Upload
others
View
18
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
RÜZGARENERJİSİVE
RÜZGARTÜRBİNLERİ
MustafaErsinKELSOYMelihA5llaSOYSAL
YenilenebilirEnerjiKaynağı
RÜZGARENERJİSİNEDİR?� Rüzgarenerjisi;doğal,yenilenebilir,temizvesonsuzbirgüçolupkaynağıgüneş5r.Güneşindünyayagönderdiğienerjinin%1-2gibiküçükbirmiktarırüzgarenerjisinedönüşmektedirGüneşin,yeryüzeyiniveatmosferihomojenısıtmamasınınbirsonucuolarakortayaçıkansıcaklıkvebasınçfarkındandolayıhavaakımıoluşur.Birhavakütlesimevcutdurumundandahafazlaısınırsaatmosferinyukarısınadoğruyükselirvebuhavakütlesininyükselmesiyleboşalanyere,aynıhacimdekisoğukhavakütlesiyerleşir.Buhavakütlelerininyerdeğiş5rmelerinerüzgaradıverilmektedir.
RÜZGARENERJİSİKULLANIMININTARİHÇESİ� An5kçağdanbuyanainsanlarrüzgar
enerjisikullanmaktadır.M.Ö1700yıllarındaBabilKralıHammurabiMezopotamya’yısulamakiçinrüzgarenerjisinikullanmışbr.Yüzyıllarboyuncayeldeğirmenlerirüzgargücünükullananmekanikuygulamalarolmuştur.Yeldeğirmenlerigünümüzdedesulamavepompalamadakullanılmaktadır.
� Rüzgargücünükullanarakelektriküretmeteknolojisiyenibirteknolojidirvemekanik,elektrik-elektronik,aerodinamikvekontrolalanlarındagelişmeyedevametmektedir.
RÜZGARTÜRBİNLERİNİNTARİHÇESİ
� Rüzgardanelektriküretmekamacıylakullanılanrüzgartürbinlerigelişenteknolojiyleberaberçeşitlideğişikliklergeçirmişlerdir.
� 1960'lardaAlmanya'daProfesörUlrichHuger'intasarladığırüzgartürbinleriikikanatlıydıvefiberglasveplas5kmaddelerdenyapılmışb.
� 1980'ledefarklıtürbinşekilleriortayaçıkmışbr.Düşeyeksenliveyatayeksenlitürbinlerinçeşitlimodelleriüre5lmiş5r.Butarihlerdetürbinlerdekikanatsayısı3'eyükselmiş5r.
RÜZGARTÜRBİNİNEDİR?� Rüzgartürbinleri,rüzgardakihareketenerjisiniöncemekanikenerjiyedahasonradaelektrikenerjisinedönüştürensistemlerdir.
� Enerji,rüzgarhızınınküpüileoranblıdır.E=½*g*S*V³g:HavayoğunluğuS:SüpürmealanıV:RüzgarhızıE:Enerji
RÜZGARTÜRBİNİÇEŞİTLERİRüzgartürbinleridönmeekseninegöreüçgrubaayrılırlar:
1)Yatayeksenlirüzgartürbinleri;� TekKanatlıRüzgarTürbinleri� İkiKanatlıRüzgarTürbinleri� ÜçKanatlıRüzgarTürbinleri� ÇokKanatlıRüzgarTürbinleri
RÜZGARTÜRBİNİÇEŞİTLERİ2)Dikeyeksenlirüzgartürbinleri;� SavoniousRüzgarTürbinleri� DarrieusRüzgarTürbinleri� H-DarrieusRüzgarTürbinleri3)Eğikeksenlirüzgartürbinleri
YATAYEKSENLİRÜZGARTÜRBİNLERİ
DİKEYEKSENLİRÜZGARTÜRBİNLERİ
RÜZGARTÜRBİNİÇALIŞMAPRENSİBİ
Birrüzgârtürbinigenelolarakkule,jeneratör,hızdönüştürücüleri(dişlikutusu),elektrik-elektronikelemanlarvepervanedenoluşur.Rüzgârınkine5kenerjisirotordamekanikenerjiyeçevrilir.Rotormilinindevirhareke5hızlandırılarakgövdedekijeneratöreaktarılır.Jeneratördeneldeedilenelektrikenerjisiakülervasıtasıyladepolanarakveyadoğrudanalıcılaraulaşbrılır.
DİKEYEKSENLİRÜZGARTÜRBİNİÇALIŞMAPRENSİBİ
� Türbinmilidüşeydirverüzgârıngelişyönünedik5r.Dahaçokdeneyamaçlıüre5lmiş5r.Ticarikullanımıçokazdır.
� Jeneratörvedişlikutusuyereyerleş5rildiğiiçin,türbinikuleüzerineyerleş5rmekgerekmez,böylecekulemasrauolmaz.
� Türbinirüzgâryönüneçevirmeye,
dolayısıyladümensistemineih5yaçyoktur.
� Türbinmilihariçdiğerparçalarınbakımveonarımıkolaydır.
� Eldeedilengüçtoprakseviyesinde
çıkbğından,nakledilmesidahakolaydır.
DİKEYEKSENLİRÜZGARTÜRBİNİÇALIŞMAPRENSİBİ
Dikeyeksenlirüzgartürbinlerinin5cariamaçlaazkullanılmasınınnedenleri:
� Yereyakınolduklarıiçinaltnoktalardakirüzgârhızlarıdüşüktür.
� Verimidüşüktür.� Çalışmayabaşlamasıiçinbirmotortaraundanilkhareke5nverilmesigerekir,buyüzdenilkhareketmotorunaih5yacıvardır.
� Ayaktadurabilmesiiçintellerleyeresabitlenmesigerekir,budapekpra5kdeğildir.
� Türbinmiliyataklarınındeğişmesigerek5ğinde,makinenintamamınınyereyabrılmasıgerekir.
YATAYEKSENLİRÜZGARTÜRBİNİÇALIŞMAPRENSİBİ
� RotorBlades(Pervanekanatları):Rüzgarenerjisinidönmehareke5neçevirmeyeyarar.
� ShaA(ŞaA):Dönmehareke5niüreteçeile5r.
� GearBox(DişliKutusu):Pervaneyleşavınaralarındakihızıarwrıp,üretecedahahızlıbirhareketile5lmesineyardımcıolur.
� Generator(Üreteç):Dönmehareke5ndenelektrikenerjisiüretenbölüm.
� Breaks(Frenler):Aşırıyüklenmevebirsorunolduğundapervaneyidurdurmayayarar.
� Tower(Kule):Pervanevemotorbölümününüyerdengüvenlibiryükseklikteçalışmasınısağlar.
� ElectricalEquipment(ElektrikDonanımı):Üre5lenelektrikenerjisiniilgilimerkezlereile5lmesinisağlar.
DÜNYADARÜZGARENERJİSİKULLANIMI
DÜNYADARÜZGARENERJİSİKULLANIMI
2012yılıi5bariyle;� Almanya:30016MW� İspanya:22087MW� İtalya:7280MW� Fransa:7182MW� İngiltere:6480MW� Portekiz:4398MW� Türkiye:2261MWkurulugüceulaşb.EnergyworlddergisindenalınRdır.
ZONGULDAK’TARÜZGARENERJİSANTRALKURULUMU
İl:Zonguldak,Düzceİlçe:Alaplı,Devrek,YığılcaEnerjiKaynağı:RüzgarÜniteSayısı:40ÜniteKuruluGüçleri:3000kWTesisToplamKuruluGücü:120MWÖngörülenOrtalamaYıllıkÜre[mMiktarı:431MilyonkWh/yılTesisinTamamlanmaTarihi:06/09/2015
Türkiye’ninEnerjiÜre5mindeRüzgarEnerjisininPayı
Türkiye’deRüzgarEnerjisininDurumu� Türkiye’nineniyirüzgârkaynağıalanlarıkıyışeritleri,yüksekbayırlarvedağlarıntepesindeyadaaçıkalanlarınyakınındabulunmaktadır.
� AçıkalanyakınlarındakienşiddetliyıllıkortalamarüzgârhızlarıTürkiye’ninbabkıyılarıboyunca,MarmaraDeniziçevresindeveAntakyayakınındaküçükbirbölgedemeydanagelmektedir.
� 7m/s’denbüyükrüzgârhızlarıgözönünealınarakTürkiyerüzgârenerjisipotansiyeli47.849MWolarakbelirlenmiş5r.
� Yap–İşlet–Devretmodeliyleyapılanilkküçüksantraller1995yılındayapılmayabaşlanmışbr.Çeşme’dekurulanrüzgarenerjisisantraliTürkiye’ninilkrüzgarenerjisindenelektriküretensantralidir.
� Türkiye’ninbugünküteknikkoşullardarüzgarenerjisiteknikpotansiyeli88000MW,ekonomikpotansiyelininise10000MWcivarındaolduğutahminedilmektedir.
TürkiyeRüzgarEnerjisininGeleceği� 2020yılındaşuankielektrikenerjisitüke5mininikikabnaçıkmasıdurumundabiledünyanıntüketeceğielektrikenerjisinin%12’sininrüzgardankarşılanabileceğişeklindeileriyedönükçalışmalarmevcugur.
� Türkiye’de2004yılıverilerinegöre20.6MWolanvetahminedilenekonomikpotansiyelininsadece%0.21’inekarşılıkgelenkurulurüzgargücü,lisansalmışprojelerbi5rlidiğinde%14.28’eulaşacakvebugünkütoplamelektriküre5minin%3.3’ürüzgardansağlanabilecek5r.Bukapsamdabizimde2020yılıiçinhedeflenen%12likpayiçindeyerimizialmamızkaçınılmazdır.
ÜlkemizdeRüzgarHızları
RüzgarEnerjiSantralleriKurulumÇalışmaları
LisanssızElektrikÜre5mi� Günümüzdeelektriktüke5cisiolarakaboneliğibulunanbirkişi30/03/2013Tarihli28603SayılıResmiGazete’deyayımlanan6446sayılıElektrikPiyasasıKanunu’nun14.Maddesi’negörekurulugücüazami1MW’akadarolanyenilenebilirenerjikaynağınadayalıüre5mtesisikurarkenlisansalmaveşirketkurmazorunluluklarındanmuafkılınmışbr.
� BunaekolarakBakanlarKurulukararıyla,birsonrakiarbşlabirliktebusınırın2.5MW’akadarçıkarblmasıiçinkanundeğişikliğinegerekduyulmayacağıbelirlenmiş5r.
RüzgarTürbiniKurulumFiyab
TübitakOnaylıTürkMalıRüzgarTürbiniFiyatları400W:1800TL500W:2200TL(YatayEksenli)500W:3500TL(DikeyEksenli)1000W:4000TL2000W:5500TL1.2kW:9200TL+1000€(AkıllıKontrolSistemli)2kW:14950TL+1000€(AkıllıKontrolSistemli)3kW:19550TL+1000€(AkıllıKontrolSistemli)5kW:28750TL+1000€(AkıllıKontrolSistemli)10kW:43700TL+1000€(AkıllıKontrolSistemli)20kW:80500TL+1000€(AkıllıKontrolSistemli)1000€lukmaliyetlerkurulumfiyatlarıdır.
BirRüzgarTürbiniİlkYabrımMaliye5niNeKadarSüredeKarşılar?
20kW’lıkrüzgartürbiniiçin;KurulumDahilİlkYabrımMaliye5=82850TLÜre5meBaşlamaHızı:3.8m/sOp5mumGüçÇıkışı:20000W(12.5m/s)SaatlikÜre5m=20kWhGünlükÜre5m=20kWh*24=480kWh/günYıllıkÜre5m=480kWh*365=175200kWh/yıl
Ancakgerektürbininüre5megirmeveüre5mdençıkmaanındakirüzgarhızlarıgereksedekullanılantürbinçeşidivekurulumyapılacakbölgeninrüzgarrejimitesistebirkapasitefaktörü(CF)meydanage5rmektedir.Tahminedileceğigibibukapasitefaktörü,türbininop5mumüre5mmiktarınagöreyıllıkenerjiüre5mmiktarınındahadüşükseviyelerdeçıkmasınanedenolacakbr.BudurumdaörneğinCF=%35likbirkapasitefaktörüyle;GerçekYıllıkÜre5m:175200kWh/yıl*(%35)=61320kWh/yılolacakbr.
29/12/2010Tarihli6094SayılıKanunHükmü’negöre:Rüzgarenerjisinedayalıüre5mtesisleriiçinelektrikbirimfiyab7.3$cent/kWholarakbelirlenmiş5rveyaklaşıkolarak13.14krş/kWh’akarşılıkgelmektedir.BuKoşullarda;YıllıkGelir=61320kWh/yıl*13.14krş/kWh=8057TL/yıl%35kapasitefaktörünesahipsantraldekibirtürbininilkyabrımmaliye5nikarşılamasüresi:82850TL/(8057TL/yıl)=10.3yılolarakhesaplanabilir.*Kapasitefaktörünündeğeriarwkçabusürenindahadakısalacağınadikkatedilerekverimlilikenyüksekseviyedetutulmalıdır.
İlkyabrımmaliyetlerineekolarak;Rüzgartürbinlerininyıllıkbakım-onarımmasraflarıilkyabrımmaliye5nin%1.5-%2’sikadardırvebirtürbininekonomikömrü20yıldır.Eğeryalnızcakendikonutunuzunelektrikih5yacınıkarşılayacakbirrüzgartürbiniedinmeyidüşünüyorsanız,01/04/2013tarihindeni5barengeçerliolan,meskenleriçinelektrikbirimfiyatlarını(Gündüz:28.39krş/kWh,Gece:15.67krş/kWh)kullanarakvedahaöncebelir5lenörnekhesaplamadanyardımalarakenerjigiderlerinizihesaplayıpsiziniçinkârlıbiryabrımolupolmadığınıöğrenebilirsiniz.
RüzgarEnerjisi’ninAvantajları� Temiz.� Yenilenebilir.� Enerjigüvenliğisağlar.� Havakirliliğisorununuazalbr.� İklimdeğişikliğisorununaçözümsağlar.� Yakıtmaliyetleriyoktur.� Yakıtithaliniönler.� İthalatbağımlılığıyoktur.� Çabukkurulur.� Rüzgartürbinleri,patlamayapmazveradyasyonyaymazlar.� RES’lerinkurulduğualanlardatarımvehayvancılıkyapılabilir.
RüzgarEnerjisininDezavantajları� Rüzgartürbinlerininverimleridüşüktür.� İlkyabrımmaliyetleridiğeryenilenebilirenerjikaynaklarınagöredahayüksek5r.
� Süreklideğişenrüzgarhızlarıelektriküre5mmiktarındadüzensizlikleresebepolur.
� RadyoveTvalıcalarındaparazitlenmeyesebepolurbundandolayışehreyakınyerlerdekurulmasıuygundeğildir.
� Rüzgarpotansiyeliyüksekolanyerlergenellikleşebekehatlarınauzakolduğuiçinenerjinakilhatlarıoluşturulmasındayüksekmaliyetleresebepolur.
� Rotorçapıbüyükolanrüzgartürbinlerigöçmenkuşlarıngöçyollarınıdeğiş5rmesinenedenolur.
ONLARINGELECEĞİNİKİRLETMEYEHAKKIMIZYOK!!!