Çanakkale Yöresinin Rüzgar Klimatolojisi ve Rüzgar Gücü/Enerjisi Potansiyeli Prof. Dr. Murat Türkeş 1,2,3 1 Çanakkale Kent Konseyi Çevre Meclisi Yürütme Kurulu Başkanı 2 Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi Coğrafya Bölümü (Fiziki Coğrafya Klimatoloji ve Meteoroloji) Öğretim Üyesi ve 3 Enerji Kaynakları Araştırma ve Uygulama Merkezi Yürütme Kurulu Üyesi Enerji Politikaları Çalışma Grubu 1 GMKA RÜZGAR ENERJİSİ BİLGİLENDİRME TOPLANTISI 11 HAZİRAN 2012 - ÇANAKKALE
Biga Yarımadası nın ve Çanakkale Yöresi nin İklimi Çok Özet 2
Köppen-Geiger İklim Sınıflandırmasına Göre Türkiye de İklim Çeşitleri (Türkeş, 2010) 3
Biga Yarımadası ve Kaz Dağı Yöresi
Çanakkale nin Yıllık Su Bilançosu 5
Akdeniz Havzası Kıyı Kuşağının Rüzgar Klimatolojisi 6
Akdeniz Havzasının Fiziki Coğrafyası ve 10 m deki Ortalama Rüzgar Hızı (m/s) 7
ECMWF Verilerine Göre 850 hpa Standart Basınç Düzeyinde Ölçülen Günlük (a) Ortalama Rüzgar Hızının (m/s) ve (b) Sıklık Dağılımının (%) Alansal Dağılışı 8
ECMWF Verilerine Göre 700 hpa Standart Basınç Düzeyinde Ölçülen Günlük (a) Ortalama Rüzgar Hızının (m/s) ve (b) Sıklık Dağılımının (%) Alansal Dağılışı 9
Çanakkale Yöresi nin Rüzgar Klimatolojisi ve Rüzgar Gücü/Enerjisi Potansiyeli 10
Çanakkale Meteoroloji İstasyonu Çanakalan OHG İstasyonu 11
Çanakalan Orman Gözetleme Kulesi Fiziki Coğrafya Anabilim Dalı Meteoroloji (Otomatik Hava Gözlem) İstasyonu
Anemon İntepe - Çanakalan Rüzgar Santrali Anemon Rüzgar Santrali, Çanakalan- Karacaviran-Kurttepe çevresinde kuruludur. Alanın yükseltisi 385 m dir. DH ve ADO Enerji nin bir projesi olan santral, 38 adet rüzgar türbiniyle 30.4 MW kurulu güce sahiptir. Anemon daki ilk on türbin 2007 Şubat ayında üretime başlamış. Türbinler 6.5 kilometre uzunluğunda bir hat boyunca dağılmıştır. Anemon da Enercon markalı rüzgar türbinleri kurulu. Her biri tam kapasitede 800 kilowatt anma gücüne sahiptir. Türbin, rüzgar 12 m/saniye hıza ulaştığında 800 kilowatt üretim gücüne ulaşıyor. Santral 2 m/saniye hızdan sonra üretim yapmaya başlıyor ve bu hızdaki rüzgardan 1 kilowaat elektrik üretiliyor. 4 metre/saniyedeki rüzgarda ise bu oran 32 kw ye çıkıyor. 7 metre/saniyede ise 190 kw lık bir enerji üretiliyor. Üstel bir artış söz konusu. 25 metre/saniyenin üzerindeki hızda ise üretim yapılmıyor. 13 http://www.yenienerji.info/?pid=5374
Çanakkale Yakın Çevresinin Genel Fiziki Coğrafyası ve Yılık Yıllık - Rüzgar Frekansı (%)) Yüzey (10 m) Rüzgarları KKB K 40 KKD KB 30 KD BKB B 20 10 0 DKD D BGB DGD GB GD GGB G GGD Yıllık - Rüzgar Hızı (m/s) KB KKB K 10,0 8,0 6,0 KKD KD BKB 4,0 DKD 2,0 B 0,0 D BGB DGD GB GGB G GGD GD 11
Çanakkale nin mevsim ortası aylarının rüzgar frekans (%) diyagramları. Ocak - Rüzgar Frekansı (%) Nisan - Rüzgar Frekansı (%) BKB KB KKB K 50 40 30 20 10 KKD KD DKD BKB KB KKB K 40 30 20 10 KKD KD DKD B 0 D B 0 D BGB DGD BGB DGD GB GGB G GGD GD GB GGB G GGD GD Temmuz - Rüzgar Frekansı (%) Ekim - Rüzgar Frekansı (%) BKB B KB KKB K 50 40 30 20 10 0 KKD KD DKD D BKB B KB KKB K 50 40 30 20 10 0 KKD KD DKD D BGB DGD BGB DGD GB GD GB GD GGB G GGD GGB G GGD
Çanakkale Yöresinin Rüzgar Klimatolojisi Özellikleri: Yön-Sıklık Çanakkale de egemen rüzgar yönü, tüm aylarda ve yıllık olarak kuzey-kuzeydoğu dur (KKD, yıldız-poyraz arası). KKD yönünden esen (kısaca KKD lu) rüzgarın eseme sıklığı, yıl içinde yaklaşık olarak % 35 ve % 50 arasında değişir. Egemen rüzgar yönünün yıl boyunca ağırlıklı olarak KKD olması, Çanakkale nin coğrafi olarak egemen (kuzeyli) bölgesel basınç ve rüzgar sistemlerine karşı uygun konumu ve Çanakkale Boğazı nın (çevresindeki yükseltilerin - sırtların, platoların ve tepelerin- de yardımıyla), her çeşit kuzeyli dolaşımdan kaynaklanan hava akımlarını kabaca KD dan GB ya doğru yönlendirmesiyle bağlantılıdır. Yaz ayları dışında, orta enlem ve Akdeniz siklonlarının etkisiyle, esme sıklığı düşük olmakla birlikte Çanakkale de GB ve GGB yönlü rüzgarlar da eser. 16
Çanakkale nin ana ve ara yönler için hesaplanan aylık ve yıllık ortalama rüzgar hızları (m/s) AYLAR YÖN O Ş M N M H T A E E K A YILLIK K 3.2 3.7 3.1 2.3 2.8 2.9 3.6 4.4 4.1 4.1 3.2 4.0 3.5 KKD 4.6 4.7 4.7 4.0 4.1 3.8 4.3 4.4 4.2 4.5 4.2 4.4 4.3 KD 3.3 3.4 3.4 3.0 3.1 3.1 3.6 3.6 2.8 3.1 2.9 3.0 3.2 DKD 2.2 1.9 2.0 1.8 1.7 1.7 2.0 2.0 1.7 1.8 1.9 2.3 1.9 D 2.6 1.3 2.0 1.4 1.5 1.1 1.7 1.1 1.2 1.3 1.7 2.0 1.6 DGD 1.7 1.3 1.3 1.8 0.9 1.5 0.9 1.1 1.2 1.7 1.7 1.9 1.5 GD 4.3 3.6 2.2 1.5 1.8 1.5 1.0 1.1 1.1 2.8 3.6 5.7 3.2 GGD 6.3 7.3 5.9 4.6 3.5 2.4 2.4 3.2 2.3 5.4 6.1 6.6 5.7 G 7.9 8.0 6.9 5.6 4.1 3.4 3.2 3.2 4.6 5.8 7.1 7.7 6.5 GGB 6.6 6.7 5.8 5.4 4.8 4.4 4.4 4.4 4.9 5.8 6.4 7.4 5.7 GB 5.6 5.3 5.6 5.6 5.1 5.0 4.3 6.1 5.9 5.8 5.1 5.7 5.4 BGB 4.2 4.4 4.3 4.9 3.6 3.0 2.9 3.0 4.9 5.0 4.6 5.3 4.2 B 3.2 3.8 4.3 2.3 2.1 1.7 2.7 3.0 3.9 1.8 3.3 5.6 3.0 BKB 2.0 1.6 2.4 2.5 2.3 2.6 3.4 2.4 2.7 2.4 2.1 1.3 2.5 KB 1.5 1.4 2.2 2.2 2.0 2.2 3.1 2.6 2.2 2.3 2.5 1.5 2.2 KKB 1.8 2.2 2.1 2.0 1.9 2.1 2.2 3.2 2.5 2.9 2.2 2.9 2.2 Ortalama rüzgar hızlarının en kuvvetli olduğu yönler, yılın Ocak-Nisan ve Eylül-Aralık dönemlerinde güney sektörlü, özellikle güney ve güneybatılı; Mayıs-Ağustos döneminde ise, hem güneyli hem de kuzey sektörlüdür.
Çanakkale nin mevsim ortası aylarının ana ve ara yönler için hesaplanan aylık ortalama rüzgar hızı (m/s) diyagramları. Ocak - Rüzgar Hızı (m/s) Nisan - Rüzgar Hızı (m/s) BKB B KB KKB K 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 KKD KD DKD D BKB B KB KKB K 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 KKD KD DKD D BGB DGD BGB DGD GB GD GB GD GGB G GGD GGB G GGD Temmuz - Rüzgar Hızı (m/s) Ekim - Rüzgar Hızı (m/s) KB KKB K 10,0 8,0 6,0 KKD KD KB KKB K 10,0 8,0 6,0 KKD KD BKB 4,0 DKD BKB 4,0 DKD 2,0 2,0 B 0,0 D B 0,0 D BGB DGD BGB DGD GB GD GB GD GGB G GGD GGB G GGD
Bozcada nın mevsim ortası aylarının rüzgar frekansı (%) diyagramları.
Bozcaada nın ana ve ara yönler için hesaplanan aylık ve yıllık ortalama rüzgar hızları (m/s) Direction J F M A M J J A S O N D Annual N 9,2 7,6 8,6 6 6 5,7 7,1 6,8 7,1 7,7 6,8 9,2 7,1 NNE 8,7 9,1 8,2 6,6 6 5,5 6,5 7,1 7,1 8,4 8,2 8,5 7,4 NE 8,2 9 7,7 5,7 5,5 5,2 4,9 6,1 5,7 6,8 7,9 8,8 7,1 ENE 5,7 6,2 5,8 3,9 3,3 3 4 4,8 3,7 4,3 5,3 5,8 4,9 E 3,8 4,6 4,2 2,5 2,6 2,2 2,7 2,7 2,7 3,2 3,6 4 3,4 ESE 3,8 4,1 3,1 3 2,1 1,8 1,8 2 2 2,3 3,1 3,7 3 SE 5,3 5 4,1 3,2 2,4 2,4 1,4 1,8 2,1 2,7 3,8 4,8 3,6 SSE 7,8 8,4 7,3 6,4 5,2 3,7 3 2,6 4,5 5,7 6,7 8,1 6,7 S 7,7 8,2 7,8 6,5 5,7 4,7 2,6 3,8 5 6,1 7,4 7,9 7 SSW 8,5 7,7 7,1 6,2 5 4,7 3,6 4,4 4,6 5,5 6,7 8,2 6,4 SW 7,1 6,3 6,5 5,4 4,4 4,8 3,7 3,5 4,6 4,6 6 6,4 5,3 WSW 4,9 4,4 4,3 4,3 3,8 3,8 3,7 3,7 3,7 3,7 3,5 4,1 4 W 5,1 4,5 4,8 2,9 3,2 3,9 3,4 4,5 4,3 3,3 3 4,1 3,9 WNW 4 4,3 4,5 4 4,2 4,3 4,5 4,4 4,4 5,4 4,1 4,4 4,4 NW 2,8 3,6 4,4 4,3 4,9 5,4 5,6 6 5,6 4,8 3,7 4,6 5 NNW 5,9 5,6 6,4 5,5 5,3 5,8 6,6 7 6,7 6,1 5,2 5,7 6,2
Bozcaada nın mevsim ortası aylarının ana ve ara yönler için hesaplanan aylık ortalama rüzgar hızı (m/s) diyagramları.
Nnnnn Gökçeada Wind - Wind frequency frequency (%) (%) Gökçeada Wind - Wind speed speed (m/s) (m/s) Gökçeada, Bozcaada ve Çanakkale Meteoroloji İstasyonlarında Kaydedilen Sinoptik 10 m Rüzgarlarının (sıklık ve hız) yıllık karşılaştırılması. NNW 30 N NNE NW 20 NE WNW 10 ENE W 0 E WSW ESE SW SE SSW SSE S (a) Bozcaada Gökçeada - Wind frequency (%) NNW 30 N NNE NW WNW W WSW SW SSW 20 10 0 NE ENE E ESE SE SSE S (b) Çanakkale Bozcaada- Wind frequency (%) NNW 45 N NNE NW 30 NE WNW 15 ENE W 0 E NNW 8 N NNE NW WNW 6 4 2 NE ENE W WSW SW SSW 0 E ESE SE SSE S Bozcaada - Wind speed (m/s) NNW 8 N NNE NW 6 NE WNW 4 ENE 2 W 0 E WSW ESE SW SE SSW SSE S Çanakkale - Wind speed (m/s) NNW 8 N NNE NW 6 NE WNW 4 ENE 2 W 0 E WSW ESE WSW ESE SW SSW (c) Çanakkale S SSE SE SW SSW S 19 SSE SE
Türkiye nin Birincil ve Yenilenebilir Enerji Durumu
Birincil Enerji Birincil Enerji Kaynaklarından Üretim Temel yurt içi enerji kaynağı, en büyüğünden başlayarak sırasıyla linyit, biyokütle, petrol ve hidrolik enerjidir. Son yıllarda belirgin bir artış olmakla birlikte, yenilenebilir enerji kaynaklarının birincil enerji üretimi ve özellikle tüketimi içerisindeki payı henüz oldukça düşüktür. Türkiye de 1990 yılında birincil enerji üretiminin % 37 si linyit, % 28 i biyokütle, % 15 i petrol ve % 8 i hidrolik enerji iken, bu oranlar 2010 yılında sırasıyla, % 48 % 14, % 8 ve % 14 olarak önemli oranda değişmiştir.
Birincil Enerji Birincil Enerji Kaynaklarından Üretim Şekil 2.1. Türkiye nin birincil enerji üretiminin enerji kaynağı çeşitlerine göre değişimi (1990-2010) (Bin TEP). Şekil 2.1 Türkiye de 2010 yılı birincil enerji üretiminin enerji kaynağı çeşitlerine göre oransal dağılımı
Birincil Enerji Birincil Enerji Kaynakları Tüketimi Türkiye de 1990-2010 yılları arasında, toplam birincil enerji tüketimi petrol dışında hızlı bir artış göstererek, yaklaşık 53 milyon TEP ten 2010 yılında yaklaşık 109.3 milyon TEP e ulaşmıştır. Küresel mali krizlerin etkisi ile 2007 yılından beri tüketimde bir azalma eğilimi görülmektedir. Türkiye de 1990 yılında birincil enerji tüketiminin % 45 i petrol ve % 6 sı doğalgazdan sağlanmakta iken, bu oranlar 2010 yılında petrol ve doğalgaz için sırasıyla % 27 ve % 32 olarak gerçekleşmiştir.
Birincil Enerji Birincil Enerji Kaynakları Tüketimi Şekil 2.6 Türkiye de 2010 yılı birincil enerji tüketiminin enerji kaynağı çeşitlerine göre oransal dağılımı Şekil 2.5 Türkiye de1990 ve 2010 yılı birincil enerji tüketiminin enerji kaynağı çeşitlerine göre değişimi (Bin TEP), ETKB
Birincil Enerji Yenilenebilir Enerji Kaynakları Potansiyeli 2010 yılında Türkiye de toplam birincil enerji sunusunun %10,7 si (11674 MTEP i) yenilenebilir enerji kaynaklarından karşılanmıştır. 2010 yılı sonu itibariyle Türkiye de yenilenebilir enerji arzının % 39 u biyokütle kaynaklarından, %38 i hidrolik kaynaklardan, %17 si jeotermal kaynaklardan (ısı ve elektrik olarak), % 2 i rüzgârdan (elektrik üretimi olarak), %4 ü ise güneşten (ısı enerjisi olarak) elde edilmiştir. Şekil 2.8. 1990 ve 2010 yılı yenilenebilir enerji kaynaklarındaki değişim Bin TEP Şekil 2. 9 Yenilenebilir enerji kaynaklarının toplam yenilenebilir enerji tüketimindeki payları
Birincil Enerji Birincil Enerji Kaynakları Tüketimi Şekil 2.6 Türkiye de 2010 yılı birincil enerji tüketiminin enerji kaynağı çeşitlerine göre oransal dağılımı Şekil 2.5 Türkiye de1990 ve 2010 yılı birincil enerji tüketiminin enerji kaynağı çeşitlerine göre değişimi (Bin TEP), ETKB
Enerji Rüzgar Enerjisi Potansiyeli (EİEİ) Türkiye nin 50 m yükseklik için (a) rüzgar güç yoğunluğu (W/m 2 ) ve (b) rüzgar hız/güç yoğunluğu sınıf haritaları [EİE Genel Müdürlüğü, Türkiye Rüzgar Enerjisi Potansiyel Atlası na (REPA) Türkiye Rüzgar Potansiyeli Atlası çalışmalarına göre, Türkiye iyi-sıradışı rüzgar sınıfına giren aralıkta rüzgarlı alanların güç potansiyeli, yaklaşık 48,000 MW lık rüzgar kurulu gücünü destekleyebilecek düzeydedir. Türkiye nin rüzgar enerjisi potansiyeli hesaplanırken, bir çok değişken kullanılmıştır. Bu tutardaki bir rüzgar enerjisi potansiyeli elektrik enerjisine dönüştürülürse olasılıkla yıllık 147 milyar kwh enerji üretilebilir. Hesaplamada 50 m yükseklikteki rüzgar hızları, % 35 lik kapasite faktörü, yıllık ortalama rüzgar hızının 7 m/s ve üzerindeki kullanılabilir alanlar ve km 2 başına 5 MW lık bir güç kurulabileceği gibi güvenli yaklaşımlar dikkate alınmıştır
(EİEİ) 28
İlginiz İçin Teşekkürler 29
Seçilmiş Kaynaklar_1 Allen, C.D., et al., A global overview of drought and heat-induced tree mortality reveals emerging climate change risks for forests. Forest Ecol. Manage. (2009), doi:10.1016/j.foreco.2009.09.001 Demir, İ., Kılıç, G., Coşkun, M. 2008. Climate predictions for Turkey using PRECIS Regional Climate Model: Scenario HaDAMP3 SRES A2. Proceedings of the International Fourth Symposium on Atmospheric Sciences, 25-28 March 2008, İstanbul, Turkey. Koç T., Türkeş M. ve Ç V. 2005. Ocak 2004 Çanakkale kar fırtınasının oluşum ve etkilerinin coğrafi analizi. Ege Üniversitesi Coğrafya Bölümü Sempozyumları III: Ege Coğrafi Bilgi Sistemleri Sempozyumu, 27-29 Nisan 2005, Bildiriler Kitabı (Ed., M. Kirami Ölgen), 451-462. Ege Üniversitesi Edebiyat Fakültesi, Coğrafya Bölümü, İzmir. Folland CK, et al. 2001. Observed climate variability and change. In Houghton, J. T. et al. (Eds): Chapter 2 of Climate Change 2001, the Scientific Basis, Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Cambridge University Press, Cambridge and New York. Lavagnini, A. et al., 2006. Offshore wind climatology over the Mediterranean basin. Wind Energy 9:251 266.
Seçilmiş Kaynaklar_2 Trigo R, Xoplaki E, Zorita E, Luterbacher J, Krichak S, Alpert P, Jacobeit J, Saenz J, Fernandez J, Gonzalez-Rouco F, Garcia-Herrera R, Rodo X, Brunetti M, Nanni T, Maugeri M, Türkeş M, Gimeno L, Ribera P, Brunet M, Trigo I, Crepon M, Mariotti A. 2006. Relations between variability in the Mediterranean region and mid-latitude variability. In: P Lionello, P Malanotte-Rizzoli, R Boscolo (Eds): Chapter 3 of Mediterranean Climate Variability, Elsevier Developments in Earth & Environmental Sciences 4, Amsterdam, 179-226. Türkeş M. 1998. Influence of geopotential heights, cyclone frequency and southern oscillation on rainfall variations in Turkey. International Journal of Climatology 18: 649 680. Türkeş, M. 1996. Kent ve bölge planlamasında topoğrafyaya bağlı yerel rüzgarlar. AÜ Türkiye Coğrafyası Araştırma ve Uygulama Merkezi Dergisi 5: 213-227. Türkeş, M. 2010. Klimatoloji ve Meteoroloji. Birinci Baskı, Kriter Yayınevi - Yayın No. 63, Fiziki Coğrafya Serisi No. 1, ISBN: 978-605-4613-26-7, 650 + XXII sayfa, İstanbul. Türkeş M, Sümer UM. 2004. Spatial and temporal patterns of trends and variability in diurnal temperature ranges of Turkey. Theoretical and Applied Climatology 77: 195-227. Türkeş M, Erlat E. 2005. Climatological responses of winter precipitation in Turkey to variability of the North Atlantic oscillation during the period 1930 2001. Theoretical and Applied Climatology 81: 45 69. Türkeş M, Sarış F. 2007. Trends and changes of mean, maximum, minimum temperature and precipitation series in Northern Cyprus. Journal of the Black Sea/Mediterranean Environment 13: 281-305.
Seçilmiş Kaynaklar_3 Türkeş, M. 2008a. IPCC İklim Değişikliği 2007: Fiziksel Bilim Temeli raporunun başlıca sonuçları. Küresel Isınma ve Kyoto Protokolü: İklim Değişikliğinin Bilimsel, Ekonomik ve Politik Analizi (Yayına Hazırlayan, E. Karakaya), 59-65. Bağlam Yayınları No. 308, Bağlam Yayıncılık, İstanbul. Türkeş, M. 2008b. Küresel iklim değişikliği nedir? Temel kavramlar, nedenleri, gözlenen ve öngörülen değişiklikler. İklim Değişikliği ve Çevre 1: 45-64. Türkeş, M. 2008c. İnsanın küresel iklim üzerindeki etkileri, gözlenen ve öngörülen iklim değişkenliği ve değişiklikleri ile sonuçları. Küresel İklim Değişimi ve Su Sorunlarının Çözümünde Ormanlar Sempozyumu Bildiriler Kitabı (Ed., Ünal Akkemik), 19-30. Türkiye Ormancılar Derneği Marmara Şubesi, İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi, 13-14 Aralık 2007, Bahçeköy İstanbul. Türkeş, M. 2010. Klimatoloji ve Meteoroloji. Birinci Baskı, Kriter Yayınevi - Yayın No. 63, Fiziki Coğrafya Serisi No. 1, ISBN: 978-605- 5863-39-6, 650 + XXII sayfa, İstanbul.
Seçilmiş Kaynaklar_4 Türkeş, M. ve Tatlı, H. 2008a. Aşırı kurak ve nemli koşulların belirlenmesi için yeni bir standartlaştırılmış yağış indisi (yeni-spi): Türkiye ye uygulanması. IV. Atmosfer Bilimleri Sempozyumu Bildiri Kitabı, 528-538. İ.T.Ü. Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi, Meteoroloji Mühendisliği Bölümü, 25-28 Mart 2008, İstanbul. Türkeş, M. ve Tatlı, H. 2008b. Türkiye de kuraklık olasılıklarının standartlaştırılmış yağış indisi (SPI) kullanılarak saptanması ve iklimsel değişkenlik açısından değerlendirilmesi. Küresel İklim Değişimi ve Su Sorunlarının Çözümünde Ormanlar Sempozyumu Bildiriler Kitabı (Ed., Ünal Akkemik), 55-62. Türkiye Ormancılar Derneği Marmara Şubesi, İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi, 13-14 Aralık 2007, Bahçeköy - İstanbul. Türkeş, M., Koç, T. and Sarış, F. 2009. Spatiotemporal variability of precipitation total series over Turkey. International Journal of Climatology 29: 1056-1074. Türkeş, M. and Erlat, E. 2009. Winter mean temperature variability in Turkey associated with the North Atlantic Oscillation. Meteorology and Atmospheric Physics 105: 211 225. DOI: 10.1007/s00703-009-0046-3 Türkeş, M. and Tatlı, H. 2009. Use of the standardized precipitation index (SPI) and modified SPI for shaping the drought probabilities over Turkey. International Journal of Climatology 29: 2270 2282. DOI: 10.1002/joc.1862