YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI GRUBU
Enerji Sistemleri Bölümü'nün
amaçlarından biri de yenilenebilir enerji teknolojileri
alanında, Türkiye'nin orta ve uzun vadedeki ihtiyaçlarına
yönelik araştırmalar yaparak bilim ve teknolojiye olduğu
kadar ülke ekonomisine de katkıda bulunmaktır. Ülkemizde
artan enerji ihtiyacı ve buna paralel ortaya çıkan çevre
kirliliği problemlerinin bir kısmını, fosil yakıtlar yerine,
"temiz enerji" olarak bilinen;
gibi kaynakları kullanarak çözmek üzere araştırma projeleri yapılmaktadır.
GÜNEŞ ENERJİSİ
Seçici Yüzeyli Güneş Kollektörleri
Güneş enerjisinden daha fazla faydalanmak için gerekli yüksek
verimli kollektörlerin yapımında seçici yüzeye sahip
absorban plakaların kullanılması ön şart olarak ortaya
çıkmaktadır. Bu problemi ele alan bir proje, NATO ve bir
sanayi kuruluşunun desteği ile gerçekleştirilmiştir. Bu
proje ile Türkiye'nin güneş enerjisinden daha geniş
çerçevede ve verimli olarak faydalanması amaçlanmıştır. Bu
alandaki teknolojik gelişmelere paralel olarak, değişik metal
plakalar üzerinde güneş spektrumunu iyi absorbe eden fakat
ısı yayıcılığı düşük olan seçici yüzeyler
geliştirilmiştir. Elektrokimyasal yöntemlerle elde edilen bu
yüzeylerin karakteristikleri çok geniş bir dalgaboyu
(0.2-25mm) aralığında spektrofotometrik ölçümlerle tayin
edilmiştir. Patent başvurusu da yapılan sonuç ürün
endüstriye aktarılmış olup, halen seri üretimdedir.
Güneş Simülatörü
Güneş kollektörlerinin verim testi, uluslararası standartlara
uygun olarak, Türkiye'de ilk kez geliştirilen bir güneş
simülatörü yardımıyla kesintisiz olarak yapılabilmektedir.
Güneş Enerjisiyle Soğutma
Geliştirilen yüksek verimli kollektörlerin, absorbsiyonlu
soğutma sistemleri ile entegre edilerek, tamamen güneş
enerjisi ile çalışan soğutma sistemleri geliştirilmesi
çalışmaları sürdürülmektedir. Türkiye'de yaz aylarında
üretilen tarım ürünlerinin %20-35 arasında değişen
oranlarda ziyan olduğu gözönüne alındığında, bu
sistemlerin özellikle, elektrik şebekesinden uzakta bulunan
kırsal kesimlerde elde edilen ürünlerin soğukta
depolanabilmesi için çok faydalı olacağı açıktır.
Güneş enerjisiyle ilgili olarak, bunların yanısıra güneş kollektörü verim testleri, dayanıklılık testleri, piranometre ve sıcaklık ölçer kalibrasyonları, kollektör tasarımları, mevcut kollektörlerin karakteristiklerinin çıkartılması ve optimizasyonuna yönelik çalışmalar yapılmaktadır.
RÜZGAR ENERJİSİ
Rüzgar enerjisinin gelişimi çevre dostu bir enerji kaynağına yatırım için fırsatlar yaratmaktadır. Hızla gelişen bu endüstride karlı bir yatırım yapılabilmesi için Rüzgar Enerjisi konusunda kapsamlı incelemeler yapılması gerekmektedir.
Rüzgar enerjisi ekonomisi, rüzgar çiftliğinin üreteceği enerjiye bağlıdır. Bu nedenle yüksek rüzgar enerjisine sahip konumların çok iyi belirlenmesi gerekir. Bu amaç doğrultusunda, bölgenin rüzgar atlası hazırlanır ve yüksek rüzgar enerjisi potansiyeline sahip olan konumlar belirlenir. Seçilen konumda yapılan en az 1 yıllık rüzgar hızı ölçümleri kullanılarak, rüzgar çiftliği alanının uzun dönem rüzgar verisi elde edilir. Böylece ilgilenilen konumda rüzgar şiddetinin uzun dönem ortalaması, ortalama günlük değişimi, aylık ve yıllık değişimi, rüzgar gülü ve türbülans yoğunluğu rejimi belirlenir.
Yatırımcı amacı da gözönünde bulundurularak, fiyat, teknik özellikler, verim, garanti ve hazırda bulunma gibi kriterlere göre en uygun rüzgar türbini seçilir. Rüzgar çiftliğinin net enerji üretiminin belirlenebilmesi amacıyla türbinlerin tek tek ve birarada üretecekleri yıllık enerji miktarları hesaplanır.
Elektrik altyapı rüzgar çiftliğinin yatırım maliyeti, enerji üretimi ve yatırımın karlılığı üzerinde önemli etkilere neden olabildiğinden hat ve transformatörlerin optimizasyonunun yapılması gerekir. Bu amaçla elektrik sistemlerinin detaylarıyla birlikte rüzgar verisi ve türbinlerin performans detayları kullanılarak, yatırım maliyeti ve enerji kayıpları hesaplanır. Yatırım-kazanç testiyle en uygun durum belirlenir.
Rüzgar çitliğinin proje ömrü boyunca her yıl için enerji üretimi ve bu enerjinin satışından elde edilecek gelir, bakım ve onarım masrafları, arazi kirası ve diğer giderler hesaplanır. Değer kaybı ve yıllık vergiler ödendikten sonra, yıllık nakit akışı hesaplanır. Net bugünkü değerler ve projenin geri ödeme oranı belirlenir.
Rüzgar potansiyeli incelemelerinden elde edilen sonuçlar, rüzgar türbini karakteristikleri, bölgenin topoğrafik özellikleri ve diğer tekno-ekonomik göstergelerle birlikte prosedür etkileşimli olarak uygulanarak, enerji üretimini ve dolayısıyla karlılığı en yüksek düzeye çıkarmak için rüzgar çiftliği planı optimize edilir.
BİYOKÜTLE
Biyokütleden enerji eldesi amacıyla
tatlı sorgum bitkisi Marmara Araştırma Merkezi arazisinde
yetiştirilmiştir. Soba ve ızgaralı sistemlerde yakılması
için biriketleme çalışmaları yapılmış ve yanma
ürünlerinin kimyasal bileşimleri tayin edilmiştir. Ayrıca
kömür ile karıştırılarak akışkan yatakta yakılması
konusunda çalışmalar yapılmıştır. İncelenen sorgum ve
tarım atıklarının ısıl değeri 3400-4300 cal/g arasında,
kükürt miktarları % 0.04-0.21 arasında ve kül miktarı da
maksimum % 10.7 olarak belirlenmiştir. Tatlı sorgumun
biriketlenmesi sonucu elde edilen biriket yakıtlar sobada
yakılmış ve baca gazı kimyasal bileşiminde kükürt
dioksitin olmadığı gözlenmiştir. Akışkan yatakta kömür
ile karıştırılarak yakılan tatlı sorgumun yanma ürünleri
incelendiğinde kömürle beraber yakılmasının önemli
çevresel katkılar sağlayacağı gözlenmiştir. Sorgum ve
tarım atıkları, hem çevreye yaydıkları kirleticilerin az
oluşu, hem de yüksek ısıl değerleriyle ülkemizdeki
linyitlerle rekabet edebilecek özelliklere sahip enerji
kaynaklarıdır.