Küresel iklim krizinin tek çözümünün bir an önce fosil yakıtların terk edilmesi olduğu artık tüm dünya tarafından kabul edilen bir gerçek. Glasgow’da yapılan son COP toplantısında da bu gerçek bir kez daha kuvvetle vurgulandı. Hatta Hindistan’ın son dakika itirazları olmasaydı 2035 yılına kadar kömür kullanımının kesin olarak terk edilmesi için bağlayıcı bir karar bile alınacaktı.
Fosil yakıtların bir an önce kullanımının terk edilmesi önemli oranda yenilenebilir enerji kaynaklarındaki gelişmelere de bağlı. Kullanımının yaygınlaştırılmasına çalışılan yenilenebilir enerji kaynaklarının başında ise güneş enerjisi santralleri (GES) geliyor. GES’ler açısından en önemli sorun ise geniş alanlara gereksinim duyulması. Panellerin geniş alanlara yerleştirilmesi gerekiyor.
Nature’de geçtiğimiz hafta yayınlanan bir makaleye göre, karbon nötr olmanın hedeflendiği 2050 yılına gelindiğinde, Amerika Birleşik Devletleri‘nin elektrik gereksinimini karşılamak için Hollanda‘dan daha büyük bir alan olan 61.000 kilometrekareye kadar güneş paneline ihtiyacı olabilir. Japonya ve Güney Kore gibi arazi kıtlığı çeken ülkeler de mevcut topraklarının yüzde 5’ini güneş çiftliklerine ayırmak zorunda kalabilirler. Üstelik bu paneller her yere de yerleştirilemiyor. Çevresinde büyük bir ısı adası oluşturduğundan bu panellerin tarım ve doğal yaşam alanlarından ve ormanlardan uzak noktalara kurulması gerekiyor. Bu durum güneş panelleri için yer sorununun çözümünü daha da zorlaştırıyor. İşte bu noktada yüzer güneş panelleri kurmanın umut verici bir çözüm olabileceği tartışılmaya başlandı.
Çöllerdeki durum
GES’lerde bir gigawatt (GW) elektrik üretmek için geleneksel fosil yakıt tesislerinden en az yirmi kat daha fazla alana gereksinim var. Çöller bol güneş ışığına sahip ve arazi kullanımı açısından da GES’ler için uygun. Fakat buralarda bile GES’lerin kurulmasının çeşitli modellemelerle bazı olumsuz çevre sorunlarına neden olabileceği gösterilmiş. Bir örnek vermek gerekirse Sahra Çölü’nde kurulan büyük güneş panellerinin koyu renginin, Amazon ormanlarında kuraklığa, Kuzey Kutbu‘nda buzulların kaybına neden olabilecek şekilde bölgesel sıcaklıkları ve küresel hava akımı modellerini değiştireceğini gösterilmiş. Yine ABD’nin güneybatısındaki Mojave Çölü‘ndeki güneş enerjisi panelleri yerli Amerikalılar için kültürel olarak önemli olan bölgedeki kaktüslerin örtüsünü azaltmış. Ayrıca lojistik olarak, uzak çöl bölgelerinde üretilen elektriğin ihtiyaç duyulan yerlere nakledilmesi de ayrı bir zorluk da oluşturabilir. Çatılar, otoparklar ve otoyollar iyi seçeneklerdir, ama ölçek olarak onlarda çok sınırlı bir alan oluşturabiliyor.
Güneş panellerinin göllere ve baraj göllerine yerleştirmenin birçok avantajı olabilir. Panel dizileri demirleme hatları aracılığıyla demirlenen şamandıralara monte edilmiş geleneksel güneş panellerinden oluşuyor. Suya yakınlık onları serin tutma eğiliminde olduğundan yüzen paneller karada kurulan panellere göre yaklaşık yüzde 5 daha verimli… Ayrıca panel dizileri göldeki su yüzeyini de güneşten korur ve buharlaşmayı azaltabilir. Bu durum hidroelektrik üretimi, içme ve sulama için ek su kaynağı sağlayabilir. Ayrıca hidroelektrik barajları, elektriği tüketicilere ulaştırmak ve iletim maliyetlerini azaltmak için şebeke altyapısına zaten sahip; o nedenle GES’ler için yeniden bir iletim alt yapısı oluşturmak gerekmiyor. Bugüne kadar yapılan bazı çalışmalar güneş panellerini baraj gölü yüzeyinin sadece yüzde 2’sinin üzerine koymak, elektrik üretimini iki katına çıkarabilir, böylece iklim politikasında önemli bir metrik olan karbon yoğunluğunu yarıya indirebilir.
Şimdilik, yüzen GES’lerden elektrik üretimi GES’lerden elektrik üretiminin az bir bölümünü oluşturuyor. 2020 itibariyle, yüzer güneş panellerinin küresel kurulu kapasitesi sadece 3 GW idi. Bu rakam kara tabanlı güneş enerjisi sistemlerinden 700 GW’tan fazla olan yıllık üretim rakamı ile karşılaştırıldığında çok az… Ancak, dünya çapında çok sayıda baraj gölü olduğu göz önüne alındığında önümüzdeki yıllarda yüzen GES’lerden elektrik üretimi potansiyeli oldukça yüksek görülüyor. Yapılan hesaplamalara göre dünyadaki hidroelektrik rezervuarlarının yüzde 10’unu yüzer güneş panelleriyle kaplamak, yaklaşık 4.000 GW güneş enerjisi kapasitesi yaratabilir. Bu da dünya çapında faaliyet gösteren tüm fosil yakıt tesislerinin elektrik üretim kapasitesine eşdeğer.
En uygun alanlar göller ve barajlar
Yüzer güneş panellerinin çevresel etkileri konusunda hala tereddütler var. Fiziksel, kimyasal ve biyolojik süreçler, içme suyu kalitesi, sucul yaşam, karasal doğal yaşama etkisi gibi konularda daha çok araştırmaya gereksinimimiz var. Ancak şu ana kadar yapılan bilimsel çalışmalar göllerde ve baraj göllerinde su yüzeyinin yarısından azında yüzer güneş panelleri kurmanın olumsuz çevresel etkileri önleyeceğini gösteriyor.
Ülkemize gelince; 2021 yılı için güneş enerjisi santrallerinin toplam elektrik üretimi içindeki payı sadece yüzde 4.5… Üstelik GES’lerin büyük bir bölümü hiç olmaması gereken yerlerde; orman ve tarım alanlarının içinde, çevresindeki yeşil doku için büyük bir risk oluşturuyor. Büyük baraj göllerine yüzer GES’nin kurulabileceği ve bu sayede halen elektrik üretimindeki payı yüzde 36.5 olan kömürlü termik santrallerin kapatılabileceği gerçeği ise hiç tartışılmıyor.