سامانه پشتیبانی خدمات اطلاعات

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات158
تعداد شماره‌ها6,230
تعداد مقالات67,766
تعداد مشاهده مقاله115,218,299
تعداد دریافت فایل اصل مقاله89,964,908
گندم‌زاده, مهدی, محمودیان یونسی, سارا, مسیبی, ابوالقاسم, زندی, مجید. (1401). سناریوهای توسعه برای ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی در کشور ایران با روش ماتریس اثر متقابل. , 1(4), 373-396. doi: 10.22059/ses.2023.356379.1030
مهدی گندم‌زاده; سارا محمودیان یونسی; ابوالقاسم مسیبی; مجید زندی. "سناریوهای توسعه برای ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی در کشور ایران با روش ماتریس اثر متقابل". , 1, 4, 1401, 373-396. doi: 10.22059/ses.2023.356379.1030
گندم‌زاده, مهدی, محمودیان یونسی, سارا, مسیبی, ابوالقاسم, زندی, مجید. (1401). 'سناریوهای توسعه برای ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی در کشور ایران با روش ماتریس اثر متقابل', , 1(4), pp. 373-396. doi: 10.22059/ses.2023.356379.1030
گندم‌زاده, مهدی, محمودیان یونسی, سارا, مسیبی, ابوالقاسم, زندی, مجید. سناریوهای توسعه برای ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی در کشور ایران با روش ماتریس اثر متقابل. , 1401; 1(4): 373-396. doi: 10.22059/ses.2023.356379.1030

سناریوهای توسعه برای ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی در کشور ایران با روش ماتریس اثر متقابل

فصلنامه سیستم های انرژی پایدار
دوره 1، شماره 4، مهر 1401، صفحه 373-396    اصل مقاله (1.22 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ses.2023.356379.1030
نویسندگان
مهدی گندم‌زاده1؛ سارا محمودیان یونسی1؛ ابوالقاسم مسیبی2؛ مجید زندی* 3
1دانشجوی دکتری، گروه مهندسی انرژی‏های تجدیدپذیر، دانشکدۀ مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی تهران
2پژوهشگر، گروه مهندسی انرژی‏های تجدیدپذیر، دانشکدۀ مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی تهران
3دانشیار، گروه مهندسی انرژی‏های تجدیدپذیر، دانشکدۀ مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی تهران
چکیده
سناریونویسی نوعی راه‏کار برای ترسیم فضای کاری آینده است. سناریوهای متفاوت استراتژی‏های متفاوتی را پیشنهاد می‏کنند که کاربردهای متفاوتی را به همراه خواهند داشت. در روند سناریونویسی، گزینه‏های واقعی برای تصمیم‏گیری در مورد اینکه چه اهدافی باید انتخاب شوند و نیز ابزار مورد نیاز برای دستیابی به آن اهداف پیدا می‏شود. این مقاله با بررسی تلفیقی برنامه‏ریزی‏ها و بهره‏گیری از سناریوها برای ذخیره‏سازی انرژی در جهان، توصیف‏کننده‏ها و حالت‏هایی را استخراج کرده که پس از بحث و تبادل ‏نظر در جلسه‏های خبرگی با شرایط ایران متناسب‏سازی شده‏اند. در ادامه ماتریس اثر متقابل برای ارزیابی پارامترها نسبت به یکدیگر تشکیل داده شد و شبیه‏سازی توصیف‏کننده‏ها و حالت‏ها در نرم‏افزار ScenarioWizard انجام پذیرفت. نتایج در قالب 9 سناریو، مسیرهایی را برای رسیدن به اهداف متفاوت در فضای حالت معرفی کرد. 7 سناریو توسعۀ فناوری در بخش انرژی را دنبال کردند و 2 سناریو توسعۀ فناوری در بخش راهبردی صنعت و معدن را در پیش گرفتند. طبق نتایج این نکته به دست آمد که 8 توصیف‏کننده فقط در یک حالت سازگار شدند و 5 توصیف‏کنندۀ باقی‏مانده در بیشتر از یک حالت سازگار معنا پیدا کردند. رشد منابع تولید پراکنده تا 15 هزار مگاوات برای گسترش سامانه‏های تولید هم‏زمان برق و حرارت و همچنین، استفاده در مناطق دور از شبکه و تعیین ضریب نفوذ منابع تجدیدپذیر به میزان 10 هزار مگاوات در شبکۀ انرژی الکتریکی کشور از حالت‏های مهم کمی برگزیده‏شده در توصیف‏کننده‏ها بودند. گسترش روابط بین‏المللی، جذب سرمایۀ خارجی، استفاده از منابع اعتباری دولتی داخل کشور مانند بودجه و اعتبارات صندوق ملی، توسعۀ مراکز نوآوری صنعتی هدفمند مطابق با نیازهای کشور و توجه هم‏زمان به پارامترهای برنامه‏ریزی، زیرساختی و بهره‏برداری در بحث تاب‏آوری شبکۀ برق از حالت‏های برگزیدۀ کیفی حائز اهمیت عنوان شدند. در جمع‏بندی با توجه به سناریوهای استخراج‏شده، فناوری باتری، هیدروژن و ذخیره‏سازی تلمبۀ ‏ذخیره‏ای به ‏عنوان فناوری‏های اصلی برگزیده شدند.
کلیدواژه‌ها
ذخیره ‏سازی؛ سناریو؛ ماتریس اثر متقابل؛ باتری؛ تلمبۀ ‏ذخیره‏ای؛ هیدروژن؛ ایران
عنوان مقاله [English]
Development scenarios for electrical energy storage in Iran with Cross-Impact Balance method
نویسندگان [English]
Mahdi Gandomzadeh1؛ Sara Mahmoudian Younesi1؛ Abolghasem Mosayyebi2؛ Majid Zandi3
1Department of Renewable Energy Engineering, Faculty of Mechanical and Energy Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
2Department of Renewable Energy Engineering, Faculty of Mechanical and Energy Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
3Department of Renewable Energy Engineering, Faculty of Mechanical and Energy Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
چکیده [English]
Scenario writing is a way to draw the future workspace. Different scenarios suggest different strategies that will have different applications. In the process of scenario writing, real options are found to decide what goals should be chosen and what the means to achieve those goals could be. This article has extracted the descriptors and modes that have been adapted to Iran's conditions after the discussion and exchange of opinions in the expert meetings. Next, the Cross-Impact Balance (CIB) was formed to evaluate the parameters relative to each other, and the simulation of descriptors and states was performed in the ScenarioWizard software. The results introduced 9 scenarios to achieve different goals in the state space. They followed 7 scenarios of technology development in the energy sector and two scenarios of technology development in the strategic sector of industry and mining. In the results, it was found that 8 descriptors were compatible in only one state and the remaining 5 descriptors found meaning in more than one compatible state. The development of distributed generation up to 15 thousand megawatts to expand the systems of combined heat and power, as well as use in areas far from the grid, and determining the penetration rate of renewable sources of 10 thousand megawatts in the country's electric energy network were among the important numerical states selected in the descriptors. Expanding international relations, attracting foreign capital, using domestic government credit resources such as the budget and credits of the National Development Fund of Iran, the development of targeted industrial knowledge-based companies according to the needs of the country and simultaneous attention to planning, infrastructural and operational parameters were considered important in the discussion of the resilience of the power grid from the selected non-numerical states At the end of the results, battery, hydrogen and pumped-hydro storage were selected as the preferred technologies.
کلیدواژه‌ها [English]
Energy storage, Scenario, Cross-Impact Balance method, Battery, Hydrogen, pumped-hydro storage, Iran
مراجع
  • Li and K. W. Hedman, “Economic Assessment of Energy Storage in Systems with High Levels of Renewable Resources,” IEEE Trans. Sustain. Energy, vol. 6, no. 3, pp. 1103–1111, 2015, doi: 10.1109/TSTE.2014.2329881.
  • Zhao, H. Wang, J. Huang, and X. Lin, “Storage or no storage: Duopoly competition between renewable energy suppliers in a local energy market,” IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 38, no. 1, pp. 31–47, 2020, doi: 10.1109/JSAC.2019.2951970.
  • S. Guney and Y. Tepe, “Classification and assessment of energy storage systems,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 75, no. February, pp. 1187–1197, 2017, doi: 10.1016/j.rser.2016.11.102.
  • Aryanfar, A. Gholami, M. Pourgholi, and M. Zandi, “Multicriteria wind potential assessment using fuzzy logic in decision making: A case study of Iran,” Wind Energy, vol. 24, no. 12, pp. 1443–1465, 2021, doi: 10.1002/we.2640.
  • Gholami et al., “Impact of harsh weather conditions on solar photovoltaic cell temperature: Experimental analysis and thermal-optical modeling,” Sol. Energy, vol. 252, pp. 176–194, 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.solener.2023.01.039.
  • A. Kazem, M. T. Chaichan, A. H. A. Al-Waeli, and A. Gholami, “A systematic review of solar photovoltaic energy systems design modelling, algorithms, and software,” Energy Sources, Part A Recover. Util. Environ. Eff., vol. 44, no. 3, pp. 6709–6736, 2022.
  • Aryanfar, A. Gholami, M. Pourgholi, S. Shahroozi, M. Zandi, and A. Khosravi, “Multi-criteria photovoltaic potential assessment using fuzzy logic in decision-making: A case study of Iran,” Sustain. Energy Technol. Assessments, vol. 42, p. 100877, 2020.
  • Rezvani, A. Gholami, R. Gavagsaz-Ghoachani, M. Phattanasak, and M. Zandi, “A review of the factors affecting the utilization of solar photovoltaic panels,” in 2022 Research, Invention, and Innovation Congress: Innovative Electricals and Electronics (RI2C), 2022, pp. 62–69.
  • Gholami, M. Ameri, M. Zandi, R. G. Ghoachani, and M. Gholami, “A fast and precise double-diode model for predicting photovoltaic panel electrical behavior in variable environmental conditions,” Int. J. Ambient Energy, vol. 0, no. 0, pp. 1–18, 2023, doi: 10.1080/01430750.2023.2173290.
  • M. I. Mahlia, T. J. Saktisahdan, A. Jannifar, M. H. Hasan, and H. S. C. Matseelar, “A review of available methods and development on energy storage; Technology update,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 33, pp. 532–545, 2014, doi: 10.1016/j.rser.2014.01.068.
  • Atinagar, A. Alizadeh, V. Vahidi Motlagh, and A. Nazemi, Scenario planning or planning based on scenarios. Tehran: Atinegar, 2008.
  • Khazaei and P. Abdol Rahim, A step-by-step guide to strategic futures research: an overview of approaches and methods. Tehran: Ministry of Defense information and future research center, 2008.
  • Sadeghi and H. Mirshojaeian Hosseini, “Energy supply planning in Iran by using fuzzy linear programming approach (regarding uncertainties of investment costs),” Energy Policy, vol. 34, no. 9, pp. 993–1003, 2006, doi: 10.1016/j.enpol.2004.09.005.
  • Miller and R. Carriveau, “A review of energy storage financing—Learning from and partnering with the renewable energy industry,” J. Energy Storage, vol. 19, no. May, pp. 311–319, 2018, doi: 10.1016/j.est.2018.08.007.
  • National Hydropower Association (NHA), “Challenges and Opportunities For New Pumped Storage Development,” vol. 6, no. 5, p. 33, 2013, [Online]. Available: http://www.hydro.org/wp-content/uploads/2014/01/NHA_PumpedStorage_071212b12.pdf.
  • Zhao, P. Wang, W. Xu, S. Zhang, J. Wang, and Y. Dai, “The survey of the combined heat and compressed air energy storage (CH-CAES) system with dual power levels turbomachinery configuration for wind power peak shaving based spectral analysis,” Energy, vol. 215, no. Ii, p. 109181, 2021, doi: 10.1016/j.energy.2020.119167.
  • Luo, D. Ye, and L. Wang, “Recent Progress on Integrated Energy Conversion and Storage Systems,” Adv. Sci., vol. 4, no. 9, pp. 1–15, 2017, doi: 10.1002/advs.201700104.
  • S. Nazir et al., “Optimization configuration of energy storage capacity based on the microgrid reliable output power,” J. Energy Storage, vol. 32, no. July, 2020, doi: 10.1016/j.est.2020.101866.
  • P. Deane, E. J. McKeogh, and B. P.. Gallachoir, “Derivation of intertemporal targets for large pumped hydro energy storage with stochastic optimization,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 28, no. 3, pp. 2147–2155, 2013, doi: 10.1109/TPWRS.2012.2236111.
 

  • Dursun and B. Alboyaci, “The contribution of wind-hydro pumped storage systems in meeting Turkey’s electric energy demand,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 14, no. 7, pp. 1979–1988, 2010, doi: 10.1016/j.rser.2010.03.030.
  • Raju and S. K. Khaitan, “System simulation of compressed hydrogen storage based residential wind hybrid power systems,” J. Power Sources, vol. 210, pp. 303–320, 2012, doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.02.050.
  • Ren, “Sustainability prioritization of energy storage technologies for promoting the development of renewable energy: A novel intuitionistic fuzzy combinative distance-based assessment approach,” Renew. Energy, vol. 121, pp. 666–676, 2018, doi: 10.1016/j.renene.2018.01.087.
  • Hajinezhad and P. Servati, “Role of renewable energy scenarios in carbon dioxide emissions forecasting in Iran in Outlook 2030,” Int. J. Ambient Energy, vol. 43, no. 1, pp. 6502–6510, Dec. 2022, doi: 10.1080/01430750.2021.1999320.
  • Bahrami and P. Abbaszadeh, “Development a scenario-based model for Iran׳s
    energy future,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 62, pp. 963–970, Sep. 2016, doi: 10.1016/j.rser.2016.03.053.
  • K. Chaharsooghi, M. Rezaei, and M. Alipour, “Iran’s energy scenarios on a 20-year vision,” Int. J. Environ. Sci. Technol., vol. 12, no. 11, pp. 3701–3718, Nov. 2015, doi: 10.1007/s13762-015-0829-7.
  • Weimer-Jehle, “Constructing consistent scenarios using cross-impact balance analysis,” Stuttgart Res. Cent. Interdiscip. Risk Innov. Stud. Univ. Stuttgart Seidenstr, vol. 36, p. 70174, 2016.
  • Weimer-Jehle, “Cross-impact balances: A system-theoretical approach to cross-impact analysis,” Technol. Forecast. Soc. Change, vol. 73, no. 4, pp. 334–361, 2006, doi: 10.1016/j.techfore.2005.06.005.
  • Tavanir, “Strategic report of the electricity industry of Iran’s electricity generation, transmission and distribution parent company,” Tehran, 2022.
  • Kang, “Energy Subsidies in the Middle East: Balancing Social Safety Nets and Climate Change,” 2022.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 794
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 477


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب