rÜzgar enerjİsİ ve rÜzgar tÜrbİnlerİ · rÜzgar enerjİsİ kullaniminin tarİhÇesİ an5k...

RÜZGARENERJİSİVE

RÜZGARTÜRBİNLERİ

MustafaErsinKELSOYMelihA5llaSOYSAL

YenilenebilirEnerjiKaynağı

RÜZGARENERJİSİNEDİR?�  Rüzgarenerjisi;doğal,yenilenebilir,temizvesonsuzbirgüçolupkaynağıgüneş5r.Güneşindünyayagönderdiğienerjinin%1-2gibiküçükbirmiktarırüzgarenerjisinedönüşmektedirGüneşin,yeryüzeyiniveatmosferihomojenısıtmamasınınbirsonucuolarakortayaçıkansıcaklıkvebasınçfarkındandolayıhavaakımıoluşur.Birhavakütlesimevcutdurumundandahafazlaısınırsaatmosferinyukarısınadoğruyükselirvebuhavakütlesininyükselmesiyleboşalanyere,aynıhacimdekisoğukhavakütlesiyerleşir.Buhavakütlelerininyerdeğiş5rmelerinerüzgaradıverilmektedir.

RÜZGARENERJİSİKULLANIMININTARİHÇESİ�  An5kçağdanbuyanainsanlarrüzgar

enerjisikullanmaktadır.M.Ö1700yıllarındaBabilKralıHammurabiMezopotamya’yısulamakiçinrüzgarenerjisinikullanmışbr.Yüzyıllarboyuncayeldeğirmenlerirüzgargücünükullananmekanikuygulamalarolmuştur.Yeldeğirmenlerigünümüzdedesulamavepompalamadakullanılmaktadır.

�  Rüzgargücünükullanarakelektriküretmeteknolojisiyenibirteknolojidirvemekanik,elektrik-elektronik,aerodinamikvekontrolalanlarındagelişmeyedevametmektedir.

RÜZGARTÜRBİNLERİNİNTARİHÇESİ

�  Rüzgardanelektriküretmekamacıylakullanılanrüzgartürbinlerigelişenteknolojiyleberaberçeşitlideğişikliklergeçirmişlerdir.

�  1960'lardaAlmanya'daProfesörUlrichHuger'intasarladığırüzgartürbinleriikikanatlıydıvefiberglasveplas5kmaddelerdenyapılmışb.

�  1980'ledefarklıtürbinşekilleriortayaçıkmışbr.Düşeyeksenliveyatayeksenlitürbinlerinçeşitlimodelleriüre5lmiş5r.Butarihlerdetürbinlerdekikanatsayısı3'eyükselmiş5r.

RÜZGARTÜRBİNİNEDİR?�  Rüzgartürbinleri,rüzgardakihareketenerjisiniöncemekanikenerjiyedahasonradaelektrikenerjisinedönüştürensistemlerdir.

�  Enerji,rüzgarhızınınküpüileoranblıdır.E=½*g*S*V³g:HavayoğunluğuS:SüpürmealanıV:RüzgarhızıE:Enerji

RÜZGARTÜRBİNİÇEŞİTLERİRüzgartürbinleridönmeekseninegöreüçgrubaayrılırlar:

1)Yatayeksenlirüzgartürbinleri;� TekKanatlıRüzgarTürbinleri� İkiKanatlıRüzgarTürbinleri� ÜçKanatlıRüzgarTürbinleri� ÇokKanatlıRüzgarTürbinleri

RÜZGARTÜRBİNİÇEŞİTLERİ2)Dikeyeksenlirüzgartürbinleri;� SavoniousRüzgarTürbinleri� DarrieusRüzgarTürbinleri� H-DarrieusRüzgarTürbinleri3)Eğikeksenlirüzgartürbinleri

YATAYEKSENLİRÜZGARTÜRBİNLERİ

DİKEYEKSENLİRÜZGARTÜRBİNLERİ

RÜZGARTÜRBİNİÇALIŞMAPRENSİBİ

Birrüzgârtürbinigenelolarakkule,jeneratör,hızdönüştürücüleri(dişlikutusu),elektrik-elektronikelemanlarvepervanedenoluşur.Rüzgârınkine5kenerjisirotordamekanikenerjiyeçevrilir.Rotormilinindevirhareke5hızlandırılarakgövdedekijeneratöreaktarılır.Jeneratördeneldeedilenelektrikenerjisiakülervasıtasıyladepolanarakveyadoğrudanalıcılaraulaşbrılır.

DİKEYEKSENLİRÜZGARTÜRBİNİÇALIŞMAPRENSİBİ

�  Türbinmilidüşeydirverüzgârıngelişyönünedik5r.Dahaçokdeneyamaçlıüre5lmiş5r.Ticarikullanımıçokazdır.

�  Jeneratörvedişlikutusuyereyerleş5rildiğiiçin,türbinikuleüzerineyerleş5rmekgerekmez,böylecekulemasrauolmaz.

�  Türbinirüzgâryönüneçevirmeye,

dolayısıyladümensistemineih5yaçyoktur.

�  Türbinmilihariçdiğerparçalarınbakımveonarımıkolaydır.

�  Eldeedilengüçtoprakseviyesinde

çıkbğından,nakledilmesidahakolaydır.

DİKEYEKSENLİRÜZGARTÜRBİNİÇALIŞMAPRENSİBİ

Dikeyeksenlirüzgartürbinlerinin5cariamaçlaazkullanılmasınınnedenleri:

�  Yereyakınolduklarıiçinaltnoktalardakirüzgârhızlarıdüşüktür.

�  Verimidüşüktür.�  Çalışmayabaşlamasıiçinbirmotortaraundanilkhareke5nverilmesigerekir,buyüzdenilkhareketmotorunaih5yacıvardır.

�  Ayaktadurabilmesiiçintellerleyeresabitlenmesigerekir,budapekpra5kdeğildir.

�  Türbinmiliyataklarınındeğişmesigerek5ğinde,makinenintamamınınyereyabrılmasıgerekir.

YATAYEKSENLİRÜZGARTÜRBİNİÇALIŞMAPRENSİBİ

�  RotorBlades(Pervanekanatları):Rüzgarenerjisinidönmehareke5neçevirmeyeyarar.

�  ShaA(ŞaA):Dönmehareke5niüreteçeile5r.

�  GearBox(DişliKutusu):Pervaneyleşavınaralarındakihızıarwrıp,üretecedahahızlıbirhareketile5lmesineyardımcıolur.

�  Generator(Üreteç):Dönmehareke5ndenelektrikenerjisiüretenbölüm.

�  Breaks(Frenler):Aşırıyüklenmevebirsorunolduğundapervaneyidurdurmayayarar.

�  Tower(Kule):Pervanevemotorbölümününüyerdengüvenlibiryükseklikteçalışmasınısağlar.

�  ElectricalEquipment(ElektrikDonanımı):Üre5lenelektrikenerjisiniilgilimerkezlereile5lmesinisağlar.

DÜNYADARÜZGARENERJİSİKULLANIMI

DÜNYADARÜZGARENERJİSİKULLANIMI

2012yılıi5bariyle;� Almanya:30016MW�  İspanya:22087MW�  İtalya:7280MW�  Fransa:7182MW�  İngiltere:6480MW�  Portekiz:4398MW�  Türkiye:2261MWkurulugüceulaşb.EnergyworlddergisindenalınRdır.

ZONGULDAK’TARÜZGARENERJİSANTRALKURULUMU

İl:Zonguldak,Düzceİlçe:Alaplı,Devrek,YığılcaEnerjiKaynağı:RüzgarÜniteSayısı:40ÜniteKuruluGüçleri:3000kWTesisToplamKuruluGücü:120MWÖngörülenOrtalamaYıllıkÜre[mMiktarı:431MilyonkWh/yılTesisinTamamlanmaTarihi:06/09/2015

Türkiye’ninEnerjiÜre5mindeRüzgarEnerjisininPayı

Türkiye’deRüzgarEnerjisininDurumu�  Türkiye’nineniyirüzgârkaynağıalanlarıkıyışeritleri,yüksekbayırlarvedağlarıntepesindeyadaaçıkalanlarınyakınındabulunmaktadır.

�  AçıkalanyakınlarındakienşiddetliyıllıkortalamarüzgârhızlarıTürkiye’ninbabkıyılarıboyunca,MarmaraDeniziçevresindeveAntakyayakınındaküçükbirbölgedemeydanagelmektedir.

�  7m/s’denbüyükrüzgârhızlarıgözönünealınarakTürkiyerüzgârenerjisipotansiyeli47.849MWolarakbelirlenmiş5r.

�  Yap–İşlet–Devretmodeliyleyapılanilkküçüksantraller1995yılındayapılmayabaşlanmışbr.Çeşme’dekurulanrüzgarenerjisisantraliTürkiye’ninilkrüzgarenerjisindenelektriküretensantralidir.

�  Türkiye’ninbugünküteknikkoşullardarüzgarenerjisiteknikpotansiyeli88000MW,ekonomikpotansiyelininise10000MWcivarındaolduğutahminedilmektedir.

TürkiyeRüzgarEnerjisininGeleceği�  2020yılındaşuankielektrikenerjisitüke5mininikikabnaçıkmasıdurumundabiledünyanıntüketeceğielektrikenerjisinin%12’sininrüzgardankarşılanabileceğişeklindeileriyedönükçalışmalarmevcugur.

�  Türkiye’de2004yılıverilerinegöre20.6MWolanvetahminedilenekonomikpotansiyelininsadece%0.21’inekarşılıkgelenkurulurüzgargücü,lisansalmışprojelerbi5rlidiğinde%14.28’eulaşacakvebugünkütoplamelektriküre5minin%3.3’ürüzgardansağlanabilecek5r.Bukapsamdabizimde2020yılıiçinhedeflenen%12likpayiçindeyerimizialmamızkaçınılmazdır.

ÜlkemizdeRüzgarHızları

RüzgarEnerjiSantralleriKurulumÇalışmaları

LisanssızElektrikÜre5mi� Günümüzdeelektriktüke5cisiolarakaboneliğibulunanbirkişi30/03/2013Tarihli28603SayılıResmiGazete’deyayımlanan6446sayılıElektrikPiyasasıKanunu’nun14.Maddesi’negörekurulugücüazami1MW’akadarolanyenilenebilirenerjikaynağınadayalıüre5mtesisikurarkenlisansalmaveşirketkurmazorunluluklarındanmuafkılınmışbr.

�  BunaekolarakBakanlarKurulukararıyla,birsonrakiarbşlabirliktebusınırın2.5MW’akadarçıkarblmasıiçinkanundeğişikliğinegerekduyulmayacağıbelirlenmiş5r.

RüzgarTürbiniKurulumFiyab

TübitakOnaylıTürkMalıRüzgarTürbiniFiyatları400W:1800TL500W:2200TL(YatayEksenli)500W:3500TL(DikeyEksenli)1000W:4000TL2000W:5500TL1.2kW:9200TL+1000€(AkıllıKontrolSistemli)2kW:14950TL+1000€(AkıllıKontrolSistemli)3kW:19550TL+1000€(AkıllıKontrolSistemli)5kW:28750TL+1000€(AkıllıKontrolSistemli)10kW:43700TL+1000€(AkıllıKontrolSistemli)20kW:80500TL+1000€(AkıllıKontrolSistemli)1000€lukmaliyetlerkurulumfiyatlarıdır.

BirRüzgarTürbiniİlkYabrımMaliye5niNeKadarSüredeKarşılar?

20kW’lıkrüzgartürbiniiçin;KurulumDahilİlkYabrımMaliye5=82850TLÜre5meBaşlamaHızı:3.8m/sOp5mumGüçÇıkışı:20000W(12.5m/s)SaatlikÜre5m=20kWhGünlükÜre5m=20kWh*24=480kWh/günYıllıkÜre5m=480kWh*365=175200kWh/yıl

Ancakgerektürbininüre5megirmeveüre5mdençıkmaanındakirüzgarhızlarıgereksedekullanılantürbinçeşidivekurulumyapılacakbölgeninrüzgarrejimitesistebirkapasitefaktörü(CF)meydanage5rmektedir.Tahminedileceğigibibukapasitefaktörü,türbininop5mumüre5mmiktarınagöreyıllıkenerjiüre5mmiktarınındahadüşükseviyelerdeçıkmasınanedenolacakbr.BudurumdaörneğinCF=%35likbirkapasitefaktörüyle;GerçekYıllıkÜre5m:175200kWh/yıl*(%35)=61320kWh/yılolacakbr.

29/12/2010Tarihli6094SayılıKanunHükmü’negöre:Rüzgarenerjisinedayalıüre5mtesisleriiçinelektrikbirimfiyab7.3$cent/kWholarakbelirlenmiş5rveyaklaşıkolarak13.14krş/kWh’akarşılıkgelmektedir.BuKoşullarda;YıllıkGelir=61320kWh/yıl*13.14krş/kWh=8057TL/yıl%35kapasitefaktörünesahipsantraldekibirtürbininilkyabrımmaliye5nikarşılamasüresi:82850TL/(8057TL/yıl)=10.3yılolarakhesaplanabilir.*Kapasitefaktörünündeğeriarwkçabusürenindahadakısalacağınadikkatedilerekverimlilikenyüksekseviyedetutulmalıdır.

İlkyabrımmaliyetlerineekolarak;Rüzgartürbinlerininyıllıkbakım-onarımmasraflarıilkyabrımmaliye5nin%1.5-%2’sikadardırvebirtürbininekonomikömrü20yıldır.Eğeryalnızcakendikonutunuzunelektrikih5yacınıkarşılayacakbirrüzgartürbiniedinmeyidüşünüyorsanız,01/04/2013tarihindeni5barengeçerliolan,meskenleriçinelektrikbirimfiyatlarını(Gündüz:28.39krş/kWh,Gece:15.67krş/kWh)kullanarakvedahaöncebelir5lenörnekhesaplamadanyardımalarakenerjigiderlerinizihesaplayıpsiziniçinkârlıbiryabrımolupolmadığınıöğrenebilirsiniz.

RüzgarEnerjisi’ninAvantajları�  Temiz.�  Yenilenebilir.�  Enerjigüvenliğisağlar.�  Havakirliliğisorununuazalbr.�  İklimdeğişikliğisorununaçözümsağlar.�  Yakıtmaliyetleriyoktur.�  Yakıtithaliniönler.�  İthalatbağımlılığıyoktur.�  Çabukkurulur.�  Rüzgartürbinleri,patlamayapmazveradyasyonyaymazlar.�  RES’lerinkurulduğualanlardatarımvehayvancılıkyapılabilir.

RüzgarEnerjisininDezavantajları�  Rüzgartürbinlerininverimleridüşüktür.�  İlkyabrımmaliyetleridiğeryenilenebilirenerjikaynaklarınagöredahayüksek5r.

�  Süreklideğişenrüzgarhızlarıelektriküre5mmiktarındadüzensizlikleresebepolur.

�  RadyoveTvalıcalarındaparazitlenmeyesebepolurbundandolayışehreyakınyerlerdekurulmasıuygundeğildir.

�  Rüzgarpotansiyeliyüksekolanyerlergenellikleşebekehatlarınauzakolduğuiçinenerjinakilhatlarıoluşturulmasındayüksekmaliyetleresebepolur.

�  Rotorçapıbüyükolanrüzgartürbinlerigöçmenkuşlarıngöçyollarınıdeğiş5rmesinenedenolur.

ONLARINGELECEĞİNİKİRLETMEYEHAKKIMIZYOK!!!