118R024 nolu TUBITAK projesi

Proje Özeti
 

Yenilenebilir kaynaklardan enerji elde etme sistemleri, 2020 yılına kadar Avrupa Topluluğu genelinde 2009/28/EC sayılı Direktifin yenilenebilir kaynaklardan enerjinin %20’sinin elde edilmesi hedefine ulaşılabilmesi için Avrupa ülkeleri için bir fırsat oluşturmaları nedeniyle sürekli olarak artmaktadır. Türkiye ise, bir yandan 2023 yılına kadar yenilenebilir enerjinin toplam elektrik enerjisi talebinin en az yüzde 30’unu karşıladığı bir üretim portföyü oluşmasını ve ulaştırma sektörü ihtiyaçlarının yüzde 10’unun yenilenebilir enerjiden karşılanmasını hedeflemekte, diğer yandan 2023 yılında enerji yoğunluğunu yani birim GSYH başına tüketilen enerji miktarını 2011 referans yılında gerçekleşmiş olana göre en az yüzde 20 düşürmeyi amaçlamaktadır. Bu hedefler, tüm dünyada olduğu gibi Türkiye’de de yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan dalga enerjisi üzerine olan ilgiyi artırmış ve denizlerimizde dalga enerji dönüştürücüsü kurulmasına yönelik taleplerin oluşmasına neden olmuştur. Buna istinaden, 214M436 Nolu önceki TÜBİTAK projemiz (Akpınar ve diğerleri, 2015) kapsamında Karadeniz’in brüt dalga enerji potansiyeli ve değişkenliği yüksek alansal ve zamansal çözünürlükte yüksek doğrulukta geliştirilmiş bir model kullanılarak üretilen 31 yıllık (1979 – 2009) uzun dönemli bir tahmin verisine dayanarak irdelenmiş ve teorik potansiyel ilk kez detaylı bir şekilde ortaya çıkartılmıştır. Bilindiği üzere, geçmiş yıllarda dalgadan elektrik enerjisi dönüşümüne ilişkin pek çok dalga enerji dönüştürücüsü (DED) geliştirilmiş ve bunlara ilişkin patentler alınmıştır. Son yıllarda ise, bazı DED sistemlerinin denizlerde kurulmasına ve hatta ticari olarak kullanılmalarına dünyanın farklı bölgelerinde başlanmıştır. Ancak, henüz denizlerimizde herhangi bir DED sisteminin kurulumu, bu sistemlerin uygulanabilirlikleri ve uygun olup olmadıkları üzerine herhangi bir çalışma gerçekleştirilmemiştir. Bu nedenle, şu anki proje önerisinin hedefi; Karadeniz’in enerji potansiyeli yüksek olan bölgelerinde mevcut dalga enerji dönüşüm sistemlerinin hangilerinin kurulmasının uygun olduğu, hangi DED sisteminin daha yüksek bir kapasite faktörüne ve uygulanabilirliğe sahip olduğu, hangi derinliklerde hangi sistemin uygun olduğu ve diğerlerine kıyasla daha yüksek bir enerji eldesi sağladığının belirlenmesidir. Kısacası, ilgi alanında gerçekte üretilebilecek ekonomik dalga enerji potansiyelinin ortaya çıkartılması amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda, öncelikle Karadeniz’in güney batı sahilleri boyunca 13 hatta toplam 65 açık deniz, yakın kıyı hatta kıyı önü istasyonunda 214M436 Nolu TÜBİTAK projemiz (Akpınar ve diğerleri, 2015) kapsamında üretilen uzun dönemli tahmin veri setinden yararlanarak mevcut dalga iklimi çıkartılacaktır. Akabinde, bu veri setindeki belirgin dalga yüksekliği ve dalga enerji periyodu verilerinden yararlanarak her bir istasyonun teorik dalga enerji potansiyeli belirlenecektir. Bir bölgedeki dalgadan elektrik enerjisinin çıkartılması, mevcut dalga iklimi ve mevcut DED sistemlerinin güç matrislerine bağlıdır. Bundan dolayı, her bir istasyonda farklı dalga yükseklik ve farklı periyot aralıklarında dalgaların oluşma olasılıkları tespit edilecek ve saçılım tabloları üretilecektir. Her bir istasyonun dalga iklim bilgisini sunan bu saçılım tabloları ile DED sistemlerinin güç matrisleri eşleştirilecek ve her bir istasyonda bu istasyonlarda kurulabilecek her bir DED sisteminin güç matrisleri ilişkilendirilerek elde edilebilecek dalga enerji çıktısı hesaplanacaktır. Ayrıca, DED sistemlerinin dikkate alınan istasyonlarda uygulanabilirliğinin bir göstergesi olarak kapasite faktörü ve zaptetme genişliği hesaplanacak ve birbiri ile kıyaslanacaktır. Böylelikle, hangi istasyonda hangi DED sisteminin daha yüksek bir performans sergilediği tespit edilecektir. Bunun yanında, bilindiği üzere, mevcut DED sistemleri çoğunlukla okyanus kıyıları gibi nispeten yüksek dalga şartlarına sahip bölgeler için tasarlanmıştır. Bu durumda, mevcut DED sistemlerinin mevcut dalga şartlarında yüksek performans göstermeme riski bulunmaktadır. Bu durumda, mevcut dalga şartlarında DED sistemlerinin daha uyumlu olabilmesi için ölçeklendirmeden yararlanılacaktır. Ölçek etkisi, mevcut DED sisteminin güç matrisine uygulanacak ve ölçeklenmiş / küçültülmüş DED sisteminin performansları yine kurulabilecekleri istasyonlardaki mevcut dalga şartları için tespit edilecek ve birbiri ile kıyaslanacaktır.

 

Bu proje önerisinin çıktıları, ilgili kıyı bölgesinde farklı derinliklerde mevcut dalga şartlarında mevcut 15 DED sisteminin (Wave Dragon, Pelamis, Aqua Buoy, Oyster, Oyster 2, WaveStar, Bottom-fixed Heave Buoy Array, SSG, Archimedes Wave Swing – AWS, Langlee, Oceantec, OE Buoy, Pontoon, Seabased AB ve Wavebob) performanslarının irdelenmesi ve her bir istasyonda elde edilebilecek ekonomik dalga enerji miktarının belirlenmesidir. Bundan dolayı, bu proje önerisinin çıktıları, gelecek yıllarda, Türkiye denizlerinde kurulması planlanacak dalga enerji çiftlikleri için önemli bir referans kaynak olacaktır. Ülkemizin bu konudaki yatırımlarını doğru bir şekilde yönlendirmesine önderlik edebilecektir. Denizlerimizin makine çöplüğüne dönüşmesine engel olabilecek ve doğru yatırımların doğru bir şekilde yapılabilmesine katkıda bulunabilecektir.