Rüzgar Enerjisi (RES) Nedir? Nasıl Kurulur?

Enerji, günümüzde yaşamın devam edebilmesi için gerekli olan temel ihtiyaçların başında gelmektedir. Dünyadaki enerji üretimi her yıl %4-5 oranında artış göstermektedir fakat enerji ihtiyacının büyük bir kısmını karşılayan kömür, doğalgaz gibi fosil yakıt rezervleri hızlı bir şekilde azalmaktadır.

Bu durumla birlikte de enerji sektöründe yeni kaynak arayışları başladı ve sonucunda da; güneş,jeotermal,rüzgar enerjisi gibi yenilebilir diğer bir deyişle tükenmeyen enerji kaynaklarından enerji üretimi tüm dünyada hızlı bir şekilde artmaktadır.

Rüzgar Enerjisi (RES) Nedir?

Rüzgar enerjisi: kaynağı güneş olan doğal, yenilenebilir, temiz ve sonsuz bir güç kaynağıdır. Güneşin dünyaya gönderdiği enerjinin %1-2 gibi küçük bir miktarı rüzgar enerjisine dönüşmektedir. Hava kütlelerinde meydana gelen yer değişimleri sonucu oluşan hava akımları rüzgarları meydana getirir. Diğer bir ifadeyle rüzgar ; birbirine komşu olan iki basınç bölgesi arasındaki, yüksek basınç merkezinden alçak basınç merkezine doğru hareket eden hava akımlarından oluşur.

Bir bölgedeki rüzgar enerjisi potansiyelinin belirlenebilmesi için güvenilir rüzgar verilerine ihtiyaç duyulmaktadır.Rüzgar enerjisi santrallerinin(RES) kurulumunun ilk aşaması, uzun süreli rüzgar hızı ve yoğunluğunun standartlara uygun ölçüm cihazları kullanılarak ölçülmesi ve rüzgar verilerinin toplanmasıdır. Elde edilen bu verilerin bir araya getirilmesi ile ülkemizin rüzgar enerjisi potansiyel atlası (REPA) oluşturulmuştur.

Rüzgar Türbinleri Nasıl Çalışır?

Rüzgar türbinleri, rüzgar enerji santrallerinin ana yapı elemanı olup hareket halindeki havanın kinetik enerjisini öncelikle mekanik enerjiye sonrasında da elektrik enerjisine dönüştüren sistemlerdir.

Bir rüzgar türbini, çevresindeki engellerin rüzgar hızı profilini değiştirmeyeceği yükseklikteki bir kule üzerine yerleştirilmiş makine bölümü(nacella) ve kanatların bağlı olduğu bölüm (hub) ile yapının bütünü olan rotordan oluşmaktadır. Rüzgar türbininin kanatları, polyester ile kuvvetlendirilmiş fiberglas veya epoksi ile güçlendirilmiş fiber karbondan yapılmakta ve çelik omurga ile desteklenmektedir. Günümüzde üretilen üç kanatlı yeni nesil rüzgar türbinlerinin kanat çapları 100 metreye kadar ulaşılabilmekte ve rotor göbekleri ise yer seviyesinden 60-100 m yükseklikte olabilmektedir. Bir rüzgar türbininden elde edilecek enerji miktarı; türbinin hub yüksekliğindeki rüzgar hızına bağlı olduğundan hub yüksekliğinin arttırılması, mevcut rüzgar gücünden maksimum düzeyde yararlanılmasını sağlamaktadır.

Rüzgar Türbininin Kurulum Aşamaları Nelerdir?

• Türbin sahasına ulaşım için yolların açılması
• Türbin sahasındaki kazı çalışmaları
• Türbin temelinin atılması ve kulenin oturtulacağı çelik tabanın tamamlanması
• İlk kule parçasının ve trafonun yerleştirilmesi
• Tüm kule parçalarının ve nacelle ’nin montajı
• Kanatların monte edilmesi ve kuleye montaj
• Kablo ve iletişim tesisatının düzenlenmesi

Rüzgar Türbini Kurmadan Önce Neler Yapılmalıdır?

Bir rüzgar enerjisi yatırımı için, kullanılacak olan finansmanın geri dönüşünde ve yatırımın yapılabilirliğinin belirlenmesinde, sağlıklı yapılmış ön etütler ve rüzgar kaynak  değerlendirme çalışmaları işin temelini oluşturur.

Buna göre, RES kurulumu için ilk önce saha seçimi işlemi yapılmalıdır. Saha seçiminde dikkat edilmesi gereken husus yeterli rüzgar potansiyeli olup olmadığıdır.Saha seçimi REPA (Türkiye Rüzgâr Enerjisi Potansiyel Atlası) kullanılarak yapılabilir.

Yatırımcı ilk olarak uygun olan bölgeleri belirler. Bir bölgenin uygun olup olmadığını belirleme aşamasında çeşitli faktörler söz konusudur. Bunlar rüzgar hızı, arazi yapısı, trafo merkezine uzaklık vb. gibi faktörlerdir. Bu faktörlerin tümünün uygun olması şarttır.

Rüzgar Hızı

Saha seçiminde öncelikle yeterli rüzgar hızının olduğu bölgeleri tespit etmek gerekmektedir. Ekonomik RES yatırımı için rüzgar hızının 7 m/s‘den fazla olması gerekir. Bu durum türbin seçimini de etkileyeceği için farklı yüksekliklerde ölçülen hızların ayrı ayrı incelenmesi gerekir.Marmara bölgesinin batı kısmı ve İç Anadolu bölgesinin doğu kısmı diğer bölgelere nazaran daha iyi rüzgar hızlarına sahiptirler.

• Ülkemizde 30 m yükseklikteki rüzgar hızları incelendiğinde bu yükseklikteki hızların ekonomik RES yatırımı için uygun olmadığı görülür.
• 50 m yükseklikteki rüzgar hızları biraz daha iyi seviyededir. Çanakkale ve Balıkesir illeri rüzgar hızı bakımından en güçlü yerler durumundadır. Genel olarak baktığımızda ise pek çok bölgede hızın 7 m/s’nin üstünde olduğu görülmektedir.
• 70 m yükseklikteki rüzgar hızları baktığımızda yurdumuzun pek çok bölgesinde rüzgar hızlarının santral kurmak için elverişli olduğu anlaşılmaktadır.
• 100 m yükseklikteki rüzgar hızlarını incelediğimizde ise özellikle Marmara bölgesinde muazzam bir seviyeye geldiği görülmektedir.

Arazi Yapısı

Rüzgar hızını etkileyen en önemli faktörlerden biride arazi yapısıdır. Arazi pürüzlülük değerleri verimi etkileyebilmektedir. Bir arazide pürüzlülük kat sayısı ne kadar çok ise rüzgar hızı da o kadar azalır.Araziye ulaşım, arazinin yerleşim birimlerine uzaklığı, GSM şebekelerinin çekip çekmemesi vb. gibi faktörlerin de incelenmesi gerekir.Bu faktörlerin herhangi birisi kurulum aşamasında veya işletme sırasında ek maliyetlere neden olur.

Trafo Merkezlerine Uzaklık

Trafo veya enerji nakil hatlarına uzaklık yatırım maliyetini önemli ölçüde etkileyen bir faktördür.

Bununla birlikte enerji iletimi sırasındaki kayıpları da göz önüne aldığımızda seçtiğimiz arazinin enerji nakil hatlarına ve trafolara yakın olması büyük önem kazandırır. Nakil hatlarının maliyeti hattın yerleşimine, uzaklığına, tipine, voltajına ayrıca güç santrali kapasitesine bağlıdır. Nakil hatlarının maliyeti km başına 50.000 $ ile 100.000 $ arasında değişmektedir. Trafo maliyetleri ise 2.000.000 $ ‘ı geçmektedir.

Fizibilite Raporu

Yatırımın emniyetli olması için detaylı fizibilite raporu hazırlanması gerekmektedir. Tüm değişkenler maliyeti ve amortisman süresini etkilemektedir. Fizibilite raporu hazırlanırken tüm değişkenlerin alternatifleri de göz önüne alınıp ve bu alternatiflerden en uygun olanı seçilmelidir. Unutulmamalıdır ki bir rüzgar enerji santrali kurarken ek maliyetler türbin maliyetinin yaklaşık %40’ ına kadar ulaşabilmektedir.

Rüzgar enerji santrallerinin detaylı fizibilite çalışmaları RETScreen ve WASP yazılımları ile yapılabilir.

Rüzgar Türbini Kurmaya Devlet Destek Veriyor mu?

2010 yılında Enerji Bakanlığı’nın yönetmeliklerle detaylandırdığı yenilenebilir enerji kanunu kapsamında üreticiler rüzgar enerjisi kullanarak elektrik elde etmek için kuracakları işletmelerde devlet desteğinden faydalanabilmektedir. Bunun için lisanssız rüzgar pazarı adı altında bir oluşum belirlenmiştir.

Yönetmeliklere göre yıllık 1 megawatın altında üretim yapacak olan işletmeler ürettikleri elektriği kendileri kullanabilir ve fazla elektriği diğer yollar ile satabilirler. Bu işlem için lisans almalarına gerek yoktur. Yenilenebilir enerjiyi teşvik etme amaçlı olarak yürürlüğe alınan bu desteklerde nihai hedef enerji konusunda dışa bağımlılığı azaltmaktır. Ayrıca uygulanan bu yöntemle çevre kirliliğinin azaltılması da amaçlanmaktadır.

Devlet tarafından verilen bu destek lisanssız olarak yıllık 1 megawatın altında üretim yapan rüzgar türbinleri için geçerlidir. Alınan teşvik oranı işletmedeki türbin kapasitesine göre farklılık göstermez. Uygun rüzgar koşullarında rüzgar türbininin kw miktarı ne kadar yüksek olursa kw başına düşen elektrik üretim masrafı da o ölçüde düşük olur. Örneğin 1 megawatlık rüzgar türbinin maliyeti iki adet 500 kw’lık rüzgar türbininden daha ucuzdur. Ancak bu noktada üretim kapasitesinin tam olarak elde edilmesi rüzgar gücü ile bağlantılıdır.

Kaynak / Reference

http://ekolojist.net/ruzgar-enerjisinde-devlet-destegi-geliyor/