ORIGINAL_ARTICLE
سایزینگ بهینه سیستم PV و باتری خانگی متصل به شبکه برق سراسری با توجه به پیک بار شبکه
مقاله حاضر به ارایه روشی در سایزینگ سیستم ترکیبی باتری و PV متصل به شبکه برق با هدف تامین بار مصرفی هنگام پیک بار شبکه می پردازد. سیستم های PV و باتری که امروزه در بسیاری از بخش های خانگی ، اداری و تجاری در سرتاسر دنیا مورد استفاده قرار می گیرند غالبا به شبکه برق سراسری متصل می باشند و سیستم PV و باتری به عنوان سیستم پشتیبان (Backup) در نظر گرفته می شود. مهم ترین کار کرد چنین سیستمی جدا از تامین برق به هنگام قطع شدن سراسری، به حداقل رساندن هزینه برق مصرفی از طریق کاهش مصرف برق در هنگام پیک بار شبکه است. در ابتدا بار مصرفی مورد نیاز بخش خانگی با استفاده از نرم افزار HOMER شبیه سازی شده است. بر اساس زمان پیک بار اعلام شده توسط شبکه سراسری برق ایران، میزان بار مصرفی در زمان پیک بدست آمده و بیشترین میزان برق مصرفی هنگام پیک در ماه های گوناگون برابر با ظرفیت سیستم PV و باتری در نظر گرفته شده است.از آنجا که برق تامین شده توسط این سیستم گران ترین نوع برق مصرفی است استفاده از سیستم PV و باتری توجیه پذیر می -باشد.
https://www.jrenew.ir/article_81995_1f16a9faa3dbbe41f8b3e3842489740c.pdf
2019-03-21
1
5
انرژی های تجدید پذیر
سایزینگ
سیستم PV و باتری
پیک بار شبکه
نرم افزار HOMER
اشکان
توپ شکن
ashk_toopshekan@yahoo.com
1
دانشگاه تهران
AUTHOR
حسین
یوسفی
hosseinyousefi@ut.ac.ir
2
گروه سیستم های انرژی-دانشکده علوم و فنون نوین-دانشگاه تهران
LEAD_AUTHOR
فاطمه
راضی آستارایی
razias_m@ut.ac.ir
3
گروه انرژی های نو و سیستم های انرژی-دانشکده علوم و فنون نوین-دانشگاه تهران
AUTHOR
- مراجع
1
[1]. Agbossou K, Kolhe M, Hamelin J, Bose TK. Performance of a stand-alone renewable energy system based on energy storage as hydrogen. IEEE Trans ENERGY Convers 2004; 19: 633–40.
2
[2]. Beccali M, Cellura M, Mistretta M. Decision-making in energy planning. Application of the Electre method at regional level for the diffusion of renewable energy technology. Renew. Energy 2003; 28:2063–87. http://dx.doi.org/10.1016/S0960-1481(03)00102-2
3
[3] Beyer HG, Langer C. A method for the identification of configurations of PV/wind hybrid systems for the reliable supply of small loads. Sol Energy 1996; 57:381–91. http://dx.doi.org/10.1016/S0038-092X(96)00118-1
4
[4] Bhave A. Hybrid solar–wind domestic power generating system—a case study. RenewEnergy1999;17:355–8. http://dx.doi.org/10.1016/S0960- 481(98)00123-2
5
[5] Chen S-G. An efficient sizing method for a stand-alone PV system in terms of the observed block extremes. Appl Energy 2012;91:375–84. http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2011.09.043 ttp://dx.doi.org/10.1306/ 74D71BC2-2B21-11D7-8648000102C1865D.
6
[6] Elhadidy MA, Shaahid SM. Parametric study of hybrid (wind + solar + diesel) power generating systems. Renew Energy 2000; 21:129–39.
7
[7] Gansler RA, Klein SA, Beckman WA. Assessment of the accuracy of generated meteorological data for use in solar energy simulation studies. Sol Energy 1994; 53:279–87. http://dx.doi.org/10.1016/0038-092(94)90634-3
8
[8] Goletsis Y, Psarras J, Samouilidis JE. Project ranking in the Armenian energy sector using a multicriteria method for groups. Ann Oper Res 2003; 120:135–57. http://dx.doi.org/10.1023/A:1023330530111
9
[9] Gordon JM, Reddy TA. Time series analysis of hourly global horizontal solar radiation. Sol Energy 1988; 41:423–9. http://dx.doi.org/10.1016/0038-092(88)90016-3
10
[10] Hosseini, S. H., Ghaderi, S. F., & Shakouri, G. H. (2012). An investigation on the main influencing dynamics in renewable energy development: A systems approach. Paper presented at the 2012 2nd Iranian Conference on Renewable Energy and Distributed Generation, ICREDG 2012, 92-97. Retrieved from www.scopus.com
11
[11] "اطلاعیه ساعات آغاز و پایان دوره های مختلف مصرف برق در تیر ماه الی اسفندماه 1395 http://www.irenex.ir/Site.aspx?ParTree=1113
12
[12] Kahraman C, Kaya _I, Cebi S. A comparative analysis for multiattribute selection among renewable energy alternatives using fuzzy axiomatic design and fuzzy analytic hierarchy process. Energy 2009; 34:1603–16. http://dx.doi.org/ 10.1016/j.energy.2009.07.008.
13
[13] Kellogg, W.D., Nehrir, M.H., Venkataramanan, G., Gerez, V., 1998. Generation unit sizing and cost analysis for stand-alone wind, photovoltaic and hybrid wind/PV.
14
[14] Maharjan L, Inoue S, Akagi H. A transformerless energy storage system based on a cascade multilevel PWM converter with star configuration. IEEE Trans Ind Appl 2008; 44:1621–30.
15
[15] Nehrir MH, Wang C, Strunz K, Aki H, Ramakumar R, Bing J, et al. A review of hybrid renewable/alternative energy systems for electric power generation. IEEE Trans Sustain Energy 2011; 2:392–403.
16
[16] Wahab MA, Essa KSM. Extrapolation of solar irradiation measurements: case study over Egypt. Renew Energy 1998; 14:229–39.
17
ORIGINAL_ARTICLE
امکان سنجی توان انرژی باد در مناطق مختلف ایران بر مبنای داده های سینوپتیک هواشناسی جهت تولید الکتریسیته
توان باد یک پارامتر مهم برای برآورد پتانسیل یک مزرعه باد است و از آن برای مقایسه سایت های مختلف استفاده میشود. در این پژوهش برآورد توان انرژی باد در چهار منطقه مختلف ایران بررسی شده است. برای این منظور از اطلاعات باد شهرهای مایان، بردسیر ، مورچه خورت و خاش که با فرکانس زمانی 10 دقیقهای در مدت یک سال ثبت شدهاند استفاده شده است. از روشهای جبری و گرافیکی برای تخمین ثوابت وایبول استفاده شد که از آنهای در تعیین توان باد در مناطق انتخاب شده، استفاده شده است. تابع وایبول استفاده شده در این پژوهش تابع دو متغیره است. پس از تعیین ثوابت وایبول به تعیین توان انرژی باد در این مناطق پرداخته شد. برای تخمین توان تولیدی از شش نوع توربین با توان و ارتفاع هاب متفاوت استفاده شد. نتایج نشان داد که در مناطق بررسی شده با نسب توربینهای بادی با توانهای متغییر که نیاز به سرعت پایین باد برای راه اندازی دارند میتوان به تولید توان پرداخت که از بین مناطق انتخابی ایستگاه مایان مستعدترین نقطه برای نصب و راه اندازی مزرعه بادی است.
https://www.jrenew.ir/article_81994_e92c0d6df7875ed71f0497bf8b4c6377.pdf
2019-03-21
6
13
توان انرژی باد
تولید الکتریسیته
توربین
مزرعه بادی
صهیب
ایوب زاده
sohaib_ayobzadeh@yahoo.com
1
مهندسی انرژی، دانشکده مهندسی شیمی و انرژی، دانشگاه صنعتی قوچان، قوچان، ایران
AUTHOR
حسین
بیکی
hbeiki@qiet.ac.ir
2
گروه مهندسی شیمی و انرژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی قوچان، قوچان، ایران
LEAD_AUTHOR
مراجع:
1
نشریه سازمان انرژیهای نو ایران، سال پنجم، شماره بیست و چهارم، آبان ماه 1390.
2
ب. صلاحی، پتانسیل سنجی انرژی باد و برازش احتمالات واقعی وقوع باد با استفاده از تابع توزیع چگالی احتمال ویبول در ایستگاههای سینوپتیک استان اردبیل، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی شماره 72، 1383.
3
الف. گندمکار ، ارزﻳﺎﺑﻲ اﻧﺮژی ﭘﺘﺎﻧﺴﻴﻞ ﺑﺎد در ﻛﺸﻮر اﻳﺮان، ﻣﺠﻠﻪ ﺟﻐﺮاﻓﻴﺎ و ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ رﻳﺰی ﻣﺤﻴﻄﻲ، ﺳﺎل 20، ﺷﻤﺎره ﭘﻴﺎﭘﻲ 36، ﺷﻤﺎره 4، زﻣﺴﺘﺎن 1388.
4
ف. رحیم زاده ، م. پدرام، ع. صداقت کردار ، غ. کمالی ، برآورد انرژی باد در ایستگاههای همدیدی استان اصفهان، جغرافیا و برنامه ریزی محیطی، مجله پژوهشی علوم انسانی دانشگاه اصفهان، پاییز 1388، دوره 20، شماره 3، از صفحه 155 تا صفحه 172، 1387.
5
ح. محمدی, ش. رستمی جلیلیان, ف. تقوی, ع. شمسی پور، پتانسیل سنجی انرژی باد در استان کرمانشاه، پژوهشهای جغرافیای طبیعی، تابستان 1391 ، دوره 44 ، شماره 2، از صفحه 19 تا صفحه 32، 1389.
6
سایت سازمان انرژیهای تجدیدپذیر و بهره وری انرژی برق، http://www.satba.gov.ir
7
ع. انتظاری، الف. امیراحمدی، ع. عرفانی، الف. برزویی ا، ارزیابی پتانسیل انرژی باد و امکان سنجی احداث نیروگاه بادی در سبزوار، مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، سال سوم، شماره نهم و دهم، پاییز و زمستان 1391، از صفحه 33 تا 46، 1391.
8
J. F. Manwell, J. G. McGowan, A. L. Rogers, Wind Energy Explained Theory, Design and Application, New York: John Wiley & Sons, 2002.
9
ORIGINAL_ARTICLE
پتانسیلهای تولید و موانع فنی توسعه و بهرهبرداری از انرژیهای تجدیدپذیر در ایران
انتخاب نوع انرژی برای تولید برق و توان به سیاستهای مربوط به هر کشور وابسته است. به دلیل تصویب قوانین سختگیرانه زیست محیطی و همچنین بحرانهای انرژی، اخیرا توسعه انرژیهای تجدیدپذیر در کشورهای به ویژه صنعتی از اهمیت بالایی برخوردار شده است. ایران یکی از بزرگترین تولیدکنندگان و صادرکنندگان نفت و گاز طبیعی در جهان است. به همین دلیل توسعه انرژیهای تجدیدپذیر در ایران طی دهههای گذشته زیاد مورد توجه قرار نگرفته است. اگرچه تحقیقات متعددی توسط محققان ایرانی برای بررسی وضعیت فعلی و چشم انداز انرژیهای تجدیدپذیر انجام شده است، اما اطلاعات بسیار کمی درباره مشکلات و محدودیتهای پیش روی توسعه انرژیهای تجدیدپذیر در ایران وجود دارد. هدف اصلی این پژوهش علاوه بر گزارش پتانسیل تولید انواع انرژیهای تجدیدپذیر در ایران مانند انرژی باد، انرژی خورشیدی، انرژی برق آبی، انرژی زمین گرمایی، انرژی زیست توده، انرژی زیست سوخت و انرژیهای موج و جزر و مد، ارائه اطلاعات فنی و ابزارهای سیاسی برای رفع برخی موانع پیش روی توسعه و استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر در ایران است.
https://www.jrenew.ir/article_81996_130fbcaf4d2905d76402aa8b91febadd.pdf
2019-03-21
14
25
انرژی تجدیدپذیر
باد
خورشید
زمین گرمایی
برق آبی
احسان
سرلکی
e.sarlaki685@ut.ac.ir
1
کارشناس ارشد مهندسی مکانیک بیوسیستم، گروه مهندسی فنی کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران
LEAD_AUTHOR
سید رضا
حسن بیگی
rhbeigi@ut.ac.ir
2
استاد، گروه مهندسی فناوری کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران
AUTHOR
[1] IEA. 2017. Key world energy statics. Paris, France.
1
[2] Bahrami, M. and Abbaszadeh, P. An overview of renewable energies in Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 24: 198–208. 2013.
2
[3] Najafi, G., B. Ghobadian, R. Mamat, T. Yusaf, and W. H. Azmi. Solar energy in Iran: Current state and outlook. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 49:931–42. 2015.
3
[4] IEA. 2002. Renewable energy into the mainstream. Paris, France.
4
[5] SUNA, 2009. Renewable Energy Organization of Iran (SUNA) report collections, what do you know about renewable energy. Wind Energy.
5
[6] Khojasteh, D., Khojasteh, D., Kamali, R., Beyene, A. and Iglesias, G. Assessment of renewable energy resources in Iran; with a focus on wave and tidal energy, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 81 (2): 2992-3005. 2017.
6
[7] Mostafaeipour, A., M. Jadidi, K. Mohammadi, and A. Sedaghat. An analysis of wind energy potential and economic evaluation in Zahedan, Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 30:641–50. 2014.
7
[8] Asrari, A., A. Ghasemi, and M. H. Javidi. Economic evaluation of hybrid renewable energy systems for rural electrification in Iran—A case study. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16:3123–30. 2012.
8
[9] Khorasanizadeh, H., K. Mohammadi, and A. Mostafaeipour. Establishing a diffuse solar radiation model for determining the optimum tilt angle of solar surfaces in Tabas, Iran. Energy Convers Manage, 78:805–14. 2014.
9
[10] Euronews. 2017. Largest solar power plant in Iran opens. https://www.google.com/amp/www.euronews.com/amp/ 2017/07/31/largest-solar-power-plant-in-iran-opens
10
[11] Mollahosseini, A., S. A. Hosseini, M. Jabbari, and A. Figoli. Renewable energy management and market in Iran: A holistic review on current state and future demands. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 80:774–88. 2017.
11
[12] Fadai, D., Z. S. Esfandabadi, and A. Abbasi. Analyzing the causes of non-development of renewable energy related industries in Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15:2690–95. 2011.
12
[13] Nejat, P., A. K. Morsoni, F. Jomehzadeh, H. Behzad, M. S. Vesali, and M. Z. Abd.Majid. Iran’s achievements in renewable energy during fourth development program in comparison with global trend. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 22:561–70. 2013.
13
[14] Sadeghi, B., and M. Khalajmasoumi. A futuristic review for evaluation of geothermal potentials using fuzzy logic and binary index overlay in GIS environment. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 43:818–31. 2015.
14
[15] Najafi, G., and B. Ghobadian. Geothermal resources in Iran: The sustainable future. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15:3946–51. 2011.
15
[16] Hajjari, M., Tabatabaei, M., Aghbashlo, M., Ghanavati, H. A review on the prospects of sustainable biodiesel production: A global scenario with an emphasis on waste-oil biodiesel utilization. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 72: 445–464, 2017.
16
[17] ا. سرلکی، س.ر. حسن بیگی، ع. شریف پاقلعه، و ح. میرسعید قاضی، بررسی روشهای تخلیص و پالایش سوخت بیودیزل با تاکید بر فرایندهای جداسازی غشایی. مهندسی مکانیک (مجله علمی-ترویجی انجمن مهندسان مکانیک ایران) 26، 116 (1396): 111-130.{Carey, 1998 #8}
17
[18] Safieddin Ardebili, M., Ghobadian, B., Najafi, G., Chegeni, A. Biodiesel production potential from edible oilseeds in Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15:3041–4. 2011.
18
ORIGINAL_ARTICLE
استفاده از سامانه های ایستا و غیرفعال خورشیدی جهت ایجاد آسایش حرارتی در طرح معماری خانه های سنتی تبریز
مناطق اقلیمی و شرایط آب و هوایی متفاوت، بشر را بر آن داشته تا با ارائه راهحلها و شیوههای مختلف به دنبال بهترین شرایط حرارتی برای خود باشد. از طرفی امروزه معضلات مربوط به سوختهای فسیلی و آلودگیهای ناشی از آن، موجب تمایل مضاعف بشر به استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر جهت ایجاد آسایش حرارتی شده است. با کنکاشی در ساختار فضایی و کالبدی معماری خانههای سنتی میتوان نمود راهکارهای متنوع را در بهرهگیری از عناصر و الگوهای معماری، همراستا با سامانههای گرمایش و سرمایش ایستا مشاهده کرد، که ضمن دستیابی به آسایش پایدار در معماری، موجبات حرکت در راستای توسعه پایدار و صرفهجویی در منابع و انرژی نیز فراهم شده است. لذا مقاله حاضر در پی آن است که با بررسی ساختار فضایی-کالبدی معماری خانههای سنتی تبریز، نحوه تجلی و کاربرد سامانههای گرمایش و سرمایش ایستا جهت آسایش حرارتی در خانههای سنتی را تفسیر و تحلیل کند. روش تحقیق تحلیلی و توصیفی میباشد و برای گردآوری اطلاعات از ابزارهای کتابخانهای و میدانی بهره گرفته شده است. نتایج تحقیق نشان میدهد، معماران سنتی تبریز با توجه به اقلیم منطقه و با استفاده از سامانههای گرمایش و سرمایش ایستا و بهرهگیری بهینه از انرژیهای تجدیدپذیر، الگوها و راهکارهایی به کار بستهاند که موجب آسایش حرارتی ساکنان در فصول سرد و گرم سال شده است. اقلیم سرد تبریز، اهمیت بهرهگیری از انرژی خورشید را دوچندان کرده است، از اینرو نحوه استقرار و جهتگیری خانه، ساخت پنجرههای رو به آفتاب و استفاده از ظرفیت حرارتی خاک و مصالح در اولویت کار معماران بوده است.
https://www.jrenew.ir/article_81997_3ae60058c499a3a8475a1a715020ab23.pdf
2019-03-21
26
37
سامانههای ایستا
انرژیهای تجدیدپذیر
آسایش حرارتی
معماری
خانههای سنتی تبریز
محمدباقر
ولی زاده اوغانی
valizadeh.mb@gmail.com
1
آموزش و پرورش، تبریز، ایران
LEAD_AUTHOR
ناصر
موحدی
naser.movahedi@yahoo.com
2
آموزش و پرورش، تبریز، ایران
AUTHOR
1- مراجع
1
[1] ل، نربرت، گرمایش،سرمایش،روشنایی:رویکردهایطراحیبرایمعماران. ترجمه: محمدعلی کینژاد و رحمان آذری، تبریز: دانشگاه هنر اسلامی تبریز، 1385.
2
[2] ا.کشتکارقلاتی،. م. انصاری، و س. نازیدیزجی ، توسعه سامانه بام سبز بر اساس معیارهای توسعه پایدار در ایران. نشریه هویت شهر، سال چهارم، شماره 6، 1389.
3
[3] ن. ابوالحسنی،. ب. محمدکاری، و ر. فیاض، بهسازی حرارتی جدار ساختمانهای موجود در اقلیم سرد در ایران با بهرهگیری از ویژگیهای دیوار ترومب، دوفصلنامه مطالعات معماری ایران، شماره 8، 1394.
4
[4] F. Mehdizadeh Seraj. Using Natural Resources for Ventilation: Teh Applicaticn of Bodgirs in Preservation. APT Bulletin. Vol. 4, NO. 4, pp: 39-46. 2008.
5
[5] ش. حیدری، و ش. غفاریجباری، تعیین محدودة زمانی آسایش حرارتی برای شهر تبریز. مهندسی مکانیک مدرس، دوره ده، شماره 4، 1389.
6
[6] ر. رضازاده، و ع. آقاجانبیگلو، الگوی پیشنهادی برای تودهگذاری در قطعات مسکونی ردیفی؛ بررسی تطبیقی دو الگوی تودهگذاری در بلوکهای مسکونی با معیار آسایش حرارتی. دو فصلنامه دانشگاه هنر، نامه معماری و شهرسازی، شماره7، 1390.
7
[7] ز. قیابکلو-ب، دیوار جدید گرمایش و سرمایش طبیعی. مجله صفه، دوره21، شماره 55، 1390.
8
[8] ر. وکیلینژاد،. ف. مهدیزادهسراج، و م. مفیدیشمیرانی، اصول سامانههای سرمایش ایستا در عناصر معماری سنتی ایران. نشریهعلمی- پژوهشیانجمنعلمیمعماریوشهرسازیایران، شماره 5، 1392
9
[9] م. زندیه، و س. پروردینژاد، توسعه پایدار و مفاهیم آن در معماری مسکونی ایران. فصلنامه مسکن و محیط روستا، سال بیست و نهم، شماره 130، 1389.
10
[10] و. فولادی،. م. طاهباز، و ح. ماجدی، گنبد دو پوسته از منظر عملکرد حرارتی در اقلیم کویری کاشان. نشریه پژوهشهای معماری اسلامی، سال چهارم، شماره 2، 1395.
11
[11] م. رسولیلارمایی.، ی. شهبازی. بررسی عملکرد بازشوهای دوپوسته در ساختمانهای سنتی نواحی سردسیری ایران؛ نمونه موردی: خانه قدکی و خانه گنجهایزاده در تبریز. نشریه علمی-پژوهشی انجمن علمی معماری و شهرسازی ایران. شماره9، 1394.
12
[12] ح. ابراهیمیاصل،. ر. کلانتر. و ا. حاجیولیلی. عنصر بالکن و کارایی اقلیمی آن در ساختمانهای مسکونی شهر تبریز بر اساس ضوابط ارائه شده مقررات ملی ساختمان. نشریه علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره نوزده، شماره2، 1396.
13
[13] ر. منشیزاده، و همکاران، آسایش حرارتی و تاثیر ارتفاع ساختمانها بر خرد اقلیم فضاهای شهری نمونه موردی خیابان شهرداری تهران(حدفاصل میدان تجریش تا میدان قدس). فصلنامه آمایش محیط، شماره 20، 1392.
14
[14] غ. فلاحقالهری،. ف. میوانه، و ف. شاکری، ارزیابی آسایش حرارتی انسان با استفاده از شاخص جهانی اقلیم حرارتی، مطالعه موردی: استان کردستان. مجلهسلامتومحیطزیست،فصلنامهیعلمیپژوهشیانجمنعلمیبهداشتمحیطایران، شماره 3، 1394.
15
[15] م. بور،. پ. موسل، و م. سکوآرز. ساختمانهای سبز؛ راهنمای معماران پایدار. ترجمه: مهدی اخترکاوان، سلوا فلاحی و مونا محتاج. تهران: انتشارات کلهر، 1394.
16
[16] ز. قیابکلو-الف، مبانی فیزیک ساختمان2(تنظیم شرایط محیطی). چاپ دوم، تهران: انتشارات جهاد دانشگاهی. 1390.
17
[17] م. کسمایی. پهنهبندی اقلیمی ایران؛ مسکن و محیطهای مسکونی. تهران: انتشارات مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، 1372.
18
[18] ی. قویدلرحیمی، و م. احمدی، محمود، برآورد و تحلیل زمانی آسایش اقلیمی شهر تبریز. نشریه جغرافیا و توسعه، شماره 3، 1392.
19
[19] م. حامیکوچهباغی و همکاران. محاسبه تبخیر-تعرق مرجع بر مبنای تحلیل آماری دمای هوا (مطالعه موردی: منطقه تبریز). نشریه دانش آب و خاک. جلد26. شماره2/4، 1395.
20
[20] م. سینگری، و س. عبدلی ناصر، مقایسه تطبیقی پوستههای بیرونی بناهای مسکونی در بافت سنتی و مدرن شهر تبریز با رویکرد پایداری. نشریه مطالعات شهر ایرانی اسلامی، شماره 7، 1391.
21
[21] م. کسمایی، مرتضی. اقلیم و معماری. تهران: نشر خاک. 1384.
22
[22] م. طاهباز، و ش. جلیلیان، اصول طراحی معماری همساز با اقلیم در ایران با رویکرد به معماری مسجد، تهران: انتشارات دانشگاه شهید بهشتی. 1387.
23
[23] ش. شقاقی، و م مفیدی. رابطه توسعه پایدار و طراحی اقلیمی بناهای منطقه سرد و خشک(مورد مطالعاتی تبریز). نشریه علوم و تکنولوژی محیط زیست. شماره3، 1387.
24
[24] م. کسمایی. پهنهبندی و راهنمای طراحی اقلیمی استان آذربایجان شرقی. اصفهان: نشرخاک، 1384.
25
[25] م. کینژاد، و م. شیرازی. خانههای قدیمی تبریز. جلد اول، مؤسسه تألیف، ترجمه و نشر آثار هنری«متن»، دانشگاه هنر اسلامی تبریز. 1389.
26
[26] و. قبادیان، بررسی اقلیمی ابنیه سنتی ایران. تهران: مؤسسه انتشارات دانشگاه تهران. 1387.
27
[27] سازمان میراث فرهنگی، صنایع دستی و گردشگری تبریز. اطلاعات ارائه شده به نگارنده. 1394.
28
[28] م. حمزهنژاد،. م. ربانی، و ط. ترابی، نقش باد در سلامت انسان در طب اسلامی و تأثیر آن در مکانیابی و ساختار شهرهای سنتی ایران. فصلنامه علمی پژوهشی نقش جهان، شماره 1-5، 1394.
29
[29] م. ولیزادهاوغانی، و ا. ولیزادهاوغانی، اخلاق همسایهداری و حقوق همسایگی در نظام معماری و شهرسازی اسلامی ایران. نشریه مهندسی فرهنگی، شماره 86، 1394.
30
[30] ا. رنجبر،. م. پورجعفر، و ک. خلیجی، خلاقیتهای طراحی اقلیمی متناسب با باد در بافت قدیم بوشهر. نشریه باغ نظر، سال هفتم، شماره 13، 1389.
31
[31] ح. سلطانزاده. نقش جغرافیا در شکلگیری انواع حیاط در خانههای سنتی ایران. پژوهشهای جغرافیای انسانی، شماره 75: 1390.
32
[32] غ. معماریان، آشناییبامعماریمسکونیایرانیگونهشناسیدرونگرا. تهران: انتشارات سروش دانش. 1387.
33
[33] ش. محمد. مطالعه رفتار حرارتی مصالح رایج در ساخت دیوار؛ مطالعه موردی: ساختمانهای مسکونی شهر تهران. نشریه هنرهای زیبا، دوره18، شماره 1، 1392.
34
[34] م. کبیرصابر، رهیافتهای معماری سنتی تبریز برای ساخت و ساز ایمن پس از زلزله؛ مطالعه موردی: کاربست کلافهای چوبی در معماری خانههای قاجاری. نامه معماری و شهرسازی(دانشگاه هنر). شماره 11، 1392.
35
[35] CIBSE. Daylighting and window design. London: Author. 1999.
36
[36] س. ویسه، و همکاران. ارائه روشهای مناسب در استفاده از مصالح بومآورد. فصلنامه مسکن و محیط روستا، شماره 126، 1388.
37
[37] ا. احدی و همکاران. طراحی صحیح پنچرهها به منظور دستیابی به میزان نور مناسب در خانههای آپارتمانی شهر تهران. نشریه هویت شهر. شماره25، 1395.
38
[38] م. طاهباز، و همکاران. تأثیر طراحی معماری در بازی نور طبیعی در خانههای سنتی. نشریه معماری و شهرسازی آرمانشهر، شماره 15، 1394.
39
[39] م. تابان، و همکاران. تعیین الگوی بهینه حیاط مرکزی در مسکن سنتی دزفول با تکیه بر تحلیل سایه دریافتی سطوح مختلف حیاط. نشریه باغ نظر، سال دهم، شماره 27، 1392
40
[40] ن. افشاریبصیر،. ف. حبیب، و م. مفیدیشمیرانی، نقش عناصر طبیعت در خانههای بومی یزد. نشریه مدیریت شهری، شماره 46، 1396.
41
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تاثیر استفاده از منابع تجدیدپذیر در تامین تقاضای شبکهی برق با ارائهی یک مدل ریاضی دو هدفه
روند افزایشی میزان تقاضای برق و هزینههای استفاده از سوختهای فسیلی سبب شده است تا استفاده از منابع تجدیدپذیر و توسعهی انرژی پاک به عنوان یکی از راههای تامین انرژی و مقابله با اثرات منفی تغییرات اقلیمی اهمیت ویژهای یابد. به تبع آن وجود انرژیهای تجدیدپذیر باعث شده است تا پیچیدگی برنامهریزی برای تامین انرژی برق، که یکی از مسائل مهم در زمینهی زنجیرهی تامین انرژی است، روز به روز افزایش یابد. در این مقاله یک مدل برنامهریزی خطی عددصحیح مختلط دو هدفه که دارای اهداف اقتصادی و زیستمحیطی است، ارائه کردهایم، به گونهای که بتوانیم تاثیر استفاده از منایع تجدیدپذیر را بر روی میزان سود حاصل شده از فروش انرژی، میزان انتشار گازهای آلاینده و مصرف سوخت مورد استفادهی نیروگاهها بررسی کنیم. با توجه به دو هدفه بودن مدل مطرح شده، از روش محدودیت اپسیلون برای به دست آوردن جوابهای پارتو استفاده شده است. در نهایت با توجه به جوابهای حاصله به این نتیجه رسیدهایم که چه با رویکرد اقتصادی و چه با رویکرد زیستمحیطی نیروگاههای با ظرفیت زیاد سهم بیشتری در تامین تقاضای شبکه دارند و نیروگاههای با ظرفیت کم تنها برای افزایش قابلیت اطمینان شبکه و مقابله با نوسانات تقاضا استفاده میشوند. در عین حال استفاده از منابع تجدیدپذیر در مقیاس بزرگ، علاوه بر کاهش انتشار گازهای آلاینده، باعث افزایش سود حاصل از فروش برق نیز شده است. به علاوه نتایج حاصل از حل مدل نشان میدهد که توسعهی استفاده از ریزشبکهها و تولیدات پراکنده رویکرد مناسبی برای تامین تقاضای انرژی برق میباشد.
https://www.jrenew.ir/article_81998_7314cd06a7387de902b4e1eb5c7098e2.pdf
2019-03-21
38
46
زنجیرهی تامین انرژی
زیستمحیطی
برنامهریزی خطی چند هدفه
روش محدودیت اپسیلون
محسن
باقری
m_bagheri@sadjad.ac.ir
1
دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی سجاد، مشهد، ایران
LEAD_AUTHOR
احسان
زارع علی آبادی
e.zare141@sadjad.ac.ir
2
دانشکدهی مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی سجاد، مشهد، ایران
AUTHOR
امیرحسین
انضباطی
a_enzebati@sadjad.ac.ir
3
دانشکدهی مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی سجاد، مشهد، ایران
AUTHOR
- مراجع
1
[1] J. Silvente, G. M. Kopanos, E. N. Pistikopoulos, A. Espuña, A rolling horizon optimization framework for the simultaneous energy supply and demand planning in microgrids, Applied Energy, vol. 155, pp. 485 – 501, 2015.
2
[2] C. Papapostolou, E. Kondili, J. K. Kaldellis, Energy Supply Chain Optimization: Special Considerations for the Solution of the Energy Planning Problem, 24th European Symposium on Computer Aided Process Engineering, Budapest, Hungary, June 15-18, 2014.
3
[3] C. Papapostolou, E. Kondili, I. K. Kaldellis, W. G. Früh, Energy Supply Chain modeling for the optimization of a large-scale energy planning problem, 12th International Symposium on Process Systems Engineering and 25th European Symposium on Computer Aided Process Engineering, Copenhagen, Denmark, 31 May – 4 June, 2015.
4
[4] C. Zhang, Y. L. Wei, P. F. Cao, M. C. Lin, Energy storage system: Current studies on batteries and power condition system, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 82, pp. 3091 – 3109, 2018.
5
[5] L. Wang, C. Singh, Multicriteria Design of Hybrid Power Generation Systems Based on a Modified Particle Swarm Optimization Algorithm, IEEE TRANSACTIONS ON ENERGY CONVERSION, vol. 24, pp. 163 – 172, 2009.
6
[6] O. Akgul, N. Mac Dowell, L. G. Papageorgiou, N. Shah, A mixed integer nonlinear programming (MINLP) supply chain optimization framework for carbon negative electricity generation using biomass to energy with CCS (BECCS) in the UK, International Journal of Greenhouse Gas Control, vol. 28, pp. 189 – 202, 2014.
7
[7] S. Y. Balaman, H. Selim, A fuzzy multiobjective linear programming model for design and management of anaerobic digestion-based bioenergy supply chains, Energy, vol. 74, pp. 928 – 940, 2014.
8
[8] C. Cambero, T. Sowlati, incorporating social benefits in multi-objective optimization of forestbased bioenergy and biofuel supply chains, Applied Energy, vol. 178, pp. 721 – 735, 2016.
9
[9] M. Pérez-Fortes, J. M. Laínez-Aguirre, P. Arranz-Piera, E. Velo, L. Puigjaner, Design of regional and sustainable bio-based networks for electricity generation using a multi-objective MILP approach, Energy, vol. 44, pp. 79 – 95, 2012.
10
[10] J. Ren, D. An, H. Liang, L. Dong, Z. Gao, Y. Geng, Q. Zhu, S. Song, W. Zhao, Life cycle energy and CO2 emission optimization for biofuel supply chain planning under uncertainties, Energy, vol. 103, pp. 151 – 166, 2016.
11
[11] N. Shabani, S. Sowlati, M. Ouhimmou, M. Ronnqvist, Tactical supply chain planning for a forest biomass power plant under supply uncertainty, Energy, vol. 78, pp. 346 – 355, 2014.
12
[12] F. d’Amore, F. Bezzo, Strategic optimization of biomass-based energy supply chains for sustainable mobility, Computer and Chemical Engineering, vol. 87, pp. 68 – 81, 2016.
13
[13] M. Zamarripa, J. C. Vasquez, J. M. Guerrero, M. Graells, Detailed Operation Scheduling and Control for Renewable Energy Powered Microgrids, 21st European Symposium on Computer Aided Process Engineering, 2011.
14
[14] E. Zondervan, I.E. Grossmann, A.B. de Haan, Energy optimization in the process industries: Unit Commitment at systems level, 20st European Symposium on Computer Aided Process Engineering, 2010.
15
[15] M. Carrión, J. M. Arroyo, A Computationally Efficient Mixed-Integer Linear Formulation for the Thermal Unit Commitment Problem, IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS, vol. 21, pp. 1371 – 1378, 2006.
16
[16] S. Y. Balaman, H. Selim, A network design model for biomass to energy supply chains with anaerobic digestion systems, Applied Energy, vol. 130, pp. 289 – 304, 2014.
17
[17] T. Niknam, A. Khodaei, F. Fallahi, A new decomposition approach for the thermal unit commitment problem, Applied Energy, vol. 86, pp. 1668 – 1674, 2009.
18
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی جامع انواع خشک کن های خورشیدی و عملکرد آنها
استفاده از تابش خورشیدی برای خشککردن، یکی از قدیمیترین کاربردهای انرژی خورشیدی است. در دسترس بودن فراوان انرژی خورشیدی و کاهش سریع سوخت فسیلی، توجه زیادی را به سمت استقرار سیستمهای خورشیدی در مقیاس بزرگ جلب کرده است. یک خشککن کارآمد، قادر به افزایش کیفیت محصول، کاهش زمان خشککردن و تولید بیشتر است. در حقیقت کاهش انرژی مصرفی، راه مؤثر کاهش هزینه است. بهطورکلی خشککنهای خورشیدی، تجهیزات کمظرفیتی هستند که بر اساس دادههای تجربی و نیمه تجربی و با طرحهای نظری ساخته میشوند. بخش خشککردن یکی از مصرفکنندههای بزرگ انرژی دنیاست و با در نظر گرفتن رشد بحران انرژی، کاهش انرژی مصرفی در این بخش با استفاده از انرژی خورشیدی میتواند تضمینکننده مهار این بحران جهانی باشد. از مزایای انرژی خورشیدی، بیپایان بودن و در دسترس بودن کامل آن است ولی از معایب آنهم میتوان به قطع انرژی در شب و اختلاف میزان آن در ساعات مختلف روز اشاره کرد. طراحی خشککنهای هیبریدی و نیز استفاده از باتریهای ذخیره کننده انرژی حاوی مواد تغییر فاز دهنده از راهحلهای رفع عیوب فوق است. در این مقاله، انواع خشککنهای خورشیدی و روشهای اتصال انواع مختلف این نوع خشککنها همراه با جدیدترین مثالهای کاربردی در این زمینه موردبررسی قرار میگیرند.
https://www.jrenew.ir/article_81999_58271723c297187a994eabeec146ac8c.pdf
2019-03-21
47
55
انرژی خورشیدی
خشک کن خورشیدی
مواد تغییر فاز دهنده
ذخیره انرژی
حبیب اله
عباسی
habbasi@jsu.ac.ir
1
گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران
LEAD_AUTHOR
هادی
شفیعی قنواتی
hadishefi@gmail.com
2
مهندسی شیمی،دانشگاه صنعتی جندی شاپور،خوزستان،ایران
AUTHOR
- مراجع
1
[1] K. Kroll, W. Kast, Trocknen und Trockner in der Produktion, Geschichtliche Entwicklung der Trocknungstechnik, 3rd. Vol1, p. 574, Berlin, Springer Verlag, 1989.
2
[2] V. Belessiotis, E. Delyannis, Solar drying, Solar Energy Vol. 85, No. 8, pp. 1665-1661, 2011.
3
[3] A. El Khadraoui, S. Bouadila, S. Kooli, A. Farhat, A. Guizani, Thermal behavior of indirect solar dryer: Nocturnal usage of solar air collector with PCM, Tunisia, Journal of Cleaner Production, Vol. 168, pp. 37-48, 2017.
4
[4] D.R. Pangavhane, R.L. Sawhney , Review of research and developing work on solar dryers for grape drying, Energy Conversion& Management, Vol. 43, No. 1, pp. 45-61, 2002.
5
[5] V. Belessiotis, E. Delyannis, Drying of grapes by solar energy, in Proceeding of the Solar World Congress of International Solar Energy Society on “Clean and Safe Energy Forever”, vol. 2. Kobe, Japan, pp. 1510–1514, 1989.
6
[6] A.K.Babu, G.Kumaresan, Review of leaf drying: Mechanism and influencing parameters, drying methods, nutrient preservation, and mathematical models. Easwari Engineering College, Bharathi Salai, Ramapuram, Chennai 600089, Tamil Nadu, India, p. 536-556, 2018.
7
[7] M.V. Murthy Ramana, A review of new technologies, modes and experimental investigations of solar dryers, Renewable and Sustainable Energy Reviews Vol. 13, No. 4, pp. 835-844, 2009.
8
[1] M.A. Leon, S. Kumar, S.C. Bhattachaya, A comprehensive procedure for performance evaluation of solar dryers. Renewable & Sustainable Energy Reviews Vol. 6, No. 4, pp. 367-393, 2002.
9
[2] Liyun Zhang, Yanxin Yang, Analysis of Thermal insulation performance of Aerated Concrete Block Wall in Solar Greenhouse (in Russian), IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Volume 170,2018.
10
[3] L. Imre, Solar drying, In: A.S. Mujumdar, (Ed.), Handbook of Industrial Drying, vol. 1. pp. 373–451, New York: CRC Press, 1998.
11
[4] M. Condori, R. Echazu´ , L. Saravia, Solar drying of sweet pepper and garlic using the tunnel greenhouse dryer. Renewable Energy Vol. 22, No. 4, pp. 447-460, 2001.
12
[5] M. Condori, L. Saravia, The performance of forced convection greenhouse dryers. Renewable Energy, Vol. 13, No. 4, pp. 453-469, 1998.
13
[6] BINE, Entwicklung eines solaren Aufwindtrockners (Development of a solar air dryer), Project-info-Service, No 11, 1990.
14
[7] Y. Coulibaly, Z. Tebou, S. Laouan, Solar drying of fruits and vegetables in Burkina Faso, Sun World Vol. 12, No. 1, pp. 15-19, 1988.
15
[8] B. Bena, R.J. Fuller, Natural convection solar dryer with biomass back-up heater. Solar Energy, Vol. 72, No. 1, pp. 75-83, 2002.
16
[16] SumitTiwari,SanjayAgrawal,PVT air collector
17
integrated greenhouse dryer. Centre for Energy Studies, Indian Institute of Technology Delhi,
18
Hauzkhas, New Delhi 110016, India.2018.
19
ORIGINAL_ARTICLE
مروری بر تاثیر نانومیله های اکسید روی به عنوان لایه ی انتقال دهنده ی الکترون بر عملکرد سلولهای خورشیدی پلیمری
در سال های اخیر، سلول های خورشیدی پلیمری به علت هزینه ی پایین تولید، ساخت آسان، وزن کم و انعطاف پذیری مناسب مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته اند. یکی از معایب این دستگاه ها راندمان پایین تبدیل انرژی در آنهاست (در حدود 10%) که بایستی قبل از تجاری شدن بهبود یابد. راندمان این دستگاه ها با افزایش جمع آوری حاملان بار توسط الکترودها قابل افزایش می باشد. اکسیدهای رسانای شفاف به عنوان لایه ی انتقال دهنده ی الکترون گزینه ی بسیار مناسبی برای جلوگیری از بازترکیب الکترون ها و حفره ها در سلول های خورشیدی پلیمری به منظور افزایش راندمان آنها هستند. از میان اکسیدهای رسانای شفاف ، اکسید روی به علت تحرک الکترونی بالا، قیمت کم، روش های سنتز آسان، عبور بالا در ناحیه مرئی نور خورشید و رسانایی الکتریکی بالا گزینه مناسبی برای استفاده در سلول های خورشیدی پلیمری به شمار می رود. از میان ریخت شناسی های متنوع، نانومیله های اکسید روی به علت ایجاد مسیرهای مستقیم برای عبور الکترون ها اثرات بهتری بر روی عملکرد و راندمان سلول های خورشیدی پلیمری دارند. در این مقاله ی مروری به بررسی تاثیرات نانومیله های اکسید روی به عنوان لایه ی انتقال دهنده ی الکترون بر پارامترهای فتوولتایی سلول های خورشیدی پلیمری پرداخته شده و در پایان به برخی از مهمترین روش های تهیه ی این ترکیب اشاره شده است.
https://www.jrenew.ir/article_82000_ab1c107b550391ed5b09d9b7ff916e62.pdf
2019-03-21
56
64
اکسیدهای رسانای شفاف
اکسید روی
سلولهای خورشیدی پلیمری
لایه ی انتقال دهنده الکترون
لیلا
ناجی
leilanajichem@yahoo.com
1
دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دپارتمان شیمی
LEAD_AUTHOR
مجید
شیروانی
majidshirvani@aut.ac.ir
2
دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دپارتمان شیمی
AUTHOR
زهرا
فخاران
zahrafakharan@aut.ac.ir
3
دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دپارتمان شیمی
AUTHOR
-مراجع
1
[1] G. Hass, M. Francombe, and R. Hoffman, In Physics of Thin Films, Ch: JL Vossen, ed: Academic Press, New York, 1997.
2
[2] D. Jayathilake and T. Nirmal Peiris, Overview on Transparent Conducting Oxides and State of the Art of Low-cost Doped ZnO Systems, SF J Material Chem Eng1 (1), vol. 1004, 2018.
3
[3] D. Mattox and V. Mattox, Review of transparent conductive oxides (TCO), in Society of Vacuum Coaters, 2007.
4
[4] L. He and S. C. Tjong, Nanostructured transparent conductive films: Fabrication, characterization and applications, Materials Science and Engineering: R: Reports, vol. 109, pp. 1-101, 2016.
5
[5] R. Dilimulati, Physical modeling of organic solar cells: a Monte Carlo approach, 2013.
6
[6] M. S. White, D. Olson, S. Shaheen, N. Kopidakis, and D. S. Ginley, Inverted bulk-heterojunction organic photovoltaic device using a solution-derived ZnO underlayer, Applied Physics Letters, vol. 89, pp. 143517, 2006.
7
[7] B. Seipel, A. Nadarajah, B. Wutzke, and R. Konenkamp, Electrodeposition of ZnO nanorods in the presence of metal ions, Materials Letters, vol. 63, pp. 736-738, 2009.
8
[8] Z. L. Wang, Zinc oxide nanostructures: growth, properties and applications, Journal of physics: condensed matter, vol. 16, pp. 829, 2004.
9
[9] T. Yang, W. Cai, D. Qin, E. Wang, L. Lan, X. Gong, J. Peng, and Y. Cao, Solution-processed zinc oxide thin film as a buffer layer for polymer solar cells with an inverted device structure, The Journal of Physical Chemistry C, vol. 114, pp. 6849-6853, 2010.
10
[10] H. Cheun, C. Fuentes-Hernandez, Y. Zhou, W. J. Potscavage Jr, S. J. Kim, J. Shim, A. Dindar, and B. Kippelen, Electrical and optical properties of ZnO processed by atomic layer deposition in inverted polymer solar cells, The Journal of Physical Chemistry C, vol. 114, pp. 20713-20718, 2010.
11
[11] Y. J. Kang, K. Lim, S. Jung, D. G. Kim, J. K. Kim, C. S. Kim, S. H. Kim, and J. W. Kang, Spray-coated ZnO electron transport layer for air stable inverted organic solar cells, Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 96, pp. 137-140, 2012.
12
[12] S. K. Chang, P. Y. Ho, H. C. Lee, Y. C. Ho, Y. R. Hong, and C. F. Lin, Enhance carrier transport and efficiency by twice-growth ZnO nanorods in inverted polymer solar cells, in Nanotechnology (IEEE-NANO), 2014 IEEE 14th International Conference on, pp. 558-55, 2014.
13
[13] J. W. Lim, D. K. Hwang, K. Y. Lim, M. Kang, S. C. Shin, H. S. Kim, W. K. Choi, and J. W. Shim, ZnO-morphology-dependent effects on the photovoltaic performance for inverted polymer solar cells, Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 169, pp. 28-32, 2017.
14
[14] V. Gaddam, R. R. Kumar, M. Parmar, M. Nayak, and K. Rajanna, Synthesis of ZnO nanorods on a flexible Phynox alloy substrate: influence of growth temperature on their properties, RSC Advances, vol, pp. 89985-89992, 2015.
15
[15] H. T. Pham, T. D. Nguyen, D. Q. Tran, and M. Akabori, Structural, optical and electrical properties of well-ordered ZnO nanowires grown on (1 1 1) oriented Si, GaAs and InP substrates by electrochemical deposition method, Materials Research Express, vol. 4, pp. 055002, 2017.
16
[16] C. Yilmaz, U. Unal, Effect of Zn(NO3)2 concentration in hydrothermal–electrochemical deposition on morphology and photoelectrochemical properties of ZnO nanorods, Applied Surface Science, vol. 368, pp. 456-463, 2016.
17
[17] K. S. Shankar and A. Raychaudhuri, Fabrication of nanowires of multicomponent oxides: Review of recent advances, Materials Science and Engineering: C, vol. 25, pp. 738-751, 2005.
18
[18] S. Hejazi, H. M. Hosseini, and M. S. Ghamsari, The role of reactants and droplet interfaces on nucleation and growth of ZnO nanorods synthesized by vapor–liquid–solid (VLS) mechanism, Journal of Alloys and Compounds, vol. 455, pp. 353-357, 2008.
19
ORIGINAL_ARTICLE
مروری بر مدیریت مصرف انرژی زمینگرمایی کم عمق در جهان تا سال 2015
در این مقاله، کاربرد انرژی زمین گرمایی کم عمق برای استفاده های مستقیم در جهان را ارائه و پیشینه تحقیقات تا سال 2010 بررسی شده است. توزیع انرژی حرارتی مورد استفاده، تقریبا 3/55٪ برای پمپهای حرارتی منبع زمینی، 3/20٪ برای آب درمانی، 15٪ برای گرمایش فضا، 5/4٪ برای گلخانهها و گرمایش زمین روباز، 2٪ برای حوضچههای پرورش آبزیان و گرمایش نهر، 8/1٪ برای گرمایش فرآیندهای صنعتی، 4/0٪ برای ذوب و خنک کننده ها، 4/0٪ برای خشک کردن محصولات کشاورزی و 3/0٪ برای استفادههای دیگر است. صرفهجویی انرژی سالیانه معادل 350 میلیون بشکه نفت بوده، پیشگیری از آزاد شدن 46 میلیون تن کربن و 148 میلیون تن CO2 در فضای می شود. همچنبن در ادامه، مرور موردی بر ایجاد یک بازار انرژی زمین گرمایی کم عمق ارائه میشود. یکی از روشهای انجام یافته در بارسلونای اسپانیا عبارت است از تشکیل چارچوب GIS یک پایگاه داده مکانی و ذخیره اطلاعات اصلی مورد نیاز برای مدیریت سیستم های SGE از قبیل سرعت آبهای زیرزمینی، هدایت حرارتی و یا ظرفیت گرمایی حرارتی، و مجموعهای از ابزار GIS برای تعریف، پیاده سازی و کنترل. نرخ حرارت رد و بدل و اختلال حرارتی بر اساس راه حلهای تحلیلی معادله انتقال حرارت در محیط متخلخل محاسبه میشود
https://www.jrenew.ir/article_82001_f5637a7cc4ce7fc3e2153e49ced278a7.pdf
2019-03-21
65
73
انرژی زمینگرمایی
بازار مصرف
مبدل حرارتی
پایگاه دادههای جغرافیایی (GID)
راضیه
پوردربانی
r_pourdarbani@uma.ac.ir
1
دانشگاه محقق اردبیلی
LEAD_AUTHOR
معصومه
علی بابا
massome_alibaba@yahoo.com
2
گروه مهندسی بیوسیستم دانشگاه محقق اردبیلی
AUTHOR
مراجع
1
[1] H. Safaei, D.W. Keith, Bulk energy storage needed to decarbonizes electricity, Energy Environ Sci, Vol. 8, No.12, pp. 3409-3417, 2015.
2
[2] K. Tokimatsu, S. Konishi, K. Ishihara, T. Tezuka, R. Yasuoka, M. Nishio. Role of innovative technologies under the global zero emissions scenarios. Appl Energy. Vol.162, pp.1483-1493, 2016.
3
[3] S.K. Soni, M. Pandey, V.N. Bartaria. Ground coupled heat exchangers: a review and applications. Renew Sustain Energy Rev, Vol.47, PP. 83–92, 2015.
4
[4] J.W. Lund, D.H. Freeston, T.L. Boyd. Direct utilization of geothermal energy 2010 worldwide review. Geothermics ,Vol.40, No. 3, PP.159–80, 2011.
5
[5] EREC. Mapping renewable energy pathways towards 2020. European Renewable Energy Council. EU ROADMAP; 2011.
6
[6] K. Menberg, P. Bayer,K. Zosseder, S. Rumohr, P. Blum. Subsurface urban heat islands in German cities. Sci Total Environ, review. In: Proceedings world geothermal congress, Melbourne,Australia; PP:19–25, 2015.
7
[7] A. García-Gil, E. Vázquez-Suñe, E.G. Schneider, J. A. Sánchez-Navarro, J. Mateo-Lázaro, The theral consequences of river-level variations in an urban groundwater body highly affected by groundwater heat pumps. Sci Total Environ, PP.485–486, 2014
8
[8] J. Epting, P. Huggenberger. Unraveling the heat island effect observed in urban groundwater bodies – definition of a potential natural state. Hydrol. Vol. 501, PP.193–204, 2013.
9
[9] C. Urich, R.Sitzenfrei, M. Möderl,W. Rauch. Einfluss der Siedlungsstruktur auf das thermische Nutzungspotential von oberflächennahen Aquiferen. Osterreichische Wasser- Und Abfallwirtschaft, Vol.62, PP.113–9, 2010.
10
[10] F. Jaudin, A. Latham, S. Bezelgues, A. Poux, L. Angelino, REGEOCITIES UE Project: IEE/11/041. D2.2: general report of the current situation of the regulative framework for the SGE systems; 2013.
11
[11] S. Hähnlein, P. Bayer, G. Ferguson, P. Blum. Sustainability and policy for the thermal use of shallow geothermal energy. Energy Policy, Vol. 59, PP.914–925, 2013.
12
[12] A. Alcaraz, G. García-Gil, V. Enric, V.Violeta. Use rights markets for shallow geothermal energy management. Applied Energy, Vol.172, pp. 34–4, 2016.
13
[13] M.Z.Jacobson, M.A. Delucchi, G. Bazouin, Z.A. Bauer, C. Heavey, E. Fisher. Clean and renewable wind, water, and sunlight (WWS) all-sector energy roadmaps for the 50 United States. Energy Environ Sci, 2015.
14
[14] H.S. Carslaw, J.C. Jaeger. Conduction of heat in solids. Oxford: Claremore Press;1959.
15
[15] H. Yang, P. Cui, Z. Fang. Vertical-borehole ground-coupled heat pumps: a review of models and systems. Appl Energy, Vol. 87, No. 1, PP.16–27, 2010.
16
ORIGINAL_ARTICLE
شبیهسازی فرآیند تولید همزمان برق و حرارت برای بهینهسازی مصرف انرژی در کارخانه سیمان
در این پژوهش به تحلیل دو سیکل رانکین و برایتون به منظور تولید توان، که متداولترین سیکلهای تولید توان میباشند، با استفاده از نرم افزار حل کننده معادلات مهندسی پرداخته میشود. ارزیابی این سیکلها با توجه به بررسی میزان بازده به ازای دریافت حرارت در دماهای مختلف از کوره دوار که نوع شعله Gorgo است، جهت پخت سیمان صورت می پذیرد. براساس نتایج بدست آمده مشاهده می شود استفاده از سیستم CHP در صنعت سیمان کاملاً موجه بوده و علاوه بر افزایش بازده تاثیر منفی بر روی پخت مواد اولیه نخواهد داشت، همچنین به دلیل پایین بودن دمای محصولات احتراق، آسیب های زیست محیطی کمتری به محیط زیست وارد می شود. با توجه به بررسیهای صورت گرفته و بازه های دمایی در نظر گرفته شده، سیکل تولید توان با محرک بخار(سیکل رانکین) دارای بازده بیشتری میباشد. در بررسی بازده سیکلهای مورد نظر، میزان تفاوت5-20 درصد در دماهای یکسان مشاهده میشود.
https://www.jrenew.ir/article_82125_ac6e7acaec9b92b64371cae68058750b.pdf
2019-03-21
74
83
CHP
شبیه سازی
کوره دوار
سیکل گازی برایتون
کاهش مصرف انرژی
مهران
علمداری علیپور
mehranengtj2@gmail.com
1
گروه مهندسی مکانیک دانشگاه تفرش
AUTHOR
زهرا
بنی عامریان
rr_amerian@yahoo.com
2
گروه مهندسی مکانیک
LEAD_AUTHOR
10- مراجع
1
[1]E. Tahsin and V. Ari, "Energy auditing and recovery for dry type cement rotary kiln systems," ELSEVIER, vol. 46, no. Energy Conversion and Management, pp. 551–562, 2005.
2
]2[حسین افشار باقری، طاهره رحیمی،آرمان کاظمی،بازیافتحرارتیگازهایخروجی،کورههایسیمانوتولیدانرژیالکتریکی، ششمین همایش ملی انرژی، خرداد 1386.
3
]3[ سعید اکبرزاده عمران،کارشناس مکانیک جامدات ،کارشناس برق الکترونیک ،کارشناس ارشد برق قدرت ،کارشناس ارشد پژوهش منطقه 9عملیات انتقال گاز ایران، بهینه سازی مصرف انرژی و بازیافت انرژی در صنعت سیمان با استفاده از میکروتوربین های CHP، دومین کنفرانس و نمایشگاه بین المللی صنعت سیمان ،انرژی و محیط زیست،آبان سال1392.
4
[4] A. Amiri and M. R. Vaseghi , Waste heat recovery power generation systems for cement production process, Cement Industry Technical Conference (CIC), shiraz, 2013.
5
[5] M.G. Rasul, W. Widianto, B. Mohanty; Assessment of the thermal performance and energy conservation opportunities of a cement industry in Indonesia, Applied Thermal Engineering 25, pp. 2950-2965, 2005
6
[6] H. SPANG., A Dynamic Model of a Cement Kiln, ELSEVIER, vol. 8, pp. 309-323, 1972.
7
]7 [ بکایی، هند بوک کوره دوار پخت سیمان.
8
[8] Y. S. Najjar, Enhancement of performance of gas turbine engines by inlet air cooling and cogeneration system, Applied Thermal Engineering, vol. 16, pp. 163-173, 1996.
9
[9] EES Lbrary.
10
[10] K. Yazawa, Y. Rui Koh and A. Shakouri, Optimization of thermoelectric toppingcombined steam turbine cycles for energy economy,
11
Applied Energy, vol. 109, pp. 1-9,
12
[11] A. Khaliq and I. Dincer, Energetic and exergetic performance analyses of a combined heat and power plant with absorption inlet cooling and evaporative aftercooling, Energy, vol. 36, pp. 2662-2670, 2011.
13
[12]F. Rossi and D. Velázquez, A methodology for energy savings verification in industry with application for a CHP (combined heat and power) plant,Energy, vol. 89, pp. 528-544, 2015.
14
ORIGINAL_ARTICLE
پیش بینی سهم انرژی زمین گرمایی در سبد انرژی جهانی در سال 2030
فناپذیری سوختهای فسیلی، توسعه پایدار و مشکلات زیستمحیطی ناشی از مصرف سوختهای فسیلی از یک طرف و تجدیدپذیر بودن منابع انرژیهای نو از طرف دیگر، باعث توجه جهانیان به توسعه استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر شدهاست. انرژی زمینگرمایی نسبت به سایر انرژیهای تجدیدپذیر دارای مزایای قابلتوجهی مانند عدم وابستگی به شرایط آبوهوا، پایدار و دائمی بودن، امکان استفاده در اکثر مناطق و بازده حرارتی بالا میباشد. در حال حاضر ظرفیت نصبشده انرژی زمینگرمایی برای تولید برق تا آخر سال 2017 به 14060 مگاوات و استفاده مستقیم نیز تا آخر سال 2015 به 70329 گیگاوات رسیدهاست. در این تحقیق با توجه به رشد چند سال اخیر استفاده از این انرژی، پیشبینی شدهاست که در سال 2030 میزان ظرفیت جهانی برق نصبشده به حدود 20 گیگاوات الکتریکی (% 532/0 از کل برق مصرفی جهان) برسد. استفاده از انرژی زمینگرمایی برای تولید 2/175 تراواتساعت برق باعث عدم استفاده از مقادیر قابلتوجهی از سوختهای فسیلی مختلف بهطور مجزا (زغال سنگ: 1010× 185/8 کیلوگرم، گاز طبیعی: 1010× 975/4 مترمکعب و نفت: 108× 8/2 بشکه) خواهد شد. در شرایطی که اگر برای تولید همان میزان برق از سوختهای فسیلی استفاده میشد، دیاکسید کربن زیادی (زغالسنگ: 091/234 مگاتن، گاز طبیعی: 957/97 مگاتن و نفت: 158/121 مگاتن) وارد جو میشد.
https://www.jrenew.ir/article_82126_5a8f398927f89f1d3cded2668131012e.pdf
2019-03-21
84
90
انرژی زمینگرمایی
تولید برق
سبد جهانی انرژی 2030
عدم انتشار دیاکسید کربن
اسرافیل
شاهورن
shahveran.esrafil@ut.ac.ir
1
گروه انرژی های نو و محیط زیست -دانشکده علوم و فنون نوین- دانشگاه تهران
LEAD_AUTHOR
حسین
یوسفی
hosseinyousefi@ut.ac.ir
2
گروه انرژی های نو و محیط زیست-دانشکده علوم و فنون نوین-دانشگاه تهران
AUTHOR
اردوان
شهسواری
shahsavariard@ut.ac.ir
3
گروه انرژی های نو و محیط زیست -دانشکده علوم و فنون نوین- دانشگاه تهران
AUTHOR
- منابع
1
[1] V. Stefansson, “World Geothermal Assessment,” World Geotherm. Congr. 2005, no. April, pp. 24–29, 2005.
2
[2] J. W. Lund and T. L. Boyd, “Direct Utilization of Geothermal Energy 2015 Worldwide Review,” Proc. World Geotherm. Congr., no. April, pp. 19–25, 2015.
3
[3] ف. کاکایی و م. شاهرودی، “استفاده از انرژی زمین گرمایی، گامی در جهت توسعه پایدار“، اولین کنفرانس علمی پژوهشی عمران، معماری و محیط زیست پایدار ،تهران، ایران، خرداد ماه 1395
4
[4] ع.س. ز. هرندی. و ر. مستوری، “مروری بر انرژی های تجدید پذیر با رویکرد توسعه انرژی زمین گرمایی"، دومین کنفرانس ملی معماری و انرژی با رویکرد حفاظت محیط زیست و بهره گیری از انرژی های طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کاشان، اصفهان، ایران، اردیبهشت ماه 1396
5
[5] بررسی وضعیت صنعت و بازار زمین گرمایی در جهان، satba.gov.ir
6
[6] G. Resch, A. Held, T. Faber, C. Panzer, F. Toro, and R. Haas, “Potentials and prospects for renewable energies at global scale,” Energy Policy, vol. 36, no. 11, pp. 4048–4056, 2008.
7
[7] S. M. Lu, “A global review of enhanced geothermal system (EGS),” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 81, no. June 2017, pp. 2902–2921, 2018.
8
[8] M. Melikoglu, “Geothermal energy in Turkey and around the World: A review of the literature and an analysis based on Turkey’s Vision 2023 energy targets,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 76, no. March, pp. 485–492, 2017.
9
[9] S. J. Zarrouk, “Postgraduate geothermal energy education worldwide and the New Zealand experience,” Geothermics, vol. 70, no. July, pp. 173–180, 2017.
10
[10] A. Ritcher, “Top 10 Geothermal Countries based on installed capacity – Year End 2017,” Think Geoenergy, p. 1, 2018.
11
[11] British Petroleum, “BP Statistical Review of World Energy 2017,” Br. Pet., no. 66, pp. 1–52, 2017.
12
[12] U. S. E. I. Administration, “Table 8 . 1 . Average Operating Heat Rate for Selected Energy Sources ,” vol. 2016, p. 2018, 2015.
13
[13] B. D. Hong and E. R. Slatick, “Carbon Dioxide Emission Factors for Coal,” Q. Coal Rep., vol. January-Ap, no. 6, pp. 1–8, 1994.
14
[14] C. Search, “Combustion from Fuels - Carbon Dioxide Emission Environmental emission of carbon dioxide CO 2 when combustion fuels like coal , oil , natural gas , LPG and bio energy,” pp. 3–5, 2018.
15
[15] “How much CO2 produced by burning one barrel of oil,” vol. 9994, p. 9994, 2018.
16
ORIGINAL_ARTICLE
ارزیابی فنی و اقتصادی احداث نیروگاه خورشیدی (فتوولتائیک) متصل به شبکه (مطالعه موردی: نیروگاه یک مگاواتی، شهرستان اهواز)
به منظور مقابله با تهدید رشد بیرویه استفاده از سوختهای فسیلی و اثرات مضر آن بر حیات کره زمین، اجرای پروژههای سبز با استفاده از منابع تجدیدپذیر ضروری است. بدین منظور، در این مطالعه، مقایسهای بین یک نیروگاه گازی با یک نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک متصل به شبکه در شهرستان اهواز از نظر فنی و اقتصادی با استفاده از نرم افزارRetscreen صورت گرفت. نتایج نشان داد که نیروگاه برق خورشیدی دارای مزیت اقتصادی بیشتری نسبت به نیروگاه گازی است. بررسی سناریوهایی که مربوط به تغییر قیمت خرید تضمینی خروجی نیروگاه خورشیدی است، نشان دادند که حتی کاهش 50 درصدی قیمت خرید تضمینی برق موجب نمیشود که این پروژه غیر اقتصادی گردد. با وجود اینکه در این حالت سود (ارزش) خالص جاری (NPV) بسیار هنگفتی از دست خواهد رفت (رقمی بالغ بر 68 میلیارد ریال)، مقدار نرخ بازگشت سرمایه (8/22 درصد) معقول به نظر میرسد. البته باید توجه داشت که این بدبینانهترین حالت ممکن در هنگام بهرهبرداری از پروژه است. مقایسه زمان بازگشت خالص سرمایه برای نیروگاه خورشیدی که 30 درصد از قیمت خرید تضمینی آن کاهش یافته باشد (2/4سال) و همین معیار برای نیروگاه گازی (2/5 سال در جدول 5)، انتخاب نیروگاه خورشیدی را برای ما مسجل میکند. اقتصادی شدن استفاده از نیروگاههای خورشیدی با توجه به بحران ریزگردها در سالهای اخیر در این منطقه میتواند به عملیشدن استفاده از این روش و بهرمندشدن مزایای زیستمحیطی آن کمک کند.
https://www.jrenew.ir/article_82129_c84c66e8bc145a9504aecaad87ce1dad.pdf
2019-03-21
91
102
انرژی خورشیدی
نیروگاه فتوولتائیک
مالیات بر کربن
Retscreen
مرتضی
تاکی
mortezataaki@gmail.com
1
گروه مهندسی ماشینهای کشاورزی و مکانیزاسیون-دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان-اهواز
LEAD_AUTHOR
مصطفی
مردانی
mostafa.korg@yahoo.com
2
گروه اقتصاد کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، اهواز
AUTHOR
منابع
1
[1] J.F. Li, R.Q. Hu, Sustainable Biomass Production for Energy in China, Biomass and Bioenergy, Vol. 25, pp. 483– 499, 2006.
2
[2] R.B. Hiremath, S. Shikha, N.H. Ravindranath, Decentralized Energy Planning: Modeling and Application, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 11, pp. 729- 752, 2007.
3
[3] D.I. Dicknann, Silviculture and Biology of Short- Rotation Woody Crops in Temperate Regions Then and Now, Biomass and Bioenergy, Vol. 30, pp. 696- 705, 2006.
4
[4] م.ح. مهدوی عادلی، م. سلیمی فر و ا. قزلباش، اعظم، ارزیابی اقتصادی استفاده از انرژی برق خورشیدی (فتوولتائیک) و برق فسیلی در مصارف خانگی (مطالعه موردی مجتمع سه واحدی در شهرستان مشهد)، مجله علمی-پژوهشی سیاست گذاری اقتصادی، سال ششم، شماره یازدهم، 1393.
5
[5] ب. نجفی، مطالعه و بررسی سیستمهای فتوولتائیک برای تعیین مهمترین عوامل مؤثر در جایابی بهینه نیروگاههای خورشیدی در ایران، مجله نخبگان علوم و مهندسی، شماره پنجم،1396
6
[6] م. میرزایی عمرانی، ر. شهابی نژاد، ر. گوگ سازی قوچانی و م. زندی، پتانسیل سنجی احداث نیروگاههای خورشیدی فتوولتائیک در اقلیم جنوب شرق ایران با در نظر گرفتن پارامترهای فنی و اقتصادی، دومین کنفرانس بین المللی تحقیقات در علوم و مهندسی، استامبول، ترکیه، 1396.
7
[7] م. بهمنی و ن. بهرادمهر، ارزیابی اقتصادی استفاده از انرژی خورشیدی در روستاهای مناطق جنوبی ایران، فصلنامه تحقیقات اقتصادی، دوره 51، شماره 2، 1395.
8
[8] م.ح. مهدوی عادلی و ر. خواجه نائینی، بررسی و ارزیابی مالی تولید برق با استفاده از انرژی خورشیدی در ایران، دوفصلنامه اقتصاد پولی، مالی (دانش و توسعه سابق)، سال بیست و یکم، شماره 1393.
9
[9] م. حاتمی، ع. ناظمی، ا. دولت آبادی و م. مصطفی پور، ارزیابی اقتصادی استفاده از سیستم فتوولتائیک مستقل از شبکه در روستاها با شبیه سازی مونت کارلو (مطالعه موردی، تهران)، فصلنامه راهبردهای توسعه روستایی، شماره 2، 1393.
10
[10] م. خواجه صالحانی ر. رسولی، تأمین برق مبتنی بر انرژی خورشیدی با استفاده از صفحات فتوولتائیک و کاربردهای جدید آن. نخستین همایش ملی انرژی باد و خورشید، اسفندماه 1390.
11
[11] م. عباس پور، ع. حاجی سید میرزاحسینی و ت. طاهری، ارزیابی فنی، اقتصادی و زیست محیطی نیروگاههای خورشیدی به وسیله نرم افزار RETScreen با توجه به قانون هدفمندسازی یارانهها، فصلنامه انسان و محیط زیست، شماره هیجدهم، 1390.
12
[12]ع. عساکره، م. سلیمانی و م.ج. شیخ داوودی، پتانسیل تولید برق خورشیدی در راستای افزایش امنیت انرژی، مطالعه موردی شهرستان اهواز، فصلنامه پژوهشهای سیاستگذاری و برنامه ریزی انرژی، شماره 4، 1395.
13
[13] A. Asrari, A. Ghasemi, M. Javidi, Economic evaluation of hybrid renewable energy systems for rural electrification in Iran a case study”, Renewable and Sustainable EnergyReviews, Volume 16, 3123– 3130, 2017.
14
[14] S. Bhattacharyya, Review of alternative methodologies for analyzing off-grid electricity supply, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 16, 677– 694, 2012.
15
[14] سازمان انرژیهای نو ایران، گروه آگاه سازی و روابط بین الملل، هزینهی نیروگاههای تجدیدپذیر، 1392.
16
[15] G. Perkins, Techno-economic comparison of the levelised cost of electricity generation from solar PV and battery storage with solar PV and combustion of bio-crude using fast pyrolysis of biomass. Energy Conversion and Management, Volume 171, 2018.
17
[16] Y. Zhen, L. Yu, D.T. Thomson, Levelized cost of energy modeling for concentrated solar power projects: A China study, Energy, Volume 120, 117-127, 2017.
18
[17] P. Iodice, D. Dentice d'Accadia, C. Abagnale, M. Cardone, Energy, economic and environmental performance appraisal of a trigeneration power plant for a new district: Advantages of using a renewable fuel, Applied Thermal Engineering, vol. 95, pp. 330-338, 2016.
19
[18] A. Mohammadzadeh, A. Tavakoli, Investigating the effect of governmental economic policies on the consumer price index as an indicator of the economic stability of the country with the dynamic system approach, Economic Strategy, Volume 2, Issue 7131-144, 2013.
20
[19] N. Mardani, H. Bahmani, Attracting foreign investment and creating political and economic stability after the boycott in the energy sector by acceding to the Energy Charter Treaty (according to Iran's observer membership), Energy Law Studies, Volume 3, Issue 2, 371-404, 2017.
21
[20] D. Manzor, H. Rezaei, Effects of fuel price correction of power plants on the price of electricity in an industrialized market: the system dynamics approach, Journal of Planning and Budget, Volume 18, Issue 1, 95-108, 2013.
22
[21] A. Motahari, A. Ahmadian, M. Abedi, H. Ghafarzadeh, Economic assessment of the use of wind power plants in Iran considering the effect of the policy of energy price liberalization, Journal of Iranian Energy Economics, Volume 3, Issue 10, 179-200, 2014.
23
[22] J. Pezhoyan, T. Mohammadi, F. Atbaei, Comparing the relative efficiency of auctioning mechanism on the basis of the proposal with the mechanism of price adjustment of the market in electricity markets, Journal of Iranian Energy Economics, Volume 3, Issue 11, 91-130, 2014
24
ORIGINAL_ARTICLE
محاسبه قابلیت اطمینان و دسترس پذیری سیستم پیل سوختی متانولی با رویکرد زنجیره مارکوف
پیل سوختی یکی از جدیدترین فناوری های تولید انرژی پاک است که علاقمندی به استفاده از آن رو به افزایش میباشد. از آنجایی که قابلیت اطمینان و دسترسپذیری از جمله شاخصهای مهم در ارزیابی عملکرد سیستم و تجهیزات مختلف میباشد، در این مقاله قابلیت اطمینان و دسترسپذیری سیستم پیل سوختی متانولی مستقیم با توجه به رویکرد زنجیره مارکوف محاسبه شده است. به این منظور پس از تعیین نرخ خرابی هر یک از قطعات این سیستم، قابلیت اطمینان مجموعه در بازه 0 تا 5000 ساعت محاسبه شده است. همچنین نتایج استفاده از زنجیره مارکوف و شبیهسازی در نرم افزار RAMcommander نیز نشان می دهد که سیستم پیل سوختی متانولی بیش از 99 درصد مواقع در دسترس است. در انتها با بررسیهای انجام گرفته مشخص شد که این سیستم تقریبا 96 درصد مواقع با تمام ظرفیت، بیش از 3 درصد مواقع نیمه ظرفیت و به احتمال کمتر از 1درصد غیر فعال است.
https://www.jrenew.ir/article_82127_9e51ef241bf751ecf3bbb7e3c19954cc.pdf
2019-03-21
103
109
قابلیت اطمینان
دسترسپذیری
زنجیره مارکوف
پیل سوختی
حمیدرضا
سراج
hr.seraj@ut.ac.ir
1
، گروه انرژیهای نو و محیط زیست، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران،تهران،ایران
LEAD_AUTHOR
امیرعلی
سیفالدین اصل
saifoddin@ut.ac.ir
2
استادیار، گروه انرژیهای نو و محیط زیست، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران،تهران،ایران
AUTHOR
حسین
یوسفی
hosseinyousefi@ut.ac.ir
3
دانشیار،گروه سیستم های انرژی-دانشکده علوم و فنون نوین-دانشگاه تهران،تهران،ایران
AUTHOR
عاطفه
عباسپور
atefeh.abbaspour@ut.ac.ir
4
دانشجوی کارشناسی ارشد، رشته مهندسی سیستمهای انرژی، گروه انرژیهای نو و محیط زیست، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران،تهران،ایران
AUTHOR
- منابع
1
[1] EIA, U., Energy Information Administration (2016) International Energy Outlook 2016. 2016.
2
[2] Ehsani, M., et al., Modern electric, hybrid electric, and fuel cell vehicles. 2018: CRC press.
3
[3] Dicks, A. and D.A.J. Rand, Fuel cell systems explained. 2018: Wiley Online Library.
4
[4] Aydinli, G., N. Sisworahardjo, and M. Alam. Reliability and sensitivity analysis of low power portable direct methanol fuel cell. in EUROCON, 2007. The International Conference on" Computer as a Tool". 2007. IEEE.
5
[5] Tanrioven, M. and M. Alam, Reliability modeling and analysis of stand-alone PEM fuel cell power plants. Renewable Energy, 2006. 31(7): p. 915-933.
6
[6] Whiteley, M., et al., Advanced reliability analysis of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells using Petri-Net analysis and fuel cell modelling techniques. International Journal of Hydrogen Energy, 2015. 40(35): p. 11550-11558.
7
[7] Deodath, R., J. Jhingoorie, and C. Riverol, Direct methanol fuel cell system reliability analysis. International Journal of Hydrogen Energy, 2017. 42(16): p. 12032-12045.
8
[8] Sisworahardjo, N., M. Alam, and G. Aydinli, Reliability and availability analysis of low power portable direct methanol fuel cells. Journal of power sources, 2008. 177(2): p. 412-418.
9
[9] Albarbar, A. and M. Alrweq, Effective Technique for Improving Electrical Performance and Reliability of Fuel Cells. International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS), 2017. 8(4): p. 1868-1875.
10
[10] Schultz, T., Experimental and model-based analysis of the steady-state and dynamic operating behaviour of the direct methanol fuel cell (DMFC). 2004, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg.
11
[11] Billinton, R. and R.N. Allan, Reliability evaluation of engineering systems. 1992: Springer.
12
[12] AGENCY, I.A.E., Survey of Ranges of Component Reliability Data for Use in Probabilistic Safety Assessment. IAEA TECDOC Series. 1989, Vienna: INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY.
13
ORIGINAL_ARTICLE
مروری بر هزینههای محیط زیستی تولید برق با تاکید بر انرژیهای تجدیدپذیر
بر اساس تعاریف، هزینههای خارجی، نتایج زیانبار فعالیتهای اقتصادی میباشد که این هزینهها، به صورت آثار اجتماعی و محیط زیستی ظاهر میگردند. به عبارت دیگر تولید هر محصول (به صورت کالا و یا خدمات ) محیط زیست را متحمل هزینههایی میکند که این هزینهها در قیمت نهایی آن محصول لحاظ نمیگردد. عدم توجه به هزینههای محیط زیستی تولید برق باعث ایجاد آثار مخرب بر منابع طبیعی میگردد، در بخش انرژی کشور، هزینههای خارجی که به جامعه و محیط زیست تحمیل میگردند باعث آلودگی آب، هوا، کاهش منابع آب شیرین و ... میشوند. با جایگزینی انرژیهای نو و تجدید پذیر میتوان به کاهش این هزینهها کمک کرد. بر اساس بررسی منابع موجود هزینههای خارجی نیروگاههای سیکل ترکیبی در میان سایر نیروگاههای تولید برق به سبک سنتی از مقدار کمتری برخوردار است. همچنین باتوجه به وجود پتانسیلهای انرژی خورشیدی، زمین گرمایی، زیست توده و بادی در کشور ایران سهم این انرژیها در بخشهای مختلف در طی سالهای آتی افزایش مییابد. پایینتر بودن هزینههای محیط زیستی انرژیهای تجدیدپذیر یکی دیگر از دلایل لزوم افزایش سهم این نوع منبع انرژی در سبد انرژی کشور میباشد، همچنین لازم به ذکر است که انرژی خورشیدی و بادی دارای کمترین ردپای آب نیز میباشند.
https://www.jrenew.ir/article_82128_22334925ade4d003203083b192e63530.pdf
2019-03-21
110
119
هزینههای محیط زیستی
هزینههای خارجی
تولید برق
انرژیهای تجدیدپذیر
خرید تضمینی
سیده مهسا
موسوی رینه
mahsa.moosavi.rei@ut.ac.ir
1
گروه انرژی های نو و تجدیدپذیر، دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه نهران،ایران
LEAD_AUTHOR
حسین
یوسفی
hosseinyousefi@ut.ac.ir
2
گروه سیستم های انرژی-دانشکده علوم و فنون نوین-دانشگاه تهران
AUTHOR
مهناز
ابوالقاسمی
mabolghasemi@ut.ac.ir
3
گروه انرژی های نو و محیط زیست، دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران.ایران
AUTHOR
- منابع
1
[1] ش. وصفی اسفستانی و ه. علیشیری, “ارزیابی هزینه های خارجی در نیروگاه های تولید برق,” دومین کنفرانس مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی, 1390.
2
[2] G. H. Bruntland, “Our Common Future Report of the World Commission on Environment,” New York, p. 318, 1987.
3
[3] L. Čuček, J. J. Klemeš, and Z. Kravanja, “A review of footprint analysis tools for monitoring impacts on sustainability,” J. Clean. Prod., vol. 34, pp. 9–20, 2012.
4
[4] D. Dalianis, D. Petassis, M. Santamouris, A. Argiriou, C. Cartalis, and D. N. Asimakopoulos, “Social cost of electricity generation in Greece,” Renew. energy, vol. 12, no. 3, pp. 281–289, 1997.
5
[5] P. Rafaj and S. Kypreos, “Internalisation of external cost in the power generation sector: Analysis with Global Multi-regional MARKAL model,” Energy Policy, vol. 35, no. 2, pp. 828–843, 2007.
6
[6] د. ع. شریفی, د. غ. کیانی, د. ر. خ. اخلاق و م. م. ب. تودشکی, “ارزیابی جایگزینی انرژی های تجدیدپذیر به جای سوخت های فسیلی در ایران: رهیافت کنترل بهینه,” تحقیقات مدلسازی اقتصادی, vol. سال سوم, no. 11, pp. 123–140, 1392.
7
[7] N. E. Generation, “What Are the External Costs,” Nucl. Energy Agency, OECD, 2003.
8
[8] لیلا پاک گوهر, “حسابداری محیط زیست,” حسابدار, vol. سال بیست و, no. 3, p. 52-, 1388.
9
[9] M. Taussing, “Environmental economic,” Rutgers Univ., 2002.
10
[10] سید کمال صادقی, زهرا کریمی تکانلو, محمد علی متفکر آزاد, حسین اصغرپور قورچی, و یعقوب اندایش, “سنجش رد پای آب بخش های اقتصادی در ایران با رهیافت ماتریس حسابداری اجتماعی(SAM),” اقتصاد مقداری, vol. سال یازدهم, no. 3, pp. 81–111, 1393.
11
[11] M. Wackernagel and W. Rees, Our ecological footprint: reducing human impact on the earth, vol. 9. New Society Publishers, 1998.
12
[12] J. Koomey and F. Krause, “Introduction to environmental externality costs,” CRC Handb. Energy Effic., pp. 35–94, 1997.
13
[13] ا. عوامی, پیوند آب و انرژی در صنعت. دانشگاه صنعتی شریف, 1397.
14
[14] گ. ترنر, ا. بیتمن, and د. و. پیرس, اقتصاد محیط زیست. دانشگاه فردوسی مشهد, 1388.
15
[15] ب. جباریان و ا. رئیسی, “برآورد هزینه های محیط زیستی و اجتماعی تولید برق در کشور,” مجله محیط شناسی, vol. 34, pp. 21–28, 1383.
16
[16] مهدی صادقی و معصومه ترکی, “بررسی هزینههای خارجی تولید برق در ایران (مطالعه موردی: نیروگاه برق شهید رجایی با تاکید بر آلایندههای SO2 و NO2 ، تحقیقات اقتصادی, vol. سال چهل و, no. 82, p. 121-, 1387.
17
[17] S. Mirasgedis, D. Diakoulaki, L. Papagiannakis, and A. Zervos, “Impact of social costing on the competitiveness of renewable energies: the case of Crete,” Energy Policy, vol. 28, no. 1, pp. 65–73, 2000.
18
[18] معصومه ترکی و زهرا عابدی, “هزینه های خارجی تولید برق از نیروگاه های فسیلی (به صورت موردی ایران),” انسان و محیط زیست, no. 19, p. 3-, 1390.
19
[19] V. Fthenakis and H. C. Kim, “Life-cycle uses of water in US electricity generation,” Renew. Sustain. Energy Rev. Elsevier, vol. 14, no. 7, pp. 2039–2048, 2010.
20
[20] س. بدخشان, م. گنج خانی, ا. صفدریان, و م. فتوحی فیروزآباد, “مطالعه هزینه فایده ی میزان آب مصرفی نیروگاه ها روی هزینه ی بهره برداری از شبکه های قدرت,” رویداد پیوند آب و انرژی شریف, 1394.
21
[21] A. Delgado Mart, “Water Footprint of Electric Power Generation: Modeling its use and analyzing options for a water-scarce future,” Massachusetts Institute of Technology, 2012.
22
[22] J. Macknick, R. Newmark, G. Heath, and K. C. Hallett, “Operational water consumption and withdrawal factors for electricity generating technologies: a review of existing literature,” Environ. Res. Lett., vol. 7, no. 4, p. 45802, 2012.
23
[23] H. Yousefi et al., “Developing the geothermal resources map of Iran,” Geothermics, vol. 39, no. 2, pp. 140–151, 2010.
24
[24] B. D. Hong and E. R. Slatick, “Carbon dioxide emission factors for coal,” Q. Coal Rep., vol. 7, 1994.
25
[25] دفتر برنامه ریزی کلان برق و انرژی وزارت نیرو, “ترازنامه انرژی,” 1396.
26
[26] K. Sadeghi, “Renewable Energy, Economic Growth and Quality of the Environment in Iran (1980 – 2012),” Q. J. energy policy Plan. Res., vol. 3, no. 6, 2017.
27
[27] مهدی بریمانی و دکتر عبدالرزاق کعبی نژادیان, “بررسی قیمت تمام شده و تعرفه خرید تضمینی برق تجدیدپذیر در ایران,” انرژی های تجدیدپذیر و نو, vol. سال اول, no. 2, p. 3-, 1393.
28
[28] UNFCCC, “Global Carbon Project,” 2017.
29
[29] Y. Tsai, Y. Chan, F. Ko, J. Yang, and others, “Integrated operation of renewable energy sources and water resources.,” Energy Convers. Manag., vol. 160, pp. 439–454, 2018.
30
[30] http://www.satba.gov.ir/fa/guidance/guidance/guidance1/tariff
31
ORIGINAL_ARTICLE
کاربرد انرژی خورشید در ضدعفونی آب
آب برای زندگی انسان حیاتی و تأمین آب آشامیدنی سالم ضروری است. تولید محصولات کشاورزی و غذا بدون آب امکانپذیر نیست. خشکسالی سالیان گذشته در کشور لزوم توجه به استفاده صحیح از منابع آب و صرفهجویی را بیشتر میکند. ضدعفونی برای سالم سازی ضروری و راهکاری مناسب برای کاهش مصرف آب با بازگردان آب آلوده به چرخه مصرف میباشد. عوامل بیماریزای انسانی و گیاهی زیادی مثل باکتریها، قارچها، تکیاختهها و ویروسها میتوانند آب را آلوده کنند، اما گرما راهکاری مؤثر برای از بین بردن یا غیرفعال نمودن همه آنهاست. خورشید به عنوان منبعی رایگان، دردسترس، فراوان، پاک و پایدار میتواند برای ضدعفونی آب استفاده شود. این موضوع با توجه به پتانسیل مناسب ایران در دریافت انرژی خورشید قابل تأمل است. توسعه و پیشرفت جمعکنندههای خورشیدی موجب شده است پژوهشگران برای ضدعفونی از آنها بهره گیرند. در این مطالعه جمعکنندههای خورشیدی مختلف به کار رفته در ضدعفونی آب، معرفی و عملکرد آنها بررسی شده است. توجه بیش از پیش جوامع به سلامت آب و غذا با تمرکز بر محصولات ارگانیک و عاری از مواد مضر و شیمیایی، جدی شدن مسائل زیست محیطی، لزوم کاهش آلایندهها، اتکا بر منابع انرژی پایدار و بهرهگیری از پتانسیلهای موجود در کشور، نوید طلیعهای روشن برای ضدعفونی آب با انرژی خورشید در آینده را میدهد.
https://www.jrenew.ir/article_82130_83901f9d79d8f6d56134e3de4c454bfb.pdf
2019-03-21
120
130
جمعکننده
انرژیهای تجدیدپذیر
انرژی خورشیدی
ضدعفونی آب
روح اله
فرهادی
farhadi@asnrukh.ac.ir
1
گروه مهندسی ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان،
LEAD_AUTHOR
1- منابع
1
[1] P. Aniruddha Bhalchandra and K. Jyoti Kishen, Drinking Water Disinfection Techniques. Boca Raton, Florida, USA: CRC Press, 2013.
2
[2] WHO and UNICEF, Progress on Sanitation and Drinking Water: 2017 Update and MDG Assessment. Geneva, Switzerland: World Health Organization, 2017.
3
[3] T. Moss, et al., Towards new scenarios for analysis of emissions, climate change, impacts, and response strategies. Intergovernmental Panel on Climate Change, Geneva, 2008.
4
[4] L. Lu, Z. Wang, and P. Shi, Mapping Cold Wave Risk of the World, World Atlas of Natural Disaster Risk. Beijing Normal University Press: Springer, 2015.
5
[5] J. Andreu, et al., Drought: research and science-policy interfacing. London, UK: CRC Press, 2015.
6
[6] ح. صمدی بروجنی و ع. ابراهیمی، پیامدهای خشکسالی و راههای مقابله با آن، شهرکرد: مرکز تحقیقات منابع آب-دانشگاه شهرکرد، 1389.
7
[7] سازمان انرژی های تجدیدپذیر و بهره وری انرژی برق(ساتبا). پتانسیل تابش در ایران، تاریخ دسترسی: 30 آبان 1397،
8
http://www.satba.gov.ir/br/sun/potentialپتانسیل-تابش-و-نقشه-تابش-خورشید-در-ایران.
9
[8] ن. هوشنگی، ع.ا. آل شیخ، و ح. هلالی، بررسی منطقه ای پتانسیل تابش خورشیدی با ارزیابی و بهینه سازی روش های درون یابی در سطح کشور ایران، فصلنامه برنامه ریزی منطقه ای، سال چهارم، شماره 16، صفحه 16-1، 1393.
10
[9] The World Bank Group. Global Solar Atlas, Accessed: October 24, 2018, Available from: https://globalsolaratlas.info/downloads/world, 2018.
11
[10] C. Binnie and M. Kimber, Basic Water Treatment. Fifth edition, London: ICE publishing, 2013.
12
[11] K.J. Howe, et al., Principles of Water Treatment. Hoboken, New Jersey: Wiley, 2012.
13
[12] J.D. Burch and K.E. Thomas, An Overview of Water Disinfection in Developing Countries and the Potential for Solar Thermal Water Pasteurization. Golden, Colorado: National Renewable Energy Laboratory, 1998.
14
[13] N.G. Pizzi, Water Treatment. American Water Works Association, 2010.
15
[14] USEPA, Ultraviolet Disinfection Guidance Manual. Washington, DC: United Environmental States Protection Agency, 2003.
16
[15] J.R. Bolton and C.A. Cotton, The Ultraviolet Disinfection Handbook. First Edition, Denver, USA: American Water Works Association, 2008.
17
[16] WHO, IRAC monograhs on the evaluation of carcinogenic risks to humas solar and ultraviolet radiation. Vol. 55. Geneva, Switzerland: International Agency for Research on Cancer by the Secretariat of the World Health Organization, 1992.
18
[17] C.S. Zerefos and A.F. Bais, Solar Ultraviolet Radiation: Modelling, Measurements and Effects. Springer Berlin Heidelberg, 1997.
19
[18] Temis. Clear sky UV index. Accessed 20 October 2018, Available from: http://www.temis.nl/index.php.
20
[19] ع. موقری و م. خسروی، محاسبه، ارزیابی و تحلیل توزیع مکانی شاخص پرتو فرابنفش در گستره ایران. نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، جلد 14، شماره 34، صفحه 213-195.
21
[20] N. Bansal, et al., Solar sterilization of water, Solar energy, Vol. 40, No. 1, pp. 35-39, 1988.
22
[21] S.K. Hameed and I. Ahmad, Solar sterilization of water, Renewable Energy, Vol. 12, No. 3, pp. 321-324, 1997.
23
[22] A. Jorgensen, et al., Decontamination of drinking water by direct heating in solar panels, Journal of Applied Microbiology, Vol. 85, No. 3, pp. 441-447, 1998.
24
[23] T.S. Saitoh and H.H. El-Ghetany, A pilot solar water disinfecting system: performance analysis and testing, Solar Energy, Vol. 72, No. 3, pp. 261-269, 2002.
25
[24] L.F. Caslake, et al., Disinfection of contaminated water by using solar irradiation, Applied and Environmental Microbiology, Vol. 70, No. 2, pp. 1145-1151, 2004.
26
[25] J. Dietl, et al. A novel type of thermal solar water disinfection unit. Darmstadt, Germany: Darmstadt University, 2015
27
[26] Y. Tripanagnostopoulos and M.C. Rocamora. Use of solar thermal collectors for disinfection of greenhouse hydroponic water. in International symposium on high technology for greenhouse system management: Greensys 2007 801. Naples, Italy: ISHS, 2008
28
[27] A. Abdel Dayem, et al., Thermal performance and biological evaluation of solar water disinfection systems using parabolic trough collectors, Desalination and Water Treatment, Vol. 36, No. 1-3, pp. 119-128, 2011.
29
[28] R. Bigoni, et al., Solar water disinfection by a Parabolic Trough Concentrator (PTC): flow-cytometric analysisof bacterial inactivation, Journal of Cleaner Production, Vol. 67, No. pp. 62-71, 2014.
30
[29] A. Yazdanbakhsh, et al., Accelerating the solar disinfection process of water using modified compound parabolic concentrators (CPCs) mirror, Desalination and Water Treatment, Vol. 2016, No. pp. 1-9, 2016.
31
[30] J. Choi, C.G. Park, and J. Yoon, Application of an electrochemical chlorine-generation system combined with solar energy as appropriate technology for water disinfection, Transactions of The Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene, Vol. 107, No. 2, pp. 124-128, 2013.
32
[31] N. Pichel, M. Vivar, and M. Fuentes, Performance analysis of a solar photovoltaic hybrid system for electricity generation and simultaneous water disinfection of wild bacteria strains, Applied Energy, Vol. 171, No. pp. 103-112, 2016.
33
[32] Y. Wang, et al., Photovoltaic and disinfection performance study of a hybrid photovoltaic-solar water disinfection system, Energy, Vol. 106, No. pp. 757-764, 2016.
34
[33] W.S. Duff and D. Hodgson. A SolarWater Purification System. in 2001 International Solar Energy Society Congress. Adelaide, Australia, 2001
35
[34] A. Acra, et al., Water disinfection by solar radiation: assessment and application. Ottawa, Canada: International Development Research Centre, 1990.
36
[35] P. Fernández, et al., Water disinfection by solar photocatalysis using compound parabolic collectors, Catalysis Today, Vol. 101, No. 3, pp. 345-352, 2005.
37
[36] P. Fernández-Ibáñez, et al., Photocatalytic disinfection of natural well water contaminated by Fusarium solani using TiO 2 slurry in solar CPC photo-reactors, Catalysis Today, Vol. 144, No. 1, pp. 62-68, 2009.
38
[37] E. Ubomba‐Jaswa, et al., Investigating the microbial inactivation efficiency of a 25 L batch solar disinfection (SODIS) reactorenhanced with a compound parabolic collector (CPC) for household use, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, Vol. 85, No. 8, pp. 1028-1037, 2010.
39
[38] H. Gómez-Couso, et al., Comparison of different solar reactors for household disinfection of drinking water in developing countries: evaluation of their efficacy in relation to the waterborne enteropathogen Cryptosporidium parvum, Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene, Vol. 106, No. 11, pp. 645-652, 2012.
40
[39] E.G. Mbonimpa, B. Vadheim, and E.R. Blatchley, Continuous-flow solar UVB disinfection reactor for drinking water, Water research, Vol. 46, No. 7, pp. 2344-2354, 2012.
41
[40] N. Ahmad, M. Gondal, and A.K. Sheikh, Comparative study of different solar-based photo catalytic reactors for disinfection of contaminated water, Desalination and Water Treatment, Vol. 2015, No. pp. 1-8, 2015.
42
[41] S. Amara, et al., Legionella disinfection by solar concentrator system, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 70, No. pp. 786-792, 2017.
43
ORIGINAL_ARTICLE
مروری بر مطالعات و تحقیقات انجام شده در زمینه تولید انرژی الکتریکی با سیستمهای خورشیدی شناور در دنیا
افزایش چشمگیر تقاضای برق، کاهش سریع سوختهای فسیلی و همچنین نگرانیهای زیست محیطی در سراسر جهان منجر به گسترش نیروگاههای خورشیدی در مقیاس وسیع شدهاست. سیستم خورشیدی شناور یک طراحی جدید برای نیروگاههای خورشیدی است. سیستمهای خورشیدی شناور معمولا بر روی آبراهههای آب مانند دریاچههای طبیعی یا مخازن سدها نصب میشوند. این فنآوری از سال 2007 مورد توجه کشورهای مختلف قرار گرفتهاست. نیروگاههای خورشیدی شناور متوسط و بزرگ در چندین کشور مانند ژاپن، کرهی جنوبی، هند و ایالات متحده نصب شدهاند. با توجه به مزایای نصب این سیستمها از جمله کاهش تبخیر، استفاده از این سیستمها در مناطق خشک و کم آب مانند کشور ما میتواند راه حلی برای کاهش بحران آب باشد. در این مقاله، به مرور مقالات انجام شده بر روی تولید انرژی این سیستمها و کارایی آنها پرداخته شدهاست. سپس، تاثیر استفاده از این سیستم بر روی کاهش تبخیر و کاهش انتشار گازهای گلخانهای و همچنین بررسی مسائل اقتصادی این سیستمها مورد مطالعه قرار گرفته است.نتایج بررسی مطالعات انجام شده نشان میدهد که بازدهی سیستمهای خورشیدی شناور حدود 12 درصد بیشتر از سیستمهای خورشیدی نصب شده بر روی زمین است. همچنین این سیستمها میتوانند تا 90 درصد تبخیر سطحی آب را کاهش دهند.
https://www.jrenew.ir/article_82131_3b056155dbd2a94b9f173f0b37808f6b.pdf
2019-03-21
131
141
نیروگاههای خورشیدی شناور
تولید انرژِی
کاهش تبخیر
کاهش گازهای گلخانهای
پریسا
رنجبران
parisa.ranjbaran@ut.ac.ir
1
گروه انرژیهای نو و محیط زیست دانشگاه تهران
LEAD_AUTHOR
حسین
یوسفی
hosseinyousefi@ut.ac.ir
2
گروه انرژیهای نو و محیط زیست، دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
AUTHOR
گیورگ
قره پتیان
grptian@aut.ac.ir
3
استاد دانشکده برق، دانشگاه صنعتی امیر کبیر
AUTHOR
فاطمه
راضی آستارایی
razias_m@ut.ac.ir
4
گروه انرژی های نو و سیستم های انرژی-دانشکده علوم و فنون نوین-دانشگاه تهران
AUTHOR
- منابع
1
[1] eia, “Electricity in the United States,” U.S. Energy Information Administration, 2017 .
2
[2] I. Craig, A. Green, M. Scobie, and E. Schmidt, Controlling Evaporation Loss from Water Storages, no. 1000580/1. 2005, p. 207.
3
[3] G. K. X. Melvin, “Experimental study of the effect of floating solar panels on reducing evaporation in Singapore reservoirs,” NATIONAL UNIVERSITY OF SINGAPORE, 2015.
4
[4] S. Minamino, “floating solar plants: niche rising to the surface?,” Solarplaza, 2016 .
5
[5] Y. Ueda, T. Sakurai, S. Tatebe, A. Itoh, and K. Kurokawa, “Performance Analysis of Pv Systems on the Water,” in 23rd European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, 2008, no. September, pp. 1–5.
6
[6] C. Ferrer-Gisbert, J. J. Ferrán-Gozálvez, M. Redón-Santafé, P. Ferrer-Gisbert, F. J. Sánchez-Romero, and J. B. Torregrosa-Soler, “A new photovoltaic floating cover system for water reservoirs,” Renew. Energy, vol. 60, pp. 63–70, Dec. 2013.
7
[7] M. E. Taboada, L. Cáceres, T. A. Graber, H. R. Galleguillos, L. F. Cabeza, and R. Rojas, “Solar water heating system and photovoltaic floating cover to reduce evaporation: Experimental results and modeling,” Renew. Energy, vol. 105, pp. 601–615, May 2017.
8
[8] K. Trapani and M. Redón Santafé, “A review of floating photovoltaic installations: 2007-2013,” Prog. Photovoltaics Res. Appl., vol. 23, no. 4, pp. 524–532, Apr. 2015.
9
[9] A. Sahu, N. Yadav, and K. Sudhakar, “Floating photovoltaic power plant: A review,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 66, pp. 815–824, Dec. 2016.
10
[10] S.-H. Kim, S.-J. Yoon, W. Choi, and K.-B. Choi, “Application of Floating Photovoltaic Energy Generation Systems in South Korea,” Sustainability, vol. 8, no. 12, p. 1333, Dec. 2016.
11
[11] R. Cazzaniga, M. Cicu, M. Rosa-Clot, P. Rosa-Clot, G. M. Tina, and C. Ventura, “Floating photovoltaic plants: Performance analysis and design solutions,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 81, pp. 1730–1741, Jan. 2018.
12
[12] E. M. G. Rodrigues, R. Melício, V. M. F. Mendes, and J. P. S. Catalão, “Simulation of a solar cell considering single-diode equivalent circuit mode,” Renew. Energy Power Qual. J., pp. 369–373, May 2011.
13
[13] M. Rosa-Clot, G. M. Tina, and S. Nizetic, “Floating photovoltaic plants and wastewater basins: an Australian project,” Energy Procedia, vol. 134, pp. 664–674, Oct. 2017.
14
[14] T. S. Hartzell, “Evaluating potential for floating solar installations on Arizona water management infrastructure,” The University of Arizona, 2016.
15
[15] B. Prouvost, “Creating the ultimate hybrid system by mixing solar energy and hydroelectricity,” renewableenergyfocus, 2017. .
16
[16] T. WOODY, “Solar on the Water,” Retrieved from The New York Times, 2011. .
17
[17] K. Trapani, S. Martens, K. Challagulla, S. Yong, D. Millar, and S. Maloney, “Water absorption characterisation, electrical reliability and mechanical testing of a submerged laminated a-Si thin film photovoltaic (PV) cells,” Microelectron. Reliab., vol. 54, no. 11, pp. 2456–2462, Nov. 2014.
18
[18] M. Rosa-Clot and G. M. Tina, “Submerged PV Systems,” in Submerged and Floating Photovoltaic Systems, Elsevier, 2018, pp. 65–87.
19
[19] R. Cazzaniga, M. Cicu, M. Rosa-Clot, P. Rosa-Clot, G. M. Tina, and C. Ventura, “Compressed air energy storage integrated with floating photovoltaic plant,” J. Energy Storage, vol. 13, pp. 48–57, Oct. 2017.
20
[20] A. Lee, G. Shin, S. Hong, and Y. Choi, “A study on development of ICT convergence technology for tracking-type floating photovoltaic systems,” Int. J. Smart Grid Clean Energy, vol. 3, no. 1, pp. 80–87, 2014.
21
[21] K. Trapani and D. L. Millar, “The thin film flexible floating PV (T3F-PV) array: The concept and development of the prototype,” Renew. Energy, vol. 71, pp. 43–50, Nov. 2014.
22
[22] Y. Choi, N.-H. Lee, A. Lee, and K. Kim, “A study on major design elements of tracking-type floating photovoltaic systems,” Int. J. Smart Grid Clean Energy, vol. 3, no. 1, pp. 70–74, 2014.
23
[23] Y.-G. Lee, H.-J. Joo, and S.-J. Yoon, “Design and installation of floating type photovoltaic energy generation system using FRP members,” Sol. Energy, vol. 108, pp. 13–27, Oct. 2014.
24
[24] A. Akbarzadeh and T. Wadowski, “Heat pipe-based cooling systems for photovoltaic cells under concentrated solar radiation,” Appl. Therm. Eng., vol. 16, no. 1, pp. 81–87, Jan. 1996.
25
[25] S. A. A. Kalogirou and Y. Tripanagnostopoulos, “Hybrid PV/T solar systems for domestic hot water and electricity production,” Energy Convers. Manag., vol. 47, no. 18–19, pp. 3368–3382, Nov. 2006.
26
[26] K. A. Moharram, M. S. Abd-Elhady, H. A. Kandil, and H. El-Sherif, “Enhancing the performance of photovoltaic panels by water cooling,” Ain Shams Eng. J., vol. 4, no. 4, pp. 869–877, Dec. 2013.
27
[27] A. Hasan, S. McCormack, M. Huang, and B. Norton, “Energy and Cost Saving of a Photovoltaic-Phase Change Materials (PV-PCM) System through Temperature Regulation and Performance Enhancement of Photovoltaics,” Energies, vol. 7, no. 3, pp. 1318–1331, Mar. 2014.
28
[28] P. Hysek, “Methods to Reduce the Operating Temperature of Photovoltaic Cells,” Appl. Mech. Mater., vol. 820, pp. 224–229, Jan. 2016.
29
[29] K. Trapani and D. L. Millar, “Proposing offshore photovoltaic (PV) technology to the energy mix of the Maltese islands,” Energy Conversion and Management, vol. 67. pp. 18–26, 2013.
30
[30] M. Redón Santafé, J. B. Torregrosa Soler, F. J. Sánchez Romero, P. S. Ferrer Gisbert, J. J. Ferrán Gozálvez, and C. M. Ferrer Gisbert, “Theoretical and experimental analysis of a floating photovoltaic cover for water irrigation reservoirs,” Energy, vol. 67, pp. 246–255, Apr. 2014.
31
[31] J. Song and Y. Choi, “Analysis of the Potential for Use of Floating Photovoltaic Systems on Mine Pit Lakes: Case Study at the Ssangyong Open-Pit Limestone Mine in Korea,” Energies, vol. 9, no. 2, p. 102, Feb. 2016.
32
[32] K. Trapani and D. L. Millar, “Floating photovoltaic arrays to power the mining industry: A case study for the McFaulds lake (Ring of Fire),” Environ. Prog. Sustain. Energy, vol. 35, no. 3, pp. 898–905, May 2016.
33
[33] C. Solanki, G. Nagababu, and S. S. Kachhwaha, “Assessment of offshore solar energy along the coast of India,” Energy Procedia, vol. 138, pp. 530–535, Oct. 2017.
34
[34] D. Mittal, B. K. Saxena, and K. V. S. Rao, “Floating solar photovoltaic systems: An overview and their feasibility at Kota in Rajasthan,” in 2017 International Conference on Circuit ,Power and Computing Technologies (ICCPCT), 2017, pp. 1–7.
35
[35] M. Rosa-Clot and G. M. Tina, “The Floating PV Plant,” in Submerged and Floating Photovoltaic Systems, Elsevier, 2018, pp. 89–136.
36
[36] R. Cazzaniga, M. Rosa-Clot, P. Rosa-Clot, and G. M. Tina, “Floating tracking cooling concentrating (FTCC) systems,” in 2012 38th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, 2012, pp. 000514–000519.
37
[37] Y.-K. Choi and Y.-G. Lee, “A study on development of rotary structure for tracking-type floating photovoltaic system,” Int. J. Precis. Eng. Manuf., vol. 15, no. 11, pp. 2453–2460, Nov. 2014.
38
[38] Y.-K. Choi, I.-S. Kim, S.-T. Hong, and H. Lee, “A study on development of azimuth angle tracking algorithm for tracking-type floating photovoltaic system,” Adv. Sci. Technol. Lett., vol. 51, no. 45, pp. 197–202, 2014.
39
[39] G. Tina, R. Cazzaniga, M. Rosa-Clot, and P. Rosa-Clot, “Geographic and technical floating photovoltaic potential,” Therm. Sci., vol. 22, no. Suppl. 3, pp. 831–841, 2018.
40
[40] G. D. Pimentel Da Silva and D. A. C. Branco, “Is floating photovoltaic better than conventional photovoltaic? Assessing environmental impacts,” Impact Assess. Proj. Apprais., vol. 36, no. 5, pp. 390–400, Sep. 2018.
41
[41] M. R. Santafé et al., “Implementation of a photovoltaic floating cover for irrigation reservoirs,” J. Clean. Prod., vol. 66, no. 1, pp. 568–570, Mar. 2014.
42
[42] L. Liu, Q. Wang, H. Lin, H. Li, Q. Sun, and R. Wennersten, “Power Generation Efficiency and Prospects of Floating Photovoltaic Systems,” Energy Procedia, vol. 105, pp. 1136–1142, May 2017.
43
[43] K. Trapani, D. L. Millar, and H. C. M. Smith, “Novel offshore application of photovoltaics in comparison to conventional marine renewable energy technologies,” Renew. Energy, vol. 50, pp. 879–888, Feb. 2013.
44