Güneş Enerjisi Sistemi (GES) Nedir ve Nasıl Çalışır?

Güneş Enerjisi Sistemi (GES) Nedir ve Nasıl Çalışır? 
Kaynağı güneş olan ışınların yer yüzünde enerji sistemlerinin (güneş paneli) elektrik enerjisine çeviren sistemlerdir. 
Üretilen enerji sistemin performansına bağlı %30’a kadar çıkabilmektedir. 

Güneş enerjisi santrallerinde elektrik üretimi, fotovoltaik (PV) paneller veya güneş termal sistemleri kullanılarak gerçekleştirilir. 
Fotovoltaik santrallerde, güneş ışığı silikon hücrelerden oluşan PV paneller tarafından emilir ve bu ışığın enerjisi, fotonların elektrik akımı oluşturacak şekilde elektronları harekete geçirmesiyle doğru akıma (DC) dönüştürülür.
Bu doğru akım, inverterler aracılığıyla alternatif akıma (AC) çevrilir ve enerji şebekesine aktarılır.

Güneş Enerjisi Santrallerinin Parçaları Nelerdir?
Güneş enerjisi sistemleri aslında mekanik ve elektriğin en temel parçalarından oluşan komplike fakat stabil çalışan parçalardan oluşur.
Mekaniksel anlamda en temel parça, panellerin taşıyıcı sistemi olarak bilinen alüminyum konstrüksiyonlardır.
Bunun yanında dış ortama dayanıklı galvaniz kablo tavaları, sızdırmaz pullu cıvatalar gibi temel yapı malzemelerinden oluşur.
Elektriksel anlamda güneş ışığını doğru akıma çeviren güneş panelleri, doğru akımı invertere (çevirici)’ ye ileten DC solar kablolar, alternatif akımı taşıyan AC kablolar ve üretilen elektriği var olan enterkonnekte sisteme taşıması için çeşitli koruma ve ölçüm hücreleri ile beraber transformatör olarak güneş enerjisinin en temel parçaları olarak belirtilebilir.

Güneş Paneli Teknolojisi
Monokristal güneş panellerinde kullanılan silikonun saflık değeri polikristal güneş panellerine göre daha fazladır.
Monokristal paneller ortalama %24 verimlilik sunarken, polikristal panellerde %18 seviyelerindedir.
Şu an da yaygın olarak panellerde PERC teknolojisi ve Half-Cut yapısında üretilmektedir. Gelişen teknoloji ile birlikte Top-Gun teknolojisi yaygınlaşmaya başlamıştır.

Güneş Panelleri Kurulum Alanları
Günel Panelleri çalışma mantığı açışından azimutu sıfıra yakın bir başka değişle güneş dönük olacak şekilde her alana kurabilecek yapıdadır.
Her türlü çatı yapısına uygun konstrüksiyon malzemesi bulunabilmektedir.
Ev, Fabrika, garaj, otopark, tiny house, karavan, yat vs. gibi bütün yapılar üzerine kurulabilirken uygun arazilere de çok rahatlıkla kurulum gerçekleştirilebilmektedir.

GES Arazi Kurlumu
Lisansız Elektrik Üretim Yönetmeliği 5/1/h madde kapsamında, elektrik aboneliği ‘Sanayi’ veya ‘Tarımsal Faaliyet’ olan tüketim tesisleri için çatı veya araziye kurulacak Güneş Enerjisi Santrali’nde sözleşme gücünün iki katı güçte kilowatt (kW) kapasitesine sahip bir GES kurma izni verilmiştir.
Endüstriyel tesisler, abone tipleri ve sözleşme güçlerine göre öncelikli olarak çatı ve cephe sistemleri olacak şekilde, imarlı arazilere veya dağıtım şirketi sınırına bakılmaksızın marjinal arazilere GES kurma izni alabilirler.

Santral Çeşitleri Nelerdir?
Güneş enerjisi sistemleri Lisanslı, Lisanssız, depolamalı olacak şekilde on grid olarak kurulabilirken, Off-Grid olarak batarya sistemleri ile desteklenip elektrik dağıtım sistemine bağlı olmadan da bir yapının kendi ihtiyacını karşılayacak şekilde kurulabilmektedir.

Güneş Enerjisi Sistemleri Nasıl Kontrol Edilir?
Güneş Enerjisi Santrallerinde (GES) SCADA Sistemleri, santral operasyonlarının izlenmesi, kontrol edilmesi ve optimize edilmesi için kullanılan bir otomasyon ve yönetim sistemidir. SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) sistemi, özellikle büyük ölçekli güneş enerjisi santrallerinde verimliliği artırmak ve işletme maliyetlerini düşürmek için kritik bir rol oynar.

GES SCADA Sistemlerinin Temel Özellikleri
Gerçek Zamanlı İzleme
Güneş panelleri, inverterler, trafo ve diğer ekipmanlardan gelen veriler gerçek zamanlı olarak toplanır.
Enerji üretimi, hava durumu, panel sıcaklığı ve verimlilik oranları izlenebilir.

Kontrol İşlevi
İnverterlerin ve enerji üretim birimlerinin çalışma parametreleri ayarlanabilir.
Santral performansı optimize edilir ve anlık müdahale imkanı sunar.

Arıza Tespiti ve Alarm Yönetimi
Sistem anormalliklerini ve arızaları tespit eder.
Sorunlara hızlı müdahale için alarmlar oluşturur.

Veri Kaydı ve Raporlama
Enerji üretimi, sistem verimliliği ve hava koşulları gibi veriler sürekli olarak kaydedilir.
Bu veriler, performans analizi ve bakım planlaması için raporlanır.

Uzak Erişim
İnternet veya özel iletişim hatları aracılığıyla uzaktan izleme ve kontrol sağlar.
Operatörler, santral sahasında bulunmadan sistem performansını yönetebilir.

Güneş Enerjisi Sistemlerinde Elektrik Üretimini Etkileyen Faktörler
Güneş enerjisi sistemlerinde elektrik üretimini etkileyen faktörler, sistemin verimliliği ve toplam enerji üretimi üzerinde doğrudan veya dolaylı etkiler yapar. Bu faktörler çevresel, tasarımsal ve operasyonel unsurlardan oluşur. İşte güneş enerjisi sistemlerinde üretimi etkileyen başlıca faktörler:

Çevresel Faktörler
Güneş Işınımı (Solar Radyasyon)
Sistemin bulunduğu bölgedeki güneş ışınım miktarı, enerji üretiminin temel belirleyicisidir. Daha yüksek ışınım, daha fazla enerji üretimi anlamına gelir.

Hava Koşulları
Bulutluluk: Bulutlu günlerde ışınım azalır ve enerji üretimi düşer.
Sıcaklık: Yüksek sıcaklık, PV panellerin verimliliğini azaltabilir.
Güneş panelleri, optimum verimlilik için genellikle 25°C civarında çalışacak şekilde tasarlanır.
Rüzgar Hızı: Hafif rüzgar, panelleri soğutarak verimliliği artırabilir, ancak aşırı rüzgar fiziksel hasara neden olabilir.

Gölgeleme
Ağaçlar, binalar veya diğer yapılar tarafından oluşturulan gölgeler, panel yüzeyine düşen ışığı azaltarak üretimi olumsuz etkiler.

Kirlilik ve Toz
Paneller üzerinde biriken toz, kir veya kuş pislikleri ışık emilimini azaltır. Düzenli temizlik üretimi artırır.

Tasarım Faktörleri
Panel Kalitesi
Yüksek kaliteli paneller, daha verimli enerji üretimi sağlar. Hücre tipi (monokristal, polikristal veya ince film) verimlilikte önemli bir rol oynar.

Panel Açısı ve Yönü
Panellerin eğim açısı ve güneye bakan yönü (kuzey yarımkürede) güneş ışığından maksimum fayda sağlamak için optimize edilmelidir.

Sistem Konfigürasyonu
İnverter kapasitesi, kablo kalitesi ve bağlantı düzeni gibi bileşenlerin doğru tasarımı enerji kaybını en aza indirir.

Operasyonel Faktörler
Bakım ve Temizlik
Panellerin düzenli temizlenmesi ve sistem ekipmanlarının periyodik bakımı üretimi artırır.

İnverter Verimliliği
İnverterin doğru çalışması ve yüksek verimlilikte olması, DC elektriği AC’ye dönüştürürken kayıpları azaltır.

Enerji Depolama Verimliliği
Enerjinin depolanması sırasında kayıplar olabilir. Depolama birimleri doğru şekilde yönetilmelidir.

Arıza ve Teknik Sorunlar
Arızalar, enerji üretimini doğrudan etkiler. Hızlı tespit ve onarım, kayıpları en aza indirir.

Diğer Faktörler
Mevsimsel Değişimler
Yaz aylarında güneş ışınımı daha fazla olduğu için enerji üretimi artar. Kış aylarında ise üretim düşer.

Lokasyon (Coğrafi Konum)
Ekvatora yakın bölgeler, yıl boyunca daha fazla güneş ışığı alır ve daha fazla enerji üretir.

Şebeke Koşulları
Şebeke bağlantısı olan sistemlerde, enerji aktarım kayıpları veya şebeke dalgalanmaları üretimi etkileyebilir.

Güneş Enerjisi Sistemlerinin Avantajları
Yenilenebilir ve sınırsız enerji kaynağıdır.
Karbon salınımı yapmaz, çevre dostudur.
Düşük işletme ve bakım maliyetleri vardır.
Elektrik faturalarını düşürür ve fazla enerji şebekeye satılabilir.
Enerji bağımsızlığı sağlar, dış kaynaklara bağımlılığı azaltır.
Kırsal ve şebekeden uzak bölgelerde enerji sağlar.
Sessiz çalışır, gürültü kirliliği oluşturmaz.
Uzun ömürlüdür, genellikle 25-30 yıl dayanıklılık garantilidir.
Yatırım maliyetlerini zamanla amorti eder.
Devlet teşvikleri ve desteklerden faydalanma imkânı sunar.
Enerji depolama sistemleriyle gece ve bulutlu günlerde de kullanılabilir.
Şebeke yükünü azaltır ve enerji altyapısına katkı sağlar.
Fosil yakıt fiyat dalgalanmalarından etkilenmez.
Sera gazı emisyonlarını azaltarak iklim değişikliği ile mücadeleye katkı sağlar.
Modüler yapıdadır; küçük ölçekli ev sistemlerinden büyük santrallere kadar uygulanabilir.
Kurulumu kolaydır ve farklı yüzeylere entegre edilebilir.
Teknolojik ilerlemelerle verimliliği sürekli artmaktadır.
Çatılarda, arazilerde veya hareketli sistemlerde kullanılabilir.
Toprak, su veya yakıt gerektirmez.
Yerel ekonomiyi destekler, iş gücü sağlar.