Rüzgar enerjisi santrallarını içeren elektrik enerji sistemlerinin güvenilirlik analizi

Abstract

Günümüzde, yenilenebilir enerji kaynaklarının, özellikle de rüzgar enerjisinin kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Dünyadaki rüzgar enerjisi kurulu gücü 1991 yılında 2 GW iken, 2007 yılı sonu itibariyle yaklaşık 94 GW'a yükselmiştir. 2010 yılında 170 GW olacağı öngörülmektedir. Türkiye'de de rüzgar enerjisine son yıllarda önem verilmeye başlanmıştır. 1998 yılı sonunda ülkemizin rüzgar santrali kurulu gücü 18,9 MW iken, 2008 yılı ilk yarısının sonunda bu değer 249,35 MW'a yükselmiştir. Ucuz, sınırsız ve temiz bir enerji kaynağı olan rüzgar enerjisi, bu özellikleriyle çevrenin korunmasına ve ülkelerin ekonomilerine önemli katkılarda bulunmaktadır. Buna karşın, rüzgar enerjisi kullanımının artması bazı sorunları da beraberinde getirir. Sürekli değişen elektrik talebi düzenli bir biçimde karşılanmak zorundadır. Rüzgar enerjisi gibi değişken bir kaynağın şebekeye girişi, yükün karşılanmasındaki zorluklar başta olmak üzere ortaya çıkan enerji kalitesi bozukluklarına kadar biz dizi sorunlara yol açar. Talep edilen enerji ihtiyacının karşılanması için klasik üretim sistemleriyle yenilenebilir enerji kaynaklarından olan rüzgar enerjisi santralarının beraber kullanılması beraberinde bazı mühendislik analizi işlemleri gerektirir. Bu analizlerden biri güvenilirlik analizidir.Bu çalışmada, rüzgar enerjisinin elektrik sistemine girişinin sistem güvenilirliği üzerindeki etkileri araştırılmaktadır. En genel sonuç olarak rüzgar enerjisinin sistemde bulunma oranı arttıkça, sistem güvenilirliği düşmektedir. Araştırmada hesaplanan güvenilirlik indisleri, analitik yöntem ve Monte Carlo simülasyonu yöntemi ile elde edilmiştir. Oluşturulan senaryolarda, yükün ve rüzgar enerjisinin sistemdeki oranının artışının ve/veya azalışının klasik santral ve rüzgar santralinin çeşitli kombinasyonlarında güvenilirliği incelenmiştir. Sonuç olarak rüzgar enerjisinin tüm dünyada ve ülkemizde yaygın olarak kullanımının elektrik enerji sistemi güvenilirliğine kötü yönde etkisi üzerine tespitlerde bulunulmuştur.