SavedAdd your journal

Journals / Demiryolu Mühendisliği / 2026 / Sayı: 24

Integration of Wind Energy with Rail Systems for the Tekirdağ and Çanakkale Region

Tekirdağ ve Çanakkale Bölgesi için Raylı Sistemlerin Rüzgâr Enerjisi ile Entegrasyonu

İbrahim Can Kolotoğlu(İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ, ELEKTRİK-ELEKTRONİK FAKÜLTESİ, KONTROL VE OTOMASYON MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, KONTROL VE OTOMASYON MÜHENDİSLİĞİ PR.)0009-0002-3297-5761
Serhat Boynukalın(İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, RAYLI SİSTEMLER MÜHENDİSLİĞİ (YL) (TEZLİ))0000-0002-4662-4586
Mehmet Turan Söylemez(İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ, ELEKTRİK-ELEKTRONİK FAKÜLTESİ, KONTROL VE OTOMASYON MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, KONTROL VE OTOMASYON MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI)0000-0002-7600-0707
Muhammet Isik(İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ, ELEKTRİK-ELEKTRONİK FAKÜLTESİ, KONTROL VE OTOMASYON MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, KONTROL VE OTOMASYON MÜHENDİSLİĞİ PR. (İNGİLİZCE))0009-0008-6777-9502
Taha Yüksel(İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ, İNŞAAT FAKÜLTESİ, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ)0000-0003-3824-1048
Pages
—
Publication Date
2026-07-02
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

This integration not only reduces energy costs but also offers a strategic contribution to lowering transport-related carbon emissions.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:The growing trade volume in the Marmara Region and the transportation burden on Istanbul necessitate the development of alternative logistics corridors.
📊
Key Findings & Data:The findings show an annual average wind speed of 7.2 m/s and a power density of 257 W/m² in the Bababurnu region.
💡
Conclusion & Impact:This integration not only reduces energy costs but also offers a strategic contribution to lowering transport-related carbon emissions.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Raylı Sistemler · Rüzgar Enerjisi · Enerji Depolama

Abstract

The growing trade volume in the Marmara Region and the transportation burden on Istanbul necessitate the development of alternative logistics corridors. This study analyzes the techno-economic feasibility of integrating the energy demand of the proposed rail line between the provinces of Tekirdağ and Çanakkale with the region's high wind energy potential. In the study, the region's wind data and literature data were used to model the resource with the Weibull distribution. The findings show an annual average wind speed of 7.2 m/s and a power density of 257 W/m² in the Bababurnu region. The energy analysis projects that approximately 79% of the line's annual energy demand of about 247 GWh can be met through wind energy and hybrid energy storage systems. This integration not only reduces energy costs but also offers a strategic contribution to lowering transport-related carbon emissions.

Özet

Marmara Bölgesi'nde artan ticaret hacmi ve İstanbul üzerindeki ulaşım yükü, alternatif lojistik koridorların geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu çalışma, Tekirdağ ve Çanakkale illeri arasında önerilen raylı sistem hattının enerji ihtiyacının, bölgenin yüksek rüzgâr enerjisi potansiyeli ile entegrasyonunun tekno-ekonomik fizibilitesini analiz etmektedir. Çalışmada, bölgenin rüzgâr verileri ve literatür verileri kullanılarak Weibull dağılımı ile modellenmiştir. Bulgular, Bababurnu bölgesinde yıllık ortalama 7,2 m/s rüzgâr hızı ve 257 W/m² güç yoğunluğu olduğunu göstermiştir. Enerji analizi, hattın yıllık yaklaşık 247 GWh enerji ihtiyacının %79'unun rüzgâr enerjisi ve hibrit depolama sistemleri ile karşılanabileceğini öngörmektedir. Bu entegrasyon, yalnızca enerji maliyetlerini düşürmekle kalmayıp, ulaşım kaynaklı karbon emisyonlarının azaltılmasına da stratejik bir katkı sunmaktadır.

🔖

Cite This Article

Kolotoğlu, İ. C., Boynukalın, S., Söylemez, M. T., Isik, M., Yüksel, T. (2026). Integration of Wind Energy with Rail Systems for the Tekirdağ and Çanakkale Region. Demiryolu Mühendisliği, Sayı: 24. https://doi.org/10.47072/demiryolu.1970983

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (41)

  1. T.C. Ulaştırma ve Altyapı Bakanlığı, 2053 ulaştırma ve lojistik ana planı. Ankara, Türkiye: T.C. Ulaştırma ve Altyapı Bakanlığı, 2022.
  2. Güney Marmara Kalkınma Ajansı (GMKA), TR22 Güney Marmara bölgesi 2024-2028 bölge planı. Balıkesir, Türkiye: GMKA, 2023.
  3. T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Tekirdağ İl Müdürlüğü, "Karatepe mevkii 1/1000 ölçekli uygulama imar planı açıklama raporu," Teknik Rapor, Tekirdağ, 2020.
  4. V. Şahin ve Z. İnce, "Keşan'da nüfus ve yerleşme," Keşan araştırmaları: Keşan'ın kurtuluşunun 100. yılı anısına, F. Çalık Orhun ve B. İşçimen, Ed. Edirne, Türkiye: Trakya Üniversitesi Yayınları, 2021, ss. 267-284.
  5. S. Özözen-Kahraman ve İ. Kahraman, "Coğrafi bilgi sistemleri ile Gelibolu yarımadası tarihi milli parkı'nda arazi kullanım analizi," Akademik Bilişim 2008 Bildirileri, 2008.
  6. O. Yaşar, "Gelibolu yarımadası tarihi milli parkı'nda mevcut problemler ve çözüm önerileri," Türk Coğrafya Dergisi, 2014.
  7. M. Siyako ve O. Huvaz, "Eocene stratigraphic evolution of the Thrace basin, Turkey," Sedimentary Geology, cilt 198, sayı 1-2, ss. 75-91, 2007, doi: 10.1016/j.sedgeo.2006.11.008
  8. İ. Şengüler, Ergene (Trakya) havzasının jeolojisi ve kömür potansiyeli. Ankara, Türkiye: MTA, 2007.
  9. M. E. Aksoy, M. Meghraoui, M. Vallée, ve Z. Çakır, "Rupture characteristics of the A.D. 1912 Mürefte (Ganos) earthquake segment of the North Anatolian fault (Western Turkey)," Geology, cilt 38, sayı 11, ss. 991-994, 2010, doi: 10.1130/G31447.1
  10. AFAD, Türkiye deprem tehlike haritası. Ankara, Türkiye: AFAD, 2018.
  11. T. H. Hançer, "Şarköy - Mürefte (1912) depreminin Osmanlı basınına yansıması," Anadolu ve Balkan Araştırmaları Dergisi, cilt 7, sayı 14, ss. 241-262, 2024. doi: 10.32953/abad.1425116
  12. S. V. Mitrofanov, N. G. Kiryanova, ve A. M. Gorlova, "Stationary hybrid renewable energy systems for railway electrification: A review," Energies, cilt 14, sayı 18, s. 5946, 2021, doi: 10.3390/en14185946
  13. Deutsche Bahn AG, Integrated report 2024. Berlin, Germany: Deutsche Bahn AG, 2024.
  14. M. Davoodi, H. Jafari Kaleybar, M. Brenna, ve D. Zaninelli, "Energy management systems for smart electric railway networks: A methodological review," Sustainability, cilt 15, sayı 16, s. 12204, 2023, doi: 10.3390/su151612204
  15. M. Sertsöz, M. Fidan, ve M. Başaran, "Tramvayın güneş enerjisi destekli bir mikro şebekeye entegrasyonu," Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, sayı 50, ss. 79-84, 2023. doi: 10.31590/ejosat.1235995
  16. M. Fidan ve M. Sertsöz, Determination of solar energy usage rate, reliability, and efficiency for different trips of high-speed train, Demiryolu Mühendisliği, sayı 16, ss. 116–127, 2022, doi: 10.47072/demiryolu.1128853.
  17. A. İlhan, M. Bilgili, ve B. Şahin, "Statistical analysis of wind energy density in the Bababurnu-Çanakkale region of Turkey," Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, cilt 33, sayı 1, ss. 17-26, 2018. doi: 10.21605/cukurovaummfd.420385
  18. İ. Alagöz, Rüzgar elektrik santralleri kontrol algoritmaları. Ankara, Türkiye: Akademisyen Kitabevi, 2021. doi: 10.37609/akya.723
  19. World Wind Energy Association, "WWEA yıllık raporu 2024,” 2025. [Çevrimiçi]. Erişim adresi: https://wwindea.org/Annual_Report2024 [Erişim Tarihi: Şubat 2026]
  20. J. F. Manwell, J. G. McGowan, ve A. L. Rogers, Wind energy explained: Theory, design and application. Chichester, Birleşik Krallık: Wiley, 2010. doi: 10.1002/9781119994367
  21. Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL), "Cost of wind energy review," ABD Enerji Bakanlığı, Golden, CO, Rap. NREL/TP-5000-84601, 2024. doi: 10.2172/2479271
  22. Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA), Renewable power generation costs in 2023. Abu Dabi, BAE: IRENA, 2024.
  23. E. Hau, Wind turbines: Fundamentals, technologies, application, economics. Berlin, Almanya: Springer, 2013. doi: 10.1007/978-3-642-27151-9
  24. T. Burton, N. Jenkins, D. Sharpe ve E. Bossanyi, Wind energy handbook, 2. baskı. Wiley, 2011, doi: 10.1002/9781119992714.
  25. H. Polinder, F. F. A. van der Pijl, G. J. de Vilder, ve P. J. Tavner, "Comparison of direct-drive and geared generator concepts for wind turbines," IEEE Trans. Energy Convers., cilt 21, sayı 3, ss. 725-733, 2006, doi: 10.1109/TEC.2006.875476
  26. X. Liu ve K. Li, "Energy storage devices in electrified railway systems: A review," Transportation Safety and Environment, cilt 2, sayı 3, ss. 183–201, 2020, doi: 10.1093/tse/tdaa016.
  27. M. Khodaparastan, A. A. Mohamed ve W. Brandauer, "Recuperation of regenerative braking energy in electric rail transit systems," IEEE Trans. Intell. Transp. Syst., cilt 20, sayı 8, ss. 2831–2847, 2019, doi: 10.1109/TITS.2018.2886809.
  28. N. Ghaviha, J. Campillo, A. Bohlin, ve E. Dahlquist, "Review of application of energy storage devices in railway transportation," Energy Procedia, cilt 105, ss. 4561-4568, 2017, doi: 10.1016/j.egypro.2017.03.980
  29. MGM, "Rüzgâr enerji potansiyel atlası (REPA), Çanakkale ve Tekirdağ rüzgâr verileri," 2007. [Çevrimiçi]. Available: https://www.mgm.gov.tr [Erişim Tarihi: Şubat 2026]
  30. Global Wind Atlas 3.0, "Türkiye Rüzgar Kaynakları Haritası," Technical University of Denmark (DTU). [Çevrimiçi]. Available: https://globalwindatlas.info [Erişim Tarihi: Şubat 2026].
  31. U.S. Department of Energy, "How do wind turbines work?," Office of Energy Efficiency & Renewable Energy. [Çevrimiçi]. Available: https://www.energy.gov/eere/wind/how-do-wind-turbines-work. [Erişim Tarihi: Şubat 2026].
  32. TEİAŞ (Türkiye Elektrik İletim A.Ş.), Türkiye elektrik üretim-iletim istatistikleri. Ankara, Türkiye: TEİAŞ, 2023.
  33. International Energy Agency (IEA), The future of rail: Opportunities for energy and the environment. Paris, Fransa: IEA, 2019.
  34. J. Zuo, L. Dong, F. Yang, Z. Guo, T. Wang ve L. Zuo, "Energy harvesting solutions for railway transportation: A comprehensive review," Renewable Energy, cilt 202, ss. 56–87, 2023, doi: 10.1016/j.renene.2022.11.008.
  35. S. Akbari, S. Saeed Fazel ve H. Hashemi-Dezaki, "Energy management of networked smart railway stations considering regenerative braking, energy storage system, and photovoltaic units," Energy Engineering, cilt 120, sayı 1, ss. 69–86, 2023, doi: 10.32604/ee.2022.024121.
  36. L. Wu ve M. Wu, "Utilisation of regenerative braking energy in adjacent power sections of railway systems," IET Electric Power Applications, cilt 18, sayı 2, ss. 174–184, 2023, doi: 10.1049/elp2.12378.
  37. J. Chen, H. Hu, Y. Ge, K. Wang, W. Huang ve Z. He, "An energy storage system for recycling regenerative braking energy in high-speed railway," IEEE Transactions on Power Delivery, cilt 36, sayı 1, ss. 320–330, 2021, doi: 10.1109/tpwrd.2020.2980018.
  38. A. Szeląg, W. Jefimowski, T. Maciołek, A. Nikitenko, M. Wieczorek ve M. Lewandowski, "Hybrid energy storage system for regenerative braking utilization and peak power decrease in 3 kV DC railway electrification system," Electronics, cilt 14, sayı 9, s. 1752, 2025, doi: 10.3390/electronics14091752.
  39. Y. Zhang, Z. Tian, K. Jiang, S. Hillmansen ve C. Roberts, "Local and global sensitivity analysis for railway upgrading between hydrogen fuel cell and electrification," High-speed Railway, cilt 2, sayı 4, ss. 219–229, 2024, doi: 10.1016/j.hspr.2024.11.002.
  40. A. Faisal ve N. Anwer, "Optimization and techno-economic analysis of hybrid renewable energy systems for the electrification of remote areas," Wind Engineering, cilt 48, sayı 3, ss. 365–383, 2023, doi: 10.1177/0309524x231210266.
  41. Y. Kikuchi ve T. Ishihara, "Availability and LCOE analysis considering failure rate and downtime for onshore wind turbines in Japan," Energies, cilt 14, sayı 12, s. 3528, 2021, doi: 10.3390/en14123528.