فهرست مطالب

انرژی ایران - سال دوازدهم شماره 2 (پیاپی 43، تابستان 1388)

نشریه انرژی ایران
سال دوازدهم شماره 2 (پیاپی 43، تابستان 1388)

  • تاریخ انتشار: 1388/05/15
  • تعداد عناوین: 7
|
  • عاطفه پورشفیع، محسن صنیعی، سید سعیدالله مرتضوی صفحه 1
    امروزه فشار روز افزون در جهت بهره برداری حداکثر از سیستم های انتقال موجود و توسعه انواع جدید جبران کننده های استاتیکی و قابل کنترل توان راکتیو، لزوم استفاده از خازن های موازی در سیستم توزیع را بیش از پیش آشکار ساخته است. از آنجا که بارهای یک شبکه توزیع به طور دائم مشغول به کار نبوده و در طول ساعات شبانه روز تغییر می کنند، جهت جلوگیری از افزایش ولتاژ شبکه ناشی از وجود خازن ها، می بایست کلید زنی خازن ها به نحو موثری صورت پذیرد به طوری که در مواقع افزایش ولتاژ، میزان ظرفیت نصب شده کنترل شود.
    در این مقاله یک طرح کنترلی برای تعیین ظرفیت بهینه خازن های قابل سوئیچ در شبکه های توزیع با استفاده از الگوریتم ژنتیک ارائه شده و ظرفیت بهینه با هدف حداکثر کردن سود حاصل از کاهش تلفات شبکه و ترانسفورماتور HV/MV با در نظر گرفتن هزینه خرید، نصب و نگه داری خازن ها به دست آمده است.
    در نهایت حداکثر تعداد بانک های خازنی نصب شده در هر گره بار، با توجه به تغییرات روزانه بار و حالت بهینه کلید زنی خازن ها به صورت ساعت به ساعت تعیین می گردد.
    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، کاهش تلفات کلید زنی بهینه خازن ها
  • فرناز امین صالحی، محمدعلی عبدلی صفحه 13
    ازدیاد روزافزون مواد زائد آلی حاصل از فعالیت های مختلف در کشور، یکی از عوامل اصلی آلودگی محیط زیست می باشد. امروزه با توجه به پایین بودن بازده بهره گیری روش های سنتی، هزینه بالای دفن مواد زائد و آلودگی های زیست محیطی، استفاده از روش های مدرن نظیر هضم بی هوازی برای تولید بیوگاز متداول شده است. بیوگاز جمع آوری شده از فرآیند هضم بی هوازی، بعنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر مشابه با گاز طبیعی ولی با مقدار متان و ارزش حرارتی کمتر قابل استفاده می باشد. اما امروزه با کمک فن آوری های تصفیه و آماده سازی مناسب، دسترسی به بیوگاز با خصوصیات کاملا مشابه با گاز طبیعی امکان پذیر شده است [1]. در حال حاضر بیوگاز بعنوان یکی از منابع عمده تامین انرژی الکتریکی و حرارتی و ضمنا یک گزینه مناسب برای استفاده در موتور چهار ضربه ای، موتور دیزل، موتور استرلینگ، توربین گاز، میکرو توربین گازی و پیلهای سوختی جهت تولید برق می باشد [2]. استفاده از بیوگاز به علل متفاوتی که به مزایای اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی آن بر می گردد، در نیروگاه های تولید همزمان برق و حرارت برای تولید انرژی مورد توجه جهان واقع شده است [4و3]. تولید بیوگاز از فن آوری هضم بی هوازی و کاربرد آن در نیروگاه های CHP در ایران می تواند ضمن تامین قسمتی از انرژی مورد نیاز کشور، حرکت در راستای توسعه پایدار را نیز محقق سازد. در این مقاله به ضرورت توسعه نیروگاه های تولید همزمان برق و حرارت بیوگازسوز در کشور، با توجه به بررسی هایی که از جنبه های اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی صورت گرفته است، پرداخته می شود. همچنین برای اثبات اهمیت ضرورت احداث اینگونه نیروگاه ها از دیدگاه اقتصادی محاسبات لازم برای یک نیروگاه بیوگاز تولید همزمان برق و حرارت بصورت مطالعه موردی انجام گردیده است.
    کلیدواژگان: بیوگاز، توسعه پایدار، زائدات آلی، تولید همزمان برق و حرارت، هضم بی هوازی
  • مریم هاشمی نمین، سعید افشارنیا، وحید صالحی پور صفحه 25
    در مقاله حاضر فوتوولتائیک به عنوان یکی ازجذاب ترین روش های تولید انرژی در میان انرژی های تجدید شونده مورد بررسی، مطالعه و تمرکز قرار گرفته است. این شیوه تولید توان به سبب طبیعت تمیز و بدون نیاز به سوخت آن روز به روز توجه بیشتری به خود جلب می نماید. تولید توان قابل قبول از دید استاندارد کیفیت توان محققین را وادار می نماید تا بر روی پارامترهای خروجی سیستم های فوتوولتائیک و کنترل آنها به طریق مطلوب تمرکز نمایند.
    در بخش DC ماژول های فوتوولتائیک مدلسازی شده و همچنین مبدل DC/DC به طریق مخصوص کاربرد فوتوولتائیک شبیه سازی و طراحی شده است. مساله مهمی که در این بخش مطرح است و بطور مستقیم در بازده سیستم فوتوولتائیک دخالت دارد بحت ردیاب حداکثر توان می باشد (MPPT). تکنیک ردیابی حداکثر توان به کار برده شده در این مقاله تکنیک نمو رسانایی می باشد. در بخش AC که تمرکز اصلی مقاله حاضر است روش جدیدی برای کنترل نقطه کوپل مشترک (PCC) پیشنهاد شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته که تثبیت ولتاژ را در این نقطه به دنبال دارد. براساس روش کنترلی پیشنهادی، باس محل نصب PV در شبکه قدرت به عنوان شین PŪ معرفی شده و در محاسبات پخش بار به کار می رود. در این راستا ایده دیگر مورد نظر تحقیق که همانا تولید توان راکتیو توسط سیستم فتوولتائیک می باشد در قالب ایده کنترل و تثبیت ولتاژ برای رسیدن به شین PŪ محقق می شود.
  • محمدرضا مزدیان فرد، صادق ندیمی صفحه 45
    برای پیک سایی در مصرف انرژی در سه دهه گذشته، تکنولوژی نیروگاه هایCAES (Compressed Air Energy Storage) بعنوان راه حلی مناسب در مدیریت مصرف پیک و همچنین ادغام انرژی های تجدیدپذیر در شبکه برق مطرح و اجرا گشته اند. در این نیروگاه ها انرژی مازاد در اوقات غیر پیک بصورت هوای فشرده در مخازن عظیم زیرزمینی حفرات گنبدهای نمکی نگهداری شده و در اوقات پیک پس از گرم شدن در توربین گازی به احتراق در آمده و برق تولید می کنند و بدین وسیله انرژی توربین که صرف فشرده سازی می شود، برای تولید الکتریسیته بیشتر در دسترس قرار می گیرد. در این مقاله پس از معرفی نیروگاه های CAES و تحقیقات عملکردی ناشی از نزدیک به سه دهه تجربه نیروگاه-های MW290 هانتروف آلمان و MW110 آلاباما امریکا و نسل های جدید این نیروگاه ها، به بررسی پتانسیل های موجود در ایران جهت بکارگیری گنبدهای نمکی در تولید برق بهینه پرداخته شده است.
    کلیدواژگان: ذخیره سازی انرژی، گنبد نمکی ایران، نیروگاه CAES
  • آیدین زرگر، سید اسماعیل رضوی، وهاب پیروزپناه صفحه 61
    با توجه به منابع سرشار و سودمند سوخت گاز طبیعی در ایران و شرایط جایگزینی مناسب، گاز طبیعی سوخت جانشین موتورهای درونسوز شده است. این مقاله به مدلسازی عددی سوخت گاز طبیعی پنج حوزه متفاوت در ایران از نظر عملکرد و آلایندگی آلاینده در یک موتور اشتعال جرقه ای صد در صد گازسوز می پردازد. اغلب تحقیقات انجام شده برای گاز سوز نمودن خودروها و تمام نرم افزارهای مهندسی موجود، گاز طبیعی را که قسمت عمده آن متان است متان خالص فرض نموده و سایر ترکیبات گاز طبیعی نادیده گرفته می شوند، در حالی که در مقاله حاضر گاز طبیعی به صورت یک مخلوط گازی لحاظ شده است. برای مدلسازی احتراق مخلوطهای گاز طبیعی از مدل دو منطقه ای استفاده شده و موتور به صورت سیکل بسته است. سایر تحقیقات انجام شده در این مقاله عبارت از بررسی و محاسبه دمای شعله آدیاباتیک و عدد اکتان حوزه های گازی ایران است. برای محاسبه دمای شعله آدیاباتیک از مدل احتراق تک منطقه ای استفاده شده و احتراق در موتور در نظر گرفته نمی شود. مقایسه نتایج تحقیق حاضر با نتایج عملی دیگری که تا کنون در این زمینه انجام شده است تطابق خوبی را نشان می دهند نتایج تحقیق حاضر نشان می دهند که احتراق حوزه گاز ورودی تهران باعث ایجاد بالاترین آلاینده اکسید ازت می شود.
    کلیدواژگان: موتور صددرصد گازسوز، مدل احتراق دو منطقه ای، ترکیبات گاز طبیعی، دمای شعله آدیاباتیک، عدد اکتان، موتور 135Ti
  • داریوش بی آزار، فاطمه رجبی صفحه 73
    در این تحقیق با توجه به قدیمی بودن BMS در واحد دو بخاری نیروگاه لوشان، سیستم مدیریت مشعلها و حفاظت های مربوط به آن مورد بررسی قرار گرفته و سپس با توجه به اطلاعات و اشکالات بدست آمده، سیستم کنترل جدید مطابق با آخرین استاندارد 85 NFPA جهت جلوگیری از خطر انفجار در بویلر طراحی شده است. در طرح جدید منطق پاکسازی بویلر قبل از استارت مشعل، اینترلاکها برای استارت، تریپ مشعلها و همچنین حفاظتهای بویلر و شیرآلات اصلی بویلر تغییر نموده و سیستم طوری طراحی شده است که بطور کامل بر عملکرد تجهیزاتی که در سرویس هستند نظارت دارد.
    کلیدواژگان: بویلر، مشعل، BMS
  • داود منظور، سعید شوال پور آرانی صفحه 89
    این مقاله به بررسی نقش و جایگاه بخش برق در میان بخشهای مختلف اقتصادی و بررسی میزان ارتباط آن با سایر بخشها با استفاده از تحلیل داده – ستانده می پردازد. شاخص پیوند پسین و پیشین هیرشمن - راسموسن نشان می دهد رتبه بخش برق از جهت نیاز به ستانده سایر بخشها و تامین نهاده مورد نیاز دیگر بخشها در بین 64 بخش مورد مطالعه به ترتیب 27 و 17 می-باشد. بخش برق از منظر روابط پیشین در میان سایر زیربخشهای انرژی در جایگاه اول ایستاده است و از منظر روابط پسین پس از بخش های زغالسنگ، بنزین و گازوئیل بالاترین اهمیت را در تامین نیاز بخش های اقتصادی به انرژی داراست. صنایع آلومینیوم، ساخت کانی های فلزی، سیمان، گچ و آهک، ساخت محصولات آهنی و فولادی و بخش آب از نظر اثرپذیری از رشد ارزش افزوده بخش برق در رتبه های اول تا پنجم قرار دارند و در مقابل حمل و نقل جاده ای بار، خدمات مالی، بیمه و بانک، راه آهن، جنگلداری و خدمات آموزش عمومی کمترین تاثیر را از افزایش ارزش افزوده بخش برق می پذیرند. افزایش ارزش افزوده بخش برق بالاترین تاثیر را بر ستانده بخش صنعت بر جای می گذارد. بخش برق در میان سایر زیر بخش های انرژی دارای بالاترین ضریب تکاثر تولید می باشد به گونه ای که هر یک ریال افزایش در تقاضای نهایی این حامل انرژی، تولید همه زیربخشهای اقتصادی را نزدیک به 2 ریال افزایش می دهد. پس از بخش برق بخش های گازوئیل، نفت سفید و بنزین از ضرایب تکاثر بالاتری برخوردارند ولی در مجموع مقدار ضرایب تکاثر زیربخشهای مختلف انرژی تفاوت قابل ملاحظه ای با یکدیگر ندارد.
    کلیدواژگان: پیوند پیشین و پسین، جدول داده، ستاده، ضریب تکاثر تولید، بخش برق، ارزش افزوده
|
  • A.Pourshafie, Dr.M. Saniei, Dr.S.S.Mortazavie, Dr.A.Saidian Page 1
    Today, the increasing need for maximum utilization of existing transmission systems and developing new types of static and controllable reactive power Compensating devices, the necessity of shunt capacitors in the distribution system is made more and more evident. Because the loads of a distribution network was not permanently employed and change during every hours a day and to prevent increases in network voltage due to capacitors existence, capacitor switching must done effectively so that in times that voltage increases, the installed capacity can be controlled.In this paper a control scheme to determine the optimal capacity of switched capacitors in distribution networks using genetic algorithm is presented and optimized capacity with the aim of maximizing the benefits from network and HV / MV transformers loss reduction, with considering costs in Purchase, installation and maintenance of capacitors were obtained. Finally, the maximum number of capacitor banks on each load node, with considering the daily changes, optimum mode of capacitors switching is determined.
  • Farnaz Amin Salehi, Mohammad Ali Abdoli Page 13
    The daily increase of organic waste materials resulting from different activities in the country is one of the main factors for the pollution of environment. Today, with regard to the low level of the output of using traditional methods, the high cost of disposal waste materials and environmental pollutions, the use of modern methods such as anaerobic digestion for the production of biogas has been prevailing. The collected biogas from the process of anaerobic digestion, as a renewable energy source similar to natural gas but with a less methane and heating value is usable. Today, with the help of technologies of filtration and proper preparation, access to biogas with features fully similar to natural gas has become possible [1]. At present biogas is one of the main sources of supplying electrical and thermal energy and also an appropriate option to be used in four stroke engine, diesel engine, sterling engine, gas turbine, gas micro turbine and fuel cell to produce electricity [2]. The use of biogas for different reasons which returns to socio-economic and environmental advantages has been noticed in CHP for the production of energy in the world [3, 4]. The production of biogas from the technology of anaerobic digestion and its application in CHP power plants in Iran can not only supply part of the energy demands in the country, but it can materialize moving in line with the sustainable development. In this article, the necessity of the development of CHP plants with biogas fuels in the country will be dealt based on studies performed from the economic, environmental and social aspects. Also to prove the importance of the establishment of these kinds of power plants from the economic point of view, necessary calculations has been done as a case study for a CHP power plant with a biogas fuel.
  • M.Hashemi Namin, S. Afsharnia, V. Salehi-Pour Mehr Page 25
    In this paper photovoltaic as an attractive power generation method among other renewable energy features has been studied and concentrated. Extracting power from Sun is attracting attention increasingly and day by day because of clean nature and it’s no fuel requirement. Producing standard power from the point of view of power quality has obligated researchers to focus on output PV system parameters and control it in an appropriate way.In Dc part PV modules has been modeled and also DC/DC converter has been designed and simulated especially for PV application. An important topic in this section witch directly affects whole system efficiency is the techniques of maximum point of Power (MPPT). Applied method in this work is incremental conductance method which has been selected among other techniques as the best one duo to previous studies. In AC part which is the main concern of paper, new method for controlling point of common coupling is introduced that is specially working in large scale PV power plants. It is suggested in this paper to identified PV bus bar in power grid as a PŪ bus and apply it in load flow calculations. In this regard the second main idea of paper is reactive power injection which is studied under voltage control and stabilizing idea.
  • M.R.Mozdianfard, S.Nadimi Page 45
    Compressed Air Energy Storage (CAES) technology has become an acceptable solution in managing peak load power demand with the ever-increasing emphasis on combining renewable baseload electricity generation. In these power plants, the unused energy during off-peak periods is stored in huge underground salt caverns to be consumed later for electricity generation following a reheat in a gas turbine during the peak hours, thereby allowing 2/3 of the turbine energy which is utilized for compressing air to be available for electricity generation during the peak hours. In this article, CAES plants and operational researches obtained during the last three decades of experiments with two plants of 290 MW at Hantrof, Germany and 110 MW at Alabama, USA have been explained, also, latest generations of these CAES plants and their developments in conjunction with the potentials of Iran in utilizing her salt domes for optimum power production are discussed.
  • A.Zargar, Syed.E. Razavi, V.Piroz Panah Page 61
    Regarding the availability and enormous amount of natural gas in Iran and as a suitable substitute, it has become an alternative fuel for running internal combustion engines. In this paper five different composition of Iranian natural gas from the pollution and performance point of view in dedicated (100% CNG) engine, namely 135Ti are studied. It should be noted that in all other investigations the pure methane has been applied. While, in the current work a multi-component gas mixture was employed. Two zone combustion model has been developed for obtaining the amount and properties of the combustion products and pollutants including The other investigation in this thesis includes the calculation of adiabatic flame temperature for Iranian natural gases using a single zone model. In the next step, optimized gas components are utilized as a fuel for mentioned engine. The computational results based on this model are compared with the ones obtained by experiment, In which good agreement would exist.
  • D.Biazar, F.Rajabi Page 73
    In this Paper, Burner Management System and relevant protections survey on LOSHAN Thermal Power Plant. The new control system is dedicated to combustion safety and operator assistance in the starting and stopping of fuel preparation and burning equipment and for the preventing misoperation designed according to NFPA 85 standard for restrain of boiler explosion. However, The new design modified logic for boiler purge, interlocks for burners start up and shutdown and boiler protections and logic main valves in boiler.
  • D. Manzour, S. Shavvalpour Arani Page 89
    This paper investigates the power sector status among other economic sectors and also the interrelationship between this sector and other sectors using an input-output analysis. The Hirschman - Rasmussen forward and backward linkages index shows that among 64 sectors, the rank of power sector in demand for the output of other sectors and the supply of other sectors input is 27 and 17 respectively. The power sector has the highest rank among other energy sectors from forward linkages point of view and has the 4th rank after coal, gasoline and gasoil in backward linkages point of view. Steal, metal spar, cement, plaster and lime, steel and ironic products and water industries have the highest responsiveness from the growth in power sector value added while land carriage, financial services, insurance and banking, railroads, forestation and educational services industries have the minimum responsiveness from the electricity sector growth. An increase in the power sector value added has the most effect on the output of industrial sector. The power sector also has the highest output multiplier among other energy sectors so that a 1 Rial increase in the final demand for this energy carrier can increase the output of the whole sectors by 2 Rials. Gasoil, kerosene and gasoline have the highest output multiplier after power sector; however there is not a considerable difference between the output multiplier of various energy sectors.