Güneş enerjisi ile elektrik üretimi güneş ışınlarının yakalanıp çeşitli arabirimler kullanılarak bir manyetik alan yaratılması prensibi ile yapılır. Bunun yapılabilmesi için bir güneş santrali kurulması gerekir. Bu santralin büyüklüğü ile üretilen enerjinin fazlalığı arasında doğru orantı vardır.
Güneş santrallerinin yapısını tam olarak anlayabilmemiz için güneş panellerinin ve solar inverterlerin yapısını ve çalışma prensibini anlamalıyız.
Güneş Enerjisi Panelleri Nasıl Çalışır?
Fotonlar bir güneş hücresine çarptığında, elektronlarını atomlarından ayırır. İletkenler bir hücrenin pozitif ve negatif taraflarına bağlanırsa, bir elektrik devresi oluşturur. Elektronlar böyle bir devreden geçtiğinde elektrik üretir.
Birden çok hücre bir güneş panelini oluşturur ve bir güneş dizisi oluşturmak için çoklu paneller (modüller) birlikte bağlanabilir. Ne kadar fazla panel yerleştirilirse o kadar fazla enerji üretilebilir.
Fotovoltaik güneş panelleri (PV) birçok güneş hücresinden oluşur. Güneş hücreleri, yarı iletkenler gibi silikondan yapılmıştır. Bir pil gibi, bir elektrik alanı yaratan pozitif bir tabaka ve negatif bir tabaka ile oluşturulurlar.
Güneş Enerjisi Panelleri Elektriği Nasıl Üretir?
Fotovoltaik güneş panelleri doğru akım (DC) üretir. DC’de, elektronlar bir devrenin etrafında bir yönde akar. Tıpkı bir ampule güç sağlayan bir pil gibi elektronlar bataryanın negatif kısmından lambaya doğru hareket eder ve bataryanın pozitif tarafına geri döner.
AC ise (alternatif akım), bir otomobilin motorunun silindiri gibi elektronlar itilerek ve çekilerek, periyodik olarak ters yönde dönmektedir. Alternatif akım elektrik santrallerinde alternatörler vasıtasıyla üretilir. Sabit bir manyetik alanın içerisinde bir iletken tel döndürülür. Teli döndüren etki su basıncı, rüzgar gibi doğal bir etki olabilir. İletken döndüğü ve periyodik olarak farklı polaritelere girip çıktığı için akım sinüsodal dalga şekli çizer. Benzin veya dizel yakıt, su basıncı, kömür, rüzgar gibi bir çok farklı kaynak bu alternatörün milini çevirebilir. Alternatif akım doğru akıma göre daha verimlidir ve uzun mesafeler boyunca iletilmesi daha ucuzdur.
Güneş panellerinde üretilen doğru akımın uzak mesafelere daha verimli ve daha az kayıp ile iletilebilmesi için alternatif akıma dönüştürülmesi gerekir. Bunun için bir solar invertör kullanılır.
Solar İnverter Ne Yapar?
Solar inverter güneş dizisinden aldığı doğru akımı alternatif akıma çevirmek için kullanılır. Solar inverter, sistemin beyni gibidir. DC’den AC’ye çevrim yapmasının yanı sıra sistem parametreleri de sağlar.
Merkezi invertörler solar enerji endüstrisinde uzun süredir kullanılmaktadır. Mikro invertörlerin lansmanı fotovoltaik endüstrisine yeni bir soluk getirmiştir. Mikro invertörler sistemi merkezi inverterler gibi tüm güneş panelleri için değil, her bir güneş paneli için optimize eder. Bu optimizasyon her güneş panelinin maksimum potansiyelde performans göstermesini sağlar. Bir merkezi invertör kullanıldığında, bir güneş paneli üzerinde bir problemin olması (gölge veya kirlenme sebebiyle) tüm güneş enerjisi dizisinin performansını azaltabilir.
Solar Panel Sistemi Nasıl Çalışır?
Öncelikle güneş ışığı bir güneş paneline vurur. Paneller enerjiyi DC’ye çevirir. İnverter bu DC’yi AC’ye çevirir. AC’ye çevrilen enerji sayaçtan geçirilir. Eğer mümkünse enerjinin bir kısmı üretildiği yerde tüketilir. Geriye kalan enerji de şebekeye basılarak enterkonnekte sisteme devredilir ve evlerde ofislerde vs.. yerlerde kullanılmak üzere iletim hatlarıyla taşınır.
Enerji uzmanları güneş enerjisi önümüzdeki yıllarda önemini artırarak devam edeceğini belirtiyor. Sadece elektrik üretiminde değil ısıtma, soğutma gibi alanlarda da kullanımının yaygınlaşacağı öngörülüyor. Güneş enerjisi ile çalışan araçlarda çok önemli gelişmeler yaşanabilir. Türkiye’nin çok güneş alan ve iklim şartlarının güneşten elektrik elde etmek için uygun bir coğrafyada bulunması nedeniyle solar teknolojilere yatırım yapmak enerji ihtiyacımızı gidermek için mantıklı olacaktır.
Video-1
Video-2