Elektrikli araçlarda enerji depolama ve araçtan şebekeye enerji aktarım uygulamaları


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: İLKER ÇELENK

Danışman: Engin Özdemir

Özet:

Dünyada bulunan fosil yakıt kaynaklarının sınırlı olması, her geçen gün artan enerji talebi ve giderek hissedilen küresel ısınma ve sera gazı emisyonlarından dolayı elektrikli araçları önemli bir hale getirmiştir. Elektrikli araçların enerjisi yenilenebilir enerji kaynakları ile entegre edilmesi durumunda küresel sera gazı emisyonlarını azaltacak ve daha sürdürülebilir bir gelecek vadedecektir. Bu çalışmanın ilk bölümünde elektrikli araçların tarihçesi ve çeşitleri hakkında bilgi verilmiştir. Elektrikli araçların güncel pazar durumu, beklentiler ve Türkiye’deki durum hakkında araştırmalar yapılmıştır. Elektrikli araçların mevcut yapıdaki en önemli ve çözülmesi gereken sorun depolama teknolojisi ve yöntemleridir. Enerjinin daha hızlı ve kolay depolanması elektrikli araçların menzil problemlerini ortadan kaldırabileceği gibi yenilebilir enerji kaynakları ile entegrasyonunu da artıracaktır.

Gün geçtikçe artan elektrikli araç kapasitesi mevcut şebeke için de zorluklar ve enerji dağıtım problemleri ortaya çıkartmaktadır. Enerjinin etkin bir şekilde yönetilebilmesi için talep toplayıcı bir ara yüz sistem geliştirilmeli, araçlar hakkında bilgilerin alınarak şebekenin ihtiyaç duyduğu anda araçtan şebekeye enerji aktarımı sağlanarak şebekenin güvenirliğini ve kararlılığını artıracak aynı zamanda kullanıcılar için de bir gelir kapısı yaratacak imkanlar sunabilmektedir. Araçtan şebekeye enerji aktarabilen yapılar ile akıllı şebeke sistemlerinde araçlardaki enerji bir yedek jeneratör görevi görebilmektedir. Şebekeler için aktif yük depolama, mikro şebekeler için frekans desteği ve gerilim kontrolü, reaktif güç desteği, tepe güç düzenlenmesine olumlu etkileri bulunmaktadır. V2G sistemler enerji piyasasında kullanıcılar için daha uygun maliyetlerde enerji kullanımı ve kar elde etme olanağı da sunabilmektedir. V2G teknolojisi yeni bir kavram olmakla birlikte her geçen gün hızlı bir şekilde artan elektrikli araç sayılarıyla enerji depolama ve aktarımı konusunda etkili ve önemli bir fırsat sunmaktadır. Dünya’da ve Türkiye’de V2G deneme uygulamaları gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmada ayrıca MATLAB programında bir şebekeye bağlı bataryalı araç ile V2G ve G2V çalışma modları simülasyonu gerçekleştirilmiştir.