EİE'NİN GÜNEŞ ENERJİSİ ÇALIŞMALARI

EİE, Enerji Kaynakları Etüt Dairesi Başkanlığı, Güneş Enerjisi Şubesi, 1982 yılından bu yana güneş enerjisi konusunda araştırma, geliştirme, bilgilendirme ve demonstrasyon çalışmaları yürütmektedir. Çalışmaları arasında; teknoloji takibi, değerlendirilmesi, kaynak ve potansiyel belirlenmesi, kullanım alanlarının araştırılması ve araştırma-geliştirme ve demontrasyon projeleri gerçekleştirilmesi yer almaktadır.

1. TERMAL UYGULAMALAR

Güneş Kollektörleri Test Standı

Ülkemizde kollektör üretimini daha iyiye kanalize etmek ve standard bilincinin oluşmasına yardımcı olmak amacına yönelik olarak EİE Yenilenebilir Enerji Kaynakları Araştırma Parkına bilgisayar destekli bir güneş kollektörü test standı tesis edilmiştir. Türk Standartları Enstitüsü ile yapılan protokol çerçevesinde TS - 3680 standardının ısıl performans deneyleri bu standda gerçekleştirilmektedir. Üreticilerin geliştirdikleri ürünler de bu standda test edilmektedir.

Toprak Kaynaklı Isı Pompası

Jeotermal enerjinin bir türü olan toprak kaynaklı ısı pompası sistemlerini teknik ve ekonomik olarak incelemek üzere bir demonstrasyon sistemi, 2002 yılı içinde EİE Yenilenebilir Enerji Parkı'nda kurulmuştur.

Bu tür sistemler; toprağın derinliklerindeki sabit sıcaklıktan yararlanarak ortam ısıtması ve soğutması yapmakta kullanılmaktadır. Böyle bir sistemle split klima olarak bilinen havadan havaya ısı pompalarına göre daha az enerji harcanmaktadır.

Güneş Ocağı

Güneş ışınlarını parabolik olarak yoğunlaştıran bu tür güneş ocakları dünyanın çeşitli yerlerinde yemek pişirmek için kullanılmaktadır. EİE'de deneme amaçlı imal edilen güneş ocağı ile 130-140 ºC civarında bir sıcaklığa ulaşılmaktadır.

2. GÜNEŞ PİLİ (FOTOVOLTAİK SİSTEM) ÇALIŞMALARI

Güneş Pili Sistemlerinin Yapısal ve İşletim Özelliklerinin Araştırılması

1.6 kWp gücünde tek kristalli güneş pili sistemi işletilerek yapısal özelliklerini incelemek verimi ve enerji üretimini etkileyen başlıca parametreler araştırılmış ve bir bilgi birikimi sağlanmıştır.

Güneş Pili Aydınlatma Birimleri

Gün boyunca güneş enerjisinden üretilen elektrik ile akü şarj edilerek, geceleri lamba çalıştırılmaktadır. Bu birimlerden 2 tanesi Ankara AOÇ Atatürk Evi önünde, 2 tanesi Didim Güneş ve Rüzgar Enerjisi Araştırma Merkezi'nde, 1 adeti EİE Genel Müdürlük Binası girişinde kurulmuş ve işletilmiştir. Ayrıca, Didim'de 160 Wp gücünde kurulan bir sistem ile daha sonra 1 kWp gücünde çatıya monte edilen diğer PV sistemi ile çevre aydınlatması yapılmıştır.

Güneş Pili Su Pompaj Sistemleri

Küçük ölçekli zirai sulamada kullanılabilecek olan su pompalama sisteminde; 616 Wp gücünde güneş pili, invertör ve dalgıç pompa bulunmaktadır. Atatürk Orman Çiftliğinde kurularak 2 yıl işletilmiş olan bu sistem bir kuyudan 7 m derinliğe daldırılan dalgıç pompa yardımıyla yılda yaklaşık 11000 m3 su pompalamıştır. Bu sistem şebekeden uzak yerlerde dizel motor pompalarıyla ekonomik olarak rekabet edebilmektedir.

Toplam PV Güç 616 Wp Pompa Tipi Dalgıç İnvertör 1400 W, değişken gerilim-frekans Debi 3-6 m3/saat

Güneş Pilli Trafik İkaz Sistemi

Karayollarında, trafik ikaz amacıyla kullanılan uyarı lambalarının güneş pilleri aracılığıyla çalıştırılmasını amaçlayan projede 48 Wp gücünde modül, 78 Ah akü kullanılmıştır.

PV Güç: 48 Wp Lamba: Flaşlı strobe ve LED'li lambalar Sistem Gerilimi: 12 V Akü: 24 V-78 Ah, kapalı akü Şarj Denetleme: PWM

Güneşi Takip Eden Sistem

Diğer projelerde kurulan güneş pili sistemleri güneye belli bir açıda yönlendirilmiş sabit sistemlerdi. Güneşi takip eden bir sistem ile yapılan bir çalışmada ise, 16 ay boyunca alınan ölçümler sonucunda gelen güneş enerjisinden faydalanım % 23 civarında olmuştur. Güneşi tam takip eden bir sistemde bu oranın % 25'in üzerine çıkacağı öngörülmektedir.

Şebeke Bağlantılı 4,8 kWp Güneş Pili Sistemi

Güneş pilleri şebekeden bağımsız sistemler olarak kullanılabileceği gibi mevcut elektrik şebekesine bağlı olarak da kullanılabilirler. Enerji maliyetinin pahalı olması nedeniyle güneş pilleri genellikle dünyada şebekeden uzak yerlerde küçük güçlerdeki enerji talebinin karşılanmasında kullanılmıştır. Son yıllarda ise özellikle gelişmiş ülkelerde şebekeye bağlı güneş pili uygulamaları yaygınlaşmaktadır. Bu kapsamda EİE Didim Güneş ve Rüzgar Enerjisi Araştırma Merkezi'ne 4,8 kWp gücünde şebeke bağlantılı güneş pili sistemi kurulmuş ve 2 yıl işletilmiştir. Sistemin günlük ortalama enerji üretimi 20 kWh olmuştur.

Şebeke Bağlantılı 1,2 kWp Güneş Pili Sistemi

Şebeke bağlantılı sistemlerin demonstrasyonu amacıyla 1,2 kWp gücünde bir şebekeye bağlı güneş pili sistemi de EİE Yenilenebilir Enerji Kaynakları Parkı'na tesis edilmiş ve işletilmiştir.

Şebeke Bağlantılı 5,08 kWp Güneş Pili Sistemi

Şebekeye bağlı güneş pili uygulamaları kapsamında EİE Yerleşkesinde inşa edilen ve enerjisini Yenilenebilir Enerji Kaynaklarından sağlayan (pasif güneş mimarisi, ısı pompası ile ısıtma, güneş pillerinden elektrik üretme, güneş kollektörlerinden sıcak su eldesi) Örnek binanın çatısında 5,08 kWp gücünde Şebeke Bağlantılı Güneş Pili Sistemi kurulmuş ve işletilmektedir. Sistemin günlük enerji üretimi 16 kWh civarındadır.

3. GÜNEŞ ENERJISI POTANSIYEL ÇALIŞMALARI

EİE; ülkemizin güneş enerjisi potansiyelini belirlemek için öncelikle, Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü'nün 1968-1982 yılları güneşlenme verilerini değerlendirmiştir. Bu değerlendirmenin sonucu 2 ayrı raporu halinde yayınlanmış olup, bu değerlendirmede ülkemizin yıllık ortalama güneş ışınımı 3,6 kWh/m2.gün ve güneşlenme süresi 2640 saat olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmanın sonucunda elde edilen değerlerin güneş enerjisi değerlendirme çalışmaları açısından yeterli olmadığı görülerek, güneş enerjisi potansiyelini belirlemek amacıyla yeni bir proje, DMİ ile işbirliği içinde başlatılmıştır. Bu proje kapsamında, 5 adet güneş gözlem istasyonu, 5 yıl süreyle çeşitli illere tesis edilmektedir. Toplanan veriler; yatay düzlemde toplam ve difüz güneş ışınımı, günelenme süresi ve çevre sıcaklığıdır. Bu proje kapsamında şu ana kadar 8 ile istasyon yerleştirilmiştir, bunlardan 3'ünde ölçümler sona ermiştir.

Bu istasyonlardan alınan ölçümlerden yararlanarak ve DMİ'nin verileri de kullanılarak bir model geliştirilmiş, 58 il için güneş ışınımı ve güneşlenme süreleri hesaplanmıştır. Bu rapor 2001 yılında yayınlanmış ve ilgilenenler için satışa sunulmuştur.

“Türkiye'nin Güneş Işınımı ve Güneşlenme Süreleri”.