YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI - Deneme Sınavı - 5

Enlem ve boylamlar arasında hava hareketlerinin yönüne Coriolis bükme kuvvetleri denir.

Rüzgâr ölçümlerinde üç tip ölçüm sistemi kullanılır,

• Meteoroloji hava istasyonları tarafından kullanılan standart ölçüm sistemleri,
• Rüzgâr çeşidini ve kaynağını ölçen cihazlar,
• Türbinlerin çalışma performanslarını değerlendirmek üzere, fırtına ve türbülans durumunda yüksek örnekleme
hızlarına sahip özel tasarım cihazları.

Rüzgârın sahip olduğu kinetik enerjinin türbinin rotor kanatları üzerinden mekanik enerjiye dönüşümü, rüzgârın rotora giriş hızına, rotor kanatlarının süpürdüğü
alana ve havanın yoğunluğuna bağlıdır. Rüzgârın sahip olduğu enerji hava ile rotor kanatları
arasındaki sürtünme ihmal edilerek hesaplanmaktadır.
Rüzgârın (havanın) kinetik enerjisi;
ER = 1mv2
        2

Türbin güç eğrileri farklı rüzgâr hızlarında elektriksel güç çıkışının nasıl değişeceğini gösteren grafiklerdir. Güç eğrileri, rüzgâr türbini yanına dikilmiş bir direk üzerindeki rüzgâr ölçüm cihazından elde edilen alan ölçümlerden oluşturulmaktadır.

Bir rüzgâr türbininden elde edilecek enerji miktarı türbin rotor göbek (hub) yüksekliğindeki rüzgâr hızına bağlıdır. Rotor göbek yüksekliği arttıkça hız da artacağı için, rüzgârdan elde edilecek enerji de artmaktadır.

Yüksekten akan suyun gücünden yararlanılarak üretilen ilk elektrik enerjisi, 1879 yılında Niagara şelalesinde kurulan hidroelektrik santralinden elde edilmiştir. Daha sonra hidroelektrik santrallerin elektrik enerjisi üretiminde kullanımları dünya genelinde hızla yaygınlaşmıştır.

Hidroelektrik santrallerinin dezavantajlarından biri yatırım maliyetlerinin yüksek ve toplam inşaat sürelerinin uzun olmasıdır.

Depolamalı tipik bir hidroelektrik santrali baraj gövdesi ve gölü, su alma, dolu ve dip
savaklar, su yolları, su iletim yapıları, denge bacası, türbin ve jeneratör, santral çıkış suyu kanalı ve şalt tesislerinden oluşmaktadır. Termal depolama alanı Termoelektrik santrallerinde yer almakta olup Hidroelektrik santrallerinde bulunmamaktadır.

Dip savak gerektiğinde baraj gölünü tamamen boşaltmak, dolu savak debisini azaltmak için kullanılan yapılardır.

Su türbinlere farklı yollarla girebilir. Su akışının yönüne göre türbin çeşitleri eksenel, radyal, karışık akış ve çapraz akış olarak dört grupta toplanabilir. Eksenel akışlı türbinlerde suyun türbin içinde akış doğrultusu türbin mili eksenine paraleldir

Türbinler suyun basıncına (hidrolik düşüne) göre de aksiyon (itici güç, etki veya impuls)
ve reaksiyon (tepki) türbinleri olarak ikiye ayrılır.

Francis türbinleri küçük düşülerde yüksek hızlar elde edilebilen radyal tip reaksiyon türbinleridir. Türbin ayarlanabilir yöneltici kanatlar, dönel çark ve emme borusundan meydana gelmektedir.

HES’ler kurulu güçlerine göre;

• Çok küçük (mikro) kapasiteli (<100 kW)

• Küçük (Mini) kapasiteli(100-1000 kW)

• Orta kapasiteli(1000-10000 kW)

• Büyük kapasiteli(>10000 kW) olarak sınıflandırılırlar

Ülkemizin yenilenebilir enerji potansiyeli içinde en önemli yeri tutan hidrolik kaynaklarımızın teorik hidroelektrik potansiyeli 433 milyar kWh olup teknik olarak değerlendirilebilir potansiyel 216 milyar kWh ve ekonomik hidroelektrik enerji potansiyel 140 milyar kWh/yıl’dır.

Ülkemizin en yüksek kapasiteli hidroelektrik santrali Şanlıurfa’da bulunan Atatürk barajıdır. Kaya dolgu tipi olan bu barajın gücü 2405 MW’tır. Atatürk Barajı’nı sırasıyla Karakaya (Diyarbakır) ve Keban (Elazığ) barajları takip etmektedir. Bu iki barajın kurulu güçleri ise sırasıyla 1800 ve 1330 MW’tır.

Bir rüzgâr santrali kurulmadan önce,

• Arazinin Tofoğrafyası
• Rüzgâr Ortalama Hızı
• Kısa ve Uzun Dönemli Rüzgâr Ölçüm Kayıtları
• İletim Şebekesine Yakınlık
• Altyapı
• Yatırım Maliyetleri
• Çevresel Değişkenler dikkate alınmalıdır.

Günümüzde deniz-üstü rüzgâr türbinleri kıyıdan uzaklığı 10-15 km ve derinliği 10-15 m olan sığ sulara kurulmaktadır.

Rüzgâr türbinleri temel olarak bir kule üzerine yerleştirilmiş rotor (kanatlar ve göbek), güç şaftı ve rüzgârın kinetik enerjisini elektrik enerjisine çeviren bir jeneratörden (üreteç) oluşur.

7 m/s’den büyük rüzgâr hızları göz önüne alınarak Türkiye rüzgâr enerjisi potansiyeli 48.000 MW olarak belirlenmiştir.

Bilinen kömür rezervlerinin 119-176 yıl içerisinde tükeneceği öngörülmektedir. Doğru cevap C'dir.