درخت حوزه‌های تخصصی

اهمیت انرژی در رشد پایدار جوامع و نقش آن در مناسبات اقتصادی، اجتماعی و سیاسی جهان امروزی انکارناپذیر است. میزان دسترسی و بهره گیری مناسب از منابع انرژی تضمین کننده توسعه همه جانبه هر کشوری است. اهمیت این مسئله به گونه ای است که در سال های اخیر موضوع سواد انرژی مطرح و سعی شده تا در این زمینه فرهنگ سازی صورت پذیرد. کتب درسی به عنوان یکی از مولفه های مهم آموزش نقشی پررنگ در انتقال مفاهیم مربوط به منابع انرژی، نحوه مصرف و تولید آن بازی می کنند. هدف از انجام این پژوهش تحلیل محتوای کتب علوم تجربی دوره متوسطه اول از لحاظ میزان توجه به مبحث انرژی است. شاخص های مورد استفاده برای تحلیل محتوای کتب بر اساس تعریفی است که پاورز و دی واترز از سواد انرژی ارائه کرده اند. داده های حاصل از تحلیل محتوا با استفاده از شاخص های آمار توصیفی، فراوانی و درصد فراوانی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. نتایج حاصل از تحلیل داده ها نشان می دهد به مسائل زیست محیطی و اهمیت انرژی در زندگی فردی و اجتماعی افراد توجه زیادی نشده است که با توجه به اهمیت مسئله انرژی در کل دنیا و محدودیت منابع انرژی تجدیدناپذیر مانند نفت و گاز ، مسائل و مشکلات مربوط به آن نتیجه ای مطلوب محسوب نمی شود . بیشترین تمرکز کتاب های علوم تجربی متوسطه اول بر منابع خانگی تامین انرژی روزانه است که باعث می شود دانش آموزان دیدی سطحی از منابع تامین انرژی کسب کند و درباره مسائل و مشکلات مربوط به تأمین انرژی مصرفی کشور هیچ دیدی نداشته باشند. در بحث مصرف انرژی به مقوله هایی همچون مصرف پنهان انرژی نپرداخته است که یکی از ضعف های اساسی کتاب های علوم تجربی متوسطه اول در زمینه آموزش انرژی محسوب می شود. نکته قابل توجه دیگر این است که محتوای کتاب های علوم تجربی متوسطه اول به مبحث میزان وارادات و صادرات انرژی و ضرورت صرفه جویی انرژی به میزان کمی پرداخته اند.

روند صعودی مصرف گاز طبیعی در اثر توسعه گازرسانی طی سال های اخیر، ضرورت مطالعه تاب آوری سیستم توزیع گاز طبیعی را بیش از پیش محسوس می نماید. هدف از این پژوهش، بررسی اثر آزادسازی قیمت گاز طبیعی در چارچوب اجرای قانون هدفمندی یارانه ها، بر تاب آوری سیستم گازرسانی در ایران است. برای سنجش تاب آوری سیستم توزیع گاز طبیعی، در مرحله نخست، بزرگ ترین نمای لیاپانوف با استفاده از روش روزن اشتاین، بر اساس مصرف گاز طبیعی در بخش خانگی طی دوره 1384 تا 1396 محاسبه می گردد. در مرحله بعد با به کارگیری روش هم انباشتگی یوهانسن - یوسلیوس و مدل تصحیح خطای برداری (VECM) روابط بین قیمت گاز طبیعی با تاب آوری سیستم گازرسانی ایران مورد بررسی قرار می گیرد. براساس نتایج مدل، هرچند قبل از اجرای قانون هدفمندی یارانه ها، قیمت گاز طبیعی بر تاب آوری سیستم گازرسانی اثر مثبت داشته است، لیکن بعد از اجرای قانون هدفمندی یارانه ها، منجر به کاهش آن شده است. که این امر می تواند ناشی از کاهش قیمت واقعی گاز طبیعی در اثر تورم و افزایش شدید نرخ ارز در سال های بعد از اجرایی شدن قانون هدفمندی یارانه ها باشد.

بروز تکنولوژی های مختلف همچون سیستم های ذخیره انرژی، خودروهای برقی و منابع تولید پراکنده باعث بهبود مشخصه های سیستم های قدرت شده است. از طرفی، استفاده از این ادوات در شبکه های توزیع باعث بهبود مشخصه های مختلفی همچون تلفات توان خواهد شد. یکی از روش های موثر برای بهبود مشخصه های مختلف سیستم در شبکه توزیع تغییر آرایش شبکه است. در این پژوهش، علاوه بر بررسی نقش تجدید آرایش شبکه بر بهبود مشخصه های فنی و اقتصادی، اثر این روش بر روی بهبود تاب آوری شبکه در مواقع بحرانی بررسی شده است. در این راستا، یک مدل جامع برای باز آرایی شبکه توزیع در حضور سیستم های ذخیره انرژی، خودروهای برقی، و توربین های بادی و سلول های خورشیدی داده شده است. مکان و ظرفیت خروجی بهینه جهت بهره برداری بهینه برای تمام ادوات اشاره شده تعیین شده است. جهت بررسی کارایی مدل، چهار حالت مختلف در نظر گرفته شده اند. نتایچ چهار حالت مورد مقایسه قرار گرفته است نتایج بدست آمده نشان دهنده تاثیر بازآرایی شبکه و ادوات دخیره انرژی بر خروجی های مدل است. مدل ذکر شده بر روی شبکه 33 شینه IEEE در محیط GAMS و با سالور Sbb پیاده سازی شده است.

با توجه به استقرار کشور ایران بر کمربند خورشیدی، در بسیاری از قسمت های کشور انرژی تابشی بالاتر از میانگین بین المللی بوده و این موضوع سبب رشد قابل ملاحظه استفاده از انرژی خورشیدی و یکی از مسائل روز سیستم قدرت شده است. ازطرفی باید اثر تحولات اقتصادی جامعه بر سودآوری یک پروژه به عنوان یک عامل مهم در موفقیت آن، مورد ارزیابی قرارگیرد. برای این منظور در این مقاله افزایش شدید نوسانات ارز در سال های اخیر بر اقتصادی بودن احداث نیروگاه های فتوولتائیک مورد بررسی قرارگرفته است. در این بررسی عوامل متعددی ازجمله نرخ تسعیر یورو، تورم، قیمت ارز مبادله ای و آزاد و ... در شبیه سازی ها درنظر گرفته شده است. درمجموع 48 حالت بررسی شده و یک ارزیابی جامع از احداث نیروگاه های فتوولتائیک در شرایط مختلف اقتصادی کشور ارائه شده است. نتایج نشان می دهند، علاوه بر نوع ارز اختصاص یافته جهت احداث نیروگاه خورشیدی، نرخ تورم نیز در ارزیابی اقتصادی احداث نیروگاه مؤثر می باشد.

توسعه انسانی یکی از جنبه های مهم توسعه در هر کشور می باشد که عوامل متعددی بر آن تاثیر گذارند. در این مطالعه ارتباط متقابل بین رشد اقتصادی، مصرف سرانه انرژی و توسعه انسانی و عوامل موثر بر آن ها در یک مدل معادلات همزمان داده های تابلویی مبتنی بر روش گشتاورهای تعمیم یافته (GMM) برای 12 کشور منتخب منطقه منا طی دوره 1997 تا 2015 بررسی شد. نتایج مطالعه نشان می دهد که بین رشد اقتصادی، مصرف انرژی و شاخص توسعه انسانی (HDI) کشورهای منتخب رابطه متقابل مثبت و معناداری وجود دارد. متغیرهای نیروی کار و حجم سرمایه گذاری تاثیر مثبت و معناداری بر رشد اقتصادی کشورهای منتخب دارند. از سوی دیگر، درجه باز بودن اقتصاد رابطه مثبت و نرخ مرگ ومیر کودکان زیر 5 سال و انتشار دی اکسید کربن رابطه منفی با شاخص توسعه انسانی دارد. هم چنین، متغیرهای جمعیت و توسعه مالی طی دوره مورد نظر رابطه منفی و معناداری با میزان مصرف انرژی داشته اند.

هدف از پژوهش حاضر، رتبه بندی موانع استقرار پروژه شهرهای هوشمند از نظر انرژی در ایران، بر اساس تکنیک دیماتل( DEMATEL ) می باشد. تحقیق حاضر از نظر هدف، کاربردی و از حیث روش تحقیق، توصیفی- پیمایشی می باشد. جامعه آماری تحقیق؛ مدیران عالی و باتجربه در شرکت توزیع نیروی برق تهران بزرگ و شرکت گاز استان تهران، به تعداد 20 نفربوده و روش نمونه گیری، سرشماری بوده است. داده ها با استفاده از پرسشنامه، جمع آوری و از طریق نرم افزار DEMATEL مورد تحلیل قرار گرفت. یافته ها در خصوص سوال اصلی نشان داد، موانع مالی با مقدار R+J برابر با 81/14 دارای بیشترین تعامل (الویت اول) و موانع سیاسی و بازار با مقدار R+J برابر با 87/11 اولویت هفتم در میزان تعامل (میزان تاثیرگذاری و تاثیر پذیری) را دارا بوده اند. در سوال های ویژه؛ مولفه « عدم تعهد و حمایت های سیاسی - محلی در بلندمدت » با مقدار R+J برابر با 92/40 دارای بیشترین تعامل در بین مولفه های سیاسی و بازار، مولفه « فقدان موسسات / مکانیزم برای انتشار اطلاعات و عدم مشارکت عمومی » با مقدار R+J برابر با 68/13 دارای بیشترین تعامل در بین مولفه های اداری (اجرایی)، مولفه « انگیزه های مالی ناکافی یا ناایمن » با مقدار R+J برابر با 23/6 دارای بیشترین تعامل در بین مولفه های حقوقی (مقرراتی)، مولفه « خطر و عدم اطمینان و همچنین؛ بحران اقتصادی » با مقدار R+J برابر با 83/23 دارای بیشترین تعامل در بین مولفه های مالی، مولفه « مشکل کار مجدد در خانه های مسکونی و در حال استفاده » با مقدار R+J برابر با 43/12 دارای بیشترین تعامل در بین مولفه های فنی، مولفه « عدم ارزش قائل بودن و علاقه به اندازه گیری های بهینه سازی انرژی » با مقدار R+J برابر با 24/15 دارای بیشترین تعامل در بین مولفه های اجتماعی و محیطی و در نهایت، مولفه « عدم آگاهی در میان عموم مردم درباره مزایای هوشمندسازی شهرها از نظر انررژی » با مقدار R+J برابر با 79/9 دارای بیشترین تعامل در بین مولفه های اطلاعات و اطلاع رسانی، به خود اختصاص داده اند.

در این مقاله با ارائه و مقایسه چهار سامانه ترکیبی پمپ حرارتی زمین گرمایی فتوولتائیک-حرارتی خورشیدی با چیدمان های سری و موازی و تبادل حرارت مستقیم در شهر زاهدان نیاز حرارتی شامل تأمین آبگرم مصرفی، گرمایش، سرمایش ساختمان و تأمین بخشی از نیاز برق مصرفی تجهیزات و فروش برق مازاد تولیدی به شبکه سراسری به عنوان منبع تأمین مالی پروژه و درآمد زایی برای ساکنین صورت پذیرد و در عین حال نیاز منطقه از دسترسی به گاز طبیعی برطرف گردد. در گام نخست میزان انرژی مورد نیاز یک خانه مسکونی به نقشه پلان 94 متر مربعی با مصالح متداول ساختمانی منطقه برای یک خانواده چهار نفره در نرم افزار دیزاین بیلدر طراحی و نیاز حرارتی ساعتی در طی یک سال محاسبه شد. طراحی، مدلسازی و کنترل عملکرد هر سیستم پیشنهادی در نرم افزار پلی سان با استفاده از 25 عدد کلکتور فتوولتائیک-حرارتی خورشیدی با مساحت کل 25/33 متر مربع و تعداد 2 مبدل حرارتی زمین گرمایی عمودی به عمق 100 متر انجام و هر چهار طرح بعد از تأمین انرژی ساختمان، از لحاظ میزان مصرف انرژی، ضریب عملکرد پمپ حرارتی، میزان برق تولیدی و میزان دی اکسید کربن منتشر شده مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. بیشینه و کمینه مقدار ضریب عملکرد در میان طرحهای طراحی شده به ترتیب معادل 39/4 و 87/3 برای سامانه تبادل حرارتی مستقیم و سامانه سری بود. با مقایسه طرح های پیشنهادی، طرح بهینه با میزان برق مصرفی kwh 4957 و میزان برق تولیدی kwh 10667 در سال معرفی شد. طول مدت بازگشت سرمایه 7 سال برآورد شد. با سامانه طراحی شده سالیانه از انتشار kg 7/5089 دی اکسید کربن جلوگیری خواهد کرد. نتایج نشان دادند که طرح بهینه پیشنهادی برای اجرا در مناطق جنوب و جنوب شرقی ایران دارای صرفه اقتصادی و زیست محیطی خواهد بود.

امروزه در بیشتر کشورها به ویژه کشورهای در حال توسعه، رشد اقتصادی محور برنامه ریزی ها به شمار می رود. از آنجا که بستر فعالیت های اقتصادی، محیط زیست است متأسفانه رشد، پیامدهای ناگواری برای محیط زیست انسان ها به همراه داشته است. هدف اصلی مطالعه، اندازه گیری کاهش انتشار آلاینده های زیست محیطی و گازهای گلخانه ای تحت سناریوهای سیاست گذاری در مقایسه با سناریو مرجع است. روش پژوهش در این مطالعه استفاده از روش تحلیل سناریو براساس مدل برنامه ریزی بلندمدت جایگزین های انرژی (LEAP) است. یافته های پژوهش نشان می دهند با طراحی سناریوهای مدیریت سمت تقاضا و عرضه انرژی یعنی جایگزین کردن انرژی های تجدیدپذیر و انرژی برق به جای انرژی های فسیلی (نفت خام و گاز طبیعی) میزان کاهش انتشار آلاینده های زیست محیطی تا افق1420 در مقایسه با سال 1393 (سال صفر برنامه ریزی)، 5/123 میلیون تن می باشد.

در این پژوهش، تأثیر شوک های قیمت نفت بر متغیرهای مهم اقتصاد کشورهای اوپک با توجه به منشا این شوک ها مورد تحلیل قرار می گیرد. عوامل گوناگونی در ایجاد این شوک ها اثر گذارند اما شوک های امنیت ملی اوپک یکی از مهم ترین آنها است. در این پژوهش بر اهمیت شاخص امنیت ملی کشورهای اوپک در ایجاد شوک های نفتی تاکید شده، و بر این اساس، تأثیر شوک های امنیت ملی قیمت نفت و سایر شوک های نفتی (اعم از شوک عرضه نفت، شوک تقاضای صنعتی جهانی برای نفت و غیره) بر رشد اقتصادی و تورم کشورهای اوپک با استفاده از روش مدل خود رگرسیون برداری پانلی برای سال های 2008:1 الی 2016:4 بصورت فصلی مورد بررسی قرار می گیرد. بر اساس نتایج این تحلیل، در میان شوک های نفتی، آن دسته از شوک های قیمت نفت که ناشی از تکانه های امنیت ملی کشورهای اوپک هستند، قابل توجه ترین تأثیر را بر رشد اقتصادی کشورهای اوپک دارند؛ درحالیکه همین شوک ها منجر به تورم معناداری در کشور های مورد مطالعه نمی گردند. همچنین شوک های عرضه نفت می توانند موجب افزایش اندک رشد اقتصادی و تورم کشورهای اوپک شوند؛ اگرچه این افزایش ها چندان معنادار نمی باشد. سایر شوک های قیمتی نفت هم بدون این که تأثیری بر رشد اقتصادی کشورهای اوپک داشته باشند، تنها به افزایش تورم در این کشورها منجر می شوند.

شدت انرژی از شاخص های مهم ارزیابی مصرف انرژی است و کاهش آن از اهداف سیاست گذاران و برنامه ریزان کشورها است. تدوین سیاست های مؤثر بر کاهش شدت انرژی نیازمند مطالعه عوامل مؤثر بر آن است. در این مطالعه به بررسی تأثیر سرمایه گذاری مستقیم خارجی بر همگرایی شدت انرژی به تفکیک استان های ایران با استفاده از تکنیک اقتصادسنجی فضایی و داده های پانل 30 استان کشور طی دوره 1389 تا 1394 پرداخته شده است. پس از تأیید وابستگی فضایی به وسیله آزمون های موران و Panel (robust) LM و LM همگرایی مطلق و شرطی «بتا» آزمون شده و براساس نتایج، همگرایی مطلق شدت انرژی در ایران تأیید شده است به این معنا که سرعت کاهش شدت انرژی در استان هایی با شدت انرژی بالاتر بیش از سرعت کاهش شدت انرژی در استان هایی با شدت انرژی کمتر است. برای بررسی همگرایی شرطی، متغیر سرمایه گذاری مستقیم خارجی به مدل اضافه شد و نتایج، همگرایی شرطی شدت انرژی و همچنین کاهش میزان شدت انرژی با افزایش سرمایه گذاری مستقیم خارجی را نشان داده است. سرمایه گذاری مستقیم خارجی با ورود تکنولوژی جدید تولید باعث افزایش کارایی استفاده از نهاده های تولید ازجمله انرژی شده و این مورد منجر به همگرایی شدت انرژی در بین استان های ایران می شود. اثرات سرریز سرمایه گذاری مستقیم خارجی بر همگرایی شدت انرژی منفی و معنی دار نشده است که می توان پایین بودن میزان جذب سرمایه گذاری مستقیم خارجی و عدم توزیع آن در سطح استان ها را عامل آن دانست. به طور کلی افزایش سرمایه گذاری مستقیم خارجی در یک استان خاص باعث همگرایی شدت انرژی و اثر سرریز آن به صورت بالقوه باعث همگرایی شدت انرژی در استان های کشور می شود.

با توجه به وابستگی صنایع و بنگاه های تولیدی و در کل اقتصاد یک کشور به عرضه مداوم انرژی و نیز از طرفی ارائه یک شاخص و سنجه کلی برای ارزیابی از مداومت و پایداری عرضه انرژی  دارای اهمیت بالایی می باشد. بررسی امنیت  عرضه  انرژی برق با استفاده از انواع شاخص ها مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته که با توجه به انتخاب نوع شاخص و نیز نحوه ترکیب این شاخص ها دارای تفاسیر متنوع و متفاوتی میباشد همچنین یک ارزیابی از میزان پایداری و امنیت تأمین آن هشداری برای تصمیم گیران و سیاست گذاران در راستای تعدیل نوسانات به وجود آمده خواهد بود. در این تحقیق با استفاده از شاخص ترکیبی تلاش شده است تا اندازه  امنیت عرضه انرژی برق در سطح کشور مورد ارزیابی و برآورد بگیرد. در این مطالعه با استفاده از شاخصهای؛ وابستگی به واردات انرژی، شدت مصرف انرژی، مصرف ناخالص سرانه درون مرزی، وابستگی اقتصاد ملی به انرژی برق، شاخص هرفیندال-هیرشمن و شاخص شانن وینر و نیز با استفاده از روش میانگین وزنی، شاخص ترکیبی امنیت عرضه انرژی برق اندازه گیری شده است. نتایج بدست آمده برای بازه زمانی 1380الی 1395 نشان می دهد که در مجموع امنیت عرضه برق در ایران در حد متوسط بوده ولیکن در طی 16 سال با شیب ملایمی اندازه امنیت عرضه برق کاهش یافته است.

در این مقاله مصرف انرژی در بخش کشاورزی با استفاده از شاخص دیویژیا میانگین لگاریتمی به سه عامل اثر ساختاری، اثر فعالیت و اثر شدت انرژی در دوره زمانی 1393 1385 برحسب میلیون بشکه معادل نفت خام تجزیه شده است. همچنین با استفاده از ترکیب شاخص دیویژیای میانگین لگاریتمی و شاخص جداسازی، به تحلیل ارتباط بین رشد تولید ناخالص داخلی و مصرف انرژی در این بخش پرداخته شده است. نتایج نشان داده که مصرف انرژی در دوره زمانی مورد بررسی در بخش کشاورزی افزایش داشته است. از بین عوامل، اثر «فعالیت» و «ساختاری» به ترتیب بیشترین سهم و اثر «شدت انرژی» کمترین سهم را در توضیح تغییرات مصرف انرژی این بخش داشته اند. همچنین نتایج حاصل از کاربرد شاخص جداسازی نشان داده بخش کشاورزی طی دوره مورد مطالعه سه حالت جداسازی منفی قوی، جداسازی ضعیف و جداسازی منفی گسترده را تجربه کرده است. در بخش کشاورزی تغییر کل مصرف انرژی ناشی از تغییرات حجم تولید که در قالب اثر فعالیت و به کار گیری صنایع با انرژی بری بالا که در قالب اثر ساختاری بیان شده اند، به ترتیب بیشترین قدرت توضیح دهند گی را در تجزیه مصرف انرژی و جداسازی دارند. اما سهم استفاده بهینه از انرژی که در قالب اثر شدت بیان شده است، کمتر است. این نتیجه بیانگر این نکته است که استفاده از صنایع با انرژی بری بالا نسبت به عدم استفاده بهینه از انرژی نقش بیشتری در تغییرات کل مصرف انرژی و تغییرات شاخص جداسازی دارد.

مدیریت برداشت از منابع آبی در سراسر جهان مستلزم بکارگیری روشها و ابزارآلات اندازه گیری و نیروی انسانی است که هزینه ی بالایی را به بدنه حکمرانی منابع آب تحمیل می کند. هدف این مقاله ارایه روشی است که بتواند بدون دخالت نیروی انسانی و بکارگیری تجهیزات اندازه گیری، تخمین مناسبی از برداشت آب چاه ها ارایه نماید. بدین منظور 38 حلقه چاه نمونه با شرایط مناسب (و با دسته بندی های مختلف از نظر ارتفاع پمپاژ) در استان خراسان جنوبی انتخاب شد. در این تحقیق با ثبت مقادیر برداشت حجم آب توسط الکتروپمپ و مقادیر مصرف انرژی پمپ (در طول یک بازه زمانی یکسان) و در نهایت برازش آماری آنها برای چاه های انتخابی، یک ارتباط ریاضی برای تخمین حجم برداشت در یک باند خطای اطمینان مناسب بدست آمد. با بکارگیری این رابطه، می توان هزینه های انسانی و تجهیزاتی برای کنترل تخلیه چاه های آب را به حداقل ممکن رساند و یا تداوم کنترل بهره برداری از چاه را در صورت خرابی یا عدم وجود تجهیزات اندازه گیری با افزایش قابلیت اطمینان سیستم تضمین نمود. رابطه پیشنهادی بر روی 162 چاه (با انتخاب تصادفی در همان استان) مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج نشان می دهد خطای این رابطه با منظور کردن تمامی عوامل بیرونی دخیل، نسبت به مقادیر اندازه گیری شده توسط کنتور آب بین 5 تا 19.8 درصد است. معیار کارایی ضریب همبستگی ( R ) که برای ارزیابی رابطه پیشنهادی استفاده شد، برای داده های تحت آموزش 0.89 و برای داده های تحت ارزیابی حدود 0.802 بدست آمد.

بیوگاز امروزه منبع با ارزشی برای تولید همزمان گرما و توان است. در این مقاله یک نوع میکروتوربین جدید با هوای مرطوب با توان تولیدی 500 کیلو وات ارایه شده است. این نیروگاه روی کارخانه تصفیه فاضلاب بنا شده است. در این مقاله روی سیستم مناسب تولید بیوگاز و دستگاه بازیافت گرما نیز بحث شده است. نتایج به دست آمده از این مقاله نشان می دهد بازده الکتریکی سیستم معرفی شده برابر 6/46 درصد و بازده تولید همزمان گرما و توان آن برابر 2/81 درصد می باشد. تاثیر ترکیب این نیروگاه با تصفیه خانه فاضلاب این است که منبع بیوگاز و آب لازم در کنار نیروگاه به سادگی وجود دارد.