IZMIR GIBI
BÜYÜKŞEHIRLERDE RÜZGARENERJISI
TESISLERINDEN FAYDALANMA TEKNIKLERI
Dr. -Müh. Hüseyin Özden,
Ege
Üniversitesi, ozden@eng.ege.edu.tr
ÖZET
Dünyada olduğu gibi Türkiye'de nufus artışına,
kişi başina tüketilen enerji miktarındaki artışa ve sanayıleşmeye
paralel olarak enerji talebi artmaktadır. Fosil bazlı ana enerji
rezervlerinde, beklenen tükenme egilimi ve hava kirliligi, iklim
degişikligi sorunları nedeniyle güneş, rüzgar, jeotermal gibi
çevre dostu, yenilenebilir enerjilerden daha fazla yararlanmayı zorunlu
kılmaktadır. Yenilenebilir
enerji kaynaklarından rüzgar enerjisi günümüzde kullanım alanı
hızla genişlemektedir. Türkiyede ise yeterli potansiyele ragmen rüzgarenerjisinden faydalanılmıyor.
Calismada; - Rüzgar enerjisi tesislerinin Türkiyedeki önemi
hatırlatılmaktadır. Bilhassa İzmir gibi
büyükşehirlerde, kiyi yerlesim birimlerinde rüzgar enerjisinden
verimli, sürekli ve ekonomik faydalanma
imkanları üzerinde durulmaktadır.
- Türkiye iklim
şartları dikkate
alınarak, bilhassa enerji
tüketiminin yoğun olduğu sonbahar ve kış aylarında, rüzgar enerjisinden
yararlanılarak binaların ısıtılması ve sıcak
su hazırlanması üzerine, 10
rüzgar makinesinden oluşan bir tesisin, (rüzgar enerji parkın)
özellikleri gösterilmektedir.
Anahtar Kelimeler:
Rüzgar-Enerji-Tesisleri, Rüzgarmakinasi, Rotor, Kanatlar.
I. GENEL BİR DEGERLENDİRME
Günümüzde ve gelecekte güneş, rüzgar, jeotermal gibi çevre dostu,
yenilenebilir enerji kaynaklarından daha fazla yararlanmayı zorunlu
kılan pek cok nedenler /1-5/ bulunmaktadır:
-
Yeryüzündeki fosil bazlı enerji kaynaklarında
tükenme egilimi. /1/
-
Çoğalan
dünya nufüsü ile, sanayilesme ve
yükselen refah düzeyi ile artan enerji talebi. (Şekil 1) /1-5/
-
Ham
petrol, dogalgas fiyatlarında gözlenen istikrarsızlık, sürekli
artışlar.
-
Yağmurlara
bağlı olarak hidroelektrik enerji santrallerinde yaşanan
sıkıntılar.
-
Cevre
kirliliği sorunları. Bilhassa
son on yıl icerisinde ve her gecen yılla daha fazla gözlen
iklim anormalliklerine, orman teleflerine ve kuraklığa hava kirliliginin
sebeb oldugu ileri sürülmektedir. Bu
nedenlede fosil bazlı enerji kullanımında uygulamaya konulan
yönetmelikler ve kısıtlamalar.
-
Önemli
sanayi hammadeleri olan hampetrol, dogalgaz ve kömür resevlerinin gelecek nesiller içinde korunması, ...
-
Uluslararası
camiada rekabet edebilir mal ve hizmet ürünleri için ucuz ve sürekli enerjinin
bulunması gerekiyor.
-
Ülkenin
enerji dis bagımlılıgı güneş, rüzgar gibi
yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması ile azaltılabilir.
-
Günes
ve rüzgar enerjileri Türkiye gibi ülkeler için yararlanılması gereken
bir nimettir.
Şekil 1 Yıllara ve ülkelere göre dünyada enerji tüketimi gösteren diyagramlar
(* Tahmini)
Ucuz Yenilenebilir, temiz enerji
kaynaklarından rüzgar enerjisi günümüzde kullanım alanı
hızla genişlemektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarında
bilimsel araştırmalar, genel olarak verim artırma, üretilen
enerji maliyetini azaltma, depolama ve dağıtma konularında
yogunlaşmaktadır. /1-16/. Şekil 2, şekıl 3 ve
şekil 4 de yenilenebilir enerji kaynaklarından
güneşenerjisi ve rüzgarenerjisi
santrallerine bazı örnekler gösterilmektedir. Günümüzdeki rüzgar makinaları, (tek bir
makina), 5 MW varan gücleri, 120 m varan kule yükseklikleri ve 52 m uzunluk
ve 6 m genişlikteki kanatları
ile 15 000 ile 20 000 kişinin
enerji ihtiyacını karşılar büyüklüklere
varmışlardır. /11,12/ Önümüzdeki yıllarda bu gücün 10 MW
kadar erişebilecegi yöndedir. Almanya, USA. Ispanya, Danimarka ve pek çok
ülkede son beş yıldan beri rüzgar enerji tesislerin (rüzgar enerji parkların)
sayıları ve gücleri artmaga devam etmektedirler. 2001 yılı itibarıyla
Almanyada kurulan rüzgar enerji parklarından elde edilen yıllık
enerji üretimi 5 nükleer enerji santralden elde edilen yıllık
enerjı miktarına eşittir.
Şekil 2 Muhtelif ülkelerde güneş ve rüzgar elektrik
enerji parklarından görüntüler, D.TV
Rüzgar enerji Parklarından elde edilen elektrik enerjii elektrik şebekesine aktarılarak satılmaktadır ve, veya tesis sahipleri tarafından doğrudan tüketilmektedir. Almanya, Danimarka gibi bir cok ülkede Rüzgarenerji tesisleri devlet tarafından teşvik edilmektedir. Güneş enerjisi, rüzgarenerji-parkılarindan elde edilen Rüzgar enerjisi elektrik şebekesine devlet desteği satılmaktadır. Örnegin, Fotovoltaik tesislerinden elde edilen günes enerjisi elektrik sebekesi kanalı ile yaklasık 50 Cent/kWh devlete satılmaktadır. Aynı kişi ise ihtiyacı olan elektriği aynı elektrik şebekesinden yaklasik 15 Cent/kWh satın almaktadır. Türkiye'de ise yeterli potansiyele rağmen /3,7,8,9,12,14/ hala rüzgar enerjisinden gerektiği gibi yararlanılmıyor, teşvik edilmiyor.. Türkiyede enerji politikasının belirlenmesinde söz sahibi olan bazı secme danışmanlara bakılırsa dünyada insanlık için yeteri petrol, dogalgas resevlerinin bulundugudur. Yenilenebilir enerji kaynaklarına Türkiyenin şimdilik ihtiyacı olmadıgıdır. Batılılar, Almanlar ise gelecege yönelik daha farklı düşünmektedirler. Almanya 10 yil icerisinde elektrik enerjisi ihtiyacının %30´nu Rüzgarenerji tesislerinden karşılamayı hedeflemektedir. Almanyada 35 000 kisi, Danimarkada ise 40 000 kisi gecimini rüzgarenerji tesislerinden kazanmaktadır
Sekil 3 Almanyada yerel yöntimlerce isletilen Şekıl 4 Hannover-Berlın
otoyolunda
rüzgarmakinalarina
bir örnek, yaklaşık on
bin görülen çok sayıdaki
rüzgarenerjı
nufüslu bir ilcede.
tesislerinden bir örnek
Türkiyede teknolojisi ve ekipmanları
dışarıdan alınan tesislerle kurulan çok az
sayıdaki rüzgar enerji
tesislerinden üretilen elektrik
enerjisinin birim fiyatı (kWh) şu sıralar pahallı
olmaktadır, Tablo 1 de dünya pazarindaki rüzgar makina ve tesislerinin
fiyatlarına örnekler verılmektedır. Bu tesislerin Türkiyedeki
üretim fiyatları 1/5 ile 1/10 oranları arasında daha ucuza
yapılabilecegidir. Türkiyedeki iscilik
ve yerli malzeme fiyatları Avrupa ülkelerine kiyasla cok ucuzdur.
Örnegin Bu tesislerin üretildildigi Fabrikada calısan Alman
bir mühendisin netto aylıgı
3000 ile 5000 Euro, usta iscinin netto aylıgı yaklasık
3000 Euro, düz bir iscinin netto aylıgı ise yaklasık 2000
Eurodur. Yurt dısına montaj için gönderildiklerinde ise ücret ve
masraflar üc katına kadar
yükselmektedir. Bu ücretlerle Türkiyedeki ücretler
karsılastırıldıgında Tesislerdeki bu fark
rahatlıkla ortaya cıkmaktadır.
Türkiyede rüzgar enerjisi teknolojisinin geliştirilmesi ve
tesislerin üretimi sağlandığında üretilecek elektrik
enerjisinin birim fiyatı diğer konvansiyonel enerji birim
fiyatları ile rekabet edebilecek hale gelebilecektir. Sürekli ve
yoğun esen yerlerde rüzgar tesislerinin kurulmaları üretilen enerji
birim fiyatını ve kapital amortizasyonu olumlu yönde etkilediği
göz ardı edilmemelidir. İzmiri yarim ay şeklinde çevreleyen
yüksek dağlık tepelerinde ve yerleşim birimlerinden gerekli
uzaklıktaki sahil şeritlerinde
rüzgar tesislerinin kurulmaları ile tesislerden elde edilecek
enerji verimini büyük ölçüde artacaktır.
Rüzgar enerjisi sürekli bir enerji kaynağı değildir. Hatta
kısa süreli periyotlar icndeki enerji üretimindeki dalgalanmalar elektrik
dağıtım şebekesine kücümsenmeyecek zararlar
verebilmektedir, efektiv verimi düşürmektedir. Son zamanlarda yürütülen
calışmalar, elektronik akıllı devrelerle bu düzensizlikten
oluşan verimsizligi asgari düzeye indirmek üzerine
yogunlaşmaktadır. Rüzgar yeterli estiği sürece direkt
kullanılması veya depolanması gerekiyor. Günümüzde
rüzgarenerjisinin depolanma ve kullanılma yöntemleri ile ilgili cok
sayıda calışmalar bulunmaktadır /4,5,6,8,9,10,13-16/. Şu sıralar rüzgar enerjisinin en
verimli kullanımı, jeneratörler
yardımıyla elektrik enerjisine çevrilip yerel elektrik enerjisi
şebekesine aktarılmasıdır. Türkiyede rüzgar
enerjisinin potansiyel enerji
olarak depolanması hem çok basit, masrafsız hem de
ekonomiktir. Rüzgarın yoğun ve
sürekli estiği kış aylarında
elde edilen elektrik enerjisi devreye sokularak barajlardan elde edilen
hidroelektrik enerjisi daha az kullanılacaktır. Burada yaz
aylarında kullanılmak üzere, (sulama ve enerji) daha fazla su birikecektir. Hatta yöresel
boyutta geliştirilmesi ile ormanlarımız odunluk olarak
yakılmaktan kurtulabilecektirler!
II. PROJE KONUSU, KAPSAMI VE AMACLARI
Türkiye şartlarında atölye tipi bir işletmede
rahatlıkla ve ekonomik imal edilebilen, montajı kolay, orta
büyüklükteki, 600 kW - 1500 kW gücünde
ve 3 kanatlı, verimi yüksek bir
rüzgar makinasının gerekli çizim, plan ve hesapları
istenilmektedir. Tasarım ve konstruksiyon, (mukavemet ve ömür)
hesapları yanında bir makinanın ve 7- 10 makinadan oluşan bir tesisin maliyet
hesapları da yapılarak ithal edilen ayni gücteki emsali makinanin
maliyeti ile karşılaştırılacaktır. Ekte
Tasarım, konstruktion ve montaj ile ilgili ve gerekli datalar,
anaboyutlar, şekiller,
fotoğraflar yararlanılmak üzere sunulmaktadır. Projenın
esas amacları önem sırası dikkate alınmadan aşagıdaki
gibi sıralanmaktadır;
1. Rüzgar enerjisi tesisleri ile rüzgardan
verimli, ekonomik elektrik enerjisi
üretmek.
2. Rüzgar enerji teknolojisini
geliştirerek ülkeye kazandırmak. Yeni iş yerlerinin
açılmasına katkıda bulunmak
3. Yılın sonbahar ve kış
aylarında binaların ısıtılması nedeniyle enerji
tüketimi yoğun bir şekilde artmaktadır. Bu aylarda da genellikle
rüzgarın şiddetli ve
yoğun estiği zamanlardır. Kurulacak rüzgar enerji tesisleri ile gerekli enerji tüketimi
karşılanacaktır. Bu sayede daha az fosil bazlı enerji kaynakları
tüketilecektir, çevre kirliliği daha az olacaktır, küçümsenmeyecek
döviz yurda kalmış
olacaktır.
4. Bilindiği gibi elektrik enerjisinin büyük bir
kısmı hidroelektrik santrallerınden
karşılanmaktadır. Rüzgar enerji tesislerinin devreye girmesiyle
de barajlarda daha fazla su ziraat, tarım işleri için
kalacaktır.
5. İleride proje daha da
genişletilerek; rüzgar enerjisi potansiyel enerji olarak depolanarak
haftanın belli günlerinde ve veya günün enerji tüketimin
artığı belli saatlerinde
takviye enerji olarak devreye sokulabilecektir. Örneğin İzmirin yüksek dağ sırtlarındaki pek
çok taş ocakları gölet şeklinde işlenerek, deniz suyu veya
yeraltı suyu burada rüzgar enerji tesisleri yardımıyla
potansiyel enerji şeklinde depolanması için hiç bir neden
yoktur. Ilerisi düşünülerek
planlı bir şekilde işlenen taş ocakları, dinlenme,
park tesislerine, balık üretilen göletlere, cok amaclı su
depolarına dönüştürebilinir.
6. Rüzgar enerji tesislerinin % 100
yakınını ülke içindeki
olanaklardan faydalanarak yerli imalatı gerçekleştirmek
III. DİKKATE ALINACAK HUSUSLAR
Dikkate alınacak bazı hususların sıralanması:
1. Mevcut rüzgar makina tiplerin en az üc
tanesi ele alınarak bir karşılaştırma yapılarak
degerlendirilecektir. (Örnegin; Enercon, Nordex, Vestas ) Tablo 2, /12-16/
2. İmalatı düşünülen
makinanın tekno-ekonomik değerı hesaplanacak.
3. 7 ile 10 adetlik rüzgar enerji
makinasından oluşan enerji
tesisi tasarlanacaktır.
4. Tesisten kazanılan rüzgar enerjisi
elektrik akımına çevrilerek, elektrik şebekeşine dogrudan
aktarılacaktır. Bunun için de Izmir ve yakın cevresinde
yapılacak ölcümlerle tesislerin kurulmasına müsait yerler tespit
edilecektir.
5. Rüzgar enerji parkı; İzmirin
çevresindeki dağ tepelerinde ve
kıyı şeritlerinde kurulması düşünülmektedir. Ilk
etapta dağ tepelerindeki ve kıyı daki rüzgar ölcümlerinin proje
dahilinde başlatılması ve
karşılaştırılması
6. Tesisin tamamına yakını
ülke içindeki olanaklardan faydalanarak imal edilecek şekilde
tasarlanmaktadır.
7. Montajı, bakımı ve
onarım kolay ve ekonomik olması istenilmektedir.
8. Kanatların geometrik şekil ve ölçüleri en yüksek verimi sağlayacak şekilde
ve imalatı Türkiyede olmasına özen gösterilecektir.
9. Kanatlar hafif ve mukavim malzemelerden,
(komposit) imal edilecektir.
10. Toplu konut ve iş yerlerinin
ısıtılması için farklı teknikler, seçenekler
önerilecektir.
IV. BIR RÜZGAR-ENERJISI-PARKININ
SEMATIK TASLAK TASARIMI
Türkiye´de bu ve benzeri calışmalarda ilk evvel bir prototipin
tasarımı, kontruksiyonu, imalati ve montaji ilgili gerekli hesaplar,
cizimler ortaya konulmalıdır,
Ardından yapımı gercekleştırılerek
işletilmelidir. Detay calışmaları
ögrencilere proje ödevi, bitirme tezi olarak verilerek hazırlanması
önerilmektedir. Buradan elde edilecek datalarla, yapılacak
araştırma ve geliştirmelerle, iyileştirmelerle Dünya
pazarlarında rekabet edebilir Ürün, makina elde edilmesi için hic bir
neden yoktur! Esasında Rüzgar enerji
tesisleri gibi pek çok tesisler, günümüzün Türkiye teknolojik
altyapı imkanlarıyla
rahatlıkla orta büyüklükteki bir atölyede çok ucuza mal
edilebilir. Örnegin Almanya 1970 yıllarında Rüzgar enerjisindan
verimli ve ekonomik yararlanma araştırmalarına
başlamıştı. 1980
yılların sonlarında
Grovian prototyp rüzgar makinasını bilimsel amacli kurarak
kısa bir süre calıstırmıştır. Buradan elde edilen
bilgilerle bugünün daha güclü ve güvenli rüzgarmakinaları Almanyada
üretilmege başlanıldı ve önemli ihraccat makınası
olarak Alman ekonomisinde yerini almıştır.
Günümüzde ilgili dergilerde, firma kataloklarında farklı typteki
rüzgar makinalarının geometrik
şekil ve boyutlari diger data ve özellikleri, fiyatları
ögrenebilinir. Bu datalardan yerli konstruktion ve imalat için de faydalanabilir. Bu amacla pazar
payı oranı yüksek bir firmanın ürettigi makınaların
özelikleri, ana böyutları Tablo 1 ve ekteki Şekillerde de örnek
olarak gösterilmektedir.
Yaygın kurulan rüzgar makinalarının calışma
prensipi aynıdır. Yapı olarak iki kategoride incelemekte yarar
vardır. I. Kategoride kule üstünde bulunan gondelde, yani makina
dairesinde kanatlardan edilen kinetik enerji mil üzerinden, dişli kutusuna
iletilmektedir. Oradanda bir jeneratör
yardımıyla elektrik enerjisine cevrılmektedir. Vestas, Danimarka rüzgar makinaları genelde bu pensipe
göre calışmaktadır. /4,5,13-15/ Sistemin şematik
yapısı şekil 5 de görülmektedir. II. Kategoride ise kanatlar vasıtasıyla elde edilen
kinetik enerji bir mil üzerinden dişli kutusu, (cevrim mekanizması)
olmadan direkt jeneratöre aktarılarak elektrik enerjisne cevriliyor,
/4,5,12/. Elipsoid şeklindeki gondele generator entegre edilmiştir.
Şekil 6. Enercon, Almanya yapımı bir rüzgar
makinasının gondeli ve makina dairesinin şematik
yapısı gösterilmektedir. Burada gondelin bir bölümü, ön
kısmı aynı zamanda jenerator-stator vazifesini görüyor. Bu
tipteki gondelin pek cok artıları vardır, estetikten yana, sert
rüzgarlarda kulenin fazla zorlanmasını önledigi gibi
rüzgarenerjisisin veriminide katkı saglamaktadır. Diger bir özellik
ise gondelin hafif yere dogru egimliligi ile sert rüzgarlarda problemsiz rahat
calışmasını da saglamaktadir, sert rüzgara karşı
mukavemetini artırmaktadır.
Enecron, (Almanya) ve son zamanlarda pek cok firma bu sisteme göre makinalarını
üretiyorlar.
Şekil 5 , Vestas, Daninmarka
yapımı bir rüzgar makina tipi ve gondel,
makina dairesinin şematik
yapısı, (Dişli-cevrim mekanizmalı sistemi)
Şekil 6. Enercon, Almaya yapımı bir rüzgarmakinasınin
gondeli, makina
dairesinin şematik yapısı, (Dişli-Kutusuz) /12/
Her iki sisteminde artı ve eksı yönleri bulunmaktadır. Ilk
sistemin Türkiyede normal bir atölye tipi bir işyerinde ülke
olanakları ile imal edilmesi daha kolaydır, basittir. İkinci
sistemde verim daha yüksek ve bakim daha kolay olmasina karsin, burada biraz
teknolojiye, kalifiye elemana ve tecrübeye ihtiyac vardir. Gondele entegre
edilen generatorun yapımında büyük dikkat gerekmektedir, (stator ile
rotor arasındakı bosluk 5 mm kadardır!). Üretici firma ile
işbirligine gidilerek veya patentin kullanım hakkı satın
alınarak Türkiyede üretimine gidilebilir.
Kanatların yapımı da birbirinin cok benzeridir, ucak
kanatlarından gelistirilmislerdir. Ölcüler , form standart hale
gelmiştir. Bazı detaylarında farklılıklar
görülmektedir, örnegin kanat uclarında, ses ve titreşimi azaltmak
amaciyla hafif kıvrımlı ve uclar keskin olabilmektedirler.
Kış aylarında olası buzlanma için otomatik olarak devreye giren kanat ici isitıcılar
bulunmaktadır. Kanat başlarında cıvataların
dızilişi, sayısı farklı, tek sıralı, cift
sıralı, takviyeli olabilmektedir. Kanatların ic
yapısı, yan iskelet
yapısında farklılıklar olabilmektedir. Kanat malzemesi
olarak; GFK, (Camelyaf/Epoxidharz
plastik malzemesi) genelde kullanılmaktadır. Son yıllarda
karbonelyaf/Epoxidrecıne bazlı plastik malzeme, pahallı
olmasına ragmen yüksek mukavemeti ve hafifligi nedeniyle tercih
edilmektedir. Rotorkanatlarının agırlıgı enerji
üretimi etkilemektedir. Verimi artırmak için kanatların malzemesi
hafif, yeterli esnek ve saglam komposit malzemelerden secilmektedir. Buradaki
araştırmaların egilimi kanatların
agırlıgını hafif, komposit malzemeler kullanılarak ve
yeni konstruksiyonlarla radiakal düşürmektir.
Rüzgarmakinalarının verimini büyük ölcüde tesisin kuruldugu rüzgarin
siddetine ve yıllık esinti yogunluguna göre degismektedir. Bu
nedenle kule yükseklikleri
artırılmaktadır veya tesisler deniz kıyılarında
kurulmaktadır. Kanatların, rüzgarmakınasının ana boyutları
hedeflenen elektrik gücüne göre degişmektedir. Geometrik form ve ölcüler,
mukavemet hesapları hazır paket programları ile kisa sürede elde
edilmektedir. Rotor kanatlarinin cap büyüklügü makinadan elde edilen verimi
artırmaktadır. Ekte bazı paket programların adları ve
ilgili websiteleri verilmektedir. Bu
calışmada daha evel de deginildigi gibi makinanın, tesisin
detayına gidilmeyecektir. Diger bir calışmada yer verilmesi
düsünülmektedir.
Şekil 7. proje için düsünülen rüzgar enerji tesislerinden yararlanma
imkanları bir blok sema seklinde gösterilmektedir. Bu sistemde, birden fazla rüzgarmakinasindan
kurulu rüzgarenerji parkınde rüzgarenrjisi jeneratörler
vasıtasıyla elektrik
enerjisine cevrilmektedir. Bu elektrik enerjisi
yerel elektrik sebekesine verilerek kullanilabildigi gibi üretici tarafindan belli amaclı
kullanimlar içinde direkt kendi isyerinde de tüketilebilmektedir..
Şekil 7. Rüzgar enerji tesisini
gösteren bir blok şema
Bunun paralelinde göletler, barajlar vasıtasıyla yılın
belli gün ve saatlerınde kullanılmak üzere potansiyel enerji olarak
depolanma imkanı yan sistemde sematik şekilde gösterilmektedir. Büyük
şehir belediyeleri, yerel yönetimler bu gibi tesisleri kendi yerleşim
bölgelerinde kurarak, kazandırarak ekonomik ve temiz enerji üretimine
katkıda bulunabilirler. bunun yanında ilgili teknolojinin
kazandırılmasında ve yeni
işyerlerinin acılmasında bir nevi katkıda da bulunmuş
olurlar. Her şeyden evel kendi kullanımları içinde ucuz ve
bagımsız enerjiyi üretmiş olurlar. Örnegin Izmir Belediyesinin
kendi başına veya öncülügünde
Izmirin etrafıni ceviren dağlık tepelerınde bu
rüzgar enerji tesislerini kurması ile elektrik enerjisini komşu
illerede satar hale de gelebilir. 10 MW lik bir Rüzgar tesisinden 30 000 ile 40
000 kişinin; 40 MW´lik (40 x 1 MW) bir rüzgar enerji tesisleri ile
yaklaşık 150 000
kişinin enerji ihtiyacı
karşılanmaktadır.
VI. SONUCLAR
Takviye enerji olarak rüzgarenerjinin kullanımı Dünyada
hızla yayılmaktadır. Her
gecen yil Rüzgar makınalarının verim oranları ve gücleri
yükselmektedir. Önümüzdeki bir iki yil içinde tek bir
rüzgarmakinasının gücü 10 MW ulaşacagı
beklenilmektedır. Rüzgar enerjisi
tesisleri de Batıda karlı bir yatırım aracı
halıne gelmıştır. Bu gelişmelere kıyasla
Türkiyede yeterli rüzgarenerjisi potansiyeline ragmen
faydalanılmıyor. Bu teknolojinin Türkiyeye kazandırlması
içinde üniversitelerimizde ciddi calışmalarında, yürütülmedigi,
desteklenmedigi görülmektedir. Sürdürülen calışmalarda uygulama,
üretime dayalı geliştirmeye yönelikten uzaktırlar, teorik,
istatistikseldirler.
Rüzgar enerji tesislerinin ülkeye kazandırılmasında devlet
teşviki yurt dışında olduğu gibi daha çok tüketime ve
yerli üretime yönelik olmalıdır.
Örneğin belediyeler devlet desteği altında rüzgar enerji
parklarını kurup yerel elektrik şebekelerini kullanıp
belediye sınırlarında bulunan
vatandaşlara daha ucuz elektrik sağlayabilirler. Ve
aydınlatma gibi kendi
ihtiyaçları içinde harcayabilirler. Veya özel sektörün rüzgardan
ürettiği elektrik enerjisini yerel
elektrik şebekelerini kullanarak belli bir fiyatla satılmasına
güvence verebilir. Kısaca Türkiyede
şu sıralar yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş- ve
rüzgar-enerjilerinden bir an evel yararlanılması için ciddi girişimlerin
başlatılması gerekiyor. Gerekli yasa ve yönetmeliklerin
cıkarılması bu enerji sektörünün gelişmesine ve
yayılmasına olanak verecektir. Hic degilse özel sektörün üretecegi
yenilenebilir enerjinin mevcut elektrik sebekelerine aktarılarak
satılmasına yasalarca izin ve güvence verilmelidir.
Taslak cizimlerle, Fotograflarla, ana boyutlarla rüzgar makinalarının yapım
özellıklerı anlatilmaga gayret edilmistir. Bu tür tesislerin
detaylı cizimleri, gerekli hesapları rahatlıkla
üniversitelerimizde ögrencilere proje calışması olarak
hazirlatilabilecegi gibi, yapımlarıda
Türkiyede orta büyüklükteki bir atölyede yapılabilecegidir. Günümüzde
rüzgarenerjisi ile ilgili paket programları (konstruksiyon, imalat-parca
cizimleri, hesaplamalari, Tesis planları, ekonomik hesapları)
internetten de indirlmektedir. Ekte bazı program adları
verilmektedir. Bilimsel calışmalar verimin
artırılması, işletme mukavemetinin yükseltilmesi, maliyet
fiyatlarının düşürülmesı ve uzaktan kumandalı
bilgisayar destekli uydular yardımıyla kontrolleri üzerinde
yogunlaşmaktadır.
Bu tesislerin Izmirin etrafını saran dağlık tepelerinde
kurulması ile Izmire büyük yarar saglayacagı gibi ileride diger iller
ve yerleşim birimleri içinde bir örnek olacaktır. Bu tesislerin
Türkiye genelinde yaygınlaştırılması ile Türkiyenin
enerji bagımlılıgını azaltacagı süphesizdir. Bu
vesile ilede Izmirin etrafını saran dağlık tepelerde isletilen
Tasocaklarınin belli bir plan dahilinde ileride belli kullanımlar
için isletilmesine, acılmasına
özen gösterilmelidir. Örnegin cok amacli enerji depolama göleti olarak
hazırlanabilirler.
Kısaca: Güneş- ve rüzgarenerjı kaynakları Türkiyenin sanayileşmesine, refah
düzeyinin yükselmesine önemli katkı saglıyacaktır. Bu
alandakı calışmalar desteklenmelidir, ve uygulmaya yönelik ciddi
yürütülmelidir.
VII. LITERATÜR
1. N.N. "Energie im 21 Jahrhundert
- Betrachtung zur Entwicklung des Welt-Energieverbrauchs" Deutsche Shell AG
2. TÜBİTAK, 21 Yüzyılın Energie
Teknolojisi" TÜBİTAK. BTP 99-01, mayıs 1999
3.
Çalişkan M. Dünya ve
Türkiyede Rüzgar Enerjisi, Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi Bülteni.
4.
Gasch R. Windkraftanlagen,
-Grundlagen und Entwurf - Teubner Stuttgart 1991
5. Hau
E. Windkraftanlagen Springerverlag Berlin, NewYork, 1988
6. Allnoch N. " Zur
Entwicklung der Deutschen und Europäischen Wind Energienutzung 1998 "
Sonnen Energie&Warmetechnik, 2.
1999, s. 24-26
7.
E.İ.E.İ. Genel
Müdürlüğü Yayın No: 85-1, Türkiye Doğal Rüzgar Enerjisi
Potansiyeli
8.
Biçer, Y. Elektrik Enerjisi
Üretimine Yönelik Rüzgar Enerjisi Potansiyelinin Değerlendirilmesi,
Türkiye 4. Enerji Kongresi, Kasım 1986.
9. Eltan A. Rüzgar
Enerjisi Faydalanma Teknikleri Yük.
Lis. Tezi , AKÜ, FBE Eylül 2000
10. Özden H.
Rüzgarenerjisinin ziraatte cok
yönlü kullanimi , Yenilenebilir Enerji sempozyumu, EU,
Günesenerjisi Enstitüsü, 2001
11. Franken M. Ein
Riesen-Windrad versorgt 15 000 Haushalte mit Strom, Die Welt, Wissenschaft, 07.10 2002.
12.
N.N. Enercon Firma Rüzgar Makinalari Tanitim Brosürleri, Viedo Kaseti,
13.
N.N.
Vestas-Internetsitesi, www.vestas.dk / www.vestas.com/produkte/
14.
N.N. Internetsitesi, www.windatlas.dk
15.
N.N. Internetsitesi, www.windpower.org / www.windenergie.de
16.
N.N. Internetsitesi,
,www.wasserstoff.de/www.dwv-info.de/www.hyweb.de/www.innovationzelle.de
Software, Hazir Paket Programlari,
(Rüzgarmakinalari, Tesisleri_-Analiz, tasarim, konstruktion, plan..) :
1. ALWIN:
www.ammonir.de (Freeware)
2. BLADED: www.garradhassan.co.uk (40 000 Euro )
3. Greenius: www.greenius.de (999
Euro)
4. RETScreen: www.retscreen.net (Freeware)
5. WAsP:
www.wasp.dk
6. WindFarm: www.resoft.co.uk (2200 Euro)
7. WundFarmer: www.garradhosson.co.uk (7000 Euro)
8. WindPRO: www.emd.dk
(15 700 Euro)
Tablo 1 Rüzgar makina ve tesisleinin dünya
pazarindaki fiyatlarina bazi örnekler
Normal Güc kW |
Rotor Kanat Capi m |
Kule Yüksekligi m |
Normal Fiyati Euro |
|
1 |
600 |
44 |
42 |
475 000 |
2 |
600 |
44 |
58 |
516 000 |
3 |
1000 |
54 |
50 |
850 000 |
4 |
1000 |
54 |
70 |
900 000 |
5 |
1300 |
62 |
68 |
1 165 00 |
6 |
1300 |
62 |
90 |
1 345 000 |
7 |
2000 |
76 |
60 |
1 660 000 |
8 |
2000 |
76 |
90 |
1 900 000 |
A |
Kule Yük. 78 m, 2 MW ´lik 10
adetten olusan tesisin fiyati; 26 000 000 Euro |
|||
B |
51x 900kW; toplam Güc 45.9 MW
olan Yunanistan´da kurulan tesisin
fiyati; 33 5000 000. Euro |
|||
C |
Toplam gücü 110 MW olan 84 adet makinadan olusan tesisin maliyeti; 97 000 000 Euro |
Tablo 2. Alman yapımı Enerconun bazı rüzgar
makınaları ve özellikleri , (Danimarka yapımı Vestas
Rüzgarmakınalarının ana özellikleri için ( www.vestas.dk
, www.vestas.com/produkte/ ) websitelerine bakın
Rüzgar-Makınaları |
E-40 |
E-58 |
E-66 |
Normalgüc |
600 kW |
1000 kW |
1800 kW |
Kanatcapı |
40- 44 m |
58 m |
70 m |
Göbek Yüksekligi |
46, 78 m |
78 m |
65m, 86 m, 98 m |
Makina Tipi |
Disli Kutusuz, |
Disli Kutusuz |
Disli Kutusuz |
Rotor Kanad Ayarı |
Her bir kanadla aktiv |
Her bir kanadla aktiv |
Her bir kanadla aktiv |
Rotor Tipi |
Rüzgar Cepheli kanat ayarlı |
Rüzgar Cepheli kanat ayarlı |
Rüzgar Cepheli kanat ayarlı |
Dönme Yönü |
Saat, yelkovan |
Saat, yelkovan |
Saat, yelkovan |
Rotor Kanat Sayısı |
3 |
3 |
3 |
Kanat Dönme Alanı |
1521 m2 |
2692 m2 |
3848 m2 |
Kanat Malzemesi |
GFK, |
GFK |
GFK |
Dönme Hızı |
Degisken 18-34 U/dak. |
Degisken 18-46 U/dak. |
Degısken 10-22 U/dak. |
Tumba Hızı |
41-78 m/s |
10-24 m/s |
35-76 m/s |
Kanat Düzen Ayarı |
Automatik |
Automatik |
Automatik |
Yuvamerkezi |
Sabit |
Sabit |
Sabit |
Anayatak, Rulmann tipi |
Ciftsıralı, konik Rull- |
Ciftsıralı, konik Rull. |
Ciftsıralı, konik Rullm. |
Jeneratör |
Enercon Ringgen |
Enercon Ringgen |
Enercon Ringgen |
Elektr. Sebeke Besleyici |
Enercon Wechselricht |
Enercon echselricht. |
Enercon Wechselrichter |
Frenleme Sistemi |
Automatik yön degistir. |
Automatik yön degis. |
Automatik yön degistir. |
Rüzgara Yönlendirme |
Aktiv, mekanizmalı |
Aktiv, mekanizmalı |
Aktiv, mekanizmalı |
Start Rüzgar Hızı, |
2.5 m/s |
2.5 m/s |
2.5 m/s |
Normal Calısma Hızı |
12.0 m/s |
12.0 m/s |
12.0 m/s |
Stop Rüzgar Hızı, |
28-34 m/s |
28-34 m/s |
28-34 m/s |
Kontrol sistemi |
Uzaktan kumandalı Enercon Scada |
Uzaktan kumandalı Enercon Scada |
Uzaktan kumandalı Enercon Scada |
|
|
|
|
Ek,
Şekiller: (Konstruksıyon ve Montaj ıle ilgili
fotoğraflar, tablolar ve Vıdeo görüntüleri; konstruksıyon proje
çalışmasında öğrencılerın bazı
detayları daha ıyi canlandırmaları, tasarlamaları
gayesiyle hazırlanmıştır. )
Şekil 1 /Enercon/
Şekil 2, /Enercon/
Şekil 3,
/Enercon/ Şekil 4, , /Enercon/
Şekil 5, , /Enercon/
Şekil 6, , /Enercon/