پتانسیل ‌سنجی انرژی باد جهت تعیین مکان بهینه برای احداث توربین‌های بادی در استان مازندران

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسنده

استادیار اقلیم شناسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد نور، نور، ایران

چکیده

امروزه به­کارگیری انرژی­های نو، به­جهت فراوانی و تجدید پذیری، پاک­ بودن، قدرت بازدهی بالا و اقتصادی بودن، مورد توجه کشورهای مختلف جهان قرار گرفته است. انرژی باد، به دلیل جایگاه ویژه­اش در بین انرژی­های تجدیدپذیر جایگزین مناسبی برای سوخت­های فسیلی و حفظ آن برای نسل آینده خواهد بود. هدف از این پژوهش، تحلیل انرژی باد و برآورد پتانسیل آن و تهیه نقشه­های پهنه­بندی شاخص­های سرعت و تولید انرژی، جهت تعیین مکان مناسب برای احداث نیروگاه ها در مناطق مستعد و بادخیز استان مازندران است. برای این منظور با جمع­آوری داده­های سرعت و جهت وزش باد، 5 ایستگاه سینوپتیک هواشناسی استان، در طی سال­های آماری (2006-2009) میلادی که در فاصله­های زمانی 3 ساعته در ارتفاع 10 متری ثبت شده­اند استفاده گردید. مشخصات سرعت و جهت باد و پارامترهای تابع توزیع احتمال ویبول آن تعیین گردید و سپس پتانسیل و چگالی توان باد ایستگاه های استان محاسبه گردیدند. در این تحقیق، با استفاده از نرم­افزار ویندوگرافر (windographer) به تجزیه و تحلیل انرژی باد و ترسیم گراف و نمودارها پرداخته شد و در نهایت با استفاده از نرم­افزار GIS، نقشه­های رقومی و پهنه­بندی شاخص های سرعت و انرژی باد ترسیم گردید. نتایج نشان می دهد،ایستگاه بلده­ نور با دارا بودن سرعت و چگالی قدرت باد تقریبا بالا، از توانی بالغ بر 300 وات بر متر مربع برخوردار است، لذا مکان مناسبی برای نصب توربین‌های بادی جهت استحصال انرژی، به­خصوص در فصول گرم سال در استان به­شمار می­رود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Potentiometric analysis of wind energy to determine the optimum location for wind turbines in Mazandaran province

نویسنده [English]

  • Gholamreza Janbazghobadi
Islamic Azad University Nour Branch
چکیده [English]

Potentiometric analysis of wind energy to determine the optimum location for wind turbines in Mazandaran province
Abstract
Today, the use of new energies is due to the abundance Renewable, clean, high efficiency, and economical use of fossil fuels have been of interest to various countries around the world.Wind energy is due to its becoming mechanical or electrical energy and its special position in renewable energy, an alternative to fossil fuels and its preservation for the next generation. The purpose of this study is to analyze wind energy and its potential estimation to determine the proper location for wind turbines in susceptible and windy areas of Mazandaran province. For this purpose, by collecting wind speed data, 5 synoptic stations of the province during The statistical years (2006-2009), which were recorded at 3-hour intervals at a height of 10 meters, were used. The velocity and direction of the wind, as well as the parameters of its probability distribution function were determined and then the wind power potential and density of the stations in the province. The velocity and direction of the wind, as well as the parameters of ‘Weibull’ density Function” were determined and then the wind power potential and density of the stations in the province Were calculated. In this research, the windroperator software was used to analyze wind energy and graph and graph diagrams. Finally, using the GIS software, digital maps and zoning of speed indicators And wind energy was plotted.The results show that among the stations in the province, the Balade -Nour Station has a high wind power density and wind power of 300 W / m2. Therefore, it is a good place to install wind turbines to extract energy, Especially in the warm seasons in the province.
Keywords: wind energy potential, zoning, wind turbines, Mazandaran province.

کلیدواژه‌ها [English]

  • wind energy potential
  • Zoning
  • wind turbines
  • Mazandaran Province
  1. پروین، نادر. 1389. بررسی انرژی­های نو در ایران با تأکید بر ارزیابی پتانسیل انرژی باد در استان قم. چهارمین کنگره بین‌المللی جغرافیدانان جهان اسلام، زاهدان.
  2. ثقفی، محمود. 1382. انرژی­های تجدیدپذیر نوین.چاپ اول، انتشارات دانشگاه تهران.
  3. جمیل، مجید. کمال عباسپورثانی و اسماعیل خراسانی. 1383. فاصلۀ بهینه بین توربین­های بادی در یک نیروگاه بادی. نشریه انرژی ایران، سال 8، شماره:55.
  4. رحیمی، عبدالرحیم.مهدی ثقفی. 1385. ارزیابی فنی و اقتصادی احداث توربین های کوچک برق بادی در بروجرد . علوم و تکنولوژی محیط زیست ، دوره هشتم، شماره 3.
  5. رضایی بنفشه، مجید. سعید جهانبخش.یعقوب دین پژوه ومرضیه اسمعیل پور. 1393. امکان سنجی استفاده از انرژی باد دراستان های اردبیل و زنجان.پژوهش های جغرافیای طبیعی، سال 46، شماره 3.
  6. سازمان انرژیهای نو ایران (سانا). 1386. انرژی های نو راه حل حیات بشر در دهه آینده. نشریه اقتصاد انرژی، شماره 97.
  7. سلطانی، سیدباقر. مسیب رضایی محمودی. منــصــور عزیزخانی و مجتبی ذوالجوادی. 1389. بررسی پتانسیل انرژی باد به‌منظور امکان‌سنـــجی تـأسیــس نیروگاه بادی (مطالعه موردی: ایستگاه هواشناسی سینوپتیکی بلده). اولین کنفــرانس بین‌المللی سالانــه انرژی پاک، کرمان، مرکز بین‌المللی علوم و تکنولوژی.
  8. شریفی، مهدی و ابوالفضل شیرزاد سیبنی. 1385. امکان سنجی احداث نیروگاه برق بادی در جرندق تاکستان باتوجه به پتانسیل جریان باد منطقه. بیست و یکمین کنفرانس بین المللی برق، تهران، شرکت توانی، پژوهشگاه نیرو.
  9. کیانی­فر،علی. ۱۳۷۸. بررسی و تحلیل موجودیت انرژی باد در منطقۀ دیزباد خراسان. دومین همایش ملی انرژی، تهران، کمیته ملی انرژی جمهوری اسلامی ایران، معاونت امور برق و انرژی وزارت نیرو.
  10. مجرد،فیروز.شهرام همتی. 1392. ارزیابی قابلیت­های انرژی باد در استانهای کرمانشاه و کردستان. نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، سال 13، شماره 29.  
  11. محمدی حمیدی، سمیه . نوبخت سبحانی. 1397. ارزیابی شاخص‌های توسعه پایدار در منطقه خاورمیانه با تاکید برکشور ایران.مجله آمایش جغرافیایی فضا،دوره 8، شماره 28.
    1. Akpinar, E., and Akpinar, S. 2005. A statistical analysis of wind speed data used in installation of wind energy coversion systems, Energy Conversion and Management. 46: 515- 532.
    2. Al-Abbadi, N. 2005. Wind energy resource assessment for five locations in Saudi Arabia, Renewable Energy.30: 1489–1499.
    3. Elliott, D. 2000. Philippines Wind Energy Resource Atlas Development, NREL/CP-500-28903.
    4. Elliott, D. 2003. Wind Energy Resource Atlas of Armenia,NREL/TP-500-33544. Prepared under Task. WF7C0202.
    5. Fadare, D. 2010. The application of artificial neural networks to mapping of wind speed profile for energy application in Nigeria, Applied Energy. 87:934–942.
    6. Keyhani, A., Ghasemi, M., Khanali, M., and Abbaszadeh, R. 2010. An assessment of wind energy potential as a power generation source in the capital of Iran, Tehran Energy. 35: 188–201.
    7. Landberg, L. 1997. Modelling the wind climate of Ireland, Riso National Laboratory, Wind Energy and Atmospheric Physics Department, Roskilde, Denmark. Boundary-Layer Meteorology. 85: 359–378.
    8. Mostafaeipour, A. 2010. Feasibility study of harnessing wind energy for turbine installation in province of Yazd in Iran, Renewable and Sustainable Energy Reviews. 14 : 93–111.
    9. Mostafaeipoura, A., and Abarghooei, H. 2008. Harnessing wind energy at Manjil area located in north of Iran, Renewable and Sustainable Energy Reviews. 12: 1758–1766.
    10. Selic,A. 2003. A statistical analysis of wind power density based on the Wibul and Reyleigh models at the southern region of Turkey, Renewable Energy.29:593_604
    11. ShafiuzzamanKhan, K., and Muhtasham, H. 2006. A pre-feasibility study of wind resources in Kutubdia Island, Bangladesh, Renewable Energy. 31: 2329–2341.
    12. Tchinda, R., and Kaptouom, E. 2003. Wind energy in Adamou and North Cameroon provinces, Energy Conversion and Management. 44: 845–857.
    13. www.mystaya.ca.windographer software available at.
    14. www.rredc.nrel.gov/wind/pubs/atlas/tables/A-8T.