Türkiye Rüzgar Enerjisi Potansiyelinin Belirlenmesi

Abstract

Türkiye’nin sahip olduğu yüksek rüzgar enerjisi kaynağının en iyi şekilde değerlendirilmesi için ön çalışmalar ile potansiyeli yüksek bölgeler belirlenmelidir. Bu çalışma kapsamında meteorolojik amaçlarla toplanmış rüzgar ölçümlerinin istatiksel olarak değerlendirilmesi ve potansiyeli yüksek noktaların tespiti için FORTRAN programlama dilinde bir yazılım geliştirilmiştir. Türkiye’nin rüzgar enerjisi potansiyelinin araştırılmasında ülke çapında 224 meteoroloji istasyonundan 2005 yılı boyunca ölçülen saatlik rüzgar hızı verileri kullanılmıştır. 10 m yükselikte ölçülmüş olan veriler rüzgar türbinlerinin 50 m kule yüksekliğine sahip olacağı varsayılarak güç kanunu profili ile bu yüksekliğe uyarlanmıştır. Her istasyonun bulunduğu konum için, Türkiye ortalama sıcaklık normali ve meteroroloji istasyonunun deniz seviyesinden yükseklikleri kullanılarak hava yoğunlukları hesaplanmıştır. Rüzgar verilerinin değerlendirilmesinde istatistiksel yaklaşım olarak Weibull dağılımı kullanılmıştır. Weibull dağılımını belirleyen şekil ve ölçek faktörlerinin hesaplanması için tüm veri kullanılarak maksimum olasılık yöntemi, standart sapma yöntemi, grafik yöntem ve enerji eğilim faktörü yöntemi uygulanmıştır. Farklı yöntemlerin verdiği sonuçlar elde edilen dağılımın gerçek veriyi temsil etme yeteneğine göre karşılaştırılmış ve mevcut veri ile en iyi netice veren maksimum olasılık yöntemi hesaplamalarda kullanılmak üzere seçilmiştir. Rüzgar verisi toplanan her istasyon için yıllık bazda maksimum olasılık yöntemi kullanılarak Weibull şekil ve ölçü faktörlerine bağlı olan standart sapma, ortalama hız, en olası hız, enerji yoğunluğuna en büyük katkıyı sağlayan hız, güç akısı ve enerji akısı hesaplanmıştır.

To utilize the great wind energy resources available in Turkey, preliminary research is needed in order to determine the areas with high potential. To perform statistical analysis of the data collected for meteorological purposes and reveal the locations of high potential areas, a software has been developed in FORTRAN programming language. At the research on Turkey’s wind energy potential, hourly wind speed data of the year 2005, which has been collected in 224 meteorological stations throughout the country, has been used. Assuming the wind turbine height as 50 m, the data measured at 10 m height has been oriented to 50 m using the power law profile. Using the Turkey average temperature values and the elevations of the meteorological stations, air densities have been calculated for every station location. For the assessment of wind speed data, Weibull distribution has been chosen as the statistical approach. In order to calculate the shape and the scale factors determining Weibull distribution; maximum likelihood method, standard deviation method, graphical method and the energy pattern factor method have been utilized for all the data available. These methods have been compared by means of their abilities to represent the real data. The maximum likelihood method giving the best results has been chosen to be used in the calculations. For every wind speed measurement station; standard deviation, average speed, most probable speed, the speed with the maximum contribution to the energy density, power density and energy density values, all depending on shape and scale factors, have been calculated on a yearly basis.