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 Türkiye’deki 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 Almanya’da 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

 

Türkiye’de 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.  Türkiye’de 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. İzmir’i 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. Türkiye’de 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 İzmir’in  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; İzmir’in 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 Türkiye’de  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 Türkiye’de 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/