پتانسیل‌سنجی و برآورد مشخصه‌های نیروی باد برای تولید انرژی (ایستگاه‌های همدیدی استان مازندران)

جغرافیا و مطالعات محیطی

دوره 11، شماره 43، مهر 1401، صفحه 6-23   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

ریحانه بایرام‌وند¹؛ صدرالدین متولی^{* 2}؛ غلامرضا جانباز قبادی³؛ خه‌بات درفشی⁴

¹دانشجوی دکتری اقلیم‌شناسی، گروه جغرافیا، واحد نور، دانشگاه آزاد اسلامی، نور، ایران

²دانشیار، گروه جغرافیا، واحد نور، دانشگاه آزاد اسلامی، نور، ایران

³استادیار، گروه جغرافیا، واحد نور، دانشگاه آزاد اسلامی، نور، ایران

⁴استادیار ژئومورفولوژی، گروه میراث طبیعی، پژوهشگاه میراث فرهنگی و گردشگری، تهران، ایران

چکیده

استان مازندران در سال‌های اخیر نیاز بیش‌تری به انرژی پیدا کرده است. با توجه به قابلیت‌های این استان در تولید انرژی‌های نوین، شناخت پتانسیل‌های تولید انرژی پاک و مصرف آن، به‌خصوص انرژی بادی، بایستی در اولویت برنامه‌های مسئولان و پژوهشگران قرار گیرد. در پژوهش حاضر، به‌منظور برآورد اولیه انرژی قابل حصول از جریان باد در استان مازندران و قابلیت‌سنجی فضایی انرژی بادی ، محاسبات لازم بر روی اطلاعات سمت و سرعت باد در یک بازه زمانی 12 ساله انجام گردید. برای جمع‌آوری داده‌های روزانه سرعت و جهت وزش باد، آمار 15 ایستگاه سینوپتیک در ارتفاع 10 متری مورد استفاده قرار گرفت. پس از محاسبه مشخصه‌های باد در ایستگاه‌های هواشناسی، با استفاده از درون‌یابی در ArcGIS، لایه‌های هر کدام از آن‌ها تهیه شد. نقشه پهنه‌بندی سرعت باد ارتفاع 50 متری، بیان‌گر آن است که در بین ایستگاه‌های مطالعاتی، ایستگاه بلده با میانگین ماهانه سرعت باد 98/5 متر بر ثانیه در ارتفاع 50 متری، از حداکثر سرعت باد 78/7 متر بر ثانیه در ماه جولای برخوردار است. این ایستگاه، با میانگین سالانه قدرت باد 4/58 کیلووات، میزان انرژی الکتریکی تولیدی سالانه حدود 511452 کیلووات ساعت در سال و ظرفیت شبکه 7/17 درصد، بالاترین مقدار انرژی الکتریکی خروجی را در استان دارد.

کلیدواژه‌ها

استان مازندران؛ اقتصاد مقاومتی؛ انرژی پاک؛ توربین بادی؛ چگالی توان باد

مراجع

احمدی، محمود.؛ داداشی رودباری، علی. (1394). توان‌سنجی نیروگاه‌های بادی با روش FAHP در منطقه سمنان، فصل‌نامه علمی پژوهشی و بین‌المللی انجمن جغرافیای ایران، دوره جدید، سال سیزدهم، شماره 47، صص. 81-98.

اسفندیاری، علی.؛ رنگزی، کاظم.؛ صابری، عظیم.؛ فتاحی مقدم، مهدی. (1390). پتانسیل‌سنجی احداث نیروگاه‌های خورشیدی با بررسی پارامترهای اقلیمی در استان خوزستان با استفاده از GIS، همایش ملی ژئوماتیک، تهران، صص 1-9.

انتظاری، علیرضا.؛ امیراحمدی، ابوالقاسم.، عرفانی، عاطفه.، برزویی، اکرم. (1391). ارزیابی پتانسیل انرژی باد و امکان‌سنجی احداث نیروگاه بادی در سبزوار، مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، سال سوم، شماره‌های 9 و 10، صص. 33-46.

باقری، رضا.؛ تقوی، مسعود. (1393). بررسی نقش صنعت نفت، گاز و انرژی برای تحقق اقتصاد مقاومتی، دومین کنفرانس بین‌المللی اقتصاد در شرایط تحریم، شرکت پژوهشی طرود شمال، بابلسر، صص 1-13.

بویل، گادفری. (1395). انرژی‌های نو: انرژی برای آینده‌ای پایدار، مترجم: عبدالرحیم پرتوی، چاپ سوم، مؤسسه چاپ و انتشارات دانشگاه تهران، 608 ص.

جانبازقبادی، غلامرضا. (1398). پتانسیل‌سنجی انرژی باد جهت تعیین مکان بهینه برای احداث توربین‌های بادی در استان مازندران، آمایش جغرافیایی فضا، سال سوم، شماره 34، صص. 209-224.

حیدری، مصطفی. (1388). مکان‌یابی نیروگاه‌های خورشیدی در ایران، نشریه مبدل گرمایی، پیاپی 18، صص. 60-71.

دانشفر، محمد حسین.؛ مقدم، محمد رضا. (1395). راهبردهای اقتصاد مقاومتی در صنعت نفت و گاز کشور، اولین کنفرانس ملی مدیریت و اقتصاد جهانی، دانشگاه علم و فرهنگ، تهران، صص 1-16.

رضایی بنفشه، مجید.؛ جهانبخش، سعید.؛ دین‌پژوه، یعقوب.؛ اسمعیل‌پور، مرضیه. (1393). امکان‌سنجی استفاده از انرژی باد در استان‌های اردبیل و زنجان، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، سال سوم، شماره 46، صص. 261-274.

صحرایی، صادق.؛ اکبریان فیضی، لیلا. (1398). راهبردهای اقتصاد مقاومتی در حوزه انرژی با محوریت صنعت نفت و گاز کشور، ششمین کنگره ملی تحقیقات راهبردی در شیمی و مهندسی شیمی با تأکید بر فناوری‌های بومی ایران، وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، صص. 1-13.

عزیزی، قاسم.؛ فرید مجتهدی، نیما.؛ شعبان‌زاده، فائزه.؛ نگاه، سمانه.؛ عابد، حسن. (1396). رفتارشناسی باد در ایستگاه‌های البرز غربی تحت تأثیر واداشت‌های محیطی، جغرافیا و برنامه‌ریزی، سال بیست و یکم، شماره 62، صص. 203-222.

گندمکار، امیر. (1389). تعیین گستره افقی باد سیستان با استفاده از تحلیل خوشه‌ای. فصل‌نامه جغرافیایی طبیعی، شماره دهم، صص. 67-76.

مجرد، فیروز.؛ همتی، شهرام. (1392). ارزیابی قابلیت‌های انرژی باد در استان‌های کرمانشاه و کردستان، تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، شماره سیزدهم، سال 29، صص. 137-157.

محسنی، حسین. (1397). راهبردهای بخش انرژی مبتنی بر رویکرد اقتصاد مقاومتی، اقتصاد توسعه و برنامه‌ریزی، سال هفتم، شماره 2، صص. 25-47.

محمدی، حسین.؛ رستمی جلیلیان، شیما.؛ تقوی، فرحناز.؛ شمسی‌پور، علی اکبر. (1391). پتانسیل‌سنجی انرژی باد در استان کرمانشاه، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، سال چهل و چهارم، شماره 2، صص. 19-32.

مریانجی، زهره.؛ حسینی، سید اکبر.؛ عباسی، حامد. (1396). ناحیه‌بندی و پیش‌بینی پتانسیل انرژی باد در استان همدان با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، اطلاعات جغرافیایی (سپهر)، سال بیست و ششم، شماره 104، صص. 185-104.

میلانی، جمیل. (1394). اقتصاد مقاومتی و خودباوری ملی، فرصت‌ها و چالش‌های تحقق آن، مجله اقتصادی، سال پانزدهم، شماره‌های 7 و 8، صص. 5-22.

Ajayi, O.O., Fagbenle, R.O., and Katende, J. 2011. Availability of wind energy resource potential for power generation at Jos, Nigeria. Frontiers in Energy Vol. 5. No. 4. Pp. 376-385.

Akpinar, E., and Akpinar, S. 2005. A statistical analysis of wind speed data used in installation of wind energy conversion systems. Energy Conversion and Management, Vol. 46. Pp. 515-532.

Allouhi, A., Zamzoum, O., and Islam, M.R. 2017. Evaluation of wind energy potential in Morocco’s coastal regions. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 72. Pp. 311-324.

Chen, W., Castruccio, S., and Genton, M.G. 2018. Current and future estimates of wind energy potential over Saudi Arabia. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, Vol. 123. Pp. 6443-6459.

Ilkilic, C., and Aydin, H. 2015. Wind power potential and usage in the coastal regions of Turkey. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 44. Pp. 78-86.

Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Report 2013, ipcc.ch site, Report Section.

Kenisarin, M., Mahkamov, K. 2007. Solar energy storage using phase change materials. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 11. No. 9. Pp. 1913-1965.

Kruyt, B., Dujardin, J., and Lehning, M. 2018. Improvement of wind power assessment in complex terrain: the case of COSMO-1 in the Swiss Alps. Front. Energy Res. Vol. 6. 102. DOI: 10.3389/fenrg.2018.00102.

Negash, T., Mollerstrom, E., and Ottermo, F. 2020. An assessment of wind energy potential for the three topographic regions of Eritrea. Energies, Vol. 13. No. 1846. Pp. 1-12.

Rehman, S., Natarajan, N., Vasudenvan, M., and Alhems, L.M. 2020. Assessment of wind energy potential across varying topographical features of Tamil Nadu, India. Energy Exploration and Exploitation, Vol. 38. No. 1. Pp. 175-200.

REN21 (Global Status Report). 2015. Annual reporting on renewables: ten years of excellence. Renewable Energy Policy Network for the 21^st Century.

Salam, M.A., Yazdani, M.G., and Rahman, Q.M. 2018. Investigation of wind energy potentials in Brunei Darussalam. Frontiers in Energy. Available at: https://doi.org/10.1007/s11708-018-0528-4 (accessed 26 August 2019).

Selic, A. 2003. A statistical analysis of wind power density based on the Weibull and Rayleigh models at the southern region of Turkey. Renewable Energy, Vol. 29. Pp. 593-604.

Strantzali, E., and Aravosis, K. 2016. Decision making in renewable energy investments: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 55. Pp. 885-898.