Mikro şebekelerde elektrikli araç şarj istasyonu altyapı dizaynı ve yenilenebilir enerji santrallerinin optimal boyutlandırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Fakültesi, Elektrik Müh.Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Uğur Mert Işık

Danışman: Erdin Gökalp

Özet:

Fosil yakıta dayalı enerji üretim sistemleri, karbon emisyonları ve kirlilik nedeniyle çevreye zararlıdır. Fosil yakıtların doğaya zarar vermesi ve fosil yakıt rezervlerinin gün geçtikçe azalması, alternatif yenilenebilir enerji kaynaklarının araştırılmasını gerekli kılmıştır. Güneş enerjisi, güneş radyasyonundan elde edilen yenilenebilir bir enerji türüdür. Güneş enerjisi sınırsız ve temiz olduğu için en umut verici yenilenebilir enerji türlerinden biridir. Karbon emisyonlarını azaltmaya yardımcı olabilecek önlemlerden biri, mikro şebekeler için fotovoltaik tabanlı elektrikli araç şarj istasyonlarının kullanılmasıdır. Bu çalışma, 200 daire, 200 elektrikli araç, optimum boyutlandırılmış pil depolama sistemi ve fotovoltaik panellere sahip elektrikli araç şarj istasyonlarından oluşan bir site ekosistemi için; kesinti ve arıza senaryolarını da göz önüne alarak yapılan optimum sistem tasarımı ve bu ekosisteme ait elektriksel, çevresel ve finansal analizleri detaylı bir şekilde sunmaktadır. Bu çalışmada, HOMER Grid ’in Homer Optimizer modülü PV, dönüştürücü, elektrikli araç şarj istasyonu ve BEDS gibi sistem elemanlarının optimizasyonu için kullanılmıştır. Site ekosistemi HOMER ortamında simüle edilmiş olup, optimize edilmiş yenilenebilir enerji sistemleri entegre edilen ekosistem ve baz ekosistem için elektriksel, çevresel ve finansal analizler yapılmış ve kıyaslamalar sunulmuştur. Simülasyonun sonuçları, optimize edilen sistemin karbon emisyonlarını %44 gibi önemli bir oranda azaltabileceğini gösterdi. Bu çalışma ayrıca, optimize edilmiş sistemin genel sistem maliyetini %9.5 oranında azaltabileceğini, dolayısıyla da yapılan optimizasyon çalışmasının ekonomik olarak uygulanabilir olduğunu kanıtlamaktadır. Yenilenebilir enerji sistemlerinin yaygınlaşmasıyla birlikte sayıları her geçen gün artan mikro şebekeler ve buna bağlı olarak kullanımı artan elektrikli araçlar iklim krizi ve küresel ısınma gibi günümüzün en büyük sorunlarının çözülmesi yolunda şüphesiz ki önemli bir rol oynayacaktır.