Batarya yıpranma maliyeti dikkate alınarak güneş fotovoltaik tabanlı EV otoparkları için enerji yönetimi stratejileri

Neden daha akıllı şarj önemli?

Elektrikli araçlar yaygınlaştıkça, bir aracı prize takmak bile sessizce enerji şebekeleri ve bütçeler üzerinde baskı yaratabilir. Bu çalışma, birçok aracın her gün saatlerce park halinde olduğu güneş enerjili otoparkların birbirleriyle akıllı biçimde enerji alışverişi yapabilmesini inceliyor. Ne zaman şarj edileceklerinin, fazla güneş enerjisinin ne zaman paylaşılacağının ve araç bataryalarına ne kadar ekstra aşınma kabul edileceğinin koordine edilmesiyle, araştırmacılar şarj maliyetlerinin düşürülebileceğini ve temiz enerjinin daha verimli kullanılabileceğini gösteriyor.

Otoparkları mini enerji merkezlerine dönüştürmek

Çalışma, güneş panelleriyle kaplı ve park etmiş elektrikli araçlarla dolu birkaç büyük otoparkın bulunduğu bir şehir mahallesi hayal ediyor. Her otoparkın sadece şebekeden elektrik alıp fazla güneşi düşük fiyatla geri satmasının yerine, her otopark küçük bir enerji merkezi gibi davranıyor. Araçları kendi güneş panellerinden şarj edebilir, geniş şebekeden alıp satabilir ve fazla güneş enerjisini doğrudan diğer otoparklarla takas edebilir. Ana fikir, tüm bunları fiyat tabanlı bir pazar aracılığıyla yönetmek; böylece enerji, her saatte en değerli olduğu yere doğal olarak akar.

Alıcılarla satıcıların pazarlık yapmasına izin vermek

Bu yerel pazarı koordine etmek için yazarlar "çift taraflı teklif" sistemi tasarlıyor. Enerjiye ihtiyacı olan otoparklar satın alma teklifleri gönderir; fazla güneş enerjisi veya takılı araçlardan gelen enerji olanlar satış teklifleri sunar. Merkezi bir yazılım aracı bu teklifleri toplar ve piyasayı temizler: daha yüksek alım teklifleri önce karşılanır ve daha düşük satış teklifleri, her iki taraf da ana şebekeyi kullanmaya kıyasla fayda sağladığı sürece eşleştirilir. Bu düzen, anlaşma sağlanan fiyatların normal perakende elektrik fiyatı ile şebekeye güneş enerjisi ihracatı için ödenen daha düşük oran arasında kalmasını sağlayarak hem alıcıların hem de satıcıların yerel ticaretten kazanç sağlamasını güvence altına alır.

Bulutlar, trafik ve batarya aşınmasını planlamak

Gerçek yaşam karmaşıktır: güneş ışığı hava durumuna göre değişir ve sürücüler öngörülemez zamanlarda gelir veya gider. Çalışma, piyasayı birçok olası "ya şöyle olsaydı" senaryosunda çalıştırarak buna çözüm getiriyor. Güneş üretimini tahmin etmek için özel bir sinir ağı kullanıyor, ardından günün birkaç varyasyonunu biraz daha fazla veya daha az güneş ışığı ve şarj talebiyle kuruyor. Model ayrıca her şarj ve deşarj turunun araç bataryalarında ne kadar aşınmaya yol açtığını tahmin ediyor ve bu aşınmaya bir para maliyeti atıyor. Tüm bu faktörler, araçları şarjlı tutarken toplam maliyeti minimize eden ticaret ve şarj programı kombinasyonunu arayan matematiksel bir optimizasyon motoruna besleniyor.

Simülasyonlar ne gösteriyor?

Araştırmacılar yaklaşımını, her biri yaklaşık yüz araca hizmet veren altı büyük EV otoparkı içeren standart bir kentsel güç ağı modeli üzerinde test ediyor. Ticaret stratejilerini, her otoparkın yalnızca kendi güneş panellerini kullandığı ve ihtiyaç duyduğu fazla enerjiyi şebekeden satın aldığı daha geleneksel bir düzenle karşılaştırıyorlar. Yerel ticarete izin verildiğinde, genel şarj maliyetleri belirgin şekilde düşüyor: gün içinde elektrik fiyatlarının değiştiği dinamik fiyatlandırma düzeninde yaklaşık %11,8, sabit fiyat düzeninde ise yaklaşık %2 oranında. Batarya aşınma maliyeti varsayılan olarak %30'a kadar artırıldığında bile, ticaret yaklaşımı geleneksel durumdan daha ucuz kalıyor. Sistem ayrıca güneş üretimi ve sürüş modelleri %10 oranında yukarı veya aşağı değiştirildiğinde de dayanıklılık gösteriyor.

Gelecekteki şarj için bunun anlamı

Düz bir ifadeyle, çalışma güneşle donatılmış otoparkları ve prize takılı araçları yerel bir enerji pazarının aktif katılımcıları olarak ele almanın faydalı olduğunu gösteriyor. Otoparkların birbirleriyle pazarlık yapmasına izin verilerek ve batarya yaşlanması ile hava kaynaklı belirsizlik hesaba katılarak önerilen strateji şarj faturalarını düşürüyor ve daha az güneş enerjisi israfı sağlıyor. Yaygın şekilde benimsenirse, benzer pazar tabanlı yaklaşımlar elektrikli sürüşü daha ucuz ve daha temiz hale getirebilir ve EV sayısı arttıkça enerji şebekeleri üzerindeki yükü hafifletebilir.

Atıf: Khan, M.O., Ahmad, F., Ali, M. et al. Energy management strategies for solar photovoltaic-based EV parking lots with consideration of battery degradation cost. Sci Rep 16, 13841 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42238-z

Anahtar kelimeler: elektrikli araç şarjı, güneşli otoparklar, enerji ticareti, araçtan şebekeye, batarya yıpranması