مدل سازی انرژی

سیستم پیش بینی جهانی انرژی ، یک مدل محاسباتی برای یش بینی های انرژی است که توسط اداره اطلاعات انرژی (EIA) وابسته به وزارت آمریکا به منظور ایجاد یک چارچوب سازگار و یکپارچه برای تجزیه و تحلیل و پیش بینی روندها در بازار جهانی انرژی طراحی شده است . هدف مدل ، ارائه پیش بینی هایی از مصرف انرژی در کشورها و نقاط مختلف جهان به تفکیک انواع انرژی مصرفی است .این مدل از یک سری زیر سیستم های مستقل پیش بینی انرژی تشکیل می شود و همزمان از نتایج برخی از مدل های مستقل دیگر پیش بینی انرژی EIA نیز بهره می برد .

هدف از این مطالعه بررسی روند مصرف و محاسبه شاخص های کارایی انرژی و تحلیل اقتصاد سنجی مصرف انرژی در تولید غلات آبی کشور (گندم، جو، برنج و ذرت) در طی دوره زمانی 87-1365 می باشد. پس از تعیین مقدار مصرف هر نهاده در تولید یک هکتار از محصول، هر نهاده مصرفی به هم ارزی انرژی آن تبدیل شد. نتایج نشان دادند روند مصرف انرژی در تولید غلات مورد بررسی در دوره یاد شده روند صعودی داشته است و مقدار کل انرژی ورودی و خروجی در سال 1387 نسبت به سال 1365 به ترتیب به مقدار 27 و 43 درصد افزایش یافته است. هم چنین، شاخص های کارایی و بهره وری مصرف انرژی غلات در طی دوره یاد شده دارای روند صعودی بوده است. نسبت انرژی از 45/1 در سال 1365 به 85/1 در سال 1387 افزایش یافته است، ولی افزایش در کارایی مصرف انرژی محصولات، همراه با افزایش انرژی ورودی بوده که نشان دهنده وابستگی بوم نظام های زراعی کشور به انرژی های ورودی بویژه منابع تجدیدناپذیر همانند سوخت های فسیلی می باشد. نتایج تحلیل اقتصاد سنجی تولید غلات نشان داد افزایش انرژی های سموم شیمیایی و بذر تاثیری مثبت و معنی دار بر مقدار تولید محصولات مورد مطالعه داشته است.   طبقه بندی JEL: C01، Q19، Q49

با توجه به تاثیر اقلیم بر معماری به ویژه در کشور ایران که شرایط اقلیمی در آن کاملا مشهود است و همچنین محدود بودن سوخت های فسیلی، طراحی معماری مناسب میتواند با استفاده از راه کارهای سامانه های غیرفعال به کاهش مصرف نهایی ساختمان منجر شود. یکی از راهکارهای طراحی، تعیین شکل و فرم متناسب با اقلیم و چگونگی جا نمایی فضاهای داخلی می باشد. مدارس به دلیل الگوی اشغال فضاها و نوع کاربران و زمان ااستفاده(9 ماه از سال) از پتانسیل بیشتری برای طراحی همساز با اقلیم برخوردار است. از سوی دیگر میانگین دمای ماهانه در شهر اصفهان، حدود 7 ماه از سال (مهر تا فروردین ) پایین تر از محدوده پایینی شرایط آسایش حرارتی ارائه شده در استاندارد اشری است. در این مقاله از طریق مدلسازی دینامیک انرژی، تاثیر فرم بهینه، تعداد طبقات و جانمایی مناسب فضای کلاس ها در جهت کاهش مصرف انرژی کل برای یک نمونه مدرسه در شهر اصفهان مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از آنالیزها نشان داده است که تنها با بهره گیری از فرم بهینه ساختمان و جانمایی درست فضاهای داخلی می توان مصرف انرژی اولیه ساختمان را نسبت به نا مناسب ترین فرم بستر پژوهش به میزان 9% کاهش داد.

بحران نفت دهه هفتاد میلادی سرآغاز حرکتی بود با هدف کاهش مصرف انرژی که در بخش ساختمان تحولاتی را در مراحل طراحی و ساخت در پی داشت. در این زمینه بهینه سازی کارایی سامانه های ساختمان در مراحل اولیه طراحی روشی است که می تواند منجر به بازدهی بالا در ساختمان شود در حالی که هزینه اندکی به همراه خواهد داشت. معمار در هنگام طراحی یک ساختمان انرژی کارا نیازمند شناسایی عوامل و شاخص های مؤثر است تا با تعیین آنها بتواند به هدف خود در صرفه جویی انرژی در ساختمان دست یابد. بنابراین اولین قدم تعیین این عوامل و مؤلفه ها است و قدم بعدی تعیین توابع هدف برای بهینه یابی. لذا برای شناسایی مؤلفه ها و اهداف، از مرور ادبیات و برای پیاده سازی روند بهینه یابی از الگوریتم های تکاملی استفاده شد. به این منظور یک ساختمان مسکونی به عنوان نمونه موردی که در اقلیم گرم و خشک تهران قرار دارد بررسی شد. طی این پژوهش با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفه، ۱۲ مؤلفه با سه تابع هدف شدت مصرف انرژی، آسایش محیط داخل و روشنایی نور روز بهینه یابی شدند. در کنار تعیین حالات بهینه مؤلفه ها، با تحلیل حساسیت مشخص شد که مصالح دیوار خارجی مؤثرترین مؤلفه در شدت مصرف انرژی و آسایش محیط داخل و نوع شیشه پنجره مؤثرترین عامل در روشنایی نور روز است.