Güneş enerjisi, gelişen teknolojiyle birlikte geçmiş yıllara göre pratikte çok daha ucuz hale gelmiştir. Bu nedenle, birçok farklı sektörde ve uygulamada GES kullanımını rahatlıkla görebiliriz. Teknolojinin ilerlemesiyle birlikte güneş enerjisiyle çalışan sistemlerin verimliliği de artmış; böylelikle GES projelerinin geri ödeme süreleri de kısalmıştır. Bugün baktığımızda sadece büyük tesislerde ya da sanayi işletmelerinde değil, bireysel ölçekte de irili ufaklı GES uygulamalarına giderek artan bir ilginin olduğunu görebiliriz.
Günümüzde GES sektöründe güneş enerjisinden çok farklı şekillerde yararlanan sistemler bulunmaktadır. Bunlar arasında teknoloji, kullanım, fiyat/performans oranı ve verimlilik açısından kendisini en fazla ispatlayan sistemleri şöyle sıralayabiliriz:
Solar elektrik uygulamaları
Bu uygulamalarda güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren paneller kullanılmaktadır. Fotovoltaik (PV) panel, solar panel ve güneş paneli olarak da bilinen bu yapılar farklı boyutlarda üretilebilmektedir. Solar panellerin kapasitesi panelin ölçülerine, formuna, kurulum şekline ve en önemlisi de bulunduğu bölgenin iklim koşullarına bağlı olarak değişmektedir. Güneş tarlası, fotovoltaik / güneş enerjisi istasyonları, solar enerji santrali vb gibi olarak adlandırlan tesislerde geniş bir arazi üzerine çok sayıda PV panel yerleştirilerek yüksek kapasiteli elektrik enerjisi üretmek mümkündür. Güneş enerji panellerinin bir diğer yaygın kullanımı ise çatı GES projeleri olmaktadır. Her türlü yapı üzerine; konut, hastane, okul, fabrika, kamu binaları vb gibi yapıların çatılarına projenin imkan verdiği sayıda panel yerleştirilerek binanın / tesisin elektrik ihtiyacı karşılanabilmektedir. İhtiyaç fazlası elektrik ise ana elektrik şebekelerine verilerek doğrudan devlete satılabilmektedir. Ülkemizde güneş enerji üretiminde kWh (kilowatt-saat) başına bir teşvik ücreti verilmektedir. Bu sayede bireysel veya kurumsal kullanıcı olması fark etmeksizin herkes elektrik enerjisini çok daha düşük maliyetlerle üretebildiği gibi bu tür GES projelerinden para da kazanabilmektedir.
Solar su ısıtma sistemleri
Ülkemizin de birçok bölgesinde yaygın olan bu sistemlerde güneş enerjisi, genellikle çatılara yerleştirilen solar hücreler aracılığıyla su ısıtma amacıyla kullanılmaktadır. Güneş enerjili su ısıtma sistemleri özellikle gün içinde güneşlenme süresinin uzun olduğu ve yıl içinde uygun iklim koşullarının yaşandığı bölgelerde daha verimli olmaktadır. Bu bağlamda, hava sıcaklığı, gün uzunluğu, güneşin geliş açısı, çatının pozisyonu, yağış ve rüzgar değerleri vb gibi parametrelere bağlı olarak farklı kapasite ve verimlilik değerlerine sahip sistemler kurmak mümkündür. Solar su ısıtma sistemlerinde ısıtılan su, sistemin kurulduğu yapının özelliklerine göre temizlik, proses ısısı elde etme, havuz suyu ısıtma vb gibi amaçlarla kullanılmaktadır. Eğer bir evin çatısına kurulmuş ise güneş enerjili su ısıtma sistemlerinde ısınan su kombinin su ısıtma fonksiyonunun yerine veya şofbenin yerine kullanılabilmektedir.
Konsantre güneş enerjisi sistemleri
CSP (Concentrated solar power – Konsantre güneş enerjisi sistemleri), güneş enerjisinin çok büyük hacimli bir su tankını normalden çok daha yüksek sıcaklık değerlerine ulaştırmak için kullanılmaktadır. Bu sistemlerde güneşten gelen ışınlar çok sayıda ayna kullanılarak genellikle yüksek bir konuma (kule vb) yerleştirilmiş su tankına yönlendirilmektedir. Böylelikle, tank içerisindeki su, hazırlanmış özel çözelti veya akışkan, yaklaşık 400oC’ye kadar ısınabilmektedir. Güneş ışınları gün içerisinde farklı bölgelerden geldiğinden CSP sistemlerinde genellikle güneş ışınlarını anlık ya da periyodik olarak takip eden aynalar kullanılmaktadır. Böylelikle günün her saatinde sistemdeki tanka maksimum güneş ışığı yönlendirilebilmektedir. Bu tanklarda ısıtılan su çok farklı endüstriyel proseslerde kullanılabilir. Yayın kullanımlardan biri yüksek sıcaklıktaki ve basınçtaki su buharının buhar jenaratörlerinde kullanılmasıyla birlikte elektrik üretimidir. Böylelikle, konvansiyonel termik santrallerdeki kömür, doğal gaz, petrol, nükleer vb gibi ısı kaynaklarına olan ihtiyaç ortadan kaldırılmaktadır. Bu da hem kaynak maliyetlerini ciddi oranda düşürmekte hem de sistemin karbon ayak izini azaltmaktadır.
