Technical, Economic and Environmental Optimization of Electric Vehicle Charging Stations Integrated Photovoltaic and Energy Storage with Different Climatic Characteristics

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi Pub Date : 2023-07-15 DOI:10.29130/dubited.1248158

Alpaslan Demirci, Zafer Öztürk

{"title":"Technical, Economic and Environmental Optimization of Electric Vehicle Charging Stations Integrated Photovoltaic and Energy Storage with Different Climatic Characteristics","authors":"Alpaslan Demirci, Zafer Öztürk","doi":"10.29130/dubited.1248158","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Dünya’da artan nüfus, teknolojinin hızla gelişimi ve modern yaşam şeklinin toplumu daha fazla tüketime yönlendirmesi enerjiye olan talebi artırmaktadır. Talep edilen enerjinin yaygın olarak konvansiyonel kaynaklardan karşılanması küresel ısınma başta olmak üzere birçok çevresel ve ekonomik problem oluşturmaktadır. Dahası enerji tüketim araçlarının verimliliklerinin düşük olması ve daha çok konvansiyonel kaynaklara bağımlılığı bu durumu daha da kötüleştirmektedir. Dolayısı ile özellikle fosil kaynaklı enerji tüketiminin yaklaşık %20’sine sahip içten yanmalı araçların elektrikli hale getirilmesi ve bunların enerji taleplerinin RES’ler ile karşılanması çok önemlidir. Bu çalışmada EVCS’lerin solar fotovoltaik panel (PV) ve enerji depolama sistemleri (ESS) ile entegrasyon potansiyeli araştırılmış ve teknik, ekonomik ve çevresel etkileri optimize edilmiştir. Ek olarak önerilen modelin farklı iklimsel özelliklere sahip coğrafi bölgelerdeki etkileri yapılan hassasiyet analizleri ile tespit edilmiştir. Sonuçlar birim enerji maliyetlerinin (COE) iklimsel farklılıklara bağlı olarak %21’e kadar artış gösterdiğini ve en iyi sonucun 0,046 $/kWh ile İzmir ilinde elde edildiğini göstermiştir. Artan enerji (EE) oranını azaltmak ve temiz enerji tüketimini artırmak amacıyla kullanılan ESS’ler, solar radyasyon potansiyeli düşük olan şehirlerde amortisman sürecinin proje ömrüne yaklaşmasına sebep olmuştur. Diğer taraftan PV’li hibrit modellerde amortisman süreci 7,88 yıla kadar düşmüştür. Sonuçlar PV-ESS entegreli EVCS’lerin bulundukları bölge iklim özelliklerine bağlı olarak farklı teknik, ekonomik ve çevresel etkilere sahip olabileceğini göstermiştir. Bu durumlar dikkate alınarak altyapı ve yatırımcı teşvik mekanizmalarının geliştirilmesi gerekmektedir.","PeriodicalId":11443,"journal":{"name":"Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-07-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.29130/dubited.1248158","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

Dünya’da artan nüfus, teknolojinin hızla gelişimi ve modern yaşam şeklinin toplumu daha fazla tüketime yönlendirmesi enerjiye olan talebi artırmaktadır. Talep edilen enerjinin yaygın olarak konvansiyonel kaynaklardan karşılanması küresel ısınma başta olmak üzere birçok çevresel ve ekonomik problem oluşturmaktadır. Dahası enerji tüketim araçlarının verimliliklerinin düşük olması ve daha çok konvansiyonel kaynaklara bağımlılığı bu durumu daha da kötüleştirmektedir. Dolayısı ile özellikle fosil kaynaklı enerji tüketiminin yaklaşık %20’sine sahip içten yanmalı araçların elektrikli hale getirilmesi ve bunların enerji taleplerinin RES’ler ile karşılanması çok önemlidir. Bu çalışmada EVCS’lerin solar fotovoltaik panel (PV) ve enerji depolama sistemleri (ESS) ile entegrasyon potansiyeli araştırılmış ve teknik, ekonomik ve çevresel etkileri optimize edilmiştir. Ek olarak önerilen modelin farklı iklimsel özelliklere sahip coğrafi bölgelerdeki etkileri yapılan hassasiyet analizleri ile tespit edilmiştir. Sonuçlar birim enerji maliyetlerinin (COE) iklimsel farklılıklara bağlı olarak %21’e kadar artış gösterdiğini ve en iyi sonucun 0,046 $/kWh ile İzmir ilinde elde edildiğini göstermiştir. Artan enerji (EE) oranını azaltmak ve temiz enerji tüketimini artırmak amacıyla kullanılan ESS’ler, solar radyasyon potansiyeli düşük olan şehirlerde amortisman sürecinin proje ömrüne yaklaşmasına sebep olmuştur. Diğer taraftan PV’li hibrit modellerde amortisman süreci 7,88 yıla kadar düşmüştür. Sonuçlar PV-ESS entegreli EVCS’lerin bulundukları bölge iklim özelliklerine bağlı olarak farklı teknik, ekonomik ve çevresel etkilere sahip olabileceğini göstermiştir. Bu durumlar dikkate alınarak altyapı ve yatırımcı teşvik mekanizmalarının geliştirilmesi gerekmektedir.

查看原文本刊更多论文

不同气候特征下光伏与储能一体化电动汽车充电站的技术、经济和环境优化

世界人口的不断增长、技术的飞速发展和现代生活方式导致社会消费增加，从而增加了对能源的需求。用传统能源来满足能源需求会带来许多环境和经济问题，尤其是全球变暖。此外，能源消耗工具的低效率和对传统能源的依赖也加剧了这种状况。因此，对约占化石能源消耗 20% 的内燃汽车进行电气化，并利用可再生能源来满足其能源需求是非常重要的。本研究调查了 EVCS 与太阳能光伏板（PV）和储能系统（ESS）的集成潜力，并对其技术、经济和环境影响进行了优化。此外，还通过敏感性分析确定了拟议模型在具有不同气候特征的地理区域的影响。结果表明，根据气候差异，单位能源成本（COE）最多增加 21%，伊兹密尔省的最佳结果为 0.046 美元/千瓦时。在太阳能辐射潜力较低的城市，用于降低增量能源（RE）率和增加清洁能源消耗的 ESS 导致摊销过程接近项目寿命。另一方面，在光伏混合模型中，摊销期缩短至 7.88 年。研究结果表明，根据不同地区的气候特点，光伏-风能-太阳能电池一体化 EVCS 可能会产生不同的技术、经济和环境影响。基础设施和投资者激励机制的开发应考虑到这些情况。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

自引率

0.00%

发文量