Bir bölgenin rüzgar verileri kullanılarak rayleigh yöntemi ile rüzgar türbini ekonomiklik analizi ve deneysel uygulaması

Abstract

Bu çalışmada, rüzgar enerjisi santrali kurulmak istenen bir bölge için Rayleigh istatistiksel yöntemi kullanılarak rüzgar enerjisi potansiyelini, kullanılmak istenen üç farklı türbinin kule yüksekliğindeki olasılık yoğunluk fonksiyonlarını, her bir türbin için yıllık enerji üretimi miktarını, kapasite faktörü ile ekonomiklik analizi hesaplamalarını yapan bir bilgisayar programı hazırlanmıştır. Teknik ve finansal veri girişlerinin görsel bir ekran aracılığıyla yapıldığı, hesaplama sonuçlarının da tablo ve grafik şeklinde alındığı bu program Profilab-Expert 4.0 yazılımı kullanılarak hazırlanmıştır. Kırıkkale Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeler biriminin 2012/111 numaralı proje kapsamında satın aldığı deney seti ile uygulama da yapılabilen bu program dört aşamalı olarak planlanmıştır. Hazırlanan program ile Muğla ili Datça ilçesi için rüzgar enerjisi potansiyeli, Enercon marka E-48 ve E-53 modeli türbinler için farklı kule yüksekliği ve farklı rotor çapının Rayleigh olasılık yoğunluk fonksiyonlarına etkisi, türbinlerin yıllık enerji üretim miktarı, kapasite faktörü ve ekonomiklik analizi hesaplamaları yapılmıştır. Enercon marka türbinler için yapılan hesaplamalar mevcut deney setine ait rüzgar türbini için de yapılmıştır. Deney seti ve hazırlanan program ile farklı kule yüksekliğindeki rüzgar hızları simüle edilerek uygulama yapılmıştır.

In this study, a computer program has been prepared which is doing calculations of the wind energy potential of a region, probability density functions of three different hub heights of turbines, annual energy production, and cost-effectiveness calculation with capacity factor for each of the turbines by using Rayleigh statistical methods. This program is prepared by using ProfiLab-Expert 4.0 software and it is designed as a program that technical and financial data entry is done through a visual display, also take out the results of calculations in the form of tables and graphs. This program is planned in four stages including a stage that an application can be done with the experiment set that was purchased under the project number of 2012/111 by Scientific Research Projects Unit of Kırıkkale University. The wind energy potential of Datça district of Muğla province, the effect of different hub heights and different rotor diameter of the turbines on Rayleigh probability density functions, annual energy production, capacity factor and cost-effectiveness calculations of Enercon E-48 and E-53 turbines are done by the prepared program. The calculations that was done for Enercon turbines is done for the turbine of the experiment set. A numbered sets of experiments are done by simulating the wind speeds via the prepared program for different turbine heights of the experiment set.