Solar enerji, çağımız için en önemli enerji kaynakları arasında yer almaktadır. Güneşin ultraviyole ışınlarından elektrik enerjisi üretme prensibiyle çalışan solar enerji sistemleri, özellikle ev alanında sıklıkla karşımıza çıkmakta, düşük kapasitelerine rağmen tercih edilebilir bir alternatif olarak kendilerine yer edinmektedirler. Bu sistemler başta aydınlatma ve su ısıtma gibi sistemlere enerji sağlamak için tercih edilir ve maliyetlerini çıkararak elektrik tasarrufu yapmanızı sağlarlar.
Ancak güneş enerjisinin kullanılabileceği bir diğer alan da elektrikli araç dediğimiz, elektrik tahrikli sistemlerle çalışan vasıtalardır. Bu sistemler, akü kapasitesi düşük olan elektrikli araçlarda menzili uzatma konusunda oldukça iyi bir performans vaat edebilmektedir. Günümüzde tek tük de olsa seri üretim güneş enerjili araçlar bulunmaktadır.
Solar Enerji Sistemlerinin Çalışma Mantığı
Solar enerji sistemlerinin çalışma mantığı nedir? Fotovoltaik hücreler aracılığıyla ultraviyole ışınlardan elde edilen enerjiyi elektrik enerjisine çevirme mantığıyla çalışır. Bunun için farklı ebatlarda güneş panelleri kullanılır. Bu panellerden üretilen enerji, kablolar aracılığıyla enerji kaynağına (akü) aktarılır ve böylece elektrik enerjisi üretimi gerçekleşir. Ancak güneş panellerinin verimliliği düşük olduğundan dolayı yüksek performans uygulamalarında çok önemli etkilere sahip olmazlar.
Güneş Enerjisi ve Ulaşım
Ulaşımda güneş enerjisi kullanma fikri yeni bir fikir olmamakla beraber, günümüze kadar ancak bazı kısıtlı alanlarda hayata geçebilmiştir. Bunlardan en önemlisi güneş enerjili araba yarışları olup son derece aerodinamik ve hafif, dolayısıyla günlük kullanıma pek de uygun olmayan araçlarla yapılır. Yolcu taşıyabilen ilk güneş enerjili kara aracı 1962 yılında, antik bir Baker Electric model arabaya güneş paneli takılarak elde edilmiştir.
Kara araçlarında kullanılan en yaygın güneş paneli materyali kristalin silikondur ve %15-25 arası verimliliğe sahiptir, bu da güneş enerjili araç tarafından üretilip kullanılabilecek elektrik enerjisini düşürmektedir. Yüksek verimli bir alternatif ise galyum arsenittir (%30 verimlilik). En güçlü güneş paneli dizileri saatte 2 kilowatt civarında üretim gerçekleştirmektedir.
Solar Enerji Paneli ve Mikromobilite
Günlük kullanıma uygun bir güneş enerji sistemi kullanan bir elektrikli araç üretmek oldukça zor bir iştir. Ancak bunu yapmanın en kolay yolu, “mikromobilite” kavramıyla alakalı olan türden araçları güneş paneli alacak şekilde tasarlamaktır.
Bunun ilk ünlü örneği, 2013 yılında Amerikalı bir start-up şirketi tarafından üretilmiştir. Standart bir elektrikli scooterbaz alınarak tasarlanan bu araç, bir şarjla 32 kilometre menzil ile lanse edilmiştir. Bu araçta 37×81 santim ölçülerinde bir güneş paneli platform olarak kullanılmış ve bu platformdan saatte yaklaşık 20 wattlık bir güneş enerjisi elde edilmiştir. Piyasadaki ortalama bir elektrikli scooter modeli baz alınırsa bu, her saat yaklaşık 1.5 kilometre menzil artışı anlamına gelir.
Bu tür bir sistem, solar enerji paneli yerleştirilebilecek alanın geniş olduğu taşıtlarda daha fazla enerji üretimine sebep olacak ve potansiyel olarak araca daha uzun menzil verecektir. Ülkemiz piyasasında tavanlı triportör modelleri ve küçük elektrikli arabalar bunun için güzel örneklerdir. Bu araçlarda, aracın güneşin altında durduğu her saat için ortalama 1-2 kilometre arası menzil artışı elde edilebilmektedir, yani bir iş yerinin açık park alanında park eden güneş enerjili bir elektrikli araç bu süre zarfında 8-10 kilometreye kadar menzil verecek elektrik enerjisi kazanacaktır. Bu durum haftalığa vurulduğunda ise 40 kilometre civarında daha uzun mesafe anlamına gelecektir, yani ortalama 50-60 kilometre yol yapan bir araç ile kolayca 80-100 kilometre (hatta senaryoya göre daha da uzun) menzillere ulaşabilirsiniz.
Yakın zamanda üretime geçmiş bir güneş enerjili hafif elektrikli araç modeli Squad Solar’dır. Bu aracın tavanındaki güneş panelleri, araca günde 25 kilometreye kadar menzil kazandırabilmektedir.
Güneş Enerji Sistemlerinin Avantajları
Bir elektrikli araç tarafından kullanılmak için tasarlanan güneş enerji sistemleri, araca entegre edildiğinde, aracın kullanım şartına ve bulunduğu ortama da bağlı olarak, önemli ölçüde menzil artışı sağlayabilmektedir. Bu durum aracın elektrik sarfiyatını düşürmese bile, güneş enerjisiyle telafi edilen elektrik enerjisinin varlığından dolayı aracın bir şarjla daha uzun süre gitmesini sağlayarak, yabancı literatürde “range anxiety” olarak geçen durumu biraz hafifletmektedir. Güneş paneliteknolojisinde gerçekleşecek olan gelişmelerin, panellerin araçların menziline olan bu etkileri arttırması beklenmektedir.
Solar Enerji Kullanım Alanları
Sizler için solar enerji nerelerde kullanılır? Sorusuna da cevap vermek isteriz. Örneğin güneş enerji solar aydınlatma lambaları sokaklarda, evlerin bahçelerinde kullanılabilmektedir. Solar enerji firmaları aracılığıyla kurulabilecek sistemler çok sayıda sektörün ihtiyacını giderebilmektedir. Genel olarak bu sistemler:
-
- Evler ve iş yerlerinde,
-
- Su ısıtma sistemlerinde,
-
- Taşıtlarda,
-
- Tarımda,
-
- Su arıtma sistemlerinde,
-
- Denizcilikte,
Ayrıca telokomünikasyonda kullanılabilmektedir. Solar enerji sistemleri temiz, sürdürülebilir ve çeşitli kullanım alanlarına adapte edilebilen enerji kaynaklarıdır. Bu nedenle, dünya genelinde birçok sektörde kullanımı yaygınlaşmaktadır.