Tamamen Güneş enerjisine geçmek için
birkaç iyi nedenimiz var.
Birçok durumda daha ucuz
ve bir gün tükenecek olan kömür gibi
kaynakları kullanan geleneksel elektrik santrallerine
olan bağımlılığımıza
kıyasla kesinlikle daha sürdürülebilir.
Peki neden bu geleneksel santralleri
Güneş enerjisiyle değiştirmiyoruz?
Çünkü Güneş enerjisini
oldukça öngörülemez yapan bir etken var:
Bulut örtüsü.
Güneş ışınları Dünya'ya gelirken
bir kısmı Dünya'nın atmosferi tarafından emilir,
bir kısmı tekrar uzaya yansır,
kalan kısmı Dünya yüzeyine ulaşır.
Yoldan sapmayan kısım
doğrudan parlaklık olarak adlandırılır.
Işınların bulutlar tarafından yönü
değiştirilen kısmına da dağılan parlaklık denir.
Güneş enerjisi sistemine ulaşmadan önce
yakınlardaki bir bina gibi bir yüzeyden
yansıyan ışınlaraysa
yansıyan parlaklık denir.
Bulutların, Güneş ışınlarını
ve elektrik üretimini nasıl etkilediğini incelemeden önce,
Güneş enerjisi sistemlerinin nasıl işlediğine bakalım.
Öncelikle, Güneş kulelerimiz var.
Bunlar, Güneş'in yörüngesini izleyip
doğrudan biçimde gelen ışınları hevesli bir şekilde
kulenin belirli bir noktasında toplayan
aynaların olduğu büyük bir alanla çevirili olan
merkezdeki bir kuleden oluşur.
Bu ışınların oluşturduğu ısı,
elektrik üreten geleneksel bir türbünü
çalıştıran buharı oluşturan
suyu kaynatabilecek kadar büyüktür.
Güneş enerjisi sistemleri dediğimizde,
genellikle Güneş enerjisi üretmek için
en yaygın kullanılan
sistemler olan Güneş pilleri
veya Güneş panellerinden söz ederiz.
Güneş panellerinde,
Güneş ışınlarındaki fotonlar bir panelin yüzeyine çarpar
ve elektrik akımını başlatmak için
elektronlar açığa çıkar.
Güneş kuleleri yalnızca doğrudan parlaklığı kullanırken,
Güneş panelleri her türdeki parlaklığı kullanabilir.
Bulutlar bu noktada bir öneme sahiptir,
çünkü türlerine ve Güneş'e göre olan
konumlarına bağlı olarak
üretilen elektrik miktarını
artırabilir ya da azaltabilirler.
Örneğin, Güneş'in önündeki
birkaç bulut kümesi bile,
doğrudan gelen ışınlara olan bağımlılık nedeniyle,
Güneş kulelerindeki elektrik üretimini sıfıra kadar düşürebilir.
Bulutlar, Güneş panellerinde de enerji üretimini düşürür
ama Güneş panelleri
her türdeki parlaklığı
kullanabildiği için bu düşüş daha az miktardadır.
Yine de, bu durum bulutların belirli bir konumda olmasına bağlıdır.
Yansıma veya Mie saçılımı denen belirli bir
olay nedeniyle, Güneş ışınları
bulutlar aracılığıyla daha fazla oranda toplanabilir
ve Güneş paneline ulaşan parlaklıkta
%50'den fazla bir artış oluştur.
Bu olası artış göz önüne alınmazsa,
bu durum Güneş paneline zarar verebilir.
Bunun önemi nedir?
Bu dersin çatınızdaki panelin üstünden
bir bulut geçtiği için bitmesini istemezsiniz.
Güneş kulelerinde, fazla olan ısıyı depolamak için
büyük erimiş tuz veya yağ depoları kullanılabilir
ve gerektiğinde kullanılmalıdır,
çünkü elektrik üretimini
düzenlemek için, artıp azalan parlaklık sorunuyla
bu şekilde başa çıkılır.
Ancak, Güneş panelleri açısından,
fazla enerjiyi ekonomik biçimde
depolamak için mevcut bir yöntem yok.
Burada, geleneksel elektrik santralleri devreye giriyor,
çünkü bu Güneş enerjili
santrallerdeki artış ve azalışları
düzenlemek amacıyla, geleneksel kaynaklardan
elde edilen ekstra elektrik bulunmalıdır.
Peki neden bu geleneksel elektrik santralleri
insanların onlara ana enerji
kaynağı olarak bağımlı olması yerine,
yalnızca yedek olarak kullanılmıyor?
Çünkü gökyüzünde kaç bulut olduğuna bağlı olarak,
kömür ocağındaki bir çalışanın
kovulması veya bir nükleer santralin
daha az ya da fazla enerji
üretmek için çalışmaya başlaması imkânsızdır.
Buna göre hareket etmek çok uzun sürerdi.
Onun yerine, bu dalgalanmaları düzenlemek için,
geleneksel elektrik santrallerinde
sürekli olarak ekstra elektrik üretiliyor.
Havanın açık olduğu günlerde,
bu ekstra elektrik boşa gidebilir
ama hava çoğunlukla bulutlu olduğunda
oluşan boşluk karşılanmış olur.
Bugünlerde, enerji
elde etmek için buna bağımlıyız.
Bu nedenle,
birçok araştırmacı, Güneş enerjisi santrallerinden
elde edilen enerjiyi artırmak ve enerji israfını azaltmak amacıyla,
uydu görüntüleri veya gökyüzüne bakan
kameralar aracılığıyla bulutların hareketlerini
ve oluşumlarını tahmin etmeye odaklanıyor.
Bunu başarabilseydik,
hava durumuna bağımlı olmadan,
enerjisini yalnızca Güneş ışınlarından alan
bu videonun keyfini çıkarabilirdiniz.
Hava güneşli olsa, dışarı çıkıp
bulutlara farklı bir gözle bakmak isteyebilirdiniz.