Rüzgar Enerjisi Nedir? Avantaj ve Dezavantajları Nelerdir?

Rüzgar Enerjisi Nedir?

Rüzgar, güneşin doğuşundan batışına kadar yeryüzündeki farklı yüzeylerin, farklı hızlarda ısınıp soğumasıyla oluşmaktadır. Hareket halindeki havanın kinetik enerjisine ise rüzgar enerjisi denmektedir. Rüzgâr, atmosferdeki havanın dünya yüzeyine yakın, doğal yatay hareketleridir.

Hava hareketlerinin temel prensibi, mevcut atmosfer basıncının bölgeler arasında değişmesidir. Rüzgâr, alçak basınçla yüksek basınç bölgesi arasında yer değiştiren hava akımıdır, daima yüksek basınç alanından alçak basınç alanına doğru hareket eder. İki bölge arasındaki basınç farkı ne kadar büyük olursa, hava akım hızı o kadar fazla olur.

Rüzgardan elektrik enerjisi yüksek kulelerin üzerine monte edilen ruzgar turbinleri yardımıyla üretilebilmektedir. Gelen hava türbinleri döndürmekte, turbin kanatlarının bağlı olduğu mil de jeneratörü çalıstırmaktadır. Üretilen elektrik enerjisi kablolar ile rüzgar türbini kulesindeki enerji panosuna alınır. Rüzgar türbinleri gelen rüzgarın yönüne göre konum alabilmekte ve mekanik veya güç elektroniği devreleri ile otomatik olarak kontrol edilmektedir. Kanatlar kendi ekseninde hareket edebilmekte ve yüksek hızlardaki rüzgarlarda oluşabilecek zararları önlemek için frenleme yapılabilmektedir. Rüzgar enerji santrallerinden en yüksek verimi elde edebilmek için rüzgar hızının yıllık olarak belirli bir ortalamanin üstünde ve sürekli olduğu alanlarda türbinlerin kurulması gerekmektedir.

Elektriğin temiz ve yenilenebilir kaynağı olan rüzgar enerjisi, dünyada elektrik enerjisine en kolay ve çabuk dönüştürülebilen bir enerjidir. Rüzgar enerjisinden elektrik enerjisine dönüşüm, yenilenebilir enerji teknolojilerinin en hızlı ilerleme kaydedilen alandır. Rüzgar enerjisi, tamamen doğal bir kaynak olarak kirliliğe neden olmayan ve tükenme olasılığı bulunmayan bir enerji kaynağıdır. Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) göre, dünya rüzgar enerji potansiyeli 53 000 TWh/yıl (bu ise dünyanın 2020 yılında gereksinim duyacağı elektriin ğiki katından çoktur.) olarak hesaplanmıstır.

Rüzgar enerjisinden yararlanma fikri insanlı tarihinde çok eskilere dayanmaktadır; Su ve rüzgar değirmenleri dünyanın ilk endüstrilerine güç sağlamıştır. Rüzgar enerjisinden elektrik üretimi ilk kez 1891 yılında Danimarka’da gerçeklestirilmistir. 1990’dan Son yirmi yıldan beri dünyada en hızlı gelişen yenilenebilir enerji kaynağı rüzgar enerjisidir. Bu gelişmenin altında yatan en önemli etkenlerden biriside verimlerinin yüksek (% 59 civari) olmasında yatmaktadır.

Günümüzde, yeni teknoloji ve yeni malzemeler yanında kontrol teknolojisindeki gelişmelerle birlikte, rüzgar türbinleri insanların aydınlatma, ısıtma, soğutma ve diğer ev aletleri için gerek duyduğu en temiz elektrik enerjisini üretmek için kullanılmaktadır. Halen dünyada üzerinde gittikçe artan rüzgar türbini ile elektrik enerjisi üretilmektedir. Bunların rüzgar çiftlikleri şeklinde daha yüksek bir kapasitede elektrik üreten rüzgar türbin grupları olarak çalısmaktadır.

Ayrıca denizlerde daha kesintisiz ve daha güçlü rüzgar olması nedeniyle deniz üstü rüzgar santralleri kurulmaya baslanmıştır.

Rüzgar elektrik sistemleri şebekeden bağımsız kurulabildigi gibi şebekeye bağlı olarak da kurulabilir. Şebekeden bağımsız güçlü sistemlerde yedek enerji kaynağı da kullanılmaktadır. Şebekeye bağlı rüzgar santralleri genellikle birden çok türbin içeren rüzgar çiftlikleri biçiminde kurulmaktadır. Bu santrallerin genelde elektrik iletim hatlarına yakın yörelerde kurulması ve yöredeki trafo kapasitesinin santrale uygun olması gerekmektedir.

Halen yıllık ortalama rüzgar hızı 5 m/s ve üzerindeki rüzgar, enerji üretimi için önemli potansiyel sayılmaktadır. Son zamanlarda türbin üretimindeki teknolojik gelişmelerle birlikte bu durum 3 m/s ye kadar düşmüştür. Rüzgar kurulumu yapılacak bölgenin uygunluğu en az bir iki yıllık ölçümler neticesinde yapılan çok yönlü çalışmalarla belirlenmektedir. Rüzgar enerjisinin ucuz ve temiz bir yenilenebilir enerji kaynağı olması nedeniyle yakaladığı bu gelişim hızı, konuyla ilgili Ar-Ge çalışmalarının artmasını ve teknolojik gelişimi beraberinde getirmiştir. Teknoloji geliştikçe ve iyileştikçe piyasa büyümekte, böylece rüzgar santrallerinin maliyetleri de azalmaktadır.

Avantaj ve Dezavantajları Nelerdir?

Rüzgar santralinin üretim hayatı boyunca yakıt maliyeti yoktur ve işletme maliyetleri yok denecek kadar azdır. Yerli bir kaynak olması nedeniyle enerjide dışa bağımlılığı azaltmaktadır. Rüzgar türbinleri modüler (parçalı-değişebilir) olup herhangi bir büyüklükte imal edilebilmekte ve tek olarak ya da gruplar halinde kullanılabilmektedir. Rüzgar, kirlilik yaratmayan ve çevreye yok denecek kadar az zarar veren yenilenebilir enerji kaynağıdır. Enerjinin evsel kullanımlarında iyi bir alternatif enerji kaynağıdır.

Rüzgar tarlalarının geniş alan istemesi sorun gibi görülebilmektedir. Ancak, rüzgar santralinde türbinlerin kapladığı gerçek alan santral toplam alanının %1-1,2’si kadardır. Türbinlerin aralarında tarım ve hayvancılık yapılabildiğinden arazi kaybı olmamaktadır. Tarım alanlarında çiftçilik faaliyetlerine engel olmamaktadır.

Rüzgar enerjisinde üretimde kullanılan doğaya hiçbir zararı olmayan rüzgar türbinleri hem fazla alan kaplamamakta, hem de kuruldukları alanda yasayan insanlar için iş alanı yaratmaktadır. Diğer bir önemli özelliği de Rüzgar türbinleri denizde de kurulabilir. Rüzgar çiftlikleri kolayca sökülebilmekte ve bulundukları arazi kolayca eski haline getirilebilmektedir.

Rüzgar santrallerinin görsel ve estetik kirliliği, gürültü yapması, kuş ölümlerine neden olması, kuşların göç yollarını degiştirmelerine neden olması, gerek radyo ve gerekse televizyon alıcılarında parazitler oluşturması (2-3 km’lik alan içinde) gibi olumsuz çevre etkilerinden söz edilebilmektedir.

Rüzgar türbinlerinden yayılan gürültüler yakın noktalarda insan kulağını az da etkiler bu gürültülerden biri aerodinamik ya da geniş bant gürültüsü olup, bu gürültü makinenin kanatları üzerinden hava geçerken oluşur diğeri ise tonal ya da tek frekans gürültüsüdür; dişli kutusu ve jeneratör gibi dönen mekanik ve elektriksel elemanlar tarafından olusturulur.

Ayrıca rüzgar santralleri kırsal alanlara kurulduğundan arkeolojik açıdan önemli alanlara zarar verme riski taşımaktadır. Bu nedenle, santralin yapılacagı arazi üzerinde ayrıntılı arkeolojik araştırma yapılması gerektiğinden inşaata başlama süresi uzamakta ya da hiç yapılamamaktadır.