Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ŞEVVAL ŞENGÜL
Danışman: Halil İbrahim Variyenli
Özet:
Rüzgâr enerjisinin küresel enerji dengesindeki payı artmaya devam ettikçe, rüzgâr türbinlerinin güvenilirlik gereksinimleri de önem kazanmaktadır. Bu nedenle, rüzgâr türbinlerinin yıldırımdan korunması, modern rüzgâr türbinlerinin konumu ve boyutu göz önüne alındığında önem arz eden bir konu haline gelmiştir. Uluslararası standartlarda rüzgâr türbindeki elemanlar risk durumuna göre bölgelere ayırmıştır. Türbin üreticisi olan firmalar, yıldırımdan korunma sistemlerinin ilgili IEC standartlarında belirtilen en yüksek koruma seviyelerine uygunluğunu esas alarak kurulum yapmaktadır. Rüzgâr türbinlerinde yıldırımdan korunma bölgeleri incelenmiştir. Bu çalışmada, işletmede bulunan bir rüzgâr türbininin yıldırım hasarı aldığında; operasyon süreci ve ekonomik analizi incelenmiştir. Sahadaki operasyon süreci detaylandırılarak yorumlanmıştır, yıldırımın kanat uç bölgesinden girdiği ardından içerde çatallanarak bir kısmı kanat üzerinden bir kısmı da kablo üzerinden ilerlediği görülmüştür. Hasar alan kanada ait elektronik yıldırım kartı raporunda %95,1 doğruluk oranıyla 46 +/- 4 (42 ila 50) kA şiddetinde akım geçmiş olduğunu göstermiştir. Türbinin, yıldırım darbesi aldığındaki SCADA’daki alarm kodları ve üretim değerleri analiz edilmiştir. Yeni kanat, hasarlı kanadın kesilme işlemi, diğer iki kanadın tamiratı ve işçilik için €505 628 bedel ortaya çıkmıştır. Hasarlı türbine ait yaklaşık enerji üretimi hesaplanarak kâr kaybı hesaplanmıştır. Enerji üretemediği için kâr kaybı ise €201 151 olarak hesaplanmıştır. Böylece, yıldırım hasarı alan bir rüzgar türbindeki toplam ekonomik kayıp €706 779 olarak hesaplanmıştır. Yıldırım hasarı sebebiyle rüzgar enerji santralinden üretilemeyen enerji 2250 MWh’tir. Bu enerji doğal gaz çevrim santralinden elde edilseydi 211 397 metreküp doğal gaz kullanılarak atmosfere 462 050 kilogram karbon salınacaktı. Termik santralden elde edilseydi 585 744 kilogram kömür (linyit) kullanılarak 1 716 230 kilogram karbon atmosfere salınacaktı. Enerjinin yenilenebilir enerji kaynaklarından sağlanarak çevrenin korunması için yıldırımdan korunma sistemlerine gereken önem verilmelidir. Yıldırım hasarlarını önlemek için mevcut sistemlerin geliştirilme çalışmaları devam etmektedir.
Anahtar Kelimeler : Rüzgâr Enerjisi, Türbin, Yenilenebilir Enerji, Yıldırım koruma