Teknolojinin hızla gelişmesi ve artan refah düzeyi ile beraber insanlığın kullandığı elektrik enerjisi miktarı da hızla artıyor. Bu artışa paralel olarak artan enerji üretimi ve bu üretimin fosil yakıtlardan karşılanması, yarattığı karbon salınımı ve küresel ısınmada meydana getirdiği artış sebebiyle üzerinde yaşadığımız dünya için büyük risk oluşturuyor. Bunun önüne geçmek için son yıllarda yenilenebilir enerji kaynaklarına yapılan yatırımlar, rüzgâr enerji santralleri başta olmak üzere hızla artış gösterdi. Rüzgâr enerji santralleri, küresel ısınmaya sebep olmakla kalmayıp insan sağlığı için de tehlike arz eden CO2, CO, NOx gibi zararlı gazları işletme aşamasında çıkarmayan ve dünyamız için önemli olan su kaynaklarını kullanmayan en çevreci enerji üretim yöntemlerindendir. Ancak her enerji üretim yöntemi gibi, rüzgar santrallerinin de çevre üzerinde birtakım olumsuz etkileri bulunuyor. Shadow flicker, gürültü gibi olumsuz etkilerin doğru bir şekilde yönetilip kontrol altına alınması, gölge titremesi ve gürültü modelleme gibi yöntemler kullanılarak bu etkilerin değerlendirilmesi gerekiyor.
Gölge Titreşmesi (Shadow Flicker) ve Etkileri
Shadow flicker ya da Türkçe adıyla gölge titremesi, güneşin görülebilir olduğu durumlarda, rüzgâr türbini kanatlarının güneşin önünden geçerken oluşturduğu gölgeye verilen isim. Türbin kanatlarının her dönüşünde, gölge tekrarlayan şekilde kanatların izdüşümünde kalan bölgeye düşüp kayboluyor. Bu etki önceden modellenip kontrol altına alınmazsa, özellikle yerleşim gölgelerine yakın konumlandırılması düşünülen rüzgâr enerji santrallerinin çevresinde yaşayan insanlar için problem oluşturuyor. Her ne kadar bu etkinin insan sağlığı üzerinde olumsuz bir etki oluşturup oluşturmadığı henüz tespit edilmese de, santral etrafında yaşayan halkın yaşam kalitesini düşürerek yoğun tepkiye neden olabiliyor. Ayrıca ışığa hassas epilepsi hastaları için, epilepsi nöbetlerini tetikleyici sonuçlar doğurabiliyor. IFC rüzgâr enerji santrallerinin en kötü durum model senaryosunda Shadow Flicker etkisinin her bir hassas alıcıda bir yılda 30 saati ve günde 30 dakikayı geçmemesini önermektedir.
Gölge titremesinin olumsuz etkilerinin önüne geçmek için santralin kurulduğu ya da kurulması düşünülen bölgenin etki modellenmesi yapılarak hangi bölgelerin ne oranda etkileneceği tespit edilmeli. Yılın hangi gününde, hangi aralıklarda ve ne kadar süreyle gölge titremesine maruz kalınacağı belirlenerek çeşitli yöntemler ile yerleşim birimlerinin bundan etkilenmesinin önüne geçilebiliyor. Kurulum aşamasındaki rüzgâr enerji santrallerinde ise yerleşimin gölge modellemesi de göz önüne alınarak planlanması ve olası uyuşmazlıkların önüne geçilmesi mümkün.
Gürültünün Olumsuz Etkileri ve Gürültü Modellemesi
Rüzgâr enerji santrallerinin çevre için olumsuz etkilerinden bir diğeri ise gürültü. Rüzgâr santrallerinde gürültü iki farklı sebepten meydana geliyor. Bunlardan ilki dişli kutusu, jeneratör, fan gibi motor içerisinde bulunan sistemlerden kaynaklanan mekanik gürültü, bir diğeri ise rüzgâr ve kanat etkileşimi sonucu ortaya çıkan aerodinamik gürültü. Rüzgâr üretiminde hızla gelişen teknoloji neticesinde türbin sistemlerinden kaynaklanan mekanik gürültü, büyük ölçüde önlenebiliyor. Ancak aerodinamik gürültünün azaltılması ile ilgili çalışmalar devam etmekte olup halen rüzgâr enerji mühendisliğinin en önemli problemlerinden biri olmaya devam ediyor.
Aerodinamik gürültü üç farklı şekilde oluşuyor:
– Düşük Frekans Gürültüsü: Genel olarak kanatların rüzgârı arkadan aldığı durumlarda rotor ve kule arası etkileşimden kaynaklanan 200 hz frekansın altındaki gürültü.
– İç Akış Türbülans Gürültüsü: Dönüş sırasında atmosferde oluşan türbülansın kanat ile olan etkileşimi sonucu ortaya çıkan 1000 hz frekansında geniş frekanslı bir gürültü.
– Kanat Profil Gürültüsü: Kanat üzerinde oluşan sınır tabakasındaki kararsızlıklar ya da bu sınır tabaka üzerinde meydana gelen girdapların yüzey ile etkileşimi sonucu oluşan genellikle 750 hz-2000 hz frekansında oluşan gürültü.
Rüzgâr santrallerinin dönüş hızları arttıkça yarattıkları gürültü seviyesi de buna paralel olarak artış gösteriyor. Günümüz teknolojisinde daha büyük kanatlı ve daha düşük dönüş hızlarıyla daha yüksek enerji üreten türbinler yaygınlaştı. Ancak özellikle yerleşim bölgelerine yakın konumlandırılan santrallerin çevresinde yaşayan insanlar için gürültü hala problem teşkil ediyor. Yaşam alanından 300 metre uzakta konumlandırılan 2 MW büyüklüğündeki bir rüzgâr türbini, yaşam alanında bulunan bir buzdolabı kadar duyulabilir ses üretiyor. Bunun yanı sıra insan kulağının algılayamadığı düşük frekanslı gürültülerin de insanlar üzerinde olumsuz etki yarattığı gözlemlendi. Yapılan araştırmalarda uzmanlar, uzun süre düşük frekanslı gürültüye maruz kalan canlılarda depresyon, sinirlilik, konsantrasyon eksikliği, bilişsel yeteneklerde gerileme ve uyku bozukluğu gibi problemler tespit etti. Bu sebeple santrallerin gürültü modellemesi yapılarak yerleşim bölgelerine olan etkileri tespit edilmeli. Yeni yatırımlarda yapılan modelleme sonuçlarına göre yerleşime karar verilmeli, mevcut santrallerde ise dönüş hızları yapılan modellemeye uygun olarak kontrol altına alınmalı.
Olumsuz çevresel etkileri kontrol altına alındığında rüzgâr enerjisi sonsuz, temiz ve güvenli enerji türü. Bunun için uzman ekiplerle, güncel yazılımlar kullanılarak etkilerin doğru modellenmesi gerekiyor. Uzun yıllardır uluslararası çapta faaliyet gösteren MACOM, rüzgâr santrallerinin çevresel ve sosyal etki değerlendirmesi konusundaki tecrübesi, güvenilir ve hızlı çözümleriyle projelerinize yüksek kalitede destek sağlıyor. Ayrıca uzmanlarca hazırlanan güncel paylaşımları takip etmek için MACOM sosyal medya hesaplarını takip edebilir, çevre ve enerji ile ilgili faydalı içeriklerden haberdar olabilirsiniz.