Assessing the impact of climate change on wind energy potential in Türkiye
Türkiye'de iklim değişikliğinin rüzgar enerjisi potansiyeli üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi
- Tez No: 1025418
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKÇEN UYSAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, İnşaat Mühendisliği, Meteoroloji, Energy, Civil Engineering, Meteorology
- Anahtar Kelimeler: Enerji, Rüzgar enerjisi, İklim projeksiyonları, Energy, Wind energy, Climate projections
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Hidrolik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, iklim değişikliğinin Türkiye'de rüzgâr hızı ve rüzgâr enerjisi potansiyeli üzerindeki olası etkileri, CMIP6 tabanlı çok modelli bir yaklaşımla incelenmiştir. Çalışmada, tarihsel rüzgâr ikliminin temel referans veri seti olarak ERA5-Land yeniden analiz verisi kullanılmış, MERRA-2 ise CMIP6 tarihsel simülasyonlarının değerlendirilmesini ve model seçim sürecini destekleyen ek bir karşılaştırma kaynağı olarak ele alınmıştır. Bu çerçevede CMIP6 modellerinin tarihsel dönem performansları karşılaştırılmış ve Türkiye koşullarını görece daha iyi temsil eden dört model seçilmiştir. Seçilen modellerin yakın yüzey rüzgâr verileri, farklı yeniden örnekleme yöntemleri kullanılarak ERA5-Land ızgarasına aktarılmıştır. Geleceğe yönelik rüzgâr hızı projeksiyonları SSP5-8.5 senaryosu altında 2025–2050, 2051–2075 ve 2076–2100 dönemleri için değerlendirilmiştir. Rüzgâr enerjisi potansiyelindeki değişimleri incelemek amacıyla yakın yüzey rüzgâr hızları güç yasası yaklaşımıyla türbin göbek yüksekliğine taşınmış ve seçilen türbinin güç eğrisi kullanılarak üretim potansiyelindeki değişimler tahmin edilmiştir. Bulgular, yakın gelecekte rüzgâr hızındaki değişim sinyalinin genel olarak sınırlı kaldığını, ancak yüzyıl ortası ve özellikle yüzyıl sonuna doğru negatif anomalilerin daha belirgin, yaygın ve tutarlı hâle geldiğini göstermektedir. Mevsimsel analizlerde en güçlü azalmaların kış döneminde ortaya çıktığı, yaz ve sonbahar aylarında ise daha heterojen bir mekânsal yapı gözlendiği belirlenmiştir. Ayrıca, rüzgâr hızındaki sınırlı değişimlerin bile türbin güç eğrilerinin doğrusal olmayan yapısı nedeniyle enerji üretiminde daha belirgin etkiler oluşturabileceği görülmüştür. Bu nedenle çalışma, Türkiye'de uzun dönemli rüzgâr enerjisi planlamasında iklim projeksiyonlarının, mevsimsel farklılıkların ve bölgesel çeşitliliğin birlikte değerlendirilmesi gerektiğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the potential impacts of climate change on wind speed and wind energy potential over Türkiye using a CMIP6-based multi-model framework. ERA5-Land was used as the principal reference dataset for representing the historical wind climate, while MERRA-2 was included as an additional comparison source to support the evaluation of CMIP6 historical simulations. Based on this reference framework, the historical performance of CMIP6 models was assessed, and four models that relatively better represent wind conditions over Türkiye were selected for further analysis. The near-surface wind outputs of the selected CMIP6 models were regridded to the ERA5-Land grid using different regridding methods. Future wind-speed projections were then evaluated under the SSP5-8.5 scenario for three periods: 2025–2050, 2051–2075, and 2076–2100. To assess implications for wind energy, near-surface wind speeds were extrapolated to turbine hub height using the power-law approach, and potential changes in energy production were estimated through the power curve of the selected turbine. The results indicate that projected wind-speed changes remain relatively limited in the near future, but negative anomalies become more pronounced, spatially widespread, and consistent toward the mid- and late-century periods. Seasonal analyses show that the strongest decreases generally occur during winter, while summer and autumn exhibit a more heterogeneous spatial pattern. The findings also demonstrate that even modest wind-speed changes may produce more substantial impacts on energy generation due to the nonlinear response of turbine power curves. Overall, the study highlights the importance of integrating climate projections, seasonal variability, and regional differences into long-term wind energy planning in Türkiye.
Benzer Tezler
- An agent-based approach to assess the impact of electricity generation on carbon emissions
Bir ajan temelli yaklaşim ile elektrik üretiminin karbon emisyonlari üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi
DENİZHAN GÜVEN
Doktora
İngilizce
2025
Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR KAYALICA
PROF. DR. ÖMER LÜTFİ ŞEN
- A real time experimental data-based method for assessing the impact of glazed curtain walls with trickle vents on indoor environmental quality
Doğal havalandırma kanallı giydirme cephelerin iç ortam konfor koşullarına etkisinin gerçek zamanlı deneysel veri ile değerlendirilmesi için bir yöntem
AHMET BİLER
Doktora
İngilizce
2024
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEN ASLIHAN ÜNLÜ
- Türkiye'deki ahşap dış duvar sistemlerinin ısıl ve nemsel performansının test kabininde uzun dönem sürekli ölçme ve benzetim yöntemleriyle değerlendirilmesi
Evaluation of the hygrothermal performance of timber exterior wall systems in Turkey using long-term in-situ measurements and simulation methods
AYŞEGÜL EKŞİ KILIÇASLAN
- Mezo-mı̇kro ölçek model kuplesı̇ wrf-les ı̇le yüksek çözünürlüklü rüzgar alanının belı̇rlenmesı̇
High-resolution wind field determination with wrf-les through meso-micro scale model coupling
ERKAN YILMAZ
Doktora
Türkçe
2025
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRAN SİBEL MENTEŞ
PROF. DR. GÖKHAN KİRKİL
- Life cycle assessment of electric vehicles and internal combustion engine vehicles: Future prospects
Elektrikli ve içten yanmalı motorlu araçların yaşam döngü değerlendirmesi: Gelecek beklentiler
SERRA SELİN ÖVEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN ATİLLA ARIKAN
PROF. DR. FEHMİ GÖRKEM ÜÇTUĞ