Drone’lar ile Rüzgar Çiftliklerinde Yüksek Verim

Küresel enerji geleceğinin bir parçası olan rüzgar enerjisi hem karada hem de açık denizlerde olsun hızlı bir şekilde yayılmaktadır. Ancak rüzgar enerjisini devamlılığının sağlanabilmesi için büyük ölçekli, yüksek güçlerde rüzgar çiftliklerinin ekonomik verimliliklerinin en üst düzeye çıkarılması gerekmektedir. Bu noktada rüzgar çiftliklerinde verimliliği etkileyen en önemli faktör ise türbinlerin nereye yerleştirileceğidir. Bu konuda araştırmaların getirdiği en yeni yöntemlerden biri ise drone ölçümleridir.

A- A+

30.11.2016 tarihli yazı 10170 kez okunmuştur.

Alternatif enerji kaynakları arasında önemli bir yere sahip olan rüzgar enerjisi bugün dünya genelinde çok hızlı bir şekilde yaygınlaşmaktadır. Yaygınlaşan sektör ile rüzgar çiftlikleri terimi çok sıkça duyulan kavramlar arasında yerini aldı. Artan rüzgar çiftliklerinin sayısı ardından bu çiftliklerdeki verimin nasıl daha da artırılabileceği sorusunu ardında getirdi. Verim konusunda rüzgar türbinlerinin teknik özellikleri de önemli bir orana sahipken bunun ardından gelen en büyük oran türbinlerin nerelere yerleştirileceği konusudur. Bir rüzgar çiftliğinde türbinler doğru ve stratejik olarak doğru bir konuma yerleştirilmediğinde türbinlerin arkasındaki düşük hızlı rüzgar çiftliğinin verimini oldukça düşürmektedir. Rüzgar türbinlerinin yerleştirilecekleri noktaları tespit etmek adına rüzgar tüneli testleri yapılmıştır fakat bu testler gerçek rüzgar çiftliklerinin saha koşullarındaki karmaşık akış davranışlarını hiçbir zaman tespit etmezler. Bu noktada bu sorunun üstesinden nasıl gelineceğine dair düşünen bilim insanları yeni bir yöntemle karşımıza çıktılar.

►İlginizi Çekebilir: Sahaya Özel Rüzgar Koşulları Değerlendirme Prosedürü

Bu sorunun çözümünde geçtiğimiz yıllarda adını çok sıkça duyduğumuz drone olarak isimlendirilen insansız hava araçları aktif bir şekilde kullanılabilirdi. Gerçek bir rüzgar çiftliğinin karmaşık rüzgar akışında ve arazisinde kesin saha verilerini toplayabilen bir dizi sensörlerle donatılmış insansız hava araçları tasarlanırsa bu sorun büyük ölçüde çözüme kavuşmuş olurdu. Bu yaklaşım İsviçreli araştırmacıların öne sürdükleri bir yaklaşımdı. Zürih'te bulunan Federal Teknoloji Enstitüsü'nde bulunan ekip üyeleri bu düşüncelerini rüzgarın hızını, yönünü ve türbülansı detaylı bir şekilde ölçmeyi başarabilen yeni bir insansız hava aracı geliştirerek taçlandırdılar. Rüzgar türbinlerinde yapılan ardında yapılan araştırmaların sonuçları rüzgar türbinlerinin yerleştirilecekleri noktaları tespit etmek için kullanılacak olan simülasyon araçlarında insansız hava araçlarının da kullanılabileceğini gösterdi.

Araştırmacılar aerodinamik, atmosferik akış fiziği, enerji teknolojisi ve malzeme bilimi de dahil olmak üzere donanım ve yazılım uzmanlarının branşlar arası bir işbirliğini sağladıklarını açıkladılar. Proje araştırmacılarından Ndaona Chokani rüzgar çiftliklerinde türbinlerin akış yukarı rüzgar türbinlerinin ardında durmasıyla, rüzgar türbinlerinin güçlerinin %40'a kadar düşebileceğini ve bu nedenle rüzgar çiftliklerinde rüzgar türbinlerinin yerini optimize etmede kullanılabilecek simülasyon araçları geliştirme konusunda yoğun çaba harcadıklarını söyledi.

►İlginizi Çekebilir: Drone'lar için Yeni Şarj İstasyonları

Araştırmacı ekipte yer alan üyeler rüzgar çiftlikleri yakınlarında çiftliğin hava akımını ve çeşitli teknik detayların ölçümünü gerçekleştirebilen bir insansız hava aracını geliştiren ve bunu test eden ilk insanlar oldular. Araştırmacı Chokani bu ölçümlerin karada ve açık denizlerde bulunan rüzgar çiftliklerinde türbinlerin yerleştirilmesini optimize etmek kullanılabilecek simülasyon araçlarının geliştirilmesini hızlandıracağını söyledi. Çalışmanın anahtar noktası farklı zamanlarda çözümlenemeyen rüzgar ölçümlerini yapmak için kullanılan yedi sensörlü ve hızlı tepki gösterebilen aerodinamik bir probdur. Bu probun teknolojisi son 20 yılda Zürih Federal Teknoloji Enstitüsü'nde geliştirilen geleneksel elektrik santrallerinde kullanılan ölçme teknolojilerine dayanıyor.

Proje ile rüzgar türbinlerinin nerelere yerleştirileceği konusunda alınacak kararların doğruluğu ve bu kararları almayı sağlayacak araçların daha da geliştirilmesi istenilen bir hedeftir çünkü gelişen sistemlerle birlikte verimlilik artışı sağlanacak ve buda alternatif enerji kullanımını artırarak tüketiciye ulaşan enerji fiyatlarının azalmasını sağlayacaktır.Araştırmacılar bu yöntemin CO2 emisyonunu ve elektrik üretiminde suyun tüketimini oldukça azaltacağını ve elektrik enerjisi elde etme yöntemlerinde alternatiflerin artarak karma bir yapıyla sistemin çeşitlendirileceğini söyledi.

Bu alanda ABD'de rüzgar enerjisi için ülkenin enerji hedefi 2020 yılında ülkenin enerji ihtiyacının %10'unu karşılayacak düzeyde. Avrupa Birliği'nde ise bu hedef rüzgar enerjisi için 2013 yılında %8'lerde olan oranı, 2020 yılında %15 ile %17 dolaylarına çekmektir.

Kaynak:

►sciencedaily