Karadeniz'de dalga gücü potensiyeli yüksek alanların dalga enerji içeriğinin uzun dönemli zamansal ve alansal analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HALID JAFALI

Danışman: Adem Akpınar

Özet:

Bu çalışmada, Karadeniz'in güney-batı kıyıları boyunca dalga enerjisi potansiyelinin ve değişkenliğinin alansal ve zamansal analizinin gerçekleştirilmesi hedeflenmiştir. Bunun için, CFSR rüzgârları ile çalıştırılan artan alansal çözünürlüklü (kaba sayısal ağ, ince sayısal ağ ve üç alt sayısal ağ) iç içe geçmiş katmanlı kalibre edilmiş bir SWAN modeli ile ilgi alanları için 31 yıl boyunca uzun vadeli biriktirilmiş dalga parametreleri (Hm0 ve Tm-10) kullanılmıştır. Bu uzun dönemli rüzgar/dalga veri tabanı kullanılarak, Karadeniz'in güney-batı kıyısı boyunca dalga enerjisi potansiyeli öncelikle hesaplanmıştır. Daha sonra, dalga enerji potansiyeli ve değişkenliği alansal ve noktasal çıktılar baz alınarak irdelenmiştir. Alansal çıktılar kullanılarak alt sayısal ağ alanlarının her biri için yıllık, mevsimsel ve aylık ortalama dalga gücünün ve bunların değişim katsayılarının, dalga gücü aylık ve mevsimsel değişkenlik indekslerinin ve toplam / elde edilebilir dalga gücü potansiyellerinin alansal dağım haritaları üretilmiştir. Noktasal (istasyon bazlı) çıktılar kullanılarak her bir alt sayısal ağ alanında seçilmiş bütün istasyonlar için dalga gücünün yıllık, mevsimsel ve aylık ortalama değişimleri, yıllık maksimum ve ortalama dalga gücünün eğilimleri (trend), dalga gücü gülleri, dalga gücü aşılma olasılık eğrileri, farklı dalga yüksekliği ve yön aralıkları için ortalama dalga enerjisinin değişimleri ve farklı dalga yükseklik ve periyodu aralıklarında ortalama dalga enerjisinin değişimleri belirlenmiştir. Sonuçta, ortalama dalga gücünün yüksek olduğu bölgelerde (Karaburun SD3 alt sayısal ağ alanı), dalga gücünün yüksek bir değişim katsayısına sahip olduğu belirlenmiştir. Daha düşük dalga gücüne sahip bölgelerin ise (Filyos SD2 alt sayısal ağ alanı), daha düşük bir değişim katsayısı sunduğu tespit edilmiştir. Karadeniz'in güney batı kesimindeki yıllık ortalama dalga enerjisinin 0,2 – 1,5 m'lik belirgin bir dalga yüksekliği aralığında yoğunlaştığı ve dalga enerjisi periyodu açısından, Karaburun SD3'te 2 - 5 s, Filyos SD2'de 3 - 7 s ve Sinop SD1 alt sayısal ağ alanında 2.5 - 6.5 sn aralığında yoğunlaşmanın olduğu belirlenmiştir. Bu durumda, mevcut dalga enerji dönüştürücülerinin Filyos sayısal ağ alanında daha verimli olabileceği öngörülmektedir. Karaburun sayısal ağının en batısında toplam potansiyelin 40 MWh/m/yıl olduğu doğuya doğru azaldığı ve 30 MWh/m/yıl değerine sahip olduğu, Filyos ve Sinop sayısal ağlarında da bu değerin veya biraz daha düşük bir değerin gözlendiği belirlenmiştir. Karaburun ölçüm istasyonunun biraz açıklarına doğru 25 MWh/m/yıl'lık bir elde edilebilir potansiyelin olduğu, Filyos ve Sinop sayısal ağlarında bütün kıyı boyunca 20 MWh/m/yıl'dan daha düşük bir elde edilebilir dalga enerji potansiyelinin mevcut olduğu tespit edilmiştir.