Fotovoltaik Sistemler ve Enerjide Verimlilik

Enerjide verimlilik en basit tanımlaması ile bir sisteme enerji girişinin enerji tüketimine oranı olarak tanımlanmıştır. Dolayısıyla enerjide verimlilik, çıktı/girdi şeklinde gösterilmiştir. Verimlilikte beklenen, girdileri olabildiğince azaltıp, çıktıları olabildiğince artırmak gerektiği vurgulanmıştır. Yani, verimlilik artırılmaya çalışılır denilmektedir (Suiçmez, 2014).

18.04.2007 tarihinde ve 5627 sayı ile yürürlüğe giren “Enerji Verimliliği Kanunu” 27.10.2011 tarih ve 28097 sayılı “Enerji Kaynaklarının ve Enerjinin Kullanımında Verimliliğin Artırılmasına Dair Yönetmelik” kapsamında endüstriyel işletmelerde Verimlilik Artırıcı Projelerin (VAP) uygulanmasına yönelik yapılan desteklere yer verilmiştir. Endüstriyel işletmelerde; enerji etüt çalışması ile belirlenen önlemlerin uygulanması ve enerji tasarruf potansiyelinin geri kazanılması için hazırlanan çalışma VAP olarak ifade edilmektedir. VAP endüstriyel işletmelerde enerji atıklarının, kayıpların ve verimsizliklerin giderilmesi için gerekli önlemlerin uygulanması amacıyla hazırlanır denilmektedir. Verimlilik Artırıcı Proje destekleri, işletmelerin enerji verimliliğine yönelik olarak; işletmelerinde uygulayacakları projelerin desteklenmesini öngörmektedir. VAP’nin desteklenmesini isteyen endüstriyel işletmeler, ilgili Genel Müdürlük tarafından tebliğ olarak yayımlanan usul ve esaslara uygun olarak hazırlattıkları projelerini her yıl Ocak ayı içinde aynı genel müdürlüğe sunarlar denilmektedir (EİE, 2017b).

Güneş ışınım şiddeti ve sıcaklık, PV panel verimine etki eden en önemli iki parametre olarak ifade edilmektedir. Gün boyunca güneş ışınım şiddeti ve sıcaklık gibi atmosferik şartların değişmesi panel verimini de önemli ölçüde etkilediği belirtilmektedir. Bu nedenle değişen atmosferik şartlara bağlı olarak güneş ışınım şiddeti ve sıcaklığın panel verimine olan etkisinin bilinmesi önemli olduğu vurgulanmıştır. Fakat PV panel üretici firmaları kataloglarında laboratuvar ortamlarında gerçekleştirdikleri testler sonucu “Standart Test Koşulları” (STC) olarak adlandırılan 1 000 W.m -2 güneş ışınım şiddeti, 25 °C hücre sıcaklığı ve hava kütle oranı (AirMass-A.M) 1.5 şartlarındaki panelin elektriksel değerlerini vermektedirler. STC dışındaki değişimlerde PV’in elektriksel değerleri bilinmediği belirtilmiştir. Değişen atmosferik şartlarda da PV panelin elektriksel değerleri bilinmesi gerektiği vurgulanmıştır. Özellikle şebekeden bağımsız ve şebekeye bağlı 45 sistemlerin tasarımında değişen atmosferik şartlar göz önünde bulundurularak hesaplamaların yapılmasının daha doğru sonuçlar vereceği belirtilmiştir (Besli ve ark., 2010; Islam ve ark., 2014; Karafil ve ark., 2016).

Deniz (2013)’in yapmış olduğu çalışmada, PV verimliliğini üretilen enerjideki kayıpların belirlediği, PV kayıpları kullanılan malzemeler, tasarım, çevresel koşullar ve işçilik gibi birçok faktöre bağlı olduğu ve hem yatırımcı hem de uygulamacılar tarafından iyi analiz edilmesi gerektiği belirtilmektedir.

Keçel ve ark. (2008), Türkiye’de PV’lerin verimliliğini etkileyen faktörler içinde yer alan sıcaklık değişimlerini yıllık ve mevsimlik olarak incelemişlerdir. 1971-2003 yılları arasındaki ortalama yıllık sıcaklık değerleri bulunmuş ve bölgesel olarak 100 W’lık panel için oluşacak kayıplar şekil 2.18’de verilmiştir. Buna göre panel kayıplarında, iklim şartlarına bağlı olarak mevsimsel sıcaklık değerlerinin almış olduğu değerlere göre en iyi verimliliğin Doğu Anadolu Bölgesi’nde olduğu en düşük verimliliğin ise Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nde olduğu görülmektedir. Türkiye’de uzun yılların ortalamasıyla elde edilen sonuçlara göre panel verimliliklerinde ortalama %2.68’lik verim kaybı gerçekleştiği ifade edilmiştir. Burada çevre sıcaklık ortalamalarının panel verimlilikleri için en uygun olduğu bölgenin Doğu Anadolu Bölgesi olduğu görülmektedir. Akdeniz Bölgesinde güneşlenme ve sıcaklık değerlerine bakılarak PV panelleri için en uygun bölge olması düşünülürken sıcaklık kayıpları bakımından en yüksek ikinci bölge olduğu belirtilmiştir (şekil 2.18). Bölgesel sıcaklık değerlerine (1971-2003) göre PV panel verimlilikler,

Akdeniz Ege İç Anadolu G. Doğu D. Anadolu Marmara Karadeniz Watt Bölgeler 46 Işıker ve ark. (2006)’nın çalışmalarında PV panel yüzey sıcaklığı, eğim açısı ve elektriksel yüke ait direnç değerinin, PV panel güç çıktısı üzerindeki etkisi; teorik ve deneysel olarak incelemişlerdir. PV panel yüzeyi üzerine gelen günlük toplam ışınım şiddetini optimize etmek amacıyla yaptıkları hesaplamalardan, panellerin optimum aylık eğim açılarında yerleştirilmesini en uygun çözüm olarak gözlemlemişlerdir.

Bir cevap yazın