Türkiye'nin Marmara Bölgesindeki Deniz Üstü Rüzgâr Enerjisi Santrallerinin Teknik, Ekonomik ve Çevresel Yönlerden Karşılaştırmalı Değerlendirmesi
Öz
Günümüzde deniz üstü rüzgâr enerjisi santrallerinin (DÜRES) fizibilitesine yönelik çalışmalar ülkeler için stratejik öneme sahiptir. Bu çalışmada, Türkiye'nin Marmara ve Ege Denizi kıyılarında altı aday bölge belirlenmiştir. Bu aday bölgelerden üçü Çanakkale kıyılarından, birisi Balıkesir kıyılarından, ikisi ise Bursa kıyılarından seçilmiştir. Bu aday DÜRES bölgelerine göbek yükseklikleri 90 m ile 105 m arasında değişen dört farklı tipte rüzgâr türbini yerleştirilmiştir. Aday DÜRES’ler için 100 m yükseklikteki aylık ortalama rüzgâr hızı değerleri, rüzgâr frekansı değerleri, ortalama rüzgâr hızı güç yoğunluğu, Weibull dağılımları, ölçek ve şekil parametreleri, küresel rüzgâr atlası kullanılarak WAsP yazılımından elde edilmiştir. Bu değerler, her bir DÜRES’in yıllık enerji üretimi, kapasite faktörü, engellenen emisyon miktarı ve karbon sertifikası gelir değerini hesaplamak için kullanılmıştır. Bu hesaplamalar RETScreen Expert yazılımı tarafından gerçekleştirilmiştir. Ayrıca aday DÜRES’ler için seviyelendirilmiş enerji maliyeti System Advisor Model programı kullanılarak belirlenmiştir. Çalışma bağlamında, 24 adet aday DÜRES teknik, çevresel ve ekonomik açılardan karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir.
Anahtar Kelimeler
Rüzgâr enerjisi RETScreen Expert Seviyendirilmiş enerji maliyeti
Etik Beyan
Bu çalışmanın, özgün bir çalışma olduğunu; çalışmanın hazırlık, veri toplama, analiz ve bilgilerin sunumu olmak üzere tüm aşamalarından bilimsel etik ilke ve kurallarına uygun davrandığımı; bu çalışma kapsamında elde edilmeyen tüm veri ve bilgiler için kaynak gösterdiğimi ve bu kaynaklara kaynakçada yer verdiğimi; kullanılan verilerde herhangi bir değişiklik yapmadığımı, çalışmanın Committee on Publication Ethics (COPE)' in tüm şartlarını ve koşullarını kabul ederek etik görev ve sorumluluklara riayet ettiğimi beyan ederim. Herhangi bir zamanda, çalışmayla ilgili yaptığım bu beyana aykırı bir durumun saptanması durumunda, ortaya çıkacak tüm ahlaki ve hukuki sonuçlara razı olduğumu bildiririm.
Kaynakça
- “Türkiye Elektrik Üretim-İletim İstatistikleri,” www.teias.gov.tr. https://www.teias.gov.tr/turkiyeelektrik- uretim-iletim-istatistikleri
- “T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı,” https://www.iklim.gov.tr/guncellenmisbirinci- ulusal-katki-beyani-sunuldu-haber-1139
- “Global Wind Report,” https://gwec.net/wpcontent/ uploads/2024/04/GWR-2024_digital version_final-1.pdf.
- “Global Wind Atlas,” https://globalwindatlas.info/en.
- K. Branker, M. J. M. Pathak, and J. M. Pearce, “A review of solar photovoltaic levelized cost of electricity”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 15, no. 9, pp. 4470–4482, Dec. 2011, doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.07.104.
- Y. Liang, Y. Ma, H. Wang, A. Mesbahi, B. Jeong, and P. Zhou, “Levelised cost of energy analysis fo offshore wind farms – A case study of the New York State development”, Ocean Engineering, vol. 239, pp. 109923, Nov. 2021.
- G. Kütükcü ve M. Yalılı, “Deniz Üstü Rüzgar Enerji Santrali Projelerinde Ülke Uygulamalarınınİncelenmesi ve Türkiye İçin Öneriler”, Müh.Bil.ve Araş.Dergisi, c. 4, sy. 1, ss. 1–21, 2022.
- E. Çokyaşar ve S. Beji, ”Açık Deniz Rüzgâr çiftliklerinin Malî Açıdan ı̇ncelenmesi”, Gemi ve Deniz Teknolojisi, sy. 216, ss. 6–16, 2019.
- M. Argin and V. Yerci, “Offshore wind power potential of the Black Sea region in Turkey”, International Journal of Green Energy, vol. 14, no. 10, pp. 811–818, May 2017.
- M. Satir, F. Murphy, and K. McDonnell, “Feasibility study of an offshore wind farm in the Aegean Sea, Turkey”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 81, pp. 2552–2562, Jan. 2018.
- M. Özbek and K. Tunç, “Feasibility of Offshore Wind Energy in Turkey; A Case Study for Gulf of Edremit at the Aegean Sea”, Gazi University Journal of Science, vol. 34, no. 2, pp. 423–437, 2021.
- M. İ. Tortumluoğlu ve M. Doğan, “Açık Deniz Rüzgar Türbinleri için Uygun Yer Seçim Kriterlerinin İrdelenmesi ve Kuzey Ege Kıyılarına Uygulanması”, DEUFMD, c. 23, sy. 67, ss. 25–41, 2021.
- A. Yildirim, “The technical and economical feasibility study of offshore wind farms in Turkey”, Clean Techn. Environ Policy, vol. 25, pp. 125–142, 2023.
- F. A. L. Jowder, “Wind power analysis and site matching of wind turbine generators in Kingdom of Bahrain”, Applied Energy, vol. 86, no 4, pp. 538-545, 2009
- “Vestas V80/2000 - Manufacturers and turbines,” https://www.thewindpower.net/turbine_en_30_vesta s_v80-2000.php
- “Siemens SWT-3.6 - Manufacturers and turbines,” https://www.thewindpower.net/turbine_en_30_vesta s_v80-2000.php
- “Vestas V164-8.0. - Manufacturers and turbines,” https://en.wind-turbine-models.com/turbines/318- vestas-v164-8.0.
- “Vestas V164/9500 Manufacturers and turbines,” https://www.thewindpower.net/turbine_en_1476_ve stas_v164-9500.php.
- T.R. Hiester, W.T. Pennell, “The Siting Handbook for Large Wind Energy Systems,” New York: Wind Books, 1981.
- İ. Celik, C. Yildiz, and M. Sekkeli, “Implementation of realistic wind farm layout optimization using artificial bee colony algorithm”, Energy Sources, PartA: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, pp. 1–15, Apr. 2021.
- E. Bebi, L. Malka, Ilirian Konomi, and Majlinda Alcani, “An Analysıs Towards A Sustaınable Energy System In Albanıa Hıghly Supported By Large Scale Integratıon Of Wınd Resources: A Case Study Of Mamaj Wınd Farm”, International Journal of Energy Economics and Policy, vol. 11, no. 1, pp. 355–372, Dec. 2020.
- K. W. Li and A. P. Priddy, “Power Plant System Design,” John Wiley & Sons, 1985.
- “Türkiye Ulusal Elektrik Şebekesi Emisyon Faktörü- T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı,” https://enerji.gov.tr/evced-cevre-ve-iklim-turkiyeulusal- elektrik-sebekesi-emisyon-faktoru
- M. Ozcan, “Increasing voluntary carbon credits potential via renewable energy projects in Turkey”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 28, sy. 5, ss. 710–719, 2022.
- W. Short, D. J. Packey, and T. Holt, “A manual for the economic evaluation of energy efficiency and renewable energy technologies,” Mar. 1995.
- K.Martin, “Environmental and Financial Analysis of Solar Swimming Pool Heating System for 3 Different Regions of Turkey Using RETScreen Clean Energy Management Software”, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, vol. 9, no. 3, pp. 505-515, 2021.
- Y. Oner, S. Ozcira, N. Bekiroglu, and I. Senol, “A comparative analysis of wind power density prediction ethods for Çanakkale, Intepe region, Turkey”, Renewable and Sustainable Energ Reviews, vol. 23, pp. 491–502, Jul. 2013.
- U. Cali, N. Erdogan, S. Kucuksari, and M. Argin, “Techno-economic analysis of high potential offshore wind farm locations in Turkey”, Energy Strategy Reviews, vol. 22, pp. 325-336, 2018.
Comparative Evaluation of Technical, Economical, and Environmental Impacts of Offshore Wind Power Plants in Marmara Region of Türkiye
Öz
Today, studies on the feasibility of offshore wind power plants (OWPPs) are strategically significant to countries. This study identified six candidate locations along the Marmara and Aegean coasts of Türkiye. Three candidate locations were selected from the Çanakkale coast, one from the Balıkesir coast, and two from the Bursa coast. Four different types of wind turbines, with hub heights ranging from 90 m to 105 m, were placed in these candidate OWPP regions. The monthly average wind speed values, wind frequency values, average wind speed power density, Weibull distribution, scale, and shape parameters were obtained from WAsP software at heights of 100 m using the global wind atlas for candidate OWPPs. These values were used to calculate each WPP's annual energy production, capacity factor, carbon emissions avoided, and carbon certificate revenue value. The RETScreen Expert software performed these calculations. In addition, the levelized cost of energy for candidate OWPPs was determined by using the System Advisor Model (SAM) program. In the study's context, 24 candidate OWPPs were evaluated comparatively regarding technical, environmental, and economic aspects.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- “Türkiye Elektrik Üretim-İletim İstatistikleri,” www.teias.gov.tr. https://www.teias.gov.tr/turkiyeelektrik- uretim-iletim-istatistikleri
- “T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı,” https://www.iklim.gov.tr/guncellenmisbirinci- ulusal-katki-beyani-sunuldu-haber-1139
- “Global Wind Report,” https://gwec.net/wpcontent/ uploads/2024/04/GWR-2024_digital version_final-1.pdf.
- “Global Wind Atlas,” https://globalwindatlas.info/en.
- K. Branker, M. J. M. Pathak, and J. M. Pearce, “A review of solar photovoltaic levelized cost of electricity”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 15, no. 9, pp. 4470–4482, Dec. 2011, doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.07.104.
- Y. Liang, Y. Ma, H. Wang, A. Mesbahi, B. Jeong, and P. Zhou, “Levelised cost of energy analysis fo offshore wind farms – A case study of the New York State development”, Ocean Engineering, vol. 239, pp. 109923, Nov. 2021.
- G. Kütükcü ve M. Yalılı, “Deniz Üstü Rüzgar Enerji Santrali Projelerinde Ülke Uygulamalarınınİncelenmesi ve Türkiye İçin Öneriler”, Müh.Bil.ve Araş.Dergisi, c. 4, sy. 1, ss. 1–21, 2022.
- E. Çokyaşar ve S. Beji, ”Açık Deniz Rüzgâr çiftliklerinin Malî Açıdan ı̇ncelenmesi”, Gemi ve Deniz Teknolojisi, sy. 216, ss. 6–16, 2019.
- M. Argin and V. Yerci, “Offshore wind power potential of the Black Sea region in Turkey”, International Journal of Green Energy, vol. 14, no. 10, pp. 811–818, May 2017.
- M. Satir, F. Murphy, and K. McDonnell, “Feasibility study of an offshore wind farm in the Aegean Sea, Turkey”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 81, pp. 2552–2562, Jan. 2018.
- M. Özbek and K. Tunç, “Feasibility of Offshore Wind Energy in Turkey; A Case Study for Gulf of Edremit at the Aegean Sea”, Gazi University Journal of Science, vol. 34, no. 2, pp. 423–437, 2021.
- M. İ. Tortumluoğlu ve M. Doğan, “Açık Deniz Rüzgar Türbinleri için Uygun Yer Seçim Kriterlerinin İrdelenmesi ve Kuzey Ege Kıyılarına Uygulanması”, DEUFMD, c. 23, sy. 67, ss. 25–41, 2021.
- A. Yildirim, “The technical and economical feasibility study of offshore wind farms in Turkey”, Clean Techn. Environ Policy, vol. 25, pp. 125–142, 2023.
- F. A. L. Jowder, “Wind power analysis and site matching of wind turbine generators in Kingdom of Bahrain”, Applied Energy, vol. 86, no 4, pp. 538-545, 2009
- “Vestas V80/2000 - Manufacturers and turbines,” https://www.thewindpower.net/turbine_en_30_vesta s_v80-2000.php
- “Siemens SWT-3.6 - Manufacturers and turbines,” https://www.thewindpower.net/turbine_en_30_vesta s_v80-2000.php
- “Vestas V164-8.0. - Manufacturers and turbines,” https://en.wind-turbine-models.com/turbines/318- vestas-v164-8.0.
- “Vestas V164/9500 Manufacturers and turbines,” https://www.thewindpower.net/turbine_en_1476_ve stas_v164-9500.php.
- T.R. Hiester, W.T. Pennell, “The Siting Handbook for Large Wind Energy Systems,” New York: Wind Books, 1981.
- İ. Celik, C. Yildiz, and M. Sekkeli, “Implementation of realistic wind farm layout optimization using artificial bee colony algorithm”, Energy Sources, PartA: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, pp. 1–15, Apr. 2021.
- E. Bebi, L. Malka, Ilirian Konomi, and Majlinda Alcani, “An Analysıs Towards A Sustaınable Energy System In Albanıa Hıghly Supported By Large Scale Integratıon Of Wınd Resources: A Case Study Of Mamaj Wınd Farm”, International Journal of Energy Economics and Policy, vol. 11, no. 1, pp. 355–372, Dec. 2020.
- K. W. Li and A. P. Priddy, “Power Plant System Design,” John Wiley & Sons, 1985.
- “Türkiye Ulusal Elektrik Şebekesi Emisyon Faktörü- T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı,” https://enerji.gov.tr/evced-cevre-ve-iklim-turkiyeulusal- elektrik-sebekesi-emisyon-faktoru
- M. Ozcan, “Increasing voluntary carbon credits potential via renewable energy projects in Turkey”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 28, sy. 5, ss. 710–719, 2022.
- W. Short, D. J. Packey, and T. Holt, “A manual for the economic evaluation of energy efficiency and renewable energy technologies,” Mar. 1995.
- K.Martin, “Environmental and Financial Analysis of Solar Swimming Pool Heating System for 3 Different Regions of Turkey Using RETScreen Clean Energy Management Software”, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, vol. 9, no. 3, pp. 505-515, 2021.
- Y. Oner, S. Ozcira, N. Bekiroglu, and I. Senol, “A comparative analysis of wind power density prediction ethods for Çanakkale, Intepe region, Turkey”, Renewable and Sustainable Energ Reviews, vol. 23, pp. 491–502, Jul. 2013.
- U. Cali, N. Erdogan, S. Kucuksari, and M. Argin, “Techno-economic analysis of high potential offshore wind farm locations in Turkey”, Energy Strategy Reviews, vol. 22, pp. 325-336, 2018.
Ayrıntılar
| Birincil Dil | Türkçe |
|---|---|
| Konular | Elektrik Mühendisliği (Diğer) |
| Bölüm | Araştırma Makaleleri |
| Yazarlar | |
| Erken Görünüm Tarihi | 28 Nisan 2025 |
| Yayımlanma Tarihi | 30 Nisan 2025 |
| Gönderilme Tarihi | 11 Aralık 2024 |
| Kabul Tarihi | 6 Şubat 2025 |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 7 Sayı: 1 |
