Fotovoltaik Teknolojisi: Türkiye ve Dünyadaki Durumu, Genel
Uygulama Alanları ve Fotovoltaik Tekstiller
Günes enerjisi, dünya üzerindeki yasamın sürdürülmesini sağlayan, fotovoltaik tekstilleri de kapsayan çesitli uygulama alanları bulunan, tükenmeyen, temiz ve kolay erisilebilen bir enerjidir. Günes ısığını kullanarak elektrik enerjisi üreten günes pillerine ise talep, hem sanayide hem günlük yasamda, gün geçtikçe artmaktadır. Bu çalısma, yenilenebilir enerji çesitleri arasında en ilgi çekenlerden bir tanesi olan günes enerjisi, onu kullanarak elektrik enerjisi üreten fotovoltaik teknolojisi ile Türkiye ve dünyadaki mevcut durum ve mevcut günes pili uygulamaları ve fotovoltaik tekstiller hakkında genel bir bilgi vermeyi amaçlamaktadır. Günümüzde, küresel ısınma ve kirlilik, enerji elde etmek için fosil madde esaslı yakıtların ağırlıklı olarak kullanılmasının da etkisiyle, dünyadaki yasamsal faaliyetleri tehdit edecek bir boyuta ulasmıstır. Bu nedenle, bugün, günlük hayatta ve sanayide kullanılması zorunlu elektrik enerjisinin, çevreye en az zarar verecek biçimde üretimi, iletimi ve tüketiminin gerçeklestirilmesi konusu çözülmesi gereken en önemli sorunlardan biri haline gelmistir. Yenilenebilir ve temiz enerji teknolojileri arasında belki de en fazla dikkat çekenlerden bir tanesi, sınırsız günes enerjisini kullanarak elektrik enerjisi üretilmesini sağlayan fotovoltaik teknolojisidir [1]. Son yıllarda, dünya genelinde, ticaret ve üretim sektörleri yapısının değismesi ile Türkiye de diğer Avrupa ülkeleri gibi katma değeri yüksek ve farklı fonksiyonlara sahip ürünlerin (akıllı tekstiller gibi) üretimi ve gelistirilmesine yönelmistir. Diğer uygulama alanlarının içinde fotovoltaik malzemelerin tekstillerle çesitli yöntemler kullanılarak bir araya getirilmesi konusu da son birkaç yıldır tüm dünyadaki arastırmacıların ilgilendikleri bir konu olmaya baslamıstır. Uzay uygulamalarında, bina dıs yüzey kaplamalarında veya çatılarda, çadır, ceket gibi tekstil malzemelerinde, trafik sinyalizasyon ve haberlesme sistemlerinde, yoğunlastırıcılarda farklı kapasitelerde enerji üretimi gerçeklestiren fotovoltaik yapılar kullanılmaktadır [2-4]. Bu çalısmada, öncelikle enerji kaynakları ve yenilenebilir enerji kaynaklarının Türkiye ve Dünyadaki durumu hakkında bilgi verilmistir. Daha sonra günes enerjisi ve günes pilleri ile ilgili genel bilgi verilerek Dünya ve Türkiye’deki durumu açısından günes enerjisinin kullanımı, günes pilleri, günes pillerinin mevcut uygulama alanlarına örnekler sunulmustur. Sonuç bölümünde de fotovoltaik teknolojinin durumu ve uygulanması ile ilgili genel değerlendirme yapılmıstır.
FOTOVOLTİK TEKNOLOJİSİ
Enerji ve Enerji Kaynakları
Enerji, is yapabilme yeteneğidir. Enerji kaynakları, genel olarak iki gruba ayrılmaktadır: yenilenebilir ve yenilenemez enerji kaynakları. Yenilenebilir enerji kaynağı, kendini kısa zamanda, yeniden kolayca dolduran ve doğal olarak yenileyen enerji kaynağıdır. Yenilenemez enerji kaynağı ise, bizim tükettiğimiz ve kısa zamanda yeniden üretemediğimiz enerji kaynaklarıdır. Yenilenebilir ve yenilenemez enerji kaynakları (birincil enerji kaynakları), ikincil enerji kaynaklarını (elektrik ve hidrojen enerjisi gibi) üretmek için kullanılır [5]. Yenilenemeyen enerji kaynaklarına, petrol ürünleri (benzin, dizel akaryakıtlar ve propan gibi), doğal gaz, kömür, uranyum (nükleer enerji) örnek verilebilir. Milyonlarca yıl önce yasayan bitki ve hayvanların artıklarının toprak altında kalması ile olusmus kömür, petrol, doğal gaz ve propan gibi fosil yakıtlar, yenilenemeyen enerji kaynaklarıdır. Uranyum madeni, katı bir maddedir ve maden ocaklarından çıkartılır. Daha sonra nükleer güç santrallerinde kullanılan yakıta dönüstürülür. İkincil enerji kaynakları, enerji tasıyıcıları olarak da adlandırılır. Çünkü enerjiyi kullanılır bir formda, bir yerden diğerine tasırlar. En iyi bilinen iki enerji tasıyıcı, elektrik ve hidrojendir. Çok fazla miktarda enerji gereksinimi olduğu zaman, birincil enerji kaynakları yerine, elektrik veya hidrojen enerjisini kullanmak daha kolay olmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarına; günesten sağlanan günes enerjisi (elektriğe ve ısıya dönüstürülebilir), rüzgar enerjisi, jeotermal enerji (dünyanın içindeki ısıdan elde edilen), biyokütle enerjisi (ağaçlardan sağlanan odun, mısırdan sağlanan etanol ve sebze yağlarından elde edilen biyodizel) ve barajlardaki hidrotürbinlerden sağlanan hidrogüç örnek verilebilir [5]. Yenilenebilir enerji kaynaklarının genel özellikleri [6] arasında çevresel açıdan temiz (çevre dostu) olması ve sera etkisi olusturabilecek gazlar salgılamaması, büyük ölçekli kullanım için gerekli kaynağı sağlayabilmesi sayılabilir.
Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Durumuna Bakıs
Günlük hayatımızda ve çesitli is sektörlerinde vazgeçemeyeceğimiz çesitli faaliyetleri gerçeklestirmek için ihtiyaç duyduğumuz enerji, günümüzde, çok daha önemli hale gelerek ülkelerin ekonomik ve siyasi
geleceklerini de belirleyecek bir kavram seklini almıstır. Günümüzde, nüfus artısı ve teknolojideki ilerlemelere paralel olarak enerji ihtiyacı sürekli artarken özellikle fosil esaslı mevcut olan enerji kaynaklarının dünya üzerinde, kısıtlı ve tükenmekte olması, arastırmacıları yeni enerji kaynakları bulma ve gelistirmeye yöneltmektedir. Bunun yanında, son yıllarda, küresel ısınmanın fosil madde esaslı yakıtların da etkisiyle, dünyadaki yasamsal faaliyetleri tehdit edecek bir boyuta ulasması, enerjinin, çevresel açıdan en az zarar verecek biçimde üretimi, iletimi ve tüketiminin gerçeklestirilmesi konusuna ilginin çok daha fazla yoğunlasmasına sebep olmustur.
2.2.1 Yenilenebilir Enerjinin Dünya’daki Durumu
2009 yılında yayınlanan bir rapora göre, tüm enerji kaynaklarının kullanım miktarının önümüzdeki yıllarda da artıs göstereceği belirtilmistir. Dünyanın en hızlı büyüyen enerji kaynağı olan yenilenebilir
enerji kaynaklarının tüketimindeki artıs ise yıllık %3 oranında olacaktır. Petrol fiyatlarındaki değisimin yanında, fosil esaslı yakıtların kullanılmasının çevresel etkileri ve dünyadaki pek çok ülkede,
yenilenebilir enerjiyle ilgili gelisen anlayısa yardımcı olan güçlü hükümet tesvikleri, yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilginin ve yatırımların gelistirilmesini sağlamaktadır. Suan, dünya elektrik üretiminde en fazla payı, doğal gaz ve kömür birlikte almaktadır (%60). Yenilenebilir enerji kaynakları ise, elektrik üretiminde giderek daha fazla pay almaya çalısmaktadır. Bu alanda, 2006-2030 yılları arasında yıllık ortalama %2,9’luk bir büyüme artısı olması beklenmektedir. Büyüme en fazla hidroelektrik ve rüzgar enerjisinde olurken, yine bu dönem içerisinde, yenilenebilir enerji üretim teknolojilerinin fiyat olarak fosil esaslı yakıtlarla rekabet edebilecek durumda olmayacağından, yapılacak yatırımlarda hükümet politikalarının ve tesviklerin büyük rol oynayacağı belirtilmistir.
Yenilenebilir Enerjinin Türkiye’deki Durumu
Türkiye’nin enerji durumu göz önüne alındığında (Sekil 4), %35 oranındaki petrol tüketimi, 2006 yılında Türkiye’nin ana enerji tüketimi olarak gerçeklesmis ve bunu %29 ile doğal gaz takip etmistir. Kömür tüketimi %25 ve hidroelektrik ve yenilenebilir enerji kaynakları tüketimi %11 olarak gerçeklesirken nükleer enerji tüketimi olmamıstır.
teknolojikarastirmalar.com
