Rüzgar Enerjisi

Yenilenebilir bir enerji türü olan rüzgar enerjisi, rüzgar potansiyeli yüksek ve stabil olan bölgelerde rüzgar enerji santralleri kurulması ile üretilir. Rüzgar enerjisi dünyada, toplam enerji tüketiminin %4,7’sini karşılar.

Rüzgar Nasıl Oluşur?

Güneş, yeryüzünü mevsime, saate ve bölgenin topoğrafyasına göre farklı şekillerde ısıtır. Bunun sonucunda ısınan hava yükselirken, soğuyan hava alçalır. Alçalan soğuk hava, yeryüzünde basınç oluşturur; buna yüksek basınç adı verilir. Isınarak yükselen hava ise yeryüzüne daha düşük bir basınç uygular; buna ise alçak basınç denir. Hava kütlelerinin yüksek basınç alanından alçak basınç alanına hareket etmesi sonucu rüzgar oluşur. Oluşan rüzgarın ivmesi, yönü ve şiddeti ise basınç gradyan kuvveti, Coriolis kuvveti, merkezkaç kuvveti ve sürtünme kuvveti gibi değişkenlere bağlıdır.

Basınç Gradyan Kuvveti ve Rüzgar Enerjisinin Oluşumu

Belirli iki nokta arasında oluşan basınç değişikliğinde havanın hareket hızı ve yönünü etkileyen kuvvete basınç gradyan kuvveti denir. Basınç gradyan kuvvetinin, hareket halindeki hava kütlesine etkisi yüksek basınçtan alçak basınca doğrudur. Basınç gradyan kuvveti havanın yer değiştirmesi ile rüzgarın oluşumuna ve kinetik enerji kaynağı haline gelmesine yol açar.

Coriolis Kuvveti ve Rüzgar Enerjisinin Oluşumu

Adını Fransız bilim adamı Gaspard-Gustave Coriolis’ten alan Coriolis kuvveti, bir hareketin, karşıdan gelen bir direnç tarafından saptırılmasıdır. Dünya sürekli dönmekte olduğu için yeryüzündeki hava hareketlerinin doğrusal olmasını engeller. Coriolis etkisi sonucu kuzey yarımküredeki rüzgarlar hareket yönünün sağına, güney yarımküredeki rüzgarlar ise hareket yönünün soluna doğru ivmelenir. Coriolis kuvveti sonucunda rüzgar hareketleri, bulundukları yarımküreye göre 10° sapma gösterir.

Merkezkaç Kuvveti ve Rüzgar Enerjisinin Oluşumu

Dünyanın dönme hareketinin, atmosferdeki hava hareketleri üzerinde oluşturduğu savrulma etkisine merkezkaç kuvveti denir. Merkezkaç kuvveti rüzgarın doğrusal istikametinin bozulmasına sebep olur. Dünyada merkezkaç kuvvetinin en etkili olduğu yer Ekvator çizgisidir zira Dünya’nın dönüş hızının en yüksek olduğu yer Ekvator’dur. Dünya’nın dönüş hızının olmadığı Kuzey ve güney kutup noktalarında merkezkaç kuvveti görülmez.

Sürtünme Kuvveti ve Rüzgar Enerjisinin Oluşumu

Rüzgarın yer şekillerine sürtünmesi sonucu şiddetinin azalmasına ve yönünün değişmesine sebep olan kuvvete sürtünme kuvveti denir. Büyük ölçülü ve döngüsel hava hareketlerinde Coriolis kuvveti etkili olurken, yere yakın hava hareketlerinde sürtünme kuvvetinin yön ve hız değiştirme etkisi daha yüksektir.