Günümüzde çevresel sorunların artması ve fosil yakıtların tükenmeye başlaması, insanları daha sürdürülebilir ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yönlendirmiştir. Bu bağlamda, güneş enerjisi dünyanın dört bir yanında giderek daha popüler bir seçenek haline gelmiştir. Güneş enerjisi, güneşten elde edilen temiz, sürdürülebilir ve sonsuz bir enerji kaynağıdır. Bu içerikte, güneş panellerinin çalışma prensibi, güneş santrali türleri, güneş enerjisinin faydaları ve dünyanın en büyük güneş enerjisi santralleri hakkında faydalı bilgiler edineceğinizi düşünüyoruz.
Güneş Enerjisi ve Çalışma Prensibi
Güneş enerjisi, güneşten gelen ışık ve ısının kullanılmasıyla elde edilir. Güneşten gelen ışık parçacıkları, fotovoltaik (PV) hücrelerde elektrik enerjisine dönüştürülür. PV hücreleri, güneş panelleri olarak bilinen düzleştirilmiş modüllere yerleştirilir. Bu güneş panelleri çatılara, arazilere veya diğer uygun alanlara monte edilebilir. Çalışma prensibi basittir: Güneş panellerine düşen ışık, PV hücrelerindeki yarıiletken malzemelerde elektriksel potansiyel yaratır. Bu potansiyel fark, bir devrede akım oluşturur ve doğru akım elektrik enerjisi üretilir. Bu üretilen enerji evlerde, işletmelerde ve diğer alanlarda elektrik ihtiyacını karşılamak için kullanılmaktadır. Güneş panellerinin çalışma prensibi hakkında detaylı bilgi için ‘Güneş Panelleri Nasıl Çalışır’ başlıklı yazımızı inceleyebilirsiniz.
Güneş Santralleri ve Türleri
Solar enerjinin büyük ölçekte kullanılması için güneş santralleri kurulmaktadır. Güneş santralleri, güneş panellerini toplu olarak barındıran sistemlerdir. İki ana güneş santrali türü vardır:
- Fotovoltaik (PV) Güneş Santralleri: Bu tür santraller, fotovoltaik hücreleri kullanarak güneşten gelen ışığı doğrudan elektrik enerjisine dönüştürür. PV güneş santralleri genellikle küçük ve orta ölçekli uygulamalarda kullanılır. Çatılarda veya açık arazilerde kurulabilmektedir.
- Konsantre Güneş Enerjisi (CSP) Santralleri: Konsantre güneş enerjisi santralleri, güneş ışınlarını toplayan büyük aynalar veya mercekler kullanır. Bu ışınlar bir noktada toplanır ve ısı enerjisine dönüşür. Elde edilen ısı, buhar türbinleri vasıtasıyla elektrik üretmek için kullanılır. CSP santralleri genellikle büyük ölçekli güç üretimi için tercih edilmektedir.
Güneş Enerjisi ve Çevresel Faydaları
Güneş enerjisi, çevresel açıdan birçok faydaya sahiptir:
- Temiz ve Sürdürülebilir: Güneş enerjisi, fosil yakıtların aksine çevre dostu ve sınırsız bir enerji kaynağıdır. Kullanımı atmosfere sera gazı salınımını önemli ölçüde azaltır. Küresel ısınma gibi iklim değişikliği sorunlarıyla mücadelede etkilidir.
- Düşük Karbon Ayak İzi: Güneş enerjisi üretimi sırasında önemli miktarda karbondioksit salınımı yoktur. Bu nedenle güneş enerjisi kullanımı, bireylerin ve kuruluşların karbon ayak izini azaltmalarına yardımcı olur.
- Uzun Ömürlü ve Düşük Bakım Maliyeti: Güneş panelleri uzun ömürlüdür ve düşük bakım maliyetine sahiptir. Bu da uzun vadede maliyetleri düşürerek yatırımcılar ve tüketiciler için çekici bir seçenek haline getirir.
İlginizi Çekecek İçerik: ‘Fit For 55 Paketi ve Avrupa Yeşil Mutabakatı’
Paris İklim Anlaşması’nın ardından ülkeler ulusal temiz enerji hedeflerine ulaşmak ve karbon emisyonlarını azaltmak adına önemli çalışmalar gerçekleştirmektedir. Bu sebeple yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilginin oldukça fazla olduğunu söylemek yanlış olmayacaktır. Bu doğrultuda ‘Dünyanın En Büyük 20 Rüzgar Enerjisi Santrali’ başlıklı içeriğimizde en önemli rüzgar santrallerinden bahsetmiştik. Özellikle güneş enerjisi santrallerinin sayısı ve kapasitesi de gün geçtikçe artmaktadır. Güneş santralleri hem solar parklar hem de tek parselde bulunan santraller olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu doğrultuda günümüz itibariyle dünyanın en büyük güneş enerjisi santrallerini inceledik:
20) Copper Mountain Güneş Enerjisi Santrali – ABD
Copper Mountain Güneş Enerjisi Santrali ABD’nin Nevada eyaletinde bulunmaktadır. Sempra Generation tarafından geliştirilen santral 2010 yılında hizmete alınmıştır. Halihazırda 802 MW elektrik üretim kapasitesiyle ABD’nin en büyük güneş enerjisi santralidir. Fakat yakın zamanda Edwards Sanborn santralinin faaliyete geçmesiyle bu unvanını kaybedecek gibi gözüküyor. 16 km2 alana yayılan bu santral toplam 5 fazdan oluşmaktadır. 1. faz 58 MW, 2. faz 150 MW, 3. faz 250 MW ve 4. faz 94 MW olarak tamamlanmıştır. 5. faz ise 250 MW olmak üzere 2021 yılında faaliyete geçmiştir.
19) Villanueva Solar Park – Meksika
Meksika’da bulunan Villanueva Solar Park, toplam 828 MW kapasiteye sahiptir. Amerika kıtasının en büyüğü olan bu güneş enerjisi santralinin maliyeti 710 milyon dolardır. Santral, İtalyan şirketi Enel Green Power’ın Meksika birimi tarafından inşa edilmiştir. Aynı zamanda 24 km2 alana kurulu olan santralde 2.5 milyondan fazla güneş paneli kullanılmıştır. 2018 yılının Eylül ayında faaliyete geçen santral başlangıçta 754 MW kapasiteye sahipti. Fakat bu değer %10’luk kapasite artırım opsiyonu kullanılarak 828 MW seviyesine yükseltilmiştir.
18) Xuan Thien Güneş Enerjisi Santrali – Vietnam
Güneydoğu Asya’nın en büyük güneş enerjisi santrali Xuan Thien 831 MW elektrik üretim kapasitesine sahiptir. Santralde yaklaşık 2 milyon adet PV panel kullanılmıştır. Ayrıca santralin kapasitesini 2800 MW değerine çıkarmak için çalışmalar devam etmektedir.
17) Escatron – Chiprana – Samper Güneş Enerjisi Santrali – İspanya
İspanya’nın Aragon özerk bölgesine ait Zaragoza şehrindeki 3 farklı yerleşim yerinin ismini alan santral 850 MW kurulu güce sahiptir. 2020 yılında kademeli olarak devreye alınan santral her biri 50 MW kapasiteli 17 tesisten oluşmaktadır. Aynı zamanda 32 km2‘lik bir alanda konuşlanan bu santral İspanya’nın en büyük güneş enerjisi santralidir. Santralin sahibi ise Portekizli enerji şirketi Galp Energia’dır.
16) Delingha Solar Park – Çin
Çin’in Haixi eyaletinde yer alan bu santral 970 MW kapasiteyle hizmet veriyor. Fakat yakın zamanda 2000 MW elektrik üretme kapasitesine ulaşması beklenmektedir. İçerisinde PV ve CSP tesislerini barındıran Delingha Solar Park’ın ilerleyen aşamalarda 1.6 GW PV ve 0.4 GW CSP tesislerinden oluşması hedeflenmiştir.
15) NP Kunta Güneş Enerjisi Santrali – Hindistan
Hindistan’da bulunan NP Kunta güneş enerjisi santrali 978 MW kapasiteye sahip. 32 km2‘lik alana kurulan santralin 200 MW kapasiteli ilk fazı 2016 yılında tamamlanmıştır. Ek olarak Ananthapuram olarak da anılan santralin kapasitesini 1500 MW değerine çıkarma çalışmaları ise devam ediyor.
14) Yanchi Solar Park – Çin
Yanchi Solar Park 2.5 milyon güneş panelinden oluşan ve 1000 MW kapasiteli bir Agrivoltaic santraldir. 2016 yılının Eylül ayında hizmete başlayan bu santralde elektrik üretiminin yanısıra tarımsal faaliyetler de gerçekleştiriliyor. Güneş panellerinin altında ve etrafında yetiştirilen goji meyvesiyle çorak bir araziden en verimli şekilde faydalanılıyor.
Santral, Huawei’nin SUN2000-40KTL ve SUN2000-50KTL akıllı PV denetleyicilerine sahiptir. Ayrıca enerji santralinin merkezi yönetimi, tesisi 25 yıllık ömrü boyunca verimli bir şekilde çalıştırmak için bulut bilgi işlem ve büyük veriden yararlanan FusionSolar Smart İşletme ve Bakım merkezi aracılığıyla gerçekleştirilmektedir.
13) Datong Güneş Enerjisi Santrali – Çin
Çin’in Sincan eyaletinde bulunan Datong Güneş Enerjisi Santrali 1000 MW kurulu güce sahiptir. İlk fazı tamamlanan santralin toplam 3 fazdan oluşması planlanmıştır. Ayrıca kapasite artırım çalışmaları devam eden santralde ilerleyen yıllarda 3000 MW değerini görebiliriz. 2016 yılında devreye alınan santrale üstten bakıldığında güneş panellerinin panda şeklinde bir tasarımla dizildiği görülmektedir.
12) Kurnool Solar Park – Hindistan
Hindistan’ın Andra Pradesh bölgesinde 24 km2’lik bir alana kurulan Kurnool Solar Park’ın maliyeti yaklaşık 980 milyon dolardır. 2017 yılının Mayıs ayında devreye alınan santral 1000 MW elektrik üretim kapasitesine sahiptir. Tesis, güneşli günlerde Kurnool bölgesinin neredeyse tüm elektrik talebini karşılamaya yetecek kadar elektrik üretiyor. Ayrıca bu santral ile yıllık 1.892.160 ton CO2 emisyon salınımının önüne geçilmesi oldukça önemli.
Proje SB Energy (350MW), Greenko Group (500MW), Azure Power (100MW) ve Prayatna Developers (50MW) tarafından hayata geçirilmiştir. Ek olarak santralde her biri 315W ile 320W arasında değişen kapasiteye sahip toplam 4.580.471 adet güneş paneli bulunmaktadır.
11) Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park – BAE
Birleşik Arap Emirlikleri’ndeki Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park, 1013 MW kurulu güce sahip olsa da yakın gelecekte bu listenin en tepesinde yer alabilir. 76 km2 arazi üzerine kurulu olan santralin mevcut kapasitesinin 2030 yılına kadar yaklaşık 3 GW değerine çıkarılması planlanıyor. Tamamlandığında yaklaşık 6.5 milyon ton CO2 salınımının önüne geçecek olan santral 5 fazdan oluşmaktadır.
Santralin ilk fazı 13 MW ile 2013 yılında devreye alınmıştır. İkinci faz 200 MW, üçüncü faz ise 800 MW ile tamamlanmıştır. CSP ve PV panellerin kullanılacağı dördüncü faz ise toplam 950 MW güç üretecektir. 950 MW değerinin 700 MW’lık kısmı CSP teknolojisiyle, 250 MW’lık kısmı ise PV teknolojisiyle sağlanacaktır. Ayrıca CSP panellerin kullanılacağı alanda 260 metre ile dünyanın en uzun güneş kulesinin kullanılması planlanmıştır. Beşinci fazın ise toplam 900 MW kapasiteye sahip PV paneller ile inşa edilmesi beklenmektedir.
10) Danangouxiang Solar Park – Çin
2021 yılında kullanıma başlanan santral 92 km2 alana kuruludur ve 1020 MW kapasiteye sahiptir. Halihazırda 13 adet santralin bir araya getirilmesinden oluşmaktadır. Gelecek yıllarda kapasitenin 2 katına çıkması beklenmektedir.
İlginizi Çekecek İçerik : ‘Yenilenebilir Enerji Arayışı: Derin Okyanus Akıntıları’
9) Jinchuan Solar Park – Çin
Jinchuan Solar Park 1030 MW kurulu güce sahiptir. Toplam 15 adet santralin birleşiminden oluşan parkın en büyük santrali 200 MW kapasiteye sahiptir. 2019 yılında hizmete alınan ve 90 km2 alana kurulu olan santral yaklaşık 885.000 ton CO2 salınımının önüne geçiyor.
8) Noor Abu Dhabi Güneş Enerjisi Santrali – BAE
Arapça’da ışık anlamına gelen Noor, BAE’nin en büyük güneş enerjisi santralidir. Daha önce Sweihan olarak anılan 1177 MW kapasiteli santral tek bir tesis halinde işletiliyor. Santralde Abu Dhabi National Energy Company (TAQA) %60, Marubeni Corporation %20 ve JinkoPower %20 pay sahibidir. 870 milyon dolarlık bir yatırımla geliştirilen santral 2019 yılında hizmete alınmıştır. 8 km2’lik bir alanda bulunan santralde 3.2 milyon güneş paneli yer almaktadır. Düşük enerji üretim maliyeti sağlamak için yenilikçi bir modül düzeni tasarımı ve yüksek verimli monokristal güneş modülleri kullanılmaktadır. Ayrıca 200.000 adet otomobilin ortaya çıkardığı karbon emisyonunun çevreye yayılmasının önüne geçilmiştir.
İlerleyen aşamalarda 2000 MW kapasiteye ulaşması hedeflenen santralin çok önemli bir özelliği daha bulunmaktadır. Noor Abu Dhabi’de güneş panellerinin temizlenmesi için bir robot ordusu kullanılıyor. Su kullanmadan temizleme üzerine tasarlanan robotlar her gün 1600 km yol kat ederek santraldeki kum ve toz kalıntılarını temizliyor.
7) Kalyon Karapınar Güneş Enerjisi Santrali – Türkiye
Konya’nın Karapınar ilçesinde 20 km2’lik bir alanda kurulan Kalyon Güneş Enerjisi Santrali 1350 MW kapasitesiyle tek bir firma tarafından kurulan, mühendisliği ve inşaatı aynı firma tarafından yapılan dünyanın en büyük güneş santralidir. Santralde kullanılan paneller ise Kalyon PV tarafından yerlilik oranı %80 seviyesinde olacak şekilde üretilmiştir. Toplam 3.256.038 adet panel ile 2-2.5 milyon insanın elektrik ihtiyacı karşılanabilmektedir. Ayrıca güneş takip sistemine sahip panellerin kullanımıyla verim yüzde 12 oranında artırılmıştır. Ek olarak panellerin her iki yüzü ile de elektrik üretilebileceğinden %5 oranında daha verim artışı sağlanmıştır.
Türkiye yenilenebilir enerji kurulu gücü açısından dünyada 12.; Avrupa’da ise 5. sıradadır. Ayrıca Türkiye’de güneşten faydalanma süresi günlük 7.5 saat; yıllık ise 2737 saattir. Güneş enerjisi bakımından en az verimli olan Karadeniz Bölgesi bile 1642 saat yıllık ortalama güneş alma süresiyle birçok Avrupa ülkesinden daha avantajlıdır. En verimli bölge olan Orta Anadolu Bölümü ise Konya’da bulunan güneş santralleri ile öne çıkmaktadır. Konya’nın Karapınar ilçesi ülke genelinde güneş alma oranı en yüksek olan bölgedir. Kalyon Güneş Enerjisi Santrali çöl niteliğinde olduğu tescil edilen bir araziye kurulmuştur.
6) Tengger Çölü Solar Park – Çin
Çin’in Ningxia bölgesinde bulunan Tengger Solar Park 1550 MW kurulu güce sahiptir. Tengger Çölü, Çin’deki İç Moğolistan Özerk Bölgesi’nde bulunan kurak bir bölgedir. China National Grid ve Zhongwei Power Supply Company’nin sahibi olduğu proje, 2017 yılında faaliyete geçmiştir. 600.000’den fazla eve enerji sağlayan santral 3.500.000 modülden oluşmaktadır ve 42 km2 alana yayılmıştır.
5) Benban Solar Park – Mısır
Mısır’da bulunan Benban Solar Park, Mısır’ın ve Afrika’nın en büyük güneş enerjisi santralidir. Yeni ve Yenilenebilir Enerji Kurumu’nun (NREA) sahibi olduğu 41 adet solar santralden oluşan proje 1650 MW kurulu güce sahiptir. Kasım 2019’da faaliyete geçen Benban Solar Park’ın maliyeti yaklaşık 4 milyar dolardır. 37 km2 alana kurulu olan santralin bulunduğu bölge m2 başına günlük 6.3 kWh değerinde muazzam bir güneş enerjisi potansiyeline sahiptir. Aynı zamanda santral, 2035 yılında enerji ihtiyacının %20’sini yenilenebilir enerjiden karşılamayı hedefleyen Mısır için oldukça önemli bir konumdadır.
4) Pavagada Solar Park – Hindistan
Pavagada Solar Park, Hindistan’ın en büyük ikinci, dünyanın ise en büyük dördüncü güneş enerjisi santralidir. 53 km2 arazi üzerine kurulu olan santral 2050 MW kurulu güce sahiptir. Karnataka Solar Park Development Corporation Limited (KSPDCL) tarafından geliştirilmiştir. 2019 yılının Aralık ayında hizmete alınan tesis için 2 milyar dolar yatırım yapılmıştır.
Santralde 15° sabit eğimli fotovoltaik güneş panelleri ve düz paneller bulunmaktadır. Her 50 MW’lık blok için toplam 166.668 adet Canadian Solar CS6X-300P ve 499.995 adet First Solar FS-3100 güneş paneli kullanılmaktadır. CS6X-300P modellerinde 156 mm x 156 mm ölçülerinde 72 adet çok kristalli hücre bulunur. Ek olarak modül verimliliği 36.1 V’luk optimum çalışma voltajıyla %15.63’e kadar çıkmaktadır. FS-3100 modelleri gelişmiş ince film teknolojisine sahiptir. Kadmiyum sülfit/kadmiyum tellür (CdS/CdTe) yarı iletken ve 146 aktif hücre ile donatılmıştır. Nominal güç ve voltaj sırasıyla 100W ve 46.8V’dir.
3) Gonghe Talatan Solar Park – Çin
Çin’in Gonghe bölgesinde kurulu olan bu santral bir solar park olması sebebiyle içerisinde çok önemli santralleri barındırmaktadır. Toplam 52 km2‘lik alana yayılan ve Çin’in en büyük elektrik üreticilerinden biri olan State Power Investment Corporation (SPIC) tarafından işletilen Gonghe Talatan Solar Park’ın kurulu gücü 2200 MW seviyesindedir. Huanghe Hydropwer tarafından inşa edilen bu santralin toplam 42 adet şirketin katılımıyla 3450 MW elektrik üretim kapasitesine ulaşması beklenmektedir.
Solar Park içerisinde yer alan Longyanqxia güneş enerjisi santralinde yaklaşık 4 milyon güneş paneli bulunmaktadır. 1. fazı 2013 yılında hizmete alınan bu santral 850 MW kapasitesiyle 200.000 haneye elektrik sağlamaktadır. 920 milyon dolar yatırım maliyeti bulunan bu santral bölgedeki hidroelektrik santral ile entegre çalışmaktadır.
2) Bhadla Solar Park – Hindistan
Bhadla Solar Park Hindistan’ın en büyük güneş enerjisi santralidir. Aynı zamanda dünyanın en büyük ikinci güneş enerjisi santrali olma unvanına da sahip. 160 km2 alana kurulu toplam 2245 MW kapasiteye sahip Bhadla Solar Park’ın bulunduğu Rajasthan bölgesi günlük ortalama 5.72 kWh değerinde güneş ışığı almaktadır. Bu santral için yaklaşık 2.175 milyar dolarlık yatırım yapılmıştır. 2020 yılında tamamen devreye alınan ve 4 fazda inşa edilen santralde 10 milyonun üzerinde düz tipte güneş paneli bulunmaktadır.
Projenin ilk fazı 75 MW, ikinci fazı 670 MW, üçüncü fazı 1000 MW ve dördüncü fazı 500 MW kapasiteye sahiptir. Santral, inşaat ve işletme aşamasında doğrudan ve dolaylı olarak 10.000 kişiye istihdam sağlamıştır. Ayrıca bölgenin elektrik arzının kalitesi ve güvenilirliği artmıştır. Bununla birlikte yılda 4 milyon ton CO2 salınımının önüne geçilmiştir. Bhadla Solar Park, konumu ve büyüklüğü sebebiyle bazı zorluklara da sahiptir. Sık sık toz ve kum fırtınalarının yaşanması paneller üzerinde kum birikmesine sebep olduğundan verimliliğin azalması riski bulunmaktadır.
1) Golmud Solar Park – Çin
Çin’in Qinghai eyaletinde bulunan Golmud Solar Park, 2800 MW kurulu gücü ile dünyanın en büyük güneş enerjisi santralidir. Toplamda 80 güneş enerjisi santraline ev sahipliği yapan bu santral 2020’de hizmete alınmıştır. Solar parkta elektrik üretmek için kurulu 7.2 milyondan fazla fotovoltaik (PV) güneş paneli kullanılmaktadır. Ayrıca 200 MW kapasitesine sahip dünyanın en büyük CSP (konsantre güneş enerjisi santrali) santrali de bu yerleşke içerisinde bulunmaktadır.
İlginizi Çekecek İçerik : ‘İklim Değişikliğinin Nedenleri ve Sonuçları’
- [1] World’s largest solar plant takes Chinese conglomerate to top of developers table
- [2] China is building the world's largest solar park that's five times the size of Manhattan
- [3] Soaking Up Sun in the Thar Desert
- [4] Development Phases of Bhadla Solar Power Plant
- [5] Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park
- [6] Noor Abu Dhabi
- [7] Las mayores centrales solares del mundo. 12: parque solar Escatrón-Chiprana-Samper (España)
- [8] The 15 Largest Solar Farms in the World 2023
- [9] 17 Largest Solar Farms in the World