Avrupa kıyılarında henüz değerlendirilmeyen rüzgar enerjisi potansiyeli, hareketli sularda yüzen rüzgar türbinleri sabit şekilde tutulabilirse, devasa rüzgar çiftliklerine imkan verebilir.
Danimarka ve İngiltere'nin diğer ülkelerden daha fazla sayıda offshore rüzgar çiftliklerine sahip olması tesadüf değil. Kıyılarındaki sığ deniz, rüzgar çiftliklerinin kurulmasını kolaylaştırıyor. Beton temeller deniz tabanına 10 m derinliklere kolayca yerleştirilebiliyor. Ancak yüzen rüzgar türbinleri derin denizlerde de enerji üretilmesine imkan veriyor. Bu türbinleri taşıyan yüzen platformlar, güvenli şekilde sabitlenebilirse, rüzgar enerjisi elde edilebilecek çok geniş alanlar ortaya çıkıyor. Su derinliğinin hiçbir sınırlama getirmemesinin yanı sıra ilave avantajlar söz konusu: büyük inşaat gemilerine ihtiyaç yok, temel plakaları ve mevcut rüzgar türbinlerini sökmek daha kolay, yüzen rüzgar türbinleri çok daha ucuza dikilebiliyor. Zira yüzen platform ve türbin limanda monte ediliyor, sonra lokasyona götürülüp, deniz dibine çapalanıyor. Deniz dibine temel plakaların monte edilmesine gerek kalmıyor, yalnızca büyük beton bloklar yerleştirmek yeterli oluyor bu da maliyetin düşmesinin yanı sıra ses emisyonunu da ortadan kaldırıyor.
Bu avantajların yanı sıra önemli bir dezavantaj, dönen rüzgar türbininin yarattığı şiddetli titreşim. Bu da sabitlemeyi zorlaştırıyor. Rüzgar ve dalgalar da ilave zorluklar çıkarıyor. Dalgaların üzerinde sallanan rüzgar türbininin kısa bir süre içerisinde dağılması kolaylıkla tahmin edilebilecek bir şey. Ancak, petrol ve doğalgaz çıkartmak için kullanılan devasa vinçler, yapıların su üzerinde mükemmel bir sabitlikle yüzebilmesinin mümkün olduğuna dair en iyi örnek. Bu ekipmanlar büyük boyutları ve ağırlıklarından dolayı eylemsizlik avantajını kullanabilmektedir. Fakat bu durumda da maliyet konusu ön plana çıkmaktadır.
Maliyeti belirli sınırlarda tutmak için eylemsizlik yerine fiziksel özelliklerin kullanılmakta, en basit durumda, platform içine kaynaklanmış metal levhalar kullanılarak istenmeyen yöndeki hareket bastırılmaktadır. Örneğin, taban levhaları dikey hareketi azaltmaktadır.
Bugüne kadar bu konuda iki çözüm ortaya atılmıştır: dikey ana kiriş şamandırası ve yarı-batabilen çözümler. Suya düşen boş bir şişe aylarca batmadan yüzebilirken, içine su girdiğinde de dik şekilde yüzmeye devam eder. Dik kısımda bir miktar balast yeterlidir. İşte dikey kiriş şamandırasının arkasındaki mantık da budur. Bu sistem beton ve kaya ile doldurulmuş ve deniz dibine çapalanmış uzun çelik borulardan meydana gelmektedir. Yüzen platformun ağırlık merkezi suyun çok altında olduğundan suyun hareketinin etkisi oldukça az olabilmektedir. Az miktardaki yatay hareket de gerilmiş çapa halatları ile en aza indirilmektedir.
Norveç merkezli Sway firması Norveç kıyılarında bu sistemin 1:6 ölçeğindeki bir modelini işletmekteyken, Kasım 2011’de meydana gelen bir fırtınada dalgalar çok yüksek olduğı için su kulesinin içine girerek bu sistemin batmasına neden olmuştur. Prototip sonra tamir edilerek zayıf noktası olan güç kablosu için kullanılan boru çıkarılmıştır.
Yine Norveç’li enerji firması Statill-Hydro’nun eylül 2009’da devreye aldığı Hywind projesi daha başarılı olmuştur. Batmaz özelliğe sahip bu ünite yaklaşık 6 m çapa sahip olan 100m uzunluğunda borudan yapılmış ve deniz dibine, Norveç kıyılarından yaklaşık 12 km açığa 200 m derinliğe üç çapa halatı ile sabitlenmiştir. Suyun bir kaç metre üzerine çıkan ve üst kısımda platformu bulunan boru Siemens 2.3-82 (2.3 MW) konvansiyonel rüzgar türbini taşımaktadır. 2010 yılında, bu platform toplam 7.3 GWh seviyesinde elektrik üretmiş ve bu yaklaşık 3200 tam yük saatine denk gelen bu sürede sistem büyük ölçüde problemsiz çalışmıştır.
Hywind’in görünürde iyi sonuçlarına rağmen bugun sadece bir kaç taklidi olmuştur. Diğer projelerin büyük kısmında yarı batabilir platformlar tercih edilmiştir. Yarı batabilir sistemler yüzer platformlar tarafından taşınabilir sistemler olup, gergin çapa halatları ile sabitlenirler. Bunların tutma gücü her zaman için batma kuvveti ile dengelenir ve bu yüzen halatlar har zaman gergin kalır. Batma miktarı ise platformların su ile doldurulması ve boşaltılması ile her zaman kolayca ayarlanabilir. Bir diğer avantajı ise rüzgar türbini içeren yapının kuru iskelede monte edilebilmesidir.
Kıyı ötesi rüzgar enerjisi projelerinde kullanılan en tanınmış yarı batırılabilir sistem Gergin Ayaklı Platformdur (Tension Leg Platform – TLP). En basit haliyle yıldız şekilli konfigürasyona sahip olan ve zincir ve kablo halatlarla deniz altında tutulan üç ayaktan meydana gelmektedir. Şu an uygulamada olan en ilginç versiyonu, üçgen şeklinde düzenlenmiş ve her birisi yaklaşık 1000 metreküp hacme sahip olan 20 m uzunluğunda üç ayağa sahiptir. TLP sistemi zincirler veya kablo halatlar kullanılarak denizin altına çekilir ve bu sayede silindirler derine batırılırken tam olarak suyun altında kalmazlar. Bugüne kadar, özellikle iki TKP sistemi dikkati çekmiştir: Winflo ve Windfloat.
Bir altıgen, üçgene göre daha yüksek pozisyon stabilitesine sahip olduğundan 2008 yılında İtalya kıyılarında altıgen şekilli yarı batırılabilir sistem denenmiştir. 80 KW gücünde ufak bir türbine sahip Blue H adlı projeninse en önemli özelliği iki kanatlı pervanesidir. Malta adası kıyılarında elektrik üretiminde kullanılacak olan Hexicon isimli devasa altıgen platform ise planlama aşamasındadır. Bu platform 480 m çapında olup, altı adet yüksek megawatlı tesisi taşıyabilecek kapasitededir. Her birisi 6.5 MW gücünde olacak bu büyük türbinler arasına 30 adet daha ufak boyutlu yarım megawatlık türbin yerleştirecek olan İsveç’li Hexicon Baltic AB firması bu platformdan toplamda 54 MW elektrik üretmeyi beklemektedir.
Bu projeler yüzer rüzgar türbinlerinin kapasitesini ortaya koymaktadır.
Kaynak: Enerji ve Çevre Dergisi ISSN 1305-2047