Yüzer Güneş Enerji Santrali (Yüzer GES), PV modüllerinin yaygın olarak arazi veya çatı yerine su yüzeyinde yüzen yapılara kurulduğu sistemlerdir. Yüzer GES konusunda çalışmalar 2007 yılında akademik bir araştırma olarak başlamıştır. Kısa sürede ekonomik olarak uygulanabilir ve cazip bir çözüme dönüşmüştür.
Dünya çapında kurulu Yüzer GES kapasitesi, 2015 yılında 68 MW'tan 2019'un sonuna kadar 2,1 GW'a yükselmiştir. Önümüzdeki 3 yıl içinde dünyada kurulacak GES’lerin %2'sini Yüzer GES’lerin oluşturması beklenmektedir. Şu an en hızlı büyüyen güneş enerjisi santral tipi olarak kabul edilmektedir. Yüzer GES kurulumları, yakında PV endüstrisinin önemli bir parçası duruma gelecektir.
Yüzer GES endüstrisi hızlı bir şekilde ortaya çıkmış ve kısa sürede gelişmiştir. Hala gelişen bir alan olması sebebiyle eklenen yeni teknolojiler ve gelişmelerin yanı sıra, iyi kurulmuş teknik standartların eksikliği nedeniyle belirsizlik ve karışıklık da getirmektedir. Aynı durum yüzer GES fiyat seviyeleri için de geçerlidir.
Dünya Bankası son zamanlarda yüzer güneş enerjisi endüstrisi hakkında değerli bir rapor yayımladı. Raporda, 50 MWp Yüzer GES için yüzer platformun maliyeti 0.15$/Wp olarak tahmin edilmiştir.
Kaynak: World Bank Group, ESMAP and SERIS. 2019. Where Sun Meets Water: Floating Solar Handbook for Practitioners. Washington, DC: World Bank
Bununla birlikte, yüzer platform ile ankraj ve bağlantı sisteminin maliyeti, saha koşullarına ve proje özelliklerine çok bağlıdır. Sistem ve yapılar bir projeden diğerine önemli ölçüde değişiklik gösterebilir.
Bu makalede ise, PV modülün gücü ve farklı yerleşim planlarının maliyet üzerindeki etkisi incelenmiştir.
PV Modül Gücünün Yüzer GES Maliyetine Etkisi
PV modül gücünün GES maliyetleri üzerindeki etkisi PV endüstrisinde uzun zamandır bilinmektedir. Bu durum yüzer platform maliyetleri için de geçerlidir. PV modül gücü ne kadar yüksek olursa, yüzer platformun $ / Wp birim maliyeti de o kadar düşük olmaktadır.
Yerleşim planlarına göre, PV modül gücü 350Wp'tan 450Wp'a yükseldiğinde, TYT’nin yeni nesil yüzer platform sistemi HydroSolar V4'ün maliyetinin %22 azaldığı hesaplanmaktadır. Aşağıdaki tabloda PV modül gücünün HydroSolar yüzer platform maliyeti üzerindeki etkisi gösterilmektedir.
Yüzer Platform Yerleşim Planı Seçenekleri
HydroSolar, modüler yüzdürücülerden oluşur. Yüzdürücülerin birbiriyle farklı konfigürasyonlarda bağlanabilmesi farklı yerleşim planlarının kullanılmasına olanak sağlar. Ortaya çıkan yerleşim planları, PV modül başına kullanılan yüzdürücü sayısı, PV'ler arası gölgeleme ve azimut açısı oryantasyonu açısından farklı özelliklere sahiptir.
En çok kullanılan yerleşim planları aşağıdaki gibidir:
- Güneye Bakan Yerleşim: Bu planda, PV modüller, tipik olarak güney / kuzey olmak üzere azimut açısına uygun yönlendirilir. Panel taşıma dubası ve yürüme yolu dubası birbirini izleyecek şekilde yerleştirilir. Bu yerleşim işletme ve bakım için maksimum dayanıklılık ve en kolay erişimi sağlar.
- Ekonomik Güneye Bakan Yerleşim: Bu konfigürasyonda, PV modüller tipik olarak güney / kuzey olmak üzere azimut açısına uygun yönlendirilir. Panel taşıma dubası ve yürüme yolu dubası birbirini izleyecek şekilde yerleştirilir. Bununla birlikte, yürüme yolu dubası maliyetini yarıya düşürmek için alternatif yüzdürücüler kullanır. Bu yerleşim normal güneye bakan yerleşime kıyasla nispeten daha düşük bir dayanıklılık ve işletme ve bakım erişimi sağlar.
Ekstra Ekonomik Güneye Bakan Yerleşim: Bu planda da öncekilerde olduğu gibi PV modüller tipik olarak güney / kuzey olmak üzere azimut açısına uygun yönlendirilir. Her iki panel taşıma dubası sırasından sonra bir sıra yürüme yolu dubası sırası vardır. Bu güneye bakan yerleşim planına kıyasla maliyeti önemli ölçüde azaltır. Bu planlama, işletme ve bakım erişimi sağlar ve güneye bakan yerleşime göre daha yüksek PV modüllere arası gölgelendirmeye sebep olur.
Doğu-Batı Yerleşimi: Bu planda, PV modüller doğu-batı olmak üzere ters yöne bakar. Her iki panel taşıma dubası sırasından sonra bir sıra yürüme yolu dubası kullanılır. Güneye bakan yerleşime kıyasla maliyeti önemli ölçüde azaltır. Bu plan nispeten daha düşük işletme ve bakım erişimi sağlar ve PV modüllerin nispeten daha düşük miktarda güneş ışınımı almasını sağlar.
Optimum yerleşim planı seçiminde nihai karar enlem gibi yer koşullarına ve daha düşük yatırım harcamalarını ve çok düşük enerji verimini tercih eden projenin ekonomik yapısı gibi proje koşullarına bağlıdır.
YERLEŞİM PLANLARININ SONUÇLARI
TYT’nin yeni nesil yüzer GES platformu HydroSolar V4’ün maliyetinin farklı yerleşim planları için %24’e kadar değişiklik gösterdiği hesaplanmıştır. Aşağıdaki tablo $ / Wp maliyeti açısından farklı yerleşim planlarının performansını göstermektedir.
Özetle, daha yüksek güçlü PV modül kullanımı ve uygun yüzer GES yerleşim planı seçimi yüzer platform maliyetini önemli ölçüde etkileyen faktörlerdir.
500 Wp ve üzeri, 78 hücreli PV modülleri PV endüstrisi standardı haline geldikçe gelecekte yüzer GES platform maliyetlerinde daha fazla düşüş beklenmektedir.
Yüzer güneş enerji santrali sistem tedarikçileri yüzer sistem tasarımlarını daha büyük PV modüllerine uygun şekilde çeşitlendirecek ve yeşil iklim dostu enerji kaynağının erişilebilirliğini daha da artıracak şekilde uyarlayacaktır.