Rüzgar, Günes, hava hareketleri, güneşteki değişimler, hepsi denizlere hareket getirerek, Dalga Enerjisi olarak ortaya çıkan enerjilerdir.

Transkript

1

2 Rüzgar, Günes, hava hareketleri, güneşteki değişimler, hepsi denizlere hareket getirerek, Dalga Enerjisi olarak ortaya çıkan enerjilerdir. DALGA ENERJİSİNİ, ilk yatırımından ve bakım giderlerinden başka gideri olmayan, Primer (birincil) enerjiye bedel ödenmeyen, doğaya her hangi bir kirletici bırakmayan, ucuz, temiz, çevreci ve çok büyük bir enerji kaynağıdır.

3 TARİHÇESİ Deniz dalgalarından enerji elde edilmesi konusunda ilk çalışmayı 1892 yılında A. W. Stahl yapmıştır yılında dalgaların büyük gücünü hisseden Osborn Havelock papazları 1933 de dalga enerjisi konusunda patent alıp, düşüncelerini tescil ettirerek dalganın enerjisinden istifade edilmesinin başını çekmişlerdir. Günümüzde dünyanın değişik merkezlerinde bu konuda araştırmalar yapılıp prototipler geliştiriliyor.

4 ÜLKEMİZDE ENERJİ Çeşitli kaynaklarda Türkiye nin dalga enerjisi potansiyeli yıllık yaklaşık 140 milyar kw saat olarak öngörülüyor. Ülkemizde yıllık 120 milyar kw saat elektrik elde edildiği dikkate alındığında, dalga enerjisi potansiyelimizin elektrik ihtiyacımızı karşılayabileceği tahmin ediliyor yılı Ocak ayında, komşularından Yunanistan, Bulgaristan ve İran'dan 497 milyon 36 bin kilovatsaat elektrik ithalat eden Ülkemiz, 2014 yılı aynı ayında 595 milyon 247 bin kilovatsaat elektrik ithalatı gerçekleştirdi.

5 Ülkemizin Marmara Denizi dışında sahil uzunluğu yaklaşık 8200 km dir. Balıkçılık, turizm ve askeri tesisler nedeniyle elektrik eldesi için bunun yalnızca 1/5 i kullanılabilir ise de dalga enerjisi Türkiye için çok önemli bir kaynaktır. Ancak sistem seçiminde yöresel meteorolojik şartlar, enerji talebi, üretilen enerjinin taşınımı da düşünülmelidir. Dalgalardan enerji elde eden tüm sistemler deniz yüzeyinde ya da deniz yüzeyine yakın kurulur. Bu sistemler dalganın geliş yönüne dik ya da paralel kurulmalarına ve enerjiyi dönüştürme biçimlerine göre farklılaşabilir.

6 DALGA ENERJİSİNİN DÜNYADAKİ UYGULAMA BİÇİMLERİ KULLANILDIĞI TEKNOLOJİYE GÖRE KURULDUĞU YERE GÖRE HAVA SIKIŞTIRARAK ÇALIŞAN SİSTEMLER OWC Osprey The Wave Dragon Tapchan Tapchan KIYIDA Pendular DENİZ SUYU KULLANARAK ÇALIŞAN SİSTEMLER The Wave Dragon The Mighty Whale osprey OWC Palamis MWPP (Metin's Wave Power Plant) KIYIYA YAKIN McCabe Wave Pump MİNERAL YAĞ KULLANARAK ÇALIŞAN SİSTEMLER McCabe Wave Pump Palemis KIYIDAN UZAKTA Palamis AWS Pendular AÇIKTA MWPP (Metin's Weva Power Plant)

7 1. The Wave Dragon ŞEKİL : 1 The Wave Dragon şeması RESİM: 1 The Wave Dragon Bu sistem yüzer bir yapı üzerinde oluşturulan rezervuara, gelen dalgaların en ucundaki, bu yapıdan yüksek su kütlesinin rezervuara dolması ve bir orifisten akarken orifise yerleştirilen türbini çevirmesi esasına dayanmaktadır. (Sekil: 1; Resim: 1) Bu sistem de verim son derece düşüktür. Proje Danimarka Enerji Kurumu (EUDP) tarafından desteklenmektedir.

8 2. Tapchan (Tapered Channel) Konik Kanal Bu sistemde (Şekil:2) kıyıya gelen dalga, daralan kanala ulaştığında aynı su kütlesinin, ebadının birinin değişmesi sebebiyle, kazandığı enerji ile yükselen su kütlesinin rezervuarı doldurması prensibine göre çalışır. Rezervuar -dan Kaplan tipi türbin vasıtası ile jeneratör çalıştırılır. Bu sistem Topoğrafik yapısı uygun Okyanus kıyılarında ve yüksek dalga boylarında kullanılır. Sistem Norveç te Bergen yakınlarındaki Toftestallen da 1986 da kurulmuştur.

9 3.PENDULAR Sistem bir kanadı denize açılan dikdörtgen şekildedir. Sistemin deniz yüzeyiyle temas halinde olan alt yüzeyinde bulunan hidrolik pompalar dalga hareketi ile yukarı- aşağı hareketlenir. Pompalar vasıtası ile kapalı sistem içerisinde bulunan hidrolik sıvı devir daim yapmaktadır. Sistem de yer alan türbinler ile mekanik enerji meydana gelir ve bu mekanik enerji jeneratör yardımı ile elektrik enerjisine dönüştürülür.

10

11

12 4. Osprey Sistem Wavegen tarafından geliştirilmiştir. Sistemin gücü max 0.5 MW olmasına rağmen 1.5 MW lık rüzgar türbinin dahil edilmesiyle sistem 2 MW güç üretebilmektedir. Sistemin deniz yüzeyi altında bulunan kısmı okyanus altı akıntıları olarak adlandırılan deniz altı akıntılarından faydalanarak hidroelektrik santral sisteminin temel mantığı ile elektrik üretimini sağlamaktadır.

13

14 5. Salınımlı Su Kolonu (Oscillating water column- OWC) Bu sistemlerde su kolonu ve onun üzerinde bir hava kolonu vardır. En alttaki kapı suyun içeri girmesini sağlar. Su tarafından sıkıştırılan hava dar kısımdan geçerek çıkıştaki türbini hareket ettirir. Dalga geri çekilirken içerdeki havayı boşaltacak bu hareket türbinin yeniden hareket etmesini sağlayacaktır. Bu sistemde normal bir türbin kullanılırsa su odaya girdiğinde ve odadan çıkarken türbin pervanesi farklı yönlere dönecektir. Bu durumda pervane durup çalıştığı için enerji üretimini azaltacaktır.

15 Ancak wells türbini kullanıldığında bu türbinin özel yapısı sayesinde zaman kaybı yaşanmadan her zaman tek yöne doğru dönüş sağlanır ve daha verimli bir şekilde enerji üretilmesini sağlar. ŞEKİL:4 Salınımlı Su Kolonu (Oscillating water column-owc)

16 6. PELAMİS DALGA ENERJİSİ DÖNÜŞTÜRÜCÜ Deniz yüzeyinde serbest yer alan bu sistem hidrolik bir sistemden faydalanılarak generatör yardımıyla güç üretmektedir. 4 uzun tüpten oluşan bu sistem dalgaların hareketine göre birbirine bağlı olduğu noktalardan bükülüp açılarak hidrolik sisteme hareket sağlar. generatör yardımıyla elektrik enerjisi üretilir.

17 375 KW gücünde, 130 metre uzunluğunda ve 3,5 metre çapında bir sistemin geliştirilmesi için çalışmalar devam etmektedir. RESİM: 3-a Pelamis Dalga Enerjisi Dönüştürücü

18

19 7. McCABE DALGA POMPASI Sistemde 4*4 m ebatlarında 3 adet dikdörtgen birbirine bağlı olan dubalardan oluşur. Sistemde üniteler baş aşağı duran bardaklar biçiminde yer alır. Ortada bulunan duba diğerlerinden daha ağır olup bu dubaları birbirine bağlayan sistemler hidrolik pompalardır. Hafif olan sağ ve sol duba dalga hareketleri ile ağır olan dubaya doğru yaklaşıp uzaklaşarak pompaları çalıştırır.

20 Pompalardan alınan güçle elektrik enerjisi üretilir. İlk örnekler ise 40 metre uzunluğunda Kilbaha, County Clare ve İrlanda da kurulmuştur.

21

22 8. OYSTER DALGA ENERJİSİ DÖNÜŞTÜRÜCÜ Çalışma sistemindeki temel unsur Pelamis gibi hidrolik sistemdir. Kurulum alanları deniz kıyısından 500 m açıkta m arasındaki derinliklerde deniz tabanında bulunan bir sistemdir. Sistem 2 parçadan oluşmaktadır. Bunlardan biri deniz tabanına sabitlenmiş olan ve sistemi de sabitleyen taban parçası diğeri ise dalga yönüne göre hareket eden kapak parçasıdır.

23 Sabit kapakla hareketli kapak arasında bulunan hidrolik pistonlar dalga gücünden faydalanır. Bu sistemde elektrik karada üretilebilmektedir. Bu nedenle sistem deniz altı boru hattı ile hidrolik pistonları kullanarak deniz suyunu yüksek basınçla karaya yönlendirirler. Karada ise hidro-elektrik türbinler yardımı ile elektrik enerjisi üretilmektedir. Proje İskoçya devleti tarafından desteklenmektedir.

24

25

26 9. Searaser İngiliz Alvin Smith, hazırladığı dalga pompası mekanizması ile denizdeki en küçük dalgadan bile elektrik enerji ürettiğini belirterek bunu tanıttı. İngiltere Enerji Bakanlığı, projeye destek veriyor. Deniz dibine zincirle sabitlenerek suyun üzerine bırakılan ve dalgaların etkisiyle sürekli yukarı-aşağı hareket eden duba boruları, her dalgada su pompalıyor.

27 Kıyıda yüksek bir noktaya pompalanan su, deniz seviyesine geri dönüşünde, düşey akıntıyla çarptırıldığı türbinlerde, elektrik üretiliyor. İngiltere hükümeti Enerji Bakanı Greg Barker, Alvin Smith in geliştirdiği düzeneği desteklediğini, 1 yıl içerisinde İngiltere sahillerinde kullanacaklarını açıklandı. Alvin Smith yaptığı açıklamada 2014 yılında ürünün piyasaya sunulacağını belirtti.

28

29 10. OPT Dalga Enerji Dönüştürücüsü (WEC) Amerika daki Okyanus Güç Teknolojisi (OPT) tarafından geliştirilen Dalga Enerji Dönüştürücüsü (WEC), 2-5 m çaplı üstü kapalı tabanı denize açık silindirik bir yapı içerir. Yapının tepesi ile yapı içerisinde yüzen çelik yüzücü arasına hidrolik pompa yerleştirilmiştir. Sistemin tabanında dalgayla temas eden yüzey dalgayla birlikte yukarı aşağı hareket eder ve hidrolik pompayı çalıştırır.

30 Yapının yüzücü sisteme göre hareketinden elektrik üretimi sağlanır. Söz ettiğimiz sistem, doğu Atlantik te büyük ölçekte test edilmiş olup ilk ticari yapılar Avustralya ve Pasifik te kurulması planlanmaktadır.

31

32 11. CETO Projesi Avustralya ve Fransa nın ortaklaşa yürütmekte oldukları bir çalışmadır. Deniz seviyesinin 1 ile 2 metre altında kalacak şekilde yerleştirilen 5 metre yüksekliğinde ve 7 metre genişliğinde dubalar ( şamandıralar ) aracılığı ile oluşturulan bir çalışmadır. Bu şamandıra, çelik bağlantı elemanı yardımıyla su pompasının pistonuna bağlanmıştır. Bu bağlantı elemanının görevi, şamandıranın düşey hareket enerjisini hidrolik pompanın pistonuna iletmektir.

33 Deniz altı su pompası ise, kinetik enerjiyi hidrolik enerjiye dönüştürüyor. Böylece piston sayesinde, karada bulunan su tesisat devresine yüksek basınçta su gönderilmiş olunur. Hidrolik pompa ise denizin 20 ila 50 metre altında bir temel üzerine sabitleştirilmiştir. Dalga hareketleri ne yönden gelirse gelsin kurulu düzen hiç bir şekilde etkilenmeyecek ve pompalama işlemine devam edecektir. Su pompasının yüksek basınçlı suyla beslediği ve karada bulunan hidroelektrik türbin ve jeneratör ise elektrik üretecektir.

34 Jeneratör ve elektik tesisatının Karada bulunması ise bakım onarım açısından çok avantajlıdır. ŞEKİL:8 CETO Projesi RESİM:10 CETO Projesi

35 BÜTÜN BU SİSTEMLERİN FAYDALARI Deniz üzerinde olduğu için tarım alanlarına zarar vermez. Her zaman kesintisiz ve kaliteli enerji üretir. Dalgalardan elde edile elektrik ısınmada kullanılan fosil yakıtların yerini alacak olduğundan hava kirliliğinin önüne geçecektir. Sistemler tamamen çevreci olup atık, gürültü, vb hiçbir kirletici unsuru yoktur.

36 Bu santraller adalar için ideal enerji santralleridir. Öngörülen ihtiyaçlara göre yapılandırılabilirler. Temiz sınırsız enerji üretir. İlk yatırımından başka hiçbir girdisi yoktur. Primer enerjiye hiçbir bedel ödenmez. Nüfus yoğunluğu kıyılarda toplanmış olan Ülkemizde, enerji, üretilen yerde tüketilecektir. Uzun iletim hattına gerek yoktur. Öngörülen enerji ihtiyacına göre boyutlandırılır.

37 Dalga Elektrik Santralı, hangi yörede kurulmak isteniyorsa, o yöredeki dalga boyutlarına göre, yapılandırılır. Büyük dalga boyutu maliyeti düşürür. Dalyan görevi görerek, denizlerdeki balık neslinin çoğalmasına yardım eder, ekolojik dengeye katkıda bulunur. Dış ülkelere bağımlı olmayı gerektirecek hiçbir girdisi yoktur. Tamamen yerli teknoloji ve yerli imalattır.

38 Her zaman kesintisiz ve kaliteli enerji üretir. ( Sabit frekans, sabit voltaj ) Dalgalardan elde edilen Ucuz Elektrik Enerjisi, yoğun nüfuslu büyük şehirlerimizde ısınma amaçlı kullanılacağından, soluduğumuz havanın kalitesi yükselir. Dalga Elektrik Santrallerinin üzeri Otel, Sosyal Tesis, Disco, Restaurant olarak kullanılabilecektir.

39 Büyük güçteki Dalga Elektrik Santrallerinde, tüm üretim safhaları üzerinde yaşayan personel tarafından denetlenir. Küçük santraller de uzaktan kumandalı olarak denetlenebilir. Dalga enerjisi üretim sistemlerinin çevresel etkileri şu şekilde verilebilir: Bu sistemler hidrodinamik çevre üzerinde etkili olabilmektedir. Özellikle sedimentlerin akış yollarının değişmesine neden olabilirler. Dalga ve akımlardaki değişim yüzeye yakın yaşayan türleri doğrudan etkiler. Bu durum dikkatli yer seçimi gerektirmektedir

40 Özellikle kıyı şeridi ve kıyıya yakın uygulamalarda Wells türbinlerinden kaynaklanan gürültü kirliliği söz konusu olabilir. Bu yüzden yapılar ses geçirmez özellikte olmalıdır. Kıyıdan uzak uygulamalar denizcilik için tehlike oluşturabilirler. Ancak, uygun görsel ve radar uyarı sistemlerinin enerji sistemine yerleştirilmesi ile tehlike azaltılabilir. Kıyı şeridi ve kıyıya yakın uygulamalar estetiksel açıdan olumsuz etki yaratabilir. Ayrıca kıyıya ve şebekeye elektrik iletim hatları da birtakım çevresel ve estetiksel etkiler yaratabilir.

41 Su yüzeyinin büyük bir kısmının dalga enerji sistemleri ile kaplanması deniz yaşamına zarar verirken, aynı zamanda atmosferle teması engellediği için daha büyük etkiler de yaratabilir. Dalga enerji tesisleri, dalgakıran gibi davrandığı için denizi durgunlaştırır. Bu bir çok limanda istenen etki olmasına rağmen denizin üst tabakasının karışımını yavaşlatması deniz yaşamını ve balıkçılığı ters yönde etkiler. Bu olay yüzeyin çok altında yaşayan balıkları doğrudan etkilemese de azalan karışımdan dolayı yüzeydeki üretim değişir ve otçul popülasyonun yiyecek temini azalır

42 KAYNAK #.VWSyhc_tlBc Turkiye Kıyıları Ruzgar ve Derin Deniz Dalga Atlası (Erdal OZHAN Saleh ABDALLA) Haziran 2002 Hilmi GULER 2009 yılı butcesinin genel kurula sunus konusması, Islay-OWC Schottland