فهرست مطالب

انرژی ایران - سال بیست و ششم شماره 2 (پیاپی 99، تابستان 1402)

نشریه انرژی ایران
سال بیست و ششم شماره 2 (پیاپی 99، تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/11
  • تعداد عناوین: 6
|
  • علی کریمی*، امیرمسعود کوچک زاده خیابانی، سید علی اصغر قپانی، علیرضا شوفرپور صفحات 1-14

    یکی از پیشرفت های اخیر سیستم های قدرت به منظور افزایش فضای رقابتی و کسب امتیازات فنی، گسترش اتصالات الکتریکی بین کشورهای مختلف و توسعه بازارهای منطقه ای برق است. در این شرایط، مشارکت بازیگران بازار علاوه بر بازارهای محلی، در بازارهای برق بین المللی نیز فراهم می شود. در این مقاله، با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران، وضعیت تجدیدساختار، چالش های بخش تولید و افزایش تبادلات انرژی، مسئله ی ایجاد بازار منطقه ای با کشورهای هم جوار به محوریت ایران مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور، ابتدا، ساختار صنعت برق دوازده کشور هم جوار ایران دارای مرزهای آبی و خاکی، تحلیل و مقایسه شده است. سپس، 18 معیار مهم برای تعیین اولویت های توسعه بازار منطقه ای شناسایی و معرفی شده اند. در ادامه ضرایبی برای معیارهای مختلف با روش های نظرسنجی کارشناسی و آنتروپی، تخصیص داده شده و با بهره گیری از روش های تصمیم گیری چندمعیاره SAW، TOPSIS و Vikor، اولویت بندی کشورها در اتصال به بازار منطقه ای تعیین شده است. در نهایت، یک مدل جامع برای ایجاد بازار منطقه ای به محوریت ایران در یک افق زمانی بیست ساله پیشنهاد شده است. مدل پیشنهادی به پنج فاز با دوره های زمانی سه الی پنج سال برای توسعه بازار تقسیم می شود.

    کلیدواژگان: بازار منطقه ای برق، ایران، تبادلات انرژی الکتریکی، معیارهای اولویت بندی، تصمیم گیری چندمعیاره
  • مریم داود بهاروندی*، نرگس منجزی، علی افروس صفحات 15-45

    در این پژوهش باهدف شناسایی بهترین مکان های ساخت نیروگاه خورشیدی در شهرستان اندیمشک واقع در استان خوزستان، از روش Fuzzy AHP-OWA در محیط GIS استفاده شد. بدین منظور 12 معیار که از جنبه های اقتصادی، محیطی و امنیتی دارای اهمیت بودند، توسط مدل AHPوزن دهی شدند، سپس در محیط GIS به صورت خطی فازی سازی شده و درنهایت با استفاده از رویکرد OWA و بکار بردن کمیت سنج های زبانی با همدیگر تلفیق شدند. بعد از تلفیق لایه ها و وزن ها، هفت سناریوی مکان یابی نیروگاه خورشیدی با درجات ریسک پذیری (ORness) متنوع حاصل و سپس لایه محدودیت ها و حریم ها از آن ها کسر شد. نتایج نشان داد که هر چه ریسک پذیری کم تر شود، مکان های بالقوه و مناسب کم تری برای مکان یابی پیشنهاد می شود و نیز کمیت سنج های زبانی استاندارد می تواند چالش اختلاف سلیقه مدیران تصمیم گیر و نیز کارشناسان در استفاده از درجات مختلف ریسک پذیری را حل کند.

    کلیدواژگان: مکان یابی، نیروگاه خورشیدی، اندیمشک، OWA، AHP
  • حسین دهقان، جواد شکرالهی مغانی، علیرضا خوش سعادت، محمد عابدینی* صفحات 46-63

    در بیشتر پژوهش های مرتبط با برنامه ریزی شارژ خودروهای الکتریکی، توان ایستگاه شارژ خودرو یا عددی ثابت و یا عددی پیوسته فرض می شود. در حالی که سازوکار واقعی ایستگاه های شارژ این گونه نیست. نگاه ایده آل گرایانه به روند شارژ و تاثیر آن بر شبکه برق، باعث سادگی بهینه سازی شارژ هماهنگ شده اما در عمل، افزایش تلفات درونی باتری، کاهش عمر باتری، و اختلاف میان نتایج شبیه سازی و پیاده سازی عملی را به دنبال دارد. با افزایش نفوذ خودروهای الکتریکی، لزوم نزدیکی روش های شارژ به دنیای واقعی بیشتر شده است. بر این اساس، با توجه به جزئیات فنی روش شارژ و رفتار غیرخطی باتری خودرو در سطوح شارژ و نرخ شارژ، در این مقاله سعی شده که روشی تطبیقی، با در نظرگیری منافع مشترکین و شرکت بهره بردار ارائه شود. در ابتدا روش شارژ جریان تطبیقی باتری لیتیوم یونی مدل سازی شده که در آن با توجه به مقاومت درونی باتری در هر بازه، مقدار جریان شارژ به طور معکوس تغییر می کند تا کمترین تلفات باتری بدست آید. سپس از این مدل برای شارژ هوشمند خودروهای الکتریکی با درنظرگیری منافع مشترکین (کاهش هزینه های شارژ) و شرکت بهره برداری شبکه توزیع (پیک سایی شبکه) در یک شبکه با 37 باس استفاده می شود. نتایج، کارایی مدل پیشنهادی در کاهش تلفات درونی باتری خودروها، کاهش هزینه کل شارژ، و کاهش پیک بار شبکه نشان می دهد.

    کلیدواژگان: شارژ تطبیقی باتری لیتیوم یونی، شارژ هماهنگ هوشمند خودروی الکتریکی، تلفات درونی باتری، پیک سایی
  • افسانه سادات لاریمی*، مرتضی فقیهی صفحات 64-86

    با نیاز روز افزون به انرژی الکتریکی و لزوم تامین مستمر آن از طریق نیروگاه ها، باید از تداوم تامین سوخت مناسب اطمینان حاصل کرد. لذا از آنجا که در فصل زمستان با افزایش مصرف خانگی گاز شهری در کشور، تحویل این سوخت به برخی نیروگاه ها متوقف می گردد، این نیروگاه ها به ناچار از سوخت های مایع به عنوان جایگزین گاز طبیعی استفاده می کنند. مازوت یکی از سوخت های مایع جایگزین است که به علت قیمت مناسب در مقایسه با دیگر سوخت ها مورد توجه می‏باشد. لکن این سوخت نسبت به گاز طبیعی ارزش حرارتی کمتری داشته و راندمان فرایند را به مراتب کاهش می دهد. همچنین حاوی مقادیر زیادی فلزات سنگین و گوگرد است. ترکیبات گوگردی موجود در سوخت مازوت به شدت خورنده بوده و منجر به وارد آمدن آسیب های جدی به تجهیزات فرآیندی نیروگاه ها می‏گردد. از سوی دیگر، احتراق ترکیبات گوگردی موجود در سوخت منجر به انتشار آلاینده SOx می‏گردد که معضلات زیست محیطی جبران ناپذیری به دنبال دارد. از این رو با توجه به اهمیت موضوع طی مطالعات جامع صورت گرفته در خصوص روش‏های بهینه گوگردزدایی از سوخت مایع، پیشنهاد می‏گردد بحث حذف گوگرد از مازوت در اصلاح زنجیره تامین سوخت نیروگاه‏ها مورد توجه و اجرا قرار گرفته و زمینه‏های عرضه و تقاضای سوخت با محتوای گوگرد بالاتر از استاندارد به طور سیستماتیک برطرف شود. همچنین لازم است به منظور ممانعت از ورود آلاینده های ناشی از احتراق مازوت به هوا و نیز کاهش آسیب های ناشی از خوردگی تجهیزات نیروگاهی و در عین حال تداوم فعالیت نیروگاه ها در مواقع افت فشار گاز، سوخت تحویلی به نیروگاه‏ها دارای محدوده مجاز گوگرد باشد و زمینه‏های تحویل سوخت غیر استاندارد به نیروگاه‏ها برطرف گردد. از آنجا که در شرایط فعلی استفاده از سوخت مازوت در نیروگاه ها یک ضرورت انکارناپذیر است، لازم است در طراحی و احداث نیروگاه‏های جدید تمهیدات پیشگیری از خوردگی سولفوری مناسب نظیر استفاده از افزودنی‏های مناسب در نظر گرفته شود. نوسازی و بهسازی واحدهای پالایشگاهی به منظور کاهش تولید مازوت و نیز حداقل سازی محتوای گوگرد آن نیز پیشنهاد می‏گردد.

    کلیدواژگان: گوگردزدایی، مازوت، سوخت نیروگاه، گوگردزدایی هیدروژنی، گوگردزدایی اکسیداسیونی
  • افسانه سادات لاریمی*، علی اکبر اصغری نژاد صفحات 87-102

    در سال های اخیر به دلیل درک این حقیقت که نفت خام محدود است و با انتشار گازهای گلخانه ای و گازهای خطرناک سلامتی انسان به خطر می افتد، مجددا استفاده از روغن گیاهی به عنوان سوخت در موتور اشتعال تراکمی مورد توجه قرارگرفته است. هدف از این پژوهش، مروری بر ساخت و مطالعه واکنش نانوکاتالیست های ناهمگن اصلاح شده برای تولید بیودیزل به روش تبادل استری شدن با استفاده از روغن های دورریز به عنوان سوخت جایگزین گازوییل فسیلی می باشد. بر این اساس، در مقاله حاضر ابتدا تاریخچه تولید بیودیزل بیان می شود و در ادامه فرایندها و روش های تولید بیودیزل معرفی خواهند شد. در انتها کاتالیست های همگن و ناهمگن مورد استفاده در تولید بیودیزل بررسی می شوند و مزایا و معایب هر یک برشمرده خواهند شد.

    کلیدواژگان: بیودیزل، تبادل استری شدن، کاتالیست همگن، نانوکاتالیست ناهمگن، روغن دورریز
  • فاطمه سادات رحمتی*، طاهره میرعمادی، سید مسلم موسوی درچه صفحات 103-121

    در ایران و جهان انرژی بخش ساختمان به طور متوسط حدود یک سوم از مصرف کل انرژی است و این امر موجب تمرکز روزافزون کشورها برای برنامه ریزی مدیریت تولید، توزیع و مصرف انرژی شده است. در ایران نیز مقررات ملی ساختمان یکی از اصلی ترین ظرفیت های قانونی برای مدیریت انرژی بخش ساختمان است و ساختمان بسیار کم انرژی از جمله اهداف مندرج در آن است. این مقاله با بهره گیری از ابزار ره نگاشت سیاستی تلاش می کند که گذار پایدار به ساختمان بسیار کم انرژی را طراحی کند. به این منظور با تعیین بیانیه ماموریت و هدف از ایجاد ره نگاشت؛ شناسایی وضعیت موجود و چالش های پیش روی گذار؛ شناسایی پیشران ها؛ تعیین افق های زمانی و تعیین سیاست های پیوسته در بازه های زمانی مختلف برای گذار به ساختمان بسیار کم انرژی، ره نگاشت ترسیم شد. روش شناسی حاضر از نوع روش پژوهش آمیخته (کمی- کیفی) بوده و ماهیت پژوهش کاربردی است. بازه زمانی پژوهش تک مقطعی بوده و هدف آن تجویزی است. نتایج حاصل از این فرایند در قالب ره نگاشت سیاستی گذار ترسیم شده که دارای سه سه بازه زمانی (کوتاه مدت، میان مدت و بلندمدت) منطبق بر سه سطح عملیاتی، تاکتیکی و راهبردی مدیریت گذار  است . ضمنا پیشران ها نیز شناسایی شده و دو عامل «نبود تصویر مشترک از آینده انرژی، صنعت، زیست شهری» و «واگرایی سیاست های موثر بر حوزه انرژی ساختمان در ابعاد اقتصاد، صنعت، شهرنشینی و شهرسازی، فرهنگی و اجتماعی» به عنوان پیشران های اصلی شناخته شدند. مبتنی بر پیشران ها و وضع موجود، سیاست ها در سه لایه سیاست های ملی، برنامه های بخشی و توانمندسازها طراحی شده اند. در این مقاله تلاش شد با انطباق ویژگی های مدیریت گذار با ره نگاشت سیاستی محتوای ره نگاشت گذار به ساختمان بسیار کم انرژی، ره نگاشت تدوین شده توان پاسخگویی به تغییرات بلندمدت و برآورده کردن الزامات مدیریت گذار را داشته باشد.
    در ایران و جهان انرژی بخش ساختمان به طور متوسط حدود یک سوم از مصرف کل انرژی است و این امر موجب تمرکز روزافزون کشورها برای برنامه ریزی مدیریت تولید، توزیع و مصرف انرژی شده است. در ایران نیز مقررات ملی ساختمان یکی از اصلی ترین ظرفیت های قانونی برای مدیریت انرژی بخش ساختمان است و ساختمان بسیار کم انرژی از جمله اهداف مندرج در آن است. این مقاله با بهره گیری از ابزار ره نگاشت سیاستی تلاش می کند که گذار پایدار به ساختمان بسیار کم انرژی را طراحی کند. به این منظور با تعیین بیانیه ماموریت و هدف از ایجاد ره نگاشت؛ شناسایی وضعیت موجود و چالش های پیش روی گذار؛ شناسایی پیشران ها؛ تعیین افق های زمانی و تعیین سیاست های پیوسته در بازه های زمانی مختلف برای گذار به ساختمان بسیار کم انرژی، ره نگاشت ترسیم شد. روش شناسی حاضر از نوع روش پژوهش آمیخته (کمی- کیفی) بوده و ماهیت پژوهش کاربردی است. بازه زمانی پژوهش تک مقطعی بوده و هدف آن تجویزی است. نتایج حاصل از این فرایند در قالب ره نگاشت سیاستی گذار ترسیم شده که دارای سه سه بازه زمانی (کوتاه مدت، میان مدت و بلندمدت) منطبق بر سه سطح عملیاتی، تاکتیکی و راهبردی مدیریت گذار  است . ضمنا پیشران ها نیز شناسایی شده و دو عامل «نبود تصویر مشترک از آینده انرژی، صنعت، زیست شهری» و «واگرایی سیاست های موثر بر حوزه انرژی ساختمان در ابعاد اقتصاد، صنعت، شهرنشینی و شهرسازی، فرهنگی و اجتماعی» به عنوان پیشران های اصلی شناخته شدند. مبتنی بر پیشران ها و وضع موجود، سیاست ها در سه لایه سیاست های ملی، برنامه های بخشی و توانمندسازها طراحی شده اند. در این مقاله تلاش شد با انطباق ویژگی های مدیریت گذار با ره نگاشت سیاستی محتوای ره نگاشت گذار به ساختمان بسیار کم انرژی، ره نگاشت تدوین شده توان پاسخگویی به تغییرات بلندمدت و برآورده کردن الزامات مدیریت گذار را داشته باشد.

    کلیدواژگان: گذار پایداری، ره نگاشت سیاستی، انرژی ساختمان، مقررات ملی ساختمان
|
  • Ali Karimi*, Amirmasoud Kouchakzadeh, Seyyed Aliasghar Ghappani, Alireza Shoferpour Pages 1-14

    One of the recent developments in power systems in order to increase the competitive environment and gain technical advantages is the expansion of electrical connections among various countries and the development of regional electricity markets. In this situation, the participation of market players is provided in international electricity markets in addition to local markets. In this article, considering the geographical location of Iran, the state of restructuring, the challenges of the production sector, and the increase of energy exchanges, the issue of developing a regional market with neighboring countries centered on Iran has been evaluated. For this purpose, firstly, the electricity industry structure of twelve neighboring countries of Iran with water and land borders has been analyzed and compared. Then, 18 important criteria for determining regional market development priorities have been identified and introduced. In the following, coefficients for different criteria have been assigned with expert survey and entropy methods, and by using SAW, TOPSIS, and Vikor multi-criteria decision-making methods, the priority of countries in connecting to the regional market has been determined. Finally, a comprehensive model for creating a regional market centered on Iran in a twenty-year time horizon has been proposed. The proposed model is divided into five phases with periods of three to five years for market development.

    Keywords: Regional Electricity Market, Iran, Electrical energy exchanges, Prioritization criteria, Multi-criteria decision making
  • Maryam Davud Baharvandi*, Narges Monjezi, Ali Afrous Pages 15-45

    The aim of this research is identifying the best places to build a solar PV power plant using the Fuzzy AHP-OWA method in Andimshek city located in Khuzestan province. For this purpose, 12 criteria that were important from economic, environmental and security aspects were weighted by AHP model, then linearly standardized in GIS environment and finally combined with each other using OWA approach and using linguistic quantifiers. After combining the layers and weights, seven solar PV power plant site selection maps with various degrees of risk-taking (ORness) were obtained, and then the layer of restrictions and privacy was subtracted from them. The results indicated that if ORness is decreased, the less suitable places are suggested for solar PV  power plant site selection.

    Keywords: Site Selection, Solar Power Plant, Andimeshk, AHP, OWA
  • Hossien Dehghan, Javad Shokrolahi, Alireza Khoshsoadat Pages 46-63

    In many studies related to electric vehicle charging, the charging station rate is either assumed to be a constant or a continuous value. While the mechanism of charging stations is not like this. The most common methods of charging lithium-ion batteries are the constant voltage-constant current, multi-stage, pulse or adaptive method. As far as the researchers of this article are concerned, little research has been done on the coordinated charging of electric vehicles, considering the technical details of the battery charging method and the nonlinear behavior of the vehicle battery at charge levels and charge rates. Although this idealistic view simplifies synchronized charge optimization, in practice it leads to increased internal battery losses, reduced battery life, damage to the charger, and a large discrepancy between simulation results and practical implementation. With the increasing penetration of electric vehicles, the need for practical charging methods has increased. In this paper, first, the adaptive current charging method of a lithium-ion battery is modeled, in which the charge current is changed inversely to the battery internal resistance in each state of charge interval to obtain the lowest battery losses. This model is then used for coordinated charging of electric vehicles, taking into account the interests of customers (reducing total charging costs) and the distribution network operation company (peak-shaving) in a real 37-bus network. The results show the efficiency of the proposed model in internal losses minimization of vehicle batteries, the total charging cost reduction and peak shaving of the network.

    Keywords: Adaptive charging of the lithium-ion battery, smart coordinated charging of electric vehicles, battery internal losses, peak-shaving
  • Afsanesadat Larimi*, Morteza Faghihi Pages 64-86

    As the demand for electricity continues to grow, it is essential to ensure that power plants receive a consistent supply of suitable fuel. During the winter season, domestic consumption of gas increases, resulting in some power plants relying on liquid fuels, such as diesel, as a substitute for natural gas. Diesel is a popular option due to its reasonable cost compared to other fuels. However, it has lower calorific value than natural gas and reduces process efficiency. Additionally, it has large amounts of heavy metals and sulfur, with sulfur compounds known for their corrosive properties, causing significant damage to power plant equipment. Furthermore, combustion of the sulfur compounds results in the release of SOx pollutants, which have severe environmental consequences.
    To address these concerns, comprehensive studies regarding optimal methods of desulfurization of liquid fuel should be conducted. The removal of sulfur from fuel oil should be discussed and implemented as part of the reform of the fuel supply chain of power plants. The basis of supply and demand of fuel with sulfur content higher than the standard should be solved systematically. Ensuring that fuel delivered to power plants falls within the permitted range of sulfur is necessary to prevent pollutants from fuel oil combustion entering the air and to reduce damage to power plant equipment caused by corrosion. Addressing non-standard fuel deliveries to power plants is also critical.
    Given that diesel fuel remains an essential component for power plants, suitable measures to prevent sulfur corrosion must be employed in the design and construction of new power plants. This may include the use of additives. Renovating and upgrading refinery units can significantly reduce the production of fuel oil with high sulfur content, minimizing environmental impact.

    Keywords: Desulfurization, fuel oil, power plant fuel, hydrogen desulfurization, oxidative desulfurization
  • Afsanehsadat Larimi*, Ali Akbar Asgharinezhad Pages 87-102

    In recent years, due to the understanding of the fact that crude oil is limited and human health is endangered by the emission of greenhouse gases and dangerous gases, the use of vegetable oil as a fuel in the compression ignition engine has been considered again. The purpose of this article is to review the preparation and study of the reaction of modified heterogeneous nanocatalysts for the production of biodiesel by the method of transesterification using waste oils as an alternative fuel to fossil diesel. Based on this, first, the history of biodiesel production will be explained, and then the processes and methods of biodiesel production will be discussed. At the end, the homogeneous and heterogeneous catalysts used in biodiesel production will be reviewed and the advantages and disadvantages of each will be listed.

    Keywords: Biodiesel, Energy Conversion, Transesterification, Homogeneous Catalyst, Heterogeneous Nano-catalyst, Waste Oil
  • Fateme Sadat Rahmati*, Tahere Miremadi, Seyed Moslem Musavi Dorche Pages 103-121

    In Iran and the world, the energy sector of the building is on average about one-third of the total energy consumption, and this has caused the increasing focus of countries to plan the management of production, distribution and energy consumption. In Iran, national building regulations are one of the main legal capacities for building energy management, and very low-energy buildings are among the goals listed in it. This article tries to design a sustainable transition to a very low-energy building by using the policy roadmapping tool. For this purpose, by determining the mission statement and the purpose of creating a roadmap; Identifying the current situation and the challenges facing the transition; identifying drivers; Determining time horizons and determining continuous policies in different time frames for the transition to a very low energy building, a map was drawn. The current methodology is a mixed research method (quantitative-qualitative) and the nature of the research is applied. The time frame of the research is single-section and its purpose is prescriptive. The results of this process are drawn in the form of a transition policy map that has three-time frames (short-term, medium-term and long-term) corresponding to the three operational, tactical and strategic levels of transition management. At the same time, the drivers have also been identified and the two factors "lack of a common image of the future of energy, industry, and urban life" and "divergence of policies affecting the field of building energy in the dimensions of economy, industry, urbanization and urbanization, cultural and social" were recognized as the main drivers. . Based on the drivers and the existing situation, the policies are designed in three layers national policies, sectoral programs and enablers. In this article, an attempt was made to adapt the features of the transition management to the policy mapping of the content of the transition mapping to the very low energy building, and the developed mapping would be able to respond to long-term changes and meet the requirements of the transition management.

    Keywords: sustainability transition, policy roadmapping, building energy, national building regulations