Dünyamız Isınmakta

Son yirmi yıldır küresel ısınmanın etkileri daha fazla hissedilir hale gelmiştir. Bu ısınmaya büyük oranda insan faaliyetlerinin neden olduğuna yönelik çok sayıda kanıt vardır. Başka bir deyişle, insan faaliyetleri sera gazlarının (başlıca karbon dioksit, metan ve azot oksit) birikimi yoluyla atmosferin kimyasal kompozisyonunu değiştirmiştir Özellikle karbon ve metan gazlarının atmosferdeki oranı sanayi devrimi öncesindeki çağa oranla inanılmaz bir hızla arttı ve artmaya devam ediyor. Yapılan ölçümlerde tarih boyunca CO2 oranının küresel ısınma ile başa baş gittiğini görüyoruz. Kısacası dünyamızın iklimi değişmektedir.

Önlem Alınmazsa Neler Olabilir?

2100 yılına kadar ortalama yüzey hava sıcaklığının 2.5°C artabileceğini öngörülmektedir. Sıcak mevsimlerdeki "katil" sıcak ısı dalgalarının görülme olasılığı artacaktır. (Karl vd, 1997). Uluslararası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) Değerlendirme Raporu, deniz seviyelerinin önümüzdeki 100 yıl içinde yaklaşık 49 cm yükseleceğini, bunun belirsizlik aralığının 20-86 cm olduğunu hesaplamaktadır.

Deniz seviyesinin yükselmesi, doğrudan su baskınları yoluyla kıyı bölgelerinde daha fazla sayıda sel görülmesine ve fırtınaların artmasıyla da daha geniş ve daha yüksekteki alanların da su baskınlarına maruz kalmasına yol açacaktır. Kuzey kutbundaki buz tabakasının (mevcut hızla) biraz daha erimesi, Golfstrim'i besleyen okyanus akıntılarının kesilmesi için yeterli olacaktır; Golfstrim'in kesilmesi Britanya'nın 6oC soğumasına yol açacaktır.

Peki Ne Yapmalıyız?

Çözüm: Karbon ayak izimizi azaltmak.

Karbon Ayak İzi Nedir?

Dünyada Dünyada küresel küresel ısınmanın başlıca sorumlusu sorumlusu karbondioksitdir. Ulaşım, ısınma hatta yeme içme gibi tüm faaliyetlerimiz ile ürettiğimiz ve tükettiğimiz ürünlerin sayesinde ortaya çıkan karbonun toplamı karbon ayak izimizi oluşturmaktadır.

Karbon Ayak Nasıl Hesaplanır?

Elektrik Üretimi için : Kullanım (kWh/yr) * Emisyon Faktörü (kg CO2e/kWh) = Karbondioksit emisyonu (kg CO2e/yr)

Türkiye’nin 1990-2021 Yılı Toplam Sera Gazı Emisyonu

Bir Kişinin Karbon Ayak İzi

Karbon Ayak İzimizi Nasıl Azaltabiliriz?

• Mümkünse güneş, rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynakları, tasarruflu ampul, vb. kullanarak elektrik kullanımını, güneş enerjisi kullanarak doğalgaz kullanımını azaltabiliriz. Böylece en önemli emisyon kaynaklarından biri olan enerji tüketimini azaltabiliriz.
• Ağaçlandırma çalışmalarına katkıda bulunarak dikilen her ağaç için yılda 12 kg karbondioksit emilimi sağlayabiliriz.
• Ev ve iş yerlerindeki çöplerimizi geri dönüşüm kutularına atarak, emisyon oluşumunu önleyebiliriz.
• İhtiyaçlarımızda önceliğimizi geri dönüştürülebilir, daha yeşil ürünlerden yana kullanarak çevreye katkıda bulunabiliriz. Alacağımız elektronik aletleri A Sınıfı olanlardan tercih ederek doğaya katkı sağlayabiliriz.
• Kendi aracımızı kullanmak yerine toplu taşıma araçlarını kullanarak veya araç yerine yürüyerek veya bisiklete binerek emisyonların azalmasına yardımcı olabiliriz.
• Uçakların kalkış ve inişlerdeki mil başına yakıt tüketimleri normal seyir durumundakinden çok daha yüksek olduğu için uçak biletlerimizi mümkün olduğunca direk uçuş olarak seçebiliriz.

Karbon Ayak İzi Neden Hesaplanır?

• Yasal zorunluluk
• Kurumsal sosyal sorumluluk
• Müşteri veya yatırımcı talepleri
• Pazarlama ve kurum imajı
• Sera Gazı Emisyonu Azaltımı (zorunlu/gönüllü)
• Emisyon ticareti mekanizmalarına katılım

Neden Güneş Enerjisi?

Tükenmeyen ve temiz enerji kaynağıdır. Güneş enerjisi bedelsiz ve sonsuz bir enerji kaynağıdır. Dışa bağımlılığı yoktur. Kurulum maliyeti hariç ucuz bir kaynaktır. Nakliye problemi yoktur. Gereken enerji her yerde, her bölgede ve her mevsimde bulunabilir. Faturalarda Tasarruf Sağlar Güneş enerjisinden elde edilen elektrik, üretildiği yerde tüketildiği zaman, uzun mesafeden kaynaklanan iletim kayıpları oluşmaz. Güneş Enerjisi SÜRDÜRÜLEBİLİR bir özelliğe sahiptir. Elektrik kullanımın olduğu her alanda güneş enerjisi kullanılabilir.

Güneş Enerjisi Nedir?

Güneş’teki hidrojen gazının helyuma dönüşmesi ile oluşan füzyon sürecinde ortaya çıkan ışıma enerjisinin dünyaya yansıması olan güneş ışığından sürdürülebilir ve yenilenebilir enerji üretilebilir.

Güneş enerjisi sera gazı emisyonuna sebep olmaz, bu yüzden temiz bir enerji kaynağıdır. Dünyaya ulaşan bu enerjinin küçük bir kısmı dahi insanlığın tüketiminden fazladır.

Güneş enerjisinin kullanıldığı bazı alanlar:

• Elektrik ihtiyacını karşılamak için,
• Isınma ve sıcak su elde etmek için,
• Soğutma, kurutma, su damıtma işlemlerinde,
• Bazı teknolojik aletlerin şarj edilmesinde,
• Yapay uydularda,
• Güneş arabaları ve uçaklarda..

Güneş Enerjisi Sistemi Nasıl Çalışır?

Güneşten gelen ışınlar, fotovoltatik paneller aracılığıyla yakalanıp doğru akıma (DC) dönüştürülür. Bu DC güç pilde saklanabilir veya alternatif akım (AC) gücüne dönüştürülerek evlerde, binalarda kullanabileceğimiz elektrik haline gelir. Fazladan üretilen elektrik enerjisi depolama sistemlerinde saklanabilir, veya elektrik şebekesine iletilebilir. Bu ayrıma göre 3 ana güneş enerjisi sistemi türü bulunur:

• On-Grid Sistemler
• Off-Grid Sistemler
• Hibrit Sistemler

On-Grid Sistemler

Şebekeye bağlı güneş enerjisi sistemleridir. Bu sistemlerde üretilen fazla güneş enerjisi doğrudan elektrik şebekesine iletilir. Depolama gerektirmeyen bu sistemler en yaygın kullanılanlardır. Ancak elektrik kesintisi durumunda güvenlik nedeniyle çalışamaz. Ay sonunda üretilen ve tüketilen enerji hesaplanıp, dağıtım firması ile mahsuplaşılır.

Off-Grid Sistemler

Elektrik şebekesine bağlı olmayan ve depolama sistemi olan sistemlerdir. Fazla elektrik, depolama sisteminde depolanmaktadır. Genellikle elektrik şebekesinden uzak alanlarda ihtiyaç duyulmaktadır. On-grid sistemlere göre daha yüksek maliyetlidir.

Hibrit Sistemler

Hibrit sistemler elektrik şebekesine bağlı olup aynı zamanda depolama sistemi de bulunan sistemlerdir. Gündüz üretilen güneş enerjisi gece kullanılabilir. Depolanan enerji tükendiğinde şebeke yedek olarak mevcuttur. Piller tam dolduğunda fazla üretilen güneş enerjisi şebekeye aktarılabilir.

ÇATI GES TASARIM KRİTERLERİ

Tasarım için ihtiyaç duyulan bilgiler:

• Ulusal ve uluslararası standartlara uygunluk
• Doğru ve güvenilir meteorolojik veri kullanımı
• PV modül – İnvertör seçimi
• Proje lokasyonu, kullanılan PV modül ve invertöre göre uygun string tasarım
• Çatı durumunun değerlendirilmesi
  • Çatı lokasyonu
  • Çatı statiği
  • Çatı mimarisi
  • Gölge etmenleri
  • Kirlilik durumu
• Tesisin mevcut altyapısının değerlendirilmesi
• Bankalar nezdinde kabul gören similasyon programları ile analiz

İHTİYAÇ DUYULAN BİLGİLER

• Proje lokasyon bilgisi ⮕ Google Earth dosyası (.kmz .kml) / Koordinatlar / Uydu görseli
• Çatı mimarisi ⮕ Autocad dosyası (.dwg) / Çatı eğimi, yüksekliği / Çatıdaki engeller
• Çatı fotoğrafları
• Mevcut ana dağıtım panosu, Trafo-Hücre odası yerleri ⮕ Vaziyet planı (.dwg) / Uydu görseli
• İnvertörler ve GES dağıtım panosu için öngörülen yerin belirlenmesi ⮕ Vaziyet planı (.dwg) / Uydu görseli
• Tek hat şeması (.dwg .pdf)
• Teknik şartname (varsa)

ULUSAL VE ULUSLARARASI STANDARTLARA UYGUNLUK

• IEC 62548 : 2016 ( Fotovoltatik Sistemler – Tasarım Kriterleri )
• IEC 60364 – 7 – 712 ( Fotovoltatik Sistem Kurulumları İçin Gerekliler )
• Eurocode EN1991, TS 498, TSE-K 506 ( Mekanik Konstrüksiyon Statik Hesapları )
• IEC 62446-1 ( Fotovoltatik Sistemler – Dökümantasyon, Devreye Alma Testleri ve İnceleme )
• IEC 62446-2 ( Fotovoltatik Sistemler  - İşletme & Bakım )
• IEC 61724-1 (Fotovoltatik Sistem Performansı – Uzaktan İzleme ve Raporlama )

DOĞRU VE GÜVENİLİR METEOROLOJİK VERİ KULLANIMI

• Yeryüzüne Düşen Yatay Işınım (GHI)
• Yeryüzüne Düşen Dağınık Yatay Işınım (DHI)
• Yıllık Ortalama ve Maksimum – Minimum Ortam Sıcaklığı
• Maksimum Rüzgar Hızı

BAZI PV MODÜL ÇEŞİTLERİ

İNVERTÖR SEÇİMİ  

MPPT ( Maximum Power Point Tracker ) Teknolojisi

• Gün içerisinde her an değişiklik gösteren ışınım değerlerine göre, PV modüllerin üreteceği değişken güç değerlerinin en yüksek olduğu anları tespit ederek, invertörlerin DC giriş gücünün ayarlanmasıdır.
• Aynı dizi(string) invertöre bağlanacak olan diziler;
  • Farklı yönlere bakıyorsa,
  • Farklı tipte PV modül kullanıldıysa,
  • Farklı sayıda PV modül seri bağlandıysa,
  • Kısmi gölgelemeye maruz kalıyorsa,

  1’den fazla MPPT içeren invertörler kullanılmalıdır.

  Dizi Bazında MPPT

• Bir diziyi oluşturan her PV modül, farklı maksimum güç değerine (Pmpp) sahiptir. PV modüllerin birbirleri arasındaki bu uyuşmazlık, tüm dizide üretim kaybına sebep olmaktadır.
• Kısmi gölgelenme durumunda tüm dizi etkilenmektedir.

  PV Modül Bazında MPPT

• Her PV modül kendi maksimum güç değerinde çalışır. Böylelikle PV modüllerin birbiri arasındaki uyuşmazlıklardan kaynaklı kayıplar giderilmiş olur.
• Kısmi gölgelenme durumunda, sadece üzerine gölge düşen PV modül üretiminde kayıp olur, tüm dizi etkilenmez.
• PV sistemin %1 - %5 daha fazla enerji üretmesi sağlanır.

PROJE LOKASYONU, KULLANILAN PV MODÜL VE İNVERTÖRE GÖRE UYGUN DİZİ TASARIMI

• Projenin yapılacağı loakasyonda ölçülen maksimum ortam sıcaklığından yola çıkılarak, oluşabilecek maksimum PV modül sıcaklığı belirlenerek, seri bağlı PV modüllerin oluşturacağı çalışma gerilimi (Vmpp) değerinin, kullanılacak invertörün MPPT çalışma aralığında kalıp kalmadığı ve invertörün en verimli çalıştığı çalışma gerilimi değerine yakınlığna karar verilir.
• Ölçülen minimum ortam sıcaklığında ise, seri bağlı PV modüllerin oluşturacağı açık devre gerilimi (Voc) değerinin invertörün maksimum gerilim değerini geçmeyeceği kontrol edilerek, kaç adet PV modülün seri bağlanacağına karar verilir.

ÖRNEK DİZİ(STRİNG) TASARIMI

ÇATI DURUMUNUN DEĞERLENDİRİLMESİ

• Çatı Statiği

72x2 hücreli bir PV modülün yaklaşık alanı

72x2 hücreli bir PV modülün yaklaşık ağırlığı

Kullanılan malzemelerin metrekareye düşen ağırlıkları ;

• PV Modül
• Mekanik Konstrüksiyon

PV Modül, mekanik konstrüksiyon malzemeleri ve çatı üzerinde kullanılan aksesuar ile birlikte çatının minimum 15 kg/m²’lik bir ekstra yüke dayanabiliyor olması gerekmektedir.

• Çatı ölçüleri (en x boy x yükseklik)
• Çatı eğimi
• Çatı kaplama malzemesi

 

• Gölge Etmenleri

 

• Kirlilik

TESİSİN MEVCUT ELEKTRİK ALTYAPISININ DEĞERLENDİRİLMESİ

• Tek Hat Şeması

 

• AG-OG Pano Odalarının Lokasyonu

SİMİLASYON PROGRAMLARI İLE ÜRETİM ANALİZİ

ÇATI GES UYGULAMA TEKNİKLERİ

• Uygulama kriterleri
• Çatı kaplama malzemesi
  • Beton
  • Sandviç panel
  • Trapez sac
  • Membran
  • Kenet
  • Kremit
• Uygulama malzemeleri
• Çatı tipi
  • Düz çatı
  • Eğimli çatı
• Çatı GES elektriksel montaj uygulamaları
  • Kablolama – Topraklama – Koruma
  •  İnvertör ve GES Ana dağıtım panosu odası

Uygulama Kriterleri

• Çatı yüzeyinin belirlenmesi
  • Çatı yapısı (membran, sandviç panel, trapez sac vb.)
  • Çatıda bulunan zayıf bölgelerin tespiti (aydınlatma, havalandırma vb.)
• Montaja uygunluk kontrolü
  • Çatı zemininin yapılan tasarıma göre ve montaj esnasında çıkacak sorunlara göre hazırlanması
  • Montaj yönetiminin çatıya verebileceği zararlar konusunda öngörülü davranmak (izolasyon, ezilmeler vb.
  • Statik projeye uygun montaj
• Montaj malzemelerinin çatıya çıkarılması ve montaj esnasında muhafaza edilmesi
• Ağır paletlerin ve malzemelerin yüksek bölgeye çıkarılması ve çatı zeminine zarar vermeden muhafazası
• İş güvenliği ve işçi sağlığı kriterleri yanı sıra, hava ve zemin şartlarına uygun şekilde çalışmak

Çatı Kaplama Malzemesi

Uygulama Malzemeleri

Çatı Tipi

• Düz Çatı

• • Genellikle beton veya membran yüzüye sahiptir
  • PV Modüllere uygun bir eğim verilerek montaj gerçekleştirilebilir.
  • Tek yönlü veya çift yönlü opsiyonları bulunmaktadır.
  • Çatı yüzeyine ağırlıklı veya doğrudan montaj opsiyonları mevcuttur.

• Eğimli Çatı

• • Genellikle mevcut çatı eğimine göre montaj yapılır.
  • Çatı kaplama malzemesi tipine göre uygun montaj malzemeleri kullanılarak montaj gerçekleştirilir.

ÇATI ELEKTRİKSEL MONTAJ UYGULAMALARI

DC Kablolama (IEC 62548:2016 Standardına Göre)

Yıldırım kaynaklı aşırı gerilimlerin büyüklüğünü azaltmak için, (+) ve (-) iletkenler arasındaki alan mümkün olduğu kadar küçük tutulmalıdır.

Topraklama (IEC 62548:2016 Standardına Göre)

PV Sistemi oluşturan tüm mekanik ekipmanlar minimum 6mm²’lik bakır iletken veya eşdeğerinde iletken kullanılarak topraklanmalıdır.

Koruma (IEC 62548:2016 Standardına Göre)

• Tüm DC kablolar parafudrlar kullanılarak korunmalıdır.
• DC tarafta minimum «Tip-II Parafudur»
• AC tarafta minimum «Tip-II Parafudur»

İnvertör ve GES Ana Dağıtım Panosu Odası

• İnvertörlerin montaj kılavuzuna göre uygun bir mekanik konstrüksiyon sistemi hazırlanır ve invertörler montajlanır.
• Havalandırma sistemi kurularak, invertörlerin verimli çalışması sağlamak için uygun oda sıcaklığı ayarlanır.

GES UZAKTAN İZLEME

Birden Fazla Cepheye Bakan Sistemler

Simülasyon sonucu taahhüt edilen performans oranını yakalamak, doğru ölçüm yapmak adına, cephe sayısı kadar PV modüller ile aynı açıya ve yöne sahip ışınım ve modül sıcaklık sensörleri kullanılmalıdır.