عنوان پایان‌نامه
پتانسیل سنجی انرژی تجدیدپذیر امواج در منطقه نوشهر با استفاده از مدل عددی SWAN
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست - سواحل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77629;کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1502;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77629;کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1502
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- هدی شهیدیان
- استاد راهنما
- ناصر حاجی زاده ذاکر
- چکیده
- در سال های اخیر استفاده زیاد از منابع سوخت های فسیلی باعث افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر شده و منجر به گرم شدن زمین شده است. بنابراین به منظور حفظ محیط زیست و همچنین تأمین امنیت انرژی، استفاده از انرژی های پاک و تجدید پذیر از اهمیت زیادی برخوردار شده است. در این میان انرژی امواج دارای بیشترین پتانسیل انرژی در میان دیگر منابع انرژی می باشد (Clement et al. 2002). از این رو در مناطق ساحلی می توان با تعبیه مبدل مناسب در نقاط مناسب، انرژی موج را به انرژی الکتریسیته تبدیل کرد. منطقه نوشهر در جنوب دریای خزر، به دلیل داشتن آب و هوای مناسب، تبدیل به منطقه ای جذاب برای کشاورزی، سکونت و توریست شده است. بنابراین می توان برای تأمین انرژی مورد نیاز این منطقه، از انرژی تجدیدپذیر امواج استفاده کرد. در این مطالعه به تخمین انرژی امواج در منطقه نوشهر و همچنین بررسی تغییرات زمانی و مکانی انرژی پرداخته شده است. برای این منظور از مدل عددی SWAN و میدان باد ECMWF برای تعیین مشخصات امواج در طول 5 سال استفاده شده است. نتایج مدل با استفاده از داده های اندازه گیری شده توسط بویه، واسنجی و صحت سنجی شده اند. از نتایج مدل سازی برای تخمین انرژی امواج در منطقه، تعیین نقاط با پتانسیل انرژی بالا و همچنین بررسی تغییرات فصلی و ماهیانه انرژی در نقاط منتخب استفاده شده است. شاخص تغییرات ماهیانه و فصلی نشان می دهد که انرژی در تمام نقاط از شرایط نسبتا پایداری برخوردار می باشد. همچنین مشخص شد که ماه های ژانویه و فوریه یعنی فصل زمستان، از انرژی بیشتری برخوردار بوده و جهت موج غالب سالیانه و بیشترین فرکانس انرژی امواج از سمت شمال به منطقه وارد می شوند. در نهایت با توجه به پایداری شرایط و همچنین با مقایسه انرژی کل و انرژی بهره برداری در نقاط منتخب، مناسب ترین نقطه جهت استحصال انرژی از امواج انتخاب شده است.
- Abstract
- In recent years, excessive use of fossil fuels has led to a massive increase in density of greenhouse gasses in the atmosphere and eventually global warming. In addition, the resources of fossil fuel are limited and will run out. So in order to secure the global energy sources and keeping the environment safe and clear, using the renewable energies is of great importance. Wave energy is considered one of the most clean and has the highest marine energy density in the coastal areas (Clement et al. 2002). Noshahr area located in the south of Caspian Sea has turned into a great interest for residence, farming and tourism due to its wonderful weather. Therefore, to supply the energy demand for this highly populated region the wave energy can be utilized. This study aims to evaluate the wave energy potential and its spatial and temporal variations in Noshahr. For this purpose, SWAN model was used to hindcast wave characteristics for 5 years. The model results were calibrated and veri?ed using in-situ buoy measurements. Wave parameters were simulated and the annual wave energy was estimated in Noshahr. Then, high-energy spots were determined and the monthly average wave energy and seasonal variations of wave energy in the selected site were investigated.The seasonal and monthly variability indices indicate a relatively stable wave condition in all stations. It was also proved that January and February, i.e. winter months, are the most energetic months and the direction of annual waves is from the north, and energy from this direction is extractible. Furthermore, the inter-annual variations of the mean wave power illustrate no significant long-term change in wave power in Noshahr. Finally, considering the relatively stable condition and comparable exploitable storage of wave energy, the best place for harvesting energy was selected.
