بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به روند رو به رشد مصرف انرژي الکتریکی و وابسته شدن هر چه بیشتر صنایع و مردم به آن، تأمین این انرژي تحت هر شرایطی جزء دغدغه هاي اصلی مسئولان محسوب می گردد. براي دست یابی به این مهم، بایستی تدابیر لازم اندیشیده شود تا در شرایط بحرانی همچون وقوع جنگ بتوان انرژي الکتریکی مورد نیاز را تا حد امکان تأمین کرد.
از تولیدات پراکنده با توجه به اندازه کوچک و نزدیکی آنها به بار می توان به عنوان یک راهکار مفید براي تأمین انرژي الکتریکی نام برد؛ زیرا در صورت بروز مشکل در نیروگاه و یا خطوط انتقال، صنایع مادر و حیاتی و همچنین بخشی از بار را توسط این واحدها تأمین کرد
. همچنین به دلیل اثرات مخرب نیروگاههاي سوخت فسیلی و رو به اتمام بودن این سوخت ها، توجه بسیاري از محققان درعرصه تولید الکتریسیته به استفاده از انرژیهاي نو جلب شده است. منطقه 22 شهرداري تهران به دلیل شرایط جغرافیایی خاصی که دارد منطقه بسیار مستعدي براي احداث نیروگاه ترکیبی خورشید و باد و شبکه کردن آن با شهرستان شهریار است که از بادهاي مناسبی براي چرخاندن پروانه هاي توربین بادي برخوردار است و همچنین داراي زمینهایی با متراژ نسبتا بالا است.
در این مقاله با استفاده از انرژي باد و خورشید و با بهره گیري ازشبکه هاي هوشمند سعی بر مدل سازي تامین برق مصرفی منطقه 22 و به طبع بخش بندي و شبکه کردن سایر مناطق را داریم.
-1 مقدمه
خورشیدبه عنوان منبع انرژي پاك و پایدار منبع عظیم انرژي بلکه سرآغاز حیات و منشاء تمام انرژیهاي دیگر است.انرژي نوري که ازجانب خورشید در هر ساعت به زمین میتابد،بیش از کل انرژي است که ساکنان زمین در طول یکسال مصرف میکنند.
ایران با توجه به اینکه 8 تا 9ماه از سال از بارش باران بی بهره است و در واقع آسمانی صاف دارد، می تواند بخش عظیمی از انرژي مورد نیاز خود را از تابش نور خورشید تأمین کند. در سالهاي اخیر فعالیتهاي مهم و بسیار خوبی در زمینه دستیابی کشور به انرژي صلح آمیز هستهاي به منظور جایگزین کردن سوخت هستهاي با انواع سوخت هاي فسیلی مورد نیاز نیروگاه هاي تأمین برق و سایر بخشهاي صنعتی انجام گرفته است. البته تا زمان دستیابی به اهداف مورد نظر در زمینه ساخت نیروگاههاي هستهاي و حتی تا پس از آن نیز نیازمند تأمین انرژي از سایر منابع جایگزین طبیعی نظیر نور خورشید و باد هستیم زیرا منابع نفتی در کشور به هر تقدیر زمانی به اتمام میرسد و گزینههاي مطلوبی نظیر انرژي هسته اي و انرژي خورشیدي لاجرم باید جایگزین آن شوند.
ایران از نظر مدت تابش نور خورشید نیز از شرایط بسیار مطلوبی برخوردار است و بهنظر میرسد بتوان در اغلب مناطق کویري که بخش اعظم ایران را به خود اختصاص داده اند نیروگاه هاي خورشیدي احداث و به تدریج سایر نیروگاه هایی که داراي قدمت هستند را از رده خارج کرد؛ البته در سالهاي اخیر وزارت نیرو اقدامات مثبتی را در زمینه احداث نیروگاههاي خورشیدي آغاز کرده است.
بر اساس یک مطالعه که توسط مرکز تحقیقات DLR آلمان براي کشور ایران انجام شده، برآورد شده است که در 2000 کیلومتر مربع از عرصه ایران قابلیت نصب حدود 60 هزارمگاوات نیروگاه حرارتی خورشیدي وجود دارد. جالب توجه این که با افزایش شدت تابش درمنطقه، کاهش چشمگیري در هزینه هاي برق خورشیدي خواهد شد و بهتر است که در احداثنیروگاه حرارتی خورشیدي از بهترین نقاط استفاده شود.
تهدیدات و آسیب پذیري هاي صنعت برق
صاحب نظران سیاسی و نظامی آمریکا، پس از تحمل شکست در جنگ ویتنام مطالعات و تحقیقات قابل توجه و مستمري را در جهت بررسی شکست خود در جنگ یاد شده و دست یابی به استراتژي و شیوه هاي موثرتر جنگ هاي هوایی انجام دادند. در سال 1988 سرهنگ جان واردن نظریه اي را مطرح نمود که بعدها به تئوري پنج حلقه واردن معروف شد. تئوري یاد شده بر این مبنا میباشد که مهم ترین وظیفه در طرح ریزي یک جنگ، شناسایی مراکز ثقل کشور مورد تهاجم بوده و چنانجه این مراکز با دقت لازم شناسایی و مورد هدف قرار گیرند، کشور مورد تهاجم در اولین روزهاي جنگ طعم شکست نظامی را میچشد.
در تئوري مذکور، مراکز ثقل یک کشور به صورت سیستمی همانند اعضاي یک بدن قلمداد گردیده و در صورت انهدام هر یک از مراکز ثقل، سیستم، پیکره و کالبد کشور مورد تهاجم فلج شده و قادر به ادامه فعالیت و حیات نخواهد بود.
با توجه به حلقه هاي راهبردي واردن، نیروگاه هاي تولید برق در حلقه دوم و جزء محصولات کلیدي قرار می گیرند و به همین دلیل از اهمیت ویژهاي برخوردار میباشند.
-2 پدافند غیر عامل - Passive Defense -
بطور کلی به معناي مقاومت در برابر تهاجم دشمن بدون انجام هر گونه حرکت از نوع مقابله به مثل می باشد؛ یا به عبارت دیگر به مجموعه اقداماتی اطلاق می گردد که مستلزم به کارگیري جنگ افزار نبوده و با اجراي آن می توان از وارد شدن خسارات مالی به تجهیزات و تأسیسات حیاتی و حساس نظامی و غیر نظامی و تلفات انسانی جلوگیري نموده و یا میزان این خسارات و تلفات را به حداقل ممکن کاهش داد. اقدامات پدافند غیر عامل شامل موارد متعددي ازجمله: مکانیابی، استتار، اختفاء، پوشش، فریب، تفرقه و پراکندگی، استحکامات و.... می باشد.
با توجه به موارد موارد گفته شده، خسارات وارد بر ابنیه، تأسیسات و تجهیزات صنعت برق علاوه بر اینکه سبب بروز تلفات جانی و مالی بسیاري خواهد بود، پایداري و تعادل شبکه را مختل نموده و به تبع آن از فعالیت هاي حیاتی و حساس که در مواقع بروز بحران حائز اهمیت میباشد، مختل و یا انجام آن غیر ممکن میگردد. به بیان دیگر توجه کافی به مقوله پدافند غیر عامل نه تنها سبب کاهش خسارات شبکه میشود بلکه برق رسانی و انجام خدمات اضطراري را تسهیل و تأثیر بسیار زیادي در افزایش روحیه مردم و پرسنل صنعت برق در سرعت بخشیدن به روند عادي سازي جامعه در زمان بحران را خواهد داشت
قطعی برق در شبکه سراسري به دلایل گوناگونی مانند اضافه بار، اتصال کوتاه، عملیات هاي خرابکاري، وقوع انفجار و... رخ می دهد. در این شرایط یکی از بهترین راهکارهایی که می تواند از قطع سراسري برق در منطقه جلوگیري کند، ایجاد مولدهاي کوچک و پراکنده در سطح منطقه می باشد. به این ترتیب در صورت قطعی برق، می توان انرژي مورد نیاز را از مولد هاي پراکنده دیگر در سطح منطقه تأمین نمود؛ یعنی علاوه بر اینکه منطقه مورد بحث تحت پوشش شبکه سراسري می باشد بتوان یک شبکه محلی براي تأمین و محافظت، جهت پایداري شبکه اي ایجاد کرد.
-3 تامین برق منطقه 22 شهرداري تهران از طریق نیروگاه ترکیبی - فتولتاییک و بادي - :
شکل :1 نمایی از مزرعه خورشیدي
هر پنل یک متر مربعی خورشیدي که از جنس نیمه هادي سیلیکونی تشکیل شده قادر به تولید 150 وات انرژي الکتریکی است. این پنلها مجهز به سیستم تراکینک - دنبال کننده خورشیدي - هستند. بازده هر پنل تقریبا % 25 – 20 است
