Rüzgar türbinleri santralleri bir tek üniteden oluşturulduğu gibi 4-5 adetlik küçük gruplarla ya da rüzgar çiftliklerinde olduğu gibi 50 ye kadar artan sayılardaki ünitelerden de oluşabilir.

Küçük rüzgar enerjisi santralları, yerel elektrik dağıtım sistemi ile birlikte kullanıldığı gibi ağa bağlı olmayan tekbaşına çalışan sistemler de olabilir. Yerel elektrik ağına bağlı olanlar elektrik tüketimini azaltır, rüzgar size gerekli enerjiyi sağlayamadığı zaman yerel enerji ağından aradaki farkı kapatabilirsiniz. Eğer kurulu olan rüzgar enerjisi sistemi ihtiyacınızdan fazla elektrik üretirse bu durumda da fazla enerjiyi yerel ağa vererek gelir elde edebilirsiniz. Yerel ağa uzak bölgelerdeki evler ve çiftlikler için oldukça uygun sistemlerdir.

Eviniz veya çiftliğiniz için kuracağınız sistemin tek başına / elektrik ağına bağlı olmasına karar verirken bölgedeki rüzgar hızı önemli bir faktördür. Tek başına olan sistemlerde rüzgar hızının minimum 4 m/sn olması gerekirken yerel elektrik ağına bağlı olanlarda bu değer 4.5 m/sn dir.

Rüzgar Sisteminin Temel Elemanları

Bütün rüzgar sistemlerinde bulunan elemanlar; türbin, kule, kablolama ve denge sistemleri, dönüştürücüler, bataryalar, kontrol ekipmanlarıdır.

Rüzgar Türbünü

Ev tipi rüzgar türbünlerinde rotor, jeneratör, ve kuyruk gibi kısımlar vardır. Dönen kanatlar arasından gelen hava akımının kinetik enerjisi rotor sayesinde jeneratörü tahrik edecek döner harekete çevrilir. Rotor üzerinde 2 - 3 kanat (genellikle 3 kanat) bulunur. Kanatların yakaladığı rüzgarla şaft döner ve jeneratör elektrik üretir. Kanatlar değişik boyutlarda olabilir. Bugün kullanılan en büyük çap 50 m dir. Jeneratör, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir. Türbünden elde edilecek enerji miktarının en iyi göstergesi rotorun süpürdüğü alanı belirleyen rotor çapıdır. Rotor, jeneratör, kuyruk güçlü bir şekilde orta iskelete bağlıdır. Kuyruk ise türbünün rüzgarı yakalamasını sağlar.

1.5 kW lık rüzgar türbünü, ayda 300 kWh lık enerjiye ihtiyaç duyan ve rüzgar hızının 6.26 m /sn oldugu bölgedeki ev için yeterlidir.

Kule

Rüzgar enerjisi ile ilgilenenlerin iyi bildiği bir gerçek; "iyi rüzgar yüksektedir". Bu gerçek dikkate alındığında kulenin önemi daha iyi anlaşılabilir. Düz bir ovada yükseklik arttıkça rüzgarın hızı da artar, genel bir deyişle; kule ne kadar yüksekse rüzgar enerjisi sisteminin ürettiği enerji de o kadar fazla olur. Kulenin diğer bir fonksiyonu da türbünü yerden yukarıya kaldırarak, yere yakın kısımlarda oluşan türbülansdan kurtarmaktır. Kulede dikkate alınacak önemli bir kural da, kanatların ucunun herhangi bir engelin en az 9 m. üzerinde olmasıdır.

Yüksek kuleli fakat nispeten küçük yatırımların enerji dönüştürme oranının yüksek olduğu tecrübelerle görülmüştür. Örneğin; 10 kW lık jeneratörü 18 m. den 30 m. ye çıkardığınızda maliyet %10 artarken elde edilen enerji %25 artar.

Kendinden destekli ve halatlarla sabitlenmiş olmak üzere iki tip kule tipi vardır. Halatlarla sabitlenmiş olan tip nispeten ucuzdur ve tamir bakım durumlarında kolaylık sağlar.

Sistemin Dengesi

Tek başına çalışan sistemler, rüzgarın hızının az olduğu havalarda kullanılması için fazla enerjiyi depolayan bataryalara sahiptir. Aynı zamanda bu sistemlerde yükün fazla olduğu zamanlarda bataryayı koruyan kontrol donanımına sahiptir. Golf arabalarında kullanılan, defalarca doldurulup boşaltılabilen bataryalar (deep-cycle) yenilenebilir enerji sistemleri için uygundur. Küçük çaplı sistemlerde, doğru akımla çalışan cihazlar bataryayı kullanabilirler, alternatif akımla çalışan cihazlar kullanıldığında, doğru akımı alternatife dönüştüren çeviricilere ihtiyaç vardır. Çeviriciler sistemin toplam verimini düşürmelerine rağmen alternatif akımlı cihazların kullanımına olanak tanırlar. Yerel elektrik ağına bağlı sistemlerde ilave olarak güç şartlandırma ünitesi (inverter) kullanılarak türbinden gelen elektrik şebekeyle uyumlu hale gelir.

Bataryalar

Şebekeye bağlı olmayan rüzgar sistemlerinde bataryalar önemli elemanlardır. Bataryalar sayesinde türbinden gelen güç düzenlenir ve fazla gelen enerji depolanır. Bu depolanan enerjide rüzgar hızının düşük olduğu zamanlardaki ihtiyacı karşılar. Bataryalar 1-3 gün kapasiteli kurşun  asit bataryalardır.

Hibrid Rüzgar Sistemleri

Şebekeye bağlı olmayan hibrid sistemler rüzgar ve fotovoltaik (PV) teknolojisini birleştirirler. Amerika Birleşik Devleti'nin pek çok yerinde yazları rüzgar düşük olduğu halde güneş parlak ve uzun sürelidir. Kışın ise rüzgar kuvvetli, güneş zayıftır.

Hem rüzgarın hem de güneşin olmadığı akşam saatlerinde ise hibrid sistemler elektrik üretemeyince fosil yakıtlı motorlar kullanırlar.

Türkiye'de Rüzgar

Türkiye rüzgar enerjisi açısından oldukça şanslı bir konumdadır. Avrupa Rüzgar Enerjisi Birliği'nin hazırladığı Avrupa Rüzgar Atlası Ege Denizi'nin batı ve kuzey Avrupa bölgelerindeki rüzgara eşit mükemmel seviyede rüzgar hızına sahip olduğunu göstermektedir. Ülkemizde rüzgar enerjisi araştırmaları, etüd ve yatırımları son 3 yılda gerçekleşmiştir. Dünya üzerindeki rüzgar enerjisi teknolojisi de son 10 yıldır gelişmektedir. Jeneratörlerin ömrü türbin tipine göre 20-60 yıl pervanelerin ise 20-25 senedir. 15 yıl önce kullanılan rüzgar türbinleri oldukça geliştirilmiş, dişli kutuları olmayan ve böylece sessiz çalışan türbinler geliştirilmiştir. Türkiye bu konudaki teknolojinin geliştirildiği dönemde bu alana girdiğinden şanslı denebilir.

Türkiye'nin karasal alandaki rüzgar potansiyeli 55000 MW düzeyindedir . Denizsel alanda da 60 000 MW potansiyel olduğu tahmin edilmektedir.Türkiye'de ilk kez 1998 yılında 1.74 MW'lık otoprodüktör ve 7.2 MW'lık yap işlet devret tarzı iki santral kuruldu. 1999 yılının son çeyreğinde rüzgar yap işlet devret (YİD) santrallarının başvuru sayısı 40'a başvurulardaki toplam güç miktarı 1400 MW'a ulaşmışken, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı rekabet ortamı yaratmak amacıyla toplam 390 MW güçte 16 rüzgar santralı için ihale açtı ve bu ihaleye 105 şirket ön başvuru ile katıldı. Sonuçta 82 firmaya ölçümlere başlama izni verildi. Bu firmalar 24 Mayıs 2001 tarihinde fizibilitelerini bakanlığa verecekler. İhaleden önce başvuran ve gerekli ölçümleri tamamlamış projeler arasında yapılan değerlendirme sonucu ;

Çanakkale Bölgesinde 5-15 MW arasında 2 adet, İzmir Bölgesinde 18-30 MW arasında 3 adet , Bursa  Balıkesir bölgesinde 9-30 MW arasında 2 adet ve Manisa bölgesinde 2*30 MW'lık 2 adet olmak üzere toplam 9 adet santral kurulması kararlaştırıldı. Böylece kurulacak santralların toplam güçleri de 240 MW olacak.

Tablo 1. EİE Rüzgar Enerjisi Gözlem İstasyonları Aylık Ortalama Hızları

İşletmede Olan Rüzgar Santralı

Projenin Adı                     Karakteristik    Firma         Yeri

Çeşme Alaçatı Rüzgar Santr.                 7.2 MW       Ares A.Ş.           İzmir Çeşme Alaçatı

Projenin Adı                    Karakteristik     Firma             Yeri

Kocadağ Rüzgar Santralı             2x25.2=50.4 MW      As Makinsan             İzmir Çeşme Kocadağ

Projenin Adı                     Karakteristik     Firma             Yeri

Projenin Adı                              Karakteristik             Firma               Yeri

Kocadağ Rüzgar Santralı                  43.5 MW                  Mage                  İzmir Çeşme Kocadağ

2. Elektrik İşleri Etüd İdaresi Web Sitesi