Bir rüzgar enerji santralinin çevresel etkileri

Türkiye'nin elektrik ihtiyacı endüstriyel gelişim ve nüfus artışı ile beraber artmaktadır. Ekonomi ve enerji hedeflerine göre, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımında önemli bir artış beklenmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan rüzgâr enerjisi, Türkiye'de oldukça yüksek bir potansiyele sahiptir. Bu çalışma, Türkiye'de bulunan bir rüzgâr enerji santralinin çevresel etkilerinin yaşam döngüsü yaklaşımı ile değerlendirmesini amaçlar. Bu rüzgâr enerji santrali İstanbul-Türkiye'de bulunmaktadır ve 47,5 MW kurulu güce sahiptir. Sistem sınırları, ana parçaların üretiminde kullanılan malzemelerin üretimi, ana parçaların üretimi, montaj, nakliye, işletme ve bakım ve yaşam sonu aşamalarını kapsar. Ana parçaların üretimi iki bölümden oluşur. Bunlardan biri, kule, elektronik donanım ve kablodan oluşan sabit parçaların üretimidir. Diğer bölüm ise, pervane, sapma sistemi ve naselden oluşan hareketli parçaların üretimidir. Fonksiyonel birim, üretilen 1 kWh elektriktir. Modelleme için GaBi yazılımı ve çevresel etkilerin sayısallaştırılması için CML 2001 yöntemi kullanılmıştır. Etki kategorileri, Abiyotik Tüketim Potansiyeli (ATP element), Abiyotik Tüketim Potansiyeli (ATP fosil), Asidifikasyon Potansiyeli (AP), Ötrofikasyon Potansiyeli (ÖP), Tatlı Su Canlılarına Ekotoksisite Potansiyeli (TCETP), Küresel Isınma Potansiyeli (KIP), İnsana Toksisite Potansiyeli (İTP), Deniz Canlılarına Ekotoksisite Potansiyeli (DCETP), Ozon Tabakası İncelmesi Potansiyeli (OTİP), Fotokimyasal Ozon Oluşumu Potansiyeli (FOOP), Karasal Ekotoksisite Potansiyeli (KETP) olarak seçilmiştir. İncelenen rüzgâr enerji santraline ait çevresel etkiler literatürdeki değerler ile uyumludur. ATP (element), ATP (fosil), AP, ÖP, KIP, DCETP, FOOP ve KETP'ne en fazla katkıda bulunan kule üretiminde kullanılan çeliktir. Kabloların üretiminde kullanılan PVC ve bakır tel TCETP'nin ana sebebidir. İTP'ne en yüksek katkıda bulunan malzemeler, yapı temelinde kullanılan beton ve kule üretiminde kullanılan çeliktir. Ana parçaların nakliyesi ve sapma sistemi üretimindeki organik kaplanmış çelik OTİP'nin ana kaynaklarıdır. Servis süresi 25 yıl olarak planlanmıştır. Servis süresi sonunda, rüzgâr enerji santralinin demonte edileceği kabul edilmiştir. Elektronik donanım metal ve plastik parçalarına ayrılacaktır, her biri toplam ağırlığın yarısı kabul edilmiştir. Metal parçaları geri dönüştürülecek, plastik parçaları düzenli depoya gönderilecektir. Rüzgâr türbininde bulunan diğer metallerin (çelik, alüminyum, bakır) bir kısmı geri dönüştürülecek, diğer kısmı düzenli depoya gönderilecektir. Baz senaryodaki metal geri dönüşüm oranı %90'dır. Beton, plastik, ahşap gibi diğer materyallerin %100'ü, yaşam sonunda düzenli depoya gönderilecektir. İşletme ve bakım sırasında oluşan yağ atığı servis süresi boyunca düzenli depoya gönderilecektir. Yaşam sonu aşamasında çelik, alüminyum ve bakırın farklı geri dönüşüm oranları ile çevresel etkilerinin değişimi değerlendirilmiştir. Bu geri dönüşüm oranları %80, %70, %60, %50, %20 ve %0'dır. Bu senaryolar için metallerin geri dönüşüm oranı azaldıkça, her erki kategorisindeki çevresel etki değerlerinin arttığı belirlenmiştir. Ayrıca çevresel etkilerin değişimi, farklı servis süreleri (±5 yıl) kullanılarak da değerlendirilmiştir. Bu değerlendirme sonucu, servis süresinin çevresel etki ile doğru orantılı olduğu, yani servis süresi azaldıkça çevresel etkilerinde azaldığı, servis süresi arttıkça çevresel etkilerin de arttığı görülmüştür. Son olarak, Almanya'da üretilen pervane, nasel, sapma sistemi, ankraj kafesi ve elektronik donanım gibi ana parçaların Almanya'dan santral sahasına denizyolu ile nakliye edildiği baz senaryodaki koşul yerine, bu parçaların Türkiye'de üretildiği ve üretilen yerden santral sahasına karayolu ile nakliye edildiği alternatif bir senaryo oluşturulmuştur. Bu değişiklik sonucu ATP (element) değeri değişmezken, OTİP değeri artmıştır. Diğer etki kategorilerinde farklı ve küçük oranlarda düşüş meydana gelmiştir.