ENERJİ ÜRETEN PENCERELER(1)

 Türkiye’de yarı saydam güneş teknolojilerine geçiş mümkün mü?

İklim kriziyle mücadelede binaların sadece enerji tüketicisi değil, aynı zamanda üretici hale gelmesi hayati önem taşıyor. Türkiye’nin güçlü güneş potansiyelini binaların cam yüzeylerine taşıyan yarı saydam fotovoltaik sistemler(fotovoltaik sistem=güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürme teknolojisi) (STPV), estetikten ödün vermeden enerji üretimini mümkün kılıyor. Ancak bu yenilikçi teknolojinin yaygınlaşması için toplumsal, kurumsal ve teknik engellerin aşılması gerekiyor. ODTÜ-GÜNAM (GÜNAM=Güneş Enerji’si Araştırma ve Uygulama Merkezi) araştırmacıları, STPV teknolojisinin Türkiye'deki toplumsal, kurumsal ve sektörel karşılığını araştırdı.

Araştırma Ekibi;

ODTÜ-GÜNAM, Entegre PV Birimi- Sosyal ve Ekonomik Araştırmalar Grup Lideri Doç. Dr. Bilge Şentürk,

ODTÜ İktisat Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Pınar Derin Güre,   

ODTÜ-GÜNAM, Entegre PV Birimi, Sosyal ve Ekonomik Araştırmalar Grubu Uzman Araştırmacı Dr. Güneş Kurtuluş’tan oluşmuştur.

İklim kriziyle mücadelede enerjinin nasıl üretildiği kadar, nerede ve ne şekilde tüketildiği de büyük önem taşımaktadır. Bu açıdan bakıldığında, kentlerin ve özellikle binaların oynadığı rol her geçen gün daha kritik hale gelmektedir. Dünya genelinde toplam enerji tüketiminin yaklaşık üçte biri binalarda gerçekleşmekte olup, ısıtma, soğutma, aydınlatma gibi gündelik ihtiyaçlar, küresel karbon salımının önemli bir bölümünü yansıtmaktadır. Bu durum, enerji dönüşümünü santrallerin ötesinde düşünmeye zorlamakta, yaşam alanlarımızın merkezi olan binaların cephelerinde, çatılarında ve cam yüzeylerinde olması gerektiğini ortaya koymaktadır. Tam da bu noktada güneş enerjisi, hem çevresel sürdürülebilirlik hem de enerji bağımsızlığı açısından en güçlü seçeneklerden biri olarak öne çıkmaktadır. Bu alanda büyük bir avantaja sahip olan Türkiye, yıllık ortalama 2740 saat güneşlenme süresi ve 1500 kWh/m²’yi (metrekare başına kilowattsaattir.) aşan güneşlenme potansiyeliyle, Avrupa’nın en avantajlı ülkelerinden biri konumundadır. Yine de, bu potansiyel çoğunlukla hâlâ atıl durumdadır. 

Günümüzde hâlâ güneş panelleri denildiğinde çoğunluğun aklına çatı üstü uygulamalar gelmektedir. Oysa artık teknolojik gelişmeler sayesinde sadece çatılar değil, binaların cam yüzeyleri de birer enerji kaynağına dönüşebilme olanağı elde etmiştir. Güneşi yalnızca içeri almakla kalmayıp aynı zamanda elektrik üretebilen bu yenilikçi sistemlerden biri yarı saydam fotovoltaik (STPV) teknolojileridir. STPV sistemleri, bir yandan doğal ışığı içeri almaya devam ederken diğer yandan da elektrik üretmektedir. Böylelikle, estetikten ödün vermeden enerji verimliliği artırılmakta olup, özellikle yoğun kentleşmenin yaşandığı bölgelerde, ek arazi kullanımına gerek duyulmadan güneş enerjisinden yararlanılması mümkün kılınmaktadır. Bu da STPV’yi, aynı zamanda sürdürülebilir mimarinin de önemli taraflarından biri haline getirmektedir. Bununla birlikte, bu teknolojilerin Türkiye’de ne kadar bilindiği; mimarlardan belediyelere, üreticilerden politika yapıcılara kadar hangi aktörlerin bu dönüşümün parçası olabildiği açık merak konusu iken; çalışmalarda bu soruların izi sürülerek STPV teknolojisinin Türkiye’deki toplumsal, kurumsal ve sektörel karşılığını araştırıldı. 

Enerji üreten pencereler: STPV

Yenilenebilir enerji teknolojilerinin dönüşüm sürecinde etkili olabilmesi, çevreyle ve kullanıcılarla olan etkileşim biçimiyle oldukça yakından ilişkilidir. Bu dönüşümün en dikkat çekici örneklerinden biri olan yarı saydam fotovoltaik sistemler yani STPV sistemler, güneşten gelen ışığı hem iç mekânlara iletebilen hem de elektrik enerjisine dönüştürebilen bir yapıya sahiptir. İşlevselliğiyle çatı üstü panellerden ayrılan bu sistemler, estetik ve mimari bütünlük açısından yeni imkânlar sunmaktadır. Özellikle yoğun kentleşmenin yaşandığı metropollerde, binaların dış cepheleri ve cam yüzeyleri, enerjiyi doğrudan üretmeye elverişli alanlara dönüşebilmektedir. Dolayısıyla, STPV sistemlerinin en büyük avantajının ne olduğu sorusuna karşılık, ekstra araziye ya da bina dış yüzey malzemesine ihtiyaç duymadan, mevcut cam yapıların üzerine uygulanabilirliğidir.

Bu özelliği sayesinde STPV, sadece yeni yapılan modern binalarda değil, aynı zamanda tarihi dokunun korunması gerektiği alanlarda da alternatif çözümler sunabilmektedir. Örneğin, koyu renkli ve estetik açıdan görece yoksun olan geleneksel panellerin aksine, STPV sistemler farklı şeffaflık ve renk seçenekleriyle üretilebilmekte olup, mimari tasarım ve çevresel uyum açısından çok daha fazla kabule sahip olabilir. Özellikle Avrupa’da tarihi binalarda güneş enerjisi kullanımını artırmak için benzer entegre PV sistemlere büyük ilgi olduğu gözlenmektedir. 

STPV’nin bir diğer önemli özelliği ise, çok işlevli olmasıdır. Bunun anlamı, geliştirilen yeni nesil ürünlerde, bu camların aynı anda ısı kontrolü sağlayabilmesi, UV ışınlarını filtreleyebilmesi ve iç mekânda konforu artırabilmesidir. Böylelikle STPV teknolojisi, enerjinin yanı sıra, yalıtım ve konfor çözümleri de sunan bütüncül bir sistem haline gelmektedir. 

Bugün STPV alanındaki Ar-Ge faaliyetleri hızla sürmektedir. Geliştirilmekte olan teknolojiler, hem daha fazla ışık geçirebilen (%40-%50) hem de daha yüksek verimle (%7-%8) elektrik üretebilen çözümlere doğru evrilmektedir. Bu çalışmada bahsedilen ve TÜBİTAK-Ufuk Avrupa Birliği Programı kapsamında desteklenen TRANSMIT (ID:123N869) projesi kapsamında geliştirilmekte olan STPV teknolojisi; renk nötr, estetik görünümlü ve yüksek ışık geçirgenliği sağlayan örneklerden biridir.

Başka hangi alanlar?

Yalnızca pencereler değil, camın kullanıldığı ya da kullanılabileceği çok geniş yelpazede STPV’nin kullanılabilmesi önemli bir potansiyel. Örneğin tarıma entegre edilebileceği alanlar, seralar ve agrivoltaik sistemler (agrivoltaik sistem=güneş panellerinin altında veya güneş panellerine bitişik mahsul veya hayvancılık üretimi yapılan sistem) (TarımGES) olarak öne çıkmakta. Ayrıca araçlara entegrasyon için de heyecan verici bir teknoloji olacağa benziyor. Araştırmaların bu tür farklı alanlara genişletilmesi önemli.

 (Devamı Yarın)