박사후연구원, 교통부문 탈탄소화 연구

Dec 19, 2023

위: 동시에 충전 중인 여러 전기 자동차.

삽입: Elisabetta Perotti는 100% 전기화된 차량이 고재생 에너지 기간 동안 고객이 제출한 승차 요청과 유틸리티 회사가 보낸 충전 요청을 모두 처리해야 하는 복잡한 시나리오를 고려한 논문의 첫 번째 저자입니다. 세대.

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당신이 공유 차량을 기다리고 있는 모퉁이에 서 있다면, 운전자가 전기 자동차를 운전하고 있다는 것을 안다면 더 오래 기다릴 의향이 있습니까? 100% 친환경 에너지로 구동된다면 어떨까요? 얼마나 더 기다릴 의향이 있습니까? 앱에서 옵션에 대해 알려준다면 특권에 대해 더 많은 비용을 지불하시겠습니까?

CU Boulder의 전기, 컴퓨터 및 에너지 공학과 연구원들이 최근 Nature Scientific Reports에 제출한 논문은 운송 서비스의 탈탄소화를 위한 전 세계적 추진의 일환으로 이러한 질문을 탐구합니다.

제1저자이자 박사후 연구원인 Elisabetta Perotti는 이 논문에서 100% 전기화된 차량이 재생 에너지 발전 기간 동안 고객이 제출한 승차 요청과 유틸리티 회사가 보낸 충전 요청 모두에 참석해야 하는 시나리오를 고려하고 있다고 말했습니다.

Perotti는 "예를 들어 Lyft와 같은 차량 호출 회사는 이러한 두 가지 유형의 요청을 모두 받은 다음 최적화 문제를 해결하여 운영 비용을 최소화하기 위해 사용 가능한 전기 자동차를 가장 잘 할당하는 방법을 결정해야 합니다."라고 말했습니다. "이 논문에서 우리는 재생 가능 발전이 많은 시간 동안 전기 자동차 충전을 촉진하고 서비스 품질과 시스템 사용에 대한 대중의 의지 사이의 균형을 맞추기 위한 인센티브를 제안합니다."

재생 가능한 에너지원을 우선시하는 일정과 더 나은 동기화를 통해 차량의 통제되지 않은 충전 일정으로 인해 발생할 수 있는 그리드에 대한 부정적인 영향을 피할 수도 있다고 Perotti는 덧붙였습니다.

Perotti는 Schmidt Science Fellowship을 통해 이 분야에서 일하고 있습니다. 엘리트 프로그램은 박사후 연구를 개인의 기존 전문 분야 및 미래 연구 계획 영역과 다른 공학, 자연 과학, 수학 또는 컴퓨팅 분야에 연결합니다. Perotti는 이미 스웨덴 웁살라 대학교에서 박사 학위를 취득하면서 이론 물리학과 수학에 대한 탄탄한 배경 지식을 갖고 있으며 펠로우십을 활용하여 재생 에너지의 구체적인 문제에 초점을 맞추고 있다고 말했습니다.

"저는 CU 볼더의 많은 연구자들이 기후 변화에 대처하기 위한 야심찬 계획을 갖고 있고 이를 위해 노력하고 있으며, 이 대학이 에너지 전환을 향한 길을 선도하는 미국 전체의 모범이 되었다는 것을 알고 있었습니다."라고 그녀는 말했습니다. "(Emiliano Dall'Anese의 연구실)이 수학에 대한 나의 열정과 환경 및 기후 변화 문제를 해결하려는 구체적인 목표를 결합할 수 있게 해주기 때문에 나에게 적합하다는 것이 금방 분명해졌습니다."

이 논문에서는 전력 회사가 인센티브를 제안한 다음 차량 공유 플랫폼이 승차 및 충전 요청에 차량을 할당하는 게임 이론에서 영감을 받은 메커니즘을 설명합니다. 작업을 테스트하기 위해 팀은 뉴욕시의 택시 및 리무진 위원회에서 기록한 샘플 데이터와 뉴욕 독립 시스템 운영자(New York Independent System Operator)의 재생 가능 에너지 정보를 사용했습니다.

결과는 전기차 충전을 고재생 발전 기간과 겹치도록 전환하고 간헐적 발전에 적응하는 동시에 차량 공유 플랫폼의 서비스 품질에 미치는 영향을 최소화하는 것이 실제로 가능하다는 것을 보여줍니다.

이 프로젝트를 위해 벨기에 루뱅 가톨릭 대학교와 파리 폴리테크닉 연구소의 연구원들과 함께 일한 Perotti에 따르면 이 작업을 위한 주요 알고리즘을 개발하는 것은 쉽지 않았습니다.

"승차 서비스 제공업체와 유틸리티 회사는 서로 다른 목표를 가지고 있으므로 운영 비용을 모두 줄이는 것을 목표로 하는 최적화 문제를 공식화하는 것은 어렵습니다."라고 그녀는 말했습니다. "금전적 인센티브와 협상 메커니즘을 '게임'에 포함시키면 훨씬 더 복잡해지므로 알고리즘을 통해 고려하고 관리해야 할 것이 많습니다."