Enerji Sistemleri İçin Küresel Kapsam Sunan Açık Kaynaklı Optimizasyon Aracı: PyPSA-Earth

Bir uluslararası araştırma grubu, enerji sistemleri ve güç çalışmaları, teknoloji değerlendirmesi, aşamalı kaldırma planları, çeşitlendirme ve pazar simülasyonları için PyPSA-Earth modelini geliştirdi. Bu model, belirlenmiş enerji planlama senaryoları olmayan ülkelere erişim imkanı sunuyor.
Araştırmacılar, önceden enerji planlama senaryoları olmayan ülkelere uyum sağlayan, erişilebilir, açık kaynaklı bir küresel enerji sistem modeli geliştirdiler ve mevcut araçlardan ayırt edildiklerini belirtti.

“Sanayiye, politika yapıcılara ve araştırmacılara hizmet etmek için mevcut diğer açık kaynaklı projelerden yararlanan, yüksek mekansal ve zamansal çözünürlükte dünya elektrik sisteminin keyfi olarak büyük herhangi bir bölgesini temsil edebilen, açık kaynaklı, topluluk destekli, esnek bir enerji sistemi modeli öneriyoruz.” dedi bilim insanları.
PyPSA-Earth modeli, verileri otomatik olarak indirebilir, model uyumlu veriler oluşturabilir ve optimizasyon özelliklerini entegre ederek büyük ölçekli enerji sistem planlaması sorunlarını ele alabilir. Snakemake otomatik iş akışı yönetim sistemi kullanılarak karmaşık yazılım süreçleri alt görevlere ayrılır ve ham verileri işlemek için çeşitli veri kaynaklarını ve açık kaynaklı araçları sorunsuz bir şekilde entegre eder. Bu, ulusal, bölgesel, kıtasal veya küresel verilerin oluşturulmasına olanak sağlar.

Model, enerji sistem geçiş çalışmaları, güç sistem çalışmaları, teknoloji değerlendirme çalışmaları, teknoloji aşamalı kaldırma planları, tedarik çeşitlendirme çalışmaları ve elektrik piyasası simülasyonları sağlayabilir. Güneş, rüzgar ve hidroelektrik gibi yenilenebilir enerjileri modellemek için hava durumu verilerini enerji sistemleri verilerine dönüştüren Atlite ücretsiz yazılımı kullanır.Araştırmacılar, özellikle Afrika kıtası ve Nijerya için 2060 net sıfır enerji planlama çalışması için modeli doğruladılar.

“Afrika bölgesindeki elektrik santralleri için güvenilir veri setlerinin sınırlılığı göz önüne alındığında, mevcut elektrik santrali eşleştirme aracı, OpenStreetMap gibi ek veri setlerini içerecek şekilde genişletilmiş ve Afrika modelini iyileştirmek ve sonuçları doğrulamak için kullanılmıştır. Nihai hedef, sonucun doğruluğunu ve kalitesini maksimize etmektir,” şeklinde belirtildi. “Afrika elektrik şebekesini doğrulamak zorlu bir süreçtir. ENTSO-E’nin kıtasal kapsamda güvenilir veri sağladığı Avrupa’dan farklı olarak, bu kadar şeffaf bir veri kaynağı Afrika’da eksik ve sadece birkaç hizmet şirketi açık veri yayınlamaktadır.”

Doğrulama süreci, yeni aracın güvenilir ulusal verilerle uyumlu güç ağı ve kurulu üretim verileri üretebildiğini ve tatmin edici doğruluk sergilediğini onayladı. Özellikle, bu model sadece gerçekçi sonuçlar sunmakla kalmaz, aynı zamanda daha yüksek mekansal ayrıntı sunar.

Araştırma grubu, önceki literatürde bahsedilen birçok benzer aracın kullanımdan kalktığını veya güncellenmediğini vurguladı. Bunun aksine, hedefleri modelin sürekli olarak güncel kalmasını ve eskimez hale gelmesini sağlamaktır. Ayrıca, ilgilenen bilim insanlarını model girişimi ekibiyle iş birliği yapmaya davet ederek, daha fazla iyileştirme ve katkı potansiyeline dikkat çektiler.

Bilim insanları, modeli “PyPSA-Earth. A new global open energy system optimization model demonstrated in Africa” başlığıyla Applied Energy dergisinde yayınladı.

Önerilen model, açık çözümlerle enerji sistem planlamasını iyileştirmeyi amaçlayan PyPSA meets Earth girişiminin bir parçasıdır.

KAYNAK