Kutuplarda test edilen güneş panelleri yapay zeka desteğiyle geliştirilecek

Cumhurbaşkanlığı himayelerinde, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı uhdesinde, TÜBİTAK MAM (Marmara Araştırma Merkezi) Kutup Araştırmaları Enstitüsü koordinasyonunda ve Prof. Dr. Burcu Özsoy'un sefer koordinatörlüğünde 27 Ocak-3 Mart arasında düzenlenen 8. Ulusal Antarktika Bilim Seferi'nde gerçekleştirilen bilimsel araştırmalar arasında kutup şartlarında güneş enerjisiyle enerji üretimi çalışması da yer aldı.

TÜBİTAK MAM tarafından yapılan 2023 yılı "Kutup-1001" çağrısı kapsamında bilimsel olarak desteklenmesine karar verilen projeler arasında yer alan "Antarktika İklim Şartlarında Yüksek Enerji Performansına Sahip Fotovoltaik Güneş Panel Tipinin Belirlenmesi İçin Yapay Zeka Yöntemleri ile Faydalı Model Üretilmesi" başlıklı araştırmada Doç. Dr. Mehmet Daş yürütücü, Fırat Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Enerji Ana Bilim Dalı Öğretim Üyesi Prof. Dr. Ebru Akpınar ve Yazılım Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Bilal Alataş araştırmacı olarak görev alıyor.

Sorularını yanıtlayan Daş, araştırma kapsamında 25 vat gücünde, 4 farklı tip güneş panelinden oluşan, güneş radyasyonu, nem, sıcaklık ve rüzgar hızı gibi iklim verilerini ölçen cihaz prototipi geliştirdiklerini söyledi.

Cihazın, farklı iklim şartlarında nasıl çalıştığını görmek ve güneş enerjisinin Antarktika şartlarında yapay zeka desteğiyle kullanılabilirliğini araştırmak amacıyla Ulusal Antarktika Bilim Seferi'ne gönderildiğini ve orada ölçümler yapıldığını belirten Daş, "Cihaz, üzerindeki tüm verileri, iklimsel dataları da dahil olmak üzere otomatik olarak kaydedip hafızasında saklıyor. Bu cihazın sunumu esnasında hocalarımız 'Bu cihazı biz kullanabilir miyiz?' diye sorduklarında 'Tabii ki olabilir.' dedik çünkü otonom bir cihaz, sadece düğmesine basıyorsunuz ve kendisi otomatik verileri kaydediyor." ifadelerini kullandı.

- Kutup şartlarında 1 güneş panelinden 21 vat enerji üretildi

Cihazın Antarktika'daki kurulumunu Dr. Erhan Arslan'ın gerçekleştirdiğini bildiren Daş, kutup bölgesinde olumsuz hava şartları yüzünden sefer süresince sadece 6 gün boyunca veri alınabildiğini ve elde edilen ham verilerin internet aracılığıyla kendilerine iletildiğini anlattı.

Daş, sözlerine şöyle devam etti:

"Antarktika seferinin düzenlendiği zaman diliminde hissedilen iklim şartları, Ardahan'ın veya Kars'ın iklim şartlarına benzer. Şöyle söyleyeyim, deneylerde kullandığımız bir fotovoltaik panelin maksimum üreteceği anlık gücün 25 vat olduğunu düşünürsek, biz kutup şartlarında 21 vat anlık gücü gördük. Yani bir panelin üreteceği yaklaşık maksimum gücü gördük, güneş enerjisi potansiyeli bakımından bu durum bizi umutlandırdı.

Araştırmaya yapay zekayı da ekledik ve bu kısımda veri setleriyle modelleme aşamasındayız. Önce her bir panelin enerji verimliliğini hesaplıyoruz. Biz 6 gün boyunca kutuplardan sağlam veri aldık. Bu enerji üretimini iklimsel verilerle ilişkilendirip yapay zeka modeli oluşturacağız ve bu model bize '12 ay boyunca herhangi bir iklim şartında siz bu panelleri kullanırsanız ne kadar enerji elde edebilirsiniz?' sorusunun cevabını verebilecek matematiksel eşitlikler üretecek."

Araştırmada formülasyonlar ve çeşitli modellerle hesaplanarak elde edilen verileri yapay zeka aracılığıyla daha kolay bir şekilde ve açıklanabilir yöntemlerle elde ettiklerini vurgulayan Daş, "Amacımız ortalama 100 bin datadan oluşan bir veri seti elde etmek ve biz bunun yüzde 60'ını sağladık. Elimizde 60 bin data var ve bunun üzerine modelleme yapmaya devam ediyoruz. Cihazın ürettiği deneysel verilerle yapay zekanın ürettiği verileri karşılaştırarak model iyileştirme aşamasına geçeceğiz ve iki değer arasındaki hatanın minimum olmasını sağlamaya çalışacağız." diye konuştu.

- "Kutuplarda rüzgar enerjisi üzerine de bir çalışma yapmayı planlıyoruz"

Çin, Rusya, Şili ve Amerika Birleşik Devletleri gibi ülkelerin kutuplarda enerji ihtiyacını yenilebilir enerjiden sağlayacak yöntemler üzerinde çalıştıkları bilgisini paylaşan Daş, kutuplarda kalıcı bir araştırma istasyonu kurma hedefi olan Türkiye açısından araştırmalarının önemli olduğunu dile getirdi.

Daş, şu değerlendirmeleri paylaştı:

"(Antarktika) Çok kıymetli bir alan, çok kıymetli bir doğa ve bu doğaya zarar verilmemesi gerekiyor. Hem karbon salımının sıfıra indirilmesi hem de canlıların yaşam alanlarının bozulmaması gerekiyor. Bize de enerji lazım. Orada yapılan her iş enerji ile oluyor. Hem yakıtın transportu çok sıkıntılı hem yaktıktan sonra ortaya çıkan karbon emisyonu bir problem. Onun için yenilebilir enerji üzerine mutlaka çalışılması gerektiğini düşünüyorum. Bu proje de buna bir basamak olacak."

Araştırmayı tamamladıktan sonra kutuplarda rüzgar enerjisi üzerine de bir çalışma yapmayı planladıklarını ifade eden Daş konuşmasını, "Türkiye'nin kutup araştırmaları yaptığı Türk Antarktika Araştırma İstasyonu (TARS) Horseshoe Adası'nda ve burada hem dalga hem gelgit hem rüzgar hem güneş enerjisi var. Bunların hepsinin hibritlendiği bir sistem ve iyi bir enerji santralinin oluşturulmasıyla hem kutup turizmini geliştirebiliriz hem araştırma için gerekli enerjimizi buluruz hem de çevreyi kirletmemiş oluruz." diyerek tamamladı.