|
|
SOx (ton)
|
NOx
(ton)
|
CO2 (ton)
|
|
Rüzgar
|
40
Kg |
0.3 |
87 |
|
Termik
|
14 |
108 |
31.326 |
Rüzgar enerjisi çevre dostu, çevreye zarar
vermeyen enerji üretim biçimidir. Dünyada en çok kmömür yakıtlı
termik santrallerden elektrik üretilmektedir. 1kWh lık enerjinin rüzgardan üretilmesiyle
aşağıdaki miktarlarda kirletici yayı lımları önlenmiş olur.
|
2,114
|
gram CO2 |
|
7.1
|
gram SO2 |
|
2.8
|
gram NOx |
|
0.9
|
garm CO2 |
|
0.18
|
gram toz |
Rüzgar
Enerjisinde Kara Kullanımı
Rüzgar santrali nin birim kurulu güç başına
toplam alan gereksinimini 0.1-0.2km2/MW arasındadır. Ancak, rüzgar santrallarında
türbünlerin kapsadığı gerçek alan, santral toplam alanının %1-1.2 si
kadardır. Türbünlerin aralarında tarım ve hayvancılık yapılabildiğinden,
arazi kaybı söz konusu değildir. Bir rüzgar santralı ile bir hidroelektrik
santralın kara kullanım miktarları hem kurulu güç hemde enerji üretimi
açısından aşağıdaki çizelgede verilmiştir.
|
Hidro
|
160-9000 km2/GW |
|
Rüzgar
|
47-160 km2/GW |
|
Hidro
|
0.75 km2/GWh |
|
Rüzgar
|
0,12 km2/GWh |
Rüzgar
Santrallerinde Su Tüketimi
Alışılagelmiş enerji üretiminde su, termodinamik çevrim,
kömürün temizlenmesi ve yanma sürecinde kullanılır. Kullanım miktarları,
|
Nükleer
|
2.3
|
litre/kWh |
|
Kömür
|
1.9
|
//
// |
|
Petrol
|
1.6 |
//
// |
|
Kombine çevrim |
0.95
|
//
//
|
|
Rüzgar
|
0.004
|
//
// |
Böylece rüzgardan birim elektrik
enerjisi üretiminde nükleerden 600 kat daha az, kömürden 500 kat daha az
su tüketildiği görülür. Rüzgar türbünlerinin rotor kanatlarının toz ve
pislikten temizlenmesi için su kullanılır. Yağışlı yerde çalışan türbünün
kanatları bu şeklide temizlenemez. Temizlik yapılmaz ise türbünün başarımı
ve önrü azalır. Düzgarda su kullanımı, 250kW”lık türbün için %25 kapasite
çarpanı dikkate alınarak kanatların yılda 4 kez temizlenmesine göre
hesaplanmıştır.
Kuşlar
ve Rüzgar Türbünleri
Kuşlar sık sık yüksek gerilim hatları, direkler
ve bina pencereleri ile çarpışırlar. Trafikteki araçlar tarafından öldürülürler.
Kuşlar nadiren rüzgar türbünleri tarafından sıkıntıya uğrarlar.
60m çapında 2MW lık bir rüzgar türbünü nedeniyle kuşlar gece ve gündüz
için uçuş yollarını 100-200 m uzaktan türbünden emniyetli şekilde değiştirdikleri
belirlenmiştir. Ancak, kuş çarpması ve ölümünün en çok gerçekleştiği
yer ABD deki “altomont Pass” rüzgar parkı olmuştur. Aslında yapılan
araştırmalar, yüksek gerilim hatlarının ve rüzgar parkından gelen ara
hatların kuşlar için rüzgar santralinin olduğu yerden daha tehlikeli olduğunu
göstermiştir. Bazı kuş türleri diğerlerine göre rüzgar türbünlerine
daha çabuk alışmaktadırlar. Buna rağmen kuş sığınakları ve kuşların
toplu yaşadıkları yakın yerlere rüzgar parkı kurulmasına dikkat edilmeli
ve önemli kuş göç yolları rüzgar santrali kurulmasında dikkate alınmalıdır.
Deniz-üstü rüzgar türbünlerinin özellikle su kuşlarına herhangi bir
olumsuz etkisi saptanmamıştır.
Rüzgar türbünleri yerleşim yerlerine yakın
kurulursa, bu yerleşimin insanlar üzerinde görüntü ve gürültü etkileri olur.
Ancak, 500kW lık bir türbünün 8m/s de
yaklaşık 250 m uzaklıkta yapacağı gürültü, olağan gündüz gürültüsüne eş
değerdir. Dünyanın çeşitli rüzgar santrallarının olduğu yerlerde yapılan
araştırmalar, rüzgar parkına 2-3 km uzaktaki insanların %50sinin
üzerindeki bölümünde gürültünün olumsuz bir etkisi olmadığı belirlenmiştir.
Mekanik Gürültü Salımları
Mekanik gürültü, dişli kutusu, jeneratör
ve yedek motorların oluşturduğu gürültüdür. Mekanik gürültü, akustik kılıfların
kullanılması, özel dişlilerin kullanılması ve dönen parçaların ses emici malzeme
ile kaplanması gibi birçok teknik kullanılarak azaltılabilir. Metal parçalar,l
vites kutusunda, şaftta ve üreteç içinde bir biriyle sürtünmeden ve etkileşimden
dolayı ses yaparlar. 1980 lı yıllarda bu ses düzeyi önemli düzeylerde bulunmakta
iken, araştırma, geliştirme ve teknolojik ilerleme nedeniyle bugün sorun
olmaktan çıkmış durumdadır.
Ses düzeyi ölçümü (desibel ölçeği)
|
İşitme eşiği
|
Fısıltı
|
Konuşma
|
Şehir trafiği
|
Rock konser
|
10m ötede jet motoru
|
.. dB ölçeği, logaritmik ölçektir.
Rüzgar Türbinlerinde Ses
Aerodinamik gürültü, hava içinde dönem
kanatların hızına bağlı olarak artar. Gürültü etkisi, topgrafik ve yerleşim
bölgelerinin yakınındaki yerlere göre rüzgar türbün le rinin özenli
yerleştirilmesi ile kolayca azaltılabilir. Rüzgar santralı içerisindeki
ses, geliştirilmiş türbün lerin bulunduğu ortamda bile 85dB kadardır.
Gürültü bu gün için son derece küçük bir
sorun durumuna gelmiştir. Günümüzde hemen hemen yeni türbünlerin ses salımları
yaklaşık olarak aynıdır. Yeni tasarımlar ve en yakın yerleşimler en az 500 m
ilerde olacağına göre yerleşimlerin alacağı ses son derece azdır. Öte yandan
hiçbir yerin tümüyle sessiz olması olanaklı değildir. Kuşlar, insan etkinlikleri
ve yaklaşık 3-7m7s deki rüzgarda ağaçlar, yapraklar, çalılar, direkler, ses
potansiyeline sahiptir. Rüzgar türbününden doğru olarak sesi kestirmek son
derece zordur. 8m/s ve üzerindeki rüzgar hızlarında olan ses bile modern rüzgar
türbünlerinin ses salımlarını tartışmak için oldukça azdır.
İnsanların ses ve gürültü algılaması çok
değişkendir. Çoğu insan komşusundan gelen radyo sesi daha düşük olmasına rağmen,
deniz kenarlarında dalga sesi dinlemeyi sever. Ayrıca, komşunun dinlediği müzik
türü de farklı bir içerik taşıyabilir. Deniz dalgaları beyaz gürültü yapar.ama
insan beyni bazı rast gele sistematik içerikleri algılama ve çözümlemede
kayıtsız kalmaz. Ayrıca, komşunuzu sevmiyorsanız, gürültü iyice artar gibi olur.
Ses uzmanları, gürültüyü, istenmeyen ses olarak tanımlar. Gürültü ve ses
arasında algılama farkı oldukça psikolojik bir olay dır. Gürültü ile ses
modellemisin yapma oldukça zordur.
Rüzgar Türbünlerinin Görsel Etkisi
Rüzgar santarallarının yayagın olarak olduğu
Danimarka, Almanya ve Hollanlda gibi ülkelerde yapılan çalışmalar, rüzgar
türbünleri yanında yaşayan insanların genellikle şehirlerde yaşayanlara göre
türbünleri daha uygun bulduklarını göstermiştir. Büyük türbünler,
birkaç küçük türbünün ürettiği kadar enerjiyi üretebilirler. Bunun,
daha düşük bakım maliyetleri olduğu gibi ekonomik üstünlükleri de
olabilir. Estetik açıdan, büyük türbünlerin çevre içerisinde bir avantajı
olabilir çünkü büyük türbünler genellikle küçük türbünlerden daha düşük
dönme hızına sahiptir. Bu yüzden büyük türbünler, hızlı dönen
cisimlerin gözde yaptığı olumsuz etkiyi yapmazlar.
Kafes veya boru biçiminde iki temel kule
tipi vardı. Boru biçiminde olan kuleler genelde daha hoş görünümlüdlülr. Kuleler
çelik kafes, çelik konik boru, çelik silindir, beton konik boru ya da silindir
biçiminde yapılmaktadır. Kafes kulelerin dışındaki yapılar, iki ya da üç
parçalıdır. Kafes kule ucuzdur ancak görüntü kirliliği nedeni ile hemen
hemen terk edilmiştir. Gürültü kirliliğini engellemek ve estetik görünüm için
kafes kulelerin yerini boru tipi kuleler almıştır.
Rüzgar santrallarının turizmi ve
turistleri etkilediğine dair her hangi bir bulgu yoktur. Santrallerin yerleşim
ve turizm alanlarından uzakta kurulması gerektiği ve kurulduğu da
unutulmamalıdır.
Rüzgar Enerjisi Ekonomisi
Rüzgar enerjisi en ucuz yenilenebilir enerji kaynaklarından
bir tanesidir. Son yıllarda yeni ve çevreyi daha az kirleten bir termik
santral ile yarışabilir düzeye gelmiştir. Rüzgar enerjisinden, nükleer
santrallerden daha ucuz enerji üretilebilmektedir. Rüzgardan elektriğin üretilmesi
bir çok etkene dayanmaktadır. Ancak, iyi ve rüzgarlı bir site de
kurulan bir santralden üretilen enerji 4cent/kWh a kadar üretilebilmektedir.
Ancak, küçük gülü rüzgar santrallerinde üretilen enerjinin birim
maliyetinin daha yüksek olacağı unutulmamalıdır.
1980 lerde rüzgarda üretilen elektriğin
fiyatı 25cent/kWh iken, 1998 de rüzgar türbünlerinin gelişiminde koşut olarak
ortalama 5-8cent/kWh olmuştur. Rüzgar enerjisi bedava bir enerji kaynağı
değildir. Rüzgarın fiyatı yoktur, ama taşıdığı enerjinin tutularak istenilen
biçime çevrilmesi için yatırım ve harcama gerektiren rüzgar türbün-üreteç
sistemlerine gerek vardır. Bu nedenle rüzgardan üretilen elektriğin bir
maliyeti bulunur. Sağlanan teknolojik gelişmeler ve verim artışları ile bu
maliyet sürekli düşürülmüştür. Ortalama 25yıl amortisman süresi olan türbinler
için ilk yatırım gideri ABD de 750$/kW düzeyine indirilmiştir. Ancak,
Avrupa ve dünya piyasasında modern rüzgar türbünlerinin kuruluş maliyeti
1.400$/kW a kadar çıkmaktadır. Rüzgar enerjisi kullanımının daha da gelişebilmesi
için bu fiyatın 1000$/kW ın altında kalması gerekmektedir. ABD de 1981 yılında
ilk rüzgar enerjisi projelerinde rüzgar elektriğinin birim maliyeti 30cent/kWh
iken 15 yıl sonrasında 5cent/kWh ın altına düşürülmüş olup 1997 yılında
3.5cent/kWh a kadar inen uygulamalar vardır. Avrupa”da rüzgar
elektriğinin en yüksek maliyeti 10.2cent/kWh ile kurulu gücün en çok olduğu
Almanya da görülmekte, en düşük maliyet ise İngiltere de 5.7cent/kWh düzeyinin
altında bulunmaktadır. Bu gün için santral kurmada önemli olan 450-750kW lık
türbünlerin ortalama fiyatı 1.000$/kW dolayındadır. 1.000kW ve daha büyük
üçlü türbinler, henüz yeni geliştirilen yeni teknoloji ürünü makineler
olduklarından, bunların fiyatları 1.400$/kW ın üzerine çıkabilmektedirler.
Genelde türbün gücünün artması ile türbün fiyatı düşmektedir.
Bir kömür santralinden üretilen elektriğin
çevre maliyeti 5cent/KWh ı aşabilmektedir. Rüzgar santrallerinin kuruluş
maliyeti 1000$/kW düzeylerine indirilmiş olduğundan bu santraller çevre ile
uyumlu ekonomi açısından klasik santrallerle yarışabilecek duruma gelmişleridir.
Fosil yakıtlara karbon vergisi getirilirse, rüzgar enerjisi çoğu ülke için
öncelikli konumlar yakalayabilir. Yüksek bir karbon vergisi rüzgar enerjisinin
yaygın olarak kullanılmasını, planlanandan 5-10 yıl daha erkene alabilir. Genel
olarak iyi bir rüzgar santralinde toplam üretim maliyetinin 0.05-0.10$/kW
olacağı söyle ne bilinir. Toplam üretim maliyetini en çok etkileyen etken rüzgar
hızı dır. Yıllık enerji üretimi rüzgar bağlı olarak rüzgar santralinde
değiştiği için, tek bir enerji alış fiyatı yerine çoğunlukla rüzgar hızı
aralığına bağlı olarak değişmektedir.
Düşük rüzgar hızları için yapılan
makinelerin rotor çapı büyük olduğu için, büyük hızlar için küçük
rotor çaplı makineden pahalı olacaktır. 150kW lık makine ile 600kW lık
makine arasındaki fark güce bağlı olarak 4 kat değil 3 kattır. Pani
150kW”lık makinelerin yapılması için gerekli olanlar 600kW tan çok farklı
değildir. Örneğin güvenlik donanımı ve elektronik ögeler hemen hemen
aynıdır. Ayrıca, park işletimi tek tek türbün işletiminden daha
ekonomiktir.
Rüzgara Çevre Kredisi
Bir çok hükümet
ve elektrik şirketleri yenilenebilir enerji kaynağı kullanımını yaygınlaştırmak
ve çekici duruma getirmek istemektedir. Bu yüzden rüzgar enerjisine bir pirim
verilir. veya değişik avantajlı ödemelr yapılır. Kapasite kredisi, kurulu güce
verilen pirimdir.
Şebeke
Rüzgar parkının
şebekeye bağlantısı ile ilgili değişkenler, bağlantının yapılacağı yerdeki kısa
devre gücü ile (ülkeden ülkeye ) değişmektedir. Örneğin, bu onan Almanya da %2,
Türkiye de %5 (bu oranın daha iyileştirilmesi ile ilgili çalışmalar TEAŞ
tarafından sürdürülmektedir.)
İş Gücü
Dünyada rüzgar endüstrisinde, toplam 10.000MW”lık
kapasite ile birlikte yaklaşık olarak 30.000 kişin üzerinde iş gücü
olanağı sağlamıştır. Bu rakam doğrudan ve dolaylı işgücünü içermektedir.
Danimarka da rüzgar endüstrisinde 8.500 kişi çalışmaktadır.