Fotovoltaik Enerji Santrali

Florida’daki uzay işlemlerinden sorumlu Kennedy Space Center şirketinin yöneticileri, istikbalin enerji kaynağını kullanmaya teşebbüs ettiler. Bu sene NASA, Amerika’nın Enerji temin işlerinden sorumlu Şirketi Florida Power & Light Corporation (FPL) ile enerji temini için bir mukavele imzaladı. NASA, FPL’e iki adet on megavat gücünde Fotovoltaik elektrik santralı yapması için kendi arazisinden 300 000 m² lik bir arsayı tahsis etti. NASA, bu santrallerden elde edilen enerjinin bir megavatlık kısmını kendi kullanacak. Şu anda bu kapasitesi ile Amerika’da kurulu fotovoltaik santrallerin ikinci büyüklük gücüne sahip olacaktır. Kıtanın diğer tarafındaki 11 fotovoltaik parklı şirketi uzay sistemleri ile iş birliğine başladı. Pacific Gas & Electric Company ( PG & E ) Kaliforniya’nın gaz ve elektrik şirketi sadece yeryüzünden değil uzayda kurulu fotovoltaik peyk santrallerden de elektrik elde etmek için SOLAR şirketiyle 2016 senesi için anlaşma yaptı. Teknik olarak çok zor görünse de prensipte çok basittir. Yer yüzünden 36.000 km uzaklığa yerleştirilen bu peykler dünya etrafında sabit hızla dönenecekler ve 24 saatte bir defa da kendi eksenlerinde dönecekler ve bu suretle de her an direk güneş ışınlarını alacaklardır. Bu durumda santraller kesintisiz olarak dünyaya Mikro dalgalarla enerji gönderecektir. En kötü hava şartları dahi, sistemi zayıflatamayacaktır, zira bulutlar Mikro dalgaların dünyaya gelmesine mani olamazlar.

Bu durum insanı ister istemez iyimser yapmaktadır. İnsan ister istemez kendine şu suali soruyor. Neden hiç kimse şimdiye kadar bu konuyla uğraşmadı? Cevap açık ve katidir. Hiçbir ülke şimdiye kadar gerekli parayı ortaya koymadı. Aslında 1970 li yıllarda bu proje ortaya çıktı ve zamanın Amerika cumhur reisi Jimmy Carter bu projeyi 1979 da onayladı ve senatoya sevk etti. Senato tasarruf etmesi gerektiğine karar vererek projeyi ret etti. Bundan sonra Carter de projeyi rafa kaldırdı ve bir daha gündeme getirmedi. O zaman bu sistemin Kömür ve Atom santralleriyle maliyet yönünden rekabet etmesi mümkün değildi ve hiç kimse CO2 Dünyaya yapacağı kötü etkileri hesaba katmadı. Ayrıca atom santrallerinin atıklarının nasıl yok edileceği de hiç düşünülmedi.

 

Bu düşünce ve davranışlar çok geride kaldı. Şimdi, güneş yelkenlerinin bir an önce devreye sokulması gereklidir. Ayrıca fotovoltaik paneller her geçen gün biraz daha ucuzlamaktadır.
Ayrıca Bilgisayar ve robot teknolojisi o kadar gelişti ki bu panellerin uzayda monte edilmesi için astronotlara ihtiyaç duyulmayacaktır.

Ekonomik ve ekolojik şartlar ile teknik olanaklar son senelerde o kadar değişti ki Space Solar Power konusu yeniden ele alındı. Şu anda yapılan modeller derhal uzaya gönderilecek şartları kapsamaktadır. Bunları yapanlardan biri aydan geriye dönüş projesini yapan ve birçok uzayla ilgili innovation a sahip MOON SOCIETY isimli özel bir cemiyettir. Bu cemiyetin başkanı Peter Kokh uzaya yerleştirilecek çok büyük iki mercekle dünyadaki kolektörleri besleyebileceklerini ifade etti. Ayrıca Space Solar Power sistem projesini, Orlando da mayısta yapılan International Space Development Conference’ da açıkladı. Gösterilen kroki ,resim ve animasyonlardan sonra NASA ve NATIONAL SPACE SOCIETY, sistemin çalışacağını kanıtladığını ifade ettiler.

“Güneş ışınları 24 saat uzay santralini besleyecek, santralde bu ışınları elektriğe çevirdikten sonra kısa dalga olarak dünyaya gönderecek.”

Kokh, bu fotovoltaik santral ve nakil antenlerinin güneş ışınlarından elde edilen elektrik enerjisini KISA DALGA vasıtasıyla yeryüzüne gönderileceğini açıkladı. Burada kullanılan fotovoltaik paneller konvensiyonel panellerdir ve bir değişikliğe sahip değildirler. Burada elde edilen elektrik modüllerde kısa dalgalı frekansa çevrilir ve antenler vasıtasıyla dünyaya gönderilir. Modüllerin birkaçı bir arada çalıştırılarak büyük bir şehrin elektrik enerjisi temin edilebilir. Bu fikir yukarda uzayda 24 saat kesintisiz güneş ışınlarının bulunmasından kaynaklanmaktadır. Bu suretle dünyadaki herkes istediği kadar bu temiz ve çevreci enerjiye sahip olacaktır. Bu teorinin pratikte netice verdiği, yapılan prototiple kanıtlanmıştır. Orjinal sistemde kısa dalga önce dünya üzerindeki bir toplama istasyonuna gönderilecektir. Dünyadaki istasyonda bir RECTENNA (Rectijying antenna nın kısaltılmışı) ÇEVİRİCİ ANTEN’E gelecektir. Gelen kısa dalgalar hedeften şaşarlarsa akım otomatik olarak derhal kesilir kısacası çok emniyetli bir sistemdir.36 bin Km’ den gönderilen bu kısa dalga huzmesi silindirik kalamaz aynen bir el feneri huzmesi gibi konik bir demete dönüşür. Bu yüzden 5.8 Gigahertz le gönderilen kısa dalgaları alabilmek için kenarı 5 Km olana bir alana ihtiyaç olur. Bu enerji tarlalarında pek tabi fotovoltaik paneller yoktur, gelen kısa dalga akımlarını doğru akıma veya alternatif akıma çeviren diyotlar vardır. Rectennaların bulunduğu alanlar solar panellerin kullanıldığı alanlardan farklıdırlar.
Zira rectenna’nın altında kalan alan başka gayeler için mesela ZİRAAT için kullanılabilir. Buna misal olarak Puerto Rico daki Arecibo-Radioteleskop gösterilebilir.10 metre yükseklikteki çanağın altında eğreltiotu, begonya ve orkide rahatlıkla yetişebilmektedir. Hatta 5 metre yükseklikteki rectenna nın altında şeftali ağaçları yetiştirebilecektir, zira buradaki alıcı foliye geçirgen olduğundan güneş ışınlarının aşağıya geçmesine müsaade eder. Böyle bir yer olarak San Francisco’nun 100 Km güney batısındaki Los Banos tespit edilmiştir. Enerji işleri bölüm müdürü Carl Boerman emniyet açısından bu bölgenin etrafını kimsenin giremeyeceği şekilde çevirdiklerini ve 2016 senesinde sistemi işletmeye alacaklarını söyledi. Ayrıca uzaydan gelen bu kısa dalgaların, öğle güneşinin yaptığı sıcaklık tesirinden 7 kat daha az tesir edebileceğini belirtti. Eğer kuşlar kısa müddet bu ışınların altından uçarlarsa onlara da bir zarar gelmeyecektir. Bu ışınlar alıcıların civarında sadece cep telefonları için problem yaratacaklardır. Bu işler için de yeni frekanslar ve filtreler düşünülecektir. Şimdilik işi gerçekleştirmek için problem sadece işin finansmanıdır. Birçok çevreci vakıf ve bu işin istikbal vaat ettiğini gören finans kuruluşları konuyla çok yakından ilgilenmektedirler. Sistemin uzaya gönderilmesi için Boeing, ve Lockheet şirketleri veya her ikisi birlikte işe talip olduklarını açıkladılar. Boeing senelerden beri Delta-4 roketleriyle, Lockheet Martin Atlas 5 roketleriyle uzaya NASA ve Özel kuruluşlar için uyduları ve uzay sondalarını başarıyla göndermektedirler. Ama SOLAR, bu iş için başlangıçta 4 roket kullanmak mecburiyetindedir. Sistem iki ayrı ünite olarak veya hepsi beraber uzaya gönderilebilir, ama her iki durumda da uzayda bir montaj olmayacaktır. Kullanılan Solar paneller dünyada da kullanılan SILISYUM bazlı solar kolektörler olacaktır ve ince tabaka teknolojisiyle üretilecektir. Sistemin kullanışlı ve mümkün mertebe uzaya ucuz gönderilmesi için çok hafif olması planlanmaktadır. Kullanılan solar paneller şimdiye kadar Uzayda defalarca kullanılmış ve iyi netice alınmış panel tiplerinden seçilecektir.

Japon hükümeti de bu sistemle çok ilgilenmektedir işin araştırması için senlik 10 milyon$ tahsis etmiştir. JAXA firması 2015 de bir test uydusu planlamıştır. Ayrıca MITSUBİSHİ ve İHİ diğer 14 Japon firması ile BİR KONSORSYUM yapıp bu iş için 15 milyar € toplamışlardır.
Bu tip solar enerji ile sadece AMERİKA VE JAPONYA uğraşmamaktadır. Diğer ülkelerde güçlerinin yettiği kadar Fotovoltraik uzay santralleriyle meşgul oluyorlar. Bilhassa İsviçre bunların başında geliyor. Schaffhausen deki Space Energy şirketi uzaya daha alçak bir yörüngeye 40 uyduyu 3 sene içerisinde gönderecek. Başlangıçta bunlar sadece yörüngelerinde dolaşacaklar. İsviçreliler’de Boeing DELTA 4 roketlerini kullanacaklar.15 ton ağırlığındaki uydular, robotlarla birlikte 300 Km mesafedeki yörüngeye gönderilecek ve 2 sene sonra ünitelerden bir tanesi bitmiş olacak. 2029 senesine kadar 15 ünite daha bitmiş olacak. İlk ünite 12 ile 16 milyar dolar arasına mal olacaktır. Daha sonrakilerse 7 – 8 milyar dolara mal olacaktır. Zürich’ deki ve diğer bir çok finans gurupları bu işe iştirak edeceklerini beyan ettiler. HİNDİSTAN aynı metotla 15 sene içerisinde 120 Cigavat enerji elde etmek için 200 milyar dolar tahsis etti. Hindistan çok büyük bir ülke olduğu için enerjinin naklinde büyük kayıplara uğramaktadır. Halbuki bu sistemde enerji nerede kullanılacaksa alıcı orada olacaktır, dolayısıyla kayıp çok azalacaktır.

Pacific Electric Company, Kalifoniya’ nın güneyindeki 150 000 evin enerjisini temin için 200 megavatlık bir solar santral kurması hususunda AMERİKAN Hükümetinden bir talimat almıştır. 2012 senesine kadar Kullanılan toplam enerjinin %20 lik bölümünü yenilenebilir enerji olması planlanmıştır.

Dr. Müh. O. Muzaffer Tamer

Kaynakça: PHOTOVOLTAİK 11/2009 75212 sayılı Dergisi