فهرست مطالبعنوان صفحهچکیده............................................. 1فصل اول – کلیات1 – 1 مقدمه....................................... 31 – 2 سیستم انرژی ترکیبی ......................... 41 – 3 انرژی بادی.................................. 41 – 4 انرژی خورشیدی............................... 71- 5- ضرورت تحقیق................................. 91- 6- اهداف تحقیق................................. 91- 7- سوالات تحقیق................................. 101- 8- فرضیههای تحقیق.............................. 101- 9- ساختار پایان نامه........................... 111 – 10- خلاصه...................................... 12فصل دوم- بررسی موقعیت جغرافیایی، توزیع انرژی الکتریکی و دادههای بادی و خورشیدی استان هرمزگان2 – 1- مقدمه...................................... 142 – 1- 1- توپوگرافی و ناهمواریهای استان......... 142 – 1- 2- اقلیم و آب و هوا...................... 152 – 2- محل و مختصات جغرافیایی شهرستانها........... 16فهرست مطالبعنوان صفحه2 – 2- 1- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان ابوموسی162 – 2- 2- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان بستک... 172 – 2- 3- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان بشاگرد. 182 – 2- 4- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان بندرعباس192 – 2- 5- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان بندرلنگه202- 2- 6- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان پارسیان. 212 – 2- 7- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان جاسک... 212- 2- 8- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان حاجی آباد222 – 2- 9- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان بندر خمیر232 – 2- 10- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان رودان. 242 – 2- 11- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان سیریک. 252 – 2- 12- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان قشم... 262 – 2- 13- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان میناب. 272 – 3- وضعیت توزیع انرژی الکتریکی................. 282 – 3- 1- مصرف انرژی الکتریکی و حداکثر بار همزمان و غیرهمزمان توزیع............................................. 312 – 3- 2 – آمار تاسیسات توزیع برق............... 332 – 4- دادههای بادی و خورشیدی..................... 372 – 4- 1- دادههای سرعت باد.................... 38فهرست مطالبعنوان صفحه2- 4 – 2- دادههای تشعشع خورشید................ 402 – 5- خلاصه....................................... 43فصل سوم- انتخاب مکان بهینه جهت احداث نیروگاه بادی و خورشیدی با استفاده از الگوریتم تحلیل سلسله مراتبی3 – 1- مقدمه...................................... 453 – 2- معرفی مبانی الگوریتم تحلیل سلسله مراتبی (AHP)453 – 3- مدل سازی و انتخاب مکان بهینه نیروگاه بادی و خورشیدی با استفاده از نرم افزار EC........................... 493 – 3- 1- مکانیابی نیروگاه بادی با نرم افزار EC. 553 – 3- 2- مکان یابی نیروگاه خورشیدی با نرم افزار EC583 – 3- 3- مکان یابی نیروگاه بادی خورشیدی با نرم افزار EC 603 – 4- خلاصه....................................... 62فصل چهارم- بررسی فنی و اقتصادی سیستم ترکیبی بادی خورشیدی با نرم افزار EC4 – 1- مقدمه...................................... 654 – 2- معرفی مبانی نرم افزار HOMER............... 674 – 3- مدل سازی و تحلیل فنی و اقتصادی سیستم ترکیبی با HOMER 724 – 3- 1- اجزای سیستم ترکیبی.................... 724 – 3- 1- 1- بار الکتریکی..................... 734 – 3- 1- 2- منابع باد و خورشید............... 81فهرست مطالبعنوان صفحه4 – 3- 1 – 3- توربین بادی..................... 954 – 3- 1- 4- آرایه فتوولتائیک................. 1014 – 3- 1- 5- باتری............................ 1084 – 3- 1- 6- مبدل توان........................ 1104 – 3- 2- تحلیل سیستم ترکیبی و آنالیز حساسیت.... 1114 – 3- 2- 1- شبیه سازی و تحلیل سیستم ترکیبی... 1124 -3- 2- 2- راستی آزمایی و تعمیم نتایج........ 1144 – 3- 2- 3- آنالیز حساسیت.................... 1154 – 4- خلاصه....................................... 116فصل پنجم- نتیجه گیری و پیشنهادات5- 1- نتایج....................................... 1185 – 2- تحقیقات آتی................................ 119منابع و مآخذمنابع فارسی....................................... 121منابع غیر فارسی ................................. 122چکیده انگلیسی..................................... 125 فهرست جداولعنوان صفحهجدول 2 – 1 تعداد مشترکین برق استان هرمزگان به تفکیک تعرفه در نواحی مختلف............................................. 30جدول 2 – 2 مصرف انرژی برق در استان هرمزگان به تفکیک تعرفه در نواحی مختلف............................................. 32جدول 2 – 3 طول شبکههای توزیع در نواحی برق استان... 34جدول 2 – 4 تعداد و ظرفیت پستهای توزیع در نواحی برق استان35جدول 2 – 5 تعداد چراغهای روشنایی معابر در نواحی برق استان 36جدول 3 – 1 شاخص ناسازگاری تصادفی.................. 48جدول 3 – 2 مقیاس AHP ............................. 49جدول 3 – 3 ماتریس مقایسات زوجی شاخصها برای احداث نیروگاه بادی52جدول 3 – 4 ماتریس مقایسات زوجی شاخصها برای احداث نیروگاه خورشیدی.................................................. 52جدول 3 – 5 ماتریس مقایسات زوجی شاخصها برای احداث نیروگاه ترکیبی باد خورشیدی....................................... 53جدول 3 – 6 ماتریس مقایسات زوجی گزینهها نسبت به شاخص سرعت باد53جدول 3 – 7 ماتریس مقایسات زوجی گزینهها نسبت به شاخص تشعشع خورشید.................................................. 53جدول 3 – 8 ماتریس مقایسات زوجی گزینهها نسبت به شاخص قیمت زمین54جدول 3 – 9 ماتریس مقایسات زوجی گزینهها نسبت به شاخص مناطق صعب العبور............................................ 54جدول 3 – 10 ماتریس مقایسات زوجی گزینهها نسبت به شاخص عدم وجود سازههای بلند...................................... 54جدول 4 – 1 مقدار پارامترهای C1 – C5 ................ 99 فهرست اشکالعنوان صفحهشکل 1 – 1 اطلس سرعت باد ایران در ارتفاع 40 متری... 6شکل 1 – 2 اطلس انرژی باد ایران در ارتفاع 40 متری.. 7شکل 1 – 3 متوسط سالیانه تابش خورشید بر نقاط مختلف کره زمین 8شکل 1 – 4 متوسط سالیانه تابش خورشید بر نقاط مختلف ایران 8شکل 2 – 1 نقشه تقسیمات استان هرمزگان.............. 15شکل 2 – 2 نقشه تقسیمات شهرستان ابوموسی............ 16شکل 2 – 3 نقشه تقسیمات شهرستان بستک............... 17شکل 2 – 4 نقشه تقسیمات شهرستان بشاگرد............. 18شکل 2 – 5 نقشه تقسیمات شهرستان بندرعباس........... 19شکل 2 – 6 نقشه تقسیمات شهرستان بندرلنگه........... 20شکل 2 – 7 نقشه تقسیمات شهرستان پارسیان............ 21شکل 2 – 8 نقشه تقسیمات شهرستان جاسک............... 22شکل 2 – 9 نقشه تقسیمات شهرستان حاجی آباد.......... 23شکل 2 – 10 نقشه تقسیمات شهرستان بندرخمیر.......... 24شکل 2 – 11 نقشه تقسیمات شهرستان رودان............. 25شکل 2 – 12 نقشه تقسیمات شهرستان سیریک............. 26شکل 2 – 13 نقشه تقسیمات شهرستان قشم............... 27شکل 2 – 14 نقشه تقسیمات شهرستان میناب............. 28فهرست اشکالعنوان صفحهشکل 3 – 1 تعیین هدف، معیارها و گزینهها در نرم افزار 55شکل 3 – 2 قضاوت عددی بین شاخصها................... 55شکل 3 – 3 وزن نسبی شاخصها......................... 56شکل 3 – 4 وزن نسبی گزینهها نسبت به شاخص سرعت باد.. 56شکل 3 – 5 وزن نهایی گزینهها از نظر هدف............ 56شکل 3 – 6 وزن نسبی شاخصها......................... 58شکل 3 – 7 وزن نسبی گزینهها نسبت به شاخص تشعشع خورشید59شکل 3 – 8 وزن نهایی گزینهها از نظر هدف............ 59شکل 3 – 9 وزن نسبی شاخصها......................... 60شکل 3 – 10 وزن نهایی گزینهها از نظر هدف........... 61شکل 4 – 1 شماتیک کلی سیستم تولید مستقل از شبکه.... 65شکل 4 – 2 نمایی از ترکیب انرژی باد و خورشید با باتری66شکل 4 – 3 شماتیک سیستم ترکیبی بادی خورشیدی مستقل از شبکه با ذخیره ساز باتری......................................... 66شکل 4 – 4 مدل سیستم تولید مستقل از شبکه در نرم افزار HOMER 73شکل 4 – 5 بلوک دیاگرام نمونه یک سیستم تبدیل انرژی بادی 97شکل 4 – 6 بلوک دیاگرام سلول خورشیدی............... 104شکل 4 – 7 شناخت تفاوت بین سلول خورشیدی، ماژول و آرایه 104شکل 4 – 8 مدار معادل استاتیکی سلول خورشیدی........ 105فهرست اشکالعنوان صفحهشکل 4 -9 مدل دینامیکی یک سلول خورشیدی............. 107شکل 4 – 10 فضای جستجوی HOMER برای اجزا و سیستم ترکیبی 112شکل 4 – 11 ترکیبات ممکن براساس افزایش هزینه خالص نهایی (Total NPC).................................................. 112شکل 4 – 12 سهم منابع باد و خورشید در تامین باد.... 113شکل 4 – 13 میزان تولید سیستم ترکیبی در ماههای مختلف سال به تفکیک مشارکت توربین بادی و آرایه خورشیدی................ 113شکل 4 – 14 خلاصه گردش وجوه نقد سیستم ترکیبی........ 114شکل 4 – 15 ترکیب بهینه پیشنهادی توسط نرم افزار HOMER 115شکل 4 – 16 سهم منابع باد و خورشید در تامین بار.... 115 فهرست نمودارهاعنوان صفحهنمودار 2 – 1 تعداد مشترکین برق استان هرمزگان به تفکیک تعرفه 29نمودار 2 – 2 مصرف انرژی برق به تفکیک تعرفههای مختلف 31نمودار 2 – 3 حداکثر بار همزمان توزیع در نواحی برق مختلف 33نمودار 2- 4 درصد شبکههای توزیع برق موجود استان در سال 1391 37نمودار 2 – 5 متوسط ماهانه سرعت باد بشاگرد در دوره پنج ساله برحسب متربرثانیه....................................... 38نمودار 2 – 6 متوسط ماهانه سرعت باد بندرعباس در دوره پنج ساله برحسب متربرثانیه....................................... 39نمودار 2 – 7 متوسط ماهانه سرعت باد بندرخمیر در دوره پنج ساله برحسب متربرثانیه....................................... 39نمودار 2 – 8 متوسط ماهانه سرعت باد بندرلنگه در دوره پنج ساله برحسب متربرثانیه....................................... 40نمودار 2 – 9 متوسط ماهانه تشعشع خورشید بشاگرد در دوره پنج ساله برحسب وات برمترمربع.............................. 41نمودار 2 – 10 متوسط ماهانه تشعشع خورشید بندرعباس در دوره پنج ساله برحسب وات برمترمربع......................................... 41نمودار 2 – 11 متوسط ماهانه تشعشع خورشید بندرخمیر در دوره پنج ساله برحس42ب وات برمترمربع......................................... 42نمودار 2- 12 متوسط ماهانه تشعشع خورشید بندرلنگه در دوره پنج ساله برحسب وات برمترمربع............................... 42نمودار 3 – 1 نمودار درختی سلسله مراتبی برای احداث نیروگاه بادی.................................................. 51نمودار 3 – 2 نمودار درختی سلسله مراتبی برای احداث نیروگاه خورشیدی.................................................. 51نمودار 3 – 3 نمودار درختی سلسله مراتبی برای احداث نیروگاه ترکیبی بادی خورشیدی...................................... 52نمودار 3 – 4 نمودار حساسیت براساس کارایی.......... 58فهرست نمودارهاعنوان صفحهنمودار 3 – 5 نمودار حساسیت براساس کارایی.......... 60نمودار 3 – 6 نمودار حساسیت براساس کارایی.......... 62نمودار 4 – 1 پروفایل روزانه بار مصرفی روستای برست. 73نمودار 4 – 2 پروفایل برق مصرفی منطقه در ماههای مختلف سال74نمودار 4 – 3 پروفایل برق مصرفی منطقه در 8760 ساعت سال 74نمودار 4 – 4 (الف) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه ژانویه 75نمودار 4 – 4 (ب) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه فوریه 75نمودار 4 – 4 (ج) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه مارس 76نمودار 4 – 4 (د) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه آوریل 76نمودار 4 – 4 (ه) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه می 77نمودار 4 – 4 (و) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه ژوئن 77نمودار 4 – 4 (ز) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه ژولای 78نمودار 4 – 4 (ح) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه آگوست 78نمودار 4 – 4 (ط) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه سپتامبر79نمودار 4 – 4 (ی) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه اکتبر 79نمودار 4 – 4 (ک) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه نوامبر 80نمودار 4 – 4 (ل) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه دسامبر 80نمودار 4 – 5 میانگین سرعت باد منطقه برای ماههای مختلف سال 81فهرست نمودارهاعنوان صفحهنمودار 4 – 6 دادههای سرعت باد در ساعات مختلف سال.. 81نمودار 4 – 7 (الف) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه ژانویه.................................................. 82نمودار 4 – 7 (ب) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه فوریه 82نمودار 4 – 7 (ج) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه مارس 83نمودار 4 – 7 (د) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه آوریل 83نمودار 4 – 7 (ه) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه می84نمودار 4 – 7 (و) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه ژوئن 84نمودار 4 – 7 (ز) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه ژولای 85نمودار 4 – 7 (ح) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه آگوست 85نمودار 4 – 7 (ط) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه سپتامبر86نمودار 4 – 7 (ی) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه اکتبر 86نمودار 4 – 7 (ک) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه نوامبر87نمودار 4 – 7 (ل) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه دسامبر87نمودار 4 – 8 تابع توزیع تجمعی سرعت باد منطقه...... 88نمودار 4 – 9 میانگین ماهانه تشعشع خورشید در HOMER 88نمودار 4 – 10 دادههای تابش خورشید در ساعات مختلف سال89نمودار 4 – 11 (الف) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه ژانویه.................................................. 89نمودار 4 – 11 (ب) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه فوریه.................................................. 90فهرست نمودارهاعنوان صفحهنمودار 4 – 11 (ج) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه مارس.................................................. 90نمودار 4 – 11 (د) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه آوری.................................................. 91نمودار 4 – 11 (ه) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه می91نمودار 4 – 11 (و) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه ژوئن.................................................. 92نمودار 4 – 11 (ز) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه ژولای.................................................. 92نمودار 4 – 11 (ح) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه آگوست.................................................. 93نمودار 4 – 11 (ط) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه سپتامبر.................................................. 93نمودار 4 – 11 (ی) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه اکتبر.................................................. 94نمودار 4 – 11 (ک) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه نوامبر.................................................. 94نمودار 4 – 11 (ل) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه دسامبر.................................................. 95نمودار 4 – 12 مشخصه توان خروجی توربین بادی Fuhrlaender 100نمودار 4 – 13 منحنی هزینه توربین بادی Fuhrlaender .... 100نمودار 4 – 14 منحنی هزینه آرایه خورشیدی........... 107نمودار 4 – 15 منحنی هزینه واحد باتری.............. 110نمودار 4 – 16 منحنی هزینه مبدل توان............... 110 چکیدهدر حال حاضر منابع فسيلي به سرعت در حال تمام شدن هستند و همچنين با نگراني روزافزون درباره آلودگي هوا و گرمايش جهاني زمين متخصصان به فكر استفاده از منابع انرژي پاك تر و سازگاري بيشتر با محيط زيست هستند. از اين ميان نيروي باد و انرژي خورشيد دو نوع از منابع عظيم قابل بازيافت انرژي می باشند.از جمله متداول ترين ساختارهاي بهره برداري از اين انرژي ها، مي توان به تركيب توربين هاي بادي و سيستم فتوولتائيك اشاره نمود، اما متاسفانه اين منابع بازيافت شدني بازده كاملاٌ متغيري دارند. براي كاهش و يا به طور کلی حذف اين نوسانات می توان از فن آوري ذخيره نيرو باتري هاي ذخيره اي [1](SB) استفاده نمود. در اين پايان نامه، ضمن امكان سنجي بكارگيري از انرژي هاي تجديدپذير باد و خورشيد در استان هرمزگان، مكان بهينه براي احداث نيروگاه بادي و خورشيدي بصورت جداگانه و سيستم تركيبي تعيين مي شود و در ادامه بصورت موردي يك سيستم تركيبي بادي خورشيدي بهينه طراحي و مورد تحليل فني و اقتصادي قرار مي گيرد. بدين منظور ابتدا با بررسي نقشه هاي هواشناسي مبتني بر رژيم باد منطقه در يك دوره زماني 5ساله، بهترين منطقه به لحاظ سرعت باد مناسب براي توليد انرژي توسط توربين هاي بادي مشخص مي شود، همچنين نقشه هاي تشعشع خورشيدي منطقه نيز در يك دوره زماني5ساله مورد بررسي قرار خواهد گرفت و بهترين منطقه به لحاظ ميزان تابش خورشيد براي توليد انرژي توسط آرايه هاي فتوولتائيك تعيين مي گردد. در مرحله بعد با درنظر گرفتن تمام پارامترهاي فوق و خصوصيات منطقه اي و با استفاده از الگوريتم تحليل سلسله مراتبي (AHP)[2] و نرم افزار EC[3] ، محل مناسب در استان هرمزگان براي احداث نيروگاه بادي و خورشيدي بصورت جداگانه و سيستم تركيبي انتخاب خواهد شد. پس از انتخاب محل مناسب براي ايجاد سيستم تركيبي در استان هرمزگان، بصورت موردي با درنظر گرفتن يك بار مصرفي معين، توسط نرم افزار HOMER ، يك سيستم تركيبي بادي خورشيدي مستقل از شبكه طراحي ميگردد. اين سيستم تركيبي شامل: توربين بادي، آرايه خورشيدي، مبدل توان و باتري هاي ذخيره ساز مي باشد.
امکان سنجی بهره گیری از انرژی های تجدیدپذیر در استان هرمزگان با تاکید بر انرژی های بادی و خورشیدی word
فهرست مطالبعنوان صفحهچکیده............................................. 1فصل اول – کلیات1 – 1 مقدمه....................................... 31 – 2 سیستم انرژی ترکیبی ......................... 41 – 3 انرژی بادی.................................. 41 – 4 انرژی خورشیدی............................... 71- 5- ضرورت تحقیق................................. 91- 6- اهداف تحقیق................................. 91- 7- سوالات تحقیق................................. 101- 8- فرضیههای تحقیق.............................. 101- 9- ساختار پایان نامه........................... 111 – 10- خلاصه...................................... 12فصل دوم- بررسی موقعیت جغرافیایی، توزیع انرژی الکتریکی و دادههای بادی و خورشیدی استان هرمزگان2 – 1- مقدمه...................................... 142 – 1- 1- توپوگرافی و ناهمواریهای استان......... 142 – 1- 2- اقلیم و آب و هوا...................... 152 – 2- محل و مختصات جغرافیایی شهرستانها........... 16فهرست مطالبعنوان صفحه2 – 2- 1- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان ابوموسی162 – 2- 2- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان بستک... 172 – 2- 3- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان بشاگرد. 182 – 2- 4- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان بندرعباس192 – 2- 5- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان بندرلنگه202- 2- 6- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان پارسیان. 212 – 2- 7- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان جاسک... 212- 2- 8- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان حاجی آباد222 – 2- 9- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان بندر خمیر232 – 2- 10- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان رودان. 242 – 2- 11- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان سیریک. 252 – 2- 12- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان قشم... 262 – 2- 13- محل و مختصات جغرافیایی شهرستان میناب. 272 – 3- وضعیت توزیع انرژی الکتریکی................. 282 – 3- 1- مصرف انرژی الکتریکی و حداکثر بار همزمان و غیرهمزمان توزیع............................................. 312 – 3- 2 – آمار تاسیسات توزیع برق............... 332 – 4- دادههای بادی و خورشیدی..................... 372 – 4- 1- دادههای سرعت باد.................... 38فهرست مطالبعنوان صفحه2- 4 – 2- دادههای تشعشع خورشید................ 402 – 5- خلاصه....................................... 43فصل سوم- انتخاب مکان بهینه جهت احداث نیروگاه بادی و خورشیدی با استفاده از الگوریتم تحلیل سلسله مراتبی3 – 1- مقدمه...................................... 453 – 2- معرفی مبانی الگوریتم تحلیل سلسله مراتبی (AHP)453 – 3- مدل سازی و انتخاب مکان بهینه نیروگاه بادی و خورشیدی با استفاده از نرم افزار EC........................... 493 – 3- 1- مکانیابی نیروگاه بادی با نرم افزار EC. 553 – 3- 2- مکان یابی نیروگاه خورشیدی با نرم افزار EC583 – 3- 3- مکان یابی نیروگاه بادی خورشیدی با نرم افزار EC 603 – 4- خلاصه....................................... 62فصل چهارم- بررسی فنی و اقتصادی سیستم ترکیبی بادی خورشیدی با نرم افزار EC4 – 1- مقدمه...................................... 654 – 2- معرفی مبانی نرم افزار HOMER............... 674 – 3- مدل سازی و تحلیل فنی و اقتصادی سیستم ترکیبی با HOMER 724 – 3- 1- اجزای سیستم ترکیبی.................... 724 – 3- 1- 1- بار الکتریکی..................... 734 – 3- 1- 2- منابع باد و خورشید............... 81فهرست مطالبعنوان صفحه4 – 3- 1 – 3- توربین بادی..................... 954 – 3- 1- 4- آرایه فتوولتائیک................. 1014 – 3- 1- 5- باتری............................ 1084 – 3- 1- 6- مبدل توان........................ 1104 – 3- 2- تحلیل سیستم ترکیبی و آنالیز حساسیت.... 1114 – 3- 2- 1- شبیه سازی و تحلیل سیستم ترکیبی... 1124 -3- 2- 2- راستی آزمایی و تعمیم نتایج........ 1144 – 3- 2- 3- آنالیز حساسیت.................... 1154 – 4- خلاصه....................................... 116فصل پنجم- نتیجه گیری و پیشنهادات5- 1- نتایج....................................... 1185 – 2- تحقیقات آتی................................ 119منابع و مآخذمنابع فارسی....................................... 121منابع غیر فارسی ................................. 122چکیده انگلیسی..................................... 125 فهرست جداولعنوان صفحهجدول 2 – 1 تعداد مشترکین برق استان هرمزگان به تفکیک تعرفه در نواحی مختلف............................................. 30جدول 2 – 2 مصرف انرژی برق در استان هرمزگان به تفکیک تعرفه در نواحی مختلف............................................. 32جدول 2 – 3 طول شبکههای توزیع در نواحی برق استان... 34جدول 2 – 4 تعداد و ظرفیت پستهای توزیع در نواحی برق استان35جدول 2 – 5 تعداد چراغهای روشنایی معابر در نواحی برق استان 36جدول 3 – 1 شاخص ناسازگاری تصادفی.................. 48جدول 3 – 2 مقیاس AHP ............................. 49جدول 3 – 3 ماتریس مقایسات زوجی شاخصها برای احداث نیروگاه بادی52جدول 3 – 4 ماتریس مقایسات زوجی شاخصها برای احداث نیروگاه خورشیدی.................................................. 52جدول 3 – 5 ماتریس مقایسات زوجی شاخصها برای احداث نیروگاه ترکیبی باد خورشیدی....................................... 53جدول 3 – 6 ماتریس مقایسات زوجی گزینهها نسبت به شاخص سرعت باد53جدول 3 – 7 ماتریس مقایسات زوجی گزینهها نسبت به شاخص تشعشع خورشید.................................................. 53جدول 3 – 8 ماتریس مقایسات زوجی گزینهها نسبت به شاخص قیمت زمین54جدول 3 – 9 ماتریس مقایسات زوجی گزینهها نسبت به شاخص مناطق صعب العبور............................................ 54جدول 3 – 10 ماتریس مقایسات زوجی گزینهها نسبت به شاخص عدم وجود سازههای بلند...................................... 54جدول 4 – 1 مقدار پارامترهای C1 – C5 ................ 99 فهرست اشکالعنوان صفحهشکل 1 – 1 اطلس سرعت باد ایران در ارتفاع 40 متری... 6شکل 1 – 2 اطلس انرژی باد ایران در ارتفاع 40 متری.. 7شکل 1 – 3 متوسط سالیانه تابش خورشید بر نقاط مختلف کره زمین 8شکل 1 – 4 متوسط سالیانه تابش خورشید بر نقاط مختلف ایران 8شکل 2 – 1 نقشه تقسیمات استان هرمزگان.............. 15شکل 2 – 2 نقشه تقسیمات شهرستان ابوموسی............ 16شکل 2 – 3 نقشه تقسیمات شهرستان بستک............... 17شکل 2 – 4 نقشه تقسیمات شهرستان بشاگرد............. 18شکل 2 – 5 نقشه تقسیمات شهرستان بندرعباس........... 19شکل 2 – 6 نقشه تقسیمات شهرستان بندرلنگه........... 20شکل 2 – 7 نقشه تقسیمات شهرستان پارسیان............ 21شکل 2 – 8 نقشه تقسیمات شهرستان جاسک............... 22شکل 2 – 9 نقشه تقسیمات شهرستان حاجی آباد.......... 23شکل 2 – 10 نقشه تقسیمات شهرستان بندرخمیر.......... 24شکل 2 – 11 نقشه تقسیمات شهرستان رودان............. 25شکل 2 – 12 نقشه تقسیمات شهرستان سیریک............. 26شکل 2 – 13 نقشه تقسیمات شهرستان قشم............... 27شکل 2 – 14 نقشه تقسیمات شهرستان میناب............. 28فهرست اشکالعنوان صفحهشکل 3 – 1 تعیین هدف، معیارها و گزینهها در نرم افزار 55شکل 3 – 2 قضاوت عددی بین شاخصها................... 55شکل 3 – 3 وزن نسبی شاخصها......................... 56شکل 3 – 4 وزن نسبی گزینهها نسبت به شاخص سرعت باد.. 56شکل 3 – 5 وزن نهایی گزینهها از نظر هدف............ 56شکل 3 – 6 وزن نسبی شاخصها......................... 58شکل 3 – 7 وزن نسبی گزینهها نسبت به شاخص تشعشع خورشید59شکل 3 – 8 وزن نهایی گزینهها از نظر هدف............ 59شکل 3 – 9 وزن نسبی شاخصها......................... 60شکل 3 – 10 وزن نهایی گزینهها از نظر هدف........... 61شکل 4 – 1 شماتیک کلی سیستم تولید مستقل از شبکه.... 65شکل 4 – 2 نمایی از ترکیب انرژی باد و خورشید با باتری66شکل 4 – 3 شماتیک سیستم ترکیبی بادی خورشیدی مستقل از شبکه با ذخیره ساز باتری......................................... 66شکل 4 – 4 مدل سیستم تولید مستقل از شبکه در نرم افزار HOMER 73شکل 4 – 5 بلوک دیاگرام نمونه یک سیستم تبدیل انرژی بادی 97شکل 4 – 6 بلوک دیاگرام سلول خورشیدی............... 104شکل 4 – 7 شناخت تفاوت بین سلول خورشیدی، ماژول و آرایه 104شکل 4 – 8 مدار معادل استاتیکی سلول خورشیدی........ 105فهرست اشکالعنوان صفحهشکل 4 -9 مدل دینامیکی یک سلول خورشیدی............. 107شکل 4 – 10 فضای جستجوی HOMER برای اجزا و سیستم ترکیبی 112شکل 4 – 11 ترکیبات ممکن براساس افزایش هزینه خالص نهایی (Total NPC).................................................. 112شکل 4 – 12 سهم منابع باد و خورشید در تامین باد.... 113شکل 4 – 13 میزان تولید سیستم ترکیبی در ماههای مختلف سال به تفکیک مشارکت توربین بادی و آرایه خورشیدی................ 113شکل 4 – 14 خلاصه گردش وجوه نقد سیستم ترکیبی........ 114شکل 4 – 15 ترکیب بهینه پیشنهادی توسط نرم افزار HOMER 115شکل 4 – 16 سهم منابع باد و خورشید در تامین بار.... 115 فهرست نمودارهاعنوان صفحهنمودار 2 – 1 تعداد مشترکین برق استان هرمزگان به تفکیک تعرفه 29نمودار 2 – 2 مصرف انرژی برق به تفکیک تعرفههای مختلف 31نمودار 2 – 3 حداکثر بار همزمان توزیع در نواحی برق مختلف 33نمودار 2- 4 درصد شبکههای توزیع برق موجود استان در سال 1391 37نمودار 2 – 5 متوسط ماهانه سرعت باد بشاگرد در دوره پنج ساله برحسب متربرثانیه....................................... 38نمودار 2 – 6 متوسط ماهانه سرعت باد بندرعباس در دوره پنج ساله برحسب متربرثانیه....................................... 39نمودار 2 – 7 متوسط ماهانه سرعت باد بندرخمیر در دوره پنج ساله برحسب متربرثانیه....................................... 39نمودار 2 – 8 متوسط ماهانه سرعت باد بندرلنگه در دوره پنج ساله برحسب متربرثانیه....................................... 40نمودار 2 – 9 متوسط ماهانه تشعشع خورشید بشاگرد در دوره پنج ساله برحسب وات برمترمربع.............................. 41نمودار 2 – 10 متوسط ماهانه تشعشع خورشید بندرعباس در دوره پنج ساله برحسب وات برمترمربع......................................... 41نمودار 2 – 11 متوسط ماهانه تشعشع خورشید بندرخمیر در دوره پنج ساله برحس42ب وات برمترمربع......................................... 42نمودار 2- 12 متوسط ماهانه تشعشع خورشید بندرلنگه در دوره پنج ساله برحسب وات برمترمربع............................... 42نمودار 3 – 1 نمودار درختی سلسله مراتبی برای احداث نیروگاه بادی.................................................. 51نمودار 3 – 2 نمودار درختی سلسله مراتبی برای احداث نیروگاه خورشیدی.................................................. 51نمودار 3 – 3 نمودار درختی سلسله مراتبی برای احداث نیروگاه ترکیبی بادی خورشیدی...................................... 52نمودار 3 – 4 نمودار حساسیت براساس کارایی.......... 58فهرست نمودارهاعنوان صفحهنمودار 3 – 5 نمودار حساسیت براساس کارایی.......... 60نمودار 3 – 6 نمودار حساسیت براساس کارایی.......... 62نمودار 4 – 1 پروفایل روزانه بار مصرفی روستای برست. 73نمودار 4 – 2 پروفایل برق مصرفی منطقه در ماههای مختلف سال74نمودار 4 – 3 پروفایل برق مصرفی منطقه در 8760 ساعت سال 74نمودار 4 – 4 (الف) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه ژانویه 75نمودار 4 – 4 (ب) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه فوریه 75نمودار 4 – 4 (ج) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه مارس 76نمودار 4 – 4 (د) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه آوریل 76نمودار 4 – 4 (ه) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه می 77نمودار 4 – 4 (و) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه ژوئن 77نمودار 4 – 4 (ز) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه ژولای 78نمودار 4 – 4 (ح) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه آگوست 78نمودار 4 – 4 (ط) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه سپتامبر79نمودار 4 – 4 (ی) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه اکتبر 79نمودار 4 – 4 (ک) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه نوامبر 80نمودار 4 – 4 (ل) پروفایل روزانه برق مصرفی در ماه دسامبر 80نمودار 4 – 5 میانگین سرعت باد منطقه برای ماههای مختلف سال 81فهرست نمودارهاعنوان صفحهنمودار 4 – 6 دادههای سرعت باد در ساعات مختلف سال.. 81نمودار 4 – 7 (الف) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه ژانویه.................................................. 82نمودار 4 – 7 (ب) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه فوریه 82نمودار 4 – 7 (ج) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه مارس 83نمودار 4 – 7 (د) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه آوریل 83نمودار 4 – 7 (ه) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه می84نمودار 4 – 7 (و) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه ژوئن 84نمودار 4 – 7 (ز) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه ژولای 85نمودار 4 – 7 (ح) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه آگوست 85نمودار 4 – 7 (ط) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه سپتامبر86نمودار 4 – 7 (ی) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه اکتبر 86نمودار 4 – 7 (ک) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه نوامبر87نمودار 4 – 7 (ل) دادههای روزانه سرعت باد منطقه در ماه دسامبر87نمودار 4 – 8 تابع توزیع تجمعی سرعت باد منطقه...... 88نمودار 4 – 9 میانگین ماهانه تشعشع خورشید در HOMER 88نمودار 4 – 10 دادههای تابش خورشید در ساعات مختلف سال89نمودار 4 – 11 (الف) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه ژانویه.................................................. 89نمودار 4 – 11 (ب) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه فوریه.................................................. 90فهرست نمودارهاعنوان صفحهنمودار 4 – 11 (ج) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه مارس.................................................. 90نمودار 4 – 11 (د) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه آوری.................................................. 91نمودار 4 – 11 (ه) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه می91نمودار 4 – 11 (و) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه ژوئن.................................................. 92نمودار 4 – 11 (ز) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه ژولای.................................................. 92نمودار 4 – 11 (ح) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه آگوست.................................................. 93نمودار 4 – 11 (ط) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه سپتامبر.................................................. 93نمودار 4 – 11 (ی) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه اکتبر.................................................. 94نمودار 4 – 11 (ک) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه نوامبر.................................................. 94نمودار 4 – 11 (ل) دادههای روزانه تابش خورشیدی منطقه در ماه دسامبر.................................................. 95نمودار 4 – 12 مشخصه توان خروجی توربین بادی Fuhrlaender 100نمودار 4 – 13 منحنی هزینه توربین بادی Fuhrlaender .... 100نمودار 4 – 14 منحنی هزینه آرایه خورشیدی........... 107نمودار 4 – 15 منحنی هزینه واحد باتری.............. 110نمودار 4 – 16 منحنی هزینه مبدل توان............... 110 چکیدهدر حال حاضر منابع فسيلي به سرعت در حال تمام شدن هستند و همچنين با نگراني روزافزون درباره آلودگي هوا و گرمايش جهاني زمين متخصصان به فكر استفاده از منابع انرژي پاك تر و سازگاري بيشتر با محيط زيست هستند. از اين ميان نيروي باد و انرژي خورشيد دو نوع از منابع عظيم قابل بازيافت انرژي می باشند.از جمله متداول ترين ساختارهاي بهره برداري از اين انرژي ها، مي توان به تركيب توربين هاي بادي و سيستم فتوولتائيك اشاره نمود، اما متاسفانه اين منابع بازيافت شدني بازده كاملاٌ متغيري دارند. براي كاهش و يا به طور کلی حذف اين نوسانات می توان از فن آوري ذخيره نيرو باتري هاي ذخيره اي [1](SB) استفاده نمود. در اين پايان نامه، ضمن امكان سنجي بكارگيري از انرژي هاي تجديدپذير باد و خورشيد در استان هرمزگان، مكان بهينه براي احداث نيروگاه بادي و خورشيدي بصورت جداگانه و سيستم تركيبي تعيين مي شود و در ادامه بصورت موردي يك سيستم تركيبي بادي خورشيدي بهينه طراحي و مورد تحليل فني و اقتصادي قرار مي گيرد. بدين منظور ابتدا با بررسي نقشه هاي هواشناسي مبتني بر رژيم باد منطقه در يك دوره زماني 5ساله، بهترين منطقه به لحاظ سرعت باد مناسب براي توليد انرژي توسط توربين هاي بادي مشخص مي شود، همچنين نقشه هاي تشعشع خورشيدي منطقه نيز در يك دوره زماني5ساله مورد بررسي قرار خواهد گرفت و بهترين منطقه به لحاظ ميزان تابش خورشيد براي توليد انرژي توسط آرايه هاي فتوولتائيك تعيين مي گردد. در مرحله بعد با درنظر گرفتن تمام پارامترهاي فوق و خصوصيات منطقه اي و با استفاده از الگوريتم تحليل سلسله مراتبي (AHP)[2] و نرم افزار EC[3] ، محل مناسب در استان هرمزگان براي احداث نيروگاه بادي و خورشيدي بصورت جداگانه و سيستم تركيبي انتخاب خواهد شد. پس از انتخاب محل مناسب براي ايجاد سيستم تركيبي در استان هرمزگان، بصورت موردي با درنظر گرفتن يك بار مصرفي معين، توسط نرم افزار HOMER ، يك سيستم تركيبي بادي خورشيدي مستقل از شبكه طراحي ميگردد. اين سيستم تركيبي شامل: توربين بادي، آرايه خورشيدي، مبدل توان و باتري هاي ذخيره ساز مي باشد.