Elektrikli Araç Şarjının Şebeke Etkisini İyileştirmek İçin Yenilenebilir Enerji Kaynakları İle Desteklenen Araçtan Şebekeye (V2G) Enerji Yönetim Sistemi


Creative Commons License

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Said Yayla

Danışman: Engin Özdemir

Özet:

Hızla gelişen teknoloji ile beraber fosil yakıtlı araçların yerini elektrikli araçlar (EA) almaktadır. Elektrikli araçların şarj edilmesi ile şebeke üzerinde oluşturacağı yüklerin artması ve buna bağlı olarak şebeke, trafo ve altyapı problemlerinin ortaya çıkması beklenmektedir. Ortaya çıkan problemlerin akıllı sistemler ile doğru zamanda şarj edilerek kademeli olarak azaltılabileceği,  yenilenebilir enerji desteği ile belirli saatlerde şebeke yükünün azaltılabileceği, araçtan şebekeye enerji aktarımı ile (V2G) azaltılabileceği literatürdeki bazı çalışmalardan örnekler ile anlatılmıştır. Çalışmalardan belirlenen yöntemler ile şebeke iyileştirmesini sağlayacak durumlar oluşturulmuştur. Bu çalışma, enerji akışını etkili bir şekilde yönetmek için elektrikli araçların (EA'lar) ve fotovoltaik (PV) enerji kaynaklarının akıllı şarj algoritmalarının birlikte entegrasyonu ile şebeke iyileştirmelerini göstermektedir. EA’ların V2G kapasitesinden yararlanarak, bunların şebeke ve PV kaynakları ile etkileşimini optimize ederek enerji maliyetlerini en aza indirmeyi amaçlamaktadır. Önerilen algoritma, trafo yük oranları, güneş enerjisi üretimi ve araç akülerinin şarj durumu gibi çeşitli parametreleri dikkate almaktadır. Algoritmalar, elektrik dağıtım şirketinden mahalledeki önceden belirlenmiş bir trafoya ait bir yıllık gerçek zamanlı verilerin alınmasıyla uygulanmaktadır. EA sayısı 2025 ve 2030 yılları için tahmin edilmektedir. EA'yı kontrollü şarj algoritmasıyla şarj eden enerji yönetim sistemlerine (BEMS) sahip binalar, PV ile yenilenebilir enerji desteği sağlamakta ve V2G algoritması ile yoğun saatlerde trafo yükünü azaltmaktadır. EA veya PV bulunmayan binalarda BEMS uygulanmaz. Simülasyon sonuçları, elektrikli araç sayısı arttıkça yenilenebilir enerji kaynağı desteğinin ve kontrollü şarj algoritmasının tek başına yeterli olmadığını göstermektedir. Ancak kontrollü şarj algoritması ve PV'ye ek olarak V2G algoritması kullanılarak enerji maliyetlerinin ve şebeke yüklerinin başarıyla en aza indirildiği gösterilmektedir.