18.yy da sanayi devrimi ile başlayan endüstri 1.0 süreci, yani üretimin makineleşmesi ve ana enerji kaynağı olarak buhar, su, rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı yerini kısa bir süre sonunda endüstri 2.0 ile elektrik enerjisi kullanımına bırakmıştır.
Endüstri 5.0 ın kullanıldığı günümüz dünyasında ise enerjiye geri dönüşü olmayan ve gittikçe artan bir trendde ihtiyaç duyulmaktadır. Dünya genelinde enerjiye duyulan ihtiyaç artarken enerji kullanımının ekonomik yükümlülüğünde ve en önemlisi iklim değişikliği ile sonuçlanan C02 salınımında da artışlar yaşanmaktadır. Bu problemler ise hem dünya genelinde hükümetleri hem de son kullanıcıları enerjinin verimli kullanılmasının yanı sıra yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımına yönlendirmekte.
Türkiye’de elektrik enerjisinin kurulu güce göre dağılımı; 31,4’ü hidrolik enerji, yüzde 28,6’sı doğal gaz, yüzde 22,4’ü kömür, yüzde 8,1’i rüzgâr, yüzde 6,2’si güneş, yüzde 1,6’sı jeotermal kaynaklardan sağlanır*. Kullanımı hızla artan yenilenebilir enerji kaynakları olan güneş, jeotermal, rüzgar enerjileri daha temiz, ekonomik, zararsız ve sürdürülebilir enerji kaynakları olmasına rağmen, fosil yakıt kullanımı hala ilk sıradadır.
Güneş Enerjisinden Elektrik Üretmek
Doğanın biz insanlara sunmuş olduğu güneş enerjisinden elektrik üretimi yarı iletken maddeler olan fotovoltaik piller ile sağlanmaktadır. Bu piller üst katmanda N tipi katkılanmış (negatif) yarı iletken malzeme, alt katmanda P tipi katkılanmış (pozitif) yarı iletken malzemeden oluşur. Güneş enerji paneline gelen fotonlar, güneş panelinde bulunan n tipi katkılanmış yarı iletken malzemenin katmanına çarparken enerjisini de elektronlara aktarır, enerjilenen elektronlar ise atomlardan kurtularak yapısal bir elektrik alan oluşturur. Böylece N tipi ve P tipi yarı iletkenler arasında bir potansiyel fark ve bunun sonucunda da elektriksel akım oluşmuş olur.
DC fotovoltaik ünitede oluşan akım, invertör üzerinden AC akıma dönüştürülerek yüke iletilir. Bu süreçte DC akımın invertöre ulaşıncaya kadar korunması ve kontrol edilmesi için DC anahtarlama ve koruma ürünleri kullanılmalıdır. AC sistemlerde olduğu gibi DC bir sistem olan güneş enerji santrallerinin yapısında da çalışması gereken tüm elemanlar maksimum operasyon güvenliği ve maksimum korumayı garanti edebilecek teknolojide ve uluslararası standartlara uygun yapıda tasarlanmalı ve üretilmelidir
