Rüzgar

Enerji Verimliliği

Günümüzde kullanımı ve teknolojisi en hızlı gelişen yenilenebilir enerji kaynağı rüzgar enerjisi dönüşüm sistemleri olmuştur. Rüzgar türbin teknolojisi ve tedarik zincirindeki hızlı gelişmeler, elektrik enerjisi üretim maliyetlerinin diğer kaynaklara dayalı konvansiyonel güç santralları ile rekabet edebilecek seviyelere gelmesi ve çevresel etkilerin minimum olması gibi unsurlar rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerinin uygulamalarını yaygınlaştırmıştır. 

Rüzgar türbinlerinin büyük bir çoğunluğu karasal alanlara kurulmaktadır. Günümüzde ticari ortama girmiş rüzgar türbin güçlerinin 4 – 8 MW seviyelerine ulaşmıştır. Bununla birlikte denizlerin rüzgar potansiyelinin fazla ve daha kararlı olması, kurma teknolojilerindeki son gelişmeler deniz üstü rüzgar santralleri uygulamalarını da yaygınlaştırmaktadır. 

 

Rüzgar enerjisi; doğal, yenilenebilir, temiz ve sonsuz bir güç olup kaynağı güneştir. Güneşin yer yüzeyine gönderdiği enerjinin %1-2 gibi küçük bir miktarı rüzgar enerjisine dönüşebilmektedir. Atmosferin ve yer yüzeyinin homojen ısınmaması veya soğumamasının bir sonucu olarak ortaya çıkan sıcaklık ve basınç farkından dolayı oluşan hava akımına “rüzgar” adı verilmektedir.  Diğer bir ifadeyle rüzgar; birbirine komşu bulunan iki basınç bölgesi arasındaki basınç farklarından dolayı meydana gelen ve yüksek basınç merkezinden alçak basınç merkezine doğru hareket eden hava akımıdır. Rüzgarlar yüksek basınç alanlarından alçak basınç alanlarına akarken; dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesi, yüzey sürtünmeleri, yerel ısı yayılımı, rüzgar önündeki farklı atmosferik olaylar ve arazinin topografik yapısı gibi nedenlerden dolayı şekillenir ve zamansal ve yöresel değişkenlikler gösterir.

 

Rüzgar türbinleri, rüzgar enerji santrallerinin ana yapı elemanı olup hareket halindeki havanın kinetik enerjisini öncelikle mekanik enerjiye ve sonrasında elektrik enerjisine dönüştüren makinelerdir. Rüzgar türbinleri dönüş eksenlerinin doğrultusuna göre yatay eksenli veya düşey eksenli olarak imal edilirler. Bu tiplerden en fazla kullanılanı yatay eksenli ve 3 kanatlı rüzgar türbinleridir.

 

TÜRKİYE RÜZGAR ENERJİSİ POTANSİYELİ

 

Türkiye geneli için orta-ölçekli sayısal hava tahmin modeli ve mikro-ölçekli rüzgâr akış modeli kullanılarak rüzgâr kaynak bilgileri üretilmiş ve bu bilgiler yardımıyla Türkiye Rüzgâr Enerjisi Potansiyel Atlası (REPA) hazırlanmıştır.  

 

Yer seviyesinden 100 metre yükseklik için oluşturulan ve Türkiye geneli için rüzgar enerjisi potansiyelini gösterir dağılım haritaları aşağıda yer almaktadır.

 

Yıllık Ortalama Rüzgar Hızı Dağılımı (m/s)

Yıllık Ortalama Güç Yoğunluğu Dağılımı (W/m2)

Kapasite Faktörü Dağılımı (%)

 

TÜRKİYE RÜZGAR ENERJİSİ KURULU GÜÇ KAPASİTESİ

 

2006 yılında hazırlanan Türkiye Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli Atlası (REPA-V1) verilerine göre yer seviyesinden 50 metre yükseklikte ve 7,5 m/s üzeri yıllık ortalama rüzgâr hızlarına sahip kullanılabilir alanlarda kilometrekare başına 5 MW gücünde rüzgâr santralı kurulabileceği kabul edilmiş ve Türkiye’de kurulabilecek rüzgar elektrik santrallerinin toplam kapasitesinin 47.849,44 MW olduğu belirlenmiştir. Sonuçlar aşağıdaki tabloda detaylı bir şekilde verilmektedir.  

 

 

Türkiye Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli Atlası, Avrupa Birliği finansmanı ve Avrupa İmar ve Kalkınma Bankası’nın destekleriyle Bakanlığımız koordinasyonunda güncellenmiş ve elde edilen rüzgar kaynak bilgileri Mayıs 2020 yılında teslim edilmiştir. 100 m x 100 m çözünürlüğünde olacak şekilde güncellenen  Türkiye Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli Atlası ile yer seviyesinden 30, 60, 100 ve 150 metre yükseklikler için rüzgar kaynak bilgileri (rüzgar hızı, Weibull-A ile Weibull-k parametreleri, sıcaklık, basınç ve hava yoğunluğu) ve 30 ve 100 metre yükseklikler için rüzgar yönü verileri üretilmiş ve bu parametreler kullanılarak güç yoğunluğu, rüzgar sınıfı ve 3 MW gücündeki bir rüzgar türbini için kapasite faktörü ile yıllık enerji üretimi değerleri hesaplanmıştır.

 

Bu güncelleme ile elde edilen rüzgar kaynak bilgileri, gelişen rüzgar türbini teknolojileri, günümüz yatırım maliyetleri ve değişen kullanılamaz alan kabulleri gibi faktörler dikkate alınarak Türkiye’de kurulabilecek rüzgar elektrik santrallerinin toplam kapasitesinin revize edilmesi çalışmalarına devam edilmektedir.

 

RÜZGAR ENERJİSİNE DAYALI KURULU GÜÇ GELİŞİMİ

 

Eylül 2020 sonu itibariyle rüzgar enerjisine dayalı elektrik kurulu gücü 8.077 MW olarak gerçekleşmiş olup yıllara göre kurulu güç gelişimi grafiği aşağıda yer almaktadır.

 


Rüzgâr türbinleri, rüzgâr enerji santrallerinin ana yapı elemanı olup hareket halindeki havanın kinetik enerjisini öncelikle mekanik enerjiye ve sonrasında elektrik enerjisine dönüştüren makinelerdir.

 

Rüzgâr türbinleri dönüş eksenlerinin doğrultusuna göre yatay eksenli veya düşey eksenli olarak imal edilirler. Bu tiplerden en fazla kullanılanı yatay eksenli rüzgâr türbinleridir.

 

Rüzgâr türbinleri, elektrik enerjisi üretimine ancak belirli bir rüzgâr hızında başlayabilmektedir. Bir rüzgâr türbini cut-in ve cut-out rüzgâr hızları arasında enerji üretimini gerçekleştirir. Modern rüzgar türbinlerinin cut-in hızları 2-4 m/s, nominal hızları 10-15 m/s ve cut out hızları ise 25-35 m/s arasındadır. Her bir rüzgâr türbini için belirlenmiş bir rüzgâr hızında, sistemden elde edilen güç en büyük değere ulaşır. Bu en büyük güce nominal güç ve bu rüzgar hızına nominal hız adı verilmektedir. Sistemin hasar görmemesi için belirli bir rüzgâr hızından sonra rüzgâr türbinlerinin stop konumuna geçmesi otomatik olarak sağlanır. Bu maksimum hıza sistemin cut-out hızı adı verilmektedir.

 

Gürültü kirliliğini önlemek için gövde ses izolasyonludur. Kuleler kafes veya boru biçiminde yapılmaktadır. Kule yükseklikleri fazla olabildiğinden kafes kulelerin dışındaki konstrüksiyonlar iki ya da üç parçalı olabilmektedir.

 

Türkiye'de yer seviyesinden 50 metre yükseklikte ve 7,5 m/s üzeri rüzgâr hızlarına sahip alanlarda kilometrekare başına 5 MW gücünde rüzgâr santralı kurulabileceği kabul edilmiştir. Bu kabuller ışığında, orta-ölçekli sayısal hava tahmin modeli ve mikro-ölçekli rüzgâr akış modeli kullanılarak üretilen rüzgâr kaynak bilgilerinin verildiği Rüzgâr Enerjisi Potansiyel Atlası (REPA) hazırlanmıştır. Türkiye rüzgâr enerjisi potansiyeli 48.000 MW olarak belirlenmiştir. Bu potansiyele karşılık gelen toplam alan Türkiye yüz ölçümünün %1,30'una denk gelmektedir.

 

Burada yer verilen bilgiler Bakanlığımız Web Sayfası kullanıcılarına bilgi verme amacıyla hazırlanmış olup bağlayıcı bir resmi belge niteliği taşımamaktadır.