AĞLASUN BÖLGESİ İÇİN RÜZGÂR HIZI TAHMİNİ VE EN UYGUN TÜRBİN TESPİTİ

Öz

Dünyada ve ülkemizde yenilenebilir enerji kaynaklarının önemi ve kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Ülkemizin bulunduğu coğrafi konum nedeniyle ülkemizde rüzgar enerji sistemlerinin kullanımı da sürekli artış göstermektedir. Bir bölgenin rüzgâr enerjisi potansiyelinin belirlenmesi için rüzgâr türbinlerinin hub yüksekliğindeki rüzgâr hızlarının ölçülmesi ya da tahmin edilerek analiz edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, Burdur - Ağlasun bölgesindeki bir alanın rüzgâr potansiyeli tespiti için meteoroloji hava istasyonu kurulmuştur. Bölgedeki ölçüm istasyonu Ocak - Aralık 2013 dönemleri arasında 2 m yükseklikteki rüzgâr hızı verilerini kaydetmiştir. Rüzgar türbinlerinin hub yüksekliklerindeki (60, 65, 73 ve 75 m)  rüzgar hızları farklı ekstrapolasyon yöntemleri ile tahmin edilmiştir. Aylık rüzgâr hızları kullanılarak bölge için en uygun türbin tespiti yapılmıştır. Bölge için en uygun türbinin 65 m hub yüksekliğindeki LTW80 türbini seçilmiştir. Böylece, bölgeden elde edilebilecek enerji 281560 - 154039 kWh arasında olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Ekstrapolasyon,rüzgâr hızı,türbin seçimi,rüzgârın frekansı

DETERMINATION OF OPTIMAL TURBINE AND PREDICTION OF WIND SPEED FOR AĞLASUN AREA

Abstract

The importance and usage of renewable energy sources is increasing at the world and in our country. Wind energy systems usage permanently increases in our country by the reason of its geographical location. Wind speeds at hub heights of wind turbines need to be measured or estimated to determine the wind energy potential of a zone. In this study, the meteorology air station's which is established between January - December 2013 wind speed data is used on 2 meters high to determine wind potential in Burdur - Aglasun region. Wind speeds at hub heights (60, 65, 73 and 75 m) of wind turbines are estimated by different extrapolation methods. The most suitable turbine detection done for this region by using the estimated wind speeds at hub heights. The most suitable turbine for the region is selected LTW80 turbine of 65 m hub heights. Thus, it’s determined that the energy can be obtained in the area is between 281560 kWh - 154039 kWh.

Keywords

• Extrapolation,wind speed,turbine selection,wind frequency

Kaynakça

1. [1] ŞENEL, M. C., KOÇ, E. “Dünyada ve Türkiye de Rüzgar Enerjisi Durumu-Genel Değerlendirme”, Mühendis ve Makine, 56: Sayı.663. 46-56,2015.
2. [2] YAĞCI, E., GÜLER, Ö., AKDAĞ, S., “Wind Speed Extrapolation Methods and Their Effect on Energy Generation Estimation”, International Conference on Renewable Energy Research and Application, Madrid, Spain. 428-430, 2013
3. [3] YAĞCI, E. “Rüzgâr Hızı yükseltmelerinde kullanılan farklı yöntemlerin karşılaştırılması ve hata analizleri”, İstanbul Teknik Üniversitesi, Enerji Enstitüsü, Enerji Bilim ve Teknoloji Anabilim Dalı. Yüksek lisans tezi.91. 2013.
4. [4] KAPLAN, A.Y., “Rayleigh ve Weibull Dağılımları Kullanılarak Osmaniye Bölgesinde Rüzgar Enerjisinin Değerlendirilmesi”, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 20: Sayı 1. 62-71, 2016.
5. [5] YAYLA S., YUMAK H., BAYRAM A., “Yüzüncü Yıl Üniversitesi Kampüs Alanının Rüzgar Enerjisi Potansiyelinin Belirlenmesi”, Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 15: Sayı 1, Sayfa 17-23. 2010.
6. [6] KURBAN, M. Kantar, M., Y. Hocaoğlu, O. F., “Weibull Dağılımı Kullanılarak Rüzgar Hız ve Güç Yoğunluklarının İstatistiksel Analizi”, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 7: Sayı 2.213-226. 2009.
7. [7] RAY, M.L., ROGERS, A.L., MCGOWEN, J.G., “Analaysis of wind shear models and trends in different terrains”, Renewable Energy Research Laboratory, Wind Power, 2006.
8. [8] ALTUNER, S., “Rüzgar Enerjisi Potansiyeli Ölçümü”, Yüksek Lisans Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, 109s. 2009.

9. [9] ELKİNTON, M.R., ROGERS, A.L., MCGOWEN, J.G., “An investigation of Wind shear models and Experimental Data Trends for Different Terrains”, Wind Engineering, 30, No.4, 341-35, 2006.
10. [10] JUSTUS, C.G., MİHAİL, A., “Height Variation Of Wind Speed and Wind Distributions Statistics”, Journal of Geophysical Research Letters, 3, No.5, 261-264, 1976.
11. [11] LACKNER, M.A., ROGERS, A.L., MANWELL, J.F., MCGOWAN, J.G., “A new method for improved hub height mean wind speed estimates using short-term hub height data”, Renewable Energy. 35, sayı10, 2340-2347, 2010.
12. [12] CHEGGAGA, N., ETTOUMİ, F.Y., “A Neural Network Solution for Extrapolation of Wind Speeds at Heights Ranging for Improving the Estimation of Wind Producible”, Wind Engineering, 35, No. 1, 33-54, 2011.
13. [13] MCLNTYRE, J.H., LUBİTZ, W.D., STİVER, W.H., “Local Wind-energy potential fort the city of Guelph”, Renewable Energy. 36, 5, 1437-1446, 2011.
14. [14] HUSSAİN, M., ”Dependence of power law index on surface wind speed”, Energy Conversion&Management , 43, 272-462, 2002
15. [15] Enercon GmbH., Teknik Özellikler, Enercon E-53 800 KW. http://www.enercon.de/en/products/ep-1/e-53/ 2017.
16. [16] EWT B.V. Teknik Özellikler, DW61-900 KW. http://www.ewtdirectwind.com/tr/ruezgar-tuerbinleri/dw61-500kw900kw.html, 2017.
17. [17] Leitwind AG. 2017. Technical data sheet LTW80 1.000 KW. http://epaper.holzweg.tv/title/LTW80+1.000+KW/pdf/http://en.leitwind.com/content/download/15742/571238/version/27/file/LTW80+1000.pdf.
18. [18] ATA, R, “Akhisar Bölgesi için Ortalama Rüzgar Hızlarına Bağlı Rüzgar Esme Sürelerinin Yapay Sinir Ağları İle Tahmini”, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 20, Sayı 5, 162-165, 2014.
19. [19] ARSLAN, Ö. P., ARIKAN, Y., ERTEN, M. Y., ÇAM. E., “Kırıkkale Üniversitesi'ne Kurulacak Olan Rüzgâr Türbini İçin Enerji ve Maliyet Analizinin Yapılması”, Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi, 6, Sayı 2, 1-5, 2014.