“Rüzgar değirmeni” ve “rüzgar türbini” terimleri bazen birbirinin yerine kullanılır, ancak önemli farklılıklar vardır. Yel değirmenleri mekanik enerji üretir, ancak elektrik üretmezler. İnsanlar, tahıl öğütmek, suyu pompalamak ve başka işler yapmak için yüzyıllar önce yel değirmenlerini kullanmaya başladılar.
Günümüzün rüzgar türbini, 8.000’in üzerinde parçaya sahip oldukça geliştirilmiş bir makinadır. Modern rüzgar türbinleri rüzgarın kinetik enerjisini harekete geçirir ve elektriğe dönüştürür. Rüzgar türbini kanatları, rüzgardan kinetik enerjiyi yakalar ve onu mekanik enerjiye dönüştürür bu da elektrik üreten bir jeneratörü döndürür.
Rüzgar türbinleri nasıl çalışır?
Rüzgar türbin kanatlarına çarptığında, kanatlar kinetik enerjiyi yakalar ve döndürerek mekanik enerjiye dönüştürür. Bu dönüş, dönme hızını 100 kat arttıran bir şanzımana bağlanmış bir iç mil döndürür. Bu, elektriği üretmek için jeneratörü döndürür.
En az 80 metre yüksekliğinde olan boru şeklindeki çelik kuleler, üç ekli kanat ve şaft, şanzıman, jeneratör ve kumandaları barındıran bir “nasel” bulunan bir göbeği destekler. Rüzgar ölçümleri, en güçlü rüzgar ve açıyla karşı karşıya kalacak şekilde türbini otomatik olarak döndürmek veya yakalanan enerjiyi optimize etmek için kanatları yönlendirmek için toplanır.
Tipik modern bir türbin, zamanın yüzde 90’ında kullanışlı güç üretir. Rüzgar hızı saatte 6-9 mil (veya saniyede 3-4 metre) ulaştığında elektrik üretmeye başlar ve ekipman hasarını önlemek için saatte yaklaşık 45 mile (veya saniyede 20 metre) ulaştığında frenleme mekanizmasıyla hız kesilir.
Bir yıl boyunca modern türbinler, maksimum maksimum kapasitelerinin yüzde 40’ından fazlasına ulaşabilir.
Rüzgar enerjisi temiz, yenilenebilir bir enerji kaynağıdır ve birçok avantajı vardır; bu da neden dünyanın en hızlı büyüyen enerji kaynaklarından biri olduğunu açıklamaktadır.
Rüzgar türbinleri, düzgün bir şekilde çalıştırılmaları ve bakımlarının yapılmaları durumunda, diğer yeni elektrik kaynaklarıyla rekabet edebilecek düzeyde fiyatlarla temiz ve güvenilir şekilde büyük miktarda elektrik sağlayabilirler. Operasyon ve bakım, güvenlik yönetim sistemleri ve diğer proje güvenirliği faaliyetleri sektördeki karlılığı etkileyen kritik unsurlar haline gelmektedir.
Rüzgar santralleri deniz seviyesinden oldukça yüksek alanlarda kurulduğu için meteorolojik olarak birçok soruna maruz kalmaktadır.
Bunlardan en önemlileri;
- Buzlanma: Bir takım maddi hasarlara yol açabilir. (ekipman kırılması, kar kaybı…vs) buzlanma durumunda çalışan türbin buz fırlatma tehlikesi
- Orajlı günlerin yoğun olduğu bölgelerde yıldırım çok büyük problem teşkil edebilir. Türbinlerde ilave yıldırımdan korunma sistemi tesisi
- Veri haberleşmesinde yaşanan sıkıntılar (R/L ve GSM şebekeleri)
- Santral sahaları geniş ve yayılı olmasından kaynaklanan güvenlik zafiyetleri (kamera sistemi tesisi, güvenlik levhaları, bariyer, gezici ekip.. vs.)
- Topraklama sisteminin tesis gereksinimlerine karşı yetersiz kalması,
- Uzun OG yer altı kablo hatlarının yetersiz korunması
- PMUM için rüzgar hızı/üretiminin gün öncesinde tahmini
- Şebeke arızalarında türbinin tepkisi ve şebekeye uyumu
- Santralin güncel yönetmeliklere uyumu (Yan Hizmetler Yön…vb)
- Santral içi ve santral dışı yolların kontrolu ve onarımı
- Santral sahasında bulunan aydınlatma elemanları (yol aydınlatmaları, trafo aydınlatmaları vb.)
- Drenaj kanalları kontrolü
Rüzgarları oluşumlarına göre üç ana kategoride toplama mümkündür.
1- Sürekli rüzgarlar: Dünya üzerindeki, sürekli alçak ve yüksek basınç alanları arasında esen rüzgarlardır.
- Alize Rüzgarları
- Batı Rüzgarları
- Kutup Rüzgarları
2- Mevsimlik rüzgarlar: Kıtalar ve okyanuslar arasındaki ısınma ve sıcaklık farkları sonucu meydana gelen rüzgarlardır.
3- Yerel Rüzgarlar: Bir bölgede, kısa süre içerisinde esen rüzgarlara yerel rüzgarlar denir.
- Meltem Rüzgarları
- Deniz ve Kara
- Dağ ve Vadi
- Soğuk Yerel Rüzgarlar
- Bora : Adriya denizi kıyıları
- Mistral: Fransa
- Krivetz: Romanya
- Yıldız – Poyraz – Karayel : Türkiye
- Sıcak Yerel Rüzgarlar
- Föhn: İsviçre
- Hamsin : Mısır
- Sirokko: Fas-Cezayir-Tunus
- Kıble-Lodos-Keşişleme: Türkiye
- Tropikal Siklonlar
- Tayfun: Asya denizleri
- Hurrican: Orta Amerika
- Tornado:Brezilya
- Kasırga: Afrika