فهرست مطالب

نشریه انرژی ایران
سال بیست و ششم شماره 4 (پیاپی 101، زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1403/06/31
  • تعداد عناوین: 6
|
  • امیرعلی سیف الدین اصل، منصور مقیمی زاده، رسول منصوری بیدکانی* صفحات 1-22

    هر تغییر گسترده در سطح جامعه مستلزم نگرشی سیستمی و درک ارتباط اجزای موثر آن برای تصمیم گیری و شناخت بهتر است. یکی از این تغییرات سیستمی، وقوع گذارهای انرژی در کشورهای مختلف است که منبعث از تحولات سیاسی- اجتماعی و حوزه فناوری رخ می دهد. در ایران نیز بر پایه تغییرات پیش رو، گذار در حوزه انرژی، در آینده ای نزدیک اجتناب ناپذیر است. از این رو لازم است بیش از آنکه اثرات نامطلوب آن بر جامعه نمایان شود، تلاش کرد تا آن را به نحو درست مدیریت کرده و مسیر گذار متناسب با اهداف کلان کشور تنظیم گردد.این پژوهش با تمرکز بر جهت گیری حرکت کلان صنعت نفت و گاز (به عنوان مهمترین زیرشاخه های گذار انرژی)، به طرف گسترش زنجیره ارزش، ابتدا شبکه بازیگران این صنعت را شناسایی کرده، سپس با بهره گیری از نگرش فعالین این شبکه ،موانع توسعه زنجیره ارزش نفت و گاز در کشور را معرفی کرده است.در نهایت با بهره گیری از قواعد نظریه مدیریت گذار، یک مدل تصمیم گیری در راستای گذار این صنعت به سمت گسترش زنجیره ارزش نفت و گاز ارائه شده است.

    کلیدواژگان: مدیریت گذار، صنعت نفت و گاز، زنجیره ارزش، گذار انرژی
  • محمد میرباقری جم، عماد بنی طرفی، حمیده محرمی* صفحات 23-40

    پیش بینی اوج مصرف روزانه برق و شناسایی عوامل تعیین کننده آن در توازن بین عرضه و تقاضای برق کمک کننده است. در این پژوهش اوج مصرف روزانه برق ایران را با رویکردهای مختلف در دوره 30/12/1395- 16/03/1401مدلسازی و پیش بینی می شود. 90 درصد مشاهدات برای ساخت مدل و مابقی برای ارزیابی مدل پیش بینی استفاده می شود. نورن های بهینه لایه های پنهان مدل شبکه عصبی (NN) بر اساس معیار حداقل خطای پیش بینی در لایه اول 11 و در لایه دوم 8 برآورد شد. نتایج نشان می دهد که فراوانی اوج اول مصرف در ساعت 11 و فراوانی اوج دوم مصرف در ساعت 21 بیشتر از بقیه ساعات است. متغیرهای تعطیلات رسمی، ساعت مصرف انرژی، تعداد مبتلایان جدید به کرونا، دما و رطوبت نسبی هوا و جمعیت در مدل رگرسیون اثر معنی دار بر اوج مصرف برق دارند. همچنین اثر متغیر تعطیلات رسمی و دمای هوا بیشتر از سایر متغیرها است. مقایسه نتایج پیش بینی اوج مصرف برق نشان می دهد که دقت پیش بینی مدل ها و رویکردهای مختلف یکسان نیست. متوسط درصد خطای پیش بینی مدل های GLM،NN  و  ARIMA طی 187روز (11/09/1400-16/03/1401) به ترتیب 0/0799، 0/0754 و 0/0714 است. پس مدل ARIMA با داشتن حداقل متوسط خطای پیش بینی، مدل مناسب پیش بینی اوج مصرف است.

    کلیدواژگان: اوج مصرف روزانه برق، مدل سازی و پیش بینی، شبکه عصبی، مدل ARIMA، مدل رگرسیون
  • میلاد نیازآذری*، توحید نوری، محمدرضا کیانی، مبینا رنجبر بیزکی صفحات 41-61

    در این مقاله یک مبدل اینترلیود  فوق افزاینده جدید از طریق سلول های چند برابرکننده ولتاژ سلف مزدوج (CI) و ترانسفورماتور توکار (BIT) مناسب برای سیستم های انرژی تجدیدپذیر ارائه شده است. ترکیب این تکنیک ها در مقایسه با مبدل های دیگر که فقط شامل BIT یا CI هستند، درجه آزادی بیشتری برای افزایش بهره ولتاژ و کاهش تنش ولتاژ در دو سر سوئیچ های قدرت بدون عملکرد مبدل در چرخه های کاری بالا ایجاد می کنند. از این رو، می توان از نیمه هادی هایی با ولتاژ نامی پایین برای کاهش تلفات هدایتی و هزینه استفاده نمود. علاوه بر این، از طرح کلمپ فعال برای تضمین روشن شدن ZVS ماسفت های قدرت استفاده شده است و شرایط ZCS نیز توسط اندوکتانس های نشتی ایجاد می گردد. در چنین حالتی، تلفات سوئیچینگ به حداقل می رسد و مشکل بازیابی جریان معکوس کاهش می یابد. با توجه به ساختار در هم تنیده مبدل پیشنهادی، نه تنها تنش جریان به حداقل می رسد، بلکه نوسان جریان ورودی نیز محدود می شود که منجر به افزایش طول عمر منبع ورودی می گردد. همه این عوامل باعث بهبود بازده و عملکرد مبدل پیشنهادی شده است. اصول عملکرد و مشخصات مبدل پیشنهادی به طور مفصل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و نتایج شبیه سازی در نرم افزار PSIM ارائه انجام شده است.

    کلیدواژگان: سلف مزدوج، سوئیچینگ ولتاژ صفر، مبدل اینترلیود
  • علی اصغر جریان، مسعود ترابی آزاد* صفحات 62-81

    این تحقیق در راستای استفاده از انرژی خورشیدی به طراحی و بررسی فنی و اقتصادی یک سیستم پیش گرم کن خورشیدی جهت نصب در موتورخانه ی یک ساختمان چهار طبقه با کاربری خوابگاه دانشجویی با زیر بنای 900  مترمربع خواهد پرداخت و در این پژوهش به جای استفاده از سیستم گرمایش خورشیدی به عنوان یک آبگرمکن خورشیدی به همراه سیستم گرمایش کمکی با یک مخزن دوبل جهت تعبیه مبدل های سیستم خورشیدی و کمکی، از یک سیستم مجزا به عنوان پیش گرم کن خورشیدی که دارای یک مخزن مستقل به عنوان مخزن پیش گرم جهت تعبیه مبدل سیستم خورشیدی داخل آن مخزن و یک مخزن جداگانه برای استقرار مبدل سیستم گرمایش کمکی در موتورخانه ی ساختمان مذکور با هدف جلوگیری از اتلاف احتمالی انرژی حرارتی سیستم کمکی (انرژی حاصل از سوخت فسیلی) به دلایل مختلف استفاده می نماید. در این راستا جهت طراحی و محاسبات پروژه از نرم افزارهای کریر، اتوکد و بخصوص نرم افزار قدرتمند تحلیل و شبیه سازی T*SOL استفاده می شود. نتایج حاصل نشان میدهد که استفاده از پنل های خورشیدی به عنوان پیش گرمکن علاوه بر جلوگیری از احتمال اتلاف انرژی عملکردی بهینه دارد.

    کلیدواژگان: پیش گرم کن خورشیدی، آبگرم کن خورشیدی، کلکتور خورشیدی
  • مریم کیقبادی*، الهه سادات اکبرنیا، فرزانه نزاکتی رضاپور صفحات 82-104

    یکی از عوامل تاثیرگذار بر رفتار مصرفی انرژی، داشتن دانش و آگاهی در زمینه مسائل آن از جمله شیوه های تولید برق، انرژی های تجدیدپذیر، شیوه های مصرف بهینه و تبعات محیط زیستی آن است. هدف این پژوهش، مطالعه میزان آگاهی شهروندان ایران و تاثیر آن بر رفتارهای مصرفی برق است. بدین منظور، با رویکرد کمی، روش پیمایش و تکنیک پرسشنامه آنلاین، داده های مشترکان بخش خانگی برق را از سراسر ایران جمع آوری کردیم که در نهایت 1081 پرسشنامه تکمیل شده به دست آمد. تحلیل و تفسیر داده ها، با نرم افزار SPSS صورت گرفت. متغیر دانش و آگاهی با اطلاع از دمای آسایش، نحوه محاسبه هزینه برق، ساعات اوج مصرف، وسایل پرمصرف، منابع اصلی تولید برق و خوداظهاری شهروندان از میزان آگاهی شان در موضوعات مرتبط با انرژی سنجیده شد. نتایج نشان داد که نمره آگاهی شهروندان کمی کمتر از 50 (از مجموع 100 امتیاز) است. متغیر رفتار، با بیست گویه در بخش سرمایش، روشنایی، نظافت ، شست و شو و غیره مورد سنجش قرار گرفت. همچنین از زمان و میزان مصرف وسایل الکتریکی در منزل، سوال شد. پاسخ ها با هم ترکیب شده و سپس نمرات جمع شده و در بازه 0 تا 100 استاندارد شد. برای میانگین رفتار، عدد 56.48 بدست آمد. در تحلیل رابطه همبستگی میان این دو متغیر، از ضریب پیرسون استفاده شد و عدد حاصل شده «0.078» گویای رابطه مثبت اما نه چندان قوی میان دانش و آگاهی و رفتار مصرفی برق است. در تحلیل این یافته، با بازگشت به نظریه های این حوزه از جمله پرکتیس تئوری، درمی یابیم که دانش و آگاهی تنها یکی از عناصر شکل دهنده رفتار مصرف انرژی است. عناصر دیگری از جمله قوانین، فناوری ها، زیرساخت ها، هنجارها، مهارت ها و معانی نیز در ترکیب با هم روی متغیر پرکتیس اثر می گذارند. بنابراین، یک یافته مهم این پژوهش، ضرورت اتخاذ رویکردی جامع نگر برای تحلیل شبکه کنشگران انسانی و غیرانسانی دخیل در شکل دهی رفتار مصرف انرژی است که علاوه بر انسان، آگاهی ها، باورها و فعالیت های آنها، نقش عوامل غیرانسانی از جمله فناوری، زیرساخت، ابزارها و امکانات را نیز در نظر بگیرد.

    کلیدواژگان: رفتار مصرف برق، نظریه اعمال اجتماعی، دانش و آگاهی
  • زهرا سادات هاشمی نسب، اسماعیل مزروعی نصرآبادی*، زهرا صادقی آرانی صفحات 105-126

    یکی از مهم ترین فناوری ها که در سال های اخیر مورد توجه محققین و صنایع قرار گرفته است، اینترنت اشیاء می باشد. صنعت انرژی از صنایع اصلی و مهم هر کشور محسوب می شود که نوآوری در این بخش به دلیل مزایای فراوان ضروری است. با وجود اهمیت فناوری اینترنت اشیاء و صنعت انرژی، بررسی ها نشانگر ضعف این صنعت در پیاده سازی فناوری است، در نتیجه لازم است چالش ها و موانع شناسایی و مدل سازی شوند. این تحقیق با هدف شناسایی و مدل سازی چالش ها و موانع پیاده سازی اینترنت اشیاء در زنجیره تامین صنعت انرژی ایران در دو مرحله انجام شد. در فاز اول، با مرور ادبیات چالش ها شناسایی و با روش دلفی توسط 14 نفر از خبرگان صنعت انرژی ایران، مورد بررسی و تکمیل قرار گرفتند. در فاز دوم، پس از بررسی دیدگاه 10 نفر از خبرگان، مدل چالش ها با روش مدل سازی ساختاری تفسیری فراگیر فازی ترسیم گردید. ابزار گردآوری داده ها پرسشنامه و از روش نمونه گیری هدفمند و گلوله برفی استفاده شد. در نهایت 67 چالش در خصوص پیاده سازی اینترنت اشیاء در زنجیره تامین صنعت انرژی ایران شناسایی شد که این چالش در 17 دسته گروه بندی گردید. . نتایج مدل سازی چالش ها نشان می دهد که چالش های شرایط حکمرانی، استانداردها و مقررات دولتی، فقدان مدیریت استراتژیک و ادراکی، مهم ترین چالش های اینترنت اشیاء در زنجیره تامین صنعت انرژی ایران هستند و جهت پیاده سازی فناوری باید در نظر گرفته شوند

    کلیدواژگان: صنعت انرژی، اینترنت اشیاء، زنجیره تامین، چالش، مدل ساختاری تفسیری فراگیر فازی
|
  • Amirali Saifoddinasl, Mansour Moghimizadeh, Rasool Mansouri Bidekani* Pages 1-22

    Any extensive change at the level of society requires a systemic approach and understanding the relationship of its effective components for better decision-making and understanding. One of these systemic changes is the occurrence of energy transitions in different countries, which originates from political-social and technological developments. In Iran, based on the upcoming changes, the transition in the field of energy is inevitable in the near future. Therefore, it is necessary to try to manage it properly and adjust the path of transition in accordance with the country's overall goals, rather than showing its adverse effects on the society. This research, focusing on the direction of the macro movement of the oil and gas industry (as the most important sub-sectors of the energy transition), towards the expansion of the value chain, first identified the network of actors in this industry, then using the attitude of the activists of this network, the obstacles to development has introduced the value chain of oil and gas in the country. Finally, by using the rules of transition management theory, a decision model has been presented in line with the transition of this industry towards the expansion of the oil and gas value chain.

    Keywords: Transition Management, Oil, Gas Industry, Value Chain, Energy Transition
  • Mohammad Mirbagherijam, Emad Bani Torfi, Hamideh Moharrami* Pages 23-40

    Predicting daily peak electricity consumption and identifying its determining factors are helpful in balancing electricity supply and demand. In this study, the maximum daily electricity consumption of Iran is modeled and predicted using different approaches in the period from March 20, 2017 to june 6, 2022. 90% of the observations are used to build the model and the rest are used to evaluate the predictive model. Based on the minimum prediction error criterion, the optimal neurons of the hidden layers of the neural network (NN) model were estimated to be 11 in the first layer and 8 in the second layer. The results show that the frequency of the first consumption peak at 11 a.m. and the frequency of the second consumption peak at 9 p.m. are higher than in the other hours. The variables holidays, hours of energy consumption, number of new corona patients, temperature and relative humidity of the air and population have a significant influence on peak electricity consumption in the regression model. The influence of holidays and air temperature is also stronger than other variables. Comparing the peak power consumption prediction results shows that the prediction accuracy of different models and approaches is not the same. The average prediction error percentage of the GLM, NN, and ARIMA models during 187 days (02/12/2021 - 06/06/2022) are 0.0799, 0.0754, and 0.0714, respectively. Therefore, the ARIMA model with the minimum average forecast error is a suitable model for peak consumption forecasting.

    Keywords: Peak Daily Electricity Consumption, Modeling, Forecasting, Neural Network, ARIMA Model, Regression Model
  • Milad Niaz Azari*, Tohid Nouri Pages 41-61

    In this paper, a novel interleaved high step-up converter is proposed through coupled inductors (CI) and built-in transformer (BIT) voltage multiplier cells, which is suitable for renewable energy systems. The combination of these techniques gives a greater degree of freedom to increase voltage gain and reduce voltage stress in power switches without operating the converter in high duty cycles compared to other converters that only include BIT or CI. Therefore, semiconductors with low nominal voltage can be used to reduce conduction losses and cost. In addition, an active clamp scheme is used to ensure ZVS turn-on of power MOSFETs, and ZCS performance is provided by leakage inductances. In such a case, the switching losses are minimized and the reverse current recovery problem is reduced. Due to the proposed interleaved structure of the converter, not only the current stress is minimized, but also the input current ripple is limited, which leads to an increase in the lifetime of the input source. All these factors improve the efficiency and performance of the proposed converter. The performance principles and specifications of the proposed converter are analyzed in detail and the simulation results are presented in PSIM software.

    Keywords: Coupled Inductor, Zero Voltage Switching, Interleaved Converter
  • Aliasghar Jaryan, Masoud Torabi Azad* Pages 62-81

    This research will deal with the design and technical and economic evaluation of a solar preheating system to be installed in the engine room of a four-story building with the use of a student dormitory with a substructure of 900 square meters and in this research, instead of using the solar heating system as a solar water heater along with the auxiliary heating system with a double tank to install solar and auxiliary system converters, from a separate system as a solar preheater, which has an independent tank as a preheat tank to install the solar system converter inside that tank and a separate tank to install the auxiliary heating system converter in the engine room of the mentioned building with the aim of preventing possible waste of heat energy of the auxiliary system. Energy from fossil fuel) is used for various reasons. In this regard, Carrier, AutoCAD and especially the powerful T*SOL analysis and simulation software are used for project design and calculations. The results show that the use of solar panels as a preheater has an optimal performance in addition to preventing the possibility of energy loss.

    Keywords: Solar Preheater, Solar Water Heater, Solar Collector
  • Maryam Keyghobadi*, Elaheh Sadat Akbarnia, Farzaneh Nezakati Rezapour Pages 82-104

    One of the influencing factors on energy consumption behavior is having knowledge and awareness in the field of its issues, including electricity generation methods, renewable energies, optimal consumption methods and its environmental consequences. The purpose of this research is to study the level of awareness of Iranian citizens and its effect on electricity consumption behaviors. For this purpose, with a quantitative approach, survey method and online questionnaire technique, we collected the data of household electricity sector subscribers from all over Iran, and finally 1081 individuals completed questionnaires were obtained. Data analysis and interpretation was done with SPSS software. The variable of knowledge and awareness was measured by knowing the comfortable temperature, how to calculate the cost of electricity, peak consumption hours, high consumption devices, the main sources of electricity production and citizens' self-declaration of their level of awareness in energy-related issues. The results showed that the citizens' awareness score is slightly less than 50 (out of 100 points). The behavior variable was measured with twenty items in cooling, lighting, cleaning, washing, etc. It was also asked about the time and amount of consumption of electrical appliances at home. The answers are combined and then the scores are added and standardized in the range of 0 to 100. For the average behavior, a number of 56.48 was obtained. In the correlation analysis between these two variables, Pearson's coefficient was used and the obtained number "0.078" indicates a positive but not very strong relationship between knowledge and awareness and electricity consumption behavior. In the analysis of this finding, by returning to the theories of this field, including theory practice, we find that knowledge and awareness is only one of the elements that shape energy consumption behavior. Other elements such as laws, technologies, infrastructures, norms, skills and meanings also influence the practice variable in combination. Therefore, an important finding of this research is the need to adopt a comprehensive approach to analyze the network of human and non-human actors involved in shaping energy consumption behavior, which in addition to humans, their awareness, beliefs and activities, the role of non-human factors such as technology, infrastructure, tools and facilities is considered as well.

    Keywords: Electricity Consumption Behavior, Theory Of Social Practices, Knowledge, Awareness
  • Zahrasadat Hasheminasab, Esmaeil Mazroui Nasrabadi*, Zahra Sadeqi-Arani Pages 105-126

    One of the most important technologies that has attracted the attention of researchers and industries in recent years is the Internet of Things (IoT). The energy industry is considered one of the main and important industries of every country, and innovation in this sector is necessary due to its numerous benefits. Despite the importance of IoT technology and the energy industry, studies indicate the weakness of this industry in implementing the technology, and therefore it is necessary to identify and model the challenges and barriers. This research was conducted in two phases with the aim of identifying and modeling the challenges and barriers of implementing the Internet of Things in the supply chain of the energy industry in Iran. In the first phase, the challenges were identified by reviewing the literature and were reviewed and completed by 14 Iranian energy industry experts using the Delphi method. In the second phase, after reviewing the views of 10 experts, the challenge's model was drawn using the fuzzy total interpretive structural modeling method. The data collection tool was a questionnaire, and Purposive and snowball sampling methods were used. Finally, 67 challenges of the implementation of Internet of Things in the supply chain of Iran's energy industry were identified, and these challenges were grouped into 17 categories. . The results of challenges modeling show that the challenges of governance conditions, government standards and regulations, lack of strategic and perceptive management, are the most important challenges of the Internet of Things in the supply chain of Iran's energy industry and should be considered for the implementation of the technology.

    Keywords: Energy Industry, Internet Of Things (Iot), Supply Chain, Challenge, Fuzzy Total Interpretative Structural Model