Renewable Energy

TEMEL TESBİTLER •

Rüzgar Enerjisi global bir piyasadır; bir taraftan Danimarka, Almanya, Yunanistan, İsveç ve Amerika Birleşik Devletleri gibi gelişmiş piyasalar yavaşlamaya başlarken, Avrupa, Asya, Kanada ve Avustralya’da diğer piyasalar son derece olumlu bir resim çizmeye devam etmektedir.

•

2003 yılında, IEA (International Energy Agency – Uluslararası Enerji Kurumu) üyesi ülkelerde toplam rüzgar enerjisi temini 5.0 Mtoe olup; toplam primer enerji temininin %0.1’ini oluşturmuştur. Rüzgar Enerjisinin yenilenebilir enerji teminindeki payı %1.8 olmuştur.

•

2004 yılında kaydedilen global büyüme %21.1 ile 2003 yılı seviyesine eşit olmuş, son on yılda kaydedilen son derece yüksek seviyeyi korumuştur. Global rüzgar kapasitesi 2004 yılı sonu itibariyle 47.5 GW’a ulaşmıştır. Denizsel rüzgar global rüzgar kapasitesinin %1.2’sini oluşturmuştur.

•

Komple Rüzgar Çiftlikleri için ortalama sermaye maliyetleri ülkeden ülkeye değişiklik göstermektedir ancak genellikle 1200 $/kW ile 1550 $/kW Kurulu Güç kapasite arasında değişmektedir.

•

1981-98 arasında Rüzgar Türbinlerinin üretim maliyetleri dört kat azalmıştır. Günümüzde, Rüzgar Kaynağının iyi olduğu yerlerde Rüzgar Enerjisi diğer enerji üretim formları ile maliyet açısından rekabetçi durumdadır. Büyük ölçüde başarılı AR-GE çalışmaları sayesinde, rüzgar enerjisi piyasası hızlı gelişim durumundadır.

•

Rüzgar ile üretilen elektriğin maliyeti son yirmi yılda, büyük ölçüde teknolojik gelişmeler, artan üretim seviyeleri ve daha büyük makinelerin kullanılması sayesinde, düzenli olarak düşmüştür. Amerika Birleşik Devletlerinin pek çok bölümünde büyük ölçekli üretim için enerjinin öngörülen maliyeti 0.04 $/kWh – 0.06 $/kWh seviyesine kadar düşebilir. Norveç, Yeni Zelanda, İrlanda, Yunanistan ve Finlandiya’da enerji maliyetleri Amerika Birleşik Devletleri değerleri ile karşılaştırılabilir seviyede olmuştur.

•

Son beş yılda, sanayide AR-GE çalışmaları daha büyük ve daha etkin Rüzgar Türbini Sistemleri geliştirilmesine odaklanmış; genellikle ulusal ve uluslararası seviyede gerçekleştirilen jenerik AR-GE programlarında elde edilen bilgiler kullanılmıştır.

•

Öngörülen yaygınlaşma seviyesinin gerçekleştirilmesi için gerekli olan maliyet ve belirsizlik oranlarında düşüş sağlamak için AR-GE çalışmalarının sürdürülmesi önemlidir; bu şekilde hem aşamalı gelişmeler hem de yenilikçi yeni fikirler de desteklenmektedir. Yapılacak araştırmalar aşırı Rüzgar koşullarının, aerodinamik ve elektrik üretiminin Rüzgar Türbini işletmesini nasıl etkileyeceğine ilişkin anlayışı geliştirecek ve belki de gelecekte gerçekleştirilecek tasarımları etkileyecektir.

•

Öncelikli araştırma alanları arasında değerin artırılması ve belirsizliklerin azaltılması, maliyet düşürme çalışmalarının devam ettirilmesi, büyük ölçekli kullanımın mümkün hale getirilmesi ve çevresel etkilerin en aza indirilmesi yer almaktadır.

Giriş Global olarak, kısa ile orta vade arasında, Rüzgar Enerjisi karasal ve, giderek artan biçimde, denizsel kurulumlarla, elektrik enerjisi üretiminde daha fazla kullanılmaya başlanacaktır. Daha uzun vadede, rüzgar ve diğer yenilenebilir kaynakların bütün enerji temin sistemine entegre edilmesi potansiyeli yüksektir. Bu nedenle, yapılan faaliyetler aynı zamanda rüzgar enerjisinin elektrik üretimi dışında uygulamalarda (ör. Deniz suyunda tuzun ayrıştırılması) ve hidrojen ve diğer enerji depolama şekillerinden yararlanan enerji sistemleri içinde kullanımını inceleyecektir. Orta vadeli zaman diliminde, Rüzgar Enerjisinin gelecekte yaygınlaşması için büyük öneme sahip AR-GE alanları; tahmin teknikleri, şebeke entegrasyonu, toplumsal tavır ve gürsel etki olacaktır. Tahmin tekniklerinin geliştirilmesi için yapılacak AR-GE çalışmaları, elektrik üretiminin 6 ila 48 saat öncesinden öngörülmesini sağlayarak Rüzgar Enerjisinin değerini artıracaktır. Rüzgar Enerjisi üretiminin elektrik şebekesine ve bunun yanında talebe dayalı yönetime entegre edilmesini kolaylaştırıcı AR-GE çalışmaları, rüzgar enerjisi ile üretilen büyük miktarlarda elektriğin şebekeler ile nakledilmesi gerektiğinde önemli olacaktır. Toplumsal tavır ve rüzgar ile ilgili gelişmelerin görsel etkisi üzerine bilgi sağlanması amacıyla gerçekleştirilecek AR-GE çalışmaları, rüzgar enerjisi için yeni yerlerde (özellikle denizsel) yayılma sürecinde bu kaygıların ele alınması için gerekli olacaktır. Uzun vadeli zaman diliminde, Rüzgar Türbini ile altında yatan altyapının yakın işbirliği içinde çalışmasını sağlayacak büyük ve alışılmamış adımların atılması için gerekli AR-GE çalışmalarının izlenmesi hayati önem taşır. Komple rüzgar sistemine zeka kazandırmak, onun diğer enerji kaynakları ile etkileşimde bulunmasına izin vermek, büyük ölçekli yaygınlaşma alanlarında gerekli olacaktır. Farklı zaman aralıklarında (dakikalardan saatlere kadar) elektriğin depolanması tekniklerinin geliştirilmesi için yapılacak AR-GE çalışmaları penetrasyon seviyelerinde değeri %15 ila %20’den daha fazla olmak üzere artıracaktır. Kamu sektörü tarafından desteklenen, devam etmekte olan uzun vadeli araştırmalar ile sanayi içerisinde gerçekleştirilen ürün geliştirme ve araştırma çalışmalarının dengelenmesine ihtiyaç vardır. IEA üyesi ülkeler raporlarında 1974-2003 arasında Rüzgar Enerjisi için yapılan AR-GE çalışmaları için yaklaşık 3.3 milyar $ (2004 yılı fiyatları ve döviz kurları ile) ayrıldığını rapor etmektedir (Şekil 1). Devlet tarafından sağlanan AR-GE finansmanının %34’ü Amerika Birleşik Devletleri tarafından sağlanmıştır. Aralarında Almanya, Hollanda, İsveç, İngiltere, İtalya, Danimarka, Japonya ve Kanada’nın da yer aldığı diğer üye ülkeler de, Rüzgar Enerjisine üç basamaklı rakamlarla ifade edilen milyonlarca Dolar ayırmışlardır; bunlar birlikte bu teknoloji için ayrılan AR-GE bütçesinin %57’sini oluşturmaktadırlar. Rüzgar Enerjisinin şu anda gösterdiği son derece güçlü gelişimi yıllar boyunca sürdürmesi beklenmektedir. Rüzgar Enerjisi global bir piyasadır ve bir taraftan Danimarka, Almanya, Yunanistan, İsveç ve Amerika Birleşik Devletleri gibi gelişmiş piyasalar yavaşlamaya başlarken, Avrupa, Asya, Kanada ve Avustralya’da diğer piyasalar son derece olumlu bir resim çizmeye devam etmektedir (Tablo 1)

2004 yılında kaydedilen global büyüme %21.1 ile 2003 yılı seviyesine eşit olmuş, son on yılda kaydedilen son derece yüksek seviyeyi korumuştur (Tablo 1). Rüzgar üzerine AR-GE çalışmalarını rapor eden IEA ülkeleri arasında, büyüme global resme %19.5 olarak yansımıştır; bu beklenen bir sonuç, çünkü IEA üyesi ülkeler dünyadaki kurulu kapasitenin %90.7’sini oluşturmaktadır. Bu çok iyi bir performans olmuştur ve önümüzdeki yıllar için beklentiler, 1994’den beri her yıl yaklaşık %30 dolayında gerçekleşen yüksek oranda büyümenin devam etmesi yönündedir. 2004 yılının sonunda, global Rüzgar kapasitesi 47.5 GW’a ulaşmıştır. IEA’nın Rüzgar AR-GE çalışması yapan ülkelerinde toplam kurulu kapasite 42.5 GW’a erişmiş, bunun 577.5 MW’ını denizsel kapasite oluşturmuştur; bu %1.4 payı ifade etmektedir(Tablo1). Şekil 1: IEA Ülkelerinde Devlet Rüzgar Enerjisi AR-GE bütçeleri , [1974-2003 ]

2003 yılında, Rüzgar AR-GE çalışmalarını rapor eden IEA üyesi ülkelerde tüm türbinlerin toplam çıktısı İsviçre’nin tüm elektrik ihtiyacından fazlasına ya da Danimarka’nın ihtiyacının iki katına eşit elektrik sağlamıştır. Bu miktar yaklaşık 64 TWh olup, bir önceki yıldan %26 daha fazladır. Global olarak, 2003 yılında yaklaşık 67 TWh elektriğin Rüzgar ile üretildiği tahmin edilmektedir. Mtoe cinsinden ifade etmek gerekirse, Rüzgar enerjisi temini 5 Mtoe olmuş; IEA ülkelerinde toplam primer enerji temininin %0.1’ini oluşturmuştur. Bu şekilde, Rüzgar Enerjisinin IEA yenilenebilir enerji temini içindeki payı %1.8 olmuştur. Tüm dünyada yeni Rüzgar tesislerinin değerinin 2003 yılı için 7 milyar $ olduğu tahmin edilmektedir. Bu rakam 1000 $/kW kurulu kapasitenin işletme ve bakım maliyetleri hariç ortalama toplam proje maliyetine dayandırılmıştır.

Mevcut teknolojinin durumu Kısa geçmiş 1970lerin ortaların yaşanan petrol krizi, fosil yakıtlardan farklı malzemelerden elde edilecek enerji kaynaklarının araştırılmasını hızlandırmıştır. Rüzgar Enerjisi fosil yakıtlara bağımlılığı azaltacak bu tür enerji kaynaklarından biri olarak görülmüştür. Çeşitli Rüzgar Enerjisi sistemi dizaynı test edilmiştir ve sonunda pervane tipi, yatay eksenli rüzgar türbininin rüzgarın kinetik enerjisini elektriğe dönüştürmek için en uygun sistem olduğuna karar verilmiştir.

İki farklı grup etkin Rüzgar Türbinleri geliştirme çalışmalarına başlamıştır. Bunlardan ilki, devlet programları kapsamında çalışmış, kamu kurumları tarafından işletilecek büyük, multi megawatt Rüzgar Türbinlerine odaklanmıştır. İkinci grup ise 20 kW’dan başlayan küçük türbinler kuran eylemciler ve girişimciler olmuştur. Her iki grup da rüzgar türbinlerinin dizayn edilmesinin başlangıçta düşünüldüğünden çok daha karmaşık ve maliyetli olduğunu görmüşlerdir. Şekil 2: Kurulu Kümülatif Kapasite ve yıllar içinde gerçekleşen büyüme oranları

O tarihte dizayn bilgisi gelişmemiş ya da güncelliğini yitirmiştir. AR-GE ihtiyacı ilk aşamalarda fark edilmiş ve bunun sonucunda pek çok ülkede ulusal AR-GE programları başlatılmıştır. Yapılan ilk çalışmalar meteoroloji, elektrikli makineler ve havacılık alanlarında sahip olunan bilginin Rüzgar mühendisliğinde kullanılabileceğini göstermiştir. Buna göre, Rüzgar Enerjisi araştırma kurumları, büyük ölçüde, meteoroloji ve havacılık araştırma kurumları ve üniversitelerle eşleşmiştir. Zaman geçtikçe ve sahip olunan bilgi arttıkça, araştırma konuları Rüzgar Teknolojisi ile ilgili daha spesifik sorulara yönelmiştir (ör. Rüzgar Modelleme, kaynak değerlendirme, aerodinamik ve yapı dinamiği). Teknolojinin uygulanmasını göstermek üzere, 1980 lerin başlarında MW-büyüklüğünde birkaç demo programı kurulmuştur. Bunların temel amaçları fizibiliteyi sergilemek üzere teknolojinin iyileştirilmesi ve sistem entegrasyonudur. Ticari Türbinler 1980 lerde, Danimarka ve Kaliforniya’da küçük türbinlere (50 kW ila 200 kW) olan piyasa talebinde patlama yaşandığı dönemde, piyasaya girmiştir. Piyasa koşullarının iyi olmasına rağmen, pek çok şirket teknik sorunlardan ve Rüzgar Türbini ile etkileşen yükleri yeterince anlayamamaktan dolayı iflas etmiştir. Amerika Birleşik Devletleri, Almanya, Danimarka ve İsveç’te gerçekleştirilen MW sınıfı makinelerle yürütülen demo programlarında da, genellikle yorulmadan kaynaklanan sorunlar yaşanmıştır. Bu prototip türbinler sistem davranışı hakkında, ileriki yıllarda kullanılacak önemli bilgiler sağlamıştır.

1980 lerin sonlarında, Rüzgar Türbinleri büyümüştür (250 kW ila 300 kW). Temelde sağlanan sübvansiyon ve vergi indirimleri nedeniyle piyasada talep artmıştır. Ancak, güvenilirlik ve sistem entegrasyonu sorunlarından dolayı, beklenen 20 yıl kullanım ömrünün elde edilmesi zor olmuştur. Teknoloji destek olmadan ekonomik olarak rekabet edememiştir. 1990 ların başlarında, Rüzgar Türbinleri daha da büyümüş ve rüzgar çiftlikleri adı verilen küçük gruplar halinde kurulmuştur. Artan ulusal AR-GE programları standart büyüklüğü 500 kW olan büyük türbinlere olan eğilimi desteklemiştir. Bu dönemde mühendislik açısından yaşanan zorluklar daha büyük türbin büyüklüğü ve türbinlerin rüzgar çiftliklerinde karşı karşıya kaldıkları koşullarla ilgili olmuştur. Şekil 3: Karasal Rüzgar Sistemi ve Üretim Maliyetleri karşılaştırması

Yorulma ile bağlantılı sorunlar yükler ve yapılar arasındaki etkileşimin daha iyi anlaşılmasıyla azaltılmıştır. Ancak bu dönemde piyasa çok hareketlidir: yeni şirketler ortaya çıkmış, daha küçük şirketler diğerleri tarafından satın alınmış ve yeni ortaklıklar oluşturulmuştur. 1990 ların geri kalan bölümünde Türbin ebatları daha da büyümüştür. İyi Rüzgar alan sahalarda, Rüzgar Türbinleri geleneksel fosil yakıtlar ve nükleer enerji ile üretim ile rekabet eder hale gelmiştir. Rüzgar Çiftlikleri ‘ndeki türbin sayıları da artmıştır. Bazı bölgelerde, bunun sonucunda şebekeye rüzgar kaynaklı elektriğin penetrasyonu yüksek olmuş, zaman zaman %100’e ulaşmış; enerji kalitesi ve zayıf şebekelerle etkileşim üzerine bilgi oluşturulması gereğini ortaya çıkarmıştır. Özel tasarım elektrik jeneratörleri geliştirilmiştir; bu şekilde şebeke bağlantıları önemli ölçüde iyileştirilmiş ve aynı zamanda Rüzgar Türbinlerinin mekanik yapıları üzerindeki yük azaltılmıştır. Buna ek olarak, denizlerde ve rüzgar kaynaklarının güçlü olduğu kompleks arazilerde yeni yerler bulunması ihtiyacı doğmuştur. Tüm dünyada standardizasyon ve dizayn kuralları piyasa gelişimini ve uluslararası ticareti desteklemiştir.

Enerji Maliyeti Rüzgarla elde edilen elektriğin maliyeti son yirmi yılda, büyük ölçüde teknolojik gelişme, artan üretim seviyeleri ve daha büyük makinelerin kullanması sayesinde düzenli olarak azalmıştır. Amerika Birleşik Devletleri’nde pek çok bölgede, mükemmel kaynak ve MW-artı ölçeğinde türbinler sayesinde büyük ölçekli üretim için öngörülen enerji maliyeti 0.04 $/kWh – 0.06 $/kWh seviyesine kadar düşebilir (IEA, 2005). Norveç, Yeni Zelanda, İrlanda, Yunanistan ve Finlandiya’da enerji maliyetleri Amerika Birleşik Devletleri değerleri ile karşılaştırılabilir seviyede olmuştur. İngiltere, Japonya ve İtalya’da maliyetler biraz daha yüksektir. İsviçre’de en yüksek maliyetlerin 0.1 $/kWh – 0.16 $/kWh olduğu bildirilmiştir (Şekil 3). Ancak, İsviçre’de Rüzgar açısından iyi yerler deniz seviyesinden 800 m yükseklikten itibaren, iklim koşullarının zor olduğu (buz, soğuk), Türbülanslı Rüzgarın söz konusu olduğu, ulaşımı zor ve doğal hayatı korumayla ilgili sorunların söz konusu olduğu tepelik ya da dağlık alanlarda yer almaktadır (IEA, 2004.b).

Sermaye Maliyetleri Komple Rüzgar Çiftlikleri için ortalama maliyet tahminleri ülkelere göre, 1200 $/KW ile 1550 $/KW kurulu kapasite arasında değişmektedir. En yüksek maliyetler Japonya’da rapor edilmiş olup, küçük kurulumlar için maliyet 1850 $/KW’ı bulmaktadır (Şekil 3). Bu rakam Avrupa ve Amerika Birleşik Devletlerinden ithal edilen türbinlerin nakliyesinden kaynaklanan ilave maliyeti yansıtmaktadır. Dağlık alandan dolayı ortalama kuruluş maliyeti de daha yüksek olabilir (IEA, 2004b). Gerçekte, sistem maliyetleri, yere, proje büyüklüğüne ve diğer faktörlere bağlı bir aralıktadır. Sadece türbin ve kulenin maliyeti 800 $/kW ile 1159 $/kW arasında değişebilmektedir; tipik maliyet ise 950 $/kW’dır. Bu maliyetler kabaca %75 türbine (kule dahil) ve %25 tesisin geri kalanına (temeller, elektrik altyapısı ve yollar) dağılmaktadır. (IEA, 2005) Yeni geliştirilen MW-artı makineler için birim kapasite başına kurulu maliyet daha düşük olmayabilir ancak genel ekonomi iyileşmeye devam etmektedir. Bunun nedeni türbinlerin daha yüksek kuleler üzerine yerleştirilmesi, bu şekilde Rüzgar Hızlarının daha yüksek olduğu yerlerde bulunmaları; dolayısıyla da enerji üretimini artırmalarıdır.

İşletme Maliyetleri Türbin İşletme Maliyetleri servis, tamirat, arazi kirası, sigorta ve yönetim giderlerini içermektedir. Danimarka’da gerçekleştirilen kapsamlı bir çalışmada 150 kW ile 600 kW aralığında türbinler için işletme maliyetleri incelenmiştir. Son döneme ait olduğu söylenebilecek türbinlerin (500 ila 600 kW) yıllık işletme maliyetlerinin ilk yıl içinde yatırım maliyetinin düzenli olarak %1’inden 15 yıldan sonra %4.5’ine çıktığını göstermiştir. Bu rakamlar küçük projeler için Portekiz’de tahmin edilen %2 ila %4 ve Hollanda’da tahmin edilen %3.4 oranları ile tutarlıdır. Bakım ve onarım maliyetleri toplam işletme maliyetlerinin kabaca üçte birini oluşturmaktadır. (IEA, 2005)

Performans Enerji maliyeti Rüzgar Türbinleri için doğru ekonomik performans ölçümüdür. Genel olarak, kurulan türbinler az sayıda işletme zorluğu ile, iyi performans göstermektedir. Ortalama olarak, ticari tesisler %98’in üzerinde kullanılırlık oranıyla çalışmaktadır. Finlandiya’da türbinlerin aşırı soğuk iklimde çalışmasından dolayı kullanılırlık daha düşük rapor edilmektedir. Kapasite faktörleri, Rüzgar Hızına ve kullanılan türbine bağlı olarak, tipik olarak 0.20 ile 0.35 arasındadır. İspanya’da 2003 yılı için ortalama kapasite faktörü 0.21 olarak rapor edilmiştir ve Amerika Birleşik Devletlerinde kapasite faktörünün ortalama 0.29 olduğu tahmin edilmektedir. İrlanda’da bugüne kadar kurulmuş olan Rüzgar Türbinleri için kapasite faktörleri genellikle 0.35’i aşmaktadır ve 0.40’ı aşan kapasite faktörleri yaygındır. (IEA, 2005)

Türbin Ömrü Rüzgar türbinleri 20 yıl ya da üzerinde kullanım ömrü olacak şekilde dizayn edilmektedir. Dişli kutusu yağı ve fren balataları gibi sarf malzemeleri genellikle bir ila üç yıllık aralıklarla değiştirilmektedir. Rota sistemi parçaları her beş yılda bir değiştirilebilir ve yorulma yüküne maruz kalan hayati parçalar (ör. Ana dişliler, dişli kutusu yatağı vs) dizayn ömründe bir kez değiştirilebilir. Danimarka’da (1991, 1994 ve 1997 yılları istatistiklerine dayalı olarak) geliştirilen bir maliyet modeli 10. yılda türbin maliyetinin %10’u oranında, takip eden on yıl içinde finanse edilecek bir yeniden yatırım içermektedir. Alman Bilimsel Ölçüm ve Değerlendirme programında bulunan makinelerin ortalama yaşı on olup, bugüne kadar operasyonel zamana bağlı önemli bir arıza artışı tespit edilmemiştir. (IEA 2005)

Güvenilirlik Elde edilen kullanılırlık oranlarında da görüldüğü gibi, genel güvenilirliğin yüksek olduğu düşünülmektedir. Zaman zaman bileşenlerde yaşanan arızalar çalışmakta olan çok sayıda makineyi etkilemektedir ve yıllar içerisinde, dişli kutuları ve pervane kanatları ile ilgili olarak bu gibi pek çok vaka yaşanmıştır. Bunlar genellikle bileşenin ya da türbinin üreticisi tarafından üstlenilen büyük uyarlama programları gerektirir. (IEA 2005) 2003 yılında, Japonya ve Portekiz’de türbin arızasına neden olan çok nadir karşılaşacak iki olay gerçekleşmiştir. Miyako Adasında (Japonya) istisnai güçte bir tufan yaşanmış, yedi türbinden oluşan bir Rüzgar Çiftliğinde ciddi hasara neden olmuştur. Üçünde kule arızası olmuş, üçünün pervane kanatları, birinin de motor kapağı kaybedilmiştir. Portekiz’de alışılmadık bir dizi sorun arka arkaya yaşanmış, tek bir Mitsubishi 500 kW Rüzgar Türbininin aşırı hızlanıp arızalanmasına neden olmuştur. Şebeke kaybı nedeniyle sorunlar ortaya çıkmış, bunun ardından iki rotor hızlanma koruma sisteminin arızalanmıştır. Bu arızanın başlıca nedeninin rutin bakım sırasında doğru monte edilmemiş, hatve açısı yanlış ayarlanmış bir pervane kanadı olduğu tespit edilmiştir. (IEA 2005) Bakım seviyesinin türbin ömrünü etkilediği açıktır. Almanya’da kurulu her 20 kapasite için sürekli bir bakım personeli gerektiği tahmin edilmektedir. (IEA, 2004a)

MW

Devam eden AR-GE çalışmaları 1995 yılında sürekli AR-GE çalışmalarına duyulan ihtiyaç IEA AR-GE Rüzgar Uygulama Anlaşması sponsorluğunda gerçekleştirilen Uzmanlık Toplantısında görüşülmüştür. Katılımcılar aşağıdaki sonuca ulaşmışlardır: “...Artık sanayinin AR-GE çalışmaları harcamalarında daha büyük pay alması gereken bir aşamaya geldik. Aynı zamanda sanayinin ön rekabet döneminden rekabet dönemine geçmiş olması nedeniyle, ürün ve bileşen geliştirme çalışmalarının büyük bölümünün şirketlerin kendi bünyelerinde gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Ancak, şirketlerin dışında, tamamen ya da kısmen kamu finansmanı ile gerçekleştirilecek temel, jenerik araştırmaların yapılmasına hala ihtiyaç olduğu ve rüzgar enerjisinde gelişme devam ettikçe bu ihtiyacın süreceği konusunda genel bir fikir birliğine ulaşılmıştır.” (IEA, 2001)5 Varılan bu sonuçlar günümüzde de geçerliliğini korumaktadır. Son beş yıl içinde sanayide gerçekleştirilen AR-GE çalışmaları daha büyük ve daha etkili rüzgar türbini sistemlerinin, ulusal ve uluslararası düzeyde gerçekleştirilen jenerik AR-GE çalışmalarında elde edilmiş bilgilerden yararlanılarak, geliştirilmesine odaklanmıştır. Şebekelere bağlı olan pek çok Rüzgar Enerjisi piyasası, destekleyici bir politika çerçevesi ile birlikte işlemektedir. Sonuç olarak, piyasalar ve bunların oluşturulmasında kullanılan mekanizmalar tüm üye ülkeler açısından hem son derece ilgi çekici hem de yararlıdır ve alınacak daha ileri düzeyde destek de değerli olacaktır. Son yirmi yılda destek mekanizmaları gelişmiş, son derece değerli deneyim yaratmıştır. Ancak, mevcut durumda elektrik piyasalarının liberalleşmesi, genel enerji ve çevre politikalarında çok geniş çeşitlilik olması ve geleneksel üretim sanayilerine eskiden beri yapılan yatırımlar ve sağlanan destek, karmaşık bir ortam yaratmaktadır. Avrupa’da enerjinin uluslararası ticareti ve çevre gerekliliklerinin sağlanmasına imkan tanıyan uyum seviyesine ulaşmak gerekmektedir. Bu gibi ticaret mekanizmaları kirlilik ve emisyon azaltma konularındaki hedeflere ulaşılmasına da yardımcı olacaktır. IEA üyesi ülkeler kendi ulusal durumlarına uygun destek mekanizmaları belirlerken, Anlaşmanın bunların ele alınmasında ancak kısmen uygun bir araç olduğu düşünülmektedir. Bu Anlaşmanın AR-GE rolünün güçlü olmasından ve grubun taraflı yapısından kaynaklanmaktadır. Buna rağmen, katılımcıların büyük bölümü destek mekanizmaları alanında bazı çalışmaların yapılması taraftarıdır. 2003 yılının sonlarına doğru, şebekeye bağlı Rüzgar Enerjisi üretiminin büyük bölümü hükümet ya da eyalet düzeyinde temin edilen teşvikler almıştır. IEA ülkelerinde kullanılan başlıca piyasa yönlendirme mekanizmaları arasında sermaye sübvansiyonları ve üretilen enerjiye uygulanan özel fiyatların bir kombinasyonu yer almaktadır. Giderek artan bir biçimde, özel fiyatlar, sermaye yatırımı sübvansiyonuna tercih edilir hale gelmektedir. Özel fiyatlar çeşitli şekillerde uygulanabilmektedir; önceden belirlenen sabit fiyat rejimi (ör. Almanya, İspanya ve son dönemlerde Kore) ya da sadece elektriğin satış fiyatı üzerinden değeri artırmak üzere yeşil sertifika için ayrı bir serbest piyasa oluşturulması (ör. İngiltere, Hollanda ve İtalya) gibi. Kuzey Amerika’da Rüzgar Enerjisinin gelişimi açısından en temel itici unsur Amerika Birleşik Devletlerinde vergi sübvansiyonu ve Kanada’da üretim sübvansiyonudur.

5

Uluslararası Enerji Kurumu Rüzgar Türbini Sistemlerinde Araştırma ve Geliştirme Çalışmalarında İşbirliği Uygulama Anlaşması İdari Heyetine sunulan Geçici Çalışma Grubu Raporu

AR-GE günümüze kadar Rüzgar Enerjisi üretiminde elde edilen maliyet ve performans iyileştirmelerini sağlayan temel faaliyet olmuştur. Öngörülen yaygınlaşma seviyesinin gerçekleştirilmesi için gerekli olan maliyet ve belirsizlik oranlarında düşüş sağlamak için AR-GE çalışmalarının sürdürülmesi önemlidir; bu şekilde hem aşamalı gelişmeler hem de yenilikçi yeni fikirler de desteklenmektedir. Yapılacak araştırmalar aşırı Rüzgar koşullarının, aerodinamik ve elektrik üretiminin Rüzgar Türbini işletmesini nasıl etkileyeceğine ilişkin anlayışı geliştirecek ve belki de gelecekte gerçekleştirilecek tasarımları etkileyecektir. Burada karşı karşıya olunan zorluk, Rüzgar Türbini teknolojisini daha çok iyileştirecek geliştirme adımlarının bulunmasıdır. Rüzgar Türbinlerinin elektrik üretim şebekesine büyük ölçekli entegrasyonun sağlanması çabalarını düşünelim: Rüzgar Tahminleri sonuçlarının ve bilgilerin, diğer enerji kaynakları ile etkileşim içinde olacağı şebekeye aktarılması, aksi durumda kısıtlayıcı şartları ortadan kaldırılmış elektrik piyasalarında teknolojinin gelişimini önleyebilecek olan belirsizliklerin ortadan kalkmasını sağlayabilir.

Diğer AR-GE öncelikleri Rüzgar Enerjisi AR-GE çalışmalarında tüm alanlarda sürekli çalışma yapılması; herhangi bir konunun diğerinin önünde tutulmaması yönünde çok güçlü destek bulunmaktadır. Ancak, iki konu temel niteliğindedir: denizsel Rüzgar Enerjisinin gelişimi ve rüzgar enerjisinin hidrojen bazlı enerji temin sistemlerindeki rolü. Denizsel Rüzgar Enerjisi, her ne kadar henüz başlangıç aşamasında da olsa, IEA üyesi pek çok ülkede yenilenebilir kaynakların gelişimi açısından giderek artan öneme sahip bir unsur olarak görülmektedir. Denizsel Rüzgar Enerjisi gelişiminin ortaya çıkardığı teknolojik ve çevresel konular pek çok araştırmaya konu olmaktadır ve gelecekte gerçekleştirilecek faaliyetlerin önemli bir bölümünü oluşturması olasıdır. Rüzgar Enerjisinin elektrik üretiminde kullanılmasına ek olarak, teknoloji uzun vadede diğer enerji uygulamalarında, özellikle hidrojen üretiminde kullanılabilir. Belirlenen öncelikli araştırma konuları şunlardır: • • • •

Maliyet düşürme çalışmalarının devam etmesi Değerin artırılması ve belirsizliklerin azaltılması Büyük ölçekli kullanımın sağlanması Çevresel etkilerin en aza indirilmesi

Maliyet Düşürme Çalışmalarının Devam Etmesi Saha değerlendirmenin geliştirilmesi ve özellikle denizsel; yeni yerlerin belirlenmesi: Rüzgar Enerjisinin ekonomik kullanımı için rüzgarın fazla olduğu yerler gereklidir. Önemli bir unsur henüz yeterince anlaşılmış değildir: enerji üretimi, ortalama rüzgar hızının üç katıdır. Pratikte, bu Rüzgar Hızında gerçekleşecek %10’luk bir artışın %33’lük bir enerji üretimi sağlayacağı anlamına gelmektedir. Saha değerlendirmesinin geliştirilmesi ve saha oluşturma için daha iyi modellere ve yapılan ölçümlerden elde edilen girdilere ihtiyaç vardır. Saha değerlendirmenin iyileştirilmesinin bir başka unsuru da, farklı türden yerlerde ve Rüzgar Çiftliklerinde aşırı rüzgar, dalga ve buz koşullarının öngörülmesi için daha iyi önlemler geliştirilmesidir. Bu, sonuçta daha ucuz, daha hafif ve daha güvenilir türbinlerin kullanılabileceği, sahaya özel sistemlerin tasarlanmasına imkan tanıyacaktır.

Daha iyi aerodinamik ve aeroelastisite modelleri: 3 Boyutlu aerodinamik davranış ve aeroelastik stabilitenin öngörülmesinde geliştirilmiş metotların bulunması, türbinler üzerindeki yükün hesaplanması için gereklidir. Türbin büyüklüklerinin artması ile yeni stabilite sorunları ortaya çıkmaktadır. Büyütme çalışmalarının güvenilir olarak gerçekleştirilebilmesi için aeroelastik sorunların çözülmesi ön koşuldur. Bu gibi metotların, elektrik sistemi de dahil olmak üzere Rüzgar Türbininin bütününe uygulanması, ağırlığı ve dolayısıyla da fiyatı düşürecek olan optimize türbinlerin geliştirilmesi için gereklidir. Yeni zeki yapılar/malzemeler ve geri dönüşüm: Bir başka türbinin arkasında çalışan Rüzgar Türbinleri, yukarıdaki türbinin ardındaki Rüzgar Hızı açığı nedeniyle aşırı yüke maruz kalmaktadır. Bir rüzgar çiftliğinde her bir türbin için dizaynın geliştirilmesi ve zekice yaklaşımların eklenmesi ile yükün azaltılması saha kullanımının optimize edilmesine yardımcı olacaktır. Uyumlu kontrol kullanan ve yapı ile etkileşimde bulunan zeki malzemelerin kullanılması aerodinamik güçlerle ilgili kısıtlamaları azaltır ve /veya bunların kontrol edilmesini sağlar. Buna ek olarak, doğal geri dönüşüm sürecine giren yeni malzemelerin geliştirilmesi Rüzgar Türbinlerinin çevresel etkinin azaltılmasına ve değerinin artmasına katkıda bulunacaktır. Örneğin, fiber glas pervane kanatlarının devre dışı bırakılması için yeni yollar bulunması gereklidir. Daha etkili jeneratörler ve konverterler : Mevcut jeneratör teknolojisi büyük ve çok ağır makineler üretilmesine neden olmaktadır. Doğrudan tahrikli jeneratörler için uygulanabilir kavramlar bulunması ve dizaynın geliştirilmesi daha etkin ve daha hafif makineler üretilmesi için büyük potansiyele sahip iki alandır. Ayrıca elektrik üretimi ve düşük voltajlı alternatif akımdan (AC) yüksek voltajlı direkt akıma (DC) nakil için birleşik çözümler geliştirilmesi de önemlidir. İdeal olarak, bu uygun güç faktörünün (cos φ) ve yüksek enerji kalitesinin (düşük harmonikler toplamı ve kırpışma frekansı) elde edilmesi ile birleştirilebilir. Tek tek Rüzgar Türbinlerine elektrik santrali niteliklerinin kazandırılmasıyla ya da dönüş rezervinin kullanılması ile nakil hatlarının maliyetinin düşürülmesi mümkün olabilir. Yeni kavramlar ve spesifik zorluklar : Karşı karşıya olunan spesifik zorluklar arasında fly-by-wire (fiziksel kontrol yerine elektrikli arabirim ile kontrol) kavramlar, türbine zeki yaklaşımların katılması ve güvenilirlik ve bakım unsurlarının birleştirilmesi yer almaktadır. Pervane kanadı dişlileri ve jeneratörler gibi bileşenlerin durumlarının izlenmesi işletme ve bakım maliyetlerinin düşmesini sağlayabilir; bu özellikle hem karasal hem de denizsel olarak ulaşılması zor yerler için ilgi çekici olacaktır. Yeni kavramlar arasında, son derece esnek, Rüzgar Yönünde makineler ve artırılmış difüzörlü türbinler olabilir. Bağımsız ve karma sistemler : Bağımsız türbinler çok büyük miktarlarda üretilecektir ancak toplam kurulu kapasite büyük olamaz. Yine de, bu makinelerden elde edilecek elektriğin değeri, özellikle şebeke bağlantısının fizibl olmadığı uzak yerler için çok önemlidir. Rüzgar Jeneratörü sistemlerinin, fotovoltaik güneş pilleri (PV) ya da dizel üretim sistemleri gibi diğer enerji kaynakları ile entegre edilmesi, güvenirliğin yüksek olmasını gerektiren küçük şebekeler için gereklidir.

Değerin artırılması ve belirsizliklerin azaltılması Enerji performansının tahmin edilmesi: Farklı zaman aralıklarında, örneğin altı ila 48 saat önceden, elektrik üretimi için güvenilir tahminler yapılabilirse, rüzgar enerjisinin değeri artar. Bunun için meteoroloji merkezlerinden online olarak temin edilecek verilerin ve büyük alanlardaki rüzgar türbinlerden alınan gerçek üretim rakamlarının kullanılması için model ve strateji geliştirilmesi gerekmektedir. Mevcut modellerde belirsizlik %15 ile %20 arasındadır. İyileştirme yapılması mümkündür ve belirsizlikte, %5 ile %10 arasında sonuç verecek şekilde azalmaya sağlayabilir. Mühendislik çalışmalarının bütünlüğü, standartların iyileştirilmesi ve doğrulanması: Rüzgar mühendisliğinin pek çok alanında AR-GE faaliyetleri standardizasyon çalışmaları için temel bilgileri destekleyecektir. Rüzgar Enerjisinde piyasa talebi doğrultusunda ölçek büyütme ve denizsel uygulamalar, aşırı hava koşullarının, güvenlik, enerji performansı ve gürültünün daha iyi anlaşılmasını gerektirmektedir. Rüzgar Enerjisinin farklı ülkelerde başarıyla yayılması için uluslararası standartların geliştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışma ticari engellerin ortadan kaldırılmasına yardımcı olacak ve serbest ticareti kolaylaştıracaktır. Depolama teknikleri: Elektriğin etkin olarak depolanması, iletilen enerjinin dengelenmesine imkan sağlayarak, rüzgar ile üretilen enerjinin değerini artıracak ve belirsizliği azaltacaktır. Bu özellikle penetrasyon seviyesinin %15 ila %20 seviyesinin üzerine çıktığında önemli olacaktır.

Büyük ölçekli kullanımın sağlanması Kurulu kapasite öngörüleri göstermektedir ki, yayılma rakamları gelecek 20 yılda artacaktır. Rüzgar ile enerji üretiminin sağladığı katkı yerel ve/veya ulusal seviyede önemli olacaktır. Bu, nakil şebekeleri ve bunların Rüzgar Türbini jeneratör birimleri ile etkileşiminde özel taleplere neden olacaktır. Elektrik yükü akım kontrolü ve uyarlanabilir yükler : Elektrik şebekesine enerji temininin modellenmesi ve kontrolü için araçların geliştirilmesi, özellikle Rüzgar Enerjisinin payının büyük olduğu yerlerde, rüzgar enerjisinin, büyük ölçekte yaygınlaşması için gerekli olacaktır. Büyük miktarlarda elektriğin üretilmesi ve nakledilmesinde kullanılan kombine teknolojilerde otomatik yük akım kontrolü, uyarlanabilir yükler ve talep odaklı yönetim alanlarında inovasyonlar yer almalıdır. Ulusal şebekelerde yüksek voltaj DC (HVDC) linkleri için yüksek enerji kapasiteli elektronik cihazların yoğun olarak kullanımı da gerekecektir. Buna ek olarak, diğer enerji kaynakları ile ortak çalışmalarla depolama ve AC / DC kavramları üzerinde çalışılması da gerekmektedir. Daha yüksek enerji kalitesi: Şebeke stabilitesinin iyileştirilmesi ve özellikle zayıf şebekelerde şebeke eksikliklerinin (ör. Volyaj düşüşü ve kırpışma) düzeltilmesi en önemli konulardır.

Çevresel etkilerin en aza indirilmesi Rüzgar potansiyeli açısından uygun ve aynı zamanda Rüzgar Türbinlerinin kurulması konusunda genel bir kabulün söz konusu olduğu yerlerin bulunması giderek zorlaşmaktadır. Farklı çıkar gruplarının birbiri ile çelişen arazi kullanımı hedefleri daha fazla dile getirilmeye başlanmıştır. Bu nedenle aşağıda yer alan konuların ciddi olarak araştırılması gerekmektedir. Arazinin uygun kullanımı ve estetik : Rüzgar Enerjisinin çevresel avantajları (ör. ve diğer sera gazları emisyonlarının azalması) topluma duyurulmalıdır. Görsel etki ve farklı çıkar gruplarının arazi kullanımı konularındaki endişelerinin gerektiği gibi ele alınması için toplumun Rüzgar Enerjisine yönelik tavrı yayılma sürecinde dikkate alınmalıdır.

CO2

Gürültü çalışmaları : Gürültü oluşumu ve uzak mesafeler arası naklin anlaşılması önemlidir; denizsel uygulamalarda karşılaşılan zorluklar su yüzeyinin akustik açıdan sert olmasından kaynaklanmaktadır. Denizsel Rüzgar Türbinlerinin sahilde bulunan konutlarda rahatsızlığa neden olmaksızın daha faza gürültü yayabileceği yönündeki ilk tahminler üzerinde daha detaylı çalışma yapılmalıdır. Buna ek olarak, mevcut uygulamalara karşı daha iyi dizayn ve gürültü tahmini metotları doğrulanmalıdır. Bitkiler ve hayvanlar : Yayılma sürecinde Rüzgar Enerjisi ile doğal hayat arasındaki etkileşimin dikkatle ele alınması gerekmektedir. Bu da mevcut verilerin ve hem karasal hem de denizsel çevrelerde çeşitli türlerin davranışlarının daha iyi anlaşılmasını gerektirmektedir.

Tablo 2: Orta ve uzun vadede araştırma öncelikleri Alan Değerin artırılması ve belirsizliklerin azaltılması Enerji performansının tahmin edilmesi Mühendislik çalışmalarının bütünlüğü ile ilgili belirsizliklerin azaltılması, standartların iyileştirilmesi ve doğrulanması Depolama teknikleri Maliyet Düşürme Çalışmalarının Devam Etmesi Saha değerlendirmenin geliştirilmesi ve özellikle denizsel; yeni yerlerin belirlenmesi Daha iyi aerodinamik ve aeroelastisite modelleri Yeni zeki yapılar/malzemeler ve geri dönüşüm Daha etkili jeneratörler ve konverterler Yeni kavramlar ve spesifik zorluklar Bağımsız ve karma sistemler

Zamanlama/Öncelik Orta vade Uzun vade

Odak noktası

Elektriğin artırılması Referans sağlanması

değerinin ++ malzemelerin ++

Farklı zaman ölçeklerinde depolama

Aşırı rüzgar ve dalga ++ koşulları, tahmin teknikleri

3 boyutlu etkiler, ++ aeroelastik stabilite Aşırı koşullar, uyarlanabilir zeki yapılar, geri dönüşüm Üretim ve nakil için ++ kombine çözümler Yük düşürme için zeki çözümler sistem ++ Geliştirilmiş performansı

Büyük ölçekli kullanımın sağlanması Elektrik yükü akım kontrolü Modellerin iyileştirilmesi, ve uyarlanabilir yükler yük akış kontrolü, enerji elektroniği Daha yüksek enerji kalitesi Enerji elektroniği Çevresel etkilerin en aza indirilmesi Arazinin uygun kullanımı ve Bilgi ve etkileşim estetik Gürültü çalışmaları Denizsel uygulama konuları Bitkiler ve hayvanlar Referans veri ++ yüksek öncelik + öncelik Kaynak: IEA 2001

++

++ ++ + +

++

++

++ ++ +

İlave AR-GE çalışmalarının maliyeti ve faydaları Geçmişte Rüzgar Enerjisi sektöründe gerçekleştirilen AR-GE çalışmalarının etkisi artan türbin ebatlarında ve kurulu elektrik üretim kapasitesi başına fiyatların düşmesinde görülebilmektedir. 1981 ile 1998 yılları arasında Rüzgar Türbinleri üretim maliyeti dört kat azalmıştır. Rüzgar Enerjisi maliyetinin 2020 yılında 0.025 $/kWh olacağının öngörüldüğü düşünülürse (tahmin 2010 yılında 80 GW ve 2020 yılında 1200 GW kurulu kapasiteye dayandırılmıştır) geleceğin daha çok şey vaat ettiği söylenebilir. (BTM, 1999,2000) Yapılan AR-GE çalışmaları sayesinde, Rüzgar Enerjisi piyasası şu anda hızlı bir gelişme dönemindedir. Rüzgar Türbini jeneratörleri piyasası kişisel bilgisayar sanayinden daha hızlı ve neredeyse cep telefonu sanayi kadar hızlı gelişmektedir. Son üç yılda, Rüzgar Enerjisi ile ilgili bir dizi büyüme çalışması gerçekleştirilmiştir. Wind Force 10 adı verilen bir çalışmada, 2020 yılında Rüzgar Kaynaklı 3000 TWh Elektrik Üretimi senaryosu sunulmaktadır (EWEA,2004); bu miktar söz konusu yılda dünyada beklenen toplam elektrik tüketiminin %12’sine karşılık gelmektedir. Bu senaryoda, bu hedefe ulaşmak için gerekli yıllık yatırım 2003 yılında 7 milyar $ ve 2020 yılına kadar 81.2 milyar $ olmalıdır. Bu seviyede bir gelişme, rüzgar enerjisi sanayinde ve bu sektörün tedarikçisi olan sektörlerde istihdamın 2004 yılında 237.000 kişiden 2020 yılında 2.4 milyon kişiye çıkması anlamına gelecektir. Bu senaryoda elde edilecek çevresel fayda 2020 yılı itibariyle 1.832 milyon ton yıllık CO2 emisyonu düşüşü olacaktır.

IEA Rüzgar Enerjisi Sistemleri Uygulama Anlaşması Devam Eden Faaliyetleri IEA Rüzgar Enerjisi Sitemleri Uygulama Anlaşmasının (Wind IA) misyonu rüzgar enerjisi araştırma ve geliştirme çalışmalarında işbirliğini teşvik etmek ve hem üye ülkelere hem de ticari sektör liderlerine kaliteli bilgi ve analiz sunmaktır. Bu nedenle, Wind IA girişimleri teknoloji gelişimi ve yayılma konularını ele almalı ve aynı zamanda Rüzgar Enerjisinin faydalarına ilişkin objektif bilgiler sağlamalıdır. Ayrıca Rüzgar Enerjisinin kullanımını destekleyen piyasalar ve politika araçlarının geliştirilmesine çalışmalıdır. Wind IA’in yayılmayı sağlamak için yapabileceği en önemli şeylerden biri maliyetleri

düşürme ve çeşitlilik gösteren, güvenli ve sürdürülebilir enerji kaynaklarının desteklenmesinin önündeki engelleri kaldırma yollarını bulmaktır. Ayrıca, Ayrıca Anlaşma’da doğrudan bir politika önerisinde bulunmak yerine hükümetlere politika geliştirmek için ihtiyaç duyulan objektif bilgi ve analiz etme zorunluluğu bulunmaktadır. Wind IA hem iç hem de dış bilgi alışverişini genişletmektedir. Çalışma gruplarından elde edilen sonuçlar, ortak çalışmalar, önerilen uygulamalar ve uygulama süreci analizlerinin yer aldığı bültenler yayınlamaktadır. Buna ek olarak, politikalar yayınlanmaktadır ve çok çeşitli, halka açık konferans ve forumlarda açıklanmaktadır. Wind IA ulusal, devlet destekli programlar ve bulgular ile ilgili güncel bilgi alışverişi sağlamaktadır ve ideal bir biçimde, temel araştırma alanında etkin ortak çalışmaların temin edilmesi görevini üstlenmiştir. Devlet destekli AR-GE çalışmalarının yanı sıra, ticari sektörde üretim sanayi, geliştirme hizmetleri sağlayanlar ve danışmanlık hizmetleri tarafından kayda değer çaba gösterilmiş ve kaynak yatırımında bulunulmuş ve fiziksel altyapı sağlanmıştır. 2005 yılında IEA kapsamında sözleşmeli 23 taraf bulunmaktadır. Wind IA katılımcıları şu anda altı programı sürdürmektedir (Tablo 3). Bu yolla, Wind IA faaliyetleri maliyet düşürme çalışmalarını hızlandıracak ve daha hızlı yayılmayı sağlayacak uluslararası işbirliği için hayati nitelikte bir forum oluşturmaktadır. Tablo 3: IEA Rüzgar Enerjisi Sistemleri Uygulama Anlaşması devam eden projeleri Proje Temel Teknoloji Bilgi Paylaşımı

Soğuk İklimlerde Rüzgar Enerjisi

Rüzgar Tünelleri Testleri ve Ölçümlerinden HAWT Aerodinamik ve Modeller Rüzgar Çiftliği Enerji Sistemi Dinamik Modelleri Çalışmaları Denizsel Rüzgar Yayılması

Enerjisi

Rüzgar ve Hidroelektrik Entegrasyonu

Teknolojisi

Sistemlerinin

Özet İşbirliği ve bilgi paylaşımı ile rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerinin geliştirilmesi Soğuk iklim koşullarında çalışan rüzgar türbinleri ile ilgili bilgi toplama ve paylaşma Rüzgar türbini pervane kanatları ve yapısal performans ve yükün teorik aerodinamik model tahminleri ve gerçek ölçümlerin karşılaştırılması Çok sayıda rüzgar türbininin birbiri ile bağlanması ve işletilmesine dayalı enerji sistemlerine etkilerin incelenmesi Derin sularda yayılma dahil olmak üzere denizsel rüzgar enerjisi ile ilgili konuların ele alınması Rüzgar ve hidroelektrik sistemlerinde üretim, nakil ve bu sistemlerin entegrasyonu ile ilgili ortak araştırma çalışmaları gerçekleştirmek; bilgi paylaşımı için forum sağlamak

Tablo 4: Rüzgar Enerjisi Başlık İçerik Devam eden AR-GE Son beş yılda, sanayide AR-GE çalışmaları daha büyük ve daha etkin rüzgar türbini sistemleri geliştirilmesine odaklanmış; genellikle ulusal ve uluslararası seviyede gerçekleştirilen jenerik AR-GE programlarında elde edilen bilgiler kullanılmıştır. AR-GE çalışmalarının sürdürülmesi; gerekli maliyet ve belirsizlik oranlarında düşüş sağlamak, öngörülen ve arzu edilen yayılma seviyesini sağlamak; aşırı rüzgar koşullarının, aerodinamik ve elektrik üretiminin rüzgar türbini tasarımını nasıl etkileyeceğine ilişkin anlayışı geliştirmek için gereklidir. Zorluk, rüzgar türbini teknolojisinin daha çok geliştirilmesi için, aşağıdakiler dahil olmak üzere, geliştirici adımlar atılmasıdır: • Rüzgar türbinlerinin elektrik şebekelerine büyük ölçekli entegrasyonu • Rüzgar tahmin sonuçlarının ve bilgilerin diğer enerji kaynakları ile şebeke etkileşimine aktarılması ile belirsizliklerin ortadan kaldırılması Diğer AR-GE Rüzgar enerjisi alanında orta ve uzun vadeli öncelikler: Öncelikleri Aşağıdaki alanlarda değerin artırılması ve belirsizliklerin azaltılması: • Enerji performansının tahmin edilmesi (enerji üretiminde belirsizlik hedefi %5 ila %10) • Mühendislik çalışmalarının bütünlüğü ile ilgili belirsizliklerin azaltılması; aşırı çevre koşulları, güvenlik, enerji performansı ve gürültü ile ilgili daha iyi anlayış geliştirme açısından standartların iyileştirilmesi ve doğrulanması. • Depolama teknikleri Aşağıdaki yollarla maliyet düşürme çalışmalarının sürdürülmesi: • Daha iyi aerodinamik ve aeroelastisite modelleri • Daha iyi saha değerlendirme; denizsel dahil • Yeni zeki yapılar/malzemeler ve geri dönüşüm • Daha etkili jeneratörler ve konverterler • Son derece esnek, rüzgar yönünde makineler ve artırılmış difüzörlü türbinler gibi cihazlar dahil olmak üzere yeni kavramlar Aşağıdaki yollarla büyük ölçekli kullanımın sağlanması: • Elektrik yükü akış kontrolü ve uyarlanabilir yükler • Enerji kalitesinin artırılması (özellikle zayıf şebekelerde) Aşağıdakilerle ilgili konuların ele alınması ile çevresel etkilerin en aza indirilmesi • Arazinin uygun kullanımı ve estetik • Gürültü çalışmaları • Bitkiler ve hayvanlar