37 RED09 Şubat - Mart’16 ruzgarenerjisidergisi.com

Kısa ÖzetBu çalışmada enerji fizibilitesi hesapla-rında önemli bir faz olan rüzgâr verisi kalite kontrolünde dikkat edilmesi gere-ken noktalardan, gereken temel ve hızlı kontrollerden ve bazı anahtar kont-rol parametrelerinden bahsedilmiştir. Burada amaç verilerin kontrolünün önemini vurgulamak, kontrol sonrası hesaplamalarda belirsizliği minimuma indirmek için gerekli noktaların altı-nı çizmek ve genel bir fikir vermektir.Anahtar Kelimeler: Rüzgâr EnerjiFizibilitesi, Rüzgâr Veri Analizi,Rüzgâr Verisi Ölçümü

GirişSağlıklı bir rüzgâr verisi ölçüm ve de-ğerlendirme süreci, planlanan bir rüz-gâr santrali için, riskleri değerlendirmek adına hayati önem taşımaktadır. Bu sü-reç, ölçüm istasyonunun doğru şekilde konumlandırılması, sahada ölçüm ekip-manlarının IEC 61400-12 standardına ve EPDK tarafından yatırımcılara sunu-lan tebliğe uygun şekilde montajının de-netlenmesi, doğru veri kaydedici seçimi,

veri kaydediciye doğru parametrelerin programlanması ve verilerin doğru şe-kilde kayıt edildiğinden emin olunma-sı, ölçüm istasyonuna erişim ve GSM operatörlerinin erişim imkânları kont-rolü gibi kalemleri takiben gerçekleşti-rilir. Bütün bu işlemler temelde, verinin mümkün olan en az kayıp ile en doğru şekilde kayıt altına alınması, elde edilen verilerin, belirsizlikleri minimuma in-direcek yapıda olması ve doğru veriler elde edildiğinde yapılacak enerji fizibi-litesi hesaplarının eksiksiz yerine geti-rilebilmesi içindir. Enerji hesaplamala-rının doğru şekilde yapılabilmesi için verilerin kalite kontrolü doğru şekilde yapılmalıdır. Yanlış veri ile yapılacak hesaplar da yanlış sonuçlar verecektir ve yanıltıcı olacaktır. Veri kontrolü bazı açılardan otomatikleştirilebilse de çoğu zaman bilgi ve deneyimin birleşimi ile oluşan ustalık ve karar mekanizması ile yapılabilmektedir. Bazı rüzgâr yazılım-ları, kendiniz tarafından yazılmış ufak programlar ya da excel kullanarak rutin kontrolleri otomatikleştirmek, hatayı ve zaman kaybını oldukça azaltacaktır.

Bu Kontroller Nelerdir?Rüzgâr Hızı KontrolüRüzgâr hızı verileri kontrolü için dört farklı parametre kullanılmaktadır. Bun-lar önceden belirlenen ortalamalarla kay-dedilmiş olan (10 dk’lık ortalama gibi…) ortalama rüzgâr hızı (Ho), maksimum rüzgâr hızı (Hma), minimum rüzgâr hızı (Hmi) ve standart sapmadır (Std).

Temel ve rutin kontrol olarak her zaman için:- Ho < Hma- Hmi < Hma ve Ho- Ho, Hma, Hmi ve Std >= 0 olmalıdır.Buna ek olarak bir temassızlık ol-ması durumunda 10 dakikalık süre içerisinde herhangi bir anemometre için minimum değerler “0” göstere-ceğinden minimum ’un “0” olduğu durumlar şüpheli kabul edilmelidir.Her saha için maksimum ve ortalama değer kontrol kriterleri sahaya özel ola-rak belirlenmelidir. Bu kriterler sahaya göre belirlendikten sonra kıyaslamalar muhakkak yapılmalıdır. Bu kıstasları belirlemede, uygun çözünürlükteki ve

ölçüm direğinin olduğu noktayı temsil eden bir nok-tadaki uzun dönem verisi (MERRA, NCAR vb…), re-ferans olarak kullanılabilir.

Kontroller yapılırken za-man serisi ve korelasyon grafikleri hızlı bir görüş sağlayacaktır. Genel tren-din dışında seyreden veriler böylece kolaylıkla görüle-bilir. Şekil 1 ve Şekil 2’de EOL Charting programı zaman serisi ve korelasyon ekranları görülmektedir.

Rüzgâr Verisi Kontrolü İçin Öneriler

Makale / Article

RED09 Şubat - Mart’16 ruzgarenerjisidergisi.com38

Şekil 2 EOL Charting Korelasyon ekranı, Anemometre 1 ve Anemometre 2 korelasyonu

Makale / Article

Belirli bir anda, eğer aynı yükseklikte başka bir ölçüm var ise aynı yükseklik-teki sensörler arsında büyük farklılıklar olmamalıdır. Burada direğin gölge etkisi de hesaba katılarak belirli yönler hariç büyük farklılıklar görülmemelidir. Eğer aynı yükseklikte bir yedek sensör yok ise o yüksekliğe en yakın yükseklikte bulunan sensör o yükseklikte olması ge-reken rüzgâr hızı ile ilgili fikir verecek-tir. Burada rüzgâr değişimi (wind shear) saha genelinde incelenmiş olmalıdır.

Unutulmamalıdır ki pozitif rüzgâr hızı değişimi olduğu durumlarda rüzgâr hızı yükseklikle artacak, negatif rüzgâr hızı değişimi olduğu durumlarda ise rüzgâr hızı yükseklikle azalacaktır. Kış ayların-da negatif rüzgâr değişimi görülmesi daha olasıdır.

Buzlanma gerçekleşmesi için sıcak-lık “0” derece ve altında olmalıdır. Sıcaklığın belirtilen değerlerde oldu-

ğunda buzlanma olan yerlerde rüzgâr hızının standart sapması oldukça dü-şük hatta sıfır olacağından, standart sapma verileri buzlanma olup olma-dığı ile ilgili bilgi verecektir. Sensör-lerin birbiri içinde kıyaslanması dı-şında, standart sapmanın sıfır olduğu değerler de önemle incelenmelidir.

Buna ek olarak kontrollerde, ani bir fırtı-na çıkması durumları dışında 10 dakika içinde rüzgâr hızında büyük değişimle-rin görülme ihtimalinin de düşük olduğu gerçeği, göz önünde bulundurulmalıdır.

Rüzgâr Yönü KontrolüRüzgâr yönü verileri kontrolü için iki farklı parametre kullanılmaktadır. Bun-lar önceden belirlenmiş ortalamalarla kaydedilmiş olan (10 dk’lık ortalama gibi…) ortalama rüzgâr yönü (Yo), ve standart sapmadır (Std).Temel ve rutin kontrol olarak her zaman için:

- 0 <= Yo <=360Olmalıdır.Düşük rüzgar hızlarında (2 m/s ve altı hızlar) türbülans fazla olacağından do-layı standart sapma değerlerinin yüksek olması olasıdır. Fakat bu noktada sıcak-lık değerleri dikkatle kontrol edilmeli-dir. Zira, buzlanmadan dolayı da rüzgâr hızları düşük olabilir.

Genelde buzlanmanın olduğu durum-larda yön sensörü hareket kabiliyeti sı-nırlanacağından muhtemel olarak yön sensörü uzun süreler boyunca (1-2 saat ve daha fazla) aynı değeri gösterebilir.2 m/s ve üstü hızlarda yön sensörü çok fazla salınmayacağından 10 dakikalık değişimler çok büyük olmamalıdır. Bu sebeple 10 dakikalık değişimler ara-sı farklar ayrıntılı incelenmelidir. Eğer iki farklı yön sensörü var ise iki sensör birbiri içinde (orografiye, yüzeyin özel-liklerine ve yakında bulunan engellerin yapısına bağlı olarak) uyumlu olmalıdır

39 RED09 Şubat - Mart’16 ruzgarenerjisidergisi.com

ve genelde ikisi arasındaki fark 5-10 dereceyi geçmemelidir. Yön sensörle-rinden birisi 25 m altında ise yüzeyden daha çok etkileneceğinden ve daha çok türbülansa maruz kalacağından bu sen-sörlerin hesaba katılıp katılmayacağı ay-rıntılı olarak değerlendirilmelidir.

Eğer belirli bir dönemde yön sensör-lerinden birisi değiştirildi ise ve ofset değerleri yanlış girildi ise bu farklılıklar çoğalabilir, bu sebeple sensör değişim anları ve sonrası ayrıntılı olarak ince-lenmelidir. Sensör değişiminden son-ra sensörün uçlarının ters bağlanmış olması da olasılıklar arasındadır. Eğer

sensörün uçları ter bağlandıysa, diğer sensörün aynası şeklinde bir görüntü görülecektir. Bu durumu düzeltmek uy-gun hesaplamaların yapılması ile müm-kündür. Şekil 3’de ucu ters bağlanmış bir yön sensörü ile doğru bağlanmış yön sensörü farkı görülmektedir.

Bütün ölçüm süreci için hâkim rüzgâr yönü, ölçüm noktasını temsil eden bir uzun dönem veri ile kıyaslanmalı ve herhangi bir yanlışlık olup olmadığı kontrol edilmelidir. Radar grafikler ve zaman serisi grafikleri, genel görüş sağ-laması açısından yardımcı olacaktır.

Fakat şüpheli veri ile ilgili nihai ola-rak karar vermeden önce, standart sap-ma ve diğer kayde-dilmiş parametre-lerin ayrıntılarının görülebilmesi için grafiklerde görülen şüpheli yerlerin, tüm sensörler için sayısal değerler üzerinden detaylı incelenmesi doğru olacaktır

Sıcaklık, Nem ve BasınçÖlçüm yapılan bölgede, olması gereken sıcaklık, nem ve basınç değerleri ile ilgili kontrol kriterleri doğru belirlenmelidir. Hava koşullarına ve atmosferik yapıya göre ufak değişiklikler oluşsa da belirli yüksekliklerde ve belirli bölgelerde olu-şacak sıcaklık, nem ve basınç değerleri yaklaşık olarak hesaplanabilir.

Kaynaklar[1] IEC 61400-12 International Stan-dard[2] AWS Scientific, Inc., “Wind Resour-ce Assessment Handbook”, National Re-newable Energy Laboratory, pp 60 to 67, Albany NY, 1996[3] Westerhellweg A., Mönnich K., “Prediction of Power Production Los-ses due to Icing based on Icing Signs in Wind Measurements”, EWEC, Warsaw Poland, April 2010[4] Ecezia L.E.E., “Quality Conctrol of a Surface Wind Observations Database for North Eastern North America”, 8th Seminar for Homogenization and 3rd Conference on Spatial Interpolation, Budapest Hungary, May 2014[5] Greybeal D.Y., “Relationship Among Daily Mean And Maximum Wind Spe-eds, With Application To Data Quality Assurance”, International Journal of Cli-matology, November 2005

Makale / Article

Şekil 4 Yüksekli ile basıncın değişimi

Kaynak: Kintech Engineering Bahadır BULUT