بخشی از مقاله
چکیده
با اتمام انرژیهای فسیلی در آینده، استفاده از انرژیهای نو تجدید شونده ضروری است. در این بین، برخی مناطق مانند شمالشرق ایران پتانسیل مناسبی جهت استفاده از انرژی باد را دارند. در این تحقیق، سعی شده مناطق محدودیتدار برای احداث مزارع بادی در شمالشرق ایران مورد شناسایی قرار بگیرند. برای این منظور، 4 معیار جغرافیایی، زیست محیطی، اقتصادی-اجتماعی و زمینشناسی در نظر گرفته شد و نقشه نهایی با استفاده از قابلیتهای نرمافزار ArcGIS به چهار سطح محدودیت بسیار کم، محدودیت کم، محدودیت زیاد و محدودیت بسیار زیاد طبقهبندی گردیدند.
-1 مقدمه
گستردگی نیاز انسان به منابع انرژی همواره از مسائل مهم و اساسی محسوب میشود . تلاش برای دستیابی به یک منبع انرژی پایانناپذیر از آرزوهای دیرینه انسان بوده است .[1] کلیه منابع انرژی فسیلی روزی به اتمام خواهند رسید .[6] با اتمام انرژیهای فسیلی غیر قابل تجدید، تمدن بشری که به انرژی وابسته است، مختل خواهد شد و نیاز به انرژی-های تجدیدپذیر زیاد خواهد شد
از طرف دیگر، مصرف منابع تولید انرژی فسیلی مشکلات و هزینههای مادی و زیست محیطی خاص خود را در پی دارد. استفاده از انرژی اتمی نیز صرف نظر از پیامدهای شدید زیستمحیطی نظیر زبالههای اتمی و غیره، هزینه بالا و تکنولوژی پیشرفتهای میطلبد. این مسئله سبب شده است که بشر همواره در پی منابع انرژی نو جهت جایگزینی دو منبع انرژی مذکور باشد؛ منابعی که نه تنها ارزان قیمت و قابل دسترس باشد، بلکه مصرف آنها آلودگی چندانی ببار نیاورد .
لذا در این زمینه مطالعات فراوانی انجام گرفته که عبارتند از: پتانسیلسنجی انرژی باد برق منطقهای باختر با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی - GIS - است که توسط - نوراللهی، علی اشرف و زمانی - در سال 1389 انجام شده است.
در روش محاسبه پتانسیل باد در این مقاله معیارهای مورد نظر با اهمیتی یکسان مورد بررسی قرار گرفتهاند و این معیارها شامل معیارهای فنی، زیست محیطی، اقتصادی و جغرافیایی میباشند. این مطالعات نشان داده است که با فرض استفاده از توربین Gamesa G58 میتوان حداکثر 1897 مگاوات برق بادی در منطقه مورد مطالعه تولید کرد، که این مقدار تامین کنندهی %26 برق منطقه در افق 1404 میباشد
پژوهش دیگر بررسی پتانسیل انرژی باد در استان خراسان شمالی در ایران که توسط - سعیدی، نعمت اللهی و عالم رجبی - در سال 1390 صورت گرفته است. نتایج بهدست آمده در این پژوهش نشان میدهد که چگالی توان باد در ارتفاعهای 30 و 40 متر برای شهر بجنورد به ترتیب 200 و 250 وات بر متر مربع است. همچنین چگالی توان باد برای شهر اسفراین در دو ارتفاع 30 و 40 متر به ترتیب 200 و 300 وات بر متر مربع است. این مطالعه نشان میدهد که ایجاد مزارع بادی در این دو شهر استان خراسان شمالی امکانپذیر است
-2 مواد و روش
-1-2 موقعیت جغرافیایی
منطقه مورد مطالعه، با مساحتی حدود 146954 کیلومتر مربع، شامل استانهای خراسان رضوی و خراسان شمالی، در محدودهی جغرافیایی، بین مدارهای 30 درجه و 21 دقیقه تا 38 درجه و 17 دقیقه عرض شمالی و 55 درجه و 28 دقیقه تا 61 درجه و 14 دقیقه طول شرقی از نصفالنهار گرینویچ واقع شده است - شکل . - 1 این استانها از شمال و شمال شرقی به کشور ترکمنستان، از شرق به کشور افغانستان، از جنوب به استان خراسان جنوبی و از غرب و شمال غربی به استانهای یزد، سمنان و گلستان محدود میباشد.
شکل -1 موقعیت نسبی محدوده مورد مطالعه
-2-2 روش انجام تحقیق
برای تصمیمگیری دربارهی منابع طبیعی، سیستم اطلاعات جغرافیایی - GIS - میتواند یک ابزار قدرتمند برای ارزیابی مکانی گزینههای انتخابی باشد. بهطور سنتی، روی هم قرار دادن لایهها و تعیین حریمها، برای مطالعات مکانیابی مورد استفاده قرار میگرفته است. اما هنگامی که متغیرهای زیادی وجود داشته باشد روی هم قرار دادن لایهها مشکل میشود
عملگر تحلیل کنونی و تحلیل فضایی متداول و تکنیکهای مدلسازی، مبتنی بر منطق بولین میباشد. که در این مدل، اساس وزندهی براساس 1 - مناسبت کم تا بسیار مناسب - و 0 - نامناسب - میباشد که همهی وزنها بر اساس نظرات کارشناسی و استفاده از پژوهشهای انجام شده در گذشته میباشد. بنابراین نقشههای خروجی فقط به 2 قسمت مناسب و نامناسب تقسیم میشود. در حالت کلی، مجموعه نامناسب، بعنوان مکمل مجموعهی مناسب در نظر گرفته میشود. فصل مشترک بولین، که در واقع عملیات روی نقشههای محدودیت بولین است، یک AND منطقی را انجام میدهدکه در نهایت تنها مکانهایی را که در تمامی نقشهها با عنوان مناسب - مقدار یک - مشخص شدهاند، انتخاب میکند .[20] جدول 1 نشان دهندهی حداقل و حداکثر فاصله از معیارهای مورد بررسی میباشد.
جدول -1 حداقل و حداکثر فاصله از معیارهای مورد بررسی10]،.[9
-3 نتایج
-1-3 معیارهای مکانیابی
در این پژوهش 4 معیار اصلی - جغرافیایی، اقتصادی-اجتماعی، زیستمحیطی و زمینشناسی - که خود به چندین زیرمعیار تقسیم میشوند برای شناسایی مناطق محدودیت مورد ازریابی قرار گرفتند.
-1-3 زیرمعیار جغرافیایی - ارتفاع
میزان ارتفاع باید به مقداری باشد که انتقال تجهیزات را با مشکل همراه نسازد. همچنین، افزایش ارتفاع در میزان سرعت باد تأثیر گذار است و با افزایش ارتفاع، سرعت باد نیز افزایش می یابد. اما افزایش ارتفاع، منجر به کاهش فشار و دمای هوا نیز می شود که این کاهش فشار و دمای هوا در میزان توان قابل استحصال از توربین تأثیر گذار خواهد بود و بنابراین نباید میزان ارتفاع به قدری باشد که در میزان این توان تغییرات محسوسی ایجاد نماید حداکثر میزان ارتفاع 2000 متر در نظر گرفته میشود
- شیب
شیب منطقه نیز از عوامل مهم در عملکرد مناسب توربین ها و نصب آن ها می باشد. هزینه ساخت و ساز در مناطق دارای شیب تند تا حد چشمگیری افزایش می یابد. شیب زمین سبب افزایش قیمت نگهداری توربین، کوتاهی عمر و افت انرژی تولیدی خواهد شد. میزان شیب نباید به حدی باشد که مانع از نصب توربین گردد
