بخشی از مقاله
چکیده
استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر مانند انرژی باد بهعنوان یک مبدل تولید انرژی الکتریکی سالهاست که مورد توجه قرار گرفته است. تعیین عوامل و معیارهای مؤثر و پتانسیلسنجی مناطق مختلف جهت احداث نیروگاههای بادی امری مهم است. هدف از این تحقیق تعیین معیارهای مؤثر جهت احداث نیروگاههای بادی و ارزیابی شایستگی دشت سیستان با توجه به معیارهای تعیینشده جهت بهرهبرداری از انرژی باد و اهمیت احداث نیروگاههای بادی در این منطقه میباشد.
معیارهای مهم جهت احداث نیروگاههای بادی از طریق پرسشنامه و نظرات گروه کارشناسان مشخص گردید. با توجه به تحقیق انجامشده معیار آب و هوایی از معیارهای مهم جهت احداث نیروگاههای بادی است. منطقه سیستان با دارا بودن دو ویژگی آب و هوایی مهم - بادهای متداوم، تند و جهت بادهای غالب شمالی - برای احداث نیروگاههای بادی مناسب میباشد. باتوجه به تحقیق انجام شده منطقه سیستان بهعنوان منطقهای با شایستگی و پتانسیل بالا جهت نصب نیروگاههای بادی شناسایی شد.
مقدمه
انرژی یک عامل مهم در توسعه پایدار جوامع انسانی است. رشد تقاضا برای انرژی، افزایش استانداردهای زندگی، خطر گرم شدن کره زمین و کمبود منابع سوختهای فسیلی باعث شده تا توجه جهانی بر روی استفاده از انرژی-های تجدیدپذیر متمرکز شود . - Kaya & Kahraman, 2010 - تأثیر آلایندههای فسیلی بر بخشهای مختلف از جمله صنعت، کشاورزی، حملونقل و سلامت میتوان اشاره کرد. در این زمینه تلاشهای بسیاری در سطح داخلی و بینالمللی انجام شدهاست.
برای مثال، 160 کشور جهان؛ پروتکل کیوتو را در دسامبر 1997 به منظورکاهش میزان خالص انتشار گازهایگلخانهای تصویب کردند؛ اما آنچه بیشتر پژوهشگران بهعنوان راهکارهای جدید به منظورکاهش آلایندههای محیطزیست سفارش میکنند. انرژی یکی از مهمترین موارد مورد تقاضا برای توسعه و پیشرفت فعالیتهای انسانی است.
انرژی باد یکی از منابع انرژی تجدیدپذیر میباشد که استفاده از آن به دلیل عدم آلودگی محیطزیست و همچنین قیمت پایین توربینهای بادی در مقایسه با دیگر انرژیهای نو، در بسیاری از کشورهای جهان رو به فزونی گذاشتهاست. بهطوری که بیشترین ظرفیت تولید الکتریسیته در انرژیهای نو در اروپا در سال 2008 متعلق به انرژی بادی 43 - درصد - بودهاست
ایران نیز یکی از غنیترین کشورهای جهان از لحاظ منابع مختلف انرژی است؛ چراکه از یکسو دارای منابع عظیم سوختهای فسیلی مانند نفت و گاز طبیعی است و از سوی دیگر دارای پتانسیل فراوان انرژیهای تجدیدپذیر بخصوص باد است یک تحقیق 10 ساله از بررسی باد در ایران نشان میدهد که بسیاری از مناطق کشور بادخیز و مناسب برای تولید برق با استفاده از این انرژی، بهویژه در فصل تابستان است. این نواحی شامل مناطق ساحلی دریای عمان و استان خوزستان، مناطق شرقی، جزایر خلیجفارس، منجیل، رفسنجان، اردبیل و بیجار است
در سال های اخیر، استفاده از انرژی باد به دلیل فراوانی، تجدیدپذیری، اقتصادی و پاک بودن در حال افزایش است - Abbaszadeh & Bahrami, 2013 - یکی از مزیتهای اصلی استفاده از انرژی باد، کاهش چشمگیر تولید گازهای گلخانهای است - Aydin, 2010 - ، بررسی 10 ساله وزش باد در ایستگاههای سینوپتیک کشور نشاندهنده وجود توان تولید برق بادی در بسیاری از نواحی کشور بهویژه در فصل تابستان است
تخمین پتانسیل انرژی باد در ایران نشان میدهد که تنها در 26 منطقه از کشور میزان ظرفیت اسمی با در نظر گرفتن یک راندمان کلی 33 درصد در حدود 6500 مگاوات میباشد ضمن آنکه با برنامهریزی مناسب دستیابی به توان 10 گیگاوات نیز امکان-پذیر میباشد، اما مجموع ظرفیتهای نصب شده تاکنون کمتر از 2 درصد میزان تخمین پتانسیل باد در سطح کشور است
گام اول و اساسی برای توسعهی انرژیهای نوین، مطالعهی دقیق پتانسیلهای مربوطه میباشد. در مرحله دوم یافتن مکان بهینه برای استقرار تجهیزات و تأسیسات بهرهبرداری از پتانسیلهای موجود و بالقوه ضرورتی اجتنابناپذیر است. وجود عوامل متعدد در مکانیابی محل نیروگاههای بادی، لزوم بهکارگیری سیستمی که علاوه بر دقت بالا از نظر سرعت عمل و سهولت انجام عملیات در حد بالایی قرار داشته باشد را ضروری میسازد. امروزه سیستمهای اطلاعات جغرافیایی - GIS - در تلفیق با مدلهای تصمیمگیری چند معیاره بهطور گسترده قابلیت بهکارگیری در برنامهریزیهای محیطزیستی و مباحث مربوط به مکانیابی را دارا میباشند
پتانسیل باد سیستان
در دشت سیستان وضعیت وزش باد طی یک دهه گذشته به علت کم شدن پوشش گیاهی شدت بیشتری یافته است. با توجه به موقعیت سیاسی منطقه، وجود قاچاق مواد سوختی و عدم وجود پالایشگاه و خطوط انتقال سوخت به نیروگاهی، مشکلات حملونقل روزانه فرآوردههای نفتی مورد نیاز نیروگاهها از پالایشگاههای بسیار دور بهوسیله صدها تانکر سوخترسان، جدا از هزینه تمامشده بالای آن بار ترافیکی سنگینی را نیز به دوش جادههای غیر ترانزیتی منطقه تحمیل مینماید که طرحهای استفاده از انرژیهای تجدیدشونده را برای تأمین انرژی برق استان و ترانزیت به کشورهای همجوار توجیهپذیر می نماید. خوشبختانه تاکنون 4 ایستگاه بادسنج 100 متری در منطقه رامشار و میل نادر شهرستان زابل توسط بخش خصوصی احداثشده است.
از جمع آوری و مقایسه اطلاعات ایستگاههای سینوپتیک هواشناسی 40 متری زمینی، نتایج بهدستآمده از اطلاعات سیستم سودار در لوتک زابل بهعلاوه اطلاعات ایستگاههای سینوپتیک هواشناسی فرودگاه زابل، نقشهها و عکسهای دریافتی از ماهوارههای هواشناسی سازمانهای معتبر جهانی مانند ویند ناویگیتور، تری طایر، ویند پاور، ناسا و اطلس ابتدایی شمال استان - منطقه سیستان - و کریدورهای پرقدرت باد استان شناسایی و آماده ارائه به سرمایهگذاران میباشد. وضعیت وزش باد با رتبه بالای 86 درصد در محدوده شمال شرقی و غربی دشت سیستان میباشد . وزش باد در این محدوده از دشت مشخصکننده جایگاه کریدورهای باد منطقه میباشد
اهمیت مکانیابی جهت احداث نیروگاه بادی
پروژههای توسعه بادمعمولاً با محدودیتها و درگیریهای زیستمحیطی همراه بوده است و دلیل آن این است که مکانهای مزرعه بادی به زنده ماندن بسیار مهم میباشد
کاهش مخالفان و سرمایه-گذاران محلی با چالشی مضاعف روبرو هستند. به همین علت شناسایی - ارزیابی - مکانهای مناسب برای باد در حال حاضر امری ضروری است، ازاینرو عوامل و معیارهایی وجود دارد که سایتهای مختلف را بر اساس آن ارزیابی میکند. از جمله این عوامل و معیارها عوامل محیط، اجتماعیBاقتصادی است . - Hill and Braaten, 2005 - اولین گام اساسی در استفاده از انرژی باد، تبدیل آن به حاملهای انرژی قابل استفاده در ماشینهای امروزی است که متداولترین شیوه، تبدیل آنها به انرژی الکتریکی است. برای انجام این تبدیل، ابتدا میبایست سایت مناسب برای استقرار توربینهای بادی بهدرستی انتخاب و مکانیابی شود. تعیین اولویت مکانهای مختلف برای استفاده از سیستمهای بادی دارای اهمیت ویژهای است
مکانیابی محل مناسب برای استقرار توربینهای بزرگ بادی موسوم به مزارع بادی مانند هر پروژه مهندسی دیگر، به اطلاعات پایه و برنامهریزی دقیق نیازمند است. انتخاب عوامل متعدد سبب تعدد لایههای اطلاعاتی شده و کوششها برای یافتن را محلی مناسب برای تحلیل لایههای اطلاعاتی و اخذ نتیجه صحیح، تصمیمگیران را به سمتوسوی استفاده از سیستمی سوق میدهد که علاوه بر دقت بالا از نظر سرعت عمل و سهولت انجام عملیات در حد بالایی قرار داشتهباشد. امروزه سامانههای اطلاعات جغرافیایی در تلفیق با مدلهای تصمیمگیری بهطور گسترده قابلیت بهکارگیری در برنامهریزیهای محیطزیستی و مسائل مهندسی را دارد.
سامانههای اطلاعات جغرافیایی اخیراً و در حال حاضر بهعنوان ابزاری برای برنامهریزی فضایی بسیار مورد استفاده قرار گرفته و دلیل ان این است که سامانههای اطلاعات جغرافیایی میتواند در فرآیند برنامهریزی، تجسم، مدیریت دادهها، تجزیهوتحلیل و همچنین قابلیت ارزیابی آنها را دارد. در زمینه مکانیابی نیروگاهبادی، استفاده از روش-های تصمیمگیری چند معیاره، منطق فازی و سامانه اطلاعات جغرافیایی مورد توجه قرار گرفتهاست. از بین این روشهای تصمیمگیری چند معیاره، فرایند تحلیل سلسله مراتبی یکی از روشهایی است که بیشتر مورد توجه قرار گرفتهاست
مواد و روشها
در این مطالعه از طریق پرسشنامه و نظرات گروه کارشناسان خبره متشکل از کارشناسان توسعه انرژیهای نو، متخصصان حوزه محیطزیست و شهرسازی معیارهای مهم جهت احداث نیروگاههای بادی مشخص گردید. بر اساس نظرات گروه کارشناسان خبره، مطالعات کتابخانهای، منابع علمی در این زمینه و اطلاعات موجود و در دسترس، معیارهای آب و هوایی، جغرافیایی و اقتصادی- اجتماعی و زیستمحیطی بهعنوان مهمترین معیارهای تعیین مکانهای مناسب جهت استقرار نیروگاههای بادی انتخاب شدند.
که از میان این معیارها، معیار آب و هوایی مهمترین و مؤثرترین معیار جهت احداث نیروگاههای بادی و سرعت و جهت باد مهمترین عوامل آب و هوایی برای احداث نیروگاههای بادی شناسایی شدند. با مراجعه به اداره هواشناسی منطقه سیستان و با توجه به اطلاعات اداره هواشناسی منطقه سیستان باد غالب در منطقه شمال غرب بوده و گاهی از جنوب باد میوزد باد گرم که باد جنوبی است و جهت باد روی سرعت باد تأثیرگذار است بدینصورت که جهت باد شمالی سرعت باد را زیادتر میکند و سرعت باد روی دما و فشار مستقیماً اثرگذار است و دما نیز مستقیم روی فشار هوا تأثیرگذار است بهطوریکه سرعت باد تعدیلکننده دماست و با افزایش دما فشار افزایش مییابد و همچنین هرچه دما کمتر شود فشار کمتر میشود.
