انرژی ایران

عمده سهم مصرف انرژی در کشور و بیش از یک سوم اتلاف آن در کاربری مسکونی است. سرانه مصرف برق خانگی فاصله زیادی با استاندارد جهانی دارد و وجود یارانه حاملهای انرژی در ایران و درنتیجه قیمت پایین آنها، باعث کم توجهی ساکنان نسبت به مصرف انرژی می شود. نظر به سیاست حذف یارانه ها نمیتوان تاثیر بهسازی ابنیه و رفتار متصرفین بر مصرف را نادیده گرفت. هدف از این تحقیق بررسی اثر رفتار کاربران بر مصرف انرژی در ساختمانهای مسکونی شهر اصفهان است. جامعه آماری، ساختمانهای مسکونی (78 واحد با تیپ یکسان) کوی شهید پاکدل است، که 61 واحد از آنها به روش تمام شماری به عنوان نمونه انتخاب شدند. ارزیابی وضعیت بهسازی و مصرف انرژی ساختمانها در حالت موجود نشان داد، اقدامات بهسازی انجام شده و رده برچسب انرژی در %40 از واحدهای مسکونی مورد بررسی به سه دسته تقسیم شده است. 22 واحد با اقدامات گروه اول (رده برچسب انرژی C )، 2 واحد از آن با اقدامات گروه دوم (رده برچسب انرژی D ) و یک واحد از آن با اقدامات گروه سوم (رده برچسب انرژی F ) بهسازی شدند، سایر 36 واحد بدون بهسازی (رده برچسب انرژی F ) است. از اینرو در تحقیق حاضر علاوه بر سنجش مقدار کاهش مصرف ناشی از بهسازی از طریق ممیزی ساختمانهای مسکونی مشابه در کوی شهید پاکدل، به ارزیابی اثر نحوه رفتار متصرفین از طریق تحقیق میدانی و تطبیق یافته های حاصل از شبیه سازی (با استفاده از نرم افزار دیزاین بیلدر) بر مشاهدات و پرسشنامه ها (بر اساس استانداردهای بین المللی) می پردازد تا مشخص شود اصلاح الگوی رفتار متصرفین چه میزان امکان صرفه جویی در مصرف برق را فراهم می کند. مطابق نتایج، بهسازی ابنیه تا 4.6% و رفتار متصرفین بین سه تا ده برابر این مقدارکاهش در مصرف برق فراهم مینماید که بیشترین سهم مربوط به نحوه استفاده از لوازم الکتریکی و روشنایی است.

بروز تکنولوژی های مختلف همچون سیستم های ذخیره انرژی، خودروهای برقی و منابع تولید پراکنده باعث بهبود مشخصه های سیستم های قدرت شده است. از طرفی، استفاده از این ادوات در شبکه های توزیع باعث بهبود مشخصه های مختلفی همچون تلفات توان خواهد شد. یکی از روش های موثر برای بهبود مشخصه های مختلف سیستم در شبکه توزیع تغییر آرایش شبکه است. در این پژوهش، علاوه بر بررسی نقش تجدید آرایش شبکه بر بهبود مشخصه های فنی و اقتصادی، اثر این روش بر روی بهبود تاب آوری شبکه در مواقع بحرانی بررسی شده است. در این راستا، یک مدل جامع برای باز آرایی شبکه توزیع در حضور سیستم های ذخیره انرژی، خودروهای برقی، و توربین های بادی و سلول های خورشیدی داده شده است. مکان و ظرفیت خروجی بهینه جهت بهره برداری بهینه برای تمام ادوات اشاره شده تعیین شده است. جهت بررسی کارایی مدل، چهار حالت مختلف در نظر گرفته شده اند. نتایچ چهار حالت مورد مقایسه قرار گرفته است نتایج بدست آمده نشان دهنده تاثیر بازآرایی شبکه و ادوات دخیره انرژی بر خروجی های مدل است. مدل ذکر شده بر روی شبکه 33 شینه IEEE در محیط GAMS و با سالور Sbb پیاده سازی شده است.

با توجه به استقرار کشور ایران بر کمربند خورشیدی، در بسیاری از قسمت های کشور انرژی تابشی بالاتر از میانگین بین المللی بوده و این موضوع سبب رشد قابل ملاحظه استفاده از انرژی خورشیدی و یکی از مسائل روز سیستم قدرت شده است. ازطرفی باید اثر تحولات اقتصادی جامعه بر سودآوری یک پروژه به عنوان یک عامل مهم در موفقیت آن، مورد ارزیابی قرارگیرد. برای این منظور در این مقاله افزایش شدید نوسانات ارز در سال های اخیر بر اقتصادی بودن احداث نیروگاه های فتوولتائیک مورد بررسی قرارگرفته است. در این بررسی عوامل متعددی ازجمله نرخ تسعیر یورو، تورم، قیمت ارز مبادله ای و آزاد و ... در شبیه سازی ها درنظر گرفته شده است. درمجموع 48 حالت بررسی شده و یک ارزیابی جامع از احداث نیروگاه های فتوولتائیک در شرایط مختلف اقتصادی کشور ارائه شده است. نتایج نشان می دهند، علاوه بر نوع ارز اختصاص یافته جهت احداث نیروگاه خورشیدی، نرخ تورم نیز در ارزیابی اقتصادی احداث نیروگاه مؤثر می باشد.

این مقاله حاکی از نتایج یک تحقیق در مورد امکان بازیابی گرمای ضایعات و تعیین پارامترهای طراحی یک بویلر بازیاب برای مجموعه ای از دیزل ژنراتور با سرعت متوسط ، با ظرفیت ۷ مگاوات است (ظرفیت نامی تمام یونیت ها ۴۲ مگاوات خواهد بود که مطالعه بر یک یونیت انجام می شود) و برای تولید برق مورد استفاده قرار می گیرد. هدف اصلی از این مطالعه طراحی سیستم بازیابی پسماند حرارتی برای موتورها و همینطور بهره بردن از فناوری زمین گرمایی برای سیستم خنک کن نیروگاه است. حداکثر پتانسیل نظری تولید برق در حدود ۲۲ مگاوات برآورد شده است و مدل آنالیز پینچ ، رسیدن به ۸۰ ٪ این پتانسیل را امکان پذیر می کند. در این مقاله عملکرد اگزرژی و آنالیز اقتصادی واحد برای مرحله بهینه نیز انجام شده و نتایج در بیش از حداقل دمای تفاوت و نقاط پینچ مختلف بررسی می شود. و در آخر اینکه یک سیستم خنک کننده زمین گرمایی برای کنترل آلودگی حرارتی گازهای خروجی و مصرف آب سیستم طراحی شده است. همینطور ترکیبی کردن سیکل نیروگاه بر روی راندمان اگزرژی و انرژی واحد (۱۷ و ۱۴.۱ ٪ ) اثر مثبت دارد و تولید برق نیروگاه را ۱۹ مگاوات افزایش می دهد.

ایرادیانس طیفی مستقیم خورشیدی، یکی از کمیتهای رادیومتریک بنیادی است، که داشتن اطلاعات دقیق از آن، میتواند محققین را در دستیابی به اطلاعات جدید در حوزه بهره بری از انرژی پاک خورشیدی و سایر حوزه های مربوطه یاری رسان باشد. در این کار پژوهشی، گامها و فرآیندهای مورد نیاز برای استقرار، کالیبراسیون و اعتبارسنجی یک ایستگاه دائم اندازه گیری ایرادیانس طیفی فرودی مستقیم خورشیدی در شهر هانوفر، آلمان ارائه شده است. این ایستگاه پس از تکمیل این مطالعه در دانشگاه هانوفر توسط محققین این پژوهش راه اندازی شد. به این ترتیب ایرادیانس فرودی خورشید با حد تفکیک طیفی یک نانومتر در بازه 300-800 نانومتر و حد تفکیک زمانی بسیار بالا (هر یک ثانیه 6 اندازه گیری) قابل اندازه گیری است. در این مطالعه، بهترین و دقیقترین ابزار ردیاب خورشیدی از بین سه دستگاه متداول انتخاب شد. مقایسه ی نتایج اندازه گیریهای این ایستگاه تازه تاسیس شده، با اندازه گیریهای ایستگاه پیرانومتری، همبستگی بالای اندازه گیریها را نشان می دهد. هدف از ارائه این راهنمای فنی، انتقال دانش فنی بروز به داخل کشور است، تا محققین داخلی کشور بتوانند با مطالعه این مقاله، به تاسیس مدرن ترین ایستگاههای اندازه گیری تابش خورشیدی بومی اقدام به عمل آورند.

یکی از تکنولوژی های آتی تامین انرژی در صنعت برق و خودرو استفاده از پیل های سوختی میباشد. هیدروژن بعنوان منبع اصلی سوخت در پیل های سوختی میباشد. رفرمینگ متان از طریق اکسیداسیون جزیی متان از روشهای تولید هیدروژن میباشد. در این مقاله این فرایند جهت تولید گاز هیدروژن که بعنوان منبع انرژی این پیل های سوختی میباشد به صورت عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا مدلسازی برای یک راکتور محیط متخلخل انجام و سپس پایلوت آزمایشگاهی جهت تست تجربی ساخته شد. جهت ایجاد محیط متخلخل در راکتور از گرانول ها اکسید آلومینیوم استفاده شده است. با هدف ماکزیمم تولید هیدروژن، چگونگی تاثیر تغییرات نسبت هم ارزی هوا به سوخت برای مقادیر نسبت های 1.5 و 2 انجام و نتایج ارائه شده است. همچنین پروفیل های درجه حرارت در محور مرکز راکتور در سه مقطع اندازه گیری و نتایج بهمراه مقادیر غلظت منوکسید کربن و هیدروژن در خروجی راکتور ارائه شده است.

در این مقاله با ارائه و مقایسه چهار سامانه ترکیبی پمپ حرارتی زمین گرمایی فتوولتائیک-حرارتی خورشیدی با چیدمان های سری و موازی و تبادل حرارت مستقیم در شهر زاهدان نیاز حرارتی شامل تأمین آبگرم مصرفی، گرمایش، سرمایش ساختمان و تأمین بخشی از نیاز برق مصرفی تجهیزات و فروش برق مازاد تولیدی به شبکه سراسری به عنوان منبع تأمین مالی پروژه و درآمد زایی برای ساکنین صورت پذیرد و در عین حال نیاز منطقه از دسترسی به گاز طبیعی برطرف گردد. در گام نخست میزان انرژی مورد نیاز یک خانه مسکونی به نقشه پلان 94 متر مربعی با مصالح متداول ساختمانی منطقه برای یک خانواده چهار نفره در نرم افزار دیزاین بیلدر طراحی و نیاز حرارتی ساعتی در طی یک سال محاسبه شد. طراحی، مدلسازی و کنترل عملکرد هر سیستم پیشنهادی در نرم افزار پلی سان با استفاده از 25 عدد کلکتور فتوولتائیک-حرارتی خورشیدی با مساحت کل 25/33 متر مربع و تعداد 2 مبدل حرارتی زمین گرمایی عمودی به عمق 100 متر انجام و هر چهار طرح بعد از تأمین انرژی ساختمان، از لحاظ میزان مصرف انرژی، ضریب عملکرد پمپ حرارتی، میزان برق تولیدی و میزان دی اکسید کربن منتشر شده مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. بیشینه و کمینه مقدار ضریب عملکرد در میان طرحهای طراحی شده به ترتیب معادل 39/4 و 87/3 برای سامانه تبادل حرارتی مستقیم و سامانه سری بود. با مقایسه طرح های پیشنهادی، طرح بهینه با میزان برق مصرفی kwh 4957 و میزان برق تولیدی kwh 10667 در سال معرفی شد. طول مدت بازگشت سرمایه 7 سال برآورد شد. با سامانه طراحی شده سالیانه از انتشار kg 7/5089 دی اکسید کربن جلوگیری خواهد کرد. نتایج نشان دادند که طرح بهینه پیشنهادی برای اجرا در مناطق جنوب و جنوب شرقی ایران دارای صرفه اقتصادی و زیست محیطی خواهد بود.