Güneş Enerjisi Arazi Kullanımı Ayak İzini Hesaplama

NREL’in önceki tahminleri ve birkaç yıl önce yayımlanan Güneş enerjisinin hesaplanması ve arazi kullanım gereksinimlerinin hesaplanması, toplam elektrik talebini ve ülkenin toplam arazisinin yaklaşık yüzde 0,6’sını veya yaklaşık 14-15 milyon dönümlük bir alanın karşılanacağını gösterdi. Ancak, NREL, SEİA’dan gelen 3Ç12 verileri itibarıyla, ülke genelinde kurulmuş veya kurulmakta olan güneş panelleri ve konsantre güneş termik enerji santrallerinin üçte ikisinden daha fazla veriyi toplar. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, arz edilen miktarın, hangi güneş enerjisi teknolojisinin uygulandığına, aradaki ağırlığa ve çevredeki araziyi de kapsayan toplam alana doğrudan etkinin nasıl hesaplandığına bağlı olarak geniş ölçüde değiştiğini tespit ettiler.

Yine aynı şekilde, bir sitede konuşlandırılan güneş enerjisi teknolojisi ve sistemlerinin türüne bağlı olarak toplam arazi kullanımı gereksinimlerini çok geniş bir yelpazede buldular. Genel olarak, üretim ağırlıklı güneş enerjisi santralleri 3 dönüm ila 5.5 dönüm arasında değişen yılda ortalama 3.5 dönüm bir alan kaplamaktadır. Doğrudan arazi etkileri nesil ağırlıklı olarak 2.9 dönüm/yıl üzerinde gerçekleşir. Kapasite ağırlıklı olarak toplam arazi ihtiyacı ortalama 8,9 dönüm ve doğrudan arazi kullanımı için 7,3 dönümdür. Hesaplamalarını yeniden tanımlayan NREL, geniş bir sabit eğimli güneş paneli tesisinin, yıllık üretim başına 2.8 dönüm gerektirdiğini tespit ediyor. Bir başka deyişle, 32 dönümlük bir panel tesisi 1.000 hane için enerji sağlayabilir.

Son yıllardaki birkaç çalışma, çoklu enerji üretim kaynaklarını yalnızca arazi kullanım gereksinimleri ile karşılaştırmaya çalıştı:
Çeşitli enerji üretim kaynakları arasındaki arazi kullanım gereksinimlerinin geniş kapsamlı muayeneleri birkaç yıl önce, en çok Columbia Üniversitesi’nden Vasilis Fthenakis, Clinton Andrews ve diğerleri tarafından gerçekleştirildi. Lincoln Arazi Kullanımı Enstitüsü için Fthenakis çalışmasındaki paketlerden birinde yaşam döngüsü elektrik çıkışı temelinde ABD güneybatısındaki şebeke bazlı panel için doğrudan ve dolaylı arazi etkileri, yüzeyli maden kömürü kullanan ortalama ABD santralinden daha düşüktür.

NREL daha önce rüzgar santrali arazi kullanımını MW başına yaklaşık 85 dönümlük ve 3.0 ± 1.7 MW / km2 kapasite yoğunluğunda hesaplamıştır. Yale, türbin seviyesine kadar rüzgar enerjisi kullanımını hesapladı ve türbin başına 1-3 dönüm olduğunu saptadı. Fotovoltaik paneller 0,7 m2 – 1,7 m2, güçlerine göre 70 Wp – 250 Wp ve verimlerine göre ince filmler %10 – %12, kristalin güneş panelleri %11 – %16 gibi farklı boyut ve kapasitelerde olabilir.
Kurulacak santral için gerekli alan kullanılan panelin türü (kristalin, ince film), panellerin eğim açısına, paneller arasındaki açıklığa ve panellerin güneşi takip (fixed or tracker system) edip etmediğine göre değişmektedir.
İnce film güneş panelleri (verimleri %10 – %12) kullanıldığında yaklaşık 2,2  – 2,5 Ha/MWp alan, kristalin güneş panelleri (verimleri %12 – %16) kullanıldığında ise yaklaşık 1,7 – 2,1 Ha/MWp alana ihtiyaç vardır.

Ülkemizde ortalama ışıma 1650 kWh/m2yıl’dan büyük olan 4600 m2 üç bölgededir.  Bu bölgelerde güneş santrali alanı olarak kullanılabilir alan oranı %25’dir. Güneş enerjisinden elektrik enerjisi dönüşüm verimi %20 olduğu düşünülürse, teknik olarak yıllık güneş enerjisi üretim potansiyeli 380 milyar kWh/yıl civarındadır. Ülkemizde yaklaşık 200.000 kWh/yıl elektrik enerjisi tüketilmektedir. Bu hesaplama ülkemizde güneş enerjisi potansiyelinin ne kadar yüksek olduğu sonucunu ortaya çıkarıyor.