فهرست مطالب

نشریه انرژی ایران
سال پانزدهم شماره 3 (پیاپی 56، پاییز 1391)

  • تاریخ انتشار: 1392/01/25
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سعید لطفی ترازویی، محمد قیامی، حسین کاظمی کارگر صفحه 1
    در این مقاله، طراحی بهینه سیستم انرژی ترکیبی خورشیدی- بادی- دیزلی با ذخیره سازی باتری به منظور برق رسانی به روستای ارسون واقع در شهرستان خلخال (استان اردبیل) انجام می گیرد. روستای مورد نظر دارای 35 خانوار است که میانگین مصرف انرژی روزانه آن KWh 4/63 برآورد شده است. هدف از این طراحی، کمینه سازی هزینه احداث کل سیستم پیشنهادی با در نظر گیری شاخص قابلیت اطمینان LPSP است که توسط الگوریتم رقابت استعماری انجام می گیرد. در این مقاله، هزینه سیستم های خورشیدی- دیزلی، بادی- دیزلی و خورشیدی- بادی-دیزلی با توجه به اطلاعات هواشناسی منطقه مورد نظر با یکدیگر مقایسه شده و سیستم بهینه معرفی می گردد. سپس به منظور دستیابی به نتایج بهینه تر و عملی تر سیستم پیشنهادی در نرم افزار HOMER نیز تحلیل می شود. در نهایت، نمودار های مربوط به نحوه کارکرد و تامین بار هریک از اجزای سیستم ترکیبی، نمودار SOC بانک باتری و نمودار قابلیت اطمینان سیستم ارائه شده و هزینه مصرف سوخت در سیستم پیشنهادی و سیستم دیزلی ارائه می شود.
  • فرشید مستوفی، حسین شایقی، حسین کاظمی کارگر صفحه 22
    در این مقاله، کمینه سازی هزینه نهایی نیروگاه ترکیبی مستقل از شبکه قدرت، هدف مورد بررسی می باشد. این نیروگاه از ترکیب واحدهای برق آبی کوچک، سیستم فتوولتائیک، توربین های بادی بر پایه ذخیره سازی هیدروژن و استفاده از هیدروژن در پیل سوختی به منظور تامین برق مورد نیاز ایستگاه پمپاژ آب سد سبلان به مزارع واقع در اطراف این سد پیشنهاد می شود. سیستم مورد بررسی با طول عمر 20 ساله بوده و محاسبات مربوط به قابلیت اطمینان سیستم نیز در این مقاله اعمال شده است. اطلاعات مربوط به دبی آب خروجی از دریچه سد و شدت تابش خورشیدی و وزش باد از نزدیک ترین ایستگاه هواشناسی منطقه اخذ و در شبیه سازی اعمال شده است. مقایسه دو سیستم ترکیبی برق آبی، بادی، خورشیدی و هیدروژنی، و سیستم فوق بدون استفاده از سیستم برق آبی در این مقاله انجام شده است. کاهش هزینه احداث نیروگاه درکنار بهبود قابلیت اطمینان کل سیستم و نیز کاهش هزینه کل انرژی تولیدی، از مزایای اضافه کردن سیستم برق آبی به سیستم ترکیبی بادی، خورشیدی و هیدروژنی در منطقه مورد مطالعه محسوب می شود. به منظور بهبود زمان بازدهی مساله، از یک مدل تقریبی قابلیت اطمینان در این مقاله استفاده شده است. برای یافتن ظرفیت بهینه سیستم ترکیبی پیشنهادی از الگوریتم تجمعی زنبور عسل استفاده شده است. در ادامه، برای ارزیابی صحت و دقت الگوریتم پیشنهادی، نتایج حاصله با نتایج حاصل از نرم افزار HOMER مقایسه شده است. ارزیابی نتایج حاکی از دقت و کارایی مناسب الگوریتم تجمعی زنبور عسل در تعیین ظرفیت بهینه سیستم ترکیبی برق آبی، بادی، خورشیدی و هیدروژنی در مقایسه با نرم افزار HOMER است.
    کلیدواژگان: سیستم ترکیبی، بهینه سازی، قابلیت اطمینان، الگوریتم ABC، نرم افزار HOMER
  • مهدی نظری برنجکوب، محمود غیاثی، حسن قاسمی صفحه 41
    اختلاف غلظت نمک بین نقاط مختلف دریا باعث جریانات دریایی می گردد. این جریان در خلیج فارس در جهت خلاف عقربه های ساعت با سرعت متوسط 5/0 متر بر ثانیه وارد تنگه هرمز و پس از گذر از سواحل ایران و سپس کشورهای عربی از تنگه خارج می گردد. تاثیر پدیده جزر و مد بر جریان دریایی ورودی به خلیج فارس به خصوص در تنگه باریک و طولانی خوران که در حد فاصل فلات ایران و جزیره قشم قرار دارد، باعث افزایش سرعت تا بیش از 2 متر بر ثانیه می گردد و قابلیت استحصال انرژی و تولید الکتریسیته از این جریان را میسر و توجیه پذیر می نماید. در این مقاله، پس از بررسی پتانسیل انرژی جزر و مدی آبهای ایران و بررسی هیدرودینامیک تنگه خوران قشم، یک دستگاه مبدل انرژی جریانات آزاد دریا با راندمان بیش از 30 درصد و با قابلیت افزایش سرعت این جریانات تا بیش از 2 برابر آن و همچنین با عملکردی دو طرفه و اجرا به صورت مزرعه توربینی، جهت استحصال انرژی جنبشی موج جزر و مدی در تنگه خوران، با توان تولید 1.1 کیلووات برق طراحی گردیده است.
    کلیدواژگان: جزر و مد، جریانات دریایی، تولید الکتریسیته، کانال قشم، توربین Gorlov
  • داود منظور، لیلی نیاکان صفحه 56
    انرژی پایدار به مفهوم استفاده از منابع به شیوه ای است که انرژی لازم برای جمعیت فعلی فراهم شود و شرایط نسل های آتی نیز مورد توجه قرار گیرد. انرژی های تجدیدپذیر شامل انرژی خورشید، باد، آب، امواج و جزر و مد، بیوماس و زمین گرمایی می توانند نقش موثری در این خصوص ایفا نمایند. استفاده از انرژی تجدیدپذیر، منافع کوتاه، میان و بلندمدت قابل ملاحظه ای را به همراه دارد: امنیت عرضه انرژی، توسعه پایدار صنایع محلی، ایجاد اشتغال و پایداری زیست محیطی. انرژی های تجدیدپذیر با قابلیت ایجاد فرصت های شغلی و درآمدزایی، باعث توانمندسازی و تقویت خوداتکایی جوامع محلی شده و به تحقق اهداف فقرزدایی کمک می کند. لازمه استفاده از فناوری های انرژی تجدیدپذیر و توسعه بازارها، برطرف کردن موانع مالی، قانونی، مقررات گذاری و سازمانی موجود می باشد. تنظیم نقشه راه برای توسعه انرژی تجدیدپذیر در یک رویکرد سه مرحله ای، استفاده از محرک های سیاستی تشویقی، بهبود رقابت و مقررات زدایی فضای بازار به همراه افزایش قابل توجه در مقیاس فعالیت ها در توسعه انرژی تجدیدپذیر متناسب با توسعه پایدار اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی موثر خواهد بود.
    کلیدواژگان: انرژی تجدیدپذیر، توسعه پایدار، رقابت پذیری، نقشه راه
  • مصطفی زمانی محی آبادی، سید علی اکبر صفوی، سید وحید نقوی، سید محمد حسام محمدی صفحه 70
    در این مقاله به طراحی و توسعه یک محیط شبیه ساز جهت سیکل روغن نیروگاه 250kw خورشیدی شیراز بر پایه مدل سازی ترکیبی پرداخته می شود. به این ترتیب، قسمت های مختلفی که در کنترل فرایند تاثیر گذار هستند، در محیط نرم افزاری MATLAB مدل سازی می شوند. جهت تحقق این مدل سازی از یک روش ترکیبی استفاده می گردد. از این رو، جهت مدل سازی بخش هایی که با استفاده از روابط استاتیکی و دینامیکی قابل توصیف می باشند، از معادلات مربوطه و برای بخش های دیگر از یک مدل سازی فازی بر اساس تعریف یک فاکتور تصحیح استفاده می گردد. همچنین اعتبارسنجی مدل توسعه یافته با استفاده از داده های فعلی نیروگاه خورشیدی شیراز و بر مبنای شاخص های RMSE و RMSE نرمال شده صورت می پذیرد.
    کلیدواژگان: MATLAB، محیط شبیه ساز، مدل سازی ترکیبی، نیروگاه خورشیدی شیراز
  • حسام قدکساز، هادی اشراقی*، محمد رضایی میرقائد صفحه 85

    یکی از راه های تامین منابع انرژی زیست توده، کاشت درختان یا درختچه های بادوره رشد کوتاه در زمین های نیمه بایر است. بر خلاف منابع انرژی فسیلی متعارف، سوزاندن این منابع با آزادسازی همان کربنی همراه است که در حین رشد در محصولات کاشته شده، ذخیره شده است. کشت گونه های مختلف در کشور، با در نظر گرفتن شرایط اقلیمی و محیطی لازم برای کاشت و بهره برداری از آنها در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. در این ارتباط، مرور جامعی بر اقدامات مشابه در سایر نقاط دنیا با شرایط خاص هر منطقه و گونه های کاشته شده در آن مناطق و نیز فناوری های مورد استفاده برای تبدیل انرژی صورت گرفته است. در پایان نیز، به بررسی ابعاد اقتصادی طرح و مقایسه آن با سایر گزینه های متداول برای تولید الکتریسیته پرداخته شده است. بنا به نتایج مطالعه حاضر، هزینه همتراز تولید الکتریسیته از یک واحد 50 مگاواتی با سوخت حاصل از محصولات جنگل-های انرژی حدود 2/16-1/15 سنت به ازای هر کیلووات ساعت است.

    کلیدواژگان: جنگل های انرژی، انرژی های تجدیدپذیر، سیاست گذاری انرژی، انرژی زیست توده، هزینه همتراز تولید الکتریسیته
  • سیده مرضیه رازقی، روح الله رضایی، حسین شعبانعلی فمی صفحه 99
    تحقیق حاضر با هدف اصلی تحلیل عوامل بازدارنده توسعه بکارگیری انرژی های تجدیدپذیر در نظام های بهره برداری دهقانی شهرستان تفرش صورت پذیرفت. به لحاظ شیوه گردآوری داده ها، این پژوهش از نوع تحقیقات توصیفی- پیمایشی بود. جامعه آماری این تحقیق را تمامی کشاورزان فعال در واحدهای بهره برداری دهقانی شهرستان تفرش در چهار دهستان بازرجان، رودبار، خرازان و کوه پناه تشکیل می دهند (2470= N) که بر اساس جدول کرجسی- مورگان، تعداد 300 نفر از آنان از طریق روش نمونه گیری طبقه ای با انتساب متناسب انتخاب شدند. برای گردآوری داده ها از پرسشنامه استفاده گردید. روایی پرسشنامه با نظر پانلی از کارشناسان و متخصصان مورد تایید قرار گرفت. برای تعیین پایایی ابزار تحقیق پیش آزمون انجام گرفت که مقدار آلفای کرونباخ محاسبه شده برای مقیاس های اصلی پرسشنامه بیشتر از 75/0 بود. نتایج تحلیل عاملی نشان داد که در حدود 69/43 درصد از واریانس عوامل بازدارنده توسعه بکارگیری انرژی های تجدیدپذیر در نظام های بهره برداری دهقانی شهرستان تفرش را پنج عامل مکانی- کیفی، ویژگی های فردی، نداشتن مزیت نسبی، دانشی- مالی و فناورانه تبیین می نمایند.
    کلیدواژگان: منابع انرژی تجدیدپذیر، عوامل بازدارنده، فناوری های انرژی های تجدید پذیر، نظام بهره برداری دهقانی
|
  • Saied Lotfi, Mohammad Ghiamy, Hossein Kazemi Page 1
    In this paper، optimal design of hybrid solar-wind- diesel energy system with battery storage for reliable load in Arsoon village in Ardabil is presented. The village has 35 households that mean daily energy consumption is estimated 63. 4 KWh. In this design optimization is implemented، considering Loss of Power Supply Probability (LPSP) index for reliable load providing، with minimum total construction cost in the site that using a new evolutional algorithm based on، socio- political human behavior is used. The results for the cost of solar- diesel، wind - diesel and solar –wind – diesel systems are compared. In order to find out the least expenditure and best combination، the result of algorithm compared with HOMER software results.. Finally، power diagram of hybrid power system components and reliability diagram battery bank state of charge diagram) for solar- diesel، wind- diesel and solar-wind –diesel systems is presented. Finally the cost of fuel consumption using the hybrid system and diesel system is present.
    Keywords: Battery storage, Hybrid energy system, Imperialist Competitive Algorithm, Relibility
  • Farshid Mostowfi, Hossein Shayeghi, Hossein Kazemi Page 22
    A hybrid hydro/wind/photovoltaic base on hydrogen storage system is designed to supply power demand of pump stations. The aim of this design is minimization of net present cost of the hybrid system. Optimization problem is subject to reliable supply of the demand. The system is investigated in the north west of Iran (Meshkinshahr) and the local data is applied. About 12 pump stations are found in the Sabalan dam and far remote areas، which makes the task of their electrification via grid system very difficult. The hydro potentials are analyzed with the help of GIS data of Iran. Meteorological data from renewable energy organization (SUNA) of Iran and other sources، such as NASA، is used for the estimation of solar and wind energy potentials. In this paper، hydro/PV/wind/ fuel cell hybrid system is compared with above system without hydro unit. An advanced variation of Artificial Bee Colony algorithm (ABC) and HOMER optimization software is used to solve the optimization problem. The algorithm developed is compared with HOMER software and the results show that ABC algorithm accuracy is better than HOMER software. Result reveals the impact of components outages on the reliability and cost of the system، so they are directly dependent on component’s reliabilities، i. e. Outages result in need for a larger generating system for supplying the load with the acceptable reliability. Different system types and their component sizes are identified having a cost of energy less than 0. 3 $/KWh.
    Keywords: Hybrid system, optimization, reliability, ABC algorithm, HOMER software
  • Mahdi Nazari, Mahmood Ghiasi, Hasan Ghasemi Page 41
    Difference in salt concentration between the different parts of the marine engender causes the currents marine. The flow is the counter- clockwise in the Persian Gulf with average flow speed is 0. 5 [m/s]. It flows to the Persian Gulf through the Strait of Hormuz and traverse the first of Iranian coast then the Arabic coast. Khoran Strait is between the Iranian Plateau and the Qeshm island. It’s Strait is narrow and very long and the tide impressing of the currents marine on strait. By tidal the currents marine speed 2 [m/s] and thus it the flow can extracting energy and production of electricity. In this paper، has been investigated tidal energy potential and hydrodynamic Qeshm Strait and thus designed an the converter device for currents marine energy with efficiency of 30%. It the device can doubling speed of flow and can production of electricity with a capacity 1. 1 Kw.
    Keywords: Tide, Currents Marine, Production of Electricity, Strait of Qeshm, Gorlov Turbine
  • Davoud Manzour, Leyli Niakan Page 56
    Sustainable energy means use of resources in a manner that provides ongoing energy to meet the needs of the current population، with compromising conditions for future generations. Renewable energy including solar، wind، hydropower، wave and tidal، biomass and geothermal will play a role in this regard. Use of renewable energy offers numerous benefits in the short-، medium- and long-term: security of supply، sustainable local industry، job growth and environmental sustainability. Renewable energys with the capability of creating job opportunities and income، causes the empowerment and strengthening self-reliance of local communities and contributes to poverty alleviation goals. The use of renewable energys technologies and markets development requires removing financial، legal، regulatory and organizational barriers. Planning roadmap for renewable energy development under a three phase approach، use of encouraging policy incentives، competition improvement and market space deregulation with considerable increase in activities scale will affect on renewable energy development، propotional with sustainable economic، social and environmental development.
    Keywords: Renewable Energy, Sustainable Development, Competitiveness, Roadmap
  • Mostafa Zamani, Ali Akbar Safavi, Vahid Naghavi, Mohammad Hesam Mohammadi Page 70
    This paper addresses the design and development procedure of a simulator for Shiraz 250kw solar power plant based on hybrid modeling. Therefore، the different parts of the process which influence the control performance were modeled in MATLAB software environment. The hybrid approach is applied to realize this model. Accordingly، we use predefined static and dynamic equations to model related parts respectively. Thereafter the effects of the other parts are evaluated based on a fuzzy modeling using a correction factor. Meanwhile the proposed model is validated using real data from Shiraz solar power plant and based on the RMSE and normalized RMSE indexes.
    Keywords: MATLAB, Simulator, Hybrid Modeling, Shiraz Solar Power Plant
  • Hesam Ghadaksaz, Hadi Eshraghi, Mohammad Rezaie Page 85

    Planting in non-productive lands is one of the attractive methods for bio-energy generation. In contrast to conventional fossil fuels combustions، these types of resources dispose exactly the same amount of carbon that stored during their life. Consequently، they are carbon-neutral. After a wide-ranging review of the literature in this study، a comprehensive examination of country''s potentials relating to energy forests’ development is done. Some of the most significant aspects like climate، technology and economic characteristics of energy forests’ implementation in the context of Iran are focused and at last، the levelized electricity cost of power generation from forest products is derived. This value for a 50 MW power plant is in the range of 15. 1 to 16. 2.

    Keywords: Energy Policy, Renewable Energies, Energy Forests, Bio, electricity, Levelized Electricity Cost
  • Marzieh Razzaghi, Rouhollah Rezaie, Hossein Shabanali Page 99
    The main purpose of this survey was to identify inhibiting factors of application development of renewable energies in smallholder farming systems of the Tafresh township. A descriptive- survey method was used for collecting the data. The statistical population of the study consisted of 2470 small farmers working in the smallholder farming systems of the area، in which 300 people were selected as sample using Krejcie & Morgan table and stratified random sampling technique. A questionnaire was used to collect the data. A panel of experts confirmed the validity of the questionnaire. A pilot study was conducted to establish reliability of the instrument. Cronbach alpha''s coefficient for the mail scales of the questionnaire was higher than 0. 75. The results of factor analysis showed that five factors، namely، spatial- qualitative، personal characteristics، lack of advantage، knowledge- financial and technological explain 43. 69 percent of total variances of inhibiting factors of application development of renewable energies in smallholder farming systems of the Tafresh township.
    Keywords: Renewable energy resources, Inhibiting factors, Technology of renewable energies, Smallholder farming system