RÜZGAR ENERJİSİ ve ÇEVRE

8/7/2019 RZGAR ENERJS ve EVRE

1/25

RZGAR ENERJS ve EVRE

www.gencmuhendis.org

tarafndan dzenlenmitir.

2008


2/25

NDEKLER

1. GR2. RZGAR ENERJSNN TARHES3. BULGULAR4. RZGAR ENERJS POTANSYEL5. TRKYE NN RZGAR POTANSYEL6. TRKYE RZGAR ENERJS KULLANM PROGRAMI7. DNYANIN KURULU RZGAR GC8. RZGAR ENERJS VE ELEKTRK RETM9. RZGAR ENERJSNN DER ENERJ KAYNAKLARIYLA KARILATIRILMASI10. RZGAR ENERJ EVRM VE KONTROL SSTEMNN TANIMI11. RZGAR ENERJSNN FAYDALARI12. YENLENEBLR ENERJNN STANDART EKONOMK HESAPLAMALARDA YER ALMAYANFAYDALARI 12.1. Sosyal Ve Ekonomik Gelime

12.2. Toprak Yenileme 12.3. Daha Az Hava Kirlilii 12.4. Kresel Isnmann Azaltlmas 12.5. Nkleer Silahlarn Yaylma Riskini Azaltma13. RZGAR TRBNLERNN EVRESEL ETKLER

13.1. Gvenlik Tehlikeleri13.2. Grnt ve Estetik13.4. Grlt Etki

13.3. Glge Titreimi/Parlt 13.5. Arazi Kullanm

13.6. Arkeolojik Etkiler 13.7. Ekolojik Etki Enerji Kullanm Ve Emisyonlar

13.8. Rzgar Enerjisi Ve Kular 13.9. Dnen Yaplarn Oluturduu Elektromagnetik Giriim13.10. Otoyollar13.11. Bitki rts13.12. Sonular

14. PAZAR15. EKONOM16. ENDSTR17. ELEKTRKSEL ALT YAPI TASARIMI18. RZGAR ENERJS VE 21.YZYILKAYNAKLAR


3/25

1. GR

Yeryznn gerek duyduu enerjinin tm gneten gelir. Gneten gelenenerjinin yaklak % 1-2'si rzgar enerjisine dnr. Yani rzgar enerjisi, hz (kinetikenerjiye) dnm gne enerjisidir denilebilir. Yerkrede ortaya kan scaklk ve bunabal basn farkllklar, rzgarn olumasna neden olmaktadr.

Rzgar trbinleri, rzgardan elde ettikleri kinetik enerjiyi elektik enerjisineevirmektedirler. Modern rzgar trbinleri 2-3 kanatldr. Kanat aplar 1m'den 30m'yekadar deimektedir. Bir rzgar trbininden elde edilen enerji o blgedeki rzgar hznnkb ve kanat uzunluklarnn karesi ile doru orantldr. Rzgar hz ykseklikle artaronun iin rzgar trbininin kafas ne kadar yksee taklrsa o kadar ok verim alnr.Tipik rzgar trbini kuleleri 6m ile 50m arasnda deimektedir. Bakm maliyeti sfrayakn olan bu sistemler, yllar boyu bedava elektrik retmektedirler. u andaki teknolojiile retilen rzgar trbinlerinin mr minimum 20 yldr. Bir kasabann elektriinisalayacak 1.5 Mega Wattlk sistemlerin yan sra bir at zerine monte edilebilecek,

ufak 250-500 Wattlk ak dolduran sistemler de mevcuttur.1

2. RZGAR ENERJSNN TARHES

Rzgar enerjisi kullanm M.. 2800 yllarnda Orta Douda balamtr. M.. 17.Yzylda Babil kral Hammurabi dneminde Mezopotamyada sulama amacyla kullanlanrzgar enerjisinin, ayn dnemde inde de kullanld belirtilmektedir. Yel deirmenleri,ilk olarak skenderiye yaknlarnda kurulmutur. Trklerin ve ranllarn ilk Yel

deirmenlerini M.S. 7. yzylda kullanmaya balamalarna karn, Avrupallar yeldeirmenlerini ilk olarak Hal seferleri srasnda grmlerdir. Fransa ve ngilterede yeldeirmenlerin kullanlmaya balanmas 12.yzylda olmutur.

Avrupa, Hal Seferlerinde kazand bu teknoloji ile, Roma mparatorluununkard bir serveti yakalamtr. Roma mparatorluu gcnn zirvesindeyken parabasmak iin gereken altn ve gm Avrupa dndaki eyaletlerden salamaktayd. Bueyaletleri kaybettikten sonra Avrupadaki fakir madenlerin iletilmesi denenmi, ancak,bu madenlerin yzeysel kapasiteleri hzla tketilip, derinlere inildikten sonragalerilerden su ktndan, madenler terk edilmitir. Giderek artan para ve ekonomikbunalmla birlikte, o dnemin yksek hzl enflasyonu Roma mparatorluununsonunu getirmiti. Romallarn terk ettikleri madenlerin yeniden iletmeye almas

olduu sylenir. Avrupallar bunu yel deirmenleri yardm ile, galeri diplerindeki sulardar pompalayarak, yani rzgar enerjisini kullanarak baarmlardr.

18.Yzyln sonunda yalnzca Hollandada 10.000 yel deirmeni bulunuyordu. Buharmakinesinin yaplmas ve odun, kmr gibi yaktlardan kesintisiz enerji retiminebalanmas ile rzgar enerjisi nemini yitiriyordu. Bununla beraber, rzgar trbini denilenve elektrik retiminde kullanlan ilk makineler 1890larn balarnda Danimarkadayaplmtr. Ayn dnemde, bu makinelerin gelitirilmesi iin Almanyada da nemlialmalar yapld bilinmektedir. Rzgar kuvvet makineleri yerlerini yaktl kuvvetmakinelerine brakrken, rzgar enerjisi kullanmnn srmesi iin yeni bir teknoloji debalyordu. Ancak 19.yzylda gelitirilen ilk rzgar trbinlerin verimleri dkt.

1961 ylnda Romada birlemi milletler tarafndan dzenlenen Enerjinin YeniKaynaklar Konferansnda ele alnan kaynaktan biri rzgar enerjisi idi. Bylece ok


4/25

eskiden bu yana tannan rzgar enerjisi, teknolojik gelimelerle ele alnyor, yeni veyenilenebilir kaynaklar arasna sokuluyordu. 1961-1966 yllar arasnda Almanyada rotorap 35m olan 100kWlk bir modelin gelitirilmesi zerinde duruluyordu. 1970lerdeDanimarkadaki Gedser trbini, gc 650 kW olan byk trbinlerle deitiriliyordu. Budnemde rzgar jeneratrleri zerinde svire, Avusturya ve talyada da teknolojikalmalar yaplmtr. Amerikada 1970lerde byk tip yatay eksenli makineler zerinde

yeniden allrken, dikey eksenli Darrieus tipi makineler zerinde de almalarbalatlmtr. Ucuz petrol dneminde gncellik kazanamayan rzgar enerjisi,1974-1978yllar arasndaki yapay petrol bunalmlarnn ardndan, gndeme daha ok girmitir.

Rzgar enerjisinin geliimine, 1980li yllarda Uluslararas Enerji Ajans egdmndeyrtlen aratrma gelitirme almalarnn byk etkisi olmutur. Artk, eski tip rzgarjeneratrleri yerine modern ve ada rzgar enerjisi evrim sistemleri (WECS)kurulmaktadr. Ayrca, rzgar trbini ile beraber, dizel motor ve gne fotovoltaikjeneratr ieren rzgar-dizel-PV hibrid sistemlerde gelitirilmitir.

Bir tketiciyi besleyecek tek makine yerine, birden ok trbin ieren rzgar iftlikleri ileelektrik ebekeleri iin retim yaplr olmutur. ABD, Danimarka, Hollanda, ngiltere ve

sve in katklar sonucunda, deniz stnde, kydan uzakta rzgar santrallerikurulmutur. Gnmzde amandra zerine yerletirilen rzgar trbinleride vardr.2

3. BULGULAR

Hareket halindeki havann gcn yararl enerjiye eviren rzgar trbinlerininkullanlmas ilk kez MS 900 yllarnda ran'da balamtr. Daha sonra Hollanda'da rotor

ap 15-30 m gc 1-10 HP olan Dutch tipi trbinler gelitirilmitir. Deiik amalar iinkullanlan bu trbinler olduka baarl olmu ve Avrupann her tarafnda yaygnlamtr.Ayn dnemlerde Amerika'da birka sisteme rastlanmaktadr. Amerikan tipi trbinlerdebalangta kanat malzemesi. olarak aa kullanlmtr. 1890 yllarndan sonra elikmalzemeye geilmitir. 1950'li yllarda, petroln ucuz olmas ve dizel generatrlerdekigelimeler nedeniyle rzgar generatrlerine olan ilgi azalmtr. 1970'li yllardaki petrolkrizi, rzgar enerjisinin yeniden gndeme getirmitir. Yeni sistemler gelitirilmi, birokyeni retici pazara katlmtr.

Rzgar temiz, yenilenebilir, bedelsiz ve potansiyel bir kaynaktr. Rzgar enerjisininbu olumlu zelliklerinin yannda, enerji ekonomisi ve teknolojisi asndan aadasralanan olumsuz ynlerinin de dikkate alnmas gerekmektedir. Rzgar kaynadeikendir. Bu nedenle bir elektrik sistemin girdisi rzgar kaynana dayandrlamaz.Byk elektrik ebekelerinde enerjinin %20'sinm rzgardan karlanmas makul bir stsnrdr. Bu sebeple rzgarn hi esmedii veya hznn enerji retimi iin yetersiz olduudurgunluk dnemlerinde gerekli enerjinin akmlatr, su pompalama, sktrlm havavb. bir sistemle karlanmas veya elektrik ebekesi, dizel motor-generatr gruplar gibi

bir kaynaktan salanmas gerekmektedir.


5/25

Kk glerde rzgar trbininin evirdii bir doru akm generatrnden eldeedilen elektrik enerjisi ile bir ak sisteminin doldurulmas, rzgar kesildiinde ise aklerdebiriken elektrik enerjisinin kullanlabilmesi mmkn olabilmektedir. Aklerden elde edilendoru akm halindeki elektrik enerjisi ile aydnlatma yaplabilmekte ve ev aletlerialtrlabilmektedir.

Byk glerde ise MW mertebesinde elde edilen enerjinin depolanmas byksorun olmaktadr. ncelikle elde edilen yksek voltajl alternatif akml elektrik enerjisininakleri dolduracak ekilde voltajnn drlmesi ve doru akma evrilmesigerekmektedir. Ayrca depolama iin binlerce akye ihtiya olacaktr. Daha sonraaklerde biriken doru akm halindeki elektrik enerjisinin rzgar kesildii zamanlardakullanlmak zere konventerlerle alternatif akma evrilmesi ve voltajnn ykseltilmesilazmdr.

Rzgar enerjisi ok daha verimli ve ekonomik olarak su pompajndakullanlabilmektedir. Su pompaj iin en byk sistemler Avustralya'da retilmitir.Bunlardan bir ksmnn ap 10 m' den daha byktr. Bu rzgar trbinleri dk rzgarhzlarnda dahi olduka byk miktardaki suyu, 200 m' den daha yksee

basabilmektedirler. Amerika ve ngilteredeki reticiler, aplan 2-5 m olan daha kksistemlere ynelmilerdir. Fransa, Almanya ve Danimarka'da sulama amacna ynelik sudepolayabilen, 1-2,5 m rotor apnda, direkt rzgarla alan pompalar imaledilmektedir.3

4. RZGARENERJS POTANSYEL

Dnya apnda rzgar enerjisi potansiyeli ok byktr. Son meteorolojik verileregre kylardaki rzgar enerjisi potansiyeli yllk 70 EJ (2.3 TWe) (yllk 19.500 TWhedeeri) olarak tahmin edilmektedir. Bu deer 1987'de dnya elektrik tketimi olan 1TWe' nin iki katndan fazladr. Lakin, meteorolojik potansiyel, tesis yeri (eriilebilirlikgibi), teknik balantlar (sistem enterkoneksiyonu gibi), ekonomik deerler (mevcut veihtiya duyulan yeni retim tesis maliyetleri gibi) ve nihai olarak uygulama (tesis iin izinalma planlama kstlar gibi) grleri doal olarak iermemektedir. Dolaysylameteorolojik potansiyel iinde uygula-ma potansiyeli byklk sralamasnda nem

kazanmaktadr.


6/25

ekil' den Birleik Krallk' n byk rzgar kaynaklarna sahip olduu akagrlmektedir. Esasen, Birleik Krallk' n, Avrupa'nn toplam gerekleebilir rzgarenerjisi potansiyelinin %40'nn zerinde bir potansiyele sahip olduu tahminedilmektedir. ETSU tarafndan yaynlanan son raporda, kylardaki potansiyelin yllk 55TWh ve kylarn dndaki potansiyelin ise 140 TWh olduunun tahmin edildiibelirtilmitir. Birleik Krallk' n yllk elektrik enerjisi talebinin 300 TWh olduunu buradaifade etmekte yarar vardr. Rzgar enerjisi tesis yerinin seilmesi dorudan rzgar hznabaldr. Lakin bu seimde, yukarda da belirtilebildii gibi sisteme balant, ulamkolayl, evre kirliliinin azaltlmas tesisin bykl, arazi sahipleri ve o yredeyaayanlarn grleri ile yerel planlamaclarn grleri de olduka nemkazanmaktadr.4

5. TRKYE NN RZGAR POTANSYEL

1980'li yllarda 55 kW kurulu gl rzgar trbinleri piyasada satlrken bugn herbiri 1.5 MW byklnde rzgar trbinlerini satn almak mmkn hale gelmitir.Bodrum Yarmadas'nn 1998 yl tm elektrik gereksinimini 100 adet rzgar trbini ilekarlamak mmkndr. Trkiye'de rzgar enerjisi kullanm iin 1996 ylndan itibarenatlan admlar meyvelerini 1998 yl iinde vermeye balamtr. Demirer Holding, rzgar trbininden oluan ilk rzgar santraln Alaat' nn Germiyen Kynde 1.7 MWkapasite ile retime geirmitir. ARES A.S. tarafndan tesis edilen 7.2 MW kapasiteli

Alaat Rzgar G Santral da 1998 ylnda retime balamtr. Halen Trkiye'de eitlizel sektr yatrmclarnca gelitirilen ve yakn gelecekte gerekleebilecek rzgar gsantral kapasitesi 700 MW' a ulamtr. Trkiye'nin toplam rzgar enerji teknikpotansiyeli sadece kara ksm iin 40.000 ile 80.000 MW dzeyindedir. Avrupa lkelerikarada mevcut arazileri tkettiinden deniz st rzgar iftlikleri kurma planlaryapmaktadr. lkemizde ayrca zellikle Karadeniz kylarnda deniz st rzgariftliklerinin kurulabilecei konumlar bulunmaktadr.5

6. TRKYE RZGAR ENERJS KULLANM PROGRAMI

nsan etkinliklerinin gerek duyduu enerjiyi karlamakla beraber, doal evreyikirleten enerji trlerinden insanolunun vazgeebilmesi iin, ncelikle doal evredeenerji retim teknolojilerine yaam hakk verilmelidir. Temiz enerji reten yatrmc temizenerji retmenin getirecei ek maliyet iin, kendi ayaklar stnde durabilme gcneeriene kadar kamu kaynaklarndan desteklenmeli ve tevik edilmelidir. Kamu giriimi,destei ve denetimiyle uygulanmasn nerdiim; Trkiye Rzgar Enerjisi Program'nn,konu ile ilgili tm birey ve kurulular bnyesinde toplayan Trkiye Rzgar Enerjisi Birliinderliinde ilgili dier birey ve kurulularn katlm ile oluturulabilecei kamsndaym.Trkiye Rzgar Enerjisi Kullanm Program'nn hayata geirilmesi iin elverili koullarnhazrlanmas amacyla;


7/25

1) Tm dier dnya lkelerinde olduu gibi, rzgar enerjisinden elektrik retimihkmetlerin yaygn olarak kullanmn tevik ettii teknolojiler arasndadeerlendirilmelidir.

2) evreci kii ve kurulular rzgar enerjisinin doal evrede enerji retimine yardmcolabilecei konusunda bilgilendirilmelidir.

3) Rzgar enerjisi santrallerinden elektrik retim esaslarn dzenleyen zel bir kanunTBMM'den geirilmelidir. Rzgar enerjisi, dier evre dostu olmayan enerji kaynaklar ilebir tutulup deerlendirilemez. Rzgar kaynann zellii nedeniyle, rzgar enerjisienerjinin kamu kurulular dnda retilip, kamunun kullanmna sunulabilmesi iinelverili koullara sahiptir.

4) Rzgar santrallerinin ticari kullanma girmesini engelleyen tm kurumsal engeller vebelirsizliklerin belirlenmesi ve ortadan kaldrlmas iin yasal dzenlemeler yaplmaldr.

5) lkemizde gelecek yllarda kullanlacak enerji teknolojileri deerlendirilirken, evreselkstlar ve aday teknolojilerin neden olduklar toplumsal maliyetler de deerlendirmekapsamna alnmaldr.

6) Halen kullanlmakta olan evreyi kirleten ve rettii birim enerji bana yksek enerjitketen teknolojilerin olumsuzluklarn ortadan kaldrmaya aday olan rzgar gsantrallerinin lkemizde retilmesi ve kullanlmasna ynelik aratrma ve gelitirmealmalar Trkiye Teknoloji Gelitirme Vakf, TBTAK ve Devlet Planlama Tekilataratrma fonlarnca desteklenmelidir,

7) Trkiye'nin tm yzeyi incelenerek rzgar trbin iftlikleri kurulabilecek alanlar tespitedilmeli ve seilecek blgelere rzgar iftlik alanlar kurmak zere kamu eliyle giriimlerbalatlmal ve kaliteli hizmeti en ekonomik olarak salayan yatrm ve iletmecilerin

retecei elektrik, elektrik irketince satn alnrken denecek cret dier enerjiteknolojilerinin doaya ve insanlara zarar vererek yol atklar toplumsal maliyetler gznne alnarak belirlenmelidir. Doal evre ve insanlara hibir olumsuz etkidebulunmayan rzgar enerjisinin daha ok kullanm zendirilmelidir.6

7. DNYANIN KURULU RZGAR GC

Dnya 1999 ylna, 9839 MW rzgar kurulu gc ile girdi. Dnyann en byk

kurulu gc 6469 MW ile Avrupa'da yer alyor. Kuzey Amerika 2035 MW ile ikinci, Asya1194 MW ile nc srada bulunuyor. Avrupa'da en byk kurulu g 2874 MW ileAlmanya'da, onu 1450 MW ile Danimarka ve 834 MW ile ispanya izliyor. KuzeyAmerika'nn birincisi ABD'nin rzgar kurulu gc 1952 MW, Asya'nn birincisiHindistan'nki ise 968 MW. Almanya bir ylda kurulu gcn 794 MW arttrrken, ABD'dekiyllk art 362 MW. Listede Trkiye toplam 9 MW belirtiliyor. Yunanistan'n 39 MW kurulugc var. 1998 ylnda Almanya 1.5 MW' Trkiye' ye olmak zere, toplam 125,83 MWgcnde 281 adet rzgar trbini ihra etti.7


8/25

1998 Sonu

Kurulu G ( MW )

1998 Ylnda Tesis

Edilen Kapasite ( MW )

Byme Hz

( % )ABD 1820 147 8.8

Kanada 82 57 228.0

KostaRrika 26 6 30.0Arjantin 12 3 33.3

Meksika 3 1 50.0Brezilya 17 14 466.7

Amerika Toplam 1960 228

Danimarka 1448 300 26.1Finlandiya 17 5 45.0

Fransa 19 9 90.0Almanya 2875 794 38.2

Yunanistan 39 10 34.5rlanda 73 51 49.5talya 154 51 49.5

Hollanda 361 42 13.2Portekiz 60 22 57.9

spanya 707 195 38.1sve 165 43 35.3ngiltere 333 14 4.4

Avusturya 30 10 47.7

Trkiye 9 9

Norve 9 5 132.1Belika 8 1 12.0

ek Cumh. 7 0 0.0

svire 3 0 0.0Lksembourg 9 7 350.0

Avrupa Toplam 6276 1523

in 214 48 28.9

ran 11 0 0.0Hindistan 968 28 0.0

srail 6 0 3.0Ukrayna 5 0 0.0

Japonya 40 22 122.2

Rusya 5 0 0.0

Asya Toplam 1249 98

Avustralya 17 6 54.5Msr 5 0 0.0Y. Zelanda 5 1 25.0

Ktalar Toplam 27 7


9/25

Dnya Toplam 9512 1856

8. RZGAR ENERJS VE ELEKTRK RETM

Rzgar gc, en maliyet etkin ve evreyi kirletmeyen tkenmez enerji kaynadr.Rzgar enerjisi, dnyann atmosferi tarafndan kinetik enerjiye dntrlm gneenerjisidir. Rzgar enerjisi, hareket halindeki havann kinetik enerjisidir. Rzgarendstrisinin 1980'lerde yeniden douu, anlatlmam bir baarnn hikayesidir.Amerika'da vergi kredileri ile desteklenen ve mmkn olan bu gelime 1980 ve 1990yllan arasnda rzgar trbinlerinin maliyetlerinin yzde 80 azalmasna yol amtr. 1989ylnda California Enerji Komisyonu yatrm, yakt ve iletme maliyetleri santrallerin tm

mr sresi iin deerlendirildiinde, rzgar enerjisinin tm dier konvansiyonel gkaynaklarndan daha ucuz olduu sonucuna varmtr. 1989 ylnda California'da bulunanrzgar santral gruplar San Fransisco kentinin bir yllk ihtiyacna yetecek miktardaelektrik retmitir.

Sanayi devriminin arkasndaki itici g kmr ve yirminci yzyln yakt petroliken, bata rzgar enerjisi olmak zere, yenilenebilir enerji kaynaklarnn gelimesikanlmaz olarak fosil yakt ann sonunu hazrlamaktadr. Bir yenilenebilir enerjigeleceinin yaratlmas, belki de ocuklarmza ve onlarn ocuklarna mit dolu birgelecek ve snrsz olanaklar aktarabilmemiz iin son ve en iyi ansmzdr.8

9. RZGAR ENERJSNN DER ENERJ KAYNAKLARIYLA KARILATIRILMASI

Gereki ve gvenilir hesaplamalara dayal olarak seilmi bir blgeye kurulan

rzgar trbini bir yldan ksa srede kendi imalat iin harcanan enerjiyi retecektir.

Trbinlerin mr ortalama 20 yl olarak tahmin edildiine gre geriye 19 yllk net bir

retim zaman kalmaktadr. Dikkat edilmesi gereken dier nemli bir nokta rzgar iftlii

kurulduktan sonra yaplan harcamann sadece iletme ve bakm harcamas olmasdr. Bu

da son derece dktr. G retiminde kullanlan farkl yntemlerden elde edilenelektriin maliyet karlatrlmas aadaki tabloda verilmitir. Tablodan grld gibi

rzgar enerjisi ekonomik olarak dier enerji retim sistemleri ile yarabilir dzeydedir.

Sunu da eklemek gerekir ki gelien teknoloji ve gereki fizibilite almalar sonucu

rzgardan elde edilen enerjinin maliyeti srekli dmektedir. 1980 ylnda rzgardan elde

edilen 1 kWh enerjinin maliyeti 30 cent' ken 1991' de bu deer 6 cent' e dmtr.

Bunun aksine dier konvansiyonel enerji kaynaklarnda maliyetler her geen gn

artmaktadr.9


10/25

G Kayna Min. Max. Ortalama

Solar Termal Hibrit 6 7,8 6,9

Nkleer 5,3 9,3 7,3

Doal Gaz 4,4 5 4,7

Hidrolik 5,2 18,9 12,1

Rzgar 4,7 7,2 6

Kmr 4,5 7 5,8

Jeotermal 4,3 6,8 5,6

Biyomas 4,2 6,9 6,1

10. RZGAR ENERJ EVRM VE KONTROL SSTEMNN TANIMI

Dk ve yksek rzgar hzlarnda rzgar trbin kontrolnn tipik bir rneiincelenen sistemde grlebilecektir. Rzgar enerji evrim ve kontrol sisteminin, rzgarhz oran 8 m/s, mil gc yaklak 5kW, retimde iken rzgar kesim hz 20 m/s dir.

Sistem iki adet 6.3 m apl kanatlara, sabit titreimli gbee sahip rzgar alanrotordan ibarettir. Titreim as rotor tarafndan 10' ye karlmaktadr. Deikenkanat mekanizmas kanat a geniliini -5 ile 75 arasnda oluturabilmektedir. Milsrc ksm bklmez (rijit) dk hzl milden, helisel dili kutusundan, balantelemanlarndan ve DC generatrden olumaktadr. Burada bir Tork Transduser'i dk

hzl milde kullanlmaktadr. Tork lm genilii 0-800 Nm arasndadr. Dili kutusununsabit dntrme oran 14:1 olarak alnmaktadr. DC generatre nt balantuygulanmtr ve dardan cebri soutma yaplmaktadr.

Generatr endvisi, 28.8 W direnli, 30 kW gcnde diren zerinden soutma fan iledirek balantldr. Rzgar trbini 10 m boyunda yksek bir kuleyle desteklenmitir.

Sistemde tip aktuatr kullanlmtr;

1- Kanat a pozisyon servomotoru,

2- *Yaw a pozisyon servomotoru,

3- Generatr alan denetleyicisi.

Kanat a pozisyon servomotoru, 12 V DC tabanl lineer (dorusal)altrlmaktadr. Yaw pozisyon servomotoru 12 V DC tabanl 380 W sabit mknatsl dilimotordan olumakta ve DC generatr alan denetleyicisi PWM (Pulse-Width Modulation= Darbe Genilik Modlasyonu) kycya sahiptir.

Kycya giri gerilimi 560 V DC iken k modlasyon cevap aral 0-560 V DCgeniliindedir.

ncelenen sistemde data zmleri bir mikrobilgisayar ile ana kontrol merkezindenyaplabilmektedir.

Sistem deikenleri olarak;

a- Rzgar hz,

b- Rzgar kuvveti,

c- Kanat gvde ve merkezi kaslmalar,


11/25

d- Rotor azimut as,

e- Generatr endvi gerilimi ve akm,

f- Titreim

tanmlanmaktadr.

Bunu takip eden ilem olarak sistem kontrol deikenleri llmekte vekaydedilmektedir. Bu kontrol deikenleri aa-da belirtilmektedir.

a- Kanat as,

b- Rotor hz,

c- Rotor torku,

d- Yaw pozisyonu,

e- Elektrik gc.

ekil 'de incelenen sistemin genel blok diyagram grlmektedir.10

*Yaw Denetimi: Makine odasnn rzgar ynn takip etmek zere yatay eksendednmesinin denetimi.

11. RZGAR ENERJSNN FAYDALARI

Rzgar enerjisinin faydalar iki ayr alanda incelenebilir: evre ve sosyal ekonomi.Rzgar enerjisi, fosil yaktlarn kullanmn azaltmakta ve buna bal olarak kirliliinyaylmasn drmektedir.


12/25

ekil' de ngiltere'deki fosil yaktl termik santrallerin kirliliinin ne boyutlaraulat gsterilmitir. Burada karbondioksit (CO2) kkrtdioksit (SO2) ve azot oksitlere(NOx) zelikle dikkat ekmek gerekir. 19. yzyln balarn dan bu yana CO2' ninatmosferik konsantrasyonu, byk apta fosil yakt tketimine bal olarak %25 artmtrve mevcut trendlere gre de sanayi ncesi bu seviyenin gelecek yzyl ortalarnda ikiyekatlanaca tahmin edilmektedir.

ekil' de CO2 younluunun tarihi geliimi gsterilmitir. CO2 younluundaki bugelimelerin byk apta sera etkisi yapaca bugn bir ok meteorolojist tarafndankabul grmektedir, Bununla beraber SO2 ve NOX yaylmas da evreyi ayn ciddilikteetkileyecektir. nk asit yamurlarna neden olmaktadrlar. Bilim adamlar asityamurlarn, sve' deki gller ve buna bal olarak doal yaam, Almanya'daki ormanlarzerindeki etkilerini ve ngiltere' deki son gelimeleri izlemiler ve raporlamlardr.


13/25

Tablo' da Cornwall' da tesisi planlanan 15x400 kW rzgar trbininin devreyegirmesiyle elde edilecek fayday ve kirlilikteki azalmay grmek mmkndr. Ayrca biryldan ksa bir sre iinde rettii enerji ile tesis masraflarn amorti ederek net bir reticihaline gelmektedir.

Rzgar trbinleri teknolojisine gei, belirgin sosyal ve ekonomik faydalarsalayacaktr. Bu faydalardan bir ksm lke apnda; (ithal yakt bamllnn azaltlmasve imalat sektrnde yeni i alan olanaklarnn artrlmas gibi) ve dierleri ise; projenintesisi ve iletmesi sresince gerekli i gc imkannn yaratlmas, sabit i gckadrolarnn oluturulmas (kurulu gcn her 3/5 MW' iin yaklak bir kadro) tesisiniletme ve bakm iin yan sanayinin olumas, yrede nfus artacandan kiralardan veyerel vergilerden oluan bir finansmann (yaklak 1000 pound/trbin/ yl) yreyeenjeksiyonu gibi, yresel apta olacaktr. Dier daha az kayda deer etkileri ise rnein;baz reticiler, imal ettikleri rzgar trbinlerinin tara okul veya kolejlerinde kullanlmakzere ilgi ektiini tespit etmilerdir, bazlar ise tesis ettikleri veya planladklar tesislerininsanlarca ilgi oda haline gelmesi sonucu enformasyon merkezleri oluturmular vebunun sonucu olarak da yalnzca i gc art olmayp turistik alt yapnn gelimesine deyardmc olmaktadrlar. Bazen de bu tr gelimeler, rnein tesislerin ana yollara balantyollar, televizyon ykselticileri veya yanstclar, evre grnt ve bitki yapsndakideiiklikler yerel toplum zerinde dolayl etki yaratabilmektedir,

Yerel yatrm projeleri, buralarda yaayan topluluklarn bunlarla ziyadesiyleilgilendiklerini ve gerekletirdiklerini gstermektedir. Bu tr projeler Danimarka'da okyaygndr ve Hollanda da yaylma eilimindedir. Ayrca rzgar enerjisi projelerindekigelimeler bulunduklar yre halkna belirgin bir gelir art salamaktadr. ngilterede debenzeri rnekler bulunmaktadr. rnein Fair Isle Adas'nda kk lekli rzgar enerjisitesisleri, merkezden uzak yaayan ada halkna eskiden olduunun tersine ucuz vegvenilir elektrik temin etmektedir.

Sonu olarak, bilinen odur ki ngiltere, rzgar enerjisi konusunda teknik yeterlilikdzeyine ulamtr. Dolaysyla, kk ev tezgahlar grnmnden byk bir imalat

sanayine dnen ngiltere dnyann dier blgelerine zellikle kalknmakta olan lkelererzgar trbinleri ihra eder hale gelmemesinde hi bir neden grlmemektedir.11

12. YENLENEBLR ENERJNN STANDART EKONOMK HESAPLAMALARDA YERALMAYAN FAYDALARI

12.1. Sosyal Ve Ekonomik Gelime

Yenilenebilir enerji retimi, zellikle de biyoktle, ekonomik gelime ve istihdamolanaklar salar. Bu da zellikle ekonomik byme frsat snrl olan krsal blgelerde


14/25

zellikle geerlidir. Yenilenebilir enerji bylece, krsal blgelerdeki fakirlii ve kentsel gbasklarn azaltmaya yardmc olur.

12.2. Toprak Yenileme

Niteliini yitirmi topraklarda enerji iin biyoktle yetitirmek, nceki tarm veormanclk uygulamalar tarafndan neredeyse ie yaramaz hale gelmi bulunantopraklarn yenilenmesi iin gerekli tevik ve finansman salayabilir. Enerji iin ekilipbiilen topraklar bir daha ilk hallerine getirilmeyecek olsalar da, bu topraklarn biyoktleyetitirmek iin yeniden kazanlmas krsal blgelerin gelimesini destekleyecek, erozyonunleyecek, doal yaam iin imdikinden daha iyi bir yaam alan salayacaktr.

12.3. Daha Az Hava Kirlilii

Yakt hcreli arabalarda kullanlan metanol veya hidrojen gibi yenilenebilir enerjiteknolojileri, maliyetli ek kontrollere gerek olmakszn, kentsel hava kirlilii ve asityamurlar ile balantl emisyonlardan gerekten hibirini retmez.

12.4. Kresel Isnmann Azaltlmas

Yenilenebilir enerji kullanm, kresel snmaya katks olan karbondioksit ve diersera gaz emisyonlarndan hibirini retmez. Biyoktle yaktlarnn kullanm bile kreselsnmaya bir katkda bulunmayacaktr. Biyoktle yandnda aa kan karbondioksit,biyoktle yakt olarak yetitirilirken bitkilerin atmosferden emdii karbondioksit miktarnaeittir.

12.5. Nkleer Silahlarn Yaylma Riskini Azaltma

Rekabet edebilir zellikteki yenilenebilir kaynaklar, nkleer endstriyi destekleyendnya apnda dev bir alt yap ina etmeye ynelik abalar azaltabilir. Bylelikle nkleersilah retimine yneltilebilecek pltonyum ve dier nkleer maddelerin retimi, tanmasve depolanmasndaki byk artlar engelleyebilir.12

13. RZGAR TRBNLERNN EVRESEL ETKLER

Rzgar enerjisi temiz, evreyle uyumlu ve elektrik retiminde ekonomik olarakuygulanabilir bir enerji trdr. Asit yamuru, sera etkisi gibi global evresel problemler

zerindeki ciddi endieler yenilenebilir kaynaklarn yararlarn artrmaktadr. Rzgargcnn kullanm ne fosil yakt tketir ne de atmosferik kirlilik veya rnleri ile tehlikeyaratr. Bununla birlikte endstri byd ve daha byk ve daha ok sayda rzgartarlas nerildii iin blgesel evresel etkiler zerindeki endieler daha ok artmaktadr.Etkiler henz tam anlamyla dkmante edilmemi ve hala byk orandabelirlenememitir.

Bu almada rzgar trbinlerinin kullanmna bal evresel problemler aklanmakta venerilen zmler verilmektedir.

13.1. Gvenlik Tehlikeleri

Btn elektrik retim tesisleri gibi rzgar trbinleri de can ve mal gvenliiasndan risk unsuru tamaktadr. Gvenlik riskleri, sratle dnen pervaneden kanat


15/25

kopmas veya kanat paralanmas sonucu etrafa frlamalardr. Baz ok zel havakoullarnda kanatlarn zerinde oluan buzlar da dnmenin etkisiyle evreye salarakrisk oluturabilirler. Tasarmn iyi olmamas, uygun olmayan inaat koullar, bakmszlk,metal yorgunluu veya frtnalar gibi birok faktr de rzgar trbinlerinin hasarlamasnave devre d kalmasna yol aabilir. Bu faktrlerden birou uluslararas standartlarauygun tasarmlarn yaplmas ve bakmlarn salanmas ile nemli lde giderilebilir.

Dierlerinde ise i gvenlii ve ii sal hakkndaki mevzuat ve kurallara azami uyarakriski en aza indirmek mmkndr. Baz almalar 40 m/s rzgar altnda an hzladnmekte olan bir trbinden koparak frlayan kanat parasnn en fazla 700 m' yedtn gstermektedir. Bu ekstrem artlarda bile vurulma olasl, trbine 210muzaklkta olma durumu gz nne alnarak ve yldrm arpmas olasl ile de mukayeseedilerek 10 milyonda bir olarak bulunmutur. 210m'den uzaklarda bu risk ok dahakktr. Bir trbinin normalde rzgar hz 25 m/s' nin zerinde olduu artlardaaltrlmamas gerektii noktasndan bakldnda yukarda belirtilen ekstremsenaryonun olumas ihtimalinin kesinlikle mmkn olmayacan aka belirtmekgerekir. Danimarka'da trbinlerin yerleim yerlerinden, yollardan ve evlerden 90m artrotor apnn 2.7 katndan daha yakn mesafelere tesis edilmesine izin verilmemektedir.Hollanda'da bu kurallar daha yumuak olup rnein 300 kW' lk bir trbinin yerleim

yerine en az 120 m ve yollara da 20-75 m uzaklkta olmas ngrlmektedir.13

Dikkatli yerletirme, gvenli makine tasarm, montaj ve iletme pratikleri birokolumsuz gvenlik etkilerini azaltacak veya ortadan kaldracaktr. Fakat daha nemlisitrbin retimi esnasndaki sk ve etkin kontrollerdir. Bu kontrollerle insanlarn ve evlerinzarar grmesinin engellenmesi etkinliini kantlamtr.

13.2. Grnt ve Estetik Etki

Rzgar tarlalarnn en ok tartlan evresel etkisi trbinlerin grsel ve onlarevreleyen manzara zerine etkisidir. Makinelerin uyumlu yerleimi bu nedenle byknem tar.

Rzgar tarla gelimelerinin grsel etkisini len giriimler, objektif manzarasnflamalar ve daha ok deerlerin subjektif deerlendirmesini ieren manzaradeerlendirme teknikleri ve manzarann nemine dayanr. Manzara ne kadar deerliolursa grsel etkiye kar o kadar hassas olunacaktr. nemli bir manzara zerindenegatif bir etki ieren herhangi bir grsel etki tartlabilir. Ancak bu etki arazi yapsna,trbin adedi ve tipine; trbinlerin sralan ekline, rengine ve kanat adedine gredeiik olarak alglanmaktadr. Bununla beraber trbin boyutunun daha az nemtad gzlenmektedir. Rzgar trbinlerinin grsel etkisi zellikle doal gzellik, kltreladan deerli ve youn nfuslu alanlar veya lkeler iin planlama yasaklarna nedenolabilmektedir. nsanlarn rzgar tarlasn insanlarn alglamas sadece manzarann fizikselparametreleri tarafndan deil ayn zamanda onlarn daha geni sosyolojik seviyedekigelimelere olan tavrlarna da baldr. Bu konuda pek ok alma yrtlmektedir.

Hollanda' da Leiden niversitesi tarafndan yaplm bir alma rzgar trbinlerininsaysnn artarken manzaraya halkn beenisinin azaldn ancak rzgar trbinlerininbyklnn beeni zerinde daha az etkili olduunu gstermitir. Trbinlerindikdrtgen yerine tek sra olarak yerletirilmesi ynnde de bir tercih vardr. Bu Hollandamanzarasnn lineer yaps ile ilgili olabilir.

Bununla birlikte rzgar tarlalarnn tasarm grsel etkiyi minimize edecek ekildeayarlanabilir. Gz nne alnan faktrler dikkatli yerletirme, renk seimi ve trbintasarmn iermelidir ve bunlar geliim projelerine katlmaldr.

13.3. Glge Titreimi/Parlt

Grsel etkisinin zel bir durumudur. Gnein douu ve bat esnasnda, rzgartrbinlerinin dnmekte olan kanatlarn glge oynamasna, glge titreimine nedenolabilir. Ayn ekilde cilal kanatlara gelen gne da civara yansyarak parlt etkisi


16/25

yaratabilir. Bu da trbin civarnda yaayan insanlar rahatsz edebilir. Rahatszlkseviyesinin belirlenmesinde dnme frekans nemli bir rol oynar. Bununla birilikte bu etkiher bir ay iin glgenin saatlik pozisyonunun hesaplanmas ile kolayca tahmin edilebilir.Bu problemi zmenin bir yolu trbini bu sre zarfnda altrmamaktr, tercih edilendier yntem ise trbinlerin tesisinde yer seimlerinin iyi yaplmasdr. Parlt problemi deya kanatlarn k yanstmayacak ekilde imal edilmeleri veya cilasz kanat kullanlmas ya

da titreim olaynda olduu gibi yer seiminin iyi yaplmas ile giderilebilir.

13.4. Grlt

Ses, insan kulann sezebildii basn deimeleridir. Grlt ise "istenmeyenses" olarak tanmlanr.

Bu kavramda, RED sistemi tarafndan retilen iitilebilir ses (f= 16 Hz-20 Hz) vekulan iitebilecei sesin altnda olan (f>16 Hz; infrasound) seslerin etkileri ileilgilenilmektedir.

Rzgar trbinlerinden yaylan grlt iki kaynaktan retilir ve her biri insankulan farkl bir ekilde etkiler. Birincisi aerodinamik ya da geni bant grlts,makinenin kanatlar zerinden hava geerken oluur. kincisi tonal veya tek frekansgrltsdr ve dili kutusu ve generatr gibi dnen mekanik ve elektriksel elemanlartarafndan oluturulur. lk grlt tipi ritmik hrt sesidir. Bu, genellikle desibel olaraklldnde daha yksek olandr ve ikinci grlt kaynann yksek derecelivnlamasndan daha az ikayet nedenidir ve daha az zorlaycdr. Analizler, 20 m' yekadar trbinler iin mekanik bile-enin baskn olduunu gstermektedir. Oysa dahabyk apl trbinler iin aerodinamik bileen daha nemlidir.14

Aerodinamik grlt hava iinde hareket eden kanatlarn hz yani rotorun dnhzna bal olarak artar. Doal seslere nazaran oluan yeni ses kaynaklan sesinyksekliine, tonuna, kiilerin aktiviteleri ile toleransna, o yredeki hakim olanmeteorolojik artlara ve karakteristiine bal olarak nem kazanabilir. Doal seslerin

seviyeleri nemlidir.Mekanik grlt zel dililer, dnen paralarn ses emici malzeme ile kaplamas ve

akustik klflar kullanlmas gibi birok standart tekniklerin kullanlmas ile azaltlabilir.Optimum kanat tasarm ile kanat u ekli ve kuyruk kenar kalnlnn minimumaerodinamik grlt retecek ekilde tasarlanmalar iin gelitirme almalarsrdrlmektedir.

Grsel etki gibi grlt sorunu da kiiye bal nemli bir unsurdur. Endstriyel biralanda kabul edilen snr krsal alanda kabul edilmeyebilir. Gndz kabul edilen snr gecekabul edilmeyebilir. Bireyin grlt kabul etme dzeyi onun rzgar tarlalarna olan geneltavrna bal olacaktr. Grsel rahatszlklar sonucunda imdi-den olumsuz duygularasahip olan yre sakinleri grltden rzgar tarlasnn bir avantaj olduunudnenlere gre muhtemelen daha ok rahatsz olacaktr.

Grlt etkisi toporafik ve ikametlerin yaknndaki yerlere gre rzgartrbinlerinin dikkatli yerletirilmesi ile kolayca azaltlabilir. Potansiyel etkinintannmas iin standartlardaki aadaki yol gsterici kurallar sve gibi lkelerdesalanmaktadr.15

45 dB (A) ak arazide en yakn evde.

40 dB (A) kent veya banliylerde en yakn yerleme biriminde.

45 dB (A) rzgar trbininden 400m uzaklkta.

ngiltere'de ise geici olarak reticilerin amac en yakn yerleim yerindeki grlt

seviyesini 45 dBA ile snrlamaktr. Rzgar trbin teknolojisinin mevcut durumuna gre bu


17/25

kriter en yakn yerleim yerinden 350m uzaklkta bulunan trbinler tarafndan kolaycayerine getirilmektedir.16

Grlt problemi Hollanda gibi zellikle youn nfuslu blgelerde ortayakmaktadr. Bu nedenle, Hollanda Hkmeti evre Bakanl sessiz trbinlerin tesisi iinhibe vermektedir.

Grsel etki gibi dier evresel faktrlerin tersine grltnn llebilir olduuunutulmamaldr. Byk bir sorun yarataca dnlmemekle birlikte, grlt ilgini odaknoktasn oluturacaktr.

ekilde bilinen grlt seviyeleri gsterilmitir. Her ne kadar grlt hakknda birok kitap ve rapor yazlm kompleks bir konu ise de tahmin edilebilirlii, llebilirlii veyerine zg olduu vurgulanmaktadr. Dolays ile yre halk ve otoriteleri ile yaplacakgrme ve tartma ile rzgar trbinlerinin grlts rahatsz edici olmaktan karlabilir.Rzgar trbinleri gelimesini etkileyici bir ekilde sorun kmas halinde ise 1990 ylndayrrle giren evre Koruma Kanunu hkmleri erevesinde her zaman zmbulunabilir.

13.5. Arazi Kullanm

Rzgar tarlalar iki ynl arazi kullanmna uygundur. Rzgar enerjisi danktr vegeni bir alana yaylm trbinlerin rettii enerjinin toplamdr. Bununla birlikte birtarlasnn kaplad arazinin %90' tarmsal amalar iin kullanlabilir. Modern bir rzgartarlas rnein Danimarka Velling Maersk 2'de 29 adet 225 kW' lk makine arazininsadece %l' ini kaplar. Daha tesi rzgar tarlasnn giri yollar gerei gibi planlanmsaiftiler tarafndan dezavantaj yerine avantaj olarak grlr.

Bir Amerikan raporunda rzgar gcnn servis yollar dahil GWh bana sadece1335 m2 araziye ihtiya duyduu belirtilmitir. Bu rakam kmr iin 3642 m2, solar

thermal sistemler iin 3561 m2 ve photovoltaic iin 3237 m' dir.17

13.6. Arkeolojik Etkiler

Yksek ve kesintisiz rzgar hzlar ihtiyac nedeniyle rzgar tarlalar genelliklebyk lekli deiimlerin ok az olduu krsal alanlarda kurulur. Bu alanlar ounluklaarkeolojik kalnt kaynadr. Bu kalntlar blgenin kltrel varl ve insann evresidir.atmalardan, nerilen geliim blgesinin etd ve trbin pozisyonlarnn herhangi birtarihi eserden uzakta yerletirilerek kanlabilir. Eer blgede fiziksel bir korumammkn deilse kalntlar korumak amacyla arkeolojik kazlarn yaplmas kabuledilebilir.


18/25

13.7. Ekolojik Etki Enerji Kullanm Ve Emisyonlar

Global anlamda bir rzgar trbininin retim ve tesisinin olduu kadar trbinini inaetmek iin kullanlan elik, beton vb. malzemeleri retmek iin de enerjiye ihtiya vardr.Bu enerji yatrm trbinin mr esnasnda geri denmelidir: Enerji analizleri rzgartrbinlerinin enerji geri deme srelerinin birka aydan birka yla kadar deitiini

gstermektedir.Hollanda'da Groningen niversitesi tarafndan yrtlen bir alma daha byk

rzgar trbinlerinin daha ksa geri deme sresine sahip olduunu gstermitir. 10 kW'lk bir rzgar trbininin enerji geri deme sresi 0.5 ile 1,5 yl arasnda deiir. Oysa 500kW' lk bir rzgar trbini iin bu sre 2-3 aydr. Fraunhofer Institute for Solar EnergySystems tarafndan yaplan bir almada rzgar trbinleri iin enerji geri deme sresiyaklak bir yl olarak tahmin edilmektedir.14

Kmr yerine rzgar enerjisinden 1 kW' lk g retimi 1 kg' lk CO2 emisyonunuengeller. Bylece 30 trbinlik bir rzgar tarlas mr boyunca yaklak 30000 ton CO2emisyonunu telafi eder. CO2 kresel yaylm bu on yln sonuna kadar 160-170 milyonton dzeyinde tutulacaktr.15 Bu en temel sera gazlarndan biri iin nemli miktardakiazalmay gsterir. Rzgardan enerji retimi ayn zamanda kmr ve petrol yanmassonucunda oluan ve asit yamurlar eklinde gllerde, nehirlerde ve ormanlardatahribata neden olan slfr ve nitrojen bileiklerinin yaylmn da nler.

13.8. Rzgar Enerjisi Ve Kular

Blgesel seviyede rzgar trbinlerinin zellikle ku yaam ve yurtlarnn tahribinesebep olduu konusunda baz endieler vardr. Kular ve onlarn yerleri dnyadaki yaamn eitlilii biyolojik deikenliin hayati parasdr ye bir defa tahrip edildiindeyerine getirilemez. Kmr, petrol ve gaz gibi konvansiyonel enerji kaynaklarndan oluanemisyonlar asit yamurlarna yol amakta ve sera etkisine katkda bulunmaktadr.Bunlarn her ikisi de kular ve onlarn evrelerini tehdit etmektedir.

Rzgar trbinlerinin iletimi kulara zarar verebilir. Bu zarar kule veya kanatlarlaarpma sonucu kularn lmesi veya trbinler evresindeki ku dinlenme veya beslenmeyerlerinin bozulmas olarak iki ekildedir.

"Research Institute of Nature Management" (RlN) Hollandann Urk blgesindeki7.5 MW' lk (300 kW' lk 25 trbin, 1 sra) rzgar tarlasnn etkileri zerinde yapt biralmada gnde ortalama 0.1-1.2 ku lsnn beklenebilecei ayrca rzgar tarlasnnher km' sindeki ku lmlerinin yksek gerilim hattnn her km' sinde lenlerden 10kat daha kk olduunu ve bunun 1 km' lik karayolu ile de karlatrlabilir olduusonucuna varlmtr. Danimarka'da Ons Consult tarafndan verilen bir raporda orta vekk lekli rzgar g santrallerinin gzlenmesine dayanlarak kularn rzgartrbinlerinden ciddi olarak etkilenmedikleri sonucuna varlmtr. Kular rzgartrbinlerine ve onlarn etrafnda umaya alyor grnmektedir.14 Ancak, Ispanya'nnTarifa blgesindeki rzgar tarlalarndaki ku lmleri bu konuya ilgiyi artrmtr.Avrupa'nn en byk trbin gruplarnn bulunduu yer olan gney Tarifa blgesi aynzamanda yz binlerce kuun Afrika'ya giderken kulland g yolu zerindedir. AB DG XIGenel Mdr bu konuda uzun dnem almas yaplncaya kadar tarlalarn planlanmbymesinin yeniden gzden geirilmesini nermektedir. Bu konudaki tartmalarsrmektedir.19

Sadece kular iin deil dier bitki ve hayvan trlerinin ve onlarn su sistemlerinikompleks yapsnn paralanmas iin de endieler vardr. Her bir blgenin ekolojik nemirzgar tarla geliiminden olumsuz etkilenir. Bu nedenle rnein Danimarka, Hollanda veYunan Hkmetleri rzgar tarlalarn evresel olarak hassas blgelerin dna kurmayaalmaktadr. ngilterede RSBP (Royal Society for the Protedion of Birds) vahi yaam ve

ulusal ve uluslararas nemli alanlar etkileyecek durumdaki yenilenebilir enerji tekliflerineizin verilmemesini dnmektedir.18 Dier lkelerde de herhangi bir giriimdebulunulmadan nce ekolojik ve ku bilimi almas gereklidir. Bu evresel adan nemli


19/25

alanlarn tanmlanmasna ve bu alanlardaki etkinin azaltlmas iin nlemlerindzenlenmesine olanak salar.

Kurbanlarn says, srler younluundaki d gibi ku yaam zerindeki tmetkiler hala tam olarak bilinmemektedir. Aadaki konularda daha ayrntl aratrmayaplmaldr.

G yollar zerindeki rzgar trbinleri Byk rzgar trbinlerinin etkisi (1 MW ve yukars)

Kularn youn olarak beslendii, redii veya dinlendii blgelerdekirzgar trbinleri.

13.9. Dnen Yaplarn Oluturduu Elektromagnetik Giriim

Byk kntl bir yap zellikle nemli miktarda metal ieriyorsa radyo, TVyaynlan, iletiim linkleri gibi elektromagnetik sinyallere giriim nedenidir. Rzgarenerji dnm sistemlerinin dnen kanatlar radyo, televizyon, uydu servisleri,radarlar gibi elektromagnetik iletiim cihazlarnn kullanmnda giriime neden olabilir.Rzgar trbini tarafndan oluturulan etkinin fark istenmeyen giriim sinyalinin periyodikdeiimidir.

Rzgar trbininin dnen kanatlar tarafndan retilen en nemli giriim etkisigenlik modleri giriim sinyalidir fakat ayn zamanda Doppler etkisi olarak da bilinengecikme etkisi de vardr.

Rzgar trbinlerinin radyo yaynlarna yapt elektromanyetik giriiminde birokparametre etkilidir. Radyo yaynlarnn giriime hassasiyetini etkileyen balcaparametreler; hassas radyo sisteminin frekans, anten zellikleri, rzgar enerji sisteminegre olan konumlar ve modlasyon eklidir. Rzgar trbin parametreleri ise; makinenintr (yatay ya da dey eksenli olmas) dnme hz, kanatlarn ap ve says, biimleri,yapldklar malzemenin elektromanyetik zellikleri, kulenin tipi ve yksekliidir. Bunun

dnda kanatlan dielektrik malzemeden yaplm makinelerde metal paralarn biimi veyeri nem tar (rnein yldrm paratonerleri). Rzgar trbinleri, TV, havaalan iletiimsistemleri (VOR, ILS LORAN), uak radar sistemleri, deniz iletiim sistemleri(SOLAS), mikrodalga linklerinde elektromagnetik giriime neden olabilir.

30 Metreden byk rzgar enerji dnm sistemlerinin, bu sistemlere yaknblgelerdeki TV alclarnda grnt bozulmasna neden olan yansyan giriim sinyallerirettii bulunmutur. Bu tip giriim televizyon ekrannda karlanma ve gri yatay bantlarndey hareketine neden olur. lave yanstclarn kurulmas ile bu sorunlarn zmmmkndr. u anda teletex yaynlar TV yayn sinyalleri ile birletirilmektedir.Hollanda'da bu sinyallerin bozunuma kar daha dayankl olduu grlmtr.20

Havaalan yaknlarna (pistten 5km uzakla) rzgar trbini yerletirilmesi

gerektiinde ILS yayna etkilerini deerlendirmek gereklidir.21

Danimarka'da KopenhahagUluslararas Havaalan yaknnda kk bir rzgar tarlas vardr. u ana kadar giriimproblemi ile karlalmamtr.20

u anda uluslararas antlamalar ve Federal Havaclk Ajansnn ynetmelikleri birVOR istasyonuna Ikm mesafede rzgar trbini yerletirilmesi ne izin vermemektedir.Mesafe trbin bydke artmaktadr.

Danimarka PTT'si frekans kaymal anahtarlamal modlasyon ile 7.4 GHz - 8Mbit/sn veri aralnda alan mikrodalga linklerinde nemli giriim sorunlar belirledi.Belirlenen hatalar linkler iin geerli olan uluslararas snrlarn zerindeydi. rneinmikrodalga linklerinde Hollanda PTT'si minimum 65 dB byklnde bir giriimtaycsn gerekli grr.21

Elektromanyetik spektrum insanln en snrl ve deerli kaynaklarndan biridir,ok sayda radyo yaynnn giriime uramayarak baarl bir ekilde almas bu


20/25

kaynan yllardan beri dikkatle ynetilip kullanlmasndan kaynaklanmtr. Bununlabirlikte rzgar trbini kullanan bir topluluun bu trbinin mevcut elektromanyetik evreyeuyumla yerletirilmesi konusunda rehberlie ihtiyac olduu bilinmektedir. zellikle hemtrbinler hem de radyo tesislerinin kurulmas iin elverili olan tepelik yerlerde sorunortaya kmaktadr.

Mevcut veya kurulmas planlanan rzgar trbinlerinin giriim etkisine karalnmas gereken nlemler unlardr

1) Planlanan rzgar enerji tesisleri evresinde mevcut ya da yaplmasdnlen radyo yaynlarn saptamak.

2) Rzgar trbini tarafndan oluan elektromanyetik giriim riski altndabulunan radyo yaynlarnn tespiti.

3) Risk altnda bulunan radyo yaynlarnn da planlanan rzgar trbinlerininetkisinin belirlenmesi.

13.10. Otoyollar

Rzgar trbinlerinin otoyollardaki srclerin dikkatlerini datt gibi grlerortaya atlmaktadr. Ancak bugne kadar srclerin dikkatinin rzgar trbini tarafndanbozularak kazaya yol aldna dair bir delile rastlanmamtr. Esasen Danimarka veHollanda'daki srcler son on ylda tesis edilen binlerce trbine aina olmulardr vetrbin adedinin artmasyla bu ainalk genelleecek ve bu risk olasl da azalacaktr.

Rzgar trbinleri yaknnda tesis edilmekte olan yollarda, tesis sresincetrbinlerin etkilerinin olduu aktr. Trbinlerin byk paralarnn gvenli tanmasnsalamak iin baz durumlarda yol kalite ve/veya seviyesinin artrlmas dagerekebilmektedir. Lakin, ett ve proje safhalarnda yerel ynetimlerle yaplacak sk ibirlii ile bu tr problemler normal olarak olumayacaktr. Rzgar trbinleri iin yaplanbalant yollar, arazi sahiplerine de ulam rahatl salad iin olumlu

karlanmaktadr.

13.11. Bitki rts

Rzgar trbinlerinin tesisi aamasnda giri ve balant yollar, malzeme nakligerekmektedir. Dolaysyla zellikle tesis aamasnda doann (bitki rts ve hayvanlar)tahrip olmas kanlmazdr. Fakat planlama aamasnda nceden yaplan aratrma veettlerle hassas blgelerin harabiyeti nlenebilir veya en az tahribatla geitirilmesi iingerekli nlemler alnabilir. rnein bir projede tesis planlaycs krsal alandaki tahribiyetien aza indirgemek iin ok sayda kk gl trbin yapaca yerde az sayda bykgl trbin seimi yapmtr.22

13.12. Sonular

Blgesel bir evrede rzgar tarlalarnn etkisi rzgar tarla planlamasnda nemli birdncedir. Genelde projenin gereklemesi engellenmeden teknik ve tasarm zmleriile etkilerin stesinden gelinebilir. Bununla birlikte gerekli yerlerde potansiyel etkiyitahmin edecek lmler almak nemlidir. Byk lekte evresel deerler iin potansiyelrzgar alanlar ile ilgili almalar geliim iin uygun alanlar tanmlayabilir ancak bu yerlerbulunulan evre iin zararl olabilir.

Site analizleri genellikle evresel etki deerlendirme eklinde ele alnr. Bu teknikABD'de gelitirilmi ve u anda Avrupa'da uygulanmaktadr. Ett yntemi, site analizlerive nerilen giriim herhangi bir potansiyel evresel almann tanmlanmasna yol aar.

Daha sonra teklif dikkatleri toplayan bir potansiyel zarar en aza indirecek yerlerdeuygulanr veya uygulama yetersiz ise reddedilir.


21/25

Bu yolla rzgar tarla geliimi hassas bir ekilde oluturulabilir ve evreye uyumluve pozitif bir endstri olmas salanabilir.

14. PAZAR

Aadaki gerekler 1996 yl Mart aynda pazarn durumunu ksaca anlatmaktadr:

-u anda dnyada yaklak 6000 MW gcnde kurulu rzgar enerjisi sistemivardr ve bunun yzde 50' inden fazlas (3200MW) Avrupa'dadr. 2000 ylnda 1400 MW' aulamas beklenmektedir

-Avrupa, in, Hindistan, ABD ve Kanada'da etkin rzgar enerjisi programlanvardr.

-10'dan fazla byk Avrupa bankas rzgar enerjisine yatrm yapmaktadr.

-1990'da Kaliforniya rzgar enerjisi retiminin dnyadaki pay yzde 78,

1994'te ise tm Kuzey Amerika toplamnn pay yzde 54 olmutur.

15. EKONOM

Trbin olmadan kullanlamayaca iin rzgar enerjisininde belirli bir maliyetivardr. Amortisman sresi 25 yl olan trbinin ABDde i piyasa fiyat en az 750$/kW dir.Ancak Avrupa, ve dnya piyasasndaki modern rzgar trbinlerinin fiyat 1400 $/kW akadar kmaktadr. Bu enerji kullanmnn geliebilmesi iin, bu miktarn 1000 $/kW

dzeyine indirilmesi gerekmektedir. Rzgar elektriinin maliyeti ABDde 5 cent/kWh naltna ve 3,9 cent/kWh dzeyine drlmken, Avrupada ounlukla 0,05-0,065ECU/kWh kadardr. ABD koullarna gre, rzgardan elektrik retim maliyeti kombinegaz santralleri ve jeotermal santraller ile rekabet edebilmektedir. Rzgar elektriininmaliyeti gne elektriinin %38-66sdr. ngilterede rzgar elektriinin birim maliyetigaz santrallarnda retilen 1,4 kat, nkleer santrallarda retilen % 52 si, yeni kmrsantralarnda retilenin ise %71 i kadardr.

Rzgar enerjisi dalma dayanmadndan, allm kaynaklardan pahal da olsa,ulusal ekonomi asndan kazantr. Kald ki, allm kaynaklarla ekonomik olarakrekabet edebilir boyutlara ulamtr. Dnya trbin pazar 2000 MW/yl dzeyineulatnda, birim kurulu g maliyetinin 750 $/kW n altna dmesi beklendiinden,

rekabet daha artacaktr. Rzgar enerjisinin ulusal ekonomiye katks, yalnzca enerjidalmn azaltmas ve klasik santrallarla rekabet edebilir olmas deildir. Ayrca yeni ialanlar ile istihdam olana yaratmaktr. Rzgar teknolojisi gelimi olan Danimarkadarzgar endstrisinde 12.000 kii almaktadr.

Rzgar enerjisinin retim maliyeti aadaki 6 parametre tarafndan belirlenir:

- Rzgar trbini sisteminin ilk yatrm maliyeti (7 dolar m2 taranan pervanealan olarak ifade edilir), proje hazrlama maliyeti ve altyap maliyeti; her ikisi birlikteanahtar teslim proje maliyetini oluturur;

- Sistem verimi;

- Ortalama yerel rzgar hz;


22/25

- Hazr bulunma;

- Teknik mr.

Bu parametrelerin bazlar, reticilerin verilerinden, bamsz lmlerden ve

gzlem almalarndan belirlenebilir. 750 kW' a kadar ki rzgar trbinleri ticari kabuledilmektedir. Aktarlan rakamlar bunlara aittir. MW cinsinden trbinler gelitirmeaamasnda olup deneysel tesisler ve prototipler halindedirler. letme, yapm ya datasarm aamasndaki MW (1 MW- 3 MW) gcnde makinalarn toplam says 25 kadardrve tm sve dahil) Avrupa'dadr. Baz nemli rakamlar yledir:

-Avrupa rzgar trbinlerinin maliyeti tipik olarak 380 ECU/m2'dir. (Temel harimakine fiyat).

- Proje hazrlama maliyeti arlkl olarak topran, yollarn durumuna, elektrikalt-istasyonlarnn hazr bulunmasna, vb. baldr.

- Anahtar teslim maliyeti 420 ECU/m2 ile 600 ECU/m2 arasnda deiir.Gelecee ynelik tahminler, maliyetin 2030 ylna dek yzde 25 azaltlabileceinigsteriyor.

-Bir rzgar trbininin enerji kts aadaki biim-de hesaplanabilir:

E= bxV3 kWh/m2 (2)

Burada b, performans faktr; E yllk kt; V ise pervane merkezindeki ortalamarzgar hzdr. Faktr b, rzgar trbininin sistem verimliliine ve rzgar hzlarnn

istatistiksel dalmna baldr. Baz iklim blgelerinde rzgar hzlarnn istatistikseldalm dzenli kabul edilebilir. Belli bir rzgar iklimi ve rzgar trbini kurulu gc,pervane tarama alan ve ortalama yerel rzgar hznn mantkl bir bileimi veri olarakalndnda, faktr b sistem performansn belirlemekte kullanlabilir. Avrupa'nn kyiklimlerinde modern rzgar trbinleri iin b=3,15 deeri alnr ve teor ik maksimumdanok farkl deildir.

Hollanda, Kuzey Almanya ve Danimarka'daki uygun yerlerde ounlukla ylda 100kWs/m2 nin zerindeki deerlere ulalmaktadr. NedWind adl Danimarkal retici,Curaao Adas'ndaki 3MW gcndeki rzgar parknn ylda 1400 kWs/m2 retim yaptnaklamtr.

-Prensipte rzgar enerjisinden ekonomik olarak yararlanlabilmesi iin yllkortalama yerel rzgar hznn 10 metre ykseklikte 5m/s' yi gemesi gerekir.

-Modern rzgar iftliklerinin teknik hazr bulunma oran yzde 96'ygemektedir.

-Tasarm aralar o kadar gelimitir ki yorulma mr temelinde tasarmyapmak olanakl hale gelmitir.

Sonu olarak, ekonomik hesaplamalar iin mr olarak gvenli bir biimde 15-20 yl alnabilir.

-Avrupa koullan iin aadaki koullarda bir hesaplama sonular yledir;

Anahtar teslim maliyet :588 ECU/m2


23/25

Faiz :% 5

Ekonomik mr :15 yl

Teknik hazr bulunma oran : % 95

Yllk enerji kts :3,15 V3 kWs/m2

letme ve bakm maliyeti :0,005 ECU/kWs

16. ENDSTR

retim endstrisiyle ilgili baz gerekler:

- Dnyadaki reticilerin yzde 90' Avrupaldr (toplam 25 kadar retici vardr)

-u ana kadar Avrupa'daki retimin yzde 50'den fazlas ihra edilmitir.-MW cinsinden makinalarn geliimi yalnzca Avrupa'da olmaktadr.23

17. ELEKTRKSEL ALT YAPI TASARIMI

Rzgar iftlii planlamalarnda ihmal edilen zelliklerden bir tanesi de elektrikselalt yapnn durumudur. Bu, rzgar iftliinin yatrm maliyeti, enerji retimi ve dolaysylakarll zerinde nemli etkilere neden olabilmektedir. Elektrik sistemindeki kayplar tipikolarak rzgar iftliinin toplam retiminin %2-3 kadardr. Bu nedenle optimum hat vetransformatrlerin belirlenmesi gerekmektedir. Maliyetlerin ve iletim hatlarylatransformatrlerin belli bir alan iin enerji kayplarnn veri taban kullanlarak yatrmmaliyetleri ve enerji kayplar hesaplanr. Alnan enerji ve reaktif g miktarlar ayrcabelirlenmektedir. Daha sonra basit bir yatrm kazan testi yardm ile en ekonomikdurum belirlenir.

18. RZGAR ENERJS VE 21.YZYIL

2000 Yl iin kurulu kapasite hedefi ABD de 2800 MW, Avrupada 6340 MW,Asyada 3817 MW ve tm dnyada 13803 MW tr. 2000 yl Avrupasnda en bykkapasite 2000 MW ile Almanyada olacak, onu 1000 MW ile ngiltere ve spanya

izleyecektir. ABD nin beklentisi 10-12 ylda rzgardan retilecek elektriin dierkaynaklardan ucuz olacadr. Gelecek 10 yl sonunda ABD elektrik retiminin %20 sinirzgardan salamay hedeflemitir. Avrupa birlii ise 2005 ylnda elektrik enerjisinin%20sini yenilenebilir kaynaklardan salamay hedefleyerek, rzgara %2 lik payayrmtr. 2005 ylnda Avrupada kurulu rzgar gc 12000 MW olacaktr. Bunun iingereken 12 km2 lik yerleim alan, 1200 km2lik bir yzeye yaylacaktr. 12000 MW lkkurulu gle ylda 30000000 ton karbondioksit , 2000000 ton uucu kl, 80000 tonkkrt di oksit ve 40000 ton azot oksit tasarrufu salanacaktr. Avrupa kurulu gcn2030 ylnda 100000 MW a kmas beklenmektedir.

Trkiyeye gelince, Austos 1993 tarihli 7.Be yllk kalknma Plan Genel Enerji zelhtisas Komisyonu Yeni ve Yenilenebilir Enerji Kaynaklar Grubu Raporunda, elektrikretim amal rzgar enerjisi kullanmna, 1995 ylnda 1 MW lk rnek bir nite ilebalanmas, rzgar iftlikleri ile kurulu gcn 2000 ylnda 10 MW a, 2005 ylnda 20 MWa ve 2010 ylnda 50 MW a ykseltilmesi planlanmt. Sz konusu hedefler ok kk


24/25

olmakla birlikte, teknolojik geliimi izleyebilme asndan dnlmt. Ancak, rzgarenerjisi plana alnmamt.

Rzgar enerjisinden ticari boyutta elektrik retmek isteyen drt firmann yapiletdevret modeli ile santral kurma giriimleri de vardr. Bu giriimlerin artmasbeklenmektedir. Bu giriimler birer adet 1,82 MW lk, 18 MW lk ve iki adet 50 MW lk

rzgar iftlii kurulmas amacyla yaplmtr. 50 MW lk iftliklerin gcnn de, bir sreiersinde 400 MW a karlmas hedeflenmektedir. 2010 ylnn elektrik retimi resmitahmininde rzgar enerjisi imdilik yoksa da, 2010 ylna gelindiinde Trkiyenin eitlirzgar santrallarnn olaca beklenmektedir.

KAYNAKLAR

1- http://www.laterna.com.tr/ruzgar1.htm

2- http://www.dunya-gazete.com.tr/arsiv/haber/h240798.html

3- Kaynak Elektrik Dergisi 3/95 Metin zg

4- Kaynak Elektrik Dergisi 4/94 . Tun ldeniz

5- 6,7 Avrupa Rzgar Enerjisi Birlii Trkiye ubesi (Turkish Wind EnergyAssociation 7/99)

8- Kaynak Elektrik Dergisi 1/98 Dr. Tanay Sdk Uyar

9- Avrupa Rzgar Enerjisi Birlii Trkiye ubesi (Turkish Wind EnergyAssociation 7/99)

10- Kaynak Elektrik Dergisi 2/95 Yrd.Do.Dr Kadir Erkan


12- Elektrik Mhendislii Dergisi 1/98 Dr.Tanay Sdk Uyar

13- IEE Proceedings-A Vol. 140 No.l, January 1993.

14- Renewable Energy Resources: Opportunides and Constraints 1990-2020,July 1993, p.3.25

15- Stevenson Ruth, 1993, European Directory of Renevvable EnergySuppliers & Services, p. 180

16- Facts About Wind Turbine Noise, BWEA 1992.

17- Time for ActionWind Energy in Europe EWEA, 1991

18- Wind Directions, Vol XIV, No 2, January 1995, p.5, BWEA & EWEA,London.

19- Wind Povver Montly, Vol 10, No 2, Febmary 1994, p. 14, Denmark.


25/25

20- Meteorological Aspects of the Ulizaon of Wind as an Energy Source,p.69, WMO, 1981.

21- Electromagnedc Interferance, Preparatory Information Expert Group Studyon Reconunended Practices for Wind Turbine Testing and Evaluadon. IEA, 1986.


23- Elektrik Mhendislii Dergisi 1/98 Ir. Joe Beurskens

Documents

RÜZGAR ENERJİSİ ve ÇEVRE