جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "مصرف سوخت" در نشریات گروه "محیط زیست"
تکرار جستجوی کلیدواژه «مصرف سوخت» در نشریات گروه «علوم پایه»-
آلودگی هوا به عنوان یکی از چالش های اساسی در حوزه ی محیط زیست شناخته شده است. این مطالعه تاثیر تایر وسایل نقلیه بر آلودگی هوا و روش های کاهش آن را بررسی می کند. قسمت بزرگی از انرژی تولید شده توسط موتور خودرو از طریق مقاومت غلتشی تایرها تلف می شود. در نتیجه کاهش مقاومت غلتشی تایرها باعث کاهش مصرف سوخت و به تبع آن کاهش آلودگی هوا می شود. برای کاهش مقاومت غلتشی تایرها، تغییر فرمولاسیون آمیزه های سازنده ی رویه ی تایر می تواند موثر باشد. یک روش مطرح برای تغییر فرمولاسیون آمیزه ها، افزودن نانوذرات به عنوان پرکننده است. در این پژوهش، تاثیر افزودن مقادیر مختلف نانوسیلیکا به فرمولاسیون آمیزه ی رویه ی تایر بر مقاومت غلتشی تایرها که عامل اصلی اتلاف انرژی جنبشی خودروها است، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزودن نانوسیلیکا منجر به افزایش مقاومت غلتشی تایرها می شود. همچنین، تاثیر ضخامت تایر بر عمر آن و مقاومت غلتشی آن مورد بررسی قرار گرفته است، که نشان می دهد مقاومت غلتشی با گذر زمان افزایش می یابد. همچنین، تغییرات لازم در شرایط فرآیند تولید و تاثیر آن بر خواص مکانیکی و کارایی مواد تولیدی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی ریولوژیکی نشان می دهد که افزودن نانوسیلیکا منجر به افزایش گرانروی شده است. همچنین، بررسی خواص مکانیکی نشان می دهد که مدول های صد درصد و سیصد درصد مواد با افزایش نانوسیلیکا افزایش می یابد.کلید واژگان: تایر, مقاومت غلتشی, نانوسیلیکا, خواص مکانیکی, خواص ریولوژیکی, مصرف سوختAir pollution is recognized as one of the fundamental challenges in the field of environmental engineering. This study examines the impact of vehicle tires on air pollution and explores methods to reduce it. A significant portion of the energy generated by the vehicle engine is lost through tire rolling resistance. Consequently, reducing tire rolling resistance leads to decreased fuel consumption and, consequently, reduced air pollution. Modifying the formulation of tire tread compounds can be an effective approach to reducing tire rolling resistance. One proposed method for modifying the formulation is the addition of nanoparticles as fillers. In this research, the impact of adding varying amounts of nanosilica to the tire tread compound formulation, which is the main factor contributing to vehicular energy dissipation, has been investigated. The results indicate that the addition of nanosilica increases tire rolling resistance. Furthermore, the influence of tire thickness on its lifespan and rolling resistance has been examined, demonstrating an increase in rolling resistance over time. Additionally, necessary changes in the production process conditions and their impact on the mechanical properties and performance of the produced materials have also been investigated. Rheological analysis reveals that the addition of nanosilica leads to increased viscosity. Moreover, the examination of mechanical properties shows an increase in the modulus values of both 100% and 300% materials with the addition of nanosilica.Keywords: Tire, Rolling resistance, nanosilica, Mechanical properties, Rheological properties, Fuel consumption
-
زمینه و هدف
هر سال به طور مداوم تعداد موتو رهای دیزل به دلیل داشتن بازده زیاد، اقتصاد سوخت و تولید گاز های گلخانه ای کم، افزایش می یابد. بیودیزل به عنوان سوخت های جایگزین مهم که از منابع تجدیدپذیر بدست می آید مورد توجه زیادی قرارگرفته اند. این سوخت ها میزان اکسیژن خوبی دارندبنابراین پتانسیل بسیاربالایی برای کاهش آلایندگی دارند.
روش بررسیدر این تحقیق به بررسی تاثیر بار و سرعت موتور و همچنین درصدهای مختلف اختلاط سوخت های دیزل، بیودیزل بر روی مشخصه های عملکردی موتور دیزل پرداخته شد. طراحی آزمایش ها با استفاده از روش آماری سطح پاسخ و نقاط بهینه متغیرهای مستقل به منظور کمینه و یا بیشینه کردن سطوح پاسخ، به دست آمد.
یافته هانتایج نشان داد که با افزایش میزان درصد بیودیزل در سوخت های اختلاط یافته، گشتاور ترمزی افزایش می یابد. از بین متغیرهای مستقل مشخصه های بار و سرعت موتور بیشترین میزان تاثیر را بر روی گشتاور موتور داشته است. بیشترین میزان گشتاور برای سوخت (D36B64) بدست آمد. میزان مصرف ویژه سوخت با افزایش درصد بیودیزل در سوخت های اختلاط یافته نسبت به سوخت دیزل افزایش یافت و کمترین میزان مصرف سوخت ویژه در سوخت دیزل خالص بدست آمد.
بحث و نتیجه گیریبا توجه به نتایج بیشترین میزان گشتاور Nm 55/315 برای سوخت (D36.12B63.88) و کمترین میزان گشتاور به میزانNm 44 مربوط به سوخت دیزل خالص (D100B0) بود. براساس نتایج مصرف ویژه سوخت کمترین میزان در حالت بارکامل و درسرعت دورانی 2323 دور بر دقیقه و برای سوخت دیزل خالص (D100B0) اتفاق می افتد ،همچنین بیشترین میزان مصرف ویژه سوخت در بار اعمالی 67 درصد موتور و سرعت دورانی 2800 دور بر دقیقه برای سوخت بیودیزل خالص (D0B100) و به مقدار 304 گرم بر کیلو وات ساعت رخ می دهد. نتایج حاصل از بهینه سازی چند هدفه نشان داد که بیشترین میزان مشخصه های عملکردی در بار کامل (100%) و سرعت 1984دور بر دقیقه و موتور و برای ترکیب سوختی D22B78، درصد اتفاق می افتد (با مطلوبیت 91 درصد) رخ داد.
کلید واژگان: دیزل, سطح پاسخ, مصرف سوخت, بیودیزل, گشتاورBackground and ObjectiveThe number of diesel engines is increasing every year due to high yield and fuel economy and low greenhouse gas emission. Especially biodiesel and ethanol have been considered as major alternative fuels as they are derived from renewable sources. These fuels are well oxygenated and therefore have a great potential to reduce emissions. Material and
MethodologyThe effect of engine load and speed and different percentages of diesel-biodiesel fuel blends on the performance characteristics of a diesel engine was investigated. Experiments were designed by response surface method (RSM), and optimal levels for independent variables were obtained to minimize or maximize response levels.
FindingsAccording to the results, brake torque increased with increasing biodiesel level in fuel blends. Among independent variables, engine load and speed had the greatest impact on engine torque. The maximum torque was obtained for the fuel blend D36B64. Specific fuel consumption increased with increasing biodiesel level in fuel blends in comparison with the diesel fuel. The least specific fuel consumption was obtained for pure diesel fuel. Discussion and
ConclusionAccording to the results, the highest torque was 315.55 Nm for fuel (D36.12B63.88) and the lowest torque was 44 Nm for pure diesel fuel (D100B0). According to fuel consumption results, the lowest fuel consumption occurs at 2323 rpm and for pure diesel fuel (D100B0). Also, the highest specific fuel consumption occurs at 67% engine load and 2800 revolutions per minute for pure biodiesel fuel (D0B100) at 304 g / kW. The results of multi-objective optimization indicated that the highest performance characteristics occurred at full load (100%) and engine speed of 1984 rpm for the fuel blend D22B78 (with a desirability of 91%).
Keywords: torque, Biodiesel, Fuel Consumption, diesel, response level -
با توجه به افزایش جمعیت، تقاضا پیرامون مسایل مربوط به حمل و نقل افزایش داشته است. ازدیاد تعداد خودروها و به تبع آن افزایش آلودگی های زیست محیطی باعث شده است که ضرورت تحقیق پیرامون تکنولوژی ها کنترل آلایندگی افزایش یابد. لذا تحقیقات پیرامون استفاده از خودروهای هیبریدی و الکتریکی با هدف کاهش مصرف سوخت و کنترل میزان آلاینده های خروجی خودرو، که اثرات نامطلوبی روی محیط زیست میگذارند، افزایش یابد. با توجه به مکانیزم خودروهای هیبریدی و الکتریکی، درصد مشارکت موتورهای احتراق داخلی در تولید قدرت این خودروها کم شده و یا از بین رفته است. در این پژوهش خودروهای هیبریدی از دیدگاه محیط زیست مورد بررسی قرار گرفته و مزایای آنها در کاهش ایجاد آلودگی های زیست محیطی چون نشر کمتر گازهای آلاینده و همچنین صرفه جویی در مصرف منابع سوخت های فسیلی و صرفه اقتصادی تشریح شده و کارکرد این خودروها در مقایسه با خودروهای معمولی مورد مقایسه قرارگرفته است. با بررسی مزایا و معایب به کارگیری خودروهای هیبریدی، نتیجه شده است که به دلیل کاهش مصرف سوخت، افزایش طول عمر، صرفه اقتصادی و تولید آلاینده های کمتر نسبت به خودروهایی با موتورهای درون سوز، می توانند جایگزین مناسبی برای موتورهای احتراقی به حساب آیند و یا در کنار آنها در خودرو استفاده شوند.
کلید واژگان: آلودگی هوا, خودرو, محیط زیست, مصرف سوخت, هیبریدی -
سابقه و هدف
با توجه به هزینه های بالا حمل و نقل در بخش شکر تولیدی از چغندرقند مدیریت منطقی زنجیره یتامین آن از اهمیت خاصی برخوردار است که می تواند در کاهش هزینه، کاهش آلاینده های هوا، مکان یابی تسهیلات، تحویل به موقع خدمات به نقاط تقاضا و رضایت مشتری را به همراه داشته باشند. بررسی مطالعه های گذشته نشان می دهد که بررسی های اندکی در زمینه بهینه یابی شبکه توزیع محصول های کشاورزی در زنجیره تامین با در نظر گرفتن تاثیر اقتصادی و محیط زیستی انجام شده است. بنابراین تحقیق حاضر به بهینه سازی شبکه توزیع چغندر قند از منطقه های تولیدی به کارخانه های بهره برداری و تصفیه چغندرقند در زنجیره تامین شکر ایران و تعیین تاثیر اقتصادی و محیط زیستی محیطی آن می پردازد. در این پژوهش افزون بر مقایسه هزینه های حمل و نقل در وضعیت توزیع موجود و بهینه، تغییرات در مصرف سوخت به ازای تغییر در توزیع چغندرقند، کاهش انتشار ناشی از اصلاح شبکه حمل و نقل و منافع اقتصادی آن در کشور نیز محاسبه شد.
مواد و روش هامطالعه حاضر با استفاده از آمار و اطلاعات مرکز آمار ایران در سال 1393 برای10 استان تولیدکننده چغندرقند شامل آذربایجان غربی، کرمانشاه، خوزستان، فارس، یاسوج، لرستان، سمنان، قزوین، خراسان رضوی و خراسان شمالی و 24 مرکز تقاضا انجام شد. این مطالعه با استفاده از الگوی برنامه ریزی ریاضی و مدلسازی حمل و نقل به تجزیه و تحلیل داده ها با بکارگیری نرم افزار GAMS پرداخت.
نتایج و بحثنتایج اجرای برنامه بهینه حمل و نقل نشان داد اجرای برنامه پیشنهادی سبب صرفه جویی در هزینه ها به میزان 43/7میلیارد ریال معادل 3/84 درصد شد. همچنین، نتایج اجرای برنامه بهینه حمل و نقل با در نظر گرفتن اثرهای محیط زیستی، نشان دهنده ی کاهش مصرف سوخت به میزان 2 میلیون و 177 هزار لیتر گازوئیل و منافع محیط زیستی حدود 7/5 میلیارد ریال است.
نتیجه گیریبنابراین می توان نتیجه گرفت اجرای برنامه بهینه حمل و نقل سبب کاهش هزینه های حمل و نقل و کاهش مصرف سوخت شده است. لذا اجرای برنامه بهینه افزون بر کاهش هزینه ی حمل و نقل و قیمت تمام شده شکر سبب کاهش آلودگی و مصرف سوخت در کشور نیز می شود. بر اساس نتایج به دست آمده، پیشنهاد می شود، در جریان برنامه ریزی حمل و نقل در زنجیره تامین شکر، از الگوی پیشنهادی در این مطالعه برای حمل و نقل چغندرقند استفاده شود، زیرا اجرای برنامه بهینه بر کاهش هزینه ی حمل و نقل و کاهش مصرف سوخت فسیلی و در نتیجه بر قیمت تمام شده شکر تاثیر می گذارد.
کلید واژگان: مدلسازی حمل و نقل, برنامه ریزی ریاضی, مصرف سوخت, زنجیره تامین شکرIntroductionConsidering the high transportation costs of sugar market (produced by sugar beet), the logistic management of its supply chain is of particular importance, which can reduce costs as well as air pollutants, and help with locating facilities, on-time delivery of services and customer satisfaction. Up until now, few studies have been conducted on the optimization of the distribution network of agricultural products in the supply chain, taking into account the economic and environmental impacts. Therefore, the present study aimed to optimize the sugar beet’s distribution network from production areas to refineries in Iran’s sugar supply chain and determine its economic and environmental impacts. In this study, in addition to comparing transport costs in the current and optimal distribution situation, changes in fuel consumption per shift in sugar beet’s distribution, reduced emissions due to the reform of the transportation network and its economic benefits in the country were also evaluated.
Material and methodsThe present study was carried out using data obtained from Iran’s statistics center in 2014 for 10 provinces producing sugar beet’s sugar, including Western Azerbaijan, Kermanshah, Khuzestan, Fars, Yasuj, Lorestan, Semnan, Qazvin, Khorasan Razavi, and northern Khorasan and 24 demand centers. This study used a linear programming model to consider the simple transport model to analyze the data using GAMS software.
Results and discussionThe implementation results of optimal transportation plan showed that the implementation of the proposed program decreased the costs of about 4.5 billion USD, equivalent to 3.84%. Also, the implementation results of the optimal transportation plan considering the environmental impacts indicated two million and 177 thousand liters reduction of gasoline and 5.7 billion rials increase in environmental benefits.
ConclusionIt can be concluded that implementing an optimal transportation plan may reduce transportation costs as well as environmental pollution. Therefore, implementation of an optimal plan resulted in the reduction of transportation costs and consequently, on the final price of sugar. Based on results, it is suggested that, during transportation planning in the sugar supply chain, the proposed model in this study should be used for sugar beet transport
Keywords: Transport Modeling, Mathematical programming, Fuel consumption, supply chain sugar -
زمینه و هدفموقعیت کشور ایران در منطقه مناسب جغرافیایی، دارا بودن مرزهای گسترده دریایی و همچنین وجود خطوط ترانزیتی گسترده کالا موجب شده است اغلب تجارت کالا به وسیله کشتی صورت می گیرد. همواره یکی از بحث های گسترده در زمینه حمل و نقل دریایی میزان سوخت مصرفی می باشد. در این پژوهش بر آنیم تا با مدلسازی چندنمونه جانمایی کانتینر در سرعت یکسان به مدلی بهینه از جانمایی کانتینر بر روی عرشه بپردازیم.روش بررسیدر این مقاله با استفاده از نرم افزار انسیس سی اف ایکس یک شناور پست پاناماکس کانتینربر به ظرفیت 9000 TEU با چیدمان های مختلف کانتینر روی عرشه با نسبت 4/1 مدل سازی و شبکه بندی شده، سپس جریان باد حول آن در چیدمان های مختلف کانتینر شبیه سازی شده است.یافته هانتایج تحقیق نشان می دهد که شکل جانمایی کانتینرها بر روی عرشه بر مقاومت بادکشتی تاثیرگذار است و نتایج شبیه سازی عددی تطبیق مناسب با آزمایش های تجربی دارد. در ادامه تاثیر چیدمان کانتینر بر کاهش مصرف سوخت و آلاینده ها محاسبه شده است. بحث و نتیجه گیری: توصیه می شود که برای کاهش نیروی درگ و در نتیجه کاهش مصرف سوخت و صدور آلاینده ها زیست محیطی در بارچینی کشتی های کانتینری از خالی گذاشتن و چیدمان نامتوازن کانتینرها روی عرشه پرهیز شود. همچنین، چیدمان کانتینرها چه در عرشه جلویی و چه در عرشه عقبی به حالت خط جریان سازی شده نزدیک تر گردد.کلید واژگان: کشتی کانتینربر, دینامیک سیالات محاسباتی, نیروی درگ باد, آشفتگی جریان, مصرف سوختBackground and ObjectiveIran has access to open seas and plenty of sea transit around it has urged presence of merchant ships in the region. Fuel consumption has always been a matter of concern for ships. In this study, it is attempted to develop computer models for several container ship cargo configurations and discuss an optimum configuration at a constant speed front wind.MethodThe paper presents simulation results using ANSYS CFX commercial software for a Post-Panamax 9000 TEU container ship. The ship is modelled in a 1:4 scale, then using unstructured mesh the wind filed around it is solved. Drag force, drag coefficient, pressure contour and wind streamline velocity in ten different loading conditions are compared with each other. Finally, the optimized container configuration for loading on deck of the vessel is introduced. Findings: Simulation results demonstrate the influence of container configuration on wind load distribution. Also the numerical results are verified versus wind tunnel test data. Finally, the influence of container configurations on fuel consumption and reduction of pollutant emissions was calculated. Discussion and Conclusion: It is proposed to minimize empty spaces between the cargo containers and avoid unbalanced cargo distribution over deck in order to reduce the wind drag force and consequently reduce the fuel consumption and pollutant emissions. Also, it is suggested to make cargo distribution on the forward and aftward deck areas more streamlined.Keywords: Container Ship, Computational Fluid Dynamics, Air Resistance, Flow Turbulence, Fuel Consumption
-
زمینه و هدفاخیرا توجه زیادی به توسعه سوخت های جایگزین به منظور رسیدن به استاندارد آلایندگی و کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی معطوف گردیده است. بیودیزل و اتانول به عنوان سوخت های جایگزین عمده (مهم) که از منابع تجدیدپزیر بدست می آیند مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. این سوخت ها میزان اکسیژن خوبی دارند بنابراین پتانسیل بسیار بالایی برای کاهش آلایندگی دارند.روش بررسیدر این تحقیق به بررسی تاثیر مشخصه های بار و سرعت موتور و همچنین درصدهای مختلف اختلاط سوخت های دیزل، بیودیزل و اتانول بر روی مصرف سوخت ویژه موتور دیزل OM 314 پرداخته شد. طراحی آزمایش ها با استفاده از روش آماری سطح پاسخ پایه ریزی شد.یافته هانتایج تحقیق نشان داد که با افزایش بار اعمالی به موتور مصرف ویژه سوخت در تمام اختلاط های سوختی کاهش یافتو با افزایش میزان بیودیزل و اتانول در سوخت های اختلاط یافته، مصرف ویژه سوخت ترمزی نسبت به سوخت دیزل افزایش پیدا کرد به طوری که کم ترین میزان مصرف ویژه سوخت ترمزی موتور به میزان g/kW. h156 در حالت بار کامل و در سرعت دورانی 2453 دور بر دقیقه و برای سوخت گازوییل خالص (D100B0E0) رخ داد.
بحث ونتیجه گیرینتایج نشان داد که بیش ترین میزان مصرف ویژه سوخت در بار اعمالی 20 درصد موتور و سرعت دورانی 2800 دور بر دقیقه برای مخلوط حجمی 4/0 لیتر بیودیزل و 4/0 لیتر اتانول در یک لیتر گازوییل (D58B18E24) و به مقدار 413 گرم بر کیلو وات ساعت رخ داد.کلید واژگان: بیودیزل, اتانول, دیزل, مصرف سوخت, سطح پاسخBackground and ObjectiveRecently much attention has been paid to the development of alternative fuels in order to meet the emission standards and to reduce the dependency on fossil fuel. Especially biodiesel and ethanol have been considered as major alternative fuels as they are derived from renewable sources. These fuels are well oxygenated and therefore have a great potential to reduce emissions.MethodThis study is aimed at investigating the effect of operating factors of engine load and speed as well as blended levels of biodiesel and ethanol in diesel fuel on the specific fuel consumption of a DI diesel engine OM 314. The experiments were designed using a statistical tool known as response surface methodology (RSM).
Findings: The results depicted that specific fuel consumption increased with increasing percentage of bioethanol and biodiesel and the minimum of the specific fuel consumption (156 g/kWh) was accured at full load and engine rotational speed of 2453 rpm for pure diesel (B0E0D100)
Discussion andConclusionthe maximum of specific fuel consumption was obtained with amount of 413 g/kWh at 20% engine load and rotational speed of 2800 rpm and for a fuel blend containing 0.4 l biodiesel, 0.4 l ethanol and 1l diesel (B22E22D56)Keywords: biodiesel, bioethanol, diesel, specific fuel consumption, Response Surface Methodology -
در مقاله حاضر ترکیب بهینه تکنولوژی های تولید برق در کشور با در نظر گرفتن توسعه فناوری های مختلف نیروگاهی، تغییر قیمت سوخت های فسیلی و ملاحظات زیست محیطی تعیین می شود. بدین منظور با بهره گیری از مدل MESSAGE، سیستم عرضه انرژی الکتریکی کشور برای افق زمانی 30 ساله از سال 2015 تا 2045 مدل سازی می شود. در این مدل کل هزینه های سیستم عرضه انرژی الکتریکی به منظور تامین تقاضای نهایی برق حداقل می شود. مدل طراحی شده می تواند به منزله ابزاری مناسب برای تسهیل فرایند برنامه ریزی میان مدت و درازمدت و تحلیل آثار توسعه فناوری های تجدیدپذیر و تولید پراکنده بر مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای در بخش نیروگاهی کشور استفاده شود. نتایج اصلی مدل شامل روند بهینه کل ظرفیت مورد نیاز برای نصب و تولید ناویژه هر یک از نیروگا ه هاست. بر مبنای نتایج این مطالعه، سهم انرژی های تجدیدپذیر در تامین تقاضای برق در بلندمدت بین 10 تا 35 درصد خواهد بود. سهم فناوری های تولید پراکنده شامل موتورهای گازسوز، توربین های بادی و سلول های فوتوولتائیک نیز در کل تولید از حدود 4 درصد در ابتدای دوره به حدود 10 درصد در بلندمدت خواهد رسید. همچنین، در بهترین شرایط میزان مصرف انواع حامل های انرژی فسیلی در مقایسه با سناریوی ادامه روند کنونی در درازمدت تا 42 درصد کاهش می یابد. در این شرایط، به طور متوسط امکان کاهش انتشار دی اکسید کربن به میزان 25 میلیون تن در سال نیز وجود دارد. توسعه فناوری های انرژی های تجدیدپذیر در کنار توسعه نیروگاه های پیشرفته فسیلی تا سال 2045، متوسط میزان انتشار گازهای گلخانه ای به ازای واحد تولید برق را 30 تا 70 درصد در مقایسه با سال پایه کاهش خواهد داد.
کلید واژگان: انتشار دی اکسید کربن, سیستم عرضه برق, فناوری های تجدیدپذیر, مدل MESSAGE, مصرف سوختIntroductionDespite the abundant renewable energy sources, the Iranian energy sector relies almost entirely on fossil fuel energy resources. Power sector is dominant source of CO2emissions and responsible for about 35% of total CO2 emissions in the country. Additionally, long-term electricity demand of Iran is expected to grow quickly, which in turn requires extensive investment to meet the growing demand over the next decades. On the other hand, increasing domestic fossil fuel consumption had been a serious challenge due to high costs of oil and gas. Current study pays particular attention to the possible penetration rates of renewable electricity technologies and their implications for fossil fuel consumption and CO2 emissions. The analysis is performed by using an energy supply optimization model. Different scenarios are defined to evaluate the impact of fossil fuel prices and carbon tax on utilization of renewable resources.Materials And MethodsModel for Energy Supply Strategy Alternatives and their GeneralEnvironmental Impacts (MESSAGE) is applied in this study as a mathematical programming tool. MESSAGE is a multi-objective optimization model used for energy system planning, energy policy analysis, and scenario development over medium to long-term periods. MESSAGE was originally developed at International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) and the International Atomic Energy Agency (IAEA) added a user-interface to facilitate its application. In this methodology, the performance of a special technology is compared with its alternatives on a life cycle basis to identify how much of the available technologies should be expanded to meet the future energy demands. Reference energy system for Iranian power sector: Reference energy system represents the structure of power system depicting energy chains, electricity generation technologies, resources required to meet electricity demand, and energy levels. At the resource level, natural gas, petroleum products, hydrogen, nuclear fuel, thermal coal and different renewable energy resources including hydropower, wind, solar, geothermal, and biomass can be mentioned. Conversion level consists of various conventional and advanced thermal power plants and different renewable electricity technologies for centralized power generation. In addition, some distributed generation (DG) technologies are also considered for on-site generation of electricity. Imports and exports of electricity are modeled at the transmission level. Data and Scenarios:The required data and the main assumptions for the Iranian power sector are presented in this section. Different scenarios are then defined to determine the appropriate technology options and to quantify the implications of renewables’ contribution to fuel consumption and CO2 emissions. The main assumptions of the different scenarios are as follows: Reference Scenario: This scenario refers to business-as-usual situation describing the development of power sector with constant fuel price level over the projected period. High fuel price scenario: we assume a rising trend for fossil fuel prices which are consistent with those developed by U.S. Energy Information Administration. Carbon tax scenario: Fuel price is assumed to be the same as high fuel price scenario and a rising trend for carbon tax is used in this scenario from 8 $/tonne carbon at the base year to 50 $/tonne at the end of the study period.ResultsNatural gas combined cycle power plant holds the largest contribution almost in all conditions over the period of study, as it may reduce the investment cost of electricity supply system and benefit from the higher energy efficiency. Hydropower is one of the leading power generation technologies of the future. The total amount of hydropower generation will increase continuously until the limit of its exploitation is reached. Operation of gas turbines will also be attractive due to the technical possibilities of plants in terms of adjusting power level to meet the peak load demand. However, in a longer term perspective, the maximum potential of generation from pumped-storage hydropower is fully exploited and the share of gas turbine may be reduced. A gradual change is seen in the power system structure over a short to medium-term period in the high fuel price scenario. Combined cycle power plants increases at a descending rate. In the long-term, the generation is characterized with the application of wind turbines and solar photovoltaic systems. Carbon price in carbon tax scenario accelerate the employment of renewable energies. The contribution of renewables to electricity generation in 2045 will reach to 10%, 20%, and 35% of total generation in the reference, high fuel price, and carbon tax scenarios, respectively.When there is no carbon tax, advanced coal power plants will be competitive, due to the assumed coal-to-gas fuel price ratio and their costs applied. The fuel consumption is slowed down in the alternative scenarios by deployment of renewable energies (24-42% reduction compared to the reference case in 2045). In the reference scenario, total emission reaches 217 million tonnes in 2045. In the alternative scenarios, between 38 to 93 million tonnes of carbon dioxide per year could be avoided compared with the reference case by 2045. This is as a result of renewable energy deployment. Total amount of CO2 emissions and carbon intensity are shown in Figure 1.ConclusionThis paper mainly focuses on the future development of electricity supply system in Iran. It also explores the prospects for development of renewable electricity technologies and their implications for fossil fuel consumption and CO2 emissions over the next three decades. Different scenarios are investigated to evaluate how renewable energy utilization can be affected by technology development, fossil fuel prices, and carbon tax. The assessment of new energy technologies are provided by using MESSAGE, a cost minimizing mixed-integer programming model. Results of the model reveal that renewable energy technologies will contribute to supply 10-35% of total electricity demand by 2045. The average CO2 emissions per unit of electricity generated can be reduced by 30-70%.Keywords: CO2 emissions, electricity supply system, fuel consumption, MESSAGE, renewable energy technologies
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.