Enerjiyi Yerde Ararken Gökte Bulmak

Yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan rüzgar enerjisinden faydalanma çok eski dönemlere kadar uzanmaktadır. Günümüzde ise bu enerjiyi daha verimli ve çok daha yüksek potansiyelli şekilde kullanmak konusunda ilerlemeler söz konusudur.

Rüzgar ve Rüzgar Enerjisi Nedir? Nasıl Oluşurlar?

Rüzgar, havanın kütleleri arasındaki basınç ve ısı farklılıklarından dolayı oluşan hava akışıdır. Rüzgar güneşin yeryüzünü farklı ısıtmasından kaynaklanır. Güneş enerjisinin dünyayı ısıtmasıyla, atmosferde alçalan soğuk hava kütlesine sahip yüksek basınç ve yükselen sıcak hava kütlesine sahip alçak basınç alanları oluşur. Yüksek basınç alanından, alçak basınç alanına doğru hava kütlesi hareketi gerçekleştirilir. Yatay şekilde gerçekleşen bu hava akışına rüzgar denir.

Rüzgar enerjisi ise, itici güç olarak bilinen rüzgar gücü enerjisinin bir sonucudur. Rüzgarı oluşturan hava akımı ile meydana gelen kinetik enerji rüzgar enerjisi olarak bilinmektedir. Rüzgar enerjisi üretmek için enerji kontrol edilmelidir. Rüzgarın sahip olduğu kinetik enerji, önce mekanik enerjiye sonra elektrik enerjisine dönüştürülür. Rüzgar türbini, rüzgarın kinetik enerjisini türbin içindeki şaft ile önce mekanik enerjiye, ardından jeneratör ile elektrik enerjisine çeviren rüzgar enerjisi çeviricisidir. Rüzgar enerjisinde rüzgarın yeterli hızda esmesi ve rüzgarın sürekliliği çok önemlidir. Yeterli hızda rüzgar olmazsa enerji üretilemez ve verimde ciddi düşüşler yaşanabilir. Stanford Üniversitesi’nin 2004 yılında yaptığı araştırmalar sonucunda günümüzdeki rüzgar türbinleri kullanılarak elektrik üretimine odaklanılırsa, potansiyel kaynağın %20’lik kısmı bile kullanıldığı takdirde bile rüzgar enerjisinden dünya elektrik talebinin yedi kat daha fazlası üretilebileceği görülmektedir.

Rüzgar enerjisinden ilk defa M.Ö. 5000 yıllarında Mısır’da faydalanıldığı biliniyor. Rüzgar türbinin mucidi ise Venedikli Fausto Veranzio’dur. İlk başlarda yelkenli gemiler ve yel değirmenleri olarak kullanılırken zaman içerisinde ise su pompalama, tahıl üretme, ağaç kesme ve benzeri işlemlerde rüzgar enerjisinden faydalanılmıştır. Günümüzde ise rüzgar türbinleri elektrik üretmek için önemli bir yere sahiptir. 1887 yılının temmuz ayında İskoç akademisyen Profesör James Blyth rüzgâr gücü ile elektrik üreten ilk değirmeni inşa etmiş ve 1891 yılında İngiltere’de patent almıştır. Diğer bilim insanları tarafından da çeşitli çalışmalar ve geliştirmeler yapılmıştır. Amerikalı girişimci, buluşçu ve iş insanı Charles Francis Brush mühendislik anlamında iyice geliştirdiği değirmen ile 1990 yılına kadar evinin ve laboratuvarının elektriğini karşılamıştır. Bunlar gibi birçok kullanım örneği tarihte mevcuttur. 1970’lere gelindiğinde ise fosil yakıt dışında enerji kaynakları arayışının artması ve çevre aktivistlerinin baskısıyla Danimarka’da ilk modern rüzgâr türbinleri üretilmeye başlanmıştır. Bu ilk rüzgâr türbinleri 20-30 kW gücündeydiler. 2015 itibarıyla 7 MW’lık rüzgâr türbinleri prototip olarak geliştirilmektedir, ilk uygulamalar Avrupa’nın çeşitli yerlerinde yapılmaya başlanmıştır.

Dünyadaki Durumdan Kısa Bir Özet

Rüzgar enerjisi günümüzde dünyanın elektrik ihtiyacının %2’sini, dünyada toplam enerji tüketiminin ise %4,7’sini karşılamaktadır. 2015 itibarıyla, Danimarka elektriğinin %40’ını rüzgardan elde etmiş ve dünya etrafındaki en az 83 diğer ülke elektrik şebekesini rüzgâr enerjisi ile desteklemiştir. 2014’ün sonu itibarıyla dünya çapındaki rüzgar enerji santralleri (RES) kapasitesi 369,553 MW’a (megawatt) ulaşmıştır. Bu da dünyada kullanılan elektriğin %4’ü anlamına gelmektedir. Günümüzde Çin, Almanya, ABD, Brezilya, Birleşik Krallık başta olmak üzere birçok ülke rüzgar enerjisi kullanımında hız kazanmıştır. Çin bir yılda en fazla rüzgar enerjisi üreten ülkeler sıralamasında bir numaradır. En verimli kullanan ülke ise Danimarkadır. Danimarka, enerji ihtiyacının %140’ını rüzgar enerjisinden sağlamaktadır. İhtiyaç fazlası enerji üretiminin %40’ını Almanya’ya, %40’ını Norveç’e, %20’sini ise İsveç’e ihraç etmektedir. Danimarka’da rüzgar enerjisi üretimi ise kıyı şeridi boyunca konumlandırılan rüzgar enerjisi santrallerinde sağlanmaktadır. Rüzgar enerji potansiyeli yüksek olan kıtalar/bölgeler sırasıyla; Kuzey Amerika, Doğu Avrupa ve Rusya, Afrika, Güney Amerika, Batı Avrupa, Asya ve Okyanusya şeklindedir.

Peki Ya Türkiye?

Türkiye’nin enerji ihtiyacının %1’i rüzgar enerjisinden sağlanmaktadır. Türkiye Rüzgar Enerjisi Birliği (TÜREB)’nin son verilerine göre, Türkiye’de toplam kurulu gücü 7.615,40 MW olan 183 rüzgar enerjisi santrali (RES) işletiliyor. Bu RES’ler 30 ilimizde bulunmaktadır. 183 RES’in bölgelere dağılımına bakıldığında, Ege Bölgesi’nin 2.868,05 MW, Marmara Bölgesi’nin 2.603,50 MW, Akdeniz Bölgesi’nin 996,10 MW, İç Anadolu Bölgesi’nin 763,30 MW, Karadeniz bölgesinin 279,70 MW, Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nin 93,05 MW ve Doğu Anadolu Bölgesi’nin 11,70 MW’lık RES kurulu gücüne sahip olduğu görülüyor. Nümerik Rüzgar Enerjisi Potansiyel Atlası ile rüzgar enerjisi uygulamalarını etkileyen tüm faktörler tematik haritalara dönüştürülerek GIS tabanlı bir REPA V.01 yazılım geliştirilmiş ve rüzgar kaynak bilgilerinin çok yönlü bir şekilde analiz edilmesine imkan tanınmıştır. Küçük ve orta büyüklükteki işletmelerin rüzgar enerjisinden, lisans almadan 1 MegaWatt’a kadar elektrik üretmesi serbesttir. Ticari üretim için yapılan rüzgar enerjisi teşvikleri Enerji ve Tabiî Kaynaklar Bakanlığı tarafından sağlanmaktadır. Rüzgar enerji potansiyeli yüksek olan bölgeler sırasıyla; Marmara, Güneydoğu Anadolu, Ege, Akdeniz, Karadeniz, İç Anadolu ve Doğu Anadolu bölgesidir. Türkiye’nin Rüzgar Enerji Haritası ise aşağıdaki gibidir:

Rüzgar Enerjisi Avantaj ve Dezavantajları

• Rüzgar enerjisi elektrik üretebilmek için havanın aydınlık ve yağışsız olması gibi gereksinimlere sahip değildir.
• Taşınması açısında güneş panelleri gibi portatif değildir.
• Rüzgar enerjisi santralleri, güneş enerjisi panellerine göre yaklaşık 10 kat daha az yer tutar.
• Rüzgar elektrik santralleri ömrü yaklaşık 15 yıldır , bu sürenin ilk 8 yılında kendi maliyetini çıkarırken, son 7 yılında ise herhangi bir hammadde maliyeti olmaksızın üretim yapar. Dolayısıyla bu süre zarfında daha ucuza elektrik üretmek mümkün olacağı için rüzgar enerjisi santralleri elektrik fiyatlarını azaltıcı etkide bulunabilir.
• Karada kurulan rüzgâr santralleri tarım ve hayvancılık paralelinde devam sürdürülebilmektedir.
• Rüzgar türbinleri, ilk yatırım aşamasında yüksek maliyet gerektirmesine rağmen, hammaddeye ihtiyaç duymadıklarından türbinlerin işletme maliyetleri çok düşüktür.
• Yüksek hızla dönen türbin kanatları, kuşların ölümlerine sebep olabilmektedir. Ancak kuş ölümlerinin çok büyük boyutlarda olmadığı bilinmektedir.
• Rüzgar enerjisi santrallerinde gürültü de bir diğer konudur. Santraller yerleşimin olmadığı veya rakım farklılıkları nedeniyle gürültünün çok az hissedildiği yerlere kurulmaktadır. Fakat günümüzde gürültüyü azaltıcı tasarımlar hakkında da çalışmalar yapılmaktadır.
• Rüzgar hızında %10’luk bir artış elektrik üretiminde %30’luk bir artış meydana getirir.

Günümüzde çeşitli enerji kaynaklarımızın azalması bizleri yenilenebilir enerji kaynaklarına ve tabii ki geri dönüşüm gibi konulara da itiyor. Rüzgar ve dalga enerjisi başta olmak üzere diğer yenilenebilir enerji kaynakları, doğru ve verimli bir kullanım ve çok iyi bir mühendislik ile ihtiyacı karşılayacak düzeye getirilebilir bence. Bundan dolayı bu konuya önem verilmesi gerektiğini düşünüyorum. Son zamanlarda hız kazanan bu alandaki çalışmaların verimli sonuçlarını umarım en yakın zamanda görebiliriz. Başka yazılarda, satırlarda görüşmek dileğiyle… 🙂