FEASIBILITY ANALIYSIS FOR WIND POWER PLANT INSTALLATION AROUND ÇATALCA METEOROLOGY RADAR PERFORMED BY USING RETScreen AND HOMER ENERGY MODELS



Benzer belgeler
RETScreen International ve ALWIN Yazılımları Kullanılarak Rüzgar Enerji Santrali Proje Analizi

RÜZGAR ENERJİSİ VE SİVAS ŞARTLARINDA RÜZGAR SANTRALİ TASARIMI

ORTALAMA RÜZGAR VERİLERİ ÜZERİNDEN RÜZGAR ENERJİSİ SANTRALLERİ İÇİN ÖN FİZİBİLİTE YAPILMASI: GEDİZ ÜNİVERSİTESİ 100 kw RES UYGULAMASI

Abs tract: Key Words: Onur ERDEM Barbaros BATUR Z. Düriye BİLGE Galip TEMİR

GEDİZ ÜNİVERSİTESİ HİBRİT ENERJİ SANTRALİ ve 100 kw RÜZGAR TÜRBİNİ UYGULAMASI

UNLICENSED ELECTRICITY GENERATION FROM PV IN TURKEY AND A CASE STUDY IN ISTANBUL TECHNICAL UNIVERSITY

Küçük Ölçekli Rüzgar Türbinlerinin İzmir Bölgesindeki Yıllık Üretimlerinin Belirlenmesi

Türkiye de Rüzgar Enerjisi. Hakan Şener AKATA ETK Uzm. Yard.

TÜRKİYE RÜZGAR ENERJİSİ POTANSİYELİ. Mustafa ÇALIŞKAN EİE - Yenilenebilir Enerji Kaynakları Şubesi Müdür Vekili

Kırıkkale Üniversitesi ne Kurulacak Olan Rüzgar Türbini İçin Enerji ve Maliyet Analizinin Yapılması

Küçük ve Mikro Ölçekli Enerji Yatırımları için Hibrit Enerji Modeli

ÜLKEMİZDE RÜZGAR ENERJİ BAŞVURULARI GEREKÇE, USUL VE BAZI GERÇEKLER. Burak Tevfik DOĞAN, Uğur AKBULUT, Olcay KINCAY

Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi TÜRKİYE 10. ENERJİ KONGRESİ

YELİ VE MEVCUT YATIRIMLAR

YELİ EMO SAMSUN ŞUBESİ EYLÜL MUSTAFA ÇALIŞKAN Makine Yüksek Mühendisi EİE - Yenilenebilir Enerji Kaynakları Şube Müdür V.

ENERJĐ ELDESĐNDE ORTALAMA RÜZGAR HIZI ÖLÇÜM ARALIĞI ve HELLMANN KATSAYISININ ÖNEMĐ: SÖKE ÖRNEĞĐ

Yenilenebilir Enerji Kaynaklarımız ve Mevzuat. Hulusi KARA Grup Başkanı

TÜRKİYE NİN YENİLENEBİLİR ENERJİ STRATEJİSİ VE POLİTİKALARI. Ramazan USTA Genel Müdür Yardımcısı

TUREK 2015 RES lerde Üretim Tahminleri ve Elektrik Satışı. Fatih Yazıtaş

BAZI İLLER İÇİN GÜNEŞ IŞINIM ŞİDDETİ, GÜNEŞLENME SÜRESİ VE BERRAKLIK İNDEKSİNİN YENİ ÖLÇÜMLER IŞIĞINDA ANALİZİ

TÜRKİYE NİN RÜZGAR ENERJİSİ POLİTİKASI ZEYNEP GÜNAYDIN ENERJİ VE TABİİ KAYNAKLAR BAKANLIĞI ENERJİ İŞLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI RÜZGAR ENERJİSİ. UĞUR BİCAN Elektrik Mühendisi EMO Ankara Şubesi Enerji Komisyonu

Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi TÜRKİYE 10. ENERJİ KONGRESİ GÖKÇEADA NIN ELEKTRİK ENERJİSİ İHTİYACININ RÜZGAR ENERJİSİ İLE KARŞILANMASI

ENERJİ. KÜTAHYA

ÖZET AĞAOĞLU ENERJİ GRUBU TÜRKİYE ENERJİ SEKTÖRÜ YENİLENEBİLİR ENERJİ RÜZGAR ENERJİSİ STATÜ FIRSATLAR ZORLUKLAR/PROBLEMLER TAVSİYELER

MANİSA / KIRKAĞAÇ RÜZGÂR POTANSİYELİNİN İNCELENMESİ. N. Sinan KÖKSAL

RÜZGAR ENERJİSİ. Cihan DÜNDAR. Tel: Faks :

Elektrik Üretiminde Enerji Verimliliği için KOJENERASYON VE TRİJENERASYON

Örneğin bir önceki soruda verilen rüzgâr santralinin kapasite faktörünü bulmak istersek

Şekil.1 - Dünyanın Teknik RÜZGAR POTANSİYEL Dağılımı. [ Dünya Toplamı 53,000 TWh / yıl ]

SERBEST ELEKTRİK PİYASASINDA SON GELİŞMELER VE OSB LERİN DURUMU ALİ ERMAN AYTAC 23 KASIM 2012 VI. OSB ENERJİ ZİRVESİ / KAYSERİ

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARINDAN 500 kw A KADAR LİSANSSIZ ENERJİ ÜRETİMİ VE FİZİBİLİTE ANALİZİ

RÜZGAR TÜRBİNİ KANAT BAĞLANTI NOKTALARINDA ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIMLARIN KULLANILMASI

Abs tract: Key Words: Fırat SALMANOĞLU Numan S. ÇETİN

TÜRKİYE RÜZGAR VE GÜNEŞ ENERJİSİ POTANSİYELİ. Mustafa ÇALIŞKAN EİE - Yenilenebilir Enerji Kaynakları Şubesi Müdür Vekili

ICCI RES Müracaatları ve Türkiye Rüzgar Sektörüne Etkileri. İsmail KURİŞ, EKSİM Yatırım Holding

KÜTAHYA DA YAŞAYAN İLKOKUL ÇAĞINDAKİ ÇOCUKLARIN HAVA KİRLETİCİLERİNE KİŞİSEL MARUZ KALIMLARININ ÖN DEĞERLENDİRME ÇALIŞMASI

TPIS Değerlendirme Raporu

ONDOKUZ MAYIS ÜNĐVERSĐTESĐ YERLEŞKESĐ RÜZGAR ENERJĐSĐ POTANSĐYELĐNĐN DÖNEMSEL DEĞERLENDĐRĐLMESĐ

T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü. Rüzgar Enerjisi Tahmin Sistemi RETS

KahramanmaraĢ Sütçü Ġmam Üniversitesi Ana Kampüste Rüzgar Enerji Potansiyeli AraĢtırması ve Değerlendirmesi

ORTALAMA GEÇMİŞ RÜZGAR VERİLERİ ÜZERİNDEN RÜZGAR ENERJİSİ SANTRALLERİ İÇİN ÖN FİZİBİLİTE YAPILMASI : GEDİZ ÜNİVERSİTESİ

RÜZGAR ENERJİSİ YATIRIMI PROJE FİZİBİLİTESİ

RÜZGAR ENERJİSİ KAYNAĞI VE BELİRSİZLİK

ELEKTRİK PİYASASI KAPASİTE MEKANİZMASI YÖNETMELİĞİ. BİRİNCİ BÖLÜM Amaç, Kapsam, Dayanak ve Tanımlar

Rüzgar Enerjisinin Türkiye deki Yeri YEK Kanunu Rüzgar Enerjisinin Ticaret İmkanları YEKDEM DUY Öneriler

İÇİNDEKİLER TABLO VE ŞEKİLLER...

Türkiye nin Enerji Politikalarına ve Planlamasına Genel Bakış

ENERJİDE SÜRDÜRÜLEBİLİR YATIRIMLAR VE TSKB HALİL EROĞLU GENEL MÜDÜR TSKB

T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü. Rüzgar Enerjisi Tahmin Sistemi RETS. 5 Mart 2010

RÜZGAR ÇİFTLİĞİ POTANSİYELİNİN GÜVENİLİRLİĞE DAYALI TEORİK DAĞILIMI

ENERJİ AMAÇLI RÜZGAR ÖLÇÜMÜNDE İZLENECEK YOL

Bozcaada'da CFD Programı Kullanarak Bir Rüzgâr Enerji Santralinin Potansiyelinin Belirlenmesi

YÖNETMELİK ELEKTRİK PİYASASI KAPASİTE MEKANİZMASI YÖNETMELİĞİ

Abs tract: Key Words: Burak Tevfik DOĞAN Ali ÇOLAKOĞLU, Olcay KINCAY

Sağlık, Turizm ve Yerleşkelerde Kojenerasyon Uygulamaları

VORTEX Rüzgar Enerjisi Değerlendirme Ürünleri

05 Kasım Mustafa GÜNİNDİ Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü Proje sorumlusu. 05 Kasım

RÜZGÂR TÜRBİNLERİNDE MİL MOMENTİ VE GÜÇ

22/02/2012 tarihli ve sayılı Resmî Gazete de yayımlanmıştır

Rüzgar Enerjisi Potansiyelinin Belirlenmesi: Tınaztepe Yerleşkesi Örneği. Determination of the Wind Energy Potential: Tinaztepe Campus Case Study

T.C. Konya Teknik Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü. Dr. Muharrem H. Aksoy. Rüzgar Enerjisi

RÜZGÂR ENERJİSİ VE KONYA İLİ RÜZGAR ENERJİSİ POTANSİYELİ FEYZULLAH ALTAY

YENİLENEBİLİR ENERJİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

ÇEŞME YARIMADASI RÜZGÂR SANTRALLERİNİN İLETİM SİSTEMİNE BAĞLANTISI

Emisyon Envanteri ve Modelleme. İsmail ULUSOY Çevre Mühendisi Ennotes Mühendislik

Rüzgâr Enerji Santrallerinin İnsan Kaynakları ve İstihdam Açısından Önemi

Türkiye, Avrupa ve dünyada rüzgâr enerjisi kullanımı, potansiyeli ve 2013 sonrası hedefler

TÜRKİYE'DE YENİLENEBİLİR ENERJİ

ENERJİ VERİMLİLİĞİ ve TASARRUFU

RÜZGÂR ENERJİSİNE DAYALI LİSANS BAŞVURULARININ TEKNİK DEĞERLENDİRİLMESİ HAKKINDA YÖNETMELİK

YENİLENEBİLİR ENERJİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ. Türkiye Güneş Enerjisi Geleceği Solar TR2016, 06 Aralık

Doç. Dr. Mehmet Azmi AKTACİR HARRAN ÜNİVERSİTESİ GAP-YENEV MERKEZİ OSMANBEY KAMPÜSÜ ŞANLIURFA. Yenilenebilir Enerji Kaynakları

ILISU (HASANKEYF) BARAJINA ALTERNATİF OLARAK GÜNEŞ ENERJİSİ

ANTAKYA KÖRFEZİ DENİZ ÜSTÜ RÜZGÂR ENERJİSİ POTANSİYEL ARAŞTIRILMASI

22/02/2012 tarihli ve sayılı Resmî Gazete de yayımlanmıştır

İZMİR VE RÜZGAR ENERJİSİ

ODTÜ-MD Elk.Müh.Olgun Sakarya 02 Mart 2019

RÜZGAR ENERJİSİ TEKNOLOJİSİ

YENİLENEBİLİR ENERJİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ (YEGM)

Burr Dağılımı Kullanılarak Rüzgar Enerjisi Potansiyeli Tahmini

TÜRKİYE DE RÜZGAR ENERJİSİNDE MEVCUT DURUM 1

Fatih YAZITAŞ Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü Yeni Teknolojiler ve Destek Daire Başkanı

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARININ BELGELENDİRİLMESİ VE DESTEKLENMESİNE İLİŞKİN YÖNETMELİK YEKDEM UZLAŞTIRMA HESAPLAMALARI

ENERJİ ÜRETİMİ VE SULAMA KRİTERLERİNE GÖRE REZERVUAR KAPASİTE OPTİMİZASYONU

ANKARA ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

KAPIDAĞ 34 MW Rüzgar Enerji Santrali

Enervis H o ş g e l d i n i z Ekim 2015

ALMANYA KASIM 2012 SONUÇ BİLDİRGESİ RAPORU

TÜRKİYE DE GÜNEŞ ENERJİSİ

1 MW Lisanssız GES Projeleri

TEBLİĞ RÜZGÂR VE GÜNEŞ ENERJİSİNE DAYALI LİSANS BAŞVURULARINA İLİŞKİN ÖLÇÜM STANDARDI TEBLİĞİ BİRİNCİ BÖLÜM. Amaç, Kapsam, Dayanak ve Tanımlar

TARIM YILI KURAKLIK ANALİZİ VE BUĞDAYIN VERİM TAHMİNİ

ÇEVRE DOSTU BİR ENERJİ KAYNAĞI OLARAK RÜZGAR ENERJİSİ VE ISPARTA İLİ İÇİN BİR UYGULAMA

Genel Bakış. Dünyanın yalnızca 30 dakika boyunca aldığı güneş ışınımı, dünya üzerinde harcanan toplam yıllık enerjinin tamamını karşılayabilir.

ANALİTİK HİYERARŞİ PROSES YÖNTEMİ İLE RÜZGAR TÜRBİN SEÇİMİ. Selçuk Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, KONYA

Makina Mühendisliği Anabilim Dalı Bornova ĐZMĐR Bornova ĐZMĐR

Karadeniz ve Ortadoğu Bölgesel Ani Taşkın Erken Uyarı Projesi

Türbin modeli : LARUS45. Güç: 45 kw. (Maksimum) Kanat çapı: 15,6 m., 3 kanat.

ENERJİ VERİMLİLİĞİ & ELEKTRİK TARİFELERİ

Transkript:

FEASIBILITY ANALIYSIS FOR WIND POWER PLANT INSTALLATION AROUND ÇATALCA METEOROLOGY RADAR PERFORMED BY USING RETScreen AND HOMER ENERGY MODELS E. Tuncay Özdemir 1, Bihter Yerli 2, Bahtiyar Efe 2, Mustafa K. Kaymak 3, İsmail Sezen 1 and Ahmet Duran Şahin 2 1 General Directorate of Meteorology, Atatürk Airport Meteorology Office, Yeşilköy, İstanbul, Turkey. 2 İstanbul Technical University, Department of Meteorology, Maslak, İstanbul, Turkey. 3 General Directorate of Meteorology, Sabiha Gökçen Airport Meteorology Office, Pendik, İstanbul, Turkey. ABSTRACT Wind Power Plants (WPP) are advisable for making profit in short and medium periods. Therefore, commercial recovery period and amount of income must be put in planning procedure depending on calculating the amount of the net energy that can be obtained for the planed WPP. In this study, it s considered to establish 10 turbines has 20MW power in the vicinity of Çatalca Meteorology Radar in Istanbul/Turkey to contribute to the electricity demand of Istanbul. The micro sitting of wind turbines are evaluated by using Wind Atlas Analysis and Application Program (WAsP). Furthermore, capacity factors, feasibility analysis, generation of greenhouse gasses are completed by using Renewable Energy Technology Screen (RETScreen) and The Hybrid Optimization Model for Electric Renewables (HOMER) softwares for this WPP. Keywords: RETScreen, HOMER, WAsP, Wind Energy, Çatalca Meteorology Radar.

ÇATALCA METEOROLOJİ RADARI ÇEVRESİNDE RÜZGÂR ENERJİ SANTRALİ KURULUMU İÇİN RETScreen ve HOMER ENERJİ MODELLERİ KULLANILARAK GERÇEKLEŞTİRİLEN FİZİBİLİTE ANALİZİ E. Tuncay Özdemir 1, Bihter Yerli 2, Bahtiyar Efe 2, Mustafa K. Kaymak 3, İsmail Sezen 1 ve Ahmet Duran Şahin 2 1 Meteoroloji Genel Müdürlüğü, Atatürk Havalimanı Meteoroloji Müdürlüğü, Yeşilköy, İstanbul, Türkiye. 2 İstanbul Teknik Üniversitesi, Meteoroloji Mühendisliği Bölümü, Maslak, İstanbul, Türkiye. 3 Meteoroloji Genel Müdürlüğü, Sabiha Gökçen Havalimanı Meteoroloji Müdürlüğü, Pendik, İstanbul, Türkiye ÖZET Rüzgâr Enerjisi Santralleri (RES), kısa ve orta vadede kâr sağlamaya müsait işletmelerdir. Dolayısıyla kurulması planlanan RES için, elde edilebilecek net enerji miktarının hesaplanmasına bağlı olarak, ticari olarak geri kazanım süresi ve bu zaman diliminden sonra sağlayacağı gelir miktarı planlama aşamasında ortaya konulmalıdır. Bu çalışmada, İstanbul un enerji ihtiyacına katkı sağlamak ve yenilenebilir enerji kaynaklarından (YEK) rüzgâr enerjisinin değerlendirilmesi için, İstanbul da bulunan Çatalca Meteoroloji Radarı civarında 20 MW toplam kurulu güce sahip 10 türbin için RES kurulması planlanmıştır. Türbinlerin mikro konuşlandırması Wind Atlas Analysis and Application Program (WAsP) yazılımı ile yapılmıştır. Ayrıca bu çalışma kapsamında Çatalca Meteoroloji Radarı çevresindeki RES için Renewable Energy Technology Screen (RETScreen) ve The Hybrid Optimizition Model for Electric Renewables (HOMER) yazılımları kullanılarak kapasite faktörleri karşılaştırılmış ve fizibilite analizleri yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: RETScreen, HOMER, WAsP, Rüzgâr Enerjisi, Çatalca Meteoroloji Radarı. GİRİŞ Global Wind Energy Council (GWEC) hazırladığı Global Wind Report 2011 raporunda, 1996 dan bu yana küresel toplam rüzgâr kurulu gücünün logaritmik olarak arttığını ortaya koymuştur (Şekil 1). 2010 yılında 38828 MW, 2011 yılında da 40.564 MW güce sahip RES nin devreye alınmasıyla küresel rüzgâr enerjisi kurulu gücü 2010 da 197.637 MW a ve 2011 yılında da 237.669 MW a yükselmiştir (Şekil 1). Dünyadaki 10 büyük pazarın ilk iki sırasını Çin ve ABD almaktadır. Bu iki ülkenin sırasıyla; 2011 yılı Ocak-Aralık döneminde üretimlerine ekledikleri ek kapasiteleri 17.631 MW ve 6.810 MW dır ve Aralık 2011 verilerine göre toplam rüzgâr kurulu güçleri 62.364 MW ve 46.919 MW dır. Şubat 2012 tarihinde European Wind Energy Association (EWEA, 2012) yayınladığı rapora göre Avrupa Birliği (AB) Ülkelerinin 2011 yılının sonuna göre toplam kurulu kapasiteleri 93.957 MW dır Aday ülkelerin (Türkiye ve Hırvatistan) toplam kapasiteleri 1.930 MW ve EFTA ülkelerinin 565 MW olmak üzere toplam Avrupa Ülkelerinin toplam kapasitesi 96.607 MW dır.

Şekil 1: Küresel Toplam Rüzgâr Kurulu Gücü (1996-2011)(Kaynak: GWEC). Türkiye çapında rüzgâr kaynağının mevsime bağlılığı ülkeyi etkileyen sinoptik sistemlere bağlıdır. Birçok mevkide, özellikle sahil boyunca ve doğudaki dağlarda kışları daha güçlü rüzgâr hızları tecrübe edilir. Termal sirkülasyonların önemli olduğu diğer yerlerde rüzgâr hızları yazları daha şiddetli olma eğilimindedir. Türkiye nin orta kesimleri boyunca çoğu yerde rüzgâr hızı değerleri mevsimden mevsime nispeten sabittir (Malkoç, 2008). Rüzgâr enerjisi uygulamalarını etkileyen tüm parametrelerin dikkate alınması (kullanılamaz alanlar) ve yapılan bazı kabuller sonucunda rüzgâr sınıfı orta ile sıra dışı arasında olan rüzgârlı arazilerin 131.756.40 MW rüzgâr enerjisi potansiyelini desteklediği görülmüştür. Potansiyel içerisinde derinliği 50 m ye kadar olan deniz alanları da bulunmaktadır. Bu araziler Türkiye toplamının %3.57 lik kısmına denk gelmektedir (Malkoç, 2008). Türkiye Rüzgâr Enerjisi Birliği in Şubat 2012 de yayınladığı Türkiye Rüzgâr Enerjisi İstatistik Raporuna göre (TÜREB, 2012) Türkiye de işletme halindeki rüzgâr enerjisi santrallerinin kapasitesi 1.805.85 MW ve inşa halindeki santrallerin kapasitesi ise 517.55 MW dır. İZLENEN YOL YEK ndan biri olan rüzgâr enerjisinin elde edilmesinde önemli olan iki konu verimli rüzgâr türbinlerinin tasarımı (doğru aerodinamik ve yapısal analizleri) ve bu rüzgâr türbinlerinin uygun rüzgâr dağılımı olan bölgelere kurulumudur (Sezer Uzol ve Uzol, 2009). Mikro yerleştirme denilen analizlerle bir topografya üzerinde rüzgâr dağılımının detaylı hesaplanması ile rüzgâr türbinlerinin seçilen bu topografyada nasıl yerleştirileceğinin belirlenmesi oldukça önemlidir (Uzol, 2009). RES proje analizi için santrallerin kurulması planlanan alanlardaki meteorolojik parametrelerin ölçülmüş olması gerçekçi bir analiz için önemlidir. Bu çalışma kapsamında İstanbul un merkez ve ilçelerinde bulunan MGM ne ait 16 adet meteoroloji istasyonunda ölçülmüş meteorolojik parametreler değerlendirilmiş; ayrıca alana gidilerek arazi incelemesi yapılmıştır. Bu istasyonlarda yapılan rüzgâr hız ölçümleri 10 metre yükseklikte yapılmaktadır. 375 m yüksekliğindeki Çatalca Meteoroloji Radarı İstasyonunda (ÇMRİ) 2007-2011 yılları arasında ölçülen ortalama rüzgâr şiddeti 7.2 m/s ile en yüksek değere sahiptir. ÇMRİ nunda en yüksek ortalama rüzgar şiddeti Aralık ayında 8.1 m/s, en düşük ortalama rüzgar şiddeti haziran ayında 5.8 m/s ölçülmüştür.

ÇMRİ nda 2007-2011 tarihlerinde 10 metrede ölçülen ortalama rüzgâr şiddeti 7.2 m/s dir. ÇMRİ civarı enerji nakil hatlarına ve trafolara yakındır ve Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğünün RES kurulamayacak alanları gösteren haritasının kapsama alanında değildir. Bütün bu bilgilerin değerlendirilmesi sonucunda RES kurulumu için en uygun alanlardan biri olarak ÇMRİ çevresi olduğu kabul edilmiştir ve İstanbul Şehir Merkezine uzaklığı yaklaşık 62.2 km dir. Ayrıca, alan ziyareti yapılarak uygunluk teyidi gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma kapsamında ÇMRİ na ait meteorolojik parametreler kullanılmıştır (Tablo 1). ÇMRİ nda ortalama basınç değeri 971.2 hpa, ortalama sıcaklığı 12.2 C ve ortalama nem %83.6 dır. Tablo 1: 2007-2011 Yıllarına Ait ÇMRİ nun aylara göre meteorolojik parametrelerin değişimi. METEOROLOJİK PARAMETRELER Ortalama Basınç (hpa) Maksimum Basınç (hpa) Minimum Basınç (hpa) Ortalama Sıcaklık ( C) Maksimum Sıcaklıkların Ortalaması ( C) Minimum Sıcaklıkların Ortalaması ( C) Ortalama Nem (%) Minimum Nem (%) OCA ŞUB MAR NİS MAY HAZ TEM AĞU EYL EKİ KAS ARA ORT 972.5 968.6 972.4 971.5 970.8 968.7 969.2 970.2 971.9 973.5 974.9 969.6 971.2 987.4 980.6 986.5 980.6 979.2 978.2 977.0 977.7 981.0 983.8 985.5 988.8 988.8 952.0 955.2 953.8 960.6 961.2 959.4 959.0 960.8 963.3 958.2 956.1 952.7 952.0 3.8 3.8 5.8 8.6 14.9 19.7 21.8 21.4 18.0 13.3 9.7 5.7 12.2 6.6 7.1 9.9 12.7 19.2 23.8 25.8 25.0 21.7 16.7 12.8 8.8 15.8 1.4 1.4 3.2 5.9 11.9 16.9 19.0 19.0 15.8 11.4 7.2 3.7 9.7 88.8 87.9 83.3 82.4 78 78.4 77.6 81.6 82.3 87.7 85.4 89.4 83.6 46 38 31 33 22 26 21 29 30 39 35 33 21 Meteorolojik Parametrelerin Değerlendirilmesi Bu çalışmada, MGM den temin edilen ÇMRİ nun 10 metre yükseklikte ölçülen Ocak 2007 - Kasım 2012 arasındaki saatlik ortalama rüzgâr bilgileri kullanılmıştır. Çatalca Meteoroloji Radar ve çevresine ait meteorolojik veriler ve yükseklik bilgileri WAsP ile işlenmiştir. Ölçüm yüksekliğine ait frekans dağılım tablosu elde edilmiştir. Bu tablo yardımıyla ölçüm yüksekliğindeki rüzgârın yönlere göre esme sıklığı, hâkim rüzgâr yönü, ortalama rüzgâr hızı, ortalama enerji yoğunluğu ve rüzgâr hız verilerine ait Weibull parametreleri gibi istatistiksel değerler belirlenmiştir. Frekans dağılım tablosundaki bilgiler kullanılarak frekans histogramı ve yön histogramı elde edilmiştir. RETScreen ve HOMER Enerji Modellerinin Kullanılması Bu çalışma kapsamında RETScreen 4 ve HOMER enerji model yazılımları kullanılarak ÇMRİ çevresindeki RES için kapasite faktörlerinin karşılaştırılması ve aynı yazılımlar kullanılarak fizibilite analizleri yapılmıştır. RETScreen 4 Excel tabanlı temiz enerji proje analiz yazılım aracı olup karar mercilerine potansiyel yenilenebilir enerji, enerji verimliliği ve kojenerasyon projelerinde teknik ve finansal sürdürülebilirliğin çabuk ve düşük masrafla belirlenmesine yardımcı olur (RETScreen, 2013). HOMER geleneksel ve yenilenebilir enerji teknolojilerinin bir arada kullanılabildiği aynı zamanda ekonomik analiz de yapabilen bir yazılımdır. Yazılımın en önemli özelliği çeşitli kurulum alternatiflerini ve bunların maliyetlerini karşılaştırarak listeleme yapmasıdır.

Frekans ANALİZ ÇMRİ nun 10 metre yükseklikte ölçülen Ocak 2007 - Kasım 2012 arasındaki saatlik ortalama rüzgâr şiddeti ve rüzgâr yönü bilgileri kullanılarak WAsP programı tarafından hesaplanan rüzgârgülü Şekil 2 de rüzgâr şiddeti histogramı Şekil 3 de verilmiştir. Şekil 2: ÇMRİ nun 2007 ile Kasım 2012 Yıllarına Ait Rüzgâr Gülü. 0,15 Şiddet Histogramı 0,1 0,05 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Rüzgâr Şiddeti (ms -1 ) Şekil 3: Rüzgâr Şiddeti Histogramı. Buna göre A Ölçek Parametresi, k Şekil Parametresi, U Ortalama Rüzgâr Şiddeti, E Ortalama Güç Yoğunluğu ve f Sıklık (Frekans) ı temsil etmektedir. Hata! Başvuru kaynağı bulunamadı. e göre ortalama rüzgâr şiddeti ve ölçek parametresinin en fazla olduğu sektör 210 o sektörü iken, şekil parametresinin en fazla olduğu sektör 300 o sektörüdür. Hâkim rüzgâr yönü ise kuzeydoğudur. Türbin Seçimi ve Türbin Özellikleri WAsP yazılımı kullanılarak elde edilen bilgiler doğrultusunda RETScreen ürün veri tabanı bölümünden hub yüksekliği 78 m olan 2 MW lık Enercon E-82 modeli türbin seçilmiştir. Ayrıca türbin modeli özel bir fırtına kontrol sistemiyle işletilmektedir. Bu sayede çok yüksek rüzgâr hızlarında, önemli getiri kayıplarına yol açan ve normalde uygulanan durdurma işlemlerine gerek kalmadan, türbinin düşük güçte çalıştırılması mümkün olmaktadır. Rüzgâr

türbini 3 m/s rüzgâr şiddetinde 606.2 MWh elektrik üretmeye başlayacak ve rüzgâr şiddeti 15 m/s değerine ulaştığında maksimum kapasitede 13243.2 MWh elektrik üretmeye devam edecektir. Türbinlerin Yerleşimi ve Yerleşim Özellikleri Rüzgâr kaynak bölgesi için WAsP yazılımında 78 m (agl) yüksekliğinde ortalama rüzgâr hızı ve güç yoğunluğu incelendi. En yüksek ortalama rüzgâr şiddeti ve en yüksek güç yoğunluğu değerine sahip olan bölgelere rüzgâr türbinleri yerleştirildi (Şekil 4, Şekil 5). Şekil 4: Türbinlerin Yerleşim Haritası. Şekil 5: Ortalama Rüzgâr Şiddetinin Alansal Dağılımı. Tablo 2 da 78 metre (agl) yüksekliğindeki Enercon 82 E2 2 MW türbinlerle ilgili genel bilgilerle birlikte WAsP yazılım programı tarafından hesaplanan ana parametre tahminleri

verilmiştir. Buna göre en yüksek net yıllık enerji potansiyeli 7.679 GWh değeri ile T03 türbinine ait iken en düşük yıllık enerji potansiyeli 5.977 GWh değeri ile T01 türbinine aittir (Tablo 2). Tablo 2: Türbinlerin Ana Parametrelerinin Tahmini. Site Konum [m] İrtifa (asl) [m] Net AEP [GWh] A [m/s] k U [m/s ] E [W/m²] T01 (610272, 4578831) 227 5,977 7,8 2,47 6,91 321 10,2 4,2 2,92 T02 (610414, 4578558) 322 7,458 8,7 2,57 7,73 437 10,2 4,2 3,0 T03 (610666, 4578335) 350 7,679 8,8 2,57 7,82 453 11,1 5,1 2,31 T04 (610855, 4578012) 311 7,031 8,4 2,52 7,48 403 9,0 3,0 2,76 T05 (612556, 4579099) 265 6,773 8,2 2,54 7,29 370 8,7 2,8 1,39 T06 (610209, 4579146) 219 6,858 8,3 2,52 7,32 377 10,8 4,8 1,13 T07 (612099, 4579524) 301 6,800 8,3 2,52 7,33 378 7,2 1,3 2,2 T08 (612714, 4578784) 333 7,645 8,8 2,40 7,78 469 6,5 0,5 1,46 T09 (612856, 4578526) 270 6,107 7,9 2,58 7,01 325 8,0 2,1 3,18 T10 (613060, 4578172) 322 7,077 7,8 2,47 6,91 321 10,2 4,2 1,57 RIX [%] drix [%] Wake loss [%] RETScreen Analizi WAsP yazılım programından elde edilen bilgilere göre hub yüksekliğindeki ortalama rüzgâr şiddeti değeri (10 Türbinin) 7.4 ms -1 olacak şekilde RETScreen yazılımında rüzgâr kesmesi kuvveti 0.02, Weibull dağılımı şekil faktörü de 2.0 olarak alınmıştır. RETScreen rüzgâr kesmesi kuvvetinin bulunmasında güç kanunu eşitliğinden yararlanmaktadır (Gipe,1995). ÇMRİ nda WAsP tarafından hesaplanan ortalama rüzgâr şiddeti de 7.1 m/s dir. 78 metre hub yüksekliğindeki ortalama rüzgâr şiddeti 7.4 m/s dir. Dolayısıyla ölçüm yerinden ölçülen ortalama rüzgâr şiddeti RETScreen ve HOMER da 78 metreye 0.02 güç katsayısı değeri kullanılarak hesaplama yapılmıştır. ÇMRİ 375 m yüksekliğinde hâkim tepe üzerine kurulmuş olup, 10 m yüksekliğindeki anemometrede radar kurulu alanından belirli bir mesafededir. Dizilim kayıpları değeri olan % 2.1 WAsP yazılım programı tarafından hesaplanmıştır. Yapılan dizilim, kanat ve çeşitli kullanım kayıplarının sonucunda RETScreen in hesapladığı Kapasite Faktörü % 35.1 ve şebekeye verilen elektrik değeri de 61.466 MWh dır. HOMER da ise bu değerler sırasıyla % 39.1 ve 68.523 MWh dir. HOMER da üretilen elektriğin yüksek çıkmasının sebebi ise çeşitli kayıpların girilemiyor olmasıdır. Fizibilite Analizi Enerji Piyasası Düzenleme Kurulunun (EPDK) 18/12/2012 tarihli toplantısında alınan karara göre; 2013 yılında geçerli olmak üzere, Türkiye Ortalama Elektrik Toptan Satış Fiyatının 15.44 Krş/kWh esas alınmasına karar verilmiştir. Buna göre rüzgâr enerjisi santrallerinde üretilen elektriğin satış fiyatı yaklaşık 66.55 Euro/MWh olarak hesaplanmıştır (11/01/2013 tarihli TC Merkez Bankası verilerine göre 1 Euro, 2.32 TL alınmıştır). Elektrik satış fiyatının 2012 yılındaki fiyatıyla karşılaştırma yapmak için; Piyasa Mali Uzlaştırma Merkezi (PMUM) nin 03.01.2013 tarihinde alınan 2012 yılına ait PMUM değerleri kullanılmıştır Buna göre rüzgâr enerjisi santrallerinde üretilen elektriğin elektrik satış fiyatı 2012 yılında yaklaşık 65.15 Euro/MWh olarak hesaplanmıştır. 2013 yılında geçen yıla göre 1.4 Euro/MWh artış

gerçekleşecektir. Türkiye de 500 kw tan daha büyük kapasiteli türbin satan firmalar türbin fiyatlarını ancak projelendirilmiş olan projelere anahtar teslim fiyatı üzerinden teklif vermektedirler. Bundan dolayı türbin fiyatı olarak Bloomberg New Energy Finance Wind Turbine Price Index (WTPI) (BNEF, 2013) in hazırladığı 6 Mart 2012 tarihli rapora göre maliyet her bir türbin için fiyat Euro 0.91 m/mw ($1.21/ MW) olarak raporlanmıştır. Bu çalışma kapsamında enflasyon oranı Türkiye Cumhuriyet Merkez Bankasının (TCMB, 2013) yayınladığı 2012 yılına ait aylık enflasyon miktarlarının ortalaması olan yıllık Üretici Fiyat Endeksi (ÜFE) 6.17 ve Tüketici Fiyat Endeksi (TÜFE) 8.94 değerlerinin ortalaması olan 7.55 değeri enflasyon oranı olarak belirlenmiştir. Toplam ilk maliyetlerin %88.9 unu elektrik sistemi maliyetleri oluşturmaktadır. Elektrik sistemi maliyetlerini 10 adet Türbin (10x2 MW), yol yapımı, iletim hattı, trafo merkezi ve enerji verimliliği önlemleri maliyetleri içermektedir. Toplam 20 MW kurulu güce sahip RES in toplam ilk maliyetleri 22,500,000 olmaktadır Proje ömrü 25 yıl olarak planlanmış ve %10 öz sermaye %90 banka kredisi olarak kabul edilerek banka kredisi %7 (Euro olarak) olarak kabul edilmiştir. Yıllık gelir vergisi oranı %35, elektrik satış fiyatı eskalasyon oranı %2.5 alınmıştır. Buna göre birikimli nakit akışlar grafiği Şekil 6 de gösterilmiştir. Şekil 6 e göre birikimli nakit akışı 25. yılda 53.588.254 değerini bulmaktadır. Şekil 6: Toplam Nakit Akışları Grafiği. HOMER da bankadan kredi alıp modelleme yapmak gibi bir özellik olmadığı için yatırımın tamamı öz sermaye ile yapılıyormuş gibi ekonomik analiz yapılmaktadır. Sadece yıllık enflasyon oranı girilmektedir. Netice olarak sistemin hem nominal hem de iskontolu nakit akışı Şekil 7 ve Şekil 8 te görülmektedir. Şekil 7 ve Şekil 8 e baktığımızda sistemin nominal olarak 7. yılda, iskontolu olarak da 9. yılda kâra geçtiği söylenebilir. Sistemin ay bazında ürettiği elektrik miktarını en düşük Haziran ayında olmaktadır. Netice olarak sistemde üretilen elektriğin maliyeti (COE) 0.035 /kwh dır. İlk 9 yıllık süreçte sistemin kendini hem nominal hem de iskontolu olarak amorti ettiği görülmektedir. Sistem 25. Yıl sonunda toplamda nominal olarak 81.8 milyon avro kazanırken iskontolu olarak ise 23.8 milyon avro kazanmaktadır.

Şekil 7: HOMER da sistemin nominal nakit akış grafiği Şekil 8: HOMER da sistemin iskontolu nakit akış grafiği RES kurulumu YEK nın kullanımında büyük önem taşımaktadır. Sera gazı azaltımına büyük katkı sağlayarak küresel ısınmaya negatif etki etmektedirler. RETScreen de net yıllık sera gazı salımı azalması 30.533 tco 2 eşdeğeri 5.592 kullanılmayan araba ve kamyonetlere veya 71.007 tüketilmeyen ham petrol variline denk gelmektedir. SONUÇ VE TARTIŞMA İstanbul için enerji ihtiyacını kendi şehir sınırları içindeki yenilenebilir enerji sistemlerinden karşılamak için yapılan bu çalışma İstanbul daki potansiyelin değerlendirilmesini kapsamaktadır. Elde edilen bilgiler doğrultusunda Çatalca Meteoroloji Radarı çevresine yapılacak RES iyi bir yatırım seçeneğidir ve İstanbul un elektrik ihtiyacına yenilenebilir enerji sistemleri açısından çok olumlu bir katkı sağlayacaktır. RETScreen de Çatalca Meteoroloji Radar çevresine kurulabilecek 2 MW lık 10 türbinin toplam ilk maliyetleri 22.500.000 olmaktadır. 78 metre hub yüksekliğinde ortalama rüzgâr

şiddeti (10 Türbin İçin) 7.4 ms -1, kapasite faktörü % 35.1 ve şebekeye verilen elektrik değeri de yıllık 61.466 MWh dır. Yaklaşık 28.400 evin 1 yıllık tüketimine denk gelmektedir. Toplam nakit akışının artı değere geçme süresi 9 ila 10 yıl arasıdır. HOMER da sistem 25. Yıl sonunda toplamda nominal olarak 81.8 milyon avro kazanırken iskontolu olarak ise 23.8 milyon avro kazanmaktadır. Buna bağlı olarak nominal olarak 7. Yılda, iskontolu olarak 9. yılda kâra geçmektedir. Sistemimiz atmosfere yılda 43.307 tco 2, 187 tso 2 ve 91 tno x salınmasına engel olmuştur. RETScreen de net yıllık sera gazı salımı azalması 30,533 tco 2 ve 25 yılda net sera gazı azaltımı 763,319 tco 2 dir. Çatalca Meteoroloji Radar çevresine kurulacak (Daha fazla sayıda türbin kurma imkânı bulunmaktadır) RES İstanbul un enerji ihtiyacına katkı sağlayacaktır. Çözüm önerimiz Çatalca Meteoroloji Radar çevresindeki rüzgâr potansiyelinden yararlanmak için radar kulesini yükseltmek veya bunun teknik olarak mümkün olmaması halinde radarın çalışmasını etkilemeyecek mesafede bulunan rüzgâr potansiyeli yüksek alanlara RES kurmaktır. KAYNAKLAR BNEF. (2012). BNEF Web Site. Retrieved 01 02, 2012, from http://bhef.com/pressreleases/view/196 ENERCON. (2012). Enercon Web Site. Retrieved 01 02, 2012, from http://www.enercon.de/p/downloads/en_producoverview_0710.pdf EWEA. (2012). European Wind Energy Association. Retrieved 12 31, 2012, from http://www.ewea.org/fileadmin/files/library/publications/statistics/wind_in_power_2011_e uropean_statistics.pdf Gipe, P. (1995). Wind Energy Comes of Age. NY, USA: John Wiley & Sons, Inc. GWEC. (2012). Global Wind Energy Council. Retrieved 12 30, 2012, from http://www.gwec.net/index.php?id=180 Malkoç, Y. (2008). Rüzgar Enerji Kaynaklarımız. MGM. (2012). Meteoroloji Genel Müdürlüğü. Retrieved 10 21, 2012, from http://tumas.mgm.gov.tr/wps/portal/ Retscreen. (2012). RETScreen Web Site. Retrieved 01 02, 2012, from http://www.retscreen.net/tr/home.php Sezer Uzol, N., & Uzol, O. (2009). Effect of Steady and Transient Wind Shear on the Wake Structure and Performance of a Horizontal Axis Wind Turbine Rotor. 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting. Orlando, Florida. TCMB. (2013). Türkiye Cumhuriyeti Merkez Bankası. Retrieved 01 03, 2013, from http://evds.tcmb.gov.tr/anaweb/enflasyontr.html TÜREB. (2012). Türkiye Rüzgar Enerjisi Birliği. Retrieved 12 31, 2012, from http://www.tureb.com.tr/index.php?option=com_docman&itemid=86 Uzol, S. N. (2009). Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile Üç-boyutlu Karmaşık Akış Problemlerinin Yüksek Başarımlı Hesaplamaları. WAsP. (2012). Wind Atlas Analysis and Application Program. Retrieved 21 31, 2012, from http://www.wasp.dk/