فهرست مطالب

پژوهش های سیاستگذاری و برنامه ریزی انرژی - سال چهارم شماره 4 (زمستان 1397)

فصلنامه پژوهش های سیاستگذاری و برنامه ریزی انرژی
سال چهارم شماره 4 (زمستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/12/25
  • تعداد عناوین: 7
|
  • علی حسین صمدی*، ستاره زاهدی صفحات 7-40
    در این مطالعه با استفاده از نظریه شبکه پیچیده، ویژگی های توپولوژی و ثبات تجارت جهانی گاز طبیعی (خط لوله و گاز طبیعی مایع شده) در مقابل اختلال تجاری مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می دهد که شبکه تجاری گاز طبیعی به ساختار شبکه های مقیاس آزاد با ویژگی ناهمگنی نزدیک تر است. نتایج انعطاف پذیری بیشتر کشورها در برقراری ارتباط و تجارت با یکدیگر در شبکه تجاری گاز طبیعی مایع شده نسبت به شبکه تجاری گاز طبیعی با خط لوله را تایید می کنند. امنیت عرضه و ثبات کشورهای وارد کننده گاز طبیعی در برابر اختلال تجاری، نه تنها بستگی به متنوع سازی جغرافیایی منابع وارداتی دارد، بلکه بستگی به ایجاد رابطه تجاری با کشورهای صادر کننده دارای شرایط باثبات سیاسی نیز دارد. به علاوه، شبکه تجاری گاز طبیعی (خط لوله و گاز طبیعی مایع شده) در برابر اختلال تجاری تصادفی مقاوم، اما در برابر حمله هدف آسیب پذیر است. آسیب پذیری شبکه تجاری گاز طبیعی مایع شده نسبت به شبکه تجاری گاز طبیعی با خط لوله در برابر اختلال تجاری در شبکه بیشتر است.
    کلیدواژگان: الگوی تجارت جهانی گاز طبیعی، ثبات تجاری، شبکه پیچیده، اختلال تجاری تصادفی، حمله هدف
  • رضا نجارزاده *، کاظم بیابانی خامنه صفحات 41-66
    تمرکز منابع سوخت های فسیلی در مناطق جغرافیایی خاص و ماهیت استراتژیک سوخت به عنوان یک کالای قابل مبادله، شبکه ای درهم تنیده و پیچیده از روابط تجاری میان کشورهای واردکننده و صادرکننده سوخت را پدید آورده است. در این تحقیق با بهره گیری از نظریه گراف، توپولوژی شبکه تجارت سوخت در سال 1995 و 2017 تجزیه وتحلیل و خوشه های تجاری در تجارت سوخت و کشورهای عضو آنها شناسایی شده اند. سپس جایگاه و اهمیت بازیگران اصلی تجارت سوخت مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که شبکه تجارت سوخت یک شبکه تماما هم بند است که به طور محسوس تحولاتی از قبیل رشد تعداد ارتباطات تجاری و افزایش شکل گیری روابط در قالب خوشه های تجاری و منطقه ای شدن را شاهد بوده است. همچنین لزوما کشورهای با سهم صادراتی بالا تاثیرگذاری بیشتری در تجارت سوخت ندارند و درعین حال با افزایش سهم در تجارت سوخت، کشورها به تجارت فراتر از خوشه های تجاری متمایل تر می شوند. نهایتا نتایج حاکی از کم شدن اهمیت ایران در تجارت سوخت است.
    کلیدواژگان: نظریه گراف، سوخت های فسیلی، شبکه های پیچیده، خوشه های تجاری
  • آرمان شاهنظری، عباس روحانی *، محمدحسین آق خانی، محمدعلی ابراهیمی نیک صفحات 67-87
    هدف این مطالعه، تخمین نفت زیستی حاصل از فرایند پیرولیز مواد زائد بر حسب رطوبت، کربن ثابت، مواد فرار و خاکستر است. از نتایج آزمایشگاهی 41 مطالعه مختلف برای مدل سازی استفاده شد. از مدل شبکه عصبی به عنوان یک ابزار سیاستگذاری در ارزیابی و پیش بینی مقدار درصد نفت زیستی حاصل از مواد زائد طی فرایند پیرولیز استفاده شد. مقادیر بهینه پارامترهای شبکه عصبی به روش آماری تخمین زده شد. نتایج مقایسات در دو شبکه عصبی پرسپترون چند لایه و شبکه عصبی تابع شعاعی نشان داد که شبکه عصبی تابع شعاعی دارای توانایی بیشتری در تخمین نفت زیستی می باشد. مقدار ضریب تبیین بین درصد نفت زیستی برآورد شده توسط شبکه عصبی تابع شعاعی و مقدار آزمایشگاهی آنها برابر با 99/0 شد. نتایج ارزیابی شبکه عصبی نشان داد که آن را می توان به عنوان یک ابزار در برآورد درصد تولید نفت زیستی به کار برد و از آن در تصمیم گیری های مدیریتی تولید نفت زیستی بهره برد.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی، نفت زیستی، مواد زائد، پرسپتون چند لایه، تابع شعاعی
  • رضا رادفر *، پگاه کیارسی حیدر، محمود البرزی، عباس طلوعی اشلقی صفحات 89-122
    در این تحقیق به بررسی رفتار پویای مدل تدوین نقشه راه فناوری های ازدیاد برداشت نفت با هدف کاهش هزینه های تحقیق و توسعه داخلی با روش پویایی سیستم ها پرداخته شده است. براساس داه ها و نظرات خبرگان متغیرهای کلیدی شناسایی و روابط علی– حلقوی میان این متغیرها ترسیم شده و سپس روابط ریاضی میان این متغیرها براساس روابط موجود در پیشینه تعیین و براین اساس سیستم مورد نظر به صورت مدلی ریاضی با شبیه سازی کامپیوتری به وسیله نرم افزار ونسیم در دوره زمانی تقریبا دوساله اجرا شد. نتایج تحقیق دو نوع رفتار پویای نوسانی و هدف جو را برای متغیرهای مدل نشان داد. همچنین نتایج حاصل از آزمون فرضیه های پویا بیان می دارد که افزایش بلوغ فناوری و آموزش سبب کاهش هزینه ها و افزایش در پیچیدگی فناوری سبب افزایش در هزینه ها می شود. از طرفی فناوری بسیار بالغ، پیچیدگی بالا و سطح بالایی از آموزش به عنوان بهترین سناریو انتخاب شد چرا که این مجموعه پارامترها کم ترین هزینه را به دنبال داشتند.
    کلیدواژگان: نقشه راه فناوری، تحقیق و توسعه داخلی، پویایی سیستم ها
  • فرناز امین صالحی*، عارف نوروز، کامبیز رضاپور صفحات 123-159
    توسعه اقتصادی و افزایش تقاضا برای انرژی، استفاده از منابع انرژی بی خطر و تجدید پذیر را ضروری می نماید. پسماند جامد شهری به عنوان یکی از منابع زیست توده به طور قابل توجهی در ایجاد یک منبع انرژی تجدیدپذیر کمک می نماید. در حال حاضر در کشورهای در حال توسعه از جمله ایران، روش های معمول دفع پسماند شهری منجر به بروز بسیاری از مشکلات زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی شده است و از این رو شناسایی راهکار بهینه برای مدیریت صحیح پسماند شهری از مهمترین اهداف کشورها می باشد. هدف از این تحقیق مقایسه فنی و اولویت بندی چهار فناوری تبدیل پسماند شهری به سوخت زیستی برای انتخاب بهترین کاربری آن در شرایط کشور ایران می باشد. روش مورد استفاده در این تحقیق تحلیل سلسله مراتبی است و نتیجه هر دو روش نشان می دهد که هضم بی هوازی در اولویت اول قرار دارد.
    کلیدواژگان: پسماند شهری، فناوری های تولید سوخت زیستی، تحلیل سلسله مرتبه ای
  • یونس وکیل الرعایا *، علی اکبر صباغ صفحات 161-195
    هدف از این مطالعه تحلیل و اعتباریابی شاخص های موثر بر تنگناهای موجود در بهینه سازی انرژی الکتریکی با تاکید بر مشترکین صنعتی برق منطقه ای سمنان می باشد. مطالعه حاضر با استفاده از روش ترکیبی، یک رهیافت کیفی-کمی را برای تدوین و اعتبار یابی الگوی بهینه سازی انرژی از دیدگاه ذینفعان ارائه می نماید. در راستای تدوین و شناسایی موانع بهینه سازی، از تحلیل مضمون و شبکه مضمون ها با استفاده از نرم افزار نویو برای تشکیل شبکه مضامین، الگوی کیفی موانع بهینه سازی انرژی الکتریکی صنعتی طراحی شد. برای تدوین اولیه الگوی موانع بهینه سازی انرژی، تعداد 25 نفر از کارشناسان و متخصصان حوزه برق و الکترونیک با روش نمونه گیری هدفمند انتخاب شدند. در بخش کمی برای تجزیه وتحلیل داده ها و اعتبارسنجی عوامل بهینه سازی انرژی الکتریکی حاصل از روش کیفی، از دو روش تحلیل مسیرو تحلیل عاملی تاییدی استفاده شده است. درنتیجه در این پژوهش مدلی مشتمل بر ابعاد شش گانهمدیریتی، دانش و فناوری، سیاستگذاری و قانونی، فرهنگی و سازمانی، مالی و فنی و مولفه های مربوط به هر بعد، تدوین و اعتبار یابی شد و این عوامل موثر بر بهره وری انرژی می باشد. یافته ها نشان می دهند که متغیرهای مدیریتی(503/0)، دانش و اطلاعات(581/0)، مالی(476/0)، سیاسی و قانونی(616/0)، فرهنگی و اجتماعی0402/0)، فنی و فناورانه(416/0) از مولفه های اثرگذار موانع بهینه سازی انرژی الکتریکی صنعتی می باشند.
    کلیدواژگان: انرژی الکتریکی، بهینه سازی، موانع بهینه سازی، مصارف انرژی صنعتی، برق منطقه ای سمنان
  • ابراهیم نیکخواه جورشری، رضا عفت نژاد *، مهدی هدایتی صفحات 197-227
    استفاده از مفهوم پاسخگوی بار (تقاضا) یکی از روش های موثر برای بهینه سازی و تعدیل مصرف انرژی الکتریکی است. پاسخ به تقاضای مبتنی بر زمان معمولا براساس دسته بندی های کلی شامل صنعت، کشاورزی، تجاری، مسکونی طراحی می شود. به دلیل یکسانی تعرفه های قیمت گذاری عمومی در هر دسته بندی، این روش بعضا با مشکلاتی مواجه می گردد. یکی از مشکلات بارز پاسخ به تقاضای مبتنی برزمان غیر فعال (پسیو)، انتقال بار بیش از حد می باشد. دراین مقاله با انجام زیر دسته بندی برای هر دسته و معرفی تعرفه های ویژه برای همان زیر دسته ها، نوع جدیدی از پاسخ به تقاضای مبتنی بر زمان را ارائه شده است. این مدل جدید علاوه بر بهینه سازی الگوی مصرف زیر دسته، سبب بهبود مصرف کلی ناحیه ای که آن زیر دسته نیز قرار دارد، می گردد. جهت بررسی و تصدیق روش کار با استفاده از داده های واقعی به مطالعه موردی در صنایع شیشه و سیمان پرداخته شده است. الگوریتم های ژنتیک و توده ذرات جهت بهینه سازی تابع هدف به کار برده شده است. با استفاده از اطلاعات حاصل از ممیزی انرژی در این دو صنعت و با توجه به تقسیم بندی بارها بر مبنای زمان استفاده ملاحظه شده است تعرفه گذاری بر مبنای پاسخ گویی بار موجب جابجایی بار و کاهش مصرف انرژی الکتریکی در صنعت شیشه و سیمان خواهد شد. بررسی ها حاکی از آن است که روش پیشنهادی به ویژه در صنایع سه شیفته کاربرد خواهد داشت.
    کلیدواژگان: مدیریت تقاضا، پاسخ به تقاضای فعال مبتنی بر زمان، الگوریتم ازدحام جمعیت، الگوریتم ژنتیک، کارخانه شیشه و سیمان
|
  • Ali Hussein Samadi *, Setareh Zahedi Pages 7-40
    This paper evaluates the structure, topological features and stability of the global trade of natural gas, including both pipeline and Liquefied Natural Gas (LNG), using complex network theory. According to the results, the natural gas trade network can be mostly described as a free scale network with heterogeneous characteristics. The results indicate that for most countries LNG trade network is more flexible than pipeline natural gas trade network. In addition, supply security and resilience of gas importing countries highly depends on diversification of supply sources and enhancing trade relationships with politically stable gas exporting countries. Although natural gas trade networks are mostly resilient to random disturbances, they are vulnerable to deliberate manipulations. Finally, LNG networks are much vulnerable to any trade disturbance compared to pipeline networks.
    Keywords: Global Natural Gas Trade, Trade Stability, Complex Networks, Random Trade Disturbance
  • Reza Najarzadeh *, Kazem Biabany Khameneh Pages 41-66
    The concentration of fossil fuel resources in specific geographic regions of the world and the strategic nature of fuel as a tradable commodity has created an intertwined and complex network of trade relationships among importing and exporting countries of fuel. In this research, using Graph Theory, the topology of the fuel trade network in 1995 and 2017 is analyzed and the position and significance of the main actors of the fuel trade were evaluated. The results show that the fuel trade network is a fully connected network with different growth patterns of trade clusters. It was also observed that countries with higher export share do not necessarily have a greater influence on the volume of fuel trade. While increasing the share of fuel trade, countries tend to trade beyond trade clusters. We also found that changes in trade clusters indicate a more regionalized trade in fuel. Finally, the results show a decrease in Iran's influence in fuel trade.
    Keywords: Graph Theory, Fossil Fuels, Complex Networks, Trade Clusters
  • Arman Shahnazari, Abbas Rohani *, Mohammad Hossein Aghkhani, Mohammad Ali Ebrahiminik Pages 67-87
    The purpose of this study is to estimate the bio-oil from the pyrolysis process of waste products in terms of moisture, constant carbon, volatile matter and ash. The results of 41 different studies were used to modeling. We use the neural network model as a policy tool in the evaluation and prediction bio-oil from the pyrolysis process of waste products. Statistical method was used to determine the optimal values of the neural network parameters. The results of comparisons between two Multi- Layer Perceptron (MLP) and Radial Basis Function (RBF) neural networks showed that the RBF has a high ability to estimate the bio-oil. The value of correlation coefficient between experimental and predicted bio-oil by RBF was equal to 0.99. The neural network evaluation results showed that it can be used as a tool to estimate the production of bio-oil and it has been used in bio-oil production management decisions.
    Keywords: Neural network, Bio-oil, Waste, Multi-Layer Perceptron (MLP), Radial Basis Function (RBF)
  • Reza Radfar *, Pegah Kyarasi Heidar, Mahmood Alborzi, Abbas Toloie Ashlaghi Pages 89-122
    This study provides a dynamic behavior analysis of roadmap development for enhanced oil recovery (EOR) technologies based on system dynamics in order to reduce domestic R&D costs. The key variables and causal-loop diagram were identified via expert opinion and data. The mathematical relationships amongst variables were identified based on background research and in approximately two years, a mathematical model of the system was developed using computer simulations in VENSIM. The results indicated two types of damped oscillation and goal-seeking dynamic behaviors for model variables. Further, the dynamic hypotheses testing indicated that increased technological maturity and education reduces costs while increased technologic complexity would increase the costs. The best scenario was identified as a combination of highly-mature technology, high complexity, and high education level as it leads to minimum costs.
    Keywords: Technology Road-mapping, domestic R&D, System Dynamics
  • Farnaz Amin Salehi *, Aref Norouz, Kambiz Rezapour Pages 123-159
    Municipal waste disposal can lead to many environmental, social and economic damages requiring effective solutions to manage municipal solid waste (MSW). Moreover, biomass energy produced out MSW is considered as an important source of renewable energy. This paper is an attempt to compare and identify the priority ordering of four available technologies to convert urban waste into biofuels for the case of Iran using Analytic Hierarchy Process (AHP) method and Expert Choice software. According to the results Anaerobic Digestion gets the first rank in the priority ordering of urban waste conversion into biofuels.
    Keywords: Municipal Solid Waste, Biofuel, Analytic Hierarchy Process (AHP), Expert Choice, Anaerobic Digestion
  • Younos Vakil Alroaia *, Ali Akbar Sabbagh Pages 161-195
    This paper aims at identification, classification and measurement of conservation barriers of electrical energy in the industries of Semnan Province using a combination of qualitative and quantitative research methods. In the first step a thematic analysis is used as the most common form of qualitative analysis for pinpointing, examining, and recording "themes" of energy conservation barriers based on a sample of 25 experts selected by targeted sampling method. Using Nvivo Software, the barriers are classified into six categories of managerial expertise, awareness and knowledge, financial resources, political and legal environment, socio-cultural incentives, and technological factors. In the second step a quantitative analysis has been done using path analysis and confirmatory factor analysis. According to the results, managerial factor has the highest rank (0.503), followed by awareness and knowledge (0.581), financial resources (0.476), political and legal environment (0.616), socio-cultural incentives (0.402), and technical and technological factors (0.416).
    Keywords: Electrical Energy conservation, Semnan Regional Electricity Company, Thematic analysis, Path analysis, Confirmatory factor analysis, Nvivo Software
  • Ebrahim Nikkah Jourshari, Reza Efatnezhad *, Mahdi Hedayati Pages 197-227
    Demand Response (DR) is an effective method for electricity coservation. Time-based demand response is basically based on general categorization of consumers including industrial, agricultural, commercial, and residential subscribers. Due to identicalness of tariffs within each category, time-based (PTB) demand response generally leads toexcessive load transfer. In this paper, with the subcategorization of each category and introduction of different tariffs for each subcategory, a new type of time-based demand response is introduced. It is expected that this proposal will lead to better consumption pattern within subcategories as well as its encompassing category. To validate the proposed scheme we have used real data for the case of glass and cement industries. Genetic algorithms and particle swarm are used to optimize the objective function. Usind data garnered from energy audits in these industries and categorizing load data in accordance to their time of use, it has been concluded that demand response tariffs can result into load shifts and reduced electricity consumption.
    Keywords: Demand Side Management, Demand response, ATB-DR, PSO, GA, Cement, Glass Factory