GÜNEYDOĞU ANADOLU BÖLGESİNDE RÜZGÂR KARAKTERİSTİĞİNİN BELİRLENMESİ VE KÜÇÜK RÜZGÂR TÜRBİNLERİ İLE ENERJİ ÜRETİM POTANSİYELLERİNİN ARAŞTIRILMASI Roza Gül BENCUYA İPEKÇİOĞLU T.C. BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ GÜNEYDOĞU ANADOLU BÖLGESİNDE RÜZGÂR KARAKTERİSTİĞİNİN BELİRLENMESİ VE KÜÇÜK RÜZGÂR TÜRBİNLERİ İLE ENERJİ ÜRETİM POTANSİYELLERİNİN ARAŞTIRILMASI Roza Gül BENCUYA İPEKÇİOĞLU ORCID ID: 000 0002 0211 295X Prof. Dr. Ali VARDAR (Danışman) YÜKSEK LİSANS TEZİ BİYOSİSTEM MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BURSA – 2020 Her Hakkı Saklıdır U.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, tez yazım kurallarına uygun olarak hazırladığım bu tez çalışmasında;  tez içindeki bütün bilgi ve belgeleri akademik kurallar çerçevesinde elde ettiğimi,  görsel, işitsel ve yazılı tüm bilgi ve sonuçları bilimsel ahlak kurallarına uygun olarak sunduğumu,  başkalarının eserlerinden yararlanılması durumunda ilgili eserlere bilimsel normlara uygun olarak atıfta bulunduğumu,  atıfta bulunduğum eserlerin tümünü kaynak olarak gösterdiğimi,  kullanılan verilerde herhangi bir tahrifat yapmadığımı,  ve bu tezin herhangi bir bölümünü bu üniversite veya başka bir üniversitede başka bir tez çalışması olarak sunmadığımı beyan ederim. 28/02/2020 Roza Gül BENCUYA İPEKÇİOĞLU ÖZET Yüksek Lisans Tezi GÜNEYDOĞU ANADOLU BÖLGESİNDE RÜZGÂR KARAKTERİSTİĞİNİN BELİRLENMESİ VE KÜÇÜK RÜZGÂR TÜRBİNLERİ İLE ENERJİ ÜRETİM POTANSİYELLERİNİN ARAŞTIRILMASI Roza Gül BENCUYA İPEKÇİOĞLU Bursa Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyosistem Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Ali VARDAR Dünyamızın ana enerji kaynağı güneştir. Sürekli devam eden doğal süreçte var olan enerji akışı dünyamızı ve varoluşu ayakta tutar. Güneşteki nükleer tepkimeler sonucunda oluşan güneş ışınlarının dünyamızla etkileşerek depolanmış ve dönüşmüş halleri farklı enerji kaynakları olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu enerji kaynakları arasında yenilenebilir enerji kaynakları ise, tükenme hızından daha hızlı kendini yenileyebilmesi ile tanımlanabilir. Bu yenilenebilir enerji kaynakları; güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, jeotermal enerji, hidrolik enerji, biokütle enerjisi ve benzeri olarak sıralanabilir. Stratejik olarak enerji kaynakları ne kadar çok çeşitlendirilir ve ne kadar çok yenilenebilir enerjilerle desteklenir ise insanlık o ölçüde gelecekteki refahını garanti altına almış olacaktır. Yenilenebilir enerji kaynakları arasında ise son 10 yıldaki sektör büyümesi ve yatırımlar ele alınacak olursa Rüzgâr Enerjisi ayrı bir önem kazanmaktadır. Bu çalışmanın amacı; Güneydoğu Anadolu Bölgesinde tarımsal amaçlı kullanım dikkate alınarak rüzgâr enerjisinin potansiyelini analiz etmek ve Güneydoğu Anadolu Bölgesi Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli hakkında bilimsel kaynaklarda mevcut bilgi eksikliğini azaltmak için bir adım atmaktır. Çalışmada; Güneydoğu Anadolu Bölgesinde toplam 9 şehirdeki 24 adet meteoroloji istasyonuna ait veriler, Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğüne ait Rüzgâr Enerjisi Potansiyel Atlası ve uydu görüntüleri eş zamanlı olarak incelenmiş, bölgeyle ilgili çeşitli bilgiler elde edilmiştir. Bu bilgiler doğrultusunda öncelikle bölgenin rüzgâr karakteristikleri belirlenmiştir. Çalışmada ayrıca bölgedeki rüzgâr karakteristikleri dikkate alınarak yatay ve dikey eksenli rüzgâr türbinlerinin muhtemel performansları irdelenmiş, elde edilecek güç ve enerji değerleri ortaya konulmuştur. Anahtar Kelimeler: Yenilenebilir enerji, Rüzgâr enerjisi, Küçük türbinler, Güneydoğu Anadolu rüzgâr potansiyeli, Kapasite faktörü 2020, xi + 106 sayfa i ABSTRACT MSc Thesis DETERMINATION OF WIND CHARACTERISTICS IN SOUTHEASTERN ANATOLIA AND ENERGY PRODUCTION POTENTIALS BY SMALL WIND TURBINES Roza Gül BENCUYA İPEKÇİOĞLU Bursa Uludağ University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Biosystems Engineering Supervisor: Prof. Dr. Ali VARDAR The main source of the World is the sun. The continuous energy flow in the natural process keeps our world alive and existence. The solar rays formed as a result of nuclear reactions in the sun interact with our world and are stored and transformed into different energy sources. Among thies energy resources, Renewable energy sources can be defined as being able to renew itself faster than depletion rate. These renewable sources are; solar energy, wind energy, geothermal energy, hydraulic energy and so on. The more strategically diversified the energy resources and the more they are supported by renewable energies, the more humanity will guarantee future prosperty. regarding the sector growth and invstments in the last 10 years, Wind Energy gains a special importance among renewable energy resources. The aim of this study; to analyse potential of wind energy by considering agricultural use in the Southeast Anatolia and to take a step to reduce the lack of information available in the scientific sources about the Southeastern Anatolia Region Wind Energy Potential. On this study; the data of 24 meteorological stations in 9 cities in Southeast Anatolia, Wind Energy Potential Atlas of General Directorate of Renewable Energy and satellite imagery were analyzed simultaneously and various information about the region was obtained. In this study, considering the wind characteristics in the region, possible performances of the horizontal and vertical axis wind turbines are examined and the power and energy values to be obtained are presented. Key words: Renewable energy, Wind energy, Small turbines, Southeastern Anatolia wind potential, Capacity factor 2020, xi + 106 pages. ii TEŞEKKÜR Yüksek lisans eğitim hayatım boyunca aynı zamanda bu tez çalışmasında bana bilgi ve tecrübeleriyle önderlik eden ve benden desteğini esirgemeyen saygı değer hocam Prof. Dr. Ali VARDAR’a en içten duygularımla sonsuz teşekkürlerimi sunarım. Beni desteğiyle her zaman ayakta tutan eşim Moris İPEKÇİOĞLU’na ve motivasyon kaynağım kızım Bella Mia İPEKÇİOĞLU’na çok teşekkür ederim. Roza Gül BENCUYA İPEKÇİOĞLU 28/02/2020 iii İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET…... ...................................................................................................................... i ABSTRACT ................................................................................................................. ii TEŞEKKÜR ................................................................................................................ iii İÇİNDEKİLER ............................................................................................................ iv SİMGELER DİZİNİ…….……………………………………………………………....vi KISALTMALAR DİZİNİ ........................................................................................... vii ŞEKİLLER DİZİNİ ................................................................................................... viii ÇİZELGELER DİZİNİ ................................................................................................. x 1.GİRİŞ…………………………………………………………………………………..1 2.KURAMASAL TEMELLER VE KAYNAK ARAŞTIRMASI……….……..………..6 2.1. Kuramsal Temeller………………………………….………………………………6 2.1.1. Rüzgâr ……………...………………………………………………….……..…...6 2.1.2. Rüzgâr oluşumundaki kuvvet faktörleri….……………….………………………7 2.1.3. Rüzgâr enerjisi…….....………………………………...…………..……..….… 10 2.1.4. Rüzgâr türbinleri …………………………………………………………...........19 2.1.5. Rüzgâr türbin sınıflandırması………………………...……………………..…...25 2.2. Kaynak Araştırması………………………………………………………………...34 3. MATERYEL VE YÖNTEMLER…………………………………….…...…………38 3.1. Materyal……………………………………………………………………………38 3.1.1.Araştırma sahası……………….………………...……………………….…….…38 3.1.2. Meteorolojik istasyonlar……………………………………………………….…38 3.1.3. Haritalar ve görsel materyaller…………………...………………………..….….39 3.1.4. Rüzgâr türbinleri………………………..……………………….………….……43 3.2. Yöntem………………………….…...……………………………………………..47 4. BULGULAR VE TARTIŞMA……………………………………….……………...51 4.1. Adıyaman ili bulguları….………………………………………….………………60 4.1.1. Adıyaman Merkez ilçebulguları………………………………….……..……….60 4.1.2. Adıyaman Gölbaşı ilçe bulguları………..……………………….……..………..62 4.1.3. Adıyaman Kahta ilçe bulguları………......…………………………….………...63 4.1.4. Adıyaman Samsat ilçe bulguları………………………………………………….65 4.2. Batman ili bulguları ………………………………….…………………………...66 4.2.1. Batman Merkez ilçebulguları ………………………………………..…………..66 4.3. Diyarbakır ili bulguları ……………………………...…………………..………....68 4.3.1. Diyarbakır Merkez ilçe bulguları ………………………………………………..68 4.3.2. Diyarbakır Çermik ilçe bulguları ……………………………………….………..70 4.3.3. Diyarbakır Ergani ilçe bulguları …………………………………………......…..71 4.3.4. Diyarbakır Sur ilçe bulguları …………………………...………………..………72 4.4. Gaziantep ili bulguları …………………………......…………………………..…..74 4.4.1. Gaziantep Şahinbey ilçe bulguları ………………………………………………74 4.4.2. Gaziantep İslahiye ilçe bulguları ……………………….……………………….77 4.5. Kilis ili bulguları …………………..………………………………………………76 4.6. Mardin ili bulguları ………………………………………………………………...79 4.6.1. Mardin Merkez ilçebulguları ………………………………..…………………...79 4.6.2. Mardin Nusaybin ilçe bulguları ……………………………………………...…..80 4.7. Siirt ili bulguları ……………........................………………………….…….…….82 iv Sayfa 4.8. Şanlıurfa ili bulguları …………………………….........…………………………..84 4.8.1. Şanlıurfa Şanlıurfa Merkez ilçebulgular …………………………………….…..84 4.8.2. Şanlıurfa Akçakale ilçe bulguları ……………………….................................…85 4.8.3. Şanlıurfa Birecik ilçe bulguları ………………………………………….……….86 4.8.4. Şanlıurfa Bozova ilçe bulguları ……………………………………………….....88 4.8.5. Şanlıurfa Ceylanpınar ilçe bulguları ………………………………………..……89 4.8.6. Şanlıurfa Hilvan ilçe bulguları ………………………………………..….….......91 4.8.7. Şanlıurfa Siverek ilçe bulguları ………………………………………….….…...92 4.9. Şırnak ili bulguları ………………………….………………………………….......94 4.9.1. Şırnak Merkez ilçebulguları ……………………………………………………..94 4.9.2. Şırnak Cizre ilçe bulguları ………………………………………….…..………..95 5. SONUÇ………………………….…………………………………………………...98 KAYNAKLAR…………………………………………………………………..……101 ÖZGEÇMİŞ…………………………………………………………………………...105 v SİMGELER DİZİNİ Simgeler Açıklama A Alanı (m2) CF Kapasite Faktörü (%) FK Sürtünme Kuvveti (N/m) h Rüzgâr Hızının Ölçüldüğü Yükseklik (m) k Von Karman Sabiti (0,4) n Hâkim Rüzgâr Yönüne Ait Hızın Frekansı P Güç Yoğunluğu (W/m²) R Kanat Boyu veya Türbin Çapı (m) REPA verisi REPA Enterpolasyon Verisi u* Rüzgâr Hızı - Yükseklik Faktörü, v h Yüksekliğindeki Rüzgâr Hızı (m/s) v⃗⃗⃗⃗H⃗⃗â⃗⃗k⃗⃗i⃗⃗m ⃗ Hâkim Rüzgâr Yönü Hızı Ortalaması (m/s) vr Rüzgârın Hızı (m/s) v⃗⃗ ⃗⃗r⃗⃗ü⃗⃗z⃗⃗gâ⃗⃗r Hâkim Rüzgâr Yönü Hızı(m/s) vRort Rüzgâr Hızı Ortalaması z0 Yer Yüzeyindeki Engeller Kaynaklı Pürüzlülük Uzunluğudur (m). λ Uç hız oranı ρ Havanın Özgül Ağırlığı (gr/m³) Ƥ REPA Düzeltme Katsayısı Ƞ Verimi vi KISALTMALAR DİZİNİ Kısaltmalar Açıklama ABD Amerika Birleşik Devletleri CF Kapasite Faktörü DC Doğru Akım DFIG Değişken Hızlı- Çift Beslemeli İndüksiyon Jeneratörleri EESG Direkt Sürümlü- Elektriksel Uyartımlı Senkron Jeneratörler GAP Güneydoğu Anadolu Projesi GRP Cam Elyaf Plastik HA Horizontal Axis - Yatay Eksenli IAE Uluslararası Hava Mühendisliği IEA Uluslararası Enerji Ajansı IEC Uluslararası Elektronik Komisyonu PMSG Direkt Sürümlü Sürekli Mıknatıslı Senkron Jeneratörler Re Reynold Katsayısı REPA Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli Atlası RES Rüzgâr Enerjisi Santrali SCIG Sincap Kafesli İndüksiyon Jeneratörleri TÜREB Türkiye Rüzgâr Enerjisi Birliği TKDK Tarımsal ve Kırsal Kalkınmayı Destekleme Kurumu UTM Bileşik Tehdit Yöntemi VA Vertical Axis - Dikey Eksenli YAW Rotordan Çıkartma YEGEM Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü vii ŞEKİLLER DİZİNİ Sayfa Şekil 1.1. Enerji kaynaklarının sınıflandırılması ……………………………………...…3 Şekil 2.1. Dünya üzerindeki sürekli rüzgâr kuşakları ve basınç alanları…….….………...8 Şekil 2.2. Ekman sipirali………………………………………………………….……...9 Şekil 2.3. Genel olarak rüzgâr sınıflandırması …………….………………………….....9 Şekil 2.4. Dünya rüzgâr enerji kaynaklarının dağılımı………………………………….12 Şekil 2.5. Dünyanın teknik rüzgâr potansiyel dağılımı……………………..…………...13 Şekil 2.6. Dünya elektrik talep projeksiyonu ve rüzgâr enerjisi kullanım hedefleri…......15 Şekil 2.7. Türkiye 2019 yılı kümülatif rüzgâr enerjisi kurulu gücü……….......................16 Şekil 2.8. Türkiye rüzgâr enerjisi kurulu güç miktar olarak bölgelere göre dağılımı……16 Şekil 2.9. Türkiye lisanslı kurulu güç dağılımı………………….……………................17 Şekil 2.10. Rüzgar türbin elektrik üretim aşamaları şeması………………………..........20 Şekil 2.11. Yatay eksenli türbin yapısı…………...…..…………………………………20 Şekil 2.12. Türbin elemanları …………………………………………………………..21 Şekil 2.13. Burulmuş ve demonte kanatta itme kuvvetinin yarıçap boyunca dağılımı ….21 Şekil 2.14. Rüzgâr türbini iç görünümü …………………...……………………………23 Şekil 2.15. Yaw sistemi…………………….………………………………….………..24 Şekil 2.16. Kafes kule …………………………………………………………………..25 Şekil 2.17. Tüp kule iç görüntüsü……………….…………………………….….……..25 Şekil 2.18. Rüzgâr türbin sınıflandırması……………………………………..………...26 Şekil 2.19. Eğik eksenli Rüzgâr türbini……………………………………………........27 Şekil 2.20. Rüzgâr türbin sınıflandırması……………………...…………..……………28 Şekil 2.21. Kanat sayılarına göre rüzgâr türbinleri……...……………………………....30 Şekil 2.22. Rüzgâr eksenine göre türbinler…………………….……………………......31 Şekil 2.23. Açık deniz rüzgâr türbinlerinin kavramsal tasarımları……...……………….33 Şekil 3.1. ArcMAP Güneydoğu Anadolu fiziki görünüm…….………………………....40 Şekil 3.2. ArcMAP Güneydoğu Anadolu Bölgesi meteorolojik istasyon konumları.…..40 Şekil 3.3. Türkiye geneli 50 metre yükseklikteki ortalama yıllık rüzgâr hızları dağılımı.41 Şekil 3.4. Türkiye geneli 50 metre yükseklikteki ortalama güç yoğunluğu dağılımı……41 Şekil 3.5. Güneydoğu Anadolu illeri Rüzgâr hızı dağılımları- REPA ………….………42 Şekil 3.6. 1000W’lık yatay eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi……………………………43 Şekil 3.7. 3000W’lık yatay eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi……………………………44 Şekil 3.8. 5000W’lık yatay eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi……………………………44 Şekil 3.9. 10000W’lık yatay eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi…………………………..45 Şekil 3.10. 20000W’lık yatay eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi…………………………45 Şekil 3.11. 200W’lık dikey eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi……………………………46 Şekil 3.12. 300W’lık dikey eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi……………………………46 Şekil 3.13. 1000W’lık dikey eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi…………………..………47 Şekil 3.14. 1500W’lık dikey eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi…………………..………47 Şekil 4.1. Adıyaman Merkez ilçemeteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri....………...61 Şekil 4.2. Adıyaman Gölbaşı ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri ………….62 Şekil 4.3. Adıyaman Kahta ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri ……………64 Şekil 4.4. Adıyaman Samsat ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri...…………65 Şekil 4.5. Batman ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri …..………………….67 Şekil 4.6. Diyarbakır Merkez ilçemeteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri ………….69 Şekil 4.7. Diyarbakır Çermik ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri ………….70 viii Sayfa Şekil 4.8. Diyarbakır Ergan ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri …………...72 Şekil 4.9. Diyarbakır Sur ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri ……………...73 Şekil 4.10. Gaziantep Şahinbey ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri ……….75 Şekil 4.11. Gaziantep İslahiye ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri ………...76 Şekil 4.12. Kilis ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri ……………………….78 Şekil 4.13. Mardin Merkez ilçemeteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri …………….79 Şekil 4.14. Mardin Nusaybin ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri…………..81 Şekil 4.15. Siirt ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri ……………………......83 Şekil 4.16. Şanlıurfa Merkez ilçemeteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri …………..84 Şekil 4.17. Şanlıurfa Akçakale ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri ………...86 Şekil 4.18. Şanlıurfa Birecik ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri …………..87 Şekil 4.19. Şanlıurfa Bozova ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri …………..89 Şekil 4.20. Şanlıurfa Ceylanpınar ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri ……..90 Şekil 4.21. Şanlıurfa Hilvan ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri …...............92 Şekil 4.22. Şanlıurfa Siverek ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri…………..93 Şekil 4.23. Şırnak Merkez ilçemeteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri ……………..95 Şekil 4.24. Şırnak Cizre ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri ....….................96 ix ÇİZELGELER DİZİNİ Sayfa Çizelge 1.1. Yenilenebilir enerji kaynaklarının sınıflandırılması………………...…..…..4 Çizelge 2.1. 2020 dünya talep projeksiyonu ve ekonomik rüzgâr potansiyeli…………..14 Çizelge 2.2. 2030 yılı dünya rüzgâr kurulu gücünün bölgesel dağılım projeksiyonu ….15 Çizelge 2.3. Türkiye rüzgâr enerjisi mevcut durum……………………….……..……..17 Çizelge 2.4. Türkiye rüzgâr enerjisi potansiyeli……………………..……………….....18 Çizelge 2.5. IEC’ye göre rüzgâr türbin sınıfları için rüzgâr hız parametreleri ................34 Çizelge 3.1. Kullanılabilir veri elde edilebilen meteorolojik istasyonlar…………….….39 Çizelge 3.2. Yatay eksenli rüzgâr türbin çeşitleri……………………...……………….43 Çizelge 3.3. Dikey eksenli rüzgâr türbin çeşitleri………………..…….……………….46 Çizelge 3.4. Pürüzlülük sınıfı ve pürüzlülük uzunluğu……………...……………..……49 Çizelge 4.1. İstasyonlara ait veri seti boyutu ve hâkim rüzgâr yönü……………………51 Çizelge 4.2. İstasyonlara ait pürüzlülük sınıfları ve pürüzlülük uzunlukları…...……….52 Çizelge 4.3. İstasyonlara ait 50 m’de rüzgâr hızları ve düzeltme katsayıları……………53 Çizelge 4.4. Yatay eksenli rüzgâr türbinlerinde elde edilebilecek enerji miktarı - 10 m...54 Çizelge 4.5. Yatay eksenli rüzgâr türbinlerinde elde edilebilecek enerji miktarı - 50 m...55 Çizelge 4.6. Dikey eksenli rüzgâr türbinlerinden elde edilebilecek enerji miktarı - 10 m.56 Çizelge 4.7. Dikey eksenli rüzgâr türbinlerinden elde edilebilecek enerji miktarı - 50 m.57 Çizelge 4.8. Kapasite faktörleri - 10 m.…………………………………………………58 Çizelge 4.9. Kapasite faktörleri - 50 m.…………………………………………………59 Çizelge 4.10. Adıyaman Merkez ilçemeteorolojik istasyon bulguları ………………….60 Çizelge 4.11. Adıyaman Merkez ilçeiçin yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları …….61 Çizelge 4.12. Adıyaman Merkez ilçemeteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ………61 Çizelge 4.13. Adıyaman Gölbaşı ilçe meteorolojik istasyon bulguları …………………62 Çizelge 4.14. Adıyaman Gölbaşı ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları……62 Çizelge 4.15. Adıyaman Gölbaşı ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu………63 Çizelge 4.16. Adıyaman Kahta ilçe meteorolojik istasyon bulguları ……………...........63 Çizelge 4.17. Adıyaman Kahta ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları ……...64 Çizelge 4.18. Adıyaman Kahta ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ……......64 Çizelge 4.19. Adıyaman Samsat ilçe meteorolojik istasyon bulguları ……….…………65 Çizelge 4.20. Adıyaman Samsat ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları …....66 Çizelge 4.21. Adıyaman Samsat ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ……....66 Çizelge 4.22. Batman Merkez ilçemeteorolojik istasyon bulguları ……………….........67 Çizelge 4.23. Batman Merkez ilçeiçin yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları ….........67 Çizelge 4.24. Batman ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu …………………68 Çizelge 4.25. Diyarbakır Merkez ilçemeteorolojik istasyon bulguları …….……….…..68 Çizelge 4.26. Diyarbakır Merkez ilçeiçin yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları …....69 Çizelge 4.27. Diyarbakır Merkez ilçemeteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ……...69 Çizelge 4.28. Diyarbakır Çermik ilçe meteorolojik istasyon bulguları …………..……..70 Çizelge 4.29. Diyarbakır Çermik ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları ……70 Çizelge 4.30. Diyarbakır Çermik ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ……...71 Çizelge 4.31. Diyarbakır Ergan ilçe meteorolojik istasyon bulguları ………....…..........71 Çizelge 4.32. Diyarbakır Ergani ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları …….72 Çizelge 4.33. Diyarbakır Ergani ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ……....72 Çizelge 4.34. Diyarbakır Sur ilçe meteorolojik istasyon bulguları ……….…..………...73 Çizelge 4.35. Diyarbakır Sur ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları ……….73 x Sayfa Çizelge 4.36. Diyarbakır Sur ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ………….74 Çizelge 4.37. Gaziantep Şahinbey ilçe meteorolojik istasyon bulgular…………….…..74 Çizelge 4.38. Gaziantep Şahinbey ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları …..75 Çizelge 4.39. Gaziantep Şahinbey ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu……..75 Çizelge 4.40. Gaziantep İslahiye ilçe meteorolojik istasyon bulguları.…………………76 Çizelge 4.41. Gaziantep İslahiye ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları …....76 Çizelge 4.42. Gaziantep İslahiye ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ……...77 Çizelge 4.43. Kilis ilçe meteorolojik istasyon bulguları …………..……………………77 Çizelge 4.44. Kilis ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları …………………..78 Çizelge 4.45. Kilis ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu …………………….78 Çizelge 4.46. Mardin Merkez ilçemeteorolojik istasyon bulguları ……………………..79 Çizelge 4.47. Mardin Merkez ilçeiçin yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları ………..80 Çizelge 4.48. Mardin Merkez ilçemeteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu.................80 Çizelge 4.49. Mardin Nusaybin ilçe meteorolojik istasyon bulguları …………….……81 Çizelge 4.50. Mardin Nusaybin ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları ……..81 Çizelge 4.51. Mardin Nusaybin ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ….........82 Çizelge 4.52. Siirt ilçe meteorolojik istasyon bulguları ……………………...................82 Çizelge 4.53. Siirt ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları ……………….…..83 Çizelge 4.54. Siirt ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ……….…………….83 Çizelge 4.55. Şanlıurfa Merkez ilçemeteorolojik istasyon bulguları...............................84 Çizelge 4.56. Şanlıurfa Merkez ilçeiçin yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları ……...84 Çizelge 4.57. Şanlıurfa Merkez ilçemeteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ……….85 Çizelge 4.58. Şanlıurfa Akçakale ilçe meteorolojik istasyon bulguları...........................85 Çizelge 4.59. Şanlıurfa Akçakale ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları …..86 Çizelge 4.60. Şanlıurfa Akçakale ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ……..86 Çizelge 4.61. Şanlıurfa Birecik ilçe meteorolojik istasyon bulguları...............................87 Çizelge 4.62. Şanlıurfa Birecik ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları ….....87 Çizelge 4.63. Şanlıurfa Birecik ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu …….....88 Çizelge 4.64. Şanlıurfa Bozova ilçe meteorolojik istasyon bulguları ………….…….....88 Çizelge 4.65. Şanlıurfa Bozova ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları ……89 Çizelge 4.66. Şanlıurfa Bozova ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ……...89 Çizelge 4.67. Şanlıurfa Ceylanpınar ilçe meteorolojik istasyon bulguları ………..........90 Çizelge 4.68. Şanlıurfa Ceylanpınar ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları…90 Çizelge 4.69. Şanlıurfa Ceylanpınar ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu .....91 Çizelge 4.70. Şanlıurfa Hilvan ilçe meteorolojik istasyon bulguları …….……….........91 Çizelge 4.71. Şanlıurfa Hilvan ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları ……..92 Çizelge 4.72. Şanlıurfa Hilvan ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ….……92 Çizelge 4.73. Şanlıurfa Siverek ilçe meteorolojik istasyon bulguları …………………..93 Çizelge 4.74. Şanlıurfa Siverek ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları ……93 Çizelge 4.75. Şanlıurfa Siverek ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ……….94 Çizelge 4.76. Şırnak Merkez ilçemeteorolojik istasyon bulguları ……………………...94 Çizelge 4.77. Şırnak Merkez ilçeiçin yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları ………..95 Çizelge 4.78. Şırnak Merkez ilçemeteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu …………95 Çizelge 4.79. Şırnak Cizre ilçe meteorolojik istasyon bulguları ………………………..96 Çizelge 4.80. Şırnak Cizre ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgar hızları …..……..96 Çizelge 4.81. Şırnak Cizre ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu ……………97 xi 1. GİRİŞ Enerji genel anlamda iş yapabilme yeteneği olarak tanımlanmaktadır. Çeşitli yollarla elde edilebilen kullanılabilir enerji, konumuz gereği tarım dâhil her türlü iş için gerekli en temel girdidir. Enerji, hareketin ve işin kaynağıdır. Başka bir deyişle enerji, yaşamın özünde yatan temel güçtür. Dünyamızın içerisinde bulunduğu samanyolunun ana enerji kaynağı Güneş’tir. Dünyamız Güneş’ten salınan enerjinin küçük bir kısmını kullanabilmektedir. Bu küçük pay dünyamızda meydana gelen çoğu tükenebilir ve tükenmez enerji kaynaklarının ana kaynağıdır. Dünyamız Güneş’ten gelen enerjinin ancak %1-2’lik kısmını konumuzla ilişkili olan Rüzgâr Enerjisine dönüştürmektedir (İlkılıç ve ark. 2010, Anonim 2019a, Anonim 2003a). Anlaşılacağı üzere Lavoisier'in (1743-1794) Maddenin Sakımı Kanunu ile vurguladığı “Hiçbir şey yoktan var olmaz ve var olan hiçbir şey vardan yok olmaz” sözünün altı çizilerek; enerji de yoktan var edilemez ve var olan enerji yok edilemez diyebiliriz. Ancak bu gerçekten yola çıkarak enerjinin çeşitli şekillere dönüşür olduğunu anlamaktayız. Enerji üretimi ya da tüketimi denildiğinde bahsi geçen konu tam anlamıyla enerjinin dönüşümüdür. Enerji ihtiyacını sadece üretim ile ilişkilendirmemek gerekir. İnsanlar açısından fizyolojik ihtiyaçlarını karşılamak, yaşamın çağdaş koşullarını sağlamak ve sürdürmek için de en önemli faktör enerjidir. İnsanoğlu hayatını ikame ettirmek için enerjiye ihtiyaç duymaktadır. İlk insanlar yaşamsal faaliyetlerini devam ettirmek için besin maddelerini enerji kaynağı olarak kullanmış, öncelikle toplayıcılık ve avcılıkla ihtiyaçlarını karşılamışlardır. Ateşin bulunmasıyla toplu yaşama geçmişler, ısınmış ve gıda maddelerini pişirmişlerdir. İhtiyaçların nüfusla doğru orantılı olarak artışı sosyolojik evrimi yani toplumsal yaşamı dolaylı olarak iş bölümü kavramını ortaya çıkarmıştır. Toplumsal yaşama geçişte insanlar öncelikle göçebedir. Bu dönemde taşıma işleri için hayvanlar kullanılmıştır. Yerleşik yaşama geçiş ile toplayıcı toplum yerini organize olan tarımsal faaliyetlerde bulunan toplum yapısına geçirmiştir. Bu dönemde iş yaptırıcı enerji kaynağı insanlar (kölelik) ve hayvanlar olmuştur. Bilgi seviyesinin artmasıyla basit makineler kullanılmış ve su taşıma, buğday öğütme gibi işlerin yürütülmesi için iş yaptırıcı enerji kaynağı olarak doğada serbest halde bulun itici kuvvetlerden biri olan 1 rüzgâr enerjisi de kullanılmıştır. Endüstriyel gelişmeler öncelikle basit ardından karmaşık makinelerin hayata geçişini sağlamıştır. Karmaşık makinelerin enerji kaynakları öncelikle odundu. Zamanla teknoloji ve bilimin ilerleyişi, fosil yakıtların kullanılmasını sağlamıştır. Endüstri devrimiyle 18. yüzyılda buhar makinelerinin ortaya çıkması sonucu iş yaptırıcı gücün temini için termodinamik organizasyonları içeren sistemler oluşturmuşlardır. Dünden bugüne dek artan nüfus ve enerji ihtiyacı beraberinde enerji kaynakları konusunda bir kıtlık endişesi ve bu süreçte de çevresel kirlenme, doğal dengenin bozulması gibi sorunları gündeme getirmiştir. Günümüzde de yakılarak kullanılan odun ve fosil kaynaklı yakıtlara konvansiyonel (geleneksel) yakıtlar denmektedir. Odun ve fosil yakıtlar doğal oluşumlar sonucu oluşuyor olmasına rağmen oluşum süreci yüzlerce yıl sürmektedir. Dolayısıyla insanoğlunun tüketim hızı dikkate alındığında bu tür iş yaptırıcı enerji kaynakları insanlığın kullanımı için tükenebilir kaynaklar olarak değerlendirilmektedir. Uzun süredir güncelliğini yitirmeyen enerji gereksinimi, artış ve mevcut kaynakların bu ihtiyaç karşısında geleceğe dönük yetersizliği, dünya üzerindeki fosil yakıtların azalmakta olduğu gerçeğini göz önüne almamızı gerektirir. Son yıllarda yenilenebilir enerji olarak adlandırılan; doğada serbest yani rekabet unsuru oluşturmayan enerji kaynaklarına olan yönelimin artması kaçınılmaz bir sonuç olarak karşımıza çıkmaktadır. Dünya nüfusu hızla artarken konvansiyonel enerji kaynaklarındaki azalma ve küresel ekonominin de giderek daralması ile maliyetlerin önemli ölçüde artması, gelişmiş ekonomilere sahip ülkeleri gelecekteki enerji ihtiyaçlarının çoğunluğunu yenilenebilir enerji kaynaklarından karşılamak için önemli adımlar atmaya sevk etmiştir. Dünden bugüne hatta yarınlarımızda büyük ve artan bir enerji sorunuyla karşı karşıyayız. Yakın geçmişte petrol krizinin yaşanmış olması insanoğlunu geçmişten bu yana kullanmış olduğu alternatif, yenilenebilir enerji kaynaklarını yeniden aktif olarak kullanmaya itmektedir. Dünyada 2016 verilerinde %82 oranıyla birincil enerji kaynağı olarak hala fosil yakıtlar (%32 petrol, %23 doğal gaz, %27 kömür) kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra %4 nükleer, %7 hidroelektrik ve %8 oranında diğer yenilenebilir enerji kaynakları kullanılmaktadır (Benalcazar ve ark. 2017). Ülkemizde 2018 yılında elektrik üretimimizin, %37,3'ü kömürden, %29,8'i doğal gazdan, %19,8'i hidrolik enerjiden, %6,6'sı rüzgârdan, %2,6’sı 2 güneşten, %2,5'i jeotermal enerjiden ve %1,4’ü diğer kaynaklardan elde edilmiştir (Anonim 2019a). Enerji kaynaklarını çeşitli şekillerde yorumlamak mümkündür. Koç ve Şenel (2013)’in çalışmasında kullanılışına ve dönüştürülebilme durumuna göre Şekil 1.1’de görülebileceği gibi iki sınıf olarak incelenmektedir. ENERJİ KAYNAKLARI KULLANILIŞIN DÖNÜŞTÜRÜLEBİLİRL A GÖRE İKLERİNE GÖRE Yenilenemez Yenilenebilir Birincil (Primer) İkincil (Sekonder) (Tükenir) (Tükenmez) Hidrolik Elektrik, Benzin, Fosil Kaynaklı Çekirdek Kaynaklı KömürGüneş Mazot, Motorin Petrol Biyokütle İkincil Kömür Doğal gaz Rüzgâr Kok, Petrokok Kömür Nükleer Uranyum Jeotermal Hava Gazı Petrol Biyokütle Sıvılaştırılmış Toryum Dalga, Gel-Git Doğal gaz Hidrolik petrol gazı(LPG) Hidrojen Güneş Rüzgâr Dalga, Gel-Git Şekil 1.1. Enerji kaynaklarının sınıflandırılması (Koç ve Şenel 2013) Alternatif enerji olarak tanımlanan temiz enerji en düşük seviyede atık bırakarak enerji elde edilebilen enerji teknolojisi olarak adlandırılabilir. Yenilenebilir enerji kaynakları, kendi arasında Özdamar (2000)’ın çalışmasında kaynaklarına göre Güneş, Dünya ve Ay kaynaklı olmak üzere 3 ana gurupta incelenmektedir (Çizelge 1.1). 3 Çizelge 1.1. Yenilenebilir enerji kaynaklarının sınıflandırılması (Özdamar 2000) Ana Birincil Enerji Doğal Enerji Teknik Enerji Kullanım Kaynak Kaynakları Dönüşümü Dönüşümü Enerjisi Su Güç Tesisleri Su Buharlaşma, Yağış Elektrik Enerjisi (HES) Atmosferdeki Hava Rüzgâr Enerjisi Elektrik ve Hareketi Tesisleri (RES) Mekanik Enerji Rüzgâr Dalga Enerjisi Elektrik ve Dalga Hareketi Tesisleri Mekanik Enerji Yer ve Atmosferin Güneş Isı Pompaları Isı Enerjisi Isınması Güneş Isınları Kollektörler Isı Enerjisi Güneş Işınları Solar Hücreler Elektrik Enerjisi (Fotovoltaik) Isı ve Elektrik Isı Güç Tesisleri Biyokütle Biyokütle Üretimi Enerjisi Dönüşüm Tesisleri Yakıt Enerjisi Jeotermal Güç Isı ve Elektrik Dünya Yer Merkezi Isısı Jeotermal Enerji Tesisleri Enerjisi Gel-Git Güç Ay Ay Çekimi Gücü Gel-Git Olayı Elektrik Enerjisi Tesisleri Bu tezin konusu; dünyanın yaşıyor olduğu bugünkü medeniyetin temellerinin oluştuğu mitolojik alanlardan biri olan Güneydoğu Anadolu bölgesinde rüzgâr enerjisi ve tarımsal uygulamalarıdır. Tezin amacı ise; dünyamızda insanoğlunun mevcudiyetini ve refahını garanti altına alacak olan yenilenebilir enerji kaynaklarından rüzgâr enerjisinin Güneydoğu Anadolu Bölgesi potansiyelini araştırmaktır. Tezin araştırma alanı olarak Güneydoğu Anadolu Bölgesi olarak seçilmesinin nedeni öncelikle ülkemizin bu bölge ile ilgili rüzgâr enerjisi potansiyeli konusunda bazı kaynaklar olmakla birlikte bölgenin genel ile ilgili bilimsel kaynaklarda mevcut bilgi eksiğini gidermektir. Geçmişinde de rüzgâr enerjisiyle dünyayı tanıştırmış Mezopotamya'nın en önemli bölgelerinden olan Güneydoğu Anadolu Bölgesi tarımsal olarak çok verimli bir havzadır. Dicle ve Fırat nehirleri arasında kalan bu verimli ve geniş havzada 1960’larda temelleri atılmış olan “Güneydoğu Anadolu Projesi” (GAP) gerçekleştirilmiş ve sulama problemi büyük ölçüde çözülmüş olmasına rağmen ekstansif tarım (birim alandan en yüksek verim elde edilebilecek bol girdili tarım tekniği) yapabilmek için daha çok enerjiye ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışma ile ortaya konulan 4 sonuçların, birim alandan maksimum gelir elde etmeyi hedefleyerek bölge ve bölge halkının ekonomik ve sosyo-kültürel düzeyininde kalkınmasını hızlandıracağı düşünülmektedir. Tezin konusu seçilirken Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nde özellikle elektrik şebekesinin bulunmadığı alanlarda çiftçiye yenilenebilir kaynaklardan rüzgâr enerjisinin ciddi anlamda destek olacağı düşünülmüştür. Çalışmada; bölgenin rüzgâr potansiyeli göz önünde bulundurularak, yatay ve dikey eksenli rüzgâr türbinlerinden elde edilebilecek, enerji üretim değerleri, kapasite faktörleri ve rüzgâr karakteristikleri ortaya konulmuştur. 5 2. KURAMSAL TEMELLER VE KAYNAK ARAŞTIRMASI 2.1. Kuramsal Temeller 2.1.1. Rüzgâr Anonim (2019b) bir kaynaktan elde edilen bilgiler doğrultusunda “Rüzgâr” sözcüğünün tarihteki en eski kullanımı 1341 yılında Tezkiret-ül Evliya adlı dokümanda "ruzigârumı néçün zāyıˁ eyleyem" (vaktimi niçin ziyan edeyim) anlamıyla "gün, çağ, zaman" anlamında kullanılmış olduğu bilinmektedir. Bunun yanı sıra 1680 yılında Meninski "yel, hava" anlamında ve Theaurus "dünya, çağ, kader ve kısmet" anlamıyla kullanıldığı bilinmektedir. Etimoloji kaynaklarından ulaşılan bilgilere dayanarak Farsça kökenli bir kelime olup "gün, gündüz, zaman" sözcüklerinden Orta Farsça (Pehlevice veya Partça) rõzkãr "bir günde yapılan iş, gün (süre)" sözcüğünden evrilmiştir. Orta Farsça (Pehlevice veya Partça) rõz "gün, gündüz (aydınlık)" sözcüğünden türemiştir. Rüzgâr sözcüğünün "yel" anlamı Türkçeye özgü olup, "günün getirdiği" gibi bir mecazi anlamdan türemiştir. Meteorolojik olarak anlamı ise hareket eden havadır (Anonim 2019b). Burton ve ark. (2011); rüzgârı güneş enerjisinin dönüşmüş bir biçim olarak tanımlamakta ve rüzgârın, güneşin atmosfer kütlesine eşit olmayan biçimde yayılmış olduğu ısı, yeryüzünün amorfik coğrafi yapısı ve dünyanın kendi etrafında dönmesi sonucu oluştuğundan bahsetmektedir. Bu oluşum dünyamızın döme hızı, geoid şekli, eksen eğikliği, kara deniz dağılımı ve diğer yapısal oluşumların tekdüze olmaması sonucu güneşin bu tekdüze olmayan yeryüzünü farklı dönemlerde ve farklı açılarla eşit ısı yayamamasına, yani; dünyamızın atmosferinde ısıl potansiyel farkına sahip hava kütleleri oluşmasına neden olmasıyla açıklanmaktadır. Doğada tüm oluşumlar dengeli ve kararlı hale gelme eğilimindedir. Düşük ısıda ve yüksek basınç altında olan bir noktadan, daha yüksek sıcaklıktaki ve alçak basınç altındaki noktaya akma eğilimi gösteren hava kütlesi hareketine, yani; ısı enerjisinin kinetik enerjiye dönüştüğü doğa olayına rüzgâr denmektedir (Özdamar 2000; Özgener 2002). 6 2.1.2. Rüzgâr Oluşumundaki Kuvvet Faktörleri Rüzgârı meydana getiren ve atmosfer içerisindeki hareketine (rüzgâr hızına) etki eden belli başlı kuvvetler vardır (Burton ve ark. 2011). Bu kuvvetler basınç gradyan kuvveti, Coriolis kuvveti, merkezkaç kuvveti ve sürtünme kuvveti olarak sayılabilir. Basınç Gradyan Kuvveti: havayı yüksek basınç noktasından alçak basınç noktasına doğru akmaya zorlayacak şekilde etki eder. Coriolis Kuvveti: dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesi sonucu oluşan saptırıcı bir kuvvet olarak etki eder. Kuzey ve güney yarım küre üzerinde ters etki yaratmaktadır. Kuzey yarım küre üzerindeki her hareketin sağa doğru eğilimi, güney yarım küre üzerinde ise sola doğru eğilimi olduğunu görürüz. Yarım kürelerdeki bu büküm kuvvetini kuzey yarım kürede sağa doğru olan hareket eğilimi çok net olmayabilir ancak güney yarım kürede sol hareket eğilimi çok net olarak görülmektedir. Coriolis kuvveti düzgün formlu su dolu bir lavabonun tıkacını dik bir açıyla hızlıca çektiğinizde su akışını gözlemleyerek Coriolis etkisi gözlemlenebilmektedir (Anonim 2003b) Merkezkaç kuvveti: Rüzgâr genel olarak bir merkez etrafında dolarak hareket eder ve bu hareketin sonucunda da kendilerini dolanım merkezinden uzaklaştırmak isteyen bir kuvvet etkisi altında bulunurlar. Basınç gradyan kuvveti, Coriolis kuvveti ve Merkezkaç kuvvetinin dengesi altındaki hava akışı Gradyan Rüzgârları meydana getirmektedir. Gradyan rüzgâr yönü Jeostrofik rüzgâr gibi izobarlara paraleldir. Basınç merkezleri yer değiştirdikçe rüzgârın yönü de yer değiştirmektedir (Şekil 2.1). 7 Şekil 2.1. Dünya üzerindeki sürekli rüzgâr kuşakları ve basınç alanları (Anonim 2019c) Sürtünme Kuvveti: Yüzey yakınında sürtünme kuvveti etkin olur ve akışa zıt yönde etkidiğinden rüzgâr hızını azaltır. Sürtünme kuvveti, rüzgârın meydana gelmesinde ve hızının artmasında etkisi olamayan tek kuvvettir. Rüzgâr hızını yavaşlatmaya çalışır ve rüzgâr yönüne ters olarak etki eder. Rüzgârın yeryüzü ile sürtünmesi nedeniyle açığa çıkar ve yer üstünde 450-600 m yüksekliğe kadar rüzgârı yavaşlatacak şekilde etki eder. Sürtünme kuvveti yüzeyde maksimum iken yükseklik arttıkça etkisi de azalır. Etkisiz olduğu noktada jeostrofik rüzgâr yaklaşımı geçerlidir. Meteoroloji Genel Müdürlüğü Meteoroloji Sözlüğüne göre yerden yaklaşık 500 m yukarıya kadar olan seviyede, yani yer seviyesinden gradyan seviyesine kadar, yükseklik ile vektörel rüzgâr hızının teorik değişimi; Oliver (2004) rüzgâr yönüne etki eden kuvvetlerden bahsederken sürtünme kuvvetinin; yükseklik arttıkça sürtünme kuvvetinin azalması hava akış yönünün 8 yükseklik arttıkça saat yönünde dönmesine neden olur. Bu durum Şekil 2.2’de Ekman Sipirali ile açıklanmaktadır. Yer yüzeyi ve gradyan seviyesi arasında kalan, sürtünme kuvvetinin etkin olduğu tabakaya Sürtünme Tabakası denilmektedir (Anonim 2017a). Şekil 2.2. Ekman sipirali (Anonim 2019d) Dünyamızda bu kuvvetler dengesi altında ve dengenin korunması sonucu çeşitli sürekli ve süreksiz rüzgârlar oluşmaktadır. Başlıca rüzgâr çeşitleri aşağıda Şekil 2.3’te belirtilmiştir. RÜZGÂR ÇEŞİTLERİ SÜREKLİ RÜZGÂR MEVSİMLİK YEREL RÜZGÂR TROPİKAL LAR RÜZGÂR LAR LAR RÜZGÂR LAR SICAK YEREL SOĞUK YEREL ALİZELER MUSONLAR MELTEMLER RÜZGÂR LAR RÜZGÂR LAR BATI RÜZGÂR KARA VE DENİZ FHÖN (FÖN) MİSTRAL LARI MELTEMİ KUTUP RÜZGÂR DAĞ VE VADİ SİROKKO BORA LARI MELTEMİ HAMSİN KRİVETZ Şekil 2.3. Genel olarak rüzgâr sınıflandırılması (Eken ve ark. 2019) 9 2.1.3. Rüzgâr Enerjisi Rüzgâr enerjisinden temel olarak iki şekilde yararlanılabilmektedir. Mekanik uygulamalarda rüzgârın sürükleme yeteneği bir toplama sistemi ile bir araya getirilmekte ve rüzgârda saklı olan potansiyel mekanik enerjiye çevrilerek kullanılmaktadır. Elektriksel uygulamalarda ise mekanik enerji elektrik üretimi için kullanılmaktadır. Tarihte rüzgâr gücünden yararlanma ile ilgili olarak; Shepherd (1990)’in Cornell Üniversitesi’ndeki ders notu olan “Rüzgâr değirmenlerinin tarihsel gelişimi” (Historical Development of the Windmill) adlı yayınında bahsedilmektedir. Bu eserde; insanoğlunun rüzgârın kaynağını bilmeksizin bu oluşumdan faydalanma yoluna gitmiş olduğundan, tahıl öğütmek ve düşük seviyedeki suların daha yükseğe çıkarılması için rüzgâr gücünü kullanmış olduklarından bahsedilmektedir. Eski Yunanlıların ve ardından Romalıların rüzgârın itici gücünden genel kullanımın yanısıra yelkenli gemiler kullanarak faydalandıklarını bilmekteyiz (Shepherd 1990). Rüzgâr gücünden yararlanma M.Ö. 5000 yıllarında Nil nehri kıyılarında yelkenlerin hareket ettirilmesinde kullanılmıştır. M.Ö. 700'lü yıllardan itibaren ise İran'da yatay eksenli yel değirmenlernin kullanıldığı somut olarak bilinmektedir. Tarihçiler, M.Ö. 1700'lerde Babil Kralı Hamurabi döneminde Mezopotamya'da sulama amaçlı değirmenlerin olduğunu dile getirmektedir. Bunun yanısıra konuyla ilgili olarak dairesel hareketli değirmenler, yani türbinler vasıtasıyla rüzgâr gücünden yararlanmanın tarihçesiyle ilgili değişik dokümanlara rastlanmaktadır. En eski rüzgâr kuvvet makinesi olan yel değirmeninin, bundan 3000 yıl önce İskenderiye yakınlarında yapıldığı tahmin edilmektedir. Mısır, İran ve Uzak Doğu’da görülen yel değirmenleri, Orta Doğu uygarlıklarından, Haçlı seferleri sırasındaki etkileşim ile Avrupa’ya geçmiştir (Şenel ve Koç 2015). Dönemin dünyaya yayılan bu teknolojisi sanılacağının aksine Haçlı Seferleri ile Batı'ya taşınmış ve günümüz teknolojisinin alt yapısını oluşturmuştur (Şenel ve Koç 2015). Rüzgâr gücünün kullanımı Batı dünyasına 10. yüzyıl civarında geçmiştir. Bu dönemsel teknolojinin doğudan batıya geçişinin ürünlerine ilk olarak 11. ve 12. yüzyılda İngiltere'de rastlanmaktadır. M.S. 19. yy’ın sonlarında ve M.S. 20. yy’da yel değirmenleri ile kuyudan su çekmek ve elektrik elde etmek gibi uygulamalar ortaya çıkmıştır (Hayli 2001). Ortaçağ’dan bu yana yel 10 değirmenlerinin genel olarak kullanımı kuyulardan su çekmek ve tahıl üretmek içindir. Hollanda ve Akdeniz'deki adalarda bu konuyu destekleyen birçok örnek bulunmaktadır. Endüstri devrimini takiben bu enerji kaynağının kesikliliği nedeniyle elektirik üretimi amacıyla kullanımı yakın geleceğe kadar gecikmiştir. Bu kesikliliğin çeşitli nedenleri vardır. Öncelikle rüzgârın kesikli bir kaynak oluşu ve fosil yakıtların bu konudaki üstünlüğü bu gecikmenin asıl sebebidir. Günümüz endüstrisine yaklaştıkça insanoğlunun hammadde ve enerji kaynaklarından fosil yakıtlara erişim konusunda yaşıyor olduğu sıkıntılar ve çeşitli endişeler ön plana çıkmaktadır. Bu engeller insanoğlunu alternatif kaynaklar aramaya yönlendirmiştir. Bunun sonucu bizi, doğada serbest olarak bulunan, rekabet yaratmayan ve insanoğlunun geçmişinde de kullandığı rüzgâr kaynağından endüstriyel olarak yeniden yararlanmaya itmiştir. Keleş ve ark. (2013)’nın yayımladıkları çalışmalarından bu konuda Danimarka'da dünyanın ilk rüzgâr santrali olarak kabul edilen Brush Türbininin kurulmuş olduğunu ve 12 kW güce sahip tesisin 20 yıl boyunca hizmet vermiş olduğunu anlıyoruz. Söz konusu tesis Paul La Cour tarafından 1891 yılında kurulmuştur. Doğru akım elde eden Paul La Cour, elektroliz yoluyla hidrojen gazı elde etmiş ve bu şekilde rüzgâr enerjisini depolamıştır. La Cour'un bilime yaptığı en önemli katkı elektrikle hidrojen üretip bunu kullanmayı başarmasıdır. 1918 yılı sonrasında büyük şehirler elektriğe kavuşmuş ve dizel yakıtların ucuzluğu nedeniyle rüzgâr enerjisini değerlendirilme çabaları bir kenara bırakılmıştır (Burton 2011; Keleş ve ark. 2013, Anonim 2019f). Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli Rüzgâr enerjisi kaynağının elektriksel güç üretme potansiyelini tahmin etmek mümkündür ve bu potansiyel aşağıdaki gibi sınıflandırılarak ele alınabilir.  Meteorolojik Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli; mümkün olan rüzgâr kaynağına eşdeğer bir potansiyeldir.  Saha Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli; meteorolojik potansiyele dayanılarak ortaya konulan bir değerlendirmedir. Güç üretimi için coğrafik olarak mevcut olabilecek sahalarla sınırlandırılır. 11  Teknik Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli; mevcut teknolojiyi de dikkate alarak saha potansiyelinden hesaplanan değerlerdir.  Ekonomik Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli; ekonomik olarak gerçekleştirilebilecek teknik potansiyel olarak tanımlanır. Uygulanabilir Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli; belirli bir zaman diliminde devreye alınabilecek olan rüzgâr enerjisi potansiyelini değerlendirmek için teşvik ve kısıtları da hesaba katarak elde edilir (Malkoç 2015) (Şekil 2.4). Şekil 2.4. Dünya rüzgâr enerji kaynaklarının dağılımı (Lu ve ark. 2009) Ayrıca rüzgâr hızı yükseklik arttıkça artmaktadır. Bu durum dikkate alınarak; dünya toplam karasal rüzgâr potansiyelinin yer seviyesinden 80 m yükseklikte ve ortalama 6,9 m/s ve üzeri rüzgâr hızlarında (rüzgâr sınıfı üç veya daha üstü) 62 000 TWh olduğu ifade edilmektedir. Aynı kaynaktaki bir başka veri ise, yerden 50 m yükseklikte ve 5,1 m/s ve üzeri rüzgâr hızlarına sahip bölgelerin uygulamaya dönük ve toplumsal kısıtlar nedeni ile %4'ünün kullanılacağı kabul edilerek, dünya rüzgâr enerjisi teknik potansiyeli 53 000 TWh/yıl olarak hesaplandığını bildirmektedir. Şekil 2.5 bu değerin dünyadaki dağılımını göstermektedir (Lu ve ark. 2009). Deniz üstü rüzgâr enerji santralleri (Offshore RES) projelerinde 2000'li yılların başından itibaren gelişmeler olmuştur. Kuzey Denizi civarındaki ülkelerde deniz üstü RES'leri kurulmaya başlanmıştır. 12 Şekil 2.5. Dünyanın teknik rüzgâr potansiyel dağılımı (Akalın 2009). 2009’da Ankara Enerji Kongresinde IEA World Energy dokümanlarından yararlanarak elde edilmiş bilgiler paylaşılmaktadır. Rüzgâr hızının 4-5 m/s olduğu bölgelerin ciddi bir potansiyele sahip olduğunu ve yalnızca Almanya’da bu şiddetteki rüzgâr hızı ortalaması olan bölgelerin enerji potansiyel değerin 90 TWh/yıl olduğu tespit edilmiştir. Tüm bu hesaplamalar karasal bölgeler üzerinden yapılmış ve deniz üzeri (offshore) bölgelerin potansiyelleri ihmal edilmiştir. Ancak deniz üzeri bölgeler öncelikle dünyamızın yüzey alanın büyük bir kısmını kapladığı için ve bunun yanı sıra düşük pürüzsüzlük açısından ciddi bir potansiyel oluşturmaktadır. Bu değerler için deniz üzeri potansiyel sadece Avrupa için 2 500 TWh/yıl olarak hesaplanmıştır (Akalın 2009). Dünya enerji tüketim beklentisi 2020 yılı için 25 900 TWh/yıl civarında olacağı göz önüne alınacak olursa dünyamızın rüzgâr enerjisi teknik potansiyelinin oldukça ciddiye alınması gereken bir kaynak olduğu anlaşılmaktadır. Normal elektrik şebekelerinde rüzgâr enerjisi kapasitesinin %20 oranına kadar şebekeye entegrasyon açısından teknik bir sorun yaşanmadığı belirlenmiştir. 2020 Dünya Talep Projeksiyonuna dayandırılarak %20’lik bu oran temel alınmış ve Ekonomik Rüzgâr Potansiyeli olarak adlandırılan değer 5 176 TWh/yıl olarak belirlenmiştir. IAE World Energy Ekonomik Rüzgâr Potansiyeli denilebilecek değerler Çizelge 2.1’de özetlenmiştir. 13 Çizelge 2.1. 2020 Dünya talep projeksiyonu ve ekonomik rüzgâr potansiyeli (Akalın 2009) Bölgeler Elektrik Enerjisi Talep Ekonomik Rüzgâr Projeksiyonu Potansiyeli OECD Avrupa 4 515 903 OECD Kuzey Amerika 5 729 1 146 Latin Amerika 2 041 408 OECD Pasifik 1 745 349 Doğu Asya 2 081 416 Güney Asya 1 695 339 Çin 3 691 738 Orta Doğu 907 181 Afrika 864 173 Diğer Ülkeler 2 615 503 Dünya Toplamı 25 883 5 176 Akalın (2009) Ankara enerji kongresinde; Avrupa Rüzgâr Enerjisi Birliği (European Wind Energy Association) verilerini paylaşarak, Avrupa’da 2007 yılında 120 GW kurulu gücün 2030 yılında 2 551 GW’a, hatta 2040 yılında 3 044 GW’a çıkarılmasının hedeflendiği bildirmektedir. Bu bilgiler doğrultusunda, bu tarihte, rüzgâr kaynağı kullanımının doyum noktasına gelmiş olacağı varsayılmaktadır. 2040 yılında Rüzgâr Enerjisi kullanımında doyum noktasına ulaşacağımız varsayılmakta ve 20 yıl olarak tahmin edilen Rüzgâr Türbin ömürlerinin sonunda %5’inin yeni teknolojiye dayalı Rüzgâr Türbinleriyle değiştirileceği düşünülmektedir (Akalın 2009). Konu ile ilgili bazı bilgiler Şekil 2.6 ve Çizelge 2.2’de verilmiştir. 14 Şekil 2.6. Dünya elektrik talep projeksiyonu ve rüzgâr enerjisi kullanım hedefleri (Akalın 2010) Rüzgâr Enerjisi konusunda asıl büyüme oranı Kuzey Avrupa, ABD ve Japonya’da deniz üzerinde (offshore) olacağı tahmin edilmektedir. Bu potansiyel özellikle ABD ve Japonya’da beklenen Elektrik Enerjisi Talebinin iki katına yakın potansiyel içerdiği hesap edilmektedir. Çizelge 2.2. 2030 yılı dünya rüzgâr kurulu gücünün bölgesel dağılım projeksiyonu (Anonim 2014) Bölgeler Elektrik Enerjisi Talep Ekonomik Rüzgâr Projeksiyonu Potansiyeli OECD Kuzey Amerika 118,108 181,398 Latin Amerika 15,211 24,945 OECD Avrupa 184,539 262,781 Afrika 3,896 10,774 Orta Doğu 1,031 10,982 Batı Avrupa/Avrasya 7,103 14,049 Hindistan 47,896 83,188 OECD Olmayan Asya 5,855 23,005 Çin 208,387 310,195 OECD Asya Pasifik 18,953 43,148 Dünya Toplamı / MW 610,979 964,465 15 Türkiye’de Rüzgâr Enerjisi Türkiye Rüzgâr Enerjisi Birliği 2019 (Anonim 2019g) temmuz ayı raporlarına göre 183 adet rüzgâr enerjisi santraliyle 7 615 MW'lık kurulu güce sahibiz. Tesislerimizin bölgesel dağılımı; %37,7 Ege bölgesi, %34, Marmara bölgesi, %13,1 Akdeniz bölgesi, %10 İç Anadolu bölgesi, %3,7 Karadeniz bölgesi ve %1,2 Güneydoğu Anadolu ve %0,15 ile Doğu Anadolu bölgesindedir. Rüzgâr enerji santrallerinden üretilen elektrik toplam elektrik ihtiyacımızın %7,40’ını karşılayabilmektedir (Şekil 2.7 ve Şekil 2.8). Şekil 2.7. Türkiye 2019 yılı kümülatif rüzgâr enerjisi kurulu gücü (Anonim 2019g) Şekil 2.8. Türkiye rüzgâr enerjisi kurulu güç oransal olarak bölgelere göre dağılımı (Anonim 2019g) Kurulu gücün 2 316,5 MW'lık kısmı lisanslı işletmelerde yer alan rüzgâr enerjisi kurulu gücüdür ve %59,8 Marmara, %19,1 Ege, %10 Karadeniz, %7,3 İç Anadolu, %2,3 Doğu Anadolu ve %1,7 Akdeniz Bölgesi olarak dağılım göstermektedir (Şekil 2.9). 16 Şekil 2.9. Türkiye lisanslı kurulu güç dağılımları (Anonim 2019g) Ayrıca 17 tesis ile 619,3 MW'lık güç kurulum aşamasındadır. Bu bilgiler dışında kalan şebeke bağlantısız lisansız bireysel girişimlerde mevcuttur. Mevcut kullanılabilir rüzgâr kaynağımızın yaklaşık %38'ini tesis etmiş ve yararlanabilir durumdayız. Yakın tarihteki girişimler sayesinde bu oran %41 oranına yükselecek ve bu tür müteşebbislerin artışıyla 10 290 540,54 MW’lık elektrik enerjisi ihtiyacımızın hedeflenen ülke elektrik enerjisi talebinin %8’lik kısmının tamamen yenilenebilir enerji olan rüzgâr enerjisinden karşılanması yönündedir (Anonim 2019g) (Çizelge 2.3). Çizelge 2.3. Türkiye rüzgâr enerjisi mevcut durumu Mevcut Kurulum Rüzgâr Ekonomik Brüt Teknik işletmelerdeki aşamasındaki enerjisi (Kullanılabilir) kurulu güç güç Elektrik (MW) 220 000 55 000 20 000 7 615 619.3 Türkiye rüzgâr potansiyeli denildiğinde başvurabileceğimiz en kapsamlı kaynak 2007 yılında Elektrik İşleri Etüt İdaresi tarafından açıklanan Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli Atlası REPA'dır. REPA ile denizlerimizde, kıyılarımızda ve yüksek rakımlı bölgelerimizde daha önce tespit edilemeyen potansiyeller görünür hale gelmiştir. Bu veriler yerel olarak işlenerek derin bir araştırmadan sonra girişimlerde bulunulmalıdır (Anonim 2007). 17 Veriler doğrultusunda; yerleşim yerleri dışında 50 m yükseklikteki rüzgâr hızları, Marmara, Batı Karadeniz, Doğu Akdeniz kıyılarında 6,0 – 7,0 m/s, iç kesimlerde ise 5,5 – 6,5 m/s civarında, Batı Akdeniz kıyılarında 5,0 – 6,0 m/s iç kesimlerde 4,5 – 5,5 m/s, Kuzey –Batı Ege'de ise kıyılarda 7,0 – 8,5 m/s, iç kesimlerinde ise 6,5 – 7,0 m/s’dir (Güler 2005). Yer yüzünden 50 m yükseklikte 7,5 m/s rüzgâr hızının üzerinde olan ölçümler dikkate alındığında Türkiye'nin potansiyeli yaklaşık 48000 MW (Bektaş 2013) ve elektrik üretimi için 6,5 m/s'lik rüzgâr hızı yeterli bu durum göz önüne alındığında potansiyel yaklaşık 132 000 MW'a ulaşmaktadır (Çizelge 2.4). Ancak bu teorik bir yaklaşımdır. Pratikte iletim hatlarının kapasitesi bu enerji miktarını taşıyabilme özelliğine sahip değildir. Çizelge 2.4. Türkiye rüzgâr enerjisi potansiyeli (Çalışkan 2011) Yıllık Ortalama Rüzgâr Ortalama Rüzgâr Güç Toplam Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m²) Kullanılabilecek Güç Miktarı (MW) 6.5 - 7.0 300 - 400 83 907,0 7.0 - 7.5 400 - 500 29 259,4 7.5 - 8.0 500 - 600 12 994,3 8.0 - 9.0 600 - 800 5 400,0 > 9.0 > 800 195,9 Toplam 131 756,4 NOT: Hesaplamada; rüzgâr enerjisi uygulamaları açısından kullanılabilir alanlara 5 MW/km² gücünde RES kurulabileceği kabul edilmiştir. (Yıllık ortalama rüzgâr hızı> 6,5 m/s- 50 m) İlkılıç (2003) Rüzgâr Enerjisi ve Kullanımı adlı makalesinde bu tezde de konu aldığımız Güneydoğu Anadolu Bölgesi ve Doğu Anadolu Bölgesi’nde rüzgâr bakımından uygun bölgeler saptamıştır. Bu bağlamda “Doğu Anadolu ve Güney Doğu Anadolu Bölgeleri kırsal kesimleri fazla olan ve bazı yörelerin rüzgâr potansiyeli elektrik üretimine uygun olduğu görülmektedir. Doğu Anadolu bölgesinin ortalama rüzgâr gücü yoğunluğu 13,19 W/m2 ve ortalama rüzgâr hızı 2,12 m/s’dir. Güney Doğu Anadolu Bölgesinin rüzgâr gücü yoğunluğu 29,39 W/m2 ve ortalama rüzgâr hızı 2,69 m/s olarak bilinmektedir.” şeklinde paylaşmaktadır. 18 Behçet ve ark. (2014) “Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli Bakımından Malatya İlinin Doğu Anadolu Bölgesindeki Yeri” adlı bir çalışma yapmışlardır. Doğu Anadolu bölgesini rüzgâr enerjisi için analiz etmişlerdir, sonuç olarak Malatya ilinin Arapgir ilçesini RES yatırımı açısından en uygun yer olarak belirlemişlerdir. Arapgir ilçesinin Onar ve Aktaş köy sınırları içerisinde kalan alana kurulacak olan rüzgâr enerjisine dayalı RES projesi kapsamında üretim faaliyeti göstermek üzere toplam 5 adet üniteden oluşacak olan rüzgâr enerji santrallerinden yıllık 27 000 000 kWh elektrik üretimi gerçekleştirilmesi planlanmıştır. Kapluhan (2017) “Rüzgâr Enerjisi Uygulamalarına Bir Örnek: Sincik (Adıyaman) Rüzgâr Enerji Santrali” adlı çalışmasında Adıyaman için rüzgâr enerjisi santrali kurulabilecek toplam kurulu güç kapasitesi 1 196,88 MW olarak belirtmiştir. Tesisin Türkiye’nin 73. büyük rüzgâr enerji santrali olduğu ve 11 adet Nordex Rüzgâr Türbini kullanıldığı, tesisin ortalama 63 217 619 kWh elektrik üretimi ile 19 099 kişinin günlük hayatında ihtiyaç duyduğu (konut, sanayi, metro ulaşımı, resmi daire, çevre aydınlatması gibi) tüm elektrik enerjisi ihtiyacını karşılayabilir olduğu vurgulanmaktadır. Tesisin sadece konutların elektrik tüketimi dikkate alındığında ise 20 069 konutun elektrik enerjisi ihtiyacını karşılayabilecek elektrik üretimi yapmakta olduğu belirtilmektedir. 2.1.4. Rüzgâr Türbinleri Bir akışkan yardımı ile dönen kısmı tahrik edilen ve tahrik yolu ile akışkandaki enerjiyi milinde mekanik enerjiye dönüştüren makinelere türbin denilmektedir. Buhar, gaz, su ve rüzgâr türbini olarak genel olarak incelenen bu makinelerden Rüzgâr türbinleri konu olarak alınmıştır. Rüzgâr türbinleri pervane kanatları, pervane göbeği ve yatak bölümünde pervane milinin oluşturduğu yapıya türbin veya rotor da denilmektedir. Pervane mili (yatağı), dişli kutusuna bağlıdır, dişli kutusunu jeneratöre bağlayan mile jeneratör mili denilmektedir. Rüzgâr; Şekil 2.10’da yer aldığı sırayla, enerjisini türbin içerisinde aktararak elektrik üretimine olanak vermekte ve şebekeyi besleyebilmektedir. 19 Şekil 2.10. Rüzgâr türbin elektrik üretim aşamaları şeması (Aydın 2005) Bu yapıların hepsi pilon ya da hub adı verilen bir kule ile taşınmaktadır. Günümüzde gelişmiş türbinlerde çeşitli sensor ve kontrol sistemleri yer almaktadır. Bunlar; anemometre ve kule yönlendirme sistemidir. Hub içerisinde yer alan kule giriş kapısı ve kule merdiveni sayesinde rotora ulaşım sağlamaktadır. Hub ile yer yüzeyinin bağlantısı Temel aracılığı ile sağlanmaktadır (Şekil 2.11 ve 2.12). Şekil 2.11. Yatay eksenli türbin yapısı (Koç ve Şenel 2011) 20 Şekil 2.12. Türbin elemanları (Potuk 2015)  Rotor; rotor kanatlarının rotor göbeğinde birleştiği, makinelerin dönen bölümlerine verilen addır, endüvi olarak da adlandırılabilir. Bir aks veya mil etrafında yapılanmış, bağlı olduğu rüzgâr toplayıcı kanatlardan iletilen rüzgâr kaldırma kuvveti dönme hareketini sağlayarak tork üretir (Potuk 2015).  Rotor kanadı; rüzgâr hareketini, şaft vasıtasıyla dişli kutusuna, oradan da jeneratöre gönderen en dış birimdir. Rotor kanadından iletilen rüzgâr, kanadın gövdesine ve rotorun merkezine doğru hareketlendikçe, daha dik açıdan gelir. Eğer rotor kanadı çok dik bir rüzgâr geliş açısına maruz kalırsa, rüzgârın kanadı kaldırma kuvveti azalır ve sıfırlanır. Bu nedenle, rotor kanadı Şekil 2.13’de görüldüğü gibi burulmalıdır ve kanadın arka ucu esen rüzgârla aynı yönde doğru itilir (Potuk 2015). Şekil 2.13. Burulmuş ve demonte kanatta itme kuvvetinin yarıçap boyunca dağılımı (Potuk 2015) 21 Rotor kanatları çoğu GRP (glass fibre reinforced plastics) yani cam elyaf plastikten yapılır. Diğer kullanılan malzemeler karbon fiber veya aramid olarak sıralanabilir. Bu malzemeler büyük rüzgâr türbin kanatları için ekonomik değildir. Büyük rüzgâr türbinlerinde yorulma ve ağırlık problemi olması yanı sıra çelik ve alüminyum alaşımlar kullanılmaktadır. Türbin kanatları sabit veya değişken açılı olabilir. Bazı tasarımlarda rotor frenlediğinde açıyı arttıran özel regülatör kullanılarak başlatma kolaylaştırılır. Sabit kanat açılı yüksek hızlı rüzgâr türbinlerinde, jeneratör başlatma esnasında motor gibi davranır ve dönme hızı nominal seviyeye ulaştığında jeneratöre dönüşür (Potuk 2015, Erışık 2014).  Fren sistemi; modern rüzgâr türbinlerinde iki şekildedir. Bunlar; aerodinamik fren sistemi ve mekanik fren sistemidir. Derece veya aktif kontrollü türbinler için aerodinamik fren sistemi, rotor kanatlarının boyuna eksen etrafında yaklaşık 900’lik döndürülmesini esas alır. Bazı tasarımlarda rotor frenlediğinde açıyı arttıran özel regülatör kullanılarak başlatma kolaylaştırılır. Sabit kanat açılı yüksek hızlı rüzgâr türbinlerinde, jeneratör başlama esnasında motor gibi davranır ve dönme hızı nominal hıza ulaştığında jeneratöre dönüşür (Potuk2015). Bu sistemler elektriksel güç hatalarının oluşması durumunda türbinin çalışmaya devam etmesi için ve türbinlerdeki basınç kayıplarında hidrolik sistemi otomatik olarak aktif hale getirmesi için kullanılır. Genellikle rotasyon sorunları oluştuğunda sistem türbini korumak için durduracaktır. Mekanik frenleme sistemi ise türbinin yavaşlatıcı kontrollü olarak durdurulması için aerodinamik frenleme sistemine destek vermek amacıyla kullanılmaktadır. Devir sayısının belirli bir seviyeden sonra sabit tutulması, belirli bir sınırı aşmasına engel olmak türbinin korunması açısından çok önemlidir. Özellikle fırtınalı havalarda rüzgâra karşı yüzey küçültmek, hatta tesisten yararlanılamayacak durumda türbini tamamen durdurmak gerekir. Mekanik fren sistemi, dişli kutusuna yerleştirilmiş bir diskten oluşmaktadır. 22  Dişli kutusu; pervaneden gelen düşük devirli torku, jeneratöre uygun yüksek devirli torka yükselten bir kuvvet aktarma mekanizmasıdır. Jeneratörler elektrik üretebilmek için dakikada 1 200 – 1 550 devirlik bir döndürme yüküne ihtiyaç duyarlar. Genellikle rüzgâr, rotoru bir dişli kutusu üzerinden elektrik jeneratörünü sürer. Rotorun göbeği rüzgâr türbininin düşük hız şaftına bağlıdır. Modern 600 kW’lık rüzgâr türbinlerinde rotor düşük hızla yaklaşık dakikada 19 ile 30 devir arası döner. Şaft hidrolik sistemin borularını içerir. Bunlar aerodinamik frenlerin çalışmasını sağlar. Dişli kutusu, düşük hız şaftı vasıtasıyla aldığı torku, yüksek hız şaftına ileterek, düşük hız şaftından 50 kat daha hızlı olarak sağa doğru döndürür. Yüksek hızlı şaft dakikada yaklaşık 1 500 devirle döner. Elektrik jeneratörünü yüksek hız şaftı çalıştırır. Dişli kutuları acil mekanik disk frenleri ile donatılmıştır. Mekanik fren, aerodinamik frenin arızalanması durumunda veya türbin tamiri yapılırken kullanılır. Şekil 2.14’de rüzgâr türbini iç görünümü yer almaktadır (Potuk 2015). Şekil 2.14. Rüzgâr türbini iç görünümü (Potuk 2015)  Yaw sistemi; üç kanatlı türbinlerin motorları, rüzgâra doğru konumlanmaları gerekir bu nedenle kuyruk kontrol sistemine ihtiyaç duyarlar. Bu sistem rüzgârın hız değişimine göre rotor kafası, rüzgâra dik tutacak şekilde ayarlayan mekanizmadır. İki kanatlı rüzgâr türbinleri kafalarını rüzgâr doğrultusuna ters konumlandırdıkları için kuyruk kontrol sistemine ihtiyaç duymamaktadır (Potuk 2015). Rotorun rüzgâra dik olmadığı durumlarda rüzgâr türbin in bir yaw (rotadan çıkartma) hatasına sahip olduğu söylenir. Bir yaw hatası, rüzgârdaki enerjinin düşük bir parçasının rotor alanına akmasını ifade eder. Yaw kontrolü, rüzgâr türbin 23 rotorunun güç güç giriş kontrolünün en iyi yoludur. Yatay eksenli rüzgâr türbinlerinin hemen hemen tümünde yaw döndürme kuvveti kullanılır. Bu türbinlerde, rüzgâra karşı elektrik motoru ve dişli kutuları kullanılarak, döndürülen türbini tutan bir mekanizma vardır. 750 kW’lık tipik bir türbinin yaw mekanizması ve yaw motoru Şekil 2.15’de gösterilmiştir. Türbin çalıştırıldığında, pervane kanadı, konumunu belirli zaman aralığında elektronik kontrolle yaw mekanizması vasıtasıyla hareket ettirir. Şekil 2.15. Yaw sistemi (Potuk 2015)  Kule; pilon ya da hub adı verilen bu eleman çelik saçtan bükülerek silindirik konik form verilerek flanşla kaynatılmış segmentlerden meydana gelir. Flanşlar segmentlerin cıvata ile birbirlerine bağlanmasına olanak vermektedir. Kule rotor çapına göre 20 m-100 m arasında değişmektedir. Kafes veya tüp kuleler olarak ikiye ayrılır. Kafes kulelerin temel avantajı ucuz olmalarıdır. Tüp kuleler türbin bakımı yapacak personelin iş güvenliği açısından önemli ve avantajlıdır. Çünkü kule içerisine merdiven monte edilebilmektedir (Potuk 2015), (Şekil 2.16 ve 2.17). 24 Şekil 2.16. Kafes kule (Potuk 2015) Şekil 2.17. Tüp kule iç görüntüsü (Potuk 2015) 2.1.5. Rüzgâr Türbin Sınıflandırması Elibüyük ve Üçgül, (2014)’ün “Rüzgâr Türbinleri, Çeşitleri ve Rüzgâr Enerjisi Depolama Yöntemleri”, Nurbay ve Çınar (2005)’ın “Rüzgâr Türbinlerinin Çeşitleri ve Birbirleriyle Karşılaştırılması”, Erışık (2014)’ın “Üç Kanatlı Rüzgâr Türbini Tasarımı ve Kanat Yapısının İncelenmesi” adlı çalışmalardan elde edinmiş olunan bilgiler doğrultusunda rüzgâr türbinleri dönme eksenlerine, rüzgâr hızı aynı olduğu koşulda türbin devir sayısına, güç elde edebilme kapasitelerine göre 5 kW kapasiteye kadar küçük, 5 kW kapasitenin üzerindeki rüzgâr türbinlerine büyük rüzgâr türbini, kanat sayılarına, rüzgâr etkisine, dişli özelliklerine ve kurulum konumlarına göre sınıflandırılırlar (Şekil 2.18). 25 RÜZGÂR TÜRBİNLERİ DİŞLİ KANAT RÜZGÂR KURULUM EKSEN DEVİR GÜÇ ÖZELLİKL SAYISI ETKİSİ YERLERİ ERİ Önden Yatay Düşük Küçük Tek Kollu Rüzgâr Dişli Kutulu On-Shore Eksenli Devirli Alan ARkadan Dikey Yüksek Dişli Orta Çift Kollu Rüzgâr Off-Shore Eksenli Devirli Kutusuz Alan Eğik Eksenli Büyük Üç Kollu Near-Shore Çok Büyük Çok Kollu Şekil 2.18. Rüzgâr türbin sınıflandırması (Elibüyük ve Üçgül 2014; Quaschning 2010) Eksen durumuna göre  Yatay eksenli rüzgâr türbinleri; dönme eksenleri rüzgâr yönüne paralel, kanatlar rüzgâr yönüne diktir. Rotor kanat sayısı azaldıkça dönme hızları artmaktadır ve verim yaklaşık %45’dir. Yatay eksenli rüzgâr türbinleri; rüzgâr alma yönüne göre rüzgârı önden alan ve rüzgârı arkadan alan rüzgâr türbinleri olarak ikiye ayrılırken ayrıca kanat sayısına göre dört guruba ayrılmaktadır. Rüzgâr hızının, rotor kanadı uç hızına bölünmesi ile elde edilen orana kanat uç hız oranı (λ) denir (Potuk 2015, Elibüyük ve Üçgül 2014, Nurbay ve Çınar 2005, Erışık 2014). λ = 1-5 ise çok kanatlı rotor λ = 6-8 ise üç kanatlı rotor λ = 9-15 ise iki kanatlı rotor λ ≥ 16 ise tek kanatlı rotor kullanılır.  Dikey eksenli rüzgâr türbinleri; dönme eksenleri rüzgâr yönüne dik ve düşey olan bu türbinlerin kanatları da düşeydir. Dikey eksenli rüzgâr türbinleri rüzgâr türbinleri rüzgârı her yerden kabul edebilme üstünlüğüne sahiptir. Bu türbinler rüzgârı sürükler veya kaldırır. İlk harekete geçişleri güvenli değildir. Türbinlerin verimleri yaklaşık %35’tir.Türbinlerin üreteç ve vites kutuları toprak seviyesinde kurulabildiği için kuleye gerek duyulmaz ve düşük rüzgâr hızlarında çalışmak zorunda kalırlar. Bu tip türbinler düşük rüzgâr hızlarında ve az miktarda su pompalamak için 26 tasarlanmışlardır. Dikey eksenli rüzgâr türbinlerini üç gurupta toparlamak mümkündür; Savonious rüzgâr türbini, Darrieus rüzgâr türbini ve H-Darrieus rüzgâr türbini (Elibüyük ve Üçgül 2014, Nurbay ve Çınar 2005).  Eğik eksenli rüzgâr türbinleri; dönme eksenleri düşeyle, rüzgâr yönünde bir açı yapan rüzgâr türbinleridir. Bu tip türbinlerin kanatları ile dönme eksenleri arasında belirli bir açı bulunmaktadır. Eğik kolları ile birleştirilen yatay kollar kanatları hub ile bağlantılıdır. Kanatlar üzerindeki mekanik yüklerin dağılımı, yatay eksenli eksenli rüzgâr türbinine göre daha iyidir. Eğik kollar fazladan kanat gibi davranır; her dönüşte kollardan uygulanan net tork onların parazit nötürler. Wagner rüzgâr türbini olarak bilinmektedir (Potuk 2015, Elibüyük ve Üçgül 2014, Nurbay ve Çınar 2005) (Şekil 2.19 ve 2.20). Şekil 2.19. Eğik eksenli rüzgâr türbini (Akimoto ve ark. 2011) 27 RÜZGÂR TÜRBİNLERİ YATAY DİKEY EKSENLİ EĞİK EKSENLİ EKSENLİ Savonious Rüzgâr Wagner Rüzgâr Rüzgâr alma yönü Kanat sayısı türbinleri türbinleri Rüzgâr ı önden Darrieus Rüzgâr Tek kanatlı alan türbinleri Rüzgâr ı arkadan H-Darrieus Rüzgâr Çift kanatlı alan türbinleri Üç kanatlı Çok kanatlı Şekil 2.20. Rüzgâr türbin sınıflandırması (Elibüyük ve Üçgül 2014) Devir sayısına göre 30-60 devir/dakika devir sayısına sahip rüzgâr türbinlerine yüksek devirli rüzgâr türbini, 30devir/ dakika devir sayısının altında devire sahip olan rüzgâr türbinlerine düşük hızlı rüzgâr türbinleri adı verilmektedir (Elibüyük ve Üçgül 2014, Nurbay ve Çınar 2005). Güç sınıfına göre  Mikro türbinler; 0-3 kW arasında olan türbinlerdir.  Küçük güçlü rüzgâr türbinleri; 3-30 kW arasında olan türbinlerdir.  Orta güçlü rüzgâr türbinleri; 30 kW ile 100 kW arasında olan türbinlerdir.  Büyük güçlü rüzgâr türbinleri; 100 kW ile 1000 kW arasında olan türbinlerdir.  Çok büyük güçlü rüzgâr türbinleri; 1 MW veya daha fazla olan türbinlerdir (Erışık 2014). 28 Kanat sayısına göre  Tek kanatlı rüzgâr türbinleri; kullanımının temel amacı, rotora etkiyen yüksek rasyonel hızın düşürülmesidir. Diğer yandan, tek kanatlı rüzgâr türbini aerodinamik olarak dengesizdir ve ek hareketlerle istenmeyen bazı yüklere sebep olur. Bu mekanizmayı kontrol etmek için, göbek kısmına ek yapılar yapılması gerekir. Diğer dezavantajlarından birisi de yüksek aerodinamik gürültü seviyesidir. Uç hız oranı, 120m/s civarındaki üç kanatlı rüzgâr türbinlerine kıyaslandığında, uç hızı 2 kat daha yüksektir. Dolayısı ile üç kanatlı rüzgâr türbinlerinden daha gürültülüdür (Elibüyük ve Üçgül 2014, Nurbay ve Çınar 2005, Erışık 2014).  Çift kanatlı rüzgâr türbinleri; çeyrek asır öncesine kadar iki kanatlı rüzgâr türbinleri sıklıkla kullanılıyordu. 10 m’den 100 m’ye kadar değişen farklı yüksekliklerde ve farklı rotor çaplarında Amerika ve Avrupa’da kullanılmışlardır. İki kanatlı rüzgâr türbinleri, üç kanatlı rüzgâr türbinlerine oranla daha ekonomik görünmesine rağmen, iki kanatlı rüzgâr türbinleri dinamik etkilerden dolayı bir takım ek ekipman gerektirdiğinden, üç kanatlı rüzgâr türbinleri ile aynı maliyete sahiptir. Üç kanatlı rüzgâr türbinlerinden farklı olarak dönmeden meydana gelen ve kulenin yatay eksenine göre olan bir atalet momentine sahiptir. Bu durum rüzgâr türbini üzerinde ek bir yük meydana getirir ve sadece salınan bir göbek yapısı ile giderilebilir. Salınan göbek kullanılmasının nedeni, dönen rotor üzerinde oluşacak büyük atalet momenti değişimlerinin etkilerini önlemektir. Ayrıca düşük şiddetteki rüzgâr hızlarında rotor devreye girememektedir (Elibüyük ve Üçgül 2014, Nurbay ve Çınar 2005, Erışık 2014).  Üç kanatlı rüzgâr türbinleri; modern rüzgâr türbinlerinde en çok kullanılan model üç kanatlı olan rotorlardır. Bunun temel nedeni, rotorun tüm hızlarda sabit atalet momentine sahip olmasıdır. Üç veya daha fazla kanata sahip olan tüm rotorlar aynı avantaja sahiptir. Ayrıca üç kanatlı rotor bu avantajdan dolayı rüzgâr türbinleri üzerinde ek bir yük getirmemektedir (Elibüyük ve Üçgül 2014, Nurbay ve Çınar 2005, Erışık 2014).  Çok kanatlı rüzgâr türbinleri (rüzgâr gülleri); rüzgâr türbinlerinin gelişmemiş ilk örnekleridir. Yıllarca sadece su pompalanmasında kullanılan bu türbinler, bu işlemdeki moment gereksinimini karşılayabilmek amacıyla, çok kanatlı olarak 29 üretilmiştir. Çok kanatlı rüzgâr türbinleri düşük hızda çalışırlar. Türbin kanatlarının genişlikleri, rotor göbeğinden uçlara artış gösterir. Rotor mili, dişli kutusuna bağlanarak, jeneratör mili devir sayısı arttırılır ve otomobillerde uygulama alanı bulun jeneratörler kullanılır. Rüzgârgülleri, rotor düzleminin rüzgâr hız vektörünü her zaman dik açıyla almasını sağlayacak yönlendirici sistemler taşımamaktadır (Elibüyük ve Üçgül 2014, Nurbay ve Çınar 2005, Erışık 2014) (Şekil 2.21). Şekil 2.21. Kanat sayılarına göre rüzgâr türbinleri (Elibüyük ve Üçgül 2014) Rüzgâr etkisine göre  Rüzgârı önden alan rüzgâr türbinleri; yatay eksenli rüzgâr türbinlerinde rotor yüzü rüzgâra yönlenmiş rüzgâr türbinlerine önden rüzgârlı türbin adı verilmektedir. Bu türbinlerin en önemli üstünlüğü kulenin yapacağı gölgeleme etkisine maruz kalmamasıdır. Öte yandan kulenin önünde, az da olsa, bir rüzgâr gölgelenmesi vardır. Yani rüzgâr kuleye eğilerek gelir. Kule yuvarlak ve düz olsa bile, kanatın kule hizasından her geçişinde türbinin ürettiği güç biraz azalır. İşte bu nedenle rüzgâr çekilmesinden dolayı kanatların çok sert yapılması ve kuleden biraz uzakta yerleştirilmesi gerekmektedir. Ayrıca önden rüzgârlı türbinler, rotoru rüzgâra döndürmek için yaw mekanizması ile donatılmıştır (Elibüyük ve Üçgül 2014, Nurbay ve Çınar 2005).  Rüzgârı arkadan alan rüzgâr türbinleri; arkadan rüzgârlı türbinlerin rotorları kule arkasındadır. En önemli üstünlükleri yaw sistemine ihtiyaçlarının olmayışıdır. Eğer dişli sisteminin yer aldığı nacelle adı verilen koza ve rotor uygun tasarlanırsa koza rüzgârı pasif olarak izler. Arkadan rüzgârlı türbinlerde bu durum kesin bir üstünlük değildir. Rotor belirli bir periyotta pasif olarak her yöne dönebildiği için, bu tip 30 türbinlerin üreteçlerinden inen kabloların dolanabilmesi söz konusudur ve ancak yaw sistemi bu sorunu ortadan kaldıran bir unsurdur. Arkadan rüzgârlı türbinlerin daha önemli üstünlüğü rotor kanatlarının esnek olmasıdır. Bu durum hem ağırlık hem de makinenin güç dinamiği açısından önemli bir üstünlük sağlar. Böylece kule yükü azalmaktadır. Arkadan rüzgârlı türbinlerin en temel üstünlüğü önden rüzgârlı rüzgâr türbinlerine göre daha hafif yapılması olarak ortaya çıkmaktadır. Ancak, kanat kule hizasından geçerken meydana gelen güç dalgalanması, türbine önden rüzgârlı türbinlerinden daha çok zarar verir (Elibüyük ve Üçgül 2014, Nurbay ve Çınar 2005, Erışık 2014) (Şekil 2.22). Şekil 2.22. Rüzgâr eksenine göre türbinler a) Önden rüzgâr alan, b) Arkadan rüzgâr alan (Elibüyük ve Üçgül 2014) Dişli özeliklerine göre Tipik rüzgâr enerjisi sistemi, bir rüzgâr türbini, bağlantı ekipmanı (dişli kutusu), jeneratör ve kontrol sistemlerini içermektedir. Rüzgâr türbin üniteleri sürücü sistemleri bakımından; dişli kutusu kullanılan ve dili kutusu kullanılmayan türbin jeneratör sistemleri olarak iki sınıfa ayrılır (Elibüyük ve Üçgül 2014).  Dişli kutusu kullanılan rüzgâr türbinleri; jeneratörleri az kutuplu, yüksek devirlidir. Bu yüzden rotorun devir sayısıyla jeneratörün devir sayısını uygun hale getirmek için 1/50, 1/70 gibi oranlarda dişli kullanılır. Bunlar sabit hızlı – sincap kafesli indüksiyon jeneratörleri (SCIG) ve değişken hızlı – çift beslemeli indüksiyon jeneratörleridir (DFIG). 31 Dişli kutusu kullanılmayan rüzgâr türbinlerinde ise jeneratörler çok kutuplu, düşük devirli olduğu için dişli sistemine gerek yoktur. Direkt sürümlü – elektriksel uyarılı senkron jeneratörler (EESG) ve direkt sürümlü – sürekli mıknatıslı senkron jeneratörler (PMSG) olarak iki guruba ayrılır. Kurulduğu yere göre  Karada rüzgâr türbinleri; ana kara ya da adalar üzerinde yer alan rüzgâr türbinlerine onshore rüzgâr türbinleri denilmektedir.  Kıyıda rüzgâr türbinleri; açık denizlerde rüzgâr enerjisinin verimliliğinden yararlanmak rüzgâr enerjisi piyasası olarak oldukça önemlidir. Bugüne kadar yapılan çalışmaların özellikle yakın sahil bandına konumlandırılan deniz tabanına monte edilmiş rüzgâr türbinlerine nearshore (Quaschning 2010) denilmektedir. Ancak bu rüzgâr çiftliklerinin gürültü, görüntü kirliliği, gemi trafiğini, radarları etkileme gibi problemlere yol açtığı belirtilmektedir (Avcıoğlu 2017).  Deniz üstü rüzgâr türbinleri; yakın zamanda yürütülen çalışmaların rüzgâr türbinlerini özellikle karadan daha uzak yerlere ve derinliklere taşıma konusunda yüzer platform sistemli rüzgâr türbinleri (offshore) üzerine yoğunlaşmış olduğu görülmektedir. Açık denizdeki rüzgârlar karasal rüzgârlara göre daha az bir türbülansa sahiptir ve bu koşul daha yüksek hız değerlerine ulaşılmasına olanak vermektedir. Üretilen gücün rüzgâr hızının küpü ile doğru orantılı olarak arttığı göz önüne alınırsa karadan birkaç kilometre uzaklaşılarak deniz üzerinde yapılan rüzgâr hasadı elektrik üretiminde ciddi bir artış imkânı sağlamaktadır. Günümüzde açık deniz rüzgâr türbinleri deniz şartlarına uygun olarak tasarlanmaktadır. Deniz suyunun korozif etkilerine dayanımlı olabilmesi için özel bir deniz tipi boya malzemesi ile kaplanmıştır ayrıca dalga yüklerini karşılayacak şekilde kule güçlendirmesi, dişli sistemi ve elektriksel bileşenlerin korozyona dayanıklı olarak üretilmesi, bakım-onarım faaliyetleri için platforma kolay erişim sağlayabilmesi ve acil durum şalteri gibi ek özellikler eklenmiştir. Karada veya kıyıya yakın yerlerdeki rüzgâr türbinleri gibi üzerinde hava araçlarının yol açabileceği 32 kazaları önlemek için ikaz lambalarına ihtiyaçları vardır ancak diğer rüzgâr türbinlerine göre ek tedbirler alınmalıdır, deniz sisli havalarda deniz araçlarından görülebilen daha parlak ikaz lambalarıyla donatılmışlardır. Deniz rüzgâr türbinleri (Şekil 2.23) 2 - 5 MW değerleri arasında değişen güç kapasitelerinde karadaki standart uygulamalardan fazla bir standart güç kapasitesine sahiptir (Avcıoğlu 2017). Şekil 2.23. Açık deniz rüzgâr türbinlerinin kavramsal tasarımları (Avcıoğlu 2017) Rüzgâr türbülans sınıflarına göre Rüzgâr enerjisi rüzgâr hızının bir fonksiyonudur. Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) 1988 yılında IEC 1400-1 Rüzgâr Türbin Jeneratör Sistemleri-Bölüm 1 Güvenlik Koşullarını 1994 yılında, Bölüm 2 1997 yılında yayımlanmıştır. Bazı değişiklikler gözden geçirilerek 1999 yılında IEC 64100-1 yeniden yayımlanmıştır. Rüzgâr ve türbülans sınıfları ve modelleri, yük durumu tanımlamaları, yük analizleri, kontrol, mekanik sistemleri ve konum değerlendirmeleri gözden geçirilerek 2005 yılında hava yoğunluğu 1,225 kg/m3 kabul edilerek Çizelge 2.5’de görüldüğü gibi Rüzgâr Türbin Sınıfları için Rüzgâr Hız Parametreleri derlenerek yayımlanmıştır (Çetin ve ark. 2011; Anonim 2019e). 33 Çizelge 2.5. IEC’ye göre rüzgâr türbin sınıfları için rüzgâr hız parametreleri (Anonim 2019e) 2.2 Kaynak Araştırması Türksoy (2001) enerji amaçlı rüzgâr verisi ölçümünde teknik ekipmanın kalibre edilmiş ve en az iki yükseklikte çalışılması gerektiğini vurgulamıştır. Ölçüm ekipmanlarının ayrıca rezolüsyonu en azından 10 Hz ve ölçümlerin kesinliği de ölçülen değerin en az % 0,3’ü olmalıdır. Rüzgâr yönü ölçümlerinde ise 0°-360° arasında ölçüm yapabilen ve rezolüsyonu asgari 1° olan sensörler tercih edilmesi gerektiği belirtilmiştir. Ayrıca rüzgâr üzerindeki lokal etkiler; yüzey pürüzlülük değişimi, topografya etkisi, çeşitli yapılar ve perdeleyici engeller, atmosferik kararlılıktaki değişimler, lokal sıcaklık değişimleri, deniz meltemleri ve anabatik- katabatik dağ rüzgarları olarak sınıflandırılmıştır. Bunların yanında rüzgâr verileri incelenirken; verilerin bütünlüğünün önemi, frekans tablolarının oluşturulması, histogram ve fonksiyonun belirlenmesi, rüzgâr gülü ve enerji gülünün oluşturulmasından söz edilirmiştir. Bektaş (2013) rüzgâr enerjisinin binalarda kullanımının yer ve topografya, yapı yüksekliği ve çevredeki dış engellerin yükseklikleri ve yapının formu gibi değişkenlerinin durumuna göre belirlenebileceğini belirtmiş ve örnek olarak Toki Tarımköy projesini ele almıştır. 34 Gültutan (2013) Gaziantep koşullarında (500 kW) bir rüzgâr türbininin yakalayabileceği enerji miktarını ve geri ödeme süreleri üzerine bir araştırma yapmıştır. Sonuç olarak 5,4 m’lik çapa sahip bir rüzgâr türbini ile rüzgâr hızının 8 m/s olduğu durumda elde edilebilen güç 4825 W olarak bulunmuştur. Fakat verim oranı sebebiyle bu değerin daha düşük olduğu belirtilmiştir. Gencel ve Tarhan (2019) Çanakkale bölgesindeki rüzgâr enerji santralleri için kapasite faktörlerini incelemişlerdir. Sonuç olarak da, kapasite faktörünün söz konusu bölge koşullarında %25-35 arasında değiştiğini ve emre amade olma durumuna göre bu değerin düştüğünü bildirmişlerdir. Nişancı ve ark. (2010) CBS yöntemi ile Trabzon ilinde RES uygulanabilir alanları belirlemek için bir araştırma yapmışlardır. Bu araştırma için arazi eğimi, arazi yüksekliği, bakı, topoğrafya, karayolları, hava alanları, limanlar, yerleşim alanları, koruma alanları, rüzgâr hızı ve akarsuları veri katmanı olarak kullanılmıştır. Akkaş (2001) rüzgâr enerji sempozyumunda güç eğrileri işlenirken güç eğrisi bölgelerini dört bölgeye ayırarak incelemiştir 1. bölge rüzgâr hızı elektrik üretimi için çok düşük ve cut-in (açma) rüzgâr hızı olarak adlandırılır. 2. bölge rüzgâr hızının küpü ile orantılı artan elektrik gücü rated (nominal güç) rüzgâr hızı olarak adlandırılır. 3. bölge elektrik çıkış gücü nominal-güç ile sabit. Artan rüzgâr hızına karşı kanatlar ve dişli kutusu ayarlanır cut-out (kesme) rüzgâr hızı olarak adlandırılır. 4. bölge elektrik çıkış gücü yok ve türbin kendisini korumak üzere duruyor şeklinde açıklanmaktadır. Yağcı (2013) tezinde rüzgâr hızı yükseltmelerinde kullanılan farklı yöntemleri karşılaştırmış ve bu yöntemlerin hata analizlerini yapmıştır. Öncelikle her saha için değişiklik gösteren Hellman katsayısının mevsimlere, yüksekliğe, coğrafi durum ve yüzey pürüzlülüğüne, çevredeki ağaç yükseklikleri ve sıklığına, hesaplama yöntem farklılıklarına, teorik ve ampirik ölçüm hesaplamalarındaki farklılıklara göre değişebildiğini ve bunların bir hata kaynağı unsuru olduğunu belirtmektedir. 35 Akpınar ve Balpetek (2019) 2005-2014 yıllarına ait meteorolojik istasyon verilerini işleyerek bu tezde olduğu gibi frekans tablolarını oluşturmuşlardır. Weibull ve Rayleigh dağılımlıları hesaplanan teorik frekans tablolarını elde etmişler ve değerleri karşılaştırarak Weibull modelini dağılımını daha uygun olduğunu anlamışlardır. Çetin ve ark. (2011) Menemen bölgesinde Wibull modelinin özel sadeleştirilmiş hali olan Rayleigh dağılımını kullanarak verilerini işlemiştir. Ve teorik frekans tablolarını oluşturarak IEC türbin sınıfları ile kapasite faktörü ilişkisini incelemiştir. Türbin güvenliği için oluşturulmuş bu sınıflardan Menemen için 2,5 MW’lık güçteki en uygun türbin sınıfı III, güvenli olarak belirlenmiştir. Yükseklik arttıkça rüzgâr hızı artmakta hız arttıkça çap büyümekte ve sınıf artmakta olduğunu vurgulamaktadırlar. Unes ve ark. (2019) 2010-2012 yılları arasında ABD'nin Nevada şehrindeki ortalama buharlaşma, hava sıcaklığı gibi hidrolojik parametreleri içeren rüzgâr verilerini Mamdani-Bulanık Mantık ve Bulanık Mantık Sugeno methediyorlar ve çoklu lineer Regresyon yöntemi ile rüzgâr tahminlerinde bulunarak arazi gözlem verileri ile karşılaştırmıştır. Çoklu lineer regresyon yöntemi ile Bulanık Mantık yöntemi iyi performans gösterdiğini saptamıştır. Lange ve ark. (2003) yüzey pürüzlülüğü ile ilgili çalışmasında FLaP (Farm Layout Program) adlı üniversitelerine ait bir yazılım kullanarak tanımlanan bir rotora farklı açılarda gelen akış verilerini işlemiştir. Deniz üzerindeki ve karasal hareket almaları karşılaştırılmış ve modellenmiştir. Sozzi ve Favaron (1998) çalışmasında yüzey pürüzlülük etkisini araştırma yaptıkları sahada bir mikrometeorolojik izleme tesis ederek belirledikleri süre içerisinde yapmışlardır. Bu izleme için geleneksel meteorolojik izleme ekipmanlarına ek olarak ultrasonik anemometre ilave etmişlerdir. Bu ekipman radyo ses dalgaları sayesinde termal tabakalar alınmasını ve sıcaklık nem gibi parametre verilerini analiz ederek rüzgâr hızı yükseklik faktörüne dolayısıyla pürüzlülük uzunluğuna etkisini incelemişlerdir. 36 Hong ve Möller (2011) GIS (Coğrafi bilgi sistemi) ve UTM (Universal Transverse Mercator) kullanarak rüzgâr hızına etki eden pürüzlülük uzunluğu faktörünü incelemektedir. Özşahin ve Kaymaz (2013) inceleme alanımıza çok yakın olan Hatay şehrinin rüzgâr enerjisi santral yer seçimini coğrafi bilgi sistemi (CBS) kullanarak analiz etmişlerdir. ArcGIS ve ArcMap programlarından yararlanarak çok kriterli (15 parametre) yöntem kullanmış ve yer yüzeyini incelenmiştir. REPA ile paralel veriler elde ederek şehrin %70’den fazlası RES kurulabilir alan ve bu oranın %1,13’ü mükemmel düzeyde olduğunu bildirmektedir. Yatırım aşamasına geçilmeden önce bir sonraki detaylı çalışmaların daha büyük ölçekli haritalar üzerinden çalışmak olduğu ve güncellenmesi gerektiğini düşünmektedirler. 37 3. MATERYEL ve YÖNTEM 3.1. Materyal 3.1.1. Araştırma sahası Güney Doğu Anadolu Bölgesi Türkiye’nin 7 coğrafi bölgesinden biridir. Kuzeyde ve doğuda Doğu Anadolu Bölgesi, batıda Akdeniz Bölgesi, güneyde ise Suriye ve Irak ile sınır komşusudur. 68 341 km² yüzölçümü ile Türkiye'nin %7,5 ini kaplayan en küçük bölgesidir, medeniyetlerin beşiği olan bölgede yer alan şehirler; Gaziantep, Kilis, Şanlıurfa, Mardin, Şırnak, Siirt, Batman, Diyarbakır ve Adıyaman’dır (Anonim 2020a). 3.1.2. Meteorolojik istasyonlar Türkiye Cumhuriyeti Orman ve Su İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nün resmî web sitesinden (Anonim 2017b) ilgili şehirlerde bulunan meteorolojik istasyonlar ve ilgili bilgilere ulaşılmıştır. Bu bilgiler; istasyon numaraları, bulunduğu ilçe, istasyon adları, gözlem grubu ve sınıfı, istasyon yerinin deniz seviyesine olan yüksekliği ve koordinatlarıdır. Ayrıca Türkiye Cumhuriyeti Orman ve Su İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nden (2016) toplam 9 şehirde, geçmişe dönük bilgi alabileceğimiz 24 adet meteoroloji istasyonuna ait veriler (Adıyaman Samsat istasyonunun Kasım 2007 tarihli ve 26693 sayılı Resmî Gazete ile kapatıldığı bildirilmiştir) 1968- 2015 yılları arasındaki hâkim rüzgâr yönündeki günlük maksimum rüzgâr hızı ve günlük ortalama rüzgâr hız verilerine ulaşılmıştır (Çizelge 3.1). 38 Çizelge 3.1. Kullanılabilir veri elde edilebilen meteorolojik istasyonlar İL İLÇE İSTASYON İSTASYON ENLEM BOYLAM YÜKSEKLİK Cizre CAiDzrIe 17950 37,3326 43,2027 400 Şırnak Şırnak Şırnak 17287 37,5209 42,4523 135 Siirt Siirt SMiierrtk Meze rkez 17210 37,9319 41,9354 895 Batman Batman Batman 17282 37,8636 41,1562 610 Mardin Mearkdienz 17275 37,3103 40,7284 1040 Mardin Nusaybin NMuesrakyebzi n 17948 37,0833 41,2343 488 Çermik Çermik 17874 38,1371 39,4644 695 Diyarbakır Diyarbakır 17280 37,8973 40,2027 674 Diyarbakır Ergani HEragvaanail anı 17847 38,2670 39,7660 986 Sur Sur/Ünalan 17283 37,9390 40,2966 701 Akçakale AHkelçiapkoarlt e 17980 36,7276 38,9473 365 Birecik Birecik 17966 37,0281 37,9638 346 Bozova Bozova 17944 37,3651 38,5134 622 Şanlıurfa Ceylanpınar Ceylanpınar 17968 36,8406 40,0307 360 Hilvan THiiglveamn 17914 370,5806 38,9508 589 Siverek Siverek 17912 37,7522 39,3291 801 Şanlıurfa Şanlıurfa 17270 37,1608 38,7863 550 Adıyaman AMdeırykaemz an 17265 37,7553 38,2775 672 Gölbaşı MGöelrbkaeşzı 17871 37,7867 37,6532 900 Adıyaman Kahta Kahta 17910 37,7918 38,6155 725 Samsat Samsat 17911 37,5825 38,4806 590 Gaziantep Şahinbey 17261 37,0585 37,3510 854 Gaziantep İslahiye İMslearhkieyze 17964 36,9585 36,5882 470 Kilis Kilis Kilis Merkez 17962 36,7085 37,1123 640 3.1.3. Haritalar ve görsel materyaller Meteorolojik istasyon konum verileri ArcMAP ve GoogleEarth programlarında işlenerek tez materyali olarak kullanılabilir hale getirilmiştir.  Topoğrafik Görüntüler; Google Earth Yazılımından elde edilmiştir ve ArcMAP Programı bu veriyi işlemede kullanılmıştır (Şekil 3.1 ve 3.2). 39 Şekil 3.1. ArcMAP Güneydoğu Anadolu fiziki görünüm Şekil 3.2. ArcMAP Güneydoğu Anadolu Bölgesi meteorolojik istasyon konumları  Türkiye Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli Atlası; yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü tarafından yayımlanmış Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli Atlası kullanılmıştır (Şekil 3.3 - 3.5). 40 Şekil 3.3. Türkiye geneli 50 metre yükseklikteki ortalama yıllık rüzgâr hızları dağılımı (Anonim 2007) Şekil 3.4. Türkiye geneli 50 metre yükseklikteki ortalama güç yoğunluğu dağılımı (Anonim 2007) 41 Şırnak Siirt Batman Mardin Diyarbakır Şanlıurfa Adıyaman Gaziantep Şekil 3.5. Güneydoğu Anadolu illeri Rüzgâr hızı dağılımları- REPA (Anonim 2007) 42 3.1.4. Rüzgâr türbinleri Mevcut veriler doğrultusunda sahada temsili olarak kullanılabilirliği öngörülen rüzgâr türbin özellikleri hesaplamalarda kullanılmış ve güç eğrileri ile birlikte aşağıda Çizelge 3.2, Çizelge 3.3 ve Şekil 3.6-3.14’te özetlenmiştir. Çizelge 3.2. Yatay eksenli rüzgâr türbin çeşitleri (Anonim 2016a) Yatay Eksenli Rüzgâr Türbini 1 kW 3 kW 5 kW 10 kW 20 kW En Düşük Dönüş Rüzgâr Hızı (m/s) 3 3 3 3 3 En Yüksek Dönüş Rüzgâr Hızı (m/s) 40 40 25 25 25 En Uygun Dönüş Rüzgâr Hızı (m/s) 12 12 12 12 12 Kanat Sayısı 3 3 3 3 3 Rotor Çapı 2,6 4,5 5,8 8,2 11,6 Süpürme Alanı m² 5,3 16,0 26,6 53,2 106,4 Kanat uzunluğu 1,2 2,5 2,7 4,0 5,0 Hub Yüksekliği m 8-10 8-10 10-12 12-15 18-20 1200 1000 800 600 400 200 0 0 3 5 8 12 20 23 25 28 32 40 43 45 48 -200 Şekil 3.6. 1 000W’lık yatay eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi 43 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 3 5 8 12 20 23 25 28 32 40 43 45 48 50 -500 Şekil 3.7. 3 000W’lık yatay eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 3 5 7 9 11 13 15 17 29 21 23 25 27 29 -1000 Şekil 3.8. 5 000W’lık yatay eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi 44 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Şekil 3.9. 10 000W’lık yatay eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi 25000 20000 15000 10000 5000 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Şekil 3.10. 20 000W’lık yatay eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi 45 Çizelge 3.3. Dikey eksenli rüzgâr türbin çeşitleri (Anonim 2016b) Dikey Eksenli Rüzgâr Türbinleri V1s V1 V1.8s V1.8 Elde Edilebilir Güç (W) 200 300 1000 1500 En Yüksek Elde Edilebilir Güç (W) 250 350 1300 1800 Gerilim (V) 14,5 14,5 180 dc 180 dc Uygun Çalışma Rüzgâr Hızı (m/s) 12 12 11 11 Servis Alma Rüzgâr Hızı (m/s) 1,5 1,5 1,5 1,5 Uygun Devir Sayısı (dev/dak) 270 250 200 180 En Yüksek Devir Sayısı(dev/dak) 320 300 220 200 Rotor Çapı (m) 0,9 0,9 1,5 1,5 Kanat Uzunluğu (m) 1 1 1,8 1,8 Toplam Ağırlık (kg) 25 25 110 110 Şekil 3.11. 200W’lık dikey eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi Şekil 3.12. 300W’lık dikey eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi 46 Şekil 3.13. 1 000W’lık dikey eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi Şekil 3.14. 1 500W’lık dikey eksenli rüzgâr türbini güç eğrisi 3.2. Yöntem Türkiye Cumhuriyeti Orman ve Su İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nün geçmişe dönük kullanılabilir istasyon verilerinden ve Türksoy (2001) tarafından yayımlanan “Rüzgâr Verisi Ölçüm ve Analizleri” adlı çalışmadan ve Güner ve Koca (1999) tarafından yayımlanan “Bodrum’un Rüzgâr Gücü Potansiyeli ve Bundan Yararlanma Olanaklarının araştırılması” adlı çalışmalardan yararlanılarak; günlük maksimum rüzgâr şiddetleri, esme yönlerine göre sınıflandırılmış ve frekans çizelgeleri oluşturulmuştur. Bu çizelgeler yardımıyla da Hâkim Rüzgâr Yönleri, Günlük Rüzgâr Hızı Ortalamaları, Aylık Rüzgâr Hızı Ortalamaları ve Yıllık İstasyon Rüzgâr Hızı Ortalaması belirlenmiştir. Hesaplamalarda; günlük maksimum ve ortalama rüzgâr verileri, esme yoğunluğu ve şiddetleri kullanılmıştır. Rüzgâr verilerinin aritmetik ortalamalarından yararlanılmıştır (Güler ve Koca 1999). ∑ ⃗⃗𝑣⃗⃗r⃗⃗ü⃗⃗𝑧⃗⃗𝑔⃗⃗ ⃗⃗𝑎⃗⃗𝑟 𝑣⃗⃗ ⃗⃗H⃗⃗â⃗⃗k⃗⃗ ⃗⃗im ⃗ = (3.1) ∑n 47 Her istasyon için kullanılabilir tüm veriler yıllar silsilesi olarak işlenmiş ve temsili bir yıl oluşturulmuştur. Bu yıla ait aylık rüzgâr hızı ortalamaları ve bütün bir yılı temsil edebilecek her istasyona ait rüzgâr hızı ortalamaları ayrı ayrı elde edilmiştir (Güner ve Koca 1999). ∑𝑣 𝑣ort = 3.2 ∑n Çalışmada; meteorolojik istasyon koordinatları GoogleEarth programında işlenerek ve ArcMAP’ta kullanılarak “Bileşik Tehdit Yöntemi (UTM)” verilerine ulaşılmıştır. Ayrıca hâkim rüzgâr yönü ArcMAP programında işlenerek Google Earth görselleri bir bütün haline getirilmiştir. Bu görseller yardımıyla rüzgâr hızından yararlanma dereceleri ortaya konulmuştur. Ele alınan bölgedeki pürüzlülük sınıfı ve dolayısı ile pürüzlülük uzunluğu (Zo) değerleri, hazır çizelgelerden seçilmiştir. Meteorolojik istasyonların tamamı kırsal bölgelerde bulunmadığı için mevcut pürüzlülük çizelgelerinden yararlanılarak ayrıca bir Pürüzlülük Sınıfı çizelgesi oluşturulmuştur. Bu çizelgenin oluşturulmasında, Güneydoğu Anadolu Bölgesi yerleşim ve yeryüzü şekilleri göz önüne alınmıştır. Burada yapılan değerlendirmelerde; yeryüzü şekilleri, yükseklik ve engebeler, yapılanma yoğunluğu ve yükseklikler dikkate alınmıştır. Ancak bu kriterler herhangi bir sistematik içerisinde yürütülmemiştir. Gözlem farklılığı olmaması amacıyla bu çalışmaya özen gösterilmiştir. Çizelge 3.4’de hazırlanan pürüzlülük sınıfları ve değerleri görülmektedir. Ayrıca hesaplamalar; RES kurulabilir ya da kurulamaz alan olarak bir değerlendirmeye sokulmaksızın birim alan üzerinden hesaplar yapılarak verilmiştir. İllere ve ilçelere ait toplam potansiyeller araştırılmamıştır. Ayrıca bulgularımızın doğruluğu açısından hızlı kentleşme sebebiyle GoogleEarth yazılımından elde edilen UTM görüntülerinin güncelliği bilinmemektedir. Özşahin ve Kaymaz (2013)’ın da önerdiği gibi; yatırım aşamasına geçilmeden önce detaylı çalışmalarda daha büyük ölçekli haritalar üzerinden ve mümkün olan en güncel arazi görselinden yararlanılması gerektiğini unutulmamalıdır. Pürüzlülük uzunluğu Rüzgâr Türbini Göbek Yüksekliğindeki Rüzgâr Hızını saptamada kullanılmıştır. 48 Çizelge 3.4. Pürüzlülük sınıfı ve pürüzlülük uzunluğu (Bektaş 2013; Anonim 2003a) Pürüzlülük Pürüzlülük Yüzey şekli Sınıfı uzunluğu (m) 0 0,0002 Su yüzeyleri 0,5 0,0024 Açık araziler (Beton, uçaklar için iniş alanı, otoban, biçilmiş çim vb.) 0,5 0,003 Denize açık ve kıyı şeritleri 1 0,01 Göl çevreleri veya engebesiz düz ve geniş alanlar Uzak aralıklı yapılara sahip çitsiz ve engelsiz açık tarımsal araziler. 1 0,03 (Çok hafif engebeli) Seyrek ağaçların ve yapıların olduğu ova, çayır tipi alanlar (engebe 1,5 0,05 aralıkları ortalama engebe yüksekliğinin 20 katından fazla) Birkaç binalı ve 1250 m mesafeli 8 m yüksekliğinde çitlere sahip 1,5 0,055 tarımsal araziler. Birkaç binalı ve 500 m mesafeli 8 m yüksekliğinde çitlere sahip 2 0,1 tarımsal araziler. Pek çok bina, çalı ve bitkiye sahip, ya da 250 m mesafeli 8 m 2,5 0,2 yüksekliğinde çitlere sahip tarımsal araziler. Köyler, banliyöler, ormanlık alanlar (engebe aralıkları ortalama engebe 3 0,3 yüksekliğinin 20 katından az) Köyler, küçük şehirler, çok ya da yüksek çitli tarımsal araziler, 3 0,4 ormanlar, çok yoğun ve pürüzlü bölgeler. 3,5 0,8 Yüksek yapılara sahip büyük şehirler Şehir merkezleri ve benzeri en az %15 oranında ortalama yüksekliği 3,5 1,0 15m ve üzeri yapılarla kaplı alanlar 4 1,6 Yüksek binalara ve gökdelenlere sahip büyük şehirler Meteorolojik istasyonlardan gelen 10 m’de elde edilmiş kullanılabilir günlük veriler istasyon bazında ortalama verilere dönüştürülmüştür. Rüzgâr hızları yükseklik hesaplamaları 10-20-30-40-50 metreler için yapılmıştır. REPA’dan kullanılan veriler 50 m’de olduğu için yapılan bütün işlemler 50 m yükseklikteki rüzgâr hızları üzerinden gerçekleştirilmiştir. Buna ek olarak Rüzgâr Potansiyeli Atlası verileri Enterpolasyon Yöntemi kullanılarak meteorolojik noktalarda esen ortalama rüzgâr hızı karşılaştırılmış ve söz konusu değerlerdeki sapma matematiksel olarak incelenmiştir. Ayrıca meteorolojik istasyon konumuna uygun noktasal düzeltme katsayıları elde edilmiştir (Yağcı 2013) u∗ h v(h) = × ln 3.3 k z0 49 u∗ v(h)×k = h 3.4 ln ( ) z0 Meteorolojik istasyon bilgileri ve verileri doğrultusunda rüzgâr verileri istasyon konumuna göre ve rüzgâr hızları REPA verileri ile karşılaştırılarak düzeltme katsayıları faktörü etkisi altında yeniden düzenlenmiştir (Yağcı 2013). REPA Verisi Ƥ = + 1 3.5 İstasyon vRort Elde edilen düzeltilmiş ve yalın istasyon rüzgâr hızı verileri aralarındaki artış modeli doğrusal olarak hesaplanmış ve korelasyon katsayıları elde edilmiştir. Bu iki faktöre tabi tutulan 50 m’deki rüzgâr verileri saha birim alan güç ve enerji yoğunluğu hesaplamalarında kullanılmıştır (Yağcı 2013). P = 0,5ρAv3 3.6 Ayrıca Türbin Güç Eğrileri 50 m yükseklikteki rüzgâr frekans verileri ile birlikte işlenmiştir. Konumlarına bağlı düzeltme katsayıları ve REPA düzeltme katsayıları ile düzeltilmiş, türbin güç ve enerji yoğunlukları elde edilmiştir. İstasyon verileri ve temsili olarak örnekleme amaçlı seçilen türbin verileri doğrultusunda yıllık elde edilen enerji yoğunlukları oranlanarak kapasite faktörü ortaya konulmuştur. Kapasite faktörünün; yatay eksenli rüzgâr türbinlerinde en az %25 (Anonim 2020b)’nın yatırım için destek kriteri) ve dikey eksenli rüzgâr türbinlerinde ise en az %6,4 (Anonim 2006’ya göre bu değer %1,6 ile %13,6 arasında ve ortalaması %6,4 olmalıdır) olması durumunda ekonomik RES yatırımları için uygun olduğu kabul edilmektedir. Kapasite faktörünün hesaplanmasında kullanılan denklem aşağıda verilmiştir (Soğukpınar ve ark. 2015). Yilda Üretilen Toplam Enerji Miktari cF = 3.7 𝑇ü𝑟𝑏𝑖𝑛𝑖𝑛 𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝐺üç𝑙𝑒 𝑌𝚤𝑙𝑑𝑎 Ü𝑟𝑒𝑡𝑚𝑒𝑠𝑖 𝐺𝑒𝑟𝑒𝑘𝑒𝑛 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑗𝑖 𝑀𝑖𝑘𝑡𝑎𝑟𝚤 50 4. BULGULAR ve TARTIŞMA Çalışma kapsamında; meteorolojik istasyon verileri işlenerek, kullanılabilir veri setleri elde edilmiş (Çizelge 4.1) ve GoogleEarth program görsellerinden yararlanılarak meteorolojik istasyonların konumları değerlendirilmiştir. Bu bilgiler doğrultusunda istasyonların konumlarına göre yüzey pürüzlülük sınıfları ve pürüzlülük uzunlukları ortaya konmuştur (Çizelge 4.2). Çizelge 4.1. İstasyonlara ait veri seti boyutu ve hâkim rüzgâr yönleri KV İL İLÇE İSTASYON HRY (YIL) Cizre Cizre 34 NNE Şırnak Şırnak Şırnak Merkez 20 SE Siirt Siirt Siirt Merkez 41 S Batman Batman Batman Merkez 35 SE Mardin Mardin Merkez 39 ESE Mardin Nusaybin Nusaybin 23 ENE Çermik Çermik 25 W Diyarbakır Diyarbakır Havaalanı 41 SSW-SW Diyarbakır Ergani Ergani 12 NNW Sur Sur/Ünalan Heliport 6 S Akçakale Akçakale 19 W Birecik Birecik 34 SW Bozova Bozova 7 SW Şanlıurfa Ceylanpınar Ceylanpınar Tigem 25 W Hilvan Hilvan 10 SE Siverek Siverek 38 SSE Şanlıurfa Şanlıurfa Merkez 38 W Adıyaman Adıyaman Merkez 43 NNW Gölbaşı Gölbaşı 9 N Adıyaman Kahta Kahta 6 NW Samsat Samsat 8 ENE Gaziantep Şahinbey Merkez 43 NNW Gaziantep İslahiye İslahiye 40 WNW Kilis Kilis Kilis Merkez 41 W 51 Çizelge 4.2. İstasyonlara ait pürüzlülük sınıfları ve pürüzlülük uzunlukları İstasyon Pürüzlülük Sınıfı Pürüzlülük Uzunluğu Cizre 2,5 0,2 (Z0) Şırnak Merkez 3,0 0,4 Siirt Merkez 0,5 0,0024 Batman Merkez 0,5 0,0024 Mardin Merkez 1,5 0,055 Nusaybin 2,5 0,2 Çermik 2,0 0,1 Diyarbakır Havaalanı 2,5 0,2 Ergani 1,0 0,03 Sur/Ünalan Heliport 0,5 0,0024 Akçakale 1,0 0,03 Birecik 3,0 0,4 Bozova 1,0 0,03 Ceylanpınar Tigem 1,5 0,055 Hilvan 1,5 0,055 Siverek 3,0 0,4 Şanlıurfa Merkez 3,5 0,8 Adıyaman Merkez 3,0 0,4 Gölbaşı 2,0 0,1 Kahta 1,5 0,055 Samsat 0,5 0,0024 Şahinbey Merkez 3,5 0,8 İslahiye 0,5 0,0024 Kilis Merkez 1,0 0,03 İstasyonlara ait 50 m yükseklikteki rüzgâr hız verileri ile enterpolasyon yöntemiyle yaklaşık olarak elde edilen 50 m yükseklikte REPA rüzgâr hız verileri karşılaştırılarak aralarında bir bağıntı kurulmuş ve istasyon verileri REPA verileri ile uyumlu hale getirilmiştir. Bu amaçla elde edilen düzeltme katsayıları Çizelge 4.3’te verilmiştir. 52 Çizelge 4.3. İstasyonlara ait 50 m’deki rüzgâr hızları ve düzeltme katsayıları Rüzgâr Hızı Rüzgâr Hızı Düzeltme İSTASYON ADI Ortalaması (m/s) (m/s) (REPA) Katsayısı Cizre 3,55 4,5 1,27 Şırnak Merkez 3,08 5,0 1,62 Siirt Merkez 1,91 4,0 2,09 Batman Merkez 2,01 4,0 1,99 Mardin Merkez 5,22 6,0 1,15 Nusaybin 2,46 6,0 2,44 Çermik 1,96 5,5 2,81 Diyarbakır Havaalanı 3,47 5,5 1,59 Ergani 3,01 6,5 2,16 Sur/Ünalan Heliport 2,02 4,5 2,23 Akçakale 2,43 5,0 2,06 Birecik 2,49 4,5 1,81 Bozova 1,30 4,5 3,46 Ceylanpınar Tigem 1,96 5,0 2,55 Hilvan 3,31 4,0 1,21 Siverek 4,50 5,5 1,22 Şanlıurfa Merkez 2,87 5,5 1,92 Adıyaman Merkez 3,01 4,5 1,50 Gölbaşı 2,32 5,0 2,16 Kahta 3,86 4,5 1,17 Samsat 2,00 4,5 2,25 Şahinbey Merkez 2,41 6,5 2,70 İslahiye 2,37 5,5 2,32 Kilis Merkez 3,42 6,5 1,90 İstasyonların yıllık toplam güç ve enerji yoğunluğu, rüzgâr hızı konumuna bağlı düzeltme katsayıları ve REPA rüzgâr hız farkı kaynaklı düzeltme katsayıları dikkate alınarak saha birim alan güç ve enerji potansiyelleri teorik olarak elde edilmiştir. Türbinlere ait rüzgâr hızı güç eğrilerinden yararlanılarak enterpolasyon yöntemi ile hız- güç çizelgeleri oluşturulmuş ve frekans verilerinden tekerrür sayısı hesaplanarak çizelgeye eklenmiştir. İstasyon verilerindeki Rüzgâr hızı yöntem kısmında verilen denklemler kullanılarak 50 m’ye yükseltilmiş, konum ve REPA kaynaklı düzeltme katsayıları da dikkate alınarak türbinlerden elde edilebilecek yıllık güç ve enerji miktarları 10 ve 50 m için teorik olarak hesaplanmıştır (Çizelge 4.4 – 4.7). 53 Çizelge 4.4. Yatay eksenli rüzgâr türbinlerinde elde edilebilecek enerji miktarı (Wh) – 10 m 1000 W 3000 W 5000 W 10000 W 20000 W Saha Birim Elde Elde Elde Elde Elde İstasyon Alan Enerji Edilebilir Edilebilir Edilebilir Edilebilir Edilebilir Yoğunluğu Enerji Enerji Enerji Enerji Enerji Cizre 118691 44756 666816 873993 834957 3042624 Şırnak Merkez 308535 310896 3342197 4444483 5028859 16839807 Siirt Merkez 223480 176639 2206491 2919484 3112830 10692580 Batman Merkez 215434 180855 2185996 2893484 3069194 10581269 Mardin Merkez 46818 755295 4976002 6679253 8539824 27885370 Nusaybin 447184 628719 4174428 5618744 6838989 22713786 Çermik 376491 520289 3847435 5143744 6261931 20774642 Diyarbakır Havaalanı 364174 467485 3465407 4627241 5495030 18461523 Ergani 780644 1310266 6230093 8806753 11067760 35907318 Sur/Ünalan Heliport 403997 608938 3935614 5305494 6523345 21459075 Akçakale 415966 610893 3596240 5007992 6103492 19566173 Birecik 161786 113509 1537198 2024736 2051521 7240234 Bozova 279580 533814 2972971 4131996 5025633 16502508 Ceylanpınar Tigem 370697 529811 3232183 4353994 5215409 17535524 Hilvan 165416 151991 1635570 2177240 2378494 8067786 Siverek 271077 241717 2968533 3925228 4165302 14372960 Şanlıurfa Merkez 243968 214687 2145918 2857991 3299498 10982195 Adıyaman Merkez 154398 98916 1385759 1821986 1807591 6452316 Gölbaşı 285546 288414 2995357 3977734 4459257 15071458 Kahta 284092 422208 2157991 2675743 3830815 10374315 Samsat 302038 436406 3203552 4327992 5136926 17022952 Şahinbey Merkez 379294 507159 3539695 4723743 5664715 19090191 İslahiye 847176 1329866 5925109 8785745 11158202 33102745 Kilis Merkez 859424 1340707 6431768 9534995 11723173 36839246 54 Çizelge 4.5. Yatay eksenli rüzgâr türbinlerinde elde edilebilecek enerji miktarı (Wh) – 50 m 1000 W 3000 W 5000 W 10000 W 20000 W Saha Birim Elde Elde Elde Elde Elde İstasyon Alan Enerji Edilebilir Edilebilir Edilebilir Edilebilir Edilebilir Yoğunluğu Enerji Enerji Enerji Enerji Enerji Cizre 329067 333867 3491551 4646234 5302083 17703009 Şırnak Merkez 1031045 1964950 7946416 11235012 14218000 46356598 Siirt Merkez 375507 421964 3537066 4739246 5857821 19009724 Batman Merkez 361688 436618 3637565 4870240 5788511 19191748 Mardin Merkez 1180626 2240514 8681579 12410762 15627434 50665770 Nusaybin 1245540 2173447 8925240 13168754 16818895 51684455 Çermik 966430 1727663 7374745 10540006 13233339 42687684 Diyarbakır Havaalanı 1015675 1720695 7477323 10826003 13607567 43183206 Ergani 1614716 2688527 10727415 16103002 20854815 61392147 Sur/Ünalan Heliport 679999 1211353 5811075 8136750 10204389 33010230 Akçakale 865193 1380547 6458302 9223749 12244416 36419486 Birecik 540424 853735 4846660 6550250 8181837 27162382 Bozova 582281 1163098 5375680 7825497 9997104 30216225 Ceylanpınar Tigem 824507 1331143 6191299 9048246 11151037 35263259 Hilvan 366803 604832 3719892 5002746 6117613 20416790 Siverek 908166 1701221 7125312 9791266 12631772 42051728 Şanlıurfa Merkez 1060284 1726161 7555719 11266247 13986738 43632805 Adıyaman Merkez 516952 754329 4859186 6523748 8125901 26877160 Gölbaşı 689500 1246370 6045445 8320757 10576822 34789391 Kahta 627900 781759 4100369 4354243 5395323 17267885 Samsat 508777 914334 4881193 6768248 8383650 27463030 Şahinbey Merkez 1667579 2667393 10834732 16180753 20735047 61809022 İslahiye 1429993 1959859 8618631 12938493 20244589 47064123 Kilis Merkez 1775850 2638528 10970384 16195508 21645876 62171186 55 Çizelge 4.6. Dikey eksenli rüzgâr türbinlerinde elde edilebilecek enerji miktarı (Wh) – 10 m 200 W 300 W 1000 W 1500 W Saha Birim Elde Elde Elde Elde İstasyon Alan Enerji Edilebilir Edilebilir Edilebilir Edilebilir Yoğunluğu Enerji Enerji Enerji Enerji Cizre 118691 0 0 78848 77280 Şırnak Merkez 308535 10805 29234 480481 530280 Siirt Merkez 223480 3536 11456 295340 315840 Batman Merkez 215434 4266 11584 291999 311340 Mardin Merkez 46818 53258 96860 845029 950160 Nusaybin 447184 44255 73144 677931 754680 Çermik 376491 33128 60510 615250 681000 Diyarbakır Havaalanı 364174 29759 50887 541141 591120 Ergani 780644 114329 165545 1099292 1285500 Sur/Ünalan Heliport 403997 46249 74050 652453 732300 Akçakale 415966 49733 76851 605423 716460 Birecik 161786 1280 4148 194233 199920 Bozova 279580 42783 63893 495744 567840 Ceylanpınar Tigem 370697 39846 59262 523980 580440 Hilvan 165416 5317 12431 227722 249900 Siverek 271077 5288 15210 395867 420360 Şanlıurfa Merkez 243968 8846 21926 316631 351540 Adıyaman Merkez 154398 732 2370 170983 173040 Gölbaşı 285546 10957 25878 427656 465480 Kahta 284092 21131 33354 422965 539220 Samsat 302038 28130 49181 502384 565800 Şahinbey Merkez 379294 34178 55898 561116 607860 İslahiye 847176 131896 191636 1138795 1438560 Kilis Merkez 859424 117297 175558 1113278 1378080 56 Çizelge 4.7. Dikey eksenli rüzgâr türbinlerinde elde edilebilecek enerji miktarı (Wh) – 50 m 200 W 300 W 1000 W 1500 W Saha Birim Elde Elde Elde Elde İstasyon Alan Enerji Edilebilir Edilebilir Edilebilir Edilebilir Yoğunluğu Enerji Enerji Enerji Enerji Cizre 329067 12435 32593 507373 561720 Şırnak Merkez 1031045 183513 246163 1464504 1741440 Siirt Merkez 375507 23171 52941 567451 647580 Batman Merkez 361688 24296 48739 561507 624780 Mardin Merkez 1180626 212783 281344 1612315 1950900 Nusaybin 1245540 208495 293584 1682356 2109500 Çermik 966430 158205 218779 1335483 1605180 Diyarbakır Havaalanı 1015675 157354 222986 1357540 1656840 Ergani 1614716 269871 378528 2097254 2697060 Sur/Ünalan Heliport 679999 108411 154736 1033111 1216620 Akçakale 865193 135187 195537 1239241 1507780 Birecik 540424 67226 102926 823673 919320 Bozova 582281 111291 159799 996649 1227620 Ceylanpınar Tigem 824507 117890 171241 1086579 1336620 Hilvan 366803 45143 69986 613664 677640 Siverek 908166 156217 209922 1315066 1481040 Şanlıurfa Merkez 1060284 157223 227436 1352491 1698960 Adıyaman Merkez 516952 54282 91234 808218 899760 Gölbaşı 689500 107312 155335 1073096 1225380 Kahta 627900 34047 53136 512728 584340 Samsat 508777 75008 112091 833345 956880 Şahinbey Merkez 1667579 269168 379868 2115150 2700180 İslahiye 1429993 231511 337989 2004019 2576680 Kilis Merkez 1775850 284497 399365 2254462 2786460 Rüzgâr türbinlerinin bütün bir yıl nominal hızda çalışması durumunda elde edilebilecek enerji değeri ile bölgenin rüzgâr potansiyeli sebebiyle gerçekte elde edilebilecek enerji miktarının oranı kapasite faktörü olarak tanımlanmaktadır. Yöntem kısmında verilen denklemler kullanılarak bölgede bulunan istasyonlar bazında ele alınan rüzgâr türbinleri ile elde edilebilecek kapasite faktörleri hesaplanmış ve Çizelge 4.8 ve Çizelge 4.9’da verilmiştir. 57 Çizelge 4.8. Kapasite faktörleri – 10 m Yatay Eksenli Dikey Eksenli İstasyon 1000 3000 5000 10000 20000 200 300 1000 1500 Cizre 0,01 0,03 0,02 0,01 0,02 0,00 0,00 0,01 0,01 Şırnak Merkez 0,04 0,13 0,10 0,06 0,10 0,01 0,01 0,05 0,04 Siirt Merkez 0,02 0,08 0,07 0,04 0,06 0,00 0,00 0,03 0,02 Batman Merkez 0,02 0,08 0,07 0,04 0,06 0,00 0,00 0,03 0,02 Mardin Merkez 0,09 0,19 0,15 0,10 0,16 0,03 0,04 0,10 0,07 Nusaybin 0,07 0,16 0,13 0,08 0,13 0,03 0,03 0,08 0,06 Çermik 0,06 0,15 0,12 0,07 0,12 0,02 0,02 0,07 0,05 Diyarbakır 0,05 0,13 0,11 0,06 0,11 0,02 0,02 0,06 0,04 Ergani 0,15 0,24 0,20 0,13 0,20 0,07 0,06 0,13 0,10 Sur/Ünalan Heliport 0,07 0,15 0,12 0,07 0,12 0,03 0,03 0,07 0,06 Akçakale 0,07 0,14 0,11 0,07 0,11 0,03 0,03 0,07 0,05 Birecik 0,01 0,06 0,05 0,02 0,04 0,00 0,00 0,02 0,02 Bozova 0,06 0,11 0,09 0,06 0,09 0,02 0,02 0,06 0,04 Ceylanpınar Tigem 0,06 0,12 0,10 0,06 0,10 0,02 0,02 0,06 0,04 Hilvan 0,02 0,06 0,05 0,03 0,05 0,00 0,00 0,03 0,02 Siverek 0,03 0,11 0,09 0,05 0,08 0,00 0,01 0,05 0,03 Şanlıurfa Merkez 0,02 0,08 0,07 0,04 0,06 0,01 0,01 0,04 0,03 Adıyaman Merkez 0,01 0,05 0,04 0,02 0,04 0,00 0,00 0,02 0,01 Gölbaşı 0,03 0,11 0,09 0,05 0,09 0,01 0,01 0,05 0,04 Kahta 0,05 0,08 0,06 0,04 0,06 0,01 0,01 0,05 0,04 Samsat 0,05 0,12 0,10 0,06 0,10 0,02 0,02 0,06 0,04 Şahinbey Merkez 0,06 0,13 0,11 0,06 0,11 0,02 0,02 0,06 0,05 İslahiye 0,15 0,23 0,20 0,13 0,19 0,08 0,07 0,13 0,11 Kilis Merkez 0,15 0,24 0,22 0,13 0,21 0,07 0,07 0,13 0,10 * Sarı: Birincil olarak tesis edilebilir. Yeşil: İkincil olarak tesis edilebilir. 58 Çizelge 4.9. Kapasite faktörleri – 50 m Yatay Eksenli Dikey Eksenli İstasyon 1000 3000 5000 10000 20000 200 300 1000 1500 Cizre 0,04 0,13 0,11 0,06 0,10 0,01 0,01 0,06 0,04 Şırnak Merkez 0,22 0,30 0,26 0,16 0,26 0,10 0,09 0,17 0,13 Siirt Merkez 0,05 0,13 0,11 0,07 0,11 0,01 0,02 0,06 0,05 Batman Merkez 0,05 0,14 0,11 0,07 0,11 0,01 0,02 0,06 0,05 Mardin Merkez 0,26 0,33 0,28 0,18 0,29 0,12 0,11 0,18 0,15 Nusaybin 0,25 0,34 0,30 0,19 0,30 0,12 0,11 0,19 0,16 Çermik 0,20 0,28 0,24 0,15 0,24 0,09 0,08 0,15 0,12 Diyarbakır 0,20 0,28 0,25 0,16 0,25 0,09 0,08 0,15 0,13 Ergani 0,31 0,41 0,37 0,24 0,35 0,15 0,14 0,24 0,21 Sur/Ünalan Heliport 0,14 0,22 0,19 0,12 0,19 0,06 0,06 0,12 0,09 Akçakale 0,16 0,25 0,21 0,14 0,21 0,08 0,07 0,14 0,11 Birecik 0,10 0,18 0,15 0,09 0,16 0,04 0,04 0,09 0,07 Bozova 0,13 0,20 0,18 0,11 0,17 0,06 0,06 0,11 0,09 Ceylanpınar Tigem 0,15 0,24 0,21 0,13 0,20 0,07 0,07 0,12 0,10 Hilvan 0,07 0,14 0,11 0,07 0,12 0,03 0,03 0,07 0,05 Siverek 0,19 0,27 0,22 0,14 0,24 0,09 0,08 0,15 0,11 Şanlıurfa Merkez 0,20 0,29 0,26 0,16 0,25 0,09 0,09 0,15 0,13 Adıyaman Merkez 0,09 0,18 0,15 0,09 0,15 0,03 0,03 0,09 0,07 Gölbaşı 0,14 0,23 0,19 0,12 0,20 0,06 0,06 0,12 0,09 Kahta 0,09 0,16 0,10 0,06 0,10 0,02 0,02 0,06 0,04 Samsat 0,10 0,19 0,15 0,10 0,16 0,04 0,04 0,10 0,07 Şahinbey Merkez 0,30 0,41 0,37 0,24 0,35 0,15 0,14 0,24 0,21 İslahiye 0,22 0,33 0,30 0,23 0,27 0,13 0,13 0,23 0,20 Kilis Merkez 0,30 0,42 0,37 0,25 0,35 0,16 0,15 0,26 0,21 * Sarı: Birincil olarak tesis edilebilir. Yeşil: İkincil olarak tesis edilebilir. Anonim (2006) da belirtildiği gibi yatay eksenli rüzgâr türbinleri için %20-%24 aralığındaki kapasite faktörüne sahip rüzgâr türbinleri bölgedeki şebeke bağlantısı varlığı ve tarımsal faydası da gözetilerek tesis edilebilir. %25 ve üzeri kapasite faktörüne sahip yatay eksenli rüzgâr türbinlerinin tesis edilmesi ise ekonomik kabul edilmektedir. Dikey eksenli rüzgâr türbinleri için ise %1,6-6,3 aralığındaki kapasite faktörleri, bölgedeki şebeke bağlantısı varlığı ve tarımsal faydası da gözetilerek uygun görülmektedir. %6,4 ve üzeri kapasite faktörüne sahip dikey eksenli rüzgâr türbinlerinin tesis edilmesi ise ekonomik olarak değerlendirilmektedir. Çizelge 4.9’dan da görüldüğü gibi; bu çalışmada da yatay eksenli rüzgâr türbinleri için %42 ye ve dikey eksenli Rüzgâr türbinleri için ise %26’ya varan kapasite faktörleri elde edilmiştir. 59 Bölgenin özellikle küçük ve orta ölçekli tarım işletmeleri dikkate alındığında çalışma kapsamında ele alınan küçük ölçekli rüzgâr türbinleri önem arz etmektedir. Literatüre bakıldığında; örneğin Soğukpınar ve ark. (2015) tarafından da Adıyaman Üniversitesi’nde yerli mikrotürbin üretildiği görülmektedir. Söz konusu rüzgâr türbini düşük rüzgâr hızlarında elektrik üretimi sağlayan 2 kW’lık bir türbindir. Araştırma kapsamında; geçmiş yıllara ait meteorolojik verilerin incelenerek analiz edilmesi sonucu yalın veri setleri elde edilmiştir. Meteorolojik istasyonların kullanılabilir veri durumları, istasyon bilgileri, hâkim rüzgâr yönleri ve pik rüzgâr hızları, frekansları, 10 m, 20 m, 30 m, 40 m ve 50 m’deki aylık ortalama rüzgâr hızları, 50 m’deki ortalama rüzgâr hızı verilerinin REPA ile karşılaştırılarak aralarında oluşturulan matematiksel ilişki ve düzeltme verileri yardımıyla elde edilen ortalama güç yoğunlukları il ve ilçelerin meteorolojik istasyonları bazında aşağıda verilmiştir. 4.1. Adıyaman İli Bulgular 4.1.1. Adıyaman Merkez ilçe bulguları 1968-2015 yıllarını kapsayan meteorolojik veriler içerisinde 1975, 2004 ve 2012-2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları dâhilinde değerlendirilmiştir (Çizelge 4.10 – 4.12 ve Şekil 4.1). Çizelge 4.10. Adıyaman Merkez ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 2517 16,03 60408 4027,2 96652,8 1-2 7314 46,58 175536 11702,4 280857,6 2-3 3582,0 22,81 85968 5731,2 137548,8 3-4 1397,0 8,90 33528 2235,2 53644,8 4-5 528,0 3,36 12672 844,8 20275,2 5-6 231,0 1,47 5544 369,6 8870,4 6-7 83,0 0,53 1992 132,8 3187,2 7-8 28,0 0,18 672 44,8 1075,2 8-9 15,0 0,10 360 24 576 9-10 3,0 0,02 72 4,8 115,2 10-11 2,0 0,01 48 3,2 76,8 13-14 1,0 0,01 24 1,6 38,4 Toplam 15701 602918,4 60 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.1. Adıyaman Merkez ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.11. Adıyaman Merkez ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H 10 1,83 1,99 2,07 2,03 2,07 2,47 2,44 2,15 1,97 1,70 1,65 1,67 H 20 2,23 2,42 2,52 2,47 2,52 3,01 2,96 2,61 2,40 2,07 2,00 2,03 H 30 2,46 2,67 2,78 2,72 2,78 3,32 3,27 2,88 2,65 2,29 2,21 2,24 H 40 2,62 2,85 2,96 2,90 2,97 3,54 3,48 3,07 2,82 2,44 2,35 2,39 H 50 2,75 2,98 3,10 3,05 3,11 3,71 3,65 3,22 2,96 2,56 2,47 2,51 Çizelge 4.12. Adıyaman Merkez ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 2,8 4,1 43,0 Şubat 2,9 4,4 52,0 Mart 3,2 4,7 64,6 Nisan 3,0 4,6 58,1 Mayıs 3,0 4,5 56,4 Haziran 3,7 5,6 104,7 Temmuz 3,7 5,6 104,7 Ağustos 3,2 4,8 67,7 Eylül 3,0 4,5 55,8 Ekim 2,6 3,9 36,3 Kasım 2,5 3,8 32,3 Aralık 2,5 3,8 32,3 61 4.1.2. Adıyaman Gölbaşı ilçe bulguları 1968-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 1985, 1988-1989, 1992 yıllarına ait verileri içermemektedir ayrıca 1984, 1996-1997 ve 2000-2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları dâhilinde değerlendirilmiştir (Çizelge 4.13 – 4.15 ve Şekil 4.2). Çizelge 4.13. Adıyaman Gölbaşı ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 673 20,49 16152 1076,8 25843,2 1-2 1833 55,82 43992 2932,8 70387,2 2-3 528 16,08 12672 844,8 20275,2 3-4 185 5,63 4440 296 7104 4-5 34 1,04 816 54,4 1305,6 5-6 20 0,61 480 32 768 6-7 9 0,27 216 14,4 345,6 7-8 2 0,06 48 3,2 76,8 TOPLAM 3284 126105,6 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.2. Adıyaman Gölbaşı ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.14. Adıyaman Gölbaşı ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 1,68 1,71 1,91 1,91 1,78 1,92 1,80 1,63 1,65 1,56 1,56 1,54 H20 1,93 1,97 2,19 2,20 2,05 2,21 2,07 1,88 1,89 1,79 1,80 1,78 H30 2,08 2,12 2,36 2,37 2,21 2,38 2,23 2,02 2,04 1,93 1,93 1,91 H40 2,19 2,22 2,48 2,49 2,32 2,50 2,34 2,12 2,14 2,02 2,03 2,01 H50 2,27 2,31 2,57 2,58 2,40 2,59 2,43 2,20 2,22 2,10 2,11 2,08 62 Çizelge 4.15. Adıyaman Gölbaşı ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 2,27 4,9 72,0 Şubat 2,31 5,0 75,7 Mart 2,57 5,6 105,1 Nisan 2,58 5,6 106,3 Mayıs 2,40 5,2 85,8 Haziran 2,59 5,6 107,6 Temmuz 2,43 5,2 88,4 Ağustos 2,20 4,8 65,8 Eylül 2,22 4,8 67,7 Ekim 2,10 4,5 57,1 Kasım 2,11 4,6 57,8 Aralık 2,08 4,5 55,8 4.1.3. Adıyaman Kahta ilçe bulguları 1984-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 1988 yılının verileri yer almamaktadır, ayrıca 1984-1985,1989-1991, 1995-1998 ve 2000-2015 yıllarının verileri ihmal sınırları dâhilinde değerlendirilmiştir (Çizelge 4.16 – 4.18 ve Şekil 4.3). Çizelge 4.16. Adıyaman Kahta ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 1301 27,4 31224 2081,6 49958,4 1-2 1471 31,0 35304 2353,6 56486,4 2-3 1100 23,2 26400 1760 42240 3-4 440 9,3 10560 704 16896 4-5 136 2,9 3264 217,6 5222,4 5-6 90 1,9 2160 144 3456 6-7 76 1,6 1824 121,6 2918,4 7-8 40 0,8 960 64 1536 8-9 29 0,6 696 46,4 1113,6 9-10 39 0,8 936 62,4 1497,6 10-11 14 0,3 336 22,4 537,6 11-12 5 0,1 120 8 192 12-13 4 0,9 96 6,4 153,6 14-15 1 0,0 24 1,6 38,4 15-16 1 0,0 24 1,6 38,4 16-17 1 0,0 24 1,6 38,4 Toplam 4748 182323,2 63 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.3. Adıyaman Kahta ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.17. Adıyaman Kahta ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 2,37 3,15 3,94 3,20 3,87 4,85 2,88 2,55 2,53 2,09 2,08 1,89 H20 2,69 3,57 4,46 3,63 4,38 5,50 3,27 2,89 2,87 2,36 2,35 2,14 H30 2,87 3,81 4,77 3,88 4,68 5,88 3,49 3,08 3,07 2,53 2,52 2,29 H40 3,00 3,99 4,98 4,05 4,90 6,15 3,65 3,22 3,21 2,64 2,63 2,39 H50 3,10 4,12 5,15 4,19 5,06 6,35 3,77 3,33 3,32 2,73 2,72 2,47 Çizelge 4.18. Adıyaman Kahta ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m2) Ocak 3,10 3,6 29,3 Şubat 4,12 4,8 68,6 Mart 5,15 6,0 134,3 Nisan 4,19 4,9 72,2 Mayıs 5,06 5,9 127,2 Haziran 6,35 7,4 251,7 Temmuz 3,77 4,4 52,7 Ağustos 3,33 3,9 36,3 Eylül 3,32 3,9 35,8 Ekim 2,73 3,2 20,0 Kasım 2,72 3,2 19,7 Aralık 2,47 2,9 14,9 64 4.1.4. Adıyaman Samsat ilçe bulguları Veriler düzenli olmadığı için 1997-2006 yıllarını içeren verilerde 2005-2006 ve 1997 yıllarına ait veriler ihmal sınırları dâhilinde değerlendirilmiştir (Çizelge 4.19 – 4.21 ve Şekil 4.4). Çizelge 4.19. Adıyaman Samsat ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 142 4,3 3408 227,2 5452,8 1-2 7 0,2 168 11,2 268,8 2-3 2,0 0,1 48 3,2 76,8 3-4 3,0 0,1 72 4,8 115,2 4-5 1,0 0,03 24 1,6 38,4 5-6 2,0 0,1 48 3,2 76,8 6-7 2,0 0,1 48 3,2 76,8 8-9 1,0 0,0 24 1,6 38,4 9-10 3,0 0,1 72 4,8 115,2 10-11 2,0 0,1 48 3,2 76,8 11-12 1,0 0,0 24 1,6 38,4 15-16 1,0 0,0 24 1,6 38,4 17-18 2,0 0,1 48 3,2 76,8 19-20 1,0 0,0 24 1,6 38,4 22-23 1,0 0,0 24 1,6 38,4 23-24 6,0 0,2 144 9,6 230,4 26-27 1,0 0,0 24 1,6 38,4 Toplam 178,0 6835,2 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.4. Adıyaman Samsat ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri 65 Çizelge 4.20. Adıyaman Samsat ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 1,63 1,78 1,78 1,78 1,66 2,03 1,85 1,75 1,62 1,31 1,36 1,57 H20 1,77 1,93 1,93 1,93 1,80 2,20 2,00 1,89 1,76 1,42 1,47 1,70 H30 1,85 2,02 2,02 2,02 1,88 2,30 2,09 1,98 1,84 1,49 1,54 1,78 H40 1,91 2,08 2,08 2,08 1,94 2,37 2,16 2,04 1,89 1,53 1,58 1,83 H50 1,95 2,13 2,13 2,13 1,98 2,42 2,21 2,09 1,94 1,57 1,62 1,88 Çizelge 4.21. Adıyaman Samsat ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 1,95 4,4 51,7 Şubat 2,13 4,8 67,1 Mart 2,13 4,8 67,0 Nisan 2,13 4,8 67,3 Mayıs 1,98 4,5 54,5 Haziran 2,42 5,5 99,5 Temmuz 2,21 5,0 74,8 Ağustos 2,09 4,7 63,3 Eylül 1,94 4,4 50,7 Ekim 1,57 3,5 26,9 Kasım 1,62 3,6 29,6 Aralık 1,88 4,2 46,0 4.2. Batman İli Bulguları 4.2.1. Batman Merkez ilçe bulguları 1968-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 1972-1974, 1979, 2003-2004 ve 2011-2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları dâhilinde değerlendirilmiştir (Çizelge 4.22 – 4.24 ve Şekil 4.5). 66 Çizelge 4.22. Batman Merkez ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 3138 29,6 75312 5020,8 120499,2 1-2 4809 45,4 115416 7694,4 184665,6 2-3 1646 15,5 39504 2633,6 63206,4 3-4 573 5,4 13752 916,8 22003,2 4-5 211 2,0 5064 337,6 8102,4 5-6 105 1,0 2520 168 4032 6-7 51 0,5 1224 81,6 1958,4 7-8 32 0,3 768 51,2 1228,8 8-9 6 0,1 144 9,6 230,4 9-10 9 0,1 216 14,4 345,6 10-11 4 0,0 96 6,4 153,6 11-12 6 0,1 144 9,6 230,4 Toplam 10590 406656,0 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.5. Batman Merkez ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.23. Batman Merkez ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 1,51 1,73 1,98 1,98 1,88 1,91 1,78 1,68 1,59 1,49 1,25 1,45 H20 1,63 1,87 2,15 2,14 2,04 2,07 1,93 1,82 1,73 1,61 1,35 1,57 H30 1,70 1,95 2,24 2,24 2,13 2,16 2,01 1,91 1,80 1,69 1,42 1,64 H40 1,76 2,01 2,31 2,31 2,19 2,23 2,07 1,96 1,86 1,74 1,46 1,69 H50 1,80 2,06 2,36 2,36 2,24 2,28 2,12 2,01 1,90 1,78 1,49 1,73 67 Çizelge 4.24. Batman Merkez ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 1,80 3,6 28,0 Şubat 2,06 4,1 42,2 Mart 2,36 4,7 63,7 Nisan 2,36 4,7 63,6 Mayıs 2,24 4,5 54,5 Haziran 2,28 4,5 57,2 Temmuz 2,12 4,2 46,1 Ağustos 2,01 4,0 39,1 Eylül 1,90 3,8 33,1 Ekim 1,78 3,5 27,1 Kasım 1,49 3,0 16,0 Aralık 1,73 3,4 25,0 4.3. Diyarbakır İli Bulguları 4.3.1. Diyarbakır Merkez ilçe bulguları 1971-2015 yıllarını içeren verilerde 1976 yılına ait veri bulunmamaktadır ayrıca 1971- 1977, 1978-1983, 1985, 1987 ve 2011-2015 yıllarına ait verileri ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.25 – 4.27 ve Şekil 4.6). Çizelge 4.25. Diyarbakır Merkez ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 1657 14,18 39768 2651,2 63628,8 1-2 3672 31,43 88128 5875,2 141004,8 2-3 2911 24,91 69864 4657,6 111782,4 3-4 1876 16,06 45024 3001,6 72038,4 4-5 917 7,85 22008 1467,2 35212,8 5-6 395 3,38 9480 632 15168 6-7 172 1,47 4128 275,2 6604,8 7-8 58 0,50 1392 92,8 2227,2 8-9 17 0,15 408 27,2 652,8 9-10 4 0,03 96 6,4 153,6 10-11 3 0,03 72 4,8 115,2 11-12 1 0,01 24 1,6 38,4 12-13 1 0,01 24 1,6 38,4 Toplam 11684 448665,6 68 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.6. Diyarbakır Merkez ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.26. Diyarbakır Merkez ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 2,03 2,35 2,48 2,40 2,49 3,36 3,25 2,94 2,58 2,03 1,82 1,82 H20 2,39 2,77 2,92 2,83 2,93 3,95 3,82 3,46 3,03 2,39 2,14 2,14 H30 2,60 3,01 3,18 3,08 3,19 4,30 4,16 3,76 3,30 2,60 2,33 2,33 H40 2,75 3,18 3,36 3,26 3,38 4,54 4,40 3,98 3,49 2,74 2,47 2,46 H50 2,87 3,32 3,50 3,39 3,52 4,74 4,59 4,15 3,64 2,86 2,57 2,56 Çizelge 4.27. Diyarbakır Merkez ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 2,87 4,6 58,1 Şubat 3,32 5,3 89,9 Mart 3,50 5,6 105,6 Nisan 3,39 5,4 96,3 Mayıs 3,52 5,6 107,2 Haziran 4,74 7,5 261,4 Temmuz 4,59 7,3 237,4 Ağustos 4,15 6,6 175,4 Eylül 3,64 5,8 118,4 Ekim 2,86 4,5 57,6 Kasım 2,57 4,1 41,9 Aralık 2,56 4,1 41,4 69 4.3.2. Diyarbakır Çermik ilçe bulguları 1971-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 1971-1974, 976-1977, 1980-1983, 1985-1987 ve 2011-2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları dâhilinde değerlendirilmiştir (Çizelge 4.28 – 4.30 ve Şekil 4.7). Çizelge 4.28. Diyarbakır Çermik ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 3225 36,79 77400 5160 123840 1-2 3764 42,93 90336 6022,4 144537,6 2-3 1259 14,36 30216 2014,4 48345,6 3-4 372 4,24 8928 595,2 14284,8 4-5 113 1,29 2712 180,8 4339,2 5-6 25 0,29 600 40 960 6-7 6 0,07 144 9,6 230,4 7-8 2 0,02 48 3,2 76,8 8-9 1 0,01 24 1,6 38,4 Toplam 8767 336652,8 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.7. Diyarbakır Çermik ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.29. Diyarbakır Çermik ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 1,31 1,44 1,56 1,50 1,59 1,89 1,72 1,54 1,46 1,23 1,12 1,09 H20 1,50 1,65 1,80 1,73 1,83 2,17 1,98 1,77 1,68 1,42 1,29 1,26 H30 1,62 1,78 1,94 1,86 1,97 2,34 2,13 1,91 1,81 1,53 1,39 1,36 H40 1,70 1,87 2,03 1,96 2,07 2,46 2,24 2,00 1,90 1,61 1,46 1,42 H50 1,76 1,94 2,11 2,03 2,14 2,55 2,32 2,08 1,98 1,67 1,52 1,48 70 Çizelge 4.30. Diyarbakır Çermik ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 1,76 5,0 74,7 Şubat 1,94 5,4 98,7 Mart 2,11 5,9 127,5 Nisan 2,03 5,7 113,4 Mayıs 2,14 6,0 133,9 Haziran 2,55 7,2 224,7 Temmuz 2,32 6,5 170,6 Ağustos 2,08 5,8 122,1 Eylül 1,98 5,6 104,7 Ekim 1,67 4,7 62,9 Kasım 1,52 4,3 47,4 Aralık 1,48 4,1 43,8 4.3.3. Diyarbakır Ergani ilçe bulguları 1968-2015 yıllarını içeren verilerde 2002 yılı verileri bulunmamaktadır, ayrıca 1968- 1987, 1989 ve 2011-2015 yıllarını içeren veriler ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.31 – 4.33 ve Şekil 4.8). Çizelge 4.31. Diyarbakır Ergani ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 1603 41,12 38472 2564,8 61555,2 1-2 2849 73,09 68376 4558,4 109401,6 2-3 1700 43,61 40800 2720 65280 3-4 1034 26,53 24816 1654,4 39705,6 4-5 611 15,67 14664 977,6 23462,4 5-6 348 8,93 8352 556,8 13363,2 6-7 158 4,05 3792 252,8 6067,2 7-8 54 1,39 1296 86,4 2073,6 8-9 24 0,62 576 38,4 921,6 9-10 11 0,28 264 17,6 422,4 10-11 4 0,10 96 6,4 153,6 11-12 2 0,05 48 3,2 76,8 Toplam 8398 322483,2 71 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.8. Diyarbakır Ergan ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.32. Diyarbakır Ergani ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 2,32 2,35 2,48 2,40 2,49 3,36 3,25 2,94 2,58 2,03 1,82 1,82 H20 2,60 2,77 2,92 2,83 2,93 3,95 3,82 3,46 3,03 2,39 2,14 2,14 H30 2,76 3,01 3,18 3,08 3,19 4,30 4,16 3,76 3,30 2,60 2,33 2,33 H40 2,88 3,18 3,36 3,26 3,38 4,54 4,40 3,98 3,49 2,74 2,47 2,46 H50 2,97 3,32 3,50 3,39 3,52 4,74 4,59 4,15 3,64 2,86 2,57 2,56 Çizelge 4.33. Diyarbakır Ergani ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 2,97 6,4 161,2 Şubat 3,06 6,6 177,7 Mart 3,05 6,6 174,5 Nisan 2,78 6,0 133,3 Mayıs 2,86 6,2 144,7 Haziran 3,86 8,3 354,3 Temmuz 4,08 8,8 420,1 Ağustos 3,39 7,3 241,2 Eylül 2,83 6,1 139,3 Ekim 2,34 5,1 79,6 Kasım 2,37 5,1 81,9 Aralık 2,55 5,5 102,6 4.3.4. Diyarbakır Sur ilçe bulguları 2007-2015 yıllarını içeren verilerde 2007, 2010 ve 2015 yılı ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.34 – 4.36 ve Şekil 4.9). 72 Çizelge 4.34. Diyarbakır Sur ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 230 12,70 5520 368 8832 1-2 984 54,36 23616 1574,4 37785,6 2-3 439 24,25 10536 702,4 16857,6 3-4 132 7,29 3168 211,2 5068,8 4-5 21 1,16 504 33,6 806,4 5-6 3 0,16 72 4,8 115,2 7-8 1 0,05 24 1,6 38,4 Toplam 1810 69504,0 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.9. Diyarbakır Sur ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.35. Diyarbakır Sur ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 1,58 1,86 1,88 1,85 1,90 2,33 2,32 2,02 1,94 1,61 1,44 1,37 H20 1,72 2,02 2,04 2,00 2,06 2,53 2,51 2,19 2,10 1,74 1,56 1,49 H30 1,79 2,11 2,13 2,09 2,16 2,64 2,63 2,29 2,20 1,82 1,63 1,56 H40 1,85 2,17 2,20 2,15 2,22 2,72 2,71 2,36 2,26 1,88 1,68 1,60 H50 1,89 2,22 2,25 2,20 2,27 2,78 2,77 2,41 2,31 1,92 1,71 1,64 73 Çizelge 4.36. Diyarbakır Sur ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 1,89 4,2 45,8 Şubat 2,22 5,0 74,4 Mart 2,25 5,0 77,2 Nisan 2,20 4,9 72,5 Mayıs 2,27 5,1 79,7 Haziran 2,78 6,2 146,5 Temmuz 2,77 6,2 144,0 Ağustos 2,41 5,4 95,5 Eylül 2,31 5,2 84,2 Ekim 1,92 4,3 47,9 Kasım 1,71 3,8 34,2 Aralık 1,64 3,7 29,9 4.4. Gaziantep İli Bulguları 4.4.1. Gaziantep Şahinbey ilçe bulguları 2007-2015 yıllarını içeren verilerde 2011-2015 yılı verileri ihmal sınırları içerisinde hesaplamaya dâhil edilmemiştir (Çizelge 4.37 – 4.39 ve Şekil 4.10). Çizelge 4.37. Gaziantep Şahinbey ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 6166 39,26 147984 9865,6 236774,4 1-2 6270 39,92 150480 10032 240768 2-3 2172 13,83 52128 3475,2 83404,8 3-4 736 4,69 17664 1177,6 28262,4 4-5 251 1,60 6024 401,6 9638,4 5-6 93 0,60 2232 148,8 3571,2 6-7 13 0,08 312 20,8 499,2 7-8 3 0,02 72 4,8 115,2 8-9 2 0,01 48 3,2 76,8 Toplam 15706 603110,4 74 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.10. Gaziantep Şahinbey ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.38. Gaziantep Şahinbey ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 1,31 1,43 1,50 1,55 1,54 1,94 2,01 1,73 1,36 1,07 1,04 1,20 H20 1,67 1,83 1,91 1,98 1,96 2,48 2,56 2,20 1,73 1,36 1,32 1,53 H30 1,88 2,06 2,15 2,23 2,21 2,79 2,88 2,48 1,95 1,54 1,49 1,72 H40 2,03 2,22 2,32 2,41 2,38 3,01 3,11 2,67 2,10 1,66 1,61 1,86 H50 2,15 2,35 2,45 2,55 2,52 3,18 3,29 2,83 2,22 1,75 1,70 1,97 Çizelge 4.39. Gaziantep Şahinbey ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 2,15 5,8 119,1 Şubat 2,35 6,3 155,6 Mart 2,45 6,6 177,4 Nisan 2,55 6,9 198,8 Mayıs 2,52 6,8 193,1 Haziran 3,18 8,6 388,1 Temmuz 3,29 8,9 428,8 Ağustos 2,83 7,6 272,1 Eylül 2,22 6,0 132,4 Ekim 1,75 4,7 64,8 Kasım 1,70 4,6 59,3 Aralık 1,97 5,3 91,9 4.4.2. Gaziantep İslahiye ilçe bulguları 1968-2013 yıllarını içeren verilerde 1989, 2002-2003 ve 2013 yıllarına ait veriler ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.40 – 4.42 ve Şekil 4.11). 75 Çizelge 4.40. Gaziantep İslahiye ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 4459 30,53 107016 7134,4 171225,6 1-2 4586 31,40 110064 7337,6 176102,4 2-3 2518 17,24 60432 4028,8 96691,2 3-4 1547 10,59 37128 2475,2 59404,8 4-5 847 5,80 20328 1355,2 32524,8 5-6 430 2,94 10320 688 16512 6-7 156 1,07 3744 249,6 5990,4 7-8 45 0,31 1080 72 1728 8-9 13 0,09 312 20,8 499,2 9-10 2 0,01 48 3,2 76,8 14-15 1 0,01 24 1,6 38,4 Toplam 14604 560793,6 N top NNW top NNE top NW top NE top WNW top ENE top W top E top WSW top ESE top SW top SE top SSW top SSE top S top Şekil 4.11. Gaziantep İslahiye ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.41. Gaziantep İslahiye ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 1,20 1,30 1,47 1,67 2,15 3,26 3,85 3,41 2,21 1,28 1,00 1,06 H20 1,30 1,41 1,59 1,81 2,33 3,53 4,17 3,70 2,40 1,38 1,08 1,15 H30 1,36 1,47 1,66 1,89 2,43 3,69 4,36 3,86 2,51 1,44 1,13 1,20 H40 1,40 1,52 1,71 1,95 2,51 3,81 4,49 3,98 2,58 1,49 1,16 1,24 H50 1,43 1,55 1,75 1,99 2,56 3,89 4,60 4,07 2,64 1,52 1,19 1,27 76 Çizelge 4.42. Gaziantep İslahiye ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 1,43 3,2 20,0 Şubat 1,55 3,5 25,5 Mart 1,75 3,9 36,5 Nisan 1,99 4,4 53,6 Mayıs 2,56 5,7 114,5 Haziran 3,89 8,7 401,0 Temmuz 4,60 10,2 659,4 Ağustos 4,07 9,1 458,4 Eylül 2,64 5,9 125,2 Ekim 1,52 3,4 24,0 Kasım 1,19 2,7 11,5 Aralık 1,27 2,8 13,8 4.5. Kilis İli Bulguları 1968-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 2000-2001 ve 2011- 2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.43 – 4.45 ve Şekil 4.12). Çizelge 4.43. Kilis Merkez ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 1890 12,03 45360 3024 72576 1-2 4497 28,63 107928 7195,2 172684,8 2-3 3821 24,33 91704 6113,6 146726,4 3-4 2638 16,80 63312 4220,8 101299,2 4-5 1600 10,19 38400 2560 61440 5-6 740 4,71 17760 1184 28416 6-7 332 2,11 7968 531,2 12748,8 7-8 123 0,78 2952 196,8 4723,2 8-9 53 0,34 1272 84,8 2035,2 9-10 10 0,06 240 16 384 10-11 1 0,01 24 1,6 38,4 11-12 1 0,01 24 1,6 38,4 Toplam 15706 603110,4 77 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.12 Kilis ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.44. Kilis Merkez ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 2,25 2,37 2,46 2,66 2,76 3,51 3,99 3,66 2,69 1,89 1,81 2,11 H20 2,52 2,66 2,75 2,98 3,08 3,92 4,47 4,10 3,01 2,12 2,03 2,36 H30 2,68 2,82 2,92 3,17 3,28 4,17 4,75 4,35 3,20 2,25 2,15 2,50 H40 2,79 2,94 3,04 3,30 3,41 4,34 4,95 4,53 3,34 2,35 2,24 2,61 H50 2,88 3,03 3,14 3,40 3,52 4,48 5,10 4,67 3,44 2,42 2,31 2,69 Çizelge 4.45. Kilis Merkez ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 2,88 5,5 100,1 Şubat 3,03 5,8 117,1 Mart 3,14 6,0 129,8 Nisan 3,40 6,5 165,5 Mayıs 3,52 6,7 183,0 Haziran 4,48 8,5 377,1 Temmuz 5,10 9,7 557,6 Ağustos 4,67 8,9 429,0 Eylül 3,44 6,5 170,8 Ekim 2,42 4,6 59,4 Kasım 2,31 4,4 51,9 Aralık 2,69 5,1 81,6 78 4.6. Mardin İli Bulguları 4.6.1. Mardin Merkez ilçe bulguları 1968-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 1979-1980, 1982 ve 2011-2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.46 – 4.48 ve Şekil 4.13). Çizelge 4.46. Mardin Merkez ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 89 0,61 2136 142,4 3417,6 1-2 1356 9,29 32544 2169,6 52070,4 2-3 3290 22,53 78960 5264 126336 3-4 3822 26,18 91728 6115,2 146764,8 4-5 2838 19,44 68112 4540,8 108979,2 5-6 1517 10,39 36408 2427,2 58252,8 6-7 803 5,5 19272 1284,8 30835,2 7-8 441 3,020 10584 705,6 16934,4 8-9 234 1,60 5616 374,4 8985,6 9-10 102 0,70 2448 163,2 3916,8 10-11 50 0,34 1200 80 1920 11-12 33 0,23 792 52,8 1267,2 12-13 11 0,07 264 17,6 422,4 13-14 6 0,04 144 9,6 230,4 14-15 4 0,03 96 6,4 153,6 15-16 2 0,01 48 3,2 76,8 16-17 1 0,01 24 1,6 38,4 18-19 1 0,01 24 1,6 38,4 Toplam 14600 560640,0 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.13. Mardin Merkez ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri 79 Çizelge 4.47. Mardin Merkez ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 4,39 4,51 4,28 3,83 3,98 4,25 3,94 3,58 3,46 3,56 3,82 4,22 H20 4,98 5,11 4,85 4,34 4,51 4,81 4,46 4,06 3,92 4,03 4,33 4,78 H30 5,32 5,46 5,19 4,64 4,82 5,15 4,77 4,33 4,19 4,31 4,63 5,11 H40 5,56 5,71 5,42 4,85 5,04 5,38 4,99 4,53 4,38 4,50 4,84 5,34 H50 5,75 5,90 5,61 5,02 5,21 5,56 5,16 4,69 4,53 4,66 5,01 5,53 Çizelge 4.48. Mardin Merkez ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 5,75 6,6 176,9 Şubat 5,90 6,8 191,6 Mart 5,61 6,4 164,2 Nisan 5,02 5,8 117,8 Mayıs 5,21 6,0 132,0 Haziran 5,56 6,4 160,4 Temmuz 5,16 5,9 127,7 Ağustos 4,69 5,4 95,8 Eylül 4,53 5,2 86,4 Ekim 4,66 5,4 94,1 Kasım 5,01 5,8 116,9 Aralık 5,53 6,4 157,1 İlkılıç ve ark. (2010) dünyada ve Türkiye’de rüzgâr enerjisinden yararlanma ve akış durumlarını incelerken Mardin’in ortalama rüzgâr hızının 6,0 m/s ve ortalama enerji yoğunluğunu 114 W/m² olarak vermişlerdir. Yapılan bu çalışmada, Mardin için 50 m yükseklikteki ortalama rüzgâr hızı 5,75 m/s ve ortalama güç yoğunluğu 135 W/m² olarak bulunmuştur. Bu farklılığın sebebini REPA verilerinin yanı sıra temsili olarak oluşturulan yıl olarak değerlendirilmiştir. Ancak araştırmada elde edilen verilerin İlkılıç ve ark (2010) ile paralellik gösterdiği de görülmektedir. 4.6.2. Mardin Nusaybin ilçe bulguları 1968-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 1993 ve 2011-2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.49 – 4.51 ve Şekil 4.14). 80 Çizelge 4.49. Mardin Nusaybin ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 2977 33,97 71448 4763,2 114316,8 1-2 3220 36,74 77280 5152 123648 2-3 1491 17,01 35784 2385,6 57254,4 3-4 605 6,90 14520 968 23232 4-5 227 2,59 5448 363,2 8716,8 5-6 105 1,20 2520 168 4032 6-7 65 0,74 1560 104 2496 7-8 32 0,37 768 51,2 1228,8 8-9 16 0,18 384 25,6 614,4 9-10 10 0,11 240 16 384 10-11 5 0,06 120 8 192 11-12 2 0,02 48 3,2 76,8 12-13 1 0,01 24 1,6 38,4 13-14 3 0,03 72 4,8 115,2 14-15 1 0,01 24 1,6 38,4 15-16 2 0,02 48 3,2 76,8 16-17 1 0,01 24 1,6 38,4 21-22 1 0,01 24 1,6 38,4 Toplam 8764 336537,6 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.14. Mardin Nusaybin ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.50. Mardin Nusaybin ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 2,04 2,15 2,00 1,86 1,83 2,02 1,52 1,26 1,35 1,53 1,60 1,78 H20 2,40 2,53 2,36 2,19 2,15 2,38 1,79 1,49 1,59 1,80 1,88 2,10 H30 2,61 2,75 2,57 2,39 2,34 2,59 1,95 1,62 1,73 1,96 2,05 2,28 H40 2,76 2,91 2,71 2,52 2,48 2,74 2,06 1,71 1,83 2,07 2,16 2,41 H50 2,88 3,03 2,83 2,63 2,58 2,85 2,15 1,78 1,91 2,16 2,25 2,51 81 Çizelge 4.51. Mardin Nusaybin ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 2,88 7,0 211,9 Şubat 3,03 7,4 246,9 Mart 2,83 6,9 201,5 Nisan 2,63 6,4 162,0 Mayıs 2,58 6,3 153,1 Haziran 2,85 7,0 207,0 Temmuz 2,15 5,2 88,5 Ağustos 1,78 4,3 50,2 Eylül 1,91 4,7 61,9 Ekim 2,16 5,3 89,2 Kasım 2,25 5,5 102,0 Aralık 2,51 6,1 141,0 4.7. Siirt İli Bulguları 1968-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 1993 ve 2011-2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.52 – 4.54 ve Şekil 4.15). Çizelge 4.52. Siirt Merkez ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 4789 32,78 114936 7662,4 183897,6 1-2 5944 40,69 142656 9510,4 228249,6 2-3 2561 17,53 61464 4097,6 98342,4 3-4 909 6,22 21816 1454,4 34905,6 4-5 252 1,73 6048 403,2 9676,8 5-6 98 0,67 2352 156,8 3763,2 6-7 30 0,21 720 48 1152 7-8 16 0,11 384 25,6 614,4 8-9 5 0,03 120 8 192 9-10 2 0,01 48 3,2 76,8 11-12 0 0,00 0 0 0 13-14 1 0,01 24 1,6 38,4 Toplam 14608 560947,2 82 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.15. Siirt Merkez ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.53. Siirt Merkez ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 1,12 1,40 1,74 1,81 1,77 1,89 1,88 1,82 1,80 1,65 1,30 1,09 H20 1,22 1,51 1,89 1,96 1,92 2,04 2,03 1,97 1,95 1,79 1,40 1,18 H30 1,27 1,58 1,97 2,05 2,00 2,13 2,12 2,06 2,04 1,87 1,47 1,23 H40 1,31 1,63 2,03 2,11 2,06 2,20 2,19 2,12 2,10 1,93 1,51 1,27 H50 1,34 1,67 2,08 2,16 2,11 2,25 2,24 2,17 2,15 1,97 1,55 1,30 Çizelge 4.54. Siirt Merkez ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 1,34 2,8 13,4 Şubat 1,67 3,5 25,8 Mart 2,08 4,3 50,1 Nisan 2,16 4,5 56,3 Mayıs 2,11 4,4 52,5 Haziran 2,25 4,7 63,7 Temmuz 2,24 4,7 62,6 Ağustos 2,17 4,5 57,4 Eylül 2,15 4,5 55,8 Ekim 1,97 4,1 42,8 Kasım 1,55 3,2 20,6 Aralık 1,30 2,7 12,2 83 4.8. Şanlıurfa İli Bulguları 4.8.1. Şanlıurfa Merkez ilçe bulguları 1968-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 2969-1992, 2006 ve 2012-2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.55 – 4.57 ve Şekil 4.16). Çizelge 4.55. Şanlıurfa Merkez ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 4121 26,24 98904 6593,6 158246,4 1-2 6364 40,52 152736 10182,4 244377,6 2-3 3446 21,94 82704 5513,6 132326,4 3-4 1314 8,37 31536 2102,4 50457,6 4-5 345 2,20 8280 552 13248 5-6 91 0,58 2184 145,6 3494,4 6-7 18 0,11 432 28,8 691,2 7-8 5 0,03 120 8 192 8-9 1 0,01 24 1,6 38,4 9-10 0 0,00 0 0 0 Toplam 15705 603072,0 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.16. Şanlıurfa Merkez ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.56. Şanlıurfa Merkez ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 1,32 1,46 1,65 1,79 1,92 2,41 2,45 2,21 1,91 1,44 1,28 1,22 H20 1,68 1,86 2,10 2,28 2,45 3,07 3,13 2,81 2,44 1,83 1,63 1,56 H30 1,89 2,10 2,37 2,57 2,76 3,46 3,52 3,17 2,75 2,06 1,83 1,76 H40 2,04 2,26 2,55 2,77 2,98 3,73 3,80 3,42 2,97 2,22 1,98 1,90 H50 2,16 2,39 2,70 2,93 3,15 3,94 4,02 3,61 3,13 2,35 2,09 2,00 84 Çizelge 4.57. Şanlıurfa Merkez ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 2,16 4,1 43,4 Şubat 2,39 4,6 59,5 Mart 2,70 5,2 85,4 Nisan 2,93 5,6 109,4 Mayıs 3,15 6,0 134,9 Haziran 3,94 7,6 265,6 Temmuz 4,02 7,7 281,4 Ağustos 3,61 6,9 204,4 Eylül 3,13 6,0 133,6 Ekim 2,35 4,5 56,4 Kasım 2,09 4,0 39,8 Aralık 2,00 3,8 34,9 4.8.2. Şanlıurfa Akçakale ilçe bulguları 1968-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 1969-1992, 2006 ve 2012-2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.58 – 4.60 ve Şekil 4.17). Çizelge 4.58. Şanlıurfa Akçakale ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 2199 31,69 52776 3518,4 84441,6 1-2 2383 34,34 57192 3812,8 91507,2 2-3 1255 18,09 30120 2008 48192 3-4 657 9,47 15768 1051,2 25228,8 4-5 275 3,96 6600 440 10560 5-6 111 1,60 2664 177,6 4262,4 6-7 42 0,61 1008 67,2 1612,8 7-8 13 0,19 312 20,8 499,2 8-9 1 0,01 24 1,6 38,4 9-10 2 0,03 48 3,2 76,8 10-11 1 0,01 24 1,6 38,4 Toplam 6939 266457,6 85 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.17. Şanlıurfa Akçakale ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.59. Şanlıurfa Akçakale ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 1,51 1,85 1,76 1,88 1,99 3,27 2,61 2,22 1,89 1,38 1,20 1,26 H20 1,68 2,07 1,96 2,10 2,22 3,66 2,92 2,49 2,11 1,54 1,34 1,41 H30 1,79 2,20 2,09 2,24 2,36 3,89 3,10 2,64 2,25 1,64 1,42 1,50 H40 1,86 2,29 2,17 2,33 2,46 4,05 3,23 2,75 2,34 1,71 1,48 1,56 H50 1,92 2,36 2,24 2,40 2,54 4,18 3,33 2,84 2,41 1,76 1,53 1,61 Çizelge 4.60. Şanlıurfa Akçakale ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 1,92 4,0 38,0 Şubat 2,36 4,9 70,2 Mart 2,24 4,6 60,3 Nisan 2,40 4,9 74,2 Mayıs 2,54 5,2 87,3 Haziran 4,18 8,6 391,2 Temmuz 3,33 6,9 198,2 Ağustos 2,84 5,8 122,5 Eylül 2,41 5,0 75,1 Ekim 1,76 3,6 29,3 Kasım 1,53 3,1 19,1 Aralık 1,61 3,3 22,3 4.8.3. Şanlıurfa Birecik ilçe bulguları 1968-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 1980, 2001-2002 ve 2011-2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.61 – 4.63 ve Şekil 4.18). 86 Çizelge 4.61. Şanlıurfa Birecik ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 5027 34,41 120648 8043,2 193036,8 1-2 5455 37,34 130920 8728 209472 2-3 2522 17,26 60528 4035,2 96844,8 3-4 990 6,78 23760 1584 38016 4-5 388 2,66 9312 620,8 14899,2 5-6 150 1,03 3600 240 5760 6-7 48 0,33 1152 76,8 1843,2 7-8 20 0,14 480 32 768 8-9 5 0,03 120 8 192 9-10 3 0,02 72 4,8 115,2 10-11 1 0,01 24 1,6 38,4 Toplam 14609 560985,6 N top NNW top NNE top NW top NE top WNW top ENE top W top E top WSW top ESE top SW top SE top SSW top SSE top S top Şekil 4.18. Şanlıurfa Birecik ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.62. Şanlıurfa Birecik ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 1,69 1,75 1,74 1,77 1,81 2,15 2,10 1,75 1,45 1,19 1,16 1,37 H20 2,06 2,12 2,11 2,15 2,20 2,62 2,56 2,13 1,76 1,44 1,41 1,66 H30 2,27 2,34 2,33 2,38 2,43 2,89 2,82 2,35 1,94 1,59 1,55 1,84 H40 2,42 2,50 2,49 2,54 2,59 3,08 3,01 2,51 2,07 1,70 1,66 1,96 H50 2,54 2,62 2,61 2,66 2,72 3,23 3,15 2,63 2,17 1,78 1,74 2,05 87 Çizelge 4.63. Şanlıurfa Birecik ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 2,54 4,6 59,6 Şubat 2,62 4,7 65,2 Mart 2,61 4,7 64,5 Nisan 2,66 4,8 68,2 Mayıs 2,72 4,9 72,9 Haziran 3,23 5,8 122,2 Temmuz 3,15 5,7 114,0 Ağustos 2,63 4,8 65,8 Eylül 2,17 3,9 37,1 Ekim 1,78 3,2 20,6 Kasım 1,74 3,1 19,1 Aralık 2,05 3,7 31,5 4.8.4. Şanlıurfa Bozova ilçe bulguları 1999-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 1999-2000, 2007- 2009 ve 2011-2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.64 – 4.66 ve Şekil 4.19). Çizelge 4.64. Şanlıurfa Bozova ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 1140 62,43 27360 1824 43776 1-2 486 26,62 11664 777,6 18662,4 2-3 136 7,45 3264 217,6 5222,4 3-4 49 2,68 1176 78,4 1881,6 4-5 9 0,49 216 14,4 345,6 5-6 5 0,27 120 8 192 6-7 1 0,05 24 1,6 38,4 Toplam 1826 70118,4 88 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.19. Şanlıurfa Bozova ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.65. Şanlıurfa Bozova ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 1,07 1,18 1,03 1,21 1,05 1,01 1,17 0,61 1,15 0,53 1,53 0,66 H20 1,20 1,32 1,15 1,35 1,17 1,13 1,31 0,69 1,28 0,59 1,71 0,74 H30 1,27 1,40 1,22 1,44 1,24 1,20 1,39 0,73 1,36 0,63 1,82 0,78 H40 1,32 1,46 1,27 1,50 1,30 1,25 1,45 0,76 1,42 0,65 1,90 0,82 H50 1,37 1,51 1,31 1,54 1,34 1,28 1,49 0,78 1,47 0,67 1,95 0,84 Çizelge 4.66. Şanlıurfa Bozova ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 1,37 4,7 64,6 Şubat 1,51 5,2 87,1 Mart 1,31 4,5 57,4 Nisan 1,54 5,3 93,0 Mayıs 1,34 4,6 60,6 Haziran 1,28 4,4 53,8 Temmuz 1,49 5,2 84,1 Ağustos 0,78 2,7 12,1 Eylül 1,47 5,1 79,8 Ekim 0,67 2,3 7,7 Kasım 1,95 6,8 189,2 Aralık 0,84 2,9 15,1 4.8.5. Şanlıurfa Ceylanpınar ilçe bulguları 1968-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 1977-1980, 1983- 2003, 2009-2010 ve 2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.67 – 4.69 ve Şekil 4.20). 89 Çizelge 4.67. Şanlıurfa Ceylanpınar ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 2751 31,50 66024 4401,6 105638,4 1-2 2719 31,13 65256 4350,4 104409,6 2-3 1805 20,67 43320 2888 69312 3-4 922 10,56 22128 1475,2 35404,8 4-5 334 3,82 8016 534,4 12825,6 5-6 138 1,58 3312 220,8 5299,2 6-7 42 0,48 1008 67,2 1612,8 7-8 17 0,19 408 27,2 652,8 8-9 3 0,03 72 4,8 115,2 9-10 2 0,02 48 3,2 76,8 Toplam 8733 335347,2 N top NNW top NNE top NW top NE top WNW top ENE top W top E top WSW top ESE top SW top SE top SSW top SSE top S top Şekil 4.20. Şanlıurfa Ceylanpınar ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.68. Şanlıurfa Ceylanpınar ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 1,17 1,32 1,41 1,58 1,63 2,27 2,15 1,90 1,39 1,07 1,00 1,05 H20 1,32 1,49 1,59 1,79 1,85 2,57 2,44 2,15 1,57 1,22 1,13 1,19 H30 1,42 1,59 1,70 1,91 1,97 2,74 2,61 2,30 1,68 1,30 1,21 1,27 H40 1,48 1,67 1,78 2,00 2,06 2,87 2,73 2,41 1,76 1,36 1,26 1,33 H50 1,53 1,72 1,84 2,07 2,13 2,97 2,82 2,49 1,82 1,41 1,31 1,38 90 Çizelge 4.69. Şanlıurfa Ceylanpınar ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 1,53 3,9 36,4 Şubat 1,72 4,4 52,0 Mart 1,84 4,7 63,3 Nisan 2,07 5,3 90,0 Mayıs 2,13 5,4 98,5 Haziran 2,97 7,6 264,9 Temmuz 2,82 7,2 227,3 Ağustos 2,49 6,3 156,7 Eylül 1,82 4,6 61,0 Ekim 1,41 3,6 28,2 Kasım 1,31 3,3 22,6 Aralık 1,38 3,5 26,5 4.8.6. Şanlıurfa Hilvan ilçe bulguları 1968-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 1977, 1981-1982 1987, 1989-1998 ve 2009 yıllarına ait veriler mevcut değildir, ayrıca 1968-1969, 1972, 1974, 1976-1983, 1986-1988 ve 2000-2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.70 – 4.72 ve Şekil 4.21). Çizelge 4.70. Şanlıurfa Hilvan ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 410 16,06 9840 656 15744 1-2 840 32,90 20160 1344 32256 2-3 555 21,74 13320 888 21312 3-4 386 15,12 9264 617,6 14822,4 4-5 160 6,27 3840 256 6144 5-6 88 3,45 2112 140,8 3379,2 6-7 60 2,35 1440 96 2304 7-8 25 0,98 600 40 960 8-9 6 0,24 144 9,6 230,4 9-10 3 0,12 72 4,8 115,2 10-11 7 0,27 168 11,2 268,8 11-12 5 0,20 120 8 192 12-13 6 0,24 144 9,6 230,4 14-15 2 0,08 48 3,2 76,8 Toplam 2553 98035,2 91 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.21. Şanlıurfa Hilvan ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.71. Şanlıurfa Hilvan ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 2,02 2,52 2,82 2,95 2,88 2,88 2,82 2,89 2,37 2,09 2,01 2,07 H20 2,29 2,85 3,19 3,34 3,27 3,26 3,20 3,28 2,69 2,37 2,28 2,35 H30 2,44 3,05 3,41 3,57 3,49 3,48 3,42 3,50 2,87 2,53 2,43 2,51 H40 2,56 3,19 3,57 3,74 3,65 3,64 3,58 3,66 3,00 2,65 2,54 2,63 H50 2,64 3,30 3,69 3,86 3,78 3,77 3,70 3,79 3,10 2,74 2,63 2,72 Çizelge 4.72. Şanlıurfa Hilvan ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 2,64 3,2 20,0 Şubat 3,30 4,0 38,9 Mart 3,69 4,5 54,6 Nisan 3,86 4,7 62,5 Mayıs 3,78 4,6 58,5 Haziran 3,77 4,6 57,9 Temmuz 3,70 4,5 54,9 Ağustos 3,79 4,6 59,0 Eylül 3,10 3,8 32,4 Ekim 2,74 3,3 22,2 Kasım 2,63 3,2 19,8 Aralık 2,72 3,3 21,7 4.8.7. Şanlıurfa Siverek ilçe bulguları 1968-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 1983-1984, 1999, 2001-2004 ve 2011-2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.73 – 4.75 ve Şekil 4.22). 92 Çizelge 4.73. Şanlıurfa Siverek ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 880 6,18 21120 1408 33792 1-2 3449 24,22 82776 5518,4 132441,6 2-3 4076 28,63 97824 6521,6 156518,4 3-4 2825 19,84 67800 4520 108480 4-5 1506 10,58 36144 2409,6 57830,4 5-6 821 5,77 19704 1313,6 31526,4 6-7 362 2,54 8688 579,2 13900,8 7-8 171 1,20 4104 273,6 6566,4 8-9 70 0,49 1680 112 2688 9-10 37 0,26 888 59,2 1420,8 10-11 21 0,15 504 33,6 806,4 11-12 10 0,07 240 16 384 12-13 7 0,05 168 11,2 268,8 13-14 2 0,01 48 3,2 76,8 14-15 1 0,01 24 1,6 38,4 Toplam 14238 546739,2 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.22. Şanlıurfa Siverek ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.74. Şanlıurfa Siverek ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 3,39 3,51 3,30 2,99 2,86 3,10 3,06 2,76 2,58 2,73 2,83 2,91 H20 4,12 4,27 4,01 3,64 3,47 3,77 3,72 3,35 3,14 3,32 3,44 3,54 H30 4,54 4,71 4,42 4,02 3,83 4,16 4,11 3,70 3,46 3,66 3,79 3,91 H40 4,85 5,02 4,72 4,28 4,08 4,44 4,38 3,94 3,69 3,91 4,05 4,17 H50 5,08 5,26 4,94 4,49 4,28 4,65 4,59 4,14 3,87 4,10 4,24 4,37 93 Çizelge 4.75. Şanlıurfa Siverek ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 5,08 6,2 146,0 Şubat 5,26 6,4 162,3 Mart 4,94 6,0 134,4 Nisan 4,49 5,5 100,8 Mayıs 4,28 5,2 87,4 Haziran 4,65 5,7 112,1 Temmuz 4,59 5,6 107,7 Ağustos 4,14 5,0 78,6 Eylül 3,87 4,7 64,5 Ekim 4,10 5,0 76,5 Kasım 4,24 5,2 84,9 Aralık 4,37 5,3 92,9 4.9. Şırnak İli Bulguları 4.9.1. Şırnak Merkez ilçe bulguları 1968-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 1975-1976, 1984, 1986-1988, 1996-1998 ve 2010 yıllarına ait veriler bulunmamaktadır, ayrıca 1973-1974, 1989-1999, 2004 ve 2011-2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.76 – 4.78 ve Şekil 4.23). Çizelge 4.76. Şırnak Merkez ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 1373 18,83 32952 2196,8 52723,2 1-2 2109 28,92 50616 3374,4 80985,6 2-3 1749 23,98 41976 2798,4 67161,6 3-4 1374 18,84 32976 2198,4 52761,6 4-5 279 3,83 6696 446,4 10713,6 5-6 184 2,52 4416 294,4 7065,6 6-7 117 1,60 2808 187,2 4492,8 7-8 36 0,49 864 57,6 1382,4 8-9 27 0,37 648 43,2 1036,8 9-10 23 0,32 552 36,8 883,2 10-11 11 0,15 264 17,6 422,4 11-12 7 0,10 168 11,2 268,8 12-13 4 0,05 96 6,4 153,6 Toplam 7293 280051,2 94 N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S Şekil 4.23. Şırnak Merkez ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.77. Şırnak Merkez ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 2,18 2,39 2,45 2,43 2,48 2,34 2,24 2,45 2,49 2,57 2,26 2,13 H20 2,65 2,90 2,98 2,96 3,01 2,85 2,72 2,97 3,03 3,13 2,75 2,59 H30 2,92 3,20 3,29 3,26 3,32 3,14 3,00 3,28 3,34 3,45 3,03 2,86 H40 3,12 3,41 3,51 3,48 3,54 3,35 3,20 3,50 3,57 3,68 3,24 3,05 H50 3,27 3,58 3,68 3,65 3,71 3,51 3,36 3,67 3,74 3,86 3,39 3,19 Çizelge 4.78. Şırnak Merkez ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç 2 Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m ) Ocak 3,27 5,3 91,0 Şubat 3,58 5,8 119,3 Mart 3,68 6,0 129,6 Nisan 3,65 5,9 126,6 Mayıs 3,71 6,0 133,4 Haziran 3,51 5,7 113,0 Temmuz 3,36 5,4 98,4 Ağustos 3,67 5,9 128,8 Eylül 3,74 6,1 136,2 Ekim 3,86 6,3 150,0 Kasım 3,39 5,5 101,7 Aralık 3,19 5,2 84,8 4.9.2. Şırnak Cizre ilçe bulguları 1968-2015 yılları verilerini içeren meteorolojik verilerin içerisinde 1968-1972, 1974, 1993 ve 2009-2015 yıllarına ait veriler ihmal sınırları içerisinde incelenmiştir (Çizelge 4.79 – 4.81 ve Şekil 4.24). 95 Çizelge 4.79. Şırnak Cizre ilçe meteorolojik istasyon bulguları Rüzgâr hızı (m/s) Adet % Saat H/15 H/50 0-1 2221 17,92 53304 3553,6 85286,4 1-2 6478 52,26 155472 10364,8 248755,2 2-3 2602 20,99 62448 4163,2 99916,8 3-4 751 6,06 18024 1201,6 28838,4 4-5 222 1,79 5328 355,2 8524,8 5-6 78 0,63 1872 124,8 2995,2 6-7 31 0,25 744 49,6 1190,4 7-8 10 0,08 240 16 384 8-9 3 0,02 72 4,8 115,2 Toplam 12396 476006,4 N top NNW top NNE top NW top NE top WNW top ENE top W top E top WSW top ESE top SW top SE top SSW top SSE top S top Şekil 4.24. Şırnak Cizre ilçe meteoroloji istasyonu rüzgâr esme yönleri Çizelge 4.80. Şırnak Cizre ilçe için yüksekliğe bağlı ortalama rüzgâr hızları (m/s) Ay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 H10 2,15 2,27 2,38 2,3 2,58 2,43 2,16 1,99 2,00 1,96 1,95 2,00 H20 2,54 2,67 2,80 2,73 3,03 2,86 2,55 2,34 2,37 2,30 2,30 2,35 H30 2,76 2,90 3,05 2,97 3,30 3,11 2,77 2,55 2,56 2,51 2,50 2,56 H40 2,92 3,07 3,22 3,14 3,49 3,29 2,93 2,70 2,71 2,65 2,64 2,70 H50 3,04 3,2 3,36 3,27 3,64 3,43 3,05 2,81 2,83 2,76 2,75 2,82 96 Çizelge 4.81. Şırnak Cizre ilçe meteoroloji istasyonu saha güç yoğunluğu Günlük Ortalama Düzeltilmiş Günlük Ortalama Güç Rüzgâr Hızı (m/s) Rüzgâr Hızı (m/s) Yoğunluğu (W/m 2) Ocak 3,04 3,86 35,27 Şubat 3,20 4,06 41,11 Mart 3,36 4,26 47,44 Nisan 3,27 4,15 43,88 Mayıs 3,64 4,62 60,42 Haziran 3,43 4,35 50,45 Temmuz 3,05 3,88 35,67 Ağustos 2,81 3,57 27,81 Eylül 2,83 3,59 28,31 Ekim 2,76 3,51 26,45 Kasım 2,75 3,50 26,19 Aralık 2,82 3,58 28,06 97 5. SONUÇ Bu tez çalışmasında, Güneydoğu Anadolu Bölgesinde tarımsal faaliyetlere yönelik olarak rüzgâr enerjisi potansiyeli araştırması yapılmıştır. Tarımsal alanlardaki olası şebeke yetersizliğinin giderilmesi ve tarımsal üretimi desteklemek amaçlı küçük kapasiteli rüzgâr türbinleri örnek olarak seçilmiştir. Çalışmada, türbinlerin istasyon verileri doğrultusunda elde edilmiş kapasite faktörleri ölçüm kriteri olarak belirlenmiş ve Çizelge 4.6’da sunulmuştur. Bu çizelgede istasyon bazında rüzgâr türbinlerinin ekonomik olarak kurulum durumu ve şebeke varlığının bulunmaması durumunda tarımsal faaliyet lerin sürekliliğinin gözetilerek kurulabilirlikleri incelenmiştir. Yatay eksenli rüzgâr türbinleri için %20-%24 aralığındaki kapasite faktörleri ve dikey eksenli Rüzgâr türbinleri için ise %1,6-6,3 aralığındaki kapasite faktörleri uygun görülmektedir (Anonim 2006). Yapılan bu çalışmada yatay eksenli rüzgâr türbinleri için %42 ye ve dikey eksenli Rüzgâr türbinleri için ise %27’ye varan kapasite faktörleri elde edilmiştir. Bu çerçevede Çizelge 4.8 ve 4.9’da verilen kapasite faktörleri göz önünde bulundurularak araştırma bölgesinde rüzgâr enerjisinden yararlanmak mümkündür. Almanya, İtalya, Danimarka, Fransa, İngiltere, Hollanda, Çin, Mısır ve Hindistan yenilenebilir enerji kaynaklarını çeşitli şekillerde desteklemektedir. Bu destekler; şebeke bağlantısında öncelik, destekleme fiyatları, rayiç fiyat üzerine pirim ödenekleri, yeşil sertifikalı ticaret ile operatörlere uygulanan zorunlu satın alma oranları (kota sistemi), yeni gelişen mevzuatlarda devlet iradesiyle ihale açarak uzun vadeli satın alınma garantisi şeklindedir. Amerika’da bu sektör için alınan “Üretim Vergi Kredisi”’nin vadeleri bir yıl uzatılmakta ve ayrıca %30’luk yatırım “Vergi Kredisi”’ni seçebilme imkânı tanınmaktadır. Çin’de şebeke erişiminde öncelik verilmektedir. Ama şebeke zayıflığı sebebiyle bu prensip genellikle uygulanamamaktadır. Çin hükümeti proje seçimi için ihale açmakta ve en düşük fiyatı verene yapım izni vermekteydi. Ancak ihale sistemi çok düşük fiyatlara yol açması sebebiyle bu sistem değiştirilerek, düşük fiyatın etkisi %25 oranı ile sınırlandırılmıştır. Ortalama fiyata yakın teklif verenler genellikle tercih edilmektedir. Bazı durumlarda ihalesiz onaylar da verilebilmektedir. Burada fiyatlandırma yetkili otoritelerce sabit fiyat uygulamalarına tabidir. Bu ülkede çok düşük de olsa yenilenebilir enerji primi bulunmaktadır (Akalın 2009). 98 Yeni Zelanda’da 2025 yılında elektrik enerjisinin %90'nını rüzgâr enerjisinden elde etmeyi ve böylece sera gazlarının azalması hedeflenmektedir. Yeni Zelanda mevzuatı enerji pazarına olan yeni girişleri engellediği için öncelikle rüzgâr tarlaları gelişme göstermiş, büyük şirketler elektrik pazarını ele geçirmiştir. Yeni Zelanda’da diğer birçok ülkedeki gibi yenilenebilir enerji sektöründe giriş desteği yoktur (Schaefer ve ark. 2011). Texas, rüzgâr enerjisi konusunda tüm kamusal desteği arkasına almıştır ve bu destekler şebeke varlığı göz önüne alınarak sınıflandırılmaktadır. Rüzgâr tarlalarına yakın yerlere daha düşük, uzak bölgelere daha ciddi destekler verilmektedir (Swofford ve Slattery 2009). Türkiye’de yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen enerji hususunda 5346 numaralı “Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Elektrik Enerjisi Üretimi Amaçlı Kullanımına İlişkin Kanun” yürürlükte bulunmaktadır. Bu kapsam rüzgâr enerjisinden elde edilen elektrik 7,3 c$/kWh olarak ücretlendirilmektedir. Ayrıca aksamlarının yerli üretim olması durumunda fiyata ilave destekler bulunmakta ve bu ücretlendirmede on yılda bir düzenleme yapılacağı bildirilmektedir (Anonim 2005). Güneydoğu Anadolu bölgesinin sosyal ve ekonomik olarak kalkınmasında tarımsal faaliyetlerin ve tarımsal gelirdeki artışın önemli rolü olduğu düşünülerek hazırlanan bu tez çalışması Güneydoğu Anadolu Projesini (GAP) destekler niteliktedir. TKDK (Anonim 2020 b) tarafından; GAP bölgesinde yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını arttırma projesi (302-7 sektör kodu ile), çiftlik faaliyetlerinin çeşitlendirilmesi ve geliştirilmesinde kullanılmak üzere yenilenebilir enerji yatırımlarını (Diyarbakır, Şanlıurfa ve Mardin illeri için) desteklenmektedir. Ayrıca Karacadağ Kalkınma Ajansı ve İpekyolu Kalkınma Ajansı gibi kuruluşlar tarafından da kalkınma amaçlı yatırımlarla desteklenmektedir. Ancak bu destekler RES’ler için enerji bakanlığının %25 ve üzerinde kapasite faktörü koşulunu sağlayan projeler için verilmektedir. Bu destekler, enerji hattından uzak kalmış tarımsal faaliyet amaçlı enerji ihtiyacının karşılanmasında da sağlanmalıdır. RES yatırımları; kapasite faktörü ve geri ödeme süresi gibi unsurların yanında görünmeyen maliyetler de gözetilerek incelenmelidir. Özellikle hibrit olarak tasarlanacak sistemler süreksizliği azaltacağı için 99 şiddetle hibrit RES’ler teşvik edilmelidir. RES’lerin özellikle çevre dostu olması, Türkiye için çok önemli konular olan organik üretim ve özellikle yerli tohum üretimi gibi kritik üretim prosedürlerine hız verebilecek potansiyeli sağlayacaktır. Ürün vejetasyon süresince öncesi ve sonrası yapılabilecek tüm tarımsal faaliyetlerde gerekli enerji ihtiyacı rüzgâr enerjisi ile sağlanabilir. 100 KAYNAKLAR Akalın, A., 2009. Yenilenebilir enerji kaynakları potansiyel ve stratejiler. Enerji Kongresi 08-09 Ekim 2009, Ankara. http://www.artienerji.com.tr/docs/ Ankara_Enerji_Kongresi_Turkce_09_korumali.pdf - (Erişim: 14.11.2019). Akalın, A., 2010. Temiz & yenilenebilir enerji potansiyel & stratejileri. İstanbul Üniversitesi Kimya Mühendisliği Kulübü (22 Aralık 2010). http://www.artienerji.com.tr/docs/IU_SUNUM_Aralik_2010.pdf - (Erişim: 14.11.2019). Akimoto, H., Takana, K., Uzawa, K., 2011. Floating axis wind turbines for offshore power generation-a conceptual study. Environ. Res. Lett. 6 (2011) 044017. Akkaş, A. A., 2001. Rüzgâr enerjisi sistemlerinin performans değerlendirmesi. 1. Rüzgâr Enerji Sempozyumu, 5-7 Nisan, İzmir. Akpınar, E. K., Balpetek, N.,2019. Weibull ve Rayleigh dağılımlarına göre Elâzığ ilinin rüzgâr enerjisi potansiyelinin istatiksel analizi. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 34 (1): 569-580. Anonim, 2003a. Roughness Classes and Roughness Length Table. Danish Wind Industry Association. http://xn--drmstrre-64ad.dk/wp-content/wind/miller/ windpower%20web/en/stat/unitsw.htm#calc (Erişim:11.01.2020). Anonim, 2003b. Wind Energy Reference Manual Part 1: Wind Energy Concepts. Danish Wind Industry Association. http://xn--drmstrre-64ad.dk/wp-content/wind/miller/ windpower%20web/en/stat/unitsw.htm#lengths (Erişim:18.01.2020). Anonim, 2005. Yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik enerjisi üretimi amaçlı kullanımına ilişkin kanun. Kanun No. 5346 (10.05.2005), Resmi Gazete: 17.05.2005. Anonim, 2006. Wind energy integration in the urban environment WINEUR. Techno Economic Report 2006. https://ec.europa.eu/energy/intelligent/projects/sites/iee- projects/files/projects/documents/wineur_techno_economic_report.pdf (Erişim:19.01.2020). Anonim, 2007. Türkiye Rüzgâr Enerjisi Postansiyel Atlası. Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü. http://www.yegm.gov.tr/YEKrepa/REPA-duyuru_01.html (Erişim:18.01.2020). Anonim, 2014. Global wind energy Outlook (2014) https://www.gwec.net/wp- content/uploads/2014/10/GWEO2014_WEB.pdf (Erişim:18.01.2020). Anonim, 2016a. Horizontal Axis Wind Turbine. Soyut Wind. http://www.soyutwind.com/soyutwind/akulu6.php (Erişim: 15.06.2016) Anonim, 2016b. Vertical Axis Wind Turbine. Hopeful Energy. http://www.hopefulenergy.com (Erişim: 15.06.2016) Anonim, 2017a. Sürtünme Tabakası. https://www.mgm.gov.tr/genel/meteorolojisozlugu.aspx? (Erişim: 10.12.2017) Anonim, 2017b. Türkiye Cumhuriyeti Orman ve Su İşlei Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü Resmî Web Sitesi https://www.mgm.gov.tr/kurumsal/istasyonlarimiz.aspx (Erişim: 26.09.2017) 101 Anonim, 2019a. Elektrik. T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı. https://www.enerji.gov.tr/tr-TR/Sayfalar/Elektrik – (Erişim:15.11.2019). Anonim, 2019b. Rüzgâr kelime kökeni. Etimoloji Türkçe. https://www.etimolojiturkce.com/kelime/r%C3%BCzg%C3%A2r - (Erişim: 13.11.2019). Anonim, 2019c. Rüzgâr Çeşitleri. Bilgicik.com-Türkiye’nin Eğitim Ağı. https://www.bilgicik.com/yazi/ruzgar-cesitleri/ (Erişim :4.1.2020). Anonim, 2019d. Wind Induced Circulation - Ekman theory. Ocean currents. http://www.personal.kent.edu/~mkeatts/Images/Fig9-3.htm -(Erişim Tarihi: 13.11.2019). Anonim, 2019e. IEC wind class. LM Wind Power. https://www.lmwindpower.com/en/ stories-and-press/stories/learn-about-wind/what-is-a-wind-class - (Erişim: 15.11.2019). Anonim, 2019f. History of U.S. wind energy. Energy Efficiency Renewable Energy. https://www.energy.gov/eere/wind/history-us-wind-energy - (Erişim: 15.11.2019). Anonim, 2019g. Türkiye rüzgâr enerjisi istatistik raporu- Temmuz 2019. Türkiye Rüzgar Enerjisi Birliği. https://www.tureb.com.tr/turebsayfa/duyurular/turkiye-ruzgar-enerjisi- istatistik-raporu-temmuz-2019/ - (Erişim: 14.11.2019). Anonim, 2020a. Tarımsal ve kırsal kalkınmayı destekleme kurumu https://tkdk.gov.tr/AltTedbir/yenilenebilir-enerji-yatirimlari-16 (Erişim:04.1.2020). Anonim, 2020b. T.C. İçişleri Bakanlığı Resmî Web Sitesi https://www.icisleri.gov.tr/valilikler (Erişim :28.02.2020) Avcıoğlu A. O., 2017. Yenilenebilir enerji kaynakları ve teknolojileri. Ders Notları. https://docplayer.biz.tr/61424474-Yenilenebilir-enerji-kaynaklari-ve-teknolojileri-dersi- 6.html (Erişim: 18.01.2020). Aydın, İ.,2005. Rüzgâr nedir?, Rüzgâr enerjisi-rüzgâr türbinleri. Ekstrembilgi. https://ekstrembilgi.com/bilim/ruzgar-nedir-ruzgar-enerjisi-ruzgar-turbinleri/ (Erişim:14.11.2019). Behçet, R., Gül, H., Oral, H., Oral, F., 2014. Rüzgâr enerjisi potansiyeli bakımından Malatya ilinin Doğu Anadolu Bölgesindeki yeri. BEÜ Fen Bilimleri Dergisi 3 (1).65-37. Bektaş, A., 2013. Binalarda rüzgâr enerjisi kullanımının farklı bölgeler açısından değerlendirilmesine yönelik bir çalışma: Toki Tarımköy Projesi örneği, İstanbul Teknik Üniversitesi, Mimarlık Anabilim Dalı, Çevre Kontrolü ve Yapı Teknolojisi Programı. https://polen.itu.edu.tr/bitstream/11527/8151/1/13952.pdf–(Erişim:23.12.2015). Benalcazar, P., Krawczyk, M., Kaminski, J., 2017. Forecasting global coal consumption: An artificial neural network approach. gospodarka surowcami mineralnymi – mineral. Resources Management 33 (4): 29-44. Burton, T., Jenkins, N., Shearpe, d., Bossanyi, E., 2011. Wind energy handbook. John Wiley & Sons, Ldt., West Sussex, UK. https://books.google.com.tr/ books?hl=tr&lr=&id=dip2LwCRCscC&oi=fnd&pg=PT16&dq=r%C3%BCzgar+&ots=I dFDYtKtG8&sig=lxbTwdvxhJ4O2EU-Sgk4R2kRup8&redir_esc=y#v=onepage& q&f=false – (Erişim: 01.02.2020). 102 Çalışkan, M., 2011. Türkiye rüzgâr enerjisi potansiyeli ve mevcut yatırımlar. Rüzgâr Enerjisi ve Santralleri Semineri. Rahmi Koç Müzesi Konferans Salonu – İstanbul (27 Mayıs 2011). Çetin, N. S., Çelik, H., Başaran, K., 2011. Rüzgâr türbinlerinde Kapasite Faktörü ve türbin sınıf ilişkisi. International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), 16-18 May 2011, Elazığ Turkey. Eken, M., Ceylan, A., Taştekin, T.a., Şahin, H., Şensoy, S. 2019. Klimatoloji-II. Çevre ve Orman Bakanlığı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü Yayınları Ankara Sayfa:95-109 Elibüyük, U., Üçgül, İ., 2014. Rüzgâr türbinleri, çeşitleri ve rüzgâr enerjisi depolama yöntemleri. Süleyman Demirel Üniversitesi Yekarum e-Dergi 2 (3): 1-14. Erışık, E., 2014. Üç kanatlı rüzgâr türbini tasarımı ve kanat yapısının incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü. https://www.academia.edu/12732699/%C3%9Cc_Kanatli_Ruzgar_Turbini_Tasarim_ve _Kanat_Yapisinin_incelenmesi – (Erişim:15.11.2019). Gencel, H., Tarhan, İ., 2019. Rüzgâr Enerjisinin Önemli Geçiş Yerlerinden Olan Çanakkale Bölgesindeki Bazı Rüzgâr Enerji Santralleri için Kapasite Faktörü İncelemesi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Sayı: 2019:5,1, Sayfa:120-139 Güler, Ö., 2005. Dünyada ve Türkiye’de rüzgâr enerjisi. TMMOB Türkiye V. Enerji Sempozyumu Bildiri Kitabı 209-2015. http://www.emo.org.tr/etkinlikler/enerji/ etkinlik_bildirileri_detay.php? etkinlikkod=3&bilkod=51 - (Erişim: 18.01.2020). Gültutan, S., 2013. Rüzgâr Enerjisi ve Gaziantep Koşullarında (500 kW Altı) Evsel İhtiyaçları Giderecek Rüzgâr Türbin Tasarımı. Türk Tesisat Mühendisleri Derneği ISSN1302-2415 Sayfa:51-55 Güner, İ., Koca, H., 1999. Bodrum’un Rüzgâr gücü potansiyeli ve bundan yararlanma olanaklarının araştırılması. Türk Coğrafya Dergisi 34: 73-98. Hayli, S., 2001. Rüzgâr enerjisinin önemi, Dünya’da ve Türkiye’deki durumu. Fırat Üniversites, Fen-Edebiyat Fakültesi, Coğrafya Bölümü. Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi 11 (1): 1-26. Hong, L., Möller, B., 2011. Offshore wind energy potential in China: Under technical, spatial and economic constraints. Energy 36(7): 4482-4491. https://doi.org/10.1016/j.energy.2011.03.071 İlkılıç, C., 2003. Rüzgâr enerjisi ve kullanımı. Fırat Üniversitesi Teknik Eğitim. Fakültesi Metal Eğitimi Bölümü – ELAZIĞ Doğu Anadolu Bölgesi Araştırmaları 4. İlkılıç, C., Aydın, H., Behçet, R., 2010. The current status of wind energy in Turkey and in the World. Energy Policy 39 (2): 961-967. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2010.11.021 Kapluhan, E., 2017. Rüzgâr enerjisi kullanımlarına bir örnek: Sincik (Adıyaman) rüzgâr enerji santrali. Uluslararası Sosyal Araştırma Dergisi 10 (50): 305-322. Keleş, D., Ayhan, V., Parlak, A., Cesur, İ., Boru, B., Koç, T., 2013. Bir rüzgâr türbini tasarımı ve geliştirilmesi. SAÜ Fen Bil. Der. 17 (2): 207-216. 103 Koç, E., Şenel, M. C., 2011. Rüzgâr türbin teknolojisi ve rüzgâr türbini güç iletim elemanlarının teorik analizi. VI Yeni ve Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu 21-22 Ekim 2011, Kayseri. Koç, E., Şenel, M.C., 2013. Dünyada ve Türkiye’de enerji durumu-genel değerlendirme. Mühendis ve Makine 54 (639): 32-44. Lange, B., Waldl, H.P., Barthelmie, R., Guerrero, A. G., Heinemann, D., 2003. Modelling of offshore wind turbine wakes with the wind farm program FLaP. Wind Energy 6 (1): 87-104. DOI: 10.1002/we.84. Lu X., McElroy M.B., Kiviluoma J., 2009. Global potential for wind-generated electricity. Proceedings of the National Academy of Sciences 106 (27): 10933-8. DOI:10.1073/pnas.0904101106. Malkoç, Y.,2015. Türkiye rüzgâr enerjisi potansiyeli ve enerji profilimizdeki yeri. EİE İdaresi Genel Müdürlüğü, Türkiye Rüzgar Enerjisi Birliği, Ankara. http://www.solar- academy.com/menuis/Turkish-Wind-Data.023202.pdf (Erişim:13.11.2019). Nişancı, R., Yıldırım, V., Özçelik, A.E., 2010. Rüzgâr enerjisi üretim alanlarının coğrafi bilgi sistemleri ile belirlenmesi: Trabzon ili örneği. III. Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Sempozyumu, 11 – 13 Ekim 2010, Gebze, Kocaeli. Nurbay, N., Çınar, A., 2005. Rüzgâr türbinlerinin çeşitleri ve birbirleriyle karşılaştırılması. III. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu http://www.emo.org.tr/ekler/4986d86a17424ee_ek.pdf- (Erişim:15.11.2019). Oliver, J.E., 2004. Encyclopedia of world climatology. Springer, Dordrecht, The Netherlands. https://books.google.com.tr/books?id=- mwbAsxpRr0C&printsec=frontcover&hl=tr#v=onepage&q&f=false – (Erişim: 01.02.2020). Özdamar, A., 2000. Dünya ve Türkiye’de rüzgâr enerjisinden yararlanılması üzerine bir araştırma. Mühendislik Bilimleri Dergisi 6 (2-3): 133-145. Özgener, Ö., 2002. Türkiye’de ve Dünyada rüzgâr enerjisi kullanımı. DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 4 (3): 159-173. Özşahin, E., Kaymaz, Ç.K., 2013. Rüzgâr enerji santrallerinin (RES) yapımı yer seçimi üzerine bir CBS analizi: Hatay örneği TUBAV Bilim Dergisi 6 (2): 1-18. Potuk, K., B., 2015. Rüzgâr türbini kanat tasarımı ve analizi. Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü. http://ansys.deu.edu.tr/wp- content/uploads/cmdm/742/1450969066_ruzgar_turbini_kanat_tasarimi_ve_analizi.pdf -(Erişim Tarihi: 15.09.2018). Quaschning, V., 2010, Erneuerbare energien und klimaschutz. Carl Hanser Verlag, Munich. Schaeffer, M.S.,Lloyd, B.,Stephenson, J.R., 2011. The suitability of a feed-in tariff for wind energy in New Zealand -A study based on stake holders’ perspectives. Energy Policy 43 (2012): 80–91. Shepherd C, 1990. Historical development of the windmill. NASA Contractor Report 4337 DOE/NASA/5266-1. 104 Soğukpınar, H., Bozkurt, İ., Baran, M.F, Türkmen, H., Pala, M., Engin, K.E., Kaya, A.İ., 2015. Micro-turbine design, production and testing. International Journal of Engineering Technologies 1 (4): 141-145. Sozzi, R., Favaron, M., 1998. Method for estimation of surface roughness and similarity function of wind speed vertical profile. Journal of Applied Meteorology 37: 461-469. Swofford, J., Slattery, M., 2009. Public attitudes of wind energy in Texas: Local communities in close proximity to wind farms and their effect on decision-making. Energy policy 38 (5): 2508-2519. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2009.12.046. Şenel, M.C., Koç, E. 2015. Dünyada ve Türkiye’de rüzgâr enerjisi durumu-genel değerlendirme, Mühendis ve Makine 56 (663): 46-56. Türksoy, F.,2001. Rüzgâr verisi ölçüm ve analizi. Rüzgâr Enerjisi Sempozyumu (5-7 Nisan) Bildiri Kitabı:87-103. Unes, F, Kasal, D., Taşar, B., 2019. Meterolojik ölçüm verilerini kullanarak Mamdani- Bulanık Mantık yöntemi ile rüzgâr hızının tahmini. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 2 (1): 97-104. Yağcı, E., 2013. Rüzgâr hızı yükseltmelerinde kullanılan farklı yöntemlerin karşılaştırılması ve hata analizleri. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Enerji Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi. https://polen.itu.edu.tr/bitstream/11527/12794/1/301101049.pdf (Erişim: 17.02.2020) 105 ÖZGEÇMİŞ Adı Soyadı : Roza Gül BENCUYA İPEKÇİOĞLU Doğum Yeri ve Tarihi : İzmir, 31.07.1985 Yabancı Dil : FRANSIZCA ve İNGİLİZCE Eğitim Durumu Lise : Özel İzmir Türk Koleji Fen Lisesi, 2004 Lisans : Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü, 2011 İletişim (e-posta) : rozagulbencuya@gmail.com Yayınları : Bencuya İpekçioğlu, R.G., Vardar, A., 2017. Turkey’s 2017 Actual Wind Energy Appearance, Journal of Agricultural Faculty of Uludag University 31(2): 177-181. 106