आपकी इलेक्ट्रिक कार को चार्ज करने वाली सौर ऊर्जा संभव है, शोधकर्ताओं का कहना है। ऐसे

ई गतिशीलतासौर ऊर्जा

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मार्च 18th, 2022

शोधकर्ताओं ने इस बात पर गौर किया है कि इलेक्ट्रिक कार मालिक अपने स्वयं के फोटोवोल्टिक सिस्टम से अपने वाहनों को सौर ऊर्जा से किस हद तक चार्ज करने में सक्षम हैं।

 


 

  • फोटोवोल्टिक (पीवी) चार्जिंग तब होती है जब सूरज की रोशनी सीधे ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, एक प्रणाली जो तेजी से इलेक्ट्रिक वाहनों (ईवी) के लिए लोकप्रियता में बढ़ रही है।
  • एक शोध दल ने हाल ही में इस बात की जांच की है कि ईवी मालिक किस हद तक अपनी कारों को अपने पीवी सिस्टम से बिजली से चार्ज करने में सक्षम हैं।
  • चार्जिंग दिन के दौरान होने के साथ, यह मान लेना अनुचित नहीं है कि यह सिस्टम में एक बड़ी खामी हो सकती है।
  • लेकिन शोधकर्ताओं ने पाया कि, कुछ परिस्थितियों में, PV पावर का उपयोग EVs को 90% समय चार्ज करने के लिए किया जा सकता है।

 

पीवी पावर पर चलने वाली इलेक्ट्रिक कार आकर्षक लगती है। लेकिन क्या होम फोटोवोल्टिक सिस्टम के माध्यम से चार्ज किए गए वाहन के साथ लचीलेपन का आनंद लेना संभव है? एक ईटीएच शोध दल कुछ आश्चर्यजनक निष्कर्षों पर पहुंचा है।

 

फोटोवोल्टिक (पीवी) का क्षेत्र लोकप्रियता में तेजी से बढ़ रहा है, और स्विट्जरलैंड में यह पहले से ही देश की बिजली की खपत का 5% कवर करता है। इलेक्ट्रोमोबिलिटी में भी मजबूत वृद्धि देखी जा रही है - वर्तमान में स्विस सड़कों पर 70,000 शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहन, साथ ही 200,000 संकर। ईटीएच ज्यूरिख में जियोइनफॉर्मेशन इंजीनियरिंग के प्रोफेसर मार्टिन राउबल ने विकास का स्वागत किया: "स्विट्जरलैंड में लगभग एक तिहाई ग्रीनहाउस गैसों के लिए गतिशीलता क्षेत्र जिम्मेदार है। इलेक्ट्रोमोबिलिटी परिवहन से CO2 उत्सर्जन को कम करने का एक तरीका है।"

 

सौर ऊर्जा और ई-गतिशीलता - एक आदर्श मेल

 

राउबल के नेतृत्व में एक शोध दल ने अब एक काल्पनिक दृष्टिकोण में फोटोवोल्टिक और इलेक्ट्रोमोबिलिटी के विकास को एक साथ लाया है। वैज्ञानिक यह जानना चाहते थे कि इलेक्ट्रिक कार मालिक किस हद तक अपने वाहनों को अपने स्वयं के फोटोवोल्टिक सिस्टम से बिजली के साथ चार्ज करने में सक्षम हैं, बिना उनकी कार के उपयोग को पारंपरिक मेन चार्जिंग के साथ किसी भी तरह से प्रतिबंधित किए बिना। बहुत से लोग पीवी पावर के साथ चार्ज करने की अवधारणा के बारे में उलझन में हैं: "मैं अपनी इलेक्ट्रिक कार का उपयोग कैसे कर सकता हूं अगर इसे दिन के दौरान चार्ज करना पड़ता है जबकि सूरज चमक रहा है?" एक सामान्य प्रतिक्रिया है।

 

ईटीएच शोधकर्ताओं द्वारा किया गया अध्ययन इस संदेह का मुकाबला करने के लिए एक लंबा रास्ता तय करता है: "हमारे नतीजे बताते हैं कि इलेक्ट्रिक वाहनों के मालिक बिना किसी विशेष प्रतिबंध के अपनी कारों का उपयोग कर सकते हैं, उन्हें अपनी फोटोवोल्टिक शक्ति के साथ काफी हद तक चार्ज कर सकते हैं, यहां तक ​​​​कि मध्यवर्ती भंडारण के बिना भी, " हेनरी मार्टिन कहते हैं, अध्ययन के मुख्य परिणाम को सारांशित करते हुए। मार्टिन ETH ज्यूरिख में इंस्टीट्यूट ऑफ कार्टोग्राफी एंड जियोइनफॉर्मेशन में डॉक्टरेट के छात्र हैं और वियना में इंस्टीट्यूट ऑफ एडवांस्ड रिसर्च इन आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (IARAI) में शोध करते हैं। ETH वैज्ञानिकों द्वारा किया गया अध्ययन अभी प्रसिद्ध जर्नल में प्रकाशित हुआ है अक्षय और सतत ऊर्जा समीक्षा.

 

सौर ऊर्जा उपज की गणना

 

अध्ययन में 78 इलेक्ट्रिक मोबिलिटी उपयोगकर्ताओं पर ध्यान केंद्रित किया गया, जो आम तौर पर एक परिवार के घर में रहते थे और अक्सर दिन के दौरान अपने वाहनों का इस्तेमाल करते थे। उनका उपयोगकर्ता व्यवहार 10 महीनों के लिए सावधानीपूर्वक दर्ज किया गया था, जिससे ईटीएच शोधकर्ताओं को यह जानने में मदद मिली कि इलेक्ट्रिक कारें कब चलती थीं, कब स्थिर थीं और कब चार्ज की जा रही थीं। उपयोगकर्ता डेटा "एसबीबी ग्रीन क्लास" परियोजना से आया था, जिसमें निजी व्यक्ति एक निजी चार्जिंग स्टेशन सहित एक जीए ट्रैवलकार्ड और एक इलेक्ट्रिक कार से युक्त एक गतिशीलता पैकेज खरीदने में सक्षम थे।

 

मालिकों ने ज्यादातर अपनी इलेक्ट्रिक कारों को अपने घर के चार्जिंग स्टेशन पर मुख्य बिजली से चार्ज किया। क्या वे अपनी कारों को लचीले ढंग से उपयोग करने में सक्षम होते यदि वे अपने स्वयं के पीवी सिस्टम से बिजली से चार्ज करते? इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, मार्टिन के साथी शोधकर्ता रेने बफेट ने 78 इलेक्ट्रिक वाहन मालिकों के घरों को एक काल्पनिक पीवी सिस्टम से सुसज्जित किया: उन्होंने अपने पते के माध्यम से घरों की पहचान की, भू-स्थानिक डेटा का उपयोग करके उपलब्ध छत क्षेत्र का पुनर्निर्माण किया और इसे वस्तुतः सौर पैनलों के साथ कवर किया। . 30-मिनट के रिज़ॉल्यूशन के साथ ऐतिहासिक मौसम डेटा का उपयोग करते हुए, बफेट ने पड़ोसी इमारतों और पेड़ों से छाया जैसे कारकों को ध्यान में रखते हुए संभावित सौर ऊर्जा उपज की गणना की।

 

विभिन्न चार्जिंग रणनीतियाँ

 

इस मॉडल गणना के आधार पर, ईटीएच शोधकर्ता यह निर्धारित करने में सक्षम थे कि प्रत्येक इलेक्ट्रिक कार मालिक को अपने वाहन को चार्ज करने के लिए किसी भी समय कितनी पीवी शक्ति उपलब्ध थी। उन्होंने यह धारणा बनाई कि बिजली का इस्तेमाल मुख्य रूप से इलेक्ट्रिक वाहन को चार्ज करने के लिए किया जाएगा। मॉडल में अधिकतम चार्जिंग पावर 11 किलोवाट (किलोवाट) थी। घर के आधार पर, पीवी सिस्टम में 5 से 25 किलोवाट की अधिकतम शक्ति थी, जो आमतौर पर धूप में कार को पूरी शक्ति से चार्ज करने के लिए पर्याप्त थी।

 

चार अलग-अलग चार्जिंग रणनीतियों के लिए, शोधकर्ताओं ने उपयोगकर्ता की गतिशीलता व्यवहार में किसी भी बदलाव के बिना इलेक्ट्रिक कारों को चार्ज करने के लिए आवश्यक घरेलू पीवी पावर के अनुपात की गणना की। पहले मामले में, उन्हें उसी समय चार्ज किया जाता था जैसे पहले मुख्य बिजली के साथ, लेकिन अब पीवी पावर के साथ, यदि उपलब्ध हो। परिणाम गंभीर था: औसतन, वार्षिक बिजली आवश्यकताओं का केवल 15% पीवी बिजली (बाकी मुख्य बिजली द्वारा) से पूरा किया गया था।

 

दूसरी चार्जिंग रणनीति, जहां एक साधारण बुद्धिमान नियंत्रण (स्मार्ट चार्जिंग) ने सुनिश्चित किया कि जब भी घरेलू पीवी पावर उपलब्ध हो, बैटरी चार्ज हो, एक अलग परिणाम था। इस मामले में, आधे से अधिक (56%) बिजली की आवश्यकताओं को अस्थायी भंडारण की आवश्यकता के बिना, घरेलू पीवी बिजली से पूरा किया गया था। "हम उच्च अनुपात से हैरान थे," मार्टिन कहते हैं। "स्मार्ट चार्जिंग फोटोवोल्टिक बिजली की घरेलू खपत में काफी वृद्धि कर सकती है - और वाहन को लचीले ढंग से इस्तेमाल किया जा सकता है जैसे कि इसे मुख्य बिजली से चार्ज किया गया हो।"
 

स्मार्ट चार्जिंग भविष्य है

 

यदि बुद्धिमान नियंत्रण की क्षमता का लगातार दोहन किया जाता है (तीसरी चार्जिंग रणनीति), तो इलेक्ट्रिक वाहनों को घरेलू पीवी पावर से 90% तक चार्ज किया जा सकता है। यदि पीवी पावर को स्टोरेज यूनिट (चौथी चार्जिंग रणनीति) में बफर किया जाता है, तो वाहनों को लगभग विशेष रूप से सौर ऊर्जा का उपयोग करके चलाया जा सकता है। हालांकि, ईटीएच शोधकर्ता इंटरमीडिएट स्टोरेज के बारे में अस्पष्ट हैं। हालांकि हरी पीवी बिजली की घरेलू खपत को थोड़ा बढ़ाया जा सकता है, चार्जिंग सिस्टम की स्थिरता संतुलन पूरी तरह से इस तथ्य से प्रभावित होता है कि बिजली भंडारण इकाइयों का उत्पादन सीओ 2 की प्रासंगिक मात्रा का कारण बनता है।

 

राउबल कहते हैं, "हमारा केस स्टडी अक्षय ऊर्जा की विकेन्द्रीकृत और ग्रिड-अनुकूल आपूर्ति के लिए स्मार्ट चार्जिंग की क्षमता को प्रदर्शित करता है जिसका अब तक बहुत कम दोहन किया गया है।" उनका शोध समूह वर्तमान में पीवी उपज और उपयोगकर्ता व्यवहार की यथासंभव सटीक भविष्यवाणी करने के लिए मशीन सीखने की रणनीति विकसित करने पर काम कर रहा है। ये रणनीतियाँ स्मार्ट-चार्जिंग एल्गोरिदम के विकास का आधार बनाती हैं, जिसके बारे में यह आशा की जाती है कि जल्द ही इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए चार्जिंग स्टेशनों में मानक के रूप में उपयोग किया जाएगा।
यह लेख मूल रूप से विश्व आर्थिक मंच द्वारा 08 जनवरी, 2022 को के सहयोग से प्रकाशित किया गया था ETH ज्यूरिख., और के अनुसार पुनर्प्रकाशित किया गया है क्रिएटिव कॉमन्स एट्रिब्यूशन-नॉन-कॉमर्शियल-नोएडरिव्स 4.0 इंटरनेशनल पब्लिक लाइसेंस। आप मूल लेख पढ़ सकते हैं यहाँ उत्पन्न करें. इस लेख में व्यक्त विचार अकेले लेखक के हैं न कि WorldRef के।


 

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