Bölüm-2 Rüzgar Ölçümü ve Metotları -2

2.4 İstasyon Yerinin ve Ölçüm Yüksekliğinin Seçilmesi

Rüzgâr ölçüm istasyonlarının kurulacağı yerlerin belirlenmesi oldukça önemlidir. İstasyonun kurulacağı yer bölgeyi temsil etmelidir. Ölçüm direğinin çevredeki engellerle olan mesafesi, engele yüksekliğinin 10 katından az olmamalıdır. Çünkü bir nesnenin ölçüm direğine olan uzaklığı, yüksekliğinin 10 katı kadar mesafe içinde ise, bu nesne, yakın çevresel engel olarak tanımlanır. Daha uzak mesafelerdeki nesneler engel sınıfına girmez ve arazi pürüzlülüğü olarak değerlendirilir. Tepe arkalarında ve dağ eteklerinde olabilecek yer seçimleri tercih edilmemelidir. Aksi takdirde oluşacak türbülans nedeniyle ölçülecek rüzgâr hızı gerçek değerinden çok farklı olabilmektedir. Rüzgâr ölçüm istasyonunun kurulacağı yerlerde rüzgâr akışının daima laminer (düzgün akış) olması ölçüm sonuçlarını daha gerçekçi yapacaktır.

İlerleyen rüzgâr türbini teknolojileri sayesinde rüzgâr türbinlerinin kule yükseklikleri giderek artış gösteren bir yönelim içerisindedir. Sonuç olarak direk yardımıyla gerçekleştirilen ölçümlerin önündeki en büyük zorluklardan biri karşımıza çıkmaktadır. Her ne kadar ideal olan, rüzgâr türbini rotor alanı içerisinde direkler yardımıyla ölçümlerin alınması olsa da finansal, zorlu sahalardaki inşaat sıkıntıları ve direğin statik özelliklerinin korunması nedeniyle bu yüksekliklerde ölçüm alınabilmesi mümkün olmayabilir. Bu nedenle ulaşılabilen en yüksek sevi- yedeki ölçüm noktasının alt seviyelerindeki en az iki seviyede daha ölçüm almak gerekmektedir. En az iki seviyedeki ölçüm verilerinin değerlendirilmesi yardımıyla daha üst seviyelerdeki rüzgâr niteliklerinin çıkarımı mümkün olacaktır. Bu noktada bazı limitlerin olduğu gözden kaçırılmamalıdır, ölçüm yapılan seviyeden çıkarım yapılacak seviye arasında ¾’ün üstünde oranın olması gerekmektedir. Örnek olarak 120 metre kule yüksekliği ve 60 metre kanat uzunluğuna sahip bir rüzgâr türbini için ideal olan ölçüm, kanat süpürme alanı içinde kalan 60 ve 180 metre seviyeleri arasındaki ölçümleri gerçekleştirmektir. Zorlu saha koşulları vb. nedenlerden dolayı bu yükseklikte istasyonun kurulması mümkün değilse, minimum 90 metre uzunluğundaki direk yardımıyla 90 ve alttaki en az iki seviyeden rüzgâr hızı niteliklerinin belirlenmesi gerekecektir.

Daha yüksek seviyelerdeki rüzgâr hızını belirleme ve zorlu sahalarda daha kolay ölçüm alabilmek için uzaktan ölçüm metotları kullanılabilmektedir. İlerleyen teknoloji yardımıyla birlikte noktasal olarak rüzgârın tasvir edilmesindense kapalı bir hacim içerisinde tasvir etmek de mümkündür. Bu yöntemde hareket eden hava parselinin içindeki parçacıklara dalga kaynağı iletilir ve bu dalgada meydana gelen değişim irdelenerek rüzgârın hız ve yönü istenilen yükseklikte tayin edilebilir.

Dalga kaynağı olarak ışık ya da ses kullanılabilir. Havadaki parçacıklardan yansıyan dalga Doppler etkisi nedeniyle frekans kaymasına maruz kalır ve frekansı değişir. Frekansta yaşanan bu değişiklik işlenerek rüzgâr hızı ve yönü tahmin edilebilir. Dalga kaynağı olarak ışık kullanan ölçüm aletleri LIDAR olarak adlandırılırken, ses kaynağını kullanan ölçüm aletleri SODAR olarak adlandırılmaktadır. Bu yöntem daha büyük ölçekte ise yerküre etrafında hareket eden yörüngelerde yapılan ölçümlerde kullanılmaktadır. Bu sayede rüzgâr özelikleri dışında yükseklik, sıcaklık, basınç, zemin örtüsü, nem vb. parametreler elde edilebilmektedir.

2.5 Rüzgâr Hız ve Yön Ölçerler:

1) Rüzgâr hızı ölçümü amacıyla kepçeli tip, rüzgâr enerji projeleri için yaygın olarak kullanılan kendisini kanıtlamış anemometreler kullanılabilir. (Ölçüm hata oranı yüksek sensörler ile yapılan ölçümlerden elde edilecek rüzgâr verilerinden yapılacak güç hesaplarında büyük yanılmalar ortaya çıkar. Grafik 2.1 de ±0,4 / doğrulukla çalışan bir anemometre ile ölçülen ortalama 6 m/s rüzgâr hızından üretilebilecek enerjide ± %20 hata yapılabileceği görülmektedir.)

2) Rüzgâr yön ölçerler manyetik kuzey esas alınarak kurulmalıdır. Bu kurulum, veri toplama ünitesinde (datalogger) herhangi bir düzeltme değerine ihtiyaç duymadan yapılabilir. Kurulumdan sonra pusula ile kuzey ayarı kontrol edilmeli ve dört yön testi yapılmalıdır.

3) Ölçüm kontrolüne esas olan 30 metrede ve direğin en üst seviyesindeki ölçümler kepçeli tip rüzgâr ölçerlerle yapılır. Kombine rüzgâr ölçer (hız ve yön bir arada), ultrasonik rüzgâr ölçer, propeller rüzgâr hız ölçer (pervane tip) kullanılmaz. Ancak, farklı seviyelerdeki ilave ölçümler için, başvuru sahibi bu sayılan tipte rüzgâr ölçerlerden kullanabilir.

2.6 Topraklama ve Yıldırımdan Koruma:

1) Ölçüm istasyonunun yıldırımdan ve ani voltaj dalgalanmalarından korunması için etkin bir yıldırımdan korunma ve topraklama sistemi kurulur. Önerilen yıldırımdan korunma ve topraklama sistemi aşağıda tanımlanmıştır:

a) Direğin en üst seviyesindeki anemometreden en az 50 cm yukarı çıkacak ve anemometreyi 60° açıyla koruyabilecek uzunlukta (2 – 2,5 metre) som bakır yıldırım yakalama çubuğu konulabilir.

b) Bu yakalama ucu, direğe mekanik olarak sabitlenmiş iniş iletkeni ile yere çakılacak en az iki adet topraklama çubuğuna bağlanabilir ve topraklama direnci en fazla 10 Ω olacak şekilde topraklama yapılabilir.

c) Tüm topraklamalar aynı noktaya bağlanılarak eş potansiyel sağlanabilir.

d) Topraklama iniş iletkeni boğum veya sarkık görüntü yaratmayacak şekilde direğe mekanik olarak 2 metre aralıkla sabitlenir.

2.7 Veri Kayıpları Sebepleri

• Ölçüm Direğine Yıldırım Düşmesi
• Ölçüm Direği Güneş Enerji Panelinin Hasar Görmesi İstasyondaki Akülerin Boşalması
• GSM Modemin Bozulması
• Yön ve Hız Sensörlerinin Arızalanması Buzlanmaya Bağlı Sensörlerin Donması

2.7.1 Veri Kayıplarının Giderilmesi

Eksik veri tamamlamada kullanılacak referans meteoroloji istasyonu, MGM’nin internet sitesinde yayınlanan meteoroloji istasyonlarından alanı en iyi temsil eden, yakın bir veya birkaç istasyondan seçilebilir. Ayrıca aynı ölçüm sahasında aynı firma tarafından kurulan bir- den fazla istasyon olması durumunda bu istasyonların verileri birbirlerinin veri kayıplarını ta- mamlamak için de kullanılabilir.

2.8 Ülkemizde Rüzgâr Ölçüm İstasyonu Kurulumu İçin Yapılması Gereken Hususlar Resmî Gazete’de yayımlanan Elektrik Piyasası Lisans Yönetmeliği kapsamında yapılacak rüzgâr ve güneş ölçümlerinin yapılmasına ve değerlendirilmesine ilişkin usul ve esasları belirlemek amacıyla düzenlenmiştir.

Amaç ve Kapsam: Rüzgâr ve Güneş enerjisine dayalı üretim tesisi kurmak amacıyla yapılan lisans başvurularında kaynak bazında standardına uygun ölçüm yapılmasına ilişkin usul ve esasları kapsar.

Rüzgâr Ölçümüne İlişkin Yükümlülük

Rüzgâr enerji santrali (RES) kurulacak sahada en az bir yıllık rüzgâr ölçümü yapılması zorunludur. Lisans başvurusu için EPDK’ya:

“EK-1: Rüzgâr Ölçüm İstasyonu Kurulum Raporu” ve “EK-2: Rüzgâr Ölçüm Sonuç Ra- poru” sunulur. Ölçüm sahası ile ilgili izinler başvuru sahibi tarafından alınır ve başvuru sırasında MGM’ye sunulur.

Rüzgâr Ölçüm İstasyonu Yapısı Verileri:

Ölçüm verileri üzerinde bir değişiklik yapılmadan MGM’ye iletilir. Veri iletimi MGM tarafından belirlenen e-posta veya terminale otomatik olarak gönderme ile sağlanır. Kaydedilen veriler belirli zaman aralıklarında veya ölçüm süresinin sonunda MGM’ye elektronik ortamda sunulur.

Rüzgâr Ölçümlerine Başlama

EK-1: Rüzgâr Ölçüm İstasyonu Kurulum Raporu MGM tarafından onaylandıktan sonra rüzgâr ölçümleri başlar.

Rüzgâr Ölçüm Süresi

Rüzgâr ölçüm istasyonunda en az bir yıllık ölçüm yapılması zorunludur. %20’den fazla veri kaybı olamaz. Veri kaybı %20’ye kadar olan durumlarda, mevcut ölçüm verileri veya MGM tarafından belirlenecek meteoroloji istasyonlarının verilerinden faydalanarak istatistik yöntemler kullanılarak eksik veriler tamamlanır.

Hatalı ölçüm verileri için de %20’lik kayıp veri sınırında kalmak kaydıyla istatistik yöntemler kullanılarak hatalı veriler tamamlanır.

Rüzgâr Ölçüm Verilerinin Kayıt Yapısı

Rüzgâr hızı için ortalama, standart sapma, minimum ve maksimum; rüzgâr yönü için ortalama ve standart sapma, diğer parametreler için ise ortalama, minimum ve maksimum bir veya on dakikalık aralıklarla kaydedilir. Örnek Başvuru ve Sonuç Rapor Formatı aşağıdaki gibidir.

Kurulum Raporu Formatı:

EKLER:

1) İstasyonda kullanılan cihazlara ilişkin belgeler (katalog, broşür, kalibrasyon sertifikası vb.)

2) Sahaya esas ölçüm izninin aslının veya noter onaylı suretinin fotokopisi

3) Başvuru ücretinin yatırıldığına ilişkin makbuzun aslı veya fotokopisi

4) Başvuru belgesi ve eklerini elektronik ortamda içeren CD veya DVD

Sonuç Raporu Formatı: