مکان یابی و بهینه سازی نیروگاه تجدیدپذیر ترکیبی در اقلیم خشک و نیمه خشک، مطالعه موردی:خراسان جنوبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 گروه هنر و معماری، مؤسسه آموزش عالی حافظ شیراز، شیراز، ایران

چکیده
تولید برق خارج از شبکه سراسری برق، روشی برای تأمین انرژی در مناطق مسکونی، تجاری و یا مناطق دور افتاده است. در رویکرد جدید دیزل ژنراتور همراه با فناوری های انرژی تجدیدپذیر ترکیب می‌شود. لذا در این پژوهش ابتدا به بررسی مکان مناسب جهت احداث نیروگاه هیبریدی در استان خراسان جنوبی با توجه به 14 شاخص و 15 گزینه مختلف با استفاده از روش وزن دهی شنون آنتروپی و روش تصمیم‌گیری تاپسیس پرداخته شده است. نتایج نشان می‌دهد که بیتشرین وزن شاخص ها با استفاده از روش شنون آنتروپی به ترتیب مربوط به شاخص فاصله تا جاده، فاصله تا شبکه سراسری برق و جمعیت قرار دارد. سپس در میان گزینه ها اسدیه با امتیاز 0.8932 و عشق اباد با 0.8853 بیشترین امتیاز را با استفاده از روش تاپسیس دریافت می کند. با انتخاب اسدیه به عنوان بهترین مکان جهت احداث نیروگاه هیبریدی به طراحی یک نیروگاه متشکل از دیزل ژنراتور، توربین بادی، پنل خورشیدی و باتری برای تامین بار مصرفی یک روستا پرداخته شده است. میزان بار مصرفی این روستا 213.6 کیلووات ساعت در روز و میزان اوج بار مصرفی 25.45 کیلووات است. برای تامین این بار به 9.29 کیلووات پنل خورشیدی، 2 عدد توربین بادی 10 کیلووات، 29 کیلووات دیزل ژنراتور، 18 عدد باتری 5 کیلووات و 10.4 کیلووات اینورتر مورد نیاز است. هزینه سرمایه گذاری سیستم پیشنهاد شده 31314 یورو و هزینه تولید هر کیلووات انرژی 0.0784 یورو است. همچنین هزینه عملکرد این سیستم 3689 یورو و میزان سوخت مصرفی دیزل ژنراتور در طول سال 4654 لیتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


- مراجع
[1]  Y. Wu et al., Optimal location selection for offshore wind-PV-seawater pumped storage power plant using a hybrid MCDM approach: a two-stage framework, Energy Conversion and Management, Vol. 199, p. 112066, 2019.
[2]  B. Daneshvar Rouyendegh, A. Yildizbasi, and Ü. Z. B. Arikan, Using intuitionistic fuzzy TOPSIS in site selection of wind power plants in Turkey, Advances in Fuzzy Systems, Vol. 2018, 2018.
[3]  G. Pambudi and N. Nananukul, Wind turbine site selection in Indonesia, based on a hierarchical dual data envelopment analysis model, Energy Procedia, Vol. 158, pp. 3290–3295, 2019.
[4]  M. Satkin, Y. Noorollahi, M. Abbaspour, and H. Yousefi, Multi criteria site selection model for wind-compressed air energy storage power plants in Iran, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 32, pp. 579–590, 2014.
[5]  M. Zoghi, A. H. Ehsani, M. Sadat, M. javad Amiri, and S. Karimi, Optimization solar site selection by fuzzy logic model and weighted linear combination method in arid and semi-arid region: A case study Isfahan-IRAN, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 68, pp. 986–996, 2017.
[6]  S. Ali, J. Taweekun, K. Techato, J. Waewsak, and S. Gyawali, GIS based site suitability assessment for wind and solar farms in Songkhla, Thailand, Renewable Energy, Vol. 132, pp. 1360–1372, 2019.
[7]  S. M. Bina, S. Jalilinasrabady, H. Fujii, and H. Farabi-Asl, A comprehensive approach for wind power plant potential assessment, application to northwestern Iran, Energy, Vol. 164, pp. 344–358, 2018.
[8]  L. Castro-Santos, G. P. Garcia, T. Simões, and A. Estanqueiro, Planning of the installation of offshore renewable energies: A GIS approach of the Portuguese roadmap, Renewable Energy, Vol. 132, pp. 1251–1262, 2019.
[9]  J. R. S. Doorga, S. D. D. V Rughooputh, and R. Boojhawon, Multi-criteria GIS-based modelling technique for identifying potential solar farm sites: A case study in Mauritius, Renewable Energy, Vol. 133, pp. 1201–1219, 2019.
[10] G. Villacreses, G. Gaona, J. Martínez-Gómez, and D. J. Jijón, Wind farms suitability location using geographical information system (GIS), based on multi-criteria decision making (MCDM) methods: The case of continental Ecuador, Renewable Energy, Vol. 109, pp. 275–286, 2017.
[11] M. Rezaei, A. Mostafaeipour, M. Qolipour, and R. Tavakkoli-Moghaddam, Investigation of the optimal location design of a hybrid wind-solar plant: A case study, International journal of hydrogen energy, Vol. 43, No. 1, pp. 100–114, 2018.
[12] M. Argin, V. Yerci, N. Erdogan, S. Kucuksari, and U. Cali, Exploring the offshore wind energy potential of Turkey based on multi-criteria site selection, Energy Strategy Reviews, Vol. 23, pp. 33–46, 2019.
[13] L. Castro-Santos, M. I. Lamas-Galdo, and A. Filgueira-Vizoso, Managing the oceans: Site selection of a floating offshore wind farm based on GIS spatial analysis, Marine Policy, Vol. 113, p. 103803, 2020.
[14] A. Dortaj, S. Maghsoudy, F. D. Ardejani, and Z. Eskandari, A hybrid multi-criteria decision making method for site selection of subsurface dams in semi-arid region of Iran, Groundwater for Sustainable Development, Vol. 10, p. 100284, 2020.
[15] C. Emeksiz and B. Demirci, The determination of offshore wind energy potential of Turkey by using novelty hybrid site selection method, Sustainable Energy Technologies and Assessments, Vol. 36, p. 100562, 2019.
[16] P. C. Y. Liu, H.-W. Lo, and J. J. H. Liou, A combination of DEMATEL and BWM-based ANP methods for exploring the green building rating system in Taiwan, Sustainability, Vol. 12, No. 8, p. 3216, 2020.
[17] S. Y. Bohlool and Y. Alijani, Determining the degree of climate comfort in Tehran, Persian Language and Literature, Vol. 9, No. 3, pp. 127–143, 1995. (in Persian)
[18] Y. Alijani, S. Safav and S. Y. Bohlool, Investigating geographical factors in Tehran air pollution, Geographical Researchs, Vol. 38, No. 6, 2007. (in Persian)
[19] R. S. Shahdabadi, A. Maleki, S. Haghighat, and M. Ghalandari, Using multi-criteria decision-making methods to select the best location for the construction of a biomass power plant in Iran, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, pp. 1–18, 2020.
[20] M. A. Nazari, M. E. H. Assad, S. Haghighat, and A. Maleki, Applying TOPSIS Method for Wind Farm Site Selection in Iran, in 2020 Advances in Science and Engineering Technology International Conferences (ASET), pp. 1–4.
[21] S. Vafa and K. MohammadHassan, Performance evaluation and ranking of Iranian insurance companies using the balanced scorecard approach with Shannon entropy weighting method and the Vikor-Gray technique, 2021. (in Persian)
[22] H. Akbaş and B. Bilgen, An integrated fuzzy QFD and TOPSIS methodology for choosing the ideal gas fuel at WWTPs, Energy, Vol. 125, pp. 484–497, 2017.
[23] Y.-J. Lai, T.-Y. Liu, and C.-L. Hwang, Topsis for MODM, European journal of operational research, Vol. 76, No. 3, pp. 486–500, 1994.
[24] A.H. Abadi And N. Shahraki, Ranking of cities in Sistan and Baluchestan province based on health and medical indicators using the TOPSIS method, Health Benefits, Vol. 12, No. 6, pp. 433–446, 2019. (in Persian)
 

  • تاریخ دریافت 29 بهمن 1402
  • تاریخ بازنگری 01 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش 25 آبان 1403