Alman şirketi GICON, son yıllarda rüzgar enerjisi sektöründeki en dikkat çekici mekanik mühendislik projelerinden birini tamamlayarak Schipkau bölgesinde göbek yüksekliği 300 metreye ulaşan, üst kanat ucunun ise yaklaşık 365 metrelik bir yüksekliğe eriştiği deneysel bir model kurdu. Proje, yüksek irtifalardaki daha yüksek ve daha istikrarlı rüzgar hızlarından yararlanmak amacıyla, rüzgar türbininin devasa ve olağanüstü vinçlere ihtiyaç duymadan bu rekor yüksekliğe çıkarılıp sabitlenmesini sağlayan bir çelik kafes yapı (Lattice structure) ve iç teleskopik kuleye dayanıyor.
Hibrit Kulelerle Rekabet ve Ticari Denklemin Değişmesi
GICON'un inovasyonuna paralel olarak, geleneksel rüzgar kulesi teknolojileri de yükseklik konusunda dikkat çekici sıçramalar kaydetti. Max Bögl şirketi geçtiğimiz günlerde, göbek yüksekliği 199 metre olan ticari seri üretime yönelik hibrit bir kule üzerine 7.2 megawatt gücündeki Vestas V172-7.2 MW rüzgar türbininin inşasını tamamladı. Bu gelişme yatırım fizibilitesini yeniden şekillendiriyor; geçmişteki karşılaştırma 300 metrelik kuleyi yalnızca 100 veya 150 metre yüksekliğindeki kulelerle karşılaştırırken, geliştiriciler artık ticari olarak kanıtlanmış inşa yöntemlerini kullanarak 200 metreye yaklaşan çözümleri seçebiliyorlar.
Üretim Farkı ve Enerji Getirileri
Aynı 7.2 megawatt türbinleri, aynı rotor çapını ve ünite sayısını kullanan, ancak eksen yüksekliği yalnızca 199 metre ile 300 metre arasında değiştirilen iki sanal rüzgar çiftliğini karşılaştıran analitik bir modele dayanarak, sonuçlar şunları göstermiştir:
- 300 metre yükseklikteki kule, 199 metrelik benzerine kıyasla %11,4'e varan yıllık elektrik üretim artışı sağlıyor.
- Kazançların hacmi, dikey rüzgar kesitinin doğasına ve rüzgar hızlarının araziye ve yüksekliğe göre değişmesine bağlıdır; nitekim Schipkau sahasının ölçümleri bazı coğrafi konumlarda daha yüksek rakamlara ulaşılabileceğini göstermektedir.
- Ek operasyonel kazançlar, daha büyük boyutlu jeneratörlere ihtiyaç duyulmaksızın üretim ekipmanının kendisinden yararlanılmasına dayanmaktadır.
İnşa Zorlukları ve Fizibilite Testleri
GICON tasarımındaki teleskopik kaldırma sistemi, yüksek kule bileşenlerinin taşınması ve aşırı kapasiteli vinçlerin kiralanmasıyla ilgili karmaşık lojistik sorunları çözse de, devasa kafes yapının montajı sahadaki operasyonel çabayı iki katına çıkarmaktadır. Prototip, binlerce mekanik parçayla başa çıkılmasını ve yüksek irtifalarda yoğun montaj çalışmaları yapılmasının yanı sıra, kullanılan çeliğin kalitesine yönelik hassas incelemelerin yapılması için çalışmalara bir süre ara verilmesini gerektirmiştir.
Bu karmaşıklıkların önemi zaman çizelgesinde yatmaktadır; rüzgar türbinleri şebekeye bağlanıp hizmete girdikten hemen sonra getiri sağlamaya başlarken, inşaat ve işçilik maliyetleri erken aşamalarda yoğunlaşmaktadır. Buna göre, 300 metrelik kulelerin ticari fizibilitesi tamamen maliyetlerin düşürülmesine ve inşa sürecinin öngörülebilir bir standart hızda tekrarlanabilmesine bağlıdır. Bu kuleler, özellikle çevresel kısıtlamalarla veya yeni arazi izinleri almakta zorluklarla karşılaşan sahalar için özellikle umut verici bir çözüm olmaya devam edecek ve geliştiricilerin mevcut altyapıdan ve elektrik bağlantı noktalarından azami ölçüde yararlanmasını sağlayacaktır.