光伏驱动电动汽车充电基础设施的优化布局:基于地理空间与多准则分析的可持续城市交通解决方案

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Results in Engineering 7.9

编辑推荐:

  推荐:为解决城市可持续交通转型中充电设施布局难题,研究人员结合AHP多准则决策分析与深度学习辅助的Sentinel-2影像地类分割,提出光伏(PV)供电的EV充电站选址模型。通过开发22 kW原型站并模拟年发电117,402 kWh,证实该方案可减少54.75吨CO2/年,为日照充足地区提供可扩展的清洁交通规划工具。

  

随着全球温室气体排放加剧,交通领域占能源消耗的24%,电动汽车(EV)成为减排关键。但充电设施不足制约其普及,尤其在太阳能资源丰富但电网薄弱地区。摩洛哥本格里尔市年均日照达5.5 kWh/m2/天,却缺乏EV与可再生能源协同规划方法。

哈桑二世大学卡萨布兰卡分校地理科学实验室团队在《Results in Engineering》发表研究,整合地理空间分析与技术-环境多准则评估,提出光伏供电充电站(PV-EVCS)的优化框架。通过开发22 kW原型站验证,证实该方案年发电量超117 MWh,性能比(PR)达68.3%,可减少44.4%碳排放。

研究采用三大关键技术:1)基于SegFormer深度学习模型的Sentinel-2影像土地覆盖分类;2)结合道路网络、公共设施等12项指标的层次分析法(AHP);3)PVsyst软件模拟系统性能,采用2.34 MWh锂电储能与25 kW逆变器配置。

4.1 充电站选址优化

通过AHP权重分析发现停车场(19%)、加油站(19%)为最优先选址,结合SegFormer识别的建筑密度数据,筛选出36个适宜区域(58,107 m2),可部署148个充电站。

4.3 原型站性能验证

22 kW系统配置126块665Wp光伏板(391 m2),MATLAB模拟显示夏季日均发电达9,000 kWh,冬季为6,404 kWh。电池损耗率8.74%/年,寿命约7.9年。

4.4 环境效益量化

对比燃油车,50辆EV年减排54.75吨CO2。全生命周期(25年)累计减碳2,663吨,按50欧元/吨碳价计算,环境效益达13.3万欧元。

该研究创新性地将深度学习与空间决策结合,为非洲及类似地区提供可复制的清洁交通解决方案。通过精确量化技术参数与经济环境效益,证明PV-EVCS在太阳辐射>5 kWh/m2/天区域的可行性,对实现联合国SDG7(清洁能源)和SDG11(可持续城市)具有实践指导意义。三维可视化显示光伏车棚设计可兼顾功能与美观,为城市规划者提供直观参考。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号