Türkiye’de Rüzgâr Enerjisi Potansiyelinin Öncü Analizlerinden Biri: Akhisar RES Çalışması

2002 yılında Renewable Energy dergisinde yayımlanan "Wind power potential in Turkey and Akhisar case study" başlıklı çalışma, bu açıdan dikkat çekici bir erken dönem araştırmasıdır.

Polar Meteoroloji uzmanlarından Murat Durak ve Zekai Şen tarafından gerçekleştirilen çalışma; yerel rüzgâr ölçümleri, farklı türbin teknolojilerinin değerlendirilmesi, WAsP tabanlı saha analizi, türbin seçimi ve mikro-yerleşim aşamalarını bir araya getirerek Akhisar için uygulanabilir bir rüzgâr enerjisi projesi ortaya koymuştur.

Yayımlandığı 2002 yılı dikkate alındığında çalışma, Türkiye'de bugün kullandığımız modern RES kaynak değerlendirme ve fizibilite metodolojilerinin erken uygulamalarından biri olarak değerlendirilebilir.

Rüzgâr Enerjisinin Henüz Başlangıç Yılları

Çalışmanın yayımlandığı dönemde rüzgâr enerjisi teknolojileri bugünle karşılaştırıldığında çok daha erken bir gelişim aşamasındaydı. Makale, rüzgâr enerjisinin ekonomik öneminin;

• rüzgâr türbini maliyetlerindeki düşüş,
• fosil yakıt kaynaklı atmosferik kirliliğin azaltılması,
• yenilenebilir ve çevre dostu enerji kaynaklarına yönelim

ile giderek arttığını vurgulamaktadır. Bugün artık enerji dönüşümünün merkezinde yer alan bu konuların 2002 yılında aynı problem çerçevesi içerisinde ele alınmış olması, çalışmanın tarihsel önemini artırmaktadır.

Araştırmanın Temel Sorusu

Çalışmada temel olarak şu soru sorulmuştur:

Akhisar bölgesindeki rüzgâr kaynağı teknik ve ekonomik açıdan enerji üretiminde kullanılabilir mi ve bu saha için hangi türbin teknolojileri daha uygun olabilir?

Bu soruya cevap verebilmek için yalnızca ortalama rüzgâr hızı değerlendirilmemiştir. Araştırmada;

birbiriyle bağlantılı olarak ele alınmıştır. Bu akış, günümüzde gerçekleştirilen RES fizibilite çalışmalarının temel mantığıyla büyük ölçüde örtüşmektedir.

Saha Ölçümleri ve Rüzgâr Kaynak Analizi

Bir RES yatırımında ilk sorulardan biri: “Bu sahada yeterli ve sürdürülebilir bir rüzgâr kaynağı var mı?” sorusudur.

Çalışmada Akhisar bölgesindeki yerel rüzgâr hızlarının değişimi incelenmiş ve farklı rüzgâr türbini teknolojileri bu koşullara göre değerlendirilmiştir. Bu yaklaşım önemliydi; çünkü yalnızca yüksek rüzgâr hızına sahip bir lokasyon belirlemek yeterli değildir. Bir türbinin performansı;

• rüzgâr hızı dağılımı,
• yerel topoğrafya,
• saha koşulları,
• türbin güç eğrisi,
• teknolojik özellikler

ile birlikte değerlendirilmelidir.

WAsP ile Mikro-Yerleşim

Çalışmanın günümüz açısından belki de en önemli teknik özelliklerinden biri WAsP kullanılmasıdır. WAsP, rüzgâr kaynak değerlendirmesi ve rüzgâr santrali yerleşim çalışmalarında uzun yıllardır kullanılan temel araçlardan biridir.

Araştırmada saha ölçümleri ve uzman değerlendirmeleri WAsP analizleriyle birlikte kullanılarak türbinlerin lokasyonları belirlenmiştir. Başka bir ifadeyle çalışma yalnızca: “Akhisar'da rüzgâr var.” dememiştir. Bunun yerine: “Hangi türbin, hangi yerel koşullarda ve sahanın hangi bölümünde daha uygun şekilde konumlandırılabilir?” sorusuna yönelmiştir.

Bu yaklaşım bugün micro-siting — mikro-yerleşim olarak adlandırdığımız RES mühendisliğinin temel problemlerinden biridir.

Türbin Teknolojisinin Sahaya Göre Seçilmesi

Araştırmada farklı rüzgâr türbini teknolojileri yerel rüzgâr hızı değişimlerine göre karşılaştırılmış ve bölgenin meteorolojik koşullarına uygun türbinlerin seçilmesi amaçlanmıştır. Bu nokta bugün de son derece geçerlidir.

Bir RES yatırımında önce türbini seçip sonra saha aramak yerine, sahanın rüzgâr karakteristiğini analiz edip buna uygun türbin teknolojisini değerlendirmek çok daha bilimsel bir yaklaşımdır. Dolayısıyla meteorolojik kaynak değerlendirmesi, yalnızca üretilecek enerjiyi tahmin etmek için değil, yatırımın teknik tasarımına girdi sağlamak için de kullanılır.

Yıllık Enerji Üretim Potansiyeli

Çalışmanın hesaplamalarına göre incelenen saha için minimum 31.436 MWh/yıl rüzgâr enerjisi üretim potansiyeli hesaplanmıştır. Hesaplamalarda ayrıca %10 hata olasılığı dikkate alınmıştır. Bu da çalışmanın yalnızca teorik maksimum üretim değerine odaklanmadığını, sonuçlara ilişkin belirsizlik unsurunu da değerlendirdiğini göstermektedir.

2002'den Bugüne: Modern RES Fizibilitesinin Öncülü

Aynı temel mühendislik problemi bugün çok daha gelişmiş teknolojilerle ele alınabilmektedir. Ancak yöntemler gelişse de temel soru değişmemiştir: Rüzgâr kaynağını doğru karakterize et, doğru teknolojiyi seç, doğru yere yerleştir ve üretimi güvenilir şekilde tahmin et. Bu nedenle Akhisar çalışmasını “eski bir yayın” olarak değil, modern rüzgâr enerji değerlendirme zincirinin Türkiye'deki erken bilimsel örneklerinden biri olarak konumlandırmak çok daha doğrudur.

Geleneksel Yöntemlerden Yapay Zekâya Uzanan Çizgi

Ekibimizin rüzgâr enerjisindeki bilimsel birikimi, saha ve kaynak değerlendirmesinden başlayarak günümüzün NWP, yapay zekâ ve operasyonel enerji tahmin teknolojilerine uzanan köklü bir uzmanlık çizgisini temsil etmektedir.

Araştırmadan Uygulamaya

Çalışmanın bugünkü sektörel karşılığını santral öncesi ve operasyonel evreler olarak ikiye ayırabiliriz: