Electricity generation expansion planning considering electric vehicles
Elektrikli araçları dikkate alarak elektrik üretim genişletme planlaması
- Tez No: 1006628
- Danışmanlar: PROF. DR. ÇİĞDEM ALABAŞ USLU, DOÇ. DR. HATİCE TEKİNER MOĞULKOÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Enerji optimizasyon modeli, Energy optimization model
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, Elektrikli Araçların (EA) Üretim Genişleme Planlaması (GEP) problemine entegrasyonu için gelişmiş bir modelleme çerçevesi önermektedir. Çalışma, farklı şarj altyapısı senaryoları altında EA şarj talebinin tahmin edilmesini amaçlayan bir benzetim modeli ile başlayan iki aşamalı bir metodoloji içermektedir. Bu simülasyon modeli; trafik yoğunluğu, sıcaklığa bağlı enerji tüketim oranları, fayda temelli şarj kararları ve farklı sürüş paternleri gibi EA sürüş ve şarj süreçlerine ilişkin çok sayıda faktörü dikkate alarak, temsili günler gerçekçi yük profilleri üretmektedir. Benzetim modeli tarafından elde edilen EA şarj yük eğrileri, uzun dönemli ve çok bölgeli bir GEP problemi için geliştirilen çok amaçlı doğrusal programlama modeline entegre edilmiştir. Bu modelin amacı, her ikisi de EA ile ilişkili faktörlerle bağlantılı olan toplam maliyetler ve Karbondioksit (CO₂) emisyonlarından oluşan ağırlıklı bir fonksiyonunu en küçükleyerek farklı ağıtlık kombinasyonları için pareto sonuçların elde edilmesidir. Buna ek olarak, çalışmada GEP modeline yönelik iki version önerilmektedir: bağlanabilir kapasitenin yüksek potansiyele sahip bölgelere yeniden tahsis edilmesini sağlayan Üretim ve İletim Genişleme Planlaması (GTEP) modeli ve şarj altyapısı yerleşimini GEP kararlarıyla birlikte bir karar değişkeni olarak ele alan özgün bir model. Sayısal analiz sonuçları, daha yüksek kullanım oranları nedeniyle ziyaret edilen ev dışı kamusal lokasyonlardaki şarj noktalarına yönelik güçlü bir tercihin ortaya çıktığını ve optimum çözümlerde şarj kapsama oranının %62 seviyesine ulaştığını göstermektedir. Sonuç olarak, bu araştırma, ağırlıklı olarak yakıt maliyetlerindeki tasarruflardan kaynaklanan önemli bir ekonomik fazlalığı nicel olarak ortaya koymakta ve sistemsel verimlilik ile karbonsuz azaltma hedefleri arasında denge kuran sürdürülebilir bir dönüşümü desteklemektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis proposes a sophisticated modeling framework for integrating Electric Vehicles into Generation Expansion Planning problem. The research incorporates a two-stage methodology, starting with a simulation model for estimating EV charging demand under various charger infrastructure settings. This model incorporate diverse set of factors into EV driving and charging process such as traffic density, temperature-dependent consumption rates, utility-based charging decisions, and various driving patterns to generate realistic load profiles across representative days. EV charging load curves generated by the simulation model are integrated into a multi-objective linear programming model for a long-term multi-regional GEP problem. The objective of this model is to minimize a weighted function of total costs and Carbon Dioxide emissions both have linkages to EV-related factors and retrieve associated pareto fronts across different weight combinations. Furthermore, the study evaluates two extensions to GEP model: a Generation and Transmission Expansion Planning model, which reallocates connectable capacity to high-potential regions, and a novel model that treats charger infrastructure placement as an internal decision variable along with GEP decisions. The numerical study results optimization reveals a robust preference for destination charging, reaching 62% coverage due to superior utilization rates. Ultimately, the research quantifies a massive economic surplus mainly due to fuel cost savings to support a sustainable transition that balances systemic efficiency with aggressive decarbonization targets.
Benzer Tezler
- Multi-objective generation expansion planning considering uncertainty and modeling with the Pareto uncertainty index
Başlık çevirisi yok
SALTUK BUĞRA SELÇUKLU
Doktora
İngilizce
2015
İşletmeRutgers, The State Unıversıty Of New Jersey-New Brunswıck CampusDR. DAVID W. COIT
- Elektrik enerji iletim şebekelerinin optimal genişletme planlaması
Optimal expansion planning of power transmission networks
NAZİF HÜLAGÜ SOHTAOĞLU
Doktora
Türkçe
1994
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. NESRİN TARKAN
- Co-optimization models of generation and transmission investments with market-clearing equilibrium
Üretim ve iletim yatırımları ile piyasa-takas dengesi ortak-eniyileme modelleri
ZEKİ UYAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
EnerjiKadir Has ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EMRE ÇELEBİ
- A novel methodology for medium and long-term electricity market modeling
Orta ve uzun dönemli elektrik piyasa modellemesi için yeni bir metodoloji
ENGİN İLSEVEN
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT GÖL
- Elektrik şebekelerinde dağıtık üretim tabanlı genişleme tasarımı için yeni modeller
New models for design of distributed generation based expansion in electric networks
AYŞENUR YURTSEVER
Doktora
Türkçe
2022
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiBaşkent ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERNA DENGİZ