Günümüzde enerji ihtiyacının büyük bölümü fosil yakıtlardan karşılansa da kurulum ve işletme maliyetlerinin giderek düşmesi sayesinde yenilenebilir enerji sistemleri her geçen gün yaygınlaşıyor. Ancak güneş ve rüzgâr enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından kesintisiz bir şekilde enerji elde edilemiyor. Bu nedenle bu kaynaklardan elde edilen enerji miktarının tüketim için ihtiyaç duyulan enerji miktarından fazla olduğu durumlarda, fazla enerjinin depolanması gerekiyor. Çünkü üretilen ihtiyaç fazlası enerji şebeke sistemlerinde probleme neden olabiliyor. Ayrıca ihtiyaç fazlası enerjinin depolanması sayesinde güneşten enerji elde edilemediği gece saatlerinde ya da rüzgârdan enerji edilemediği rüzgârsız dönemlerde tüketicilerin enerji ihtiyaçları kesintisiz olarak karşılanabiliyor.
Piller günümüzde enerji depolamanın en bilinen yollarından biri. Bunun dışında enerjinin depolanmasında farklı teknolojiler de kullanılıyor. Suyun daha alçaktaki bir rezervuardan daha yüksekte bulunan bir rezervuara pompalanarak enerjinin potansiyel enerji olarak depolandığı pompaj depolamalı hidroenerji sistemleri, enerjinin ısı enerjisi olarak depolandığı termal depolama sistemleri bu yöntemlerden bazıları. Termal enerji depolama sistemleri diğer enerji depolama yöntemleri arasında maliyet ve uygulama kolaylığı açısından son derece avantajlı. Bugün bu sistemler özellikle konutlarda, seralar gibi tarımsal uygulamalarda ve küçük ölçekli endüstriyel işletmelerde ısınma ihtiyacını karşılamakta kullanılıyor. Son yıllarda üretim yöntemlerinde ve verimliliğinde önemli gelişmeler yaşanan termofotovoltaik sistemler ise termal depolama yöntemlerinin büyük ölçekte uygulamaya geçebilmesine imkân sağlıyor. Ancak termal depolama yöntemleriyle entegre edilen yenilenebilir enerji kaynaklarının, maliyet ve verimlilik açısından fosil yakıtlarla rekabet edebilmesi için termofotovoltaik sistemlerin verimlilik değerinin belirli bir eşik değere ulaşması gerekiyor.
Termofotovoltaik teknolojiler ısı enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesinde de kullanılabiliyor. Uluslararası Enerji Ajansının (IEA) verilerine göre günümüzde küresel ölçekte enerji ihtiyacının yaklaşık %80’i fosil yakıtlardan sağlanıyor. Fosil yakıtlardan elektrik enerjisi elde edilirken yanma sonucu açığa çıkan ısı çoğunlukla buhar türbinleri aracılığı ile elektriğe dönüştürülüyor. Endüstriyel uygulamalarda kullanılan geleneksel buhar türbinlerinin verimlilik değeri ise ortalama %35 düzeyinde.
Buhar türbinlerinin çok sayıda hareketli parçadan oluşması, bakım ve işletme maliyetlerini artırıyor. Ayrıca çalışabileceği en yüksek sıcaklığın bir üst limiti bulunuyor. Isı enerjisini yüksek verimlikle doğrudan elektrik enerjisine dönüştürebilen termofotovoltaik sistemler ise hem yüksek sıcaklıklarda buhar türbinlerine göre daha verimli çalışabiliyor hem de hareketli parçasının bulunmaması nedeniyle kurulum ve işletme maliyetleri daha düşük.
Devamını okumak için TÜBİTAK Yayınlar web sitesini ziyaret ederek abone olabilirsiniz.
