Cosechando energía renovable para suministrar energía a autobuses eléctricos
Autores: Awla, Shwan Hussein; Philbin, Simon P.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Cosechando energía renovable para suministrar energía a autobuses eléctricos
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Desarrollo sostenible
Palabras clave
Desafíos
Vehículos eléctricos
Tecnologías de energía renovable
Modelado por simulación
Turbinas eólicas
Módulos solares
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio de investigación aborda los desafíos de los tiempos de carga prolongados y los rangos limitados en los vehículos eléctricos mediante un análisis tecnoeconómico de la integración de tecnologías de energía renovable: módulos solares, turbinas eólicas y materiales piezoeléctricos, en autobuses eléctricos de dos pisos en Londres, Reino Unido. En consecuencia, el estudio empírico evalúa la producción de energía de las tecnologías de energía renovable a través de simulaciones basadas en las especificaciones del vehículo y los requisitos energéticos, seguido de un modelado numérico para evaluar la viabilidad económica. Además, se realiza un modelado de dinámica de fluidos computacional (CFD) para examinar los niveles de rendimiento de las turbinas eólicas montadas en los vehículos. Los módulos solares se colocan en el techo y los lados del autobús, generando 15.9 kWh/día, y la turbina eólica en el parachoques delantero del autobús genera 8.3 kWh/día. Sin embargo, el material piezoeléctrico solo generó 22.6 Wh/día, lo que hace que esta tecnología sea impráctica para un análisis adicional. Por lo tanto, tanto los módulos solares como las turbinas eólicas combinados generan 24.2 kWh/día, lo que puede aumentar el rango de conducción en 16.3 km por día, resultando en un ahorro de 19.36 minutos de carga en las estaciones. Invertir en tales proyectos tendría un retorno positivo, ya que la tasa interna de retorno (TIR) y el valor presente neto (VPN) son del 2.8% y GBP11,175, respectivamente. Los ingresos anuales serían de GBP6712, y la reducción de gases de efecto invernadero (GEI) sería de dos toneladas métricas anualmente. La generación de electricidad, la tasa de generación de electricidad y la inversión inicial se identifican como factores clave que influyen en los cortes de energía en un análisis de sensibilidad. En conclusión, este estudio de modelado numérico allana el camino para la validación experimental hacia la implementación de tecnologías de energía renovable en flotas de autobuses eléctricos.
Descripción
Este estudio de investigación aborda los desafíos de los tiempos de carga prolongados y los rangos limitados en los vehículos eléctricos mediante un análisis tecnoeconómico de la integración de tecnologías de energía renovable: módulos solares, turbinas eólicas y materiales piezoeléctricos, en autobuses eléctricos de dos pisos en Londres, Reino Unido. En consecuencia, el estudio empírico evalúa la producción de energía de las tecnologías de energía renovable a través de simulaciones basadas en las especificaciones del vehículo y los requisitos energéticos, seguido de un modelado numérico para evaluar la viabilidad económica. Además, se realiza un modelado de dinámica de fluidos computacional (CFD) para examinar los niveles de rendimiento de las turbinas eólicas montadas en los vehículos. Los módulos solares se colocan en el techo y los lados del autobús, generando 15.9 kWh/día, y la turbina eólica en el parachoques delantero del autobús genera 8.3 kWh/día. Sin embargo, el material piezoeléctrico solo generó 22.6 Wh/día, lo que hace que esta tecnología sea impráctica para un análisis adicional. Por lo tanto, tanto los módulos solares como las turbinas eólicas combinados generan 24.2 kWh/día, lo que puede aumentar el rango de conducción en 16.3 km por día, resultando en un ahorro de 19.36 minutos de carga en las estaciones. Invertir en tales proyectos tendría un retorno positivo, ya que la tasa interna de retorno (TIR) y el valor presente neto (VPN) son del 2.8% y GBP11,175, respectivamente. Los ingresos anuales serían de GBP6712, y la reducción de gases de efecto invernadero (GEI) sería de dos toneladas métricas anualmente. La generación de electricidad, la tasa de generación de electricidad y la inversión inicial se identifican como factores clave que influyen en los cortes de energía en un análisis de sensibilidad. En conclusión, este estudio de modelado numérico allana el camino para la validación experimental hacia la implementación de tecnologías de energía renovable en flotas de autobuses eléctricos.