Rüzgar Enerjisi ile Elektrik Üretimi

Rüzgar Enerjisi Elektrik Üretimi

Rüzgar, basınç farklılıkları arasında hareket eden hava sayesinde oluşur. Hava koşullarının ve engellerin durumuna göre de oldukça yüksek hızlarda esebilir. Rüzgar enerjisi, bu hava akımlarının yarattığı kinetik gücü ifade etmek amacıyla kullanılır. İnsanlar tarihleri boyunca bu kinetik güçten çeşitli amaçlarla yararlanmış olmalarına rağmen günümüzde rüzgar enerjisinin asıl kullanım alanı elektrik enerjisi üretmektedir. Yani rüzgarın barındırdığı kinetik enerji, mekanik aksamlar kullanılarak elektrik enerjisine dönüştürülür.

Rüzgar enerjisini değerlendirirken kurulan sistem oldukça basittir. Neredeyse insanlığın tüm tarihi boyunca, yani rüzgar enerjisinden yararlanma kapasitesinin olduğu yıllar boyunca değişmemiştir. Rüzgar enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülebilmesi için rüzgar türbinleri kullanılır. Türbinlerin teknolojisi ve tasarımı, kinetik enerjinin hangi oranda elektrik enerjisine dönüştürüleceğini belirler. Yani rüzgar enerjisine dair araştırmaların büyük bir kısmı enerjinin verimliliğinin artırılması üzerine yapılmaktadır.

Rüzgar türbinlerinin çalışma mantığı kısa şudur: Rüzgar bir bölgeden başka bir bölgeye hareket ederken türbinin kanatlarının döndürür. Dönme hareketi, mekanik enerjinin ortaya çıkmasını sağlar ancak bu enerji doğrudan doğruya jeneratör ile birleştirilemez. Kanatlarının devrinin düşük olmasından dolayı jeneratör ile kanatlar arasına dişli kutusu yerleştirilir. Bu sayede düşük devir yükseltilerek gerekli elektrik üretim frekansı elde edilmiş olur.

Modern tasarımlarda kanatların hızlarının artması halinde sistemi kapatan elektronik devreler de bulunur. Ayrıca bu iş mekanik olarak frenler yardımıyla da yapılabilir. Frenler genelde sistemin tamamen kapatılması için değil, yavaşlatılması için kullanılır ve dişli ile motor arasına yerleştirilir. Bu sayede rüzgarın esme hızları arasındaki fark azaltılmış olur. Rüzgar türbininin tepesinde üretilen elektrik uygun kablolar yardımıyla rüzgar türbininin altına gönderilir. Alt bölgede yükseltici transformatör bulunur.

Tüm mekanizmalar birleşerek rüzgarın yönüne göre elektrik üretimi gerçekleştirirler. Verimliliğin sürekli maksimum düzeyde olması amacıyla da rüzgar türbini yön değiştirerek sürekli olarak rüzgarı karşısına alır. Yapılan bilimsel hesaplamalara göre alınan rüzgar enerjisinin maksimum yüzde altmışı elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Yani verimlilik açısından rüzgar türbinlerinin bu sınıra takıldığını söylemek mümkündür. Günümüzde birçok rüzgar türbini, ideal koşullarda çalışması durumunda bu sınıra çok yakın değerlerde elektrik üretimi gerçekleştirmektedir. Ancak doğada işler ideal koşullarda çalışmadığı için verimlilik sürekli olarak bu değerin, kabul edilebilir oranının da altında yer almaktadır.

Santral Enerji

Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Optimum Kullanımı

Detaylı Bilgi Almak İçin