Güneş Güç Kulesi (Solar Tower) Sistemleri

Güneş Kulesi Nedir ?

Güneş enerjisi çeşitli yöntemlerle elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Güneşten elektrik üretiminde kullanılan iki temel yöntem vardır. Bunlar; güneşten ısı üretimi ile elektrik üretimi diğeri de güneşten doğrudan elektrik üretilen fotovoltaik sistemlerdir. Bunlara “Solar Enerji Nedir? Nasıl Kullanılır? “ adlı yazımda yer vermiştim. Bu yazımda da güneş kulesi sistemlerini herkesin anlayabileceği şekilde anlatmaya çalıştım.

Güneş kulesi sistemleri; Temelde yüksek bir kulenin tepe noktasında bulunan alıcısına, çevresinde konumlandıran ve güneş takip sistem mekanizmalarına sahip olan aynalar ile güneş ışınları odaklanarak iletilir. Bu alıcı bünyesinde içerisinde su yada eriyik tuz bulunan borular bulunur. Bu akışkanların ısıtılmasıyla üretilen buhar ile elektrik üretimi sağlanır. Bu sistemlerdeki ayna yansıtıcılara “Heliostat” (gün dönüştürücü) adı da verilir. Kullanılan akışkana göre de ikiye ayrılır. Bunlar; alıcı akışkan olarak suyun veya eriyik tuzun kullanıldığı kule sistemleridir.

Güneş Kulesi Genel Görünüm
Güneş Kulesi Genel Görünüm

 

1) Akışkanı Su Olan Güneş Kulesi Sistemleri

Bu sistemlerde kuledeki alıcıda akışkan olarak su kullanılır. Bu su heliostat yansıtıcıların odakladığı güneş ışınıyla 540 dereceye kadar ısıtılır ve kızgın buhar fazına dönüşür. Ardından bu buhar depolama tankına gönderilerek buradan da buhar türbiniyle elektrik üretimi sağlanır. Yalıtımlı depolama tankının kullanılmasının sebebi ise elektrik üretiminin güneşin önüne bulut girdiği zaman elektrik üretimine devam edilmesidir. Güneşin önüne bulut geçtiği andan itibaren 1 saat daha elektrik üretilebilir.

Akışkanı Su Olan Güneş Kulesi Sistem Şeması
Akışkanı Su Olan Güneş Kulesi Sistem Şeması

2) Akışkanı Tuz Olan Güneş Kulesi Sistemleri

Bu sistemlerde ise alıcı akışkan eriyik tuzdur. Bu tuz %60 sodyum nitrat ve %40’da potasyum nitrat karışımından oluşur. Bu tuz karışımı 220 derecede erimeye başlar ve kuledeki alıcı borularda sıcaklığı 565 dereceye çıkarılarak buradan sıcak depolama tankında gönderilir. Buradan da bu eriyik tuz ısı değiştiricisine gönderilerek kızgın buhar üretilir. Bu kızgın buhar ile de buhar türbinleriyle elektrik üretimi sağlanır. Burada soğuyan su da tekrardan ısı değiştiricisine gönderilir. Isı değiştiricide soğuyan eriyik tuzda soğuk depolama tankına oradan da kuleye gönderilir.

Güneş Kulesi Aynalı Sistem
Güneş Kulesi Aynalı Sistem

Bu sistemde akışkan olarak eriyik tuz kullanılması ısının depolanma prensibinden faydalanılmak istenmesinden kaynaklanmaktadır. Bu sayede eriyik tuz yalıtımlı depolama tankında suya nazaran daha uzun süre sıcak kalabilir. Bu sıcak tuz geceleri 4 saat daha kızgın buhar üretiminde kullanılabilir. Bu da geceleri 4 saat daha elektrik üretilebileceği anlamına gelir. Bu sistemler ek sistem elemanları gerektirdiği için akışkan olarak su kullanılan sistemlerden biraz daha pahalıdır. Akışkan olarak endüstriyel yağ kullanılan sistemlerde mevcuttur. Bu sistemlerde de yağın sıcaklığı kulede 400 dereceye kadar çıkarılabilir.

Kullanılan yansıtıcıların güneş takip kontrolü merkezi bilgisayar sistemlerinden ayarlanır. Her düz ayna (heliostat) ayrı olarak hareket eder. Bunun nedeni ise yansıtıcıların hepsi aynı konumda yer almadığı için kulede maksimum odağı yakalamak için farklı açılarda kuleye odaklanmalıdır.

Güneş Kulesi Yansıtıcı (Heliostat) Bakış Yönleri
Güneş Kulesi Yansıtıcı (Heliostat) Bakış Yönleri

Güneş kulesi sistemlerinin ilk kurulum maliyetleri klasik fosil yakıtlı termik santrallerden daha yüksektir. Ancak çevreye zararlı atık salınımı yoktur. Solar kule sistemlerinin maliyeti teknolojinin gelişmesi ve kule sayısı arttırılarak azaltılması öngörülmektedir. Bu sistemlerde 100MW için yaklaşık olarak 3 km2‘lik bir alan gereklidir. Yatırım maliyeti ise ortalama olarak 5 $/W’dır.

Etiketler

Emre LEBLEBİCİOĞLU

Emre, 1993 yılın ekim ayında Adana'nın Seyhan ilçesinde doğdu. İlk,orta ve lise öğrenimini burada tamamladı. 2011 yılında Karabük Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği bölümünü kazandı. 2012 yılında ise yine aynı üniversite de Mekatronik Mühendisliğinde çift anadala başladı. 2014 yılının ilk döneminde erasmus programı kapsamında Bükreş Politeknik Üniversitesi'nde eğitim aldı. 2015 yılında haziran ayında Enerji Sistemleri Mühendisliğinden, ağustos ayı sonunda ise Mekatronik Mühendisliğinden mezun olmuştur. Mezuniyetten sonra ise 1.5 yıl solar enerji sektöründe faaliyet göstermiştir. Askerlik vazifesini de yedek subay olarak tamamlamıştır.

İlişkili Makaleler

Kimler Neler Demiş?

avatar
  Subscribe  
Bildir

Burayı da inceleyebilirsiniz

Close
error: Content is protected !!
Close