Raylı sistem ve elektrikli otobüs altyapısının normal ve kritik işletim durumlarında entegre işletimine yönelik enerji yönetim mekanizması
Development of a decision support mechanism for energy management in bus parking areas integrated with rail systems, with consideration of the electrical infrastructure of rail networks
- Tez No: 919872
- Danışmanlar: PROF. DR. OZAN ERDİNÇ, DOÇ. DR. ALPER ÇİÇEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Mühendislik Bilimleri, Electrical and Electronics Engineering, Energy, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Yaşanan iklim değişikliği, beraberinde daha güçlü doğal afetleri de getirmektedir. Alarm seviyelerinde yaşanan kasırgalar, su baskınları ve diğer birçok doğal afet, dünyada büyük yıkımlara yol açmaya başlamıştır. Bunun yanında, dünyada değişen dengeler ülkeler arası çatışmaları da beraberinde getirmiştir. Yakın zamanda yaşanan Ukrayna-Rusya Savaşı'nda birçok bölge bombalanmış ve insanların büyük bir kısmı metro istasyonlarına ve diğer geniş alanlara sığınmıştır. Gerek doğal afet durumlarında gerekse savaş koşullarında enerjinin sağlanması önemli bir ihtiyaçtır. Özellikle hastane gibi kritik yüklerin bu olaylar sırasında yaşanan şebeke kesintilerinde hızlı bir şekilde beslenebilmesi hayati önem taşımaktadır. Bu noktada literatürde gerçekleştirilen birçok çalışmada, bu ihtiyacı karşılamak için mobil jeneratörler, elektrikli araç filoları gibi uygulamalar üzerine yoğunlaşılmıştır. Bu çalışmada ise, acil durumlar dışında toplu taşımada kullanılan hidrojenli tramvaylar ve elektrikli otobüslerin, kritik yüklerin beslenmesinde enerji kaynağı olarak kullanılabileceği önerilmiştir. Normal işletim koşullarında entegre bir sistem oluşturmanın hat kayıpları ve maliyet üzerindeki etkileri incelenirken, aynı zamanda kritik kesinti durumlarındaki çalışmaları da ele alınmıştır. Elektrikli otobüsler ve hidrojenli tramvaylar, bir yandan sera gazı salınımında büyük payı olan ulaşım sektörünün sürdürülebilirliğine katkı sağlarken, diğer yandan doğal afet, çatışma gibi durumlarda hastane, veri merkezi gibi kritik yükler için enerji kaynağı olarak kullanılabilecektir. Önerilen modelde, hidrojenli tramvay hattı üzerinde bulunan bir hastanenin, acil durumlarda yaşanan enerji kesintisinden minimum düzeyde etkilenmesi hedeflenmiştir. Bunun için hidrojenli tramvaylar ve elektrikli otobüslerle enerji ihtiyacının karşılanması amaçlanmıştır. Bu hedef doğrultusunda, tramvay hattına fotovoltaik (PV) paneller ve batarya içeren bir elektrikli otobüs park alanı ilave edilmiştir. Ayrıca, her bir istasyonda elektrolizör, hidrojen tankı ve bataryadan oluşan hidrojen destek üniteleri bulunmaktadır ve bu üniteler hidrojenli tramvaya yakıt ikmali yapılmasını sağlamaktadır. Diğer taraftan, hidrojenli tramvay üzerinde elektrik enerjisi üretimini sağlayan yakıt hücresi, ultrakapasitör ve tramvaya ait hidrojen tankı bulunmaktadır. Böylelikle, hastanede yaşanan elektrik kesintisi durumunda elektrikli otobüsler ve hidrojenli tramvaylar bu bölgeye yönlendirilerek, kritik yükün kısa sürede beslenmesi sağlanması amaçlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Climate change has led to an increase in the frequency and intensity of natural disasters. Hurricanes, floods, and other extreme weather events have started to cause significant destruction worldwide. In addition to these challenges, shifting global dynamics have escalated conflicts between nations. For instance, during the recent Russia-Ukraine war, many regions were bombed, forcing large populations to seek shelter in metro stations and other expansive areas. In such scenarios, whether during natural disasters or conflict situations, ensuring a reliable energy supply becomes a critical necessity. Particularly, the rapid and uninterrupted energy supply to critical loads such as hospitals during power outages caused by these events is of vital importance. Numerous studies in the literature have focused on solutions such as mobile generators and fleets of electric vehicles to address this need. In this study, it has been proposed that hydrogen-powered trams and electric buses, which are used in public transportation under normal conditions, can also serve as energy sources for feeding critical loads during emergencies. While the impact of establishing an integrated system on line losses and costs under normal operating conditions is examined, the study also addresses their functionality during critical outage scenarios. Electric buses and hydrogen-powered trams not only contribute to the sustainability of the transportation sector, which has a significant share in greenhouse gas emissions, but can also be utilized as energy sources for critical loads such as hospitals and data centers during natural disasters, conflicts, or similar situations. The proposed model aims to ensure that hospital loads located along a hydrogen tram line are minimally affected by energy outages during emergencies by utilizing hydrogen trams and electric buses to meet their energy needs. To achieve this, a bus parking area equipped with photovoltaic (PV) panels and batteries has been integrated into the tram line. Additionally, hydrogen support units, consisting of electrolyzers, hydrogen tanks, and batteries, are installed at each station to facil itate hydrogen refueling for the trams.In the event of a power outage, electric buses and hydrogen-powered trams can be directed to critical areas, ensuring the rapid supply of energy to essential facilities. This approach not only enhances the resilience of energy systems during emergencies but also supports a more sustainable and adaptive energy infrastructure.
Benzer Tezler
- İstanbul'da ulaştırma sektörünün iklim değişikliğine etkisinin belirlenmesi
Determining the impact of the transportation sector on climate change in Istanbul
TUĞBA DOĞAN GÜZEL
Doktora
Türkçe
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR ALP
- Analysis of e-bike charging station locations: Case of Kadıköy, Istanbul
E-bisiklet şarj istasyonu konumlarının analizi: Kadıköy, İstanbul örneği
SERRA GARİPAĞAOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLMİ BERK ÇELİKOĞLU
- Ulaştırmanın iklim değişimine etkisi ve raylı sistem açısından inceleme
Başlık çevirisi yok
NURİ METİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Ulaşımİstanbul Teknik ÜniversitesiRaylı Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜBEYDE ÖZTÜRK
- Otobüs açılır tavan mekanizması konstrüksiyonu
Bus opening roof mechanism construction
ÖMER YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMAL BAYKARA
- Elektrikli yol taşıtlarında bulanık mantık tabanlı tam elektrikli frenlemenin geliştirilmesi ve uygulanması
Development and application of fuzzy logic based full electrical braking for electric road vehicles
CAN GÖKCE
Doktora
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN