فهرست مطالب

انرژی ایران - سال بیستم شماره 3 (پیاپی 76، پاییز 1396)

نشریه انرژی ایران
سال بیستم شماره 3 (پیاپی 76، پاییز 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/09/10
  • تعداد عناوین: 7
|
  • هادی اسکندری*، محمدحسین مداحی، بهرام خسروزاد صفحات 5-18
    یکی از مهم ترین راه های صرفه جویی انرژی در بخش ساختمان انتخاب مناسب عایق با توجه به شرایط اقلیمی هر منطقه می باشد. در این تحقیق، اثر انواع عایق های ساختمانی مورد تایید مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی با توجه به هزینه عایق بر میزان مصرف انرژی در سه اقلیم یزد، تهران و تبریز با نرم افزار انرژی پلاس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که بهترین عایق برای شهرهای یزد ، تهران و تبریز عایق پلی استایرن منبسط شده قرار گرفته در دیوار می باشد و نکته قابل توجه اینکه برای شهر تبریز تقریبا تمامی عایق ها به جز دو نوع عایق پلی یورتان و پشم شیشه به کار رفته در سقف عملکرد مناسبی را از لحاظ ذخیره انرژی و هزینه دارا می باشند. نتایج این تحقیق معیار قابل قبولی برای سرمایه گذاری متولیان بخش مسکن در سه اقلیم ایران خواهد بود و می تواند به عنوان یک چشم انداز در امر ساخت ساختمان هایی با مصرف انرژی کمتر قرار بگیرد.
    کلیدواژگان: عایق های ساختمان، انرژی پلاس، هزینه و مصرف انرژی
  • مریم گودرزی*، علیمراد شریفی، بابک صفاری صفحات 19-43
    هدف این مقاله، تعیین مدلی برای توسعه ظرفیت پالایشگاه های تولید بیواتانول ایران است. به دلیل متغیر بودن وضعیت آب و هوایی، در میزان مواد اولیه نااطمینانی وجود دارد، بنابراین یک مدل برنامه ریزی قطعی برپایه احتمالات پیشنهاد می شود. مدل برنامه ریزی قطعی خطی برای یک دوره و در چارچوب حداقل سازی هزینه های عرضه کننده سوخت ارائه گردیده است. مدلی که این نوشتار برای توسعه ظرفیت پالایشگاه های مورد بررسی ارائه می دهد در واقع به گونه ای است که هزینه های ناشی از عرضه سوخت (بنزین و اتانول سوختی) توسط عرضه کننده را به حداقل می رساند. نتایج حاکی از آن است که توسعه ظرفیت پالایشگاه های مورد بررسی منجر به کاهش هزینه های عرضه کننده سوخت به میزان تقریبی 6 میلیارد ریال می گردد.
    کلیدواژگان: سوخت زیستی، اتانول زیستی، مدل برنامه ریزی قطعی، بهینه یابی
  • پویان کیانی*، جعفر حقیقت، امین نوری کوچی صفحات 45-61
    امروزه بحث تقاضای انرژی از مباحث مهم و کاربردی در کشورهای مختلف است. تقاضای انرژی چه به لحاظ تاثیر مخرب بر محیط زیست و چه به لحاظ هزینه های اقتصادی که صرف آن می شود از اهمیت بالایی برخوردار است. بخش خانگی از مصرف کنندگان عمده انرژی محسوب می شود و مطالعه در مورد عوامل موثر بر آن می تواند نتایج مفیدی را به لحاظ کابرد سیاست های مناسب در این زمینه ایجاد کند. از این رو در این مطالعه به برآورد تابع تقاضای انرژی در بخش خانگی پرداخته شده است. داده های مورد استفاده در این پژوهش مربوط به 28 استان کشور و برای دوره زمانی 1392-1381 است که از ترازنامه انرژی کشور استخراج شده است. نتایج این برآورد نشان دهنده این واقعیت است که تقاضای انرژی در بخش خانگی تابعی معکوس از قیمت انرژی، جمعیت خانوار و نیاز به سرمایش است به این معنی که هرچه این عوامل افزایش یابند تقاضا برای انرژی در بخش خانگی کاهش می یابد و سایر متغیرها یعنی درآمد واقعی و نیاز به گرمایش اثرات مثبتی بر تقاضای انرژی در بخش خانگی دارند.
    کلیدواژگان: تقاضای انرژی، پانل دیتا، روش گشتاورهای تعمیم یافته (GMM)
  • علیرضا کربلایی میرزا*، مجید عباسپور صفحات 63-85
    در سال های اخیر تامین منابع آب پایدار در مناطق خشک و کم آب جنوب کشور یکی از مشکلات عدیده کشور می باشد. استفاده از فنآوری آب شیرین کن های حرارتی و غشایی یک راهکار عمده جهت تامین نیازهای آشامیدنی این مناطق است. در حال حاضر دو فنآوری رایج برای شیرین سازی آب، استفاده از فنآوری های حرارتی و غشایی است که هر کدام مزایا و معایب منحصر به خود را دارا است. در این تحقیق دو سیستم تلفیقی آب شیرین کن حرارتی غشایی با استفاده از دو پیکربندی سری و موازی و در یک سیکل دوگانه تولید آب و برق و برای منطقه آزاد قشم شبیه سازی می گردد. سپس با انتخاب روش LCOE و LCOW قیمت تراز شده آب و برق محاسبه می گردد و در انتها نیز با انجام تحلیل حساسیت و توجه به شرایط داخل کشور نظیر قیمت گاز، ظرفیت تولید آب، ضریب در دسترس پذیری هر دو سناریو با یکدیگر برای بکارگیری در منطقه آزاد قشم با یکدیگر بررسی می گردد. نتایج نهایی نشان می دهد که چیدمان موازی از لحاظ فنی اقتصادی مناسب ترین سناریو اتصال است و در این سناریو قیمت سوخت و ظرفیت تولید آب بیشترین تاثیر را روی قیمت تمام شده آب و برق دارد.
    کلیدواژگان: آب شیرین کن حرارتی، آب شیرین کن غشایی، سیستم تلفیقی، پیکربندی سری، پیکربندی موازی
  • حامد موسی زاده*، منصور حسینی فیروز صفحات 87-104
    در این مطالعه امکان سنجی استفاده از منابع انرژی های تجدید پذیر در مناطق دور افتاده بصورت مستقل از شبکه توزیع برق و با هدف تامین برق با هزینه کمتر و با در نظر گرفتن تامین مطمئن بار به همراه بررسی شاخص قابلیت اطمینان سیستم صورت می گیرد. عموماهدف اصلی طراحی وتوسعه شبکه های توزیع، پاسخ به رشد مصرف برق با حداکثر کارایی اقتصادی به نحوی است که محدودیتهای حاکم برسیستم نقض نگردد. وجود المانهای زیاد درشبکه های توزیع و فوق توزیع که متغیرهای تصمیم گیری زیادی را به دنبال دارد، مساله طراحی و توسعه این شبکه ها را با مشکل روبرو کرده است. پیدایش منابع تولید پراکنده در سیستم های توزیع ضمن تغییر مراحل بهره برداری از این سیستمها، این امکان را برای این شرکت ها فراهم نموده است تا بتوانند سیستم هایی با هزینه پایین تر را طراحی نمایند. در این مطالعه هدف ، کمینه سازی هزینه های سیستم ترکیبی برق آبی، بادی، خورشیدی و باتری به همراه محاسبه شاخص LPSP سیستم توسط الگوریتم GSO اجرا شده است. مساله برای طراحی بلند مدت شبکه و در طول 20 سال طراحی و اجرا می گردد.
    کلیدواژگان: نیروگاه بادی، سیستم فتوولتاییک، نیروگاه برق آبی کوچک، باتری، شاخص قابلیت اطمینان، الگوریتم GSO
  • مصطفی اسماعیلی شایان*، غلامحسن نجفی، احمد بناکار، برات قبادیان صفحات 105-120
    در استفاده از بام ساختمان ها با معماری پایدار به عنوان نیروگاه فتوولتاییک هندسه ی ساختمان نقش اساسی دارد؛ دیوار های جنوبی در ساختمان دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس امکان مناسبی در تولید توان در فصول زمستان و در ساعات اداری(9 صبح تا 15 بعدازظهر) دارند. نرم افزار SketchUp و HelioScope راهنمای مناسبی جهت تعیین مسیر سایه ها در طول سال می باشد. داده های هواشناسی ایستگاه آکوستیک مهرآباد و ایستگاه مجازی ناسا با دقت بالا قابل استفاده هستند. نیروگاه با داده های ایستگاه هواشناسی مهرآباد با عملکرد 7/78 % می تواند سالانه 3/735مگاوات و با توجه به ایستگاه مجازی ناسا با عملکرد 8/79 % معادل 7/724مگاوات تولید توان داشته باشد. بیشترین اتلاف توان در بخش دما و کمترین آن مربوط به سیم کشی و عدم تطابق اینورتر می باشد.
    کلیدواژگان: معماری پایدار، نیروگاه فتوولتاییک، SketchUp، HelioScope
  • سهیل عباسی، عباس صابری نوقابی* صفحات 121-136
    یکی از مسائل مهم در بهره برداری بهینه از سیستم قدرت، بهره برداری بهینه از ریزشبکه ها با در نظر گرفتن مدیریت سمت تقاضا است. اجرای برنامه های مدیریت سمت تقاضا از یک طرف باعث کاهش هزینه بهره برداری از سیستم قدرت گردیده و از طرف دیگر اجرای این گونه برنامه ها نیاز به سیاستهای تشویقی مالی دارد. در این مقاله مسئله بهره برداری بهینه از ریزشبکه ها به همراه مدیریت سمت تقاضا به صورت یک مساله بهینه سازی فرمول بندی گردیده است. جابجایی بار به عنوان یک راهکار موثر در مدیریت سمت تقاضا در نظر گرفته شده است. تابع هدف این مساله، حداقل کردن مجموع هزینه های بهره برداری از سیستم قدرت و هزینه جابجایی بار بوده و قیود مساله شامل قیود بهره برداری و محدودیتهای اجرایی برای جابجایی بار است. در این مساله میزان جابجایی بارها برحسب ساعت به عنوان متغیرهای مسئله در نظر گرفته شده و برای حل این مساله، از ترکیب الگوریتم ژنتیک و الگوریتم پخش بار بهینه استفاده شده است. روش پیشنهادی به یک ریزشبکه نمونه اعمال شده و نتایج نشان داد که با مدیریت سمت تقاضا می توان هزینه کل بهره برداری از یک ریزشبکه را کاهش داد.
    کلیدواژگان: بهره برداری بهینه، ریزشبکه، مدیریت سمت تقاضا، الگوریتم ترکیبی
|
  • Hadi Eskandari*, Mohammad Hossein Maddahi, Bahram Khosrozad Pages 5-18
    One of the most important energy-saving of building is suitable choice of insulation with regard to the climatic conditions of each region. In this study, the effects of building insulations approved by the Research Center of Way, Housing and Urban Development with regard to the cost of insulation on energy consumption in the region of Yazd, Tehran and Tabriz was evaluated by software Energy Plus. The results showed that the best insulation for the cities of Yazd, Tehran and Tabriz were expanded polystyrene insulation that stead in the walls and Note that almost all materials for the city of Tabriz except two types of polyurethane and glasswool insulation used in roofs are good performance in terms of energy savings and the costs. The results can be accepted benchmark for investors and custodians housing sector also this study can be used as a vision of research in the construction of buildings with lower energy consumption to be.
    Keywords: Insulations of building, EnergyPlus, Cost-Energy consumption
  • Maryam Goodarzi*, Alimorad Sharifi, Babak Saffari Pages 19-43
    The purpose of this paper is design a model for the capacity development of bioethanol refineries in Iran. Due to the variable weather condition, there is the uncertainty in the amount of raw materials, thus we suggest a deterministic programming model Based on probabilities for capacity development. The deterministic linear programming model is represented a signal period planning framework to minimize the expected costs. A model which suggest in this paper is for minimized the fuel supply costs (gasoline and bioethanol) for specify the amount and location of capacity development. The results of this model show that reduce the costs of supplier fuel about 6 billion rials.
    Keywords: Bio-fuel, Bio-ethanol, deterministic linear programming, optimization
  • Pouyan Kiani*, Jafar Haghighat, Amin Nouri Kouchi Pages 45-61
    Nowadays, demand for energy is one of the important and applicable issues in different countries. Energy demand is of great importance from the viewpoints devastating impact on the environment and in terms of economic costs. The household sector is the major consumer of energy study of the factors influencing the energy consumption can have beneficial results in terms of the application of appropriate policies in this field. Therefore, this study estimated the demand function for energy in household sector using data for 28 countries in Iran for the period from 2002 to 2011 which was obtained from the Iran’s energy balance sheet. The results of the study indicated that the demand function for energy in household sector is a reverse function of energy price, family population and cooling requirements; meaning that when energy consumption determinants increase the demand for energy decreases. However, other variables like real income and heating requirements have a positive effect on the energy demand in household sector.
    Keywords: Energy demand, Panel data, Generalized Method of Moments (GMM).
  • Alireza Karbalaee Mirza*, Majid Abbaspour Pages 63-85
    In recent years, Supplying sustainable water resources in waterless areas can be considered as some of the  major problems in Iran. Presently, there are two conventional systems for desalination technique i.e MED and RO to produce drinkable water, eventhought each ones have its advantages and disadvantages. In this research two integrated system including  series and parallel configurations of hybrid MED nad RO has been simulated for production of desalted water and electricity using a gas turbine cycle for Qeshm area, an island in southen part of Iran, near strait of Hormoz. LCOE and LCOW methods ware also applied to evaluate the levelised cost followed by a sensitivity analysis considering the influence different parameters such water production capacity, availability factor, gas price and so on. The results indicated that parallel layout would be the best from Technical-economic aspects of design and also Gas price and water production capacity have the most effective on the LOCE and LCOW.
    Keywords: MED-TVC, RO, Hybrid Systems, Series Configuration, Parallel Configuration
  • Hamed Mousazadeh*, Mansour Hosseini Firouz Pages 87-104
    In this study, we will investigate the possibility of using renewable energy resources in area where electrical energy is not supported. We will consider it as a micro-grid and we will try to supply its electrical energy by decreasing cost and having reliability in system. Generally, the main reason of designing and developing of distribution grid is responsible to growth of electrical consumption with maximum economic efficiency which the restriction of system is not made violation. Existing more elements in the distribution and sub-transmission networks have faced the designing and developing with problem where there are many decision variables. Advert of the distributed generation in distribution systems furthermore the changing operation of these systems provide this possibility to companies that can design systems with low cost. In this study, we aim to minimize the cost of the hybrid system of hydroelectric, wind, solar and battery and we will calculate LPSP index by GSO algorithm. It is designed and implemented for long-term network over 20-year.
    Keywords: Wind plant, photo voltaic, Hydro turbine, battery, reliability index, GSO Algorithm
  • Mostafa Esmaeili Shayan*, Gholamhassan Najafi, Ahmad Banakar, Barat Ghobadian Pages 105-120
    This paper presents a new method for the design and operation of photovoltaic power plants connected to the network anywhere in the country. Using an appropriate module and inverter can power while increasing efficiency and ideal use of solar energy potential, prevent power dissipation and system cost in different parts of the Draft .also prevent the loss of power in the shadow of modules on each other or the other computing takes place. The main characteristics of the panel and inverter design that is fit and homogeneity. HelioScope Software due to weather conditions and the geometry of the selection panel, the best way to offer the appropriate inverter type of wiring. SketchUp Software suitable guideline for evaluating the shadows during the year. Acoustic station Mehrabad NASA weather data and virtual stations can be used with high accuracy. Plant Mehrabad weather station data can yield% annual 7/78 and 3/735 MW due to the virtual station NASA 8/79% yield equivalent to 7/724 MW power generation have. The highest temperature and the lowest power dissipation in the wiring and inverter are mismatched.
    Keywords: Power plants, photovoltaic, HelioScope, sustainable architecture, SketchUp
  • Soheil Abbasi, Abbas Saberi Noghabi* Pages 121-136
    One of the major problem in the optimal operation of the power system is optimal operation of microgrid with regard to the Demand-side-management. From one side, demand-side-management programs  reduce the operating costs of the power system and on the other hand, the implementation of these programs requires a financial incentive policies. In this paper, optimal operation of microgrid with demand-side-management is formulated as an optimization problem. Load shifting is taken into account as an effective tool for demand-side management. The objective function of this problem is consist of the minimization of total operation cost of the power system and  the load shifting cost. The constraints of the problem include operational constraints and load shifting constraints. In this problem, the time of load shifting is considered as decesion variables. In order to solve the optimization problem, the combination of genetic algorithm and optimal power flow algorithm has been used. The proposed method is applied to a samples microgrid and the results showed that with the help of demand-side-management, the total cost of utilizing a microgrid can be reduced.
    Keywords: Optimal operation, microgrid, demand side management, hybrid algorithm