Постдок исследует декарбонизацию транспортного сектора

Dec 19, 2023

Вверху: парк электромобилей заряжается одновременно.

Вставка: Элизабетта Перотти — первый автор статьи, в которой рассматривается сложный сценарий, в котором 100% электрифицированный парк транспортных средств должен обслуживать как запросы на поездки, отправленные клиентами, так и запросы на зарядку, отправленные коммунальной компанией в период высокого уровня возобновляемой энергии. поколение.

Полный текст статьи можно прочитать онлайн.

Если вы стоите на углу и ждете каршеринговую машину, готовы ли вы ждать дольше, если бы знали, что ваш водитель управляет электромобилем? Что, если бы он работал на 100% экологически чистой энергии? Сколько еще вы готовы ждать? Вы бы заплатили больше за эту привилегию, если бы приложение сообщило вам об этой возможности?

В статье, недавно представленной журналу Nature Scientific Reports исследователями из Департамента электротехники, компьютерной и энергетической инженерии Калифорнийского университета в Боулдере, эти вопросы исследуются в рамках более масштабной глобальной инициативы по декарбонизации транспортных услуг.

Первый автор и научный сотрудник Элизабетта Перотти сказала, что в статье рассматривается сценарий, в котором 100%-ный электрифицированный парк транспортных средств должен обслуживать как запросы на поездки, отправленные клиентами, так и запросы на зарядку, отправленные коммунальной компанией в период высокого производства возобновляемой энергии.

«Например, такая компания, занимающаяся вызовом пассажиров, как Lyft, получает оба типа этих запросов, а затем ей приходится решать задачу оптимизации, чтобы решить, как лучше всего распределить доступные электромобили, чтобы минимизировать эксплуатационные расходы», — сказал Перотти. «В этой статье мы предлагаем стимулы для поощрения зарядки электромобилей в часы высокой генерации возобновляемых источников энергии и балансируем это с качеством обслуживания и готовностью общественности использовать систему».

Лучшая синхронизация с графиком, в котором приоритет отдается возобновляемым источникам энергии, также позволит избежать негативного воздействия на сеть, которое может возникнуть из-за неконтролируемого графика зарядки автопарка, добавил Перотти.

Перотти работает в этой области через стипендию Шмидта. Элитная программа соединяет постдокторские исследования с дисциплинами в области инженерии, естественных наук, математики или информатики, которые отличаются от существующей области знаний человека и запланированной области будущих исследований. Перотти уже имела большой опыт работы в области теоретической физики и математики, получив докторскую степень в Уппсальском университете в Швеции, и сказала, что использует стипендию, чтобы сосредоточиться на конкретных проблемах возобновляемой энергетики.

«Я знала, что многие исследователи в CU Boulder имеют и работают над амбициозными планами по борьбе с изменением климата и что университет стал примером для всех США, ведущим путь к энергетическому переходу», - сказала она. «Быстро стало ясно, что (лаборатория Эмилиано Далл'Анесе) мне подойдет, поскольку она позволяет мне объединить мою страсть к математике с конкретной целью решения проблем окружающей среды и изменения климата».

В документе описывается механизм, основанный на теории игр, в котором энергетическая компания предлагает стимулы, а затем платформа совместного использования поездок назначает транспортным средствам запросы на поездку и оплату. Для проверки своей работы команда использовала выборочные данные, записанные Комиссией по такси и лимузинам в Нью-Йорке, и информацию о возобновляемых источниках энергии от Независимого системного оператора Нью-Йорка.

Результаты показывают, что действительно возможно перенести зарядку электромобилей так, чтобы она совпадала с периодами высокой генерации возобновляемой энергии, и адаптироваться к прерывистой выработке электроэнергии, при этом минимизируя влияние на качество обслуживания платформ совместного использования автомобилей.

По словам Перотти, который работал над проектом с исследователями из Католического университета Лувена в Бельгии и Парижского политехнического института, разработать основной алгоритм для этой работы было непросто.

«У поставщика транспортных услуг и коммунальной компании разные цели, поэтому сложно сформулировать задачу оптимизации, направленную на снижение эксплуатационных расходов обеих компаний», — сказала она. «Все становится еще более запутанным, когда в «игру» включаются финансовые стимулы и наш механизм переговоров, поэтому с помощью алгоритма приходится многое учитывать и управлять ими».