Güneş Enerjisi Cazip Hale Geliyor… ~ MÜHENDİSİZM

GÜNEŞ ENERJİSİ

Günümüz yaşam standartlarının artması ve alım gücünün azalmasına oranla hep sabit kalan bir değerden söz ediyoruz. Bu yazımda size güneş enerjisi ile ilgili özet bir araştırma paylaşacağım. Bu paylaşım genel anlam itibariyle lisanssız elektrik üretimi için kurulacak ticari bir işletme açmaya yöneliktir. Başlangıç aşamasında güneş enerjisinden elektrik üretimi yapmayı düşünen yatırımcılara ön bilgi bazında yardımcı olacağına inanıyorum.

Herhangi bir enerji tüketiminin olmadığı ve güneşten üretilen elektriğin tamamının satılacağı lisanssız elektrik üretimi yönetmeliği kapsamındaki boş bir araziye kurulacak santraller için temel olarak aşağıdaki kıstaslar önemli olacaktır. Güneş enerjisi santrali (GES) kurulumuna uygun arazi görselleri önümüzdeki günlerde eklenecektir. Aşağıdaki durumlar 1 MW lık bir tesisin özellikleridir.(1)

Tarım arazisi olmaması.
DSİ sulama programı kapsamı dışında olması.
En yakın EDAŞ/TEİAŞ bağlantı noktasına maksimum 1.000 metre uzakta olması.
Bağlantı noktası ile santral arasında hat çekmeye uygun arazi olması (kamulaştırma mümkün değil).
Arazi eğiminin 3-5 derece civarında olması, tercihen güneye cepheli olması.
Toprak zeminin çakmalı montaj sistemlerine uyumlu olması (Kayalık zeminler maliyet arttırır).
En az 18-20 dönüm alana sahip olmalı.
Proje alanına yürüme mesafesinde bir köy olması avantaj getirir.
Bölgedeki toz, kirlilik, yerel sis, pus vs. araştırılmalı.
Bölgedeki yağmur, kar istatistikleri incelenmeli.
Bölgedeki toplam güneş radyasyonu 1620 kWh/m2-yıl ‘ dan fazla olmalı.
Güvenlik faktörü gözönünde bulundurulmalı.
Dağıtım şirketi ile önceden bağlantıya geçilerek ön görüş alınmalı.
Çok tapulu arazilerden mümkün olduğunca uzak durulmalı.
Dönüm başına 3-4 bin TL ödenecek maksimum miktar olmalı (satın almalarda).
Bölgede lisanslı-lisanssız başka RES-GES başvuruları olup olmadığı incelenmeli.
Maden arazi statüsü irdelenmeli.
Yüksek rakımlar tercih sebebidir.
Bölgedeki elektrik kesintisi sıklığı, uzunluğu incelenmeli.
Arazide gölge yaratacak doğal ve yapay unsurlara dikkat edilmeli.

Teknoloji İlerledikçe Solarcell Ömrüde Uzuyor

Normal koşullar altında artık dünya ortalama standartlarında ilk 10 yıl boyunca bir güneş panelin min %90, sonraki 15 yıl için de min %80 performans ile çalışacağı garanti edilmektedir. Yani nominal gücü 100W ve ömrü 25 yıl olan bir güneş paneli, 10 yıl sonra min 90W, 20 yıl sonra min 80W güce sahip olacaktır.

Güneş paneli teknolojisine ve hangi ülkede kurulum yapılacağına bağlı olarak farklı uluslararası sertifikalar verilmektedir. TÜV belgesi ve Türkiye’de üretilmiş paneller için TSE belgesi, ilk bakmanız ve talep etmeniz gereken sertifikalar olacaktır.

Güneşten Elektrik Sadece Radyasyonla Üretilmiyor!

Küresel ısınma dünyanın baş belası fakat güneşin ısı enerjisinden elektrik üretmek isteyenler için bir avantaj olabilir. Tabi yaygınlaşmasıyla küresel ısınma azalmış olacak oda ayrı bir olay.
Güneşin ısısından yararlanmak biraz daha az maliyetli gibi görünebilir fakat tesis bazında işin içine girince güneş pili(solarcell) ile kurulan bir tesis ile aynı veya daha maliyette olabilir. Aralarında ki farklar;

Güneş pili tesisine oranla daha fazla işçi çalışmak gerekebilir.
Güneş pili tesisine oranla daha fazla yapı inşa edilmeli.(Kulenin yapımı)
Güneş pili tesisine oranla daha az elektrik kablosu ve daha ucuza gelen yansıtıcıların olması.
Güneş pili tesisine oranla kule ve kuledeki sıcaklığı elektriğe dönüştüren yapıların bulunması.
Güneş pili tesisinde buhar türbini, yağ devirdaim tesisi ve sürekli bakım yapılması gereken yüksek maliyetli bir ekipmanın bulunmaması.

Güneşin ısısından yararlanmak aslında güneş piline oranla daha avantajlı fakat yatırımcılar genelde yatırım yaptıkları paranın hemen değerlenmesini ve netice olarak ele hemen para geçmesini beklerler ve bu yüzden de kolay olana başvururlar. Fakat yansıtmalı güneş enerjisi tesisinin ömrü, güneş pili tesisine göre 15-20 yıl kadar daha fazla uzundur. Dünya ülkelerinde bu tesislerde yeni bir teknoloji geliştirme çabasına gidilerek maliyeti düşürme çalışması başarılı olmuştur.

Yeni tip yansıtmalı sistemlerde ısıyı tek bir kulede toplamak yerine her bir yansıtıcıyı bir panel gibi kullarak önüne yerleştirilen dıştan yanmalı motor(stirling motoru) sayesinde lokal olarak enerji üretilebilir haldedir. Buda güneş ısısından elektrik üretim verimini büyük oranda arttıracaktır. Fakat yatırıma oranla gelir elde edimi olarak güneş pili ile stirling çanak tipi sistemler arasında pek bir fark bulunmamakta. Arlarındaki tek fark ömür farkı ve bu farkta öne çıkan stirling çanak tipi sistemlerdir.

Basit Bir Hesaplama

Örnek olarak, 1 MW’ lık bir güneş pili sistemi kurduğumuzu düşünelim. Bu sistem tam güneş aldığında 1 saatte 1 Mega Watt Saat (1MWh) elektrik üretecek demektir. Türkiye’ de ortalama güneşlenme oranı 7.2 saattir. Kışın daha az güneş olur, ayrıca bulutlu günler de olur; bu nedenle verim %50 düşecektir. Biz hesaplamamızı 3 şekilde yapacaz;

Türkiye’de ortalama günde 7,2 saat güneş gördüğünü varsayarak,
Türkiye’de ortalama günde 6 saat güneş gördüğünü varsayarak,
Türkiye’de ortalama günde 3,6 saat güneş gördüğünü varsayarak,

1-) 1 (MW/saat) x 7,2 (saat/gün) x 365 (gün/yıl) = 2628 (MW/yıl)
Ancak tüm sistemde kablo kayıpları, akü kayıpları, inverter kayıpları gibi bazı kayıplar olur. Bu kayıpları da ortalama %10 olarak alırsak,

2628 MW / yılda x %90 = 2365,2 MW/yıl üretir.

Tesisin elektrik faturasını göz önüne alırsak yıllık toplam sarfiyatınız ortalama 11 MW olduğunu varsayalım,
Bu durumda, 1 MW‘ lık güneş pili tesisinde, Maximum gelir (Cetvel-1 + Cetvel-2 olmak üzere 0,2 $/kWh) yılda ;

2365200 kWh – 11000 kWh = 2354200 kWh x 0,2 $/kWh = 470840 $/yıl = 1 252 403,92 TL/yıl

2-) 1 (MW/saat) x 6 (saat/gün) x 365 (gün/yıl) = 2190 (MW/yıl)
Ancak tüm sistemde kablo kayıpları, akü kayıpları, inverter kayıpları gibi bazı kayıplar olur. Bu kayıpları da ortalama %10 olarak alırsak,
2190 MW / yılda x %90 = 1971 MW/yıl üretir.
Tesisin elektrik faturasını göz önüne alırsak yıllık toplam sarfiyatınız ortalama 11 MW olduğunu varsayalım,
Bu durumda, 1 MW‘ lık güneş pili tesisinde, Ortalama gelir (Cetvel-1 + Cetvel-2 olmak üzere 0,2 $/kWh) yılda ;

1971000 kWh – 11000 kWh = 1960000 kWh x 0,2 $/kWh = 392000 $/yıl = 1 042 694,62 TL/yıl

3-) 1 (MW/saat) x 3,6 (saat/gün) x 365 (gün/yıl) = 1314 (MW/yıl)
Ancak tüm sistemde kablo kayıpları, akü kayıpları, inverter kayıpları gibi bazı kayıplar olur. Bu kayıpları da ortalama %10 olarak alırsak,
1314 MW / yılda x %90 = 1182,6 MW/yıl üretir.
Tesisin elektrik faturasını göz önüne alırsak yıllık toplam sarfiyatınız ortalama 11 MW olduğunu varsayalım,
Bu durumda, 1 MW‘ lık güneş pili tesisinde, Minimum gelir (Cetvel-1 + Cetvel-2 olmak üzere 0,2 $/kWh) yılda ;

1182600 kWh – 11000 kWh = 1171600 kWh x 0,2 $/kWh = 234320 $/yıl = 623 276,029 TL/yıl

Buraya kadar olan hesaplarda hep geliri hesapladık fakat asıl önemli olan giderlerimiz. Yalnız giderlerin hesaplanması tam doğru olamayacaktır. Sebebi ise piyasada birden fazla kalitede maliyette miktarda güneş panelleri bulunmakta ve bu panneller fiyatta kendi aralarında çeşitlilik gösterebilir. Örneğin bir panel 200 Watt lık tır ve fiyatı 150 TL dir fakat 200 TL lik bir başka panele göre ömrü 5 yıl daha azdır. Bunun gibi birçok etkenden dolayı bu kısmın pazarlamasını yatırımcılara bırakmak en doğru karar olarak düşünüyorum.

Aşağıda vereceğim gider maliyeti sadece ana hatları belirten giderler olmakla beraber 3 m2 panelin 400 Watt olarak ve fiyatınında 900 TL (Kurulum birlikte) olan x marka bir panelin olduğu düşünülerek hesaplanacaktır.

1 MW lık bir tesis için toplam 2500 adet x marka paneline ihtiyaç vardır. Maliyeti = 2500 x 900 = 2 250 000 TL
1 MW lık bir tesis için toplam panel alanı 2500 x 3 = 7500 m2 olacaktır.
1 MW lık bir tesis için panel arazisi dahil toplam arazi alanı 20 000 m2 ihtiyaç olacaktır. 20 000 x 4 = 80 000 TL
1 MW lık bir tesis için inşa edilecek yapı + işçi maliyeti + sarf malzemeleri maliyeti ortalama = 170 000 TL

GENEL TOPLAM = 2 500 000 TL

Bu hesapların içerisinde olmayan bir çok giderde var fakat ana hatları bu şekilde olacaktır.

(1) http://www.solarbaba.com/index.html

http://www.shunttech.com/gunes-enerji-sistemi-ne-kadar-elektrik-uretebilir/

http://www.ciftlikhane.com/evinizde-gunes-panelleri-ile-ne-kadar-elektrik-uretebilirsiniz/

http://www.solaruzel.com/1kw.html

http://www.lisanssizelektrik.org/guncel-mevzuat/