Akademik tadqiqotlar, tushunarli til

Verianla | O‘zbekcha akademik tadqiqotlar va ilm-fan

12 Noyabr 2026, Payshanba
VERİANLA Mustaqil ilmiy nashriyot
Menyuni ochish yoki yopish
...
Bosh sahifa / Amaliy fanlar / Muhandislik / Sof Energiyani Hisobga Olish va Talabga Javobni Integratsiyalovchi Elektr Transport Vositalarini Quvvatlash Stansiyalari Uchun Aqlli Tarmoqqa Ulangan Mikrotarmoqlarni Loyihalash va Optimallashtirish
Muhandislik

Sof Energiyani Hisobga Olish va Talabga Javobni Integratsiyalovchi Elektr Transport Vositalarini Quvvatlash Stansiyalari Uchun Aqlli Tarmoqqa Ulangan Mikrotarmoqlarni Loyihalash va Optimallashtirish

Aqlli tarmoqqa ulangan EV quvvatlash mikrotarmogʻi elektr transport vositalarini quvvatlash stansiyalarining energiya ehtiyojini fotovoltaik ishlab chiqarish, shamol energiyasi, batareyali energiya saqlash tizimi, oʻzgartirgich va ikki yoʻnalishli tarmoq ulanishini birgalikda boshqarish orqali qondirishni maqsad qilgan energiya tizimidir.

08/11/2026  Veri Anla  134 marta ko‘rildi
Sof Energiyani Hisobga Olish va Talabga Javobni Integratsiyalovchi Elektr Transport Vositalarini Quvvatlash Stansiyalari Uchun Aqlli Tarmoqqa Ulangan Mikrotarmoqlarni Loyihalash va Optimallashtirish

Aqlli tarmoqqa ulangan EV quvvatlash mikrotarmogʻi, elektr transport vositalarini quvvatlash stansiyalarining energiya ehtiyojini fotovoltaik ishlab chiqarish, shamol energiyasi, batareyali energiya saqlash tizimi, oʻzgartirgich va ikki yoʻnalishli tarmoq ulanishini birgalikda boshqarish orqali qondirishni maqsad qilgan energiya tizimidir. Ushbu tadqiqot Riyod uchun shunday tizimni HOMER Grid yordamida oʻlchamlashtirishni optimallashtiradi; sof energiyani oʻlchash (Net Energy Metering, NEM) bilan ragʻbatga asoslangan talabga javobni (incentive-based Demand Response, iDR) bir xil tizim darajasida baholab, energiya, atrof-muhit, bandlik va iqtisodiyotdan iborat toʻrt oʻlchovli 4E baholash doirasini yaratadi.

Tadqiqot haqiqiy tijoriy mikrotarmoqning joyida qurilib oʻlchanishiga asoslanmaydi. Quyosh nurlanishi, shamol tezligi, atrof-muhit harorati, jamoa elektr yuklamasi, EV quvvatlash xulq-atvori, elektr tariflari va tarmoq uzilishlaridan foydalanib bir yillik 8760 soatlik deterministik vaqt qatori simulyatsiyasi oʻtkazilgan. HOMER Grid turli PV, shamol turbinasi, batareya va oʻzgartirgich oʻlchamlarini taqqoslagan; texnik cheklovlarni qanoatlantiradigan konfiguratsiyalarni umumiy sof joriy xarajat (Total Net Present Cost, TNPC) eng kichik boʻlgan yechimga koʻra tartiblagan.

Taqqoslashlarning umumiy tayanch nuqtasi iDR ishlatilmasdan optimallashtirilgan va qayta tiklanuvchi ishlab chiqarishni oʻz ichiga olmaydigan BES/Conv/Grid konfiguratsiyasidir. Ushbu tizimning TNPCsi 2,92 million $, standart HOMER Grid LCOEsi 0,0872 $/kWh. Qayta tiklanuvchi manbalar qoʻshilib, iDR ishlatilmaganda optimal PV/WT/BES/Conv/Grid tizimi TNPCni 1,41 million $gacha va standart LCOEni 0,0470 $/kWhgacha tushirgan.

iDR ssenariysi ham qoʻshilganda optimal konfiguratsiya yana PV/WT/BES/Conv/Grid boʻlgan; 1531 kW PV, beshta 100 kW sinfidagi shamol turbinasi, 144 ta batareya birligi va 943 kW oʻzgartirgich quvvati bilan TNPC 0,365 million $, standart HOMER Grid LCOE esa 0,0287 $/kWh deb hisoblangan. Ushbu TNPC qiymati umumiy tarmoqqa qaram tayanchga nisbatan taxminan %87,5 past; iDR ishlatilmagan optimal qayta tiklanuvchi tizimga nisbatan kamayish esa taxminan %74.

HOMER Gridning standart LCOE taʼrifi tarmoqqa eksport qilingan elektr energiyasini ham foydali elektr energiyasi maxrajiga kiritadi. Shu sabab tadqiqotchilar qoʻshimcha konservativ koʻrsatkichni hisoblab, eksportni maxrajdan chiqarilganda optimal iDR tizimining faqat yakuniy foydalanuvchi yuklamasiga xizmat qiladigan LCOEsini taxminan 0,0372 $/kWh deb topgan. Bu qiymat ham 0,0872 $/kWhlik umumiy tayanchdan taxminan %57,3 past.

Optimal iDR tizimi yiliga 443.327 kWh tarmoq elektr energiyasini sotib olgan, 856.887 kWh elektr energiyasini eksport qilgan va modelda taxminan 63.128 $/yil iDR daromadini yaratgan. Standart HOMER qayta tiklanuvchi energiya ulushi %88,2, eksportni istisno qiladigan yuklamaga-xizmat qayta tiklanuvchi ulushi esa %84,7. Tarmoqdan kelib chiqadigan operatsion CO₂ emissiyasi umumiy tayanchdagi taxminan 1826,07 ton/yildan 280,18 ton/yilgacha kamaygan.

Biroq iDR natijalari amaldagi Saudiya Arabistoni iDR tarifi ostida tasdiqlangan tijoriy daromadlar emas. Tadqiqotda yoz uchun 10 $/kW-event, qish uchun 7 $/kW-event qiymatlari ssenariy farazi sifatida ishlatilgan. Bundan tashqari, HOMERdagi “talabni kamaytirish” yakuniy foydalanuvchi yuklamasining aynan shu miqdorda jismonan oʻchirib qoʻyilishini anglatmasligi mumkin; batareyaning razryadlanishi yoki joyida qayta tiklanuvchi ishlab chiqarish tufayli tarmoqdan sotib olinmagan quvvat ham ushbu qiymatga hissa qoʻshishi mumkin.

EV quvvatlash talabi modelda uzib boʻlmaydigan xizmat sifatida saqlangan. Shu sabab iDR qoʻllanilishi EV quvvatlash seanslarini kamaytirmagan; turar-joy tipidagi stansiyada yiliga 3592, avtomagistral stansiyasida 7367 seans har ikki ssenariyda ham bir xil qolgan. Turar-joy tomonida doimiy quvvatlash quvvati sabab taxminan 0,2 seans/kun qondirilmagan, avtomagistral stansiyasida esa oʻtkazib yuborilgan seans boʻlmagan.

Tadqiqotni boshqa mamlakatlar yoki haqiqiy tijoriy loyihalarga koʻchirish uchun mahalliy quyosh/shamol resurslari, elektr energiyasini sotib olish va sotish tariflari, NEM qoidalari, haqiqiy iDR baseline va settlement meʼyorlari, EV talabi, batareya xarajatlari, foiz stavkalari va tarmoq ishonchliligi alohida tekshirilishi kerak. Tadqiqot koʻrib chiqilgan Riyod ssenariysi boshqa hududda xuddi shu xarajat va emissiya natijalarini berishini koʻrsatmaydi.

Tadqiqot qaysi muammoni hal qilishga urinmoqda?

Elektr transport vositalari sonining ortishi nafaqat transport sektoriga, balki elektr tarmogʻiga ham taʼsir qiladi. Yuqori quvvatli EV quvvatlash stansiyalari bir xil soatlarda intensiv ishlatilganda tarmoqdan olinadigan choʻqqi quvvat oshishi mumkin. Natijada yangi tarmoq investitsiyalari, yuqori talab toʻlovlari, quvvat yetishmovchiligi va tarmoq elektr energiyasining uglerod intensivligiga bogʻliq emissiya ortishi yuzaga kelishi mumkin.

Ushbu tadqiqotning yondashuvi muammoni faqat koʻproq PV yoki kattaroq batareya oʻrnatib hal qilishga urinish oʻrniga ishlab chiqarish, saqlash, tarmoqdan olish-tarmoqqa sotish va moslashuvchan talabni bitta optimallashtirish muammosiga kiritishdir.

Adabiyotdagi boʻshliq ham shu yerda. Qayta tiklanuvchi energiya, EV quvvatlash, NEM yoki talabga javob avval alohida-alohida oʻrganilgan. Tadqiqotchilar oʻz hissalarini bu tushunchalarning birinchi marta ishlatilishi sifatida taqdim etmaydi. Asosiy hissa NEM, hodisaga asoslangan iDR, EV xizmat koʻrsatish samaradorligi, bevosita loyiha bandligi va investorga yoʻnaltirilgan moliyaviy koʻrsatkichlarni bir xil tarmoqqa ulangan EVCS rejalashtirish doirasida birgalikda baholashdir.

4E Optimallashtirish Ushbu Tadqiqotda Nimani Anglatadi?

4E tadqiqot natijalarini Energy, Environmental, Employment va Economic, yaʼni energiya, atrof-muhit, bandlik va iqtisodiyot oʻlchovlarida baholaydigan doiradir; biroq matematik optimallashtirish bitta maqsadli boʻlib, HOMER Grid asosan TNPCni minimallashtiradi, boshqa 4E koʻrsatkichlari esa optimal va muqobil yechimlarni taqqoslash uchun ishlatiladi.

OʻlchovTadqiqotda ishlatilgan asosiy koʻrsatkichlar
EnergiyaPV va shamol ishlab chiqarishi, tarmoqdan olish/tarmoqqa sotish, qayta tiklanuvchi energiya ulushi, BES throughput, quvvat yetishmovchiligi, EVCS energiya xizmati
Atrof-muhitTarmoqdan kelib chiqadigan CO₂; shuningdek, alohida mahalliy ifloslantiruvchi sifatida SO₂ va NOx
BandlikEPC ish-yillari, doimiy O&M/ekspluatatsiya FTEsi va EVCS infratuzilmasi ishchi kuchi
IqtisodiyotTNPC, LCOE, CAPEX, OPEX, ROI, IRR, SPP, DPP, utility bill savings, NEM va iDR daromadlari

Bu farq muhim. “4E optimallashtirish” iborasi toʻrtta alohida maqsad funksiyasi bir vaqtning oʻzida optimallashtirilishini anglatmaydi. Maqolada maqsad funksiyasi TNPCni minimallashtirishdir; energiya, atrof-muhit va bandlik koʻrsatkichlari mos yechimlarni qiyosiy baholash uchun ishlatiladi.

Taklif etilgan mikrotarmoq arxitekturasi

Tizim AC/DC gibrid arxitekturaga ega. PV va shamol ishlab chiqarishi AC tomonida jamoa yuklamalari va EV quvvatlash stansiyalarini taʼminlaydi. Batareyali energiya saqlash tizimi DC tomonida ikki yoʻnalishli oʻzgartirgich orqali AC tizimiga ulanadi. Aqlli hisoblagich va tarmoq interfeysi elektr importi va eksporti bilan birga tarif va iDR signallarining aloqasini taʼminlaydi.

Manba tadqiqotdagi tizim munosabatlariga asoslanib Verianla uchun mustaqil ravishda qayta yaratilgan mikrotarmoq arxitekturasi. Manba 1-shaklining piksel nusxasi emas.

Riyod amaliy holatida yuklama qanday aniqlangan?

Jamoa elektr talabi kuniga 7 MWh, oʻrtacha quvvat taxminan 291 kW va choʻqqi yuklama 825,5 kW sifatida modellashtirilgan. Yillik soatlik profil OpenEI/NREL maʼlumotlar bazasidan olingan va Riyodning yozgi yuqori sovitish ehtiyojini ifodalovchi aniq yozgi choʻqqilarni oʻz ichiga oladi.

EV infratuzilmasi ikki xil foydalanish shaklini ifodalaydi:

XususiyatTurar-joy / Level-2Avtomagistral / Level-3 DC
Quvvatlash qurilmasi quvvati12 kW150 kW
Qurilmalar soni64
Oʻrnatilgan maksimal EVCS quvvati72 kW600 kW
Oʻrtacha seans/kun1020
Quvvatlash narxi0,26 $/kWh0,26 $/kWh
Oʻrtacha energiya talabi376 kWh/gün541 kWh/gün
SUV ulushi%50%30
Kichik EV ulushi%50%70
SUV oʻrtacha quvvatlash vaqti260 dk20 dk
Kichik EV oʻrtacha quvvatlash vaqti120 dk20 dk

Ushbu quvvatlash qurilmalarining soni va quvvati optimallashtirish qaror oʻzgaruvchisi emas; ular amaliy holatning oldindan belgilangan kirish maʼlumotlaridir. HOMER PV, shamol, BES va oʻzgartirgich oʻlchamlarini optimallashtiradi.

PV ishlab chiqarishi qanday modellashtiriladi?

PV ishlab chiqarish modeli soatlik quyosh nurlanishi va hujayra haroratining modul quvvatiga taʼsiridan foydalanadi. Manbadagi asosiy quvvat tenglamasining tuzilishi quyidagicha:

\[ P_{PV}(t)= \left[1+\gamma_p\left(T_c(t)-T_{c,STC}\right)\right] N_{PV}P_{PV,r}\beta \left(\frac{H(t)}{H_{STC}}\right) \tag{1} \]

\(P_{PV}(t)\) jami PV quvvatini, \(N_{PV}\) PV modullari sonini, \(P_{PV,r}\) nominal modul quvvatini, \(\beta\) derating/qiymat yoʻqotish koeffitsiyentini, \(H(t)\) soatlik quyosh nurlanishini va \(\gamma_p\) harorat koeffitsiyentini ifodalaydi.

Tenglamada nurlanish nisbati ishlab chiqarishni bevosita masshtablaydi, hujayra haroratining standart sinov haroratidan ogʻishi esa harorat koeffitsiyenti orqali modul quvvatini oʻzgartiradi. Manba, shuningdek, hujayra haroratini atrof-muhit harorati, nurlanish, NOCT sharoitlari, yutilish, oʻtkazuvchanlik va maksimal quvvat nuqtasi samaradorligini oʻz ichiga olgan Tenglama (2) bilan hisoblaydi.

PV modeli uchun ishlatilgan modul SMA Sunny Tripower 60-US tizimi bilan bogʻlangan; nominal PV quvvati 60 kWp, STC samaradorligi %17,3, derating factor %96 va PV xizmat muddati 25 yil deb berilgan.

Shamol turbinasi modeli qanday ishlaydi?

Shamol ishlab chiqarishi avval hub balandligidagi shamol tezligi va turbina quvvat egri chizigʻidan foydalanadi. Turbina cut-in tezligidan pastda ishlab chiqarmaydi; cut-in bilan nominal tezlik orasida quvvat tezlikning kubik xatti-harakatiga bogʻliq ravishda oshadi; nominal tezlik bilan cut-off orasida nominal quvvatda ishlaydi; cut-off dan yuqorida xavfsizlik maqsadida ishlab chiqarish nolga tushadi.

Manba, shuningdek, haqiqiy havo zichligiga koʻra tuzatish kiritadi:

\[ P_{WT}(t)=P_{WT,STP}(t) \left[\frac{\rho_{act}(t)}{\rho_{ref}}\right] \tag{4} \]

\(\rho_{act}\) haqiqiy havo zichligini, \(\rho_{ref}\) standart tayanch zichligini koʻrsatadi. Zichlik bir xil shamol tezligida havoning tashiydigan kinetik energiya miqdoriga taʼsir qilgani uchun turbina quvvati ham shunga koʻra tuzatiladi.

Tanlangan Eocycle EOX M-21 turbinasi 100 kW nominal quvvatga, 2,75 m/s cut-in tezligiga, 17 m/s nominal tezlikka, 20 m/s cut-off tezligiga, 32 m hub balandligiga va 21 m rotor diametriga ega.

Batareya sigʻimi va energiya balansi qanday modellashtiriladi?

Nominal batareya sigʻimi uchun manba quyidagi bogʻlanishdan foydalanadi:

\[ E_{BES,N} = \frac{E_L\delta_{DA}} {\eta_{Conv}\eta_{BES}DOD_{max}} \tag{5} \]

\(E_L\) kunlik yuklama energiyasini, \(\delta_{DA}\) talab qilingan kunlik avtonomiyani, \(\eta_{Conv}\) oʻzgartirgich samaradorligini, \(\eta_{BES}\) batareya samaradorligini va \(DOD_{max}\) ruxsat etilgan maksimal razryad chuqurligini ifodalaydi.

Maxrajdagi samaradorliklar yoki foydalanish mumkin boʻlgan DOD kamayishi bir xil yuklamani qondirish uchun zarur nominal sigʻimni oshiradi. Bu jismonan barcha nominal batareya sigʻimidan yoʻqotishsiz foydalanib boʻlmasligi haqiqatini ifodalaydi.

Quvvatlash va razryad holatlarida batareya energiyasi oldingi vaqt qadamidagi energiya, oʻz-oʻzidan razryad yoʻqotishi va ishlab chiqarish-yuklama farqiga bogʻliq holda yangilanadi:

\[ E_{BES}(t) = (1-\alpha)E_{BES}(t-1) + [\text{şarj edilen net enerji}] \tag{6} \]

\[ E_{BES}(t) = (1-\alpha)E_{BES}(t-1) - [\text{deşarjla karşılanan net enerji}] \tag{7} \]

Manba tenglamalari oʻzgartirgich va BES samaradorliklarini ham oʻz ichiga oladi. Bu yerda \(\alpha\) soatlik oʻz-oʻzidan razryad tezligidir.

Batareya modeli tizim darajasidadir. Hujayra harorati, elektrokimyoviy kuchlanish xatti-harakati va haroratga bogʻliq degradatsiya bevosita modellashtirilmagan. Batareya kimyosi ham optimallashtirish qaror oʻzgaruvchisi emas; oldindan belgilangan Li-ion BES ishlatiladi.

EV quvvatlash vaqti qanday hisoblanadi?

Manba EVning kunlik harakatda sarflaydigan energiyasini quvvatlash qurilmasi quvvatiga boʻlib oʻrtacha quvvatlash vaqtini bogʻlaydi:

\[ t_{EVch} = t^{dep}_{EV}-t^{arr}_{EV} = \frac{E_{EVch}\,d_{EV}} {P_{EVch}} \tag{8} \]

\(E_{EVch}\) transport vositasining kilometriga toʻgʻri keladigan maxsus energiya sarfini kWh/km, \(d_{EV}\) kunlik masofani km va \(P_{EVch}\) quvvatlash quvvatini kWda ifodalaydi. kWhni kWga boʻlish soat bergani uchun tenglama oʻlchov jihatidan quvvatlash vaqti bilan mos keladi.

Keyin transport vositalarining stansiyaga kelishi va ketishi Tenglama (9)-(13) orqali soatlik kuzatiladi. Asosiy transport vositasi balansi:

\[ N_{EV,t} = N_{EV,t-1} + N^{arr}_{EV,t} - N^{dep}_{EV,t} \tag{13} \]

koʻrinishidadir. Bir vaqt oraligʻidagi EVCS quvvati ham faol quvvatlanayotgan transport vositalari soni bilan bitta transport vositasining quvvatlash quvvati koʻpaytmasidir:

\[ P_{EVCS,t}=N_{EV,t}P_{EVch} \tag{14} \]

NEM va iDR Bir Xil Daromad Mexanizmimi?

Yoʻq. NEM mikrotarmoq jismonan tarmoqqa eksport qilgan ortiqcha elektr energiyasi uchun energiya sotish kreditini yaratsa, iDR belgilangan talabga javob bazaviy chizigʻiga nisbatan tarmoqdan sotib olinadigan quvvatni kamaytirish evaziga modellashtiriladigan ragʻbat daromadidir; bu ikki daromad oqimi bir xil elektr miqdorining ikki marta sotilishini anglatmasligi kerak.

NEM modelidagi tariflar

Tadqiqotda tarmoqdan elektr energiyasini sotib olish tarifi:

0,085 $/kWh

va NEM doirasida ortiqcha elektr energiyasini tarmoqqa sotish tarifi:

0,024 $/kWh

sifatida ishlatilgan.

Sotish narxining xarid narxidan past boʻlishi mikrotarmoq uchun shunchaki imkon qadar koʻp elektr energiyasi ishlab chiqarishdan koʻra ishlab chiqarish, saqlash, oʻz isteʼmoli va eksportni iqtisodiy jihatdan muvofiqlashtirishni muhim qiladi.

iDR daromadi qanday hisoblanadi?

Har bir talabga javob hodisasidagi daromad modellashtirilgan quvvat kamayishi bilan ragʻbat stavkasi koʻpaytmalarining yigʻindisidir:

\[ iDR^{t}_{\$} = \sum_{x=1}^{N_{DR}} \sum_{y=1}^{M_{DR}} \delta DR^{t}_{x,y} \kappa^{t}_{x,y} \tag{15} \]

\(\delta DR^{t}_{x,y}\) mijoz va hodisa darajasidagi modellashtirilgan quvvat kamayishini; \(\kappa^{t}_{x,y}\) esa $/kW birligidagi ragʻbat narxini ifodalaydi.

Mijoz darajasidagi kamayish dasturga roʻyxatdan oʻtgan qurilmalarning hodisadan oldingi quvvati bilan boshqaruvdan keyingi quvvati orasidagi farqdan shakllantiriladi:

\[ \delta DR^{t}_{x,y} = \sum_{k=1}^{N^{t}_{App}} \left( P^{k,\mathrm{Before},t}_{x,y} - Sw^{k}_{x,y}P^{k,\mathrm{After},t}_{x,y} \right) \tag{16} \]

Bu yerda \(Sw\) tegishli qurilmaning boshqaruv/kalitlash holatini ifodalaydi.

Qaysi yuklamalar iDRda ishtirok etadi?

Manba uchta yuklama sinfini ajratadi:

  • Asosiy yuklamalar: yoritish, muzlatgich va plita kabi kechiktirib boʻlmaydigan yuklamalar.
  • Vaqt boʻyicha moslashuvchan yuklamalar: kir yuvish mashinasi, pech va boiler kabi boshqa soatga koʻchirilishi mumkin boʻlgan yuklamalar.
  • Termal tartibga solinadigan yuklamalar: konditsioner va suv isitgich kabi issiqlik energiyasini maʼlum darajada saqlay oladigan yuklamalar.

Asosiy yuklamalar iDR doirasida uzilmaydi. Vaqt boʻyicha moslashuvchan yuklamalarda Tenglama (24) energiya neytralligi shartini qoʻllaydi:

\[ \sum_{t=1}^{T}\Delta E^{t}_{shift,x}=0,\quad \forall x \tag{24} \]

Yaʼni yuklama bir soatdan olib tashlansa, boshqa soatga qayta joylashtiriladi; jami energiya ehtiyoji faqat iDR tufayli kamaytirilmaydi.

iDR ssenariysining jadvali

ParametrYozQish
Davr30 Iyun-21 Sentabr21 Dekabr-21 Mart
Faraz qilingan ragʻbat10 $/kW-event7 $/kW-event
Hodisalar soni74
KunlarHafta ichiHafta ichi
Davomiylik3 soat3 soat
Boshlanish oynasi08:00-20:0008:00-20:00

Bu ragʻbatlar amaldagi tasdiqlangan Saudiya iDR toʻlov stavkalari sifatida taqdim etilmagan. Mualliflar ularni talab moslashuvchanligining potensial iqtisodiy hissasini oʻrganish uchun qabul qilingan ssenariy qiymatlari sifatida belgilaydi.

iDRdagi “Talabni Kamaytirish” Haqiqatan Ham Xuddi Shu Miqdordagi Jismoniy Yuklama Uzilishimi?

Yoʻq. HOMER Gridda iDR kamayishi bazaviy chiziq bilan hodisa vaqtida tarmoqdan haqiqatda sotib olingan quvvat orasidagi farqdir; bu farqning hammasi yakuniy foydalanuvchi qurilmalarini oʻchirishdan kelmasligi mumkin va batareya razryadi yoki joyidagi PV/shamol ishlab chiqarishi tarmoqdan xaridni almashtirishi ham “grid-purchase reduction” qiymatiga hissa qoʻshishi mumkin.

Shu sabab, masalan, bir hodisada 778 kW kamayish qayd etilishi binodagi qurilmalar jismonan toʻliq 778 kWga oʻchirilganini anglatmaydi. Manba kuzdagi bir hodisada baseline peak 778 kW boʻlganini, tarmoqdan haqiqiy xarid nolga tushganini va yuklama joyidagi qayta tiklanuvchi ishlab chiqarish bilan qondirilishi mumkinligini alohida qayd etadi.

Bu farq tadqiqotdagi iDR daromadlarini talqin qilish uchun juda muhim. Model tizim darajasidagi tarmoq oʻzaro taʼsirini baholaydi; haqiqiy yakuniy foydalanuvchi xulq-atvori, ishtirok darajasi, kechikishlar va hodisaga javob bermaslik ehtimoli stoxastik ravishda modellashtirilmagan.

Tarmoq energiya xarajati qanday shakllantiriladi?

Manbadagi Tenglama (17) hisob-kitob davri davomida tarmoqdan sotib olingan energiya xarajatidan NEM eksport daromadi va iDR daromadini ayiradi. Asosiy iqtisodiy tuzilma:

\[ C_{grid} = \sum \left( E_{grid,pur}C_{grid}^{buy} - E_{grid,sell}C_{grid}^{sell} \right) - iDR_{\$} \tag{17} \]

koʻrinishida oʻqilishi mumkin. Bu yerda sotib olingan energiya musbat xarajat, eksport qilingan energiya NEM krediti, iDR esa alohida moliyaviy ragʻbat oqimidir.

Bu qisqa koʻrinish tenglamaning iqtisodiy mantiqini tushuntirish uchun berilgan; manba Tenglama (17)da mijoz va vaqt indekslari bilan birga batareya quvvatlash/razryad va oʻzgartirgich samaradorliklarini oʻz ichiga olgan batafsil xarid va sotish energiya ifodalarini ham alohida belgilaydi.

HOMER Grid optimallashtirishi bosqichma-bosqich qanday amalga oshadi?

  1. Riyod joylashuvi, soatlik meteorologik maʼlumotlar, yuklamalar, EVCS xulq-atvori, texnologiya xarajatlari, loyiha muddati, diskont/inflyatsiya, NEM, iDR va tarmoq uzilishlari kiritiladi.
  2. PV, shamol turbinasi, BES va oʻzgartirgich quvvat kombinatsiyalari yaratiladi.
  3. Har bir konfiguratsiya bir yillik 8760 soatlik energiya balansi bilan simulyatsiya qilinadi.
  4. Predictive dispatch 48 soatlik oldindan koʻrish bilan yuklama, PV va tarif tendensiyalaridan foydalanadi.
  5. BES quvvatlash/razryadi, tarmoqdan olish-tarmoqqa sotish va talabni boshqarish muvofiqlashtiriladi.
  6. Quvvat balansi, saqlash chegaralari va quvvat yetishmovchiligi kabi texnik cheklovlarni bajarmaydigan loyihalar chiqarib tashlanadi.
  7. Mos loyihalarning hayotiy sikl xarajati, energiya, emissiya va bandlik koʻrsatkichlari hisoblanadi.
  8. TNPCsi eng past boʻlgan texnik jihatdan mos konfiguratsiya optimal yechim sifatida tanlanadi.

Optimallashtirish haqiqatan ham koʻp maqsadlimi?

Yoʻq. Maqoladagi asosiy maqsad funksiyasi:

\[ OF=\min(TNPC) \tag{18} \]

koʻrinishida bitta maqsadlidir. TNPC dastlabki kapital investitsiyasi, yillik ekspluatatsiya va texnik xizmat, yoqilgʻi, almashtirish xarajatlari hamda loyiha oxirida qoladigan salvage value kabi pul oqimlarining joriy qiymatlarini birgalikda baholaydi.

Energiya, atrof-muhit, bandlik va boshqa iqtisodiy metrikalar optimal loyiha va muqobil konfiguratsiyalarni baholashda ishlatiladi; ular alohida mustaqil maqsad funksiyalari emas.

LCOE Nega 0,0287 $/kWh va 0,0372 $/kWh Koʻrinishida Ikki Xil Qiymat Bilan Berilgan?

Standart HOMER Grid LCOE yilliklashtirilgan elektr xarajatini ham yakuniy foydalanuvchilarga berilgan elektr energiyasiga, ham tarmoqqa sotilgan elektr energiyasiga boʻlgani uchun optimal tizimda 0,0287 $/kWh chiqadi; mualliflar qoʻshimcha hisoblagan load-serving LCOE esa tarmoq eksportini maxrajdan chiqaradi va faqat yakuniy foydalanuvchi yuklamasini hisobga olgani uchun 0,0372 $/kWh.

Manbaning standart HOMER taʼrifi:

\[ LCOE= \frac{C_{ann,el}} {E_{load,served}+E_{grid,sell}} \tag{19} \]

koʻrinishidadir.

Maxrajdagi \(E_{grid,sell}\) ortgan sari bir xil yilliklashtirilgan xarajat kattaroq energiya miqdoriga boʻlinishi mumkin. Shu sabab elektr eksporti yuqori boʻlgan tizimning standart HOMER LCOEsi faqat yakuniy foydalanuvchiga xizmat qiladigan energiyaga asoslangan qiymatdan pastroq boʻlishi mumkin.

TizimTarmoq eksportiHOMER LCOELoad-serving LCOEHOMER RFLoad-serving RF
Umumiy tarmoq tayanchi0 GWh/yıl0,0872 $/kWh0,0872 $/kWh%0%0
Optimal iDRsiz tizim0,654 GWh/yıl0,0470 $/kWh0,0576 $/kWh%76,5%71,2
Optimal iDRli tizim0,857 GWh/yıl0,0287 $/kWh0,0372 $/kWh%88,2%84,7

Qaror oʻzgaruvchilari va quvvat balansi

Optimallashtirish PV birliklari soni, shamol turbinalari soni, batareyalar soni va oʻzgartirgich quvvatini belgilangan pastki va yuqori chegaralar ichida tanlaydi:

\[ N^{min}_{PV}\leq N_{PV}\leq N^{max}_{PV} \]

\[ N^{min}_{WT}\leq N_{WT}\leq N^{max}_{WT} \]

\[ N^{min}_{BES}\leq N_{BES}\leq N^{max}_{BES} \]

\[ P^{min}_{Conv}\leq P_{Conv}\leq P^{max}_{Conv} \tag{20} \]

Har bir vaqt qadamida energiya manbalari va energiya isteʼmolchilari oʻrtasida quvvat balansi saqlanishi kerak:

\[ P_{PV} + P_{WT} + P^{imp}_{grid} + P^{dis}_{BES} = P_{ComL} + P_{EV} + P^{exp}_{grid} + P^{ch}_{BES} \tag{21} \]

Chap tomon oʻsha paytda mavjud quvvat manbalarini, oʻng tomon esa jamoa yuklamasi, EV quvvatlash, eksport va batareya quvvatlashi kabi quvvat isteʼmoli/chiqishlarini ifodalaydi.

EV batareyasi cheklovlari

EV batareyasining energiyasi avvalgi holat bilan yangi quvvatlash energiyasining yigʻindisidir:

\[ E^t_{EV} = E^{t-1}_{EV} + \eta_{EV,ch}\Delta tP^t_{EVch} \tag{25} \]

Energiya minimal va maksimal SOC chegaralari ichida qolishi kerak:

\[ E_{EV,R}SOC_{EV,min} \leq E^t_{EV} \leq E_{EV,R}SOC_{EV,max} \tag{26} \]

va quvvatlash quvvati jismoniy quvvatlash qurilmasi quvvatidan oshmasligi kerak:

\[ 0\leq P^t_{EV}\leq P_{EVch} \tag{27} \]

Quvvat yetishmovchiligi qanday oʻlchanadi?

Capacity shortage fraction (CS) talab qilingan jami energiya bilan amalda taʼminlangan energiya oʻrtasidagi farqning jami talabga nisbatidir:

\[ CS= \frac{E_{L,tot}-E_{G,tot}} {E_{L,tot}} \tag{28} \]

CS nolga yaqinlashganda talab deyarli toʻliq qondiriladi. Qiymat oshgani sari qondirilmagan energiya ulushi ortadi.

Qayta tiklanuvchi energiya ulushi qanday hisoblanadi?

HOMER Gridning standart renewable fraction taʼrifi:

\[ RF= 1- \frac{E_{non-ren}} {E_{load,served}+E_{grid,sell}} \tag{29} \]

koʻrinishidadir. Ushbu tadqiqotda tarmoqdan sotib olingan elektr energiyasi qayta tiklanmaydigan deb qabul qilingan.

Ushbu formula maxrajiga tarmoqqa sotilgan elektr energiyasi ham kirgani uchun manba qoʻshimcha ravishda faqat yakuniy foydalanuvchi yuklamasiga koʻra hisoblangan yanada konservativ RF qiymatini xabar qilgan.

CO₂ emissiyasi qanday hisoblanadi?

Operatsion CO₂ faqat tarmoqdan sotib olingan elektr energiyasi va tarmoq CO₂ emissiya koeffitsiyenti asosida hisoblanadi:

\[ E_{CO_2} = \frac{EF_{CO_2}}{10^6} \sum_{t=1}^{8760} E_{grid,pur}(t) \tag{30} \]

\(EF_{CO_2}\) g/kWh, tarmoqdan xarid kWh boʻlganda \(10^6\)ga boʻlish grammni tonnaga aylantiradi. Tadqiqotda ishlatilgan tarmoq CO₂ emissiya koeffitsiyenti 632 g/kWh.

Shu sabab xabar qilingan CO₂ qiymatlari mikrotarmoq uskunalarini ishlab chiqarishdagi hayotiy sikl emissiyalari emas; modeldagi tarmoqdan kelib chiqadigan operatsion emissiyalardir.

Bandlik qanday hisoblanadi?

Manba har bir konfiguratsiya uchun loyiha bilan bevosita bogʻliq yillik toʻliq vaqt ekvivalenti bandlikni hisoblaydi. Tenglama PV, shamol, BES va oʻzgartirgichning oʻrnatilgan quvvatini; har bir texnologiyaga tegishli construction job-year/MW va O&M jobs/MW·year koeffitsiyentlarini; shuningdek, Level-2 va DC tez quvvatlash qurilmalarining qurilish va ekspluatatsiya ishchi kuchi koeffitsiyentlarini jamlaydi:

\[ JC^{(i)}_{FTE} = \sum_{\kappa\in K} \left( \frac{C_{i,\kappa}\alpha_{\kappa}}{T} + C_{i,\kappa}\beta_{\kappa} \right) + \frac{\alpha_{L2}N_{L2}+\alpha_{DCFC}N_{DCFC}}{T} + f_{L2}N_{L2} + f_{DCFC}N_{DCFC} \tag{31} \]

\[ K=\{PV,WT,BES,Conv\} \]

Bu yerda \(T\) loyiha umridir. Qurilishda hosil boʻladigan vaqtinchalik job-year qiymati 25 yillik umrga boʻlinib yilliklashtiriladi; O&M bandligi esa har yili takrorlanadigan ish sifatida qoʻshiladi.

Shu sabab “49,25 job-years” bilan “49,25 doimiy xodim” bir xil narsa emas. Optimal iDR tizimining oʻrtacha yillik koʻrsatkichi taxminan 1,97 FTE/yil.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

Asosiy iqtisodiy va texnik farazlar

ParametrQiymat
Loyiha muddati25 yil
Real diskont stavkasi%2,84
Inflyatsiya%2,10
Nominal diskont stavkasi%5,00
Tarmoqdan xarid tarifi0,085 $/kWh
NEM eksport tarifi0,024 $/kWh
Tarmoq uzilishiYiliga 2 hodisa
Oʻrtacha taʼmirlash muddati1,5 soat
CO₂ tarmoq emissiya koeffitsiyenti632 g/kWh
SO₂ koeffitsiyenti2,74 g/kWh
NOx koeffitsiyenti1,34 g/kWh
BES round-trip samaradorligi%96
BES SOC chegarasi%20-%100
BES muddati15 yil
Oʻzgartirgich samaradorligi%95 inverter / %95 rectifier
Oʻzgartirgich muddati15 yil

Nechta yechim koʻrib chiqildi?

iDR qoʻllanmagan optimallashtirishda 1709 ta yechim simulyatsiya qilingan, ulardan 1450 tasi amalga oshiriladigan deb topilgan. iDR kiritilganda 1496 ta yechim simulyatsiya qilingan va 1429 tasi amalga oshiriladigan/operativ yechim sifatida baholangan.

Uchta asosiy ssenariyni taqqoslash

MetrikaUmumiy tarmoq tayanchiOptimal iDRsizOptimal iDRli
KonfiguratsiyaBES/Conv/GridPV/WT/BES/Conv/GridPV/WT/BES/Conv/Grid
PV—1249 kW1531 kW
WT—4 ta5 ta
BES25 ta21 ta144 ta
Oʻzgartirgich97,4 kW819 kW943 kW
TNPC2,92 M$1,41 M$0,365 M$
Standart HOMER LCOE0,0872 $/kWh0,0470 $/kWh0,0287 $/kWh
Load-serving LCOE0,0872 $/kWh0,0576 $/kWh0,0372 $/kWh
ROITayanch%7%10
IRRTayanch%10%13
Oddiy qaytish muddatiTayanch8,6 yil7,4 yil
Bevosita bandlik1,46 FTE/yıl1,85 FTE/yıl1,97 FTE/yıl
CO₂1826,074 ton/yıl526,091 ton/yıl280,183 ton/yıl
Manba tadqiqotdagi iqtisodiy va ekologik natijalardan Verianla uchun qayta chizilgan. Grafik uch xil metrikaning umumiy tayanchga nisbatan foiz kamayishini koʻrsatadi; mutlaq xarajat yoki emissiya kattaliklari bir-biri bilan bir xil masshtabda degani emas.

iDRning tizimga taʼsiri nega faqat “yuklamani uzish” emas?

Optimal iDRli tizim optimal iDRsiz tizimga qaraganda ancha katta batareya sigʻimini tanlagan: 21 ta batareya birligidan 144 ta birlikka oshirilgan. BESning yillik throughputi optimal iDRli tizimda taxminan 360 MWh/yıl darajasiga yetgan. Umumiy iDR benchmarkida esa batareya throughputi taxminan 14 MWh/yıl.

Bu holat talab moslashuvchanligi faqat isteʼmolchini oʻchirish oʻrniga batareyani, joyidagi qayta tiklanuvchi ishlab chiqarishni va tarmoq bilan oʻzaro taʼsirni iqtisodiy jihatdan faolroq qilayotganini koʻrsatadi.

Yillik energiya balansi

Optimal tizimda PV yiliga taxminan 2,99 GWh bilan jami ishlab chiqarishning %73,0ini, shamol taxminan 0,67 GWh bilan %16,2ini, tarmoqdan xarid esa 0,44 GWh bilan %10,8ini tashkil qiladi.

Isteʼmol/energiya chiqishi tomonida jamoa yuklamasi taxminan 2,56 GWh/yıl bilan %68,2; EV quvvatlash taxminan 0,33 GWh/yıl bilan %8,94; tarmoqqa eksport esa taxminan 0,86 GWh/yıl bilan %22,9.

Yuqori eksport ulushi HOMER RF va LCOE taʼriflarida eksportning maxrajga kirishi nega muhimligini koʻrsatadi.

Oylik tarmoq balansi va iDR daromadi

Optimal tizim yil davomida jami 443.327 kWh elektr energiyasini sotib olib, 856.887 kWh elektr energiyasini sotgan. Sof energiya xaridi:

\[ 443\,327-856\,887=-413\,560\ \mathrm{kWh/yıl} \]

boʻlgani uchun tizim yillik energiya miqdori boʻyicha sof eksportchi holatidadir.

Manbada yillik sof energiya toʻlovi taxminan 17.117 $ boʻlganda iDR daromadi taxminan 63.128 $ deb berilgan; natijada sof utility cost taxminan −46.010 $/yıl boʻlgan. Manfiy belgi mikrotarmoq operatori nuqtayi nazaridan sof kredit/daromadni anglatadi.

Biroq bu natija iDR ragʻbat stavkalari ssenariy farazi ekani chegarasi bilan birga oʻqilishi kerak.

EV xizmat koʻrsatish samaradorligi oʻzgardimi?

KoʻrsatkichTurar-joy EVCSAvtomagistral EVCS
Yillik seanslar35927367
Yillik energiya137.357 kWh197.563 kWh
Energiya / seans38,2 kWh26,8 kWh
Seans / kun9,820,2
Yillik kuzatilgan choʻqqi quvvat72,0 kW198,3 kW
Oʻtkazib yuborilgan seans / kun0,20
Foydalanish koeffitsiyenti%21,8%7,0

Ushbu oʻzgarmaslik iDR haqiqiy dunyoda barcha EV foydalanuvchi xulq-atvoriga taʼsir qilmasligining eksperimental dalili emas. Modelda EV quvvatlash xizmati uzib boʻlmaydigan va doimiy talab profiliga ega qilib belgilanganligi sababli iDR energiya taʼminotining manbai va vaqtini oʻzgartiradi; quvvatlash seanslarini oʻzgartirmaydi.

Ekologik natijalar

KoʻrsatkichOptimal iDRliOptimal iDRsizTarmoq tayanchi
CO₂280,183 ton/yıl526,091 ton/yıl1826,074 ton/yıl
SO₂1,215 ton/yıl2,281 ton/yıl7,917 ton/yıl
NOx0,594 ton/yıl1,115 ton/yıl3,872 ton/yıl
CO₂ kamayishi / tayanch%84,66%71,19%0

SO₂ va NOx ushbu maqolada issiqxona gazi sifatida birlashtirilmaydi. Manba ularni mahalliy havo ifloslantiruvchilari sifatida alohida xabar qiladi.

Bandlik natijasi

TizimEPC ishlariO&M ishlariJami FTE/yıl25 yilda job-years
Optimal iDRsiz PV/WT/BES/Conv/Grid1,030,821,8546,25
Optimal iDRli PV/WT/BES/Conv/Grid1,080,891,9749,25
iDRsiz BES/Conv/Grid tayanchi0,870,591,4636,50

Bandlik metrikasi faqat loyiha bilan bevosita bogʻliq EPC, O&M va EVCS ishlarini oʻz ichiga oladi. Elektr taʼminoti zanjiri va bilvosita iqtisodiy bandlik kiritilmagan.

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlaydigan natijalar

  • Koʻrib chiqilgan Riyod amaliy holatida qayta tiklanuvchi ishlab chiqarish va BES integratsiyasi umumiy tarmoqqa qaram tayanchga nisbatan TNPC va LCOEni kamaytirgan.
  • Faraz qilingan iDR ssenariysining qoʻshilishi optimal tizimning TNPC va ekspluatatsiya xarajatini yanada kamaytirgan.
  • Optimal iDR konfiguratsiyasi PV/WT/BES/Conv/Grid boʻlgan.
  • Optimal iDR tizimining TNPCsi 0,365 M$ va standart HOMER LCOEsi 0,0287 $/kWh.
  • Eksportni istisno qiladigan load-serving LCOE 0,0372 $/kWh.
  • Standart HOMER RF %88,2, eksportni istisno qiladigan load-serving RF %84,7.
  • Yillik tarmoqdan xarid 443.327 kWhgacha tushgan, eksport esa 856.887 kWhgacha koʻtarilgan.
  • Modelda iDR daromadining yillik miqdori taxminan 63.128 $ boʻlgan.
  • EVCS xizmat koʻrsatish koʻrsatkichlari iDRli va iDRsiz ssenariylarda bir xil qolgan.
  • Tarmoqdan kelib chiqadigan operatsion CO₂ umumiy tayanchga nisbatan taxminan %84,7 kamaygan.
  • Optimal iDR tizimida loyiha bilan bevosita bogʻliq bandlik taxminan 1,97 FTE/yıl yoki 49,25 job-years/25 yil deb hisoblangan.

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlamaydigan natijalar

  • 10 $/kW va 7 $/kW iDR ragʻbatlari amaldagi haqiqiy Saudiya iDR tariflari ekani koʻrsatilmagan.
  • 63.128 $/yıl iDR daromadi haqiqiy tijoriy obyektida olingani koʻrsatilmagan.
  • NEM va iDR daromadlarini har bir haqiqiy tartibga solish doirasida birgalikda ishlatish mumkinligi koʻrsatilmagan.
  • HOMERdagi talab kamayishining hammasi jismoniy yakuniy foydalanuvchi yuklamasini uzish emas.
  • Tadqiqot stoxastik mijoz xulq-atvorini yoki haqiqiy individual iDR ishtirok darajasini modellashtirmaydi.
  • Tadqiqot robust/stochastic optimallashtirishdan foydalanmaydi.
  • Tizimli noaniqlik yoki keng qamrovli sezgirlik tahlili ushbu tadqiqotda yakunlanmagan.
  • Batareyaning haroratga bogʻliq elektrokimyoviy samaradorligi va degradatsiyasi optimallashtirilmagan.
  • LFP, LNMC va LTO kimyolari oʻrtasida optimallashtirish qilinmagan.
  • Riyod natijasi boshqa shahar yoki mamlakat uchun ayni TNPC, LCOE yoki emissiya natijasini kafolatlamaydi.
  • CO₂ natijalari uskuna ishlab chiqarishni oʻz ichiga olgan toʻliq hayotiy sikl uglerod izi emas.
  • 49,25 job-years 49 nafar doimiy xodimni anglatmaydi.
  • Tadqiqot qurilgan haqiqiy tijoriy mikrotarmoqning uzoq muddatli dala samaradorligi emas.

Tadqiqotning asosiy cheklovlari

Deterministik tuzilma: Soatlik quyosh, shamol, harorat va talab profillari ishlatilgan boʻlsa-da, formal robust yoki stochastic optimallashtirish qoʻllanmagan.

iDR mijoz xulq-atvori: Ishtirok va javob deterministik deb qabul qilingan; individual foydalanuvchining ishtirok etmasligi, kechikishi yoki boshqa miqdorda javob berishi modellashtirilmagan.

iDR tarifi: Ishlatilgan ragʻbat qiymatlari ssenariy farazidir; haqiqiy Saudiya settlement tizimi emas.

NEM+iDR revenue stacking: Haqiqiy tartibga solish muvofiqligi tadqiqot tomonidan tasdiqlanmagan.

Batareya harorati: Riyodning yuqori atrof-muhit haroratiga qaramay, BESning haroratga bogʻliq elektrokimyoviy samaradorligi va termal boshqaruvi batafsil modellashtirilmagan.

Batareya kimyosi: Li-ion kimyosi qaror oʻzgaruvchisi emas.

Sezgirlik tahlili: Tarif, iDR ragʻbati, CAPEX, diskont stavkasi, EV oʻsishi va meteorologik yillararo oʻzgaruvchanlik uchun tizimli uncertainty/sensitivity tadqiqoti kelgusi ishlarga qoldirilgan.

Bandlik qamrovi: Faqat loyiha bilan bevosita bogʻliq bandlik hisoblangan; bilvosita va yuqori oqim tarmoq taʼminot zanjiri bandligi yoʻq.

Ekologik qamrov: Tarmoqdan sotib olingan elektr energiyasining operatsion emissiyalari hisoblangan; toʻliq hayotiy sikl baholashi oʻtkazilmagan.

Bu natijalarni boshqa mamlakatga qanday koʻchirish kerak?

Ushbu tizim arxitekturasi konseptual jihatdan boshqa tarmoqqa qoʻllanishi mumkin; biroq natijalarni bevosita koʻchirish ilmiy jihatdan toʻgʻri emas. Yangi qoʻllash geografiyasida kamida quyidagi kirish maʼlumotlarini qayta belgilash kerak:

  • soatlik quyosh va shamol profillari,
  • atrof-muhit harorati,
  • elektr xarid tarifi,
  • NEM yoki eksport toʻlovi mexanizmi,
  • iDR baseline, eligibility va settlement qoidalari,
  • tarmoq uzilishlari chastotasi va davomiyligi,
  • EV quvvatlash xulq-atvori va quvvatlash qurilmasi turlari,
  • texnologiya CAPEX/OPEX qiymatlari,
  • diskont va inflyatsiya stavkalari,
  • tarmoq emissiya koeffitsiyenti,
  • mahalliy ishchi kuchi koeffitsiyentlari.

Shu sabab tadqiqot umumiy optimallashtirish doirasini taqdim etadi; biroq Riyodda olingan 0,0287 $/kWh yoki %84,7 CO₂ kamayishi kabi raqamlar universal tizim konstantalari emas.

Manba va Usul Haqida Izoh

Original tadqiqot: Design and Optimization of Smart-Grid-Connected Microgrids for EV Charging Stations Integrating Net Energy Metering and Demand Response.

Mualliflar: Kotb M. Kotb; Mohamed E. Zayed; Mohamed Ghazy; Shafiqur Rahman; Hassan Z. Al Garni; Ahmed S. Menesy; Abdulrahman AlKassem; Mishaal AlKabi; Mohammad A. Abido.

Mualliflar tartibi: Manbadagi tartib aynan saqlangan.

Teng hissa: Manbada teng hissa/teng birinchi mualliflik bayonoti koʻrsatilmagan.

Masʼul mualliflar: Mohamed E. Zayed va Mohammad A. Abido.

Muassasa 1: Interdisciplinary Research Center for Sustainable Energy Systems (IRC-SES), King Fahd University of Petroleum and Minerals, Dhahran, Saudi Arabia.

Muassasa 2: Mechanical Engineering Department, King Fahd University of Petroleum and Minerals, Dhahran, Saudi Arabia.

Muassasa 3: Department of Electrical Engineering, Jubail Industrial College, Jubail, Saudi Arabia.

Muassasa 4: Electrical Engineering Department, Faculty of Engineering, Minia University, Minia, Egypt.

Muassasa 5: Energy, Water, and Sustainable Environment Research Center (EWSERC), American University of Sharjah, Sharjah, United Arab Emirates.

Muassasa 6: Department of Electrical Engineering, Islamic University of Madinah, Madinah, Saudi Arabia.

Muassasa 7: Department of Electrical Engineering, Umm Al-Qura University, Makkah, Saudi Arabia.

Muassasa 8: Electrical Engineering Department, King Fahd University of Petroleum and Minerals, Dhahran, Saudi Arabia.

Jurnal: World Electric Vehicle Journal.

Nashriyotchi: MDPI, World Electric Vehicle Association nomidan.

Jild / son / maqola raqami: 17 / 9 / 469.

DOI: 10.3390/wevj17090469.

Yuborilgan sana: 31 Iyul 2026.

Qayta koʻrib chiqish sanasi: 29 Avgust 2026.

Qabul qilingan sana: 31 Avgust 2026.

Nashr sanasi: 3 Sentabr 2026.

Manba turi: Taqrizli, ochiq kirishli original tadqiqot maqolasi; energiya tizimini modellashtirish va deterministik techno-economic optimallashtirish amaliy tadqiqoti.

Preprint holati: Manbada alohida preprint raqami yoki alohida preprint versiyasi koʻrsatilmagan.

Litsenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

Amaliy holat: Riyod, Saudiya Arabistoni; taxminan 24,46° N, 46,44° E.

Optimallashtirish dasturi: HOMER Grid.

Optimallashtirish turi: TNPC minimallashtirishga asoslangan bitta maqsadli optimallashtirish; 4E koʻrsatkichlari qiyosiy baholash uchun ishlatilgan.

Vaqt aniqligi: Bir yillik 8760 soatlik deterministik vaqt qatori.

Dispatch: Predictive dispatch, 48 soat oldindan koʻrish.

Jamoa yuklamasi: 7 MWh/gün, oʻrtacha taxminan 291 kW, choʻqqi 825,5 kW.

EVCS: Oltita 12 kW Level-2 AC quvvatlash qurilmasi va toʻrtta 150 kW Level-3/DC tez quvvatlash qurilmasi.

PV modeli: SMA Sunny Tripower 60-US bilan bogʻliq PV tizimi; soatlik quyosh nurlanishi va atrof-muhit harorati ishlatilgan.

Shamol modeli: Eocycle EOX M-21; 100 kW nominal turbina.

BES: Oldindan belgilangan Li-ion tizim; nominal 10,2 kWh/birlik, %96 round-trip efficiency, %20-%100 SOC chegarasi, 15 yil umr. Batareya kimyosi optimallashtirish oʻzgaruvchisi emas.

Tarmoqdan xarid tarifi: 0,085 $/kWh.

NEM sotish tarifi: 0,024 $/kWh.

iDR ssenariysi: Yoz 10 $/kW-event, qish 7 $/kW-event; bular haqiqiy tasdiqlangan Saudiya iDR tariflari emas, modellashtirish farazlaridir.

Tarmoq emissiya koeffitsiyentlari: CO₂ 632 g/kWh, SO₂ 2,74 g/kWh, NOx 1,34 g/kWh.

Loyiha muddati: 25 yil.

Real diskont stavkasi: %2,84.

Inflyatsiya stavkasi: %2,10.

Nominal diskont stavkasi: %5,00.

Moliyalashtirish: King Fahd University of Petroleum & Minerals koʻmagi; Interdisciplinary Research Center for Sustainable Energy Systems tomonidan Grant No. INSE2514 doirasida qoʻllab-quvvatlangan.

Maʼlumotlar mavjudligi: Tadqiqotning original hissalari maqola ichida berilgan; qoʻshimcha savollar corresponding authorga yoʻnaltirilishi mumkin.

Manfaatlar toʻqnashuvi: Mualliflar manfaatlar toʻqnashuvi yoʻqligini bildirgan.

Sunʼiy intellektdan foydalanish bayonoti: Mualliflar tayyorlash jarayonida til va oʻqiluvchanlikni yaxshilash maqsadida ChatGPT 5.5dan foydalanganini; yakuniy mazmunni oʻzlari koʻrib chiqib tahrir qilganini va nashr mazmuni uchun javobgarlikni oʻz zimmalariga olganini bildirgan.

Mualliflar hissasi: Konseptuallashtirish Kotb M. Kotb va Mohamed E. Zayed; usul Kotb M. Kotb va Mohamed E. Zayed; dasturiy taʼminot Kotb M. Kotb, Mohamed Ghazy va Ahmed S. Menesy; validatsiya Mohamed E. Zayed, Mohamed Ghazy, Shafiqur Rahman, Ahmed S. Menesy, Abdulrahman AlKassem va Mohammad A. Abido; formal tahlil Kotb M. Kotb, Mohamed E. Zayed va Hassan Z. Al Garni; tadqiqot Kotb M. Kotb, Ahmed S. Menesy, Abdulrahman AlKassem, Mishaal AlKabi va Mohammad A. Abido; maʼlumotlar kuratsiyasi Mohamed E. Zayed va Mohamed Ghazy; nazorat Mohammad A. Abido; moliyalashtirishni olish Hassan Z. Al Garni tomonidan amalga oshirilgan.

Asosiy metodologik chegara: Natijalar haqiqiy qurilgan mikrotarmoqning uzoq muddatli dala oʻlchovlari emas, Riyod kirish maʼlumotlari ostida HOMER Grid bilan oʻtkazilgan deterministik tizim optimallashtirishidir. iDR mijoz xulq-atvori va ragʻbat stavkalari ssenariy sifatida modellashtirilgan; keng qamrovli uncertainty/sensitivity tahlili, haroratga bogʻliq batareya degradatsiyasi va chemistry-specific optimallashtirish kelgusi ishlarga qoldirilgan.

NEM+iDR talqin chegarasi: Manba NEM eksporti bilan iDR tarmoq-xarid kamayishini alohida qiymat oqimlari sifatida modellashtiradi. Biroq haqiqiy Saudiya iDR baseline, eligibility va revenue-stacking doirasi qoʻllanmagani sababli birgalikda foydalanish haqiqiy meʼyoriy-huquqiy tizim tasdiqlagan toʻlov mexanizmi sifatida talqin qilinmasligi kerak.

LCOE talqin chegarasi: 0,0287 $/kWh standart HOMER Grid taʼrifidir va elektr eksportini energiya maxrajiga kiritadi. Faqat yakuniy foydalanuvchi yuklamasini hisobga oladigan qoʻshimcha qiymat 0,0372 $/kWh.

Bandlik talqin chegarasi: 49,25 job-years loyiha bilan bevosita bogʻliq yigʻma ish-yilidir; 49 ta doimiy toʻliq vaqtli ishni anglatmaydi.

Ekologik talqin chegarasi: 280,18 ton/yıl CO₂ qiymati tarmoq elektr energiyasi importi bilan bogʻliq operatsion emissiya modelidir; toʻliq hayotiy sikl uglerod izi emas.


Ulashish:

Izohlar ko‘rib chiqilgandan keyin e’lon qilinadi. Izohingiz tasdiqlash jarayoniga yuboriladi va ma’qullangach ko‘rinadi.

Izoh qoldiring

E-pochta manzilingiz chop etilmaydi. Majburiy maydonlar * bilan belgilangan