24×365 sistemlerin simülasyonu

Şebekeden bağımsız hızlı şarj yerleşimlerinin uygulanabilir olup olmadığını öğrenmek için simülasyona Nisan 2024'te başladık. AB Fotovoltaik Coğrafi Bilgi Sistemini kullandık. Tasarımın başlangıcı, ek bir hızlı şarj alanına sahip 1 hektarlık enerji açısından optimize edilmiş bir köydü. Bunlar, evlerin üzerinde doğu ve batıya doğru 25° eğimli 1.120 modül ve merkezi yapıyı kaplayan doğu ve batıya doğru 8° eğimli 968 modüldür. Dünya'nın kuzey yarısında güneye ve güney yarısında kuzeye bakan 5° eğimli 1.200 fotovoltaik modülle kaplı bir hızlı yükleme alanı ekledik. Bir hızlı şarj istasyonu çok farklı işlere sahip olabilir. Başlangıçta neredeyse hiçbir şey yokken optimum yük sınırının ötesine kadar. Simülasyon, uzak kuzeyde 20 kW ila 240 kW yük ve diğer tüm konumlarda 20 kW'lık adımlarla 80 kW ila 400 kW yük ile test edilmiştir. Veriler 2005'ten 2020'nin sonuna kadar her saat içindir. Her saat için kararlar veriliyor, metanolden güç için ne kadar kullanılmalı ve diğer uçta jeneratörü çalıştırmak zorunda mıyız? Metanolden güç sistemi gece boyunca bataryalar tarafından beslenmektedir. Simülasyonda 10 farklı batarya boyutu ile 10 farklı güç-boyutu birleştirilmiştir. Yani bir simülasyon 16 yıl × 365,25 gün × 24 saat × 10 batarya boyutu × 10 güç boyutu × 17 farklı yük = 238.435.200 karar ve hesaplamadır. Simülasyonu 50 farklı yer ile yaptık. 35 HHV (Yüksek Isıtma Değeri) verimliliği, 200 kW ila 500 kW aralığındaki metanolle çalışan jeneratörler için tipiktir. 48'e kadar çıkılabilir, ancak yıllık sadece birkaç yüz saatlik kullanımdaki ek maliyet bu yüksek verimlilik seçeneğini çok pahalı hale getirmektedir. 50 kW ila 300 kW gücünde bir metanol sisteminin verimliliğinin %50 olduğu varsayılmaktadır. Bu simülasyon tüm yıl boyunca sabit bir taleple gerçekleştirilmiştir. Kışın talep daha yüksek olduğunda, Aalborg ve Salzburg'da 24×365 dönüşüm oranı daha da düşük olacaktır. Diğer taraftan, değişken üretime sahip sanayi 24×365 dönüşüm oranını artırmaktadır.

Download: CORP paper PDF Slides PDF Video 189 MB

Özet
	Gerekli maliyet optimizasyonu hedeflerine ulaşmak için enerji sorununu diğer tüm sorunlardan ayrı tutamayız: bir diğer önemli sorun da barınmadır.

Giriş
	Geleceğimize dair pek çok tahayyül geçmişte tamamen farklı parametrelerle oluşturulmuştu. Geçmişten kontrol edilmeden çıkarılan sonuçlar, geleceğimizi katlanılamaz maliyetlerle tehlikeye atmaktadır.

Karlılık geçişiyle ilgili kişisel deneyimim
	Kuşlar aerodinamiğin tüm terimlerini bilmeden de uçabilir. Tasarım değişikliğimle, şu anda terimi bilmeden devam eden bir "karlılık geçişine" tepki verdim.

Enerji dönüşümü
	Güneş ve rüzgardan gelen rastgele elektrikten 24×365 elektriğe giden uzun yol. Gözden kaçan karlılık geçişleri büyük kazalar olarak değerlendirilmelidir.

Güneş enerjisi verimi ve 24×365 elektriğe dönüşüm
	Brüt verim 24×365 elektriğe dönüştürüldükten sonra güneş enerjisi veriminin geniş aralığı çok daha geniş hale gelmektedir. 50 lokasyonda yaptığımız araştırmadan 6 örnek.

GEMINI ilkesi: arazinin çifte kullanımı
	Aynı zeminde daha iyi bir güneş enerjisi santrali, daha iyi bir konut mümkün değildir, GEMINI ilkesinin nihai hedefidir.

Şebeke dışı hızlı şarj yerleşimleri
	Küçük bir yerde, bir köyde, büyük bir PV garajı ve 100 kW DC şarjı olan tek bir GEMINI evi ile başlayabilir.

Enerji yoğun endüstri
	Bir zamanlar fotovoltaik boyuta bağlı olarak şebekeden bağımsız güneş enerjisi olanakları için bir ölçek geliştirmiştim. Ancak şimdi bu ölçekte yukarı doğru büyük bir sıçrama yapmak gerekiyor: çalışan, enerji yoğun endüstri.

Tarım: Bir insanın yiyeceği için kaç metrekareye ihtiyacı vardır?
	İnsanoğlu avcı ve toplayıcı olarak başladı. 12.000 yıl önce insan başına 500.000 m² ila 2.500.000 m² düşüyordu. Tarım devrimiyle birlikte arazi kullanımı 2 kat azaldı.

Sonuç
	Tüm parametreler sürekli bir değişim halindedir. Tüm parametreleri kontrol etmeli ve öngörülebilir gelecek için gelişimi tahmin etmeliyiz.

Referanslar
	Enerji dönüşümü, iklimin korunması ve küresel refaha doğru gerekli gelişimle ilgili güncel konular hakkında haberler ve açıklamalar.