Optimized Management of Solar Energy Surplus for Electric Vehicle Charging in Urban Residential Areas
DOI:
https://doi.org/10.51646/jsesd.v15iMME.350الكلمات المفتاحية:
Electric Vehicle، Photovoltaic Energy، Energy Management System، PV Self- Consumption، Taguchi Methodالملخص
أدى النمو السريع للتركيبة السكانية الحضرية إلى ظهور العديد من التحديات، بما في ذلك التوسع في قطاع العمران، وزيادة استهلاك الطاقة، وضرورة النمو الهيكلي للإنتاجية، ورفع مستويات المعيشة. كما أدى هذا التوسع الحضري المتزايد إلى زيادة نشاط النقل، مما يتطلب تطوير البنية التحتية المناسبة. كما يشهد قطاع الطاقة العالمي في الوقت نفسه تحولًا كبيرًا نحو الاستدامة. واستجابةً لهذا التحول في مجال الطاقة، يتجه المواطنون بشكل متزايد إلى الاستهلاك الذاتي للطاقة الكهروضوئية كوسيلة لتلبية احتياجاتهم اليومية من الطاقة، وذلك من خلال تسخير طاقة الألواح الشمسية المثبتة على أسطح المنازل. ومع ذلك، يمثل هذا النهج تحديًا فريدًا من نوعه، حيث يتم تسليم فوائض الطاقة إلى موردي الطاقة، مما يؤدي إلى عدم كفاءة استخدام الموارد. وفي الوقت نفسه، اكتسب اعتماد السيارات الكهربائية (EVs) زخمًا ملحوظًا بسبب مزاياها البيئية الملحوظة، مما يساهم في تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. ومع ذلك، فقد استلزم الدمج الواسع النطاق للمركبات الكهربائية إجراء تحسينات في البنية التحتية لاستيعاب احتياجات شحنها. في هذا العمل، نقترح حلاً لاستغلال فائض الطاقة التي ينتجها منتجو الطاقة الشمسية المنزلية في إحدى المناطق، كمثال، لتزويد نقطة شحن للسيارات الكهربائية (EVs)، بعد شحن أنظمة تخزين الطاقة حتى الوصول إلى حالة معينة من الشحن الأمثل، ويتم تحليل هذه الأخيرة باستخدام طريقة تاغوتشي. كما تم اقتراح استراتيجية لإدارة الطاقة (EMS) من أجل مراقبة جيدة للطاقة لمعالجة حالات تقطع الألواح الكهروضوئية.
التنزيلات
المقاييس
المراجع
P. Choudhary and R. K. Srivastava, ‘Sustainability perspectives- a review for solar
photovoltaic trends and growth opportunities’, Journal of Cleaner Production, vol. 227,
pp. 589–612, Aug. 2019, doi: 10.1016/j.jclepro.2019.04.107.
S. Gallardo-Saavedra, A. Redondo-Plaza, D. Fernández-Martínez, V. Alonso-Gómez, J. I.
Morales-Aragonés, and L. Hernández-Callejo, ‘Integration of renewable energies in the
urban environment of the city of Soria (Spain)’, World Development Sustainability, vol. 1,
p. 100016, Jan. 2022, doi: 10.1016/j.wds.2022.100016.
R. Luthander, J. Widén, D. Nilsson, and J. Palm, ‘Photovoltaic self-consumption in
buildings: A review’, Applied Energy, vol. 142, pp. 80–94, Mar. 2015, doi:
1016/j.apenergy.2014.12.028.
G. A. Barzegkar-Ntovom et al., ‘Assessing the viability of battery energy storage systems
coupled with photovoltaics under a pure self-consumption scheme’, Renewable Energy,
vol. 152, pp. 1302–1309, Jun. 2020, doi: 10.1016/j.renene.2020.01.061.
S. Hemavathi and A. Shinisha, ‘A study on trends and developments in electric vehicle
charging technologies’, Journal of Energy Storage, vol. 52, p. 105013, Aug. 2022, doi:
1016/j.est.2022.105013.
G. Masson and J. I. Briano, ‘REVIEW AND ANALYSIS OF PV SELF-CONSUMPTION
POLICIES’.
‘Battery prices collapsing, grid-tied energy storage expanding’, pv magazine USA.
Accessed: May 20, 2024. [Online]. Available: https://pv-magazineusa.
com/2024/03/06/battery-prices-collapsing-grid-tied-energy-storage-expanding/
‘Electricity Market Report 2023 – Analysis’, IEA. Accessed: May 20, 2024. [Online].
Available: https://www.iea.org/reports/electricity-market-report-2023
C. Sandels, J. Widén, and L. Nordström, ‘Forecasting household consumer electricity load
profiles with a combined physical and behavioral approach’, Applied Energy, vol. 131, pp.
–278, Oct. 2014, doi: 10.1016/j.apenergy.2014.06.048.
R. Fachrizal, M. Shepero, M. Åberg, and J. Munkhammar, ‘Optimal PV-EV sizing at solar
powered workplace charging stations with smart charging schemes considering selfconsumption
and self-sufficiency balance’, Applied Energy, vol. 307, p. 118139, Feb. 2022,
doi: 10.1016/j.apenergy.2021.118139.
P. V. Chombo and Y. Laoonual, ‘A review of safety strategies of a Li-ion battery’, Journal
of Power Sources, vol. 478, p. 228649, Dec. 2020, doi: 10.1016/j.jpowsour.2020.228649.
A. Arancibia and K. Strunz, ‘Modeling of an electric vehicle charging station for fast DC
charging’, in 2012 IEEE International Electric Vehicle Conference, Mar. 2012, pp. 1–6.
doi: 10.1109/IEVC.2012.6183232.
X. Hao, H. Wang, Z. Lin, and M. Ouyang, ‘Seasonal effects on electric vehicle energy
consumption and driving range: A case study on personal, taxi, and ridesharing vehicles’,
Journal of Cleaner Production, vol. 249, p. 119403, Mar. 2020, doi:
1016/j.jclepro.2019.119403.
‘Trends in electric cars – Global EV Outlook 2024 – Analysis’, IEA. Accessed: Jun. 07,
[Online]. Available: https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2024/trends-inelectric-
cars
M. Zhang and X. Fan, ‘Review on the State of Charge Estimation Methods for Electric
Vehicle Battery’, World Electric Vehicle Journal, vol. 11, no. 1, Art. no. 1, Mar. 2020, doi:
3390/wevj11010023.
C. Zhang, J. Jiang, L. Zhang, S. Liu, L. Wang, and P. Loh, ‘A Generalized SOC-OCV Model
for Lithium-Ion Batteries and the SOC Estimation for LNMCO Battery’, Energies, vol. 9,
no. 11, p. 900, Nov. 2016, doi: 10.3390/en9110900.
V. Kumar and R. K. Bindal, ‘MPPT technique used with perturb and observe to enhance
the efficiency of a photovoltaic system’, Materials Today: Proceedings, vol. 69, pp. A6–
A11, Jan. 2022, doi: 10.1016/j.matpr.2023.01.002.
D. Youssra and C. Abdeljabbar, ‘Algorithm for optimizing the lifetime of solar batteries
and the energy consumption of a smart house’, E3S Web Conf., vol. 351, p. 01009, 2022,
doi: 10.1051/e3sconf/202235101009.
A. Ul-Haq, C. Cecati, and E. A. Al-Ammar, ‘Modeling of a Photovoltaic-Powered Electric
Vehicle Charging Station with Vehicle-to-Grid Implementation’, Energies, vol. 10, no. 1,
Art. no. 1, Jan. 2017, doi: 10.3390/en10010004.
A. Al-Khayyat, A. Al-Safi, and M. Hameed, ‘Single-phase grid-connected power control in
dq synchronous reference frame with space vector modulation using FPGA’, Indonesian
Journal of Electrical Engineering and Computer Science, vol. 30, pp. 57–69, Apr. 2023,
doi: 10.11591/ijeecs.v30.i1.pp57-69.
M. Ebrahimi and A. Khajehoddin, ‘A simple DQ current controller for single-phase gridconnected
inverters’, Conference Proceedings - IEEE Applied Power Electronics
Conference and Exposition - APEC, vol. 2015, pp. 2840–2845, May 2015, doi:
1109/APEC.2015.7104753.
E. Wikner and T. Thiringer, ‘Extending Battery Lifetime by Avoiding High SOC’, Applied
Sciences, vol. 8, no. 10, Art. no. 10, Oct. 2018, doi: 10.3390/app8101825.
J. Antony and F. Jiju Antony, ‘Teaching the Taguchi method to industrial engineers’, Work
Study, vol. 50, no. 4, pp. 141–149, Jan. 2001, doi: 10.1108/00438020110391873.
K. Kumar and K. Pareek, ‘Fast charging of lithium-ion battery using multistage charging
and optimization with Grey relational analysis’, Journal of Energy Storage, vol. 68, p.
, Sep. 2023, doi: 10.1016/j.est.2023.107704.
التنزيلات
منشور
كيفية الاقتباس
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2026 AMAL NEFRAOUI, KHALID KANDOUSSI, RABIE ELOTMANI, ABDERRAHIM BOUTAHAR

هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.




