KKTC`de Rüzgar Enerjisinin Elektriksel Uygulamaları

KKTC’DE RÜZGÂR ENERJİSİNİN ELEKTRİKSEL UYGULAMALARI
Samet Biricik
Elektrik Mühendisi
Biricik Elektrik Mühendislik
e-mail: [email protected]
1-Özet
Dünya ekonomik ve sosyal alanda hızla gelişmekte olup, ihtiyaç duyulan enerji
miktarı ve maliyeti her geçen gün artmakta olduğu bilinen bir gerçektir. Bu yüzden son
yıllarda gerek akademik gerek iş dünyası tarafından yapılan çalışmalar ile enerjinin
kesintisiz, güvenilir, ekonomik ve çevreye zarar vermeden üretilmesi hedeflenmekte olup
bu yönde gerek ticari gerek akademik araştırmalar tüm hızıyla devam etmektedir. Küçük
güçlü türbinler özellikle son yıllarda maliyetlerin düşmesiyle, şebekeye uzak bireysel
kullanıcılar için enerji üretiminde kullanılan hibrid sistemlerin vazgeçilmez bir bileşen
olmaktadır.
2-Giriş
Adamızda rüzgar potansiyeli ile ilgili yapılan araştırmalarda genel olarak 5–6 m/sn, az
bir bölgede ise 6.5-7m/sn olduğu sonucuna varılmaktadır. Yapılan çalışmalar ve
hesaplamalar neticesinde ada genelinde 150 ila 250 MW lık rüzgâr potansiyeli olduğu
tahmin edilmektedir. Bu potansiyelin 1/4 ünün kuzey’de olduğu şekil-1 deki harita’da
açıkca görülmektedir ki buda 35 ila 60 MW’lık bir enerji’ye denk gelmektedir.
Şekil 1: Kıbrıs Adası, Rüzgâr Haritası (Dr. Ioannis P. Glekas)
Yel değirmenleri evlerde, çiftliklerde, ağıllarda, drenaj ve küçük ölçekli arazi
sulama uygulamalarında yüz yılla yakın bir süre adamızda kullanılmıştır. Bu adamızdaki
rüzgâr potansiyelinin en güçlü kanıtıdır.
Bir çok ülkede olduğu gibi teknolojinin ilerlemesi ve gelişmesi ile yel
değirmenleri önem ve güncelliğini yitirerek, yok olmaya mahkûm edilmiştir. Fakat artan
1
enerji maliyetleri ve küresel ısınma gibi sebeplerden ötürü rüzgara yöneliş son yıllarda
yeniden ivme kazanmıştır.
Şekil 2: Mağusa Bölgesinde Halen Çalışmakta Olan Bir Yel Değirmeni.
3-Rüzgâr Türbini İle Elektrik Üretimi
Rüzgâr gücü ile ilk elektrik üretimi Danimarka’lı Paul La Cour tarafın’dan, 89W
gücündeki bir rüzgâr türbinini ile 1897 yılında Askov Teknik okulunda yapılmıştır.
Günümüzde Danimarkalı Rüzgâr türbini üreticileri dünya türbin üretiminin %60’ını
gerçekleştirmektedirler.
Şekil 3: 89W Gücündeki Elektrik Üreten İlk Rüzgâr Türbini.
Geçen zaman içerisinde çeşitli rüzgâr türbin kanatları geliştirilmiş, su pompajı ve
elektrik enerji üretimi gibi uygulamalarda kullanılmıştır.
2
Şekil 4: 1920’li Yıllarda Kullanılan Rüzgar Türbin.
1973 petrol krizine kadar uzunca bir süre unutulan ve sonra tekrar hatırlanan
rüzgâr enerjisi günümüzde dünyanın en hızlı büyüyen enerji sektörü haline gelmiştir.
1995–2000 yılları arasında rüzgar enerjisi yıllık ortalama %31,7 oranında büyüme
kaydetmiş olup aynı dönemde diğer enerji sektörlerindeki büyüme oranı %2,8 olmuştur.
Son yıllarda rüzgârın hareket enerjisini, önce mekanik enerjiye sonra elektrik
enerjisine çeviren ve dağıtım şebekesine bağlı olmayan sistemler KKTC genelinde
bireysel kullanıcı tarafından zorunlu sebeplerden ötürü kullanılmaya başlanmıştır. Bu
uygulamalar çoğunlukla küçük güçlü rüzgâr türbinleri ile konut gibi bireysel kullanımları
içeren, 100 -1000 W gücünde türbinler kullanılmakta PV modüller ile takviye
edilmektedir. Elektrik, akülerde depolanarak kullanılmaktadır.
Şekil 5:400W Air-X Rüzgâr Türbini.
3
4-KKTC’de Rüzgâr Türbini İle Elektrik Üretim Uygulamaları
Bu sistemler genellikle şebeke hatlarına yakın olmayan ve enerji nakil hattının
taşınması tüketiciye hatırı sayılır bir maliyet olarak karşısına çıktığından konut, ağıl, depo
yada iletişim sistemleri gibi tek başına ve uzak yerlerde kullanımları söz konusudur.
Şekil 6: SSEML Hybrid system.
Konu’ya dikkat çekip araştırma ve eğitim amacı ile Lefkoşa’da Sedat Simavi
Endüstri Meslek Lisesi (SSEML) Laboratuar çatısı üzerine rüzgâr ve PV panellerden
oluşan hybrid bir sitem kurulmuştur. Bu sistem ile laboratuarların elektrik ihtiyacı
karşılanmakta, öğrencilere yenilene bilir enerji kaynakları ile tanışma fırsatı
sağlanmaktadır.
Karpaz yarım adasında pamuklu köyümüzde tatil amaçlı kullanılan bir konut’un
elektrik ihtiyacı ise enerji nakil hattına olan uzaklığı sebebiyle, bölgedeki rüzgâr ve gün
ışığı potansiyelinden yararlanarak doğal kaynaklardan karşılanmaktadır.
Konut içerisinde artacak olan elektrikli cihaz veya kullanım süresine bağlı olarak
ortaya çıkacak enerji açığı, sisteme yapılacak eklentiler ile üretilen enerji kolaylıkla
artırıla bilmektedir. Bu sistemin tamamı kullanıcıya 5500 Euro’ya mal olmuştur. Oysa
Söz konusu konuta elektrik hatlarının getirilmesi için 23,000 Euro gerekmekte olup, her
ay ödenecek elektrik faturası hiç hesaba katılmamıştır. Dolayısı ile sistem kurulduğu ve
devreye alındığı ilk günden itibaren kendisini amorti etiği görülmektedir.
4
Şekil 7: Pamuklu Köyünde Kurulu 400W Rüzgâr Türbini.
Küçük Kaymaklı Lefkoşa bölgesinde şebeke elektriği mevcut bir konuta kurulan
12V - 400W gücündeki bir Rüzgâr Türbini ile gün boyu üretilen enerji 12V- 200A Kuru
gell tipi akümilatör’de stoklanıp, stoklanan enerji Sinüs benzeşimli 300 VA bir DC/AC
inverter vasıtası ile konutun aydınlatma hattı beslenmiştir.
Şekil 8: Aydınlatma Sistemine Bağlı 400W Rüzgâr Türbini.
5
Sonuçlar
Uygulamalarda işaret etmeğe çalıştığımız Rüzgâr gibi temiz ve yenilenebilir
enerji kaynaklarının kullanımı ve yaygınlaştırılması adamız için mümkün olduğu kadar
hayati önem taşımaktadır. Bunun için uzaklara değil ada genelindeki küçük ama çok
sayıda artma eğilimi gösteren uygulamalara bakmamız yeterli olacaktır.
Alternatif enerji sistemleri ülkemizde kurulum maliyetlerinin yüksek oluşu
sebebiyle zorunlu sebeplerden tercih edilmektedir. Gerekli yasal ve altyapı düzenlemeleri
yapılarak, üretilen enerji fazlasının şebekeye enjekte edilmesi sağlanmalı, mali ve üretim
teşvikleri gibi bir dizi teşvik paketleri hazırlanmalıdır. Böylece Alternatif Enerji
Sistemleri sadece şebeke hatlarının olmadığı yerleşkelerden ziyade şebeke elektriğine
sahip konut ve işletmelerde tercih edilmeye başlanacaktır. Böylece ülke enerji açığının
giderilmesi, enerji nakil hatlarındaki kayıpların azaltılması ve bireysel aile veya
işletmelerin enerji giderlerinden tasarruf sağlanmasının yolu açılacaktır.
Teşvik konusunda KKTC bakanlar kurulunun, S(K-II)802-2008 ve S (K-II)9752008 sayılı kararlarla tadil edilen ithalatta uygulanacak vergi oranları yeniden
düzenlenmiş ve ısıtma, soğutma, aydınlatma veya sair tüketim amaçlarında kullanılmak
üzere güneş veya rüzgar enerjisinden yararlanılarak elektrik enerjisi üreten cihazların
Stopaj vergisi kaldırılmış, Katma Değer Verigisi ise %1’e çekilerek sektörümüze güzel
bir teşvik sağlanmıştır.
Siyasi otoritelerce sadece vergi teşviki özel sektör ve kamu tarafından yeterli
görülmesi beklenmemelidir. Mali teşvikler ve Üretim teşvikleri derhal gündeme getirilip
yasalaştırılması gerekmektedir.
Her geçen gün artan enerji talep ve maliyetleri, yenilenebilir enerji kullanımını
konusunda çok geride olan ülkemizde sektörün ayağa kalkması için yeni teşviklerin
gündeme getirilmesi gerekmektedir.
Kaynaklar
[1] Clusen, P.D., Wood, D.H., ‘’Research and Development Issues For Small Wind
Türbines’’, Renewable Energy, Pergamon,1999 Vol. 16, pp:922–927.
[2] Pashardes S, Christofides C. Statistical analysis of wind speed and direction in
Cyprus. Solar Energy 1995;55:405–14.
[3] Slootweg H, Vries E., “Wind Turbines Fixed vs. Variable Speed”, Renewable Energy
World, pp 31-40, Volume 6 Number 1, London. Jan – Feb 2003.
[4] http://www.biricikelektrik.com
6