Türkiye de ve dünya da rüzgar enerjisi

HAZIRLAYANCENGİZ MURAT TEKİNBÜĞRÜ

SAKARYA ÜNİ.MEKATRONİK MÜH.

TEKNOLOJİ FAK.100918039

Aralık 2012

TÜRKİYE’DE VE DÜNYA’DA RÜZGAR ENERJİSİ

RÜZGAR ENERJİSİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ

• Yel değirmenleri uzun süre tarım ürünlerinin öğütülmesinde kullanılmıştır.

• Avrupa'nın Ortaçağ karanlığından sıyrılıp, ekonomik kalkınma süreci içine girmesinde önemli bir katkı olduğu düşünülen, Romalıların terk ettikleri madenlerin yeniden işletilmeye açılabilmesi, yel değirmenleri vasıtasıyla, rüzgâr gücünün kullanılarak bu maden galerilerinin diplerinde biriken suların boşaltılması ile mümkün olmuştur. 19. yy‘ın sonlarında ve 20. yy 'da yel değirmenleri ile kuyudan su çekmek, elektrik elde etmek gibi uygulamalar ortaya çıkmıştır.

RÜZGAR TÜRBİNİ NEDİR ?

Rüzgâr gücünü dönüştürerek, elektrik enerjisi üreten tesis ve donanımlara "Rüzgâr Türbini" denmektedir. Rüzgâr türbinlerinin çalışma prensipleri,rüzgâr değirmenlerine benzemekte, fakat çok daha teknik detaylar içermektedir .

RÜZGAR ÇİFTLİKLERİ NERELERDE KURULABİLİR

Rüzgâr türbinleri veya birçok türbini bulunan rüzgâr santralleri, uygun şartlar sunması kaydıyla, kara içleri, deniz kıyıları ve deniz üzerinde (açıklarında) kurulmaktadırlar.

RÜZGAR TÜRBİNİNİN YAPISI

• Rüzgar santralının ana yapı elemanı, aerojeneratör de denilen rüzgar türbinidir. Bir rüzgar türbini, çevredeki engellerin rüzgarı kesemeyeceği yükseklikte bir kule, bunun üzerine yerleştirilmiş bir gövde ve rotordan oluşur.

• Rotorlarının konumlarına (şaft eksenlerine) göre türbinler, yatay eksenli veya düşey eksenli olurlar. Elektrik üretim amaçlı modern rüzgar türbinlerinin çoğunluğu yatay eksenlidir. Yatay eksenli türbinler, rüzgarın kuleyi yalamadan rotora çarpması durumunda ileri ya da üst rüzgarlı (up-wind), önce kuleye dokunup sonra çarka gelmesi koşulunda geri ya da alt rüzgarlı (downwind) türbin adını alırlar. Açıklanan makinede rüzgar enerjisi, Betz teoremi uyarınca maksimum %59.3 teorik verimle mekanik enerjiye çevrilebilir.

RÜZGAR TÜRBİNİNİN TEMEL YAPISI

TÜRBİN ÇEŞİTLERİ

Türbin tasarımında genelde iki farklı dizayn

kullanılır. Bunlar;• Yatay eksenli türbin• Düşey eksenli türbin

YATAY EKSENLİ RÜZGAR TÜRBİNİNİN GENEL YAPISI

DÜŞEY EKSENLİ RÜZGAR TÜRBİNİ GENEL YAPISI

• Yatay eksenli rüzgâr türbinleri hem rüzgâr yönünde hem de rüzgâra karşı yönde çalışabilmektedir. Düşey eksenli türbinler ise rüzgârı her yönde kabul ederler.

• Rotor haricindeki tüm bileşenler her iki rüzgâr türbini dizaynında da aynıdır.

DÜŞEY EKSENLİ RÜZGAR TÜRBİNİDikey eksenli makinanın şekli bir yumurta çırpıcısını andırır. Özel yapısal avantajlarından dolayı geçmişte kullanılmakta

idi. Günümüzde modern türbinlerin çoğu yatay eksen dizaynındadır.

YATAY EKSENLİ RÜZGAR TÜRBİNİNİN AYRINTILI YAPISI

Rotor haricindeki tüm bileşenler her iki rüzgâr türbini dizaynında da aynıdır. Bir sonraki sayfada yatay eksenli rüzgâr türbinin ayrıntılı yapısı verilmiştir.

AYRINTILI YAPISI

BİR RÜZGAR ENERJİ SANTRALİNİN TEMEL BİLEŞENLERİ

• - Kule • - 2 veya 3 kanatlı rüzgâr türbini • - Rüzgâr yönüne göre kanatların/türbinin yönünü ayarlayan

mekanizma • - Mekanik dişli ünitesi • - Elektrik jeneratörü • - Hız sensörleri ve hız kontrol ünitesi • - Güç-elektronik ünitesi ve kontrolü • - Enerji depolama sistemleri(özellikle şebekeden bağımsız çalışma için) • - Yerel elektrik şebekesine bağlantı için transformatör, iletim hattı ve

kesici

RÜZGAR ENERJİSİNİN OLUMLU VE OLUMSUZ YANLARI• Rüzgar enerjisi yerli,• Dışa bağımlı olmayan, • Doğal ve tükenmeyen,• gelecekte de aynı oranda temin

edilebilecek,• Asit yağmurlarına ve atmosferik

ısınmaya yol açmayan,• CO2 emisyonu olmayan,• Doğal bitki örtüsü ve insan sağlığına

olumsuz etkisi bulunmayan,• Fosil yakıt tasarrufu sağlayan,• Radyoaktif etkisi olmayan,• Teknolojik gelişimi hızlı, • Döviz kazandırıcı bir kaynaktır.• Ayrıca kısa sürede devreye

alınabilmekte ve kısa sürede sökülebilmektedir.

• Bunun yanısıra istihdam olanağına sahiptir ve fiyat artma riski yoktur.

• Gürültü,• Görsel ve estetik kirliliği,• Kuş ölümleri, • 2-3 km lik alan içinde

radyo ve TV alıcılarında parazitlere neden olmaktadır.

Fakat rüzgar türbini teknolojisinde gelinen bugünkü nokta, tüm bu olumsuz etkileri son derece azaltmış veya ortadan kaldırmıştır.

DÜNYADA RÜZGAR ENERJİSİ KULLANIMI

DÜNYA YENİLENEBİLİR ENERJİ RAPORU – 2011 Dünyada rüzgâr enerjisi kurulu gücünün gelişimi (1996 – 2010)

DÜNYA YENİLENEBİLİR ENERJİ RAPORU – 2011

ÜLKELER BAZINDA RÜZGAR ENERJİSİ DAĞILIMI

Ülkeler Bazında Elektrik Talebinin Rüzgar Enerjisi ile Karşılanma Oranı

KITALARDAKİ RÜZGAR GÜCÜ BÜYÜME ORANLARI (%)

TÜRKİYEDEKİ RÜZGAR ENERJİSİ KULLANIMI

TÜRKİYEDE RÜZGAR POTANSİYELİ

• Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli Atlasına göre Türkiye’deki teorik rüzgâr enerjisi potansiyeli 48.000 MW civarındadır. Mevcut elektrik şebeke alt yapısı dikkate alındığında ise elektrik şebekesine bağlanabilir rüzgar enerjisi potansiyeli 10.000 MW düzeyinde hesaplanmıştır. Ayrıca elektrik şebekesinde yapılabilecek olası revizyon çalışmalar sonucu orta vadede elektrik şebekesine bağlanabilir rüzgar enerjisi potansiyelinin 20.000 MW seviyesine yükselmesi olası gözükmektedir ki 2020 yılına kadar Türkiye’de rüzgâr kurulu gücünde 20.000 MW seviyelerine ulaşılması öngörülmektedir.

Rüzgar Enerjisi Potansiyeli Atlası

Yıllara Göre Türkiye’deki Rüzgar Kurulu Gücünün Gelişimi

(1999-2010)

RÜZGAR ENERJİSİ HAKKINDA BAZI HÜKÜMET POLİTİKALARI

• T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı’nın 2010-2014 Stratejik Planına göre2009 yılı itibariyle 802,8 MW olan rüzgar enerjisi kurulu gücünün, 2015 yılına kadar 10.000 MW‘ a çıkarılması sağlanacaktır.

• 2020’de Türkiye’de rüzgâr enerjisi kurulu gücünün 20.000 MW seviyesine ulaşılması beklenmektedir

Türkiye’nin uygulanabilir rüzgâr enerjisi potansiyeli olan 20.000 MW değerine ulaşması halinde;

• Ulusal enerji talebinin yaklaşık %20-25 arasındaki bir bölümü karşılanabilecek,

• 26 milyon ton CO2. emisyonu da önlenebilecek,

• Ayrıca rüzgâr enerjisi sektörünün ulusal istihdama katkısı yaklaşık 170.000 kişi civarında olacaktır.

Türkiye’de Kurulu Rüzgar Elektrik Santralleri

TEŞEKKÜRLER