A PRELIMINARY OFFSHORE WIND ENERGY POTENTIAL STUDY FOR IZMIR BAY: QUANTIFYING THE AIRFLOW DISTORTION ON LOCAL FERRYBOATS FOR ADJUSTMENT OF WIND DATA BY 3D CFD ANALYSIS

Year 2018, Volume: 20 Issue: 59, 418 - 434, 01.05.2018

Şahin Güngör Ziya Haktan Karadeniz

Abstract

Offshore wind energy, which provides sustainable production, is a renewable energy source that gains importance with its eco-friendly technology. Meteorological observation towers, satellite-based instruments, and sonic-light detection and ranging devices are used for determining the offshore wind Energy Potential.energy potential. Observation towers, which is the most classical method, is used to determine the wind potential as a result of long measurement periods (at least 1 year). Usage of the sound or light detection and ranging devices is a costly method for determining wind energy potential. In the case of wind maps created with satellite-based equipment, which are used to determine potential in large areas and become increasingly common, the resolution is very low and the data must be verified. In this study, the idea of using ships in the wind energy potential studies or verifying offshore wind data obtained by other methods with the help of ships was proposed. The catamaran ships using for the passenger transportation in Izmir Bay were modelled and it is aimed to analyse and calculate the air flow distortions on the ship and the wind speed errors in the anemometer area depending on the changes in wind speed and wind direction. So, a basic investigation has been carried out on behalf of the studies about offshore wind energy potential with the help of ships operating in the Bay

Keywords

Airflow Distortion, Adjustment of

İZMİR KÖRFEZİ İÇİN RÜZGAR POTANSİYELİ BELİRLEME ÖN ÇALIŞMASI: 3 BOYUTLU HESAPLAMALI AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ ANALİZLERİ İLE RÜZGAR VERİSİNİN DÜZELTİLMESİ İÇİN YEREL FERİBOTLAR ÜZERİNDEKİ AKIŞ BOZUNUMLARININ ÖLÇÜLMESİ

Abstract

Sürdürülebilir üretim sağlayan su üstü rüzgar enerjisi, çevre dostu teknolojisiyle gün geçtikçe önem kazanan yenilenebilir enerji kaynağıdır. Su üstü rüzgar potansiyelinin belirlenmesinde meteoroloji gözlem direkleri, uydu destekli donanımlar ve ses-ışık yoluyla tarama yapan cihazlar kullanılmaktadır. En klasik yöntem olan gözlem kuleleri uzun ölçüm periyotları sonucunda (en az 1 yıllık ölçüm) rüzgar potansiyeli belirlemek için kullanılır. Ses veya ışık yollu tarama cihazlarının kullanımı rüzgar potansiyelinin belirlenmesi için çok maliyetli yöntemlerdir. Uydu destekli donanımlar yardımıyla oluşturulan, geniş alanlarda potansiyel belirlemeye yarayan ve kullanımı gitgide yaygınlaşan rüzgar haritalarında ise çözünürlük çok düşüktür ve verilerin doğrulanması gerekir. Bu çalışmada, su üstü rüzgar enerjisi potansiyeli belirlenmesi çalışmalarında gemilerin kullanılması veya diğer metotlarla elde edilen su üstü rüzgar verilerinin gemiler yardımıyla doğrulanması fikri ortaya atılmıştır. İzmir Körfezinde yolcu taşımacılığı için kullanılan katamaran tipteki feribotlar bozunumlarının ve anemometre bölgesindeki rüzgar hızı hatalarının, rüzgar hızı ve rüzgar yönlerindeki değişimlere bağlı olarak analizi ve hesabı amaçlanmıştır. Böylece, Körfezde sefer yapan gemiler yardımıyla su üstü rüzgar enerjisi belirleme çalışmaları adına temel bir inceleme yapılmıştır

References

• Moat, B. I., Yelland, M. J., Molland, A. F., 2004. Possible Biases in Wind Speed Merchant Ships, Oceanography
• Southampton, United Kingdom. Centre, Kent, E.C., Berry, D.I., 2005.
• Quantifying Random Measurement Errors in Voluntary Observing Ships’ Meteorological Observations, s. 843-856. DOI: 1002/joc.1167.
• Moat, B.I., Yelland, M.J., Pascal, R.W., Molland, A.F., 2005. An
• Overview of the Airflow Distortion at Anemometer Sites on Ships, s. 1006. DOI: 10.1002/joc.1177.
• Moat, B.I., 2003. Quantifying the Effects of Airflow Distortion on Anemometer
• Measurements from Merchant Ships, University of Southampton, School of Engineering Sciences Faculty of Engineering And Applied Science, PhD Thesis, Southampton. Taylor, P.K., Kent, E.C., Yelland, M.J., Moat, B.I., 1997. The Accuracy of
• Marine Surface Winds from Ships and Oceanography Kingdom. United Thomas, B.R., Kent, E.C., Swail, V.R., Methods to Homogenize Wind Speeds from Ships and Buoys, 1002/joc.1176 DOI:
• Moat, B.I., Yelland, M.J., Pascal, R.W., Quantifying the Airflow Distortion over Merchant Ships. Part I: Validation of a CFD Model, Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, United Kingdom. Moat, B.I., Yelland, M.J., Molland, A.F., 2006. Quantifying the Airflow
• Distortion over Merchant Ships. Part II: Application of the Model Results, Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, United Kingdom. Moat, B.I., Yelland, M.J., 2015.
• Airflow Distortion at Instrument Sites on the RRS James Clark Ross during National Oceanography Centre, Southampton, United Kingdom. Dünyada ve Türkiye’de Rüzgar Enerjisi http://web.itu.edu.tr/~kaymak/im ages/windpower.html Tarihi: 13.10.2015). Kullanımı. (Erişim
• Marine Trafik internet sitesi. http://www.marinetraffic.com/en /ais/home/centerx:27/centery:38 /zoom:9. 12.2015). Tarihi:
• Z.H., Karadeniz, Ş., Güngör, 2016. A
• Preliminary Offshore Wind Energy Potential Study for Izmir Gulf; Can We Use Local Ferryboats for Obtaining Wind Data?. Ege Energy Symposium and Exhibition, 11-13 May, p. 1128-1134, Afyon. 14Z.H., Karadeniz, Ş., Güngör, 2016.
• Quantifying Airflow Distortion around Anemometer Sites on a Catamaran. GMO-Shipmar-16, 8-9
• December, paper 69, Istanbul. Soukissian, T.H., Papadopoulos, A., Effects of Different Wind Data Sources in Offshore Wind Power Assessment, s. 101-114, Renewable Energy.