Capacity Factor Analysis for Some Wind Power Plants in the Çanakkale Region, One of the Important Transition Areas of Wind Energy

Abstract

In recent years, in order to meet the rapidly increasing energy consumption, conventional energy sources have to be used more. Therefore, the interest in the clean, renewable, economic and environmental-friendly alternative energy sources has increased. In this context, Çanakkale province has very important position in terms of renewable energy sources, especially the wind energy potential. The capacity factor plays an important role in the determination of the important parameters of wind power plants such as the location selection and energy production efficiency. The capacity factor, which plays an important role in the selection of the type of power plant to be established, is defined as the ratio of the energy produced by the power plant in a certain period to the energy that will be produced when the plant is operating at full capacity. Besides the capacity factor and energy source, the design of the power plant, meteorological conditions, the frequency of planned and unplanned technical maintenance processes, depending on some effects (e.g. pausing the production) are also important. In this study; it is aimed to investigate the capacity factors of a wind power plant in Çanakkale, compare the obtained data, and examine and interpret the results.

 

Keywords

• capacity factor,wind power plant (WPP),renewable energy,roughness,weibull and rayleigh distributions,availability

Rüzgar Enerjisinin Önemli Geçiş Yerlerinden Olan Çanakkale Bölgesindeki Bazı Rüzgar Enerji Santralleri için Kapasite Faktörü İncelemesi

Abstract

Son yıllarda hızla artan enerji tüketiminin karşılanabilmesi için konvansiyonel enerji kaynakları daha fazla kullanılmak zorunda kalınmıştır. Bunun sonucu olarak ortaya çıkan  bazı çevresel sorunlar daha fazla kendini hissettirmiştir. Dolayısı ile temiz, yenilenebilir, ekonomik ve çevre dostu alternatif enerji kaynaklarına ilgi artmıştır. Bu bağlamda; Çanakkale ili yenilenebilir enerji kaynaklarından, özellikle rüzgar enerjisi potansiyeli bakımından, oldukça verimli bir konumdadır. Rüzgar enerji santrallerinin gerek yer seçimi gerekse santrallerin enerji üretim verimi, emre amadelik (availability) gibi önemli parametreleri ortaya koymada kapasite faktörü önemli rol oynamaktadır. Kurulacak santral tipinin de seçiminde önemli rol oynayan kapasite faktörü, santralin belirli bir periyotta ürettiği enerjinin santral tam kapasite ile çalıştığında üreteceği enerjiye oranı olarak tanımlanır. Öte yandan kapasite faktörü, enerji kaynağı yanında santralin tasarımı, meteorolojik koşullar, planlı ve plansız teknik bakım süreçlerinin sıklığı, üretime ara verme gibi bazı etkilere bağlı olarak değişir. Bu çalışmada; Çanakkale ili sınırları içerisinde kurulu olan bir rüzgar enerji santralinin kapasite faktörlerinin araştırılması, elde edilecek verilerin karşılaştırılarak incelenmesi, sonuçların irdelenmesi ve yorumlanması hedeflenmektedir.

Keywords

• kapasite faktörü,rüzgar enerji santrali (RES),yenilenebilir enerji,pürüzlülük,weibull ve rayleigh dağılımları,emre amadelik

References

1. Akkaş A.A., 2001. Rüzgar Enerjisi Sistemleri Performans Değerlendirmesi, Rüzgar Enerji Sempozyumu, 5-7 Nisan 2001. 25 Şubat 2019, http://www.ruzgarsempozyumu.org/wp- content/uploads/2014/08/008.pdf
2. Akpınar E.K., ve Akpınar S., 2004. “Determination of the wind energy potential for Maden- Elazığ, Turkey.” Energy Conversion and Management 45: 2901-2914.
3. Anonim, 2019a. 23 Şubat 2019, https://www.enerjiatlasi.com/sehir/canakkale/
4. Anonim, 2019b. 15 Şubat 2019, http://www.enerjiatlasi.com/ruzgar/canakkale-ruzgar-santrali.html
5. Anonim, 2019c. 25 Şubat 2019 https://www.gmka.gov.tr/dokumanlar/yayinlar/Canakkale- Enerji-Yatirim-Rehberi.pdf
6. Anonim, 2019d. 25 Şubat 2019, https://www.enerjiatlasi.com/ruzgar-enerjisi-haritasi/turkiye
7. Anonim, 2019e. 28.Şubat 2019, http://habitatdernegi.org/wp-content/uploads/Ruzgar_Enerjisi.pdf sayfa 15
8. Anonim, 2019f. 28 Şubat 2019. https://www.emagrup.com/tr/ruzgar-enerjisi

9. Anonim, 2019g. http://www.tureb.com.tr/yayinlar/turkiye-ruzgar-enerjisi-istatistik-raporu-ocak-20-1
10. Araslan O., 2010. “Technoeconomic analiysis of electric generation from wind energy in Kütahya Turkey” Energy, 35, 120-131.
11. Ata R., 2008. Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., 23 (3): 523-529.
12. Ay A., 2016. Hava Yoğunluğunun Rüzgar Türbinleri Güç Eğrisi Üzerindeki Etkisi. 25 Şubat 2019. https://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/hava-yogunlugunun- ruzgar-turbinleri-guc-egrisi-uzerindeki-etkisi/18579#ad-image-0
13. Betz A., 1966. “Introduction to the Theory of Flow Mechanics”. Trans.: Randal, D.G., Oxford: Pergamon Press.
14. Bilgili M., Şahin B., ve Kahraman A., 2004. “Wind energy potential in Antakya and İskenderun regions Turkey.” Renewable Energy, 29: 1733-1745.
15. Burton T., Sharpe D., Nick J., and Bossanyi E., 2001. Wind Energy Handbook. Jhon Wiley & Sons Ltd., ISBN 0 471 48997 2. England. 05 Nisan 2019. http://library.uniteddiversity.coop/Energy/Wind/Wind_Energy_Handbook.pdf
16. Çetin N. S., 2010. “Rüzgar Türbini Üretim Teknolojileri ve Türkiye’de Kurulu Olan Büyük Güçlü Rüzgar Santrallerinin Kapasite Faktörleri”, Uluslararası Enerji Türk Zirvesi, 02- 04 Eylül 2010, İzmir-TÜRKİYE
17. Çetin N. S., Çelik H., Başaran K., 2011. 16-18 May 2011, Rüzgar Türbinlerinde Kapasite Faktörü ve Türbin Sınıfı İlişkisi, sayfa 131, 6th International Advanced Technologies Symposium (LATS’11), 16-18 May 2011, Elazığ, Turkey. 25 Şubat 2019.
18. Eskin N., Artar H., ve Tolun S., 2008. "Wind energy potential of Gökçeada Island in Turkey.” Renewable and Sustainable Energy Rewiews, 12: 839-851.
19. Güler Ö., 2009. “Wind energy status in electical energy production of Turkey,” Renewable and Sustainable Energy Rewiews, 13: 473-478.
20. Gökçek M., Erdem H. H., and Bayülken, A., 2007. Energy Exploration & Exploition, 25 (6): 407-428.
21. Köse R., Ögür M.A., Erbağ O. ve Tuğcu A., 2004. “The Analiysis of wind data and wind energy potential in Kutahya”, Turkey. Renewable and Sustainable Energy Rewiews, 8: 277-288.
22. Mathew S., 2006. “Wind Energy Fundemantals, resource Analysis and Economics, Springer Berlin Heidelberg Inc., Germany.
23. Özdamar A., Özbata N., Akın A., ve Yıldırım E. D., 2005. “An application of combined wind and solar energy system in İzmir.” Renewable and Sustainable Energy Rewiews, 9: 624-637.
24. Switzer E., 2009. Compon Lecture 4: October 24, 2009. 28 Şubat 2019. https://tr.scribd.com/document/309147702/HAU-E-Wind-Turbines-Fundamentals- Technologies-Application-Economics-2nd
25. Şenkal A., ve Çetin N.S., 2009. “Türkiye’de kurulu Olan Büyük Güçlü Rüzgar Santrallerinin Kapasite Faktörlerine Genel Bir Bakış”, Ege Bölgesi Enerji Formu, 12-13 Ekim 2009, Denizli.
26. Şenlik İ., Çınar R., Çetin Ö., Efe Ç., Gençoğlu T., 2018. Güney Marmara Elektrik Enerjisi Raporu 2018, Güney Marmara Bölgesi Elektrik Enerjisi Çalışma Grubu, TMMOB Elektrik Mühendisleri Odası Bursa Şubesi, sayfa 24. 25 Şubat 2019, http://www.emo.org.tr/ekler/ac53d16b0e46456_ek.pdf
27. Uçar A., ve Balo F., 2009. “Investigetion of wind characteristic and assessment of wind generation potentiality in Uludağ-Bursa, Turkey.” 86: 333-339.