Yoğunlaştırılmış Güneş Sistemi: Heliostat

Güneş dünyamızın temel enerji kaynağıdır. Güneş sayesinde birçok medeniyet kurulmuştur. Hatta bazı medeniyetlerde güneşe tanrı gözü ile bakılmıştır. Enerjimizin kaynağı olan güneç günümüzde yenilenebilir enerji kavramının gittikçe yayılması ile birlikte farklı bir rol kazanmıştır. Güneş panellerinin sayısı günümüzde rüzgar türbinleri gibi artmaktadır. Özellikle güneş alma miktarının fazla olduğu ülkelerde tercih edilen güneş panellerinin yanı sıra heliostat denilen yoğunlaştırılmış güneş sistemleri de elektrik üretimi için kullanılmaktadır. Peki yoğunlaştırılmış güneş sistemi olarak da adlandırılan heliostat sistem nedir, çeşitleri ve pratikte kullanımda olan örnekleri nelerdir?


Heliostat kelimesi, Yunan mitolojisindeki helios (aynı zamanda güneş tanrısının ismi) kelimesi ile yunanca stat kelimelerinin birleşiminden elde edilmiştir. Helios kelimesi güneş anlamına gelmekle birlikte, stat kelimesi ise sabit, hareketsiz anlamındadır. Birleştirildiğinde sabit güneş anlamına gelen heliostat sistemlerde güneşin yansıtılarak tek noktaya toplanması ve bu noktadan biriken termal enerji ile elektrik enerjisinin elde edilmektedir.

Heliostat sistemlere şebeke açısından önemli uygulamalarına bakıldığında iki temel çeşidi bulunduğu söylenebilir. Bunlardan ilki kule tipi yoğunlaştırılmış güneş sistemleridir. Bu sistemler kule ve yansıtıcı olmak üzere iki temel parçadan oluşmaktadır. Yansıtıcı sistemlerde düz aynalar kullanılmaktadır. Aynalara bağlı bulunan güneş takip sistemi aracılığı ile güneşin konumu anlık olarak belirlenmektedir. Güneşin konumuna göre hareket eden ve geniş bir alana yerleştirilmiş olan bu aynalar aracılığı ile güneş yansıtılarak kule üstünde toplanmaktadır. Son olarak kuledeki sıcaklık arttırılmakta ve bir buhar türbini aracılığı ile kulede toplanan termal enerji elektrik enerjisine çevrilmektedir.

İkinci sistem, parabolik yoğunlaştırılmış güneş sistemi olarak adlandırılabilir. Diğer sistemin aksine bu sistemde düz ayna yerine parabolik ayna kullanılmakta ve bu sistemde kule bulunmamaktadır. Parabolik aynalar ve güneş takip sistemi ile güneşin açısına göre parabolik aynalar yön değiştirmektedir. Işınlar parabolik aynaların odak noktasında toplanmakta ve odak noktadan geçen iletkenler üzerine yoğunlaştırılmaktadır. Diğer sistemle ortak bir nokta olarak bu sistemlerde de genelde buhar jeneratörü kullanılmaktadır.

Heliostat sistemler şimdiye kadar bir çok yatırım almıştır. Bu yatırımlar doğrultusunda gerek parabolik gerekse kule tipi santraller kurulmuştur. Bunlardan en ünlüsü Amerika'da Mojave çölüne kurulan Solar-1 projesidir. Prototip olarak kurulan bu sistem 1981 yılında tamamlanmıştır. Bu santral 1982 ile 1986 yılları arasında kullanımda kalmıştır. Şu anda en büyük kule ve parabolik tip yoğunlaştırılmış güneş sistemleri 392 ile 354 MW kurulu güce sahip Ivanpahve ve SEGS santralleridir.

Heliostat sistemler konusunda Türkiye'de de yerli bir santral bulunmaktadır. Kule tipli olarak Mersin'de kurulmuş olan bu santralin kurulumu Greenway isimli bir Türk şirketi tarafından gerçekleştirilmiştir. 5 MW güce sahip olan bu santral pilot bir proje olup gelecekte ülkemizde kurulması planlanan güneş santrallerine öncü olacağı umut edilmektedir.

Kaynaklar:
Greenway
PowerfromtheSun
Ibtimes