Research Article
BibTex RIS Cite

Bir rüzgar enerji santralindeki rüzgar türbinlerinin yerleşimlerinden kaynaklanan güç kayıplarının hesaplanması

Year 2018, Volume: 20 Issue: 2, 482 - 494, 01.12.2018
https://doi.org/10.25092/baunfbed.485820

Abstract

Bu çalışmanın amacı; Türkiye’de bulunan bir rüzgar enerji santralindeki mevcut rüzgar türbinlerinin birbirleriyle olan etkileşimlerinden kaynaklanan güç kayıplarının hesaplanmasıdır.  Çalışmada ele alınan 29 adet 3MW’lık rüzgar türbinleri ile toplamda 87MW’lık kurulu güce sahip bir rüzgar santralinin öncelikle saha şartlarının ve rüzgar koşullarının analizi yapılmıştır.  Ardından mevcut yerleşim düzenine göre her bir türbinin ve rüzgar santralinin iz etkisinden kaynaklanan kayıpları hesaplanmıştır.  Sonuç olarak, bir rüzgar türbinin mekanik dayanımını korumak için kanatlardaki yükleri azaltmak gerekliliği ve iz etkisinden kaynaklı güç kayıplarının önemli bir olgu olduğu vurgusu yapılmıştır.   

References

  • Şenel M., Yatay Eksenli Rüzgar Türbinlerindeki Aerodinamik, Mekanik ve Elektriksel Kayıpların Değerlendirilmesi, Rüzgar Enerjisi Dergisi, 56–62, (2015).
  • Torres P, Van Wingerden JW, Verhaegen M., Modeling of the flow in wind farms for total power optimization, IEEE International Conference on Control and Automation, ICCA, 963–968, (2011).
  • Karasu Asnaz M.S., Popülasyon temelli sezgisel algoritmaya dayanan genetik algoritma ile rüzgar santrali türbin yerleşimi optimizasyonu ve bir uygulama. Doktora Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir, (2017).
  • Kusiak A, Song Z., Design of wind farm layout for maximum wind energy capture, Renewable Energy, 35, 685–694, (2010).
  • Diamond, Kimberly; Crivella E., Wind Turbine Wakes, Wake Effect Impacts, And Wind Leases: Using Solar Access Laws As The Model For Capitalizing On Wind Rights During The Evolution Of Wind Policy Standards, 195–244, (2011).
  • Tesauro P., State of the Art of Wind Farm Optimization, Proceedings of EWEA 2012 - European Wind Energy Conference & Exhibition, 1–11,(2012).
  • Grady S., Hussaini M.Y, Abdullah M.M., Placement of wind turbines using genetic algorithms. Renewable Energy, 30, 259–270, (2005).
  • Katic, I., Hojstrup, J., Jensen N.O., A simple model for cluster efficiency i.katic. j.højstrup. n.o.jensen, Ewea 1986, 407–410, (1986).
  • Serrano González J, Burgos Payán M, Santos JMR, González-Longatt F., A review and recent developments in the optimal wind-turbine micro-siting problem. Renewable and Sustainable Energy Reviews,30, 133–144, (2014).
  • Eroğlu Y. Wind Farm Layout Optimization using Ant Colony and Particle Filtering Approaches, Yüksek Lisans Tezi, Gaziantep Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gaziantep, (2011).
  • Manwell, J.F.; McGowan J.G.; Rogers A.L., Wind Energy Explained – Theory, Design, and Application, Wiley, (2002).
  • Frohboese P., Schmuck C., Hassan G.L.G., Thrust Coefficients Used for Estimation of Wake Effects for Fatigue Load Calculation, European Wind Energy Conference 2010, 1–10, (2010).
  • Mustakerov I., Borissova D. Wind turbines type and number choice using combinatorial optimization, Renewable Energy, 35, 1887–1894, (2010).
  • Elkinton C.N., Offshore Wind Farm Layout Optimization. Yüksek Lisans Tezi, University of Massachusetts, Amherst, (2007).
  • Rašuo B., Bengin A., Optimization of wind farm layout, FME Transactions, 38, 107–114, (2010).

Calculation of wake losses due to placements of wind turbines in a windfarm

Year 2018, Volume: 20 Issue: 2, 482 - 494, 01.12.2018
https://doi.org/10.25092/baunfbed.485820

Abstract

The purpose of this study is the calculation of power losses due to the interactions of wind turbines in a wind farm located in Turkey.  To begin with, the wind farm terrain and wind conditions are analyzed in the windfarm that has 29 wind turbines of 3MW and a total installed capacity of 87MW.  Then, the wake losses of each wind turbine and whole wind farm are calculated based on the existing layout.  As a result, it is emphasized that power losses due to wake effects are an important fact, also it is necessary to reduce the loads on rotor in order to maintain the mechanical strength of wind turbines.

References

  • Şenel M., Yatay Eksenli Rüzgar Türbinlerindeki Aerodinamik, Mekanik ve Elektriksel Kayıpların Değerlendirilmesi, Rüzgar Enerjisi Dergisi, 56–62, (2015).
  • Torres P, Van Wingerden JW, Verhaegen M., Modeling of the flow in wind farms for total power optimization, IEEE International Conference on Control and Automation, ICCA, 963–968, (2011).
  • Karasu Asnaz M.S., Popülasyon temelli sezgisel algoritmaya dayanan genetik algoritma ile rüzgar santrali türbin yerleşimi optimizasyonu ve bir uygulama. Doktora Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir, (2017).
  • Kusiak A, Song Z., Design of wind farm layout for maximum wind energy capture, Renewable Energy, 35, 685–694, (2010).
  • Diamond, Kimberly; Crivella E., Wind Turbine Wakes, Wake Effect Impacts, And Wind Leases: Using Solar Access Laws As The Model For Capitalizing On Wind Rights During The Evolution Of Wind Policy Standards, 195–244, (2011).
  • Tesauro P., State of the Art of Wind Farm Optimization, Proceedings of EWEA 2012 - European Wind Energy Conference & Exhibition, 1–11,(2012).
  • Grady S., Hussaini M.Y, Abdullah M.M., Placement of wind turbines using genetic algorithms. Renewable Energy, 30, 259–270, (2005).
  • Katic, I., Hojstrup, J., Jensen N.O., A simple model for cluster efficiency i.katic. j.højstrup. n.o.jensen, Ewea 1986, 407–410, (1986).
  • Serrano González J, Burgos Payán M, Santos JMR, González-Longatt F., A review and recent developments in the optimal wind-turbine micro-siting problem. Renewable and Sustainable Energy Reviews,30, 133–144, (2014).
  • Eroğlu Y. Wind Farm Layout Optimization using Ant Colony and Particle Filtering Approaches, Yüksek Lisans Tezi, Gaziantep Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gaziantep, (2011).
  • Manwell, J.F.; McGowan J.G.; Rogers A.L., Wind Energy Explained – Theory, Design, and Application, Wiley, (2002).
  • Frohboese P., Schmuck C., Hassan G.L.G., Thrust Coefficients Used for Estimation of Wake Effects for Fatigue Load Calculation, European Wind Energy Conference 2010, 1–10, (2010).
  • Mustakerov I., Borissova D. Wind turbines type and number choice using combinatorial optimization, Renewable Energy, 35, 1887–1894, (2010).
  • Elkinton C.N., Offshore Wind Farm Layout Optimization. Yüksek Lisans Tezi, University of Massachusetts, Amherst, (2007).
  • Rašuo B., Bengin A., Optimization of wind farm layout, FME Transactions, 38, 107–114, (2010).
There are 15 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Engineering
Journal Section Research Articles
Authors

Melike Sutan Karasu Aşnaz 0000-0003-4145-2524

Bedri Yüksel 0000-0002-8233-3129

Publication Date December 1, 2018
Submission Date August 13, 2018
Published in Issue Year 2018 Volume: 20 Issue: 2

Cite

APA Karasu Aşnaz, M. S., & Yüksel, B. (2018). Bir rüzgar enerji santralindeki rüzgar türbinlerinin yerleşimlerinden kaynaklanan güç kayıplarının hesaplanması. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 20(2), 482-494. https://doi.org/10.25092/baunfbed.485820
AMA Karasu Aşnaz MS, Yüksel B. Bir rüzgar enerji santralindeki rüzgar türbinlerinin yerleşimlerinden kaynaklanan güç kayıplarının hesaplanması. BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi. December 2018;20(2):482-494. doi:10.25092/baunfbed.485820
Chicago Karasu Aşnaz, Melike Sutan, and Bedri Yüksel. “Bir rüzgar Enerji Santralindeki rüzgar türbinlerinin yerleşimlerinden Kaynaklanan güç kayıplarının Hesaplanması”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 20, no. 2 (December 2018): 482-94. https://doi.org/10.25092/baunfbed.485820.
EndNote Karasu Aşnaz MS, Yüksel B (December 1, 2018) Bir rüzgar enerji santralindeki rüzgar türbinlerinin yerleşimlerinden kaynaklanan güç kayıplarının hesaplanması. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 20 2 482–494.
IEEE M. S. Karasu Aşnaz and B. Yüksel, “Bir rüzgar enerji santralindeki rüzgar türbinlerinin yerleşimlerinden kaynaklanan güç kayıplarının hesaplanması”, BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi, vol. 20, no. 2, pp. 482–494, 2018, doi: 10.25092/baunfbed.485820.
ISNAD Karasu Aşnaz, Melike Sutan - Yüksel, Bedri. “Bir rüzgar Enerji Santralindeki rüzgar türbinlerinin yerleşimlerinden Kaynaklanan güç kayıplarının Hesaplanması”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 20/2 (December 2018), 482-494. https://doi.org/10.25092/baunfbed.485820.
JAMA Karasu Aşnaz MS, Yüksel B. Bir rüzgar enerji santralindeki rüzgar türbinlerinin yerleşimlerinden kaynaklanan güç kayıplarının hesaplanması. BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi. 2018;20:482–494.
MLA Karasu Aşnaz, Melike Sutan and Bedri Yüksel. “Bir rüzgar Enerji Santralindeki rüzgar türbinlerinin yerleşimlerinden Kaynaklanan güç kayıplarının Hesaplanması”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 20, no. 2, 2018, pp. 482-94, doi:10.25092/baunfbed.485820.
Vancouver Karasu Aşnaz MS, Yüksel B. Bir rüzgar enerji santralindeki rüzgar türbinlerinin yerleşimlerinden kaynaklanan güç kayıplarının hesaplanması. BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi. 2018;20(2):482-94.