بخشی از مقاله
چکیده
افزایش روز افزون نیاز به انرژی و محدودیت منابع فسیلی از یک سو افزایش آلودگی محیط زیست ناشی از سوزاندن این منابع از سوی دیگر استفاده از انرژی های تجدیدپزیر را روز به روز با اهمیت تر و گسترده تر نموده است. انرژی باد یکی از انواع اصلی انرژی های تجدیدپذیر می باشدکه درجهان با استقبال فراوانی همراه بوده است. دراین پژوهش با شناسایی مناطق مستعد بهره برداری از انرژی بادی در سطح استان اردبیل می باشد که به همین منظور میزان سرعت باد برای 6ایستگاه هواشناسی جمع آوری شدو سپس نواقص اماری باروش تفاضل و نسبت ها بازسازی شد.
برای بررسی درستی و همگنی داده ها روش آزمون توالی - Run Test - برای همه ایستگاه ها به کار برده شد. داده ها به محیطGIS منتقل و با استفاده از روش IDW سرعت باد درسطح استان اردبیل برای 12ماه پهنه بندی گردید. نتایج این پژوهش حاکی از آن بود که در اکثر ماه های سال مناطق شرقی و مرکزی استان سرعت بالای 4متر برثانیه و بیشتری را دارامی باشد. ودر فصول گرم سال برمیزان سرعت باد افزوده می شود و در تمامی ماه ها قسمت های شمال دارای کمترین سرعت باد می باشد. بنابراین می توان برای استحصال انرژی باد از مناطق با سرعت بیشتر استفاده کرد.
.1 مقدمه
رشد روز افزون تقاضای انرژی، افزایش استانداردهای زندگی ،گرم شدن بیش از حد کره ی زمین و در نهایت مشکلات زی ست محیطی واکولوژی نا شی از احتراق سوخت های ف سیلی به ویژه نفت و م شتقات آن، نگرانی هایی را برای ک شورهای مختلف ایجاد کرده است. دراین راستا به نظر می رسد راه حل صریح آن توقف تدریجی استفاده از انرژی های فسیلی وجایگزینی آنها با انرژی هایی است که زیان های انرژی فسیلی را ندارند یعنی انرژی های هسته ای و انرژی های تجدید پذیر درنتیجه بشر به سمت - عصر فوق نفت - در حال حرکت است
منابع انرژی تجدیدپذیر، آنهایی هستند که فناپذیر نیستند، مانند: انرژی خورشید، انرژی باد، انرژی امواج دریا، انرژی حاصل از جزر و مد و انرژی زمین گرمایی. این منابع علاوه برتجدیدپذیر بودن، با محیط زیست هم سازگار هستند وآلودگی های زیست -محیطی ایجاد نمی کنند و یا مقدارآلودگی حاصل از آنها بسیار کم و برای کره زمین تحمل پذیر است. انرژی های تجدیدپذیر، مجالی برای فراهم نمودن انرژی کافی و ایمن فراهم می کنند.
بنابراین، فر صتی برای تو سعه صلح آمیز و ایمنی بی شتر خلق می کنند. ک شورهای دانمارک، آلمان و فنلاند نشان داده اندکه استفاده از انرژی باد از نظر تکنیکی و اقتصادی انجام پذیر است. انرژی بادی بخشی از ترکیب انرژی آینده است که شامل انرژی خورشیدی، نیروی آب، بیومس، انرژی ژئوترمال و غیره است. استراتژی انجمن جهانی انرژی باد بر این مبنا است که تا سال 2020 حدود10 درصد از انرژی مصرفی جهان را از انرژی باد تأمین کند
در حال حاضر ، برق تولیدی از سوخت های فسیلی ، ارزان تر از برق تولیدی از توربین های بادی است. که هزینه بهره برداری از انرژی باد حدود 85درصد در طول 20 سال گذشته کاهش نشان می دهد .[5] ایران با آب و هواییمتنوّع، در مسیر جریان هایمهمّ هوایی به خصوص جریان های غربی و شمال غربی قرار دارد.
اغلب نقاط کشور قابلیت نصب نیروگاه بادی را دارد.این توربین ها به راحتی در اطراف شهرها قابل ن صب ا ست. تولید برق تو سط نیروگاه بادی علاوه براین که محیط زی ست را آلوده نمی کند صرفه جویی قابل توجهی نیز در مصرف سوخت خواهد داشت.[4]مطالعات زیادی در زمینه تعیین مناطق مستعد برای استفاده از انرژی برق در داخل و خارج کشور انجام داده اند.
ازجمله آیدین و همکاران [8]سایت های مناسب را با استفاده از 11 معیار و با تلفیق GIS ,MCDM و منطق فازی تعیین کرده اند بیتا اسلیز و همکاران [10] در لهستان اقدام به ارزیابی پراکنش پتانسیل باد با استفاده از رویکرد سیستم اطلاعات جغرافیایی کرده ،سپس با درنظر گرفتن 3معیار اقتصادی ،اکولوژیکی وتکنیکی اقدام به معرفی مناطق و پهنه های مناسب برای سرمایه بگذاری در زمینه احداث نیروگاه های بادی کرده اند.
کاویانی [6] در مقاله ای با عنوان توربین های بادی و ارزیابی پتان سیل انرژی باد در ایران، ضمن برر سی انواع توربین های بادی و میزان انرژی باد و سرعت لازم برای تولید برق بادی، با استفاده از آمار پنج ساله باد - 1981 تا - 1985 در ایستگاه های سینوپتیک کشور، به ارزیابی پتانسیل انرژی باد در ایران پرداخته و نتیجه گرفته است که در کل کشور، ایستگاه زابل - منطقه سیستان - بهترین شرایط را برای احداث مزارع بادی دارد و پس از آن سواحل و جزایر جنوبی ایران برای این امر مناسب هستند. البته، وی اشاره کرده است که برخی مناطق کوچک و محدود، مانند دره های باریک - دره منجیل - هم برای تولید برق بادی مناسب هستند که باید شناسایی شده و مورد بهره برداری قرار گیرند. .
جعفری [1] برای تعیین موقعیت محل مناسب جهت ن صب توربین های بادی تحقیقاتی در مورد سرعت، زمان وزش و ضریب تداوم باد و نیز انرژی قابل دریافت از آن در روز، ماه و سال در هر منطقه انجام داده و سپس توربین مورد نظر را با توجه به آن شرایط، طراحی نموده است .میرحسینی و همکاران[9] پتان سیل انرژی باد را در ا ستان سمنان مورد ارزیابی قرار دادند. نتایج این پژوهش، حاکی از آن ا ست که شهر دامغان برای تولید برق از انرژی باد از پتانسیل بالایی برخوردار است.
.2 مواد وروش ها
موقعیت جغرافیایی استان اردبیل درشمال غربی کشور ایران بین مختصات جغرافیایی 37 درجه و 45 دقیقه تا 39 درجه 42 دقیقه عرض شمالی و 47 درجه 30 دقیقه تا 48 درجه 55 دقیقه طول شرقی از نصف النهار گرینویچ واقع شده است.
شکل-1 موقعیت منطقه مورد مطالعه
روش تحقیق
هدف از انجام این پژوهش شناسایی مناطق مستعد بهره برداری از انرژی بادی در سطح استان اردبیل می باشدکه به همین منظور برای تمامی ایستگاه های هواشناسی استان اردبیل داده های میانگین سرعت باد - 1995-2014 - از اداره هواشناسی جمع آوری ونقص داده های مورد استفاده در برخی از ایستگاه ها به ترتیب با روش تفاضل و نسبت ها از طریق انتخاب نزدیک ترین ایستگاه مبنا و درمحیط EXCLE بازسازی شد. برای بررسی درستی و همگنی دادهها روش آزمون توالی - Run - Test برای همه ایستگاه ها به کار برده شد.داده ها به محیط GISمنتقل و با استفاده از روشIDW سطح استان اردبیل برای 12ماه پهنه بندی گردید.
.3 یافته تحقیق
در تحقیق حاضربا استفاده از میانگین داده های های سرعت باد 6 ایستگاه هواشناسی در طول دوره 20ساله نقشه های پهنه بندی در محیط GISبا استفاده از مدل درون یابی IDW اقدام به پهنه بندی گردید.
شکل–2 پهنه بندی سرعت باد - متربرثانیه - ماه ژانویه
شکل - 2 - بیانگر آن است که میانگین سرعت باد پهنه بندی شده در ماه ژانویه در قسمت های شرقی استان این میزان به بیش از 4متر برثانیه می رسد و ازسرعت باد به سمت شمال وجنوب استان کاسته می شود.
شکل–3 پهنه بندی سرعت باد - متربرثانیه - ماه فوریه
پهنه بندی سرعت باد درماه فوریه نشان می دهدکه قسمت های مرکزی استان میزان سرعت باد در مقایسه با شمال وجنوب استان از میزان بیشری بهره مند است
