Sıcak Hava Dalgaları Güneş Enerjisi Santrallerini Vuruyor: Saatlik Kayıplar Yüzde 90'a Ulaşabiliyor

Son yıllarda giderek artan aşırı hava olayları, yenilenebilir enerji kaynaklarının güvenilirliği ve verimliliği hakkında yeni soruları beraberinde getiriyor. Portekiz ve İspanya'da yapılan yeni bir araştırma, özellikle güneş enerjisi santrallerinin (GES) kavurucu sıcak hava dalgaları karşısındaki kırılganlığını ortaya koyuyor. Évora Üniversitesi'nden bilim insanları tarafından gerçekleştirilen çalışma, 2024-2025 yılları arasında Iberia Yarımadası'nda yaşanan dört büyük sıcak hava dalgasında üç farklı güneş enerjisi santralinin performansını mercek altına aldı.

Aşırı Sıcakların Enerji Üretimine Etkisi

Bilim insanlarının analizleri, sıcak hava dalgalarının GES'lerde önemli verim kayıplarına yol açtığını gösteriyor. Bu kayıplar, günün en sıcak saatlerinde yoğunlaşıyor ve geleneksel enerji üretim tahmin yöntemlerinin yetersiz kaldığı noktaları gözler önüne seriyor. Bilimsel literatürde bilindiği üzere, yüksek sıcaklıklar kristal silikon tabanlı güneş panellerinin verimliliğini her 1 derece Celsius artış için yaklaşık %0.3 ila %0.5 oranında düşürüyor. Ancak sıcak hava dalgaları sırasında panel sıcaklıklarının 70°C'yi aşabildiği durumlar, sadece verimlilik düşüşüne değil, aynı zamanda kapsülleyiciler, kablolar ve diğer bileşenlerin daha hızlı bozulmasına ve invertörlerin termal kısıtlamalarla çalışmasına neden oluyor.

Araştırma Metodolojisi ve Bulgular

"Iberia Sıcak Hava Dalgaları Altında Fotovoltaik Enerji Santrali Dayanıklılığının Analizi" başlıklı çalışma, Portekiz'deki Zebro (37.06 kW), İspanya'nın Zaragoza kentindeki Ariza (15 kW) ve Amibil (64.5 kW) santrallerinden elde edilen saatlik üretim verilerini inceledi. Bu veriler, ERA5-Land yeniden analiz veri seti kullanılarak elde edilen meteorolojik bilgilerle karşılaştırıldı. Çalışmada kullanılan meteorolojik verilerin doğruluğu, Amibil santralinin yanına kurulan bir hava istasyonu ile yapılan karşılaştırmalarla teyit edildi ve hava sıcaklığı ile küresel yatay iradiyans (GHI) için 0.95 ve 0.98 gibi yüksek korelasyon katsayıları elde edildi.

Araştırmacılar, İspanya Ulusal Meteoroloji Ajansı (AEMET) ve Portekiz Hava Durumu ve Jeofizik Enstitüsü (IPMA) tarafından resmi olarak tanımlanan dört sıcak hava dalgasını incelediler. Bu olaylardan ikisi İspanya'da (Temmuz-Ağustos 2024 ve Haziran 2025), diğer ikisi ise Portekiz'de (Ağustos 2024 ve Mayıs-Haziran 2025) meydana geldi. Bulgulara göre, en şiddetli olaylar 2024'te yaşandı; Portekiz'de maksimum sıcaklıklar 39.4°C'ye, İspanya'da ise 38.9°C'ye ulaştı. Verim kayıplarının, panel ve invertör sıcaklıklarının en yüksek olduğu saatlerde yoğunlaştığı belirlendi. En dikkat çekici kayıp, 2024 İspanya sıcak hava dalgası sırasında Amibil santralinde gözlenen %90.4'lük performans oranı (PR) düşüşüydü. Bununla birlikte, araştırmacılar, termal stres azaldığında GES performansının genellikle aynı gün veya ertesi gün toparlandığını da belirtti.

Geleceğe Yönelik Çıkarımlar ve Türkiye İçin Önemi

Araştırmanın öne çıkan sonuçlarından biri, geleneksel meteorolojik yıl (TMY) verilerine dayanan simülasyonların, aşırı sıcak olaylar sırasında GES üretimini sistematik olarak aşırı tahmin edebildiğidir. Bu durum, enerji üretim tahminlerinin doğruluğunu ve dolayısıyla enerji piyasalarındaki planlamaları olumsuz etkileyebilir. Çalışmanın yazarları, Avrupa'nın güneş enerjisi sektörü için zorluğun artık yıllık üretimi en üst düzeye çıkarmaktan ziyade, aşırı sıcak dönemlerde yaşanan tekrarlayan üretim kayıplarına karşı GES kurulumlarının dayanıklılığını artırmak olduğunu vurguluyor.

Türkiye, Akdeniz iklim kuşağında yer alması ve yenilenebilir enerji hedefleri doğrultusunda güneş enerjisine büyük yatırımlar yapması nedeniyle bu bulgulardan doğrudan etkilenmektedir. Ülkemiz de son yıllarda giderek artan sıcaklıklar ve kuraklık gibi iklimsel değişimlerle karşı karşıya. Bu nedenle, yeni kurulacak veya mevcut güneş enerjisi santrallerinin tasarımında ve işletmesinde, aşırı sıcak hava koşullarına karşı dayanıklılığın göz önünde bulundurulması, enerji güvenliği ve arz istikrarı açısından kritik öneme sahiptir. Gelecekteki projelerde, panellerin termal toleranslarının artırılması, invertör teknolojilerinin iyileştirilmesi ve hatta gelişmiş soğutma sistemlerinin entegrasyonu gibi çözümler değerlendirilebilir.