Rüzgar Enerjisi

RÜZGAR ENERJİSİ
Tanımı ve Uygulama Alanları


Rüzgar enerjisinin, güneş enerjisinin dolaylı bir şekli olduğunu düşünürmüydünüz ? Evet öyle, çünkü güneş enerjisinin karaları, denizleri ve atmosferi her yerde aynı ısıtamaması nedeniyle oluşan sıcaklık ve basınç farkları rüzgarı yaratmaktadır


Rüzgar yüzyıllarca teknelerin yelkenlerini şişirmek, tarımsal ürünleri öğütmek ve su pompalamak gibi amaçlarla kullanılmıştır Ancak bugün insanoğlu rüzgar enerjisinden elektrik üretmektedir İnsanlık, yeldeğirmenlerinden, modern rüzgar santrallerine uzanan teknolojik bir süreç yaşamıştır Yıllar önce kullanılan yeldeğirmenlerinde, rüzgar estikçe dönen pek çok kanat bulunmaktaydı, bugünün rüzgar türbinlerinde ise yalnızca iki veya üç kanat bulunmaktadır Bu kanatlar, yeldeğirmenlerinde görüldüğünden çok daha uzun 25 m'ye kadar olabilmektedir


Kanatlar, buhar türbinlerine çok benzer olarak, elektriği üreten jeneratörü çalıştırır Kanatların daha uzun olması ve rüzgar şiddetinin artması türbinin elektrik üretimini artırır Rüzgar türbinleri çevredeki engellerin rüzgarı kesemeyeceği yükseklikte bir kule üzerine yerleştirilirler Zira rüzgar hızı hem yükseklikle artmakta, hem de daha az değişken olmaktadır


Daha çok elektrik üretmek için türbinlerin rüzgar hızının sabit olduğu alanlarda kurulması uygundur ve bu nedenle de dünyada pek çok yer elverişli değildir Rüzgar şiddeti 7 sınıfa ayrılmaktadır Bunlardan 7 sınıfdaki rüzgarla son derece kuvvetli, 2 sınıfdakiler ise bir esinti şeklindedir Elektrik üreten türbinler için ise 4sınfdaki rüzgarların (ki bu yıllık ortalama rüzgar şiddetinin 192 km/saat olduğu) uygun olduğu kabul edilmektedir


Rüzgar enerjisi üretiminde, 1600 megawattan daha fazla bir kapasiteye sahip Amerika, dünyada lider durumundadır Ancak Batı Avrupa'da bu farkı çok hızlı bir şekilde kapatmaktadır Amerika her yıl 3 milyon kw/saat elektrik üretmektedir ki bu yaklaşık 1 milyon kişinin senelik ihtiyacına cevap vermektedir Bu miktarın %90'ından daha fazlası üç büyük rüzgar çiftliğinde üretilmektedir


Rüzgar Enerjisi - Kuşaklar Boyu Temiz Güç

Rüzgar enerjisi aslında yeni değildir – 2000 yıl önce su ve rüzgar değirmenleri dünyanın ilk endüstrilerine güç sağlamıştır Günümüzde, yeni teknoloji ve yeni malzemelerle, rüzgar türbinleri bizlerin aydınlatma, ısıtma, soğutucular ve diğer ev aletleri için gerek duyduğumuz en temiz elektriği üretmek için kullanılmaktadır Rüzgar enerjisinin kanıtlanmış bir başarısı vardır ve kullanımı artmaktadır Halen dünyada 20 000 ’in üzerinde türbin elektrik üretmektedir Bunların birçoğu, rüzgar çiftlikleri denen, belli bir kapasitede elektrik üreten rüzgar türbin grupları olarak çalışmaktadır

RÜZGAR VE DİĞER YAKITLARIN KARŞILAŞTIRMALI MALİYETİ
TÜRKİYE’DE VE DÜNYA’DA NEDEN RÜZGAR ENERJİSİ KULLANILMALIDIR?

• Rüzgar enerjisi boldur Toplam elektrik enerjisi tüketiminin Türkiye’de en az iki mislinin rüzgardan sağlanabileceğini bilim adamları öngörmektedir

• Rüzgar yerlidir Petrol ve doğal gazdan farklı olarak rüzgar enerjisinin ithal edilmesi gerekmemektedir ve dış ülkelere olan bağımlılığın azaltılmasına yardımcı olmaktadır

• Rüzgar tükenmezdir Fosil yakıtlardan veya uranyumdan farklı olarak, rüzgar enerjisi yenilenebilir olup gelecek nesillerin doğum haklarını azaltmadan kullanılabilmektedir

• Rüzgar temizdir Sera gazı emisyonlarını önlemenin ötesinde rüzgar enerjisinden yararlanmak civa, kükürt dioksit, ve azot oksitler gibi diğer zararlı fosil yakıt kirleticileri önler havamızı ve suyumuzu daha temiz ve daha sağlıklı yapar

Paylaşım İçin Teşekkürler

Rüzgar enerjisi

Rüzgar enerjisinin kaynağı güneştir Güneş enerjisinin karaları, denizleri ve atmosferi her yerde özdeş ısıtmamasından dolayı oluşan sıcaklık ve buna bağlı basınç farkları rüzgarı yaratmaktadır Rüzgar, yüksek basınç alanından alçak basınç alanına yer değiştiren havanın dünya yüzeyine göre bağıl hareketidir Dünyaya ulaşan güneş enerjisinin çok küçük bir kısmı rüzgar enerjisine çevrilebilmektedir Bu enerji yerel coğrafi farklılık ve homojen olmayan ısınmaya bağlı olarak zamansal ve yöresel değişiklikler gösterir Rüzgar enerjisinde; rüzgarın hızı, yönü ve esme saat sayısı gibi özellikleri değerlendirilir Rüzgarın hızı yükseklikle, gücü ise hızının küpü ile orantılı biçimde artar Rüzgarın yönü, günlük hava şartlarına ve iklim özelliklerine bağlı olarak değişmektedir Meteorolojik ve topografik açıdan rüzgarın olabileceği yerler aşağıda sıralanmıştır:

-Basınç gradyanının yüksek olduğu yerler

-Yağışların sürekli esen rüzgara paralel olduğu vadiler

-Yüksek, engebesiz tepe ve platolar

-Yüksek basınç gradyanlı düzlükler ve sürekli rüzgar alan az eğimli vadiler

-Güçlü jeostrofik rüzgar alanlarının etkisinde kalan tepe ve zirveler

-Jeostrofik rüzgar ve termal gradyan alanına sahip kıyı şeritleri

Topografya rüzgarın yönü, hızı ve dağılımında önemli bir rol oynar Dağ silsileleri, tepe ve kayalıklar, rüzgar profillerini büyük ölçüde etkiler Dağ silsileleri eğer denize paralel, hakim rüzgar yönüne dik, orta eğimli (10-22o) ve özellikle çıplak ise enerji üretimine uygun yerlerdir Zirvede rüzgar hızı, eğim ve dağ grubunun büyüklüğüne bağlı olarak artar Bu nedenle, tepenin üst ön kısmı tesis için uygundur Fakat tepenin üst arka kısmı türbülans nedeniyle göz önüne alınmaz [EİEİGM, 1992]

Rüzgar enerjisinden elektrik üretimi, seçilecek bölgenin meteorolojik özelliklerine ve en önemlisi de kullanılacak türbinin tasarımına bağlıdır Seçilen bölgeden ekonomik olarak enerji üretebilmek için rüzgar hızı ve yön ölçümleri, topoğrafik yapı ve arazi pürüzlülüğü çok iyi belirlenmelidir Rüzgar türbinlerinin kurulması tasarlanan bölgede türbin tarafından üretilebilecek elektrik enerjisinin hesaplanabilmesi için, meteorolojik ve bölge verilerinin çok iyi analiz edilmesi gerekir En yaygın olarak kullanılan hesaplama yöntemi Danimarka’da RISO Laboratuarlarında geliştirilmiş bulunan ''Rüzgar Atlası Analiz ve Uygulama Programı (WASP)'' 'dır


Rüzgar çiftliği kurulmadan önce seçilen araziye en az 10 m veya mümkünse 30 m yüksekliğinde bir çubuk üzerine anemometre yerleştirerek 6 ay süre ile ölçüm yapılmalıdır Eğer seçilen alanda yükseklik farkları varsa birden fazla anemometre dikilmesi daha yararlı sonuçlar verecektir Arazi seçiminden sonra kapasiteyi belirleyen en önemli unsur üretilen elektriğin nereye verileceğidir Ulusal dağıtım sistemine verilecekse araziye en yakın iletim hattı belirlenerek gerekli düzenlemeler yapılmalıdır Bölge seçimini kısıtlayan bir faktör de rüzgar çiftliği için (bir çok rüzgar türbininin bir arada bulunduğu yerler) geniş arazi gerektirmesidir Bu santral alanlarında türbinlerin birbirlerine çok yakın yerleştirilmesi birbirlerinin rüzgarlarını keseceği için uygun değildir Santral alanının efektif olarak kullanıldığı alan %1’i geçmez ve geri kalan arazi tarım ve hayvancılık amacıyla kullanılabilir Rüzgar santralleri için ileri sürülen gürültü kirliliği de çok yüksek düzeyde değildir Rüzgar santralı içinde türbinlerin bulunduğu ortamın gürültü seviyesi 80 dB ’dir Bu değer trafiğin yoğun olduğu bölgelerdeki gürültü düzeyine eşittir Bundan dolayı rüzgar santralleri ile yerleşim birimleri arasındaki mesafe 500m'den az olmayacak şekilde dizayn edilir

42 Rüzgar türbinlerinin sınıflandırılması

Tarih boyunca çeşitli evrimler geçiren rüzgar makinalarında kullanılan türbinler farklı tiplerdedir:

a) Yatay eksenliler: Dönme ekseni rüzgarın akım çizgilerine paralel olan türbinlerdir (Şekil 41a)

b) Dikey eksenliler: Dönme ekseni rüzgarın akım çizgilerine dik olan türbinlerdir Bunların başlıcaları Darrieus ve Savonius tipinde olanlardır (Şekil 41b) Bunlardan birincisi ilk hız alamaması ikincisi ise

veriminin düşük olması en olumsuz yanlarıdır Nispeten daha pratik olan yatay eksenli türbinlerden çok kanatlılar düşük devirlerde tek ve birkaç kanatlılar ise yüksek devirlerde çalıştırılmaktadır c) Yoğunlaştıran yapıdakiler