فهرست مطالب

فصلنامه پژوهش های سیاستگذاری و برنامه ریزی انرژی
سال ششم شماره 2 (تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/08/06
  • تعداد عناوین: 7
|
  • آرزو بنشاسته*، هادی صاحبی، محمدسعید جبل عاملی صفحات 7-56

    صنعت نفت از بزرگ ترین و موثرترین صنایع جهان است. به دلیل ساختار پیچیده زنجیره های تامین نفت و عدم قطعیت قیمت و تقاضا، طراحی شبکه زنجیره تامین ابزاری مناسب برای بهبود این صنعت است. پیچیدگی زنجیره های تامین باعث افزایش آسیب پذیری نسبت به اختلالات می شود؛ بنابراین هنگام طراحی زنجیره تامین، توجه به تاب آوری که زنجیره تامین را قادر می سازد در مواجهه با اختلال، عملکرد مناسبی داشته باشد، ضروری است. به علت نبود مفاهیم تاب آوری و اختلال در ادبیات زنجیره تامین نفت، مدل برنامه ریزی دومرحله ای تصادفی دو هدفه ارایه و از استراتژی توسعه پالایشگاه ها و جایگزینی بایواتانول جهت اختلاط با بنزین برای مقابله با اختلالات که بر صادرات نفت و واردات اکتان افزاهای بنزین اثر می گذارند، استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که  اختلال در واردات اکتان افزاها، باعث کاهش 10 درصدی ارزش خالص فعلی و در بخش انتقال نفت به پایانه های صادراتی باعث کاهش 2 درصدی ارزش خالص فعلی شده و استفاده از استراتژی هایی همچون افزایش ظرفیت پالایشگاه ها باعث 1 درصد بهبود تابع هدف می شود. مدل با استفاده از روش اپسیلون محدودیت تکامل یافته برای کشور ایران به عنوان مطالعه موردی در بازه زمانی 8 ساله حل شده و آنالیز حساسیت بر پارامترهای مهم انجام شده است.

    کلیدواژگان: طراحی شبکه تامین نفت، ریسک های عملیاتی، ریسک های اختلالی، تاب آوری، مدل برنامه ریزی دومرحله ای تصادفی
  • بهرام فتحی، رضا زینل زاده* صفحات 57-83

    تاکنون مدل های متنوعی برای اندازه گیری عملکرد موسسات اقتصادی توسط محققین ارایه شده است، هدف این تحقیق ارایه رویکرد جدیدی برای ارزیابی و اندازه گیری کارایی شرکت های توزیع برق کشور است. این رویکرد به صورت ترکیب تحلیل پوششی داده ها و تیوری بازی ارایه شده است تا واحدهای تصمیم گیرنده را با مقیاس وسیعی از اقدامات ارزیابی کند. در مطالعات موردی، مدل های کلاسیک تحلیل پوششی داده ها، اغلب بسیاری از واحد های تصمیم گیرنده را بیش از حد به عنوان واحدهای کارآمد تشخیص می دهند، برای رفع این مشکل و کاهش تعداد متغیرها، بازی چانه زنی به عنوان یک مدل بازی همکارانه با مدل تحلیل پوششی داده های معمولی ترکیب شده است. نتایج کارایی استاندارد حاکی است که از 39 شرکت مورد مطالعه 27 شرکت از کارایی 100درصد برخودار هستند،  برخلاف روش کلاسیک DEA، که تعداد زیادی از شرکت کارا می باشند، در روش ترکیبی امتیازات بهینه شرکت ها از یکدیگر متمایز می شوند و رتبه های مختلفی را کسب می کنند. نتایج تحقیق حاکی است که عملکرد کارایی استاندارد شرکت ها با افزایش ستانده به طور متوسط به میزان 2/7 درصد و کاهش نهاده ها به طور متوسط به میزان 8/6 درصد ارتقا یافته است. هم چنین نتایج حاصل از ترکیب بازی چانه زنی و تحلیل پوششی داده ها نشان می دهد  شرکت های توزیع شهرستان تبریز، فارس، استان تهران، خراسان رضوی وکهکیلویه و بویر احمد به ترتیب پنج رتبه اول را داشته و آذربایجان غربی، گیلان و همدان کم ترین رتبه را دارند.

    کلیدواژگان: کارایی، بازی چانه زنی، تحلیل پوششی داده ها، کارایی متقاطع
  • مهدی کلانتر هرمزی*، علی محمد احمدوند، حبیب الله اعلمی صفحات 85-113

    محیط زیست و لزوم صیانت و مراقبت از آن، یکی از اصلی ترین دغدغه های توسعه صنعتی در جامعه امروزی قلمداد می شود و آلودگی هوا از جمله بارزترین و ملموس ترین عوامل مخرب آن است. رشد روزافزون صنعت موجب تولید و انتشار آلاینده های گازی به هوا گردیده است که در این میان نیروگاه های حرارتی یکی از مهم ترین منابع انتشار آلاینده های هوا و گازهای گلخانه ای می باشند. این پژوهش با استفاده از ابزار مدل سازی پویا و به کارگیری نرم افزار Vensim و همچنین بر پایه داده های اندازه گیری شده در شرایط واقعی، اجزاء و فرآیندهای تاثیرگذار بر میزان و چگونگی انتشار آلاینده ها در هوا را از طریق یک نیروگاه سیکل ترکیبی شبیه سازی نموده و با بررسی و تحلیل سناریوهای مختلف، نوع فرآیند، سوخت مطلوب و حداکثر میزان امکان ارتقاء توان تولیدی واحدهای نیروگاه سیکل ترکیبی را  با درنظر گرفتن حداکثر میزان مجاز انتشار آلاینده ها در جو و با به کارگیری تکنیک های مختلف افزایش راندمان، پیش بینی نموده است. به طور کلی، مدهای بهره برداری از توربین گاز (پریمیکس و دیفیوژن)، نوع سوخت مصرفی در توربین گاز (گاز طبیعی یا گازوییل)، به کارگیری یا عدم استفاده از سیستم پاشش آب در هوای ورودی به توربین گاز و همچنین تزریق آب یا بخار در مشعل توربین گاز به عنوان اصلی ترین عوامل و متغیرهای تاثیرگذار بر میزان انتشار آلاینده ها در نیروگاه سیکل ترکیبی شناسایی شده و مورد تحلیل قرار گرفته اند.

    کلیدواژگان: مدل سازی پویا، انتشار آلاینده ها، بهینه سازی بهره برداری، نیروگاه سیکل ترکیبی
  • اشرف سادات پسندیده*، غلامرضا حیدری، علی جنادله، مریم کیقبادی صفحات 115-154

    پدیده گرد و غبار خیس در استان خوزستان در بهمن 1395، شبکه برق استان را متاثر و خاموشی گسترده ای را رقم زد. متعاقب قطعی برق، سایر زیرساختهای استان نیز دچار مشکل شده و بحران به وجود آمده، واکنش های اجتماعی گسترده مردم را به همره داشت. بر این اساس در این مقاله با به کارگیری روش تحقیق میکس متد به شناسایی و تحلیل ابعاد و پیامدهای اجتماعی حادثه پرداخته شده است. نتایج تحلیل های بخش کیفی نشان داد سه مقوله " ویژگی های حادثه "، "زمینه های اجتماعی استان" و " آمادگی پیشین و مدیریت حادثه" در مقوله محوری مطالعه یعنی " ادراک از حادثه " نقش آفرین بوده اند. همچنین پیامدهای اجتماعی حادثه نظیر "افزایش تمایل به مهاجرت از استان " یا" نگرانی بابت تکرار حادثه" در پیوند مستقیم با ادراک از حادثه قابل تفسیر می باشند. به منظور تعمیق نتایج بخش کیفی، بخش کمی مطالعه با انجام پیمایشی در سطح شهر اهواز صورت پذیرفت. نتایج این بخش تایید کننده تفاسیر ذکر شده در بخش کیفی بوده است. اما یافته کلیدی مقاله با تمرکز بر مقوله محوری ادراک از حادثه آن بوده که شکاف ادراکی گسترده ای میان مسیولین و گروه های مختلف مردم خوزستان درخصوص ابعاد مختلف حادثه وجود داشته است که این امر فهم واکنش های اجتماعی پس از حادثه را میسر می کند. در بخش پایانی مقاله نیز با تاکید بر اهمیت مطالعات اجتماعی در سیاستگذاری و برنامه ریزی های  وزارت نیرو و با تمرکز بر حادثه خوزستان، تدابیری جهت ارتقای تاب آوری  اجتماعی در استان پیشنهاد شده است.

    کلیدواژگان: حوادث، سیاستگذاری، ارزیابی و تحلیل اجتماعی، قطعی برق، خوزستان
  • علیرضا داوودی، علیرضا شیرنشان* صفحات 155-183

    امروزه استحصال انرژی از امواج دریا به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. علاوه بر گسترش روزافزون نیاز به انرژی برای توسعه فعالیت های صنعتی، آلودگی هوای ناشی از مصرف سوخت های فسیلی، گرم شدن هوا، اثرات گلخانه ای به چالشی تازه برای بشر تبدیل شده است. انرژی جزر و مدی نوعی از انرژی است که از تبدیل نیروی جزر و مد دریا به الکتریسیته یا سایر انواع کاربردی انرژی به دست می آید. اگرچه این انرژی هنوز به طور گسترده استفاده نمی شود ولی پتانسیل لازم برای تولید برق پایدار در آینده را دارد. ایران به دلیل داشتن جریانات ضعیف دریایی، دارای توان پتانسیل کمی در استحصال این انرژی جهت تولید برق می باشد ولی شرایط طول و عرض خلیج فارس و وجود چندین خور کوچک و بزرگ و انشعابات آن ها در شمال این خلیج، باعث تشدید پدیده جزر و مد در این مناطق گشته است و قابلیت استحصال آن را ممکن و توجیه پذیر می نماید. در این مطالعه با در نظر گرفتن یک سیستم تک حوضچه ای و قرار دادن یک نمونه توربین تجاری هد پایین در مسیر جریان آب به امکان سنجی تولید برق از موج جزر و مدی در بندر شهید رجایی بندرعباس پرداخته شده است. این مدل در نرم افزار Flow-3D به صورت عددی موردبررسی قرار گرفت. مطابق با هندسه و ابعاد حوضچه و دریچه خروجی و با حل معادلات ناویر استوکس و تعیین سرعت جریان آب در طول دوره زمانی، انرژی قابل دسترس برای توربین تخمین زده شد. نتایج نشان داد که یک موج جزر و مدی با دامنه متوسط 3 متر در بندر شهید رجایی قادر به تولید متوسط 1267 کیلووات ساعت توان در یک سیکل جزر و مدی خواهد بود. مقایسه میزان توان تولیدی در بندر امام خمینی و بندر شهید رجایی نشان داد که بندر امام خمینی به دلیل دارا بودن دامنه بالاتر جزر و مدی قادر به تولید توان بیشتری  (تقریبا 65 درصد) نسبت به بندر شهید رجایی است.

    کلیدواژگان: انرژی جزر و مد، تولید برق، توربین، حوضچه یک طرفه، بندر شهیدرجایی
  • زهرا دلالباشی*، کیومرث شهبازی، زین العابدین صادقی صفحات 185-228

    در سال های اخیر مصرف بهینه انرژی های فسیلی، کاهش آلودگی های زیست محیطی و بهره برداری از انرژی های تجدیدپذیر از مهمترین موضوعات در سیاست های کشورهای مختلف می باشد و همان طور که می دانید صنعت برق ایران به شدت به مصرف سوخت های فسیلی وابسته است، که این امر باعث آلودگی های زیست محیطی می شود. هدف از این پژوهش به دست آوردن ترکیب تولید بهینه الکتریسته در نیروگاه های استان آذربایجان غربی با وجود نااطمینانی های  موجود در مولفه های مورد نیاز در تصمیم گیری می باشد، به طوری که آلودگی های زیست محیطی و هزینه های تولید حداقل گردد. در این تحقیق از روش دومرحله ای استوکاستیک و داده های فاصله ای برای حداقل کردن نااطمینانی در برنامه ریزی تولید الکتریسته و مصرف انرژی های فسیلی استفاده شده است. از یک طرف روش دو مرحله ای استوکاستیک با در نظر گرفتن سناریوهای مختلف و از طرف دیگر داده های فاصله ای به جای داده های نقطه ای، نااطمینانی در این تحقیق را به حداقل می رسانند. همچنین در به دست آوردن نتایج از داده های گزارش صنعت برق استان آذربایجان غربی در سال های 1394و 1395 و 1396 استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان می د هد مقدار تولید نیروگاه های چرخه ترکیبی و نیروگاه برق آبی این استان کمتر از مقدار بهینه می باشد و مقدار تولید نیروگاه گازی این استان بیش از مقدار بهینه می باشد، همچنین بایستی برای توسعه ظرفیت در نیروگاه چرخه ترکیبی خوی برنامه ریزی شود.

    کلیدواژگان: ترکیب بهینه تولید الکتریسیته، انرژی های تجدیدپذیر، انرژی های تجدیدناپذیر، روش دو مرحله ای تصادفی، نااطمینانی
  • زهرا سادات عادل برخوردار*، سمانه حبیب زاده صفحات 229-259

    در تحقیق حاضر به دلیل هزینه بالای به کارگیری اندازه گیری هوشمند در سطح کلان برای مشخص شدن توان مصرفی مشترکین، تفکیک مولفه های بار در بخش خانگی برای داده های بار تهران به منظور شناخت الگوی مصرف مشترکین خانگی و پتانسیل صرفه جویی انرژی در این بخش صورت گرفته است. طرح حاضر به شناسایی رفتار خانوار در زمان های کم باری، میان باری و اوج بار در طی سال های 1385-1397 می پردازد. بدین منظور داده های ساعتی بار تجزیه شده و مولفه های تشکیل دهنده آن به کمک مدل بهینه سازی تخمین زده شده اند. تجزیه به نحوی صورت گرفته است که داده های توان با داده های مصرف انرژی دوره ای برای تمامی بخش های مصرف کننده برق همخوانی داشته باشند. با مشخص شدن متوسط توان و الگوی مصرف مصارف نهایی در بخش خانگی وضعیت مصرف انرژی و توان را در مصارف نهایی منتخب ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهد در بازه زمانی مورد بررسی توان یخچال فریزر و همچنین روشنایی به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش یافته است. در بخش روشنایی، مصرف یک خانوار در ساعات اوج مصرف بهار (حدود ساعت 21) از حدود 300 وات در سال 1385 به حدود 130 وات در سال 1397 رسیده است. با وجود کاهش 100 کیلووات ساعت در سال طی سال های مورد بررسی، پتانسیل کاهش مصرف یخچال فریزر بیش از 250 کیلووات ساعت در سال به ازای یک خانوار است. بررسی منحنی بار مصرف نیز نشان می دهد علیرغم نفوذ تجهیزات مصرف کننده برق در بخش خانگی، توان روزانه یک خانوار در بار معیار در طی این بازه کاهش داشته که به دلیل بهبود بازده بخش روشنایی بوده است.

    کلیدواژگان: پتانسیل کاهش مصرف، بهبود بازده، روشنایی، بار معیار، مولفه های بار
|
  • Arezoo Benshasteh*, Hadi Sahebi, Mohammadsaeed Jabal Ameli Pages 7-56

    The oil industry is one of the biggest and most effective industries in the world. Duo to complex structure of petroleum supply chains and price and demand uncertainties, supply chain design is a suitable method for improving this industry. The complexity of supply chains causes increase vulnerability to disruption. Therefore, in order to design this supply chain, attention to resiliency that enables the supply chain to perform well in face of disruption is necessary. Duo to lack of resiliency and disruption concept in the petroleum supply chain literature, a two stage stochastic model has been proposed. Additionally, to deal with disruptions, the strategy of developing refineries and replacement of bioethanol that affect oil exports and octane import of gasoline, is also studied. Results show that disruption in octane imports reduces the current net present value and in the oil transfer sector to export terminals causes a decrease of 2 % of the objective function. Additionally, using strategies such as increasing the capacity of the refineries cause a 1 % improvement in the objective function. The model has been solved using augmented epsilon constraint method for Iran as a case study for an 8 years time horizon and sensitivity analysis has been conducted.

    Keywords: Petroleum Supply Chain Network Design, Operational Risk, Disruption Risk, Resiliency, Two Stage Stochastic Programming
  • Bahram Fathi, Reza Zeinalzadeh* Pages 57-83

    Many models have been proposed for measuring performance of business agencies up to now. The goal of this research is providing a new approach for evaluation and measurement of efficiencies of national power distribution companies. This approach is provided as a combination of Data Envelopment Analysis (DEA) and Game Theory for evaluation of decision-making units by a large scale of actions. In the case study pertaining to Classic DEA models, decision-making units are often exggeratedly considered as efficient units. For removing this problem and decreasing the number of variables, bargaining game as a collaborative one is combined with DEA model. The results of standard efficiency indicate that 27 out of 39 studied companies have efficiency of 100%. Despite Classic DEA, in which many companies are efficient, the combination method distinguishes optimal scores of companies and assigns different ranks to them. The results show that standard efficiency performances of companies have been averagely promoted up to 7.2% by output increment and up to 6.8% by decrement of inputs. Also, the results of combination of bargaining game and DEA show that distribution companies in Tabriz, Fars, Tehran, Khorasan Razavi, and Kohkiluyeh & Buyerahmad provinces occupy the first five ranks, and West Azarbayjan, Gilan, and Hamedan occupy the lowest ranks.

    Keywords: Efficiency, Bargaining game, Data envelopment analysis, cross- Efficiency
  • Mehdi Kalantar Hormozi*, Ali Mohammad Ahmadvand, Habbibalah Aelami Pages 85-113

    Environment and the need to protect and care for it, is one of the main concerns of industrial development in todaychr('39')s society; and air pollution is one of the most noticeable and tangible causes of it. The increasingly growth of the industry has led to the production and diffusion of gaseous pollutants into the air and among them; thermal power plants are one of the most important sources of emissions of air pollutants and greenhouse gases. This study uses a system dynamics approach and Vensim software to simulate components and processes affecting the conditions of pollutants released into the air through a combined cycle power plant based on measured actual data. In addition, analyzing different scenarios, has determined the type of process, optimum fuel and the maximum possible capacity upgrade of the combined cycle power plants considering the maximum allowable level of pollutant emissions in the atmosphere with using different efficiency enhancing techniques. Altogether, the operation modes of gas turbine (Premix , Diffusion), the type of fuel used in gas turbine (Natural gas , Gasoil), the use or non-use of fogging system in the air intake of gas turbine, as well as water or steam injection in the gas turbine burner have been identified and analyzed as the main factors and variables affecting pollutant emissions in the combined cycle power plant.

    Keywords: System Dynamics Modeling, Pollutant Emissions, Operational Optimization, Combined Cycle Power Plant
  • Ashraf-Sadat Pasandideh*, Gholamreza Heydari, Ali Janadleh, Maryam Keyghobadi Pages 115-154

    The phenomenon of wet dust in Khuzestan province in February 2016 affected the provincechr('39')s electricity network and caused a widespread blackout. Following the power outage, other infrastructure in the province also suffered, the blackout crisis stimulated widespread social reactions. Accordingly, in this article, using the mixed method methodology, the dimensions and social consequences of the disaster are identified and analyzed. The results of qualitative section analysis showed that three categories of "disaster characteristics", "social contexts of the province" and" disaster readiness and management" have had an impact on "perception of the disaster". In addition, the social consequences of the disaster, such as "increased tendency to migrate from Khuzestan province" can be interpreted in direct connection with the perception of the disaster. The results of the quantitative part also confirmed the interpretations obtained in the qualitative part. However, the key finding of the article was that there was a wide perception gap between officials and different groups of people in Khuzestan regarding the different dimensions of the disaster. This makes it possible to understand the social reactions after the disaster. In the final part of the article, emphasizing the importance of social studies in the planning and policies of the Ministry of Energy and focusing on the Khuzestan disaster, suggestions are presented to promote social resilience in Khuzestan province.

    Keywords: disasters, Policy making, Social assessment, analysis, Power outage, Khuzestan
  • Alireza Davoudi, Alireza Shirneshan* Pages 155-183

    Nowadays, energy extraction from sea waves as a renewable energy source has been increasingly considered. In addition, the growing demand for energy as a result of development of industrial activities, air pollution caused by the use of fossil fuels and greenhouse problems caused a new challenge for humankind. Tidal energy is a type of energy that is derived from converting the tidal power of the sea into electricity or other types of energy applications. Although this energy is still not widely used, it has the potential to generate sustainable electricity in the future. Due to weak tidal currents, Iran has a little potential for extracting the energy to produce electricity. However, the conditions of the length and width of the Persian Gulf, and the existence of several small and large bays and their splits in the north of the Gulf, cause a special attention to this energy in recent years. In this study, a single pond system was modeled by Flow 3D software to evaluate the amount of electricity power production from the tidal wave in Bandar Abbas, Shahid Rajaee port. The results showed that a tidal wave with an average wave amplitude of 3 meters in the port could produce an average of 1267 kWh in a tidal cycle. The comparison of power production in Imam Khomeini and Shahid Rajaee ports showed that Imam Khomeini port was able to produce more power (around 65%) in comparison with Shahid Rajaee port due to its higher wave amplitude.

    Keywords: Tidal energy, Electricity Generation, Turbine, One-way pond, Shahid Rajaee port
  • Zahra Ddalal-Bashy*, Kiumars Shahbazi, Zeinalabedin Sadeghi Pages 185-228

    In recent years, optimal use of fossil fuels, reduction of environmental pollution and exploitation of renewable energy is one of the most important issues in the policies of different countries, and as you know, Iranchr('39')s electricity industry is dependent on fossil fuel consumption strongly, which causes environmental pollution. The aim of this study is to obtain the optimal combination of electricity production plants in despite the uncertainties in the required components in decision making, in order to minimize environmental pollution and production costs. In this study, two-stage stochastic programming and interval parameter linear programming have been used to minimize uncertainty in electricity generation planning and fossil energy consumption. From one side, stochastic programming with considering different scenarios and from another side interval parameter instead of pointwise data minimize uncertainty in this study. Also, in obtaining the results, the data of the electricity industry report of West Azerbaijan province in 1394, 1395 and 1396 have been used. The results of this study show that the amount of production of combined cycle power plants and hydropower plant in this province is less than the optimal amount, And the amount of gas power plantchr('39')s production in this province is more than the optimal amount. It is also necessary to plan for the development of capacity in the Khoi Combined Cycle Power Plant.

    Keywords: optimal mixture of electricity production, Renewable Energy, Non-Renewable Energy, two-stage stochastic programming, Uncertainty
  • Zahra Sadat Adel Barkhordar*, Samane Habibzade Pages 229-259

    In the present study, due to the high cost of smart metering, the electricity load data of Tehran is decomposed to identify the energy consumption pattern and the energy-saving potentials of households. The present study identifies household consumption in times of low, medium and peak load. To identify the household load curve, the aggregated hourly load data is decomposed and its components are estimated using an optimization model. The optimization is performed in such a way that the power data are consistent with the annual billing data for all end-users. The load analysis has been conducted for 1385-1397. Using load decomposition results, the hourly electricity consumption of some end-uses and the consumption pattern of the households are identified. The results show that during the period under study, the power of the refrigerator-freezer as well as the lighting has been significantly decreased. The electricity used for lighting for a household during peak hours (around 9 pm) has decreased from about 300 watts in 2006 to about 130 watts in 2017. As for the refrigerator-freezers, despite the 100 kWh consumption reduction per year during the years under study, the reduction potential of the refrigerator consumption is on average more than 250 kilowatts per year for a household. An examination of the consumption load curve also shows that despite of electricity consuming device penetration in the household sector, householdchr('39')s electricity consumption in the standard load (in spring or autumn) has decreased over time, which is due to improved lighting efficiency.

    Keywords: Electricity conservation potential, Efficiency improvement, Standard load, Load decomposition