فهرست مطالب

انرژی ایران - سال دوازدهم شماره 1 (پیاپی 42، بهار 1388)

نشریه انرژی ایران
سال دوازدهم شماره 1 (پیاپی 42، بهار 1388)

  • تاریخ انتشار: 1388/03/20
  • تعداد عناوین: 8
|
  • رزم آرا ذاکری فر، شهرام جدید، لادن هاشمی تهرانی صفحه 1
    این مقاله مدلی از بازار برق را با بهینه سازی همزمان انرژی و ذخیره که توسط واحدهای تولیدی و سمت تقاضا فراهم می شوند، پیشنهاد و تحلیل می نماید. در این مدل، تولید کنندگان و مصرف کنندگان، پیشنهادات فروش و خرید خود را در دو دسته تولیدات مجزا و مشخص شامل انرژی و ذخیره، ارائه می کنند.
    انعطاف پذیری در برنامه ریزی که از طریق پیشنهادات ذخیره سمت تقاضا ایجاد می شود، منجر به اثرات قابل توجهی در کارایی اقتصادی سیستم می گردد. نتایج بدست آمده از بهینه سازی با استفاده از دو روش برنامه ریزی خطی عدد صحیح آمیخته و الگوریتم ژنتیک، آثار جالب توجهی از تغییر نرخ قیمت ذخیره سمت تقاضا بر پارامترهایی از قبیل قیمتهای بازار انرژی، رفاه اجتماعی و برنامه ریزی واحدهای تولید را نشان داده است. همچنین مطالعات نشان داده است که مصرف کنندگان با حضورشان در بازار، ضمن افزایش سود خود، منجر به کاهش قدرت بازار تولید کنندگان می شوند. ضمنا با کاهش میزان تقاضا در بازار که از طریق برنامه های متنوع پاسخ تقاضا قابل دستیابی است، آثار قابل توجه مورد بحث، کاهش خواهد یافت.
    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، بازار برق، برنامه ریزی خطی عدد صحیح، ذخیره، مشارکت سمت تقاضا
  • احمد موسوی فر، مسعود رضایی، اورنگ آصف افشار صفحه 21
    هیدروژن فراوانترین عنصر کائنات است که بر اساس بسیاری از پیش بینی ها سوخت آینده بشر از منشا آن خواهد بود. بر این اساس، شناخت این عنصر و مخاطرات آن از الزامات ورود به عصر هیدروژنی است. ایمنی هیدروژن یکی از مهمترین دغدغه هایی است که شاخه ای از علوم این سوخت را به خود اختصاص خواهد داد.
    شناسایی خصوصیت های فیزیکی و شیمیایی هیدروژن به ویژه با دیدگاه ایمنی و اثرات تخریبی آن مورد اشاره این مقاله است که علاوه بر بررسی خصوصیات معمول هیدروژن با خصوصیات از این سیال نظیر سرعت نشت، شکاف امن، محدوده آتشگیری، انرژی اشتعال، محدوده انفجار و اندازه سلول انفجاری آشنا خواهیم شد. همچنین شرایط مواد و ظروفی که جریان این سیال در آنها صورت می گیرد، موضوعی است که به اجمال مورد بحث این مقاله قرار گرفته است. چون هیچ ماده ای که کاملا مصون از تخریب هیدروژن باشد وجود ندارد، پس نمی توان به سادگی ماده ای را انتخاب و مساله را حل کرد.
    کلیدواژگان: هیدروژن، شکنندگی و تردی، محدوده آتشگیری، خوداشتعالی، سلول انفجاری
  • مسعود رضایی، مولود شیوا، میترا غلامی صفحه 35
    صفحات دو قطبی در پیل سوختی در وزن و حجم و در نتیجه، هزینه های اقتصادی پیل بیشترین نقش را ایفا می کنند. در ابتدا بخاطر نیاز مبرم ساختار پیل سوختی به رسانائی این صفحات، از فلزات و یا گرافیت، استفاده می شد. با توجه به پدیده های خوردگی و هزینه های بالا و همچنین رشد صنعت پلاستیک استفاده از کامپوزیت ها در ساخت صفحات متداول گشت.
    در این مقاله ساخت صفحات دوقطبی توسط کامپوزیت های ترموپلاست مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس مطالعات انجام شده، در بین پلیمرهای قابل استفاده در ساختمان صفحات، پلی اتیلن (با توجه به تولید آن در داخل کشور) به عنوان ماتریس پلیمر انتخاب و به دلیل نیازمندی صفحات به رسانائی از گرافیت و دوده بعنوان پرکننده استفاده شده است. در مرحله نهائی نیز این ترکیب با توجه به خواص مطلوب صفحات دو قطبی در پیل، که مهمترین آنها هدایت الکتریکی بالایs/cm 50 (در جهت عمودی) و استحکام فشاری بالایMgPa 25 که شناخته شده است، ساخته شده و سپس بهینه سازی گردیده است. برای صفحات ساخته شده، تست های لازم انجام شده و هدایت حرارتی و خواص مکانیکی آن اندازه گیری شده است.
    کلیدواژگان: پیل سوختی، صفحات دوقطبی، کامپوزیت، ترموپلاست
  • میترا غلامی، مینو غلامی، مسعود رضایی صفحه 51
    در این مقاله در ابتدا به تعریف واحدهای غیرمتمرکز تولید انرژی و معرفی واحدهای متداول در جهان و کاربردها و مزایا و معایب آن پرداخته شده است. همچنین در ادامه بررسی آماری نیروگاه های نصب شده در ظرفیت های کوچک و بزرگ مورد توجه بوده است. در این بخش مقایسه سهم کشورهایی که در آن ها پیل سوختی نصب شده است، روند زمانی نصب، نوع پیل سوختی و سوخت مورد استفاده و شرکت های سازنده در نمودارهایی نشان داده شده است. پس از معرفی و بررسی کارهای انجام شده جهانی به معرفی مشخصات فنی سیستم پیل سوختی 25 کیلووات متصل به شبکه مستقر در سایت انرژی های نو طالقان، مراحل نصب و راه اندازی و اهداف بهره برداری پرداخته شد و در نهایت تحت نمودارها و جداولی نحوه عملکرد سیستم ارائه شده است.
    کلیدواژگان: پیل سوختی، تولید غیرمتمرکز انرژی، تولید الکتریسیته و حرارت، متصل به شبکه
  • مولود شیوا، مینو غلامی، امیرصفار صفحه 67
    به منظور سیاست گذاری مناسب در حوزه فن آوری پیل سوختی لازم است تا وضعیت این فن آوری در کشور مورد پایش قرارگرفته و ارزیابی گردد. ارزیابی هر فن آوری نیازمند شناسایی شاخص های مرتبط با حوزه فن آوری است. در این مقاله، ارزیابی فن آوری پیل سوختی با استفاده از برخی شاخص های خاص علم و فن آوری(مقالات و ثبت اختراعات) انجام می شود. این ارزیابی، نگرشی بر وضعیت این فن آوری در کشور را ارایه می دهد و زمینه ساز سیاست گذاری های بعدی و توسعه فن آوری پیل سوختی در کشور در راستای تحقق اهداف سند راهبرد ملی توسعه فن آوری پیل سوختی خواهد بود. نتیجه این ارزیابی جایگاه ایران در این دو حوزه روشن می نماید.
    کلیدواژگان: فن آوری پیل سوختی، شاخص، توسعه فن آوری ایران، کشورهای پیشرو
  • امیر شریف یزدی، مجید خانقلی صفحه 75
    گرمای زیاد هوا، خشکسالی، قطعی نیروگاه یا خطوط انتقال، موجب کمبود غیرمترقبه یا آنی تامین برق می شود. راه سنتی حل مشکل کمبود تولید، اعمال خاموشی به مشترکین است. ولی خاموشی بیش از یکی دو ساعت، ازنظر اقتصادی، اجتماعی و سیاسی، قابل قبول نیست. راه دیگر، اجرای برنامه های کاهش سریع مصرف برق، با ترکیبی از اقدامات فنی بهبود بازده انرژی و تغییر رفتار مشترکین می باشد. طی سال های اخیر در کشورها و مناطق متعددی مانند برزیل، زلاندنو، نروژ، کالیفرنیا و توکیو، چنین برنامه هایی ظرف تنها چندروز تا چندماه، اجراشده؛ و3 تا20درصد تقاضای برق کاهش یافته، نکته مهم، کاهش تقاضا بدون خسارات قابل ملاحظه اقتصادی؛ برخلاف کشورهای بدون برنامه و سازمان دهی قوی، بوده است. صرفه جویی به دلیل افزایش احتمال حوادث اهمیت بیشتری
    یافته
    تجدید ساختار و آزادسازی بازار برق موجب کاهش ظرفیت رزرو و آسیب پذیری بیشتر آن شده و تغییرات شدید آب وهوایی، تاثیر فزاینده ای بر این معضل داشته است. مدل سازی رفتار اجتماعی برای کاهش سریع مصرف، حتی در کشورهایی که به پایداری نسبی در میزان تقاضا رسیده اند، بسیار دشوار است و عملا همانند جعبه ای سیاه، ورودی و خروجی ها نشان داده می شوند. مشکل مضاعف کشور ما، تعرفه های ارزان برق و رشد دست کم6 درصدی مصرف، حتی در خاموشی تابستان 87 و علی رغم کاهش 50 درصدی روشنایی معابر، تبلیغات گسترده و خاموشی اجباری برخی صنایع بوده است. اگرچه در بهار 88 رشد نزدیک به صفر به دلایلی مانند توزیع گسترده لامپ های کم مصرف، خنکی حدود 4 درجه ای هوا نسبت به سال 87 (تاثیر هر درجه خنکی هوا حدود یک درصد کاهش پیک است) و رکود برخی صنایع؛ مشاهده شد، اما ریشه های اصلی رشد نامتعارف مصرف به قوت خود باقی هستند. در این مقاله برخی از زمینه های قابل الگوبرداری؛ به ویژه با توجه به توصیه های آژانس جهانی انرژی، و همچنین نتایج برخی اقدامات داخلی در مناطقی مانند یزد بررسی می شود.
    کلیدواژگان: کاهش سریع، کاهش تدریجی، خاموشی گسترده، رفتار مصرف، لامپ کم مصرف
  • ارسیا خان فکر، مرتضی امرونی حسینی، زیارت علی نعمتی، کاوه ارزانی صفحه 93
    در این پروژه با حذف فلزات گرانبهای پلاتین و رودیم و تنها با استفاده از 2/1 گرم پالادیم، مبدل کاتالیستی Pd-La-Ce را با پروسه ساخت دستیابی به ساختار پروسکایت، برای خودرو دوگانه سوز روآ بوسیله پمپ باد و مکش خلاء تهیه گردید. پس از ساخت نمونه های اولیه در آزمایشگاه شرکت طراحی مهندسی و تهیه قطعات ایران خودرو (ساپکو) و انجام تست های میزان آلایندگی (AVL)، با مقایسه نتایج تست آلایندگی مبدل های کاتالیستی ساخته شده و مبدل های وارداتی همراه با فلزات گرانبها توسط شرکت ایران خودرو، درصد آلایندگی بسیار کمتری در میزان گازهای سمی NOx،HC و CO در حالت گاز سوز در نتایج حاصل از استفاده از کاتالیست ساخته شده، مشاهده گردید. جهت بررسی نحوه عملکرد کاتالیست های ساخته شده، از نمونه های ساخته شده بوسیله پمپ باد و پمپ خلاء بعد از طی مسافت 000/10 و 000/20 کیلومتر نیز تست AVL در حالت گاز سوز گرفته شد که به مراتب نتایج نمونه ساخته شده بوسیله پمپ خلاء بهتر بود. جهت بررسی ریز ساختاری، در ابتدا نمونه مونولیت(پایه مبدل کاتالیستی جهت پوشش مواد) وارداتی جهت انجام آزمایشات، تصویر برداری SEM برای بررسی شکل، توزیع و اندازه ی تخلخل ها به آزمایشگاه متالورژی ساپکو و همچنین آزمایش های BETبرای اندازه گیری سطح ویژه،XRF جهت بررسی ترکیبات موجود و XRD برای بررسی فازهای موجود، به پژوهشکده مواد و انرژی کرج فرستاده شد. نمونه های نهایی مبدل کاتالیستی ساخته شده نیزجهت بررسی ریز ساختاری به مرکز پژوهش متالوژی رازی فرستاده شدند. تصاویرSEM جهت بررسی شکل، توزیع و اندازه تخلخل ها مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: مبدل کاتالیستی، منولیت، خودرو دوگانه سوز، آلودگی هوا، پروسکایت
|
  • R.Zakerifar, Sh. Jadid, Hashemi Page 1
    This paper proposes and analyzes a model of power market with co-optimization of energy and reserve provided by both the supply and the demand side. In this model, generators and consumers submit their offers and bids on two distinct products including energy and reserve. The extra flexibility in scheduling introduced by demand-side reserve ofers can lead to significant gains in economic efficiency of the system. The obtained results from optimization with both mixed integer linear programming and genetic algorithm methods, presents significant gains from change of demand side reserve price on parameters like energy market prices, socialn welfare and unit commitment. Studies also present that consumers in addition to increase their prrofits by presenting in the market, they also reduce the market power of generators. With reduction of demand level that accessible thorough various demand response programs, will reduce aforesaid significant gains.
  • S. Ahmad Mousavifar, Masoud Rezaie, Orang Asef Afshar Page 21
    Hydrogen is the most abundant element in universe and according to many predictions; it will be the future fuel of human being so recognizing its nature as well as its hazards will be of a tie for entering to the hydrogen era. Proceeding to the safety of it is one of the main challenges that is allocated a novel branch of science to itself.In this paper, the authors studied the physical and chemical properties of hydrogen from safety view of point. Therewith the other characters of this fluid like: leak rate, safety gap, flammability limit, ignition energy, explosion limit and cell width were discussed. Since there is no safe material from hydrogen corrosion attack then the material structure for hydrogen flow rate was discussed comprehensively in this paper.
  • M.Rezaei, M.Shiva, M.Gholami Page 35
    Bipolar plates have an essential effect on weight, volume and also the cost of fuel cells. At first metals or graphite were used because of their high conductivity. After attainmaents in manufacturing of engineering polymers, they were selected to be used as these plates owing to their low corrosion and cost. In this article we present an invistigation on manufacturing of bipolar plates by using thermoplastic composites. Based on this invistigation we come up with Polyethylene as polymeric matrix. It is being manufactured in Iran and so we can utilize it more easily. As we need more conductivity, graphite and carbon were chosen. At the end we should have reached to vertical conductivity more than 50 s/m and pressure resistance more than 25 MgPa and then we optimized them. Eventually we did some significant tests for these plates. Thermal conductivity and mechanical properties have been measured.
  • Mitra Gholami, Minou Gholami, Masoud Rezaei Page 51
    In this article we introduce distributed generation systems and identification of common units in the world. Also their applications, advantages and disadvantages would be presented. Fuel cell power plants that were installed in different capacities in all over the world are concidered. In this part a comperation among countries, time of installation, type of fuel cell, fuel prossessor and producer componies are presented in some figures. Then we will introduce 25 kw fuel cell grid conected system installed in Taleghan renewable energy site of SUNA. Also we present the technical spesifications, installation and operation proccess.
  • Molood Shiva, Minoo Gholami, Amir Saffar Page 67
    Determination the situation of the fuel cell technology in the country is necessary Due to appropriate policy making in the fuel cell category. Implementation of each technology needs recognizing related indicators. In this paper, we considered fuel cell technology situation with using of some special indicators of science and technology (papers and patents). This implementation has presented a concept on this technology situation and be the base for the future policy making and develop the fuel cell technology in the country with covering the national strategy of Iran fuel cell technology development targets. The result of this implementation represents the situation of Iran in these two aspects.
  • Amir Sharif Yazdi, Majid Khangholi Page 75
    Temporary shortfalls of electricity supply can occur as a result of a drought, a heat wave, a breakdown in a power plant or partial loss of transmission capacity. The traditional response has been to cut power to customers while trying to restore supplies but lackouts may be economically and politically unacceptable if the shortage is expected to continue more than a few hours. An alternative approach is to launch an aggressive program to quickly conserve electricity relying on a combination of measures to improve energy efficiency and change consumer behavior. Several regions, including Brazil, California, New Zealand, and Norway have recently implemented such programs. It is possible to quickly reduce electricity demand 3 – 20%, sometimes with programs started in only a few months. Moreover, the reductions in demand can be accomplished without major economic disruption or hardships.These results (and the policies that achieved the savings) are important because temporary shortfalls in electricity supply are likely to occur more often. De-regulation and market liberalization have led to reduced reserves and safety margins through the whole electricity supply chain. Global climate change, appearing in the form of increased weather variation, is likely to provide disruptions too. In Iran we have very cheap tariff also.
  • Arsia Khanfekr, Kaveh Arzani, Ali Nemati, Morteza Hossaini Page 93
    (La,Ce)(Pd,Mn,Fe,Co)O3- Perovskite catalyst was prepared by the citrate route and deposited on ceramic monoliths via dip coating procedure by compressor and vacuum method. The catalyst was applied on Rd car with XU7 motors model and the amount of emission was monitored with vehicle emission test systems in Sapco Company after 10/000 and 20/000 Km. The results indicate low emission in catalyst with vacuum method and were compared with the imported catalyst with noble metals such as Palladium, Platinum and Rhodium by Iran Khodro Company" based on the Euro III standards". The catalysts were characterized by specific surface area measurements, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, line scan and map. In the results indicated in the home made sample, the amount of carbon monoxide, nitrogen oxides and hydrocarbons were lower than imported catalyst with Iran Khodro company with nobel metals. The illustration shows Nano Particles size on coat. The microstructure evaluation showed that the improved properties can be related to the existence of nano particles on coating..