Kapasite Artışı Projeleri İçin Kompleks Sahalarda Ölçüm Ve SCADA Verileri Kullanan Wasp Ve Meteodyn Modellerinin Performans Analizi

Abstract

Rüzgâr santrallerinin kurulması düşünülen yerlerde proje öncesi rüzgâr kaynağı değerlendirmesi yapılarak sahanın yıllık potansiyel enerji üretimleri hesaplanabilmektedir. Bu hesaplamalar projeyle ilgili fizibilite çalışmalarını doğrudan etkilemektedir çünkü bir rüzgâr santralinin kurulması sürecindeki ilk ve en önemli nokta rüzgâr kaynağının doğru değerlendirilmesi ve buradan elde edilecek üretim çıktısına göre finansal yatırımların belirlenmesidir. Enerji üretimleri yanlış hesaplanan projelerde enerji verimliliği düşük olacak ve bu da ülke kaynaklarının boşa harcanmasına sebep olacaktır. Enerjide dışa bağımlı bir ülke olduğumuz düşünüldüğünde bu hesaplamaların tutarlılığı hayati önem taşımaktadır. Bu çalışmada lineer ve non-lineer akış modellerinin sonuçları için hata değerleri hesaplanmış ve bulunan sonuçlar ışığında kapasite artışı projelerinde SCADA verileri yardımıyla sahanın bölgesel hata oranları hesaplanarak model kalibre edilmiştir. Bu kalibrasyon sonucunda hesaplanan üretimlerinin doğruluğun arttırılması hata oranlarının azaltılması amaçlanmıştır. Lineer model hesaplamaları için Rüzgâr Atlası Analiz ve Hesaplama Programı (WAsP) kullanılırken non-lineer model için Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) çözümlemesi yapan Meteodyn yazılımı kullanılmıştır. Wasp ve Meteodyn modelleri kullanılarak 6 farklı ölçüm direğinden toplanan veriler yardımıyla 169 farklı türbin noktası için üretim hesaplaması yapılmıştır. İki model de bazı noktalarda çok iyi performans sergilemesine rağmen bazı noktalarda çok kötü sonuçlar yakalamıştır. Bu durum, arazinin kompleks bir yapıya sahip olması ve modellerin bazı noktalarda dağların perdeleme etkisini yeterince hesaba katılamamasından kaynaklanmaktadır. Wasp ve Meteodyn modelleri ile alınan üretim sonuçlarının gerçek üretimden sapmaları ve bağıl hataları hesapladığında tüm santralde Wasp modelinin bağıl hata oranı +%7.02 olarak hesaplanırken Meteodyn modelinin bağıl hata oranları -%1.37dir. Yapılan analizler sonucunda SCADA veriler yardımıyla geliştirilen sistem, tahminlerdeki hata oranını büyük ölçüde azaltmaktadır öyle ki yeni kurulması planlanan 12 türbin için yapılan analizde bağıl hata oranının -%8.64 ten -%1.52 ye düştüğü görülmektedir. Türkiye'de kapasite artışı planlayan çok fazla sayıda rüzgâr santrali yatırımcısı bulunmaktadır ve bu santrallerin büyük bir bölümü kompleks arazilerde yer almaktadır. Bu yöntemin tutarlılığının tespit edilmesinde ayını işlemlerin farklı santrallere uygulanarak gerekli sağlamaların yapılması çalışmanın tutarlılığını arttıracaktır.