RÜZGAR ENERJİSİ SİSTEMLERİ


RÜZGÂR ENERJİSİ
Dünyada, özellikle yirminci yüzyılın ikinci yarısında görülen hızlı büyüme, çeşitli sosyal ve ekonomik gelişmeler ile birlikte, daha hızlı bir şekilde artan enerji tüketimini de beraberinde getirmiştir. Hem bu enerji ihtiyacını karşılamak hem de çevre kirliliğini oluşturan ve sınırlı rezervleri olan fosil enerji kaynakları yerine temiz ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelinmiştir.
Günümüzde dünyanın enerji ihtiyacının tamamına yakını fosil yakıtlar, hidrolik enerji ve nükleer enerji gibi enerji kaynaklarından karşılanmaktadır. Son yıllarda bu enerji kaynaklarına alternatif enerji kaynakları adı da verilen ve çoğu yenilenebilir olan (rüzgâr, jeotermal, güneş ve dalga enerjisi gibi) enerji kaynakları katılmıştır. Fosil yakıtların çevreye yaydığı zararlı gazlar ve asit yağmurları, küresel çevre problemleri meydana getirmekte ve yenilenebilir enerji kaynaklarına talebi arttırmaktadır.
Bugün dünyadaki mevcut toplam teknik rüzgâr potansiyeli yılda 53000 TWh’tir ve bu miktar dünyanın 1998 yılındaki toplam elektrik enerjisi tüketiminin yaklaşık 4 katı kadar elektrik enerjisi üretmeye yeterlidir. 2020 yılına kadar dünya elektriğinin % 10’u rüzgâr gücüyle sağlansa bile rüzgâr potansiyelinin çoğu hala kullanılamamış olacaktır. Rüzgâr enerjisi, yenilenebilir enerji kaynakları arasında en gelişmiş ve ticari açıdan en elverişli enerji türüdür.

RÜZGÂR ENERJİSİNDEN ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETME
Rüzgâr; güneşin yeryüzünü farklı ısıtması sonucu, basınç ve sıcaklık farklarından oluşan hava hareketidir. Havanın kinetik enerjisi rüzgâr türbinleri ile sırayla mekanik enerjiye ve elektrik enerjisine dönüştürülmektedir. Halen dünyada 20.000’in üzerinde rüzgâr türbini elektrik üretmektedir. Bunların birçoğu, rüzgâr çiftlikleri denen, belli bir kapasitede elektrik üreten rüzgâr türbin gurupları olarak çalışmaktadır.
Rüzgâr enerjisinin üç temel özelliği; rüzgârın yönü, hızı ve esiş sıklığı (frekansı) dır. Rüzgârın yönü, günlük hava şartlarına ve iklim özelliklerine bağlı olmaktadır. Bu faktörler kurulacak rüzgâr enerjisi sistemlerinin yönünün ve yerinin tayininde önemli rol oynar. Rüzgâr hızının fazla oluşu enerji miktarını arttırırken, çok yüksek hızlar, bazı canlılar, yapılar ve türbinler üzerinde olumsuz etkiler de meydana getirebilmektedir. Bu sebeple, rüzgâr hızının iyi bilinmesi yararlanma sahalarını belirlemek ve türbinlerin mukavemeti açısından önemlidir.
20 türbinden oluşan tipik bir rüzgâr çiftliği yaklaşık 1 km²’lik alana kurulabilmektedir. Diğer güç istasyonlarına nazaran rüzgâr çiftliği, bulunduğu alanın sadece % 1’ini kullanır. Bunun gibi bir proje ile 6500 ila 10000 arasında evin elektrik enerjisi ihtiyacı karşılanabilmektedir.
Dünya üzerindeki rüzgâr enerji teknolojisi de son yıllarda hızla gelişmiş olup, jeneratörlerin ömrü türbin tipine göre, 20-60 sene arasında değişmektedir. Pervanelerin ömrü ise 20-25 sene arasında ve eskidiğinde değiştiriliyor olması ekonomik ucuzluğunu da beraberinde getirmektedir.
Türbinler çalışma ömürlerinin sonuna geldiklerinde kolayca sökülebilmekte ve bulundukları alan eskiden kullanıldığı hale dönüştürülebilmektedir. Türbinlerin sökülme maliyetleri genelde türbinlerin arta kalan parçalarının parasal değeri ile karşılanabilmektedir.
Türbinler yapılacak ön çalışmalarla belirlenecek rüzgâr rejimine göre, minimum 600 kWh ila maksimum 3000 kWh üretecek kapasitede üretilmektedir. Türbin pervaneleri yerden 30-40-50 mt yükseklikteki kulelere monte edildiğinden yeryüzünde kapladığı alan kulenin alt kısmındaki 10 m²’lik alanla sınırlıdır.

RÜZGÂR ENERJİSİNİN DÜNYA’DAKİ DURUMU
Bugün dünyada ki mevcut toplam teknik rüzgâr potansiyeli yılda 53000 TWh’tir ve 2001 yılında bunun yaklaşık 0,15 TWh kadar kısmından faydalanılabilmiştir. Dünya elektriğinin % 10 ’unun rüzgâr gücüyle sağlanacağı belirtilen 2020 yılında bile rüzgâr potansiyelinin çoğu hala kullanılamamış olacaktır. Son yıllarda rüzgâr enerjisinin en başarılı pazarları, özellikle Danimarka, Almanya ve İspanya olmak üzere Avrupa ülkeleridir. Hindistan, Çin ve Amerika Birleşik Devletlerinde de bu teknolojinin kullanımında bir artış görülmektedir. 2001 yılı sonunda yaklaşık 50 ülkede 24927 MW’tan fazla elektrik üreten rüzgâr türbinleri işletmedeydi. 2001 yılı sonu toplam en büyük kurulu rüzgâr gücüne sahip ülkeler güçleriyle birlikte Tablo 1’de görülmektedir.
Ülke 2001’de kurulan (KW) 2001 sonunda toplam güç (KW)
Almanya 2.627.000 8.734.000
ABD 1.635.000 4.245.000
İspanya 1.050.000 3.550.000
İtalya 276.000 700.000
Hindistan 236.000 1.456.000
Japonya 217.000 357.000
Danimarka 115.000 2.456.000
İngiltere 107.000 525.000
Yunanistan 84.000 358.000
Çin 75.000 406.000
Diğerleri 402.000 2.140.000
Toplam 6.824.000 24.927.000
Tablo 1: 2001 yılında rüzgâr enerjisi piyasasındaki en büyük ülkeler
Avrupa’da deniz ve karadaki rüzgâr kaynaklarının 2020 yılında beklenen elektrik talebinin % 20’sinden daha fazlasını karşılayacak bir potansiyele sahip olduğu belirtilmektedir. Almanya 2001 yılında rüzgâr enerjisi kullanımında 2.627 MW artış sağlayarak, 1999 da 3.817 MW olan toplam rüzgâr gücünü 8.734 MW’a çıkartmıştır.
Rüzgâr enerjisi endüstrisi Avrupa için 2010 yılına kadar 40.000 MW rüzgâr enerji kapasitesi kurmak üzere bir hedef koymuştur. Bu hedefe ulaşılmasıyla yaklaşık 50 milyon insana elektrik sağlanacaktır.
YIL Kurulu Kapasite (KW)
2003 22.000.000
2010 40.000.000
2020 100.000.000
Tablo 3: Avrupa Rüzgâr Enerjisi Birliğinin Hedefleri

RÜZGAR ENERJİSİ POTANSİYELİNİN BELİRLENMESİ
Çeşitli ülkelerce hazırlanıp kullanıma sunulan ve bir alandaki rüzgar ölçüm parametrelerini kullanarak rüzgar enerjisi potansiyelinin belirlenmesine yardımcı olan bilgisayar programları mevcuttur. Bu bilgisayar programların başında Danimarka RISO Ulusal Laboratuvarında geliştirilmiş olan ve Avrupa kıtasının rüzgar atlasının hazırlanmasında kullanılan WAsP (Rüzgar Atlası Analiz ve Uygulama Programı) bilgisayar programı gelmektedir. WASP bilgisayar programı rüzgar hız ve yön bilgileri ile rüzgar gözlem istasyonu çevresindeki engellerden, arazi yüzey pürüzlülüğü ve arazinin topoğrafik özelliklerinden yola çıkarak bölgesel rüzgar atlas istatistiklerinin ve enerji potansiyelinin belirlenmesinde kullanılmaktadır. WasP yazılımı ile bir bölgenin rüzgar enerji potansiyelini belirleyebilmek için aşağıda sıralanan işlem basamakları takip edilir:
1.Rüzgar Ölçüm Verilerinin Değerlendirilmesi;
Rüzgar enerji gözlem istasyonlarından belli bir yükseklikten alınan en az bir yıllık rüzgar hızı ve rüzgar yönü ölçüm kayıtlarının bilgisayar ortamında düzenlenmiş hali ve bu istasyonlara ait 1/25 000 ölçekli harita üzerindeki UTM ile derece - dakika cinsinden belirlenmiş koordinatları WAsP ortamına aktarılıp değerlendirilir ve ilk etapta ölçüm yüksekliğine ait frekans dağılım tablosu elde edilir. Bu tablo yardımıyla ölçüm yüksekliğindeki rüzgarın sektörlere (yönler) göre esme sıklığı, hakim rüzgar yönü, ortalama rüzgar hızı, ortalama enerji yoğunluğu ve rüzgar hız verilerine ait Weibull parametreleri gibi istatistiksel değerler belirlenmiş olur.
Sect Freq <1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 13 15 17 >17 A k
--------------------------------------------------------------------------------
0: 30.8 10 49 77 92 114 156 155 135 90 81 36 4 0 0 6.9 2.67
30: 10.7 27 90 151 165 186 155 84 76 40 21 5 0 0 0 5.1 2.24
60: 1.9 106 199 236 248 151 42 6 0 0 0 0 6 6 0 3.5 1.63
90: 1.6 70 205 249 190 124 59 81 15 0 0 0 0 7 0 3.6 1.50
120: 2.4 63 210 158 200 200 121 37 5 5 0 0 0 0 0 3.9 2.44
150: 4.6 49 128 120 113 115 128 110 108 45 48 18 15 3 3 5.9 1.89
180: 12.0 21 40 85 94 91 145 162 121 79 82 46 25 7 4 7.2 2.21
210: 6.3 34 50 81 112 155 175 153 88 78 58 14 2 0 0 6.2 2.57
240: 1.3 186 199 253 163 54 45 63 27 9 0 0 0 0 0 3.0 1.47
270: 1.6 139 263 270 206 43 43 21 7 0 0 7 0 0 0 2.9 1.60
300: 5.5 47 156 177 220 152 85 60 44 19 42 0 0 0 0 4.3 1.67
330: 21.4 14 49 106 168 189 178 113 77 53 39 13 2 1 0 5.7 2.25
--------------------------------------------------------------------------------
Total 28 76 113 135 141 147 122 95 61 54 22 6 1 1 6.0 2.14

Ortalama Rüzgar Hızı: 5.19 m/s (2%) Ortalama Enerji Yoğunluğu: 160 W/m² (2%)
Frekans dağılım tablosundaki bilgiler kullanılarak frekans histogramı ( rüzgar hızları - esme sıklıkları ) ve yön histogramı (rüzgar esme yönü - esme sıklığı ) da elde edilebilir. Frekans histogramı yardımıyla hangi rüzgar hızı değerlerinin sık gözlendiği, yön histogramı yardımıyla ise hangi yönlerde rüzgar hız değerlerinin yüksek olduğu tespit edilebir. Rüzgar türbinleri seçilirken frekans histogramından, araziye konumlandırılırken ise yön histogramından yararlanılmaktadır.
Rüzgar ölçüm verilerinin incelenmesi sonucu, ölçüm yapılan noktanın türbülans yoğunluğu da ayrıca belirlenmelidir. Türbülans yoğunluğu seviyesinin yüksek olması enerji üretim miktarını düşürür, rüzgar türbini üzerine etkiyen kuvvetlerin şiddetini ve malzeme yorulmasının hızını artırır. Bu durum rüzgar enerji santrallarının ekonomik ömürlerinin azalmasına neden olmaktadır. Türbülans yoğunluğunun belirlenmesi için öncelikle rüzgar hız ölçüm serilerinin ortalama hızı ve standart sapması belirlenmelidir. Standart sapma önemli bir kavram olup rüzgar hızlarındaki dalgalanmaları tanımlamak için kullanılır. Rüzgar hız verilerinin standart sapması 0 ile 3 m/s, rüzgar yön verilerinin standart sapması ise 3º ile 75º arasında olmalıdır. Herhangi bir alandaki standart sapmanın küçük olması demek o alandaki rüzgar rejiminin son derece düzenli olması anlamına gelmektedir. Rüzgar hız verilerinin standart sapma miktarının bu verilere ait ortalama hız değerine oranı ise türbülans yoğunluğu olarak adlandırılmaktadır. Hesaplanan türbülans yoğunluğu 0.0 – 0.10 değerleri arasında ise düşük yoğunluklu, 0.10 - 0.25 değeri arasındada ise orta yoğunluklu ve 0.25 değerinden büyükse yüksek yoğunluklu olarak sınıflandırılır. Türbülans yoğunluğunun yüksek olduğu alanlara rüzgar enerji santralı kurmaktan kaçınılmalıdır.
2. Yakın Çevresel Engel Bilgileri;
Rüzgar gözlem istasyonunları civarındaki yakın çevresel engeller, ölçülen rüzgar hız ve yön değerlerini kayda değer ölçüde etkilemektedir. Binalar, ağaçlar gibi yakın çevresel engeller rüzgar hız ve yön profilini oldukça değiştirmekte, engel etrafında türbülansa neden olmakta ve rüzgar verilerinin sağlıklı olmasını engellemektedir. Bu nedenle rüzgar gözlem istasyonlarının yeri, civarda fazla engel olmayacak şekilde seçilmelidir. Bir nesnenin ölçüm direğine olan uzaklığı, yüksekliğinin 10 katı kadar mesafe içinde ise bu nesne yakın çevresel engel olarak tanımlanır. Daha uzak mesafedeki nesneler engel sınıfına girmez ve arazi pürüzlülüğü olarak değerlendirilir. WAsP bilgisayar programı ile en fazla 50 adet engel tanımlanabilse de prensip olarak sayıca 5’ten fazla engel içeren noktalara rüzgar gözlem istasyonu kurulması önerilmemektedir.
Rüzgar hızındaki azalma engelin geçirgenliğine bağlıdır. Geçirgenlik (porosity) engelin açık alanının toplam alanına oranı şeklinde tanımlanmakta olup tamamen katı sayılabilen bir bina için 0, yapraklarını dökmüş bir ağaç grubu için 0.5 olarak alınabilir. Geçirgenlik ne kadar fazlaysa hız profilinin değişimi ve gölgeleme etkisi de o nispette az olacaktır. Rüzgar gözlem istasyonları civarındaki mevcut yakın çevresel engelleri tanımlayabilmek için ilgili parametreler belirlenerek WASP formatına uygun “Engel Tanımlama Formu” düzenlenmelidir. Aşağıda rüzgar enerji gözlem istasyonu civarı yakın çevresel engellerin WasP ortamında genel görünümü ve engel tanımlama formu verilmiştir.
NO 1 R1 2 R2 H D P
1 35 76 43 78 8 6 0.0
2 96 400 120 400 10 200 0.4
3 120 150 136 150 10 230 0.8
4 203 98 225 104 15 13 0.0
5 230 100 264 175 10 25 0.4
6 286 161 289 158 7 20 0.2
7 290 156 297 148 7 9 0.2
Burada;
1 : Engelin ilk köşesinin kuzey doğrultuyla yaptığı açı (deg).
R1 : Engelin ilk köşesinin RGİ’ye olan uzaklığı (m).
2 : Engelin ikinci köşesinin kuzey doğrultuyla yaptığı açı (deg).
R2 : Engelin ikinci köşesinin RGİ’ye olan uzaklığı (m).
H : Engelin yüksekliği (m).
D : Engelin derinliği (m).
P : Engelin tahmini geçirgenliğidir.
Engel tespiti yapılırken 1 ve 2 açılarının kuzey doğrultudan ( 0 ) başlayarak saat ibresi yönünü izlemesine dikkat edilmelidir. Rüzgar türbinlerinden üretilebilecek enerji miktarını doğruya yakın bir şekilde hesap edebilmek için özellikle hakim rüzgar yönünde en az 1000 m mesafeye kadar olan engeller net olarak belirlenmelidir. WAsP bilgisayar programı yardımıyla santral sahasının rüzgar atlası elde edildiğinde, türbin hub yüksekliğinde engel etkisinin % 40’ı aşmaması gerekmektedir. Aksi halde, seçilen bölgenin rüzgar enerji santralı kurmak için uygun olmadığını düşünmemiz gerekecektir. Ayrıca arazi üzerine türbinler yerleştirilirken (micrositting) mevcut engellerden mümkün olduğunca uzak yerler tercih edilmelidir.
3. Arazi Yüzey Pürüzlülük Bilgileri;
Arazi yüzey pürüzlülüğünün değişmesi yüzey sürtünme karakteristiklerini ve dolayısıyla hız profilini değiştirmektedir. Bir alanın yüzey pürüzlülüğü, bu alan üzerindeki pürüzlülük elemanlarının boyutları ve alan içindeki dağılımına bağlı olmaktadır. Karasal alanlar için bitki örtüleri, göller, yerleşim yerleri, doğal arazi yapıları tipik pürüzlülük elemanlarıdır. Bu pürüzlülük elemanları, rüzgar enerjisi potansiyel belirleme çalışmalarında 4 değişik pürüzlülük sınıfıyla tanımlanır. Bir arazinin pürüzlülüğü Z (m) pürüzlülük uzunluğu parametresi ile belirtilir. Z0 pürüzlülük uzunluğu 0.0001 ile 1.0 arasında değişmekte olup yoğun yerleşim birimleri için 1.0 ve su yüzeyleri için 0.0001 olarak alınır. Diğer doğal arazi yapıları için alınması gereken Z0 pürüzlülük uzunluğu değerleri WAsP menüsünde bulunan tablodan belirlenir.
WAsP bilgisayar programı pürüzlülüğü modellemek için herbir sektöre ait pürüzlülük değişimini dikkate alır. Genelde 12 sektör kullanılır ve merkezi RGİ olmak üzere 345-15 arası 0 (N), 15-45 arası 30 (NNE) olacak şekilde düzenlenir. Pürüzlülük değerlerinin kullanılabilmesi için 1/25 000 ölçekli harita üzerinde WAsP formatına uygun toplam 12 sektör için ayrı ayrı pürüzlülük uzunlukları belirlenmeli veya WASP 6.0 ve üstü versiyonlardaki bilgisayar programlarında sayısal harita üzerine arazi pürüzlülük bilgileri işlenebilmektedir. Bu çalışmanın sadece 1/25 000 ölçekli harita üzerinde yapılması uygun değildir. İlgili santral sahasına bizzat gidilip arazi yapısı yerinde incelenerek sözü edilen işlem yapılmalıdır.
Rüzgar hızı, yükseklik arttıkça arazi pürüzlülüğüne ( pürüzlülük katsayısı) bağlı olarak logaritmik şekilde artmaktadır. Belirli bir yükseklikte (10 m, 30 m vb.) ölçülmüş rüzgar hızları kullanılarak, istenilen herhangi bir yükseklikteki (hub yüksekliği vb) rüzgar hızları aşağıdaki ifade ile hesaplanmaktadır.

( V1/V2) = (H1 /H2 ) 
H1: V1 hızının ölçüldüğü yükseklik
H2: V2 hızının hesaplanacağı yükseklik
V1: H1 yüksekliğinde ölçülen rüzgar hızı
V2: H2 yüksekliği için hesaplanacak rüzgar hızı
: Pürüzlülük katsayısı ( 0.10 - 0.40 ) dır.
 pürüzlülük katsayısı değeri ne kadar fazlaysa hız profilinin değişimi de o nispette fazla olacaktır. Hız profilindeki değişim ancak türbin hub yüksekliğinin artırılması ile azalmakta ve bu durum da maliyeti artırıcı unsur olmaktadır.
4. Topoğrafya Bilgisi;
Topoğrafya rüzgarın yönü ve hızının dağılımında önemli bir rol oynar. Dağ silsileleri, tepeler ve kayalıklar rüzgar hız ve yön profilini büyük ölçüde etkiler. Dağ silsilelerinin denize paralel, hakim rüzgar yönüne dik, orta eğilimli (10-22) ve özellikle çıplak olduğu sahalar enerji üretimi için uygun sahalardır. Zirvede rüzgar hızı, eğim ve dağ grubunun büyüklüğüne bağlı olarak artar. Bu nedenle, tepelerin üst-ön kısmı tesis için uygundur. Fakat tepenin üst-arka kısmı türbülans nedeniyle göz önüne alınmamalıdır.
Rüzgar enerji santralı kurulması düşünülen alanın WAsP bilgisayar programı ile modellenebilmesi için santral sahasını temsil eden en az 80 km2 ‘lik (5 km yarıçapında) alanı gösterebilen paftaların 1/25 000 ölçekli sayısal haritaları hazırlanmalıdır. Sayısal haritanın çok dikkatli hazırlanmış olması rüzgar enerji potansiyelinin de doğruya yakın bir değer olarak elde edilmesini sağlar.

SANTRAL SAHASI İÇİN RÜZGAR ATLASININ OLUŞTURULMASI
Belirli bir ölçüm yüksekliğine ait yeterli sayıda rüzgar hız ve yön verilerinden elde edilen frekans dağılım tablosu, yakın çevresel engel ve pürüzlülük bilgileri ve santral alanının topoğrafyasını temsil eden 1/25 000 ölçekli sayısallaştırılmış harita kullanarak WAsP bilgisayar programı yardımıyla santral alanına ait rüzgar atlas istatistikleri çıkarılır. Rüzgar atlası, yer seviyesinden belli bir yükseklikte ( 10 m, 30 m vb) ölçülmüş rüzgar verilerinin, yakın çevresel engeller, arazi pürüzlülüğü ve arazinin topoğrafik yapısı ile birlikte değerlendirilmesi sonucu istenilen bir yükseklik için (türbin hub yüksekliği vb) elde edilen istatistiksel sonuçlardır. Rüzgar atlas istatistiklerinin elde edilmesi ile istenilen herhangi bir yükseklikteki ortalama rüzgar hızı, sektörlere göre rüzgar esme sıklığı, hakim rüzgar yönü, ortalama enerji yoğunluğu, enerji yoğunluğunun hakim olduğu sektör gibi parametreler ile yakın çevresel engeller ve arazi pürüzlülüğünün etkileri belirlenmiş olur.

45.0 m.a.g.l. için Örnek Bir Rüzgar Ölçümü

Sect Rch Input Obstacle Orography A k % E%

0: 3 0.0% 0° 0.0% 47.2% -3° : 7.5 3.06 27.5 23.6
30: 3 0.0% 0° 0.0% 37.5% -3° : 6.7 2.60 12.9 8.7
60: 3 0.0% 0° 0.0% 33.3% 0° : 4.8 1.97 2.5 0.8
90: 3 0.0% 0° -0.2% 37.3% 3° : 4.3 1.89 1.8 0.4
120: 3 0.0% 0° -0.3% 46.2% 3° : 5.0 2.30 2.5 0.8
150: 3 0.0% 0° 0.0% 49.9% 0° : 6.6 2.21 4.7 3.5
180: 3 0.0% 0° 0.0% 46.3% -3° : 8.3 2.37 10.8 14.9
210: 3 0.0% 0° -0.1% 36.6% -3° : 12.7 2.65 6.7 30.6
240: 2 0.0% 0° 0.0% 32.1% 0° : 7.1 1.76 1.9 2.3
270: 3 0.0% 0° 0.0% 37.0% 3° : 4.2 1.66 2.2 0.6
300: 3 0.0% 0° 0.0% 45.9% 3° : 5.4 2.19 6.3 2.6
330: 3 0.0% 0° 0.0% 49.9% 0° : 6.3 2.63 20.2 11.4

M= 6.3 m/s E= 292. W/m² 7.2 2.05

Rüzgar türbinlerinin santral sahasına konumlandırılması planlanırken rüzgar atlasından yararlanılmaktadır. WASP 6.0 ve üstü versiyonlarındaki bilgisayar programları ve rüzgar atlas istatistikleri kullanılarak, sayısal harita üzerinde enerji üretim miktarının yüksek olacağı konumlar renk dağılımından elde edilebilir. Her bir rüzgar türbininin optimum yeri; arazi yapısı, ulaşım imkanları, hakim rüzgar yönü gibi unsurlar da dikkate alınarak bahsedilen renk dağılımları yardımıyla belirlenebilir.

RÜZGAR ENERJİ TÜRBİNLERİ VE ENERJİ ÜRETİM MİKTARININ BELİRLENMESİYeni kurulacak olan rüzgar enerji santralından üretilecek enerjinin mevcut enerji nakil sistemine entegrasyonunun sağlanması gereklidir. Bu entegrasyonun yapılacağı hat kapasitesi, kısa devre gücü, gerilim oynamaları, harmonikler, reaktif güç vb. gibi bir takım kriterler dikkate alınarak yatırımcı kurmayı düşündüğü rüzgar enerji santralının kurulu güç kapasitesini belirlemelidir. Kaç tane rüzgar türbini kurulacak, bunların birim gücü ne olacak ve arazi üzerine nasıl konumlandırılacak gibi sorulara cevap bulunmalıdır. Piyasada çeşitli model ve büyüklükte rüzgar türbinleri bulunmaktadır. Yatırımcı amacını da gözönünde bulundurarak fiyat, teknik özellikler, bölgeye ait frekans dağılım tablosu, verim, garanti, hazırda bulunma ve türbin referansları gibi kriterleri dikkate alarak en uygun rüzgar türbinini seçmelidir. Yatırımcı, rüzgar türbini seçimini yaptıktan ve arazi üzerindeki konumlandırmayı (micrositting) frekans dağılım tablosu, ilgili renk dağılımları ve rüzgar türbinine ait teknik kriterleri göz önüne alarak planlandıktan sonra her bir rüzgar türbin yerine ait 1/25 000 ölçekli harita üzerinde UTM koordinatlarını tespit etmelidir. Bu aşamaya kadar elde edilen rüzgar atlas istatistik bilgileri, rüzgar türbinine ait karakteristik değerler ve rüzgar türbinlerinin UTM koordinatlarına ilişkin veriler birlikte kullanılarak rüzgar türbinlerinin tek tek veya birarada üretebilecekleri yıllık enerji miktarları WAsP bilgisayar programı ile hesap edilir.
Örnek Bir Santral Sahasının Enerji Üretim Miktarları

SİTE NO
X Koordinatı (m)
Y Koordinatı (m)
RAKIM
(m)
Rüzgar Hızı (m/s) Enerji Yoğunluğu (W/m2) Enerji Miktarı (kWh/yıl)
Site 1 … 115 … 308 392 6.41 299.76 1574620
Site 2 … 231 … 308 382 6.37 298.31 1557140
Site 3 … 372 … 313 360 6.10 268.43 1422740
Site 4 … 487 … 321 349 5.94 238.48 1324320
Site 5 … 628 … 333 357 6.13 235.69 1374520
Site 6 … 769 … 333 291 5.98 245.15 1349070
Site 7 … 872 … 397 363 7.48 576.42 2104900
Site 8 … 000 … 474 354 6.25 277.07 1488590
Site 9 … 077 … 577 352 5.97 233.72 1321370
Site10 …199 … 647 371 6.15 257.79 1425480
Pazartesi, Mayıs 25, 2009 tarihinde Şener İşleyen tarafından kaydedilmiştir | 0 Yorum »

0 yorum: