امکان‌سنجی استفاده از انرژی‌های پاک در مناطق خشک بر اساس آمار فضایی (مطالعه‌ی موردی: شهرستان اسفراین)

نویسندگان

1 استادیار برنامه ریزی روستایی - دانشگاه حکیم سبزواری

2 استادیار سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی - دانشگاه حکیم سبزواری

3 دانشجوی کارشناسی ارشد برنامه ریزی روستایی - دانشگاه حکیم سبزواری

4 دانشجوی دکتری آب و هواشناسی - دانشگاه حکیم سبزواری

چکیده

روند مصرف انرژی در سال‌های گذشته بسیار سریع و نگران‌کننده بوده است. این روند در کشورهای درحال‌توسعه و به‌ویژه در ایران بالاتر از میانگین جهانی است. یک واقعیت پذیرفته‌شده برای جوامع بشری این است که انرژی موردنیاز دنیا به‌سرعت رو به افزایش است و در حال حاضر منابع انرژی فسیلی ارزان‌قیمت نیز به‌آرامی، اما به‌طور یقین در چندین دهه‌ی دیگر به اتمام خواهد رسید. برای حفظ این منابع فسیلی باارزش برای نسل‌های آتی و جلوگیری از خسارت‌های زیست‌محیطی ناشی از سوختن آن‌ها و پاسخ‌گویی به افزایش تقاضای روزافزون انرژی، راهی جز روی آوردن بشر به استفاده از انرژی‌های پاک و تجدیدشونده باقی نمانده است. یکی از مهم‌ترین مراحل استفاده از هر منبع انرژی تجدیدشونده‌، برآورد صحیح آن است. در این تحقیق ابتدا به بررسی عوامل مؤثر بر انرژی خورشیدی و بادی پرداخته شد. سپس با استفاده از نرم‌افزار GIS Arc و ابزار  Solar میزان انرژی تابشی (تابش مستقیم و غیرمستقیم) و ساعات آفتابی در فصول مختلف و تمام سال برای روستاهای مختلف شهرستان اسفراین محاسبه شد. برای انرژی بادی نیز از دو پارامتر جهت و سرعت باد استفاده گردید. سپس با تهیه‌ی نقشه‌های پتانسیل‌سنجی باد و تابش خورشیدی از طریق ابزارهای آمار فضایی، ناحیه‌هایی که پتانسیل بالایی از نظر انرژی‌های یادشده داشتند، شناسایی شدند. با استفاده از نقشه‌های تهیه‌شده به روش آماره‌های فضایی، روستاهای واقع در مناطق شمال شرقی محدوده‌ی موردمطالعه موقعیت بهتری جهت بهره‌برداری از انرژی تابش خورشیدی را دارند. به‌طورکلی 2/7% از روستاهای منطقه شرایط مطلوبی جهت احداث نیروگاه‌های خورشیدی دارند. همچنین پتانسیل‌سنجی انرژی بادی نشان داد که حداکثر میزان پتانسیل انرژی یادشده در نواحی شمال، غرب و مرکزی  منطقه‌ی مطالعاتی است. نواحی شرقی شهرستان از کم‌ترین پتانسیل انرژی بادی برخوردارند، به‌طورکلی 36 % از منطقه‌ی موردمطالعه دارای پتانسیل بسیار زیاد جهت استفاده از انرژی بادی هستند.

کلیدواژه‌ها


Addiscott, T. M,. Whitmore, A. P. )1987(. Computer simulation of changes in soil mineral nitrogen and crop nitrogen during autumn, winter and spring: Journal. Agric. Sci. (Cambr), 109(25 (54), 141-15. Allen, R.G., L.S,. Pereira, D. Raes and M. Smith. (1998) Crop evapotranspiration-guidelines for computing crop water requirements. FAO irrigation and drainage paper 56. United nation food and Agriculture Organization, Rome,32(3 (47), 1354-1370. Almorox, J. and Hontoria, C. (2004). Global Solar Radiation Estimation Using Sunshine Duration in Spain, Energy Conversion and Management, 45 (9 (10), 1529–1535. Batles, F. J,. Bosch, J. L,. Tavor-Pescador, J,. Martinez-Durban, M,. Ortega, R,. and Miralles, I. (2008). Determination of atmospheric parameter to estimate global radiation in areas of complex topography: Generation of global irradiation map. Energy Conversion and Management, 49(1 (87), 336-345. Dimitrios, M. Sebastian, H. Mark, H. Manuel, W. Shahid Hussin, S. (2015). Assessing the technical wind energy potential in Africa a GIS-based approach. renewable energy, 83(8 (65), 110-125. Dincer, I. (2000). Renewable Energy and Sustainable Development: A Crucial Review, Renewable and Sustainable. Energy Reviews, 82(2 (35), 157-175. Gastli, A. and Y. Charabi. (2010). Solar electricity prospects in Oman using GIS-based solar radiation maps. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14(5 (25), 790-797. Holstein, B. (2015). Analysing Photovoltaic Potential Using a Geographic Information System: a Case Study of Prince William County Public Schools). Master of Environmental Science and Policy Faculty of the USC Graduate School University of George Mason University, 21(11 (25), 354-371. Hoogwijk, M.)2004). On the global and regional potential of renewable energy sources, Universiteit Utrecht. Faculteit Scheikunde, 21(5 (29), 541-557. Hottel, H. C. and Whillier, A. (1958). Evaluation of Flat-Plate Solar Collector Performance. Transcaction of Conference on the Use of Solar Energy, 42(21 (14), 74-104. Illian, J., Penttinen, A., Stoyan, H., and Stoyan, D., (2008). Statistical Analysis and Modelling of Spatial Point Patterns. John Wiley and Sons, Chichester, 26(8 (38), 649-653. Iziomon, M.G. and H. Mayer. (2002). Assessment of some global solar radiation parameterizations. 64(1 (2), 1631 – 1643. Kenisarin, M. (2007). Solar Energy Storage Using Phase Change Materials. PP. 1913-1965. Martinez-Durban, M,. Zarzalejo, L. F,. Bosch, J. L,. Rosiek, S,. Polo, J,. and Batlles,. F. J. (2009). Estimation of global daily irradiation in complex topography zones using digital elevation models and METEOSAT images. Comparison of the results: Energy Conversion and Management, 21(10 (36), 248-256. Miller, A. L. (2012). Utility Scale Solar Power Plants, New Delhi: IFC. Waagepetersenand, R,. and Schweder, T. (2006). Likelihood-based inference for clustered line transect data. Journal of Agricultural. Biological, and Environ- mental Statistics, 28(12 (56), 26-279.