Rüzgar Enerjisinde Uygun Türbin Seçimi

Abstract

Dünya’daki nüfus artışı ve sanayinin gelişmesi ile birlikte enerji ihtiyacı önemli bir faktör haline gelmiştir. Bu enerji ihtiyacı geçmiş yıllarda neredeyse tamamı fosillerden oluşan enerji kaynaklarından üretilip karşılanıyordu. Birkaç yıl içinde bu tür konvensiyonel enerji kaynaklarının tükenmeye başlaması ve Küresel Isınmaya neden olmaya başlaması ile insanlar çevre dostu, yenilenebilir ve güvenilir enerji kaynaklarına daha çok önem vermeye başladılar. Bu yenilenebilir enerji kaynaklarına örnek olarak rüzgar enerjisi, güneş enerjisi ve hidroelekrik santralleri verilebilir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından en önemlisi ise rüzgar enerjisi. Bu çalışmamda Dünya’daki ve Türkiye’deki rüzgar enerjisinin son durumundan bahsettik. Daha sonra rüzgar enerjisi analizleri ve yöntemlerinden ve potansiyel hesaplama yöntemelerinden bilgiler vermeye çalıştık. Çalışmamızın en önemli bölümü ise rüzgar enerjisi sektöründe performansa dayalı bir konuşlandırma alanı için en uygun rüzgar türbini belirlenmesi. Performansa bağlı türbin belirlenmesinde 6 parametre belirleyici rol oynuyor. Bu 6 parametrenin 2’si konuşlandırma alanı ile alakalı, bunlar şekil (k) ve ölçek (c) parametreleridir. Diğer 4 parametre ise rüzgar türbini parametreleri. Bunlar türbinin üretime başladığı andaki hız (vc), nominal güce ulaştığı andaki hız (vr), üretimin durduğu andaki hız (vf) ve nominal güç değeri (Pr). Bu 6 parametre kullanılarak belirlenen konuşlandırma alanında kurulacak türbinin üreteceği güç hesaplanabilir. Bu hesaplanan güç sayesinde performansa bağlı konuşlandırma alanı ve rüzgar türbini eşleştirmesi yapılabilir. Ayrıca bu çalışmamızda örnek teşkil etmesi açısından Gökçeada bölgesinde seçilen bir konuşlandırma alanına ait rüzgar ölçümleri kullanılarak ve piyasada üretilen farklı güç kapasitesine sahip birkaç rüzgar türbini kullanılarak belirlenen alan için en uygun rüzgar türbinini belirlemeye çalıştık.

With growth of population of the World, energy demand has become an important factor. Until the near past energy demand was supplied from fosil resources. Since these kind of conventional energy sources started to consume and become main factor of Global Warming people started to give more importance to renewable, environmentally friendly and reliable energy sources. Wind, solar and hydro energies are good exapmles to these kinds of renewable energy sources. Most important renewable energy resource is wind energy. This paper includes the last report of wind energy in the World and in Turkey. After that there are some explanations about wind energy analysis and performance of wind conversion systems. Most important chapter and the aim of this paper is pairing between sites and wind turbines according to performance in wind energy market. These parameters take important role in pairing according to performance. Two of them are related to site characteristics and they are shape factor (k) and scale factor (c). Other four parameters are related to power curve of wind generator: the cut-in speed (vc), the rated speed (vr), the cut-off speed (vf) and the nominal power (Pr). By combining these six parameters the average power output of a particular wind turbine at a specific site can be easily calculated and can be quickly approximated as a referance for turbine siting consideration. An example is also shown to demonstrate the utilization of the proposed method to choose between Gokceada site and a list of some wind turbines which are used in this market.