Güneş enerjisi; yenilenebilir, temiz ve çevre dostu bir enerji kaynağıdır. Güneş’ten enerji, güneş ışığını elektriğe dönüştüren güneş panelleri ile elde edilir. Ancak güneş panellerinin verimliliği ve performansı, birçok faktöre bağlı olarak değişebilir. Bu faktörler, güneş panellerinde enerji kaybına neden olabilir. Enerji kaybı, güneş panellerinin ürettiği elektriğin bir kısmının işe yaramaz veya istenmeyen biçimlere dönüşmesi anlamına gelir. Bu kayıp güneş enerjisi santrallerinin maliyetini ve geri ödeme süresini artırır.
Güneş panellerinin çevresel faktörlere karşı hassasiyeti belirsizliği artırmakta ve güneş paneli endüstrisinin karşılaştığı en büyük engel olarak karşımıza çıkmaktadır. Araştırmacılar bu konuyu gündeme getirmektedir. Bu konuda bir araştırma, Avustralya’da alınan ölçümler kullanılarak gerçekleştirilmiştir, böylelikle dünya üzerindeki etkisinin nasıl olabileceği konusunda iyi bir fikir edinilebilir1.
Güvenilirlik ölçütleri, enerji üretimi için güneş enerji hasat cihazların dayanıklılığını ölçer. Güneş enerji hasat cihazların güvenilirliği, kullanılabilirlik ve dönem uzunlukları kullanılarak değerlendirilir. Kullanılabilirlik, güneş enerjisinin kendisi için verimli kaynakların ortaya çıkma sıklığı olarak tanımlanır ve gelecekte artacağı söylenir. Ancak dönem uzunluğu biraz daha komplekstir2.
Her ne kadar öngörülebilir gelecekte yenilenebilir kapasitedeki büyümeye PV güç kapasitesinin hakim olması beklense de PV güç çıktıları iklime göre değişmektedir. Ortam sıcaklığının güneş panellerinin güç verimliliğinde önemli bir etkisi vardır. Sıcaklığın artması veya azalması halinde panellerin verimi değişim gösterir. Yapılan bir matematiksel modellemeye göre güneş panelinin en kararlı performans gösterdiği sıcaklık değerleri 17 °C ile 25 °C arasındadır3.
Güneş panelinin sıcaklığı arttığında panelin iç direnci artarak akımın artmasına neden olabilir. Güneş panelinin sıcaklığının 1 °C artırılması akımın yaklaşık %0,068 oranında artmasına neden olur. Sıcaklık artışı, panelin yarıiletken özelliklerini etkileyerek voltajın düşmesine neden olabilir. Böylece voltajın çıkış gücü yaklaşık %0,34 oranında azalır3.
Araştırmacılar tarafından, Kuzey Avustralya’nın gelen kısa dalga güneş radyasyonunun ülkenin geri kalanından daha yüksek olması nedeniyle daha elverişli olduğu ifade edilmiştir. Güney Avustralya’daki hafif bir düşüş dışında, yakın gelecekte kıtanın büyük bir kısmında kullanılabilirlik artacaktır. Ortalama dönem uzunluğunun Avustralya’nın büyük bölümünde artması beklenmektedir.
Güneş kaynağı güç yoğunluğunun her iki gelecek dönemde de Avustralya’nın doğu bölgeleri için artacağı ve batı bölgelerine yakın yerlerde azalacağı öngörülmektedir. Ayrıca, güneş kaynağı değişkenliğinin gelecekte kıtanın neredeyse tamamında azalması ve böylece gelecekte güneş enerjisi çıkarımının daha yüksek fizibilitesine işaret etmesi beklenmektedir. Sonuçlar, Doğu Avustralya’nın gelecekte güneş kaynağı mevcudiyetinde ve dönem uzunluğunda bir artış yaşayacağını ve gelecekte daha istikrarlı ve güvenilir bir enerji çıktısı sağlayacağını ortaya koymaktadır2.
Bu nedenle, iklim değişikliğinin güneş enerjisi üretimi üzerinde olumlu bir etkisi olabilir. Ancak gelecekte PV’nin kurulum kapasitesi arttıkça, güneş enerjisi dalgalanmalarını yönetmek küresel olarak artan bir sorun olacaktır. İklim değişikliği günümüzde olduğu gibi devam ederse, her türlü yenilenebilir enerjinin işe yaramayacağı bir dünyaya yol açan etkenleri tersine çevrilemeyebilir.
Kaynaklar
1. https://techxplore.com/news/2023-10-warmer-climate-impact-reliability-solar.html
2. Khan, M. A., & Khan, N. A. (2023). Temperature-power analysis of a solar thermal power plant. Solar Energy, 229, 116-130.
https://doi.org/10.1016/j.solener.2021.07.026
3. Sarwar, M., & Khan, A. (2020). Influence of temperature and irradiance on the different solar PV panel technologies. International Journal of Energy Sector Management, 14(5), 1079-1097. https://doi.org/10.1108/IJESM-06-2020-0002
4. https://www.jeroenboeye.com/blog/solar-panel-analysis-pt-2-temperature-and-efficiency/