Rüzgar enerjisinden elektrik üretiminin yaşam döngü analizi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2013
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AKİF TAŞKIN
Danışman: Nesrin Kayataş Demir
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Rüzgar, güneş, hidro, jeotermal gibi yenilenebilir enerji kaynakları elektrik üretmek için temiz enerji olarak kabul edilmektedirler. Fakat bu yenilenebilir enerji kaynakları tamamen temiz enerji kaynakları olmayıp imalat, işletme ve geri dönüşüm gibi süreçlerde çevreyi olumsuz yönde etkileyebilmektedirler. Rüzgar türbinleri işletme süresince düşük çevresel etkilere sahiptirler fakat imalat, söküm ve geri dönüşüm gibi süreçlerde rüzgar türbinlerinin işletme safhasına göre önemli ölçüde çevresel etkileri bulunmaktadır.Rüzgar enerjisi yenilenebilir enerji kaynakları arasında son yıllarda en fazla gelişme gösteren ve yaygınlaşan enerji çeşididir. Bu çevresel etkileri diğer enerji üretim tekniklerinden kaynaklanan çevresel etkilerle karşılaştırmak ve malzeme seçimi sürecinde kullanmak üzere analiz etmek gerekmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının tüm ömürleri boyunca çevresel etkilerini incelemek için yaşam döngü analizi metodu kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, Kayseri ili Pınarbaşı ilçesinde kurulduğu varsayılan beş farklı kapasitede (330 kW, 500 kW, 810 kW, 2050 kW, 3020 kW) rüzgar türbininin farklı kule yüksekliklerindeki (50 m, 80 m, 100 m) çevresel etkileri yaşam döngü analizi metodu kullanılarak incelenmiştir. Öncelikle Pınarbaşı bölgesinin 2000 ile 2011 yılları arasında ölçülen rüzgar hız verileri derlenerek rüzgar potansiyeli belirlenmiştir. Daha sonra belirlenen rüzgar potansiyeline uygun rüzgar türbinleri seçilmiştir. Seçilen rüzgar türbinlerinin güç eğrileri kullanılarak her bir türbinden bir yılda üretilebilecek enerji hesaplanmış ve türbinlerin kapasite faktörleri belirlenmiştir. Seçilen rüzgar türbinleri çevresel etkiler, malzeme girdileri, tüketilen enerji ve enerji geri kazanım süreleri açısından karşılaştırılmıştır. Türbin ömürleri 20 yıl olarak öngörülmüş, fonksiyonel birim olarak şebekeye dağıtılan 1kWh elektrik enerjisi seçilmiştir. GaBi4 yaşam döngü analizi programı ile modellenmiş, sistem sınırları hammadde elde edilmesi, bu hammaddelerin işlenmesi, türbin bileşenlerinin imalatı, nakliye, türbin montajı, işletme ve bakım, türbin söküm ve geri dönüşümünü içerecek şekilde belirlenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucu enerji geri dönüşüm sürelerinin seçilen türbinler için 14.6 ile 35.6 ay arasında değiştiği ve en düşük enerji geri dönüşüm süresinin 2050 kW kapasiteli türbinde 100 m kule yüksekliğinde olduğu bulunmuştur. Aynı şekilde en düşük küresel ısınma potansiyeli 1.63E-02 kgCO2-eşdeğer/kWh ile aynı türbinden elde edilmiştir. Rüzgar türbininin bileşenlerinden rüzgar türbininin temeli küresel ısınma potansiyeli, enerji girdileri ve malzeme girdileri açısından en fazla paya sahip türbin bileşenidir. Ele alınan tüm türbinler arasında 2050 kW kapasiteli 100 m kule yüksekliğine sahip türbin çevresel etkiler ve enerji parametreleri açısından Pınarbaşı?na kurulabilecek en uygun türbin olarak belirlenmiştir.