardan üretilen güneş pillerinde laboratuvar şartlarında %24, ticari modüllerde ise %15′in üzerinde verim elde edilmektedir. Dökme silisyum bloklardan dilimlenerek elde edilen Çokkristal Silisyum güneş pilleri ise daha ucuza üretilmekte, ancak verim de daha düşük olmaktadır. Verim, laboratuvar şartlarında %18, ticari modüllerde ise %14 civarındadır.Galyum Arsenit (GaAs): Bu malzemeyle laboratuvar şartlarında %25 ve %28 (optik yoğunlaştırıcılı) verim elde edilmektedir. Diğer yarıiletkenlerle birlikte oluşturulan çok eklemli GaAs pillerde %30 verim elde edilmiştir. GaAs güneş pilleri uzay uygulamalarında ve optik yoğunlaştırıcılı sistemlerde kullanılmaktadır.
Amorf Silisyum: Kristal yapı özelliği göstermeyen bu Si pillerden elde edilen verim %10 dolayında, ticari modüllerde ise %5-7 mertebesindedir. Günümüzde daha çok küçük elektronik cihazların güç kaynağı olarak kullanılan amorf silisyum güneş pilinin bir başka önemli uygulama sahasının, binalara entegre yarısaydam cam yüzeyler olarak, bina dış koruyucusu ve enerji üreteci olarak kullanılabileceği tahmin edilmektedir.
Kadmiyum Tellürid (CdTe): Çok kristal yapıda bir malzeme olan CdTe ile güneş pili maliyetinin çok aşağılara çekileceği tahmin edilmektedir. Laboratuvar tipi küçük hücrelerde %16, ticari tip modüllerde ise %7 civarında verim elde edilmektedir.
Bakır İndiyum Diselenid (CuInSe2): Bu çokkristal pilde laboratuvar şartlarında %17,7 ve enerji üretimi amaçlı geliştirilmiş olan prototip bir modülde ise %10,2 verim elde edilmiştir.
Optik Yoğunlaştırıcılı Hücreler: Gelen ışığı 10-500 kat oranlarda yoğunlaştıran mercekli veya yansıtıcılı araçlarla modül verimi %17′nin, pil verimi ise %30′un üzerine çıkılabilmektedir. Yoğunlaştırıcılar basit ve ucuz plastik malzemeden yapılmaktadır. 1980’li yılların ortalarından evvel, PV güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren üniteleri ve kapsülleri (modül) bazı dayanıklılık problemleri göstermiş olmalarına rağmen, bu sıkıntılar genellikle aşılmıştır ve bunların büyük çoğunluğu şimdi memnun edici bir şekilde görevini yapmaktadır. İtibarlı üreticiler ürettikleri kapsüllerin simdi 1-20 yıl ömürlü olmalarına güvenebilmektedir. Birçok üretici en az on yıllık bir garanti vermektedir. Buna karsın, amorf güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren üniteler için garanti genellikle 2-3 yıl arasındadır.
Silikon güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren üniteler ilk piyasaya çıktığında, 1970’lerdeki son derece yüksek seviyede olan, güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren ünitelerin fiyatları sürekli aşağıya düşmüştür. Su anda, oldukça büyük kristalli silikon kapsülleri siparişleri için fabrika dışı fiyat yaklaşık 4.00 – 5.00 ABD$/Wp’dir. Donatıların monte edilmiş (kurulu) fiyatları tasıma ve isçilik maliyetleri,kâr hadleri, siparişin büyüklüğü ve bir sürü diğer faktörlere bağlıdır ve 7.00 – 8.00ABD$/Wp’dan aşağı olması mümkün değildir. Gelişmekte olan ülkelerin kırsal alanlarından gelen küçük siparişler için, fiyatlar muhtemelen 10.00 ABD$/Wp’ın üzerinde ayarlanacaktır. Donatıların bakım ihtiyaçları basittir. Yapılması gereken temel bakım, yüzeyi temiz tutmak olacaktır. Yüzeyin çok az tozlanması bile toplam elektrik akımının azami çıkış gücünü önemli ölçüde azaltabilir. Ayrıca, donatıların üzerine düşebilen kus pislikleri ve yaprak gibi küçük nesnelerin ortadan kaldırılması da önemlidir. Söz konusu nesneler sadece bazı güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren üniteleri gölgelemekle kalmaz, aynı zamanda üniteler diğer güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren ünitelerin sağladığı enerji ile aşırı ısınmış hale gelebilir ve bu durum her zaman için zarar verebilir . Yine donatının tamamen bir şeylerle karartılmamış olduğundan emin olmak esastır; Küçük bir karartılmış alan bile elektrik akımının azami çıkış gücünü %50’ye kadar azaltabilir.
Fotovoltaik Modül,Panel Ve Diziler
Fotovoltaik hücreler daha yüksek akım,gerilim veya güç seviyesi elde etmek için elektriki olarak seri veya paralel bağlanırlar.Fotovoltaik modüller çevre etkilerine karşı sızdırmazlık sağlayacak şekilde birbirine eklenmiş fotovoltaik hücreler içerirler.Fotovoltaik paneller elektrik kabloları ile birbirine bağlanmış iki veya daha çok sayıda Fotovoltaik modül içerirler.Fotovoltaik diziler ise belli sayıda Fotovoltaik modül veya panel içeren enerji üretim ekipmanlarıdır.

Bir Fotovoltaik Sistem Nasıl Çalışır?
Basitçe PV sistemleri de diğer elektrik üretim sistemlerine benzer olarak çalışır.Sadece kullandıkları ekipmanlar değişiktir.Sistemin operasyonel ve fonksiyonel ihtiyaçlarına bağlı olarak DC-AC inverter,Akü,Şarj kontrol ünitesi,yedek güç kaynağı ve sistem kontrolörü gibi ekipmanlara ihtiyaç duyulabilir.

Şekil’den görülebileceği gibi PV dizisi tarafından üretilen DC gerilim bir adet şarj kontrolünden geçirildikten sonra akü grubuna yollanır burada depolanan enerji ışınımın az olduğu saatlerde sisteme gerekli enerjiyi sağlar.Akü grubundan çıkan DC gerilim bir adet inverter yardımıyla AC gerilime dönüştürülerek evlerimizde kullanabileceğimiz şekle dönüştürülür.
Bir PV Sisteminin Diğer Parçaları ve Verimlilik Durumu
Akümülatörler
Enerji taleplerinin (üretilene göre) azlığı günesin tam olarak ise yarar durumda olmasının sonucudur; bu sebepten, PV sistemleri tarafından üretilen elektrik akımı genellikle istendiği zaman kullanmak için depolanmalıdır. İhtiyaç duyulan depolamanın kesin miktarı kullanıcı için arzın sürekliliğinin önemine bağlıdır. Örneğin,bir ev sahibi bulutlu havalarda lambaların ve TV’nin kullanımı için elektrik akımının kesilmesini göze alabilmesine rağmen, bir telekomünikasyon röle istasyonu veya bir sağlık ocağında PV ile çalışan bir soğutucu gibi çok önemli bir uygulamada güneş ışığının az geldiği muhtemel dönemlerde veya bir PV sisteminde geçici bir kesilmenin tamamını karşılayacak şekilde yeterli miktarda elektrik akımı mutlaka depo edilmelidir.
Bir sistemin herhangi bir güneş enerjisi girdisi olmadan çalışmasının tasarlandığı genellikle gün cinsinden ölçülen bu zaman uzunluğuna onun kendi kendini idare etme dönemi denilmektedir. PV sistemleri genellikle 12 voltluk kursun-asit akümülatörleri kullanır. Daha pahalı, yeniden şarj edilebilir nikel kadmiyum akümülatörler çoğu kez yeniden şarj edilebilir lambalar gibi küçük uygulamalarda kullanılır. Standart oto akümülatörleri (aküleri) çok sık kullanılmaktadır, ancak onların zayıf tarafları mutlaka akılda tutulmalıdır ve sistemin tasarımıyla bağdaştırılmalıdır. Bazı üreticiler popüler adıyla güneş enerjisine dayalı aküler (solar batteries) satmaktadır; bu aküler de kursun-asit tipindedir fakat bu tip akülerin tasarımında yapılan bazı tadilatlar onları güneş enerjisine dayalı bir tesisattaki çalışma koşullarına daha uygun hale getirmektedir.
Oto akülerini PV sistemlerinde kullanmada ortaya çıkan sorun, onların güneş ışığından elektrik enerjisi üreten PV sistemlerinde kullanmaya göre tasarlanmamış olmalarıdır. Bu aküler bir araçta normal kullanımda, marsa basıldığı zaman akü az miktarda elektrik akımı boşaltır ve motor bir kere çalıştıktan sonra akünün şarjı çabuk eski haline gelir. Böyle durumlarda, kursun-asitli oto aküleri üç veya dört yıl veya daha fazla dayanabilir. Ancak aynı akü düzenli olarak yüksek boşalmaya maruz kalırsa, onun ömrü büyük ölçüde azalır (%75’lik düzenli boşalma ile ömür yaklaşık beste bir olup, periyodik boşalma olduğu zaman ise %10’dur). Bunun dışında, eğer akü tamamen bitinceye kadar boşaltılırsa, ciddi ve vahim hasar verilir. Kapalı veya“bakım istemez” aküler özellikle ciddi boşalmalardan zarar görebilir ve onlar aynı zamanda büyük sıcaklık değişmelerinden zarar görme olasılığı yüksektir; bu nedenle birçok PV sistem tasarımcısı sıcak ülkelerdeki PV uygulamalarında onların kullanımı aleyhinde tavsiyede bulunmaktadır. Netice itibariyle, her ne kadar oto aküleri PV tesisatlarında tatmin edici bir şekilde çalışabilseler de, sistem tasarımında ve çalıştırılmasında büyük dikkat gereklidir
“Solar” aküler, oto akülerinin bazı zayıf taraflarını bertaraf etmek için tasarlanmıştır. Solar aküleri oto akülerinden daha fazla miktarda bir asit çözeltisini bir arada bulundurur ve ilaveten daha fazla miktarda aktif madde içerir. Bu durum onların normal PV uygulamalarının şarj olma ve boşalma devrelerinde daha dayanıklı olmalarını sağlar. Eğer bu aküler yavaş yavaş boşaltılırsa, önemli miktarda ekstra kapasite yaratırlar. Kısaca C100 olarak adlandırılan, 100-saatin üzerinde bir kullanım (boşalma) kapasitesi, C8 veya C10 olarak bilinen 8-saatlik veya 10 saatlik kullanım kapasitesinin genellikle iki katıdır. 8-saatlik veya 10-saatlik kullanım kapasiteleri mutlaka eve ait PV sistemlerinin tasarımında kullanılmalıdır, fakat 100-saatlik kapasite maksimum emniyet tedbirlerinin gerekli olduğu bir telekomünikasyon uygulamasında uygun olabilir ve akünün depolama kapasitesi PV sisteminin ihtiyacını bir hafta karşılamaya mutlaka yeterli olmalıdır.
Akü ömrü ve akünün depolama büyüklüğü arasında faktörlerin bir dengesi vardır. Sağlanan daha büyük miktarda depolama kapasitesi, daha düşük seviyede boşalma ve daha uzun ömürlü bir akü demektir, fakat daha yüksek bir başlangıç maliyeti anlamına gelir. Genellikle, bir eve ait PV teçhizatında akü kapasitesi ev sahibinin günlük elektrik tüketiminin yaklaşık beş katı olmalıdır. Normal toprağa ulasan günlük toplam güneş enerjisi miktarı koşullarında, bu durum boşalmayı yaklaşık %20’ye kadar sınar (yani akünün en fazla %20’si boşalır). Bununla birlikte, satıcılar ve alıcılar her zaman bir PV tesisatının başlangıç maliyetini azaltmak için aküyü normalden daha küçük kullanmaya özenirler. Kullanıcılar da uygun biçimde tasarlanmış bir sistemdeki aküyü değiştirme zamanı geldiğinde daha küçük boyutlusunu monte etmeye masrafları kısmaya özenebilir.
Akülerin bakım ihtiyaçları zahmetli değildir, fakat bakım mutlaka yapılmalıdır. Akü mutlaka damıtık (saf) su ile dolu tutulmalıdır ve nem oranı düşük olan sıcak alanlarda kurulan PV tesisatlarında bunun yapılması özel önem taşır. Mutlaka damıtık su kullanılmalıdır, çünkü saflığı bozan maddeler aküye zarar verebilir; gelişmekte olan dünyanın uzak kırsal alanlarında damıtık/saf su bulma güçlüğü küçümsenmemelidir.Akünün kutup basları temiz tutulmalıdır ve altı ayda veya yılda bir vazelin sürülmelidir. 30 C’nin üstündeki sıcaklıklarda akünün ömrü ve performansının önemli ölçüde düşmesi nedeniyle, akü her zaman serin ve çok iyi havalandırılmış bir yere yerleştirilmelidir.
Akülerin ömürleri büyük ölçüde bakım durumlarına bağlı olarak değişir. Bir sistem için tasarlanan ve çok iyi bakılan bir durumda, bir oto aküsü 4–5 yıl dayanabilir, fakat umumiyetle 1-2 yıllık bir ömrü vardır. Dikkatli bakımla ve boşalma seviyeleri yaklaşık %15’i geçirilmediği takdirde, “solar” aküleri için 8-10 yıllık bir dayanma ömrü beklentisi gerçekleşebilir, fakat gelişmekte olan dünyada normal çalışma koşullarında yaklaşık beş yıllık bir ortalama ömür daha gerçekçidir.
Akü kapasiteleri amper saat (Ah) cinsinden ölçülür ve PV uygulamalarında kullanılan aküler yaklaşık 15-300 Ah arasında değişmektedir. Akü maliyetleri akünün kapasitesi yanında kullanılan malzemenin kalitesi ve yapım kalitesine bağlıdır.Değişen isçilik ve malzeme maliyetleri veya piyasadaki rekabetin dereceleri nedeniyle, ülkeler arasında önemli farklar bulunabilir. Oto aküleri genellikle yaklaşık 1.00 $/Ah’e mal olmaktadır, fakat önemli değişmeler vardır. İyi kalite solar aküleri yaklaşık 2.00 $/Ah’e mal olmaktadır.
Sistemi Dengeleyen Diğer Unsurlar
Aküyü aşırı şarjdan ve cereyan boşalmasından korumak için elektronik bir şarj regülatörü kullanılır. Evlerdeki PV sistemlerinde kullanılan elektronik şarj regülatörleri şarj seviyesine bağlı olarak akünün voltajının düştüğünün veya yükseldiğinin tespitinde is görmektedir. Voltaj tamamen şarjlı akü seviyesinin üzerine çıktığı zaman, regülatör PV donatısından voltajı keser; yine voltaj kabul edilebilir boşalma seviyesinin altına düştüğü zaman regülatör yükü keser.
Şarj regülatörlerinin gelişmişlik seviyesi ve buna bağlı olarak onların sağladığı koruma oldukça değişme gösterir. Ucuz modeller ekseriyetle aşırı yükten korumak için yükün kesilmesi gerektiği zaman kararı kullanıcıya bırakarak, sadece aşırı yükten koruma özelliğine sahiptir. Eğer yeterli büyüklükte bir akü kullanılıyorsa ve sistem yönetiminde tedbir alınıyorsa bu bir sorun yaratmaz, aksi halde akünün ömrünün kısalmasına yol açması mümkündür. Bazı şarj regülatörlerine sıcaklık algılayıcıları takılmış olup, eğer akünün sıcaklığı 30 C’yi geçerse, şarj olan voltajın azaltılmasına izin vermektedir ve böylece akünün zarar görmesine karsı ek bir koruma tedbiri sağlamaktadır. Şarj regülatörlerinin maliyetleri genellikle özelliklerine, imalât yerine göre değişir. Endüstriyel dünyada üretilen gelişmiş özelliklere sahip regülatörlerin fiyatları 100 $ ve üstündedir, oysa gelişmekte olan dünyada üretilen ve sadece aşırı yüke karsı koruma sağlayan modeller 10 $ kadar bir paraya bulunabilmektedir. Şarj regülatörlerini çoğu kez daha ucuz PV tesisatlarına monte etmekten kaçınılmaktadır.PV sistemleri çoğunlukla 12 voltluk bir doğru akım üretmek için tasarlanır. 220 voltluk bir dalgalı akımın gerekli olduğu durumda, bu bir elektronik adaptörle (çevirici)sağlanabilir.
Bir elektronik adaptör kullanılması ile %15’e kadar varan önemli bir güç kaybı meydana gelebilir, ancak bu tür bir akım standart ev aletlerinin kullanılmasına imkân vermektedir. Bununla birlikte, PV sistemleri ile standart ev aletlerini kullanmanın önemli sıkıntılarından birisi, birçok ev aletinin enerji randımanı dikkate alınarak tasarlanmamış olmasıdır. Bu durum ana elektrik şebekesine bağlı tüketiciler için önemli bir problem değildir. Buradaki tek etkisi aylık faturaya ekstra bir miktar kilovat saat ilavedir. Enerji düşüklüğünün ihtiyaç duyulan kapsüllerin alanını ve sistemin toplam maliyetini önemli ölçüde artırması durumunda, onun bir PV sistemine önemli bir etkisi vardır.
Sistemi dengeleyici diğer unsurlar; kablolar, bağlantı elemanları, devre anahtarları (şalterler), bağlantı kutuları (buvatlar), elektrik sigortaları ve diğer küçük kalemlerden oluşur. Bunlardan birçoğu açık alanda monte edilmiştir ve bu yüzden sert hava koşullarına maruz kalır; eğer sistemin iyi çalışması isteniyorsa, bu elemanların mutlaka iyi kaliteli ve dikkatli bir şekilde yerleştirilmiş olması gerekir. Çürük veya hasarlı bağlantılar sisteme verilebilecek elektrik miktarını azaltır ve sistemin bütünüyle islemez hale gelmesine neden olabilir. Şimşekli, yıldırımlı fırtınaların yaygın olduğu yerlerde, sistemler için paratoner görevi gören iletkenlere gereksinim duyulabilir.
Teçhizat için payandalar sisteminin doğru biçimde tasarlandığından ve inşa edildiğinden emin olmak da önemlidir. PV donatısı bir binanın çatısına kurulacağı zaman, hava dolaşımına imkân vermek ve aşırı sıcaklık oluşmasını önlemek için (PV donatısı) çatı yüzeyinden kısa bir mesafe yukarıya kaldırılarak kurulmalıdır. Ayrıca, PV donatıları, alanı etkilemesi muhtemel en güçlü rüzgarların uçurma/yukarı kaldırma etkilerine mukavemet etmeye yetecek kadar mutlaka sıkı bir şekilde bağlanmalıdır. Düzenli temizleme işlemleri kesinlikle yapılmalıdır. Donatıların yere monte edildiği durumlarda, onlar mutlaka ekseriyetle betondan olmak üzere sağlam temeller üzerine inşa edilmeli ve onları insanlardan ve hayvanlardan korumak için muhafazalı bir parmaklık içine alınmalıdır.
Uygulama Alanında Randıman Oranları ve Elektrik Akımının Çıkış Gücü
PV sistemlerinin uygulama alanındaki toplam randıman oranları (verim oranları) kapsüller (modül) için laboratuarda belirlenen randıman oranlarından oldukça düşüktür. Örneğin, standart laboratuar test sıcaklığı olan 25 ºC’nin üzerindeki her 10 ºC artış için güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren ünitelerin randıman oranı yaklaşık %0.5 düşer. Bu durum öğle sıcaklığının sık sık 30 ºC’yi geçtiği ve kapsüllerin çoğunlukla 60 ºC ve daha yüksek sıcaklığa sahip olduğu bir çok tropik ülkede gerçekten önemli olabilir. Toprağa ulasan günlük toplam güneş enerjisi miktarının azami olduğu koşullarda, söz konusu aşırı sıcaklık güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren üniteler randıman oranında %20’ye kadar bir düşüşe yol açabilir.
Ticari olarak piyasada bulunan tüm güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren ünitelerin teknoloji ve alet itibariyle belirli bir zamanda ulaşılan en üst gelişme düzeyinde randıman vermediğini hatırlatmakta fayda vardır. Bu özellikle piyasadaki daha ucuz ürünler için söz konusudur. Birçok ucuz fiyatlı kapsüller, daha yüksek-kaliteli ürünlere geçiş yapan üreticiler tarafından indirimli fiyatlarla eski stoktan verilen ürünlerden oluşmaktadır. Ayrıca kablolardan, devre anahtarlarından, elektrik yükü regülatörlerinden ve diğer elemanlardan da kayıplar olur. Bu nedenle kablo uzantıları mümkün olduğu kadar kısa ve kablo çapları uygun ebatta tutulur; uzun, ince ve ucuz kabloların kullanılması önemli kayıplara neden olabilir. Gevşek veya paslanmış bağlantılar da bu kayıpları artırır. Tozlar ve gölge yapan pislikler de sistemin performansını maksimum değerinin altına indirir.
Kapsüllerin elektrik akımı çıkış gücü için kabul edilen toplam %10’luk bir kayıp, çoğunlukla başlangıçta sistemin enerji verim gücünün hesaplanmasında biraz iyimser bir varsayım olarak alınmaktadır. Cereyanı şarj etme-boşaltma devresinin genel toplam randımanı (verimliliği) yaklaşık %80’dir, ancak akü eskidikçe kayıplar önemli ölçüde daha büyük hale gelebilir. Bu yüzden, üreticiye verilebilir nihaî elektrik akımı çıkısı kapsülün kabul edilen çıktısından türetilen değerin yaklaşık %70’idir. Bu kayıpların etkisi metre kareye 1.000 wattlık (W/m2) öğle güneşinin düştüğü ve günlük ortalaması 5 kWh/m2 olan bir alanı dikkate alarak görülebilir. Bu koşullar altında 100 Wp’lik bir kapsülün günlük nazarî elektrik akımı çıkısı 500 vat saattir (Wh). Donatı ve tel kayıpları için %10 ayırırsak, bu miktar akü depolamasından önce 450 Wh’ye düşer. Akünün dolmasından sonra, aydınlatma ve elektrikli aletler için verilebilecek net miktar günlük yaklaşık 360 Wh’dir.