Güneşi zapt etmek gerek

ENERJİ 22

Tüm dünyanın ilgisini yönelttiği güneş enerjisinin kamu yararına kullanılması için çalışmalar yapılmalı

Necati İPEK

ElektrikYüksek Mühendisi

“İnsanlığın varlığını sürdürmesi için yepyeni bir zihniyete ihtiyacı var, sorunlarınızı onları yarattığınız zihniyetle çözemezsiniz” (Albert Einstein). Yaşamsal geleceğimiz içindeki önemi giderek artan, ancak bilimsel açıklamalardan çok sonra, hatta iş işten geçerken “yönetenler”in gündemine giren “küresel ısınma” ve bunun sonucunda doğal iklim değişikliğine ek olarak oluşan “küresel iklim değişikliği” sorununun gizemi, bu ünlü bilim insanının özdeyişinde saklı olsa gerek. 2005 yılında yürürlüğe giren “Kyoto Protokolü”nün başarı düzeyine bakıldığında umutlu olmak için fazlaca bir veri yok elimizde. İklim değişikliğinin en büyük “müsebbiplerinden” olan ABD, çözüm çabalarına uzak ve soğuk dururken, taraf olan kimi gelişmiş ülkeler de ekonomilerinde olası bir küçülmeye neden olacak önlemleri almaya çok da istekli görünmüyorlar. Petrol, doğalgaz vb. tröstlerinin “daha çok kar hırsları” yok edilmedikçe ve Dünya’ya emek penceresinden “Başka Bir Dünya Mümkün” şiarıyla “insanca” bakılmadıkça ne Kyoto ne de “sürdürülebilir kalkınma” senaryolarıyla “kurtuluş” olasılığı da yok. Oysa tepemizdeki güneş bir başka aydınlatabilir dünyayı ve biz, tröstlerin rol verdiği tiyatroda oynamak zorunda kalmayabiliriz. Güneşin yaydığı ve dünyamıza da ulaşan enerji, güneşin çekirdeğinde yer alan füzyon süreci ile açığa çıkan ışıma enerjisidir, güneşteki hidrojen gazının helyuma dönüşmesi şeklindeki füzyon sürecinden kaynaklanır. Güneş ışınımının şiddeti yeryüzünde metrekare (m2) başına 0-1100 vat (WattW) değerleri arasında değişim gösterir. Bu

enerjinin dünyaya gelen küçük bir bölümü dahi, insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat kat fazladır. Güneş enerjisinden yararlanma konusundaki çalışmalar özellikle 1970’lerden sonra hız kazanmış, güneş enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakımından düşme göstermiş, güneş enerjisi çevresel olarak temiz bir enerji kaynağı olarak kendini kabul ettirmiştir.

Dünyanın yörüngesi üzerinde, uzayda, birim alana ulaşan güneş ışınları, güneşe dik bir yüzey üzerinde ölçüldükleri zaman 1366 W/metrekaredir. Bu değer güneş enerjisi sabiti olarak da anılır.

Atmosfer bu enerjinin yüzde 6’sını yansıtır, yüzde 16’sını da sönümler ve böylece deniz seviyesinde ulaşılabilen en yüksek güneş enerjisi 1020 W/metrekaredir. Bulutlar gelen ışımayı, yansıtma suretiyle yaklaşık yüzde 20, sönümleme suretiyle de yaklaşık yüzde 16 azaltırlar. Örneğin Kuzey Amerika’ya ulaşan güneş enerjisi 125 ile 375 W/metrekare arasında değişirken, günlük elde edilebilen enerji miktarı, 3 ila 9 kilovatsaat (kWh)/metrekare arasında değişmektedir.

Bu değer, elde edilebilmesi mümkün en yüksek değer olup, güneş enerjisi teknolojisinin sağlayacağı en yüksek değer anlamına gelmez. Örneğin, fotovoltaik (güneş pili) panelleri, bugün için yaklaşık yüzde 15’lik bir verime sahiptirler. Bu nedenle, aynı bölgede bir güneş paneli, 19 ile 56 W/metrekare ya da günlük 0.45-1.35 kWh/metrekare enerji sağla-

Tayfun Akgül

Güneşin verdiği enerji, gün içinde güneşli saatlere, güneş ışığının bölgesel olarak düştüğü açıya, günün saatine, mevsime ve enleme göre belirlenir. Buna göre değişen enerji miktarı,

Orta Avrupa’da yaklaşık olarak metrekarede, yıllık 1.000 kWatt ve Sahra Çölü’nde yaklaşık olarak metrekarede, yıllık, 2 bin

350 kW’tır. Sahra Çölü’nün yalnızca yüzde 1’lik bir alanı, tüm dünyanın enerji ihtiyacını karşılayabilme potansiyeline sahiptir.

yacaktır. Bugünkü yüzde 8 verime dayalı teknoloji ile dahi, işaretli bölgelere yerleştirilecek güneş panelleri, fosil yakıtlar, hidroelektrik, nükleer vb. kaynaklara dayalı tüm santralların ürettiği elektrik enerjisinden biraz daha fazlasını üretebilecektir.

Güneş ışını miktarında azalma

Hava kirliliğinin neden olduğu “küresel loşluk” ise daha az miktarda güneş ışınının yeryüzüne ulaşmasına neden olduğu için, güneş enerjisinin geleceği ile ilgili kuşkular yaratmaktadır. Nitekim, 1961-1990 yılları arasını kapsayan bir araştırmada, aynı dönem içerisinde deniz seviyesine ulaşan ortalama güneş ışını miktarında yüzde 4 azalma olduğu belirlenmiştir.

En büyük enerji kaynağı olarak güneş, Dünya yüzeyine her yıl yaklaşık 3.9x1024 Jul (Joule-J) enerji miktarı gönderir. Bu miktar 1.08x1018 kWh’ye eşittir. Bu enerji miktarı, bugün dünyanın sanayide ihtiyaç duyduğu enerjinin yaklaşık 10 bin katıdır.

Güneşin verdiği enerji, gün içinde güneşli saatlere, güneş ışığının bölgesel olarak düştüğü açıya, günün saatine, mevsime ve enleme göre belirlenir. Buna göre değişen enerji miktarı, Orta Avrupa’da yaklaşık olarak metrekarede, yıllık 1.000 kWatt ve Sahra Çölü’nde yaklaşık olarak metrekarede, yıllık, 2 bin 350 kW’tır. Sahra Çölü’nün yalnızca yüzde 1’lik bir alanı, tüm dünyanın enerji ihtiyacını karşılayabilme potansiyeline sahiptir. Avrupa’nın yenilenebilir enerji kaynağı olarak ihtiyacı olan güneş enerjisinin, Kuzey Afrika’dan elde edilebileceği hesabının yapıldığı bazı senaryolar vardır. Uydularla yapılan araştırmalara ve yazılan senaryolara göre, Kuzey Afrika’nın ve Ortadoğu’nun çöl bölgelerinin yüzde 0.3’den daha azını kapsayan - binde üçlük - bir alandan elde edilecek enerji hem bu ülkelerin hem de enerji iletim hatlarıyla yapılacak transferle tüm Avrupa ülkelerinin enerji ihtiyacını karşılayabilecektir.

4 kişilik bir aileye 100 m2 çatı üzerinden güneş enerjisi

Türkiye’nin toplam yıllık ortalama güneşlenme süresi metrekarede 2 bin 640 saattir. Ortalama toplam ışınım şiddeti, metrekarede 1311 kWh/yıldır. Bu miktar, 779 bin 452 kilometrekarelik (km2) yüzölçümüyle tüm Türkiye için, yıllık, kilovatsaat birimiyle 1 katrilyonu aşkın düzeydedir. Bu sayı Türkiye’de kişi başına düşen güneş enerjisi miktarının yaklaşık olarak yıllık 14 milyon kWh olduğunu gösterir. Yani, Türkiye’de kişi başına yıllık tüketim miktarı olan 2 bin700 kWh’lık elektrik enerjisinin 5 bin katından fazladır.

Türkiye’nin 2007 yılındaki elektrik tüketimi 190 milyar kWh’dir. Gelişmiş ülkelerde kişi başına yıllık 8 bin 900 kWh kadar olan elektrik tüketimi, Türkiye’de (ortalama) 2 bin 700 kWh’dir. Türkiye’de tüketilen toplam 190 milyar kWh’lik elektrik miktarına karşın, güneş enerjisi potansiyeli bunun 5 bin katıdır.

Türkiye’nin yaklaşık 144 kilometrekarelik bir alandaki potansiyel güneş enerjisi miktarı, yıllık 190 milyar kWh olan elektrik tüketimine eşittir. Bu alanın büyüklüğü 12 kilometre x 12 kilometre olarak, Türkiye’nin yüzölçümünün 5 binde 1’inden daha azdır. Kişi başına bu alan, 2007 yılında kişi başına düşen elektrik tüketimi miktarı için 2 metrekareden biraz fazla bir alanı kapsar.

Bedava olan güneş enerjisi, üretilen çeşitli ürünlerin fiyatını düşürerek fayda sağlamasının yanında, daha da önemli bir etken olarak doğanın korunmasında ideal bir enerji kaynağıdır. Yukarıdaki hesaplamaların gösterdiği gibi, 2 metrekalik bir alan, 2007 yılında Türkiye’de kişi başına tüketilen elektrik enerjisi miktarına eşit düzeyde bir güneş enerjisi potansiyeline sahiptir.

Güneş enerjisinin elektriğe dönüştürülmesinde, yüzde 30’luk verim sağlayan sistemler vardır. Buna göre güneş enerjisinin yaklaşık 3’te 1’i elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Yani belirli bir alanın 3 katı büyüklüğünün, o alanın tam güneş enerjisi potansiyeline denk olduğu söylenebilir. Bu hesapla 2007 yılı kişi başına elektrik tüketimi için gerekli alanın yaklaşık 3 katının gerekli olduğu ortaya çıkar.

Örneklersek; yüzde 30’luk verimle yaklaşık 6 metrekareden biraz fazla bir alan, güneş enerjisinin 2 metrekarelik enerji potansiyeline denktir. (2 m2 x 3 = 6 m2) Yaklaşık 6 metrekarelik bir alan Türkiye’de 2007 yılında bir kişinin kullandığı elektrik tüketimine eşit bir elektrik üretimini verebilir.

Petrol gibi fosil yakıtlar yerine de elektrik enerjisi kullanılmak istendiği varsayıldığında daha büyük bir alan gereklidir. Yine de, örneğin 25 metrekarelik bir alanın bir kişiye, gelişmiş ülkeler seviyesinde bir enerji tüketimi olanağı sağlayabileceği görülebilir. Dört kişilik bir ailenin 100 metrekarelik bir evde yaşadığı varsayılırsa, bu evin 100 metrekarelik düz çatı alanının, böyle bir ailenin tüm enerji gereksinimi için yeterli bir alan oluşturduğu hesaplanabilir.

Türkiye’de güneş enerjisi

Ülkemiz, coğrafi konumu nedeniyle sahip olduğu güneş enerjisi potansiyeli açısından birçok ülkeye göre şanslı durumdadır. Devlet Meteoroloji İşle-

23 ENERJİ

ri Genel Müdürlüğü’nde (DMİ) mevsi değerleri ise Tablo 1’de verilmiştir.

cut bulunan 1966-1982 yıllarında öl-

Türkiye’nin en fazla güneş enerjisi

çülen güneşlenme süresi ve ışınım şid- alan bölgesi Güneydoğu Anadolu Böldeti verilerinden yararlanarak Elektrik gesi olup, bunu Akdeniz Bölgesi izle-

İşleri Etüt İdaresi (EİE) tarafından ya- mektedir. Güneş enerjisi potansiyeli ve

pılan çalışgüneşlenmaya göre Tablo 2 - Türkiye'nin Yıllık Toplam Güneş Enerjisi me süresi

Türkiye’nin or-

Potansiyelinin Bölgelere Göre Dağılımı

değerlerinin bölgetalama yıl-

GÜNEŞLENME lere göre

lık toplam güneşlenme süresi 2 bin 640 saat (günlük toplam 7.2 saat), ortalama toplam ışınım şidde-

BÖLGE

(kWh/m2-yıl)

G.DOĞU ANADOLU 1460

AKDENİZ

DOĞU ANADOLU 1365

İÇ ANADOLU

EGE

MARMARA

KARADENİZ

SÜRESİ (Saat/yıl) 2993 2956 2664 2628 2738 2409 1971

dağılımı da Tablo 2’de yer almaktadır. Ancak bu değerlerin Türkiye’nin gerçek poti 1.311 kWh/metrekare-yıl (günlük

tansiyelinden daha az olduğu, daha

toplam 3.6 kWh/m2) olduğu tespit

sonra yapılan çalışmalar ile anlaşıledilmiştir. Aylara göre Türkiye güneş

mıştır. 1992 yılından bu yana EİE ve

enerji potansiyeli ve güneşlenme süre- DMİ güneş enerjisi değerlerinin daha

sağlıklı

Tablo 1 - Türkiye'nin Aylık Ortalama Güneş Enerjisi Potansiyeli olarak öl-

AYLAR OCAK ŞUBAT MART

AYLIK TOPLAM (Kcal/cm2-ay)

4.45 5.44 8.31

(kWh/m2-ay)

51.75 63.27 96.65

GÜNEŞLENME SÜRESİ (Saat/ay)

103 115 165

çülmesi amacıyla enerji amaçlı güneş enerjisi ölçümleri

NİSAN

10.51

122.23

almaktadır-

MAYIS

13.23

153.86

lar. Devam

HAZİRAN

14.51

168.75

etmekte

TEMMUZ

15.08

175.38

olan ölçüm

AĞUSTOS

13.62

158.40

EYLÜL

10.60

123.28

EKİM

7.73

89.90

KASIM

5.23

60.82

ARALIK

4.03

46.87

112.74

ORTALAMA

308 cal/cm2-gün 3.6 kWh/m2-gün 7.2 saat/gün

cal: kalori, kcal: kilokalori, m2: metrekare, cm2: santimetrekare, kWh: kilovatsaat

çalışmalarının sonucunda Türkiye güneş enerjisi potansiyelinin eski değerlerden yüzde

Ülkemiz, coğrafi konumu nedeniyle sahip olduğu güneş enerjisi potansiyeli açısından birçok ülkeye göre şanslı durumdadır. DMİ’de mevcut bulunan 1966-1982 yıllarında ölçülen güneşlenme süresi ve ışınım şiddeti verilerinden yararlanarak EİE tarafından yapılan çalışmaya göre Türkiye’nin ortalama yıllık toplam güneşlenme süresi 2 bin 640 saat (günlük toplam 7.2 saat), ortalama toplam ışınım şiddeti 1.311 kWh/metrekare-yıl (günlük toplam 3.6 kWh/m?) olduğu tespit edilmiştir.

20-25 daha fazla çıkması beklenmek- iken bugün bu rakam 4 USD’ye düştedir.

müştür.

Ülkemizde çoğu Akdeniz ve Ege

Ülkemizin kapladığı alana gelen

bölgelerinde kullanılmakta olan, güneş güneş enerjisinin TEP olarak karşılığı

enerjisini ısı enerjisine dönüştüren sı- 2 trilyon 30 milyar dolar civarında

cak su üretme sistemleri bulunmakta- iken gün ışığı ile sıcak su elde etmenin

dır. Halen ülkemizde kurulu olan güekonomimize yıllık katkısı sadece 120

neş kollektörü miktarı

milyon dolardır.

yaklaşık 12 milyon metrekare olup, yıllık üretim

Tablo 3

Türkiye’nin enerji alanında yeni teknolojik geliş-

750 bin metrekarelik ala-

Güneş Enerjisi meler sağlayabilmesi için

na karşılık gelmektedir. Yıl

Güneş enerjisinden ısı

enerjisi yıllık üretimi 420 1999

bin ton eşdeğer petrol (TEP) civarındadır. Bu haliyle ülkemiz Dünya’da kayda değer bir güneş

2000 2001 2004 2007

Üretimi (bin TEP) güneş enerjisi önemli bir

alan olarak görülmekte-

dir. Tüm dünyanın ilgisini

262 290 375 420

yönelttiği güneşi görmezden gelmek değil, tam tersine kamu yararına kullanımının sağlanmasıkollektörü üreticisi ve kullanıcısı duna dönük olarak hızla çalışmalara başrumundadır. Bu üretimin bir miktarı

lanılması gerekmektedir. Ünlü şairida ihraç edilmektedir.

miz Nazım Hikmet’in “Akın var/gü-

Güneş kollektörlerinin ürettiği ısıl neşe akın!/Güneşi zapt edeceğiz/Güenerjinin birincil enerji tüketimimize

neşin zaptı yakın!” dizeleri de, bilikatkısı yıllara göre Tablo 3’de yer alnen mecaz anlamının ötesinde, gerçekmaktadır.

lik kazanmaya doğru ilerlemektedir. Ⅵ

Panellerin fiyatları 3-6 Amerikan Doları (USD)/W arasında ve 50 W’lık

Kaynaklar: 1)Mülkiye Dergisi. Sayı: 259. Yaz / 2008

bir panelin fiyatı 200 Dolar düzeyin-

2)Wikipedia

dedir. (10 yıl önce 500 Dolar idi).

3) EİE web Sitesi

1990’da W başına maliyet 7.5 USD

4)DEK-TMK, 2007 Çalışma Raporu

ENERJİ KİTAPLIĞI

Hakkı ÜNLÜ - EMO Kütüphane Birimi

Petrol Para İktidar-

Anglo-Amerikan

Politikası ve Yeni

Dünya Düzeni

Yazar:William Engdahl, Çeviren: Ertuğrul Bilal,. Baskı: Temmuz 2008 Yayımlayan: AlfaYayınları

Ekonomist - Gazeteci William Engdahl’ın 2004 yılında yayımlanan kitabı, “Petrol Para İktidar/Anglo-Amerikan Politikası ve Yeni Dünya Düzeni” adıyla Türkçe’ye kazandırıldı. Tutanaklar, raporlar, tanıklar ve tarihi belgeler ışığında, uluslararası petrol endüstrisinin karanlık dünyası ve dünya siyasetindeki rolünün ortaya konduğu kitapta, petrol lobisinin küresel hakimiyetinin tarihi gelişimi gözler önüne seriliyor.

1. Dünya Savaşı’ndan günümüze petrolün uluslararası çatışmalardaki kilit konumu, 1970 petrol krizinin perde arkası, soğuk savaş sonrasında Amerikan hakimiyet stratejileri, Sovyetler Birliği’nin çözülüşünde, Yugoslavya’nın parçalanmasında petrol lobilerinin, güçlü finans çevrelerinin rolü ve Asya Kaplanları’nın nasıl kediye dönüştürüldüğü hikayelerinin yer aldığı kitapta, medya kanalı ile tanınan birçok Anglo-Amerikan politikacı ve bürokrat figürün hayatlarından çok ilginç ayrıntı ve bağlantılar da okuyucu ile paylaşılıyor. Kitapta; 1980’lerde liberalizmi, serbest pazar ekonomisine dayalı yeni dünya düzenini kabul etmek istemeyen ülkelerin nasıl tehdit ve zorlamalarla karşı karşıya kaldıkları da anlatılıyor.

Yazar William Engdahl, kitabının önsözünde, amacını “Bu kitap şu anın, gerçeğin gazetecilerle çarpıtılmış izlenimlerinin veya büyük medyanın tantanalı gerçeklik yorumlarının ötesinde düşünme çabası içinde, tarihimizin göreceli olarak daha az bilinen yanlarına ışık tutmayı; sıradan yurttaşların, hükümetlerin onlara verdiğimiz vekâletle yaptıklarının uzun erimli sonuçları üzerinde düşünmeye teşvik etmeyi deniyor. Eğer bazı can alıcı sorular yöneltilmesine ön ayak olursa, amacına ulaşacaktır” sözleriyle ortaya koyuyor. Ⅵ

Elektronik Sistemlerde

Pratik EMC/AMI Grültü

Azaltma Korunma,

Ekranlama, Topraklama ve

PCB Tasarımı

Derleme: IDC Technologies kurs notları Çeviren: Çidem Özşar, Aydın Bodur 1. Baskı:Ağustos 2008 Yayımlayan: Elektrik Mühendisleri Odası

İstenen standartlar ve önlemleri göz ardı ederek tasarlanıp, üretilen ve kullanıma sunulan elektronik cihazların çevresinde zararlı emisyonlara kaynaklık ettiği biliniyor. Günlük yaşantımızın elektronik aletlerle çevrili olduğu bugünün dünyasında elektromanyetik kirlilik kamuoyunun giderek daha fazla ilgisini çekiyor. Elektrik Mühendisleri Odası’nın “kamu kurumu niteliğinde, demokratikmesleki kitle örgütü” olma sorumluluğuyla yayımladığı kitap, bu yayılımların önlenmesi ya da eşik seviyelere çekilmesi konusunda yapılabileceklerin anlatıldığı kaynak bir çalışma niteliği taşıyor.

Kitap; bir cihazın, başka bir cihaza

kabul edilemeyecek seviyede elektromanyetik bozulma yaymaksızın çalışabilmesi olarak tanımlanan EMC ve ciddi bir çevre kirliliği kaynağı olan EMI

problemlerinin belirlenmesi ve önlenmesine yardımcı olma amacını taşıyor.

Malezya-Avusturya-Hindistan-Polonya-

ABD gibi birçok ülkede mühendis ve

teknik insanlara verdiği uygulamalı teknik eğitimlerle tanınmış IDC Technologies’in kurs notlarından derlenmiş olan

kitap, Türkçe’ye Çiğdem Özşar ve Aydın Bodur’un çevirisiyle kazandırıldı.

Kitap, temel bilgilere yer verilen

giriş bölümünün ardından “EM İlkeleri, Ekranlı Koruma, Toprak Hattı Bağlama, Devreler ve

Bileşenler, Koruma ve

Filtreleme, Kablolar ve

Konektörler, Mühendislik Ölçümleri, Güç kaynakları, PCB Tasarımı ve

Şeması, EMC Mühendislik Yönetimi” ana başlıklarından

oluşuyor.

EMC/EMI Toprak Hattı,

Ekranlama ve PCB

kılavuzlarına yer verilen

kitap, EMC/EMI uygulama örnekleriyle de

zenginleştirilmiş. Çeviri ve

terminolojideki karışıklığı

önlemek amacıyla da kitabın sonunda

yer verilen dizin adeta bir sözlük işleviyle hazırlandı. Ⅵ