دانلود ترجمه مقاله مدلسازی گسترش ایستگاه های شارژ خودرو الکتریکی با ادغام انرژی تجدیدپذیر

1. مقدمه 2. تشریح مساله و فرمولاسیون مدل 3. راه حل 4. مطالعه محاسباتی و بینش های مدیریتی 5. نتیجه گیری

این مطالعه، یک فرمولاسیون نوین برای طراحی و مدیریت ایستگاه های خودروی الکتریکی، با ملاحظه تصمیمات برنامه ریزی درازمدت و تصمیمات عملیاتی کوتاه مدت، در یک افق برنامه ریزی از پیش مشخص شده و تحت تقاضای توان احتمالاتی را پیشنهاد می کند. برای حل این مسئله چالش برانگیز، یک الگوریتم هیبرید را پیشنهاد می کنیم که «تقریب میانگین نمونه» را با یک الگوریتم «پوشش پیشرو» بهینه شده، ترکیب می کند. یک مطالعه موردی، براساس شبکه جاده ای اطراف واشنگتن دی سی برای بررسی و اعتبار یابی نتایج مدل سازی، استفاده می شود. نتایج نشان می دهند که تقاضای توان خودروی الکتریکی عمدتاً از طریق شبکه و «خودرو به شبکه» برآورده می شوند، هنگامی که هزینه انرژی کم باشد و توان خورشیدی، مهیا نباشد. مقدمه: سوخت فسیلی، منبع انرژی غالب برای حرکت خودروها در مدت زمانی بسیار طولانی، بوده است. فنآوری خودروها در هر جنبه پیشرفت قابل ملاحظه ای داشته است، بجز منابع انرژی مورد استفاده آنها، چندین تلاش برای جایگزین سوخت های فسیلی با شکل های دیگر انرژی مانند گاز طبیعی، برق، هیدروژن و سوخت های هیبرید، صورت گرفته است. سوخت های فسیلی محدود هستند و باید بوسیله منابع انرژی دیگر جایگزین شوند. پیشرفت فنآوری انرژی تجدید پذیر، به آن هدف ما را نزدیک می کند. مزیت دیگر استفاده از منابع تجدیدپذیر، تولید کمتر گازهای گلخانه ای (GHG)، است که با مصرف کمتر انرژی بوسیله سوخت های فسیلی و بیشتر از منابع طبیعی، ممکن شده است. تلاش ها برای جایگزینی سوخت های فسیلی، اندک و ناکارآمد بوده اند. علاوه بر آن، نگرانی در مورد برد (مسافت طی شده) یکی از دلایل عمده کاهش نرخ استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی است (نیلسون، 2011). خوشبختانه، تعدادی پیشرفت اخیر در فنآوری باتری، همراه با تداوم پژوهش در این زمینه، انگیزه برای رفع این مسئله در آینده را بیشتر کرده اند. برای نمونه، یکی از پیشرفت های اخیر در باتری های یون لیتیوم، باعث شده است که خودروی تسلا، بتوانند 300 مایل با یک بار شارژ حرکت کنند. از سوی دیگر، سامسونگ یک باتری یون لیتیوم ساخته است که در 20 دقیقه کامل شارژ می شود و باعث می شود خودروهای الکتریکی بیش از 370 مایل حرکت کنند. مانع دیگر برای ترویج وسایل نقلیه الکتریکی، نبود ایستگاه های شارژ است که اگر در گذر زمان به دقت ساخته شوند، استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی در آینده نزدیک را ممکن می سازند (کوبی و لیم، 2005). در آخر، تعدادی ابتکار عمل از جانب دولت ایالات متحده، مانند «چالش بزرگ خودروی الکتریکی در همه جا» از رشد خودروهای الکتریکی در سالهای آتی، پشتیبانی خواهند کرد (وزارت انرژی ایالات متحده، 2014).

This study proposes a novel formulation for designing and managing electric vehicle charging stations, considering both long-term planning decisions and short-term operational decisions over a pre-specified planning horizon and under stochastic power demand. To solve this challenging problem, we propose a hybrid algorithm that combines Sample Average Approximation with an enhanced Progressive Hedging Algorithm. A case study, based on the road network around Washington, D.C., is presented to visualize and validate the modeling results. Results indicate that the electric vehicle power demand are satisfied primarily via the grid and Vehicle-to-Grid when energy cost is low and solar power is unavailable. Introduction: Fossil fuel has been the dominant energy source for transportation vehicles over a long period of time. The technology in cars has advanced significantly in every aspect except energy sources they are running. Several attempts were made to replace fossil fuels with other forms of energy such as natural gas, electricity, hydrogen, and hybrid fuels. Fossil fuels are limited and will have to be replaced by other energy sources. Advancing of the technology of renewable energy serves to that effect. Another advantage of using renewable resources is the lower in Greenhouse Gas (GHG) emissions which is gained by using less energy from fossil fuels and more from natural resources. Attempts to replace fossil fuels were few and inefficient. Furthermore, range anxiety is one of the major reasons for slowing down the adoption rate of electric vehicles (Nilsson, 2011). Fortunately, a number of recent advancements in battery technology, along with the continuation of research in this area, are striving to alleviate this problem in future. For instance, a recent advancement in lithium-ion batteries let Tesla run their electric vehicles over 300 miles. Samsung, on the other hand, developed a lithium-ion battery that can be fully charged in 20 min and makes electric vehicles to go over 370 miles. Another barrier for promoting electric vehicles is the lack of charging stations which, if constructed carefully over time, would improve the use of electric vehicles in the future (Kuby and Lim, 2005). Finally, a number of initiatives from the U.S. government, such as Electric Vehicle Everywhere Grand Challenge, will support the growth of electric vehicles in coming years (U.S. Department of Energy, 2014).