Ruzgar Enerjisi Nasıl Elde Edilir
Ruzgar Enerjisi hakkında Bilgi
Ruzgar enerjisinin kaynağı guneştir Guneşin, yer yuzeyini ve atmosferi farklı derecede ısıtmasından ruzgar adı verilen hava akımı oluşur Dunya yuzeyine ulaşan guneş enerjisinin yalnızca kucuk bir bolumu ruzgar enerjisine cevrilir
Ruzgar enerjisinin ozellikleri genel olarak şunlardır:
1) Atmosferde bol ve serbest olarak bulunur
2) Yenilenebilir ve temiz bir enerji kaynağıdır
3) Enerjisi hızının kupu ile orantılıdır
4) Yoğunluğu duşuktur
5) Enerjisinin depolanması, başka bir enerjiye cevrilmesi ile mumkundur Cevre kirliliği yaratmaz
SINIFLANDIRMA: Ruzgar enerji donuşum ( RED ) sistemleri aşağıdaki uc temel faktore bağlı olarak sınıflandırılabilir
1) Cıkış turu
aDoğru akım
b Değişken frekans, değişke veya sabit gerilim, alternatif akım
c Sabit frekans, değişken veya sabit gerilim, alternatif akım
2)Ruzgar turbininin donme hızı
a Değişken kanat acısı ile sabit hız
b Basit acı değiştirici mekanizmaları ile yaklaşık sabit hız
c Sabit kanat acısı ile değişken hız
3)Elektrik enerji cıkışından yararlanma şekli
a Aku gurubunda depolama
b Diğer şekillerde depolama
c Konvansiyonel şebeke sistemine bağlantı
RUZGAR TURBİNLERİ
Ruzgar turbinleri hareket halindeki havanın enerjisini mekanik enerjiye donuşturen makinalardır Bu nedenle ruzgardan elektrik uretimi ruzgar enerjisi uygulamalarının temel yontemlerinden biridir
Hareketli havadan mekanik enerji şeklinde elde edilen enerji, uygun bir kaplin ve dişli kutusu iceren mekanik aktarıcı yoluyla elektrik generatorune aktarılır Generatorden elektrik cıkışı, uygulamaya gore bir yuke ya da guc şebekesine bağlıdır
Bu tur istemde kullanılan kontrol cihazı bir yada daha fazla noktada ruzgar hızı ve yonu, mil hızları ve torkları (dondurme momenti ), cıkış gucu ve gerekliyse generator sıcaklığını algılayarak kanat acısı kontrolu, yon kontrolu (sadece yatay eksenli makinalarda )yapmak ve ruzgar enerji girişi ile elektrik cıkışını eşlemek amacıyla generator kontrolu icin uygun sinyalleri uretir Ayrıca kuvvetli ruzgar, sonucunda oluşan aşırı koşullardan, elektriksel arızalardan, genarator aşırı yuklenmesi gibi koşullardan sistemi korur
Ruzgarelektrik sistemlerinde ruzgardan alınabilen gucten elektriksel guc cıkışına kadar olan tum donuşum verimi %2535 aralığındadır
Uygulamadaki sistemlerde optimum nominal (tam yukte ) ruzgar hızının saatlik hızın yıllık ortalamasına oranı yoreye, ruzgar rejimine ve uygulanan tasarım yontemine bağlı olarak 125 ile 25 değerleri arasında değişir Yıllık enerji cıkışı, yıllık ortalama ruzgar hızını kullanarak yapılan hesaplarda elde edilen enerjinin 1 ile 16 katı arasında olacaktır
Elektrik enerjisi elde etmek icin kullanılan ruzgar turbinleri, bir iki veya uc kanadı olan yuksek hızda calışan makinalardır Yuksek hızda calışma nedenleri;
# Eşit captaki yuksek hızlı bir ruzgar turbini duşuk hızlı turbinden daha hafif, dolayısıyla daha ucuzdur
# Donme hızları yuksek olduğu icin gerekli cevrim oranı daha duşuktur Bu nedenle dişli kutusu daha hafiftir
# Elektrik generatorlerinin calışmaya gecmesi icin gerekli başlangıc torku kucuktur Hızlı bir ruzgar rotorunun başlatma torku cok kucuk de olsa, generatoru kolaylıkla harekete gecirir Dolayısıyla yuksek hızlı ruzgar turbinleri bu kullanım icin son derece uygundur
Turbin kanatları sabit veya değişken acılı olurlar Bazı tasarımlarda rotor frenlendiğinde acıyı arttıran ozel bir regulator kullanılarak başlatma kolaylaştırılır
Sabit kanat acılı yuksek hızlı ruzgar makinalarında, generator başlama esnasında motor gibi davranır ve donme hızı nominal hıza ulaştığında generatore donuşur
Regulator sistemleri olmayan ruzgar rotorları da vardır Bu tur ruzgar rotorlarının calışmaya başlaması ozellikle makinanın yıldız0 uc hız oranı yuksekse daha zordur Bu gibi makinalarda burulmuş kanatlar tercih edilir
Genellikle, ruzgar rotoru bir dişli kutusu uzerinden elektrik generatorunu surer Dişli yapımında ortaya cıkan gelişmeler ve duşuk hızlı elektrik generatorlerinin maliyetinin yuksek olması, kucuk sistemler dışında rotorun generator tarafından doğrudan surulmemesi eğilimine yol acmaktadır
Ruzgar rotoru kuleye up wind ( ruzgarı onden alan ) veya down wind ( ruzgarı arkadan alan ) olarak yerleştirilebilir Birinci durumda kalkış etkisinden kacınılır, ikinci durumun avantajı ise başlangıc torku duşuk olduğu icin yon bulma motorunun gucunun azalmasıdır
REGULASYON SİSTEMLERİ
Uygulanan elektriksel sistem ne olursa olsun, verilen gucun mekanik regulasyonun yapılması gereklidir Bu regulasyon ya kanatların ayrılmasıyla ya da aerodinamik frenle yapılabilir
Frekansı generatorun kendisi tarafından duzenlenen bir doğru akım generatorunu veya bağımsız bir şebekeyi besleyen bir alternatoru suren ruzgar turbinleri takometre kullanılarak regule edilebilir
Değişken acılı kanatları olan ve sabit frekansta bir şebekeyi besleyen ruzgar generatorleri icin guc regulasyonu yapmak daha iyidir Mekanik hız regulatoru guc cıkışının sınırlanmasına da yardımcı olacak ve generator şebekeden ayrıldığı zaman hız sınırlamasını da sağlayacaktır
Sabit frekanslı bir şebekeyi besleyen sabit kanatlı makinalar icin hız regulasyonu gerekli değildir Cunku ruzgar rotorunun donme hızını şebeke belirler Bu durumda guc regulasyonu eş zamanlı olarak meydana gelir Yani donme hızı sabit olduğundan ruzgar hızı arttığı zaman uchızı duşer Boylece verim azalır ve uchızı sabit bir değerde olduğundaki kadar fazla guc elde edilemez Guc sınırlaması kanadın uc bolgelerinin kendi frenleme noktalarına yakın calışmasından dolayı ortaya cıkar
Bununla birlikte eğer generator şebekeden ayrılmışsa hız artışından kacınmak icin sabit kanatlı bir makinaya frenleme sistemi koymak gereklidir: mile mekanik bir fren ve kanat uclarına da aerodinamik fren sistemi
Bağımsız sabit kanatlı makinalarda regulasyon, guc artışını rotasyonel hızın kupu ile sağlayan hiper kompunt generatorler paralelinde elektronik kontrollu değişken elektrik direncler bulunan bir yuku besleyen ve statik kapasitorlerle paralellenmiş olan induksiyon generatoru ile sağlanabilir
ENERJİ DEPOLAMA
Ruzgar gucu duzensiz bir enerji kaynağıdır Bu nedenle enerji depolama gereklidir Pek cok depolama yolu vardır, fakat hic birisi mukemmel değildir
Isıl Depolama: Isıl depolama bircok şekillerde olabilir Bunlar su ısıtma, cakıl taşı ve taşların izole bir tank icinde ısıtılması veya daha onceki durumlarına donerken aldıkları ısıyı geri verebilen maddelerin eritilmesi şeklinde olabilir Depolanan ısı daha sonra ortam ısıtılmasında kullanılır
Su Pompalama: Bazı hidrolik guc tasarımları icin kullanılan bu sistem ruzgar enerji donuşum sistemleri icin şimdiye kadar hic kullanılmamıştır Su yuksekteki bir tanka veya reservuara pompalanır ve daha sonra enerji ihtiyacı olduğunda bir turbini dondurmek icin kullanılabilir Verimliliği %60 ile %80 arasındadır
Atalet Depolama: Hızla donen volanlar ( flywheel ) ile enerji depolama yeni bir fikir değildir Son zamanlarda karma malzemelerden ( metal + polyester + recine ) volanlar yapılmıştır Bununla birlikte enerji depolama olanakları sınırlı kalmıştır Cunku belli bir donme hızının otesinde volan parcalanabilmektedir Magnetik yataklar uzerine yerleşmiş 15000 dd hızla donen bir volana 24 saat sureyle 400 WH kg lık depolama yapmak kurumsal olarak mumkundur Sistemin verimi ( yeniden depolanan enerji tuketilen enerji ) mukemmeldir Yaklaşık % 80 dir
Sıkıştırılmış Hava Depolama: Bu depolama turunde sıkıştırılmış hava bir depoya veya kemerli bir yeraltı odasına basılır Bu hava daha sonra mekanik enerji elde etmek amacıyla ya bir kompresore yada icten yanmalı turbine gonderilir Her birinin verimi sırası ile %60 ve %80 dir
Hidrojen Depolama: Hidrojen, ruzgar turbini tarafından uretilen doğru akımla suyun elektroliz edilmesi ile elde edilir Hidrojen daha sonra sıkıştırılır ve silindirlere, veya duşuk basıncta gaz tutucularda depolanarak ısıtma, yemek pişirme veya bir motoru calıştırmakta kullanılabilir Diğer bir yol, sıkıştırıldıktan sonra gerektiğinde kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine doğrudan donuşturen yakıt hucrelerine hidrojen vermektir Verimlilik %60 ile %70 dir
Akumulatorler: Enerji depolamak icin yaygın olarak kullanılır En iyi bataryalar kurşun asit akumulatorlerdir Bunlar azar azar şarj icin cok uygundur Elektriksel cıkışın miktarı, verimliliği aşağı yukarı %80 %90, enerji %70 %80 arasındadır Buyuk tesisler icin kalın plakalı bataryalar kullanılır Kucuk tesisler icin traksiyoner akumulatorler yeterlidir Akulerin cabuk bozulmasının ana nedenleri aşırı şarj, aşırı deşarj ve uzun sure boş durumda bırakmaktır Nikel kadmiyum bataryalar tavsiye edilmez cunku kucuk guclerde verimleri cok duşuktur ve kurşun asit bataryalarınkinden daha azdır Bunun yanında ne aşırı şarjdan ne de duzensiz aşırı deşarjdan etkilenmezler, kendi kendine deşarj olmazlar ve kurşun asit tipe gore soğuktan daha az etkilenirler
ELEKTRİK URETİMİ
Ruzgar enerjisinin elektrik enerjisine donuşumunun bir cok avantajı vardır Bu avantajların en onemli uc tanesi şunlardır:
1) Generator cok geniş bir alan uzerinde yuksek verimlilik, guvenilirlik ve cok az bakım ihtiyacı ile tasarımlanabilir
2) Uretilen enerji kullanım noktasına diğer kaynaklara gore daha yuksek verimle ve daha duşuk maliyetle iletilebilir
3) Elektrik enerjisi diğer formlara daha kolay getirilebilir, module edilebilir veya cevrilebilir
ŞEBEKEYE BAĞLANTI:
Ruzgardan elde edilen elektrik enerjisini mevcut konveksiyonel elektrik şebekesine bağlantısına coğunlukla ruzgar gucunun buyuk gecici değişimlerine ve bu dalgalanmaların kucuk tahmin edilebilirliğine bağlı olan bazı ciddi sorunlar ortaya cıkar
Bolgesel veya ulusal şebekeden talep edilen guc, elektrik guc talebinin yapısı tarafından belirlenir Bu talep gunun saatleri, haftanın gunleri ve mevsimlerle değişen bir yapı ister Bununla birlikte bu gucun daima sabit frekansta ( 50 HZ ) ve kararlı gerilimde olması gereklidir Bu talebin en onemli kısmı genellikle sabit gerilim ve frekansta oldukca kararlı ve sabit guc veren buyuk konvansiyonel elektrik santralleri tarafından sağlanır (bazı yuk santralleri ) Guc talebindeki değişimler orta ve pik yuk santrallerinin devreye alınması ile dengelenebilir
Gercekte her zaman icin baz yuk santralleri enerjinin buyuk bolumunu ve ataletleri yuksek olduğu icin gerilim ve frekans kararlılığını sağlar Orta ve pik yuk santralleri ise guc kaynağı ve talebin her zaman icin uyumlandırılmasını sağlar, ayrıca hidroelektrik santraller de frekans duzenlemesi icin faz duzeltici olarak kullanılabilirler
Ruzgar santrallerindeki durum ise farklıdır Ruzgardaki buyuk dengesiz değişimler nedeniyle, tek ruzgar turbini stokastik bir enerji kaynağı gibi gorulmelidir Dolayısıyla bir turbin elektrik şebekesine bağlandığı zaman ortaya cıkan sorunlar ikiye ayrılabilir
GERİLİM VE FREKANSIN SABİTLEŞTİRİLMESİ:
Rotorun savrulma momenti etkisi, saniye ve dakika suresindeki dalgalanmaları duzenler, ayrıca eğer bir elektrikelektronik regulator , generatorun frekans ve gerilim cıkışını sabit tutuyorsa, rotorun devir sayısındaki %10 ile %15 arasındaki kucuk değişimler de kabul edilir Bu durumda sadece uretilen akım dolayısıyla uretilen guc değişir Bu frekans ve gerilimi arttırmak veya duşurmek icin rotorun yonu veya alan bobini fazının donmesini, elektronik olarak kontrol edilmesiyle başarılabilir
Turbin ve generator belli bir nominal ruzgar hızına (Vnom ) gore tasarımlanır Bu hız turbinin tesis edidiği yerdeki turbinin faaliyet merkezi seviyesindeki yıllık ortalama ruzgar hızı değerine gore secilir Vnomdan daha yuksek hızlar icin rotorun verimi, ya kanat profilinin aerodinamik karakteristiği ile veya rotor kanatlarının gelme acısının mekanik olarak değiştirilmesi ile aşağıya doğru ayarlanır Boylece nominal hız ve cıkış gucu, kabul edilen bant genişliği arasında kalacaktır
Ruzgar Enerjisi hakkında Bilgi
Ruzgar enerjisinin kaynağı guneştir Guneşin, yer yuzeyini ve atmosferi farklı derecede ısıtmasından ruzgar adı verilen hava akımı oluşur Dunya yuzeyine ulaşan guneş enerjisinin yalnızca kucuk bir bolumu ruzgar enerjisine cevrilir
Ruzgar enerjisinin ozellikleri genel olarak şunlardır:
1) Atmosferde bol ve serbest olarak bulunur
2) Yenilenebilir ve temiz bir enerji kaynağıdır
3) Enerjisi hızının kupu ile orantılıdır
4) Yoğunluğu duşuktur
5) Enerjisinin depolanması, başka bir enerjiye cevrilmesi ile mumkundur Cevre kirliliği yaratmaz
SINIFLANDIRMA: Ruzgar enerji donuşum ( RED ) sistemleri aşağıdaki uc temel faktore bağlı olarak sınıflandırılabilir
1) Cıkış turu
aDoğru akım
b Değişken frekans, değişke veya sabit gerilim, alternatif akım
c Sabit frekans, değişken veya sabit gerilim, alternatif akım
2)Ruzgar turbininin donme hızı
a Değişken kanat acısı ile sabit hız
b Basit acı değiştirici mekanizmaları ile yaklaşık sabit hız
c Sabit kanat acısı ile değişken hız
3)Elektrik enerji cıkışından yararlanma şekli
a Aku gurubunda depolama
b Diğer şekillerde depolama
c Konvansiyonel şebeke sistemine bağlantı
RUZGAR TURBİNLERİ
Ruzgar turbinleri hareket halindeki havanın enerjisini mekanik enerjiye donuşturen makinalardır Bu nedenle ruzgardan elektrik uretimi ruzgar enerjisi uygulamalarının temel yontemlerinden biridir
Hareketli havadan mekanik enerji şeklinde elde edilen enerji, uygun bir kaplin ve dişli kutusu iceren mekanik aktarıcı yoluyla elektrik generatorune aktarılır Generatorden elektrik cıkışı, uygulamaya gore bir yuke ya da guc şebekesine bağlıdır
Bu tur istemde kullanılan kontrol cihazı bir yada daha fazla noktada ruzgar hızı ve yonu, mil hızları ve torkları (dondurme momenti ), cıkış gucu ve gerekliyse generator sıcaklığını algılayarak kanat acısı kontrolu, yon kontrolu (sadece yatay eksenli makinalarda )yapmak ve ruzgar enerji girişi ile elektrik cıkışını eşlemek amacıyla generator kontrolu icin uygun sinyalleri uretir Ayrıca kuvvetli ruzgar, sonucunda oluşan aşırı koşullardan, elektriksel arızalardan, genarator aşırı yuklenmesi gibi koşullardan sistemi korur
Ruzgarelektrik sistemlerinde ruzgardan alınabilen gucten elektriksel guc cıkışına kadar olan tum donuşum verimi %2535 aralığındadır
Uygulamadaki sistemlerde optimum nominal (tam yukte ) ruzgar hızının saatlik hızın yıllık ortalamasına oranı yoreye, ruzgar rejimine ve uygulanan tasarım yontemine bağlı olarak 125 ile 25 değerleri arasında değişir Yıllık enerji cıkışı, yıllık ortalama ruzgar hızını kullanarak yapılan hesaplarda elde edilen enerjinin 1 ile 16 katı arasında olacaktır
Elektrik enerjisi elde etmek icin kullanılan ruzgar turbinleri, bir iki veya uc kanadı olan yuksek hızda calışan makinalardır Yuksek hızda calışma nedenleri;
# Eşit captaki yuksek hızlı bir ruzgar turbini duşuk hızlı turbinden daha hafif, dolayısıyla daha ucuzdur
# Donme hızları yuksek olduğu icin gerekli cevrim oranı daha duşuktur Bu nedenle dişli kutusu daha hafiftir
# Elektrik generatorlerinin calışmaya gecmesi icin gerekli başlangıc torku kucuktur Hızlı bir ruzgar rotorunun başlatma torku cok kucuk de olsa, generatoru kolaylıkla harekete gecirir Dolayısıyla yuksek hızlı ruzgar turbinleri bu kullanım icin son derece uygundur
Turbin kanatları sabit veya değişken acılı olurlar Bazı tasarımlarda rotor frenlendiğinde acıyı arttıran ozel bir regulator kullanılarak başlatma kolaylaştırılır
Sabit kanat acılı yuksek hızlı ruzgar makinalarında, generator başlama esnasında motor gibi davranır ve donme hızı nominal hıza ulaştığında generatore donuşur
Regulator sistemleri olmayan ruzgar rotorları da vardır Bu tur ruzgar rotorlarının calışmaya başlaması ozellikle makinanın yıldız0 uc hız oranı yuksekse daha zordur Bu gibi makinalarda burulmuş kanatlar tercih edilir
Genellikle, ruzgar rotoru bir dişli kutusu uzerinden elektrik generatorunu surer Dişli yapımında ortaya cıkan gelişmeler ve duşuk hızlı elektrik generatorlerinin maliyetinin yuksek olması, kucuk sistemler dışında rotorun generator tarafından doğrudan surulmemesi eğilimine yol acmaktadır
Ruzgar rotoru kuleye up wind ( ruzgarı onden alan ) veya down wind ( ruzgarı arkadan alan ) olarak yerleştirilebilir Birinci durumda kalkış etkisinden kacınılır, ikinci durumun avantajı ise başlangıc torku duşuk olduğu icin yon bulma motorunun gucunun azalmasıdır
REGULASYON SİSTEMLERİ
Uygulanan elektriksel sistem ne olursa olsun, verilen gucun mekanik regulasyonun yapılması gereklidir Bu regulasyon ya kanatların ayrılmasıyla ya da aerodinamik frenle yapılabilir
Frekansı generatorun kendisi tarafından duzenlenen bir doğru akım generatorunu veya bağımsız bir şebekeyi besleyen bir alternatoru suren ruzgar turbinleri takometre kullanılarak regule edilebilir
Değişken acılı kanatları olan ve sabit frekansta bir şebekeyi besleyen ruzgar generatorleri icin guc regulasyonu yapmak daha iyidir Mekanik hız regulatoru guc cıkışının sınırlanmasına da yardımcı olacak ve generator şebekeden ayrıldığı zaman hız sınırlamasını da sağlayacaktır
Sabit frekanslı bir şebekeyi besleyen sabit kanatlı makinalar icin hız regulasyonu gerekli değildir Cunku ruzgar rotorunun donme hızını şebeke belirler Bu durumda guc regulasyonu eş zamanlı olarak meydana gelir Yani donme hızı sabit olduğundan ruzgar hızı arttığı zaman uchızı duşer Boylece verim azalır ve uchızı sabit bir değerde olduğundaki kadar fazla guc elde edilemez Guc sınırlaması kanadın uc bolgelerinin kendi frenleme noktalarına yakın calışmasından dolayı ortaya cıkar
Bununla birlikte eğer generator şebekeden ayrılmışsa hız artışından kacınmak icin sabit kanatlı bir makinaya frenleme sistemi koymak gereklidir: mile mekanik bir fren ve kanat uclarına da aerodinamik fren sistemi
Bağımsız sabit kanatlı makinalarda regulasyon, guc artışını rotasyonel hızın kupu ile sağlayan hiper kompunt generatorler paralelinde elektronik kontrollu değişken elektrik direncler bulunan bir yuku besleyen ve statik kapasitorlerle paralellenmiş olan induksiyon generatoru ile sağlanabilir
ENERJİ DEPOLAMA
Ruzgar gucu duzensiz bir enerji kaynağıdır Bu nedenle enerji depolama gereklidir Pek cok depolama yolu vardır, fakat hic birisi mukemmel değildir
Isıl Depolama: Isıl depolama bircok şekillerde olabilir Bunlar su ısıtma, cakıl taşı ve taşların izole bir tank icinde ısıtılması veya daha onceki durumlarına donerken aldıkları ısıyı geri verebilen maddelerin eritilmesi şeklinde olabilir Depolanan ısı daha sonra ortam ısıtılmasında kullanılır
Su Pompalama: Bazı hidrolik guc tasarımları icin kullanılan bu sistem ruzgar enerji donuşum sistemleri icin şimdiye kadar hic kullanılmamıştır Su yuksekteki bir tanka veya reservuara pompalanır ve daha sonra enerji ihtiyacı olduğunda bir turbini dondurmek icin kullanılabilir Verimliliği %60 ile %80 arasındadır
Atalet Depolama: Hızla donen volanlar ( flywheel ) ile enerji depolama yeni bir fikir değildir Son zamanlarda karma malzemelerden ( metal + polyester + recine ) volanlar yapılmıştır Bununla birlikte enerji depolama olanakları sınırlı kalmıştır Cunku belli bir donme hızının otesinde volan parcalanabilmektedir Magnetik yataklar uzerine yerleşmiş 15000 dd hızla donen bir volana 24 saat sureyle 400 WH kg lık depolama yapmak kurumsal olarak mumkundur Sistemin verimi ( yeniden depolanan enerji tuketilen enerji ) mukemmeldir Yaklaşık % 80 dir
Sıkıştırılmış Hava Depolama: Bu depolama turunde sıkıştırılmış hava bir depoya veya kemerli bir yeraltı odasına basılır Bu hava daha sonra mekanik enerji elde etmek amacıyla ya bir kompresore yada icten yanmalı turbine gonderilir Her birinin verimi sırası ile %60 ve %80 dir
Hidrojen Depolama: Hidrojen, ruzgar turbini tarafından uretilen doğru akımla suyun elektroliz edilmesi ile elde edilir Hidrojen daha sonra sıkıştırılır ve silindirlere, veya duşuk basıncta gaz tutucularda depolanarak ısıtma, yemek pişirme veya bir motoru calıştırmakta kullanılabilir Diğer bir yol, sıkıştırıldıktan sonra gerektiğinde kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine doğrudan donuşturen yakıt hucrelerine hidrojen vermektir Verimlilik %60 ile %70 dir
Akumulatorler: Enerji depolamak icin yaygın olarak kullanılır En iyi bataryalar kurşun asit akumulatorlerdir Bunlar azar azar şarj icin cok uygundur Elektriksel cıkışın miktarı, verimliliği aşağı yukarı %80 %90, enerji %70 %80 arasındadır Buyuk tesisler icin kalın plakalı bataryalar kullanılır Kucuk tesisler icin traksiyoner akumulatorler yeterlidir Akulerin cabuk bozulmasının ana nedenleri aşırı şarj, aşırı deşarj ve uzun sure boş durumda bırakmaktır Nikel kadmiyum bataryalar tavsiye edilmez cunku kucuk guclerde verimleri cok duşuktur ve kurşun asit bataryalarınkinden daha azdır Bunun yanında ne aşırı şarjdan ne de duzensiz aşırı deşarjdan etkilenmezler, kendi kendine deşarj olmazlar ve kurşun asit tipe gore soğuktan daha az etkilenirler
ELEKTRİK URETİMİ
Ruzgar enerjisinin elektrik enerjisine donuşumunun bir cok avantajı vardır Bu avantajların en onemli uc tanesi şunlardır:
1) Generator cok geniş bir alan uzerinde yuksek verimlilik, guvenilirlik ve cok az bakım ihtiyacı ile tasarımlanabilir
2) Uretilen enerji kullanım noktasına diğer kaynaklara gore daha yuksek verimle ve daha duşuk maliyetle iletilebilir
3) Elektrik enerjisi diğer formlara daha kolay getirilebilir, module edilebilir veya cevrilebilir
ŞEBEKEYE BAĞLANTI:
Ruzgardan elde edilen elektrik enerjisini mevcut konveksiyonel elektrik şebekesine bağlantısına coğunlukla ruzgar gucunun buyuk gecici değişimlerine ve bu dalgalanmaların kucuk tahmin edilebilirliğine bağlı olan bazı ciddi sorunlar ortaya cıkar
Bolgesel veya ulusal şebekeden talep edilen guc, elektrik guc talebinin yapısı tarafından belirlenir Bu talep gunun saatleri, haftanın gunleri ve mevsimlerle değişen bir yapı ister Bununla birlikte bu gucun daima sabit frekansta ( 50 HZ ) ve kararlı gerilimde olması gereklidir Bu talebin en onemli kısmı genellikle sabit gerilim ve frekansta oldukca kararlı ve sabit guc veren buyuk konvansiyonel elektrik santralleri tarafından sağlanır (bazı yuk santralleri ) Guc talebindeki değişimler orta ve pik yuk santrallerinin devreye alınması ile dengelenebilir
Gercekte her zaman icin baz yuk santralleri enerjinin buyuk bolumunu ve ataletleri yuksek olduğu icin gerilim ve frekans kararlılığını sağlar Orta ve pik yuk santralleri ise guc kaynağı ve talebin her zaman icin uyumlandırılmasını sağlar, ayrıca hidroelektrik santraller de frekans duzenlemesi icin faz duzeltici olarak kullanılabilirler
Ruzgar santrallerindeki durum ise farklıdır Ruzgardaki buyuk dengesiz değişimler nedeniyle, tek ruzgar turbini stokastik bir enerji kaynağı gibi gorulmelidir Dolayısıyla bir turbin elektrik şebekesine bağlandığı zaman ortaya cıkan sorunlar ikiye ayrılabilir
GERİLİM VE FREKANSIN SABİTLEŞTİRİLMESİ:
Rotorun savrulma momenti etkisi, saniye ve dakika suresindeki dalgalanmaları duzenler, ayrıca eğer bir elektrikelektronik regulator , generatorun frekans ve gerilim cıkışını sabit tutuyorsa, rotorun devir sayısındaki %10 ile %15 arasındaki kucuk değişimler de kabul edilir Bu durumda sadece uretilen akım dolayısıyla uretilen guc değişir Bu frekans ve gerilimi arttırmak veya duşurmek icin rotorun yonu veya alan bobini fazının donmesini, elektronik olarak kontrol edilmesiyle başarılabilir
Turbin ve generator belli bir nominal ruzgar hızına (Vnom ) gore tasarımlanır Bu hız turbinin tesis edidiği yerdeki turbinin faaliyet merkezi seviyesindeki yıllık ortalama ruzgar hızı değerine gore secilir Vnomdan daha yuksek hızlar icin rotorun verimi, ya kanat profilinin aerodinamik karakteristiği ile veya rotor kanatlarının gelme acısının mekanik olarak değiştirilmesi ile aşağıya doğru ayarlanır Boylece nominal hız ve cıkış gucu, kabul edilen bant genişliği arasında kalacaktır