ABDULLAH ATEŞ EMRE YILDIRIM RÜZGAR ENERJİSİ ABDULLAH ATEŞ EMRE YILDIRIM

Sunum İçeriği Yenilenebilir Enerji Kaynakları Rüzgar Enerjisi Avrupa Rüzgar Atlası ve Kurulu Gücü Türkiye Rüzgar Atlası ve Rüzgar Potansiyeli Atlası Türbin Çeşitleri Bazı Rüzgar Santralleri

Yenilenebilir Enerji Kaynakları 1973 dünya petrol krizi, alternatif ve yenilenebilir enerji kaynaklarına gösterilen ilginin artmasına sebep olmuştur. Dünya enerji ihtiyacının önemli bir bölümünü karşılayan fosil yakıtların kısıtlı kullanım sürelerinin olması, enerjinin elde edilmesi sırasında çevreye yapılan tahribat ve gelecek nesillerin de enerji ihtiyacı dikkate alındığında, yenilenebilir enerji kaynaklarının önemi daha iyi anlaşılmaktadır. Tüm dünyada olduğu gibi, Türkiye'de de temiz ve yenilenebilir enerji kaynaklarına doğru bir yönelme gözlenmektedir. İlk etapta göz önünde bulundurulması gereken temiz ve yenilenebilir enerji kaynaklarından biri rüzgar enerjisidir.

Rüzgar Enerjisi Dünya rüzgar enerji potansiyelinin, 50° kuzey ve güney enlemleri arasındaki alanda 26.000 TWh/yıl olduğu ve ekonomik ve diğer nedenlerden dolayı 9.000 TWh/yıl kapasitenin kullanılabilir olduğu tahmin edilmektedir. Yine yapılan çalışmalara göre, Dünya karasal alanları toplamının %27’sinin yıllık ortalama 5.1 m/s’den daha yüksek rüzgar hızının etkisi altında kaldığı belirtilmektedir. Bu rüzgar enerjisinden yararlanma imkanının olabileceği varsayımıyla 8 MW/km2 üretim kapasitesi ile 240.000 GW kurulu güce sahip olunacağı hesaplanmaktadır.

Rüzgar Enerjisinin Kullanım Alanları Rüzgar enerjisi kullanımında asıl güç kaynağı kanatların dönme hareketidir. Günümüzde daha çok rüzgarla elektrik üretimi popüler olsa da rüzgar enerjisinin kullanıldığı başka alanlarda bulunmaktadır;Elektrik üretimi Şarj sistemleri Su depolama Taşımacılık Su pompalama Tahıl öğütme Soğutma

Rüzgar Türbinin Evlerde Kullanımı Rüzgar türbinleri sadece şehir şebekesine elektrik sağlamak amacıyla kullanılmaz. Ev kullanımı için üretilen küçük türbinler de bulunmaktadır. Hatta bu türbinlerin kullanımı giderek yaygınlık kazanmaktadır. Ev tipi rüzgar türbinleri şebekeden uzak, rüzgar verimi yüksek bölgelerde bireysel kullanım için son derece uygundur. Bunun yanında rüzgarla elektrik üretiminin tek sebebinin zorunluluk olduğunu söyleyemeyiz. Yenilenebilir enerjiye gönül veren çevre dostları da teknolojinin gelişmesi ve fiyatların ucuzlamasına paralel olarak elektriklerini bu şekilde üretmeyi tercih etmektedirler. İlerleyen yıllarda rüzgar türbini satış fiyatlarının giderek azalacağı tahmin edilmektedir.

Yandaki resimde rüzgar türbini, güneş paneli ve fosil yakıtlı jeneratörün bir evin enerjisini sağlamasında birlikte kullanımları gösterilmiştir. Rüzgar türbininde üretilen elektriğin evlerde kullanılması için bazı devre elemanlarında düzenlenmesi gerekebilir. Yine bataryalar elde edilen enerjiyi kullanılmadığı süre içinde depo etmeye yarar. Günümüz rüzgar türbinleri bünyelerinde şarj kontrol üniteleri(şarj regülatörü) taşırlar. Bu sayede akülerin zarar görmesi de engellenmiş olur. Bunun yanında rüzgardan elde edilen enerjiyi ev aletlerinde kullanmak için alternatif akıma ihtiyaç duyulur. Bunu sağlamak için İnvertör denilen dönüştürücüler kullanılır.

Avrupa Rüzgar Atlası

Avrupa Rüzgar Enerjisi Kurulu Gücü Toplam Kurulu Güç : 76.152 MW (2009 Sonu) 3.465 4.051 25.777 4.492 4.850 801 19.149

Türkiye Rüzgar Potansiyeli Türkiye Rüzgar Potansiyeli TÜRKİYE RÜZGAR ATLASI Türkiye Rüzgar Potansiyeli

Türkiye Rüzgar Potansiyeli Atlası Türkiye Yıllık Ortalama Rüzgar Hızı, 50 m

Rüzgar Enerjisinin Avantajları Rüzgar Enerjisinin Avantaj ve Dezavantajları Rüzgar Enerjisinin Avantajları Temiz bir enerji kaynağıdır, emisyonu yoktur. Yerel bir enerji kaynağıdır, dışa bağımlı değildir. Yatırım alanının % 1’ini kullanır, bu alanlarda tarım ve hayvancılık faaliyetleri yapılabilir. Ucuz bir enerji kaynağıdır. Atıl alanlar kullanılabilir. Yüksek istihdam yaratır.

Dezavantajları Rüzgar hızı sabit olmadığı için enerji üretimi sabit değildir. Çok düşük rüzgar hızlarında çalıştırmak ekonomik açıdan, çok yüksek rüzgar hızlarında çalıştırmak güvenlik açısından uygun değildir. Enerji verimi fosil kaynaklara göre düşüktür. Yatırım maliyeti yüksektir. Gürültü açısından yerleşim yerlerinin uzağında olmasında yarar vardır. Radyo ve tv sinyallerini bozabilir. Kuş göç yollarında, kuşlara zarar verebilir.

Türbin bileşenleri 1. Türbin kafası 2. Kanatlar Kanat bağlantıları Düşük Hız Şaftı 5. Dişli Kutusu 6. Yüksek Hız Şaftı 7. Elektrik Jeneratörü 8. Rota Mekanizması 9. Elektronik Kontrol 10. Hidrolik Sistem 11. Soğutma Sistemi 12. Kule 13. Anemometre ve Rüzgar Fırıldağı

Rüzgar Türbinlerinde Hız Kontrolü Tahmin edilebileceği üzere rüzgar hızına bağlı olarak, üretilen elektriğin miktarı da artmaktadır. Ortalama özelliğe sağip bir rüzgar türbini 12 - 14m/s hızlara ulaştığında üretebileceği maksimum enerji seviyesine erişmiş olur. Rüzgar hızının bu değerlerin üzerine çıktığı durumlar da mevcuttur. Böyle bir durumda türbinin mekanik yapısında bozulmalar meydana gelebileceği gibi üretilen aşırı elektrik enerjisi devrelerin de bozulmasına sebep olabilmektedir. İşte bu sebepten türbin hızı belirli değerlere ulaştığında daha fazla hızlanmayı engelleyecek fren mekanizmaları devreye girer.Günümüz teknolojisi bu problemin çözümünde çeşitli yöntemler geliştirmiştir.

Kaldırma Kuvvetine Dayalı Türbinlerde hız kontrol sistemlerinin ilkidir. Bu sistemde türbin kanatlarının ayrodinamik yapısı türbin belli bir hıza ulaştığında hızı sabit bir değerde tutacak pasif bir sürtünme oluşturur. Frenleme olayı herhangi bir yan ekipman kullanılmadan gerçekleştirildiği için basit ve kullanışlı bir yöntem olmuştur. Fakat türbin kapasitelerinin zamanla yükselmesi, 1,5 MW'ın üzerinde güce sahip türbinlerde bu yöntemin bazı sakıncalar doğurmasıyla sonuçlanmıştır. Bu nedenden ötürü günümüzde az kullanılan bir yöntemdir.

2. Değişken Hızlı Rotor Yaygın olarak kullanılan türbin teknolojisi budur. Maksimum üretim seviyesine ulaşıldığında türbin kanatlarnın eğimi değişerek hızın belirli bir değerin üzerine çıkması engellenmiş olur. Büyük kapasiteli türbinlerde de kullanılabildiği için günümüzde yaygın olan sistemsir. Rüzgar türbini teknolojilerinin başlangıcından bu yana bahsedilen iki yöntem temel alınmak üzere pekçok varyasyon denenmiştir.

RÜZGARÖLÇER Anemometreler rüzgar hızını ölçmek üzere kullanılan aletlerdir. Türkçe karşılığı tam olarak "rüzgarölçer " dir. Anemometrelerin çoğu rüzgar hızını dönebilen eksenleri yardımıyla ölçebilmektedirler. Bunun yanında sayısal(dijital) rüzgarölçerler de mevcuttur. Yandaki anemometre daha çok sporcular için tasarlanılan türdendir bilindiği gibi yamaç paraşütü gibi sporlarda rüzgar hızını ölçmek hayati bir tedbirdir. Çoğu anemometre rüzgar hızının yanısıra sıcaklık değeri gibi değerleri de ölçmektedir. Sporcular için üretilen anemometreler yaklaşık 100 Avro civarında satılmaktadır. 

Bununla beraber farklı anemometreler de vardır Bununla beraber farklı anemometreler de vardır. Bilindiği gibi rüzgar vektörel bir büyüklüktür. Yani hem şiddeti, hem de yönü önemlidir. Bunun için meteorolojik çalışmalarda biraz daha farklı rüzgarölçerler kullanılmaktadır. Bir bölgenin rüzgar rejimini incelemek rüzgar türbinlerinin kurulacağı alanı tespit etmekte çok önemlidir. Uzun bir süreç içinde incelenen alanın rüzgar rejimi uygun bulunursa buraya rüzgar türbini kurulabilmektedir.

Alize Germiyan ( 1,5 MW ) İzmir Alaçatı’da taştan yapılan ve buğday yapımında kullanılan yel değirmenlerinin yani rüzgarın çok büyük bir önem taşıdığı hatta 1700’lü yıllarda güzelliğinin yanısıra rüzgar nedeni ile savaşların bile yaşandığı söylenmektedir. İşte tarih boyunca birçok medeniyet tarafından önemi bilinen Alaçatı’nın bu değerli rüzgarından elektrik üretilmesi için 1997 yılında çalışmalara başlanmıştır. Alaçatı’ya 7 km uzaklıkta olan Germiyan köyünde Türkiye’nin ilk rüzgar enerji santrali sıfatını alan Germiyan santrali 1998 yılının Şubat ayında devreye girmiştir. Toplam kurulu gücü 1,5 MW olan santralimizde 3 adet 500 kW’lık rüzgar türbiniyle yıllık ortalama toplam 4 milyon kWh elektrik enerjisi üretmekte ve yaklaşık 1.626 konutun elektriğini karşılamaktadır.

Bandırma Rüzgar Enerjisi Santrali  Bandırma RES, Bandırma ilçesinin 10km doğusunda Marmara Denizine paralel uzanan sırtlarda konumlanmaktadır. Proje için 1999 yılından itibaren rüzgâr ölçümlerine başlanmış olup, söz konusu ölçümler yurt dışında uzman kuruluşlar ve enstitülerce değerlendirildikten sonra her bir ünite gücü 1,5 MW olan 20 adet rüzgâr türbininden oluşan Bandırma RES’in kurulmasına karar verilmiştir.  Bandırma RES, Türkiye’nin ilk özel sektör üretim şirketi Rüzgâr santrali olmasının yanı sıra, işletmeye alındığı 2006 yılında mevcut Türkiye Rüzgâr Enerjisi kurulu gücü olan 20MW’ı %150 oranında arttırarak 50MW’a çıkarmıştır. Santralde üretilen yıllık ortalama 120.000.000 kWh elektrik ile 80.000 kişilik bir yerleşim merkezinin elektrik ihtiyacı karşılanabilmektir. Ayrıca Bandırma RES’in son yıllarda gündeme gelen küresel ısınmanın temel sebeplerinden olan sera gazları salınımını yıllık ortalama 78.360 ton azaltmakta olduğu hesaplanmaktadır. Bu aynı zamanda Türkiye’deki ilk gönüllü karbon ticareti projesidir. Projenin en önemli özelliği Türkiye’deki o güne kadar kurulmuş olan rüzgâr santrallerinin aksine, tamamen özel sektör mülkiyetinde ve devlet tarafından yüksek fiyatlı alım garantisi olmaksızın, finansmanının tamamen Bilgin Enerji Grubu tarafından karşılandığı Türkiye’deki ilk rüzgâr enerjisi santrali olmasıdır.

Şamlı Rüzgar Santrali Balıkesir’in Şamlı bölgesindeki 90MW kapasiteli rüzgar parkı 80 m. yüksekliğindeki 30 adet VESTAS 3MW V90 rüzgar türbini bulunmaktadır. 90 MW kapasitesi ile Türkiye’deki en büyük rüzgar parkıdır. Lisans sahibi Baki Elektrik Üretim Ltd. Şti.’dir. Gold Standard certification (Altın Standart Sertifika) başvurusu yapılmıştır. Vestas ile yapılan 5 yıllık O&M anlaşması yapılmıştır. Kapasite Artırımı 24MW kapasite artışı için VESTAS ile ek anlaşma yapılmıştır. Türbinler 2010-2011 yıllarında nakledilmiştir ve nakliyeyi takiben 2011 yılının 3. çeyreğinde kurulumu yapılmıştır. Devreye alma işlemleri devam etmektedir.

Thanet Açık Deniz Rüzgâr Projesi (İngiltere – 300 MW) Karada Thanet'ten daha büyük rüzgâr çiftlikleri olmasına rağmen, Thanet en büyük açık deniz rüzgâr çiftliğidir. Bu projede, karadan 12 km uzaklıkta, ortalama 20 m derinlikte 100 adet Vestas rüzgâr türbini kullanılmaktadır. İsveçli firma Vattenfall tarafından yapılan ve yönetilen proje 240.000 eve yeterli gücü sağlamaktadır.

Alta Rüzgâr Enerji Merkezi (ABD – 1.550 MW) Bu proje Amerika'nın en eski ve en geniş rüzgâr projesi olan modası geçmis Tehachapi Pass Rüzgâr Çiftliginin gölgesinden yeniden doğmaktadır. Daha yeni, büyük ve daha etkili türbinler yaşlananların yerine yeniden kurulmakta. The Alta-Oak Creek Mojave projesi şu anda yapım aşamasında ve toplamda 820 MW üretecek 320 büyük yüksek kapasiteli rüzgâr türbininden oluşmaktadır.

DUBAI 59 katlı her kat dönebilir Çatıda güneş paneli Katlar arasında rüzgar türbinleri

Bizi dinlediğiniz için teşekkür ederiz…