Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

RÜZGAR ENERJİSİ SANTRALİ KURULUMU

No description
by

Bilal Karataş

on 20 November 2016

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of RÜZGAR ENERJİSİ SANTRALİ KURULUMU

RÜZGAR ENERJİSİ SANTRALİ (RES)
Rüzgâr türbinleri, rüzgârdaki kinetik enerjiyi önce mekanik enerjiye daha sonra da elektrik enerjisine dönüştüren sistemlerdir.
Belirli bir rüzgar türbini için en önemli teknik bilgiyi türbinin güç eğrisi verir. Bu güç eğrisi jeneratörün elektriksel çıkışı ile rüzgar hızı arasındaki ilişkiyi gösterir.
Rüzgar türbinlerinin ömrü, türbin kalitesine ve yerel iklim özelliklerine göre değişmekle beraber ortalama 20-25 yıldır.
Rotor yüksekliğindeki türbülans yoğunluğu ve bunun sonucu ortaya çıkan mekanik yorulma, türbin ömrünü birinci dereceden etkileyen faktördür.
Rüzgar enerjisi teknolojisinin kapasite faktörü (C F ) %25-40 arasında değişmektedir.
Kapasite faktörü; yıllık üretilen net enerji miktarının, bir yıl tam kapasiteyle çalışması durumunda üretilebileceği enerji miktarına oranı şeklinde tanımlanmaktadır.
Yer yüzeyine yakın rüzgarlar, fiziki engeller, ağaçlar ve bitki örtüleri tarafından etkilenmektedir. Rüzgar hızı ve dolayısıyla bir rüzgar türbininin üreteceği enerji miktarı yükseklik arttıkça arazi pürüzlülüğüne, arazinin topografik yapısına ve atmosferik şartlara bağlı olarak üssel şekilde artmaktadır. Bu nedenle modern rüzgar türbinlerinin rotorları (hub yüksekliği) yerden 30- 120 m yükseklikte bir kule üzerine kurulur. Gürültü kirliliğini önlemek için kule gövdesi ses izolasyonludur.


Ayrıca henüz hiçbir ünitesi devreye alınmayan fakat 2016 Ocak itibariyle kurulumunda ilerleme kaydedilen (yani yatan lisanslar hariç) 67 santralin lisans kapasitesi de
1.556 MW
'dır.
Bu bağlamda kısmen devreye alınan ve inşaatında ilerleme kaydedilen projelerin tümü tamamlandığında Türkiye rüzgar santrali kurulu gücünün
7.856 MW
düzeyine çıkacağı görülmektedir.
Temmuz 2016 itibariyle EPDK'dan lisans alan tüm santrallerin devreye girmesiyle ise ülkemizin rüzgar kurulu gücü
9.908,92 MW
'a ulaşacak ve ülke elektrik tüketiminin %10,6'sı rüzgar santrallerinden karşılanabilecektir. Ayrıca EPDK tarafından 2018 yılı sonuna kadar 3.000 MW daha rüzgar santrali başvurusu kabul edilecektir.
Aşağıdaki tabloda santrallerin kurulu güç hanesinde parantez içerisinde verilen değerler, santral tamamlandığında ulaşılacak kurulu gücünü göstermektedir.

Bir rüzgar türbini başlıca şu parçalardan meydana gelir:

Rotor:
Rüzgarın kinetik enerjisini mekanik enerjiye çevirir.
Dişli Çark:
Rotor'un dönme hızını arttırır.
Generatör:
Mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir.
Fren:
Türbini yavaşlatır ve durdurur.
Yönlendirici:
Rüzgar doğrultusuna göre türbini yönlendirir.
Transformatör:
Generatör voltajını şebeke voltajına yükseltir
Kule:
Türbini taşır.
Şekil 5: Türkiye Rüzgar Atlası [5]
Şekil 4: Rüzgar hızının yükseklikle artışı [4]
Enerji Bakanlığı’nın Aralık 2010 tarihinde çıkardığı Yenilenebilir Enerji Kanunu’yla birlikte üreticiler rüzgar enerjisi alanında
1MW
kapasiteye kadar olan rüzgar türbini ile elektrik enerjisi üretimini
lisans almadan
yapabilirler ve hatta kullanmadıkları fazla enerjiyi şebekelere satabilirler.
Bu kanun ile Türkiye enerji tasarrufu yapmayı ve dış ülkelere bağımlılığımızı azaltıp çevreye de pozitif katkı yapmayı amaçlar.
Şekil 9: Türkiye'deki Rüzgar Enerji Santralleri Profili [7]
RES LİSANSI ALINMASI

Rüzgar enerjisine dayalı elektrik santralı yatırımı yapılması ve lisansının alınması sürecinde aşağıdaki adımlar izlenilmelidir:

Yönetmeliklerin incelenmesi
Saha seçimi
Seçilen sahanın detaylı analizi
EPDK’na lisans başvurusu yapılması
Garantili elektrik alım teşviği 10 sene için geçerlidir.
Teşvikler türbünün üretim ülkesine göre şöyledir:
Yurt dışında üretilen türbinler: 7.3 $ sent / kWh 10 yıl boyunca (EUR 5.6 / kWh )
Yurt içinde üretilen türbinler : İlk 5 yıl: max 11 $ sent /kWh ( yerli üretimin oranına dayalı ). Son 5 sene: 7.3 $ sent / kWh. Eğer yabancı bir türbün markası yurt içinde üretim yaparsa yerli statüsünde değerlendirilebilir, bunu kanıtlayan belgeyi alması gerekir.
Rüzgar türbini finansmanı için gerekli kredi teşvikleri de orta boy sınıf için artmaktadır. İlk 2 yıl ödemesiz 10 senelik krediler mevcuttur. Fakat bankalar türbin fiyatının yüzde 20-25’i oranında peşin ödeme isterler. Bu yüzden ve diğer masraflardan dolayı (arazi alımı, arazi düzenlemesi, başvuru ücretleri, türbin için en uygun yerin belirlenmesi için detaylı ölçüm verilerinin alınması vs.) orta boy türbin alanında yatırım yapmak isteyenler bankaların türbin finansı için talep ettiği miktarı ve türbin dışı masrafları karşılamak için en az 100bin dolar (bu rakam türbin kapasitesine göre değişiklik gösterir) ödemek için kaynak ayırmalıdırlar.
Türkiye’deki teşvik oranları süresi 10 yıl olarak belirlenmiştir. Bu yıl süresi karşılaştırılabilir ülkeleri arasında en düşüktür. Diğer ülkelerde genelde 15 ila 20 sene teşvik verildiği görülmektedir.
Türkiye’deki rüzgar teşvik oranı (EUR 0.07 / KwH – yerli üretim baz alınıp, 10 senenin ortalaması kullanılmıştır) çoğu diğer ülkelerden düşüktür ve Avrupa ortalamasının (EUR 0.10 / kWH) %30 altındadır.
Tablo4: Yıl- Euro bazında teşvik tablosu [9}
RÜZGAR TÜRBİNLERİNİN SINIFLANDIRILMASI
Tarih boyunca çeşitli evrimler geçiren rüzgar makinelerinde kullanılan türbinler farklı tiplerdedir. Şimdiye kadar değişik nitelikte ve tipte geliştiren bu RT’lerden bazıları günümüzde ticari hale gelmiştir. RT’ler dönme eksenine göre üç gruba ayrılırlar:
ƒ Yatay eksenli rüzgar türbinleri
ƒ Dikey eksenli rüzgar türbinleri
ƒ Eğik eksenli rüzgar türbinleri
Yatay Eksenli Rüzgar Türbinleri (YERT)
Bu türbinlerde; dönme ekseni rüzgar yönüne paralel, kanatlar rüzgar yönüne diktir. Bu türbinlerde rotor kanatların sayısı azaldıkça rotor daha hızlı dönmektedir. Bu türbinlerin verimi yaklaşık %45’dir. YERT genel olarak yerden 20-30m yüksekte ve çevredeki engellerden 10m yüksekte olacak şekilde yerleştirilmelidir. Rüzgar hızının, rotor kanadı uç hızına bölünmesi ile elde edilen orana kanat uç hız oranı (λ) denir. Eğer;
ƒ λ= 1–5 Çok kanatlı rotor,
ƒ λ= 6–8 Üç kanatlı rotor,
ƒ λ= 9–15 İki kanatlı rotor,
ƒ λ>15 Tek kanatlı rotor kullanılır.
YERT, farklı sayıda rotor kanadına sahip olan ve rüzgarı önden alan veya rüzgarı arkadan alan sistemler olarak da çeşitlilik gösterirler.
Şekil 7: Rüzgarı önden alan RT & Rüzgarı arkadan alan RT [6]
Önemli bir üstünlük kanatların esnek özelliğe sahip olmasıdır. Bu, hem ağırlık hem de makinenin güç dinamiği açısından önemli bir üstünlüktür.
Böylece bu makinelerin avantajları; önden rüzgarlı makinelere göre daha hafif yapılması sonucu kule yükünün azalmasıdır.
Ancak, kanat kuleden geçerken meydana gelen güç dalgalanması, türbine önden rüzgarlı makinelerden daha çok zarar verir.
En önemli üstünlüğü kulenin arkasında olacak rüzgar gölgeleme etkisine çok az maruz kalmasıdır, yani rüzgar kuleye eğilerek varır.
Kule yuvarlak ve düz olsa bile kanadın kuleden her geçişinde türbinin ürettiği güç biraz azalır. Bu nedenle rüzgar çekilmesinden dolayı kanatların sert yapılması gerekir ve kanatların kuleden biraz uzakta yerleştirilmesi gerekir.
Dikey Eksenli Rüzgar Türbinleri (DERT)
Dönme eksenleri rüzgar yönüne dik ve düşey olan bu türbinlerin kanatları da düşeydir. DERT rüzgarı her yönden kabul edebilme üstünlüğüne sahiptir. Bu türbinler rüzgarı sürükler veya kaldırır. İlk harekete geçişleri güvenilir değildir. Bu türbinlerin verimi yaklaşık %35’dir Türbinlerin üreteç ve vites kutusu toprak seviyesinde kurulabildiğinden kuleye gerek duymazlar.
Tablo 1. Kanat Çeşitlerine Göre Türbinlerin Karşılaştırılması [6]
Büyük Güçlü Rüzgar Türbinlerinde Maliyet Dağılımı ( 600kW- 1.5 MW)
Tablo 5: Santralin maliyet yüzde tablosu [10]
Yukarıdaki tabloda verilen toplam tesis maliyetine ülkemiz için; nakliye sigortası, gümrük vergisi, firma karı, arazi yapısının getirdiği ekstra maliyetler fiyatlara eklenecektir.
500 KW KURULU GÜÇTE YERLİ RÜZGAR TÜRBİNİ İÇİN FİZİBİLİTE ÖZETİ
Temel Varsayımlarımız
Türbin dönmeye başlama hızı: 2 m/sn
Elektrik üretmeye başlama hızı: 2,5 m/sn
Maksimum kapasiteye ulaşma hızı: 9 m/sn
Proje alanının rüzgar ortalaması : 5.71 m/sn
Hesaplanan kapasite verimlilik oranı: %75
Üretilen enerjinin satış fiyatı: 9,7 $/cent/kwh (7,3 $/cent/kwh + 2.7 $/cent/kwh yerli üretim teşviği dahil)
Proje süresi: 25 yıl
Yıllık enflasyon oranı: %7
Proje maliyeti: 1.275.000 $ + %18 KDV
Garanti koşulları: Sistem işletmeye alındıktan sonra 4 yıl boyunca
Servis ücreti: Garanti sonrası süre için yıllık toplam kwh değerinin 0.06 TL ile çarpımı ile hesaplanır.
ENERJİ ÜRETİMİ
Günlük enerji üretimi: kurulu güç* verimlilik oranı* saat =
500*0,75*24= 9.000 Kwh/gün,
Aylık üretim: 9.000 * 30 = 270.000 Kwh/ay
Yıllık üretim: 270.000 * 12 = 3.240.000 Kwh/yıl
ENERJİ SATIŞ GELİRİ
Günlük: 9.000*0,097= 873 $/gün
Aylık: 873 * 30 = 26.190 $/ay
Yıllık: 26.190*12 = 314.280 $/yıl
Bu projenin garanti süresi sonrası yıllık servis ücreti: 3.240.000 kwh*0,006=1.944 TL'dır.
AMORTİSMAN HESABI
TOPLAM KAZANÇ ;
(1 $=3,35 TL )
19.877.907,57 * 3.35 = 67.584.883,8 TL

NET KAZANÇ ;
67.584.883,8- 42.768 = 67.542.115,80 TL
SONUÇ

Dünyadaki enerji rezervlerinin durumu dikkate alındığında, rüzgar enerjisinden yararlanmanın, hem çevresel hem de kaynak varlığı açısından önemli olduğu anlaşılmaktadır.
Dünya enerji rezervi tükenme yılı yaklaşık olarak kömür için 200 yıl, gaz için 65 yıl, petrol için 40 yıl ve rüzgâr için ise sonsuzdur. Potansiyel fosil kaynaklı enerji rezervlerinin gelecekte tükenecek olması, şu anda büyük bir bölümünü ithal eden bir ülke olarak Türkiye’yi, artacak olan fiyatlardan ve teminindeki problemlerden dolayı zora sokacaktır.
Bu nedenle elektrik enerjisi üretimini yenilenebilir kaynaklara doğru yönlendirmemiz, mevcut hidrolik kaynaklarımız ile birlikte rüzgar enerjisinden faydalanma¬mız gerekmektedir.
Devreye alınan 164 santralin bir kısmı henüz lisans kurulu gücü kadar kurulu güce erişmemiş olup inşası devam etmektedir. Bu kapsamda bir kısmı devreye alınan santrallerin de tam kapasite devreye girmesi ile

996

MW
kapasiteli ilave rüzgar türbini devreye girmiş olacak ve kurulu güç
6.299 MW
kapasiteye ulaşacaktır.
Şekil 1: Danimarka'da bulunan deniz türbini [1]
Şekil 2: Jeneratör Güç Egrisi [2]
Şekil 3: Türbin şematik gösterimi [3]
Şekil6: YERT örneği [6]
Şekil 8: DERT örneği [6]
Tablo2: Kurulu güç sıralamasına göre Türkiye'deki ilk 10 santrali [8]
Tablo3: Kurulu güç sıralamasına göre Türkiye'deki son 10 santrali [8]
Tablo 6: 25 yıllık santralin amortisman tablosu
Full transcript