Türkiye’nin 2020 Rüzgar Enerji Potansiyeli ve Kurulu Gücü

Rüzgar Enerjisi Nedir?

Tüm yenilenebilir enerji sistemlerinin kaynağı güneş enerjisidir. Rüzgar enerjisi, güneşten dünyaya gelen ışınların yer kabuğu üzerinde oluşturduğu farklı sıcaklıklar neticesinde oluşan sıcaklık, yoğunluk ve basınç farkı neticesinde meydana gelir. Ekvator bölgesi, diğer bölgelere göre çok daha fazla ısındığından, burada oluşan sıcak hava kuzeye ve güneye doğru hareket eder. Dünyanın kendi etrafında dönmesiyle oluşan “Coriolis Kuvveti” de rüzgarların oluşmasında etkilidir.    

Rüzgar Enerji Sistemlerinin Uygulamaları

Rüzgarın oluşturduğu mekanik enerjiden iki çeşit enerji elde edilir. Birincisi bu mekanik enerjiyi farklı bir mekanik enerjiye dönüştürerek kullanılır. Bir diğer metot ise rüzgarın mekanik enerjisinden elektrik elde etmektir.

Ticari olarak elektrik elde etme amaçlı kullanılan rüzgar türbinleri incelendiğinde iki çeşit türbin modeli karşımıza çıkmaktadır. Bunlardan ilki ve daha çok tercih edileni yatay eksenli olanıdır. Buna karşın dikey eksenli türbinlerin de tercih edildiği noktalar mevcuttur.

Rüzgar enerjisi uygulamalarının kullanımı, şebekeye bağımlı ve bağımsız olmak üzere iki şekilde karşımıza çıkmaktadır.

Şebekeden Bağımsız Uygulamalar

Genellikle akülü sistemlerle desteklenen şebekeden bağımsız sistemler ticari olmamakla birlikte bölgesel elektrik problemlerine yönelik kullanılmaktadır. Bununla birlikte tamamen mekanik amaçlara hizmet veren rüzgar türbin uygulamalarına da rastlanmaktadır.

Şebekeye Bağımlı Uygulamalar

Enerji üretimi amacıyla kullanılan rüzgar enerji sistemleri şebekeye bağlanarak, ihtiyaca cevap vermektedir. Yüksek kapasite elektrik üretimi sağlayan ticari uygulamalarda depolama maliyetlerinin çok yüksek olması sebebiyle üretilen elektrik gerekli düzenlemeler sonrasında doğrudan şebekeye verilir.

Ülkemizde Rüzgar Enerjisi Sistemleri

Rüzgar enerjisi sistemleri lisanslı ve lisanssız olmak üzere 2 guruba ayrılır. Lisanslıda bir üst sınır belirtilmemişken lisanssızda 1 MW ile sınırlandırılmıştır.

Lisanslı Rüzgar Enerji Santrali

Ticari olarak elektrik üretmek için yapılan ölçümler ve ihaleler neticesinde santral kurulur ve elektrik üretimi yapılarak devletin belirlediği rakamlardan belirli süreler içerisinde üretilen elektrik şebekeye satılır.

Lisanssız Rüzgar Enerji Santrali

Üst sınırı 1 MW olmak kaydıyla ister tek türbin ile istenirse 4 adet 250 kW’lık türbin ile üretilen elektrik verilen teşviklerde belirtilen süre boyunca şebekeye satılır.

Rüzgar Enerjisinden Elektrik Üretimi

Rüzgar enerjisi santrallerinde sistemin verimli çalışacağı süre ortalama 20 yıl olarak öngörülürken, sistemin kullanım ömrü 30 yıl civarındadır. Santrallerde kullanılan türbin çeşidine bağlı olarak enerji üretimi 3-25 m/s aralığındadır. 1 MW’lık bir santralin %100 verimle çalıştığı düşünüldüğünde 1 yılda üretebileceği maksimum enerji 8,76 GWh’dir. Gerçekte bu kapasite faktörü diğer ticari olarak kullanılan türbinlerde 20%-45% arasında değişmektedir.

Güç üretimine etki eden çeşitli parametler vardır:

Yerden yukarıya doğru çıkıldıkça rüzgar hızı artmaktadır. Kurulacak rüzgar türbini sistemlerinin kule yüksekliği sisteme olumlu yönde etki eder. Rüzgar hızındaki 1 birimlik artış güç üzerine küpü oranında avantaj sağlar.

Rüzgar türbini kurulmadan önce o bölgenin yıllık rüzgar ölçümlerinin yapılmış olması gerekmektedir. Bu veriler eşliğinde ortalama yıllık rüzgar hızının 7 m/s ve üzeri hıza sahip olan alanlara kurulmasının ekonomik olmaktadır.

Kanat çapının artması, taranan alanın artıracağından rüzgarın kinetik enerjisinden elde edilecek elektrik enerjisi doğru orantılı olarak artar. Rüzgar türbinin kanatları dönmesiyle taradıkları alan bir daire oluşturur. Dolayısıyla daire alanında çapın yani kanat uzunluğunun %10 artması taranan alanın %21 artmasına neden olur.

Uluslararası standart atmosfer (ISA) şartlarında, deniz seviyesinde, 15°C sıcaklıkta ve 1013,25 mb atmosfer basıncında hava yoğunluğu 1,225 kg/m³ dür. Bu değer deniz seviyesinden yukarıya çıktıkça azalır. Karasal bölgelerde havadaki nem miktarı azaldığından rüzgar türbinlerinin denize yakın bölgelere ve deniz seviyesine kurulması avantaj sağlar.

Rüzgar Enerjisinin Avantajları

• Yenilenebilir ve temiz bir enerji kaynağıdır, çevre dostudur.
• Tükenme ve zamanla fiyatının artma riski yoktur.
• Maliyeti günümüz güç santrallarıyla rekabet edebilecek düzeye gelmiştir.
• Bakım ve işletme maliyetleri düşüktür.
• Teknolojisinin tesisi ve işletilmesi göreceli olarak basittir.
• İşletmeye alınması kısa bir sürede gerçekleşebilir.
• Rüzgar enerjisi ile elektrik üretirken doğaya hiçbir sera gazı veya bunun gibi zararlı gazlar salınmaz. Bundan dolayı tamamen temiz enerji kaynağı ve temiz enerji üretim yöntemidir.
• Rüzgar türbinlerini neredeyse her yere kurma imkanı vardır.
• Rüzgar enerji santralleri, güneş enerjisi gibi çok fazla arazi alanı kaplamaz. Yani 1 MW büyüklüğünde bir güneş santrali 20.000 metre kare alan kaplarken, bir adet rüzgar türbini tek başına 1 MW enerji üretebilir.
• Rüzgar türbinleri için havanın aydınlık veya karanlık olması önemli değildir. Gece ve gündüz optimum rüzgar koşullarında elektrik üretmeye devam eder.

Rüzgar Enerjisinin Dezavantajları

• Enerji üretimi rüzgara bağlı olduğundan rüzgar kesilmesi veya azalması ile enerji kaybı oluşur. Rüzgar türbinlerinde enerji üretebilmek için rüzgarın optimum seviyede olması gerekmektedir.
• Rüzgar türbinleri yüksek desibelde ses oluşturmaktadır. Bu nedenle gürültü kirliliğine yol açmaktadırlar.
• Doğal yaşama zarar verir, kuş ölümlerine yol açar.
• Elektromanyetik dalgayı etkileyebilir.
• Rüzgar türbinlerinde devrilme ve yanma gibi istenmeyen durumlar görülebilir.
• Türbin maliyetleri yüksektir.
• Rüzgar türbinleri için büyük alanlar gereklidir.

Rüzgar Enerjisini Kullanım Alanları

Rüzgar enerjisi, asla tükenmeyen yenilenebilir bir kaynağa dayanır. Santral doğru yerde kurulduğu sürece çevreyi tehdit etmez, aksine ekosistem için faydalı bir yöntem teşkil eder.

Rüzgar santrallerinin kullanım amaçlarını belli başlıklar altında incelemek mümkündür.

• Su pompalama
• Tahıl öğütme
• Soğutma
• Bahçe aydınlatmaları
• Şarj ve Batarya Sistemleri
• Su Depolama Alanları
• Lojistik

Türkiye Rüzgar Enerji Potansiyelinin Belirlenmesi

Dünya genelinde, rüzgar enerjisinden elde edilen elektrik enerjisinin toplam enerji üretimindeki oranı gün geçtikçe çok daha önemli hale gelmektedir. Başta Danimarka ve Portekiz gibi gelişmiş ülkelerin rüzgar enerjisine bu denli yatırım yapıyor olmaları, rüzgar enerjisinin, verimli olan her ülkede rahatlıkla kullanılabileceğini göstermektedir. Türkiye’de rüzgar enerjisi uzun zamandır dünya genelinde kullanılmasına rağmen elektrik üretimi amacıyla rüzgar türbinleri ile ticari olarak kullanımı 2005’li yıllardan sonra artmaktadır.

Ülkemizin farklı bölgelerinde, farklı hız ve yükseklikte rüzgar enerji potansiyeli mevcuttur. Bu potansiyelin tamamının ticari olarak kullanılması beklenemez. Genellikle ticari olarak kullanılacak olan rüzgar türbinlerinin kurulacağı alanda 50 m yükseklikte, 7 m/s ortalama rüzgar hızı aranır.

Yıllık ortalama rüzgar hızı- 50 m (m/s)	Güç yoğunluğu -50m (W/m²)	Kapasite (MW)
7,0-7,5	400-500	29259,36
7,5-8,0	500-600	12994,32
8,0-9,0	600-800	5399,92
> 9.0	> 800	195,84
Toplam		47849

Rüzgar enerjisi uygulamaları açısından uygun olmayan alanlar:

• Rakımı 1500 metrenin üzerinde ve eğimi %20’den fazla olan bölgeler
• Yerleşim alanları
• Kara ve demir yolları ile hava alanları ve limanlar
• Sulak alanlar ve nitelikli orman alanları
• Koruma Alanları (milli parklar, ÖÇK, vb.)
• Enerji santralları
• Emniyet bantları
• Derinliği 50 metre’ den fazla olan deniz alanları.

Türkiyenin Rüzgar Enerjisi Durumu

TÜREB’in yayımlamış olduğu 2020 Haziran ayı verilere göre, Türkiye’nin çeşitli illerinde toplam 8.288 MW kurulu güce sahip olan 197 RES işletmesinde 3.335 adet türbin bulunmaktadır.

197 RES’in illere göre yerleşimi incelendiğinde tesislerin Türkiye’de 30 ilde yer aldığı gözlemlenmektedir. Aşağıdaki grafiklerden bölgelere göre işlemede ve inşa aşamasında olan RES’lerin bölgelere göre dağılımı görülmektedir.

• 

• 

2.451,05 MW’lık 53 rüzgar santrali halen inşa aşamasında bulunuyor. TÜREB tarafından yapılan ankete katılımcılardan gelen verilere göre, kısmi kabullerle devreye girecek RES projelerinin 31 Ekim’e kadar yaklaşık 1.250 MW, 31 Aralık’a kadar ise yaklaşık 1.100 MW güç ile YEKDEM mekanizmasına dahil olabilecekleri öngörülüyor

Yılın ilk 6 ayında rüzgardan elde edilen elektrik toplamı 11 milyon 506 bin 233 kilovat saate erişirken bu miktar Türkiye’de üretilen toplam elektriğin yüzde 8,52’sini oluşturdu. Nisan ayında ise Türkiye’de üretilen elektriğin yüzde 10,36’sı rüzgardan karşılandı.