Konsantre güneş enerjisi sistemleri Almanya’da hala çok az biliniyor. Güneş enerjisinden ısı elde etmek için çok verimli bir yaklaşımdır. Bunun için farklı geometrilerde özel ileri teknoloji aynalar kullanılmaktadır. Güneş ışınlarını sınırlı bir alana, örneğin bir daireye veya bir çizgiye odaklarlar. Bu, bir ısı eşanjöründen akan bir ısı transfer ortamını ısıtır. Halihazırda Dünya’nın güneş kuşağında bulunan konsantre güneş termik santralleri bu ısıyı elektrik üretmek için kullanır. Alternatif olarak, konsantre güneş ışığından elde edilen enerji de endüstriyel işlemler için kullanılabilir. Diğer bir avantajı da ısının elektrikten çok daha iyi depolanabilmesidir.
Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’ndeki (DLR) Güneş Araştırmaları Enstitüsü Direktörü Prof. Robert Pitz-Paal, bir röportajda yoğunlaştırılmış güneş enerjisi teknolojisinin Almanya ve Orta Avrupa’da kullanım için neden ilginç bir seçenek olduğunu açıklıyor.
Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi teknolojilerinin kullanımı neden Almanya’da da mantıklı?
Robert Pitz-Paal: Uzun bir süre, Orta Avrupa’da yoğunlaştırıcı güneş kollektörlerinin kullanılmasının anlamsız olduğu varsayılmıştır. Çünkü aslında mümkün olduğunca doğrudan güneş ışığına ve az bulut örtüsüne ihtiyacınız var. Ancak yeni araştırmalar ve farklı koleksiyonerlerin karşılaştırmaları bunun doğru olmadığını göstermiştir. 80 ila 400 santigrat derece arasındaki endüstriyel proses ısısı için uygun maliyetli, verimli ve CO olabilir.2-ücretsiz çözüm – Orta Avrupa’da da. Bu sıcaklık aralığı, gerekli endüstriyel ısının yaklaşık yarısını kapsar. Almanya’da bile, bu tür bir ısı üretimi kilovat saat başına on sentin oldukça altında bir fiyata mümkün olacaktır.
Bunun için hangi koşulların sağlanması gerekir? Ve hangi uygulamalar bundan yararlanabilir?
Pitz-Paal: Ön koşul, en az 10.000 metrekarelik buna uygun büyük bir kollektör alanıdır. Bu tür ilk sistemler halihazırda mevcuttur: örneğin Belçika’da endüstriyel proses ısısı üretmek için veya Danimarka’da yerel bir ısıtma ağı sağlamak için. Proses ısısı alanındaki yüksek gaz fiyatları ve devlet destek programları şu anda bu teknolojinin Almanya’da ekonomik olarak uygulanabilir olmasına yardımcı oluyor. Bu bize, güney Avrupa ülkelerinde geçmişte olduğu kadar iyi bir başlangıç noktası sağlıyor. Orada zaten bu tür tesisler var. Almanya’daki konsantre güneş sistemlerinden fayda sağlayabilecek sektörler arasında kimya ve gıda endüstrilerinin yanı sıra yerel ısıtma ağları alanı da yer alıyor.
Bu, özellikle endüstrinin enerji endişeleri için neredeyse her derde deva gibi geliyor?
Pitz-Paal: Tek bir teknoloji ile tüm endüstriyel ısı sektörünü karbonsuzlaştırabileceğimiz fikrinden uzaklaşmalıyız. Bunun yerine, farklı yaklaşımların akıllı bir kombinasyonuna ihtiyacımız var. Konsantre güneş sistemleri bunun bir parçası olabilir – yenilenebilir kaynaklardan elektrik kullanan özellikle yüksek sıcaklıklar için “yeşil” hidrojen veya özel ısı pompaları da olabilir. Araştırma ve endüstri, ilgili uygulama için hangi karışımın en iyi sonucu verdiğini bulmak için birlikte çalışmalıdır.
Almanya’da proses ısısı üretiminde harekete geçmek için güneş termal enerjisinin yoğunlaştırılması için ne gerekiyor?
Pitz-Paal: Gaz fiyatı tavanı gibi fosil enerjilere yönelik sübvansiyonlar, şu anda sektörde yenilenebilir teknolojilere geçiş konusunda belirli bir tereddüte yol açıyor. Ancak uzun vadede bu adımın atılması gerektiği herkes için açıktır. Bununla birlikte, yoğunlaştırılmış güneş sistemlerinin Almanya’da teknolojik ve ekonomik açıdan mantıklı bir yaklaşım olabileceği hala büyük ölçüde bilinmiyor. Şu anda ihtiyacımız olan bir avuç demonstrasyon projesi ve pilot tesis. Bu şekilde, bu teknolojinin çalıştığını gösterebilir ve sunduğu olasılıkları gösterebiliriz.
Politikacılar zaten bunu yapmamız için bize iyi araçlar verdiler ve bu adımı finansman önlemleriyle destekliyorlar. DLR, üreticilere teknik bilgi birikimi, fikirler ve bağlantılar sağlar. Artık birlikte Almanya’da yapılan bilgi, teknoloji ve yüksek kaliteli işler yaratma seçeneğine sahibiz. Tabii ki, orada da küresel rekabet içindeyiz – örneğin, şu anda elektrik üretimi için büyük ölçekli yoğunlaştırılmış güneş enerjisi santralleri için en büyük pazar olan Çin ile – ve bu nedenle gaza basmak zorundayız.
DLR, konsantre güneş enerjisi teknolojilerinin sanayileşmesine nasıl bir katkı sağlıyor?
Pitz-Paal: Elektrik, ısı, yakıt gibi tüm uygulama alanlarında teknolojiyi daha verimli, daha güvenilir ve daha ucuz hale getirmek ve uluslararası rekabette hayatta kalmak için Almanya’da endüstriyel ortaklarla birlikte yenilikler geliştirmek için muhtemelen en iyi fırsatları sunuyoruz. Bu, örneğin gelişmiş depolama ve ısı eşanjörleri olabilir. Ayrıca, örneğin toplayıcı dizilerini hassas bir şekilde kontrol etmek için dijitalleştirme ve yapay zekanın avantajlarını kullanmak için çalışıyoruz. DLR, şirketlerle yoğunlaştırılmış güneş sistemlerini laboratuvardan uygulamaya getirmek için benzersiz büyük ölçekli araştırma tesislerine sahiptir. Bunlar arasında Jülich’teki güneş kuleleri veya Synlight güneş simülatörü veya İspanyol araştırma enstitüsü CIEMAT tarafından işletilen Almeria’daki Plataforma Solar ile ortaklıklarımız yer alıyor. Burada, 40 yılı aşkın bir süre önce, konsantre güneş enerjisi teknolojisinin temel olarak işe yaradığını birlikte gösterdik. O zamandan beri uygun bilgi birikimi ve deneyime sahip öncüler olduk. DLR’den gelen yeniliklerin, elektrik üretimine yönelik tüm ticari güneş enerjisi termik santrallerinin yüzde 90’ından fazlasına – genellikle de kendi yan kuruluşlarımız aracılığıyla – akmasından gurur duyuyoruz. Bu ortaklıklar sayesinde teknolojiyi hedefli bir şekilde geliştirmeye devam ediyoruz. Çünkü endüstriyel uygulamalardan elde edilen geri bildirimler bize araştırmanın hangi sorulara odaklanması gerektiğini gösteriyor.
Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’ndeki (DLR) Güneş Araştırmaları Enstitüsü Direktörü Prof. Robert Pitz-Paal, bir röportajda yoğunlaştırılmış güneş enerjisi teknolojisinin Almanya ve Orta Avrupa’da kullanım için neden ilginç bir seçenek olduğunu açıklıyor.
Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi teknolojilerinin kullanımı neden Almanya’da da mantıklı?
Robert Pitz-Paal: Uzun bir süre, Orta Avrupa’da yoğunlaştırıcı güneş kollektörlerinin kullanılmasının anlamsız olduğu varsayılmıştır. Çünkü aslında mümkün olduğunca doğrudan güneş ışığına ve az bulut örtüsüne ihtiyacınız var. Ancak yeni araştırmalar ve farklı koleksiyonerlerin karşılaştırmaları bunun doğru olmadığını göstermiştir. 80 ila 400 santigrat derece arasındaki endüstriyel proses ısısı için uygun maliyetli, verimli ve CO olabilir.2-ücretsiz çözüm – Orta Avrupa’da da. Bu sıcaklık aralığı, gerekli endüstriyel ısının yaklaşık yarısını kapsar. Almanya’da bile, bu tür bir ısı üretimi kilovat saat başına on sentin oldukça altında bir fiyata mümkün olacaktır.
Bunun için hangi koşulların sağlanması gerekir? Ve hangi uygulamalar bundan yararlanabilir?
Pitz-Paal: Ön koşul, en az 10.000 metrekarelik buna uygun büyük bir kollektör alanıdır. Bu tür ilk sistemler halihazırda mevcuttur: örneğin Belçika’da endüstriyel proses ısısı üretmek için veya Danimarka’da yerel bir ısıtma ağı sağlamak için. Proses ısısı alanındaki yüksek gaz fiyatları ve devlet destek programları şu anda bu teknolojinin Almanya’da ekonomik olarak uygulanabilir olmasına yardımcı oluyor. Bu bize, güney Avrupa ülkelerinde geçmişte olduğu kadar iyi bir başlangıç noktası sağlıyor. Orada zaten bu tür tesisler var. Almanya’daki konsantre güneş sistemlerinden fayda sağlayabilecek sektörler arasında kimya ve gıda endüstrilerinin yanı sıra yerel ısıtma ağları alanı da yer alıyor.
Bu, özellikle endüstrinin enerji endişeleri için neredeyse her derde deva gibi geliyor?
Pitz-Paal: Tek bir teknoloji ile tüm endüstriyel ısı sektörünü karbonsuzlaştırabileceğimiz fikrinden uzaklaşmalıyız. Bunun yerine, farklı yaklaşımların akıllı bir kombinasyonuna ihtiyacımız var. Konsantre güneş sistemleri bunun bir parçası olabilir – yenilenebilir kaynaklardan elektrik kullanan özellikle yüksek sıcaklıklar için “yeşil” hidrojen veya özel ısı pompaları da olabilir. Araştırma ve endüstri, ilgili uygulama için hangi karışımın en iyi sonucu verdiğini bulmak için birlikte çalışmalıdır.
Almanya’da proses ısısı üretiminde harekete geçmek için güneş termal enerjisinin yoğunlaştırılması için ne gerekiyor?
Pitz-Paal: Gaz fiyatı tavanı gibi fosil enerjilere yönelik sübvansiyonlar, şu anda sektörde yenilenebilir teknolojilere geçiş konusunda belirli bir tereddüte yol açıyor. Ancak uzun vadede bu adımın atılması gerektiği herkes için açıktır. Bununla birlikte, yoğunlaştırılmış güneş sistemlerinin Almanya’da teknolojik ve ekonomik açıdan mantıklı bir yaklaşım olabileceği hala büyük ölçüde bilinmiyor. Şu anda ihtiyacımız olan bir avuç demonstrasyon projesi ve pilot tesis. Bu şekilde, bu teknolojinin çalıştığını gösterebilir ve sunduğu olasılıkları gösterebiliriz.
Politikacılar zaten bunu yapmamız için bize iyi araçlar verdiler ve bu adımı finansman önlemleriyle destekliyorlar. DLR, üreticilere teknik bilgi birikimi, fikirler ve bağlantılar sağlar. Artık birlikte Almanya’da yapılan bilgi, teknoloji ve yüksek kaliteli işler yaratma seçeneğine sahibiz. Tabii ki, orada da küresel rekabet içindeyiz – örneğin, şu anda elektrik üretimi için büyük ölçekli yoğunlaştırılmış güneş enerjisi santralleri için en büyük pazar olan Çin ile – ve bu nedenle gaza basmak zorundayız.
DLR, konsantre güneş enerjisi teknolojilerinin sanayileşmesine nasıl bir katkı sağlıyor?
Pitz-Paal: Elektrik, ısı, yakıt gibi tüm uygulama alanlarında teknolojiyi daha verimli, daha güvenilir ve daha ucuz hale getirmek ve uluslararası rekabette hayatta kalmak için Almanya’da endüstriyel ortaklarla birlikte yenilikler geliştirmek için muhtemelen en iyi fırsatları sunuyoruz. Bu, örneğin gelişmiş depolama ve ısı eşanjörleri olabilir. Ayrıca, örneğin toplayıcı dizilerini hassas bir şekilde kontrol etmek için dijitalleştirme ve yapay zekanın avantajlarını kullanmak için çalışıyoruz. DLR, şirketlerle yoğunlaştırılmış güneş sistemlerini laboratuvardan uygulamaya getirmek için benzersiz büyük ölçekli araştırma tesislerine sahiptir. Bunlar arasında Jülich’teki güneş kuleleri veya Synlight güneş simülatörü veya İspanyol araştırma enstitüsü CIEMAT tarafından işletilen Almeria’daki Plataforma Solar ile ortaklıklarımız yer alıyor. Burada, 40 yılı aşkın bir süre önce, konsantre güneş enerjisi teknolojisinin temel olarak işe yaradığını birlikte gösterdik. O zamandan beri uygun bilgi birikimi ve deneyime sahip öncüler olduk. DLR’den gelen yeniliklerin, elektrik üretimine yönelik tüm ticari güneş enerjisi termik santrallerinin yüzde 90’ından fazlasına – genellikle de kendi yan kuruluşlarımız aracılığıyla – akmasından gurur duyuyoruz. Bu ortaklıklar sayesinde teknolojiyi hedefli bir şekilde geliştirmeye devam ediyoruz. Çünkü endüstriyel uygulamalardan elde edilen geri bildirimler bize araştırmanın hangi sorulara odaklanması gerektiğini gösteriyor.