Rüzgar türbinlerinin sismik ve rüzgar yükleri altındaki davranışı

Abstract

Dünyada birincil enerji kaynakları olarak fosil yakıtlar hala kullanılmaktadır. Fosil yakıtların geleceğe dair meydana getirdiği kaygılar, çevreye verdiği olumsuz ve geri dönüşümsüz zararlar yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimi arttırmıştır. Teknolojinin gelişmesiyle artan enerji tüketimi, Kyoto protokolünün gereklilikleri bu yönelimi desteklemiştir. Bugün tüm dünyada rüzgar ve güneş enerjisinin üretim payı önemli bir büyüme yaşamaktadır. Ülkemizin üç tarafının denizlerle kaplı ve yüksek rüzgar potansiyeline sahip olması rüzgar enerjisinden faydalanmayı kaçınılmaz hale getirmiştir. Türkiye'de son 10 yılda rüzgar endüstrisinde yaşanan gelişmeler sayesinde enerji ihtiyacının %7.9'unu rüzgar enerjisi karşılamaktadır. Gelecekte bu payın önemli ölçüde büyümesi planlanmaktadır. Açık deniz rüzgar türbinleri daha yüksek elektrik üretimiyle bu büyümeye destek çıkabilecektir. Öte yandan, açık deniz rüzgar türbinleri kara türbinlerine göre daha maliyetlidirler. Buna rağmen avantajları da önemli ölçüde fazladır. Rüzgar türbinlerinden istenilen verimin alınması için yüksek rüzgar hızlarına ve büyük rotor çaplarına ihtiyaç vardır. Rüzgar hızı genellikle yükseklik arttıkça artmaktadır. Çevresel bir koşul olan rüzgar hızına müdahale edilemezken rotor çapı büyütülebilir. Bu durumda daha büyük tepe noktası kütlesi oluşur ve kule yüksekliğinin de artması gerekir. Dolayısıyla sismik olarak aktif bölgeler için kule tabanında oluşan sismik talep artar.