TEKNİK BİLGİ kömür veya bio-kütle gibi fosil veya yenilenebilir yakıtlar kullanılabilir. lsının depolanabilmesi ve yedek yakıtla çalışabilmenin sağladığı esneklik bu tesislerin hem en düşük seviyede hem de genellikle yaz günleri gün ortasında, tesisin en yüksek enerji verdiği zamanda oluşan klima sistemlerini çalışmasından kaynaklanan pik seviyedeki enerjiyi vermelerine imkan sağlamaktadır. Tablo 1, değişik konsantre güneş enerjisi kon septlerinin performans özelliklerini vermektedir. Parabolik oluk ve enerji kuleleri 10-200 MW elektrik üretme kapasitesine kadar elektrik enerjisi üretimi için ısıl verimi % 30-40 civa rında buhar çevrimi ile kombine edilebilirler. Aynı verim aralığı çanak sistemleriyle akuple edilen Stirling motorlarına da uygulanır. Enerji bloğunun dönüşüm verimi sıvı yakıtla çalışan elektri k santrallerinde olduğu gibi temelde aynı olarak kalır. Gelen ışın radyasyonu üzerinden net elektri k enerjisi üretimi olarak tarif edilen genel güneş enerjisi ile elektrik üretimi verimi, güneşten yayılan enerjinin kolektörde ısıya dönüşümünü ve ısının da enerji bloğunda elektriğe dönüşümünü içerdiğinden klasik buhar veya kombine çevrimlerin verdiği enerji dönüşüm veriminden daha düşüktür. Yüksek konsantrasyon seviyeleri nedeniyle çanak sistemleri genellikle parabol oluklu sistemlere nazaran daha yüksek verimlere ulaşır ve tek başına çalışan ve düşük güçler üreten sistemler için daha uygundur; ancak daha yüksek çıkış güçleri için çok sayıda çanak sisteminin kullanılması gerekmektedir. Parabol Oluklu Kolektör Sistemleri Güneş ısı enerjisi ile elektr i k üretimi veya ısıl işlem uygulamaları için 400 °C'ye kadar sıcaklıkta ısı üretmede parabol oluklu kolektörler en gelişmiş güneş enerjisi teknolojisidir. Bu tip bir sistemin en büyük uygulaması toplam kurulu kapasitesi 354 MWe olan Güneş Enerjisiyle Elektrik Üretim Sistemleri (SEGS) olarak bilinen dokuz adet Güney Kaliforniya elektrik üretim tesisidir. SEGS !'in kapasitesi 13,8 _Res_im_l_. B _ir _S_EG _S_te _si _si. ______ MWe, SEGS 2-7'nin her biri 30 MWe ve SEGS ve bunun 12.000 GWh'i sadece güneş enerji- 8 ve 9'un her biri 80 MWe kapasitededir. Bu tesisler Güney Kaliforniya'daki Mojave çölünde tasarlanmış, monte edilmiş ve işletilmektedir. Birinci tesis 1985, son tesis ise 1991 yılından beri devrededir. Bu tesisler geniş parabol oluklu güneş enerjisini toplayarak yoğunlaştırıcı üniteler ve Rankin çevrimiyle çalışan elektrik üretim tesisleridir. Tesisler Güney Kaliforniya Edison elektrik dağıtım şirketine satılan enerjiyi üretirler. Bu tesisler, ABD hükümetinin alternatif enerji kaynaklarına maliyetinin toplam % 40'ına kadar vergi ve yatırım teşviki vermesi üzerine, 1970'Ierdeki petrol krizlerine karşı bir tepki olarak inşa edilmişlerdir. Araştırma ve geliştirmelerin, ekonomik göstergelerin ve bilgi birikiminin sonucu olarak parabol oluklu kolektörlerden elde edilen elektrik enerjisinin maliyetinde 1985 yılındaki ilk üretimin kilovatsaati olan 0,30 $ / kWh'lik fiyat 1989'da kilovat saati 0,24 $ kWh'e inmiştir, yedinci tesisi yapıldığında dört yıldaki düşüş % 50'den fazla olmuştur. Bugün Güney Kaliforniya'nın parabol oluklu tesisleri 15.000 GWh'den fazla kullanılabilir elektri k üretmektedir sinden üretilmektedir. Bu rakam üretilen tüm güneş enerjinsin yarısından fazlasına karşılık gelmektedir. Bu son 20 yılda 2 milyar dolarlık elektrik enerjisi satıldığı anlamındadır. Dokuz tesis ilk inşa edildikleri kadar mükemmel hatta daha iyi durumda üretime devem etmektedir ve bugüne kadar 180 tesis-yıldan fazla çalışma deneyimini biriktirmişlerdir. Parabol oluklu güneş kolektörleri güneş ışınlarını içinde sentetik yağın dolaştığı bir alıcı boru üzeri ne odaklar. Sentetik yağ daha sonra klasik elektrik üretim türbinleri ni çeviren buharı üreten bir ısı değiştiriciye pom palanır. Diğer yenilenebilir enerji kaynaklarında olduğu gibi, bu süreçte herhangi bir kirletici ortama verilmemektedir. Doğalgazla çalışan bir destek tesisi, tesisleri desteklemekte ve tesisisin üretimine % 25'Iik bir katkı yapmaktadır. Tesisler, zaman veya hava şartlarına bağlı olmaksızın sadece güneş enerjisi, sadece doğalgaz veya bunların kombinasyonu ile pik seviyedeki enerji talebini karşılamaktadır. SEGS tesisinin bir fotoğrafı Resim l'de gözükmektedir. Enerji Kulesi Sistemleri Tablo ı. Değişik Konsantre Güneş Enerjisi Teknolojilerinin Performans Özellikleri Enerji kuleleri veya merkezi toplama sistemleri helyostat (gün dönüştürücü) adı verilen ve saatin çalışması gibi aynı yöne sabit hızla dönerek güneşi izleyip ışınlarını yüksek bir kulenin tepesinde bulunan bir alıcıya yansıtan binlerce ayrı ayrı aynadan oluşmaktadır. Alıcı güneşin ısısını bir ısı transfer sıvısının (erimiştuz) içine toplar. Bu daha sonra opsiyonel olarak bulunabilen bir depolama ünitesine ve son olarak da ısı enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren ve ağa yollayan bir enerji dönüşüm sistemine aktarılır. Merkezi alıcı sistemi beş ana elemandan oluşur: Pik seviyede Güneş ener- Topr a k Teknoloji K apasite Konsantrasyon güneş verimi jisiyle elektrik kullanımı (m2/ Aralığı (MW) (%) üretimi verimi MWh-yıl) (%) Parabolik olu k 10-200 70-80 21 10-15 6-8 Enerji kulesi 10-150 300-1000 20 8-10 8-12 Çanak-Stirling 0,01-0,4 1000-3000 29 16-18 8-12 motoru Helyostatlar (izleme sistemleri dahil), alıcı, ısı 100 Tesisat Dergisi Sayı 157 - Ocak 2009
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=