فهرست مطالب

نشریه انرژی ایران
سال پانزدهم شماره 1 (پیاپی 54، بهار 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/02/02
  • تعداد عناوین: 7
|
  • داود منظور، لیلی نیاکان صفحه 1
    مشتقات، ابزارهای مالی هستند که متضمن هیچ نوع حق مالکیتی بر روی دارایی نبوده و ارزش آنها از ارزش کالا یا دارایی پایه ناشی می شود. ابزارهای مشتقه در جدا کردن ریسک مالی و پوشش در برابر ریسک های موجود، به طور موثر و کارا عمل می نمایند. به دنبال مقررات زدایی قیمت در صنعت نفت و گاز طبیعی و رشد سریع بازارهای نقدی، استفاده از ابزارهای مشتقه در این صنعت متداول گشت. مقررات گذاری صنعت باعث می شد قیمت های انرژی از ثبات برخوردار باشد اما تثبیت قیمت باعث ایجاد کمبود یا مازاد در مناطق مختلف می گردید. با آزاد شدن بازارها آشکار شد که قیمت نفت و گاز طبیعی نسبت به سایر کالاها با نوسان بیشتری روبرو است. طی چند دهه اخیر، شرکت های فعال در صنعت نفت و گاز طبیعی برای کاهش ریسک نوسانات قیمت، تثبیت جریان نقدی و تامین مالی طرح های سرمایه گذاری از ابزارهای مشتقه استفاده می کنند. در این مقاله، به معرفی انواع ابزارهای مشتقه مالی، شیوه های مدیریت ریسک قیمت در صنعت نفت و گاز طبیعی با استفاده از ابزارهای مشتقه و بررسی پیش نیازها و الزامات توسعه ابزارهای مشتقه در صنعت انرژی خواهیم پرداخت.
    کلیدواژگان: صنعت نفت و گاز، مدیریت ریسک، ابزارهای مشتقه، نوسان قیمت
  • هرمز ابوالحسنی*، هومن فرزانه صفحه 19

    در این مقاله با استفاده از یک مدل برنامه ریزی ریاضی به کمک نرم افزار شبیه ساز Hysys و بهینه ساز Gamsبه بررسی فنی و اقتصادی یک چاه گازی از نظر بازیافت اکسرژی تلف شده در شیر فشارشکن به منظور تولید توان الکتریکی با استفاده از توربین انبساطی پرداخته شده است. نتایج برای چاه گازی شماره 1 میدان گازی کیش نشان می دهدکه با بکارگیری این سیستم در محدوده فشاری 4850 تا 1850 پوند بر اینچ مربع بین 48 تا 74 درصد اکسرژی فشاری گاز بازیافت می شود. توان الکتریکی تولیدی نیز بین 2698 تا 560 کیلووات می باشد که فراتر از نیاز تاسیسات سر چاهی در طول دوران بیست سال بهره برداری است. از نظر اقتصادی نیز نرخ بازگشت سرمایه 38 درصد بوده که نشان دهنده جذابیت بالای سرمایه گذاری در این زمینه است

    کلیدواژگان: اکسرژی، توربین انبساطی، چاه گازی، شیرفشارشکن
  • مهدی صادقی شاهدانی، مهدی محمدی صفحه 31
    با توجه به اهمیت راهبردی بخش نفت در اقتصاد ایران، نعمت نفت ومنابع طبیعی به نقمتی تبدیل گشته که آثار زیان بار زیادی را بر اقتصاد کشور عارض کرده است. با تغییر نگاه به نفت از یک کالای مصرفی به یک صنعت و نهاده تولیدی ضمن تبدیل این نعمت خدادادی به سرمایه ای مولد، گامی در جهت تضمین عدالت بین نسلی و از بین بردن آثار سوء خام فروشی برداشته خواهد شد و تغییرات رشدی اقتصاد ملی به روش داده ستانده مورد محاسبه قرار خواهد گرفت. در این مقاله، با استفاده از جدول داده ستانده سال1380 [2] اثرات تغییر کارکرد نفت از کالای نهایی (و صادرات آن) به کالای واسطه ای و استفاده از آن در فرایند تولید فرآورده های نهایی بر درآمد ملی محاسبه گردید، به این صورت که با افزایش تقاضای نهایی بخش فرآورده و حذف صادرات نفت خام و با استفاده از ماتریس معکوس لئون تیف تولید بخش های مختلف اقتصادی در حالت غیر خام فروشی برآورد می گردد. بر این اساس، به نظر می رسد با ایجاد زیرساخت های لازم جهت توسعه بخش فرآورده های نفتی و نیز استفاده از فناوری های پیشرفته دنیا همراه با بازاریابی مناسب محصولات نفتی و عدم خام فروشی نفت (طی یک دوره 5 ساله با سالی 03/3درصد رشد) پتانسیل رشد کلی 8/17 درصدی در تولید ناخالص داخلی وجود خواهد داشت.
    کلیدواژگان: تحلیل داده ستانده، GDP، غیر خامفروشی نفت، فرآورده های نفتی، ایران
  • علی عزیزی، شهرزاد فریادی صفحه 45
    بی تردید، انرژی یکی از مهم ترین عوامل در پیشرفت و توسعه پایدار جوامع بشری است که تولید، انتقال و مصرف انواع گوناگون آن بزرگ ترین عامل انهدام و آلودگی محیط زیست در میان عوامل انسان ساخت نیز می باشد. عدم تجدیدپذیری، افزایش قیمت و اثرات مخرب و شدید زیست محیطی مصرف سوخت های فسیلی از عوامل مهمی است که ضرورت استفاده از انرژی های نو را نمایان می سازد. یکی از این منابع، انرژی خورشید می باشد که با توسعه نگرش های زیست محیطی و راهبردهای صرفه جویانه در بهره وری از انرژی های تجدید ناپذیر، استفاده از آن در بسیاری از کشور های جهان رو به فزونی گذاشته است. روش های گوناگونی برای استفاده از این انرژی پاک و لایزال الهی وجود دارد، اما گرم کردن آب با استفاده از آبگرمکن های خورشیدی، شاید به عنوان آسان ترین و اقتصادی ترین روش های موجود باشد. در این راستا، مطالعه دقیق اقتصادی اجتماعی و زیست محیطی مزایای بکارگیری این فناوری امری الزامی است. پژوهش حاضر به روش اسنادی به تحلیل منافع و مزایای اقتصادی اجتماعی و زیست محیطی استفاده از آبگرمکن خورشیدی برای تهیه آبگرم مصرفی خانوار های 4 الی 5 نفره در شهر شیراز و همچنین دوره بازگشت سرمایه اولیه بکارگیری این فناوری می پردازد. نتایج این پژوهش نشان داد که میزان صرفه جویی انرژی، هزینه های اجتماعی، کاهش گازهای آلاینده و کاهش هزینه حذف دی اکسید کربن به واسطه کاهش انتشار آن در سال به ترتیب برابر با 710494814 کیلو وات ساعت، 7128396225 تومان، 485577 تن و 17481888324 تومان و همچنین دوره بازگشت سرمایه اولیه بکارگیری آبگرمکن های خورشیدی برابر 23/3 سال خواهد بود.
    کلیدواژگان: آبگرمکن خورشیدی، محیط زیست، انرژی خورشیدی، دی اکسید کربن، شیراز
  • حسین شریفی، نغمه هنرور، مرتضی محمدی صفحه 59

    کشور ایران به عنوان یک کشور در حال توسعه و رو به رشد و برخوردار از منابع عظیم انرژی و مخازن بزرگ نفت و گاز، از جمله کشورهایی است که دارای الگوی رشد با اعمال فشار بر منابع طبیعی میباشد. بنابراین، برنامهریزی برای مصرف انرژی اهمیت فراوانی داشته و باید با دقت بسیاری انجام گیرد. واضح است که برای تحقق این امر، باید شناخت درستی از رابطه بین مصرف انرژی و تولید داشت. این مقاله به بررسی اثرات بلند مدت حذف یارانه حامل های انرژی نفت، گاز و برق بر سطح تولید و تورم ایران در دوره زمانی 1387–1352 با استفاده از الگوی تصحیح خطای برداری (VECM) پرداخته است. نتایج حاصل از آزمون همجمعی یوهانسن مشخص کرد که در سطح معنا داری 95 درصد، 3 و در 99 درصد، 2 رابطه تعادلی بلند مدت بین متغیرها وجود دارد. طبق تحلیل واکنش ضربه، مشخص شد که حذف یارانه حامل های انرژی باعث کاهش مصرف این حامل در کوتاه، میان و بلند مدت و در نتیجه، کاهش تولید ناخالص داخلی در کوتاه، میان و بلند مدت می شود. همچنین با حذف یارانه انواع حامل های انرژی، قیمت این حامل ها نیز در کوتاه، میان و بلند مدت، افزایش می یابد و این افزایش قیمت نیز باعث کاهش مصرف انواع حامل های انرژی می شود. از این رو، دولت باید الگوی بهینه در مصرف تمامی حامل ها در بخش های مختلف را تدوین نماید و از کسانی که این الگو را رعایت نمی کنند، مالیات اضافه مصرف اخذ کند.

    کلیدواژگان: یارانه ها، حامل های انرژی، تولید ناخالص داخلی، الگوی تصحیح خطای برداری (VECM)، تورم
  • ترنم پرهیزگار، هامون جعفریان، یاسر کیالاشکی*، یدالله سبوحی صفحه 81

    استفاده از سایبان خورشیدی متحرک نقش مهمی در کاهش تقاضای انرژی دارد. ترکیب سیستم روشنایی هوشمند با سایبان متحرک و استفاده از سلول های خورشیدی در سایبان می تواند کاهش بیشتری در تقاضای انرژی ایجاد کند. در این مطالعه، سه طرح سایبان و دو سیستم روشنایی هوشمند (تدریجی، روشن-خاموش) و گزینه استفاده از سلول های خورشیدی در سایبان که در مجموع، 12 حالت را ایجاد می کنند، بررسی شده اند و بهترین ترکیب از نظر میزان صرفه جویی انرژی الکتریکی و مدت بازگشت سرمایه به دست آمده است. در هر یک از ترکیب های فوق جهت محاسبه میزان صرفه جویی انرژی مصرفی، شبیه سازی های ساعتی برای محاسبه میزان روشنایی، برق تولیدی (در صورت استفاده از سلول های خورشیدی)، میزان حرارت ناشی از تابش خورشید به داخل اتاق انجام شده است. نتایج بررسی نشان داد که با استفاده از ترکیب سیستم روشنایی هوشمند تدریجی و سلول های خورشیدی در طرح شماره2 بیشترین صرفه جویی و کمترین مدت زمان بازگشت سرمایه حاصل می شود.

    کلیدواژگان: سایبان متحرک، روشنایی طبیعی، بار سرمایشی، کنترل سایبان، شبیه سازی ساعتی
  • ترنم پرهیزگار، رامین روشندل، امیرعباس طهماسبی صفحه 97
    افت عملکرد یکی از محدودیت های عمده در کاربردهای عملی پیل های سوختی غشاء پلیمری می باشد. عملکرد پیل سوختی غشاء پلیمری تحت تاثیر عوامل گوناگونی از جمله طراحی پیل سوختی، مونتاژ، خرابی مواد، شرایط عملکردی و ناخالصی ها یا آلوده کننده ها می باشد. با اینکه افت عملکرد در پیل های سوختی غیر قابل اجتناب است، اما میزان این افت ها(از طریق درک جامعی از مکانیسم های ایجاد خرابی در پیل های سوختی) قابل کمینه شدن است. در کار حاضر، پیل سوختی تک سلولی مورد مطالعه قرار گرفته است. غشاء و لایه کاتالیستی (الکترود های آند و کاتد) به عنوان اجزاء مهمی که تحت تاثیر خرابی هستند، در نظر گرفته شده است. مدل بکار گرفته شده در این کار، خرابی لایه های مذکور (خرابی پلاتین در لایه کاتالیستی، نازک شدن و خشک شدن غشاء) را به طور مداوم، در طول عمر پیل سوختی نشان می دهد. هدف این مقاله بررسی تاثیر شرایط عملکردی پیل سوختی بر روی افت عملکرد سیستم و نرخ خرابی می باشد، با اعمال مدل توسعه یافته بر روی یک مورد خاص، نتایج ارائه و تحلیل شده اند. نتایج نشان می دهند که در دما و فشار بالا و رطوبت میانی، مکانیسم های خرابی نرخ رشد بیشتری دارند و بر روی دوام و پایداری پیل سوختی تاثیرگذارند.
    کلیدواژگان: پیل سوختی غشاء پلیمری، عملکرد، مکانیسم خرابی، مدل سازی، شرایط عملیاتی
|
  • Davoud Manzour, Leili Niakan Page 1
    Derivatives are financial instruments that donot represent ownership rights in any asset but, rather,derive their value from the value of some other underlying commodity or other asset. Derivatives are efficient and effective tools for isolating financial risk and hedging to reduce exposure to risk.Use of derivatives in petroleum and natural gas industry has come about with price deregulation and rapid growth of spot markets. Under industry regulation,energy prices were infrequently changed but, stable prices were paid for with shortagesin some areas and surpluses elsewhere. Free markets revealed that petroleum and natural gas prices are among the mostvolatile of all commodities. In recent decades,firms operating in petroleum and natural gas industry use derivatives to reduce price flactuations risk, stabilize cash flow and finance investment plans. In this article, we will introduce various kinds of financial derivatives, price risk management methods with derivatives in the petroleum and natural gas industries and assess prerequisites and requirements for developing derivatives in energy industry.
    Keywords: Petroleum, Natural gas Industry, Risk Management, Derivatives, Price Fluctuation
  • Hormoz Abolhasani, Hooman Farzaneh Page 19

    In this article the application of a turbo expander in a gas well has been studied technically economically and thermodynamically for the purpose of recycling the wasted exergy in a chock valve, reducing the gas pressure as well as generating huge amount of electrical power through a generator are among the advantages of applying an expansion turbine instead of chock valve. On the other hand this method is a clean method of energy production since no fuel is consumed for and no environmental pollution is caused through this method. In this thesis two software HYSYS and GAMS have been applied to calculate the productivity power in various pressure ranges and mass flow rate in different years of extractions when expansion turbine are used. Considering the necessary power of an infrastructure this system of calculation helps to determine the maximum life span of an expansion turbine in a gas well. This project is aimed at technical and economical planning and optimization of a mechanical package to recycle the pressure exergy of a gas well inlet chock valve in order to generate the electrical power both for the consumption of the infrastructure itself and for selling the extra amount.In administrating this project not only would the gas wells of the country become needless of electrical power but also the super flues amount at electricity could be sold to the national electricity network. Financial studies indicate that the capital returning period in this project for pressure range of 1850 – 4850 psig and mass flow rate of 21.2 kg/s at prices of 1600 $ per kilowatt hour and 0.12 $ per kilowatt hour for constructing a power station and the value of generated electricity respectively is estimated almost 3.5 years which economically appears really fascinating for the purpose of investment.

    Keywords: Gas well, Turbo Expander, Chock valve, Exergy
  • Mahdi Sadeghi, Mahdi Mohammadi Page 31
    With due attention to the strategic importance of oil in Iran's economy and its more than 100 years history, the gift of oil and natural resources are converted to a curse that causes many malignant effects on the economy. By changing the approach toward oil from being considered as a form of consumer goods to an industry and a productive resource, this gift will be converted to a productive capital. It will also eliminate the ill-effects of selling petroleum. On this basis by using input-output table of 1380(which is prepared by Iran Statistic Institute), exports of petroleum are supposed zero and the intended quantity of exports are added to intermediate consumption of oil products. Now, by using Leontief inverse matrix the new quantity of different economic sectors is estimated. Based on results of the research, by creating essential substructure in order to develop the part of oil products and selling non petroleum, (within a 5 years period with 3.03 growth) we will observe the growth rate of 17.8% in gross domestic product.
    Keywords: GNP, selling non petroleum, Input, output analysis, oil products, Iran
  • Ali Azizi, Shahrzad Faryadi Page 45
    Undoubtedly energy is one of the most important factors in the sustainable development of human societies. the most important human based factor of destructing and polluting environment is production; Transmission and consumption of various types of energy. Non-renewability, price rising and environmental impact of fossil fuels are important factors that indicated using of renewable energies. One of them is solar energy. The use of that in many countries faced to increasing growth. So many ways exist to use this clear energy, but using solar water heater maybe the easiest and most economical methods. So it's necessary to study socio-economical and environmental benefits. The aim of this paper is to analyses socio-economical and environmental benefits of solar water heater usage along families of 4-5 members and estimate return period of this technology's initial investment in the city of Shiraz. The results show amount of saving energy, social costs, reducing emission of pollutants and reducing costs of CO2 elimination per a year, will respectively be 710494814 Kwh, 7128396225 Toman, 485,577 tons And 17481888324 Tomans. Also the return period of the initial investment of using solar water heater is about 3/23 years.
    Keywords: solar water heater, environment, solar energy, Co2, Shiraz
  • Hosein Sharifi, Naghmeh Honarvar, Morteza Mohammadi Page 59

    Iran as a developing and growing country and the vast resources of energy and large oil and gas reservoirs, is among the countries with the growth pattern of the pressure on natural resources. Therefore plan to consume of energy is very important and must be done carefully. It is clear that to accomplish this, must have accurate knowledge of the relationship between energy consumption and production. This paper investigates the effect of long term subsidies elimination of energy carriers oil, gas and electricity on the production level and inflation in the period 1352-1387 with use of Vector Error Correction Model (VECM) in Iran.The results of Johansson test indicate that there are 3 long-term relationship in the 95% significant level and 2 in the 99% significant level between variables. According to the impulse response analysis, removal of energy carriers subsidies cause to reduced consumption of these carriers in the short, medium and long term, thus it reducing GDP in the short, medium and long term. With removal of energy carriers subsidies, price of these carriers are increased in short, medium and long term, and this price increase, cause to reduce consumption of energy carriers too. Hence government should develop optimal pattern of consumption of all carriers in all sections and take additional tax of consumption, who those don’t observe this pattern.

    Keywords: Subsidies, energy carriers, Gross Domestic Product, the Vector Error Correction model (VECM), Inflation
  • Trannom Parhizgar, Hamoon Jafarian, Yaser Kialashki, Yadollah Sabouhi Page 81

    Motorized shades have a considerable impact on energy demand reduction of building, combining it with lighting systems and PV panels will make it more effective. In this article, three shade design, two lighting control system (on/off, dimming) and the option of using PV cells in shades have been investigated. The best combination of above cases which maximizes annual electrical energy saving and minimizes return on investment’s time is found. Annual saving is calculated using hourly simulation of lighting, solar heat flux and electricity generation. Results showed that the optimum combination have the saving potential of 792kwh annually.

    Keywords: Motorized shades, daylight, cooling load, shade control, hourly simulation
  • Page 97
    Performance degradation remains as one of the primary limitations for practical applications of proton exchange membrane (PEM) fuel cells. The performance of a PEM fuel cell stack is affected by many internal and external factors, such as fuel cell design and assembly, degradation of materials, operational conditions, and impurities or contaminants. Performance degradation is unavoidable, but the degradation rate can be minimized through a comprehensive understanding of degradation and failure mechanisms. In present work, a single PEM fuel cell is investigated. Membrane and catalyst layers (anode and cathode electrodes) are considered as the critical components that affect the degradation of the cell. The model used in this work, diagnosis degradation of those layers (platinum degradation in catalyst layers and membrane thinning and dehydration in polymer membrane) and demonstrate degradations continuously, during fuel cell life time. The aim of this paper is to investigate the impact of operational condition of a single PEM fuel cell on the system performance, afterwards developed model applied to a case study and results are presented. Results indicate, at high temperature and pressure, and low humidity degradation mechanisms accelerated, these faulty conditions are amongst the most critical for fuel cell durability.
    Keywords: PEM fuel cell, Performance, Degradation mechanism, Modeling, Operational condition