Küresel ısınmanın kalitemize ve yaşam maliyetimize etkisi büyük ve çok yıkıcıdır. Ev sahipleri, evlerini ısıtmak, soğutmak ve aydınlatmak için artan enerji maliyetlerinin farkındadır. Petrol ve diğer fosil yakıtların artan maliyetleri günlük manşetlerde. Dünya büyümesini beslemek için enerjiye olan doyumsuz talep, bu sınırlı yakıtların maliyetinin artmaya devam edeceğini garanti ediyor. Fosil yakıtların artış oranını siyasi/ekonomik güçler belirleyecek. Buna ek olarak, fosil yakıtları kullanan küresel ısınmanın artan maliyeti yavaş yavaş kabul edilmektedir.
Dünya yavaş yavaş yenilenebilir enerji kaynaklarına olan acil ihtiyacı anlamaya başlıyor. Ancak bu alternatif enerji kaynaklarının her biri önemli avantajlar ve dezavantajlar getiriyor. Bir örnek rüzgar tarafından üretilen enerjidir. Rüzgar enerjisi tüm dünyanın kullanımına açıktır ve fosil yakıtlarla rekabet edebilecek şekilde elektrik üretir. Teknoloji anlaşılır ve uygulaması kolaydır. Ancak “arka bahçemde” bir yel değirmenine büyük itirazlar var. Ayrıca rüzgar enerjisi üretimi ile ezilecek kuş ve yarasaların sayısı da pek de iç açıcı bir düşünce değil. Rüzgar teknolojisi, enerji çözümümüzün bir bileşeni olacak. Ancak, yukarıdaki endişeler nedeniyle, enerji kaynaklarına olan talebimizi karşılamak için başka büyük çözümlere ihtiyacımız var.
Bu arayış bizi güneş enerjisine götürüyor. Bir günde dünyamıza çarpan güneş enerjisi miktarı, bir yıllık enerji ihtiyacımızı karşılamaya yeterlidir. Öngörülebilir gelecekte bu kaynaktan çıkmayacağız. Güneş enerjisinden yararlanmanın önündeki en büyük engel maliyet ve kolaylık olmuştur. Örneğin, çamaşırları kurutucuda kurutmak, çamaşırları dış hatta asmaktan daha kolaydır, bu nedenle kolaylık, daha fazla enerji verimliliği bulma çabalarını engellemiştir. Güneş enerjisini elektriğe dönüştürebiliriz, ancak büyük bir sermaye maliyeti ile. Güneş enerjisinin daha fazla kabul edilmesi ve kullanılması daha düşük maliyete yol açacaktır.
Güneş Enerjisi:
Güneş enerjisinden elde edilen enerji iki ana kategoriye ayrılabilir:
Pasif Güneş Enerjisi: Bu teknoloji, giysilerin güneşte kurutulmasından sıcak su için güneş enerjisiyle ısıtmaya ve diğer birçok pasif tekniğe kadar uzanır. Hepsi şimdiki ve gelecekteki yaşam kalitemiz için önemlidir. Teknoloji iyi anlaşılmıştır ve ekonomi ve alan koşullarının izin verdiği ölçüde uygulanabilir.
Aktif Güneş Enerjisi. Aktif güneş enerjisi teknolojilerinden biri de güneş enerjisini doğrudan elektriğe dönüştürmektir. Fotovoltaik hücre veya PV olarak adlandırılır. Bu, fotoelektrik etkiyi kullanarak ışığı elektriğe dönüştüren bir cihazdır. İlk çalışan güneş pilleri 1883’te Charles Fritts tarafından yapıldı. Bu prototip hücreler selenyumdan yapıldı ve yüzde bir civarında verim elde edildi. Silikon güneş pili 1954’te oluşturuldu. Güneş pili, silikon yarı iletkenlerin geliştirilmesinden faydalandı.
Aktif Güneş Enerjisinin Fiziği:
Fotonun elektriğe dönüşüm fiziği fizikçiler tarafından iyi anlaşılmıştır. Temel model, hücre malzemesine çarpan ve elektrik yayan elektronları harekete geçiren güneşten gelen bir fotondur. Bu model, günümüzün modern yarı iletkenlerinin karmaşıklığına kıyasla basittir. PV elektrik üretiminin ana değişkenleri hücre malzemesi ve hücre malzemesindeki safsızlıklardır.
Aktif Güneş Enerjisinin Üretim Teknolojisi:
Fotondan elektriğe dönüşüm üretmek için öncelikle tek kristal, yüksek saflıkta silikon kullanılmıştır. Tek kristal silikon ve sınırlı miktarlarda saf silikon için üretim teknikleri, PV cihazları için yüksek bir maliyet getirir. Rafine silisyum kıtlığı, 2004’ün sonlarından bu yana dünya çapında üretimi engelliyor. Bu eksiklik bu tarihe kadar devam ediyor ve PV büyümesini yavaşlattı. PV malzemeleri engelini azaltacak yeni malzemeler öne çıkmaya başlıyor.
Aktif Güneş Enerjisinin Verimlilik Artışı
1954’teki silikon PV icadından bu yana, daha ucuz fosil yakıt fiyatları, güneş enerjisini halkın bilincinden büyük ölçüde uzaklaştırdı. PV ile elektrik üretiminin yıllık büyümesi, 1980’ler ve 1990’lar boyunca yüzde 10 ila 20 arasında değişiyordu. Dünya çapında PV kurulumu 1999’da 1000 megawatt’a ulaştı.
PV dizilerinin üretim maliyetleri son yıllarda %3 ila %5 oranında düşüyor. Bu maliyet düşüşü, PV elektrik üretiminin kullanımını genişletmeye başladı. Kurulu PV’nin toplam tepe gücü 2006’nın sonunda yaklaşık 6000 megawatt idi. Kurulu PV’nin 2007’de 9.000 megawatt’ın üzerine çıkması bekleniyor. Büyük fotovoltaik dizilerin ortalama en düşük perakende maliyeti, 1990 ve 2005 yılları arasında watt başına 7.50 dolardan 4.00 dolara düştü .
PV malzemeleri de son yıllarda gelişme göstermektedir. En yeni malzeme yaklaşımı, ince filmler oluşturan çok kristalli şeritlerden kesilmiş silikon gofretler üzerinde ayrı hücrelerin işlenmesidir. Bu yaklaşım, bilinen teknolojilerin en ucuzudur. Bu teknoloji grubu, paslanmaz çelik şerit üzerinde biriktirilen amorf silikon hücreleri, cam üzerinde biriktirilen kadmiyum tellür (CdTe) hücreleri ve cam veya paslanmaz çelik alt tabakalar üzerinde biriktirilen bakır indiyum galyum dielenid (CIGS) alaşımlı hücreleri içerir. Bu yeni malzemelerin verimliliği şu anda %20’dir. Birçok araştırmacı verimliliği artırmak için çalışıyor. Yeni ince filmlerin ek bir avantajı, esnek olmaları ve şu anda çatı kaplama malzemelerinde kullanılıyor olmalarıdır.
Aktif Güneş Enerjisi Üretiminde Güncel Eğilimler:
Google, IBM, BJ’s Toptan Satış, Estee Lauder, Kohls, Target, Tiffany & Co., Wal-Mart gibi ticari işletmeler PV güneş enerjisi kuruyor. “Büyük kutu” indirim devlerinden üst düzey ticari işletmelere PV güneş enerjisi 2007’de kabul görüyor. Bu trendin bir parçası olan en son perakendeci, bu ayın başlarında 26’ya güneş enerjili sistemler kuracağını açıklayan Macy’s. Kaliforniya genelinde mağazalar. Bu lider şirketler, iş açısından mantıklı olduğu ve çevresel girişimlerini desteklediği için güneş enerjisine yöneliyor. Yaratıcı finansal düzenlemeler, bu şirketlerin önceden sermaye maliyetlerini karşılamalarına ve kredilerini enerji tasarrufu ile geri ödemelerine olanak tanır.
Peki tüm bunlar ortalama bir ev sahibi için ne anlama geliyor?
Kilowatt Başına PV Maliyeti (kWh):
Devlet teşviklerinin ve net ölçümlemenin uygulandığı Kaliforniya pazarında, PV elektrik fiyatları, bazı şebekeden sağlanan güçle eşit olarak 11/kWh’nin altına düşüyor. Ayrıca, ABD PV Endüstrisi Yol Haritasına göre, güneş enerjisi bu eğilimi sürdürecek ve 2010 yılına kadar çoğu yerel pazar için rekabetçi hale gelecektir. Görünüm, PV elektrik üretimi için çok olumlu. Sermaye yatırımı yapıldığında, PV elektriğinin maliyeti fosil yakıtlara eşdeğerdir ve düşmeye devam edecektir.
PV Kurulum Maliyeti:
Kurulum maliyeti, yaygın PV kabulü için aşılması gereken en büyük engeldir. Son beş yılda kurulan dünya güneş enerjisi ürün satışlarının yaklaşık %59’u elektrik şebekesine bağlı uygulamalardı. Bu uygulamalardaki güneş enerjisi fiyatları, geleneksel elektrik üretiminin en ucuz kaynağına göre 5-20 kat daha pahalıdır. Bu prim, ortalama bir ev sahibinin erişemeyeceği kadar fazladır.
Neyse ki, tüketicinin PV güneş enerjisi kurulumunu finanse etmesini ve bu kurulum için elektrik tasarrufu ile ödeme yapmasını sağlamak için öne çıkan finansal modeller var. Bu finansal modellerin başarılı olabilmesi için federal ve eyalet teşviklerine ihtiyaç duyulmakta ve tesisatın elektrik şebekesine bağlanması gerekmektedir. Bu bağlantılar, ev sahibinin elektriği aşırı miktarda mevcut olduğunda geri satmasına ve güneş koşullarının yeterli elektriğe izin vermediği durumlarda elektrik almasına olanak tanır. Eyaletlerimizin yalnızca yüzde ellisi, şebekeye bağlı PV güneş enerjisine izin verecek şekilde modernize oldu.
Berkeley, California, vatandaşlarının elektrik maliyetlerinden tasarruf etmelerini ve çevresel ihtiyaçları karşılamalarını sağlama yolunda öncülük ediyor. İşte planlarının işleyiş şekli. Bir mülk sahibi, enerji kullanımına bağlı olarak mülk için en iyi güneş sistemini belirleyen, şehir onaylı bir güneş enerjisi tesisatçısı tutar. Şehirdeki çoğu konut güneş paneli sisteminin maliyeti 15.000 ila 20.000 ABD Doları arasındadır.
Şehir, yükleniciye sistem ve kurulumu için geçerli eyalet ve federal indirimler hariç ödeme yapacak ve sistem için ödeme yapmak üzere mülk sahibinin vergi faturasına bir değerlendirme ekleyecektir.
Ekstra vergi, mülk sahibinin kendi başına alabileceğinden daha düşük olacak olan idari ücretleri ve faizi içerecektir, çünkü şehir düşük faizli tahviller ve krediler güvence altına alacaktır. Sahibinin güneş panellerini terk etmesi gerekmesine rağmen, sahibi satsa bile vergi mülkte kalacaktı.
Mülk sahibi, güneş panelleri tarafından üretilen elektrik kısmen kamu hizmeti tarafından sağlanan elektriğin yerini alacağından, aylık Pasifik Gaz ve Elektrik faturalarından tasarruf edecekti. Değerlendirme sona erdikten sonra, çok az bakım gerektiren veya hiç bakım gerektirmeyen basit bir teknolojiye sahip güneş panelleri, kısmen PG&E elektriğinin yerini almaya devam edecekti.
Berkeley planı, dünyanın geri kalanı için bize uygun fiyatlı elektrik sağlamak ve çevreye karşı sorumluluklarımızı yerine getirmek için bir haritadır.
