Off-shore Wind Energy Potential Research for Antakya Bay

Öz

In this study, the key factors associated with Off-shore wind energy have been examined with the aim of assessing off-shore wind-energy potential in Antakya. Currently, there are no nationally-agreed procedures and practices on how to construct off-shore wind farms or how to conduct feasibility study as there is no installed off-shore wind farm in the boundaries of Turkey. To that end, this paper aims to contribute to a better understanding of off-shore wind power plants and introduces a case study for planning, designing and implementing wind turbines on Antakya bay, Turkey. A software package called Wind Atlas Analysis and Application Program (WAsP), which is a standard tool in wind energy industry, was used in the case study for analysing and modelling wind climate in the studied area. The outputs of WAsP were created based on quantitative wind data (e.g., hourly wind speed and direction) recorded at Samadağ meteorological station between 2013-2015. A geographic information program called Global Mapper was employed for advanced analysis and turbine placement by means of converting topographic maps of selected areas into vector format. Additionally, roughness measurements and information on the presence of obstacles in the surrounding environment were entered to the software in order to reduce the error rate. Based on the estimations and outputs of WAsP software package, cost-benefit analysis was conducted to examine whether it is economically feasible to install wind energy turbines in Antakya. The results showed that the break-even point comes in 6.6 operational years, which lead to the conclusion that the placement of off-shore wind energy turbines is economically wise. Moreover, it was concluded in case study that the installation of wind energy farm in Antakya bay is also favorable in terms of wind power density of this region.

Anahtar Kelimeler

• Energy
• Off-Shore
• wind
• turbine
• WAsP

ANTAKYA KÖRFEZİ DENİZ ÜSTÜ RÜZGÂR ENERJİSİ POTANSİYEL ARAŞTIRILMASI

Öz

Bu çalışmada, deniz üstü rüzgâr enerjisindeki temel faktörler incelenmiş ve Dünya’daki güncel durum belirtilmiştir. Türkiye’de hali hazırda bir deniz üstü rüzgâr enerjisi santrali bulunmamaktadır ve kurulması planlanan bir tesis için yatırım öncesi yapılacak olan fizibilite çalışmasında ele alınması gereken konular ve izlenilecek adımlar detaylıca incelenmemiştir. Bu adımlar ışığında, deniz üstü rüzgâr enerjisi potansiyeli en yüksek illerimizden Hatay’da bulunan Antakya körfezi için WAsP (Wind Atlas Analysis and Application Program) yazılımından yararlanılarak örnek çalışma yapılmıştır. WAsP’ta kullanılmak üzere Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü’nün Samandağ meteoroloji istasyonuna ait 2013-2015 tarihleri arasındaki saatlik rüzgâr hızı ve yönü verileri temin edilmiştir. Türbin yerleşimi ve ileri analizler için bölgeye ait sayısal topografik haritalar Global Mapper programında ilgili yerin 3 ark saniyelik topografik haritasının vektörel hale dönüştürülmesiyle elde edilmiştir. Minimum hata payı için bu verilere ek olarak bölge pürüzlülük ve ölçüm istasyonu yakın çevresi engel bilgileri de programa aktarılmış olup çalışmanın sonucunda kurulacak tesis için geri ödeme süresi ortalama 6.6 yıl olarak bulunup bölgenin rüzgâr verimliliğinin deniz üstü rüzgâr enerjisi santrali kurulumu için uygun olduğu gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Enerji
• deniz üstü
• rüzgâr
• türbin
• WAsP

Kaynakça

1. Altuntaşoğlu, Z.T., 2011. ‚Türkiye'de Rüzgâr Enerjisi, Mevcut Durum, Sorunlar‛, Mühendis ve Makina Cilt: 52 Sayı: 617, s. 56-63
2. Deaves, D.M., Lines, I.G., 1997, ‚On the Fitting of Low MeanWind Speed Data to the Weibull Distribution‛, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol. 66, No. 3, pp. 169-178.
3. EPDK, 2015. http://lisans.epdk.org.tr/epvysweb/faces/pages/lisans/elektrikUretim/elektrikUretimOzetSorgula.xhtml Alındığı Tarih :11.04.2015
4. Ertuğrul Ö.F.,Kurt M.F., ‚Yenilenebilir enerji kaynakları maliyet analizi ve sürdürülebiliryek uygulamaları‛, V. YenilenebilirEnerji Kaynakları Sempozyumu, Diyarbakır, 37-41, 19-21 Haziran 2009.
5. EÜAŞ, 2013. Elektrik Üretim Sektör Raporu, Elektrik Üretim Anonim Şirketi
6. EWEA, 2014. The European Offshore Wind Industry Key Trends and Statistics 2014, European Wind Energy Association.http://www.ewea.org/fileadmin/files/library/publications/statistics/EWEAEuropean-Offshore-Statistics-2014.pdf
7. EWEA, 2015. Wind Energy The Facts An Analysis of Wind Energy in the EU-25s http://www.ewea.org Genç, A.,Murat, E., Pekgör, A., Oturanc, G, Hepbaslı, A., Ülgen, K., 2005, ‚Estimationof Wind Power Potential Using Weibull Distribution‛, Energy Sources , Vol. 27, No. 9, pp. 809-822.
8. Global Mapper, 2015. http://www.globalmapper.com GWEO, 2014. Global Wind Energy Outlook, 2014. http://www.gwec.net/wpcontent/uploads/2014/10/GWEO2014_WEB.pdf

9. Malhotra, S., 2010. ‚Design and Construction Considerations for Offshore Wind Turbine Foundations‛ New York Issue No. 65, Volume XXII PB Network.http://www. pbworld.com/pdfs/ publications/pb_net work/ pbnetwork65.pdf
10. Manwell, J.F., McGowan, J.G., Rogers, A.L., 2002. ‚Wind Energy Explained- Theory, Design and Application‛, John Wiley & Sons Ltd University of Massachusetts, Amherst, USA.
11. Seyir Hidrografi ve Oşinografi Dairesi Başkanlığı http://www.shodb.gov.tr TUMAS, Türkiye Meteoroloji Genel Müdürlüğü Veri Alma Servisi http://www.tumas.mgm.gov.tr Vestas Vestas Wing Energy, 2015 http://www.vestas.com WAsP, 2015. ‚Wind Atlas Analysis and Application Program‛ http://www.WAsP.dk WWEA, 2014. ‚World Wind Energy Half-Year Report 2014‛, World Wind Energy Association. http://www.wwindea.org/webimages/WWEA_half_year_report_2014.pdf