Şebeke destekli güneş enerjili araç şarj istasyonlarının tasarımı ve optimizasyonu

Abstract

Teknolojik gelişmeler, nüfus artışı nedeniyle ülkemizin ve dünyanın enerji ihtiyacı her geçen gün artmaktadır. Aynı zamanda fosil enerji kaynakları kullanımı sonucunda dünya küresel ısınma tehdidi ile yüzleşmektedir. Küresel ısınma sebebi olan karbon salınımının ülkemizde enerji ve ulaşım sektörleri başı çektiği tespit edilmiştir. Elektrikli araç şarj istasyonlarının yenilenebilir enerji kaynakları tarafından üretilen enerji ile sağlanması gerekmektedir. Yapılan çalışmada Türkiye ve Dünya'da elektrikli araç ve şarj istasyon sayıları ve Türkiye için güneş enerjili şarj istasyon durumu araştırılmıştır. Elektrikli araçların şarjı için şebeke destekli araç şarj istasyonu tasarımı yapılarak çalışma durumları belirlenmiştir. Tasarımı yapılan şarj istasyonu için elektrikli araç yük profili çeşitli analizler kullanılarak oluşturulmuştur. Tasarlanan güneş enerjili şarj istasyonu için genetik algoritma yöntemi kullanılarak kurulum maliyetinin fotovoltaik panel ve batarya sayısı esas alınarak tespit edilmiştir. Kurulum maliyetinin yanında şarj istasyonları için karbon salınımı miktarları ve şebeke üzerinden alınan enerji miktarı her iki durum için tespit edilmiştir. Sonuç olarak her iki durum için optimizasyon sonuçları karşılaştırılarak sonuçlar tartışılmıştır. Şarj işlemi için yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen temiz enerjinin elektrikli araçların piyasa sürülmesindeki sıfır emisyon hedefine ulaşılmasında gerekli bir aşama olduğu anlaşılmaktadır.

Due to technological developments and population growth, the energy needs of our country and the world are increasing day by day. At the same time, the world faces the threat of global warming as a result of the use of fossil energy sources. It has been determined that the carbon emission, which is the cause of global warming, is led by the energy and transportation sectors in our country. Electric vehicle charging stations must be supplied with energy produced by renewable energy sources. In the study, the number of electric vehicles and charging stations in Turkey and in the world and the situation of solar charging stations for Turkey were investigated. A grid-supported vehicle charging station was designed for the charging of electric vehicles and their working conditions were determined. The electric vehicle load profile for the designed charging station was created using various analyzes. For the designed solar charging station, using the genetic algorithm method, the installation cost was determined based on the number of photovoltaic panels and batteries. In addition to the installation cost, the amount of carbon emissions for the charging stations and the amount of energy received from the grid were determined for both cases. As a result, the optimization results for both cases were compared and the results were discussed. It is understood that clean energy generated from renewable energy sources for charging is a necessary step towards achieving the zero emission target in the market launch of electric vehicles.