Rüzgar Enerjisinin Gelişimi ve Tarihi

Rüzgar enerjisi, rüzgarı oluşturan hava akımının sahip olduğu hareket enerjisidir. Bu enerjinin bir bölümü yararlı olan mekanik veya elektrik enerjisine dönüştürülebilir.

Rüzgâr enerjisinden yararlanmak için çeşitli dönüştürme yöntemleri kullanılmıştır. Bunlardan ilk akla geleni rüzgâr enerjisini doğrudan mekanik enerjiye dönüştüren makinalardır. Bunlara ait en yaygın örnek ise yel değirmenleridir.

Rüzgar enerjisinden yararlanma tarihi çok eski dönemlere kadar dayanmaktadır. Rüzgar enerjisinden en eski yararlanma türleri yel değirmenleri ve yelkenli gemilerdir. Yelkenli gemilerde rüzgarın kinetik enerjisi gemileri hareket ettirmek için kullanılmış, yel değirmenlerinde ise buğday gibi tahılların öğütülmesinde kullanılmıştır. İnsanlar yelkenli gemileri hareket ettirmek ve gemileri yürütmek için 5500 yıldan beri rüzgârın gücünden faydalandığı bilenmektedir. Yel değirmeninin ortaya çıkması ise çok daha sonra olmuştur. İlk kez Yunan mühendis Heron'un milattan sonra 1. yy başlarında rüzgar enerjisinin kullanımı tanımlamış ve tarif etmiştir, daha sonra bu sistem İran'da geliştirilerek yel değirmenleri ortaya çıkmıştır.

 

Heron'un ilk rüzgarla çalışan aleti (su pompası)

Günümüzde ise rüzgardan sulama ve tahıl öğütme işleri için değil, daha çok elektrik üretimi ve yelkenli gemilerde kullanılmaktadır. Genel olarak rüzgardan elektrik üretiminin kilometre taşlarını bu şekilde sıralayabiliriz;

►1887 Haziran ayında İskoç akademisyen Profesör James Blyth rüzgar gücü deneylerine başlamış ve rüzgar gücü ile çalışan bir pil şarj cihazı yaparak, 1891'de İngiltere'de patentini almıştır.

►1887-88'de Amerika Birleşik Devletleri'nde, Charles Francis Brush rüzgâr güç makinesi kullanarak elektrik üretimini gerçekleştirmiştir.

►1900 yılına kadar evinin ve laboratuvarının elektriğini bu yapmış olduğu rüzgar güç makinesi ile sağlamıştır.

►1890'larda Danimarkalı bilim adamı ve mucit Poul la Cour elektrik üretmek için rüzgâr türbinlerini inşa etti. Bu, daha sonra hidrojen üretmek için kullanıldı.

Bunlar bugüne gelinceye kadar rüzgârdan nasıl faydalanıldığını gösteriyor.

Modern rüzgâr güç endüstrisi 1979'da, Danimarkalı Kuriant, Vestas, Nordtank ve Bonus şirketlerinin rüzgâr türbinlerini seri üretmesiyle başladı. Bunlar bugünkü standartlardan küçüktü ve her biri 20-30 kW'lıktı. Ondan sonra kapasitelerini 7 MW'a çıkarttılar ve birçok ülkeye yayıldılar.

Dünyadaki rüzgar türbinlerinin dönüm noktalarını ise basitçe sıralayacak olursak;

1939 yılında ABD, Vermont, Granpa's Knob'da 53 m. çapında 1,25 MW'lık Smith Putnam rüzgâr türbini kuruldu.
Rüzgâr türbini geliştirilmesinde bir sonraki dönüm noktası Gedser rüzgâr türbinidir. Marshall planı savaş sonrası finansman yardımı ile 1956 – 57'de Danimarka'nın güney doğusunda Gedser adasında 200 kW'lık 24 m. çapında bir rüzgâr türbini kuruldu. Bu makine 1958 – 1967 arasında %20 kapasite ile çalışmıştır.

1960'lı yılların başında Prof. Ulrich Hütter 100 kW'lık 34 m.'lik bir 2 kanatlı, yüksek rüzgâr hızlı kararsız pervanesi olan Hütter Allgaier rüzgâr türbinini geliştirdi.

1980 yılında merkezi devlet ve federal devlet enerji ve yatırım vergi kredileri toplam %50'ye yakın vergi kredisi sağlıyordu ve bu California rüzgâr enerjisi patlamasını başlattı. 1980 – 1995 arasında, çoğu vergi kredilerinin %15 civarına indirildiği 1985'ten sonra olmak üzere 1700 MW rüzgâr kapasitesi kuruldu.

1990'lı yılların başında Almanya'da yılda 200 MW civarında kapasite artışı ile kuzey Avrupa piyasalarında çarpıcı gelişme kaydedilmiştir.

Günümüzde ise tek bir rüzgar türbininin gücü megawattlarla ifade edilecek kadar artmış ve armaya devam etmektedir. Şuan kullanılan 7-10 MW güçlü rüzgar türbinleri vardır. Rüzgar türbinlerinin yapısında ve mekanik kısmında yapılan çalışmalar sayesinde yakın zamanda bu değerlerin daha da artması kaçınılmazdır. Yüksek güçlü olmasının yanında tasarımı ile de dikkat çeken Aerogenerator X türbini yeni nesil yüksek güçlü türbine örnek olarak verilebilir.

 

Referanslar:

►Heron of Alexandrea, from wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Heron_of_Alexandria
►İran'dan Hollanda'ya Yel Değirmeni, from http://tarihvemedeniyet.org/2009/08/irandan-hollandaya-yel-degirmeni/
►Windmill from wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Windmill