21-RÜZGAR ENERJİ HESABI

Günümüzde rüzgâr türbinlerinin üretim hesapları konuya özel hazırlanmış yazılımlar vasıtasıyla (WindPro, WAsP vb.) yapılabilmektedir. Bunun haricinde hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımları ile de rüzgâr türbinlerinin aerodinamiği ve kanat profili incelemesi gerçekleştirilebilir.
WindPRO modüler tabanlıdır ve rüzgar 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 çiftlikleri için rüzgar kaynağı değerlendirmesi, konumlandırma ve enerji verimi hesaplaması için endüstri standardıdır. WAsP yazılım paketi, tüm dünyadaki her türlü arazide bulunan siteler için kullanılır.

Tipik WAsP paketi uygulamaları:

-Tek rüzgar türbinleri ve rüzgar çiftlikleri için enerji veriminin hesaplanması
-Rüzgar çiftliği verimliliğinin hesaplanması
-Rüzgar kaynağı ve türbülans haritalaması
-Karmaşık arazi alanları
-Açık deniz rüzgar çiftlikleri
-Bir rüzgar çiftliğindeki bireysel rüzgar türbinleri için IEC saha değerlendirmesi için rüzgar koşullarının hesaplanması, ör. ortalama rüzgar hızı, rüzgar kayması, ortam türbülansı, aşırı rüzgar ve rüzgar akışı eğimi.

Rüzgar enerjisi hesabı için yazılımların dışında teorik yaklaşımlar kullanılarak MathLab programında hesaplamalar yapılabilir. Teorik yaklaşımlarda Grafiksel ve Maxiumum-Likelihood metotları kullanılabilir. Weibull dağılım paremetreleri (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. 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 kullanarak ortalama güç üretimi değeri bulunur, bu değerin belli bir rüzgar hızının toplam süresi ile çarpılmasıyla toplam enerji bulunur.

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