Rüzgâr Enerjisi Geleceğin Enerji Kaynağı Olabilir mi?

Transkript

1 Rüzgâr Enerjisi Geleceğin Enerji Kaynağı Olabilir mi? Doğan Haktanır, Yakın Doğu Üniversitesi Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü e-posta: ÖZETÇE İnsan yaratılışı itibarı ile konforuna düşkündür. Enerji konforu temin edebilecek kaynakların başında gelir. Kaynaklar ise enerjinin devamını sağlar. Kaynaklar üzerinde bir tehlike oluşması veya son bulma olasılıklarının ortaya çıkması, fen adamlarının böyle olasılıkları bertaraf etmek için harekete geçirir ve bu amaçla büyük uğraş verirler. Fosil yakıtlarının gün geçtikçe azalması fen adamlarını alternatif enerji arayışları içerisine itmiştir. Bu açıdan bütün bakışlar diğer enerjiler yanında rüzgar enerjisi üzerine de çevrilmiştir. Bu bildiri Rüzgarın oluşumu, türleri, güçleri ve görüldüğü yerler hakkında kısa bilgiler verirken onlardan yararlanan ülkeleri de tanıtmakta, olması muhtemel enerji tüketim metodlarından kısaca söz etmekte ve bu enerjinin geleceğin ana enerji kullanımı durumuna gelip gelmeyeceği görüşünü tartışmaktadır. 150 yıl önce yapıldığını dikkate alırsak bugün bunun gerçekleşmediğini görsek bile gidişin o yönde olduğuna dair deliller ortaya çıkmıştır. Bu delilleri saptamak için yıllara oranla olan nüfus artışını incelemenin kifayetli olduğu inancındayım. Bu nedenle bunun birgün olabileceğini düşünmemek veya ortaya atılan savı kahinle paylaşmamak elde değildir. Bilim adamları tarafından benimsenen bu görüş onları çeşitli yönlerden çalışmaya sevketmiş ve yenilenebilir enerji kaynaklarını araştırma ortamı içerisine itmiştir. Bu enerji kaynakları arayışı içerisinde, mevcut enerji kaynakları da araştırılmış ve o yönde de kehanetlerde bulunulmuştur. Bu kehanetlere göre mevcut enerji kaynakları kullanıma gore 2025 yılında son bulacaktır [2]. Şekil 2 petrol reservleri ile ilgili otaya atılan böyle bir iddiayı yansıtmaktadır. 1. GİRİŞ Geleceklerinden endişe eden insanlar zaman zaman, kendilerine göre bildik saydıkları konularda, kehanette bulunurlar. Bundan 150 yıl önce David Ricardo isimli bir ekonomist, dünya nüfusunun o günkü şartlar içerisinde artmaya devam etmesi halinde, şekil 1 de belirtildiği gibi 2000 yılında limitlerine ulaşacağını iddia etmiştir [1]. Şekil 2 Yukarıdaki grafik, Odell e göre İngiliz petrol reservlerinin çeşitli üretimler tahtında yapılan tüketim tahminlerini yansıtmaktadır. Gerek nüfus açısından gerekse reservlerin son bulacağı açısından yapılan kehanetler basında geniş yankılar uyandırmış ve birçok yorumların kaynaklanmasına neden olmuştur. [3]. Bu yorumlar birçok kuruluşları harekete geçirmiş ve yararlanılabilecek ortamlarda ciddi çalışmaları başlatmıştır. Rüzgardan büyük ölçüde yararlanma yollarının araştırılması da bu iddianın benimsenmesinden kaynaklanmıştır. 2. TARİHÇE Şimdi yılımız Dünya, nüfus açısından limitlerine henüz ulaşmamıştır. Ancak kehanetin Rüzgâr enerjisi, tarihin çok eski devirlerinde dahi, gerek denizde gerekse karada, bir enerji kaynağı olarak kullanılmaktaydı yıl önce eski Mısırlıların rüzgâr gücüne dayalı deniz nakliyatı yaptıkları hiyeroğlif şekillerde, diğer bir deyimle resim yazısı, kayıtlarında

2 bulunmuştur. Rüzgâr enerjisine dayalı deniz nakliyatı 19. asırda en üst düzeye çıkmıştır. 19. asırda buharlı gemilerin buluşu ile bu tür nakliyatın önemi azalmış ve bugün salt bir eğlence aracı olma durumuna kadar düşmüştür. Karada görülen yel değirmenleri tarihin en eski buluşlarındandır. Önceleri mekanik işler için elde edilen enerji, 1970 te başgösteren enerji sıkıntısından sonra tüketimi karşılamak için üretim alanı elektrik enerjisi üretimine kaydırıldı. Tarihten elde edilen kaynaklara göre ilk yeldeğir-menlerinin izlerine İran bölgesinde rastlanmıştır. Arkeologlar İran da yaptıkları araştırmalarda beşinci asra kadar geriye giden ve sulama amaçlarına hasredilen yel değirmeni ile çalışan mekanik su pompaları bulmuşlardır. O devirdeki yel değirmenlerinin kanatları bezden olup dikey konumunda bulunmaktaydı. Bu tür olmasının nedenleri rüzgâr yönünün denetimi gerekme-mesinden ötürüydü. Yel değirmenleri daha sonra-ları dünyanın diğer ülkelerinde de görülmeğe başlandı. Bunların örnekleri Avrupada ondördüncü yüzyılda, Amerikada ise yirminci yüzyılda mevcuttur. Bu asırdan sonra yel değirmenleri süratle gelişti Anaforların süresi çok uzundur. Bu süre bazan sürekli olarak altı ayı da geçebilir. Rüzgarların oluşumu insanoğlunu daima ilgendirmiş ve ondan yararlanmak için karakteristiklerini öğrenmek yolunda çabalar harcatmıştır. Dr. Ferdi Türksoy Rüzgar Enerjisi Sempozyumu nda yayınladığı bildiride atmosferin toplam enerjisini kinetic ve potansiyel enerji olarak ikiye ayırmış ve rüzgarı temel basınç kuvvetlerinin etkisiyle potansiyel enerjinin kinetic enerjiye dönüşümü olarak tanımlamıştır [4]. Dr. Ferdi Türksoy a göre dünya dönüşü ile oluşan rüzgar türleri şekil 3 te yansıtıldığı gibidir. Ancak sunu unutmamak gerekir ki dünya, bulunduğumuz konuma göre, batıdan doğuya doğru dönüş yapmaktadır. 3. BİLİNEN RÜZGAR TÜRLERİ Küremizin varoluşundan bu yana üzerinde, konumuna göre çeşitli enerjilerin de oluştuğu bir gerçektir. Rüzgâr enerjisi bunlardan bir tanesidir. Rüzgâr enerjisinin güneşe bağlı olanı deniz yeli adını alır. Seher yeli, Sabah yeli, Akşam yeli gibi isimlerle belirlenir. Teşekkülü güneşin kara enerjisi ile ısınıp da yükselen havanın yerine soğuk havanın akın etmesidir. Olay, karaların erken ısınması buna karşılık suların geç ısınması ile gerçekleşir. Buna benzerlik taşıyan diğer bir yel de lodos tur. Güney den veya Güneybatı dan eser. Çok kuru bir yel olmasına rağmen yağmur bulutlarını da beraberinde getirir. Yörelere göre, boz yel, ak yel, yerel yel isimlerini alır. Deniz yeli ve lodosun şiddeti saatta 50 km ye kadar ulaşabilir. Diğer rüzgâr enerjisi ise alizelerle anaforlardır. Genellikle ekvatöre yakın olan bölgelerde oluşurlar. Oluşum nedeni dünyanın dönüşüne bağlıdır. Hareket halinde olan herhangi bir cisim temas ettiği cismi de beraberinde sürükler. Dünyamız ise kendi ekseni etrafında dönmekte ve aynı görüngüden temas ettiği havayı da beraberinde sürüklemektedir. Alizeler ekvatörün güneyinde güneydoğudan ekvatöre doğru, kuzeyinde ise kuzeydoğudan ekvatöre doğru yıl süresince eserler. Bu tür esintiler genellikle düzenlidir. Anaforlar ise kendilerini genellikle kutuplarda gösterirler. Antartika anaforu diğer anaforlara nispeten daha şiddetlidir. Şekil 3. Yükarıdaki şekil dünyanın dönüşü ile hasıl olan rüzgar türlerini yansıtmaktadır. Rüzgâr enerjisinin bir türü daha vardır ki bu türü çok tehlikelidir. Bu tür enerji, tayfun, fırtına, hortum gibi isimler alır. Tayfun daha çok Büyük Okyanus ta, Çin Denizinde görülür. Tropikal bölgelerde olan şekli siklon adını alır. Oluşumu ısı sonucu havanın genleşmesinden meydana gelen yüksek basınç ile ilgilidir. Durgun bir merkezden, dünyanın kuzey yarısında saat yelkovanının dönüşü yönünde, güney yarısında ise bu işlemin tersine dönerek oluşan ve tahrip gücü yüksek olan rüzgarlardır. Hareket halinde olan rüzgardan husule gelen ivme katı bir cisim olan yere doğru olamayacağından dönerek göğe doğru yükselir. Hortum şekline benzemesinden hortum adını da alan bu enerjinin şiddeti o kadar büyüktür ki önüne çıkan her şeyi merkez-kaç kuvetine dayalı olarak yerinden söker, havaya doğru çeker ve çevreye fırlatır. Bu tür enerji her yıl dünyalılara milyonlarca zarar getirir. Akım şiddeti saatta 550 km ye kadar ulaşabilen

3 bu enerjiyi harmonize edecek veya denetim altına alacak herhangi bir usül henüz bulunamamıştır. Rüzgarın bir başka türü de batı rüzgarlarıdır. Bu rüzgarlar genellikle dünyanın 35o ile 60o parallelleri arasında kalan sahada hüküm sürerler. Dünyanın her iki yarım küresinde de anılan paraleller arasında görülürler. Karakteristikleri değişken ve siddetli olmasıdır. Fırtınaları genellikle bu rüzgarlar oluştururlar. Monsoon rüzgarları Güney Asya da görülürler. Bu rüzgarlar genellikle yağmur bulutlarını da beraberlerinde getirirler. Kışta denize doğru yazda ise karaya doğru eserler. Çok sık görüldükleri yerler Hindistan ve Kuzey Doğu Asya ülkeleridir. Görüldükleri aylar Nisan ile Eylül ayları arasındaki sürelerdir. Yağmurları da beraber getirdiklerinden bu bölgelerde sık sık su baskınları ve seller büyük bir hasara yol açmaktadır. Mistral, kış aylarında Fransa nın Akdeniz kıyılarında beliren rüzgarlardır. Kuzeyden gelen kuru ve soğuk havayı da beraberlerinde getirirler. Genellikle Rhone vadisinde oluşurlar. Şiddetleri 145 km/s a kadar erişebilir. Sirocco rüzgarları Kuzey Afrika dan Akdeniz kanalıyle Kuzey Avrupa ya eser. Sıcak ve kurudur. Genellikle ilkbaharda eliptik yörünge görüngüsünde ortaya çıkarlar. Kıbrıs ta hokum süren rüzgarlar ise deniz meltemleridir. Bu rüzgarlar burada çok güçlüdür. Yönleri Kuzey Batı istikametindedir. Ancak Adanın geografik konumu bu rüzgarların yönünü etkilemekte ve değişik yapı karakterlerini ortaya çıkarmaktadır. M. Altunç tarafından yayımlanan bir bildiride bu rüzgarların şiddeti 4m/s den fazla olarak verilmektedir [5]. Konu edilen yerlerde yapılan rüzgar şiddeti ölçümlerinde rüzgar sistemlerinin kurulması kanıtlanmıştır. Şekil 4 bu ölçümlerden çıkan sonuçları yansıtmaktadır. Şekil 5 dünya dönüşünün dışında kalan rüzgar şekillerini yansıtmaktadır. Şekil 5. Yukarıdaki şekil WASP tarafından yayımlanan ve rüzgarların oluşumunu açıklayan bir şamayı tesbit etmektedir [6]. 4. DÜNYA VE YEL DEĞİRMENLERİ Şekil 4. Yukarıdaki grafik Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyetindeki ortalama rüzgar siddetini tesbit etmektedir. Bu rakamlardan da anlaşılacağı gibi KKTC sınırları içerisinde rüzgar enerji sistemlerinin kurulması uygun bulunmaktadır. Elektrik enerjisi üretebilmek için rüzgarın potansiyel gücünü bilmek gerekir. İnsanoğlu bunun da çaresini bulmuş ve hususta çeşitli metodlar kullanmıştır [7]. Bugün dünya, rüzgarda bulunan potansiyel enerjiyi bir seri aşamalardan sonra elektrik enerjisine dönüştürürken bu enerjiden mevcut ihtiyacının ancak %10 una kadar yararlanabilmektedir.

4 Avrupa bu hususta diğer ülkelere nispeten biraz daha ileri bir aşamadadır. Tablo 1 Avrupa ülkelerinin rüzgar enerjisi kanalıyle ürettikleri elektrik enerji tutarını yansıtmaktadır. Tablo 1. değirmenlerden birini yansıtmaktadır. Danimarka bu değirmenlerden 9 MW oranında elektrik akımı elde etmeğe başladı de elektrik akımı F L Smidth tarafından doğru akımdan alternatif akıma çevrildi yılına kadar tüm elektrik değirmenleri alternatif akıma dönüştürüldü. Danimarka da bu tarihe kadar elde edilen elektrik gücünün tutarı 700 MW ı buldu Almanya Dünyada rüzgâr enerjisi ile en çok elektrik ihtiyacını gideren ülke Danimarka olup ülke elektrik enerjisi ihtiyacını karşılama oranlamasında dünya liderliğini elinde tutmaktadır. Ancak kurulu güç olarak en çok elektrik üreten ülke ise Tablo 1 den de anlaşılacağı gibi enerji üretimindeki birincilik ise Almanya nındır. Bu durumda İspanya ikinci, Danimarka da üçüncü sırada yer almaktadır. Almanyanın bu aşamaya gelmesi kuruluşların yanında rüzgar enerjisini teşvik etkmek amacıyle bireylere dahi rüzgar enerjisi üretiminde karşılıksız yardım yapmasından kaynaklanmıştır. [9] Amerika Tablo 1. Yukarıdaki tablo Avrupa ülkelerinin rüzgar enerjisine dayalı üretim yapan santrallarının verimini yansıtmaktadır. Avrupa Rüzgâr Enerjisi Birliği 2010 yılına kadar rüzgar enerjisinden MW lık bir elektrik enerjisi elde etmeyi hedeflemektedir [8]. Dünyada rüzgar enerjisinden yararlanan belli başlı önemli ülkelerin durumu şöyledir: 4.1. Danimarka Geçtiğimiz asrın sonlarına doğru Elektrik değirmenleri Danimarka da önem kazanmış olup önceleri bireysel olarak ev tavanlarında oluşturulmuştur yılında profesör P. La Cour Danimarka Hükümetinin desteği ile 200 MW üretebilecek Elektrik değirmenlerinin yapımını başlattı. Bu değirmenlerin bir tanesinin kanadı metrelik bir çap oluşturmaktaydı. Elektrik değirmeninin yerden yüksekliği ise metreydi. Her elektrik değirmeninin ürettiği güç ise 9 kw olup, ürettiği akım da doğru akımdı. Bu durumda 200 MW ı elde etmek için onbinlerce elektrik değirmenin üretime geçmesi gerekmekteydi. Profesör P. La Cour projesini tamamlayamadan 1908 de öldü. Ancak elektrik değirmenleri yapılmasının hızı kesilmedi yılında elektrik değirmenlerinin sığası 25 kw a çıkarıldı. İkinci dünya savaşına kadar üretilen elektrik değirmenlerinin sayısı 481 e yükseldi. Şekil 4 bu Şekil 6 Yukarıdaki resim Amerikanın Kaliforniya eyaletinde kurulan bir rüzgar enerjisinden yararlanılan bir rüzgar enerji bataryasını yansıtmaktadır.

5 Bir hareket başlarken bazı ülkeler öncü durumuna girer bazı ülkeler de arkadan gelir. Konu Amerika daki şirketlerin ilgisini çok geç çekti. Denilebilir ki konuya atfedilen bakışlar ancak 1922 yıllarında önem kazandı, ama buna rağmen ciddi gelişmeler 1993 yılından sonra başladı. Bu tarihlerde 54 şirket, iki, üç ve daha çok pervane kanatlarını ihtiva eden çeşitli tipte elektrik değirmenleri üretmeğe başladılar. Yine bu devrede üretilen elektrik değirmenlerinin en belirgin özelliği değirmenin dönüş devrini denetim altına alan ve flyball governor olarak isimlendirilen düzeneğin bulunmasıydı. Bu düzenek elektrik akımının düzenli olmasında büyük yararlar sağladı ve şekil 6 te yer alan elektrik akımı üreten çiftliklerin oluşturulmasına önayak olmuştur. Rüzgar enerjisinin sığası keşfedildikten sonra Amerikada bu yönde büyük gelişmeler oldu. Bu ülkede rüzgar değirmenleri süratle gelişmeye başladı. Son on yıldan bu güne bu gelişmeler o kadar süratli oldu ki 3000 MW erişen dünyadaki kapasitenin 1700 MW ı yanız Amerika nın Kaliforniya eyaletindedir. Birleşik Amerika Devletlerinde rüzgar enerjisinden üretilen elektrik enerjisi sarfiyatın çok üstündedir. Bu üretim sonucu bu ülkedeki elektrik enerjisinin kwh başına satışı 5 cent e kadar düşmüştür [10] Rusya Rusya daki elektrik değirmenleri çalışmaları 1938 de başladı. Bu ilk çalışmalar Karadeniz e yakın Yalta da Sivastopol enerji merkezine bağlanacak olan elektrik değirmenleri üretimini kapsamaktaydı. 100 kw gücünde ve üç kanatlı olan bu elektrik değirmenlerinin kanat dönüş çemberi metreyi bulmaktaydı. Tabanı teşkil eden kulenin yükseliği de aynı ölçüyü taşımasına karşın meyilli yapılması kanatların alt kısmının yerle olan mesafesini biraz artırmaktaydı. Bu yel değirmenlerinin özelliği dönüş devrini denetim altına alacak kanat açılarını değiştiren düzeneğin bulunmasıydı. Diğer özellikleri ise 15 mil saatta esen bir rüzgârdan yılda 279 MW lık bir enerji elde etmeleriydi. Dezavantajları bu uğurda bir düzenek bulunmasına karşın yine devir denetiminin düzenli devir amacını yerine getirememesiydi İngiltere İngiltere de rüzgâr enerjisinden yararlanma 1920 yılında başladı. ilk yapılan elektrik değirmenleri 250 W ile 10 kw arasındaydı. Bu durum 1930 yılına kadar herhangi bir değişikliğe uğramadı. İngiltere de 100 kw gücündeki elektrik değirmenleri ikinci dünya savaşından sonra yapılmağa başlandı. İngiltere nin bu yönde yaptığı üretim daha fazla dışa dönük bir üretimdi. Yerel üretimler ise şekil 7 de belirtildiği gibi daha fazla çiftliklerle araştırma merkezleri etrafında odak teşkil etmekteydi [11]. Şekil 7 Güneş ve Rüzgar enerjisi kullanan bir araştırma merkezi Bu tür çabalar herhangi bir değişikliğe uğramadan 1957 yılına kadar devam etti yılından sonra iç üretim sığasında bir azalma başgösterdi. Üretilen generatörlerin sığası 7.5 kw ile 25 kw arasında oldu. Bu durum ise elektrik değirmenlerinin daha fazla bu güçte alıcı bulmasına bağlanmaktadır. Daha sonraları siparişe göre daha güçlü elektrik üreten değirmenler üretildi. 5. YARARLANMA ELEMANLARI Elektrik enerjisinin kullanımından hasıl olan enerji gereksinimlerini Rüzgâr enerjisinden elde edebilmek amacıyle onlardan değişik biçimlerde yararlanma olanakları araştırıldı. Bu araştırmalar hem hava kirliliğini önlemek hem de ekonomik bir üretim merkezi oluşturabilecek bir sistemin geliştirilmesine dayanmaktaydı. Bu düşücenin sonucu olarak bu yöndeki çalışmalar hızla gelişti ve dünyanın her yerinde elektrik sağlayan yel değirmenleri kuruldu. Rüzgârdan enerji üretmek için şu elemanlara gereksinim vardır: Rüzgar Rüzgârı mekanik enerjiye çevirecek araç (pervaneler) Şekil 8. Üretim, mekanik enerjiyi elektrik, ısıtma, soğutma, v.b. gibi enerjiye çevirecek düzen. Şekil 8 rüzgar değirmenlerinden gelen hareket enerjisini jeneratöre aktaran ve elektrik üreten bir düzeni yansıtmaktadır. Depolama Depolanan enerjiyi istenen enerjiye çevirme (inverter) Rüzgarı potansiyel enerji olarak ele alırsak bu potansiyel enerjiyi kinetic enerjiye dönüştürebilmek için bazı araç ve gereçlere vardır. Bu araç ve gereçler

6 genellikle muhtelif tiplerde yapılan pervanelerdir. Şekil 7 bu pervanelerin tiplerini yansıtmaktadır. Şekil 9 bir tanesini yansıtmaktadır. Bu şekilde gösterilen jeneratörlerin de birçok çeşitleri vardır. Şekil 9. Yukarıdaki resim rürgar enerji değirmenlerinin enerji üretim kısmını yansıtmaktadır 6. RÜZGAR VE DİĞER ENERJİLER Şekil 8. Potansiyel enerjiyi kinetic enerjiye dönüştürmek için muhtelif yollar vardır. Yukarıdaki şekiller bu yolları saptamaktadır. Pervaneler potansiyel enerjiyi kinetic enerjiye dönüştürür. Potansiyel enerjinin kinetic enerjiye dönüşmesinden sonra oluşan enerjinin stabilize edilmesi ve elektrik enerjisine dönüştürülmesi gerekmektedir. Bu bölümde de mekanik yoldan yararlanılmaktadır. Kinetik enerjinin elektrik enerjisine dönüşmesini sağlayan araçlar da jeneratörlerdir Elektrik akımının üretimi önceleri akarsu ile başlatıldı. Buna daha sonra kömür eklendi. Bilâhare bunların yerini akaryakıt ve nükleer santrallar devraldı. Dünyayı felâkete sürükleyen hava kirliliği nedeniyle elektrik akımının üretiminde gözler şimdi temiz enerji kaynaklarına çevrildi. Bu temiz enerji kaynakları güneş, rüzgar, akarsular, dalga, gel-git enerjileri gibi dünyamızda mevcut olan kaynaklardır. Bu kaynaklarla da elektrik enerjisi üretilebilmektedir. Ancak elektrik enerjisinin üretimi en çok akaryakıtla olanıdır. Bu ise hava kirliliğini doğurur. İkinci derecedeki kaynak ise katı yakıttır. Ençok hava kirliliğini yaratan enerji bu tür yakıttan elde edilenidir. Gün geçtikçe bu enerjiye dayalı elektrik akımı üretimi bu nedenle azalmaktadır. Üçüncü derecede olan elektrik akımı üretimi akarsulara dayanmaktadır. Bu tür enerji daha çok doğanın coğrafi konumuna bağlıdır. Diğer bir deyimle ırmakların ve göllerin bulunduğu yerleri kapsamına almaktadır. Bu nedenle her istenen yerde üretimin yapılması mümkün değildir. Geriye rüzgâr enerjisi, Dalga enerjisi ve Güneş enerjisi kalmaktadır. Bugün bu temiz enerjilerden yararlanma miktarı çok azdır. Hatırı sayılır miktarda gelişen salt rüzgâr enerjisidir. Bu türden üretilen elektrik akımının 2010 yılına kadar toplam enerjinin %10 unu teşkil etmesi beklenmektedir [12]. Bugün dünya üzerinde rüzgâr enerjisinden yararlanma en çok elektrik temini üzerinde olmaktadır. Kıbrıs ta enerji kaynağının dıştan ithal edildiğini göz önünde bulundurursak, bu kaynağın kesilmesi veya zamanında adaya ulaşması ile ilgili zorluklar kaçınılmazdır. Bu nedenle Türk kesiminde özellikle

7 Beşparmak dağlarında rüzgâr enerjisinden yararlanılacak tedbirler almak kanaatimizce en iyi olan davranıştır. İnanıyoruz ki bu hususta yapılacak fizibilite çalışmaları bu söylediklerimizi kuvvetle destekler mahiyette olacak ve ortaya attığımız bu tezi doğrulayacaktır. Bu hususta ortaya bir varsayım atılabilir. Kıbrıs ta sözü edilen yerlerde rüzgâr enerjisi ne kadardır? Araştırma yapmadan bu soruya yanıt vermek güçtür. Yaptığımız araştırmalara istinaden bu hususta bazı ölçümler yapılmıştır [13]. Bu ölçümlere göre rüzgar şiddetiyle güç potansiyeli rakamlarla saptanmıştır. Bu enerjinin şiddeti 1 ile 10 arasında oynar. Önemli olan bu enerjiden nasıl yararlanılmasını bilmektir. Bu günkü teknik ise buna cevap verebilecek aşamadadır. 7. RÜZGAR ENERJİSİNİN GÜCÜ Rüzgârdan elektrik enerjisi elde etmek sınırsız değildir. Onun da bir ölçüsü vardır. Bu ölçü Betz Sınırı kadardır. Bunu anlayacağımız dilde açıklarsak rüzgâr enerjisinden elde edilecek ideal verim %56.3 oranını aşamamaktadır. Bu oran Güneş enerjisinden elde edilecek enerjiye oranla 2.5 misli bir oran taşımaktadır. Biz bunu pervanenin dönüş alanı, rüzgârın şiddeti ve elde edilebilecek elektrik oranı kapsamında açarsak, Elde edilecek güç = 0.5 D 0.45C A V 3 Şöyleki: D = havanın deniz seviyesindeki metre kübündeki kilogram olarak ağırlığı C = Pervanenin dönüş alanı, (çemberi) A = Kanatcıkların toplam ön yüzey alanı V = Rüzgarın hızı Diyelim ki rüzgârın hızı 4 m/s olsun (yani saatta 9 millik bir esinti),r=1m, D=1.2kg/m 3 ;bu bize: (0.5x1.2kg/m 3 x0.45x3.14m 2 x64(m/s) 3 = 54.3 W lık bir elektrik enerjisi olacaktır. Pervane çapı iki kat genişledikçe elde edilecek güç dört katı artar. Esinti şiddetinin iki kat artışı ise sekiz misli oranında bir güç doğurur. Örneğin 1m boyunda bir pervane kanadı 3.14 m 2 lik bir alana, halbuki 2 m boyunda bir pervane kanadı ise m 2 lik bir alana sahiptir. Öte yandan 1m/s den 2m/s ye yükselen bir rüzgâr enerjisi ise ilk enerjinin 8 katına çıkar. Bu işlemler de bize gösteriyor ki yerine göre en doğru tasarımı yapabilmek için yukarıda belirtilen değişkenler cinsinden ciddi bazı analizlerin yapılması gerekmektedir. 8. RÜZGAR ENERJİSİNİN KULLANIMI Dünya nüfusunun ve insan ihtiyaçlarının artması ile elektrik enerjisinin kullanımı da artmaktadır. Bu artış gereksinimleri karşılayacak üretimi de beraberinde getirir. Enerji kullanım gereksinimleri teknolojinin getirdiği birçok sahalarda da kendini hissettirmektedir. Endüstri amaçlı gereksinimlerden sonra en çok enerji kullanımı genellikle iklimleme alanlarında meydana gelmektedir. Bunun yanında enerji kullanımı asansörlerde, yürüyen merdivenlerde, evlerde kullanılan günlük ısınma, temizlik ve temaşa gereksinimlerinde kendini bariz bir biçimde hissettirmektedir. Dolayısıyle enerji kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. 9. ALTERNATİF OLARAK RÜZGAR Yukarıdaki açıklamalardan da anlaşılacağı gibi kendini çeşitli şekillerde ortaya koyan rüzgar enerjisinin dünya üzerindeki dağılımı her bölgede aynı değildir. Bu durumda rüzgardan yararlanabilme ancak rüzgarın olabileceği yerlerde mümkündür. Bu her ne kadar bir dezavantaj gibi görülse de elektrisel enerjiye dönüştürüldüğünde kullanımı ve bir yerden başka bir yere nakli çok kolaylaşır. Dolayısıyle ihtiyaca cevap verecek kadar üretilmesi halinde diğer enerjilere nispeten alternatif bir enerji olmada büyük bir şans kazanır. Teknoloji daha da geliştirilir, estetik görünüşe ve alan kapsamasına bir çözüm bulunursa Rüzgar enerjisinin önümüzdeki yıllarda alternatif bir enerji olarak ortaya çıkmamasına herhangi bir engel bulunamayacaktır. Aynı durum KKKTC için de geçerlidir. Hatta daha da fazla. Çünkü KKTC de büyük bir elektrik sıkıntısı çekilmektedir. Bu sıkıntıyı giderecek başka bir kaynak da elde mevcut değildir. Sıkıntının giderilmesi elektrik enerjisini kullananları büyük ölçüde ferahlatacaktır yılında KKTC de elektrik sıkıntısının daha da kötüye gidilmemesi isteniyorsa diğer enerjilerin temin edilememesi halinde, bu enerji alternatif bir enerji olarak düşünülebilir ve çalışmalar bu yönde şimdiden geliştirilebilir. 10. GELECEĞİN ENERJİ KAYNAĞI İkide birde gündeme gelen KKTC deki rüzgar enerjisinin saptanması üzerinde bazı çalışmalar yapılmışsa da bu çalışmalar gizli tutulmuş basına yansımamıştır. Halka açık bir politikanın izlenmesi yönündeki istemler de araştırmayı özel şirketler yaptığı ve bu yöndeki bulguların özel olduğu gerekçesiyle karşılık görmemiş ve mevcut potansiyelin

8 aşaması öğrenilememiştir. Ancak Bayındırlık ve Ulaştırma Bakanlığı, Meteoroloji Dairesi elemanlarından Güldehen Bıyıkoğlunun yaptığı analizlere gore KKTC de bu yönde büyük bir potansiyelin olduğu ve kullanılmesı gerektiği kaydedilmektedir [14]. Bildiride açıklandığına göre rüzgar enerji sistemlerinin kurulabilecek uygun yerler olarak, Girne K. Sahil şeridi, Ercan Orta Mesarya, Gazi Magosa Doğu Sahil şeridi, Güzelyurt Batı Mesarya bölgeleri verilmektedir. Bu yerlerde kurulacak küçük çaptaki rüzgar sistemlerinden 78.6 MWh lik bir enerji elde edilmesi mümkün olabileceği hesaplanmıştır. Teknecik santralının kapasitesinin 120MW olduğunu dikkate alırsak bu oran mevcut kullanımın %50 sinden fazla bir enerji oranıdır. Eğer orta çapta veya büyük çapta rüzgar enerji sistemleri kurulursa mevcut kapasitenin üzerinde elektrik enerjisi elde etmek mümkün olacaktır. Bugün mevcut olan rüzgar enerji sistemlerinden bir tanesinin 7MW ın üzerinde enerji verebileceğini hesaba katarsak bunlardan sadece 20 tanesinin ihtiyaca cevap verebilecek bir kapasitede olduğu ortaya çıkmaktadır. Adetler asgariye indiğinden öyle büyük yel değirmenleri çiftliklerinin kurulması da gerekmemektedir. Bu durumda çevre estetik estetik güzelliğini bozacak meylinde veya savında olan görüş de kendiliğinden bertaraf edilmiş olacaktır. Bu rakamlar ortaya rüzgar enerjisinin geleceğin enerjisi olma potansiyeline haiz olduğu karakteristiğini ortaya koymaktadır. O halde bu hususta şimdiden çalışmalara başlamak ve bir enerji politikasını ele almak gerekmektedir. Bir enerji politikasının yokluğunda geleceğe bırakılacak fatura çok yüksek olacaktır. Bu nedenle faturayı geleceğe bırakmamak için gerekli planlamanın şimdiden yapılması gerekmektedir. 10. SONUÇ Rüzgâr enerjisi, güneş enerjisi, su enerjisi gibi yararlanılabilecek güçlü, temiz enerjilerden bir tanesidir. Yakıta bağlı enerji türleri gibi hava kirlenmesi, asit yağmurlarının oluşturulması, bu enerjide söz konusu olamaz. Varlığı dünyanın varlığı ile orantılı olduğundan yakıta bağlı enerjinin aksine tükenmeyen bir enerji dir. Elektrik değirmenlerinin çalışması rüzgâr şiddetine bağlı olması bir dezavantaj olsa da, rüzgarın geniş bir alana hitap etmesinden dünya üzerinde konumlarına göre, birçok yerlere kurulabilirler. Yararlanabilme tekniği daha da geliştirilirse yakıta bağlı enerji türünden daha ekonomik bir verim sağlanamaması için hiç bir neden bulunmamaktadır. Bu durumda geleceğin ana enerjilerinden biri olma potansiyeline haizdir. KKTC de bu ortam içerisine girmelidir. 11. KAYNAKLAR [1] Open University, Resources, Open University Press, [2] C. F. Park, Earthbound (1975), Freeman, Cooper, şekil 1.1, ABD İstatistik Bürosu. [3] D. H. Meadows, D. L. Meadows, J. Randers, W. W. Bahrens, The Limits to Growth, Earth Island/Pan, 1972, p.23. [4] Türksoy, F., (2001). Rüzgar Verisi Ölçümü ve Analizi, Rüzgar Enerji Sempozyumu, EMO İzmir, (Nisan 2001), (s.87). [5] Altunç, M., (2000). Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyetindeki Rüzgar Enerji Potansiyelinin İncelenmesi, Yenilenebilir Enerji Kaynakları Kongresi,KTMMOB, EMO, (Şubat 2000), (s.29). [6] Troen, E.L.P., (1989). European Wind Atlas, Riso National Laboratory, Denmark (1989). [7] Strack, M., Klug, H., (2001). Wind Potential Assessment and Micrositing: Overview of the state of art, Rüzgar Enerji Sempozyumu, EMO İzmir, (Nisan 2001), (s.67). [8] IEEE-USA, (2001). Position Statement on Solar and Renewable Energy: Wind Power Systems, IEEE United States Activities Board, (June 1996), (s.3-4). [9] Gipe, P., (1993). Wind Power for Home & Business: Renewable Energy for the 1990s and Beyond, Chelsea Green Publishing Co. (1993), (s.80) [10] Gipe, P., (1993). Wind Power for Home & Business: Renewable Energy for the 1990s and Beyond, Chelsea Green Publishing Co. (1993), (s ) [11] Watts, M., (2000). Water and Wind Power, Shire Publications, (2000), (s.87). [12] T. S. Uyar, Türkiye Enerji Sektöründe Karar Verme ve Rüzgar Enerjisinin Entegrasyonu, ELECO 2000, 8-12 Kasım 2000, Bursa. [13] M. Altunç, Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti ndeki Rüzgar Enerji Potansiyeli nin İncelenmesi, Yenilenebilir Enerji Kaynakları Kongresi, KTMMOB EMO, (25-26 Şubat 2000), KKTC, (s.25). [14] Bıyıkoğlu, G., (1995). Kuzey Kıbrıs ta Rüzgar Enerji Potansiyeli Analizi ve Rüzgar Enerjisi Dönüşüm Sistemlerinin Uygulama Alanları, I. Ulusal Enerji Kongresi, KTMMOB, EMO, (Mart 1995), (s. 1-12).