فهرست مطالب

پژوهش های سیاستگذاری و برنامه ریزی انرژی - سال هفتم شماره 1 (بهار 1400)

فصلنامه پژوهش های سیاستگذاری و برنامه ریزی انرژی
سال هفتم شماره 1 (بهار 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/04/26
  • تعداد عناوین: 7
|
  • فاطمه دیانت، وحید خداکرمی*، سید حسین حسینی، حامد شکوری گنجوی صفحات 7-50

    با وجود تاکید برنامه ششم توسعه، رشد برق تجدیدپذیر در عمل، اولویت اجرایی بالایی ندارد. همچنین با توسعه برق فسیلی نیز، رقابت پذیری و امکان توسعه نیروگاه های تجدیدپذیر کاهش می یابد. به دلیل نیاز کشور به منابع تولیدکننده برق غیر فسیلی در آینده، توسعه برق تجدیدپذیر موضوعی است که از هم اکنون باید به آن اندیشید. این پژوهش در نظر دارد از دید کلان، پویایی های توسعه برق تجدیدپذیر را شناسایی کند و بر اساس این پویایی ها، برآورد صحیحی از ادامه وضعیت موجود به دست آورد و سیاست های مناسبی برای توسعه برق تجدیدپذیر برای بازه ای 30 ساله تا سال 2050 ارایه دهد. در این مطالعه، در راستای ایجاد دید سیاست گذاری کلان، تحلیل رفتار رقبا و نحوه تصمیم گیری سرمایه گذاران، چارچوبی ترکیبی برای مدل سازی سیستمی پیشنهاد گردید. راستی آزمایی ها نشان می دهند که با توجه به اعتبار بالای مدل، می توان از آن در سنجش تصمیمات استراتژیک در برنامه ریزی انرژی استفاده نمود. با شبیه سازی سناریوهای مختلف روشن می شود که با روند کنونی نمی توان به اهداف تعیین شده دست یافت، در عوض با تغییر سیاست ، با کمترین بار مالی، می توان تا سال 2050 سهم ظرفیت برق تجدیدپذیر از کل ظرفیت برق را از 2.3 درصد (با روند کنونی) به 5.4 الی 13.7 درصد (در سناریوهای مختلف) رساند.

    کلیدواژگان: برنامه ریزی توسعه تولید برق، توسعه برق تجدیدپذیر، رقابت، پویایی سیستم، نظریه بازی تکاملی
  • زهره سلیمیان*، رضا گودرزی راد، مجید فرمد، مریم بداغی، وهاب مکاری زاده، محمدعلی شفیع زاده صفحات 51-85

    مطالعه حاضر با هدف تعیین سبد بهینه عرضه و تقاضای انرژی کشور به انجام رسیده است. گردآوری داده های فنی-اقتصادی تکنولوژیهای شبکه انرژی شامل تکنولوژیهای عرضه (استخراج نفت و گاز، پالایش و فرآوری و انتقال آن و نیز تولید، انتقال و توزیع برق) و تکنولوژیهای تقاضا (در زیربخشهای خانگی، خدمات، صنعت، کشاورزی و حمل و نقل) بخش مهمی از فعالیتهای انجام شده را بخود اختصاص داده اند. برای برآورد تقاضای  مفید انرژی زیر بخشهای مختلف از نرم افزار MAED و برای تعیین ترکیب بهینه انرژی از مدل MESSAGE استفاده شده است. در اثر اجرای مدل عرضه MESSAGE، سبد بهینه فناوریهای عرضه و تقاضای انرژی با لحاظ پتانسیل های مدیریت انرژی و بدون آن در دو سناریوی ادامه روند موجود با صرفه جویی و بدون آن حاصل شده است. نتایج نشان می دهد که بیشترین پتانسیل کاهش تقاضای انرژی مربوط به گازطبیعی و بنزین بترتیب با سهمهای 42 و 39 درصد از پتانسیل کل می باشد و پس از آن بخش برق پتانسیل قابل توجهی دارد. بیشترین پتانسیل مدیریت تقاضای گازطبیعی مربوط به بخشهای صنعت، نیروگاهی و خانگی می باشد که بترتیب از پتانسیل معادل با 19، 16 و 9 میلیارد مترمکعب در سال 1420 برخوردارند. پتانسیل کاهش تقاضای بنزین مربوط به بخش حمل و نقل است که درسال 1420 به 51 میلیون مترمکعب بالغ می گردد. همچنین در بخش برق از کل 128 تراواتساعت پتانسیل در انتهای دوره 38 درصد آن به صنعت اختصاص دارد. ضمن اینکه بخشهای خدمات و خانگی هر کدام با 22 درصد در رتبه بعدی قرار دارند.

    کلیدواژگان: برنامه ریزی انرژی، مدیریت انرژی، MESSAGE
  • سید علی اصغر شریعت حسینی*، پیمان باشی شهابی، کاظم بشیر نژاد صفحات 87-130

    با توجه به نیاز کشور ایران از جمله شهر مشهد به انرژی و مشکلات ناشی از آلاینده های زیست محیطی حاصل  از مصرف سوخت های فسیلی و همچنین مشکلات ایجاد شده  ناشی ازتولید و دفع پسماند های جامد شهری، مطالعه ای بر اساس استفاده ازپسماند جامد شهری جهت تولید  بیوگاز در مولد های بیوگاز در راستای بر طرف  نمودن مشکلات ذکر شده انجام شده است. در این مطالعه  به منظور بررسی میزان سوخت بیوگاز و انرژی نهایی تولید شده به وسیله پسماند جامد شهری در منطقه مورد مطالعه، از  مدل های ریاضی ارایه شده  مرتبط با راکتور های  پیوسته تک مرحله ای استفاده شده است  و برآورد  اقتصادی طرح توسط نرم افزار رت اسکرین انجام گردیده است. نتایج نشان می دهد متان  تیوری تولید شده از فرایند هضم  982/55 درصد و ارزش حرارتی بالا وپایین بیوگاز به ترتیب  32/22 و11/20 مگاژول بر متر مکعب می باشد. انتظار می رود به ازاء 16 عدد راکتور بادبی جرمی ورودی هریک 75/1818 کیلوگرم در روز و حداقل زمان ماند  27/9 روز، بیوگاز با دبی حجمی 415/7185 متر مکعب بر روز قابل حصول باشد. توان قابل حصول با  فرض ارزش حرارتی  بالا و پایین سوخت در این نیروگاه  به ترتیب   691/649  و 488/585 کیلو وات خواهد بود. یکی از مسایل مهم در نیروگاه بیوگاز  بهینه سازی و افزایش راندمان تولید بیوگاز می باشد،که بدین منظور می توان با استفاده از راکتور های ترکیبی چند مرحله ای یا  استفاده از خوراک های ترکیبی این نیروگاه را ارتقاء بخشید.

    کلیدواژگان: بیوگاز، تخمیر بیهوازی، راکتور پیوسته، زیست توده، پسماند جامد شهری
  • داوود منظور*، سید صادق نیکوسپهر صفحات 131-148

    در فضای صنعت برق تجدید ساختار یافته که مالکیت مولدها و نیروگاه های برق در اختیار بخش خصوصی قرار می گیرد و بهره برداری و نگهداری از آن نیز در قالب قرارداد بهره برداری توسط یک شرکت بهره بردار خصوصی دیگر صورت می گیرد، تحلیل نظام مند روابط بین طرفین، نیازمند بررسی و واکاوی قراردادهای منعقده مابین آنها می باشد. از آنجاییکه قراردادها، مهمترین عامل شکل دهنده تعامل بین این بازیگران است انتخاب یک الگوی پرداخت مناسب جهت جبران خدمات شرکت بهره بردار بهترین راه حصول اطمینان از اثربخش بودن تعامل بین طرفین (کارگزار و کارفرما) می باشد. مع الوصف پدیده اطلاعات نامتقارن، که به نوبه خود کژمنشی و کژرفتاری را به دنبال دارد، مانع اصلی در مقابل طراحی و اجرای یک قرارداد ایده آل و مطلوب می باشد. در این مقاله روابط میان مالک مولد مقیاس کوچک و بهره بردار این مولد در چارچوب یک قرارداد بهره برداری و در قالب نظریه بازی ها با تاکید بر کژمنشی و کژرفتاری مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور و با در نظر گرفتن برخی فروض در مورد مالکان و بهره برداران مولدهای مقیاس کوچک، تلاش می نماییم تا قراردادهای بهینه از نظر مالک مولد را به منظور پیشنهاد به بهره بردار با رویکرد ریاضی به نحوی طراحی نماییم که مطلوبیت انتظاری مالک مولد حداکثر شده و در عین حال مشارکت و انگیزش بهره بردار نیز به خوبی حاصل شود. در خاتمه تلاش می شود تا با شبیه سازی فضای واقعی و به کمک الگوریتم ژنتیک پاسخ نظری به دست آمده صحت سنجی شود. بر اساس یافته های این مقاله کارفرما می تواند قراردادهای پیشنهادی معینی را که در این مقاله بدان اشاره شده است و با توجه به شناخت اولیه خود از جامعه کارگزاران هدف (بهره برداران از مولدهای مقیاس کوچک) طراحی نماید به گونه ای که مطلوبیت انتظاری وی حداکثر شود.

    کلیدواژگان: مسئله کارگزار-کارفرما، کژمنشی، کژگزینی، اطلاعات نامتقارن، الگوی پرداخت، قرارداد بهینه، مولد مقیاس کوچک
  • اصغر حکیمی، زهرا عابدی*، فاطمه داداشیان، آبتین عطایی صفحات 149-168

    امروزه در اکثر سازمان‏ها و صنایع، موضوع کارایی انرژی و هزینه انرژی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. از آنجا که استخراج داده ها درباره هدررفت های مواد و انرژی و هزینه های مرتبط در زنجیره ارزش واحدهای تولیدی به روش متعارف غالبا دشوار است، خیلی از سازمان ها از هزینه واقعی هدررفت های مواد و انرژی به طور کامل و با جزییات کافی آگاه نیستند. به همین منظور می بایست از روش های پیشرفته هزینه یابی به این منظور استفاده نمود. این پژوهش در نظر دارد با استفاده از روش هزینه‏یابی جریان مواد و انرژی (MEFCA) هزینه های مواد و تلفات و مدیریت پسماند را مشخص کند و با استفاده از داده های استنتاج شده به بررسی هزینه های ساخت پره توربین پرداخته شود.مورد مطالعه در این تحقیق، ساخت پره توربین در شرکت تعمیرات صنعت نیروگاهی کشور است. روش مرسوم ساخت پره توربین، روش ماشین کاری است. با استفاده از روش مذکور تلفات زیادی وجود دارد که با مطالعه بر روی روش های موجود و مبتنی بر روش هزینه‏یابی MEFCA روش جایگزین مناسبی پیشنهاد می‏شود که با صرفه‏جویی در انرژی و کاهش هزینه ها با اجتناب از زیان های مادی (زباله) و کاهش هزینه های پنهان ضایعات، سبب بهبود کارایی مواد اولیه و انرژی می گردد. در پایان نتایج مطالعه، کارایی روش هزینه‏یابی پیشنهادی در صنعت نیروگاهی کشور به عنوان جایگزینی مطلوب برای روش هزینه‏یابی سنتی را نشان داده است.

    کلیدواژگان: روش هزینه یابی جریان مواد و انرژی (MEFCA)، ساخت پره توربین، صنعت نیروگاهی کشور، هزینه یابی.
  • مسعود رضایی، علیرضا بوشهری*، ناصر باقری مقدم صفحات 169-214

    اگرچه کشور ایران، در وضعیت مناسبی به لحاظ بهره گیری از انرژی خورشیدی قرار دارد، اما کاربرد آن به دلیل غنی بودن کشور از منابع انرژی فسیلی و قیمت پایین سوخت در ایران محدود بوده است. بنابراین تدوین استراتژی ها و سیاست های اثربخش برای ارتقاء سطح توسعه و کاربردی کردن این فناوری بسیار مهم است. در این پژوهش، ابتدا کلیه عوامل گوناگون از مرور جامع تجارب ارایه شده در ادبیات مرتبط با موضوع، شامل 142 عامل تاثیرگذار، شناسایی شدند. سپس کلیه این عوامل از طریق «مصاحبه های نیمه ساختاریافته» با نظرات 15 نفر از خبرگان سیاست گذاری انرژی، بویژه با توجه به شرایط کشور ایران، تقسیم بندی و اولویت-بندی اولیه شدند. تحلیل های محتوایی نظرات خبرگان نشان داد که 55 عامل از کل عوامل، برای شرایط کشور ایران در "سطح اثرگذاری سیاست گذاران انرژی" مهم هستند. عوامل تاثیرگذار در 9 دسته عامل کلی، شامل عوامل «سیاستی»، «نهادی»، «اعتباری و بودجه ای»، «اقتصادی» (اقتصاد سیستم و اقتصاد کلان)، «اجتماعی و فرهنگی»، «منابع انسانی»، «قابلیت های صنایع، فناوری ها و زیرساخت های مرتبط»، «جغرافیایی، اقلیمی و محیط زیستی» و «سیاست خارجی» قرار گرفتند. در عین اهمیت بالای قریب به اتفاق عوامل، کشور ایران در اغلب موارد عملکرد مناسبی نداشته و پایین تر از حد متوسط عمل نموده است. نتایج نشان می دهند میزان اهمیت عوامل «اعتباری و بودجه ای» و «سیاستی» بیش از سایر عوامل است و 3 عامل «نهادی»، «اقتصادی» و «انسانی» در سطح دوم قرار دارند. با محاسبه و ترسیم ماتریس های مربوط به "شکاف وضع موجود و مطلوب" با روش IPA، بررسی عوامل تکمیل و برای سیاست گذاران حوزه انرژی های تجدیدپذیر آماده گردید.

    کلیدواژگان: انرژی خورشیدی، فناوری فتوولتائیک، تولید پراکنده، تحلیل شکافت
  • اردشیر شیری*، محمدعلی محمد علیزاده، سید احسان قنادزاده تفتی، سید حمیدرضا موسوی، رضوان رجبوند صفحات 215-244

    این پژوهش با هدف آسیب شناسی پیمان برون سپاری شرکت گاز استان هرمزگان و با رویکرد ترکیبی (کیفی - کمی) اجرا شده است. در بخش کیفی از روش تحلیل مضمون و به منظور جمع آوری داده با  15 نفر از خبرگان بصورت هدفمند تا مرحله اشباع نظری مصاحبه انجام گرفت. مصاحبه ها بعد از کدگذاری اولیه و ثانویه، با استفاده از cvi  و cvr روایی سنجی شد که حاصل نتایج مصاحبه شناسایی 47 گویه بود. در بخش کمی پژوهش داده های حاصل از مصاحبه در قالب پرسشنامه پنج گزینه ای طیف لیکرت طراحی و به منظور نظر سنجی دیدگاه خبرگان در اختیار کارکنان شاغل در شرکت گاز استان هرمزگان قرار گرفت. نمونه گیری به روش تصادفی و با استفاده از جدول مورگان تعداد 167 نفر محاسبه و جمع آوری گردید. پرسشنامه دارای روایی صوری، و روایی سازه آن به روش تحلیل عاملی و همچنین پایایی آن به روش آلفای کرونباخ مورد تایید قرار گرفت. یافته های تحقیق نشان داد پیمان برون سپاری در 28 شاخص در حوزه مسایل حقوقی نیروی انسانی، مسایل نظارتی، ارزیابی صلاحیت پیمانکار، تامین کالاهای مصرفی نیاز به بازنگری دارد. در همین راستا پیشنهادهایی ارایه گردید.

    کلیدواژگان: برون سپاری، پیمان سپاری، آسیب شناسی، شرکت گاز هرمزگان
|
  • Fateme Dianat, Vahid Khodakarami*, Seyed Hossein Hosseini, Hamed Shakouri Ganjavi Pages 7-50

    Despite the Sixth Development Plan’s emphasis on the growth of renewable electricity, it does not have high implementation priorities in practice. With the development of fossil fuel power plants, the competitiveness and development of renewable power plants will also decrease. Due to the country’s need for renewable resources in the future, its development should be a concern from now on. This study aims to identify the dynamics of renewable electricity development from a macro perspective, and to obtain a correct estimate of the continuation of the current situation and to provide appropriate policies for the development of renewable electricity based on these dynamics for an era of 30 years to 2050. A combined framework for systemic modeling is proposed to create a macro-policy perspective, analyze competitorschr('39') behavior, and how investors make decisions. Verifications show that due to the high validity of model, it can be utilized to estimate strategic decisions in energy planning. By simulating different scenarios, it becomes clear that the current trend cannot achieve the set goals. Instead, by changing the policy, it is possible to increase the renewable electricity capacity share, from 2.3% by 2050 (with the current trend) to 5.4% - 13.7% (in different scenarios) with the least financial burden.

    Keywords: Electricity Generation Expansion Planning, Renewable Electricity Development, Competition, System Dynamics, Evolutionary Game Theory
  • Zohreh Salimian*, Reza Goodarzirad, Majid Farmad, Maryam Bodaghi, Vahab Mokarizadeh, Mohammad Ali Shafie Zadeh Pages 51-85

    This paper aims to produce optimal path to achieve desired energy mix during short- and long-term time intervals. Priority reasearch areas include renewables, productivity of energy uses, and environmental constraints. MESSAGE model is used to evaluate alternative energy supply strategies. Given a vector of demands for specified energy services, MESSAGE determines the optimal final energy demand based on optimizing objective function under a set of user-defined constraints. Before running the MESSAGE, reference energy system of Iran (RES), which consists of resources, energy levels, energy forms, and energy technologies was defined, and then, information related to techo-economical specifications of different technologies was collected.Two Reference Scenarios have considered to estimate the effects of DSM potentials, including Reference+DSM and Reference scenarios. In the Reference+DSM scenario efficiency improvement is considered for each end-use technology in the RES. Comparing the amounts of energy demand in these scenarios shows considerable amount of potential reduction for different energy forms, especially gasoline and gas. According to the results, gasoline and natural gas hold the largest potentials of energy demand reduction, approximately 42% and 39% of total potential, respectively. The significant share of natural gas potential reduction is related to industrial, power plant and residential sectors, which have 19, 16 and 9 billion m3 demand side management potential. In addition, transportation sector has a considerable amount of demand reduction. Results show that the amount of gasoline demand in the reference sector will reach to 107 billion m3, which can be reduced by 51 billion m3 in Reference+DSM scenario.

    Keywords: MESSAGE Energy Model, Energy Planning, Energy Management
  • Seyed Ali Asghar Shariat Hosseini*, Peyman Bashi Shahabi, Kazem Bashirnezhad Pages 87-130

    According to the need of iran, including the city of mashhad for energy and problems caused by environmental pollutants from the consumption of fossil fuels, as well as problems caused by the production and disposal of municipal solid waste, a study has been conducted based on the use of municipal solid waste for biogas production in biogas generators in order to solve the mentioned problems. In this study, in order to investigate the amount of biogas fuel and final energy produced by municipal solid waste in the study area, the presented mathematical models related to single-stage continuous reactors have been used and the economic estimation of the design has been done by retscreen software. The results show that the theoretical methane produced from the digestion process is 55.982 percent and the high and low calorific value of biogas are 22.32 and 20.11 megajoules per cubic meter, respectively. It is expected that for 16 reactors with an input mass flow of 1818.75 kg per day and a minimum residence time of 9.27 days, biogas with a volume flow of 7185.415 cubic meters per day can be achieved. The available power assuming high and low thermal values of fuel in this power plant will be 649.691 and 585.488 kw, respectively. One of the important issues in biogas power plant is optimizing and increasing the efficiency of biogas production. For this purpose, this power plant can be upgraded by using multi-stage hybrid reactors or by using hybrid feeds.

    Keywords: Biogas, anaerobic fermentation, continuous reactor, biomass, municipal solid waste
  • Davood Manzoor*, Seyed Sadegh Nikoosepehr Pages 131-148

    In restructured power sector atmosphere, ownership of generation segment has been offered to private sector while another private sector will be responsible for operation and maintenance of machineries generally over an internal contract. A systematic analysis of their relationship needs accurate study of the contract between parties since the most important factor which form an interaction between parties is their contract. However, asymmetric information phenomena and its sequels, i.e. moral hazard and adverse selection, are obstacles toward favorable designed contract. In this paper, we are trying to analyze relationship between owner and operator of DG (distributed generator) within a contract and over the framework of game theory with emphasis on moral hazard and adverse selection simultaneously. As a result, we are trying to design a set of optimal contracts for offering to operator. The contracts are designed within mathematical approach in a way to maximize owner’s utility while reaching maximum motivation and partnership of operator. Finally, we try to simulate the result and evaluate the accuracy of theoretical assumptions. The result of study indicates how owners of generators can design a set of contracts for offering to possible operators, knowing specifications of their community.

    Keywords: Principal-Agent Problem, Moral Hazard, Adverse Selection, Asymmetric Information, Payment Schema
  • Asghar Hakim, Zahra Abedi*, Fatemeh Dadashian, Abtin Ataee Pages 149-168

    Today, the issue of energy efficiency and energy costs has received more attention in most organizations and industries. As it is often difficult to extract data on material and energy losses and associated costs in the value chain of generating units, many organizations are not fully aware of the actual cost of material and energy losses. Advanced costing methods should be used for this purpose. This study intends to determine material costs and losses and waste management using material and energy flow accounting. The case study is turbine blades manufactured by Iran Power Plant Company. We intend to use the deduced data to examine the costs of turbine blade construction. The conventional method of manufacturing oh turbine blades is the machining method that we will see using it will have a lot of losses. Using the conventional method, there are many losses that by studying the new methods and based on the Material and Energy Flow Cost Accounting System (MEFCA) accounting method proposes a suitable alternative method that improves the efficiency of raw materials and energy. Finally, the results of the study show the efficiency of the proposed accounting method in the power generation industry of the country as a desirable alternative to the traditional costing accounting method.

    Keywords: MEFCA, Cost method, Power generation industry, Turbine blade manufacturing
  • Masoud Rezaei, Alireza Boushehri*, Naser Bagherimoghaddam Pages 169-214

    Although Iran has a suitable position in terms of solar energy resources, but its use has been limited due to the richness of fossil fuels and low energy prices in Iran. Therefore, formulating effective strategies and policies to improve the level of development and diffusion of this technology is very important. In this study, all the various factors were identified from a comprehensive review of the experiences presented in the literature related to the subject, including 142 influential factors. Then, all these factors were divided and "prioritized" through "semi-structured interviews" with the opinions of 15 energy experts, especially according to the conditions of Iran. Content analysis of experts opinions showed that 55 factors out of the total factors are important for Iran in the "level of influence of energy policymakers". These factors divided to 9 general factors, including "policy", "institutional", "budget", "economic" (system economics and macroeconomics), "socio-cultural", "human resources", "capability of "Industries, technologies and related infrastructure", "geographical, climatic and environmental" and "foreign policy". Despite the high importance of the vast majority of factors, Iran in most cases has not performed well and has acted below average. The results show that the importance of "credit and budget" and "policy" factors is more than other factors and "institutional", "economic" and "human resources" are in the second level. By calculating and plotting the matrices related to the "current and favorable status gap" by the IPA method, the factors were completed and prepared for policymakers in the field of renewable energy.

    Keywords: Solar energy, Photovoltaic Technology, Distributed Generation, Importanace-Performance Analysis
  • Ardeshir Shiri*, Mohammad Ali Mohammadalizadeh, S. Ehsan Ghanadzadeh Tafti, S. Hamidreza Mousavi, Rezvan Rajabvand Pages 215-244

    This study was carried out with the aim of pathology of outsourcing contract in Gas Company in Hormozgan province though a combined (qualitative- quantitative) approach. At qualitative part, thematic analysis was applied and in order to collect data, 15 experts were interviewed in a targeted way to reach theoretical saturation. Interviews were validated after initial and secondary coding throughcvi and cvr whose result was to identify 47 items. At quantitative part, data obtained from interviews was designed within Likertchr('39')s 5- point questionnaire and presented to the employees working in Hormozgan Gas Company to be surveyed by experts. Sampling of study was done through random sampling way in Morganchr('39')s table through which 167 individuals were collected. The questionnaire had face validity and its construct validity was confirmed by factor analysis way. Moreover, reliability of questionnaire was verified through Alpha Cronbach method. Findings of study indicated that outsourcing contract needs to be reviewed upon 28 indices in the human resource legal issues, regulatory issues, assessment of contractor qualification and supplying required consuming goods. In this regard, some suggestions were offered.

    Keywords: Outsourcing, contracting, pathology, Hormozgan Gas Company