بخشی از مقاله
چکیده
در دنیاي امروزي بهکارگیري انرژي هاي تجدید پذیر مهمترین راه حل جامعه بشري در جهت ادامه حیات است. این ضرورت پس از کمبود انرژيهاي فسیلی از دهه 1970 شکل جدي تري به خود گرفته است. سه مقوله کمبود منابع انرژي، افزایش جمعیت و کاربرد فراگیر انرژي در تمام امور جامعه بشري ضرورت استفاده از انرژيهاي نو را بهتر به ما میرساند.
-1 مقدمه
نگرانیهایی که در زمینه تغییرات آب و هوایی ناشی از انتشار گازهاي کربنی در جو وجود دارد[1]، تمام کشورهاي دنیا را مجبور کرده است تا به دنبال یافتن راههایی براي کاهش میزان انتشار این گازها باشند. اتحادیه اروپا تصمیم گرفته است تا سال 2020 به میزان 20 درصد از پخش گازهاي گلخانهاي کم کند . [2] با توجه به این نکته که انرژيهاي فسیلی و معدنی به لحاظ محدودیت و تجدید ناپذیر بودن، علاوه بر آلودگیهاي زیستمحیطی باعث افزایش دماي کره زمین نیز میشوند، این مساله منجر به بروز خشکسالیها، نابودي محصولات کشاورزي و کاهش مواد غذایی، قحطی، بارانهاي سیلآسا، انقراض بسیاري از گونههاي گیاهی و جانوري، آتشسوزي جنگلها و بروز بیماريها خواهد شد که در حال حاضر شاهد وقوع این وقایع در اکثر نقاط جهان هستیم.
بنابراین انسان مجبور است براي رهایی از مشکلات مذکور به روشهاي دیگري از تولید انرژي روي آورد که علاوه بر حل مسائل زیستمحیطی، امکان توسعه پایدار را نیز فراهم نماید که میتوان به انرژيهایی مانند انرژي هستهاي، کیهانی، خورشیدي، زیست توده، بیوگاز، انرژي باد ، انرژي زمین گرمایی، انرژي امواج، انرژي جذر و مد، انرژي بستري دریایی و اقیانوسی اشاره نمود.
در این میان، نیروگاههاي بادي به دلیل بازدهی بالا، نهادینه شدن فناوري مورد استفاده براي بهرهبرداري از انرژي باد، ارزان تمام شدن قیمت برق تولیدي، وزش باد در اکثر اوقات و همچنین قابلیت تولید توان در مقیاس بزرگ و باصرفه بودن، بیش از هر یک از فناوريهاي موجود براي بهرهبرداري از منابع انرژي تجدید پذیر در سیستم قدرت گسترش یافته است.
از طرفی پیشرفت فزاینده تکنولوژي ساخت توربین هاي بادي که شامل کاهش هزینه هاي طراحی و بهره برداري توربین هاي بادي شده است، کشورهاي جهان را به استفاده هرچه بیشتر از این انرژي واداشتا است. امروزه توان بادي - تبدیل انرژي باد به نوعی مفید از انرژي مانند انرژي الکتریکی با استفاده از توربینهاي بادي، انرژي مکانیکیمثلاً در آسیابهاي بادي یا پمپهاي بادي و یا پیشرانش قایقها و کشتیهامثلاً در قایقهاي بادبانی - در دنیا ظرفیت تولید سالانه 430 تراوات ساعت انرژي الکتریکی را دارد که این میزان، 5٫2٪ مصرف برق دنیاست [3]، که با گسترش مزرعه بادي میتوان ظرفیت تولید سالانه برق را افزایش داد.[2]
در این مقاله به شبیهسازي مزرعه بادي در شهر یزد پرداخته میشود و تحلیل اقتصادي آن نیز بر پایه اصول اقتصاد مهندسی با نرمافزار قAح1 که تاکنون براي این شهر انجام نگرفته است، ارائه میگردد. در ادامه، در بخش 2 به مرور ادبیات موضوع پرداخته میشود، سپس در بخش 3، پارامترهاي مساله مورد نظر ارائه میگردد. در بخش 4 ، نحوه شبیهسازي مزرعه بادي بیان میشود. تحلیل اقتصادي شبیهسازي مزرعه بادي با نرمافزار قAح در بخش 5 ارائه میشود. در انتها در بخش 6 نتیجهگیري مساله بیان میشود.
-2 مرور ادبیات موضوع
مطالعه امکان سنجی[4] اولین گام در احداث مزارع بادي است که هدف نهایی آن ارزیابی امکان پذیر بودن تاسیس یک نیروگاه بادي به لحاظ فنی، اقتصادي، زیر ساخت هاي مورد نیاز و غیره در یک سایت مشخص و استفاده از توربینهاي معین میباشدح برآورد انرژي تولید سالیانه نیروگاه، مطالعات احداث و بررسی هاي اقتصادي از مواردي میباشد که باید در گزارش امکان سنجی دقیقا مشخص گرددح بدلیل تاثیر عوامل متعدد پیچیده بر میزان وزش باد، برآورد انرژي تولیدي سالیانه نیروگاه که قویا با سرعت و جهت وزش باد رابطه دارد[5] ، نیازمند محاسبات پیچیده و خاص خود میباشد.
لیو و همکاران [6] در تحقیقات خود نشان دادهاند که جهت وزش باد عامل موثري در تولید برق توسط توربینهاي بادي در نیروگاه میباشند. گام بعدي بررسی منطقه از نظر وضعیت راهها و محدودیت ترافیکی و مطالعه منطقه[4] از نظر نداشتن منع قانونی، زیست محیطی، فرهنگی و همچنین مطالعه منطقه از نظر زلزله خیزي و خاك شناسی است.
مطالعه هزینه هاي احداث [7] مانند هزینه هاي زمین مورد نیاز، برآورد هزینه توربین و هزینه حمل و نقل به سایت، برآورد نرخ تنزیل و نرخ تورم، برآورد درآمد حاصل از فروش برق و برآورد قیمت فروش، قابلیت اتصال به شبکه از طریق نیروگاه[7]، محاسبات تامین بودجه از طریق اخذ وام - برآورد میزان پرداخت سود و بهره - و محاسبات میزان برگشت سرمایه و مدت زمان برگشت سرمایه نیز مرحله مهمی در احداث نیروگاه بادي بشمار میرود.[4]
مطالعات امکان سنجی فنی مزارع بادي بطور کلی شامل دو موضوع اصلی، انتخاب سایت مناسب براي مزرعه بادي و انتخاب مدل - یا مدل هاي - مناسب توربین بادي میباشد. زخیدف و همکاران [8] با تعیین مکان مناسب در محل احداث نیروگاه بادي توانستهاند بهرهبرداري از ظرفیت نیروگاه را افزایش دهند. در این مقاله نیز محدوده مورد پژوهش شهر یزد است که در سالهاي گذشته مطالعات مکان یابی آن از طرف سازمان انرژي هاي نو ایران انجام شده و این منطقه ، منطقه اي مستعد در زمینه برخورداري از انرژي باد شناخته شده است. حال با داشتن محل مناسب براي احداث نیروگاه، شبیهسازي نیروگاه و تحلیل اقتصادي آن در بخشهاي بعدي با رویکردي جدید که تا به حال براي این منطقه انجام نگرفته است، در این مقاله ارائه میگردد.
