Enerji santrallerinde maksimum güç eldesi için senkron ve asenkron generatör kullanımının karşılaştırılması

Abstract

Dünyamızda enerji ihtiyacı her yıl yaklaşık % 4-5 oranında artmaktadır. Buna karşılık bu ihtiyacı karşılayan fosil-yakıt rezervi ise, çok daha hızlı bir şekilde azalmaktadır. En iyimser tahminler bile, en geç 2030-2050 yılları arasında petrol rezervlerinin büyük ölçüde tükeneceğini ve ihtiyacı karşılayamayacağını göstermektedir. Kömür ve doğalgaz için de benzer bir durum söz konusudur. Bu nedenle insanoğlu fosil yakıt rezervlerinin bitmesini beklemeden temiz enerji kaynaklarına yönelmek zorundadır. Bu noktada temiz, çevreyi kirletmeyen, yakıt parası olmayan bir enerji olan rüzgar enerjisi ilk olarak karşımıza çıkmaktadır. Rüzgâr sürekli bir enerji kaynağıdır. Dışa bağımlılığı yoktur. Sadece yerel imkânlarla enerji elde edilir. Hava kirliliği yaratacak emisyon ve atık ısı oluşturmazlar. Uzun dönem işletme masrafları diğer tüm enerji kaynaklarının içinde en az olanıdır. Rüzgâr enerjisi kullanımının en büyük dezavantajı rüzgârın hızının değişken olmasıdır ve ayrıca türbin maliyetleri yüksektir. Dünyada ve ülkemizde RES'nin çoğunda senkron generatör kullanımaktadır. Bu sebeple bu çalışmada, asenkron generatörler ile maksimum güç eldesi planlanmaktadır. Çalışmada generatörleri tahrik etmek için rüzgâr türbini yerine doğru akım makinesi kullanılacaktır. Çeşitli hızlarda bu generatörlerden elde edilen maksimum güçler karşılaştırılarak, birbirlerine göre avantaj ve dezavantajları belirlenecektir. Ülkemiz koşullarında yukarıda belirttiğimiz gibi asenkron generatör kullanımı, özellikle rüzgar santrallerinde uygulanabilir hale geldiğinde, santrallerin çıkış gücü artacağından, yıllık enerji üretimi artacak, birim elektrik enerji maliyeti ucuzlayacak ve santrallerin amorti süreleri kısalacaktır .Bunun da ülkemiz için büyük bir enerji artışı sağlayacağı aşikardır. Aynı güçteki rüzgar türbini için, senkron ve asenkron generatör maliyetleri de hesaplanmıştır.