Dünyanın bir çok uzak, izole
ve seyrek yerleşimli bölgelerinde iletim şebekeleri
bulunmamaktadır. Bunu ana sebebi, varolan çok az sayıdaki
tüketicinin elektrik ihtiyacını karşılamak için yeni
sistemlerin kurulmasının çok pahalı ve zor olmasıdır.
Dolayısıyla, dizel generatör grupları bu tür durumlarda tek
çözüm olarak görülmektedir. Öte yandan bu gibi yerlerde
kullanılabilir rüzgar potansiyeli sahip bölgelerin bulunuyor
olması rüzgar-dizel hibrid sistemlerinin kurulmasına olanak
sağlamıştır.
Rüzgar – dizel sistemleri
enerji depolama şekillerine göre değişmektedir. Rüzgar –
dizel sistemlerinde kullanılan bir enerji depolama şekli,
mekanik depolama veya volan kullanımıdır. Bir kinetik enerji
depolama şekli olarak volanlar, girdi/çıktı enerjilerinden
birinin sabit diğerinin değişken olduğu hallerde
kullanılabilir. Bu elemanlar, rüzgar yapısındaki değişimlere
bağlı olarak bir rüzgar – dizel sisteminde de kısa süreli
enerji depolama aracı olarak kullanılmaktadır.Bir
rüzgar – dizel sisteminde kullanılan volanlar sadece yakıt
tasarrufu sağlamayıp, aynı zamanda şebeke voltaj ve frekans
kararlılığını da iyileştirmektedir. Ayrıca dizel jeneratörün
sık sık çalışıp durmasıyla oluşabilecek deformasyonlar da
önlenebilecektir.Hidrolik depolama, rüzgar – dizel
sistemlerinde kullanılan diğer bir alternatif enerji
depolama şekli olarak bilinir. Bir hidrolik toplayıcı ve
hidrolik motor pompası kullanımı ile, sistemdeki fazla
rüzgar enerjisi depolanabilir ve daha sonra rüzgar enerjisi
kısa aralıklarla azaldığında, tüketiciye enerji
sağlayabilir.Hidrolik
toplayıcılarda, enerji depolama süresi volanlara çok
benzemekte ve bundan yararlanma süresiyle, volanlarda olduğu
gibi birkaç dakikadır.
Rüzgar – dizel sistemlerinde bulunan bir
diğer enerji depolama şekli, elektro – kimyasal depolama
veya akümülatör kullanılmasıdır. Rüzgar – dizel – akü
sistemleri olarak ta anılan bu sistemler, genelde bir (veya
daha çok) dizel jeneratörü, bir akümülatör ünitesi (çevirici
ile ) , rüzgar türbinleri, AC / DC doğrultucular, DC / AC üç
fazlı dönüştürücüler vb. gibi kısımlardan oluşmaktadır.Rüzgar
– dizel – akü sisteminin çalışma şekli, rüzgarın durumuna
bağlı olarak değişmektedir. Rüzgarın iyi olması ve şebeke
gereksiniminden daha fazla elektrik üretmesi halinde, fazla
enerji, aküde depolanır. Orta rüzgar durumunda, şebeke yük
açığını kapatmak için akümülatör de ve rüzgar türbinine ek
olarak devreye girer. Şayet rüzgar çok zayıf ise, dizel
jeneratörü çalıştırarak üretilen elektrik enerjisiyle şebeke
beslenir.Genelde
birisi diğerinin iki katı mesafede olan jeneratörlerin
kullanımı ve bunlardan uygun olanının çalıştırılması, dizel
tüketiminde oldukça önemli bir ekonomi sağlayacaktır. Çünkü
büyük dizel jeneratörlerinin düşük kapasite ile
çalıştırılmaları etkili ve ekonomik olmamakta, böylece
enerji üretiminde amaçlanan düşük maliyet sağlanamamaktadır.
Rüzgar –
dizel – akü sistemlerine örnek olarak, Japonya, Okinawa’ da
bulunan Tonaki adasındaki Tonakishima santralini
gösterebiliriz.
Tonaki
adasına kara bağlantısı olmayan izole bir yerdir. Buna
karşılık rüzgar enerji
potansiyeli oldukça yüksektir. Ada 3.46 km2 lik
yüz ölçüme sahip olup, yaklaşık nüfusu 600 dür.Santralde bir
tane rüzgar türbünü ve beş dizel generatör bulunmaktadır.
İlk Şekilde gösterildiği gibi,Santraldeki tüm ekipmanları
uzaktan kontrol ve kumanda etmek, buna ek olarak
ekipmanların birbirleriyle koordineli bir şekilde
çalışmasını sağlamak için hibrid kontrol sistemi
kurulmuştur. Hibrid DC link ünitesinde ise, rüzgar çıkışı
önce DC ‘ye çevrilir. Bu işlem PWM kontrollü, değişken hız
çeviricileri (IGBT içerikli) ile yapılmaktadır. Daha sonra
şebeke çeviricileri ile AC ‘ye çevrilmektedir. DC link
ünitesi akü şarj ve deşarj dirençlerinden oluşmaktadır.
Diğer şekilde de Rüzgar – dizel – akü sisteminin çalışma
aralıkları gösterilmiştir.

