Giriş
Türkiye ile
yaklaşık aynı nüfustaki Almanya’da 2019’da üretilen toplam elektrik enerjisi
yılda 514 TWh iken, Türkiye’de yaklaşık 305 TWh (TeraWattSaat)* oldu. Gerek fosil
yakıtların (kömür, petrol, doğal gazın) CO2
salarak iklimi olumsuz etkilemeleri, gerekse bir çok ülkede, nükleer
santralların tehlikeli olduğu gerekçesiyle, son 20 yıldır, tüm dünyada
yenilenebilir enerjiler (YE) içinde özellikle rüzgâr ve güneş enerjilerinden
elektrik üretiminde büyük gelişmeler olduğu
biliniyor. Önceki yazılarımızda bu konu ayrıntılarıyla bulunuyor /1-5/.
Bu güncel yazımızda, güneş enerjisinden
elektrik üretimindeki gelişmeleri ele alacağız.
Şekil 1’deki Almanya
ve Türkiye haritalarından görüldüğü gibi, Almanya’nın çeşitli bölgelerinde güneş
enerjisi kuzeyde 900 birimden (kWh/m2)
başlıyor ve güneyde 1200 birime kadar çıkıyor. Türkiye’de ise bu, 1400 ‘den
başlayıp 2000 birime kadar yükseliyor.
Şekil 1:. Almanya’da güneş enerjisi potansiyeli
ortalama olarak Türkiye’dekinin yarısından daha az.
(Güneşli bir yaz gününde güneş
ışınları potansiyeli, kapalı bir kış gününden 20 kat daha çok olabiliyor).
Almanya’da 2019’da üretilen
toplam elektrik enerjisinin (514 TeraWattSaat) kaynaklara göre dağılımı Şekil 2’de
gösteriliyor. Türkiye’de 2018 yılında üretilen toplam elektrik enerjisinin (304,8
TeraWattSaat) % 6,6’sı (20,1 TWh) rüzgâr,
% 2,6’sı ise güneş enerjisinden elde edildi (7,9 TWh) / Enerji Bakanlığı
açıklaması: 2018 yılında elektrik üretimimizin, %37,3'ü kömürden,
%29,8'i doğal gazdan, %19,8'i hidrolik enerjiden, %6,6'sı rüzgârdan, %2,6’sı
güneşten, %2,5'i jeotermal enerjiden, ve %1,4’ü diğer kaynaklardan elde
edilmiştir /6/.Almanya/ Türkiye Güneş Enerjisi
kaynaklı elektrik üretimleri karşılaştırıldığında, Almanya’nın çok güneşli olan
bölgeleri, Türkiye’nin en az güneşli olan bölgeleri kadar dahi güneşli
olmamalarına karşın, Almanya’nın,
2019’da güneşten, Türkiye’dekinden 6 kat kadar daha çok elektrik ürettiği
aşağıdaki Çizelge’den görülüyor. Almanya’nın sadece ‘güneş ve rüzgâr’dan
ürettiği 173 TWh’lık elektrik enerjisi, Türkiye’nin 2018’de tüm kaynaklardan (doğal
gaz, kömür, hidrolik vd.) ürettiği toplam elektrik enerjisinin %57’si kadar çok
(173/304,8= %57).
Çizelge: Almanya / Türkiye, Rüzgâr ve
Güneş enerjilerinden elektrik üretimi karşılaştırması
|
ENERJİ KAYNAĞI
|
ALMANYA (TWh),
(514 TWh Toplam üretimin %)
|
TÜRKİYE (TWh)
(305 TWh Toplam üretimin %)
|
ALMANYA/TÜRKİYE
KARŞILAŞTIRMASI
|
|
RÜZGÂR
|
127
( %24,5)
|
20,1
(% 6,6)
|
Almanya 6,3
kat daha çok
|
|
GÜNEŞ
|
46
(%9)
|
7,9
(% 2,6)
|
Almanya 5,8 kat daha çok
|
|
RÜZGÂR+GÜNEŞ
|
173
( %34)
|
28
(%9)
|
Almanya 6,2
kat daha çok
|
Almanya, Türkiye’nin tüm kaynaklardan ürettiği elektriğin
yarısından çoğunu, sadece güneş ve rüzgâr enerjilerinden sağlıyor.
Şekil 2 : Almanya’da 2019’da
üretilen net elektrik enerjisi TeraWattSaat (TWh) /1a/
Mavi:Hidrolik, Koyu
yeşil: Biyokütle, Açık yeşil: Rüzgâr , Açık Kahve: Linyit, Koyu Kahve:
Taşkömürü, Koyu sarı: Güneş, Turuncu: Doğal gaz, Kırmızı: Nükleer
Almanya’nın en büyük iki güneş santralının teknik
özellikleri (solar park)
1.
Almanya Brandenburg eyaleti Senftenberg/Schipkau’daki güneş santralı
Üç
üniteden oluşan bu santral 2011’den beri ‚Solar Thermik ve Fotovoltaik‘ yöntemleriyle
çalışıyor. Santral, toplam 168 MWp kurulu gücünde ve 1000 Hektar’lık bir alana
( 10.000.000 m2) kurulmuş
olup 635.000 solar modülünden oluşuyor. Bu alan kare olarak düşünülürse bir
kenarı 3 km’den fazladır (3162m x 3162m). Fotovoltaik ünitenin kurulu
gücü 94 MW’dir ve bununla ortalama 87 GWh
elektrik enerjisi üretiyor. Buradan verim: 10,6 ( = 87/ 94 x 8760)
Şekil 3:
AB’nin en büyük güneş enerjisi santralı Almanya Senftenberg’de.
(Yanda, çatısında güneş
panelli bir araç görülüyor)
2.
Berlin’in 30 km yakınındaki Neuhardenberg Solar Parkı
145 MWp (peak) –
maksimum elektrik gücündeki Avrupa‘nın 2. büyük güneş enerjisi parkı Ekim 2012 den beri
elektrik üretiyor (Şekil 4). 240 Hektar’lık bir alana 800.000 adet güneş
modülünün, 2000 kişinin yoğun çalışmasıyla
5 hafta gibi rekor bir sürede kurulan bu güneş parkı 200 milyon Avro’ya
mal oldu. Bu güneş parkının yılda ürettiği elektrik enerjisi ise ortalama 140
GigaWattSaat. Bununla, 48.000 evin elektriği karşılanıyor. Verimi : 140 GWh / 145 MW x 8760h = % 11
Açıklama: Eğer yazları, öğle saatlerinde ulaşılan 145 MWp’lık (peak) maksimum güç (santralın
tam kapasiteyle çalışması) yıl boyunca sürekli olabilseydi, yıl sonunda elde
edilecek elektrik enerjisi:
145 MW x 24 Saat/gün x 365 gün/yıl = 1,270 200 MWSaat= 1,270 GigaWattSaat
olurdu. Buradan, bu güneş parkının yıllık ortalama veriminin: 140 GWh / 1270
MWh= %11,4 olduğu bulunur.
Güneş panellerinin kapladığı alan, bulunduğu yerdeki güneş ışınlarının
günün kaç saatinde, ne şiddette etkili olduğuyla ve panellerin verimine bağlı
olarak değişyor. Neuhardenberg 'de 145 MWp elektrik gücündeki bu güneş
parkının kapladığı alan olan 240 Hektar (240x10000m2) , 1,5 km x 1,6
km‘ lik bir kent merkezini kaplayacak kadar geniş. Ayrıca 2015 yılında bu enerji parkının yanında kurulan tesisteki (toplam
10 MW güçte) devasa akülerde elektrik depolanabiliyor ve voltaj salınımları dengelenebiliyor.
Şekil 4: Berlin’in 30 km yakınındaki
Neuhardenberg Solar Parkı, kullanılan paneller ve enerji depolama akülerinin bulunduğu bina
Türkiye’de güneş enerjisinden
elektrik üretimindeki gelişmeler
Türkiye’nin Güneş Enerjisi Potansiyeli Atlasına
(GEPA) göre, yıllık toplam güneşlenme süresi 2.737 saat (günlük toplam 7,5
saat), yıllık toplam gelen güneş enerjisi 1.527 kWh/m² (günlük toplam 4,2
kWh/m²) dir/8/. Güneş enerjisinden elektrik üretimi, oldukça yüksek güneş potansiyeline karşın, çok azdır. Ancak bu sürekli artıyor. 2016
yılında işletilmekte olan irili ufaklı 1644 Güneş Enerji Santrallarının toplam
kurulu gücü 1,36 GW olup 2016 yılında 1 Milyar kWh kadar elektrik üretilmiştir.
Buradan güneş enerjisi kurulu gücünün 2016 yılındaki ortalama kullanım oranı
(ya da verimi) olarak oldukça düşük bir değer bulunur: % 8,4 (1 Milyar kWh /1,363x 8,760=0,084)
.
Toplam kurulu güç 2015’de 249 MW iken 2017’de 2,9 GW’lık
büyük bir atılımla, toplamda 3,4 GW’a ve
2018’de de 5 GW’a ulaşılmıştır. Santralların bir çoğu lisanssız elektrik üretim
sınırı olan 1 MW‘ın (MegaWatt)
altındadır. Güneş enerjisinden
üretilen elektrik enerjisi 2018’de, yukarıda açıklandığı gibi, 7,9 TWh değerine
yükselmiştir.
Türkiye’deki en büyük 10 Güneş
Enerjisi santralı /8/
|
Santral Adı
|
İl
|
Firma
|
Kurulu Güç
|
|
|
1)
|
Kayseri
|
Kayseri OSB
|
50 MW
|
|
|
2)
|
Balıkesir
|
Özkoyuncu Madencilik
|
40 MW
|
|
|
3)
|
Konya
|
Tekno Enerji
|
18 MW
|
|
|
4)
|
Nevşehir
|
17 MW
|
||
|
5)
|
Konya
|
Makascı Mühendislik
|
10 MW
|
|
|
6)
|
Denizli
|
Erikoğlu Holding
|
10 MW
|
|
|
7)
|
Şanlıurfa
|
Astor Enerji
|
8,97 MW
|
|
|
8)
|
Aydın
|
Tekno Enerji
|
8,92 MW
|
|
|
9)
|
Kayseri
|
Bayraktar İnşaat
|
8,40 MW
|
|
|
10)
|
Kayseri
|
Entar Enerji
|
8,00 MW
|
Türkiye’deki iki
büyük güneş santralının teknik özellikleri
1. Kayseri Melikgazi Güneş Enerjisi Santralı
Kayseri’nin
Melikgazi ilçesinde 2015 yılından beri çalışan Güneş Enerjisi Santralı (GES) 50 MWe kurulu
gücü ve yılda ürettiği ortalama 73 GigaWatt Saat ile yaklaşık 22.000 kişinin
elektriğini karşılıyor (konut, sanayi, metro ulaşımı, resmi daire, çevre
aydınlatması gibi. Güneş
panelleri: Canadian Solar marka).
Bu tesisin ortalama verimi:
%17 (= 73.000 MWh / 50 MW x 8760h).
2.Konya Karatay
Kızören Santralı (Güneş Parkı)
Bu santral, 43 Hektar (= 430.000 m2)lık bir alana kurulmuştur
(kabaca: 656m x 656m büyüklüğünde bir kare). Bu büyük alanda 18 MW’lık
kurulu güçle yılda üretilebilecek elektriğin 30,73 MilyonkWh (=30,73 GWh) kadar
olacağı hesaplanıyor. Bu üretim miktarı gerçekleşirse, %19’luk oldukça yüksek
bir verim elde edilecektir: 30,73 / 18x24x365= % 19. Bu ise yukarıda bulunan %8,4’lük ortalama
verimin çok üstündedir.
Almanya’daki %11,4 lik düşük verime karşın, Türkiye’de %19‘a varan
verimin epey yüksek olması, diğer etkenlerle birlikte, temelde Türkiye’de
güneşli günlerin daha çok olmasındandır.
Konya Karapınar‘da
1000 MWp’lık bir fotovoltaik santral projelendirildiği Enerji bakanlığınca
açıklanmıştır. Bitirildiğinde Türkiye’nin en büyük güneş enerji santralı
olacaktır.
Not: Güneş panellerinde bulunan sağlığa zararlı kimyasal maddelerin azaltılmasıyla
ilgili daha önceki yazımızdaki önerilerin göz önüne alınarak gerekli önlemlerin
alınması yararlı olabilir ve 25-30 yıl sonra ülkemizin bir çok yerinin binlerce
eski panel çöplüğüne dönüşmesi önlenebilir umarız /2/.
Yüksel Atakan, Dr., Y.Müh,
Almanya, ybatakan3@gmail.com
……………………………..
(*) 1 Watt: Elektrik güç birimi olup ‘Enerji aktarım (transfer) hızını’ gösteriyor
(enerji değil, enerjiyle karıştırılmamalı!). Güç (W)= Ws/s
Enerji birimi: WattSaniye (Ws) = Güç (Watt) x Saniye (s).
1 WattSaniye (1Ws): 1 saniyede üretilen ya da tüketilen 1 Joule’lük
enerji, elektrikte, 1 Ws’dir.
1 Joule: Örneğin 100 gramlık çikolata paketini yerden 1m
yukarıya kaldırmak için gereken enerji.
1 kWh: Örneğin 100 Watt’lık bir ampülün 10 saat
yanmasıyla tükettiği enerjidir. Örnek:1 milyar 100 Watt’lık ampulü 10 saat
yakabilmek için 1 milyar kWh’lık enerji gerekecek.
TeraWattSaat (TWh) = Milyar kWh
Kaynaklar:
/1/ Almanya BDEW- Enstitüsü, 21.04.2017 günlük raporu https://www.dropbox.com/s/tyacpmb5w4min9t/170421_BDEW-Kraftwerksliste_Online%20Dokument_Mitglieder_April%202017.pdf?dl=0
/1/ Almanya BDEW- Enstitüsü, 21.04.2017 günlük raporu https://www.dropbox.com/s/tyacpmb5w4min9t/170421_BDEW-Kraftwerksliste_Online%20Dokument_Mitglieder_April%202017.pdf?dl=0
/1a/ : https://www.energy-charts.de/energy_pie_de.htm
/2/ https://docs.google.com/viewer?url=https://www.fmo.org.tr/wp-content/uploads/2018/06/GUNES-PANELLERI-Atakan-30062018-1.pdf&embedded=true&iframe
/2/ https://docs.google.com/viewer?url=https://www.fmo.org.tr/wp-content/uploads/2018/06/GUNES-PANELLERI-Atakan-30062018-1.pdf&embedded=true&iframe
/4/ https://www.herkesebilimteknoloji.com/haberler/surdurulebilirlik/dunya-komur-nukleeri-birakamiyor
/8/Türkiye Enerji Atlası, https://www.enerjiatlasi.com/gunes/
Not : Bu yazı 17.01.2020 günü HBT dergisinin
199.sayısında yayımlanmıştır.
