24
RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ “Hasar servisi ve underwriterlar için mühendislik branşı risk ve hasar değerlendirmeleri” RÜZGAR ENERJİ SANTRALLERİ Sayı: 2016/02 2016 Ekol Sigorta Ekspertiz Hizmetleri Limited Şirketi Ocak 2016 Risk ve Mühendislik Grubu Bülteni

RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİekolekspertiz.com/UploadedFiles/ad377d5b-9e03-449e-9e54-a264dc3d19c7.pdfNasel Kontrol Kabini: Belirli rüzgar hızlarında türbini durdurur veya başlatır

  • Upload
    others

  • View
    9

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

RİSK DEĞERLENDİRME

BÜLTENİ

“Hasar servisi ve underwriterlar için mühendislik branşı

risk ve hasar değerlendirmeleri”

RÜZGAR ENERJİ SANTRALLERİ

Sayı: 2016/02

2016

Ekol Sigorta Ekspertiz Hizmetleri Limited Şirketi

Ocak 2016 Risk ve Mühendislik Grubu Bülteni

Rüzgar Enerji Santralleri İşletmelerinin Sigortalanmasında Olası Riskler ve Risklerin

Değerlendirmeleri

1. Rüzgar Enerjisi Nedir?

Rüzgâr enerjisi, rüzgârı oluşturan hava akımının sahip olduğu hareket (kinetik) enerjisidir. Bu

enerjinin bir bölümü yararlı olan mekanik veya elektrik enerjisine dönüştürülebilir.

Rüzgârın gücünden yararlanılmaya başlanması çok eski dönemlere dayanır. Rüzgâr gücünden ilk

yararlanma şekli olarak yelkenli gemiler ve yel değirmenleri gösterilebilir. Daha sonra tahıl öğütme, su

pompalama, ağaç kesme işleri için de rüzgâr gücünden yararlanılmıştır. Günümüzde daha

çok elektrik üretmek amacıyla kullanılmaktadır.

Fosil yakıt yöntemlerde atmosfere zararlı gazlar salınmakta, bu gazlar havayı ve suyu

kirletmektedir. Rüzgârdan enerji elde edilmesi sırasında ise bu zararlı gazların hiçbiri atmosfere

salınmaz, dolayısıyla rüzgâr enerjisi temiz bir enerjidir, yarattığı tek kirlilik gürültüdür. Pervanelerin

dönerken çıkardığı sesler günümüzde büyük ölçüde azaltılmıştır.

Toprak, kutuplardan ekvatora doğru artış göstererek güneş tarafından eşit olmayacak şekilde

ısınmaktadır. Ayrıca karalar denizlerden daha çabuk ısınır (ve soğur). Isı farkı, global atmosferik ısı

yayma sisteminin toprak yüzeyinden stratosfere doğru uzanmasını sağlar. Bu rüzgâr hareketleri

sonucunda depolanan enerjinin çoğu, rüzgârın hızının 160 km/s aştığı yüksek rakımlarda bulunabilir.

Sonuçta, rüzgâr enerjisi toprak yüzeyinde ve atmosfer boyunca, sürtünmeden yayılmaya kadar her

türlü şekle dönüşür. Tahmini 72 TW (Tera Watt) olan toprağın potansiyel rüzgâr gücünden ticari olarak

faydalanılabilitedir.

2. Dünya ve Türkiye’de Rüzgar Enerjisi

Yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilginin giderek artmasıyla birlikte, rüzgar enerjisi yatırımları

da tüm dünyada hızla artmaktadır. Küresel Rüzgar Enerjisi Konseyi (GWEC) Rüzgar İstatistikleri

verilerine göre rüzgar enerjisi üretiminde Çin dünyada lider konumdadır. Çin’i Amerika takip

etmektedir. Avrupa’da rüzgar enerjisinde öncü ülkelerden biri olan Almanya ise üçüncü sırada yer

almaktadır. Yüksek rüzgar potansiyeline sahip olmasına rağmen, Küresel Rüzgar Enerjisi Konseyi

(GWEC) verilerine göre Türkiye potansiyel - toplam kurulu kapasite dengesine göre oldukça geridedir.

Grafik 1. Toplam Rüzgar Gücü Kapasitelerine

Göre İlk 10 Ülke, Kaynak: GWEC– Global

Wind Statistics

Türkiye Rüzgar Enerjisi Birliği (TUREB) verilerine göre 2006 yılında 51 MW kümülatif

kuruluma sahip olan ülkemizde 2015 yılına gelindiğinde 4.192,8 MW kümülatif kurulum

gerçekleşmiştir. Şekil 1. de görüldüğü üzere ülkemizde üretimin en yoğun olduğu bölgeler

Marmara ve Ege bölgeleridir.

Grafik 2.Türkiyedeki Rüzgar Enerjisi Santralleri İçin Kümülatif Kurulum, Kaynak: Türkiye Rüzgar

Enerjisi İstatistik Raporu, TUREB

Resim 1.Türkiyedeki Rüzgar Enerjisi Santrallerinin Bölgesel Dağılımı, Kaynak: TUREB

3. Rüzgar Enerji Santrallerinin Sigortacılık Sektörü İle İlişkisi:

Son yıllarda büyük bir ivme ile gerçekleşen kurulu kapasite artışı ile doğru orantılı olarak Sigorta

Sektörü de belirgin şekilde etkilenmiştir. Rüzgar Enerji Santrallerinin sigortacılık sektörü ile ilişkisi

incelerken doğrudan ve dolaylı kazanımlardan bahsedilmelidir. Santraller kurulurken enerji sektörü ile

ilgili poliçe üretimi doğrudan bir etki ile artarken santraller için gerekli makine tesisatın imalatını

yapacak olan firmaların da yeni yatırım yapma ihtiyacı nedeniyle makine imalat sektöründe de pazarın

hareketlenmesini sağlamaktadır.

Rüzgar Enerjileri Santralleri projeleri de diğer enerji santralleri projelerinde olduğu gibi yatırım

meblağının yüksek olduğu büyük çaplı projeler olduğundan, proje finansmanında yatırımcının uzun

vadede santral projesinin maruz kalabileceği riskleri kapsayan sigorta poliçesinin yapılmış olmasını

talep etmektedirler.

Genel olarak Rüzgar Enerjileri Santrallerinde projenin montajından önce, montaj sırasında ve

enerji üretimi sırasında oluşabilecek riskleri ayırmak ve bu safhalara uygun riskleri tespit ederek

teminat altına almak suretiyle yapılmaktadır.

Projenin başlamasından önce Nakliyat Poliçesi, inşaat – montaj sırasında Tüm Riskler Poliçesi,

proje tamamlanıp üretime geçildikten itibaren Yangın Poliçesi, Elektronik Cihaz, Makine Kırılması ve

Kar Kaybı – İş Durması Poliçeleri ile olası riskler teminat altına alınabilmektedir.

Avrupa ülkelerinde yapılan sigorta uygulamalarında ise Kar Kaybı – İş Durması poliçeleri sıklıkla

satın alınan poliçelerdir. Kar Kaybı – İş Durması poliçeleri projenin işletmeye alınmasından sonra

gündeme gelmektedir. Rüzgar Enerji Santrallerinin işletmeye alınmasından sonra meydana

gelebilecek en önemli risk unsuru ise herhangi bir hasar nedeni ile enerji üretiminin durmasıdır. Bu

durum projeden elde edilecek gelirin azalmasına dolayısıyla yatırım maliyetlerinin artmasına yol

açmaktadır.

4. Rüzgar Enerji Santrallerinde Meydana Gelen Riskler ve Hasar Çeşitleri

Rüzgar Enerji Santrallerinde meydana gelen hasarlar değerlendirildiğinde yapısal hasarlar,

yangın, fırtına, yıldırım, buzlanma, nakliyat, hırsızlık, kötü niyetli hareketler ve diğer hasarların

meydana geldiği istatistiki veri olarak tespit edilmiştir.

İstatistiki veriler 1980 yılından beri dünya genelinde her yıl güncellenmekte olan rüzgar enerji

santralleri hasar verileri incelenerek oluşturulmuştur. Tabloda resmi kayıtlara geçmiş olan toplam 1826

hadisenin nedenine ilişkin detay bilgi verilmektedir. (Resim 2)

Resim 2.1980 - 2016 yılları arasında meydana gelen hasar kayıtları

Yapılan istatistiki incelemelere göre hasar frekanslarına göre sıralama yapılırsa en fazla görülen

hasar tipinin yapısal sorunlar olduğu gözlemlenmiştir. Yapısal sorunlar nedeniyle meydana gelen

hadiseleri sırasıyla; Yangın, Nakliyat-Montaj, Yıldırım, Buzlanma ve Hırsızlık hasarları takip

etmektedir.

Grafik 3. Hasar Tiplerinin Meydana Gelme Sıklığına Göre Dağılımı

4.1. Yapısal Hasarlar

Bir rüzgar türbininde meydana gelen yapısal hasarların anlaşılabilmesi amacıyla öncelikle türbin

yapısından bahsetmek gerekir. Basitçe bir rüzgar türbinini ana elemanları;

Nasel(Nacelle)

Kanatlar

Kule

Temeldir.

Resim 3. Rüzgar Türbininin Ana Elemanları

[KATEGORİ ADI]

[KATEGORİ ADI]

[KATEGORİ ADI]

[KATEGORİ ADI]

[KATEGORİ ADI]

[KATEGORİ ADI]

[KATEGORİ ADI]

Yapısal Hasarlar

Yangın

Diğer

Nakliyat -Montaj

Yıldırım

Buzlanma

Hırsızlık

Nasel(Nacelle): İçerisinde vites kutusunu, düşük ve yüksek hız millerini, jeneratörü, kontrol

ünitesini ve freni bulundurur.

Kanatlar: Kanatlara çarpan rüzgar, kanatları kaldırarak döndürür. Döndürme hareketinin elde

edildiği elemandır.

Kule: Tepe düzlemine gövdenin yerleştirildiği elemandır.

Temel: Kulenin sabitlendiği yapıdır.

Nacell içerisinde bulunan ana ekipmanlar ise Resim 4 ‘ te açıklanmıştır.

Resim 4. Nacell içerisinde bulunan ana ekipmanlar

Anemometre ve Rüzgar Gülü: Rüzgar hızını ölçer ve kontrol sistemine iletir.

Paratoner: Yıldırımdan korunmak amacıyla kullanılır.

Nasel Kontrol Kabini: Belirli rüzgar hızlarında türbini durdurur veya başlatır.

Jeneratör: Mekanik enerjiyi elektriğe dönüştürür.

Fren Sistemi: Acil durumlarda mekanik, elektriksel, hidrolik olarak uygulanan bir disk ile

rotorun hareketini durdurur.

Dişli Kutusu: Düşük ve yüksek hız şaftlarının yataklandığı mekanizmadır. Rotorun bağlandığı

düşük hızlı şafttan gelen düşük devirli dönme yükünü yüksek hız şaft için yüksek devire

yükseltir.

Yaw Sistemi: Türbinin rüzgar yönünde dönmesini sağlar.

Pitch Kontrol Sistemi: Kanatların rüzgara göre konumlandırılmasını sağlar.

Hasar kök nedenlerinin incelenebilmesi amacıyla sistemin temel parçalarında meydana gelen

hasar frekanslarının tespit edilmesi önem arz etmektedir. Grafik 4’ de görüleceği gibi hasar frekansları

yüksek olan temel yapı elemanları Generatör, Transformatör, Kanatlar, Dişli Kutuları ve Kule olarak

göze çarpmaktadır.

Grafik 4. RES Temel Parçalarında Hasar Frekansı

Hasar sonrası sigorta şirketlerinden talep edilecek olan tazminat tutarları ile RES parçalarının

yatırım bedelleri doğrudan ilişkilidir. RES’ leri için yatırım maliyetlerini oluşturan ekipmanlardan en

yüksek maliyet generatör ve güç elektroniğine aittir. Takip eden yüksek maliyetler sırasıyla kule, rotor

ve nasel gruplarındaki mekanik aksamın tamamı, kanatlar ve temellerdir.

Grafik 5. RES Parçalarının Yatırım Bedelleri

Daha detaylı bir analiz ile yapısal elemanlar

bazında inceleme yapıldığında tazminat

talep edilen ekipmanların frekans dağılımı

Grafik 6’ da verilmektedir.

Grafik 6. RES Parçalarının Hasar Tazminat Bedelleri

Maliyet olarak genel dağılım ise Grafik 7 ‘ de verilmiştir.

Grafik 7. RES’ lerde Ortalama Hasar Tazminat Talepleri

4.1.1. Generatör

Generatör arızaları genel olarak şu nedenlerle meydana gelmektedir:

Generatör Hataları

Endüktif Dengesizlik

Elektriksel Asimetri

Kısa Devre

Aşırı Titreşim

Aşırı Isınma

Sıcaklık Limitinin Aşılması

Sensör Hataları

Resim 5. Generatör Kök Neden Ağacı

4.1.2. Gövde

RES’ ler;

a) Kanatlara etki eden rüzgâr gücünden,

b) Türbin-Generatör (T-G) Şaftı üzerindeki

elektromekanik güçten kaynaklanan son derece

büyük mekanik güçlerin hakim olduğu tesislerdir.

Bu güçler, eğer, tasarımda, malzemede, tesiste,

işletmede iyi yönetilemez ise, gövde

bükülebilir/devrilebilir/yıkılabilir.

Dünyada en çok kullanılan rüzgar türbini gövdesi boru tipi çelikten yapılan ve flanşların cıvata ile birbirine bağlandığı tip gövdelerdir. Genellikle zorlu hava şartlarına maruz kalan kule, üzerine gelen rüzgar yayılı yükünü karşılayamayarak eğilir veya devrilir. Tasarımda seçilen cıvataların çalışma şartlarına uygun olarak seçilmeleri, mukavemet azalmalarına karşı periyodik olarak bakımlarının yapılması, montaj esnasında civatalar sıkılırken uygulanacak torka dikkat edilmesi gerekmektedir. Resim 6. Yıkılan Gövde

4.1.3. AKTARMA SİSTEMLERİ (Emniyet Pimleri - Dişli Kutuları)

4.1.3.1. Aktarma Sistemlerinde Diş Kırılması

Normal bir rüzgar türbin pervanesinin hızı 30 – 50 d/d iken bir jeneratörün optimum hızı 1000 –

1500 d/d civarındadır. Bu nedenle dönme hızının jeneratör ile senkronizasyonun yapılabilmesi

amacıyla dişli kutuları kullanılır.

Son yıllarda Direct Drive adı verilen türbin sistemleri kullanılmakta olsa da türbinlerin büyük bir

çoğunluğunda dişli kutuları bulunmaktadır. Bu nedenle dişli kutularında meydana gelen hasarların

incelenmesi önem taşımaktadır.

Dişli kutularında aşınma, korozyon, abrasyon, adezyon, aşırı ısınma, yatak aşınması,

sürtünme korozyonu, eksen kaçıklığı gibi bir çok hasar sebebi mevcuttur. Yağsız çalışma ve montaj

hataları, dişli kutularında karşılaşılan hasarların ana sebepleridir. Bahse konu nedenlerden her biri

türbin ile generatör şaftları arasındaki güç farkının ortaya çıkmasına, dolayısıyla hasara neden

olmaktadır.

Resim 7. Dişlilerde Görülen Hasarlar

4.1.3.2. Cıvata Kırılması (Kesilmesi)

Cıvata kesilmesinin başlıca nedenleri şu şekilde sıralanabilir:

Kalitesiz malzeme,

Paslanma,

Asitli ortam,

Eksantrik dönme ve Titreşim (Vibrasyon),

Metal yorulması,

Şaft üzerinde aşırı torkun ortaya çıkması,

RES park edilirken kanat açılarının sıfırlanmasının unutulmuş olması

Civata kesilmesi sonucunda;

Kanatlar,

Kulenin kademeleri birlikte veya ayrı ayrı olarak devrilir ve yere düşer.

Resim 8. Cıvata Kırılmaları

4.1.3.3. Emniyet Pimlerinden Beklenen Mukavemetin Sağlanamaması

Türbin jeneratörü ile dişli kutusunu bağlamak için emniyet pimleri kullanılmaktadır. Bu pimler

aşırı yükleme meydana geldiğinde kırılıp dişli kutusu ile jeneratör arasındaki bağlantıyı kesme ve

sistemin olumsuz etkilenmemesi görevini üstlenirler.

Yapılan montaj, imalat ve tasarım hataları nedeniyle emniyet pimlerinin acil durumlar dışında

da kırılarak gereksiz yere türbinleri durdurma riski vardır.

Resim 9. Emniyet Pimleri

4.1.3. Kanat Hasarları

Rüzgar türbinlerinin kanat kısımlarında meydana gelen hasarların en önemli sebebi kanatlarda

meydana gelen yorulmadır. Bu tip hasarlar genellikle pervanelerin kök bölgesine bağlandığı yerlerde

meydana gelir. Yorulma nedeniyle meydana gelen hasarlar yüksek yorulma yüklerinde daha kısa

sürede meydana gelirken kanat tasarımının iyi yapılması ile kanat ömürleri arttırılabilir.

Kompozit kanatta oluşan hasarlar incelendiğinde, gövde kısmından kanat kısmına geçen

bölgelerin kesit değişiminden dolay en zayıf bölgeleri oluşturduğu gözlemlenir. Meydana gelen gerilme

yığılmaları sebebiyle yüzey kısımlarda çatlaklar meydana gelir. Artan gerilme yığılmaları sebebiyle

oluşan çatlaklar çok hızlı bir biçimde ilerlemeye devam eder.

Santralın türbin bıçaklarının hatalı bir şekilde park edilmesi (Türbin bıçaklarının yüzeylerinin

rüzgarın akış yönünde paralel olması gerekir iken dik olarak park edilmiş olması) sonucunda

somun/cıvatalarını kırarak boşalması ve yere düşerek parçalanması şeklinde gerçekleşen hasarlarla

da karşılaşılmaktadır. Santralın içindeki elektromekanik alet/cihaz/ekipmanları kontrol eden kontrol

sisteminin kartlarının bir nedenle yanması ve bu elektromekanik alet/cihaz/ekipmanların kontrol

edilemez hale gelerek, hızlarının artması/düşmesi/durması/kopması sonucunda santralın diğer

elemanlarına çarpması veya yere düşmesi sonucu oluşan hasarlar mevcuttur.

Türbin kanatlarında gözlemlenen bu hasarlar birçok sebeple meydana gelebilir. Aşağıda kök

sebepler grafiği yer almaktadır

Resim 10. Kök Neden Analizi – Kanat Hasarları

4.1.4. Fren Mekanizmasında Boşalma Veya Pitch Mekanizmasında Kilitlenme Sonucunda

Ortaya Çıkan Aşırı Hız Ve Kanat Hasarı

Aşırı hız, kanatlarda santrifüj kuvvetinin artmasına ve buna bağlı olarak da parçalanmaya yol açar.

Resim 11. Kanat Hasarı

4.2. Yangın

Rüzgar türbinlerinde oluşan hasarların yaklaşık %30’u yangın nedeniyle meydana gelmektedir.

Yangın riskinin yüksek olmasındaki temel sebep rüzgar türbinin kolay tutuşabilen materyallere (hidrolik

yağlar ve yağlayıcılar, kompozit materyaller) sahip olmasıdır. Raporlanan yangınların %90’ında

yangına maruz kalan türbinlerin kullanılamaz hale geldiği tespit edilmiştir. Ya da kanatlar, nasel,

mekanik ve elektrik komponentler büyük oranda hasar görmüştür. Potansiyel kıvılcım kaynakları; aşırı

ısınan mekanik ekipmanlar(dişli kutusu, fren diskleri), elektrik tesisatında meydana gelen arızalar veya

yıldırım gibi doğal nedenlerdir. Batı ülkelerinde 1970 den beri kayıtlı olan yangın hadiseleri 1995 ve

2015 yılları arasında yükseliş trendine geçmiştir. Bunun başlıca sebebi kurulu gücün artmasına

rağmen koruyucu teknolojilerin yeterince gelişmemesidir.

4.2.1. Nasel İçerisinde Bulunan Yanıcı Sıvıların Yangın Riskine Etkisi

Nasel’deki aktarma sisteminde 450 litre (iki varil) gres yağı bulunmaktadır. Yanan malzeme bu

yağdır. Doğrudan sürücülü (direct drive) türbinlerde bu risk yoktur. Dişli yağları, transformer yağları,

hidrolik yağlar ve yağlayıcı yağları bunlara örnek olarak verilebilir.

1 MW altındaki türbinlerde transformer kulenin tabanında bulunur. Buna karşın 1 MW üstü

türbinlerde naselde bulunur. Bu durum naselde yangın riskini dramatik bir şekilde arttırmakla birlikte

olası bir yangına müdahale imkanını yüksek oranda kısıtlamaktadır.

4.2.2. Elektrik, Mekanik ve Elektromekanik Aksamların Yangın Riskine Etkisi

RES’ lerde yangın, elektrik üretim, besleme ve çevirim sistemindeki kısa devreden veya aşırı

akımdan başlar. Garfik 8 ‘ de ekipmanların yangın riskine etki oranları gösterilmektedir. Söz konusu

riskin bertaraf edilmesi projenin doğru tasarlanması, kaliteli ekipman kullanımı, montaj işlerinin

profesyonellerce yapılarak sıkı bir şekilde denetlenmesi, bakım onarım koşullarına yüksek önem

verilmesi ile mümkündür.

Grafik 8. Kök Neden Analizi – Kanat Hasarları

4.2.3. Kablolar

RES’lerde kule boyunca aşağıya inen 24 adet kolon kablosu bulunmaktadır. Bu kablolar ekonomi

nedeniyle Bakır-Alüminyum-Bakır şeklinde tasarımlanmakta ve tesis edilmektedir. Söz konusu tasarım

RES’ lerde meydana gelen yangınların büyük oranda sebebi olmaktadır.

Resim 12. Kablo Düzeni

Yangının Başlangıç Noktası, naselden 10 metre aşağıdaki bakır-alüminyum bağlantı elemanıdır.

Bakır-Alüminyum ve Alüminyum-Bakır geçişlerinde aşağıda örneği gösterilen bağlantı elemanı

kullanılmaktadır. Kablonun bağlantı elemanının aynasına iyice intibak edebilmesi için kabloların

uçlarına kablo başlıkları takılmaktadır. Söz konusu eleman bakır-alüminyum ve alüminyum-bakır kablo

geçişlerinde bağlantı (tutturucu, birleştirici) aparat olarak kullanılmaktadır.

Resim 13. Bağlantı Elemanı

Resim 14 ‘ de görüldüğü gibi söz konusu bağlantı tasarımı uygulanırken herhangi bir nedenle

boşluk oluşmaktadır. Oluşan bu boşluk nedeniyle ark oluşmaktadır.

Resim 14. Bağlantı Boşlukları

Bağlantı Elemanındaki boşluğun nedeni, muhtemelen dikey durumdaki alüminyum kablonun

kendi ağırlığı ile kelepçelerinden sıyrılarak aşağıya doğru kayması ve / veya montaj hatalarıdır.

Resim 15. Bağlantı Boşluk Nedenleri

Ark sonucunda bağlantı elemanının içinde meydana gelen gaz sıkışması ve balonlaşma

sonucunda elemanın dış yüzeyinde delinmeler oluşmaktadır. Bu delinmeler bu kabloda ark ve kısa

devre olduğunun işaretidir.

Resim 16. Hasara Uğrayan Bağlantı Elemanları

Ekonomi sağlamak için Bakır-Alüminyum-Bakır bağlantının tercih edilmesi ve tesis

esnasındaki kötü işçilik kaynaklı risk unsurunu bertaraf edilmesi ancak ve ancak kolon kablolarının

eksiksiz olarak bakırdan yapılması ile mümkündür.

4.2.4. Rüzgar Türbinlerinde Yangından Korunma

4.2.4.1. Pasif Yangın Koruma Yöntemleri

Yıldırım korunma tertibatı

Hidrolik ve yağlama yağlarının kolay yanabilir olmaması

Naselde Isı Bariyeri, Mümkün İse Pasif Durdurucular

Bakım sırasında sıcak işten olabildiğince kaçınılması, yapılacak ise tedbirlerin alınması

Kritik sistemlerin sıcaklık ölçümlerinin süreklilik arz etmesi

4.2.4.2. Aktif Yangın Koruma Yöntemleri(Yangında devreye giren sistemler)

Algılama Sistemleri(Alev, Isı, Duman)

Yangın Söndürme Sistemleri (Gazlı)

4.3. Yıldırım

Rüzgar türbinleri bulundukları konum ve yapıları itibariyle çok yüksek oranda yıldırım riski

taşımaktadır. Rüzgar türbinlerinde yıldırım hasarları büyük tahribata yol açabilir. Genellikle yangınla

sonuçlanan bu olaylar türbinin tamamen tahrip olmasına neden olarak büyük maddi kayıplara yol

açmaktadır. Yıldırım Düşmesi nedeniyle kanat kopması ve buna bağlı olarak ortaya çıkan dengesizlik

ve yıkılma hadiseleri ile sıklıkla karşılaşılmaktadır.

Resim 17. Yıldırım Hasarı

Yıldırım riskinin bazı önlemler alınarak minimize edilmesi gerekmektedir. Bir sistemin yıldırıma ve

aşırı gerilime karşı korunabilmesi için topraklama sistemi, eş potansiyel sistem, iç yıldırım ve dış

yıldırımlık sistemlerinin entegrasyonu oldukça önemlidir.

4.3.1. Topraklama Sistemi

• Topraklama sistemlerinde dikkat edilmesi gereken en önemli husus topraklama direncinin

zaman içerisinde yükselmesidir. Buna etki eden en büyük faktör korozif etkidir.

• Bu nedenle temel topraklamasında kullanılacak galvaniz şeritlerin paslanmaz çelik olması ve

kalınlıklarının DIN EN50164-2 standartına uyum göstermesi gerekir. Ülkemizde de bu

standartlar TS EN 62305 ile belirtilmiştir.

• Ayrıca her bağlantı noktasında korozyon bantının kullanılması tesis sürekliliği için önem teşkil

etmektedir.

• Temel topraklanması planlanması tesis zemin etüdünün yapılması sonucunda elde edilen

özgül direnç kapsamında yapılan hesaplarla yapılmalıdır.

• Donma özelliği olan kimyasallarla sistem güçlendirilmelidir.

4.3.2. Eş Potansiyel Sistemi

• Eş potansiyelleme topraklamada en güvenilir sistemlerdendir.

• Bir sistemdeki tüm topraklamalar ve metal bölümler, eş potansiyel baraları ile birbirlerine

bağlanmalıdır. Böylece, topraklama ve herhangi iki metal arasında oluşabilecek gerilim farkı

önlenmiş ve tüm noktalarda eş potansiyelleme sağlanmış olur.

4.3.3. İç Yıldırımlık Sistemleri

Bu sistemler doğrudan yada dolaylı gelen yıldırım darbelerini yapı içerisindeki elektrikli yada

elektronik cihazları koruyarak toprağa güvenli olarak aktarılmasını sağlayan devre elemanlarıdır.

4.3.4. Dış Yıldırımlık Sistemleri

Paratoner ve Faraday Kafesi olmak üzere iki kısımda incelenebilir. Rüzgar türbinlerinde nasel

içerisinde kullanılan faraday kafesleri mevcuttur. İki sistem kıyaslanırsa faraday kafesi daha yüksek

maliyetli fakat yıldırım deşarjının saçaklı etkilerinden korunmak amacıyla paratoner ile birlikte

kullanılması gereken bir sistemdir.

4.4. Buzlanma

Türbin kanatları olumsuz hava şartları nedeniyle buzlanma hasarlarına maruz kalabilir.

Kanatlarda buzlanma nedeniyle mekanik yüklenmenin artması, dengesizlik ve torkun yükselmesi ve

buna bağlı olarak da kanatlarda kopma/düşme ve parçalanma şeklinde hasarlar meydana gelmektedir.

Özellikle off-shore türbinler için geçerli olan bu arıza nedeni, Türkiye için fazla geçerli değildir.

Türbinlerin buzlanmasını önlemek için tasarımlar uygun yapılmalı, buzlanma olayı fark edilir

edilmez türbin durdurulup temizlik çalışması yapılmalıdır.

BUZLANMANIN

ETKİLERİ

RT İŞLETMEDE RT ÇALIŞMIYORKEN RT DURDURULMUŞ

Aerodinamik

Verimliliğin Azalması

X X

Üretimin Azalması X

Gürültü Artması X X

Vibrasyon X X

Mali Kayıplar X X X

Yük Artması X X X

Problemli Başlama X X

Grafik 9. Buzlanmanın Etkileriı

4.5. Hırsızlık

Rüzgar Enerji Santrallarında kullanılan malzemelerin maddi değerinin yüksek olması nedeniyle

hırsızlık olaylarıyla sıklıkla karşılaşılmaktadır. Çoğunlukla santrallerde bulunan bakır kablolar kesilerek

çalınmaktadır. Hırsızlık riskine karşı alınması gereken önlemler şu şekilde sıralanabilir;

Güvenlik personellerinin santral alanında 7 / 24 bulunması ve sahayı sürekli olarak kontrol

etmesi,

CCTV sistemi ile sürekli olarak gözetlemelerin yapılması,

Geceleri çevre aydınlatmalarının yapılması,

Santral çevresinin tel çitler ile çevrilmesi, hırsızlık riskine karşı alınacak tipik önlemler olarak

görülebilir.

4.6. Nakliyat - Montaj

RES kurulum aşamasında nakliyat ve montaj hasarları ile sıklıkla karşılaşılmaktadır. RES

parçaları; aşırı büyük, ağır ve uzun parçalardır. Bu nedenle taşınmalarında büyük problemler ortaya

çıkmaktadır. Özellikle ülkemizde kurulan RES’ ler için gerekli ekipman temininin yurt dışından

yapılması gerekliliği nakliyat sırasında meydana gelen risk unsurlarının artmasına neden olmaktadır.

Deniz yoluyla taşınan Nasel, Hub gibi mekanik özelliği olan malzemeler, yol boyunca deniz ve

yağmur suyundan korunabilmesi için güverte altına yüklenmektedir. Kanat ve kulelerde bu tip bir

zorunluluk yoktur.

Kara taşımacılığı yapılırken ise şehir içinden yapılan taşımalardan olabildiğince kaçınılır. Arazide

taşınmaları ise, özel uzmanlık, dikkat ve özen gerektirir.

RES temel ekipmanlarının ağır ve büyük parçalar olması ve sistemin uzun süre güvenilirliğini

koruyabilmesi için montaj faaliyetlerinin de uzmanlarca yapılması gerekmektedir. Aksi takdirde RES

kurulumundan sonra ilk birkaç yıl içerisinde sistemin tamamen hasar görerek kullanılamaz duruma

gelmesi, dolayısıyla yüksek maliyetlere katlanılması kaçınılmaz bir durumdur. Riskin azaltılması

montaj sonrası yapılacak olan 3. Şahıs şirketlerinin profesyonel denetimlerine de bağlıdır.

4.7. Kar Kaybı

Kar kaybı poliçeleri hazırlanırken hasar frekanslarını ve tesisi durdurma süreleri önemli

parametrelerdir. Ekipman odaklı duruş süreleri karşılaştırma grafiği aşağıda verilmiştir.

Grafik 10. Ekipman Odaklı Duruş Süreleri

5. Sonuç ve Değerlendirme:

Rüzgar enerji santralleri ile ilgili elde edilen bilgiler ve bulgular, yoğun araştırmalar sonucunda

bölgesel pazarlar ve üreticiler ile yapılan görüşmeler ve hasar tecrübelerimiz sonucunda toplanan

istatistiklerden derlenmiştir.

Rüzgar Enerji Santralleri projelerinde diğer enerji santralleri projelerinde olduğu gibi kesintisiz bir

sigortalanma sürecinin gerçekleştirilmesi en önemli husustur. Nakliyat poliçesi ile başlayacak bu

sürecin İnşaat / Montaj Tüm Riskler poliçesi ile devam edip, proje tamamlandıktan sonra Yangın

Poliçesi, Makine ve Elektronik Cihaz Poliçeleri ile bütün süreçle beraber santralin tamamı teminat

altına alınmalıdır. Bu durum iç içe geçen bütün üretim süreçlerini korumayı hedeflemektedir.

Rüzgar Enerji Santrallerinde Rüzgar / Fırtına kaynaklı devrilme hadiseleri ile

karşılaşılabilmektedir. Asli görevi rüzgardan enerji üretmek olan Rüzgar Enerji Santralleri bu hava

şartlarına uygun olarak tasarlanmalıdır. Bu nedenle standart poliçe metinlerinde yer alan fırtına

tanımının Rüzgar Enerji Santralleri için özel olarak düzenlenmesi, Bofor skala sınır değerleri temel

alınarak ani ve beklenmedik risk tanımının açıkça yapılması gerekmektedir.

Detaylıca bahsedildiği üzere Rüzgar Enerji Santrallerinde hasar frekansı en yüksek olan hasar tipi

yapısal hasarlardır. Bu nedenle poliçeleşme sürecinde projelerin temin edilerek incelenmesi, risk

mühendislerince montajın projeye uygunluğunun tespit edilmesi önem arz etmektedir. Olası bir hasar

durumunda ise yapısal hasarların meydana gelmesinde en büyük etken olan bakım onarım

koşullarının sağlanıp sağlanmadığının belgelendirilmesinin talep edilmesi gerekmektedir.

Santralde kullanılan ekipmanların garanti süreleri uzundur. Kar kaybı ve İş durmasına yol

açabilecek bir hasarın garanti şartları açısından mutlaka incelenmesi ve hasar kök nedenin tam tespiti

çok önemlidir.

Kar kaybı ve iş durmasına yol açabilecek en büyük risk ise; şebeke bağlantısında oluşabilecek

sorunlardır. Depolanması mümkün olmayan, üretilen enerjinin eş zamanlı olarak şebekeye verilmesi

gerekmektedir. Şebekeye aktarım hattında görevli ekipmanlarda ya da şebekenin kendisinde oluşacak

bir sorun iş durması açısından ağır sonuçlara yol açacaktır. Bu nedenle teminat verilecek ise uzman

risk mühendislerinde santral dışında şebeke bağlantılarının özenle incelenmesi gerekmektedir.

Sistemin sigortalanma aşamasında resmi başvuru işlemlerinde hazırlanması gereken aşağıdaki

belgelerin temini zorunlu tutulmalıdır. Bu belgeler ile santralin özellikleri ve taşıdığı risklerin anlaşılması

daha kolay olacaktır.

EDAŞ bağlantı görüşü

TEDAŞ proje onayı

TEDAŞ tesis kabulü raporu

Sonuç olarak Türkiye’ de enerji üretim kaynakları sınırlıdır. Türkiye’ nin coğrafi konumu

değerlendirildiğinde çok yüksek bir alternatif / temiz enerji potansiyeline sahiptir. Elektrik enerjisi

üretimi için Rüzgar Enerji Santral yatırımları büyük bir hızla devam etmektedir. Bu durumun farkında

olan yabancı sermaye ve yerli yatırımcılar hızla pazarda yerlerini almaktadır. Genişleyen ve büyüyen

yerel pazarın ihtiyaçlarını karşılayacak sigorta poliçeleri ise ancak ve ancak özel çalışmalar ile

oluşturabilir. Hazırlanan bu bülten de yeni tasarlanacak poliçelerde farkındalık yaratmak

amaçlanmıştır.

Kaynakça:

1- tr.wikipedia.org

2- GWEC– Global Wind Statistics

3- TUREB - Türkiye Rüzgar Enerjisi İstatistik Raporu

4- Enerji Üretim Tesislerinde Risk ve Hasar Sunumu, Prof. Dr. Osman SEVAİOĞLU

EKOL EKSPERTİZ MÜHENDİSLİK GRUBU

Ayşe Nazlıer Efetürk Eksper – Mühendislik / Yangın / Kredi Finans

Ayça Şener Eksper – Mühendislik / Kimya Yüksek Mühendisi

Hüseyin Kaycı Eksper – Mühendislik / Tarım Makinaları Mühendisi

Ali Ömer Yıldır Risk ve Hasar Yönetmeni – Uzman / Otomotiv Öğretmeni

Zühre Tamer Risk ve Hasar Yönetmeni – Hasar Uzmanı

Efe Eroğlu Risk ve Hasar Yönetmeni – Uzman/Makine Mühendisi

Sinan Deniz Risk ve Hasar Yönetmeni – Uzman

Erdim Dalkılıç Risk ve Hasar Yönetmeni – Uzman / Makine Mühendisi

***Bu bülten, konuyla ilgili çeşitli kaynaklardan derlenen bilgiler ile hasar ve risk alanındaki tecrübelerimiz çerçevesinde

hazırlanmış olup, kendi görüşlerimizi içermektedir.