HİBRİT YAKIT HÜCRESİ-PV DESTEKLİ BİR TRAMVAYIN EKONOMİK İŞLETİMİ

Abstract

Raylı sistemler büyük nüfusa sahip şehirlerde ulaşım sorununun çözülmesi için önemli bir çözüm aracı olarak görülmektedir. Fakat bu sistemlerde kullanılan tramvaylar küçümsenmeyecek kadar büyük güç tüketimine sahiptirler. Ayrıca bu araçların güç tüketimleri tramvay sayısı ve yolcu sayısı gibi çeşitli etmenlerden dolayı değişkenlik gösterdiği için raylı sistemin ekonomik işletiminin sağlanması ve güç sisteminin güvenilir bir şekilde idare edilmesi çok kolay olmayabilir. Bu bağlamda bu çalışmada çatısına fotovoltaik (PV) sistem dahil edilen ve ayrıca elektrolizör, hidrojen tankı, kompresör ve yakıt hücresinden oluşan hidrojen enerji sistemi ile entegre edilen bir tramvayın optimum enerji yönetim modeli açıklanmaktadır. Çalışmada tramvay ve hidrojen enerji sistemi için elektrik şebekesinden dinamik elektrik fiyatları ile enerji satın alınmaktadır. Önerilen modelin etkinliğini göstermek amacıyla gerçekleştirilen çeşitli durum çalışmalarında İstanbul’da bir tramvay hattının gerçek işletimi dikkate alınarak elde edilen güç profili kullanılmaktadır. Durum çalışmalarından elde edilen sonuçlara göre önerilen yapı toplam elektrik satın alma maliyetini önemli miktarda düşürebilmektedir. Maliyetleri düşürmede sırasıyla dinamik elektrik fiyatları, PV sistem ve hidrojen enerji sisteminin etkin olduğu görülmektedir. Dinamik elektrik fiyatları elektrik satın alma maliyetinde yaklaşık olarak %13’lük iyileşme sağlarken, tramvay üzerine yerleştirilen PV sistem ile toplam maliyet yaklaşık olarak %3 oranında azaltılabilmektedir.