(/) (/) oo (/) ·o2 UJ z UJ (U / J), z : ::::, TEKNİK BİLGİ Güneş lsı Enerj isi Sistemleri Dr. Soteris KALOGIROU * Güneş ısı enerjisi sistemleri, güneş enerjisi ğundan bu tip uygulamalarda özellikle kullanılır. sistemlerinin ilk uygulamaları arasındadır. On sekizinci yüzyılda, güneş fırınları Avrupa ve Orta Doğu' da kullanılmaktaydı. Bu konuda en dikkate değer ilk uygulamalar 177 4 yılında tanınmış sız Kimyacı Lavoisier tarafından yapılan g Für n a e n ş fırınları, Fransız doğa bilimci Boufon 0747-1748) tarafından yapılan değişik güneş ışını toplayıcıları ve 1872'de Paris Fuarı'nda sergilenen Mouchot'un yaptığı buhar gücüyle çalışan baskı presidir. Gü neş enerjisine dayalı ısıl-mekanik uygulamalarının çoğu, su pompalaması sistemleri gibi 100 kW'a kadar küçük ölçekli uygulamalardı. Son 40 yıl içerisinde deneme niteliğinde birkaç büyük ölçekli enerji sistemi yapılmış, işletilmiş ve bunlar halen birçok yıldır çalışmakta olan bazı sistem tiplerinin ve 30-80 MWe arası enerji üretme kapasitesine sahip elektrik üretim tesislerinin yapılarak ticari olarak işletilmesinin önünü açmışlardır. Güneş lsı Enerjisi Sistemleri, güneş enerjisinden konsantre güneş ışını toplayıcılarıyla çalıştırılan ısı makineleri vasıtasıyla önce mekanik daha sonra bundan elektrik enerjisi üreten sistemlerdir. Konsantre Güneş Enerjisi Tesisleri; klasik fosi l yakıtlardan geleneksel şekilde beslenen buhar türbinlerini çalıştıran yüksek sıcaklıktaki ısıyı elde etmek için aynalar kullanır. Bu sistemlerde, güneşin ısı enerjisi ısı makinesini çalıştı rmak için kullanılır. Bu sistemlerin bazıları ısı depoları da içerir ve bu şekilde bulutlu günlerde ve geceleri de sistemler i n çal ışmasını sağlar. Konsantre güneş kolektörleri düz levha şeklindeki toplayıcıların maksimum çalışma sıcaklıkları ısı makineleri için istenen giriş sıcaklıklarından daha düşüktür; bu nedenle sistem verimi düşük olduKonsantre Güneş Enerjisi ile elektrik ü sisleri Kaliforniya'da 1980'Ii yılların orta r l e a t r i ım nd t a e n beri başarıyla işleti lmektedir ve halen 100 bin konut için elektrik enerjisi sağlamaktadır. Son zamanlarda, "Nevada Solar l" adl ı yeni Ko santre Güneş Enerjisi ile elektrik üret ni m tesisi ABD; Nevada'da iletilmeye başlanmıştır ve PS 10 adı verilen bir diğeri de İspanya'da işletilmeye başlamıştır. Bu arada dünyanın diğer birçok ü kesinde Konsantre Güneş Enerjisi Elektrik Üretim l Tesisleri inşa halindedir. Görünen o ki, İspanya hükümeti Konsantre Güneş Enerjisi sanayinin büyük potansiyelini anlamıştır ve bu şekilde üreti len elektrik enerjisini bir tarife garantisi Enerjisi ile elektrik üretme tesisleri vasıtasıyla projesi i le maddi olarak desteklemektedir. Halen yaklaşık 7000 GW enerji üretebileceğini gösyapılmakta olan PS20 tam kapasiteyle üretime !ermiştir. Bu rakam da ABD'nin günümüzdeki geçtiğinde 200 bin konuta elektrik temin edecek- toplam elektrik üretim kapasitesinin yaklaşık tir. Ayrıca İspanya, Mısır, Cezayir ve Fas'la da yedi kat fazlasıdır. yeni tesisler yapılması planlanmıştır. Konsantre Güneş Enerjisi tesislerinde kullanı lan Konsantre Güneş Enerjisi ile elektrik enerjisi esas teknoloji parabolik oluk tip kolektörler, üretimi tesisleri için geniş bir alan gerektiğinden, enerji kuleleri ve çanak/stirling motoru sis- bu tesisler genellikle çöl gibi verimli olmayan temleridir. Genellikle Kaliforniya'da 20 yı ldan topraklarda inşa edili r. Trans-Mediterrannean fazladır çalışan tesislere dayanarak parabolik Yenilenebilir Enerji Şirketine (TREN) göre çöl ara- ol uk tip kolektör (parabolic trough collectors) zisinde her kilometrekare alan yaklaşık 1,5 varil en çok kanıtlanan teknolojidir ve bugün f i yatı petrole eşdeğer enerji almaktadır. Ayrıca 65 bin yaklaşı k olarak kilovat saati 0, 10 $'dan elektkilometrekarelik bir çöl arazisinin, ki bu Sahranın rik üretmektedirler. Bu tesislerin başarısı ve % l'inden daha küçüktür, Konsantre Güneş sağlamlığı parabolik oluk kolektör teknolojisinin Enerjisi Tesisi ile kaplandığını düşünüldüğünde, sağlamlığı nı ve güvenirliğini kanıt l amıştır. Pa- böyle bir tesisisin 2000 yılında dünyanın tükettiği rabolik oluk ve enerji kulesi sistemlerinin ilginç elektrik enerjisini üretebileceği de hesaplanmak- bir özelliği de bunların enerjiyi depolayabilme tadır. Bu alanın beşte biri ise Avrupa Birliği'nin özelliğidir, bu özel liği ile bulutlu havada ve gece şu anki elektrik tüketimini karşılayacak enerji de enerji üretmeye devam etmektedirler. Bu üretebilir. ABD'de yapı lan benzeri çal ışmalar maksatla, beton, erimiş tuzlar, seramik malzeme Amerika Birleşik Devletleri'nin güney batısındaki veya faz değişimli ortam kullanı labilir. Bu tip güneş enerjisi kaynakları nın Konsantre Güneş tesislerde yedekleme enerjisi olarak petrol, gaz, 98 Tesisat Dergisi Sayı 157 - Ocak 2009
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=