Yüzen Güneş Enerjisi Sistemlerinin İncelenmesi, Çevresel Katkıları ve Türkiye’deki Barajların Yüzen Güneş Enerjisi Potansiyeli

Yıl 2023, , 418 - 427, 31.12.2023

Hüseyin Şenli

https://doi.org/10.7240/jeps.1261370

Öz

Artan nüfus ve sanayileşme sebebiyle ihtiyaç duyulan enerji miktarı da sürekli artmaktadır. Bu enerji ihtiyacının büyük bir kısmını karşılayan fosil yakıtlar çevre kirliliğine sebep olmakta ve giderek azalmaktadır. Tam bu noktada yenilenebilir enerji kaynakları ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada, su kaynakları üzerinde yenilenebilir enerji üretimine olanak sağlayan yüzen güneş enerjisi sistemleri incelenmiştir. Bu sistemlerin genel yapısından, uygulamalarından, olumlu ve olumsuz yönlerinden ve çevreye sağladığı faydalardan bahsedilmiştir. Kurulumu için bir araziye ihtiyaç duyulmayan yüzen güneş enerjisi sistemleri kısıtlı araziye sahip bölgeler için önemli hale gelmektedir. Yenilenebilir bir enerji kaynağı olması CO2 ve diğer zararlı gazların salınımını azaltmaktadır. Suyun soğutma özelliği sayesinde karasal sistemlere kıyasla daha fazla enerji üretimini mümkün kılmaktadır. Kuruldukları su kaynaklarında buharlaşma ile kaybolan su miktarını azaltmakta, gölgeleme etkisi sayesinde alglerin çoğalmasına engel olarak su kalitesini ve temizliğini arttırmaktadır. Enerji üretimi, içme, sulama suyu temini ve taşkında korunma sağlayan barajlar üzerine kurulacak bu yüzen güneş enerjisi sistemleri ile barajlar üzerinde yeni bir enerji kaynağı oluşturulması ve baraj sularının buharlaşma ile kaybının azaltılması sağlanabilmektedir. Türkiye’deki en büyük 5 baraj gölüne kurulacak farklı büyüklüklerdeki yüzen güneş enerjisi sistemleri ile üretilebilecek enerji miktarları ve buharlaşma ile kaybı önlenen su miktarları hesaplanmıştır. Baraj göllerinin yüzey alanlarının %0,1, %0,5 ve %1’ine kurulacak yüzen güneş sistemleri ile sırasıyla toplam 414,47 GWh, 2072,36 GWh ve 4144,72 GWh enerji üretilebileceği ayrıca 1,58x106 m^3/yıl, 7,88x 106 m^3/yıl ve 15,75x106 m^3/yıl suyun buharlaşma ile kaybının önlenebileceği hesaplanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Barajlar, Buharlaşma, Su Kaynakları, Yenilenebilir Enerji, Yüzen Güneş Enerjisi Sistemleri

Kaynakça

• [1] Energy Institute, Statistical Review of World Energy 72nd Edition, 2023.
• [2] TMMOB Makine Mühendisleri Odası Enerji Çalışma Grubu, Türkiye Enerji Görünümü 2023 Sunumu. https://enerji.mmo.org.tr/wp-content/uploads/2020/05/TurkiyeEnerjiSorunumuSunumu2020.pdf (Mayıs 2023).
• [3] Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi Enstitüsü, Yenilenebilir Enerji Kaynakları https://eusolar.ege.edu.tr/tr-3482/yenilenebilir-enerji-kaynaklari.html
• [4] Enerji ve Tabi Kaynaklar Bakanlığı, Bilgi Merkezi-Enerji- Güneş, https://enerji.gov.tr/bilgi-merkezi-enerji- gunes. (Ağustos 2022).
• [5] Alok S., Neha Y., Sudhakar K. (2016). Floating photovoltaic power plant: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 66, 815-824.
• [6] Düzenli M., Koçar G., Eryaşar A., A Review Of Floating Solar Power Plants. SolarTR 2018 Conference & Exhibition, 281-287, İstanbul, Türkiye, 29-30 November 2018.
• [7] WorldBank, ESMAP, SERIS, Where Sun Meets Water Floating-Solar Market Report Executive Summary, 2018.
• [8] Silalahi D.F., Blakers A. (2023), Global Atlas of Marine Floating Solar PV Potential, Solar 2023, 3(3), 416-433.
• [9] Trapani K., Santafe M. R. (2014). A Review of Floating Photovoltaic Installations: 2007–2013, Progress In Photovoltaics: Research and Applications. 24, 524-532.
• [10] Enerji Atlası, İstanbul Büyükçekmece Gölü Yüzer Güneş Enerjisi Santrali, https://www.enerjiatlasi.com/gunes/buyukcekmece-golu-yuzer-g%C3%BCnes-enerji-santrali.html
• [11] Gamarra C. Ronk J. J. (2019). Floating Solar: An Emerging Opportunity at the Energy-Water Nexus, Texas Water Journal, 10, 32-45.
• [12] Power Technology, World Biggest Floating Solar Farms, https://www.power-technology.com/features/worlds-biggest-floating-solar-farms
• [13] Choi Y. K. (2014). A Study on Power Generation Analysis of Floating PV System Considering Environmental Impact. International Journal of Software Engineering and Its Applications,8,75-84.
• [14] Sen D., Design Parameters of 10kW Floating Solar Power Plant. International Advanced Research Journal in Science, Engineering and Technology,2, May 2015.
• [15] Tina G.M., Rosa Cloy M., Rosa Clot P., Electrical Behavior and Optimization of Panels and Reflector of a Photovoltaic Floating Plant, 26th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, January 2011.
• [16] Kumar V., Shrivastava R.L., Untawale S.P. (2015). Solar Energy: Review of Potential Green & Clean Energy for Coastal and Offshore Applications. Aquatic Procedia, 4, 473-480.
• [17] Köker B., Cebeci M.S., Yılmaz Z., Selçuk S.F. (2022). Mikroplastiklerin Atıksu Arıtma Tesislerindeki Etkileri ve Arıtma Yöntemleri. Ulusal Çevre Bilimleri Araştırma Dergisi, 5(2), 84-91.
• [18] Global Carbon Atlas. CO2 Emissions, http://www.globalcarbonatlas.org/en/CO2-emissions
• [19] De Marco A., Petrosillo I., Semeraro T., Pasimeni M. R., Aretano R., Zurlini G. (2014). The contribution of Utility-Scale Solar Energy to the global climate regulation and its effects on local ecosystem services. Global Ecology and Conservation, 2, 324-337.
• [20] Tsoutsos T., Frantzeskaki N., Gekas V. (2005). Environmental Impacts from The Solar Energy Technologies. Energy Policy, 33, 289-296.
• [21] Song J., Choi Y. (2016). Analysis of the Potential for Use of Floating Photovoltaic Systems on Mine Pit Lakes: Case Study at the Ssangyong Open-Pit Limestone Mine in Korea. Energies, 9, 1-13.
• [22] TÜBİTAK Bilim Genç, Dünya’daki Su, https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/dergimiz/dunyadaki-su
• [23] Helfer F., Lemckert C., Zhang H. (2012). Impacts of climatechange on temperature and evaporation from a large reservoir in Australia. Journal of Hydrology, 475, 265-378.
• [24] Gökbulak F., Özhan S. (2006). Water loss through evaporation from water surfaces of lakes and reservoirs in Turkey. Official Publication of the European Water Association (EWA).
• [25] Enerji ve Tabi Kaynaklar Bakanlığı, Bilgi Merkezi-Enerji-Elektrik, https://enerji.gov.tr/bilgi-merkezi-enerji-elektrik (Ağustos 2023).
• [26] Devlet Su İşleri, Toprak Su Kaynakları, https://www.dsi.gov.tr/Sayfa/Detay/754
• [27] Devlet Su İşleri, İllere Göre Yapımı Tamamlanan Barajlar ve Faydaları 1936-2019, 2020.
• [28] Radosevic N., Liu G.J., Tapper N., Zhu X., Sun Q. (2022). Solar Energy Modeling and Mapping for the Sustainable Campus at Monash University, Frontiers in Sustainable Cities, Volume 3.
• [29] Sunbase, Photovoltaic Software, How to calculate solar energy power of PV systems ,https://photovoltaic-software.com/principle-ressources/how-calculate-solar-energy-power-pv-systems (Şubat 2022).
• [30] Deniz E., Güneş Enerjisi Santrallerinde Kayıplar, Akademi Enerji, İzmir.
• [31] Enerji İşleri Genel Müdürlüğü, Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası (GEPA), https://gepa.enerji.gov.tr/MyCalculator
• [32] Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Meteoroloji Genel Müdürlüğü, 2022 yılı Açık Yüzey Buharlaşma Değerlendirmesi, https://www.mgm.gov.tr/arastirma/buharlasma.aspx?s=2022