Ardahan İlinde Enerji Uygulamaları için Meteoroloji ve İklim Verilerinin Analizi

Öz

Meteoroloji ve iklim verileri, enerji ile ilgili proje çalışmalarında önemli bir veri kaynağı olarak kullanılmaktadır. Herhangi bir bölge için mevcut enerji kaynaklarının kullanımı ve bu kaynakların çevre ve insan sağlığı üzerindeki etkileri dikkate alınmalıdır. Bu bağlamda, özellikle yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarının öncelikli kullanımı, karbon salınımı ve küresel ısınmaya karşı olumlu etkilerinden dolayı son derece önemlidir. Bu bakımdan, Ardahan ili için fosil kökenli ve özellikle dışa bağımlı enerji kaynaklarına alternatif olabilecek yenilenebilir enerji potansiyelleri belirlenmelidir. Ayrıca bu noktada farkındalığın oluşturulması ve kaynakların etkin olarak kullanılması için meteoroloji ve iklim verilerinin ayrıntılı bir şekilde incelenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, Ardahan ili için özellikle meteoroloji ve iklim verileri üzerinden rüzgâr ve güneş gibi yenilenebilir enerji potansiyellerinin belirlenmesi ve enerji projeleri ile ilgili yapılacak fizibilite çalışmalarına destek vermek için veri sağlanmıştır. Ardahan 3.80 °C 'lik yıllık ortalama sıcaklığı ile Türkiye’nin sıcaklık ortalaması en düşük olan illeri arasında yer almıştır. İlin uzun yıllar ortalamasına göre günlük toplam güneşlenme süresi 5.67 saat/gün olup, önemli bir güneş enerjisi potansiyeli bulunmaktadır. Sınırları içerisinde çeşitli büyüklüklerde hidroelektrik santrali bulunan Ardahan’ın yağışlı gün sayısı yıllık olarak ortalama 136 gün olup yağış miktarı yıllık 554.82 kg/m2’dir. İlin bazı ilçelerinde kaplıca ve maden suyu niteliğinde çeşitli jeotermal enerji kaynaklarının olması yanı sıra il genelinde 100 cm derinlikte toprak sıcaklığı yılın hiçbir ayında 0 °C’nin altında değildir. Ayrıca, ilin yıllık ortalama rüzgâr hızı 1.88 m/s’dir.

Anahtar Kelimeler

• Ardahan
• İklim
• Meteorolojik veri
• Enerji

Analysis of Meteorology and Climate Data for Energy Applications in Ardahan Province

Öz

Meteorology and climate data are used as important data source in energy-related project studies. The use of available energy resources for any given region and the effects of these resources on the environment and human health should be considered. In this context, the priority use of new and renewable energy sources is extremely important in terms of their positive effects on carbon emissions and global warming. In this respect, it is necessary to determine the renewable energy potentials for Ardahan province, which can be an alternative to fossil-based and especially foreign-dependent energy sources. In addition, meteorology and climate data should be analyzed in detail in order to raise awareness and utilize resources effectively. In this study, data are provided to determine the renewable energy potential such as wind and solar for Ardahan province, especially based on meteorological and climate data. Ardahan is among the provinces with the lowest average temperature in Turkey, with an annual average temperature of 3.80 °C. According to the long-term average of the province, the total daily sunshine duration is 5.67 hours/day, and there is a significant important solar energy potential. Ardahan, which has hydroelectric power plants of various sizes within its borders, has an average of 136 days of precipitation per year, with an annual precipitation of 554.82 kg/m2. In some districts of the province, there are various geothermal energy sources in the form of hot springs and mineral waters, and the soil temperature at a depth of 100 cm throughout the province is not below 0 °C in any month of the year. In addition, the annual average wind speed of the province is 1.88 m/s.

Anahtar Kelimeler

• ardahan
• climate
• meteorological data
• energy

Kaynakça

1. Ardahan İl Kültür ve Turizm Müdürlüğü. (2022). İklim Durumu. 22 Kasım 2022 tarihinde https://ardahan.ktb.gov.tr/TR-55766/iklimi.html adresinden erişildi.
2. Ardahan Valiliği. (2022). Ardahan İli 2021 Yılı Çevre Durum Raporu. https://webdosya.csb.gov.tr/db/ced/icerikler/ardahan_-cdr2021-20221019155628.pdf adresinden erişildi.
3. Bakırcı, K., Özyurt, Ö., Yılmaz, M. ve Erdoğan, S. (2006). Erzurum İli Enerji Çalışmaları İçin İklim ve Meteoroloji Verileri. Tesisat Mühendisliği Dergisi, 9(5), 19–26.
4. Bakirci, K., Ozyurt, O., Karagoz, S. ve Erdogan, S. (2008). Variable-base degree-day analysis for provinces of the Eastern Anatolia in Turkey. Energy exploration & exploitation, 26(2), 111–132.
5. Bolat, İ., Kara, Ö. ve Tok, E. (2017). Kastamonu, Karabük ve Bolu’da 1980-1999 ile 2000-2015 Yılları Arasındaki Sıcaklık ve Yağışın Değişimi. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 19(1), 276–289.
6. Cao, J., Li, M., Wang, M., Xiong, M., ve Meng, F. (2017). Effects of climate change on outdoor meteorological parameters for building energy-saving design in the different climate zones of China. Energy and buildings, 146, 65-72.
7. Çelik, M. A., Kopar, İ. ve Bayram, H. (2018). Doğu Anadolu Bölgesi’nin Mevsimlik Kuraklık Analizi. Atatürk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 22(3), 1741–1761.
8. DSİ 24. Bölge Müdürlüğü. (2022). Toprak ve su kaynakları. 4 Aralık 2022 tarihinde https://bolge24.dsi.gov.tr/Sayfa/Detay/967 adresinden erişildi.

9. Enerji Atlası. (2022). Ardahan Hidroelektrik Santraller. 6 Aralık 2022 tarihinde https://www.enerjiatlasi.com/hidroelektrik/ adresinden erişildi.
10. Ercan, B. ve Yüce, M. İ. (2018). Kilis İli Aylık Sıcaklık ve Yağış Verileri Trend Analizi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 9(2), 947–953.
11. Esen, F. (2022). Tunceli İklim Parametrelerine Ait Zaman Serilerinin Farklı İstatistiksel Analiz Yöntemleriyle Değerlendirilmesi. Türk Coğrafya Dergisi, (81), 7–22.
12. Fant, C., Schlosser, C. A., ve Strzepek, K. (2016). The impact of climate change on wind and solar resources in southern Africa. Applied Energy, 161, 556-564.
13. Ferguson, C. R., Pan, M., & Oki, T. (2018). The effect of global warming on future water availability: CMIP5 synthesis. Water Resources Research, 54(10), 7791-7819.
14. GEPA. (2022). Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı; Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü. 4 Aralık 2022 tarihinde https://gepa.enerji.gov.tr/MyCalculator/pages/75.aspx adresinden erişildi.
15. Gönültaş, H., Kızılaslan, H. ve Kızılaslan, N. (2020). Projections of the Effects of Climate Changes on Temperature Differences in Some Cities; Example of Ankara, Kars, Aydın and Sinop Provinces. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology, 8(10), 2148–2155.
16. Işık, E. ve Inallı, M. (2018). Artificial neural networks and adaptive neuro-fuzzy inference systems approaches to forecast the meteorological data for HVAC: the case of cities for Turkey. Energy, 154, 7–16.
17. Işık, E., İnallı, M. ve Celik, E. (2019). ANN and ANFIS approaches to calculate the heating and cooling degree day values: The case of provinces in Turkey. Arabian Journal for Science and Engineering, 44, 7581–7597.
18. İlker, A. ve Terzi, Ö. (2021). Sıcaklık Verilerinin Trend Analizi: Çankırı ve Kastamonu Örneği. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi. doi:10.21923/jesd.939707.
19. Karaoğlu, M. (2011). Zirai Meteorolojik Açıdan Iğdır İklim Etüdü. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 1(1), 97–104.
20. Kılıç, H. (2022). Çıldır Gölü Havzasında (Ardahan-Kars) Uygulamalı Klimatoloji. Ondokuz Mayıs Üniversitesi.
21. Lionello, P., & Scarascia, L. (2018). The relation between climate change in the Mediterranean region and global warming. Regional Environmental Change, 18, 1481-1493.
22. MGM. (2022a). Resmi İstatistikler. 19 Kasım 2022 tarihinde https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?k=A&m=ARDAHAN adresinden erişildi.
23. MGM. (2022b). İklim İstatistikleri Metaverisi. 19 Kasım 2022 tarihinde https://www.mgm.gov.tr/FILES/resmi-istatistikler/2022_iklim_metaveri.pdf adresinden erişildi. MGM. (2022c). Meteorolojik Parametrelerin Türkiye Analizi. 24 Kasım 2022 tarihinde https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?k=parametrelerinTurkiyeAnalizi adresinden erişildi.
24. MTA. (2022). Ardahan İli Maden ve Enerji Kaynakları. 4 Aralık 2022 tarihinde https://www.mta.gov.tr/v3.0/sayfalar/bilgi-merkezi/maden_potansiyel_2010/Ardahan_Madenler.pdf adresinden erişildi.
25. MGM (2023). Isıtma ve Soğutma Gün Dereceleri. 18 Haziran 2023 tarihinde https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/gun-derece.aspx adresinden erişildi.
26. Nacar, S., Şan, M., Kankal, M. ve Okkan, U. (2022). Farklı İklim Değişikliği Senaryoları için Doğu Karadeniz Bölgesindeki Meteorolojik Kuraklıkların Eğilim Analizi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 12(2), 843–856.
27. Okuroğlu, M., Yağanoğlu, A. V., Yardımcı, N. (2015). Meteoroloji-1 (II. Baskı.). Erzurum: Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ofset Tesisi.
28. Öztürk, M. ve Kılıç, H. (2018). Ardahan’da İklim Parametrelerindeki Değişimin Zamansal Analizi. Türk Coğrafya Dergisi, (70), 37–43.
29. Qiu, R., Li, L., Wu, L., Agathokleous, E., Liu, C., Zhang, B., ... & Sun, S. (2022). Modeling daily global solar radiation using only temperature data: Past, development, and future. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 163, 112511.
30. Topuz, M. ve Karabulut, M. (2021). Doğu Anadolu Bölgesinde Kar Örtülü Gün ve Kar Yağışlı Günler Sayısının Eğilim Analizi (1970-2020). Doğu Coğrafya Dergisi, 26(46), 1–24.
31. Vautard, R., Gobiet, A., Sobolowski, S., Kjellström, E., Stegehuis, A., Watkiss, P., ... & Jacob, D. (2014). The European climate under a 2° C global warming. Environmental Research Letters, 9(3), 034006.
32. Yeşil, M. A. (2015). TRA2 Bölgesi Yeşil Enerji Kaynakları Sektör Raporu. https://www.serka.gov.tr/store/file/common/1ba56b3e8a17a1657afe452e6c63740c.pdf adresinden erişildi.
33. Yılmaz Kafalı, F. (2013). Kuzeydoğu Anadolu’nun Yağış Rejimi Üzerine Bir Değerlendirme. 3rd International Geography Symposium - GEOMED 2013. Erişim adresi: http://web.deu.edu.tr/geomed/proceedings/index.htm
34. Yoro, K. O., ve Daramola, M. O. (2020). CO2 emission sources, greenhouse gases, and the global warming effect. In Advances in carbon capture (pp. 3-28). Woodhead Publishing.