AI Summary & Key Takeaways
AI InsightMast mounting offers the best unit economics and its phased deployment together with between-the-rails mounting on electrified lines is recommended.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
This study comparatively models the electricity generation potential of photovoltaic (PV) integration in the Turkish State Railways (TCDD) network for three configurations: (A) between-the-rails mounting over the entire network, (B) between-the-rails mounting on the electrified lines, and (C) tilted mounting on the catenary masts of the electrified lines. The novelty of the study is that these two mounting types, previously addressed separately in the literature, are compared for the first time within a common set of assumptions and the same economic framework; the grid sale and self-consumption revenue models are solved separately so that the effect of the mounting type can be isolated from the revenue model, and the results are reported as uncertainty bands through sensitivity analyses. The installed capacity and annual generation are 1.88 GWp and 2.35 TWh for Case A, 0.96 GWp and 1.21 TWh for Case B, and 0.26 GWp and 0.39 TWh for Case C. The levelized cost of electricity is 4.39 TL/kWh for between-the-rails mounting but falls to 2.28 TL/kWh for mast mounting. Under self-consumption the payback is about 7 and 4 years respectively. Annual carbon-dioxide savings are 1.03, 0.53 and 0.17 Mt. The values represent a theoretical upper potential and do not include a route-level technical suitability assessment. Mast mounting offers the best unit economics and its phased deployment together with between-the-rails mounting on electrified lines is recommended.
Özet
Bu çalışmada, Türkiye Cumhuriyeti Devlet Demiryolları (TCDD) ağında fotovoltaik (PV) panel entegrasyonunun elektrik üretim potansiyeli üç konfigürasyon için karşılaştırmalı olarak modellenmiştir: (A) toplam hatta ray-arası montaj, (B) elektrifiye hatta ray-arası montaj ve (C) elektrifiye hatlardaki katener direklerine eğimli montaj. Çalışmanın yenilikçi yönü, literatürde ayrı ayrı ele alınan bu iki montaj tipinin ilk kez ortak bir varsayım kümesi ve aynı ekonomik çerçeve içinde karşılaştırılması; şebekeye satış ile öz tüketim gelir modellerinin ayrı çözülerek montaj tipinin gelir modelinden bağımsız etkisinin ayrıştırılması ve sonuçların duyarlılık analizleriyle belirsizlik bandı hâlinde sunulmasıdır. Elde edilen kurulu güç ve yıllık üretim değerleri Durum A için 1,88 GWp ve 2,35 TWh, Durum B için 0,96 GWp ve 1,21 TWh, Durum C için 0,26 GWp ve 0,39 TWh’tir. Seviyelendirilmiş elektrik maliyeti ray-arası montajda 4,39 TL/kWh iken katener direği montajında 2,28 TL/kWh’ye gerilemektedir. Öz tüketim modelinde geri ödeme süresi sırasıyla yaklaşık 7 ve 4 yıldır. Yıllık karbondioksit kazanımı 1,03, 0,53 ve 0,17 Mt’tur. Elde edilen değerler, güzergâh bazında teknik uygunluk denetimi içermeyen teorik bir üst potansiyeli temsil etmektedir. Katener direği montajı en yüksek birim ekonomiye sahip olup, elektrifiye hatlarda ray-arası ile birlikte aşamalı uygulanması önerilmektedir.