Dalga Enerjisi Sistemleri Nelerdir? Dalgadan Nasıl Elektrik Üretilir?

Merhaba arkadaşlar bu yazımda sizlere kendi çalışma konularımdan olan dalga enerjisi ile elektrik üretme hakkında genel bilgiler vereceğim. Size;

Dalga enerjisi nedir?
Dalga enerjisinin gelişimi
Dalga enerjisinin avantajları ve dezavantajları
Dalga enerjisi ile elektrik üretme yöntemleri
Türkiye’de dalga enerjisi potansiyeli
Dünya’daki uygulamaları

gibi konulardan bahsedeceğim.

Dalga Enerjisi Nedir?

Deniz ve okyanus dalgalarının dünya enerji dengesinde önemli bir yeri vardır. Atmosferik olayların oluşturduğu rüzgar, enerjisini su yüzeyine aktararak dalgaları oluşturur. Oluşan dalgalar bu enerjiyi kıyılara taşır. Kıyılarda dalga kırılması ile birlikte bu enerji başka biçimlere dönüşür. Bu olgunun kıyı ekosistemi ve kıyı morfolojisi

üzerinde önemli bir etkisi vardır.

Dalga enerjisi, rüzgarın deniz ve okyanus yüzeylerinde hareketi sonucunda oluşan dalgalanma hareketinden elde edilen enerji türüdür. Rüzgarların sınır tabakasında oluşturdukları sürtünmeler neticesinde ortaya çıkan dalgalar, deniz yüzeyinin rastgele yukarı ve aşağı hareket etmesine neden olur. Dalga enerjisi diğer yenilenebilir enerji kaynaklarına göre daha yoğundur.

Dalga enerjisi ile elektrik üretmek için birçok yöntem vardır. Başlıca dalga enerjisi çeşitleri ise şunlardır;

Gel-git enerjisi sistemleri,
Dalga çiti ile enerji üretimi,
Deniz suyu salınımı enerji sistemleri,
Deniz suyu ısıl enerji kazanım sistemleri,
Akıntı ile enerji üretim sistemleri,

başlıca deniz ve okyanus dalgaları ile enerji elde etme yöntemleridir.

Dalga Enerjisinin Gelişimi

İlk patentli teknikler 1799 yılında Paris’te baba-oğul Girard tarafından alınmıştır.
Dalga enerjisi ile ilgili araştırmalar 1970’lerde başlamıştır.
Araştırmaların hız kazanması ve verimli sonuçların elde edilmesi 1980’lerin sonu ile 1990’ların başına rastlamaktadır.
ABD genelinde yapılan bir çalışmada tüm kıyıların toplam dalga enerjisi potansiyelinin yaklaşık 2300 TWh/yıl olduğu belirtilmiştir.
Ülkemizde ise bu konuda net bir bilgi bulunmamaktadır.

Ülkemizdeki Dalga Enerjisi Potansiyeli

Tahmin edilenin veya balıkçıların vs. söylediklerinin aksine Karadeniz’deki dalga yoğunluğu çok yüksek değildir. NATO TU WAVE projesi sonucunda oluşturulan “Türk Kıyı Rüzgarları ve Derin Dalga Atlası” verilerinden yararlanarak Türkiye’nin ortalama dalga yoğunlukları aşağıda verilmiştir;

Türkiye’deki dalga enerjisi potansiyeli tablosu

Ülkelerin Yıllık Enerji Tüketimi

Ülkelerin yaklaşık olarak bir yıldaki tükettiği enerji miktarlarının gigawatt saat şeklinde gösterimi verilmiştir. Yıllar ilerledikçe enerji tüketimi artmaktadır. Ülkemizin güncel enerji tükemi verilerini enerji bakanlığı web sitesinden bulabilirsiniz.

Enerji Kaynaklarına Göre Türkiye’de Enerji Üretimi

Peki biz bu tüketilen enerjiyi nasıl karşılıyoruz? Neler kullanıyoruz? Bu konu hakkında ufak bilgi sahibi olmanız için aşağıdaki grafiği hazırladım.

Dalga Enerjisinin Avantajları

Temiz, doğal dengeyi korur, devamlı ve yenilenebilir.
Her dalga yüksekliğinden istenen enerji alınabilir.
Fiziksel, kimyasal ve organik kirletici etkisi yoktur.
Balık çiftlikleri, su altı balıkçılığı ve su altı sporları için uygun ortam sağlarlar.

Dalga Enerjisinin Dezavantajları

Uzun dönemli istatistik bilgilere ihtiyaç duyar.
Korozif etkilerden korunmalıdır.
Nakil hatlarının yapımı ve bakımı maliyetlidir.
Türbin gürültüsü rahatsızlık yaratabilir.

Dalga Enerjisi Dönüşüm Sistemleri

3 tip enerji dönüşüm sistemi vardır. Açık deniz tipi, yakın kıyı tipi ve kıyı tipi olarak sınıflandırılabilir. Bunların arasında açık deniz tipi en maliyetli ve en az tercih edilendir. Çünkü okyanusun veya denizin ortalarına kurulup güçlü dalgalara veya fırtınalara karşı deformasyona uğramamalıdır. Bu yüzden maliyeti oldukça yüksektir. Yakın kıyı tipi sitemler hem yüzey dalgasını hem de derinlerdeki akıntıları kullanır. Yaklaşık 30 metre derinliklere kurulabilir. Kıyı tipi sitemler ise en çok tercih edilen sistemlerdir. Dalga ile kıyıya ulaşan suya potansiyel enerji kazandırıp biriktirerek enerji oluşumunu sağlar.

Dünya’daki Uygulamalar

Azura Dalga Enerji İstasyonu

ABD’deki Azura Dalga Enerji İstasyonu, yakın kıyı tipi bir sitem gibi gözüküyor. Yaklaşık günde 200 kW elektrik üretiyor.

Mutriku Breakwater Dalga Tarlası

İspanya’daki Mutriku Breakwater Dalga Tarlası, günde yaklaşık 300 kW enerji üretiyor.

Islay Limpet

İngiltere’deki Islay Limpet dalga enerjisi üretim istasyonu günde ortalama 500 kW enerji üretiyor.

Agucadoura Dalga Tarlası

Portekiz’de bulunan açık deniz tipi Agucadoura Dalga Tarlası günde yaklaşık olarak 2.25 mW enerji üretmektedir.

Orkney Dalga Enerjisi İstasyonu

Yine İngiltere’de bulunan Orkney Dalga Enerjisi Sistemi rüzgar enerjisini de kullanarak günde ortalama 2.4 mW enerji üretiyor.

Kaynak

[1] Mustafa SAĞLAM, Tanay Sıdkı UYAR, Elektrik Mühendisleri Odası: “Dalga Enerjisi ve Türkiye’nin Dalga Enerjisi Teknik Potansiyeli”, Marmara Üniversitesi, (2005)

[2] Özhan, E.; Abdalla S. : “Türkiye Kıyıları Rüzgar ve Derin Deniz Dalga Atlası”, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, (2002)

[3]. Prof. Dr. Tanay Sıdkı UYAR, Türkiye Genç İşadamları Derneği: “Türkiye’nin enerji sorunları ve çözüm önerileri”, (2003)

[4]. ULUSLARARASI AVRASYA SOSYAL BİLİMLER DERGİSİ, Sayı 17 (2014)

[5] Kulaksız, H. : “Dalga Enerjisi ile Elektrik Üretmek”, (2018)

Ayrıca Prof. Dr. Bihrat Önöz hocaya da bu konu hakkında yaptığı çalışmalar için teşekkürler.

**Yazıdaki grafikler, görseller vs. kaynak belirtilmeden kullanılmamalıdır.**