Fasıl: Fas’taki 58 baraj üzerinde yüzer fotovoltaik sistemlerin teknik-ekonomik fizibilite analizi: enerji potansiyeli, ekonomik fizibilite ve su buharlaşması

Neden Güneş Panellerini Suyun Üzerine Koymak Önemli?

Ülkeler karbon emisyonlarını düşürmek için yarışırken pratik bir sorunla karşılaşıyorlar: tüm yeni güneş panellerini nereye yerleştirecekler? Güneş ışığının bol ancak arazi ve su kaynaklarının baskı altında olduğu Fas gibi bir ülkede yanıt, ülkenin baraj yüzeylerinde olabilir. Bu çalışma, Fas’taki 58 rezervuarın üzerine yerleştirilecek yüzer güneş çiftliklerinin büyük miktarda temiz elektrik sağlayabileceğini ve aynı zamanda buharlaşarak kaybolan değerli suyu koruyabileceğini inceliyor.

Güneş, Susuz Kalan Barajlar ve Artan Enerji İhtiyacı

Fas iddialı bir hedef koydu: 2030’a kadar elektriğinin yarısından fazlası yenilenebilir kaynaklardan gelmeli. Ülke yılda yaklaşık 3000 saat güneş ışığı ve güçlü güneş radyasyonundan yararlanıyor; bu da güneş enerjisini özellikle çekici kılıyor. Aynı zamanda Fas, içme suyu, tarım ve sanayi için su depolamada barajlara büyük ölçüde bağımlı. Ancak bu rezervuarlar, ısınan ve kuruyan iklimde büyük miktarlarda suyu buharlaşma yoluyla kaybediyor. Yazarlar, baraj yüzeylerini enerji üreten ve gölge sağlayan alanlara dönüştürerek her iki sorunu aynı anda ele alabilecek bir yol olarak yüzer güneş (yüzer fotovoltaik, FPV) sistemlerini tanımlıyor.

Yüzer Güneş Tarlaları Nasıl Çalışır?

Bir FPV kurulumu, standart güneş panellerinin rezervuar üzerinde yüzen şamandıralı platformlara monte edilmesiyle çalışır; inverterler ve transformatörler ise kara üzerinde güvenli bir şekilde yer alır ve denizaltı kablolarla bağlanır. Su, panelleri soğutarak kara tabanlı sistemlere göre verimi hafifçe artırır ve paneller de yüzeyi gölgeleyerek suyun buharlaşmasını azaltmaya yardımcı olur. Çalışma, uluslararası alanda zaten kullanılan iki önde gelen platform tasarımını değerlendiriyor ve her iki tasarımın da Fas barajlarına uyarlanabileceğini, bir tasarımın üretilen güç birimi başına maliyet açısından belirgin bir avantaj sunduğunu buluyor.

Su Kayıplarını ve Güneş Kazancını Ölçmek

FPV’nin ulusal ölçekte neler yapabileceğini anlamak için araştırmacıların önce Fas’ın rezervuarlarının büyüklüğünü ve davranışını nicelendirilmeleri gerekiyordu. Resmi yüzey verileri eksik olduğundan, 58 barajın su alanını tahmin etmek için uydu haritaları ve renk tabanlı görüntü analizi kullandılar ve toplamda yaklaşık 433 kilometrekarelik bir yüzey buldular. Daha sonra, güneş ışığı ve sıcaklık verileriyle beslenen iyi bilinen bir buharlaşma modelini uygulayarak bu barajların her yıl yaklaşık 909 milyon metreküp su—neredeyse bir milyar ton—kaybettiklerini tahmin ettiler. Aynı zamanda, bu rezervuarlardaki panellerin ne kadar güneş enerjisi toplayabileceğini hesapladılar, farklı panel eğim açılarını test ettiler ve 11–31 derece aralığının güçlü performans sunduğunu doğruladılar; pratik ve stabil bir uzlaşı olarak mütevazı bir 11 derecelik eğim seçildi.

Ne Kadar Güç ve Hangi Maliyetle?

Araştırma ekibi çarpıcı bir soru sordu: her barajın bir kısmı yüzer güneş panelleriyle kaplanırsa ortaya çıkan elektrik Fas’ın mevcut talebini karşılayabilir mi? Modellemleri, birleşik rezervuar yüzeyinin yaklaşık %40’ının kaplanmasının ülkenin yıllık elektrik tüketiminin büyük ölçüde tamamına yakın bir üretim sağlayabileceğini öne sürüyor. Seçilen barajlarda sadece yüzeyin %1’inin bile kullanılması ulusal şebekeye anlamlı arzlar sağlayabilir. Al Wahda ve Al Massira gibi büyük rezervuarlar özellikle güçlü siteler olarak öne çıkıyor. Finansal açıdan yazarlar, ekipman fiyatları ve sudan gelen mütevazı verim artışları için makul varsayımlar altında bu tür projelerin on yılın altında bir sürede kendini amorti edebileceğini tahmin ediyorlar. Ancak gerçek dünya işletme ve bakım maliyetlerinin iyi belgelenmemiş olduğunu; dolayısıyla kâr tahminlerinin belirsiz kaldığını vurguluyorlar.

Enerji, Su ve Gelecekteki Riskler Arasında Denge

Ham sayıları aşan çalışma tasarım seçimlerini ve riskleri inceliyor. Örneğin eğim açısı yalnızca güneş yakalamakla ilgili değil: daha yatay paneller suyu daha fazla gölgelendirir ve buharlaşmayı daha çok azaltabilirken, daha dik paneller enerji verimini biraz artırabilir ama daha fazla suyun kaçmasına izin verebilir. Yazarlar yaklaşık 11 derecenin enerji üretimi, yüzen yapıların stabilitesi ve su tasarrufu arasında iyi bir denge sunduğunu savunuyorlar. Ayrıca, güvenli bağlama sistemleri tasarlamak ve platformların aşırı kurak dönemlerde nasıl davranacağını anlamak için gerekli olan ayrıntılı baraj derinliği ve kuraklık davranışı gibi eksik bilgi parçalarına dikkat çekiyorlar. Yüzer güneşi pompalı hidro depolama ve yeşil hidrojen gibi enerji depolama seçenekleri ve akıllı şebeke yönetimiyle entegre etmenin, kesintili güneş enerjisini güvenilir güce dönüştürmede anahtar olduğu belirtiliyor.

Bu, Fas’ın Geleceği İçin Ne Anlama Geliyor?

Açıkça söylemek gerekirse, bu araştırma Fas’ın baraj yüzeylerinin bir kısmını yüzer güneş panelleriyle kaplamanın ülkenin elektrik ihtiyacının büyük bir kısmını—potansiyel olarak tamamını—karşılayabileceğini ve aynı zamanda kıt suyu buharlaşmadan koruyabileceğini gösteriyor. Bu yaklaşım mevcut altyapıyı kullanıyor, tarım arazileriyle rekabetten kaçınıyor ve suyun doğal soğutmasından yararlanarak güneş panellerinin biraz daha verimli çalışmasını sağlıyor. Uzun vadeli maliyetler, bakım ve şiddetli kuraklık altındaki davranış konularında sorular devam etse de, çalışma yüzer güneşin Fas’ın daha temiz ve su açısından daha akıllı enerji geleceğinin merkezi bir direği olabileceği konusunda güçlü bir gerekçe ortaya koyuyor.

Atıf: Mouhaya, A., El Hammoumi, A., El Ghzizal, A. et al. Techno-economic feasibility analysis of floating photovoltaic systems on 58 Moroccan dams: energy potential, economic viability, and water evaporation. npj Clean Energy 2, 8 (2026). https://doi.org/10.1038/s44406-026-00025-9

Anahtar kelimeler: yüzer güneş, yenilenebilir enerji, su koruma, Fas barajları, güneş enerjisi planlaması