Popülasyon temelli sezgisel algoritmaya dayanan genetik algoritma ile rüzgar santrali türbin yerleşimi optimizasyonu ve bir uygulama / Melike Sultan Karasu Aşnaz; tez danışmanı Prof.Dr.Bedri Yüksel.

Tez (Dok)--Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makina Mühendisliği Anabilim Dalı.

Kaynakça var.

Aralık 2015’te sonuçlanan Paris Antlaşmasına göre, 186 ülke evrensel bir iklim anlaşması imzalayarak, küresel ölçekte emisyon azaltımı konusunda yükümlülük almayı kabul etmişlerdir. Bu bağlamda, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı iklim hedeflerine ulaşmada öncü rol oynamaktadır. Çeşitli raporlara göre, yenilenebilir enerji arzının en önemli kaynaklarından birinin rüzgar enerjisi olacağı ve karbonizasyonu önlemede önemli bir rol oynayacağı belirtilmektedir. Yatırım maliyeti yüksek olan rüzgar enerjisi sektöründe, risk faktörlerini azaltmak ve beklenen güç üretimini sağlamak için birçok araştırma teşvik edilmektedir. Bunlardan biri de; konumlarından dolayı türbinler arasındaki aerodinamik etkileşim sonucu oluşan rüzgar hız kayıplarını en aza indirerek, toplam güç üretimini en üst düzeye çıkarma çalışmalarıdır. Çünkü; güç üretimi sadece rüzgar hızı ve kullanılacak türbinin özelliklerine değil, aynı zamanda türbinlerin santral içerisindeki yerleşimlerine de bağlı olduğu bilinmektedir. Bu tez çalışmasının amacı; Bandırma’da bulunan 89,7 MW kurulu güce sahip Bandırma Rüzgar Enerji Santrali’nde, mevcut 29 türbinin birbirleriyle olan etkileşimlerini en aza indirecek ve güç üretimini artırmayı sağlayacak optimal bir yerleşim planı sunmaktır. Problemin çözümü için hem sezgisel hem de meta-sezgisel yöntemler birleştirilerek hibrit bir yaklaşım önerilmiştir. Jeodezik ölçümlerin kullanılarak veri setinin oluşturulması ve güç hesaplamaları yapılırken 16 rüzgar sektörüne ait ortalama rüzgar hızları ile her yöne ait kapasite faktörlerinin kullanılması, rüzgar santrali yerleşim optimizasyonu probleminde ilk defa önerilmiştir. Santral düz bir arazi yapısına sahip olmadığından, yükseklik faktörü dikkate alınarak bir sezgisellik kurgulanmıştır. Buna göre, iki türbin arasındaki minimum mesafe korunurken; türbinler, rüzgar hızının en fazla olduğu sahanın yüksek noktalarına yerleştirilerek, güç üretimindeki artışları sağlanacaktır. Bu sezgisellikle oluşturulan çözüm kümeleri ile beslenen genetik algoritma, optimizasyon için kullanılmış, çeşitli parametreler değiştirilerek simülasyonlar gerçekleştirilmiş ve sahanın optimal yerleşimi bulunmuştur. Sonuç olarak, önerilen optimal yerleşim ile alınan gerçek veriler karşılaştırılmış ve santralin yıllık enerji üretimi %0,43 artarken, wake sebepli güç kayıplarının %86,43 oranında azaldığı bulunmuştur.