Rüzgar

Rüzgar Enerjisi

Rüzgâr, güneş kaynaklı radyasyonun yer yüzeyini farklı ısıtmasından kaynaklanır. Yer yüzeyinin farklı ısınması, havanın sıcaklığının, neminin ve basıncının farklı olmasına, bu farklı basınç da havanın hareketine neden olur. Dünyaya ulaşan güneş enerjisinin yaklaşık %2’si kadarı rüzgâr enerjisine dönüşür.

Rüzgârın özellikleri, yerel coğrafi farklılıklar ve yeryüzünün homojen olmayan ısınmasına bağlı olarak, zamansal ve yöresel değişiklik gösterir. Rüzgâr hız ve yön olmak üzere iki parametre ile ifade edilir. Rüzgâr hızı yükseklikle artar ve teorik gücü de hızının küpü ile orantılı olarak değişir. Rüzgâr enerjisi kaynaklı elektrik üretim uygulamalarının ilk yatırım maliyetinin yüksek, kapasite faktörlerin yüzde 40 oluşu ve (rüzgarın her saat farklı esmesinden kaynaklı) değişken enerji üretimi yanında üstünlükleri genel olarak şöyle sıralanabilir;

  • Yenilenebilir ve temiz bir enerji kaynağıdır, çevre dostudur.
  • Tükenme ve zamanla fiyatının artma riski yoktur.
  • Maliyeti günümüz güç santralleriyle rekabet edebilecek düzeye gelmiştir.
  • Bakım ve işletme maliyetleri düşüktür.
  • Teknolojisinin tesisi ve işletilmesi göreceli olarak basittir.
  • İşletmeye alınması kısa bir sürede gerçekleşebilir.

Rüzgâr türbinleri, rüzgâr enerji santrallerinin ana yapı elemanı olup hareket halindeki havanın kinetik enerjisini öncelikle mekanik enerjiye ve sonrasında elektrik enerjisine dönüştüren makinelerdir.

Rüzgâr türbinleri dönüş eksenlerinin doğrultusuna göre yatay eksenli veya düşey eksenli olarak imal edilirler. Bu tiplerden en fazla kullanılanı yatay eksenli rüzgâr türbinleridir.

Rüzgâr türbinleri, elektrik enerjisi üretimine ancak belirli bir rüzgâr hızında başlayabilmektedir. Bir rüzgâr türbini cut-in ve cut-out rüzgâr hızları arasında enerji üretimini gerçekleştirir. Modern rüzgar türbinlerinin cut-in hızları 2-4 m/s, nominal hızları 10-15 m/s ve cut out hızları ise 25-35 m/s arasındadır. Her bir rüzgâr türbini için belirlenmiş bir rüzgâr hızında, sistemden elde edilen güç en büyük değere ulaşır. Bu en büyük güce nominal güç ve bu rüzgar hızına nominal hız adı verilmektedir. Sistemin hasar görmemesi için belirli bir rüzgâr hızından sonra rüzgâr türbinlerinin stop konumuna geçmesi otomatik olarak sağlanır. Bu maksimum hıza sistemin cut-out hızı adı verilmektedir.

Gürültü kirliliğini önlemek için gövde ses izolasyonludur. Kuleler kafes veya boru biçiminde yapılmaktadır. Kule yükseklikleri fazla olabildiğinden kafes kulelerin dışındaki konstrüksiyonlar iki ya da üç parçalı olabilmektedir.

Türkiye’de yer seviyesinden 50 metre yükseklikte ve 7,5 m/s üzeri rüzgâr hızlarına sahip alanlarda kilometrekare başına 5 MW gücünde rüzgâr santralı kurulabileceği kabul edilmiştir. Bu kabuller ışığında, orta-ölçekli sayısal hava tahmin modeli ve mikro-ölçekli rüzgâr akış modeli kullanılarak üretilen rüzgâr kaynak bilgilerinin verildiği Rüzgâr Enerjisi Potansiyel Atlası (REPA) hazırlanmıştır. Türkiye rüzgâr enerjisi potansiyeli 48.000 MW olarak belirlenmiştir. Bu potansiyele karşılık gelen toplam alan Türkiye yüz ölçümünün %1,30’una denk gelmektedir.

RÜZGAR SANTRALLERİ ARTIYOR

Dünya genelinde Rüzgar Enerji Tesislerine artan talep ve sanayiciler arasında oluşan rekabetten ayrıca uygulanan doğru enerji politikasından dolayı imalat masrafları ve elde edilen reel ödeme 1991 yılından itibaren yüzde 50 düşürülmesi sağlanmıştır.

Rüzgar enerjisi bir yeşil güç teknolojisi olarak düşünülür. Çünkü çevreye etkisi en az durumdadır. Rüzgar enerji santralleri kirlilik yada sera gazı üretmezler. Rüzgardan üretilen enerjinin maliyeti 20 yılda %85 düşmüştür. Rüzgar enerji ekonomisini geliştirmek için üretim teşvik kullanılmaktadır. Halen birçok ülkede retim teşvik kredisi Dünyada 1,2 milyonMWkurulu güce ulaşacağı, dünya elektriğinin %12 sinin rüzgar enerjisinden sağlanacağı öngörülmektedir.

Ülkemiz rüzgar enerjisi teknik potansiyeli açısından Avrupa’da birinci sıradadır. Yapılan hesaplara göre, Türkiye’nin bugünkü [2006 sonu itibariyle] enerji üretimi yılda 170 milyar kilovatsaat ve bunun onda birine yakın bölümü rüzgárdan üretilebilir.

Türkiye’de, tahminlerin ötesinde rüzgar enerjisi olduğunu düşündüklerini söyleyen Bakan Güler, “48 bin megavatlık bir potansiyel var. Yenilenebilir enerjiyi kömür, su, doğal gaz ve nükleer enerjilerin yerine düşünmediklerini, 2020’ye kadar yenilenebilir enerjiden, özellikle rüzgar enerjisinden 3 bin megavatlık enerji bekliyoruz” dedi.
Bakan Güler, yenilenebilir enerjide 10 milyar dolarlık bir piyasa öngördüklerini; santralleri yerli kaynaklarla yapmak istediklerini kaydetti.

2002 yılında Türkiye’de 20 megawatt (MW) gücünde rüzgar enerjisi santrali, şu anda [2007 başı itibariyle] bu miktar 67 MW’ye ulaşmıştır, inşa halinde 400 MW gücünde rüzgar santrali bulunmakla, toplam 1180 MW gücünde rüzgar santralinin yapımı için lisans alınmış, 7 bin MW’lik bir gücün de inceleme aşamasındadır.

Türkiye rüzgar enerjisi bakımından zengin bir ülkedir, özellikle Ege, Marmara, İskenderun ve Karadeniz’in bazı noktaları büyük avantaja sahipdir.
EPDK`nın yapmış olduğu güncel duyuruda (27.02.2007) verilen yeni RES (Rüzgar Enerji Santralı) Lisanları 136,55 MW tahmini yatırım haçmi 177 milyon euro olup ve uygun bulunan RES lisans başvuruları ise 874,5 MW olup tahmini yatırım haçmi bir milyar 136 milyon euro`dur.

Bir megavat elektrik üretecek bir santralın kuruluş maliyeti tahminen bir milyon 200 bin dolar veya bir milyon euro´dur. Dünyada ve Türkiye´de gelişmekte olduğu gösteren diğer bir faktor ise türbin bulmak. Türbin ABD, Almanya ve Danimarka’da üretiliyor. Ama, türbinlere talep öyle yüksek ki, bugün ısmarlansa, üreticiler ancak 2009-2010 sonunda teslim edebiliyor. Siparişi almak için türbin üreticiler türbin sipariş bedelinin yüzde 40 oranda ön ödenmesi şartı ile sipariş alıyorlar.

Türkiye’de, rüzgárın hızına göre, bir megavat ile yüz megavat arasında ve daha yüksek güçte değişen santrallar kurmak mümkün. En uygun alanlar, rüzgárın hızının saniyede 6.5 metreyi aştığı yerler. Böyle alanlar Türkiye’de yeteri kadar var: Özellikle Trakya, Marmara ve Ege bölgeleriyle bu bölgelerin uzantısı denizlerde. Ayrıca, İskenderun Körfezi ile Akdeniz ve Orta Anadolu’nun bazı bölümlerinde. Ama, asıl Ege Bölgesi ve Trakya rüzgár açısından müthiş bir avantaja sahip.

Yapılan hesaplara göre, Türkiye kısa vadede rüzgárdan yılda toplam 15 milyar kilovatsaat elektrik üretebilir. Türkiye’nin bugünkü [2006 sonu itibariyle] enerji üretimi yılda 170 milyar kilovatsaati buluyor. Yani, toplamın onda birine yakın bölümü rüzgárdan üretilebilir. Sonra bunun katlanarak, bugün üretilen elektrik miktarına çıkabileceği hesaplanıyor.

Rüzgâr Enerji Santrali Projesi

Rüzgar enerjisinin yakıt kaynağı rüzgardır. Rüzgar kaynağının iyi anlaşılması bir rüzgar projesi için programının planlanmasında hayati bir adımdır. Bir rüzgar enerji projesinin performansını tahmin etmek için o yerdeki rüzgarın detaylı bilgisi gereklidir.

Ön yer tespitinden sonra en az bir yıllık ölçümler yapılması ve ardından fizibilite raporu hazırlanır. Şartların uygun olması halinde resmi müsade, finansörlük, türbin ve mekanik temini koşul işlemleri gercekleşir.

Rüzgar türbinlerinin kendileri arasında oluşturduğu gölgelendirmeden doğabilecek kayıpları için % 2 ayrıca tesis mekanik, kablo ve trafo vs. hatalarından dolayı elektrik üretiminde doğabilecek kayıpları için % 10 emniyet indirimi gerçekleştirilerek, bir Rüzgâr Enerji Santrali senelik ortalama orta rüzgâr hızında bir sene içerisinde üretecek elektrik hesablanır.
Ön maliyetlerin hesaplamarında uluslar arası işletme maliyetleri tahmini hesaplar baz alınmıştır.

İşletme maliyetleri:

Arazi kullanımı için 1 – 10 işletme yılları arasında % 2,5,

11. yıldan itibaren % 4 üretilerek sisteme aktarılan elektrik oranı miktarı;

Tesis, ulaşım yolları için 50 €cent/m²;

İşletme/Yönetim maliyetleri için % 2,5 üretilerek sisteme aktarılan elektrik oranı miktarı;

Bakım giderli için 4.000 Euro / RES / Senelik

FİYAT, 5 CENTTEN AZ OLAMAYACAK

Yapılan yeni yasal değişiklikte: Perakende satış lisansı sahibi tüzel kişiler, yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik enerjisi üreten YEK belgeli tesislerin 10 yılını tamamlamamış olanlarından da elektrik enerjisi satın alacak.

Satın alınacak elektrik enerjisi için uygulanacak fiyat, her yıl için, EPDK’nın belirlediği bir önceki yıla ait Türkiye ortalama elektrik toptan satış fiyatı olacak. Bu fiyat, 5 centten az, 5.5 centten fazla olamayacak.

Bu konudaki uygulamalar, 31 Aralık 2013 tarihinden önce işletmeye giren tesisleri kapsayacak.

Orman veya hazinenin özel mülkiyetinde ya da devletin hüküm ve tasarrufu altında bulunan her türlü taşınmazın, yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik enerjisi üretimi yapmak amacıyla kullanılması halinde, tesis, ulaşım yolları ve şebekeye bağlantı noktasına kadarki nakil hattı için kullanılacak arazilere ilişkin olarak Çevre ve Orman ya da Maliye bakanlıkları tarafından izin verilecek.
EPDK, üretim lisanslarında ve lisans başvurularında teminat isteyecek.

Enerji Bakanı Hilmi Güler’in, “Türkiye’de rüzgar konusunda 30 milyar dolarlık pazar var, işadamları yatırım yapsın.” sözleriyle gündeme getirdiği sektörde, lisans alan şirketlerin birçoğu daha temel bile atamadı.

Yenilenebilir Enerji Kanunu’nun Meclis’ten çıkmasının üzerinden geçen bir buçuk yılda Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu (EPDK) bin 262 megavat gücünde 36 projeye lisans verdi. Ancak bunlardan sadece 51 megavatlık iki santral üretime geçebildi.

İş dünyasından bu yönde gelen sitemlere hak veren enerji sektörüyle ilgili kanunî düzenlemelerin Meclis´den 22.02.2007 geçti. Enerji Verimliliği Kanunu’na bir madde eklenerek birim fiyatı döviz-euro olarak değiştirildi. Alım garantisini de 7 yıldan 10 yıla çıkaraldı. Türkiye’nin 170 milyar kilovatsaati (kWh) bulan elektrik tüketiminin 2020 yılına kadar 500 milyar kWh’ye çıkacağı tahmin ediliyor. Aynı tahminlere göre hidroelektrik ve rüzgar gibi yerli kaynaklara yapılacak yeni yatırımlar ile bu ihtiyacın yüzde 44’ü yerli, yüzde 56’sı yabancı kaynaklardan elde edilebilecek (Güncel/Stand/Last 2008).

[1] Kaynak: Bundesverband WindEnergie e.V.