فهرست مطالب

نشریه انرژی ایران
سال بیست و دوم شماره 4 (پیاپی 85، زمستان 1398)

  • تاریخ انتشار: 1399/07/14
  • تعداد عناوین: 7
|
  • علی نظری منتظر، حسین سیمایی صراف*، محمود باقری، عباس قاسمی حامد صفحات 7-26

    با تصویب قانون اجرای سیاست های کلی اصل 44 قانون اساسی، بخش تولید نیروی برق (نیروگاه های دولتی کشور) به عنوان فعالیت های قابل واگذاری به بخش خصوصی شناخته شده اند، اموری که تا پیش از این دولت با در  اختیار داشتن مالکیت، حاکمیت خود را بر  آن  اعمال می نمود. با شروع فرآیند واگذاری مالکیت نیروگاه ها به بخش خصوصی، موضوع نحوه اعمال حاکمیت وزارت نیرو بر بخش خصوصی تولید صنعت برق به منظور تضمین تداوم تولید برق مطمین و پایدار واجد اهمیت گردید، چرا که مطابق صدر اصل 44 قانون اساسی، مسئولیت دولت در تضمین تامین برق مطمین و پایدار به عنوان یکی از زیرساخت های مهم خدمات عمومی، همچنان به قوت خود باقی است و توسعه امر خصوصی سازی خللی به این امر وارد نمی سازد. لذا اجرای سیاست های خصوصی سازی می بایست با اصلاح مقررات قانونی مربوطه به نحوی صورت پذیرد تا اعمال حاکمیت بر بخش تولید برق پس از اجرای سیاست های خصوصی سازی با اشکالی مواجه نشود. پژوهش حاضر با استفاده از روش توصیفی و تحلیلی نخست به ضرورت اعمال حاکمیت بر بخش تولید صنعت برق می پردازد و سپس با مطالعه وضع موجود و بررسی و آسیب شناسی روش های اعمال حاکمیت، راهکارهای اعمال حاکمیت را در بخش خصوصی تولید صنعت برق مورد بررسی قرارداده و پیشنهادهای اصلاحی را ارایه می نماید.

    کلیدواژگان: خصوصی سازی، اعمال حاکمیت، بخش تولید برق، نهاد تنظیم مقررات
  • عالیه کاظمی*، رجاء بشیرزاده، سارا آریایی صفحات 27-44

    هدف از پژوهش حاضر، پیش بینی تقاضای کل مصرف برق کشور ایران بر پایه شاخص های اقتصادی- اجتماعی و با استفاده از روش های فرا ابتکاری است. برای رسیدن به این هدف دو استراتژی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در استراتژی اول از الگوریتم ژنتیک، الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات و الگوریتم رقابت استعماری برای تعیین معادلات پیش بینی تقاضای انرژی الکتریکی استفاده شده است. بدین منظور اطلاعات مربوط به شاخص های جمعیت، تولید ناخالص داخلی، قیمت برق و مصرف برق طی سال های 1347 تا 1394 مورد استفاده قرارگرفته و مدل های پیش بینی تقاضا به دو صورت خطی و غیرخطی ارایه شده است. در استراتژی دوم از شبکه های عصبی مصنوعی آموزش داده شده با الگوریتم های فراابتکاری فوق الذکر برای پیش بینی تقاضای برق بر پایه همان متغیرهای ورودی تعیین شده در استراتژی اول استفاده شده است. نتایح نشان داد مدل نمایی توسعه یافته با الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات، با درصد قدرمطلق میانگین خطای 85/2%، بهترین دقت را در پیش بینی تقاضای انرژی الکتریکی ایران دارد. تقاضای برق ایران تا سال 1404 پیش بینی شد و انتظار می رود به مقدار 324 تراوات ساعت برسد.

    کلیدواژگان: پیش بینی تقاضای برق، شبکه عصبی مصنوعی، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات، الگوریتم رقابت استعماری
  • علیرضا برزی*، غلامرضا هاشم زاده خوراسگانی، کیامرث فتحی هفشجانی، ابوتراب علی رضایی صفحات 45-68

    توجه به نگرانی های روز افزون گرمایش جهانی، بحران زیست محیطی و انرژی، تحقیقات و توسعه بین المللی را به سیستم های انرژی پایدار افزایش داده است. دراین پژوهش،روش کاربردی جهت بهینه سازی فضای نصب سیستم فتوولتاییک به علت محدودیت فضا در ساختمان شهرهای کشور ارایه شده، بطوری که اثر سایه برروی بازدهی پنل، میزان شدت و زاویه تابش به منظور تولید ماکزیمم انرژی محاسبه شده، که با استفاده از داده های سازمان هواشناسی شامل ساعات آفتابی، ابرناکی و رطوبت، شهرهای مراکز ایران طبقه بندی و مدل رگرسیون هرطبقه در نرم افزارspss  شبیه سازی شده اند. پنج شهرتهران، اهواز، یزد،گرگان و اردبیل انتخاب و شدت تابش متوسط آنها به دست آمده است. به منظور تولید انرژی بیشتر سیستم فتوولتاییک و افزایش آزادسازی ظرفیت شبکه توزیع برق، به کمینه کردن فضای محل نصب، زاویه پنل نسبت به سطح افق، کاهش سایه روی هرپنل، از الگوریتم فراابتکاری کلونی زنبور عسل در نرم افزارMatlab استفاده شده و با حالت نرمال آن مقایسه گردیده، همچنین نتایج شبیه سازی در حالت بهینه و نرمال، با سیستم نصب شده مشترکین برق در شهر تهران تجزیه و تحلیل شده است. نتایج با داده های ثبت شده ماهانه سیستم فتوولتاییک منصوبه در شهر تهران نشان می دهد، بهینه فضای نصب پنل و کاهش سایه باعث افزایش تولید انرژی، آزاد سازی ظرفیت وپایداری شبکه توزیع شده است.

    کلیدواژگان: سیستم فتوولتائیک، انرژی، الگوریتم فراابتکاری
  • سمیرا بهرامی* صفحات 69-90

    اهمیت انرژی در رشد پایدار جوامع و نقش آن در مناسبات اقتصادی، اجتماعی و سیاسی جهان امروزی انکارناپذیر است. میزان دسترسی و بهره گیری مناسب از منابع انرژی تضمین کننده توسعه همه جانبه هر کشوری است. اهمیت این مسئله به گونه ای است که در سال های اخیر موضوع سواد انرژی مطرح و سعی شده تا در این زمینه فرهنگ سازی صورت پذیرد. کتب درسی به عنوان یکی از مولفه های مهم آموزش نقشی پررنگ در انتقال مفاهیم مربوط به منابع انرژی، نحوه مصرف و تولید آن بازی می کنند. هدف از انجام این پژوهش تحلیل محتوای کتب علوم تجربی دوره متوسطه اول از لحاظ میزان توجه به مبحث انرژی است. شاخص های مورد استفاده برای تحلیل محتوای کتب بر اساس تعریفی است که پاورز و دی واترز از سواد انرژی ارایه کرده اند. داده های حاصل از تحلیل محتوا با استفاده از شاخص های آمار توصیفی، فراوانی و درصد فراوانی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. نتایج حاصل از تحلیل داده ها نشان می دهد به مسایل زیست محیطی و اهمیت انرژی در زندگی فردی و اجتماعی افراد توجه زیادی نشده است که با توجه به اهمیت مسئله انرژی در کل دنیا و محدودیت منابع انرژی تجدیدناپذیر مانند نفت و گاز ، مسایل و مشکلات مربوط به آن نتیجه ای مطلوب محسوب نمی شود. بیشترین تمرکز کتاب های علوم تجربی متوسطه اول بر منابع خانگی تامین انرژی روزانه است که باعث می شود دانش آموزان دیدی سطحی از منابع تامین انرژی کسب کند و درباره مسایل و مشکلات مربوط به تامین انرژی مصرفی کشور هیچ دیدی نداشته باشند. در بحث مصرف انرژی به مقوله هایی همچون مصرف پنهان انرژی نپرداخته است که یکی از ضعف های اساسی کتاب های علوم تجربی متوسطه اول در زمینه آموزش انرژی محسوب می شود. نکته قابل توجه دیگر این است که محتوای کتاب های علوم تجربی متوسطه اول به مبحث میزان وارادات و صادرات انرژی و ضرورت صرفه جویی انرژی به میزان کمی پرداخته اند.

    کلیدواژگان: انرژی، تحلیل محتوا، علوم تجربی متوسطه اول، سواد انرژی
  • فرشید کی نیا*، احمد غریبی، مهران عامری صفحات 91-119

    تامین بارهای الکتریکی، حرارتی و برودتی ساختمان، توسط سیستم تولید جداگانه و سیستم تولید همزمان، در 5 سناریو متفاوت توسط الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است (به عنوان نمونه، داده ها و اطلاعات یک ساختمان مسکونی بلند مرتبه 72 واحدی، در شهر کرمان استفاده شده است). نتایج نشان می دهد، سیستم تولید همزمان برق، حرارت و برودت که از میکروتوربین گازی با ظرفیت 195 کیلووات به عنوان محرک اولیه، از چیلر جذبی و تراکمی به ترتیب با ظرفیت 281 و 439 کیلووات جهت تامین بار برودتی، از بویلر کمکی با ظرفیت 187 کیلووات جهت جبران کمبود بار حرارتی و از سیستم فتوولتاییک/ترمال با ظرفیت 8/52 کیلووات جهت تولید بار الکتریکی و آب گرم مصرفی استفاده شده، بهینه ترین سیستم جهت تامین بارهای ساختمان مبنا است. در این سیستم بهینه، درآمد فروش برق سالیانه 93814 دلار، هزینه خرید برق سالیانه 7052 دلار، هزینه خرید سوخت مصرفی سالیانه 15852دلار و تولید سالیانه آلایندگی دی اکسید کربن در ساختمان مبنا 42/230 تن است. دوره بازگشت سرمایه اولیه در این پروژه، 167/5 سال برآورد شده است.

    کلیدواژگان: الگوریتم بهینه سازی، بار حرارتی و برودتی، سیستم تولید همزمان
  • لعیا کشفی*، محمدرضا اکبرزاده توتونچی، محمدحسین یغمایی مقدم صفحات 125-152

    طراحی سیستم مدیریت انرژی هوشمند ساختمان(BIEMS) در بخش تهویه مطبوع، برای ساختمان هایی وسیع با موتورخانه های بزرگ و ورودی های پراکنده یک مساله چند هدفه و پیچیده است که باید همزمان حفظ پایداری سیستم، تطبیق با شرایط متغیر با زمان، کاهش اتلاف انرژی و حفظ کیفیت مناسب هوا تامین نماید. بنابراین برای دستیابی به این اهداف متقابل در این ساختمان ها، بکارگیری رویکرد کنترلی توزیع شده مناسب است. در این مقاله، یک سیستم مدیریت ساختمان چند عامله همکار(CMA BMS) مجهز به کنترلرهای فازی و حسگرهای مجازی پیشنهاد می نماییم که هریک از عامل ها کنترل یکی از اجزای اصلی موتورخانه سرمایشی را در بخش مدار اولیه HVAC برعهده دارند و برخلاف کارهای گذشته، توپولوژی آنها افقی است و هر عامل مستقل و موازی عمل می کند که منجر به عملکرد سریعتر، تشخیص خطای راحتتر و توسعه پذیری بیشتر می گردد. برای مدلسازی از سنسورهای مجازی پیاده سازی شده با شبکه های عصبی RBF بهره برده ا یم که نقش پشتیبان سنسور واقعی را نیز دارند. برای ارزیابی طرح، دو BEMS با استراتژی های متمرکز مرسوم و پیشنهادی طراحی شده و مورد آزمایش قرار گرفته اند که نتایج شبیه سازی نشان می دهد طرح پیشنهادی پردازشگر و حافظه اصلی را کمتر مشغول نگه می دارد و همچنین کنترلرهای فازی در مصرف انرژی در مقابل کنترلرهای خطی عملکرد بهتری دارند.

    کلیدواژگان: سیستم مدیریت انرژی ساختمان، سیستم چند عامله همکار، کنترل فازی، شبکه هوشمند برق، سنسور نرم، شبکه عصبی RBF
  • منصوره سادات حسینی*، منصور امینی لاری صفحات 153-180

    در ایران، صنعت برق با تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز صنعت و مصرفی مردم به عنوان یکی از صنایع زیربنایی در توسعه و پیشرفت کشور محسوب می‌شود و شرکت‌ها‌ی برق منطقه‌ای متولی انتقال نیروی برق از حوزه تولید به حوزه توزیع می‌باشند. در همین راستا سالیانه تعداد زیادی از پروژه‌های‌کلان ملی به منظور انتقال نیروی برق در سراسرکشور اجرا می‌شوند. از این رو شناسایی و اولویت‌بندی عوامل تاثیر‌گذار بر پروژه‌های انتقال نیروی برق کشور عمدتا یک مسئله جدی و چند معیاره است و برای صنعت برق کشور ایران اهمیت استراتژیک دارد. لذا هدف اصلی مقاله حاضر، شناسایی و اولویت‌بندی عوامل تاثیرگذار بر قراردادهای EPC  پروژه‌های انتقال نیروی برق کشور با روش تصمیم‌گیری چندمعیاره و مدل فرآیند تحلیل سلسله مراتبی است که به روش توصیفی- اکتشافی و با شیوه پیمایشی تک مقطعی به انجام رسید و در گام بعدی نویسنده با استفاده از نتایج حاصل از پژوهش حاضر نسبت به ارایه راهکارهای عملی اقدام نمود.

    کلیدواژگان: شناسایی و اولویت بندی، قراردادهای مهندسی، تدارکات و ساخت (EPC)، پروژه های انتقال نیروی برق، رویکرد تصمیم گیری چند معیاره، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی
|
  • Ali Nazari Montazer, Hossein Simaee Saraf*, Mahmood Bagheri, Abbas Ghasemi Hamed Pages 7-26

    With the adoption of the General Policy Implementation Law, Article 44 of the Constitution, the power generation sector (state power plants) has been recognized as a transferable activity to the private sector.Previously, the government exercised its sovereignty over the property With the start of the process of transferring ownership of power plants to the private sector, the issue of how to apply the Ministry of Energy's sovereignty over the private sector to generate electricity industry in order to ensure the continuation of reliable and sustainable electricity production became important.Because, in accordance with Article 44 of the Constitution, the government's responsibility to ensure a secure and sustainable electricity supply as one of the important infrastructures of public services remains strong, and the development of privatization does not interfere with this. Therefore, the implementation of privatization policies should be done by amending the relevant legal regulations in such a way that the exercise of sovereignty over the electricity generation sector after the implementation of privatization policies will not face any problems.Using the descriptive and analytical method, the present study first deals with the necessity of applying governance in the production sector of electricity industry and then by studying the current situation and examining and pathology of governance practices, the strategies of governance in the private sector of electricity industry production are examined. Provides corrective data and suggestions.

    Keywords: Privatization, Governance, Electricity generation, Regulatory Authority
  • Aliyeh Kazemi*, Raja Bashirzadeh, Sara Aryaee Pages 27-44

    This study aims to forecast Iran's electricity demand by using meta-heuristic algorithms, and based on economic and social indexes. To approach the goal, two strategies are considered. In the first strategy, genetic algorithm (GA), particle swarm optimization (PSO), and imperialist competitive algorithm (ICA) are used to determine equations of electricity demand based on economic and social indexes consisted of population, gross domestic product (GDP), electricity price, and electricity consumption during the years 1968 to 2015. In this regard, linear and nonlinear models are developed. In the second strategy, artificial neural networks (ANNs) trained by meta-heuristic algorithms (GA, PSO, and ICA) are used to forecast electricity demand. The results show that nonlinear PSO with %2.85 mean absolute percentage error (MAPE) is a suitable model to forecast Iran's electrical energy demand. Iran's electricity demand would reach 324 terawatt-hours (TWh) up to the year 2025.

    Keywords: Electricity demand forecasting, Artificial neural networks, Genetic algorithm, Particle swarm optimization, Imperialist competitive algorithm
  • Alireza Barzi*, Gholamreza Hashemzadeh Khoorasgani, Kiamars Fathi Hafshejani, Aboutorab Alirezaee Pages 45-68

    Paying attention to the increasing concerns of global warming, environmental crisis and energy, International research and Development has extended to sustainable energy systems.In this research,Applied method for optimizing the installation space of photovoltaic system Due to the limited space in the buildings of the country's cities, As the effect of the shadow on the efficiency of the panel, The intensity and angle of radiation, In order to produce the maximum calculated energy, That using Meteorological data including sunny hours, cloudy and humid, cities in central Iran classification and Regression model of radiation intensity and sunny hours of each class were identified in SPSS simulation software.Five cities of Tehran, Ahvaz, Yazd,Gorgan and Ardabil were selected and their average radiation intensity was obtained.in order to Generating more photovoltaic energy and increasing the capacity of the distribution network,to minimize the space where the photovoltaic system is installed,Panel angle relative to horizontal surface, Reduce the shadow of each panel compared to the other panel,From the Bee Colony Metabolization Algorithm used in Matlab software and compared to its normal state,also simulation results In the optimal state, It is analyzed and presented with the installed system of electricity subscribers in Tehran. The results show with monthly recorded data of the designated photovoltaic system in Tehran, optimal panel installation space, service and maintenance, reducing shade increases energy production and capacity release and the stability of the distribution network becomes electricity.

    Keywords: System Photovoltaic, energy, Metaheuristic algorithm
  • Samira Bahrami* Pages 69-90

    The importance of energy in the sustainable development of societies and its role in the economic, social and political relations of today's world is indisputable. The availability and proper use of energy resources ensures the full development of any country. Because of the importance of this issue, the topic of energy literacy was introduced in science education in the recent years. Textbooks play an important role in conveying the concepts of energy resources, production of energy and consuming it. The purpose of this research is to analyze the content of the first-grade students' textbooks in terms of the amount of their attention to the topic of energy. The indicators were used to analyze the content of the textbooks are based on the Powers and De Waters definition of energy literacy. The data from the content analysis were analyzed using descriptive statistics, frequency and percentage of frequency. The results of data analysis show that the environmental issues and the importance of energy in the individual and social life of the people have not been paid much attention. Given the importance of the energy issue in the whole world and the limitation of non-renewable energy sources, such as oil and gas, their issues and problems, it appears this result is not desirable. The most focus of first secondary science textbooks is on the energy resource in the home, which is created a superfical view about main resource energy and does not create a general picture about issues and problems related to high energy consumption in the country. In the discussion of energy consumption, the hidden energy has not addressed, which is one of the main weaknesses of the first secondary science textbooks in energy education. Another noteworthy point is that the content of the first secondary science textbooks has paid little attention to the amount of inputs and exports, and the need for energy conservation.

    Keywords: Science textbooks, First-High-School, Energy literacy
  • Farshid Keynia*, Ahmad Gharibi, Mehran Ameri Pages 91-119

    In this study, supply electrical, heating and cooling loads in the building by a separate production system and a cogeneration system, particle swarm optimization algorithm in five different scenarios were studied and analyzed (For example, Data and Information a high-rise building base 72, in the city of Kerman is used). The results show that, cold and heat power system of micro gas turbine with a capacity of 195kW as the primary driver, of absorption chiller and electric chiller respectively with a capacity of 281kW and 439kW to provide cooling load, boiler with a capacity of 187kW to compensate for the lack of heat load and from photovoltaic/thermal system with a capacity of 52.8kW to generation electric load and supply hot water used, optimal system is to supply the base building loads. In this optimized system, the annual electricity sales revenue of  2,814,420,000R, The annual cost of buying the power of 211,560,000R, The cost of buying fuel annual consumption of 475,560,000R, and annual production carbon dioxide emissions in the building are 230.42tons. The initial payback period of the project is estimated at 5.167 years.

    Keywords: Optimization algorithm, Combined Heat Cool, Power
  • Laya Kashfi*, Mohammad Reza Akbarzadeh Tutunchi, Mohammad Hossein Yaghmaee-M Pages 125-152

    The design of Building Intelligence Energy Management Systems (BIEMS) in the air conditioning sector is a complicated multi-objective problem for large buildings with big engine rooms and scattered inputs that it must provide simultaneously maintaining system stability, adapting to time-varying conditions, reducing energy dissipation and maintaining proper air quality. To achieve these at times conflicting objectives, using a distributed control approach is appropriate for building energy management of these buildings. In this paper, a Cooperative Multi Agent-Building Management System (CMA-BMS) equipped with fuzzy controllers and virtual sensors is proposed, in which each of the agents controls one of the main components of the cooling engine room in the HVACchr('39')s primary circuit and contrary to many previous works, the topology of them is horizontal, and each agent operates independently and in parallel, which leads to faster performance, easier error detection, and more extensibility. For modeling, the virtual sensors implemented with Radial Base Function (RBF) neural networks are utilized, which also have the role of actual sensor backup. To evaluate the project, two BEMSs are designed and tested with a conventional centralized and the proposed strategies, where simulation results indicate that the proposed design is less processor and memory intensive, and the fuzzy controllers show a better performance in terms of energy consumption versus the non-fuzzy controllers.

    Keywords: Building energy management system, Cooperative multi agent system, Fuzzy control, Smart grid, Soft sensor, RBF neural network
  • Mansoore Hoseini*, Mansoor Amini Laari Pages 153-180

    In Iran, the electricity industry is considered as one of the underlying industries in the development of the country with the supply of electrical energy needed by the industry and the people consuming it. In line with this, a large number of national large scale projects are implemented annually to transfer electricity across the country. Therefore, identifying and prioritizing the factors affecting electricity transmission projects in the country is mainly a serious and multi-criteria issue and is of strategic importance for the Iranian electricity industry. Therefore, the main purpose of this paper is to identify and prioritize the influential factors on EPC contracts of multi-criteria decision making and hierarchical analytical process modeling of the countrychr('39')s electricity transmission projects. Using the results of the present study, we propose practical solutions.

    Keywords: (Recognizing, prioritizing, Engineering, Procurement &, Construction Contracts (EPC), Electric Transmission Projects, Multi-criteria decision-making approach, Analytical hierarchy process (AHP