ارزیابی و طراحی بهینۀ زیرساخت شارژ خودروهای برقی مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر در کلان‌شهرهای ایران در راستای حمل‌ونقل پایدار شهری

نویسندگان

1 استادیار، دانشکدۀ علوم و فناوری‌‌های نوین، دانشگاه صنعتی ارومیه، ایران

doi
10.22034/uep.2025.544946.1704
چکیده

با توجه به معضلات اساسی آلودگی هوا و محدودیت‌های زیرساختی شبکۀ توزیع در کلان‌شهرهای پرجمعیت، این تحقیق بر توسعۀ استراتژی‌های بومی‌سازی‌شده برای بهبود الگوهای مصرف پایدار تمرکز دارد. مطالعۀ موردی شش کلان‌شهر ایران (تهران، مشهد، اصفهان، کرج، شیراز و تبریز) مبنای تحلیل این راهکارها قرار گرفته است. این پژوهش به طراحی و ارزیابی فنی ـ اقتصادی ایستگاه‌های شارژ مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر می‌پردازد و با استفاده از نرم‌افزار HOMER Pro سه سناریوی مختلف شامل اتصال به شبکۀ برق شهری، سیستم هیبریدی تجدیدپذیر (خورشیدی ـ بادی ـ ذخیره) مستقل از شبکه و سیستم هیبریدی متشکل از سامانه‌های فتوولتائیک، توربین بادی، ذخیره‌ساز انرژی و اتصال به شبکۀ برق شهری مورد شبیه‌سازی و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد سناریوی سوم، یعنی سیستم هیبریدی متصل به شبکه، از نظر اقتصادی و زیست‌محیطی عملکرد به‌مراتب بهتری دارد. در این حالت، هزینۀ خالص فعلی (NPC) در محدودۀ منفی بین 2/01 تا 3/23 میلیون دلار قرار گرفته که بیانگر بازگشت سرمایه و سودآوری طرح است. همچنین، هزینۀ نرمالیزه انرژی (LCOE) به حدود 0/05 دلار بر کیلووات‌ساعت کاهش یافته و انتشار سالانۀ دی‌اکسید کربن به‌ طور میانگین بیش از 1/5 میلیون کیلوگرم کاهش یافته است. این نتایج نشان می‌دهد ادغام منابع خورشیدی، بادی و ذخیره‌ساز باتری در قالب ریزشبکه‌های هوشمند، علاوه بر تأمین پایدار انرژی مورد نیاز ایستگاه‌های شارژ، موجب کاهش وابستگی به شبکۀ برق فسیلی، بهبود کارایی اقتصادی و کاهش قابل ‌توجه آلودگی هوا در شهرهای بزرگ ایران می‌شود. بنابراین، مدل پیشنهادی می‌تواند به ‌عنوان راهکاری مؤثر برای توسعۀ حمل‌ونقل برقی و تحقق اهداف توسعۀ پایدار شهری مورد استفاده قرار گیرد.