Üç boyutlu yüzey modellemesi kullanarak rüzgar enerjisi yıllık üretim tahmini
Wind energy annual production estimation by using three-dimensional surface modeling
Yazar: SAMET TÜZÜNOĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. GÜRKAN SOYKAN
Bahçeşehir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji ve Çevre Yönetimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Enerji = Energy ; Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: Rüzgar enerjisi = Wind energy ; Sayısal fotogrametri = Digital photogrametry ; Üç boyutlu haritalar = Three dimensional maps ; İnsansız hava aracı = Unmanned aerial vehicle

Özet:
Günümüzde fosil kaynakların elektrik enerjisi üretiminde kullanımı giderek azalmakta, buna bağlı olarak yenilenebilir enerji kaynakların kullanımı sürekli artmaktadır. Yenilenebilir enerji çeşitlerinin en önemlilerinden biri de rüzgar enerjisidir. Rüzgar enerjisinden elektrik enerjisi üretmek amacıyla kurulacak rüzgar santralleri için yapılan enerji üretim analizleri, rüzgar türbinlerinin santral bölgesi içindeki yerlerinin tespitinde ve yıllık enerji üretim hesaplarında kullanılır. Rüzgar türbinlerinin santral bölgesi üzerindeki konumları, santral kapasite faktörünü ve buna bağlı olarak santralin enerji üretimini etkiler. Bu nedenle rüzgar türbinlerinin yerlerinin tespiti, bir sahadaki optimum rüzgar koşullarının yerlerinin belirlenmesi anlamına gelir.  

Rüzgar enerjisi üretim analiz çalışmalarında kullanılan çeşitli yazılımlar mevcuttur. Bu yazılımlar, hesaplarda kullanmak üzere haritalara ihtiyaç duyar. Hesaplarda kullanılan farklı haritaların program sonunda hesaplanan enerji üretim tahminine etkisi bulunur. Bu tez çalışmasında, İnsansız Hava Aracı (İHA) kullanılarak elde edilen üç boyutlu yüzey modelinden haritalar üretilmiştir. Üretilen haritaların mevcut yazılım içinde kullanılan haritalar ile enerji üretimi tahmini üzerinde yarattığı değişiklik incelenmiştir.

Tezde çalışmasında rüzgar enerjisi üretim analizi için WindPro 3.1 yazılımı kullanılmıştır. Oluşturulan yeni haritaların mevcut haritalarla karşılaştırılması için Borusan EnBW Enerji bünyesinde İzmir Kemalpaşa'da bulunan 33 MW gücündeki Fuatres rüzgar enerji santrali seçilmiştir. Fuatres'ten seçilen iki rüzgar türbini, sonuçların kıyaslanmasında kullanılmıştır. Enerji üretim tahmin değerleri ile gerçek üretim değerleri farklı haritalar için karşılaştırılmıştır. Önerilen yeni haritanın kullanılması ile elde edilen üretim değerlerinin mevcut haritalarla elde edilen değerlerden daha iyi olduğu görülmüştür.

Abstract:
Nowadays, the use of fossil energy is declining while the interest in renewable energy is increasing. Wind energy is one of the most important renewable energy sorts. Energy production analyses for wind energy plants are used in determining the location of wind turbines and in annual energy production calculations. The location of wind turbines over the site affects the power capacity of the plant and the power generation of the plant accordingly. For this reason, the determination of the location of the wind turbines also means that the determination of the optimum wind conditions in a field.

A variety of software is available for wind energy production analysis. These softwares need maps for use in calculations. The different maps used in the calculations have an effect on the estimated energy production at the results of the program. In this thesis, maps were produced from three dimensional surface model obtained by using Unmanned Aerial Vehicle (UAV). The produced maps are compared with the existing maps used in the software to investigate the change on the energy production forecast. 

In this thesis work, WAsP based WindPro 3.1 software is applied for the wind energy production analysis. For the comparison between new maps and already existing maps, Borusan EnBW Energy Corporation's 33 MW power plant Fuat Wind Energy Power Plant (WEPP) in Izmir, Kemalpasa is chosen for the fieldwork. Two turbines from the Fuat RES are utilized for comparing the results. Energy production estimation figures and real production figures are compared with different maps. The conclusion is that the suggested new maps present better production values than the production values of already existing maps.