Geri Dön

Operational and emission improvements in the power distribution grid and multi-energy network connected data center with alternative energy systems

Alternatif enerji sistemleri ile güç dağıtım şebekesi ve çoklu enerji ağına bağlı veri merkezinde operasyonel ve emisyon ı̇yileştirmeleri

  1. Tez No: 815149
  2. Yazar: İLHAN KESKİN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜRKAN SOYKAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Electrical and Electronics Engineering, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Bahçeşehir Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 156

Özet

Veri merkezlerinin sayısı dünya çapında arttıkça, elektrik şebekeleri üzerindeki elektrik talebi ve bunun çevresel etkisi konusunda endişeler ortaya çıkmaktadır. Bu enerji ve emisyon endişeleri, bölgesel ölçekte çoklu enerji bağlantılı, birleşik soğutma, ısı ve güç sistemleri kullanımı, yenilenebilir enerji kaynakli elektrik üretimi ve atık ısı geri kazanımı sistemleri yoluyla azaltılabilir. Bu tezin temel amacı, alternatif enerji sistemlerinin veri merkezlerinde kullanımının, elektrik dağıtım sebekesinde ve veri merkezindeki operasyonel ve emisyon açısından etkisinin kapsamlı bir analizini sunmaktır. Bu tezde, veri merkezinin kritik elektrik ve soğutma taleplerini karşılayan, veri merkezinde oluşan atık ısıyı kullanan, bölgedeki konutlarda oluşan elektrik, ısınma ve soğutma taleplerine destek olan ve veri merkezinin enerji maliyet optimizasyonunu da içeren matematiksel bir model geliştirilmiştir. Birleşik soğutma ısı ve güç sistemleri, güneş enerji sistemleri ve bölgesel enerji ağı bağlantılarının bireysel etkisini anlamak için farklı senaryolar oluşturulmuştur. Ayrıca, yatırım ve yaşam döngüsü maliyeti (LCC) analizi sunulmuştur. Sonuç olarak, bu tez, veri merkezlerinin daha temiz, daha sürdürülebilir, daha esnek ve daha çevre dostu veri merkezi operasyonları gerçekleştirmesi ve topluma katkı sunması için alternatif enerji sistemlerinin ve bölgesel enerji bağlantılarının kullanılmasını önermektedir. Önerilen sistemler, enerji tasarrufu, puant talebin azaltılması, güç kayıplarının azaltılması, gerilim regülasyonu ve emisyon azaltımı ile elektrik dağıtım şebekesine ve bölgeye katkı sağlar.

Özet (Çeviri)

As the number of data centers is increasing worldwide, there are concerns about their growing electricity demand on power grids and their environmental impact. These demand and emission concerns can be mitigated at the urban scale by multi-energy hub integration with the regions, utilizing a combined cooling heating and power (CCHP), renewable-based electricity generation, and waste heat recovery systems. The main objective of this thesis is to perform a comprehensive analysis of these proposed alternative systems for application in data centers to asses operational and emission impacts on the power distribution grid and the data center. In this study, a cost-optimization model for the data center has been used to satisfy the critical electricity and cooling demand of the data center, utilizing waste heat from the data center and addressing residential electricity, heating and cooling demands. Different cases were created to understand the individual effect of CCHP, PV, and district energy network connections. Furthermore, investment and life-cycle cost (LCC) analysis has been presented. In conclusion, the thesis suggests the use of alternative energy systems and district energy connections for the data centers to achieve cleaner, more sustainable, more resilient, more flexible, and more environmentally friendly data center operations. The proposed systems contribute to the power distribution grid and region with energy saving, peak demand reduction, power losses decrease, voltage regulation, and emission reductions.

Benzer Tezler

  1. 2018-2023 yılları arasında Türkiye'nin yenilenebilir enerji yatırım portföyünün kurgulanması: Çok amaçlı doğrusal programlama metodu önerisi

    Construction of a renewable energy investment portfolio in Turkey (2017-2023): A multi-objective linear programing model proposal

    BERKER BAYAZIT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLGÜN KAYAKUTLU

  2. Mesken elektrik aboneleri için enerji yönetimi sistemi kullanımı

    Utilization of energy management systems for residential electricity consumers

    HÜSNÜ ALAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BELGİN TÜRKAY

  3. Elektrikli araçların kullanımına yönelik yük tahmini ve karar destek sistemi

    Load forecasting and decision support system for electric vehicles use

    HATİCE MENEKŞE KÖSEMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. ORHAN TORKUL

  4. Sanayi kaynaklı hava kirliliğinde modellerin kullanımının karar verme sürecindeki rolü

    The role of models in terms of decision making in industry based air pollution

    EZGİ ERDOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KADİR ALP

  5. Dağıtık üretim kaynağı içeren elektrik dağıtım sistemlerinde görünmeyen hataların koruma koordinasyonu üzerindeki etkileri

    Impacts of hidden failures on protection coordination in electrical distribution systems with distributed generation

    MUSTAFA SELİM SEZGİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA BAĞRIYANIK