Yüksek güneşlenme oranları, geniş araziler ve bulutsuz gökyüzü nedeniyle çöl bölgelerine kurulan devasa güneş enerjisi santralleri, bilim dünyası tarafından küresel çevre etkileri ve operasyonel maliyetler açısından mercek altına alındı. Çin’deki Tengger Çölü Güneş Parkı, Fas’taki Noor Ouarzazate ve ABD’deki Ivanpah gibi dünyanın en büyük tesislerinin ardından araştırmacılar, bu projelerin büyük ölçekte yaratabileceği sonuçları incelemeye başladı.
BÜYÜK ÖLÇEKLİ TESİSLER İKLİM MODELLERİNİ ETKİLİYOR
Geophysical Research Letters dergisinde yayımlanan bir iklim modelleme çalışması, Sahra Çölü’nün %20 veya daha fazlasının koyu renkli güneş panelleriyle kaplanması durumunda ortaya çıkacak "albedo" (yüzey yansıtma oranı) değişimini inceledi.
Araştırma sonuçlarına göre, açık renkli çöl kumlarının yerini koyu panellerin alması yüzey sıcaklığını artırarak havayı ısıtıyor ve bölgeye nem çekerek yerel yağışları çoğaltıyor. Simülasyonlar, Sahra’daki bu yerel yağış artışının küresel yağış sistemlerini kaydırabileceğini gösteriyor:
Yağış kuşağının kayması:
Küresel yağışların %30'undan fazlasını oluşturan tropikal yağış bandı kuzeye doğru ilerliyor. Bu durum, Sahra Çölü yağış alırken Amazon ve Kongo Havzası yağmur ormanlarının aynı oranda kuraklaşmasına yol açıyor.
Aşırı hava olayları:
Model, Kuzey Amerika ve Doğu Asya kıyılarında tropikal kasırga faaliyetlerinin artacağını, kutup bölgelerine ısı taşınımı nedeniyle Arktik ısınmanın hızlanacağını ve deniz buzlarının azalacağını öngörüyor.
Uzmanlar, bu küresel geri besleme döngülerinin yalnızca belirli bir büyüklük eşiği aşıldığında devreye girdiğini, bölgesel talebi karşılayan küçük ölçekli santrallerde bu risklerin oluşmadığını belirtti.
ÇÖL KOŞULLARININ GETİRDİĞİ 3 BÜYÜK İŞLETME SORUNU
Çöllerin yüksek güneş potansiyeli sunmasının yanı sıra, beraberinde getirdiği çevresel faktörlerin işletme maliyetlerini ve verimliliği doğrudan etkilediği kaydedildi. Çöllerde panel yüzey sıcaklıkları regular olarak 70°C’ye ulaşıyor. Standart test koşullarının üzerindeki her 1°C artış, panellerin nominal güç çıkışında yaklaşık %0,5 verim kaybına neden oluyor. Bu kayıpların, fizibilite raporlarındaki projeksiyonlarda genellikle göz ardı edildiği ifade edildi.
Düzenli temizlik yapılmadığında kum birikmesi verimliliği %15 ila %25 oranında düşürüyor. Kurak bölgelerde temizlik için su tedariki zorluğu yaşanırken, yeni nesil tesislerde kullanılan nano kendi kendini temizleyen kaplamalar ve robotik sistemler verim kaybını %5'in altında tutsa da yatırım maliyetlerini artırıyor.
Çöllerin nüfus merkezlerine uzaklığı, mevcut olmayan büyük şebeke hatlarının sıfırdan inşa edilmesini zorunlu kılıyor. Bu durum, elektrik üretimine başlanmadan önce bütçenin önemli bir kısmının altyapıya harcanmasına yol açıyor.
GÜNEŞ IŞIĞINI MERKEZİ BİR KULEYE ODAKLIYORLAR
Çöl güneş enerjisinin geleceğine yönelik iki alternatif mimari öne çıkıyor. İlki, aynalar vasıtasıyla güneş ışığını merkezi bir kuleye odaklayıp ısı üreten ve bu ısıyı erimiş tuzda depolayan Yoğunlaştırılmış Güneş Enerjisi (CSP) santralleri. Bu tesisler aşırı sıcaklarda fotovoltaik panellerden daha yüksek verimle çalışıp kesintisiz baz yük gücü sağlasa da yüksek kurulum maliyetleriyle biliniyor.
İkinci alternatif olan Dağıtık Güneş Mikro Şebekeleri ise kıtasal hedefler yerine yerel ihtiyaca göre boyutlandırılıyor. İletim hattı ihtiyacını ortadan kaldıran ve düşük maliyetle işletilen bu küçük tesisler albedo riskini taşımıyor; ancak ulusal veya bölgesel ölçekte fosil yakıtların yerini alabilecek kapasiteyi sunamıyor.
