Rüzgar güç santralleri konumlandırmasının sayısal olarak incelenmesi ve optimizasyonu

Bu çalışmada, Kütahya ili için rüzgâr santrali fizibilite çalışması gerçekleştirilmiştir. Dumlupınar Üniversitesi Evliya Çelebi Kampüsü yakınında Kızılbayır mevkiindeki bir rüzgâr ölçüm istasyonunda kaydedilmiş olan rüzgâr verilerinin bölge üzerindeki dağılımı WAsP yazılımı kullanılarak incelenmiştir. Araştırılan alan üzerindeki en rüzgârlı üç saha için rüzgâr enerjisi tekno-ekonomik analizi gerçekleştirilmiştir. Güncel pazar verileri ışığında yapılan seviyelendirilmiş enerji maliyeti analizine göre, rüzgâr enerjisi birim maliyeti türbin ve saha seçimine bağlı olarak 0,0248 ile 0,0372 ABD $/kWh olarak değişim gösterdiği hesaplanmıştır. Seçilen bölge üzerinde, üç farklı güç kapasitesi (25, 50, 75 MW) için rüzgâr santrali konumlandırma optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla MATLAB yazılımı kullanılması ile bir optimizasyon kodu hazırlanmıştır. Her olası türbin noktasındaki arazi yükseklik değeri ve Weibull parametreleri optimizasyon koduna tanımlanmıştır. Nihai optimizasyon kodu yapısını oluşturmadan önce iki farklı rüzgar santrali konumlandırma probleminin çözümlemesi yapılmıştır. Optimizasyon sonuçlarına göre, araştırılan arazinin en rüzgârlı bölgesinde kurulacak 25,3 MW'lık güce sahip bir santralin %35 kapasite faktörü ile 77,677 GWh yıllık enerji üreteceği hesaplanmıştır. Artan güç kapasitesi ile birlikte kapasite faktörünün düştüğü ve dolayısı ile birim enerji maliyetinin yükseldiği gözlenmiştir. Ayrıca Dumlupınar Üniversitesi Evliya Çelebi Kampüsü'nün bir yıl boyunca saatlik elektrik tüketiminin rüzgâr enerjisi ile karşılanabilirliği araştırılmıştır. Kampüs etrafındaki en rüzgârlı yerler WAsP yazılımı ile belirlenmiştir. Bu bölgelerin rüzgâr türbini kurulum uygunluğu, fiziki koşullar ve gürültü yayılımı açısından araştırılmıştır. Yapılan kabuller altında, anlık saatlik tüketiminin %38,9'unu karşılayacak bir türbin modelinin bir yıl boyunca kampüsün yıllık toplam tüketiminin %57,8'i kadar enerji üreteceği hesaplanmıştır.