Dünya Güneş Enerjisi Potansiyeli ve Kullanımı

Güneş’in, sahip olduğu ve çevresine yaydığı ısı ve ışık enerjisi itibariyle, diğer enerji kaynakları arasında farklı bir yeri bulunmaktadır. Bu nedenle, güneş enerjisi kullanımının dünya genelinde yaygınlaştırılması büyük önem taşımaktadır.

Çalışmanın bu bölümünde; ilk olarak bölgeler temelinde güneş enerjisi potansiyeli incelenmekte; daha sonra, ülkelerin bu potansiyelden hangi seviyede yararlanmakta olduğu araştırılmaktadır.

2.1.3.1 Dünya Güneş Enerjisi Potansiyeli

Yapılan çalışmalar, Güneş’in ömrünün 5 milyar yıldan fazla olduğunu ortaya koymaktadır. Bu gerçek göz önüne alındığında, insanlık var olduğu sürece güneş enerjisi ile ilgili herhangi bir potansiyel sorunu yaşanmayacağı anlaşılmaktadır.

Güneş ışınları ise, Dünya’nın dönme ekseninin eğiminden dolayı, bölgenin enlemine bağlı olarak değişmektedir. Bu nedenle, Dünya üzerindeki her bölge ve her ülke farklı yoğunlukta Güneş ışını almaktadır100. Yoğunluk ölçüsü genel olarak, bir saatte metrekareye düşen enerji değeri (KWh/m2) ile ifade edilmektedir.

Şekil 7: Dünya’nın Farklı Bölgelerinde Yıllık Ortalama Güneş Enerjisi Miktarı

Kaynak: Nowak., a.g.ç., s. 6.

100

Şekil 7, Dünya’nın değişik bölgelerindeki güneş enerjisi potansiyelini yıllık olarak göstermektedir. Buna göre; enerjinin en yoğun olduğu bölge Ekvator (2000- 2500 KWh/m2), en düşük olduğu bölgeler ise kutup bölgeleri (1000-1500 KWh/m2) olmaktadır.

Daha ayrıntılı bir değerlendirme yapıldığında; Ekvator’un 300-350 kuzey ve güney enlemleri kuşağında yer alan Kuzey ve Güney Afrika, aralarında Avustralya ve irili ufaklı birçok ada ülkenin bulunduğu Okyanusya ile Kuzey ve Güney Amerika’nın batı kesimlerinde, güneş enerjisi potansiyelinden yüksek miktarda yararlanma olanağı bulunmaktadır.

Bu bölgeler, genelde düz ve geniş çöllerden oluşmaları nedeniyle, tarıma elverişli olmayan ve su kaynaklarının oldukça kıt olduğu bölgelerdir101. Bu olumsuz özelliklerine karşın, güneş enerjisi miktarının ortalama 2.000 KWh/m2’den yüksek olması, bu bölgelerde güneş enerjisi teknolojilerine yapılan yatırımların maliyetini önemli ölçüde azaltmaktadır102.

2.1.3.2. Dünya Güneş Enerjisi Kullanımı

Đnsanoğlunun, güneş enerjisinden ilk kez ve en ilkel biçimde yararlanması, soğuk havalarda ısınmak amacıyla olmuştur. Daha sonraları, tuz (tuzlu sudan) ve tarım ürünleri elde etmek için de bu enerji kaynağından sıkça yararlanılmıştır.

Milattan önce 212 yılında ise, Archimedes (Arşimed)’in, odaklayıcı aynalar aracılığıyla Güneş ışınlarını toplayıp, oluşan ısı sonucu birkaç yüz adım ilerideki düşman gemilerini yaktığı söylenmektedir. Yaklaşık bin yıl öncesine kadar da, Amerika’nın güneybatısında yaşayan “Anasazi” yerlilerinin, evlerini bugünkü pasif ısıtma sistemi olarak adlandırılan yöntemi kullanarak, kışın daha çok ısınması amacıyla uçurum kenarlarına yaptıkları bilinmektedir.

101

D. Yogi Goswami, Frank Kreith ve Jan F. Kreider, Principles of Solar Engineering, Taylor & Francis Publications, Philadelphia, 2000, (Second Edition), s. 8.

102

Lev S. Belyaev vd., World Energy and Transition to Sustainable Development, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht (The Netherlands), 2002, s. 112.

17. ve 18. yüzyıllarda, güneş enerjisinden, Archimedes’in kullanmış olduğu odaklayıcı aynalarda toplama yöntemi daha da geliştirilerek madenlerin eritilmesinde; 19. yüzyılın sonlarına doğru buharlı ısıtıcılarda yararlanılmıştır. 20. yüzyılın ortalarında, güneşli su ısıtıcıları, insanoğlunun yaşamına girerken; aynı dönemlerde, Güneş ışınlarını doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren güneş pili sistemi geliştirilmiştir103.

21. yüzyıl ise, bu alandaki teknolojik gelişmelerin hızla arttığı bir dönem olmaktadır. Tablo 3, 2000’li yıllarda güneş enerjisi kullanımına yönelik gerçekleşmeleri ve öngörüleri göstermektedir.

Tablo 3: Dünya Toplam Enerji Tüketiminde Güneş Enerjisinin Yeri (2001-2030)

2001 2010 2030

Güneş Isıl 4,1 11 127

Güneş Isıl Elektrik 0,1 0,4 9

Güneş pili-PV 0,2 1 110

Toplam Enerji Tüketimi *

10.038 12.389 17.700

* Değerler, Milyon ton petrol eş değeri (Mtpe) cinsindendir.

Kaynak: European Renewable Energy Council (EREC)., Renewable Energy Scenario to 2040, EREC Publications, Brussels, 2004, s. 15; IEA., 2005 (Outlook); s. 82; IEA., “World Energy Outlook 2007: Fact Sheet - Global Energy Demand”, http://www.iea.org//textbase/papers/2007/fs_global.pdf, (Erişim Tarihi: 14.11.2007); adlı çalışmalardan yararlanılarak hazırlanmıştır.

Tablo 3’e göre; 2001 yılı sonunda, dünyada güneş enerjisi tüketiminin toplam enerji tüketimi içindeki payı oldukça düşük seviyede gerçekleşmiştir (% 0,04). Bu oran, 2010 yılı için % 0,1; 2030 yılı için % 1,4 olarak öngörülmektedir.

Güneş enerjisi teknolojileri içinde en büyük gelişmenin ise, güneş pilleri alanında yaşanması ve 2030 yılına gelindiğinde, güneş pili tüketiminin yaklaşık 550

103

S.A. Abbasi ve Naseema Abbasi, Renewable Energy Sources and Their Environmental

kat artması beklenmektedir. Bu pazarın, son 10 yılda ortalama % 35 oranında büyüdüğü104 göz önüne alındığında, söz konusu öngörülerin gerçekleşme olasılığı artmaktadır.

Güneş enerjisi kullanımı konusunda bir başka değerlendirmeyi, ülkeler temelinde yapmak mümkündür. Tablo 4, güneş enerjisi teknolojilerinde önde gelen ülkeleri ve 2006 yılı sonu itibariyle kurulu kapasitelerini göstermektedir.

Tablo 4: Güneş Enerjisi Kullanımında Başat Ülkeler

Isı Teknolojisi* Elektrik Teknolojisi**

* Sıcak su üretimindeki kapasiteyi ifade etmektedir. ** Güneş pili-PV kapasitesini ifade etmektedir.

Kaynak: IEA., 2007 (Heating); s. 30; IEA., Trends in Photovoltaic Applications, IEA PVPS, August 2006, s. 5, http://www.iea-pvps.org/products/download/rep1 _15.pdf, (Erişim Tarihi: 30.11.2007); Solarbuzz Research Co., “2007 World PV Industry Report Highlights”, http://www.solarbuzz.com/Marketbuzz2007-intro.htm, (Erişim Tarihi: 28.11.2007)105; adlı çalışmalardan yararlanılarak hazırlanmıştır.

Günümüzde, güneş enerjisi ısı teknolojisinden, yoğun olarak sıcak su üretiminde yararlanılmaktadır. Bu alanda başat ülke konumunda olan Çin, dünyada sıcak su üreten sistemlerin (düzlemsel güneş toplayıcıları) kullanımında % 50’lik bir paya sahip bulunmaktadır. Bu ülkeyi, % 5,8’le Türkiye ve % 4,5’le Japonya takip etmektedir. Güneş enerjisiyle sıcak su üretiminin, diğer enerji kaynaklarına göre

104

World Energy Council (WEC), 2007 Survey of Energy Sources, WEC Publications, London, 2007, s. 387.

105

Solarbuzz ve Marketbuzz tarafından hazırlanan güneş enerjisi alanındaki araştırma raporlarından, uluslararası birçok kurum ve kuruluşun (IEA, WEC, vd.) çalışmalarında yararlanılmaktadır.

Ülke Kapasite (GW) Ülke/Bölge Kapasite (MW)

Çin 55,2 Almanya 2.397

Türkiye 6,3 Japonya 1.722

Japonya 4,9 ABD 619

daha düşük maliyetle gerçekleştirilmesi, bu teknolojiyi, özellikle Çin ve Türkiye gibi ülkeler açısından daha kullanılabilir hale getirmektedir106.

Güneş pili teknolojisinde ise Japonya, uzun yıllar sürdürdüğü birinciliğini, 2005 yılında Almanya’ya kaptırmıştır. Güneş pili kullanımında % 46,6 paya sahip olan Almanya’yı, Japonya (% 33,5) ve ABD (% 12) izlemektedir. Almanya, AB ülkeleri içinde de, bu alandaki en önemli çalışmaları yürüten ülke konumundadır. 2000’li yılların başında tam 100.000 çatıya güneş pili yerleştirilmesine yönelik bir çalışma Almanya’da gerçekleştirilmiş; benzer bir uygulamayı Japonya (10.000 ev) da hayata geçirmiştir107.

Özet olarak, güneş enerjisi ısı ve elektrik teknolojileri büyük bir hızla gelişmekte ve tüketicilerin kullanımına sunulmaktadır. Geleceğe yönelik öngörüler umut verici olmakla birlikte, enerji tasarrufu ve yenilenebilir kaynak kullanımı konusunda duyarlı olan kesimleri yeterli ölçüde tatmin etmemektedir. Güneş enerjisine dayalı sistemlerin daha fazla tercih edilmesi bu kesimleri memnun edeceği gibi, olayın maliyet boyutunu da daha olumlu biçimde etkileyecektir.