Rüzgar Enerjisi Nasıl Elde Edilir?
Rüzgar enerjisi son zamanlarda çokça tercih edilen yenilebilir enerji kaynaklarındandır. Zamanla maliyetler düştüğü için kullanımı dünya çapında artmaktadır. Elde edilen verilere göre karada ve denizde küresel kurulu rüzgar üretim kapasitesi, son 30 yılda 77 kat artarak 7,5 gigawatt'tan 622 gigawatt'a çıktı. Dünyanın birçok yerinde güçlü rüzgar hızları vardır, ancak rüzgar enerjisi üretmek için en iyi yerler bazen uzak yerlerdir. Açık deniz rüzgar enerjisi muazzam bir potansiyel sunuyor.
Rüzgar türbinleri yüz yılı aşkın süredir hayatımızda yer almaktadır. Elektrik jeneratörünün icadının ardından bu alanda çalışan mühendisler elektrik üretmek amacı ile rüzgardan faydalanmaya başladılar. Rüzgar enerjisi üretimi 1887 ve 1888'de Birleşik Krallık ve Amerika Birleşik Devletleri'nde gerçekleşti, ancak modern rüzgar enerjisinin ilk olarak 1891'de yatay eksenli rüzgar türbinlerinin inşa edildiği ve 22,8 metrelik bir rüzgar türbininin başladığı Danimarka'da geliştirildiği bilinmektedir.
Rüzgardan Elektrik Enerjisi Elde Etme
Rüzgar, fiziksel tepkimelerle hareket eden havanın oluşturduğu kinetik enerjiyi kullanarak elektrik üretiminde kullanılır. Böylece rüzgar türbinleri sistemleri aracılığı ile elektrik enerjisi elde edilir. Rüzgar yani hareket halindeki hava akımı ilk önce türbinin kanatlarını harekete geçirir ve kendilerine bağlı türbinin döndürmelerini sağlar. Böylece sistem şaftı harekete geçerek elektrik enerjisi üretilir.
Rüzgar gücünden elde edilen enerji miktarı kullanılan türbinin kanat uzunluğuna ve boyutuna bağlıdır. Elde edilen enerji ise rüzgar hızının küpü olacak şekilde artmaktadır. Yani rüzgar hızı üç kat arttığında rüzgar gücünden elde edilen elektrikte dokuz kat artacaktır.
Rüzgar türbinlerinin kapasitesi teknolojinin gelişmesi ile artmıştır. 1980’li yıllarda, tipik türbinlerin kapasitesi 0,05 megavat (MW) ve rotor çapı 15 metre civarındaydı. Günümüzde ise rüzgar türbinleri karada yaklaşık 2 MW ve denizde 3-5 MW türbin kapasiteleri ile çalışmaktadır. Ticari olarak temin edilebilen rüzgar türbinleri, 164 metreye varan rotor çaplarıyla 8 MW kapasiteye ulaşmaktadır.
Rüzgar Türbini Kurmak İçin Dikkat Edilecekler
Rüzgar enerjisi projesi, kendi kaynakları ve insan gücü yoluyla veya danışman kuruluşlardan teknik hizmetlerden yararlanarak geliştirilmesiyle oluşur. Bunun için şu aşamaların izlenmesi rüzgar enerjisi elde edecekler için faydalı olacaktır.
1-Yer Tanımlama: Süreç, uygulanabilir bir sahada belirli fırsatların belirlendiği, bölgesel genel bakış ve hassas rüzgar haritalaması ile başlar. Bu aynı zamanda proje sınırlarının haritalanmasını, türbin mikro yerleşimini ve optimizasyonunu da içerir.
2-Rüzgar Kaynağı Değerlendirmesi: Çok değişken bir kaynağın doğru rüzgar kaynağı değerlendirmesi, rüzgar enerjisi başarısı için en kritik özelliktir. Küçük ve büyük ölçekte yer alan ölçümler ile yer yüzü şekilleri ve rüzgar gücü ölçülür ve değerlendirilir. Bunun için firmalardan destek alabilirsiniz ki bu firmaların bir kısmı ücretsiz hizmet vermektedir.
3-Kurulumlar ve Enerji Tahmini: Rüzgar enerjisi projesinin önemli bir kısmını meydana getirir. Rüzgar kaynağı verileri belirli açılardan sınıflandırılır. Seçilen rüzgar elektrik jeneratörünün karakteristik gücü biçimlendirilir. Zemin ve rüzgarın esme yönü bunda ektilidir.Böylece jeneratörün yerleşimi optimize edilir, yazılım kullanılarak mikro yerleşim haritası hazırlanır ve daha sonra enerji üretimi tahmin edilir.
4- Detaylı Proje Raporu: Rüzgar enerjisinin kurulacağı alan için detaylı saha ve etüt çalışması yapılır. Yaklaşım yolu ve şebeke tahliyesi için ayrıntılı tasarım ile üretim optimizasyonu ile kapsamlı yerleşim tasarımı hazırlanır. Genel uygulanabilirliği belirlemek için ayrıntılı maliyet ve finansal analiz yapılır.
5- Proje Yönetimi: Rüzgâr enerjisi projesinin uygulanması ve yönetimi, teknik, mali ve ticari yönlerle ilgili çok disiplinli faaliyetler için çağrıda bulunur. Sadece işlerin kalitesinin kontrol edilmesinden ziyade aynı zamanda zamanında devreye alma için yakın koordinasyon ve izlemenin sağlanması da aynı derecede önemlidir.
6-İzleme: Rüzgar kaynağına, makine ve sistem arızalarının sıklığına ve tipine göre enerji üretimi, üretimi optimize etmek için kritik olarak izlenmeli ve analiz edilmelidir.
7-Performans İyileştirme: Mevcut rüzgar enerjisi projeleri için de genellikle zamanla azalan performans iyileştirmesini sağlamaya ihtiyaç vardır. Yerinde gözlemler ve derinlemesine çalışma ile izleme raporlarının kritik analizi, arıza süresi ve aralık kayıplarında azalma yoluyla performansın iyileştirilmesine büyük ölçüde yardımcı olur. Rüzgar kaynağının mevsimsel mevcudiyeti, rüzgar hızının kübik oranında artan üretim ve genel olarak kontrol mantığı sahaya özel olmalıdır.