Fosil yakıtlardan yenilenebilir enerjiye geçiş, küresel ısınmanın boyutunu minimuma indirmek için önemli bir adımdır. Güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynakları kesintili olduğundan, %100 yenilenebilir bir senaryoya ulaşmak için fazladan bir üretim kapasitesi, önemli miktarda depolama veya ikisinin makul bir karışımı gerekir1.
Washington University in St. Louis’de fizik profesörü olan Anders Carlsson ve Sidney Redner güneş enerjisinden en verimli şekilde yararlanabilmek, bunu güvenilir ve uygun maliyetli bir şekilde yapabilmek için yeni bir matematiksel model oluşturdu.
“Frontiers in Energy Research” dergisinde yakın zamanda yayımlanan hesaplamalarında, enerji üretimi ve depolanmasındaki küçük geliştirmelerin güneş enerjisiyle çalışan bir şebekenin genel güvenilirliği üzerinde büyük etkileri olabileceğini gösteriyor.
Carlsson ve Redner, St. Louis’in 40 yıllık güneş enerjisi verilerini kullanarak yenilenebilir enerjiyle çalışan güvenilir bir şebeke oluşturmak için güç üretimi ve depolamanın ideal karışımını belirlemek üzere milyonlarca varsayımsal yıl boyunca hesaplamalar yaptı. Carlsson, St. Louis’te yenilenebilir bir şebekenin güneş ve rüzgar enerjisini birleştirmek zorunda kalacağına dikkat çekmiştir.
Fizikçilerin yaptığı analizler, yalnızca ufak sistem geliştirmeleriyle bile güneş enerjisiyle çalışan bir şebekenin fazlasıyla kararlı olabileceğini gösterdi. Carlsson bu konu hakkındaki görüşünü “Üretim kapasitesini veya depolamayı arttırırsanız güvenilirlik artar.” diyerek belirtti2.
Kış ayları boyunca St. Louis dahil olmak üzere ülkenin bir çok kısmında güneş ışığının yetersiz olabilmesi sebebiyle depolama kapasitesi oldukça önemlidir. Bu da her güneş enerjisi ile çalışan sistemde, havanın kapalı olduğu ve güneş ışığından doğrudan faydalanılamayan günlerde de enerji elde edebilmek adına bir batarya bulundurmayı zorunlu kılıyor.
Daha iyi piller üretmek oldukça önemli ve batarya üzerindeki gelişmeler kesinlikle elektrik sistemlerinde devrim niteliğinde bir katkı sağlayabilirdi ancak Carlsson ve Redner’ın yaptığı hesaplamalar güneş panellerinin maliyetini düşürmenin genel sistemin verimliliği üzerinde daha fazla etkili olacağını gösteriyor.
Carlsson “Mükemmeliyet arayışı verimsiz olabilir.” diyerek sadece yenilenebilir güneş ve rüzgar enerjisi ile çalışan varsayımsal bir sistemin yedek olarak az miktarda gaz kullanan yenilenebilir bir sistemden daha maliyetli olacağını, bu nedenle yenilenebilir enerji matematiğinin başka bir önemli noktaya işaret ettiğini belirtti.
Mevcut teknoloji ile St. Louis’te güç sağlayan %100 yenilenebilir bir sistem hane başı 130.000 dolara mâl olabileceğini, %95 veya %99 yenilenebilir özelliği olan bir sistemin ise yaklaşık 30.000 ila 90.000 dolar aralığında olabileceğini öngördü. Ayrıca “Yüksek oranda yenilenebilir sistemler pahalıdır. 30 yılda %100 yenilenebilirliğe karşı 10 yılda %99 yenilenebilirlik söz konusu ise bizim bu %99’a nasıl ulaşacağımızı çözmemiz gerekir.” dedi2.
Kaynaklar: