فهرست مطالب

انرژی ایران - سال بیست و یکم شماره 3 (پیاپی 80، پاییز 1397)

نشریه انرژی ایران
سال بیست و یکم شماره 3 (پیاپی 80، پاییز 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/09/10
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مجتبی حیدرزاده قره ورن*، علیرضا یزدی زاده صفحات 5-23

    هدف این مقاله  بهبود مدل سازی سیستم توربین بادی داده محور می باشد که داده های دریافتی سیگنال های دارای نویز هستند. عمدتا تمامی داده های مربوط به سیستم های صنعتی دارای نویز بوده و نویزدار بودن داده ها امری اجتناب ناپذیر و طبیعی است. روش و ایده پیشنهاد شده در این مقاله تحت عنوان مه آلودگی داده ها، باعث کاهش چشمگیر تاثیر نویز برروی مدل سازی سیستم توربین بادی داده محور می شود که اساس این روش تغییر محدوده   قابل قبول داده های اندازه گیری شده می باشد و این روش باعث حذف نویز های موجود در داده های سیستم نخواهد شد، بلکه تاثیر آنها را در شناسایی، مدل سازی و عیب یابی به صورت قابل توجهی کاهش خواهد داد. در این مقاله جهت بررسی روش پیشنهاد شده از شبکه های عصبی مصنوعی جهت مدل سازی سیستم انتقال قدرت توربین بادی مربوط به نیروگاه بادی کهک، به عنوان  مطالعه موردی استفاده شده است. داده های اطلاعاتی نویزدار و بدون نویز به سیستم اعمال شده، مدل سازی صورت پذیرفته ونتایج حاصل بررسی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی که در قالب جداول و اشکال در ادامه ی مقاله آورده شده است، عملکرد بسیار مناسب و دقیق روش مه آلود کردن داده ها را در حذف تاثیر نویز برروی مدل سازی سیستم، به طور موردی سیستم توربین بادی را اثبات می کند. درواقع تاثیر این روش در آنالیز سیستم های واقعی نویزدار می باشد، چراکه نویز های موجود در سیستم های صنعتی در آنالیز و بررسی سیستم ها تاثیرات سو دارند و دقت شناسایی، مدل سازی و عیب یابی سیستم ها را بسیار تحت تاثیر قرار می دهند. انجام شبیه سازی های مربوط به روش ارائه شده در این مقاله در نرم افزار MATLAB انجام گرفته است. دلیل انتخاب این نرم افزار جهت انجام شبیه سازی، بسیار قدرتمند و قابل استناد بودن آن می باشد. در بخش پژوهشی این مقاله نخست روش و ایده بیان گردیده و تحلیل های کنترلی صورت پذیرفته است و سپس در بخش شبیه سازی نرم افزاری این مقاله روش پیشنهادی بر روی یک سیستم مطالعه ای واقعی (توربین بادی نیروگاه بادی کهک) پیاده سازی و شبیه سازی شده است.

    کلیدواژگان: بهبود اثر نویز، مدل سازی، توربین بادی، انرژی تجدیدپذیر
  • بهنام قاسم پور آهنگر، کورش صدیقی، امید جهانیان*، مرتضی عباسی صفحات 25-45

    در ایران، مصرف انرژی در ساختمان، حدود 40 درصد از کل انرژی مصرف شده در کشور را به خود اختصاص می دهد؛ با توجه به اینکه 71 درصد مصرف گاز طبیعی در ساختمان صرف گرمایش محیطی می شود؛ لذا  بهینه سازی مصرف سوخت در گرمایش محیط از اهمیت ویژه ای برخوردار است. مقاله حاضر به صورت ترکیبی به بررسی اثرات دو مورد از عوامل موثر برگرمایش محیط (شرایط اقلیم آب و هوایی ، مصالح ساختمانی) پرداخته است. به همین منظور ابتدا اقلیم های مختلف آب وهوایی در استان مازندران به صورت دقیق استخراج و استان مازندران به 5 بخش مختلف تقسیم بندی شده است. سپس شبیه سازی گرمایش محیطی یک ساختمان نمونه بوسیله نرم افزار کریر با طیف وسیعی از  مصالح مختلف ساختمانی ممکن (پنجره، دیوار، کف، سقف) در اقلیم های مختلف انجام شده است، مقدار مصرف گاز طبیعی برای اقلیم ها در بدترین و بهترین حالت محاسبه گردیده است. ملاحظه شد در صورتیکه تمام مصالح انتخابی بصورت بهترین حالت ممکن (دیوار، سقف و کف با عایق بندی و پنجره ها بصورت سه جداره کم گسیل) انتخاب شوند از مقدار 23 درصد تا مقدار 78 درصد (بسته به مصالح انتخابی) در مصرف سوخت ساختمان صرفه جویی می شود که در این میان دیوار بیشترین اثر و کف ساختمان کمترین اثر را دارد.

    کلیدواژگان: اقلیم مازندران، شبیه سازی، کریر، گرمایش محیطی
  • محمد حسین عسگری*، ولی الله آیینه نگینی، علی زارع صفحات 47-86

    با باز شدن پای بخش خصوصی به عرصه‏های مختلف تولید و تجارت کالاها، اهمیت وضع قوانین بازدارنده و اعمال مجازاتهای لازم برای مبادرت‎کنندگان به رویه‏های ضد رقابتی مضاعف می‏گردد. به همین سبب، نهادهای قانونگذار همواره جهت صیانت از حقوق مصرف‏کنندگان، رقبا و به طور کلی تمامی آحاد جامعه، اهتمام ویژه‏ای به وضع قوانین لازم در این زمینه و تشکیل نهادهای ناظر بر مسائل رقابتی در بازارها ‏دارند. بر این اساس مطالعه و شناخت مباحث حقوقی و اقتصادی مرتبط با مسائل رقابتی بازارها به ویژه در زمینه خدمات و کالاهایی که دارای اهمیت خاصی در شئوون مختلف زندگی مردم بوده و پیشتر نیز در قالب خدمات عمومی از طریق صنایع دارای انحصار طبیعی ارائه می‏شده اند، از اهمیت مضاعفی برخوردار می‏گردد. بازارهای انرژی به طور عام و بازار کالای برق به طور خاص، از این دست بازارها می‏باشند. در ایران، حقوق رقابت از مباحث نسبتا جدیدی است که همزمان با اجرای اصل 44 قانون اساسی مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به نیاز به شناخت دقیق از قوانین و مقررات در زمینه حقوق رقابت در کشورهای مختلف جهت الگوگیری و پیاده‏سازی در حوزه‏های گوناگون‎، این مقاله با اتخاذ یک رویکرد حقوقی و اقتصادی، با مطالعه مبانی حقوق رقابت در دنیا و ایران به ویژه در حوزه بازار برق ضمن اشاره به ویژگی‎های نهادهای کارآمد صیانت کننده از حقوق رقابت‎، برخی مشکلات بازار برق کشور را از دیدگاه حقوق رقابت بررسی می‏کند. مقایسه بازار برق کشور با بازارهای مطرح دنیا حاکی از وضعیت نسبتا مطلوب شاخصهای ساختاری و وجود برخی مشکلات مقرراتی در بازار برق کشور است که نیاز توجه بیشتر به حقوق رقابت را نمایان می‎سازد. تاسیس نهاد تنظیم مقررات بخشی در حوزه برق علاوه بر رفع نواقص هیات تنظیم بازار برق می تواند نوید دهنده ایجاد یک برنامه جامع و کلان جهت انجام اصلاحات در صنعت برق کشور باشد.

    کلیدواژگان: انحصار، بازار برق، حقوق رقابت، شورای رقابت، نهاد تنظیم کننده مقررات بخشی
  • مصطفی زمانی محی آبادی*، رسول جهرمی، مجید حسنی دستجردی، احسان مهرابی گوهری صفحات 87-100

    تجزیه و تحلیل توان تولیدی یک سیستم فتوولتائیک به عواملی نظیر میزان حرارت و تابش مستقیم خورشید بستگی دارد. منبع بی پایان و رایگان انرژی خورشیدی دریافت شده در سطح زمین، دستخوش تغییراتی چون مکان جغرافیایی، ساعات مختلف شبانه روز و فصول مختلف سال می باشد، از این رو ارزیابی صحیح آن یک عامل استراتژیک برای ارزیابی امکان سنجی یک سیستم فتوولتائیک می باشد. در این مقاله با استفاده از داده های میزان تابش و دمای بدست آمده از مانیتورینگ پنل های خورشیدی منوکریستال و پلی کریستال نصب شده در سایت خورشیدی دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان، یک روش جدید مدل سازی توان تولیدی سیستم های فتوولتائیک ارائه گردیده است. مدل به دست آمده با استفاده از داده های در بازه زمانی یک ساله سایت خورشیدی ذکر شده توسط شبکه عصبی چند لایه پروسپترون آموزش و تست شده اند، حاصل گردیده است. ورودی های این مدل شامل دمای پنل و تابش مستقیم نور خورشید و خروجی آن میزان توان تولید شده توسط پنل های منو کریستال و پلی کریستال این سایت خورشیدی می باشد. باتوجه به نتایج حاصل شده، بهترین پاسخ برای مدل با تابع تحریک در لایه های مخفی logsig,tansig, tansig  و تعداد نرون]10 10 10[دارای تکرار 32 با میانگین مربعات خطا 51/20780 و نیز ضریب همبستگی با داده های تست مقدار 0/9142، اعتبارسنجی مقدار 0/9151 و آموزش مقدار 0/91644 انتخاب گردید.

    کلیدواژگان: مدل سازی، شبکه عصبی، مونوکریستال، پلی کریستال
  • احمدرضا قاسمی*، یاسر تقی نژاد صفحات 101-123

    امروزه انرژی و میزان مصرف آن، محور استراتژیک برنامه ریزی های سازمانی است. گسترش سیستم حمل ونقل درون شهری بدون در نظر گرفتن شرایط گوناگون اقتصادی، علمی، صنعتی، آب و هوایی و رشد روزافزون شهرنشینی امکان ناپذیر است. تحلیل روندهای پیشین اطلاعات مصرف انرژی جهت پیش بینی روندهای آینده با درنظرگرفتن نرخ توسعه خطوط مترو، راه حلی کلیدی در راستای برنامه ریزی ها و سیاست گذاری های کلان آینده محور خواهد بود. در این پژوهش برای پیش بینی مصرف انرژی خط یک متروی تهران از مدل شبکه عصبی GMDH استفاده شده است که از قابلیت شناسایی و غربال کردن متغیرهای ورودی کم اثر در دوره آموزش شبکه و حذف آن ها در دوره آزمون، برخوردار می باشد و همچنین برای درک میزان دقت پیش بینی با مدل ARIMA مورد مقایسه قرارگرفته است. در این پژوهش، دوازده متغیر اثرگذار بر میزان مصرف انرژی متروی تهران شناسایی شده و به عنوان متغیرهای ورودی مدل در نظر گرفته شده است. نتایج حاکی از آن است که مدل شبکه عصبی GMDH، به مراتب خطای کمتری را نسبت به مدل ARIMA دارد و از دقت پیش بینی بالاتری برخوردار است.

    کلیدواژگان: پیش بینی، انرژی، متروی تهران، شبکه عصبی GMDH
  • نسرین مرادی مجد*، علیرضا انتظاری صفحات 125-146

    شهر اهواز، با وسعتی در حدود 8136 کیلومتر مربع با جمعیتی حدود 1338126 نفر در جنوب غربی ایران در مرکز استان خوزستان واقع شده است. این شهر با میزان انرژی تابشی دریافتی در روز به طور متوسط19/56 مگاژول در هر متر مربع، میزان کل ساعات آفتابی سالانه به طور متوسط 2/3088 ساعت، ضریب صافی آسمان بالاتر از 64/0 و شفافیت هوا بیش از076/0 پتانسیل بالایی را برای بکارگیری سیستم های انرژی خورشیدی دارا می باشد. در این تحقیق جهت امکانسنجی نیروگاه خورشیدی از روش های AHP فازی وTOPSIS فازی استفاده گردید. کلیه معیارها در 5 بخش زمین شناسی، زیست محیطی، اقتصادی- اجتماعی، جغرافیایی و اقلیم به عنوان محیط های اصلی و 14 زیرمعیار جهت امکانسنجی نیروگاه خورشیدی شهر اهواز انتخاب شدند. در نهایت نتایج حاصل از روش AHP فازی نشان داد که معیار اقلیم با وزن 983/0، معیار اقتصادی- اجتماعی با وزن 292/0، معیار زیست محیطی با وزن 064/0 درصد، معیار زمین شناسی با وزن 019/0 و معیارژئومتری با وزن 007/0 به ترتیب دارای بیشترین و کمترین درجه اهمیت می باشد. در مجموع زیرمعیارهای دما، ساعات آفتابی، شدت تابش، جهت تابش، زاویه تابش، فاصله از راه ها، فاصله از خطوط اصلی انتقال نیرو، آلودگی سطحی، فاصله از شهر، فاصله از روستا، باد، کاربری اراضی، فاصله از رودخانه ها، فاصله از گسل، فاصله از کانون زلزله، ارتفاع، فاصله از مناطق حفاظت شده و طول و عرض جغرافیایی و سازند زمین شناسی به ترتیب دارای بیشترین و کمترین اهمیت می باشند. در تکنیک TOPSIS نیز نتایج به این صورت بود که معیار اقلیم با امتیاز 483/1 بیشترین امتیاز و سپس معیار اقتصادی- اجتماعی با امتیاز 300/1، معیار زیست محیطی با امتیاز 120/1، معیار زمین شناسی با امتیاز 088/1 و معیار جغرافیایی با امتیاز 028/1 رتبه های بعدی را بدست آوردند. در نتیجه نتایج حاصل از دو روش با یکدیگر مطابقت دارد که نشان دهنده صحت و دقت هر کدام از روش های یاد شده می باشد.

    کلیدواژگان: امکانسنجی، انرژی خورشیدی، فتوولتائیک، منطق فازی، اهواز
  • منا فرهادیان، مجتبی نوراللهی*، امین مرادخانی صفحات 147-164

    انرژی خورشیدی از منابع انرژی تجدید پذیر مناسب جهت تامین برق است. مهم ترین موضوعی که امروزه مانع اصلی استفاده از انرژی خورشیدی می شود توجیه پذیری اقتصادی آن در مقایسه با سایر روش های برق رسانی است. هدف از نگارش این مقاله امکان سنجی احداث یک نیروگاه فتوولتائیک 1 مگاوات متصل به شبکه به منظور تامین بخشی از بار الکتریکی موردنیاز شهرک صنعتی ایلام واقع در منطقه ششدار می باشد. برای این منظور، آنالیز فنی - اقتصادی استفاده از این سیستم با استفاده از نرم افزار RetScreen انجام گرفته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که استفاده از این سیستم در شهرک صنعتی با استفاده از 4000 پانل های خورشیدی با توان 250 واتی و 2 اینورتر 500 کیلوواتی به اندازه 1628.8 مگاوات ساعت در سال تولید انرژی خواهیم داشت نرخ بازده داخلی 12.7% و بازگشت سرمایه برابر 8.8 سال خواهد بود. در طی این مدت، 960 تن از انتشار گازهای گلخانه ای اجتناب شده است.

    کلیدواژگان: انرژی های تجدید پذیر، نیروگاه فتوولتائیک، شهرک صنعتی، ششدار، نرم افزار RetScreen
|
  • Mojtaba Heidarzadeh Ghareveran*, Alireza Yazdizade Pages 5-23

    The purpose of this paper is to improve the modeling of the data-driven wind turbine system that receives data from noise signals. Most of the data on industrial systems is noisely and data noise is inevitable and natural. The method and idea proposed in this paper, Data Fogging, significantly reduce the impact of noise on data-driven wind turbine system modeling, which is the basis of this method of changing the acceptable range of measured data. It will not eliminate noise in the system data, but will significantly reduce their impact on detection, modeling and fault detection. In this paper, the proposed method of artificial neural networks is used as a case study for modeling of wind turbine power transmission system of Kahak wind power plant. Noise and noisely information data applied to the system, modeling performed, and the results are reviewed. The results of the simulation presented in the tables and figures below illustrate the very good and accurate performance of the data fogging method in eliminating the impact of noise on system modeling, as the case of the wind turbine system proves. In fact, the impact of this method on real systems analysis is noise, because the noise in industrial systems has an impact on system analysis and greatly affects the accuracy of system identification, modeling and fault detection. Simulations of the method presented in this paper have been performed in MATLAB software. The reason for choosing this software to perform the simulation is that it is very powerful and reliable. In the research section of this paper, first a method and idea is presented and control analysis is performed and then in the software simulation section of this paper the proposed method is implemented and simulated on a real study system (wind turbine of Kahak wind power plant).

  • Behnam Ghasempour Ahangar, Korush Sedighi, Omid Jahanian*, Morteza Abbasi Pages 25-45

    In Iran, energy consumption in the building accounts for about 40% of the total energy consumed in the country; given that 71% of the natural gas consumption in the building is used for indoor heating; therefore, optimizing fuel consumption in the heating system is of special importance. This paper investigates the combined effects of climatic conditions and construction materials. For this purpose, different climates in Mazandaran province were defined. The whole zone was divided into five different sections. Then, the simulation of the thermal heating of a typical building using the Carrier software has been carried out with a wide range of different building materials (windows, walls, floors, ceilings) in different climates. The amount of natural gas consumption for the climates is calculated at worst and best points. It was noted that if all the materials are selected as best as possible (insulated walls, ceilings and floors and 3-ply windows), a 23% to 78% reduction in fuel consumption (depending on the selected materials) would be obtained. In this case, the wall has the most effects and the floor of the building has the least effects on fuel consumption.

    Keywords: Mazandaran Climate, Simulation, Carrier, Indoor Heating
  • Mohammad Hossein Asgari*, Valiallah Ayeneh Negini, Ali Zare Pages 47-86

    It is essential to enact restrictive laws and impose penalties for private sector participants when they play an important role in different sectors of production and trading of commodities. These laws and penalties reduce antitrust activities and protect participants against illegal activities. Therefore, the study and recognition of legal and economic issues related to the competition in different markets specially in some commodity markets which play crucial role in peoples’ lives is significantly important. Energy markets, particularly power markets are really important in humans’ lives and everyone must has access to enough sustainable energy to maintain a high standard of living.  In Iran, competition rights is a new topic that has been considered based on the Article 44 Constitution of the Islamic Republic of Iran. The study of competition rights experiences around the world and using them for designing and implementing efficient laws in Iran is very important. In this article, by adopting a legal and economical approach, we study and investigate principle issues of competition rights in Iran and other countries, particularly in power markets. Then, the main features of efficient organizations which are responsible for monitoring competition rights are mentioned. Finally, the competition rights challenges in Iran power market are investigated. This research also investigates some challenges in Iran power market including structural and legislation problems that should be solved with taking some steps in order to provide competitive environment for market participants. The results of this research demonstrate some structural and legislation problems of Iranian power market which highlights the importance of paying more attention to competiton rights. Establishment of the sectoral regulator in power industry not only resolves some drawbacks of current Iranian power market regulator but also leads to a comprehensive plan for Iranian power market reforms.

    Keywords: Monopoly, Power Market, Competition Law, Competition Council, Regulator
  • Mostafa Zamani Mohiabadi*, Rasoul Jahromi, Majid Hasani Dastjerdi, Ehsan Mehrabi Gouhari Pages 87-100

    The energy production analysis of a  photovoltaic system depends on the panels tempreture and solar radiation. An endless and free source of solar energy received at the Earth's surface depends on the geographical location, different hours of day and seasons of the year.Hence, its correct evaluation is a strategic factor for the feasibility of a solar system. in this paper, a new method of energy modeling of photovoltaic systems is proposed by using the radiation and temperature data obtained from monitoring of monocrystalline and polycrystalline solar panels installed at the solar site of the Vali-e Asr university of Rafsanjan. The model is derived using data in a period of one year of the solar site by ANN models which is trained and tested by a multi - layer Perceptron neural network. The inputs of the model include the temperature of the panel and the direct solar radiation and Its output is the production power of both monocrystalline and polycrystalline solar panels of this solar site. The results showed that, it is proper to chose The activation function at the hidden layers of logsig, tansig, tansig with the number of [10 10 10] neurons.

    Keywords: Modelling, Monocrystal, Polycrystal, Neural Network
  • Ahmadreza Ghasemi*, Yaser Taghinezhad Pages 101-123

    Today, energy and its consumption are the main strategic plan of organizations and also the development of urban transport systems by considering a variety of economic, scientific, industrial, climate and growing urbanization is essential. Analysis of past trends in energy is the key to predict future trends, with regard to the rate of development of metro, for planning and future-oriented macro economic policies.  in this research has been used to predict the energy consumption of Tehran Metro Line 1 from the GMDH Neural Network Model Which is capable of detecting and screening low-input input variables In the course of training the network and removing them during the exam period. and also Was compared To understand the accuracy of the prediction with the ARIMA model. in this research, was detected twelve variables affecting Tehran's metro energy consumptionand is considered as input variables of the model. The results indicate that The GMDH neural network model has a much lower error rate than the ARIMA model and has a higher predictive accuracy.

    Keywords: Forecast, Energy, GMDH Neural Network, Tehran Metro
  • Nasrin Moradimajd*, Alireza Entezari Pages 125-146

    Ahwaz city located in area 8136 square kilometers with population 1338126 people in southwest of Iran in center of Khuzestan province. This city received average 19.56 megajol per square meter per day, average annual sunny day 3088.2 hours, skyline coefficient greater than 0.64 and air transparency more than 0.776 are high potential for use in solar energy systems. In this research, fuzzy AHP and fuzzy TOPSIS methods were used for feasibility of solar power plant. All criteria were selected in 5 sections of geology, environmental, socio-economic, geographic and climate as main and 14 sub-criteria for feasibility of solar power Ahwaz city. Finally, results of fuzzy AHP method showed that climate criterion with weight 0.983, socioeconomic criterion with weight 0.292, environmental criterion with weight 0.646, geological criterion with weight 0.019 and geometric criterion With weight 0.007, have highest and lowest degrees respectively. In total, sub-criteria of temperature, sunshine, radiation intensity, radiation direction, radiation angle, distance from roads, distance from main lines of transmission, surface pollution, distance from city, distance from village, wind, land use, distance from rivers, distance from fault, distance from center earthquake, height, distance from protected areas and latitude and geological formation respectively have highest and least importance. In TOPSIS technique, results also showed that climate criterion with highest score of 1.4831 and then socio-economic criterion with score 1.300, environmental criterion with score 1.120, geological criterion with score 1.088 and criterion Geographically with score 1.028, earned the next rank. As result, the results of two methods are consistent with each other, which indicates accuracy of methods mentioned.

    Keywords: Feasibility study, Solar Energy, Photovoltaic, Fuzzy Logic, Ahwaz
  • Mona Farhadian, Mojtaba Noorollahi*, Amin Moradkhani Pages 147-164

    Solar energy is a renewable energy source for power generation. The most important issue that today is the main barrier to using solar energy is its economic justifiably as compared to other electrication methods. The purpose of this paper is to feasible the construction of a 1 MW photovoltaic power plant connected to the network in order to provide part of the electrical charge required by the industrial city of Ilam in the district of Sheshdar. For this purpose, the technical-economical analysis of the use of this system has been done using RetScreen software. The results of this study indicate that the use of this system in the industrial city will be utilized by using 4000 solar panels of 250 Watts and 2 inverters of 500 kW at 1628.8 MWh per year, with a return on investment of 12.7% and a return on investment of 8.8 years. During this time, 960 tons of greenhouse gas emissions will be avoided.

    Keywords: Renewable Energies, Photovoltaic Power Plant, Industrial Town, Sheshdar, RetScreen Software