HAZIRLAYANLAR MERT KANBUR 120106201056 EMRE DEMİR 130106201030 UĞUR OKUMUŞ 130106201094

DALGA ENERJİSİ NEDİR? Dalga enerjisi, okyanuslar ve denizler üzerindeki rüzgar enerjisinden kaynaklanan bir enerji çeşididir. Hem potansiyel hem de kinetik enerjiye sahiptir. Okyanus enerjisi çevreyi kirletmeden, sürekli kendini yenileyen tükenmeyecek bir kaynaktır. Birincil enerji kaynağı güneş olan rüzgar; dünya yüzeyinin yaklaşık % 80’ini kapsayan milyonlarca km2’lik okyanusların ve denizlerin yüzeyinde eserek okyanuslarda 40-50 metrelik dev dalgalar oluşturmaktadır. Her saniye yüz binlerce ton su, dalga halinde bir noktadan başka bir noktaya doğru hareket etmektedir. Rüzgar hızındaki artışlar, direkt olarak dalga hızına da etki etmektedir. Rüzgarın etkisi, deniz yüzeyinde deniz meltemlerine, soğuk hava kütlelerine, tropikal çukurlara, fırtına ve kasırgalara neden olur. Güneş ve rüzgardan sonra üçüncül enerji kaynağı olan okyanus/deniz dalgasının yüksekliği dolayısıyla taşıdığı enerji, deniz yüzey alanıyla doğrudan bağlantılıdır. TARİHÇE Deniz dalgalarından enerji elde edilmesi konusunda ilk çalışmayı 1892 yılında A. W. Stahl yapmıştır. Daha sonra 1932 yılında dalgaların büyük gücünü hisseden Osborn Havelock papazları 1933 de dalga enerjisi konusunda patent alıp, düşüncelerini tescil ettirerek dalganın enerjisinden istifade edilmesinin başını çekmişlerdir.

Dalga enerjisi avantajları: Temiz, doğal dengeyi korur ve devamlı yenilenebilir enerjidir. Her dalga yüksekliğinden istenilen enerji alınabilir. Fiziksel, kimyasal ve organik kirletici etkisi yoktur. Açık deniz yapılarının elektrik ihtiyaçları karşılanabilir. Balık çiftlikleri, su altı balıkçılığı ve su altı sporları için uygun ortamlar yaratırlar. Dalga enerjisi dezavantajları: Uzun dönemli istatiksel değerlere ihtiyaç duyarlar. Korozif etkilerden korunmalıdır. Nakil hatlarının yapımı ve bakımı maliyetlidir. Hidrodinamik çevreyi etkiler. Türbin gürültüsü rahatsız edebilir. Deniz trafiği dikkatli düzenlenmelidir. Estetik olumsuzluk ihtimali vardır.

Denizlerdeki dalgalar temelde üç şekilde meydana gelmektedir. Bunlar; Denizlerde oluşan depremlerin ve deniz dibi çökmelerinin oluşturduğu dalgalar, Rüzgarların ve fırtınaların oluşturduğu dalgalar, Gel-git olayından kaynaklanan dalgalardır. (GENEL DALGA KARAKTERİSLİKLERİ)

Kıyı Şeridi(Shoreline) Uygulamaları Kıyı Şeridi uygulamalarında, enerji üretim yapıları kıyıda sabitlenmiş veya gömülü halde bulunurlar. Bakım ve inşası diğer uygulamalara göre daha kolaydır ve derin su bağlantılarına veya uzun su altı elektrik kablolarına ihtiyaç yoktur. Bununla birlikte, daha az güce sahip dalga rejimi nedeniyle elde edilebilen dalga enerjisi daha az olabilmektedir. Bu tür uygulamaların yaygınlaşması kıyı şeridi jeolojisi, gel-git seviyesi ve kıyı yapısının korunması gibi etkenlerle sınırlanmaktadır. Salınımlı Su Kolonu(Oscillating water column-OWC) Bu sistemlerde su kolonu ve onun üzerinde bir hava kolonu vardır. En alttaki kapı suyun içeri girmesini sağlar. Su tarafından sıkıştırılan hava dar kısımdan geçerek çıkıştaki türbini hareket ettirir. Dalga geri çekilirken içerdeki havayı boşaltacak bu hareket türbinin yeniden hareket etmesini sağlayacaktır. Bu sistemde normal bir türbin kullanılırsa su odaya girdiğinde ve odadan çıkarken türbin pervanesi farklı yönlere dönecektir. Bu durumda pervane durup çalıştığı için enerji üretimini azaltacaktır.

Ancak wells türbini kullanıldığında bu türbinin özel yapısı sayesinde zaman kaybı yaşanmadan her zaman tek yöne doğru dönüş sağlanır ve daha verimli bir şekilde enerji üretilmesini sağlar. Pendula Pendular, bir tarafı denize açılan dikdörtgen bir kutu şeklindedir. Bu açıklık üzerine sarkaç bir kapak menteşelenmiştir. Kapak dalga hareketiyle ileri-geri hareket etmektedir. Bu hareket jeneratörün ve hidrolik pompanın çalışması için kullanılır.

Daralan Kanal Sistemi(TAPered CHAnel -TAPCHAN) Bu sistemler su seviyesinin 3-5 metre üzerinde duvar yüksekliğine sahip, uçurumun kenarına inşa edilmiş hazneyi besleyen, gittikçe daralan bir kanaldan oluşmaktadır. Kanalın daralması dalga yüksekliğinin artmasına neden olur ve yükselen dalgalar kanal duvarlarından haznenin içine boşalır. Su haznede depolandığı için hareketli dalganın kinetik enerjisi potansiyel enerjiye dönüşür. Depolanan su türbine verilir. Çok az hareketli parçası olduğundan düşük bakım maliyetine ve yüksek bir güvenirliğe sahiptir. Bu sistemde ihtiyaç duyulana kadar enerji depolanabilmektedir. Ancak sistemleri bütün kıyı kesimleri için uygun değildir.

Kıyıya Yakın(Near Shore)Uygulamalar 10-25 metre su derinliklerinde gerçekleştirilmektedir. Bu uygulamalar şunlardır. • Osprey Wavegen tarafından geliştirilen Osprey’in gücü 1,5 MW’lık rüzgâr türbininin dâhil edilmesiyle 2 MW’a çıkarılmıştır. Bu sistemin ticari gösterimi için üzerinde oldukça çok çalışmalar yapılmıştır ve özellikle inşa maliyetinin düşürülmesi amacıyla çalışmalar devam etmektedir. 40 metreden daha derin sularda kıyıdan uzak uygulanan cihazlar kullanılmaktadır. Bu tür sistemlerde uzun elektrik kablolarına gereksinim vardır.

• OPT Dalga Enerji Dönüştürücüsü(WEC) 2-5 metre çaplı üstü kapalı, tabanı denize açık silindirik bir yapı içerir. Yapının tepesi ile yapı içerisinde yüzen çelik yüzücü arasına hidrolik pompa yerleştirilmiştir. Yapının yüzücüye göre hareketinden elektrik üretilir. Bu sistem, Doğu Atlantik’te büyük ölçekte test edilmiştir ve ilk ticari yapılar Avustralya ve Pasifik’te kurulmak üzeredir.

Pelamis Bu yapı, kısmi olarak su içinde yer alan, menteşeli noktalarla birbirine bağlı silindirik bölümlerden oluşan eklemli bir yapıdır. Dalga ile birleşim noktaları hareket eder ve bu hareketle hidrolik pompalar elektrik jeneratörlerini çalıştırır. Günümüzde 375 KW gücünde, 130 metre uzunluğunda ve 3,5 metre çapında bir sistemin geliştirilmesi için çalışmalar devam etmektedir. Bir deniz yılanı cinsi olan pelamis adının bu sisteme verilmesinin sebebi sistemin şeklinden kaynaklanmaktadır. İskoçya kökenli bir firma tarafından üretilmiş. Pelamis, dört parçadan oluşan yuvarlak tanklar, dalgaların enerjisini, ek yerlerinde bulunan doğrusal pompalar vasıtası ile mineral yağ pompalar, hidrolik devre üzerindeki düzenleyici elemanlarla basınç ve debi düzenlenir. Hidro-motor istenilen devirde jeneratörü döndürerek enerji elde edilir.

DÜNYADA DALGA ENERJİSİ Depremler ve deniz dibi çökmeler dışında dünyada kaydedilen en büyük dalga yüksekliği, 1933’de Alaska kıyılarında görülmüştür. Burada dalga yüksekliği (h) 34 m, dalga boyu (l) 342 m, periyod (T) ise 14,8 s olarak tespit edilmiştir. Hız olarak bu değerler 23,1 m/s ve grup hızı olarak 11,5 m/s’dir

DÜNYA DALGA ENERJİSİ POTANSİYELİ - (TWh)

(AVRUPA KIYILARINDAKİ DALGA ENERJİSİ POTANSİYELİ) Araştırmacılar tarafından, birim genişliğe etkiyen dünyadaki ortalama dalga güçleri; Kuzeydoğu Atlantik’te 100 kW/m, Portekiz sahillerinde 5-26 kW/m, Kanada’da 0,6-101,6 kW/m, Güney Afrika’da 10-14 kW/m ve Çin’de 0,7-4,5 kW/m olarak verilmektedir.

Türkiye’de Dalga Enerjisi Potansiyeli Türkiye kıyılarının 1/5’inden yararlanarak sağlanabilecek dalga enerjisi teknik potansiyeli, 18.5 milyar kWh olarak tahmin edilmektedir. Bu da enerji ihtiyacımızın yaklaşık % 13’ü dolayındadır. Deniz ve okyanuslarda oluşan dalgaların enerjileri sanılandan daha yüksektir. İşte bu durum son zamanlardaki çalışmaların artmasının en önemli sebeplerindendir. Örneğin İskoçya ve İngiliz adalarının çevresinde meydana gelen dalgaların sahip olduğu enerji potansiyeli 70 kW/m’yi bulmaktadır.Açık deniz kıyıları 8 bin 334 km’yi bulan ülkemiz gündemine henüz girmeyen dalga enerjisini en kısa zamanda kullanma ve değerlendirme yoluna gidilmelidir. Bizden daha az kıyı şeridi ve su potansiyeli olan Norveç, okyanus kıyılarında öncü santraller kurulmuştur. Karadeniz’in diğer denizlere göre daha dalgalı olduğu iddialarının aksine, güneybatı Anadolu yönünde hakim olan Ege Denizi ve Akdeniz üzerindeki rüzgar potansiyeli 4-17 kW/m’lik yıllık ortalama dalga gücünde bir yoğunlaşmaya neden olur. Dalga enerjisinden yararlanmak, daha doğrusu çalışmalara başlamak için en uygun yer İzmir-Antalya arası veya tam olarak belirtmek gerekirse Dalaman-Finike arasına tekabül eden denizlerdir. Bölgesel ortalama dalga yoğunlukları aşağıdadır; Bölge Güçleri; • Karadeniz 1.96-4.22 kWh/m • Marmara Denizi 0.31-0.69 kWh/m • Ege Denizi 2.86-8.75 kWh/m • Akdeniz 2.59-8.26 kWh/m

KURULUM MALİYETİ

(TÜRKİYE’DE KİŞİ BAŞINA DÜŞEN ENERJİ TÜKETİMİ) Dalga cephesinin gücü, okyanuslar dışında 10-40 kW/m arasında değişmekle birlikte, Akdeniz kıyıları için bu değer yaklaşık 13 kW/m olarak verilmektedir. Türkiye dışında Akdeniz’de yapılmış ölçümler, bu gücün yıl boyu 8,4-15,5 kW/m arasında değiştiğini göstermektedir. Türkiye’de dalga rasatları ve bunlara ilişkin ölçüm verileri yetersizdir. Fakat rüzgar ölçüm değerleri, deniz düzeyine uyarlanarak, rüzgarların oluşturacakları dalga yüksekliklerini belirlemek ve buradan da elde edilecek dalga enerjisini hesaplamak mümkündür.

Türkiye’de ilk olma özelliği olan proje ile Zonguldak’a, 25 hanenin elektrik ihtiyacını karşılayacak dalga enerji santrali kurulması planlanıyor. Zonguldak Valiliği, Bülent Ecevit Üniversitesi, Batı Karadeniz Kalkınma Ajansı (BAKKA), İl Özel İdaresi, Çevre ve Şehircilik Müdürlüğü ile Avustralyalı firma arasında önümüzdeki Nisan ayında dalga enerjisinden elektrik üretilmesi için protokol imzalanacak. Pilot dalga enerji santralinde üretilecek olan elektrik, Zonguldak Valiliğinin Milli Egemenlik Caddesi üzerindeki sahil kenarında 27 dönümlük alanda yapacağı Manolya Park’ta kullanılacak. 50 kilovatlık üretim yapması planlanan tesisin 25 hanenin elektrik ihtiyacını karşılayacak güçte olduğu belirtildi. Batı Karadeniz Kalkınma Ajansından (BAKKA) projeyle ilgili yapılan açıklamada, pilot tesis ile birlikte dalga enerjisinden elektrik üretimine yönelik önemli bir adım atılacağını belirtildi. Avustralya firması CSG Exploration and Production Services yetkililerinin Zonguldak’a gelişiyle Nisan ayı içerisinde gerçekleştirilmesi planlanan imza töreninin ardından santralin kurulum çalışmalarına başlanacağı bildirildi.

Karşılaştırma yapılacak olunursa, dünya üzerinde Türkiye denizlerinin dalga enerjisi potansiyeli orta sınıf denilebilecek düzeydedir.(Marmara Denizi hariç). Bu konuda okyanuslar en büyük potansiyel olmasına rağmen iç denizler ve kapalı denizlerden de büyük ölçülerde enerji elde edilebilmektedir. Potansiyel açısından yapılan karşılaştırmalara göre Türkiye, kıyı şeridinin uzunluğu ve koy sayısı açısından kıyı hattı (shoreline) tipindeki sistemlere daha uygundur. Hem de kıyıdan uzak (offshore) tipler açısından Türkiye, fazla derin bir kıta sahanlığına sahip olmadığından elverişli değildir. Bunlara ek olarak, kıyı hattı tipleri, istenildiği anda tamir edilebilir, yerleri kolayca değiştirilebilir. Kıyıdan uzak (offshore) tiplere göre daha ucuzdurlar ve kurulum maliyetleri daha azdır. Şebekeye bağlanmaları için uzun bağlantılar gerektirmez. Ancak uzun vadede daha iyi verim alınmak isteniyorsa kıyıdan uzak (offshore) olan tipleri tercih edilebilir. Çünkü kıyıdan uzak tipler enerjiyi daha çok yakalayabilirler. Dünya üzerinde bakıldığında hem kurulum kolaylığı hem de bakım maliyeti bakımından avantajlı olan salınımlı su blokları(OWC) sistemleri yaygındır. Çok yüksek dalga potansiyelleri de gerektirmeyen bir sistem olan salınımlı su blokları(OWC), fırtınalı durumlarda da dayanıklı sistemlerden biridir. Özellikle bundan önce Karadeniz’de yapılan uygulamalar dikkate alınmalıdır. Kıyı şekli bakımından değerlendirildiğinde dağların denize paralel uzandığı Karadeniz, Akdeniz bölgelerinde salınımlı su bloklarının kullanılması avantajdır. Türkiye için düşünüldüğünde sivri kanallı sistemlerin coğrafik olarak kurulabileceği yerler ülkemizde sınırlıdır. Ayrıca salınımlı su bloklarıyla karşılaştırıldığında ekstra kurulum maliyeti gereklidir. Bu nedenle, gerekli verim alınmayabilir. Özetle, Türkiye’nin kıyı tipine göre ve kurulum ile işletme maliyetlerine göre sıralandığında en elverişli dönüştürücü tipinin salınımlı su blokları (OWC) olduğu anlaşılmaktadır.

SONUÇ Ülkelerin politikaları ve AR-GE çalışmalarına sağladığı imkanlarla toplumun refah seviyesi düzenlenir. Enerji başta da belirttiğimiz gibi çok ciddiye alınması gereken stratejik bir silahtır. Dünyadaki iki önemli konularından birisi enerji, diğeri ise yaş sebze üretimidir. Bu konular hayati olup, öngörü ve aşırı dikkat gerektirir. Enerjide dışa bağımlılığımız %74, yaş sebzede ise hibrit tohum sebebi ile nerede ise %90 dır. Ülkemizde, istihdamı ve katma değeri arttırarak, enerjide dışa bağımlılığı azaltmak için yenilenebilir enerji yatırımlarına hız verilmeli, bilhassa Karadeniz’in büyük enerji kaynağı olduğu göz ardı edilmemelidir. Bize ne yapmamızı söyleyenlerin, ne yaptıklarına bakmak, en güzel çözümü bulmak için yeterlidir. Yenilenebilir enerji yatırımlarına Dalga Elektrik Santralarını da katarak ülkemize temiz tükenmez enerji üretiminin yanında, büyük oranda istihdam ve katma değer yaratacak dalga enerji santralleri üreterek ülkemizin ekonomisine büyük katkı sağlanacaktır. Zira bu urunun pazarı hazırdır ve binlerce ada ülkeleri de Dalga Enerji Santrallerinin müşterileri arasında olacaklardır.

BİZİ DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER…