İçeriğe atla

Rüzgâr gücü

Rüzgâr gücü, elektrik üretmek için rüzgâr türbinleri, mekaniksel güç için yel değirmeni, su veya kuyu pompalama için rüzgâr pompaları veya gemileri yürütmek için yelkenler kullanarak rüzgârın kullanışlı formundaki rüzgâr enerjisinin sonucudur.

2022 itibarıyla dünya çapındaki rüzgâr enerji santrallerinin (RES) elektrik üretimi 2000 TWs'a (terawattsaat) ulaşmıştır.[1](s58) Bu da dünyada kullanılan elektriğin %7’si anlamına gelmektedir.[2]

Tarihçe

Charles Brush'ın 1888'deki değirmeni, elektrik üretimi için.

İnsanlar yelkenlileri hareket ettirmek ve gemileri yürütmek için en az 5500 yıldan beri rüzgârın gücünden faydalanıyor. Yeldeğirmenleri, sulama işlemi ve tahıl ezmek için 7. yüzyıldan beri Afganistan, İran ve Pakistan’da kullanılıyor.

1887 Temmuz ayında İskoç Akademisyen Profesör James Blyth rüzgâr gücü ile elektrik üreten ilk değirmeni inşa etti ve 1891’de İngiltere’de patent aldı. 1887-88’de Amerika Birleşik Devletleri’nde, Charles Francis Brush, James Blyth'in değirmeninden daha büyük ve üzerinde daha fazla mühendislik yapılmış değirmen kullanarak elektrik üretti. 1900 yılına kadar evinde ve laboratuvarının elektriğini sağladı. 1890’larda Danimarkalı bilim insanı ve mucit Poul la Cour'un rüzgâr türbinleri üzerine rüzgâr tünelinde yapmış olduğu deney ve araştırmalar sayesinde günümüz türbinlerine giden yolda ciddi bir bilgi birikimi oluştu. 2015 itibarıyla, Danimarka elektriğinin %40'ını rüzgârdan elde etti ve dünya etrafındaki en az 83 diğer ülke elektrik şebekesini rüzgâr enerjisi ile destekledi.

1970'lere gelindiğinde fosil yakıt dışında enerji kaynakları arayışının artması ve çevre aktivistlerinin baskıyla Danimarka'da ilk modern rüzgâr türbinleri üretilmeye başlandı. Bu ilk rüzgâr türbinleri 20-30 kW gücündeydiler. 2015 itibarıyla 7 MW'lık rüzgâr türbinleri prototip olarak geliştirilmektedir, ilk uygulamalar Avrupa'nın çeşitli yerlerinde yapılmaya başlanmıştır. Bugün rüzgâr türbinleri, ev bahçelerinden, parklara, akü depolamalı mini sistemlerden; fabrikalara elektrik sağlayıp ürettiği fazla elektriği şebekeye veren orta ölçekli sistemlere, şehirlere elektrik sağlayan santrallere kadar her ölçekte uygulanmaktadır.

Rüzgâr enerjisi

Çin'in Sincan Uygur Özerk Bölgesi'ndeki rüzgar santrali
Rüzgâr Tarlası (Bozcaada, Çanakkale)
Otoban Kenarında Rüzgâr Tarlası(Almanya)

Rüzgâr enerjisi hareket halindeki havanın kinetik enerjisidir. Hayali bir A alanına t zamanında ilerleyen toplam rüzgâr enerjisi:

E = A . v . t . ρ . ½ v2,

sırası ile v rüzgâr hızı ve ρ havanın yoğunluğudur.

Bu formül iki ana kısımdan oluşur: A alanına doğru ilerleyen havanın hacmi (A . v . t) ve ilerleyen havanın birim hacim başına kinetik enerjisi (ρ . ½ v2).

Toplam rüzgâr gücü ise:

P = E / t = A . ρ . ½ v3

Rüzgâr gücü, rüzgâr hızının üçüncü kuvveti ile orantılıdır. Bir başka deyişle, rüzgâr hızındaki bir birimlik artış ile rüzgâr gücü kübik olarak artar.

Teorik rüzgâr enerjisi eldesi

Hayali bir A alanına t zamanında ilerleyen toplam rüzgâr enerjisi, ancak bir rüzgâr türbininin ilerleyen rüzgârın hızını sıfıra düşürmesi ile tamamen ele geçirilebilir. Gerçekte ise bu mümkün değildir çünkü türbine ulaşan havanın türbinden belli bir hız ile ayrılması gerekir. Rüzgâr hızı girdisi ve çıktısı arasında bir ilişki kurulur. Bunlardan biri akım borusu kavramıdır. Bu yönteme göre herhangi bir rüzgâr türbininden maksimum elde edilebilir rüzgâr enerjisi, toplam teorik rüzgâr enerjisinin %59'una eşittir. (Bakınız; Betz Yasası)

Uygulamada rüzgâr enerjisi eldesi

Diğer kayıplar, örneğin rotor kanadının sürtünme kaybı, (eğer mevcutsa) dişli kutusu, jeneratör ve konvertör kayıpları vd. elde edilen enerjiyi azaltır.

Rüzgârdan ticari olarak elde edilebilecek enerji insanlığın diğer bütün kaynaklardan şu anda elde ettiğinden büyük ölçüde daha fazladır. Güneşten gelen enerjinin dünya tarafından emilen %1 atmosferde kinetik enerjiye dönüşür. Eğer bu enerjinin yeryüzüne eşit olarak dağıldığını varsayarsak karalarda rüzgârdan elde edilebilecek enerji 3.4x1014 W (Watt) olarak hesaplanır ki bu dünyada şu anda kullanılan ticari enerjinin 22 katına denk gelmektedir.[3]

Global olarak kara ve okyanus kıyılarında 100 m yüksekliğinde yaklaşık olarak 1700 TW (terrawatt) rüzgâr enerjisi mevcuttur. Günümüz şartlarında ticari olarak değerlendirildiğinde bunun 72 ila 170 TW'ı pratiklik ve maliyet göz önüne alındığında kullanılabilir.

Rüzgâr hızının dağılımı

Farklı rüzgâr kuvvetleri ve belli bir yerdeki ortalama değer bir rüzgâr türbininin yalnızca orada üretilebilir enerjisinin miktarını göstermez. Belli bir alandaki rüzgâr hızının frekansını belirlemek için, olası bir dağılım fonksiyonu gözlenen veriye göre uyarlanır. Farklı alanlarda farklı rüzgâr hız dağılımı vardır. Weibull modeli birçok yerdeki saatlik rüzgâr hızlarının gerçek dağılımını yaklaşık olarak yansıdır. Weibull faktörü yaklaşık olarak 2’dir ve bu yüzden Rayleigh dağılımı daha az bir doğruluk olarak kullanılabilir, fakat daha basit modeldir.

Rüzgâr Tarlaları

Rüzgâr Türbini

Rüzgâr türbinleri, rüzgârdaki kinetik enerjiyi önce mekanik enerjiye daha sonra da elektrik enerjisine dönüştüren sistemlerdir. Bir rüzgâr türbini genel olarak kule, jeneratör, hız dönüştürücüleri (dişli kutusu), elektrik-elektronik elemanlar ve pervaneden oluşur. Rüzgârın kinetik enerjisi rotorda mekanik enerjiye çevrilir. Pervane milinin devir hareketi hızlandırılarak gövdedeki jeneratöre aktarılır. Jeneratörden elde edilen elektrik enerjisi aküler vasıtasıyla depolanarak veya doğrudan alıcılara ulaştırılır.

Kullanımdaki rüzgâr türbinleri boyut ve tip olarak çeşitlilik gösterse de, genelde dönme eksenine göre sınıflandırılır. Rüzgâr türbinleri dönme eksenine göre “Yatay Eksenli Rüzgâr Türbinleri” (YERT), "Düşey Eksenli Rüzgâr Türbinleri” (DERT) ve "Eğik Eksenli Rüzgâr Türbinleri" (EERT) olmak üzere üç sınıfa ayrılırlar.

Elektrik üretimi

Bir rüzgâr tarlasındaki türbinler orta gerilimle güç toplama sistemi ve iletişim ağına bağlıdır (daha çok 34.5 kV). Alt istasyondaki, bu orta gerilim elektriksel akımı yüksek gerilim elektrik iletim hattı sistemine bağlanması için bir transformatör yardımı ile arttırılır.

Şebeke yönetimi

Rüzgâr gücü için sıklıkla kullanılan indüksiyon jeneratörler, ikazlama için reaktif güce ihtiyaç duyarlar. Bu yüzden, güç faktörü düzeltme için sağlam kondansatör bankalarını içeren rüzgâr güç düzeltme sistemlerinde şalt sahasına ihtiyaç vardır. Rüzgâr türbin jeneratörlerinin farklı türleri, şebekeye iletim esnasında farklı davranır. Bu yüzden, yeni bir rüzgâr tarlasının dinamik elektromekanik karakteristiğinin kapsamlı modellemesi, iletim sistemi operatörlerinin, oluşabilecek sistem hatalarını tamir edebilmesi ve dengeli davranış göstermesi sağlaması için, gereklidir. Özellikle indiksiyon jeneratörler, buhar ve hidrolik türbin senkron jeneratörlerin aksine, hata esnasında sistem gerilimini desteklemezler. Çift beslemeli elektrik makineleri rüzgâr türbinleri ve türbin jeneratörü ile toplayıcı sistem arasındaki katı hal dönüştürücüleri- şebeke bağlantısı için daha çok tercih edilen özelliklere sahiptir. İletim sistemi operatörleri, sisteme bağlantıyı sağlayan gereçleri belirlemek için şebeke koduna sahip bir rüzgâr tarla geliştiricisi ile bağlantı kurmalıdır. Bu gereçler, güç faktörü, sabit frekans ve sistem hataları esnasındaki rüzgâr türbinlerinin dinamik davranışlarını içerir.

Kapasite faktörü

Her bir rüzgâr türbini için belirlenmiş bir rüzgâr hızında, sistemden elde edilen güç en büyük değere ulaşır. Bu en büyük güce “nominal güç” ve bu rüzgâr hızına “nominal hız” adı verilmektedir. Rüzgâr hızının, nominal hız değerini aşması halinde sistemden elde edilecek güç nominal güç kadar olacaktır.[4] Rüzgâr hızı değişken olduğu için rüzgâr türbini hiçbir zaman nominal gücü ile bir yıldaki toplam saatin çarpımı kadar üretim yapamaz. Santralin ortalama gücünün nominal gücüne oranı kapasite faktörü (KF) olarak adlandırılır. KF bir santralin ne kadar verimli kullanıldığını gösteren bir parametredir.[5] Tipik olarak kapasite faktörü %20 ile 40 arasındadır. Örneğin; kapasite faktörü %35 olan 1 MW’lık bir türbin, yılda 8760 MWh (megawatt.saat) (1*24*365) üretmez. Sadece 1*0,35*24*365= 3066 MWh üretir.

Yakıt santrallerinin aksine kapasite faktörü rüzgârın doğal özelliğiyle sınırlıdır.

Etki

Rüzgâr enerji “etki”si, rüzgâr tarafından üretilen enerjinin, jeneratörün kullanılabilir toplam kapasitesi ile karşılaştırılmasıdır. Genellikle rüzgâr etkisinin “maksimum” seviyede olduğu kabul edilir. Belirli şebekedeki sınır var olan üretim santrallerine, mekanizmaların fiyatına, arz-talep yönetimine, verime ve diğer faktörlere bağlıdır. Bağlı bir elektrik şebekesi, donanım başarısızlıkları için zaten ters besleme ve iletim verimini içerir. Bu ters verim, rüzgâr santrallerinde üretilen gücü düzene koymaya da yardımcı olabilir. Çalışmalar tüketilen toplam elektrik enerjisinin %20'sinin en az zorlukla birleştirilebileceğini gösterdi. Bu çalışmalar coğrafik olarak çeşitli yerlerdeki rüzgâr tarlalarında, kullanılabilir enerjinin bir kısmında, arz-talep yönetiminde, büyük şebeke alanlarında yapıldı. Bunlardan başka birkaç tekniksel sınırlama da vardır. Fakat ekonomik dengesizlikler daha da önem arz ediyor.

Şu anda, birkaç şebeke sistemindeki rüzgâr enerjisinin etkisi %5'in üzerindedir: Danimarka (%19'un üzerinde), İspanya ve Portekiz (%11'in üzerinde), Almanya ve İrlanda Cumhuriyeti %6'nın üzerinde). 8 Kasım 2009'un sabah saatlerinde, İspanya'daki elektrik arzında, ülkenin elektriğinin yarıdan fazlası rüzgâr enerjisinden sağlandı. Bu durum şebekede hiçbir sorun teşkil etmedi.

Danimarka şebekesi, Avrupa şebekesiyle büyük oranda bağlantılıdır. Rüzgâr gücünün yarıdan fazlasını Norveç'e göndererek şebeke yönetimi problemlerini çözmüş oldular. Elektrik gönderimi ve rüzgâr gücü arasındaki ilişki çok sıkıdır.

Öngörülebilirlik

Rüzgâr gücünden üretilen elektrik, birkaç farklı zaman aralığında, saatlik, günlük ve mevsimlik olarak yüksek oranda değişebilir. Rüzgâr santrali yatırımı yapılmadan önce bölgede ölçün direkleri vasıtasıyla en az 1 senelik ölçümler yapılır ve bölgenin ortalama rüzgâr hızı elde edilir, yatırım bu ortalama hıza göre yapılır. Analiz programları ile mikro analizler yapılarak bölgedeki rüzgâr açısından en verimli noktalar seçilir, bu sayede kesintiler en aza indirilir. RES'ler de diğer elektrik santralleri gibi belli bir talep ve tarife ile şebekeye elektrik satarlar. Diğer santrallerin aksine RES'lerde enerji üretimi rüzgârın anlık durumuna bağlı olduğundan rüzgâr tahminleri ciddi önem arz etmektedir. Türkiye'de Lisanlı ve Lisanssız sektör olarak ikiye ayrılmıştır. Lisanslı sektör 1 MW (megawatt) üzeri santralleri kapsar ve burada tarifelendirme yapılmaktadır ancak 1 MW altında elektrik üreten santraller doğrudan şebekeye verilebilir. Bu sebeple lisanslı RES'lerde öngörülebilirlik anlık olarak önem kazanmaktadır.

Türbin yerleşimi

Roscoe rüzgâr tarlası, Batı Texas

Rüzgâr türbin yerlerinin iyi tespit edilmesi rüzgâr gücünün ekonomik kullanılması açısından kritik önem taşır. Rüzgârın kendi kullanılabilirliği bir tarafa, iletim hatlarının kullanılabilirliği, üretilen enerjinin değeri, bulunduğu yerin bedeli, yapıma ve işleme çevrenin vereceği tepkiler gibi diğer faktörlerde göz önüne alınmalıdır. Denizdeki yerleşimler, yapıları daha büyük inşa ederek, daha fazla yıllık yük faktörlerinin getirisiyle maliyeti dengeleyebilir. Rüzgâr tarla tasarımcıları, belirli bir rüzgâr tarlası tasarımında, bu tür sorunların tesirlerini tespit etmek için özel rüzgâr enerji yazılımı kullanır.

Rüzgâr güç yoğunluğu (WPD), belirli bir yerdeki rüzgârın etkin güçünün hesabıdır. Rüzgâr güç yoğunluğunun dağılımını gösteren bir harita, rüzgâr türbinleri uygun olarak yerleştirmek için başvurulacak ilk adımdır. Bir yerde ne kadar büyük WPD varsa, sınıflandırma o derece büyük olur. Rüzgâr gücünün 3'ten (50 m'lik rakımda 300–400W/m²) 7'ye (50 m'lik rakımda 800–2000 W/m²) kadar olan sınıflandırmalarda genellikle rüzgâr güç arttırımı için uygunluk göz önünde bulundurulur...

Rüzgâr gücü kullanımı

Dünyadaki durum

Dünya yeni kurulan kapasite (2015)[6]


<div style="border:solid transparent;position:absolute;width:100px;line-height:0;

  Çin: 30,500 MW (%48.4)
  ABD: 8,598 MW (%13.6)
  Almanya: 6,013 MW (%9.5)
  Brezilya: 2,754 MW (%4.4)
  Hindistan: 2,623 MW (%4.2)
  Kanada: 1,506 MW (%2.4)
  Polonya: 1,266 MW (%2.0)
  Fransa: 1,073 MW (%1.7)
  Birleşik Krallık: 975 MW (%1.5)
  Türkiye: 956 MW (%1.5)
  Dünyanın geri kalanı: 6,749 MW (%10.7)
  Toplam: 63,013 MW (%100)
Dünya kümülatif kapasite (2015)[6]


<div style="border:solid transparent;position:absolute;width:100px;line-height:0;

  Çin: 145,104 MW (%33.6)
  ABD: 74,471 MW (%17.2)
  Almanya: 44,947 MW (%10.4)
  Hindistan: 25,088 MW (%5.8)
  İspanya: 23,025 MW (%5.3)
  Birleşik Krallık: 13,603 MW (%3.1)
  Kanada: 11,200 MW (%2.6)
  Fransa: 10,358 MW (%2.4)
  İtalya: 8,958 MW (%2.1)
  Brezilya: 8,715 MW (%2.0)
  Dünyanın geri kalanı: 66,951 MW (%15.5)
  Toplam: 432,419 MW (%100)
Dünya yeni kurulan kapasite (2014)[7]


<div style="border:solid transparent;position:absolute;width:100px;line-height:0;

  Çin: 23,351 MW (%45.4)
  Almanya: 5,279 MW (%10.3)
  ABD: 4,854 MW (%9.4)
  Brezilya: 2,472 MW (%4.8)
  Hindistan: 2,315 MW (%4.5)
  Kanada: 1,871 MW (%3.6)
  Birleşik Krallık: 1,736 MW (%3.4)
  İsveç: 1,050 MW (%2.0)
  Fransa: 1,042 MW (%2.0)
  Türkiye: 804 MW (%1.6)
  Dünyanın geri kalanı: 6,702 MW (%13.0)
  Toplam: 51,477 MW (%100)
Dünya kümülatif kapasite (2014)[7]


<div style="border:solid transparent;position:absolute;width:100px;line-height:0;

  Çin: 114,763 MW (%31.1)
  ABD: 65,879 MW (%17.8)
  Almanya: 39,165 MW (%10.6)
  İspanya: 22,987 MW (%6.2)
  Hindistan: 22,465 MW (%6.1)
  Birleşik Krallık: 12,440 MW (%3.4)
  Kanada: 9,694 MW (%2.6)
  Fransa: 9,285 MW (%2.5)
  İtalya: 8,663 MW (%2.3)
  Brezilya: 5,939 MW (%1.6)
  Dünyanın geri kalanı: 58,275 MW (%15.8)
  Toplam: 369,553 MW (%100)

Rüzgâr gücü, dünyada kullanımı en çok artan yenilenebilir enerji kaynaklarından biri haline gelmiştir. Günümüzde dünyadaki kullanım oranının çok düşük olmasına karşılık, 2020 yılında dünya elektrik talebinin %12'sinin rüzgâr enerjisinden karşılanması için çalışmalar yapılmaktadır.

Dünya Enerji Konseyi tarafından yayınlanmış çalışmaya göre; 5.1 m/s üzeri rüzgâr hızlarına sahip bölgelerin uygulamaya dönük ve toplumsal kısıtlar nedeni ile %4'nün kullanılacağı kabul edilerek, dünya rüzgâr enerjisi teknik potansiyeli 53,000 TWh/yıl olarak hesaplanmıştır. Dünya'da 2012 yılı sonu yıllık rüzgâr enerjisi üretimi 557 TWh/yıl olup enerji üretimi içerisindeki payı %2.6'dır.[8]

2015 itibarıyla %36,25'lik bölümü Avrupa'da olan 369,553 MW'lık toplam kurulu güç kapasitesi vardır.[9] Bu güç, binlerce rüzgâr türbininden üretiliyor. Dünyada rüzgâr üretim kapasitesi 2000 ile 2006 yılları arasında dört kattan daha fazla arttı. Kurulu rüzgâr gücünün %57.34'ü Kuzey Amerika ve Avrupa'dadır. En büyük üretici olan beş ülkenin 2004'te %71'lik, 2006'da %62'lik ve 2008'de %73'lük payları vardır. Bu ülkeler; Birleşik Devletler, Almanya, İspanya, Çin ve Hindistan'dır.

Birleşik Devletler şebekesine, güç kapasitesini 2007'de %45 arttırarak 16.8 GW'lık enerjiyi şebekesine ekleyerek, Almanya'nın 2008'deki kurulu gücünü geride bıraktı. Böylece diğer ülkelerden daha fazla rüzgâr enerjisini şebekesine eklemiş oldu. Kaliforniya, modern rüzgâr güç endüstrisinde patlama gösterenlerden birisidir. Kurulu güçte birçok yıl Birleşik Devletlere önderlik yaptı. Ta ki 2006'nın sonunda Teksas liderliği eline alıncaya kadar. 2008 sonunda 7,116 MW'lık kurulu gücü vardır. Bu da eğer ülkeden ayrı olarak düşünürsek dünyada altıncı sıraydı. Birleşik Devletler rüzgâr güç üretiminde Şubat 2006'dan Şubat 2007'ye kadar %31,8 büyüdü. Ortalama bir MW'lık rüzgâr gücü, yaklaşık 250 Amerikan hanesinin elektrik tüketimine eşittir. Amerika Rüzgâr Enerji Birliği kayıtlarına göre 2008'de rüzgârdan elde edilen elektrik %1'lik haneyi (4.5 milyon haneye eşdeğerdir) kaplıyorken, 1999'da sadece %0.1'lik haneyi kaplıyordu.

Çin 2020'deki yenilenebilir enerji kaynaklarındaki üretim hedefini 30.000 MW olarak açıkladı. Fakat 2009 sonu itibarıyla 22,500 MW'a ulaştı. 2020'de öngörülen değer 253,000 MW'ı aşacak gibi. Çin yenilenebilir enerji kanunu Kasım 2004'te kabul edildi. Ardından Dünya Rüzgâr Enerji Konferansı Çin tarafından düzenlendi ve Dünya Rüzgâr Enerji Birliğine katıldı. 2008'de rüzgâr gücü hükûmetin planladığından ve diğer büyük ülkelerden daha hızlı büyüdü. 2005'ten itibaren her yıl iki kattan daha fazla artış gösterdi. 2010 itibarıyla öngörülen kurulu kapasite 114,763 MW'a yakındır.

Hindistan, 2009 yılında 10,925 MW'lık toplam rüzgâr güç kapasitesiyle dünyanın beşinci büyük ülkesiydi. Bu da, Hindistan'da üretilen toplam elektriğin %3'üne denk geliyor. Kasım 2006'da Yeni Delhi'deki Dünya Rüzgâr gücü Konferansı, Hindistan rüzgâr güç endüstrisine ek ivme kazandırdı. Tamil Nadu şehrinin Muppandal köyü yakınlarında birkaç rüzgâr türbin tarlası vardır ve burası Hindistan'daki büyük rüzgâr enerji merkezlerinden biridir.

Meksika, tüketilen fosil yakıtlarının azaltmaya yönelik olarak son zamanlarda La Venta II rüzgâr güç projesini başlattı. 88 MW'lık proje Meksika'nın ilk rüzgâr üretim girişimidir ve Oaxaca şehrinin elektrik ihtiyacının %13'ünü karşılayacak. 2012'de proje 3,500 MW'a çıkacak. Sempra Enerji, Baja Kaliforniya'da en az 1000 MW'lık bir projeyi 5.5 milyar dolarlık maliyetle gerçekleştireceğini duyurdu.

Büyüyen diğer pazar Brezilya, 143 GW'lık potansiyele sahip rüzgâr gücü bulunuyor.

Güney Africa, Olifants Nehri açıklarının kuzeyindeki Koekenaap kasabasının yakınında Batı Cape şehrindeki Vredental'ın doğusunda Batı Sahilinde bir istasyon kurdu. Toplam çıkış gücü 100 MW'tır. Bu kapasiteyi ikiye katlamak için görüşmeler yapılıyor.

Fransa, 2010 itibarıyla 12,500 MW kurulu güce sahip olmayı hedefliyordu 2015 yılı itibarıyla bu rakam 9,285 MW'ta kalmıştır.

Kanada rüzgâr kapasitesini 2000 ile 2006 arasında hızlı bir şeklide arttırarak 137 MW'dan 1451 MW'a çıkarttı. Bu da yıllık %38'lik bir büyümeye denk geliyor. Özellikle en hızlı büyüme 2006'da görülerek 2005 sonundaki 684 MW'lık üretimi ikiye katladı. Bu büyüme, yükleme hedefleri ekonomik teşvik ve politik destekle beraber beslendi. Örneğin, Ontario eyaleti rüzgâr gücü için vergi indirimine gitti...

Türkiye'deki Durum

Türkiye'de yer seviyesinden 50 metre yükseklikte ve 7.5 m/s üzeri rüzgâr hızlarına sahip alanlarda kilometrekare başına 5 MW gücünde rüzgâr santralı kurulabileceği kabul edilmiştir. Bu kabuller ışığında, orta-ölçekli sayısal hava tahmin modeli ve mikro-ölçekli rüzgâr akış modeli kullanılarak üretilen rüzgâr kaynak bilgilerinin verildiği Rüzgâr Enerjisi Potansiyel Atlası (REPA) hazırlanmıştır. Türkiye ekonomik rüzgâr enerjisi potansiyeli 44,000 MW olarak belirlenmiştir. Rüzgar sınıflarına göre dağılımında Türkiye'nin rüzgar enerjisinden elde edebileceği enerjinin potansiyeli yaklaşık 88,000 MW'tır.[] Bu potansiyele karşılık gelen toplam alan Türkiye yüz ölçümünün %1.30'una denk gelmektedir. 2014 yılında rüzgâr ile elektrik üretimi, Türkiye toplam tüketiminin %3.27 sini karşılamıştır ve 8367 GWh rüzgârdan elektrik üretmiştir.[10] 2015 yılı ilk 11 ayında tüketim karşılama oranı %4.37 seviyesindedir. 2015 Temmuz itibarıyla işletmede olan rüzgâr enerji santralarının kurulu gücü ise 4,192.8 MW'dır.[11]

Güç analizi

Daha düşük hızlarda maksimum gücü ulaşan türbinlerin boyutlarındaki artıştan dolayı üretilen enerji öngörülen kurulu güç kapasitesinden daha fazla artıyor. Yukarıdaki tabloya göre enerji, 2006 ve 2008 arasında iki kattan daha fazla artmasına rağmen aynı periyottaki kurulu kapasite %63 büyüdü.

Galeri

.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ "Global Electricity Review 2023". Ember (İngilizce). 11 Nisan 2023. 11 Nisan 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Haziran 2023. 
  2. ^ "Global wind energy share in electricity mix 2021". Statista (İngilizce). 17 Temmuz 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Ocak 2023. 
  3. ^ "Arşivlenmiş kopya" (PDF). 23 Şubat 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 15 Şubat 2016. 
  4. ^ "Arşivlenmiş kopya". 13 Eylül 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Eylül 2016. 
  5. ^ "Arşivlenmiş kopya" (PDF). 15 Haziran 2015 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Eylül 2016. 
  6. ^ a b "Arşivlenmiş kopya". 14 Kasım 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Eylül 2016. 
  7. ^ a b "Arşivlenmiş kopya" (PDF). 16 Kasım 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 27 Haziran 2016. 
  8. ^ "Arşivlenmiş kopya". 12 Temmuz 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ocak 2016. 
  9. ^ "Arşivlenmiş kopya". 18 Ocak 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Ocak 2016. 
  10. ^ "Arşivlenmiş kopya". 20 Eylül 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ocak 2016. 
  11. ^ "Arşivlenmiş kopya". 15 Kasım 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Ocak 2016. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

Türkiye'de her yıl yaklaşık 300 TWsa elektrik üretilmektedir. Burada en önemli santraller listelenmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Rüzgâr türbini</span> Rüzgârın kinetik enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren sistem

Rüzgâr türbini, rüzgârdaki kinetik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren sistemdir. Rüzgar türbinleri, aralıklı yenilenebilir enerjinin giderek daha önemli bir kaynağı haline gelmekte ve birçok ülkede enerji maliyetlerini düşürmek ve fosil yakıtlara bağımlılığı azaltmak için kullanılmaktadır. Bir çalışma, 2009 yılı itibarıyla rüzgarın fotovoltaik, hidro, jeotermal, kömür ve gaz enerji kaynaklarına kıyasla "en düşük göreceli sera gazı emisyonlarına, en az su tüketimi talebine ve en olumlu sosyal etkilere" sahip olduğunu öne sürmüştür.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer enerji santrali</span> Nükleer reaktör yardımıyla elde edilen enerjiyi dağıtan merkez

Nükleer santral (NPP) veya atom santrali (APS), ısı kaynağının nükleer reaktör olduğu termik santraldir. Termik santrallerde tipik olduğu gibi, ısı, elektrik üreten jeneratöre bağlı buhar türbinini çalıştıran buhar üretmek için kullanılır. Eylül 2023 itibarıyla Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu, dünya çapında 32 ülkede faaliyette olan 410 nükleer santral ve inşa halinde olan 57 nükleer santral olduğunu bildirdi.

<span class="mw-page-title-main">Hidroelektrik santrali</span>

Hidroelektrik santrali, barajda biriken su yer çekimi potansiyel enerjisi içermektedir. Su, belli bir yükseklikten düşerken, enerjinin dönüşümü prensibine göre Yerçekimi Potansiyel Enerjisi önce kinetik enerjiye daha sonra da türbin çarkına bağlı jeneratör motorunun dönmesi vasıtasıyla potansiyel elektrik enerjisine dönüşür. Buna da yenilenebilir enerji sınıfına giren hidroelektrik enerji santrali denir. Fizikten bilindiği gibi 1 kg'lık bir kütle, 1 m yükseklikten düştüğünde:

<span class="mw-page-title-main">Elektrik santrali</span> elektrik enerjisi üreten tesis

Elektrik santralı, elektrik üretecek bir fabrikayı meydana getiren tesislerin tümü.

<span class="mw-page-title-main">Türkiye'de rüzgâr gücü</span>

Türkiye'de rüzgâr gücü, 2005 yılında devreye giren YEK ile hızlı bir gelişime girmiştir. Devletin, 2035 yılına kadar 30 GW (gigawatt) kurulu rüzgâr gücü kapasitesine ulaşma hedefi vardır.

<span class="mw-page-title-main">Avrupa Birliği'nde rüzgâr gücü</span>

Avrupa Rüzgâr Enerjisi Birliği istatistiklerine göre rüzgâr gücü kapasitesi 2006 yılında artmaktadır. 2006 yılında Avrupa Birliği'nde kurulan 7,588 MW'lık rüzgâr kapasitesi, 9 milyar € değerinde olup, 2005 yılına göre %23 'lük bir artış demektir. Almanya ve İspanya yatırımların büyük çoğunluğunu kendilerine çekmeye devam etmektedirler. Bu iki ülke 2006 yılında Avrupa Birliği rüzgâr gücü pazarının %50 sini temsil etmektedirler.

<span class="mw-page-title-main">Rüzgâr çiftliği</span>

Rüzgâr tarlası veya rüzgâr çiftliği, elektrik üretimi için kullanılan ve aynı yerde bulunan rüzgâr türbinleri grubudur. Özel türbinler orta gerilim güç sistemine ve ağ şebekesine bağlanır. Elektrik şebekesinin orta gerilimdeki elektrik akımını bir transformatör yardımıyla yüksek gerilim iletim hattına bağlar.

<span class="mw-page-title-main">Rüzgâr gücünün çevre üzerindeki etkisi</span>

Rüzgâr enerjisinin başlıca etkisi, fosil yakıtlı santrallerin elektrik üretiminde neden olduğu kirliliği göstermemesidir. Değişik enerji kaynakları, klasik enerji kaynaklarıyla yer değiştirebilirken, rüzgâr enerjisinin çevresel maliyeti çok daha düşük olabilir.

Elektrik santralinin net kapasite faktörü (KF), santralin belli bir periyotta ürettiği toplam enerjinin tam kapasitede üretebileceği enerjiye bölümüdür. Kapasite faktörü kullanılan yakıt türüne ve santralin tasarımına bağlı olarak aşırı derecede değişir. Kapasite faktörü, uygunluk faktörü veya verimlilik ile karıştırılmamalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Almanya'da rüzgâr gücü</span>

Almanya'da rüzgâr gücü, her sene toplam üretimdeki payını önemli derecede artırmaktadır ve Almanya'nın enerji vizyonunun temel parçalarından biridir. 2015 itibarıyla, ülke çapındaki rüzgâr türbini kurulu gücü 44,947 MW'tır (megawatt). Bu güçle Almanya dünya sıralamasında % 10.4'lük payla Çin ve ABD'den sonra üçüncü sıradadır.

<span class="mw-page-title-main">Birleşik Krallık'ta rüzgâr gücü</span>

Birleşik Krallık'ta rüzgâr gücünün kurulu kapasitesi, Ocak 2010 itibarıyla 4 gigawatt (GW)'tan fazladır. Rüzgâr gücü, Birleşik Krallık (BK)'ta biyokütle'den sonra ikinci en büyük yenilenebilir enerji kaynağıdır. 2009'da 1 GW'dan fazla yeni rüzgâr güç kapasitesi çevrimiçi satıldı. Bunun 800 MW'ı karadaki, 285 MW denizdeki rüzgâr tarlalarından üretildi. İngiliz Rüzgâr Enerisi Birliği (BWEA), 2010'da kurulu kapasitenin 5-6 GW'ı aşacağını tahmin etmektedir.

Almanya'da yenilenebilir enerjiden üretilen elektriğin oranı, 2000 yılında ulusal toplamda yüzde 6.3'ten, 2009 yılında yüzde 16.1'e yükselmiştir. 2009 yılında, Almanya'nın yenilenebilir enerji sektörüne toplamda 20 milyar Avro'yu bulan miktarda yatırım yapıldı. Resmi rakamlara göre, özellikle ufak ve orta boy işletmelerde, 2009 yılı itibarıyla 300.500 kişi Almanya'nın yenilenebilir enerji sektöründe çalışıyor. Bu istihdamın yaklaşık üçte ikisi, Yenilenebilir Enerji Kaynakları Yasası'na dayanıyor.

<span class="mw-page-title-main">Enerji kaynakları</span> enerji elde edilebilen fiziksel veya kimyasal fenomen

Enerji kaynakları, herhangi bir yolla enerji üretilmesini sağlayan kaynaklardır. Dünya üzerindeki enerji kaynakları, klasik ve alternatif kaynaklar olmak üzere ikiye ayrılabilir. Birincil enerji kaynaklarından kullanım oranları; %33,1 petrol, %30,3 kömür, %23,7 doğalgaz, hidrolik ve diğer yenilenebilir %8, nükleer enerji %5.

<span class="mw-page-title-main">Türkiye'de yenilenebilir enerji</span>

Türkiye'de yenilenebilir enerjinin resmi alt yapı kazanması 2005'te çıkartılan Yenilenebilir Enerji Kanunu (YEK)'e dayanmaktadır, ayrıca AB'ye uyum kapsamında 2011-2020 yıllarını kapsayan Ulusal Yenilenebilir Enerji Eylem Planı (YEEP) yürürlüğe girmiştir. Plana göre 2023'te Türkiye'de üretilen elektriğin %22'si hidroelektrikten ve %16'sı diğer yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilmesi hedeflendi YEEP'e göre ulaştırma sektörünün %10'u yenilenebilir enerjiden yararlanması planlandı. 2023 yılı sonu verilerine göre yenilenebilir enerji kurulu gücü 59 bin 236 megavat oldu. 2023 yılında yenilenebilir enerjinin kurulu güçteki payı %56, üretimdeki payı ise %42 oldu.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik üretimi</span>

Elektrik üretimi, elektrik ve diğer kaynaklardan birincil enerji üretme sürecidir. Elektrik üretiminin temel ilkeleri İngiliz bilim insanı Michael Faraday tarafından 1820'lerde ve 1830'ların başında keşfedildi. Onun temel yöntemi bugün hâlâ kullanılmaktadır: Elektrik, bakır gibi iletken bir telin manyetik bir alan içinde hareket ettirilmesi ile üretilir. Elektrik jeneratörü, bir mıknatıs içinde dönen sarılı iletken tellerin bulunduğu ve bu tellerin mıknatıs içinde dönmesiyle elektrik akımı üreten bir makinedir. Evlerimizde, işyerlerimizde, endüstride gereksinim duyduğumuz büyük miktardaki elektrik enerjisini elde etmek için, elektrik jeneratörlerini döndürecek büyük güç santrallarına ihtiyaç duyarız. Çoğu güç santrali, jeneratörü döndürmek için ısı üretiminde bulunurlar. Fosil yakıtlı santrallar ısı üretimi için doğal gaz, kömür ve petrol yakarlar. Nükleer santrallar da uranyum yakıtını parçalayarak ısı üretirler. Ancak bütün bu değişik tip santrallar ürettikleri ısıyı, suyu buhar haline dönüştürmek için kullanırlar. Oluşan buhar ise elektrik jeneratörüne bağlı olan türbine verilir. Su buharı, türbin şaftı üzerinde bulunan binlerce kanatçık üzerinden geçerken daha önce üretilen ısıdan almış olduğu enerjiyi kullanarak, türbin şaftını döndürür. İşte bu dönme, jeneratörün elektrik üretmek için gereksinim duyduğu mekanik harekettir. Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir. Türbinden çıkan, enerjisi diğer bir deyişle basınç ve sıcaklığı azalmış buhar ise yoğunlaştırıcı (kondenser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürüldükten sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işini sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralın hemen yanında bulunan ve uzaktan bakıldığı zaman geniş dev bacalara benzeyen soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde görülen beyaz duman ise su buharıdır.

<span class="mw-page-title-main">Akıllı şebeke</span>

Akıllı şebekeler, içlerinde çeşitli işlemlerin yürütüldüğü, akıllı sayaçlar ile enerji ölçümlerinin yapıldığı ve yenilenebilir enerji kaynakları ile birlikte diğer verimli enerji kaynaklarının bulunduğu bir çeşit elektrik şebekeleridir. Elektriksel gücü düzenleme, kontrolü ve dağıtımı akıllı şebekelerin önemli özelliklerindendir.

<span class="mw-page-title-main">Küçük rüzgâr türbini</span>

Küçük rüzgar türbini, rüzgar çiftlikleri'ndeki gibi büyük güçlü ticari rüzgar türbinlerinin aksine mikro elektrik üretimi için kullanılan rüzgar türbinidir.

<span class="mw-page-title-main">Rüzgâr türbini tasarımı</span>

Rüzgâr türbini tasarımı, rüzgârdan enerji elde etmek için rüzgâr türbininin şekil ve teknik özelliklerinin belirlenmesidir. Rüzgâr türbini kurulumu rüzgâr enerjisini almak, türbini rüzgâra yönlendirmek, mekanik dönüşü elektrik enerjisine çevirmek, türbini başlatmak, durdurmak ve kontrol etmek için gerekli sistemlerden oluşur.

Siemens Enerji Sektörü, Alman endüstriyel holdingi Siemens'in dört sektöründen biriydi. 1 Ocak 2008'de kurulan şirket, yenilenebilir ve alternatif enerji kaynaklarının yanı sıra petrol ve doğal gazın çıkarılması, dönüştürülmesi ve taşınması da dahil olmak üzere çok sayıda kaynaktan elektrik üretip teslim etti. 1 Ekim 2014 tarihi itibarıyla Siemens Enerji Sektörü de dahil olmak üzere mevut sektör feshedilmiştir.