Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Yek-odaklı güneş enerjisi santralleri veya Konsantre güneş enerjisi sistemleri, aynalar ve bu aynalara bağlı güneşi izleme sistemleri vasıtasıyla geniş bir alana düşen güneş ışınlarını nispeten küçük bir alana yansıtma esasına dayanır. Küçük bir alana odaklandırılan güneş ışınları, klasik enerji santrallerinde ısı kaynağı olarak ya da güneş panellerine düşürülerek elektrik enerjisi kaynağı olarak kullanılır.
Tarihçe
Konsantre güneş ışığı, antik Çin döneminden beri birçok yararlı işte kullanılmıştır. Efsaneye göre, Arşimet cilalanarak parlatılmış kalkanlar vasıtasıyla güneş ışınlarını Roma donanmasına karşı kullanmış ve onların Siraküza kuşatmasından geri çekilmelerini sağlamıştır. İlk kez 1866 yılında, Auguste Mouchout parabolik aynalar kullanarak buhar kazanı için gerekli olan buharı üretmiştir. Bu çalışmanın üzerinden 50 yıl sonra, John Ericsson ve Frank Shuman adlı mucit kişiler sulama, soğutma ve devinme elde etmek için konsantre güneş ışığı – güç ünitelerini kurmuşlardır. 1913 yılında Shuman 55 HP’lık bir parabolik güneş-termal enerji santralini Meadi, Mısır’da sulama amacıyla kurmuştur.
Çeşitleri
Konsantre güneş enerji santralleri üçe ayrılır:
Konsantre termal güneş enerjisi santralleri (CSP ya da CST)
Konsantre fotovoltaik güneş enerjisi santralleri (CPV)
Konsantre termal-fotovoltaik güneş enerji santralleri (CPT)
Konsantre termal (CSP ya da CST) güneş enerjisi santralleri
Konsantre termal güneş enerjisi santralleri (CSP) yenilenebilir ısı enerjisi ya da elektrik enerjisi kaynağı olarak kullanılırlar. CSP sistemleri aynalar ve bu aynalara bağlı güneşi izleme sistemleri vasıtasıyla geniş bir alana düşen güneş ışınlarını tek bir küçük alana odaklar. Konsantre edilmiş gün ışığı daha sonra klasik enerji santrallerine gereken ısıyı üretmekte kullanılmış olur. Bunun yanı sıra, üretilen ısı enerjisi başka amaçlar için de kullanılabilir.
Konsantre güneş enerjisi teknolojileri geniş bir alanda, Dish Stirling motoru, solar enerji kulesi, CLFR, solar baca gibi örneklerle hayat bulmuştur. Her bir odaklama yöntemi yüksek sıcaklıkların elde edilmesini ve buna paralel olarak yüksek termodinamik verimliliği sağlamaktadır. Ancak, bu yöntemlerin güneşi takip mekanizmaları ve güneş enerjisinden faydalanma biçimleri birbirinden farklıdır. Teknolojide yaşanan ilerlemeler sayesinde, bu konsantre güneş enerjisi yöntemleri günden güne uygun maliyetli hale gelmektedir.
Parabolik oluklar, parabolik (çukur şeklindeki) yansıtıcıların, yansıtıcıların odak noktasına yerleştirilmiş bir alıcıda güneş ışığını toplamaları ile çalışır. Buradaki alıcı, yansıtıcıların odak noktaları doğrultusunda uzanan ve içinde çevrim akışkanının bulunduğu bir tüpten oluşur. Yansıtıcı, gün boyunca güneşi takip mekanizmaları ile takip eder. Çevrim akışkanı, alıcı içinde ilerletilirken (erimiş tuz vd.) 150-350 °C civarında ısınır. Ardından, ısı enerjisi kaynağı olarak enerji üretim tesisinde kullanılır. Parabolik oluk sistemler, CSP teknolojileri arasında en gelişmiş olanıdır. Bu teknolojinin örnekleri arasında dünyanın en geniş üretim tesisi olan Kaliforniya’daki SEGS (The Solar Energy Generating Systems) santrali, Boulder City, Nevada’da kurulan Acciona şirketinin Nevada Solar One santrali ve İspanya’da SSPS-DCS (Plataforma Solar de Almería) santrali sayılabilir.
Yoğunlaştırılmış doğrusal Fresnel yansıtıcıları, güneş ışığını parabolik aynalarla yansıtmak yerine çok sayıda ince ayna dizileri kullanarak içinde çevrim akışkanı dolaşan bir çift tüpe yansıtan CSP santralleridir. Bu sistem parabolik sisteme göre düz aynaların parabolik aynalara göre ucuz olmasından ötürü daha az maliyetlidir. Bunun yanı sıra, aynı büyüklükte bir alana parabolik sisteme nazaran daha çok yansıtıcı konulabilir. Bu da, aynı büyüklükte bir alandan daha fazla kullanılabilir gün ışığı toplamak manasına gelmektedir. Yoğunlaştırılmış doğrusal Fresnel yansıtıcıları, bu kertede geniş kapasiteli ve gelişmiş santrallerde kullanılmaya başlanmıştır.
Dish Stirling ya Stirling motoru sistemi tek başına bir parabolik yansıtıcı ile bu yansıtıcının odak noktasında bulunan bir alıcıdan oluşmaktadır. Yansıtıcı, bu sistemde, güneşi iki eksenden takip eder. Alıcı içerisinden geçen çevrim akışkanı 250-700 °C seviyesinde ısıtılır ve ardından Stirling motorunda enerji üretimi maksadıyla kullanılır. Dish Stirling sistemleri CSP teknolojileri arasında güneş enerjisinden elektrik enerjisine dönüşümde en yüksek verimliliği sağlayan sistemdir. Buna ek olarak, taşınabilir yapısı sistemin ölçeklenirliğini sağlar. Bu teknolojinin somut örneği olarak Kanberra, Avustralya’daki Big Dish santrali gösterilebilir.
, geniş transparan (genelde tamamen camdan) bir odadan oluşur. Güneş sera etkisine benzer biçimde oda içindeki havayı ısıtır ve ısınan havanın bacada yükselmesine neden olur. Hava yükselmesi sayesinde türbinler çalışır. Türbinler vasıtasıyla da elektrik üretimi sağlanmış olur. Güneş bacası, tasarımı bakımından gerçekten basittir ve bu nedenle dünyanın gelişme sürecinde yaşayabilir bir seçenek oluşturabilir.
Güneş enerji kulesi, bir kulenin üzerinde bulunan merkezi bir alıcıdan ve bu alıcıya gün ışığını yansıtan bir dizi çift eksenli yansıtıcılardan () oluşur. Kulenin tepesindeki alıcı, genelde deniz suyundan müteşekkil bir çevrim akışkanından bir depo bulundurur. Alıcı içindeki çevrim akışkanı 500-1000 °C seviyelerinde ısıtılır ve ardından enerji santralinde veya enerji depo sistemlerinde ısı enerjisi kaynağı olarak yararlanılır. Enerji kuleleri, parabolik oluk sistemlerden daha az gelişmiştir; ne var ki, daha yüksek bir verimlilik ve daha iyi bir enerji depolama kapasitesi sunmaktadır. Daggett, Kaliforniya’daki The Solar Two santrali ve Sanlucar la Mayor, İspanya’daki Planta Solar 10 (PS10) santrali bu teknolojinin örnekleri olarak gösterilebilir.
Konsantre Termal Güneş Enerjisi, Kuzey Afrika’nın kurak bölgelerinde ve Güney Avrupa’da elektrik üretmek ve ihtiyaç halinde olan bölgeler için tuzdan arındırılmış su temin etmek üzere temelleri atılmış olan ‘Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation DESERTEC’ adlı kuruluşun esas teknoloji vasıtasını oluşturmaktadır.
| Güç Santralleri | Kurulu güç (MW) | Yıllık üretim (TWh) | Ülke | Santral Sahibi | Sistem |
|---|---|---|---|---|---|
| Nevada Solar One | 64 | ABD | Acciona Solar Power | ||
| Andasol solar power station | 50 | İspanya | Solar Millennium AG | ||
| PS20 solar power tower | 20 | İspanya | Abengoa | Güneş enerji kulesi | |
| Solar Tres Power Tower | 17 | İspanya | Sener | Güneş enerji kulesi | |
| PS10 solar power tower | 11 | İspanya | Abengoa | Güneş enerji kulesi | |
| Kimberlina Solar Thermal Energy Plant | 5 | ABD | Ausra | ||
| Sierra SunTower | 5 | ABD | eSolar | Güneş enerji kulesi | |
| Kaltun Solar Thermal Plant | 1 | Türkiye | Feranova GmbH | ||
| Greenway CSP Mersin Solar Tower Plant 24 Kasım 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. | 5 | Türkiye | Greenway | Güneş enerji kulesi |
Konsantre fotovoltaikler (CPV)
Konsantre fotovoltaik sistemler yoğunlaştırılmış gün ışığını fotovoltaik yüzeylere düşürerek elektrik enerjisi üretimini sağlamayı amaçlar. Güneş yoğunlaştırıcılarının tüm çeşitleri bu sistemde kullanılabilir. Yanı sıra genellikle bu sisteme ek olarak güneşi gün içinde takip eden bir güneş takip mekanizması da yerleştirilir.
Konsantre fotovoltaik sistemler üzerinde ciddi ve değerli araştırma – geliştirme çalışmaları 1970’li yıllara kadar uzanmaktadır. Örnekleri ele almak gerekirse, düz yansıtıcılı yoğunlaştırıcı sistemler ilk olarak ABD’de Sandia Ulusal Laboratuvarları’nda test edilmiş ve kurulmuştur. İlaveten, konsantre fotovoltaik sistemlerin ilk modern prototipleri aynı isimli merkezde son 10 yıl içerisinde geliştirilmiştir. Bir sonraki sistem ise, akrilik Fresnel lens ile güneş ışığının su soğutmalı bir Si hücreleri ünitesine odaklandırılması ve iki eksenli güneşi izleme sisteminin buna eklenmesi olmuştur. Benzer düşünce diğer prototipler için de kullanılagelmiştir.
Gazışıl solar yoğunlaştırıcılar (luminescent solar concentrators) (bir PV hücresi ile bütünleştirildiği zaman) konsantre fotovoltaik sistemler olarak bahsedilebilir. Gazışıl solar yoğunlaştırıcılar PV panellerinin performansını çok güçlü bir biçimde arttırmaları bakımından kullanışlıdır.
Verim
Yarı iletken özellikler, uygun bir soğutucu elemanın hücre jonksiyon (cell junction) sıcaklığını düşük seviyelerde tutabildiği sürece, bir fotovoltaik hücresinin yoğunlaştırılmış gün ışığı altında daha verimli bir şekilde çalıştırılmasına imkân sağlar. Konsantre fotovoltaik sistemler güneşli havalarda temel olarak gün ışığının yoğunlaştırılmasının zor olduğu bulutlu veya kasvetli hava şartlarına göre daha yüksek bir verim değerinde çalışabilirler.
Kaynakça
- ^ Kılıç, Fatma Çanka (25 Aralık 2015). "GÜNEŞ ENERJİSİ, TÜRKİYE'DEKİ SON DURUMU VE ÜRETİM TEKNOLOJİLERİ" (PDF). Mühendis ve Makina. 56 (671). s. 28-40. 20 Aralık 2016 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 18 Aralık 2016.
- ^ Kraemer, Susan. "Solar For After Dark: How CSP Works". CleanTechnica. 20 Aralık 2016 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 18 Aralık 2016.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Yek odakli gunes enerjisi santralleri veya Konsantre gunes enerjisi sistemleri aynalar ve bu aynalara bagli gunesi izleme sistemleri vasitasiyla genis bir alana dusen gunes isinlarini nispeten kucuk bir alana yansitma esasina dayanir Kucuk bir alana odaklandirilan gunes isinlari klasik enerji santrallerinde isi kaynagi olarak ya da gunes panellerine dusurulerek elektrik enerjisi kaynagi olarak kullanilir On uc milyon fit kare 1 21 km2 alani kapsayan 10 000 aynali heliostat araciligiyla isigi yogunlastiran bir TarihceKonsantre gunes isigi antik Cin doneminden beri bircok yararli iste kullanilmistir Efsaneye gore Arsimet cilalanarak parlatilmis kalkanlar vasitasiyla gunes isinlarini Roma donanmasina karsi kullanmis ve onlarin Sirakuza kusatmasindan geri cekilmelerini saglamistir Ilk kez 1866 yilinda Auguste Mouchout parabolik aynalar kullanarak buhar kazani icin gerekli olan buhari uretmistir Bu calismanin uzerinden 50 yil sonra John Ericsson ve Frank Shuman adli mucit kisiler sulama sogutma ve devinme elde etmek icin konsantre gunes isigi guc unitelerini kurmuslardir 1913 yilinda Shuman 55 HP lik bir parabolik gunes termal enerji santralini Meadi Misir da sulama amaciyla kurmustur CesitleriKonsantre gunes enerji santralleri uce ayrilir Konsantre termal gunes enerjisi santralleri CSP ya da CST Konsantre fotovoltaik gunes enerjisi santralleri CPV Konsantre termal fotovoltaik gunes enerji santralleri CPT Konsantre termal CSP ya da CST gunes enerjisi santralleriKonsantre termal gunes enerjisi santralleri CSP yenilenebilir isi enerjisi ya da elektrik enerjisi kaynagi olarak kullanilirlar CSP sistemleri aynalar ve bu aynalara bagli gunesi izleme sistemleri vasitasiyla genis bir alana dusen gunes isinlarini tek bir kucuk alana odaklar Konsantre edilmis gun isigi daha sonra klasik enerji santrallerine gereken isiyi uretmekte kullanilmis olur Bunun yani sira uretilen isi enerjisi baska amaclar icin de kullanilabilir PS10 Solar Enerji Kulesi Sevilla Konsantre gunes enerjisi teknolojileri genis bir alanda Dish Stirling motoru solar enerji kulesi CLFR solar baca gibi orneklerle hayat bulmustur Her bir odaklama yontemi yuksek sicakliklarin elde edilmesini ve buna paralel olarak yuksek termodinamik verimliligi saglamaktadir Ancak bu yontemlerin gunesi takip mekanizmalari ve gunes enerjisinden faydalanma bicimleri birbirinden farklidir Teknolojide yasanan ilerlemeler sayesinde bu konsantre gunes enerjisi yontemleri gunden gune uygun maliyetli hale gelmektedir Parabolik oluklar parabolik cukur seklindeki yansiticilarin yansiticilarin odak noktasina yerlestirilmis bir alicida gunes isigini toplamalari ile calisir Buradaki alici yansiticilarin odak noktalari dogrultusunda uzanan ve icinde cevrim akiskaninin bulundugu bir tupten olusur Yansitici gun boyunca gunesi takip mekanizmalari ile takip eder Cevrim akiskani alici icinde ilerletilirken erimis tuz vd 150 350 C civarinda isinir Ardindan isi enerjisi kaynagi olarak enerji uretim tesisinde kullanilir Parabolik oluk sistemler CSP teknolojileri arasinda en gelismis olanidir Bu teknolojinin ornekleri arasinda dunyanin en genis uretim tesisi olan Kaliforniya daki SEGS The Solar Energy Generating Systems santrali Boulder City Nevada da kurulan Acciona sirketinin Nevada Solar One santrali ve Ispanya da SSPS DCS Plataforma Solar de Almeria santrali sayilabilir Yogunlastirilmis dogrusal Fresnel yansiticilari gunes isigini parabolik aynalarla yansitmak yerine cok sayida ince ayna dizileri kullanarak icinde cevrim akiskani dolasan bir cift tupe yansitan CSP santralleridir Bu sistem parabolik sisteme gore duz aynalarin parabolik aynalara gore ucuz olmasindan oturu daha az maliyetlidir Bunun yani sira ayni buyuklukte bir alana parabolik sisteme nazaran daha cok yansitici konulabilir Bu da ayni buyuklukte bir alandan daha fazla kullanilabilir gun isigi toplamak manasina gelmektedir Yogunlastirilmis dogrusal Fresnel yansiticilari bu kertede genis kapasiteli ve gelismis santrallerde kullanilmaya baslanmistir Dish Stirling ya Stirling motoru sistemi tek basina bir parabolik yansitici ile bu yansiticinin odak noktasinda bulunan bir alicidan olusmaktadir Yansitici bu sistemde gunesi iki eksenden takip eder Alici icerisinden gecen cevrim akiskani 250 700 C seviyesinde isitilir ve ardindan Stirling motorunda enerji uretimi maksadiyla kullanilir Dish Stirling sistemleri CSP teknolojileri arasinda gunes enerjisinden elektrik enerjisine donusumde en yuksek verimliligi saglayan sistemdir Buna ek olarak tasinabilir yapisi sistemin olceklenirligini saglar Bu teknolojinin somut ornegi olarak Kanberra Avustralya daki Big Dish santrali gosterilebilir genis transparan genelde tamamen camdan bir odadan olusur Gunes sera etkisine benzer bicimde oda icindeki havayi isitir ve isinan havanin bacada yukselmesine neden olur Hava yukselmesi sayesinde turbinler calisir Turbinler vasitasiyla da elektrik uretimi saglanmis olur Gunes bacasi tasarimi bakimindan gercekten basittir ve bu nedenle dunyanin gelisme surecinde yasayabilir bir secenek olusturabilir Gunes enerji kulesi bir kulenin uzerinde bulunan merkezi bir alicidan ve bu aliciya gun isigini yansitan bir dizi cift eksenli yansiticilardan olusur Kulenin tepesindeki alici genelde deniz suyundan mutesekkil bir cevrim akiskanindan bir depo bulundurur Alici icindeki cevrim akiskani 500 1000 C seviyelerinde isitilir ve ardindan enerji santralinde veya enerji depo sistemlerinde isi enerjisi kaynagi olarak yararlanilir Enerji kuleleri parabolik oluk sistemlerden daha az gelismistir ne var ki daha yuksek bir verimlilik ve daha iyi bir enerji depolama kapasitesi sunmaktadir Daggett Kaliforniya daki The Solar Two santrali ve Sanlucar la Mayor Ispanya daki Planta Solar 10 PS10 santrali bu teknolojinin ornekleri olarak gosterilebilir Konsantre Termal Gunes Enerjisi Kuzey Afrika nin kurak bolgelerinde ve Guney Avrupa da elektrik uretmek ve ihtiyac halinde olan bolgeler icin tuzdan arindirilmis su temin etmek uzere temelleri atilmis olan Trans Mediterranean Renewable Energy Cooperation DESERTEC adli kurulusun esas teknoloji vasitasini olusturmaktadir Guc Santralleri Kurulu guc MW Yillik uretim TWh Ulke Santral Sahibi SistemNevada Solar One 64 ABD Acciona Solar PowerAndasol solar power station 50 Ispanya Solar Millennium AGPS20 solar power tower 20 Ispanya Abengoa Gunes enerji kulesiSolar Tres Power Tower 17 Ispanya Sener Gunes enerji kulesiPS10 solar power tower 11 Ispanya Abengoa Gunes enerji kulesiKimberlina Solar Thermal Energy Plant 5 ABD AusraSierra SunTower 5 ABD eSolar Gunes enerji kulesiKaltun Solar Thermal Plant 1 Turkiye Feranova GmbHGreenway CSP Mersin Solar Tower Plant 24 Kasim 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arsivlendi 5 Turkiye Greenway Gunes enerji kulesiKonsantre fotovoltaikler CPV Konsantre fotovoltaik sistemler yogunlastirilmis gun isigini fotovoltaik yuzeylere dusurerek elektrik enerjisi uretimini saglamayi amaclar Gunes yogunlastiricilarinin tum cesitleri bu sistemde kullanilabilir Yani sira genellikle bu sisteme ek olarak gunesi gun icinde takip eden bir gunes takip mekanizmasi da yerlestirilir Konsantre fotovoltaik sistemler uzerinde ciddi ve degerli arastirma gelistirme calismalari 1970 li yillara kadar uzanmaktadir Ornekleri ele almak gerekirse duz yansiticili yogunlastirici sistemler ilk olarak ABD de Sandia Ulusal Laboratuvarlari nda test edilmis ve kurulmustur Ilaveten konsantre fotovoltaik sistemlerin ilk modern prototipleri ayni isimli merkezde son 10 yil icerisinde gelistirilmistir Bir sonraki sistem ise akrilik Fresnel lens ile gunes isiginin su sogutmali bir Si hucreleri unitesine odaklandirilmasi ve iki eksenli gunesi izleme sisteminin buna eklenmesi olmustur Benzer dusunce diger prototipler icin de kullanilagelmistir Gazisil solar yogunlastiricilar luminescent solar concentrators bir PV hucresi ile butunlestirildigi zaman konsantre fotovoltaik sistemler olarak bahsedilebilir Gazisil solar yogunlastiricilar PV panellerinin performansini cok guclu bir bicimde arttirmalari bakimindan kullanislidir Verim Yari iletken ozellikler uygun bir sogutucu elemanin hucre jonksiyon cell junction sicakligini dusuk seviyelerde tutabildigi surece bir fotovoltaik hucresinin yogunlastirilmis gun isigi altinda daha verimli bir sekilde calistirilmasina imkan saglar Konsantre fotovoltaik sistemler gunesli havalarda temel olarak gun isiginin yogunlastirilmasinin zor oldugu bulutlu veya kasvetli hava sartlarina gore daha yuksek bir verim degerinde calisabilirler Kaynakca Kilic Fatma Canka 25 Aralik 2015 GUNES ENERJISI TURKIYE DEKI SON DURUMU VE URETIM TEKNOLOJILERI PDF Muhendis ve Makina 56 671 s 28 40 20 Aralik 2016 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 18 Aralik 2016 Kraemer Susan Solar For After Dark How CSP Works CleanTechnica 20 Aralik 2016 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 18 Aralik 2016