21-RÜZGAR ENERJİ HESABI

Günümüzde rüzgâr türbinlerinin üretim hesapları konuya özel hazırlanmış WindPro, WAsP gibi yazılımlar vasıtasıyla yapılabilmektedir. Bunun haricinde hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımları ile de rüzgâr türbinlerinin aerodinamiği ve kanat profili incelemesi gerçekleştirilebilir.
WindPRO modüler tabanlıdır ve rüzgar enerjisi santrali projelerinin geliştirilmesi ve planlanması ile ilgili tüm hususları kapsar. Bu hususlar:

-Rüzgar verileri analizi
-Rüzgar kaynakları haritalaması
-Mikro-siting
-Alan uygunluk analizleri
-Enerji üretimi tahmini
-Düzen optimizasyonu
-Çevresel etki hesaplamaları
-Görselleştirmeler
-Elektriksel ve ekonomik hesaplamalar.

WAsP yazılım paketi, rüzgar türbinleri ve rüzgar enerjisi santralleri için rüzgar kaynağı değerlendirmesi, konumlandırma ve enerji verimi hesaplaması için bir endüstri standardıdır. WAsP yazılım paketi, dünyadaki arazide kurulu tüm rüzgar enerjisi santralleri için kullanılır.

Tipik WAsP paketi uygulamaları:

-Tek tek tüm rüzgar türbinleri ve santralin tamamı için enerji veriminin hesaplanması
-Rüzgar enerjisi,santrali verimliliğinin hesaplanması
-Rüzgar kaynağı ve türbülans haritalaması
-Karmaşık arazi alanları
-Açık deniz rüzgar enerjisi santralleri
-Bir rüzgar enerjisi santralinde her bir rüzgar türbiniIEC saha değerlendirmesi için rüzgar koşullarının hesaplanması; ortalama rüzgar hızı, rüzgar kayması, ortam türbülansı, aşırı rüzgar ve rüzgar akışı eğimi vb.

Rüzgar enerjisi hesabı için, yazılımların dışında teorik yaklaşımlar da kullanılarak MathLab programında hesaplamalar yapılabilir. Teorik yaklaşımlarda grafiksel ve Maximum-likelihood metotları kullanılabilir. Bunun için Weibull dağılım parametreleri (k:shape faktörü, c:scale faktörü) hesabı yapılması gerekmektedir. Ayrıca Rayleigh dağılımı yaklaşımı yapılarak shape faktör 2 olarak kabul edilebilir. Gamma Fonksiyonu kullanılarak scale faktörü hesaplanabilir. Burada ortalama karekök hata hesabı yapılarak hangi yöntemin kullanılması gerektiğine karar verilmesi gerekmektedir. Rüzgar hızı verileri bulunan bölge için seçilen rüzgar türbini özelliklerinden devreye girme hızı, anma hızı, kesme hızı, anma gücü kullanılarak ortalama güç üretim değeri bulunur, bu değerin belli bir rüzgar hızının toplam süresi ile çarpılmasıyla toplam enerji elde edilir.

Kaynak:
Yaşar Üniversitesi/Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü/Dr.Öğr.Üyesi Levent Bilir