چکیده
این مقاله در درجه اول در نظر دارد یک GIS (سیستم اطلاعات جغرافیایی) مبتنی بر روش داده کاوی را برای انتخاب بهینه مکان و تعیین ظرفیت تجهیزات نصب شده به منظور راه اندازی سیستم های تولید برق زیست توده پراکنده در زمینه برنامه ریزی انرژی غیرمتمرکز را برای مناطق روستایی توسعه دهد. مکان های بهینه در یک گروه از روستاها توسط تطبیق ظرفیت ثابت موردنیاز با تقاضای برق برای به حداقل رساندن هزینه های انتقال انرژی زیست توده ای از منابع پراکنده به سیستم تولید برق و هزینه های توزیع برق از سیستم تولید برق به مراکز تقاضا یا روستاها بدست می آیند. این روش که استفاده از آن مورد تایید قرار گرفته است، برای توسعه یک طرح بهینه به منظور اجرای سیستم های قدرت مبتنی بر زیست توده پراکنده برای رفع نیازهای برق روستایی منطقه تومکور در هند که متشکل از 2700 روستا اجرا شده است. روش الگوریتم خوشه بندی K-medoid کل ناحیه را به خوشه هایی از روستاها تقسیم می کند و سیستم های تولید برق زیست توده ای را در medoid ها قرار می دهد . مقدار بهینه k با تکرار اجرای الگوریتم در کل فضای جستجو برای مقادیر مختلف k همراه با تطبیق محدودیت های عرضه درخواستی تعیین می شود. مقدار بهینه k بطوری انتخاب شده است که کل هزینه نصب سیستم، هزینه های انتقال زیست توده ای و انتقال و توزیع را به حداقل برساند. یک منطقه کوچکتر، شامل 293 روستا برای مطالعه حساسیت نتایج به پارامترهای عرضه و تقاضای متفاوت انتخاب شده بود. نتایج حاصل از خوشه بندی بر روی یک نقشه GIS برای این منطقه ارائه شده اند.
1. مقدمه
این یک واقعیت شناخته شده است که برق انگیزه ای برای توسعه اقتصادی و همچنین انسان فراهم می کند. با این حال در اکثر کشورهای درحال توسعه، بخش عمده ای از جمعیت، بویژه در نواحی روستایی، از مزایای دسترسی به برق و همچنین توسعه اقتصادی محروم هستند. کشور هند مستثنا از این نیست چرا که 364 میلیون نفر فقیر در این کشور فاقد دسترسی به برق هستند [1]. از طرف دیگر، سوخت های فسیلی مرسوم براساس، سیستم های تولید برق متمرکز شده عمدتا نیازهای صنعتی و شهری را برای پاسخگو می باشند اما برای رسیدگی به نیازهای انرژی مردم فقیر روستاها با شکست مواجه شده اند [2]. از سوی دیگر، استخراج بی رویه باعث محدود شدن منایع موجود سوخت های فسیلی برای تولید برق شده است. این مستلزم نیاز فوری به بررسی گزینه های انرژی تجدیدپذیر است که می توانند در حالت غیرمتمرکز در ظرفیت کوچکتر که در مقدار زیادی موجود هستند عمل کنند. در میان تمام گزینه های انرژی های تجدیدپذیر برای تولید برق، خط سیر انرژی زیست توده ای در نظرگرفته شده برای به صرفه بودن آن، زیرا : (i) می توانند آنها را در هر محل که پوشش گیاهی و پرورش حیوانات وجود دارد راه اندازی کرد، (ii) آنها در تمام طول سال دردسترس هستند و هیچ تغییرات فصلی وجود ندارد، حصول اطمینان از عرضه غیرمتناوب و (iii) این انرژی ارزان است، براحتی قابل حمل و خطرات زیست محیطی آن حداقل می باشد[2]. زیست توده چوبی موردنیاز برای تولید برق را می توان بدون از بین بردن جنگل های طبیعی با رشد مزارع اختصاص داده شده که بر روی زمین رها و تخریب شده اند و استفاده رقابتی زیادی ندارد تولید کرد. همچنین می توان زیست توده را از پسماندهای های محصولات کشاورزی و مزارع بدست آورد. برق تولید شده از زیست توده دیگر مزایای نامحسوسی مانند توسعه زمین های بایر، احیای زمین های تخریب شده، کاهش خطرات زیست محیطی و ایجاد اشتغال محلی دارد. [3].
کشور هند دارای پتانسیل منابع زیست توده ای بزرگی از نظر پسماندهای کشاورزی و جنگلی می باشد وسعت زیادی در حدود 40 میلیون هکتار از زمین های بایر برای رشد زیست توده وجود دارد. پتانسیل موجود برای تولید برق از پسماندهای کشاورزی و جنگلی به تنهایی 16000 مگاوات تخمین زده می شود[4]. بنابراین، برای کشور هند، گسترش استفاده از منابع زیست توده ای منطقه ای موجود برای تولید برق یک استراتژی منطقی به منظور رسیدگی به چالش برق روستایی می باشد. توزیع زیست توده ای در یک منطقه جغرافیایی به شدت یکنواخت نیست و زمانی که منابع زیست توده ای موجود محلی کافی نباشند برای تامین نیازهای برق محلی در یک منطقه، زیست توده باید وارد عمل شده باشد. زمانی که پسماندهای زیست توده ی بسیاری از روستاها جمع آوری و به تجهیزات تولید برق انتقال داده شد، سیستم های انتقال باید بطور موثرتری طراحی شوند و آنها باید به مسئله ی محل بهینه تجهیزات قدرتی زیست توده ای رسیدگی کنند.
این مقاله در نشریه الزویر منتشر شده و ترجمه آن با عنوان تولید انرژی در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:
