عنوان پایان‌نامه
تدوین اطلس و مدلسازی عرضه انرژی در استان کردستان با تکیه بر حداکثر سازی استفاده از منابع انرژی های تجدید پذیر
- رشته تحصیلی
- مهندسی انرژیهای جدید پذیر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68281;کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 207
- تاریخ دفاع
- ۰۵ مرداد ۱۳۹۳
- دانشجو
- آرمان علی محمدی
- استاد راهنما
- احمد حاجی نژاد, یونس نوراللهی
- چکیده
- با توجه به توسعه روزافزون صنعت، امروزه نیاز به مصرف انرژی در جوامع بشری بسیار بیشتر از قبل شده است. و چنین به نظر می¬رسد؛ این نیاز سیری¬ناپذیر باشد. اما این نیاز سیری¬ناپذیر، غالباً از منابع فسیلی برطرف گردیده است. منابعی که آلودگی¬های زیست¬محیطی بسیاری را ایجاد کرده¬اند و در صورت ادامه این روند، در آینده نه چندان دور نیز پایان می¬یابند. بنابراین یکی از اهداف بشر در قرن حاضر توجه به انرژی¬های پاکتر و پایدارتر بوده است. مهم¬ترین آنها نیز انرژی¬های تجدیدپذیر می¬باشند. لذا واجب است؛ کلیه جوامع دانشگاهی و مراکز دولتی مخصوصاَ در ایران (با داشتن منابع فسیلی غنی)، توجه بیشتری را به منابع تجدیدپذیر معطوف دارند. در این پایان¬نامه، هدف تحقیق شناسایی منابع تجدیدپذیر و طرح الگویی جهت استفاده از آنها بوده و سعی شده است؛ استان کردستان از این لحاظ بررسی شود و نتایج حاصل ارائه گردد. در نتیجه، در ابتدا داده¬های مرتبط با انرژی¬های تجدیدپذیر در استان کردستان جمع¬آوری شده و براساس آنها روش¬های پتانسیل¬سنجی مناسب انتخاب گردد. سپس کلیه این انرژی¬ها در این استان ارزیابی شده و اطلس آنها تهیه گردید. این کار در ارتباط با پنج انرژی خورشیدی، آبی، بادی، زمین¬گرمایی و انرژ¬های زیستی صورت گرفت. جهت بررسی کاربردهای نیروگاهی خورشیدی، ابتدا با استفاده از داده¬های ساعات آفتابی ایستگاه¬های هواشناسی و ابزار Solar Radiation نقشه تابش خورشیدی در استان کردستان تهیه شد. سپس با استفاده از محدودیت¬های موجود، برخی از مناطق این نقشه حذف گردید. با توجه به مکان¬های باقیمانده و میزان توان قابل استحصال در دو کاربرد نیروگاه حرارتی و فوتوولتاییک خورشیدی میزان توان قابل دسترسی در کاربرد نیروگاهی خورشیدی مورد ارزیابی قرار گرفت. در کاربردهای عمومی خورشیدی نیز ابتدا مساحت موجود جهت این کاربردها در سقف ساختمان¬های مسکونی محاسبه گردید. در نهایت با توجه به این مساحت، میزان توان تولیدی از فوتوولتاییک خانگی ارزیابی شد. با استفاده از میزان مصرف سوخت جهت آب گرم مصرفی و میزان صرفه¬جویی در نتیجه کاربرد آبگرم¬کن خورشیدی، میزان تأثیر این کاربرد نیز در مصرف گاز و گازوئیل محاسبه گردید. در پایان مشخص شد؛ استان کردستان قابلیت دستیابی به 303 مگاوات تولید برق از نیروگاه¬های فوتوولتاییک خورشیدی و 322 مگاوات از نیروگاه حرارتی خورشیدی را دارد. در صورت کاربرد آبگرم¬کن¬های خورشیدی نیز می¬توان 283 میلیون مترمکعب و 1.2 میلیون لیتر گازوئیل در مصرف سوخت صرفه¬جویی نمود. این صرفه¬جویی در کاربرد سیستم¬های فوتوولتاییک خانگی نیز به میزان 2.1 مگاوات در تولید برق خواهد بود. در ارزیابی انرژی برقابی رودخانه¬ای کوچک، ابتدا رودخانه¬های استان به نقاط پیوسته¬ای تبدیل شدند. سپس با استفاده از ابزار ArcHydro دبی، هد و متعاقب این دو توان هر یک از این نقاط محاسبه گردید و در نهایت نیز با استفاده از محدودیت¬های موجود، برخی از نقاط حذف شدند. از محاسبه توان مجموع نقاط باقیمانده، پتانسیل انرژی برقابی رودخانه¬های استان حاصل گردید. نتیجه حاصل نشان داد که قابلیت تولید 492 مگاوات برق از این منابع وجود دارد. با استفاده از اطلس سرعت باد ایران و حذف مناطقی از این نقشه با توجه به محدودیت¬ها و با درنظرگرفتن یک توربین انتخابی میزان پتانسیل بادی هر نقطه از نقشه و در نهایت کل استان تعیین گردید. مشخص شد؛ در استفاده از انرژی باد نیز می¬توان به 996 مگاوات تولید برق پاک رسید. در کاربرد پمپ حرارتی زمین¬گرمایی، با درنظرگرفتن استفاده ساختمان¬های جدیدالاحداث چهار طبقه و بالاتر از این تکنولوژی و نیز با استفاده از میزان صرفه¬جویی حاصل از این کاربرد، میزان پتانسیل قابل دستیابی برآورد گردید. مشخص شد؛ به¬کارگیری این پمپ¬ها می¬تواند به میزان 18 هزار مگاوات¬ساعت در مصرف برق و 895 هزارمترمکعب در مصرف گاز طبیعی صرفه¬جویی ایجاد کند. در کاربرد انرژی¬های زیستی، میزان بیومس حاصله برآورد گردید. در این کاربرد فرض شد؛ بیومس جامد حاصل، در تبدیل به بیواتانول و متان حاصل نیز در تولید برق استفاده گردد. بنابراین ملاحظه شد؛ این انرژی قابلیت تولید برق 3.3 مگاوات و تولید 507 میلیون لیتر اتانول (صرفه¬جویی در مصرف بنزین) را دارد. سپس با استفاده از این پتانسیل¬ها، الگوی جدیدی از عرضه انرژی در استان کردستان ارائه گردید و از جنبه-های مختلف مورد تحلیل قرار گرفت. این الگوی جدید بر اساس سهم 20% تولید برق از منابع تجدیدپذیر ایجاد شد. در این رابطه میزان سهم 20% تولید نیز در بین انواع نیروگاهی تجدیدپذیر تقسیم گردید. همچنین درنظرگرفته شد؛ 70% کاربردهای عمومی تجدیدپذیر قابل دستیابی باشد. در ارتباط با منایع شهری بیوانرژی نیز فرض شد این طرح در دو شهر پرجمعیت استان اجرا شود. در نهایت الگو، از نظر اقتصادی و زیست¬محیطی تحلیل گردید. ملاحظه شد که طرح به میزان بالایی، دارای توجیه پذیری اقتصادی بوده و همین¬طور به میزان 564 هزار تن در کاهش انتشار CO2¬ در سال اثر خواهد داشت. در رابطه با تحلیل زیست¬محیطی نیز، الگو به گونه¬ای ارائه گردید؛ که کاربرد این انرژی¬ها کمترین اثر زیست¬محیطی را ایجاد کنند. واژه‌های کلیدی: انرژی تجدیدپذیر، تحلیل اقتصادی، تحلیل زیست¬محیطی، استان کردستان، پتانسیل-سنجی.
- Abstract
- ندارد
