Başarılı bir rüzgâr enerji santralinin geliştirilmesi; fikir aşamasından tamamlanmaya kadar titiz teknik analiz ve stratejik planlama gerektiren, karmaşık ve çok aşamalı bir süreçtir. Kapsamlı proje geliştirme hizmetlerimiz, yatırımcıları ve geliştiricileri her kritik aşamada yönlendirmek üzere tasarlanmıştır; böylece her projenin teknik olarak sağlam, finansal açıdan uygulanabilir ve tüm mevzuat gereklilikleriyle tamamen uyumlu olması sağlanır.
Rüzgar enerji santral projelerinde saha seçimi ve inşaat dönemi arasındaki sürenin kısa olması için hem enerji potansiyeli yüksek hem de kısıt değerlendirmesi tutarlı yapılmış sahanın seçilmesi çok önemlidir.
Elektrik şebekesine bağlantı yapılacak nokta belirlenir
Mesoscale rüzgar atlasları, yakın istasyonlarda yapılmış ölçümler ve operasyonel rüzgar çiftliklerinin üretim verileri kullanılarak yüksek verimli olduğu tahmin edilen bölgeler belirlenir
Tahmini rüzgar kaynakları ve saha sınırları kullanılarak ön mikro yerleşim ve enerji üretim değerlendirme çalışmaları yürütülür. Ön fizibilite çalışması, uygulama koşullarını da göz önünde bulundurarak üretim değerlerini, pazar bazlı maliyetleri ve proje geri ödeme süresini belirler.
Standartlar: IEC61400-50-1:2022, IEC61400-50-2:2022, FGW TG6, MEASNET Prosedürü v3, IEC61400-15-1, ISO/IEC Kılavuzu 98-3:2008
Proje finansman koşullarının belirlenmesinde enerji üretim tahminlerinin yüksek olması en önemli faktördür. Enerji üretim tahminlerinin yüksek çıkmasında rüzgar hızı kadar önemli diğer bir etken ise belirsizliklerdir. FGW ve MEASNET standartlarında yapılacak bir analiz sonucunda hesaplanacak belirsizlikleri minimum seviyede tutmak amacıyla ölçüm kampanyası uzman mühendisler tarafından standartlara uygun şekilde tasarlanmalıdır.
Konvansiyonel
Lokal sensörlerin boru veya kafes ölçüm direkleri üstünde konumlandırılarak rüzgarın hız ve yön parametrelerinin toplandığı sistemlere konvansiyonel rüzgar ölçüm sistemleri denir.
Yerleştirildiği noktanın verilerini ölçen ve kablolar vasıtası ile ölçtüğü verileri elektriksel sinyal ile bir veri depolama cihazına ileten sistemlere lokal sensör denmektedir. Lokal ölçüm cihazları arasında ön plana çıkan iki tür ise kupalı hızölçer ve sonik hızölçerlerdir. Sonik hızölçerler kupalı hızölçerlere göre daha yüksek hassasiyette veri sağlamaktadır. Ancak kupalı hızölçerlerin maliyeti sonik hızölçerlere göre daha düşüktür.
Kupalı hızölçerler tamamen mekanik sisteme dayanarak çalışmaktadır. Lokal bir sistem olduğu için ölçülmek istenilen yükseklikte bir istasyon inşa edilmekte ve üzerine hızölçerler monte edilmektedir. Sonik hızölçerler kupalı hızölçerlere kıyasla çevresel faktörlerden daha az etkilenmektedir.
Kullanılan bütün cihazlar WMO, ISO, IEC, FGW ve MEASNET tarafından yayınlanan standartlara uygun olmalıdır.
Uzaktan Algılama (LIDAR/SODAR)
IEC61400-12-1 standartlarına göre rüzgar türbini performans ve MEASNET VE FGW standartlarına göre rüzgar kaynağı değerlendirmesi için kule yüksekliğine kadar farklı seviyelerde ölçüm gereklidir.
90’lı yıllarda ortalama 50m kule yüksekliğine sahip türbinler kullanılırken boru tipi kule ile rüzgar ölçümü yapmak mümkündü. 2010 yılına kadar 80 m seviyesine çıkan kule yükseklikleri kafes rüzgar ölçüm istasyonlarının kullanımını gerekli kıldı.
2010 sonrasında 100 m üzerine çıkan kule yükseklikleri ile beraber kafes kule kurulum maliyetleri artmıştır. Buna bağlı olarak 100m ve üstü ölçümler için uzaktan algılama “remote sensing” LIDAR/SODAR sistemleri ekonomik hale gelmiş ve alternatif olarak kullanılmaya başlanmıştır.
Uzaktan algılama sistemleri kullanılarak tasarlanan ölçüm kampanylarında dikkat edilmesi gereken en önemli husus; homojen rüzgar akışının beklendiği sahalarda LIDAR/SODAR tek başına ölçüm için yeterli iken, heterojen rüzgar akışının beklendiği sahalarda referans bir kupalı anemometre ile sürekli doğrulanması gerekir.
SODAR sistemler ekonomik olmaları ile öne çıkarken, LIDAR sistemler çevresel koşullardan daha az etklilenen ve komplex sahalarda daha kararlı ölçümler alan teknoloji olarak kendini kanıtlamıştır. Uzaktan algılama teknolojisi hakkında daha detaylı bilgi için bizimle iletişime geçin.
Özellikle rüzgar ölçümü yapılan halat bağlantılı kuleler mevsimsel sıcaklık değişimlerinden olumsuz etkilenmektedir. Birden fazla halat ile ankraj noktlarına sabitlenen çelik yapılarda her halatta farklı oranda meydana gelen genleşme veya kontraksiyon sebebiyle direğin dikliği bozulmaktadır. İstasyonun doğrusallığında meydana gelen bozulma; yan kol açılarının değişmesine, yan kollarda eğilme meydana gelmesine ve hatta istasyonun yıkılmasına sebep olabilir.
İstasyon tipine göre belirlenecek sıklıklarda yapılacak periyodik bakımlar ile istasyondaki yapısal bozulmalar düzeltilerek istasyon ömrü uzatılırken ölçüm kalitesi de yükseltilmelidir. Hız sensörlerinin bağlı olduğu kollarda meydana gelen eğilmeler rüzgar enerji tahminlerinde %5’e varan hatalara sebep olmaktadır.
Rüzgar Kaynağının Değerlendirilmesi
Arz odaklı bir kaynak olan yenilenebilir enerji projelerinin finansmanındaki bütün paydaşlar için rüzgar kaynağının doğru değerlendirilmesi önemlidir. MEASNET ve FGW standartlarına uygun yöntemler ile yapılacak enerji üretim tahminleri ile gerçekleşen üretim sonuçları arasındaki hatanın minimum seviyede tutulması için tecrübeli ve bağımsız bir uzman ile çalışılması esastır.
USENS sahanın arazi yapısı ve bitki örtüsünün doğru modellenebilmesi için saha gezisinin gerekli olduğunu düşünmektedir. Saha gezisi sırasında rüzgar ölçüm istasyonunun ve ekipmanlarının denetlenmesi de gerçekleştirilir. Denetim sırasında ölçüm istasyonunun IEC 61400-12-1 standardına uyumu ile yan kol ve yıldırım çubuğu açıları incelenir. Yan kol açıları, yön sensörü ölçümlerinin doğrulanabilmesi için büyük önem taşımaktadır.
Hatalı olduğu düşünülen ölçüm verileri filtrelendikten sonra veri kapsamının arttırılması için istasyon içi ve istasyonlar arası veri sentezi (mümkün ise) yapılır. Yeterli kaliteye sahip uzun dönem veri setleri ile sahada yapılan ölçüm verilerinin korelasyonu kontrol edilir ve uzun dönem kaynak olarak kullanılma potansiyeli araştırılır.
Analizin son aşamasında ölçüm verilerini kullanarak rüzgar hızının dikey profili çıkarılır ve bu profil hub yüksekliğindeki rüzgar kaynağını hesaplamak için kullanır. Hesaplanan ortalama rüzgar hızı, aşırı rüzgar hızları ve türbülans yoğunluğu değerleri saha sınıfının belirlenmesi için kullanılır.
Uzaktan algılama sistemlerinin rüzgar enerji santrali enerji üretim değerlendirmesi çalışmalarında kullanılabilmesi için ölçüm alınana hacimde akışın homojen olması gereklidir. Akışın homojen olmadığı az kompleks arazilerde CFD düzeltmesi ve/veya konvansiyonel ölçüm istasyonu ile doğrulama yapılması durumunda uzaktan algılama sistemleri kullanılabilir. Modelin tutarlılığının doğrulanabilmesi için, CFD düzeltmesi için kullanılacak algoritmanın farklı kompleksite sınıflarında yapılmış testlerde kendini kanıtlamış ve bu testlerin detaylı bir şekilde raporlanmış olması gerekir.
Orta ve yüksek kompleksiteye sahip sahalarda uzaktan algılama sistemlerinin bu günkü teknolojide rüzgar kaynağını tek başına ölçmek için kullanılması uygun değildir. Ancak bu tip sahalarda bile konvansiyonel ölçüm sistemlerinin yanında ölçüm alarak dikey extrapolasyon kanyaklı belisizlikleri düşürmek için kullanılabilir.
12 ay ve üstünde bir süre için üretim verisinin mevcut olduğu santrallerde üretim verilerinin kendisi, bu alandaki rüzgâr kaynağını belirlemek için en iyi girdiyi oluşturur. Değerlendirmede rüzgar türbinlerinin 10 dakika çözünürlükteki SCADA verileri kullanılır.
Hatalı olduğu düşünülen veriler filtrelendikten sonra veri kapsamının arttırılması için türbinler arası veri sentezi (mümkün ise) yapılır. Üretim verileri, yeterli kalitede uzun vadeli bir veri kaynağının bulunması durumunda daha uzun bir süreye ölçeklenir.
Rüzgar Çiftlikleri farklı aşamalarda inşa edilmiş olabilir. Türbin sayısındaki değişiklikler türbinlerde yaşanan üretim kayıplarını etkiler. Bu tür değişikliklerin gerçekleştiği sahalarda her bir türbinin devreye alınma tarihi dikkate alınarak detaylı kayıp çalışması yapılmalıdır.
Tarihsel veriler kullanılarak emre amadelik oranları gözden geçirilmelidir. Bunun için türbin tedarik sözleşmesinde tanımlanan emre amadelik hesap formülü kullanılır.
Çalışmanın sonucunda her bir türbin noktasında uzun dönem rüzgar frekans dağılımı, enerji üretim tahmini, emre amadelik-elektriksel verim-türbin performansı-çevresel ve kısıtlamalara bağlı kayıplar öngörülür.
Çalışma sonucunda SCADA verireli kullanılarak elde edilmiş kule yüksekliğindeki frekans dağılımı enerji üretim değerlendirmesi çalışmasına girdi olarak kullanılabilir veya SCADA analiz sonuçları rüzgar ölçüm verileri kullanılarak oluşturulmuş akış modelini düzeltmek için kullanılır.
Standards: IEC61400-50-1:2022, IEC61400-50-2:2022, IEC61400-50-3:2022, IEC 61400-12-6:2022, IEC61400-26-1:2019, FGW TG6, MEASNET Procedure v3, IEC61400-15-1, ISO/IEC Guide 98-3:200
Üreticiler, rüzgar türbinlerinin yapısal bütünlüğünü sağlamak için temel tasarım gereksinimlerini tanımlar. Bu gereksinimlere uygun saha iklim koşullarının mevcut olduğu sahalarda, planlanan kullanım ömrü boyunca tüm yüklerden kaynaklanan hasarlara karşı uygun düzeyde koruma sağlanacaktır. Ölçüm noktalarında hesaplanan ve aşağıda özetlenen meteorolojik parametreler türbin noktalarına kule yüksekliğinde modellenerek değerlendirmeye alınan türbin tiplerinin sahaya uygun olup olmadığı tespit edilmelidir.
Mikro Konumlandırma ve Enerji Üretim Değerlendirmesi
Rüzgar enerji santrali Mikro Konumlandırma ve Enerji Üretim Değerlendirmesi için hesaplama adımları aşağıda listelenmiştir.
Proje sahasında bir veya birkaç noktada yapılmış meteorolojik ölçümlerden; kule yüksekliğinde rüzgar hızının yöne bağlı frekans dağılımı ve hava yoğunluğu hesaplanmalıdır.
Akış modelinin en önemli girdileri olan eşyükselti haritası, pürüzlülük haritası, orman haritası ve engeller yüksek tutarlılık ile sayısallaştırılmalıdır.
Kompleks arazi yapısına sahip sahalarda lineer model kullanarak rüzgar akışının tahmininde hata oranı yüksek olduğu için enerji üretim tahmini üzerindeki belirsizlik de yüksek olacaktır. Enerji üretim tahminlerini non-lineer akış modeli ile destekleyerek, belirsizlikleri önemli ölçüde düşürmek mümkündür. İşletmedeki türbinler üretim verisinin mevcut olduğu sahalarda 10 dakika çözünürlükteki SCADA verisi değerlendirmeye alınarak akış modeli kalibre edilebilir.
Rüzgâr enerjisi yoğunluk haritası temel alınarak; planlanan proje kapasitesi, saha sınıfı ve diğer kısıtlar göz önünde bulundurulacak ve proje sahası için optimum türbin dizilişi oluşturulur. Kapasite atışı için yapılan çalışmalarda işletmedeki rüzgâr türbinleri ile etkileşim de dikkate alınarak kapasite artışı için planlanan türbinlerin işletmedeki santrale olan gölge etkisi ve buna bağlı ilave kayıplar mutlaka değerlendirilmelidir.
Kayıpların dahil edilmediği uzun dönem enerji üretimin her bir türbin noktası için hesaplanarak brüt enerji üretimi tahmin edilir. Aşağıda ana başlıkları özetlenen kayıplar hesaplanır. Brüt enerji tahmininden kayıplar düşülerek net enerji üretimi tahmini elde edilir. İşletmedeki türbinler üretim verisinin mevcut olduğu sahalarda 10 dakika çözünürlükteki SCADA verisi değerlendirmeye alınarak gerçekleşen kayıplar hesaplanır.
Analizin her adımı ve tanımlanan kayıplara ait belirsizlikler hesaplanarak her bir belirsizlik birbirleri ile olan ilişkilerine göre kombine edilerek yıllık enerji üretim tahminindeki toplam belirsizliğe ait olasılık dağılımı (Probability of exceedence) hesaplanır.
Standards: IEC61400-1:2019, IEC61400-12-5:2022, IEC61400-26-1:2019, IEC61400-12-4:2020, IEC 61400-50 series, FGW TG5, FGW TG6, FGW TG10, MEASNET Procedure v3, IEC61400-15-1, ISO/IEC Guide 98-3:2008
Enerji üretiminde yılın 8760 saatindeki değişim aşağıdaki adımlar izlenerek hesaplanır. Saatlik enerji üretiminin hesabındaki belirsizlik yıllık enerji üretim hesabından çok daha yüksektir. Standards: IEC61400-1:2019, IEC61400-12-5:2022, IEC61400-26-1:2019, IEC61400-12-4:2020, FGW TG6, MEASNET Procedure v3, IEC61400-15-1, ISO/IEC Guide 98-3:2008
Seçilen uzun dönem kaynak kullanılarak hız ve yön verisi en az 20 yıllık bir süreyi kapsayacak şekilde genişletilir.
Genişletilen zaman serisini en iyi temsil eden yıl hesaplanarak 8760 saati kapsayan hız ve yön veri seti elde edilir.
Hava yoğunluğu düzeltme ve yöne bağlı akış modeli katsayıları kullanılarak her bir türbin noktası için rüzgâr hız ve yön zaman serisi elde edilir.
Brüt enerji, türbin başına 8.760 saatlik seri kullanılarak hesaplanır ve santral çıktısı toplanarak elektriksel verimlilik kayıplarına göre ayarlanır.
Net enerji üretimi, iz ve sektör etkileri gibi yön bağımlı kayıplar ile sıcaklık ve neme bağlı buzlanma gibi mevsimsel kayıplar uygulanarak hesaplanır.
This is specified in the "List of Information and Documents Required for EPDK Preliminary Licence and Licence Applications". These documents are submitted to the institution in a complete manner, with the necessary work carried out and document approvals obtained.
The site boundary is established in accordance with the "Technical Assessment Regulation" published by EIGM, using the turbine layout or wind potential maps created for the project site.
During the completion of construction permits for RES projects, opinions must be obtained from the relevant institutions. uSens prepares the application files and shares the document tracking numbers with the Employer after submitting them to the institutions. Upon request, the status of applications is monitored monthly, and after opinions are obtained from all institutions, a summary of the restriction status is shared with the Employer.
Rüzgar santrallerin üretimleri aşağıda özetlenen sebepler ile kısıtlanabilir.
1ve3. Maddeler için saatlik enerji üretimi kullanılarak limitlere bağlı kayıplar öngörülür. Madde 2 için türbin teknolojisine ve yaklaşım mesafelerin bağlı olarak her bir türbin için sektörel limitler uygulanır ve buna bağlı kayıplar öngörülür.
Standards: IEC61400-1:2019, IEC61400-12-5:2022, IEC61400-26-1:2019, IEC61400-12-4:2020, FGW TG6, MEASNET Procedure v3, IEC61400-15-1, ISO/IEC Guide 98-3:2008
Sıcaklık ve doğal yaşamı korumaya (yarasa ve kuşlar) bağlı çevresel kısıtlar
Rüzgar türbinleri arası etkileşim sebebiyle sektörel kısıtlama
Rüzgar ve hibrit enerji üretim santrallerinde şebeke limiti
EPDK Ön lisans ve Lisans Başvurusunda Sunulması Gereken Bilgi ve Belgeler Listesi”nde belirtilmiştir. Bu belgelerin gerekli çalışmalar yapılarak ve belge onayları alınarak eksiksiz şekilde kuruma sunulur.
Proje sahası için oluşturulmuş türbin dizilişi veya rüzgâr potansiyel haritaları kullanılarak EIGM tarafından yayınlanmış “Teknik Değerlendirme Yönetmeliğine” uygun olarak saha sınırının oluşturulur.
RES projelerinin inşaat izinlerinin tamamlanması aşamasında ilgili kurumlardan görüş alınması gerekir. USENS, başvuru dosyalarını hazırlar ve kurumlara ilettikten sonra evrak takip numaralarını İşveren ile paylaşır. Talep edilmesi durumunda başvuruların durumu aylık olarak takip edilir ve tüm kurumlardan görüş alındıktan sonra kısıt durumu özeti İşveren ile paylaşılır.