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.