Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Öğrenci: Fahad Haneef
Danışman: Onur Taylan
Özet:Bu tezin amacı, Orta Doğu Teknik Üniversitesi Kuzey Kıbrıs Kampusu (ODTÜ KKK)'ndaki rüzgâr enerjisi potansiyelini, 2013-2016 yılları arasında ODTÜ KKK rüzgâr direğinde ölçülen verileri kullanarak istatistiksel olarak analiz etmektir. Kıbrıs’ın fosil yakıtlar bakımından zengin bir ada olmamasından dolayı, adadaki enerji üretimi büyük çoğunlukla ithal edilen yakıtlardan sağlanmaktadır. Adanın güneş potansiyeli birçok çalışma ile ispatlanmasına rağmen, rüzgâr enerjisi fizibilitesi ile ilgili çok az çalışma yapılmıştır. ODTÜ KKK’de rüzgâr enerjisi üretiminin fizibilitesinin araştırılması, bölgedeki rüzgâr enerjisi üretimini teşvik edecek ve dışa bağımlılığını en aza indirmeye yardımcı olmakla birlikte aynı zamanda yatırımcıları Kıbrıs'ta rüzgâr enerjisine yatırım yapmaya teşvik edecektir. Bu rüzgâr enerjisi değerlendirme çalışması, bir konumun rüzgâr enerjisi potansiyelinin istatistiksel olarak değerlendirilmesine odaklanmaktadır ve bu çalışmada bahsedilen yöntem herhangi başka bir konuma da uygulanabilir. Bu araştırmadaki fizibilite analizi; MS Excel, Matlab, WRPlot, R yazılımı ve WAsP gibi farklı istatistiksel yazılımlar yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Konum değerlendirme; rüzgâr hızlarının karakter analizi, karmaşık bir arazide rüzgâr değişim üssü etkisini, rüzgar hızının ve rüzgâr değişim üssünün istatistiksel dağılımlarını, yıllık enerji üretim (AEP) tahminini ve bir dizi rüzgâr türbininin ekonomik analizini incelemektedir. Elde edilen sonuçlara göre, ODTÜ KKK rüzgâr direğinin olduğu bölgenin rüzgâr enerjisi üretimi için makul bir potansiyele sahip olduğu ve ortalama rüzgâr hızı 5-5,5 m/s olan IEC Sınıf I sitesi olarak nitelendirilebilir. Yapılan ölçümler ile tipik meteorolojik yıl rüzgâr verisi istatistiksel olarak karşılaştırıldığında, bu verilerin ODTÜ KKK kaynaklarını tamamen temsil etmediği görülmüştür. Çalışma, ODTÜ KKK ölçüm bölgesi için rüzgâr değişim üssü olarak 0.176 değerini önermektedir. Ayrıca, maksimum uyum iyiliği yöntemi kullanılarak tahmin edilen beta dağılım parametreleri, rüzgâr değişim üssü dağılımı için en uygun yöntemleri önermektedir. Test sonuçlarına göre, rüzgâr hızı dağılımı için gamma dağılımının diğer dağılımlardan daha iyi sonuç verdiği açıkça görülmektedir. Ayrıca, polinom regresyon tekniğinin türbin güç eğrisini tanımlamak için doğru bir yöntem olduğu saptanmıştır. Bu ön analize göre, 500 kW türbin için AEP, sırasıyla 50 m, 65 m ve 75 m yüksekliklerde yaklaşık 543, 622 ve 662 MWh olurken, 750 kW'lık rüzgâr türbini için AEP, sırasıyla 50 m, 65 m ve 75 m'lik göbek yüksekliklerinde 957, 1085 ve 1151 MWh'dir. Benzer şekilde, 1 MW rüzgâr türbini için hesaplanan AEP, aynı üç yükseklikte sırasıyla 1113, 1279 ve 1363 MWh'dir. Ekonomik fizibilite analiz sonuçlarına göre; 50, 65 ve 75 m türbin göbek yüksekliği olan 500 kW’lık bir rüzgâr türbininin kapasite faktörü (CF) sırasıyla %12, %14 and %15 olurken ve seviyelendirilmiş enerji maliyeti (LCOE) yine aynı sırayla 0.157, 0.139 and 0.132 USD/kW olarak tahmin edilmiştir. Aynı yüksekliklerde 750 kW'lık bir rüzgâr türbininin CF oranları %15, %17 ve %18 iken LCOE değerleri 0.136, 0.122 ve 0.116 USD/kW olarak hesaplanmıştır. Yine benzer şekilde 1 MW türbin için CF'si sırasıyla %13, %15 ve %16 iken, LCOE değeri sırasıyla 0.153, 0.136 ve 0.129 USD/kW olarak bulunmuştur. Fizibilite çalışması, 75 m türbin göbek yüksekliğinde 750 kW'lık bir rüzgâr türbininin ODTÜ KKK için en kazançlı, teknik ve ekonomik olarak uygulanabilir bir sistem olduğunu göstermektedir.