Rüzgâr şiddetinin alansal ve zamansal olarak süreksizliğe sahip olması nedeniyle, rüzgar güç üretiminin kısa süreli tahmini ve planlamasına ihtiyaç bulunmaktadır. Günümüzün değişen enerji piyasaları içinde doğru ve uygun tahminler önem kazanmaktadır.
Enerji Piyasası Düzenleme Kurulu (EPDK), elektrik şebekesinin Türkiye Elektrik İletim A.Ş. (TEİAŞ) tarafından etkin ve verimli bir şekilde yönetilmesi için; rüzgâr santrallerinden dakikalık ve saatlik toplam elektrik üretim tahminini TEİAŞ’a vermeyi zorunlu hale getirmektedir. Bu noktada rüzgar enerjisi üretim tahmini, yeni bir iş alanı olarak ortaya çıkmıştır. Yurt dışı bağlantılı çeşitli firmalarca bu hizmetin üretilerek, Rüzgâr Santrallerine ücreti karşılığında verilmesi üzerine çalışmalar yapıldığı bilinmektedir. Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü de sektörün bu ihtiyacını tespit etmiş ve Genel Müdürlüğümüzde kullanılan Sayısal Hava Tahmin Model ürünleri ile Rüzgâr Enerjisi Üretimi Tahmini geliştirilmiştir. Deneme aşamasında olan pilot ölçekli çalışma, internet ortamında yayınlanmaya başlamıştır. Halen İstanbul ve civarı için üretilen tahminlerin, kısa süre içinde daha yüksek çözünürlüklü olarak, rüzgar enerjisi yatırımlarının yoğun olduğu Kuzey Ege ve Doğu Akdeniz gibi alanlarda da yapılması planlanmaktadır. www.dmi.gov.tr adresinde yayınlanan bu tahminlere ait örnekler aşağıda bulunmaktadır.

RÜZGAR ENERJİSİ TAHMİNİ
Rüzgar şiddetinin alansal ve zamansal olarak süreksizliğe sahip olması nedeniyle, rüzgar güç üretiminin kısa süreli tahmini ve planlamasına ihtiyaç bulunmaktadır. Günümüzün değişen enerji piyasaları içinde doğru ve uygun tahminler önem kazanmaktadır. Bu amaçla Türkiye’nin rüzgar enerjisi kurulu gücünün yoğun olduğu bölgelerde (Çanakkale, Balıkesir, İzmir ve Hatay gibi) rüzgar hızının birkaç kilometre çözünürlükte ve tipik olarak 24-48 saatlik tahminin yapılmasını gerektirmektedir. DMİ’de mevcut sayısal hava tahmin modelleri ile grid bazlı rüzgar tahmini yapılmaktadır. Mevcut sistemde en yüksek çözünürlük İstanbul ve Antalya için 2.3 km’dir. Rüzgar enerjisi tahmin sistemi çalışmasının 2 aşamada gerçekleştirilmesi planlanmıştır. İlk aşamada İstanbul ve civarı için halihazır model çözünürlüğü olan 2.3 km çözünürlükteki rüzgar parametreleri (Rüzgar Gücü, W/m2 ve Enerji Üretimi, kWsaat) hazırlanmıştır.

İkinci aşamada ise yeni bilgisayar sisteminin kullanılmaya başlamasıyla birlikte yaklaşık 1 km çözünürlükte, 24 ve/veya 48 saatlik ürün elde edilmesi planlanmaktadır.

ÇALIŞMA YÖNTEMİ
Yapılan çalışmada, belirlenen alan için MM5 modeli tarafından üretilen 10, 36, 109 ve 182 m yükseklikler için rüzgar tahminleri alınmıştır. 36 ve 109 m yükseklikteki rüzgar hızları kullanılarak aşağıda verilen formül ile istenilen yükseklikteki rüzgar hızları bütün grid noktaları için hesaplanmıştır (Adekoya and Adewale, 1992).
Burada;
H1 : rüzgar hızının ölçüldüğü yükseklik (m)
H2 : rüzgar hızının hesaplanacağı yükseklik (m)
V1 : H1 yüksekliğinde ölçülen rüzgar hızı (m/s)
V2 : H2 yüksekliği için hesaplanacak rüzgar hızı (m/s)
k : pürüzlülük katsayısını göstermektedir.

Rüzgar Gücünü Hesaplama Formulü:
P : Rüzgar Gücü (W/m2)
V : Rüzgar Hızı (m/s)
ρ : Hava yoğunluğu (kg/m3)
(Hava yoğunluğu ρ = 1.2 kg/m3 alınmıştır).

Rüzgardan üretilecek elektrik enerjisi hesabı için, “Rüzgar Enerjisi Potansiyelinin Değerlendirilmesi Hakkında Yönetmelik”te tanımlanan 65 m yüksekliğinde ve 1 MW gücündeki referans rüzgar türbini ile, 80 m yüksekliğindeki 2 MW ve 90 m yüksekliğindeki 3 MW’lık türbinlerin güç eğrileri kullanılmıştır.

Referans Rüzgar Türbininin Ortak özellikleri:
Rüzgar türbini anma gücü “rated power” : 1MW
Türbinin devreye girdiği “Cut-in” rüzgar hızı: 3m/s
Türbinin devreden çıktığı “Cut-out” rüzgar hızı: 26 m/s
Anma gücündeki rüzgar hızı : 11 m/s
Kanat çapı : 64 m
Türbin göbek yüksekliği : 65 m

Rüzgar türbini hız-güç tablosu (W<1MW)

2 VE 3 MW gücündeki türbinlerin hıza bağlı güç üretimleri

RETS ile üretilen tahminler http://www.dmi.gov.tr/tahmin/ruzgarenerjisi- tahmini.aspx adresinde yayınlanmaktadır. RETS ürünleri test ve verifikasyon çalışması devam etmektedir.

İstanbul Bölgesi 80 m’de Ortalama Rüzgar Hızı (m/s)

İstanbul Bölgesi 80 m’de Ortalama Rüzgar Güç Yoğunluğu (W/m2)

İstanbul Bölgesi 80 m’de Enerjisi Üretimi, 2 MW’lık Türbin için (kWsaat)

İstanbul Bölgesi 80 m’de Enerjisi Üretimi, 2 MW’lık Türbin için (kWsaat) (Günlük Toplam)

Not: Yazı DMİ tarafından hazırlanan dokümanlardan derlenmiştir.