1961 yılında Roma’da Birleşmiş Milletler’in düzenlediği “Enerjinin Yeni Kaynaklan Konferansında rüzgar santrallan teknolojisi yeterli görülmüyor, geliştirilmesi isteniyordu. Günümüzde bu teknolojilerin en ileri düzeyde olduğu ABD’de rüzgar elektrik santrallan teknolojisinin gelişimi, 1978 yılında Birleşik Devletler Kongresi’nden geçen “Kamu Yararlannı Düzenleme Politikalan Yasası” sayesinde olmuştur.
Avrupa’da da, özellikle Kuzeybatı Avrupa ülkelerinde, rüzgar türbinleri aracılığıyla elektrik üretimi için yaygın olarak araştırmalar yapılmıştır. Bugün rüzgar türbinleri büyük bir pazar oluşturmuş olup sertifikalı olarak alıcı beklemektedir. Rüzgar enerjisi dönüştürme sistemleri 50 W ile 2-3 MW arasında mekanik veya elektrik gücü sağlayabilmektedir. Artık rüzgar enerjisi, çevre dostu yenilenebilir bir kaynak olarak elektrik üretim bütçelerinde yer almaktadır. Rüzgar enerjisi indirekt, bir başka deyişle çevrime uğramış güneş enerjisidir. Güneş enerjisinin karalan, denizleri ve atmosferi her yerde özdeş ısıtmamasından oluşan sıcaklık ve buna bağlı basınç farklan rüzgan yaratmaktadır. Rüzgar, yüksek basınç alanından alçak basınç alanına yer değiştiren havanın, dünya yüzeyine göre bağıl hareketidir. Yer değiştiren hava kütlesine yerin dönmesinden kaynaklanan Coriolis kuvveti de etki eder. Ayrıca, rüzgarlar bir merkez çevresinde dolandıklarından santrifüj kuvvet etkisinde kaldıklan gibi, yeryüzü ile akışkan hava arasında sürtünme kuvvetinden etkilenirler. Kutuplar ve ekvator arasındaki hava akımlarına bağlı belli rüzgarlar varsa da, enerji üretimi açısından denizler ve karalar ya da dağlar ve vadiler arasındaki hava akımlanna dayalı yerel rüzgarlar önemlidir.
5.2 Kaynak Varlığı
Havanın özgül kütlesi az olduğundan, rüzgardan sağlanacak enerji rüzgar hızına bağlıdır. Rüzgann hızı yükseklikle, gücü ise hızının kübü ile orantılı biçimde artar. Sağlayacağı enerji, gücüne ve esme saat sayısına (frekansına) bağlıdır. Özgül rüzgar gücü, hava debisine dik birim yüzeye düşen güçtür. Topoğrafık koşullara göre yerden 50 m yükseklikte özgül güç, hız 3.5 m/s den küçük iken 50 W/m2 den az olabileceği gibi, hız 11.5 m/s den büyük iken 1800 W/m2 den çok olabilir. Türbin kurulacak yerde en az bir yıllık rüzgar ölçümünün 0.1-0.2 m/s doğrulukta yapılması gereklidir.
Ortalama rüzgar hızı, yıldan yıla değişebilir. Mevsimsel değişimler yüzünden, rüzgar enerjisi potansiyelinden elde edilecek enerji, yıllık ortalama hız değerinden hesaplanan enerjiden daha fazla olmaktadır. Bu yüzden belli bir bölgede rüzgar türbinleri ile üretilebilecek elektrik miktarının hesabında, yıllık ortalama rüzgar hızından çok “vveibull dağılımı” ile hesap edilmiş rüzgar hızı frekans dağılımı kullanılmaktadır.
5.2.1 Dünya Genelinde Kaynak Varlığı
Rüzgar, atmosferde bol ve özgürce bulunan, kararlı, güvenilir ve sürekli bir kaynaktır. Doğasına bağlı olarak taşıdığı enerji, kinetik enerjidir. Atmosferin rüzgan oluşturan brüt kinetik gücü 0.191 x 1012 kW kadardır. Dünyanın 50o kuzey ve güney enlemleri arasında rüzgar gücü potansiyelinin 3 x 109 kW olmasına karşın, ekonomik ve fiziksel planlama limitlerinden ötürü 1 x 109 kW kapasitenin kullanılabileceği hesaplanmıştır.
Dünya çapında rüzgar enerjisi teknik potansiyeli 26000 TWh/yıl olarak tahmin edilmektedir. Bu alanlar 50° kuzey-güney enlemleri arasında bulunmaktadır. Ekonomik, görsel ve fiziksel planlama limitleri dikkate alındığında kabaca bu potansiyelin üçte birinin (9000 TWh/yıl) gerçekleşebileceği hesaplanmaktadır. Rüzgar enerjisi bakımından, denizler karasal alanlara göre daha büyük zenginlik göstermektedir. 1990-1995 yıllan arasında Avrupa Birliği’nde, kıyıdan uzaklığa ve su derinliğine bağlı olarak deniz üstü rüzgar türbini kurulma durumuna göre potansiyel belirleme çalışması yapılmıştır. Kıyıdan 10 km açıklıkta ve 10 m derinlikteki alanların potansiyeli 750 TWh/yıl iken, kıyıdan uzaklığı 30 km ve su derinliği 40 m olan yerlerde 3500 TWh/yıl düzeyine çıkmaktadır. Oysa, Avrupa Birliği’nin elektrik tüketimi 1727 TWh/yıl kadardır. Dünya Meteoroloji Organizasyonu dünya çapında bir rüzgar kaynağı haritası geliştirmiştir. Buna göre, dünya yüzeyinin (506.6 x 106 km2) %27’sinde (137.6 x 106 km2) yıllık ortalama rüzgar hızı 10 m yükseklikte 5.1 m/s den büyük saptanmıştır. Bu alan, rüzgar enerjisince zengin yörelerin toplamıdır.
ABD, Avrupa, Latin Amerika, Çin, İspanya, Peru, Mısır, Somali, Etopya, Sovyetlerin ve dünyanın bir kısmının rüzgar atlası çıkarılmıştır. Rüzgar atlası, yer seviyesinden 10 m yüksekte ölçülmüş olan rüzgar hızı ve yönüne ilişkin yeterli süre ve sayıdaki meteoroloji istatistiklerinin, özel komputer programlan yardımıyla değerlendirilmesi sonucunda elde edilmektedir. Sonuçta yer yüzeyinden 50 m yukardaki rüzgar hızları (m/s) ve rüzgar gücü yoğunluklan (W/m2) isovent eğrileri biçiminde çıkanlır. Rüzgar atlası enerji plancılarına ve yatırımcılara, rüzgar gücü ve kapsadığı alanlar hakkında fikir vermekle birlikte, yer seçiminde tek başına yeterli olmamaktadır. Özel ölçümlere gerek duyulmaktadır.