Yüzen Güneş Panelleri Karbon Azaltma İçin Uygun Bir Yol mu?

Karbon azaltma – adından da anlaşılacağı gibi – atmosferdeki karbondioksit salınımının kaldırılması veya azaltılmasına yöneliktir. Genel anlamda hedef, düşük karbonlu enerji kaynaklarına geçiş yapmaktır.

Şimdiye kadar, atmosferdeki karbondioksiti neden azaltmamız veya ortadan kaldırmamız gerektiğini hepimiz biliyoruz. Neredeyse on yıl önce, dünya Paris Anlaşmasına ulaşmıştı; bu anlaşma, küresel ısınmayı sanayi öncesi seviyelerin 2 derece üzerinde tutmaktan çok daha düşük bir seviyede sınırlamayı ve 2050 yılına kadar net karbon nötrlüğünü hedefleyerek 1,5 dereceye indirmeyi amaçlayan samimi girişimleri içermektedir.

Karbon azaltma, dünyanın geleceği için o kadar gerekli ve acil bir görev ki, hükümetler, şirketler ve geniş topluluklar bunu hızlandırmanın yollarını bulmaya çalışıyor. Ancak, bu, yeşil elektrik ve yeşil moleküllere dayanan alternatif enerji kaynaklarıyla desteklenen kökten farklı enerji sistemleri gerektiriyor. Yeni bir araştırma, yüzen güneş panellerinin karbon azaltma yolunda kullanılabileceği ihtimalini ortaya koydu. Peki bu paneller uygulanabilir mi? Bir göz atalım.

Düşük Karbonlu Yüzen Güneş Dizileri Kurulumunun Küresel Potansiyeli

Bangor ve Lancaster Üniversiteleri ile Birleşik Krallık Ekoloji ve Hidroloji Merkezi’nden bir araştırmacı ekibi, yüzen güneş dizileri kurarak üretilebilecek ve sağlanabilecek enerji miktarını calculate the amount of power that could be generated hesaplamak için bir çaba gösterdi. Özellikle, araştırmacılar dünya genelinde yaklaşık 68.000 göl ve rezervuarda yüzen fotovoltaik sistemlerin günlük elektrik çıktısını hesapladılar.

Güneş teknolojisi kurulumu için en uygun olarak kabul edilebilmesi için bir nokta, nüfus merkezine 10 km’den daha uzak olmamalı ve koruma alanı içinde bulunmamalıdır. Ayrıca göller ve rezervuarlar yılda altı aydan fazla kuru ya da donmuş kalmamalıdır. Bu göl ve rezervuarların sadece %10’luk yüzey alanı hesaplamaya dahil edildi.

Tüm bu koşullar ve yükseklik, enlem ve mevsim faktörlerine bağlı olarak, bu göller üzerindeki FPV’den elde edilebilecek potansiyel yıllık elektrik üretimi 1302 teravat saat (TWh) olarak belirlendi; bu, Birleşik Krallık’ın yıllık toplam elektrik talebinin yaklaşık dört katıdır.

Sonuçlar, araştırmacıların bu yöntemin küresel olanaklarını daha derinlemesine incelemelerini sağladı. Ülke bazında, beş ülke FPV’den tüm elektrik ihtiyaçlarını karşılayabilir. Bu beş ülke Papua Yeni Gine, Etiyopya ve Ruanda’yı içeriyordu. Öte yandan, Bolivya ve Tonga gibi ülkeler taleplerinin sırasıyla %87 ve %92’sini bu yöntemle karşılayabilir.

Afrika, Karayipler, Güney Amerika ve Orta Asya’dan birçok diğer ülke, FPV’leri devreye alarak yıllık elektrik talebinin %40 ile %70 arasında bir kısmını karşılayabilir. Finlandiya ve Danimarka gibi gelişmiş ülkeler bile sırasıyla %17 ve %7’lik bir payı bu kaynaklardan elde edebilir.

FPV’ler, dekarbonize elektrik üreterek su kıtlığını da azaltabilir. Nasıl? Bir sonraki bölümde çözümü kısaca inceleyeceğiz.

Daha fazla şeyin sadece temiz enerji olmadığını öğrenmek için buraya tıklayın.

FPV’lerin Su Kıtlığını Nasıl Azaltabileceği

Açıkçası, FPV’ler buharlaşma yoluyla su kaybını azaltarak su kıtlığını hafifletebilir. Çok sayıda bilimsel çalışma, FPV sistemlerinin küresel rezervuar ve göllerden buharlaşan su kaybını azaltarak su kıtlığını hafifletmek için en verimli stratejilerden biri olabileceğini doğruluyor. FPV’lerin buharlaşan su kaybını azaltma yöntemi iki yönlüdür.

İlk olarak, FPV’ler göl yüzeyine gölge sağlar ve suyun yüzey sıcaklığını düşürür. Bu gölgelendirme, hava-su arayüzündeki buhar basınç gradientini bastırarak, gizli ısı akışı ve buharlaşmanın temel sürücülerinden birini azaltır.

Gölgelendirme etkilerinin yanı sıra, FPV’ler rüzgar engelleri görevi de görür. Rüzgar hızı buharlaşma oranlarıyla doğrudan ilişkilidir ve yavaşlatılmış rüzgar bir azaltıcı faktör olarak çalışır. FPV’nin faydalarından bahsederken, Bangor Üniversitesi’nden makalenin baş yazarı Dr. Lastyn Woolway, had the following to say:

“Even with the criteria we set to create a realistic scenario for deployment of FPV, there are benefits across the board, mainly in lower-income countries with high levels of sunshine, but also in Northern European countries as well. The criteria we chose were based on obvious exclusions, such as lakes in protected areas, but also on what might reduce the cost and risks of deployment.”

Bu, ek faydalarla birlikte karbon azaltma yönünde uygulanabilir bir yoldur. Bununla birlikte, fosil yakıtların ve karbon üretiminin sıkça ilişkili olduğu büyük endüstri alanlarını etkili bir şekilde dekarbonize edebilecek birçok başka strateji de vardır. İlerleyen bölümlerde bu sektörlerden bazılarını tartışacak ve olası dekarbonizasyon yollarını inceleyeceğiz.

Kimyasallar

Öngörücü analiz, gelişmiş görselleştirme ve yapay zeka destekli enerji yönetim araçları, kimya endüstrisinin kaynak ve enerji verimliliğini artırmasına yardımcı olabilir. Endüstri, bitki veya hayvan yağları, şeker, lignin, hemiselüloz, nişasta, mısır veya şeker gibi sürdürülebilir atık veya biyobazlı ham maddeleri giderek daha fazla kullanabilir. Bu sektörün dekarbonizasyon hedeflerine olumlu katkı sağlayabilecek bir diğer potansiyel yol, polimer, kauçuk, batarya, ambalaj malzemeleri, çözücü, ısı transfer sıvıları ve yağlayıcı gibi yeni (virjin) malzemelerin üretimini önlemek olabilir.

Petrol ve Gaz

Petrol ve gaz şirketleri, başarılı bir şekilde dekarbonize olmak için köklü adımlar atmalıdır. Bazı şirketler zaten yenilenebilir enerji yeteneklerini inşa etmişken, diğerleri düşük ya da sıfır emisyonlu teklifler portföylerini genişletmek amacıyla güneş paneli kurucuları veya elektrikli araç (EV) şarj istasyonları gibi yan sektörlerdeki şirketleri satın alıyor.

Ek olarak, karbondioksiti ham maddeye dönüştürme seçeneği de vardır. Karbondioksiti bir hammadde olarak kullanmak, milyarlarca dolarlık pazarlar yaratabilir. Örneğin, C2CNT gibi şirketler eriyik elektroliz kullanarak karbondioksiti doğrudan karbon nanotüplere dönüştürüyor; bu nanotüpler çelikten daha güçlü ve yüksek iletkenliğe sahiptir.

Enerji Hizmetleri ve Yenilenebilir Enerji

Bu sektör uzun süredir proaktif bir şekilde dekarbonizasyonla mücadele ediyor. Ancak hâlâ iyileştirme alanları mevcut. Sektör oyuncularının daha elverişli, akıcı ve etkili bir düzenleyici ortam savunması gerekiyor.

Operasyonlarını sorunsuz, iyi koordine edilmiş ve optimize hâle getirmek için şirketler, yalın bir organizasyon yapısını güçlendiren dijital araçlara zamanında geçiş yapmalıdır. Ayrıca yeni büyüme stratejileri keşfetmeye daha fazla ihtiyaç vardır.

Madencilik ve Metal

Madencilik sektöründe şirketler, emisyonlarını dengelemek için yenilenebilir enerji çabalarına yatırım yapıyor. Örneğin, BHP, Avustralya’nın Queensland eyaletinde yeni güneş ve rüzgar çiftlikleri geliştirmek için bir anlaşma imzaladı; bu sayede bölgedeki kömür operasyonlarını güneş enerjisiyle çalıştırarak ülkenin dolaylı emisyonlarını beş yıl içinde %20 azaltmayı hedefliyor. Madencilik şirketleri, operasyonel emisyonlarını kontrol altında tutma konusunda iyi bir konumda. Ancak, değer zinciri emisyonları konusunda daha fazla endişe duymaları ve proaktif olmaları gerekiyor.

Sektör segmentleri ve hükümetler, özellikle karbon ayak izlerini bırakma konusunda çevresel etkilerini sürekli değerlendirirken, bireysel şirketler yenilikçi çözümler geliştiriyor. Önümüzdeki birkaç bölümde bu şirketlerden birkaçına bakacağız.

#1. Ciel & Terre International

2006 yılında fotovoltaik sistem entegrasyonu konusunda uzmanlaşmış olarak kurulan Ciel & Terre International, 2011’den beri büyük ölçekli yüzen PV santralleri geliştirmektedir. Şirket, Ondani Ike (Japonya), Changbin 3 ve 4 (Tayvan), Tata Steel (TATASTEEL.BO ) Jamshedpur (Hindistan), Montpezat (Fransa), Canoe Brook (ABD) ve daha birçok yerde yüzen PV’ler kurmuştur.

Şirket, on yılı aşkın test ve saha deneyimi ile 30 yılı aşkın yüzen güneş enerjisi üretim geçmişine sahiptir. Çalışmaları dünya çapında 280 yüzen güneş projesini kapsamaktadır.

Şirketin tüm kapsamını burada detaylandırmayacağız, ancak amiral gemisi ürünü Hydrelio Air Optim’e odaklanacağız. Esnek bir yüzen güneş sistemi olan bu ürün, şirketin orijinal sistemi Hydrelio Classic’in evrimidir; bu sistem, 2010 yılında küresel olarak ortaya çıkan ilk patentli ve sanayileşmiş yüzen güneş çözümüdür. Çözüm, 210 km/saat (130 mil/saat) kadar güçlü rüzgarlara dayanabilir ve 1625 pascal dinamik basınca eşdeğerdir. UV stabilize teknolojisi 30 yıla kadar dayanıklılık sunar. Dalga boyuna bağlı olarak 1 metreye kadar kıyı ve yakın kıyı koşullarına verimli bir şekilde uyum sağlar. Ürün, korozyon direnci ve içme suyu uyumluluğu sağlamak için en kaliteli malzemelerle üretilmiştir.

Ciel & Terre ayrıca Floating Solar UK adında bir yan kuruluşa sahiptir. Bu yan kuruluş, Birleşik Krallık’ta Hydrelio sistemini temin etmeyi amaçlamaktadır. Şirketin kendi verilerine göre, Ciel & Terre şu ana kadar yaklaşık 740.000 ton karbondioksit emisyonunun önlenmesine yardımcı olmuştur.

#2. Kyocera Global

Dekarbonize bir toplum inşa etme konusunda olağanüstü çalışmalar yapan bir diğer şirket Kyocera Global. Yenilikçi ve çığır açan çözümlerinden biri, Kyocera çalışanlarının konut çatılarına kurduğu FIT güneş panelleridir. Bu panellerden üretilen fazla enerji, Kyocera’nın sahip olduğu FIT olmayan ve JEPX+ güneş santrallerinden üretilen enerjiyle birlikte Digital Grid P2P platformuna aktarılır ve bu platform da Kyocera Yokohama Nakayama tesisini fosil olmayan elektrikle besler.

Kyocera, yüzen güneş paneli çözümleri konusunda test edilmiş bir oyuncudur. 2018’de, Japonya’nın en büyük 13.7MW Yüzen Güneş Enerjisi Santralini başlattı. Chiba Prefecture Su İşleri Müdürlüğü tarafından endüstriyel kullanım için yönetilen bir rezervuarın yüzeyinde inşa edilen bu tesis, 180.000 m2 (44 dönüm) bir alana sahiptir.

50.904 Kyocera güneş modülü, yılda tahmini 16.170 megavat saat (MWh) üretim sağlayarak yaklaşık 5.000 tipik haneyi besleyebilecek kapasiteye sahiptir. Üretilen enerji TEPCO Energy Partner, Incorporated’a satıldı. Proje, Chiba Prefecture Kamu İşletmeleri Ajansı tarafından başlatıldı ve çevresel yükünü azaltmak için şirketlerden destek istendi.

Bu enerji santrali faaliyete geçtiğinde, Kyocera Solar TCL tesisi Japonya genelinde 60’tan fazla güneş enerjisi santrali inşa etmiş ve Japonya’nın tatlı su barajları ve rezervuarlarını kullanarak yedi yüzen güneş enerjisi santrali geliştirmişti.

En son mevcut verilere göre, Kyocera Global’in satış geliri 31 Aralık 2023’te sona eren dokuz aylık dönemde 1.492.672 milyon yen olmuştur.

Yüzen Güneş Panelleri ve Karbon Azaltmanın Geleceği

Dünya Bankası tarafından Hindistan’da yüzen güneş enerjisi santralleri inşa etmenin uygulanabilirliği üzerine bir rapor yayımlanmıştır; bu rapor, büyük ölçekli uygulamaların önünde bazı engeller olduğunu belirtmektedir. Bu engeller küresel ölçekte de geçerlidir. Yüzen panellerden güneş enerjisi üretmek, yerleştirilen panellerden daha maliyetli olabilir. Yüzen bir güneş sitesi için uygunluk kriterleri konusunda netlik eksikliği vardır. Bu tesislerin inşasını sağlayan ekipmanların üretim kapasitesi birçok durumda sınırlıdır.

Dünya Bankası ayrıca sağlayıcıların benimsemeyi hızlandırıp maksimize edebilecekleri yolları da vurgulamıştır. Ülkenin genel güneş enerjisi hedeflerini belirlemek için yüzen güneş kapasitesi için net hedefler belirlenmesini savunmuştur.

Başlangıçta tartıştığımız deney gibi, piyasaya olumlu bir sinyal vermek ve proje geliştirme sürecini düzenlemek için yüzen güneş projeleri için potansiyel sitelerin bir veri tabanı oluşturulması önerilmiştir.

Yakın gelecekte, FPV odaklı güneş enerjisi üretiminin büyümesi, kaliteyi güvence altına almak için standartlaştırılmış prosedürler ve sertifikasyonlar çerçevesinde yüzen güneş ekipmanlarının üretimini teşvik ve desteklemeyi gerektirecektir. Henüz gelişmekte olan bir alan olduğu için, bu tür projeler için güvenilir fizibilite araştırmaları yapabilecek kurumlara yatırım yapılması gerekecektir.

Yatırım yapılabilecek en iyi on güneş hisse senedinin listesi için buraya tıklayın.