Rüzgar Enerjisi Nedir?

İlk yararlanma şekilleri olarak güneş enerjisi açısından yelkenli gemiler ile birlikte yel değirmenleri dile getirilebilir. Zaman içerisinde de su pompalama, tahıl üretme, ağaç kesme ve benzeri faaliyet alanlarında rüzgar enerjisinden faydalanılmıştır. Günümüzde ise artık elektrik üretme alanında oldukça önemli bir potansiyel elde edilmiştir. Birçok farklı alanda kullanılmakla birlikte yenilenebilir enerji olarak da düşük maliyet ve doğayı koruyan bir imkan sunmaktadır.

RÜZGAR ENERJİSİ NEDİR?

Rüzgarı oluşturan hava akımı ile meydana gelen kinetik enerji rüzgar enerjisi olarak ifade edilmektedir. Rüzgar neticesinde yaşanan hareketlilik öncelik olarak mekanik enerjiye ve bunun sonrasında da elektrik enerjisine dönüşmektedir. Özel olarak çeşitli noktalara yerleştirilen sistemler üzerinden rüzgar enerjisi bu biçimde temin edilir. Özellikle doğayı koruması ile birlikte temiz ve sonsuz bir enerji kaynağı olmasından ötürü olarak, rüzgar oldukça önemli bir potansiyel olarak yer etmektedir.

Tabii rüzgar enerjisi güneş enerjisi kadar yüksek bir potansiyele sahipliği yoktur. Bununla birlikte yine de yenilenebilir enerji kaynağı olarak pek çok farklı avantajı bünyesinde barındırmaktadır. Enerji güvenliğini temin ederek hava kirliliğini oldukça minimum seviyeye düşürür.

Asla tükenmeyecek bir enerji kaynağı olarak rüzgar enerjisi, iklim değişikliğine karşı önemli bir potansiyel oluşturup maliyetleri de bir hayli aşağıya çeker. Yakıt ithalatını önlenmesinin yanı sıra çok çabuk bir şekilde kurulur. Bunlara ek olarak radyasyon yaymayan ve patlama yaratmayan, sağlıklı ve güvenli bir kullanım imkanını ülkeler için oluşturur.

RÜZGAR ENERJİSİ KULLANIM ALANLARI NELERDİR?

Dünyanın pek çok farklı yerinde olduğu gibi Türkiye'de de rüzgar enerjisinden oldukça fazla bir kullanımı bulunmaktadır. Özellikle de jeolojik yapısı ile birlikte iklim şartları üzerinden Türkiye, rüzgar enerjisi yönünden söz sahibi olabilecek önemli ülkeler arasında yer almaktadır. Bu neticede pek çok farklı amaç için değişik alanlarda yenilenebilir enerji olan rüzgar enerjisi özel sistemler üzerinden kullanımı devam etmektedir.

Evlerde,

Birçok farklı işletmede,

Park ve bahçe ile birlikte cadde aydınlatmaları,

Sinyalizasyon,

Tekne ve mobil istasyonları ile beraber karavanlar,

Sulama sistemleri,

Elektrik enerjisi ihtiyacı olabilecek bütün farklı alanlar,

Özel kurulum ile birlikte güvenli bir şekilde elektrik enerji imkanı temin eden rüzgar enerjisi, çok düşük bir maliyet üzerinden yenilenebilir bir olanak sunmaktadır. Her ne kadar çok yüksek oranda bir elektrik enerjisi üretme potansiyeli bulunmasa bile, belli başlı bazı yerler için yeterli bir derecede enerji ile birlikte, doğayı koruma imkanı sunmaktadır.

RÜZGAR ENERJİSİNİN AVANTAJLARI NEDİR?

Yenilenebilir bir enerji türü olan rüzgar enerjisi kullanımı esnasında bünyesinde birçok avantaj sağlar. Bu avantajları şu şekilde belirtebilir:

Rüzgar enerjisinin hammadde maliyeti bulunmamaktadır.

Rüzgar enerjisi santralleri, doğaya CO2 gibi çeşitli zararlı sera gazı salınımı gerçekleştirmez.

Rüzgar enerjisi santralleri, güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına kıyasla daha az alan kaplar. 20.000 metrekare alan kaplayan bir güneş enerjisi panelinin üretmiş olduğu 1 MegaWattsaat elektriği, bir adet rüzgar türbini yalnızca tek başına üretir. Bu faydalı yönü ile olası tarım alanı işgalini önler.

Rüzgar enerjisi üretimi mevsim, gün ışığı ve yağış gibi çeşitli değişkenlerden etkilenmez.

RÜZGAR ENERJİSİNİN DEZAVANTAJLARI NEDİR?

Yenilenebilir bir enerji kaynağı olmasına rağmen rüzgar enerjisinin bazı dezavantajları da bulunmaktadır. Bu dezavantajları şu şekilde belirtebiliriz:

Bir rüzgar türbininin elektrik üretebilmesi için rüzgarın optimum hız aralığı içerisinde esmesi gerekir. Rüzgar türbininin çeşidine göre değişen bu aralığın altında ya da üstünde bir hızda rüzgar estiği takdirde türbin çalışmaz ve rüzgar santrallerinin de verimi düşer.

Rüzgar türbinlerinin yatırım maliyeti güneş enerjisi tesislerinden daha yüksektir.

Rüzgar türbinlerinin üzerine kurulmuş olduğu döngüsel rüzgar yolları, aynı zaman içerisinde bazı kuş türlerinin de göç yolları olarak bulunmaktadır. Bu maksatla rüzgar türbinleri, göçebe kuş türlerinin zarar görmesine sebebiyet vermektedir.

Rüzgar enerjisi santralleri gürültülü bir biçimde çalışır. Bu yüzden yerleşim yerlerine yakın kurulmaları pek de mümkün değildir.

RÜZGAR ENERJİSİ İLE ELEKTRİK NASIL ÜRETİLİR?

Rüzgar, rüzgar türbininin kanatlarını döndürür. Bu kanatlar, bağlı olmuş oldukları dişli kutusundaki çarkları çevirir. Dönen çarklar jeneratörü çalıştırır. Jeneratör üretmiş olduğu elektriği transformatöre iletir. Transformatör ise aldığı elektriği şebekeye iletir.

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAĞI RÜZGAR ENERJİSİ NASIL HESAPLANIR?

Rüzgar enerjisini hesaplamanın formülü şu şekilde ifade edilir

Üretilen Güç (Watt) = ½ x Hava Yoğunluğu (kg/m3) x Rüzgar Hızı (m/san)3 x Türbin Verimliliği x Süpürme Alanı

Formülde yer alan değişkenlerin açıklamalarıysa şöyle:

Hava Yoğunluğu: Uluslararası standart hava koşullarında (deniz seviyesinde, 15 0C derecede ve 1013,25 mb atmosfer basıncında) hava yoğunluğu 1,225 kg/m3’tür.

Rüzgar Hızı: Türbinin kurulduğu yerdeki ortalama rüzgar hızının küpüdür.

Türbin Verimliliği: Rüzgar türbininin verimliliğidir. Bir rüzgar türbinin verimliliği %59,26’dır; formüle 0,5926 olarak işlenir.

Süpürme Alanı: Rüzgar türbin kanatlarının süpürdüğü dairesel alandır ve m2 birimi ile ifade edilir.

RÜZGAR ENERJİSİNDEN ELEKTRİK ÜRETİMİ HAKKINDA

Kullanım amaçlarına bağlı olacak şekilde farklı noktalara pek çok değişik rüzgar türbinleri kurulumu olmaktadır. Bu bağlamda farklı niteliklere sahip olan pek çok çeşit rüzgar türbini bulunuyor. Özellikle de dönme eksenine bağlı olarak üç farklı sistem kullanımı mevcuttur.

Yatay eksenli rüzgar türbinleri,

Dikey eksenli rüzgar türbinleri,

Eğik eksenli rüzgar türbinleri,

Özellikle gece vakitlerinde oluşan soğuk hava tabakası gündüz havanın ısınması neticesi ile birlikte yukarı doğru hareket eder. Bu neticede hava genleşir ve yükselmeye başlar. Bu bağlamda atmosfer içerisinde soğuk hava tabakası aşağı doğru hareket eder. Bu şekilde sıcak ve soğuk havanın yer değiştirmesi ile birlikte rüzgar oluşur. Rüzgar türbinlerinde pervanelerin dönmeye başlaması ile jeneratör ile birlikte hareket enerjisi de elektrik enerjisine dönüşür. Bu şekilde de güvenli bir şekilde elektrik enerjisi üretilir; depolanır ve farklı alanlarda da değişik zamanlarda kullanılır.

Dağ eteklerine ya da deniz ile birlikte pek çok farklı boş alanlarda rüzgar türbinlerine rastlamak gayet olasıdır. Sağlıklı ve güvenli bir şekilde elektrik enerjisi üretimi ile birlikte, pek çok farklı alanda yenilenebilir enerji imkanı temin edilir.

RÜZGAR NASIL OLUŞUR?

Güneş, yeryüzünü mevsime, saate ve bölgenin topoğrafyasına göre çeşitli biçimlerde ısıtır. Bunun neticesinde de ısınan hava yükselirken, soğuyan hava da alçalır. Alçalan soğuk hava, yeryüzü üstünde basınç oluşturur; buna yüksek basınç ismi verilir. Isınma esnasında yükselen hava ise yeryüzüne daha düşük bir basınç uygular; buna da alçak basınç denir. Hava kütlelerinin yüksek basınç alanından alçak basınç alanına hareket etmesi neticesinde de rüzgar oluşur.

Oluşan rüzgarın ivmesi, yönü ve şiddeti de basınç gradyan kuvveti, Coriolis kuvveti, merkezkaç kuvveti ve sürtünme kuvveti gibi çeşitli değişkenlere bağlıdır.