درخت حوزه‌های تخصصی

عدم کارایی فنی و اقتصادی مصرف انرژی و هدر رفتن قریب به یک سوم ازکل انرژی و مشکلات زیست محیطی ناشی ازآن، مدیریت مصرف، افزایش بازده و بهره وری انرژی را بیش از پیش ضروری می سازد. در راستای استفاده و امکان سنجی برنامه های مدیریت و ارتقای بهره وری انرژی دیگرکشورها در ایران و تلاش در رفع مشکلات، در این مقاله سعی شده است در سه بخش جداگانه به قسمتی از موارد مهم در این زمینه پرداخته شود. در بخش اول مقاله به دلیل بررسی راهبردهای کاهش مصرف انرژی، ضروری است که با دقت کامل، انواع موجود راهبردها شناسایی و تبیین گردند. ابتدا استراتژی یا راهبرد، تعریف شده و در ادامه به دلیل ماهیت توسعه ای موضوع بهینه سازی مصرف انرژی، تقسیم بندی راهبردها در این راستا ارائه می شود . بر این اساس، در جمع بندی مطالب بخش اول، چارچوب و شیوه بررسی راهبرد بهینه سازی مصرف حامل انرژی که به عنوان الگوی طرح مطالب برای کشورهای مورد نظر و ایران استفاده می شود، ارائه می گردد . در بخش دوم، به راهبردهای بهینه سازی مصرف انرژی کشورهای نمونه و ایران پرداخته می شود. ارائه و تحلیل این راهبردها به طور جداگانه برای هرکشور به علت حجیم بودن مطالب، از حوصله این مقاله خارج می باشد، اما در چنین شرایطی، مجموع راهبردهای بهینه سازی مصرف انرژی به صورت جمع بندی شده (پس از مطالعه یک به یک کشورها) آورده شده است و در نهایت، در بخش سوم مقاله، چارچوب راهبردهای کاهش مصرف انرژی در ایران پیشنهاد می شود.

حذف همزمان آلاینده های آلی از محلول آبی و تولید برق با یک ابزار آزمایشگاهی جدید که ترکیب یک راکتور فتوکاتالیستی و یک پیل الکتروشیمیایی است مورد مطالعه قرار گرفت. سیستم پیشنهادی متکی بر قابلیت کاهش یون های Cu+2 در حضور TiO2 ، تابش UV (خورشیدی) و یک ماده آلی فداشونده است در محلول آندی پیل فتوراکتوری، Cuº به Cu+2 اکسید شده و دوباره Cu+2 به پایین ترین حالت اکسیداسیونی کاهش می یابد. استفاده از عوامل مختلف فداشونده مانند فرمیک اسید (FA) و گلیسرول (GLY) به همراه دو کاتد مختلف برای این پیل مورد بررسی قرار گرفت که براساس جفت اکسایشی – کاهشی Cu+2/Cuº و دیگری براساس O2/H2O عمل می کند. نتایج حاصل از این کار نشان می دهد که ترکیب یک راکتور فتوکاتالیستی و پیل الکتروشیمیایی برای دستیابی به حذف همزمان آلاینده های آلی از محلول آبی و تولید برق امکان پذیر است.

ورود منابع تولید پراکنده به شبکه توزیع، نحوه بهره برداری و طراحی این شبکه ها را دستخوش تغییر کرده است. تاثیر بر مدیریت توان راکتیو و خازن گذاری در شبکه های توزیع از این دسته می باشد. وجود انواع فناوری منابع تولید پراکنده (DG)، نحوه مدل سازی و ظرفیت گوناگون آنها در شبکه می تواند خازن گذاری بهینه را در شبکه توزیع تحت تاثیر قرار دهد. در این مقاله، تاثیر حضور منابع تولید پراکنده در مکان و ظرفیت خازن های ثابت و سوئیچ شونده مورد بررسی قرار می گیرد. هزینه تلفات انرژی، هزینه تولید توان در شرایط پیک بار و هزینه های خرید و نصب خازن های ثابت و سوئیچ شونده به عنوان تابع هدف درنظر گرفته شده است. الگوریتم ژنتیک بهبود یافته به همراه کدگذاری و اپراتورهای جدید به عنوان ابزار بهینه سازی مورد استفاده قرار گرفته است. مهمترین مشخصه الگوریتم ارائه شده فراهم کردن جدول کلیدزنی خازن های سوئیچ شونده در سطوح مختلف بار می باشد.

تولید توان توسط روش اسمز فشار-کاهیده(PRO)، یک روش مطمئن برای آینده به شمار می آید. در این روش آب از یک خوراک (جریان کم نمک یا جریان آب تمیز) از طریق یک غشاء نیمه تراوا به یک محلول غلیظ یا جریان غلیظ فشار بالا، مثل آب دریا نفوذ می کند و باعث افزایش بیشتر دبی و فشار آن می شود. سپس عبور این جریان پر فشار از یک توربین آبی باعث چرخش ژنراتور متصل به آن شده و تولید توان الکتریکی می کند. در این مقاله علاوه بر بررسی عملکرد نیروگاه به روش PRO و بررسی آن برای شرایط کاری ایران، یک مدل PROبرای پیش بینی جریان آب و چگالی توان تحت شرایط تئوری، مورد بررسی قرار گرفته است. مدل مبتنی بر تخمین تجربی ضریب نفوذ پذیری آب از غشاء (A)، ضریب نفوذ پذیری نمک از غشاء(B) و مقاومت ویژه ذرات معلق در محلول (K)است. نتایج حاصله نشان می دهد که روش PRO با بهینه سازی های انجام گرفته در غشای آن دارای توان ویژه تولیدی بالاتر و درنتیجه بازده بالاتری نسبت به مدلهای قبلی می باشد و در نتیجه رویکرد تمایل به تولید توان با این روش را افزایش می دهد.

نوسانات قیمت نفت و نوسانات نرخ ارز از مه مترین عوامل مؤثر در نوسانات در کشورها ب هخصوص کشورهای صادرکننده نفت است. این مقاله به بررسی اثر شو کهای کشورهای صادرکننده م یپردازد. GDP قیمت نفت و نوسانات نرخ ارز حقیقی بر رشد نیز GDP ب هعلاوه اثر نا اطمینانی ناشی از شو کهای قیمت نفت و نوسانات نرخ ارز بر رشد GARCH( مورد بررسی قرار گرفته شده است. برای استخراج سری های نا اطمینانی از مدل ( 1,1 بر )VAR( استفاده شده است. روش برآوردی مورد استفاده، روش خود رگرسیون برداری پایه تکنیک ه مانباشتگی است. مدل به طور جداگانه برای چهار کشور صادرکننده نفت 1980 تخمین زده شده است. - الجزایر، ایران، عربستان و ونزوئلا برای دوره زمانی 2007 براساس نتایج تخمین بین قیمت نفت، نرخ ارز و تولید در این کشورها رابطه بلندمدت وجود دارد. در این کشورها، رابطه بلندمدت بین قیمت نفت و رشد تولید مثبت و رابطه بلندمدت بین نرخ ارز و رشد تولید منفی است.

در این مقاله با استفاده از داده های ماهانه دوره ۱۹۷۳ تا ۲۰۰۷ و بکارگیری روش VAR ساختاری کیلیان، شوکهای ساختاری قیمت نفت را به پنج شوک، یعنی شوک عرضه نفت ناشی از اتفاقات سیاسی ایران، شوک عرضه نفت ناشی از اتفاقات سیاسی اعضای اوپک، دیگر شوکهای عرضه، شوک تقاضای جهانی و شوک تقاضای مخصوص نفت تجزیه کرده ایم. سپس با استفاده از معادلات رگرسیونی جداگانه، تخمین زده شده، از روش OLS بر مبنای داده های سالانه اقتصاد ایران، تأثیر هر یک از این شوکهای ساختاری را بر متغیرهای اساسی اقتصاد ایران و بروز بیماری هلندی در ایران مورد تجزیه و تحلیل قرار داده ایم. نتایج نشان میدهد که علائم بیماری هلندی، الزاماً در پی همه انواع شوک قیمتی نفت مشاهده نشده است؛ اگرچه این نشانه ها بعد از شوک عرضه ناشی از اتفاقات سیاسی ایران کاملاً مشهود است. با توجه به نقش انحصاری دولت در تولید و صادرات نفت ایران عجیب نیست اگر بگوییم که نحوه تأثیرگذاری شوکهای قیمت نفت بر اقتصاد ایران، تا حد بسیاری به نحوه عملکرد دولت پس از ورود شوکهای مزبور وابسته است و بروز بیماری هلندی اجتناب ناپذیر نیست.

در سپتامبر 1960، نمایندگان دولت های ایران، عراق، کویت، عربستان و ونزوئلا در بغداد گرد هم آمدند تا برای جلوگیری از کاهش مجدد و مستمر قیمت های اعلان شده نفت توسط کمپانی های بزرگ صاحب امتیاز چاره اندیشی نمایند. این نشست منشاء تشکیل سازمان کشور های صادرکننده نفت (اوپک) گردید که هم اکنون نیم قرن از عمر آن می گذرد. تأسیس این سازمان عکس العملی سیاسی به محرکی اقتصادی بود، زیرا طی چند دهه درآمد نفتی برای این کشورها تبدیل به مهم ترین منبع قدرت، مشروعیت و موجودیت شده بود. نمایندگان دولت های عضو به عنوان کارگزارانی سیاسی، درباره سقف تولید نفت سازمان و سهمیه اعضا تصمیم گیری می کنند و از این طریق روی قیمت یک کالای اقتصادی بسیار حیاتی بین المللی اثر می گذارند. از آنجا که مصرف نفت و انرژی از مؤلفه های اساسی تولید ثروت می باشد و ثروت و اقتصاد نیز به نوبه خود شرط لازم برای تولید قدرت و امنیت هستند، بین نفت، ثروت، قدرت، امنیت و سیاست پیوندی اساسی وجود دارد. اوپک با ظرفیت های عظیمی که در جهان از لحاظ میزان ذخایر، تولید، صادرات و ظرفیت مازاد نفت دارد، طی پنجاه سال تبدیل به یکی از مهم ترین سازمان های مؤثر در اقتصاد سیاسی بین المللی شده است و ساختار و کارکردش در اقتصاد و سیاست در سطوح ملی، منطقه ای و بین المللی تأثیر دارد. در این نوشتار چگونگی و چرایی تعامل این سازمان با متغیرهای سیاسی و بین المللی، با رویکرد اقتصاد سیاسی بین المللی و با روش توصیفی- تبیینی مورد بررسی قرار می گیرد. یافته ها و توصیه مهم این کنکاش چنین است که عملکرد بهینه سازمان میبایست تابعی از حفظ فاصله مناسب تصمیمات آن با قدرت و سیاست باشد. بنابراین ارزیابی فرصت ها و تهدیدهای این نسبت در نیم قرن گذشته می تواند یکی از دستمایه های مهم برای تدوین راهبردهای کار آمد در راستای ماندگاری و کارایی اوپک در نیم قرن آینده باشد.

یکی از مسایل مهم در صنعت برق امروزی تولید آلودگی های محیط زیستی در اثر مصرف سوخت های فسیلی و تولیدگازهای خطرناکی چون مونواکسید و دی اکسید کربن می باشد. در این مقاله به حل مساله پخش بار اقتصادی با در نظر گرفتن آلودگی های محیطی (EED) ایجاد شده به کمک الگوریتم چند منظوره MOGSA پرداخته شده است. مساله EED یک مساله غیرخطی با در نظر گرفتن تابع هزینه تولید، آلودگی محیط زیست و تلفات یکی از مسایل مهم در سیستم امروزی می باشد. برای تطابق مساله با مساله واقیعت قیودناشی از ژنراتورها، خطوط و سایر محدودیت های عملی لحاظ شده است. در الگوریتمMOGSA براساس مرتب کردن خارجی تابع شایستگی ها به یافتن جواب مناسب می پردازد، در حقیقت در این الگوریتم براساس بهینه سازی پارتو به کمک آنتروپی انبوهی به یافتن جواب مناسب در تابع های موجود می پردازد. آنتروپی انبوهی یک معیار مناسب برای تخمین براساس جمعیتمی باشد. بررسی های مورد نظر بر روی دو سیستم استاندارد 30 و 118 باسه استاندارد IEEE انجام گرفته شده و نتایج به دست آمده از آن با نتایج به دست آمده از سایر روش ها مقایسه شده است. نتایج به دست آمده از شبیه سازی ها در جداول و شکل ها نشان از کارایی مناسب بهینه سازی بر اساس معیار پارتو به کمک الگوریتمMOGSA در حل مساله EEDمی باشد. از خصوصیات بارز این الگوریتم سرعت مناسب همگرایی و جستجو براساس حرکت چرخشی سیستم در حین بهینه سازی می باشد. برای نشان دادن کارایی بهتر این الگوریتم در سه حالت با در نظر گرفتن توابع هزینه، آلودگی و تلفات به طور همزمان و به طور مجزا به بهینه سازی پرداخته شده است.

استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر بخصوص انرژی باد به عنوان یکی از منابع تجدید پذیر تولید انرژی الکتریکی، در سالهای اخیر مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. اولین گام در احداث مزارع بادی، انجام مطالعات امکان سنجی است که هدف آن ارزیابی امکان پذیر بودن تاسیس یک نیروگاه بادی از لحاظ فنی، اقتصادی و زیر ساختهای مورد نیاز در یک سایت مشخص با استفاده از توربین های بادی معین می باشد. برآورد انرژی تولیدی سالیانه نیروگاه، نوع، ظرفیت و تعداد توربین های استفاده شده در چیدمان نیروگاه، نحوه اتصال به شبکه سراسری یا محلی و پارامترهای شبکه مواردی هستند که باید در یک مطالعه امکان سنجی مشخص گردند. در این مقاله با توجه به پتانسیل بادی منطقه نمونه (مراوه تپه)، بر اساس اطلاعات هواشناسی و روشهای آماری مناسب و با استفاده از نرم افزارcomfar، امکان سنجی فنی و اقتصادی احداث یک نیروگاه بادی ده مگاواتی بررسی شده است.

با افزایش قیمت نسبی انرژی، انتظار بر کاهش میزان استفاده از آن و جایگزین کردن سایر نهادها با نهاده مذکور می باشد که در انجام این فرآیند میزان جایگزینی بین نهاده ها و سرعت جایگزینی دارای اهمیت خواهد بود. برای این منظور تابع تولید کشش جانشینی ثابت دو مرحله ای پویا برای کارگاه های بزرگ صنعتی (بیش از ده کارکن) با استفاده از مشاهدات دوره (1386-1346) برآورد شده است. این برآوردها نشان می دهد که سرمایه و انرژی رابطه مکملی و نیروی کار رابطه جانشینی با هر دو عامل تولید (سرمایه و انرژی) دارد هم چنین سرعت جایگزینی نیروی کار به انرژی (54%) نسبت به سرعت جایگزینی نیروی کار به سرمایه (42%) بالاست. از سویی بررسی عوامل تعیین کننده تقاضای انرژی (قیمت انرژی و تولید) در دوره قبل و پس از افزایش قیمت واقعی حامل های انرژی، حاکی از کم رنگ شدن نقش تولید و پررنگ شدن نقش قیمت در توضیح تغییرات میزان مصرف انرژی در دوره افزایش قیمت انرژی است، لذا افزایش قیمت انرژی در بلندمدت با بالا بردن کشش قیمتی و جایگزینی، سبب انعطاف بیش تر تولیدکنندگان در جایگزینی عوامل (نیروی کار به انرژی) شده و اشتغال را افزایش می دهد.

در این مقاله، نحوه عملکرد سیستم دیوار ترومب و چگونگی برقراری جریان داخل اتاق در حالت دائم و غیردائم مورد بررسی قرار گرفته است. هدف، بررسی اندازه بهینه سیستم (حالت دائم) برای ذخیره بیشتر انرژی و تاثیر آن بر فضای داخلی اتاق از هنگام شروع به کار سیستم تا زمانی که سیستم به حالت دائم می-رسد (حالت غیردائم) و همچنین محاسبه میزان ساعاتی است که انرژی ذخیره شده در دیوار به فضای داخل اتاق در نبود تابش خورشید انتقال می یابد. برای شروع به کار سیستم، فرض شده که تمامی سرعت ها صفر است و فضای داخلی اتاق در حداقل دما که در زمستان است (T=10◦c) قرار دارد و سیستم با شروع تابش خورشید و دریافت انرژی حرارتی خورشید توسط دیوار شروع به کار می کند.

تقریباً در سراسر قرن بیستم، صنعت برق در انحصار شرکت های یکپارچه عمودی و به طور معمول دولتی بود. در این شکل سنتی، این بنگاه تنها ارائه کننده خدمات در محدوده ارائه خود که شامل تولید، انتقال، توزیع و خرده فروشی برق بود، می شد. ضرورت توسعه عملکرد کارا که نتیجه گسترش رقابت در اقتصاد است، حتی بخش های زیر بنایی و عمومی را نیز از این قاعده مستثنی نکرده و بحث گسترده ای تحت عنوان اصلاحات در صنعت برق را که شامل تجدید ساختار، شرکتی سازی، جداسازی، تجدید مقررات، مقررات زدایی و خصوصی سازی می شود را پدید آورده است. تجدید ساختار صنعت برق به معنای شکست انحصار عمودی دولت بر صنعت از طریق جداسازی زنجیره یکپارچه عمودی و بر هم تنیده تأمین برق و تفکیک آن در قالب بخش های رقابت پذیر و رقابت ناپذیر است. بخش توزیع برق دارای خصوصیات انحصار طبیعی و به دنبال آن رقابت ناپذیر است و باید تحت تنظیم فعالیت نماید. هدف از این تحقیق مقایسه دو مدل اساسی تنظیم قیمت انگیزشی و یافتن مدل بهینه تنظیم قیمت برای توزیع برق ایران است که تابع رفاه کل اجتماعی را حداکثر نماید. مدل های سقف قیمت و درآمد، پرکاربردترین الگوهای تنظیم انگیزشی هستند که نسبت به قیمت اولین راه حل برتر، با یکدیگر مقایسه شده اند. برای ایجاد این مدل ها، تابع هزینه 38 شرکت توزیع برق ایران تخمین زده شده و سپس کارایی آن ها به روش تحلیل پوششی داده ها محاسبه شده است. سپس دو الگوی یادشده برای سه سال 1388 الی 1390 مدل سازی شده اند. در نهایت تابع تقاضای برق خانگی به روش خودرگرسیون با وقفه های توزیع شده برآورد گردیده است. محاسبه تفاوت رفاه کل هر مدل با قیمت اولین راه حل برتر نشان می دهد که بدون در نظر گرفتن آثار خارجی آلودگی ناشی از تولید برق، مدل سقف قیمت رفاه اجتماعی را حداکثر می نماید در حالی که در نظر گرفتن این آثار مدل سقف درآمد را به عنوان مدل بهینه معرفی می کند.

نفت خام و گاز دو کالای جای گزین در بازار انرژی و بخش های اقتصادی هستند و در سال های آینده نیز رقابت برای جای گزینی فشرده تر خواهد شد. در سال های اخیر شوک های بی سابقه ای در بازار نفت خام و گاز رخ داده است که بررسی رابطه بین این دو حامل انرژی از زوایای مختلف می تواند شناخت بهتری از بازار آن ها را ارائه کند. بدین منظور در مقاله حاضر رفتار بلند مدت و کوتاه مدت و هم چنین رفتار تلاطم آن ها و سرریز اطلاعات از یک بازار به بازار دیگر با استفاده از داده های هفتگی، مورد بررسی قرار گرفته است. روش مورد استفاده، الگوی ARDL-GARCH می باشد که به طور هم زمان رابطه بلند مدت و کوتاه مدت را با در نظر گرفتن واریانس ناهمسانی در نظر می گیرد. نتایج نشان می دهد که رابطه بلند مدت بین آن ها وجود دارد. نفت خام در بلندمدت به صورت متغیر برون زا در مدل عمل کرده و قیمت گاز از آن تبعیت می کند و قیمت نفت خام عامل برون زای ضعیف می باشد. از سوی دیگر در کوتاه مدت قیمت گاز بر قیمت نفت خام اثرگذار است. از سوی دیگر تلاطم قیمت گاز بر روی تلاطم قیمت نفت اثر گذار بوده، ولی تلاطم در بازار نفت آمریکا اثری بر روی تلاطم قیمت گاز نداشته است