ENERJİ COĞRAFYASI RÜZGÂR ENERJİSİ VE KULLANIMI

Transkript

1 ENERJİ COĞRAFYASI RÜZGÂR ENERJİSİ VE KULLANIMI SOSYAL BİLGİLER YILLIK PROJE 5/B SINIFI İlayda Tenim Kerim Eraslan Kevin Deniz Astley Mehveş Özel Mert Alku Yağız Sandal Danışman Öğretmen: Müjgan DEMİR Mart/ 2009

2 İÇİNDEKİLER Rüzgar... 1 Rüzgar nedir?... 2 Rüzgar enerjisi nasıl bir yerden gelir?... 2 Rüzgarın yönleri... 2 Gündoğusu, keşişleme, kıble, lodos... 2 Günbatısı, karayel, yıldız, poyraz... 3 Neden rüzgar enerjisi... 3 Rüzgar tirbünlerinin çalışması... 4 Rüzgar enerjisinin gelişimi... 4 Rüzgar jenaratörleri kullanım alanları... 4 Rüzgar enerjisinin avantajları... 5 Rüzgar enerjisinin dezavantajları... 5 Türkiye de rüzgar enerjisi... 5 Türkiyede rüzgar enerjisi uygulamaları... 6 Açık deniz rüzgar tesisi ne anlama gelir?... 6 Açık deniz rüzgar gücünü nasıl bir gelecek bekliyor?... 6 Öneriler... 7 Sonuç... 7 Kaynakça... 8 Resimler

3 Rüzgâr atmosferin yeryüzüne yakın kesimlerinde oluşan hava akımıdır. Uzun yıllardan beri yel değirmenlerinde, yelkenli gemilerde kullanılan bir enerjidir. Birçok ülkede, özellikle çok rüzgâr alan ülkelerde, rüzgâr enerjisi teknolojisi üzerinde hızla çalışmalar yapılmaktadır. Rüzgâr kullanımı, elektrik üretimi için önemli bir potansiyeldir. Rüzgâr enerjisi güvenli ve çevre kirliliğine yol açmayan bir enerjidir. Türkiye önemli miktarda yenilenebilir enerji kaynaklarına sahiptir. Rüzgârda bu enerji kaynaklarından biridir. Oysa enerji üretiminde bunların payı çok küçüktür. Biz Rüzgâr Enerjisi ve Kullanımı projesini enerji ihtiyacımıza katkıda bulunacak yenilenebilir enerji kaynaklarına dikkat çekmek için seçtik. 1

4 RÜZGÂR NEDİR? Rüzgâr atmosferdeki havanın dünya yüzeyine yakın, doğal yatay hareketleridir. Hava hareketlerinin temel kuralı 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. Rüzgâr sahip olduğu hıza göre fırtına, hortum gibi isimler alır. Fosil yakıt (kömür, petrol, v.b.) kaynaklarının sınırlı oluşu ve hava kirliliği, asit yağmurları ile sera etkisi şeklinde ortaya çıkan çevresel sorunlar nedeniyle, yenilenebilir enerji kaynakları tüm dünyada giderek artan bir ilgi ile karşılanmakta ve enerji gereksiniminin karşılanmasında önemli bir kaynak olarak görülmektedir. Pek çok ülke 2010 yılında elektrik enerjisi gereksinimlerinin %10 unu rüzgâr enerjisinden karşılamayı planlamaktadır. Çünkü rüzgâr, güneş, jeotermal (yeraltından çıkan sıcak su kaynaklarından elde edilen enerji), biokütle ve dalga (deniz) gibi yenilebilir enerji kaynakları arasında elektrik üretimi konusunda en fazla ümit veren yenilenebilir enerji kaynağı, rüzgâr enerjisidir. RÜZGÂR ENERJİSİ NASIL BİR YERDEN GELİR? Tüm yenilenebilir enerji türleri, gelgit enerjisi ve jeotermal hariç, fosil yakıt enerjisi dâhil olmak üzere güneşten kaynaklanır. Güneşten gelen enerjinin %1-2 si rüzgâr enerjisine dönüşür. Bu, yeryüzündeki tüm bitkilerin biyolojik kütleye dönüştürdüğü enerjinin katıdır. RÜZGÂRIN YÖNLERİ GÜN DOĞUSU: Doğudan esen soğuk ve kuru rüzgâr. Güney Rusya ile Kafkaslarda yüksek basıncın görülmesi durumunda bu rüzgâr tip daha çok gözlemlenir. Gün doğusu rüzgâr genellikle yağışın kesilmesine neden olur. KEŞİŞLEME: İstanbul yöresinde güneydoğudan esen rüzgâra denizcilerin verdiği addır. Uludağ'ın eski adı olan Keşiş dağının yönüne göre adlandırılmıştır. KIBLE: Güneyden esen, güney yönünü simgeleyen kıble den ismini alan, oldukça sıcak ve nemli rüzgâr. Orta Akdeniz de oluşan alçak basınç merkezi ülkemizde bu tür rüzgârın gözlenmesini sağlayan etkenlerdendir. LODOS: Türkiye nin batı kesimlerinde, güney batı yönlerden esen sıcak rüzgâr. Bazen hızı ve hamlesi 60 ile 130 Km/s' a kadar ulaşarak etkili olur. Denizciler için oldukça önemli ve tehlikeli varsayılan rüzgâr tipidir. Marmara bölgesinde deniz ulaşımını etkiler. GÜNBATISI: Batıdan esen sıcak ve nemli rüzgâr. Günbatısı özellikle yurdun batı kesimlerinde yağışlara neden olur. Marmara ve Karadeniz üzerinden alçak basınç ve cephe sistemlerinin her geçişinde gözlenir, zaman zaman denizde ve karada yaşamı etkiler. 2

5 KARAYEL: Yağmurlu bir dönemi izleyen 2 3 gün boyunca devamlı olarak kuzeybatıdan esen rüzgâr. Sıcak, kuru ve hoş bir hava yaratırlar. YILDIZ: Kuzeyden esen, ismi yerel balıkçılar tarafından verilen soğuk rüzgâr. Genellikle Karadeniz ve Marmara denizi üzerinden bir soğuk cephenin geçişinden sonra eser. Yazın serin, kışın ise soğuk hava taşır. POYRAZ: Kuzey doğudan esen rüzgâr çeşidine poyraz denir. Kışın kar ve soğuk getirir. Deniz hafif çalkantılı ve dalga üstünde beyaz köpükler olur. NEDEN RÜZGÂR ENERJİSİ? Rüzgâr enerjisi günümüzde, 21. Yüzyılda ve ötesinde en çok gelecek vadeden teknolojilerden bir tanesidir. Rüzgâr enerjisi temizdir. Rüzgâr türbinlerinde herhangi bir çevre kirliliği olmaz. Rüzgâr enerjisi yoğundur. Rüzgârdaki enerji gerçekten de sürdürülebilir bir kaynaktır. Rüzgâr hiç bitmeyen bir enerjidir. Rüzgâr enerjisi farklıdır. Türkiye nin, enerji ihtiyacının güvenli olarak karşılanması için, birçok ülkede olduğu gibi ülkemizde de sonsuz, tükenmeyen, temiz ve dışa bağımlı olmayan yenilenebilir enerji kaynakları önem kazanmıştır. Enerji kaynakları olarak bilinen hidrolik, rüzgâr, güneş, jeotermal, biokütle, dalga, gel-git enerjileri içerisinde en yaygın olan ve teknolojisi en hızlı gelişeni ise rüzgâr enerjisidir. Rüzgâr enerjisinin bu kadar hızlı gelişmesinin nedeni, doğada serbest bir halde ve bol olarak bulunması yanında dışa bağımlı olmayan temiz bir enerji kaynağı olmasıdır. RÜZGÂR TÜRBİNLERİNİN ÇALIŞMASI Yüzyıllardır dünyanın birçok ülkesinde rüzgâr enerjisinden rüzgâr milleri yardımıyla su pompalama ve tane öğütme işlemlerinde yararlanılmıştır. Rüzgâr millerinin bugünkü modern karşılıkları elektrik üretmek için rüzgâr enerjisini kullanan rüzgâr türbinleridir. Son 20 yılda rüzgâr enerjisi araştırmalarındaki ilerlemeler rüzgâr enerjisinin maliyetinin düşmesine yardım etmiştir. Rüzgâr enerjisinin yakıt kaynağı rüzgârdır. Rüzgâr kaynağının iyi anlaşılması bir rüzgâr projesi için programının planlanmasında çok önemlidir. 3

6 Bir rüzgâr enerji projesinin performansını tahmin etmek için o yerdeki rüzgârın detaylı bilgisi gereklidir. Rüzgâr enerjisi bir yeşil güç teknolojisi olarak düşünülür. Çünkü çevreye etkisi en az durumdadır. Rüzgâr enerji santralleri kirlilik ya da sera gazı üretmezler. Havanın bir akışkan olduğunu hayal etmek oldukça zor. Çünkü hava görünmez. Sıvılardan farklı olarak hava daha çabuk hareket eder ve bulunduğu ortamın her yerini kaplar. Havanın hızlı yer değiştirmesi ile içindeki parçacıkların hareketi de hızlı olur. Havanın bu özelliğini kinetik enerjiye dönüştürme işlemine Rüzgâr Enerjisi adı verilir. RÜZGÂR ENERJİSİNİN GELİŞİMİ Rüzgârın enerji üretiminde kullanımı, 1970 li yıllardaki petrol krizinden sonra başlamıştır yıllarında Amerika da toplam 1580 MW güce sahip rüzgâr çiftlikleri kurulmuştur. Kurulu güç değeri 1998 sonu itibariyle 1946 MW ulaşmıştır. Avrupa da, Danimarka, Hollanda ve Almanya da kurulmaya başlanan rüzgâr çiftlikleri hızla gelişmiş, 1991 yılında yeniden düzenlenen enerji kanunu ile Almanya rüzgâr enerjisinde 1. sıraya çıkmıştır. Binlerce yıldır insanlığın hizmetinde bulunan rüzgâr enerjisinden elektrik üretimi ilk olarak 1891 yılında Danimarka da gerçekleştirilmiştir. Dünya da kurulu gücün %60 ı Avrupa da, %20 si Amerika dadır. RÜZGÂR JENERATÖRLERİ KULLANIM ALANLARI Çiftlikler, Villalar, Dağ evleri Sanayi tesisleri Tarım sulama-pompalama sistemleri GSM santralleri Telekomünikasyon, Radyo ve TV istasyonları Yatlar ve deniz fenerleri Tüm turistik işletmeler 4

7 RÜZGÂR ENERJİSİNİN AVANTAJLARI Kararlı, Güvenilir, Sürekli bir kaynaktır. Dışa bağımlı değildir. Gelişen teknoloji ile birlikte enerji birim maliyetleri düşmektedir. RÜZGÂR ENERJİSİNİN DEZAVANTAJLARI Türbin için geniş alanlar gerekmektedir Rüzgâr tarlalarının birim güç başına toplam gereksinimi ise katı kadardır. Görsel ve estetik olarak olumsuzdur. Gürültülüdürler ve kuş ölümlerine neden olurlar. Devrilebilirler. Radyo ve TV alıcılarında parazitlenme yaparlar. Bu nedenle İngiltere başta olmak üzere birçok Avrupa ülkesinde büyük rüzgâr türbinlerinin milli park alanlarının sınırları içine ve çok yakınlarına kurulması yasaklanmıştır. TÜRKİYE DE RÜZGÂR ENERJİSİ DÜNYADA VE TÜRKİYE DE RÜZGÂR ENERJİSİ KULLANIMINDA SON DURUM Binlerce yıldır insanlığın hizmetinde bulunan rüzgâr enerjisinden elektrik üretimi ilk olarak 1891 yılında Danimarka da gerçekleştirilmiştir. Bundan kısa süre sonra da Amerika Birleşik Devletleri nde yel değirmenlerinin küçük güçteki rüzgâr türbinlerine dönüştüğü ve elektrik enerjisi ürettiği bilinmektedir. Fosil yakıtların ucuzluğu nedeniyle yeterli seviyede benimsenmeyen rüzgâr enerjisi, 1970 li yıllardaki petrol krizi nedeniyle önem kazanmış bundan sonra, rüzgâr türbinlerinin seri üretime geçilmesi ile bu alandaki yatırımlar gittikçe artan oranlarda gelişmiş ve rüzgâr enerjisi santralleri oluşturulmaya başlanmıştır. Önceleri kara parçaları üzerinde oluşturulan bu santraller kıyı açıklarına yani deniz üzerine de kurulmaya başlamıştır. 5

8 TÜRKİYE DE RÜZGÂR ENERJİSİ UYGULAMALARI Ülkemizde uygulamaları 1998 yılında başlayan rüzgâr santralleri küçük ölçeklidirler. Bu santrallerden elde edilen yıllık elektrik enerjisi ise yaklaşık KW dır. Ülkemizde yaklaşık 300 noktada rüzgârdan elektrik üretmeye yönelik ölçümler yapılmaktadır. Türkiye de İzmir ili çevresinin toplam 275 MW Kurulu güç kapasitesi ile Türkiye genelindeki toplam 475MW luk yeni rüzgâr elektriği gücünün, % 54'ünü bünyesinde barındırdığı görülmektedir. Bunu sırasıyla %18 lik pay ile Balıkesir, %12 lik pay ile Çanakkale, % 9 luk pay ile Manisa ve % 7 lik pay ile Hatay illeri takip etmektedir. AÇIK DENİZ RÜZGÂR TESİSİ NE ANLAMA GELİR? Açık denizlerde inşa edilen rüzgâr parklarına Açık Deniz Rüzgâr Tesisleri denir. Bu tür tesisler bir dizi önemli avantaja sahiptir. Kara tesisleri ile karşılaştırıldığında verimleri daha yüksektir, çünkü rüzgâr denizde, karaya göre daha güçlü ve engelsiz eser. Alan, çok büyük rüzgâr parklarına yetecek genişliktedir. Tesisler kıyıdan 10km den daha uzakta olduğuna göre, rüzgâr çarklarına karşı olanların temel gerekçeleri de ortadan kalkar. Aynı zamanda doğal görüntü çirkinleşmez, türbinlerin yoğun gürültüsü kimseyi rahatsız etmez. AÇIK DENİZ RÜZGÂR GÜCÜNÜ NASIL BİR GELECEK BEKLİYOR? Sadece atmosferdeki hava basıncı farkı değil, aynı zamanda arazi yüzeyinin ne derece engebeli olduğu da rüzgâr gücünde önemlidir. Rüzgâr, deniz kenarlarında veya deniz yüzeyinde daha güçlüdür ve ormanlık bölgelerde dağlık kesimlerdeki yerlere oranla daha düzenli eser. Büyük açık deniz rüzgâr parklarının gemi trafiğini de engellenmemesi gerekir. Ama tüm bu olumsuzluklara karşın açık deniz tekniğini parlak bir gelecek bekliyor. 6

9 ÖNERİLER Dünya enerji ihtiyacının büyük bir oranını sağlayan fosil yakıtların yakın ve orta gelecekte tükenecek olması, ülkeleri enerji kaynaklarını çeşitlendirmeye ve olan kaynaklarını da daha verimli kullanmaya zorlamaktadır. Enerjide uzun vadeli bir planlama yapılması zorunludur. Ancak, bu tür planlamalar yapılırken de temel verilerin doğru olarak saptanması gerekmektedir. Yerli ve yenilenebilir enerji kaynakları, özellikle de elektrik enerjisi alanında rüzgâr enerjisi kaynakları, kullanımı özendirilmelidir. Özellikle Rüzgâr potansiyelimizin yoğun olduğu bölgelerdeki üniversitelerimizin bu alandaki araştırma geliştirme çalışmaları desteklenmelidir. SONUÇ Elbette Rüzgâr enerjisi bir ülkenin enerji ihtiyacını tek başına karşılayamaz. Ama ihmal edilmesi gereken bir seçenekte hiçbir zaman olmamalıdır. Unutulmamalıdır ki, kendi ulusal kaynaklarını teknolojik olarak daha fazla kullanabilen ülkeler gelecekte daha etkin konumlarda olacaklardır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından, özellikle rüzgâr enerjisinden faydalanma konusunu da, bu etkin konuma gelmeye dikkat çekmek için bu projeyi seçtik. Gelecekte mutlaka doğal enerji kaynaklarının ülkemize kazandırılmasına çalışacağız. 7

10 KAYNAKÇA: Bilkent Temel Eğitim Ansiklopedisi,(2004)1. baskı /ANKARA Büyük Ansiklopedi cilt3 Milliyet yayınları Ekoloji ( Ocak-2009 ) 8. Basım TÜBİTAK, ANKARA Elizabeth Raum. Wind Energy Enerji Rehber Kitapçığı Türkiye Çevre Eğitim Vakfı, ANKARA Erdoğan, İ ve Wind Energy Ejder,N (1997).Çevre Sorunları. ANKARA. Doruk yayımcılık Neden Ve Nasıl Enerji cilt2 Tudem Yayınları Yalçın,C (2008),Aklını Kaçıran Dünya,1. basım,ankara Yeni ufuklara, (2008 Mayıs) Bilim Teknik Dergisi, ANKARA 99 Sayfada küresel iklim değişimi (2007) Türkiye iş Bankası Kültür yayınları, İSTANBUL 8

11 RESİMLER 5-B SINIFI PROJE GRUBUMUZ 9

12 TÜRKİYE DE RÜZGÂRIN YÖNLERİ 10

13 RÜZGÂR TÜRBİNİNİN ÇALIŞMA MEKANİZMASI 11

14 RÜZGÂR TÜRBİNLERİ 12

15 AÇIK DENİZ RÜZGÂR TESİSLERİ 13

16 İHRACAT ETTİĞİMİZ RÜZGÂR ENERJİSİ ÜRÜNLERİ İLE İLGİLİ BİR HABER Yer Toplam MW Amerika Avrupa Asya Afrika 137 Diğer YILI İTİBARIYLA DÜNYADAKİ KURULU GÜCÜN DAĞILIMI 14

17 DÜNYA DA RÜZGAR ENERJİSİ KULLANIMI 2002 Yılı İtibarıyla Avrupa daki Bazı Ülkelerde Bulunan Kurulu Güç Ülke 2002 deki ilave MW 2002 sonu toplam MW Almanya İspanya Danimarka İtalya Hollanda İngiltere

18 TÜRKİYE NİN RÜZGÂR POTANSİYELİ 16

19 17

20 TÜRKİYE DE BULUNAN RÜZGÂR ENERJİSİ SANTRALLERİ 18