تحلیل تناسب اراضی جهت استقرار نیروگاه¬های بادی در استان اردبیل با استفاده از مدلAHP و SAW در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه برنامه¬ریزی محیط زیست دانشگاه تهران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد برنامه ریزی محیط زیست دانشگاه تهران* (مسئول مکاتبات)

3 دانشجوی دکترای برنامه ریزی روستایی دانشگاه تهران

4 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی انرژی‌های نو و تجدید پذیر دانشگاه تهران

چکیده

مکان‌یابی محل مناسب جهت احداث مزارع بادی مانند هر پروژه مهندسی دیگر، به اطلاعات پایه و برنامه‌ریزی دقیق نیازمند است. در فرآیند بهره‌برداری از انرژی باد پس از تأیید پتانسیل باد، مسئله‌ای که مهم می‌نماید مکان گزینی مزارع بادی با توجه به معیارهای متعدد فنی، اقتصادی-اجتماعی و طبیعی است. پژوهش حاضر به تحلیل تناسب اراضی جهت استقرار مزارع بادی در استان اردبیل با در نظر گرفتن عواملی چون پتانسیل باد، نقشه کاربری اراضی، ارتفاع، شیب، فاصله از شهر، فاصله از روستا، فاصله از فرودگاه، فاصله از پهنه‌های آبی و فاصله از شبکه راه‌های ارتباطی اصلی می­پردازد. بدین منظور ابتدا داده­های 9 پارامتر تأثیرگذار منطقه مورد مطالعه در محیط [1]GIS آماده­سازی گردید و با استفاده از روش­های AHP[2]و SAW[3] وزن هر معیار و وزن کلاس­های هر معیار محاسبه شد. در مرحله بعد، نواحی دارای محدودیت برای مکان‌یابی نیروگاه‌های بادی حذف گردید. سپس با استفاده از توابع تحلیلی GIS، کل محدوده برای هر یک از معیارهای تعیین شده پهنه بندی شد. در نهایت با تلفیق نقشه­های پهنه بندی شده بر اساس وزن اکتسابی از روش­های ­ AHPو SAW، نقشه­ نهایی هر دو روش در پنج کلاس از کاملاً مناسب تا نامناسب تهیه شد. مقایسه نتایج بیانگر این مطلب می‌باشد که AHP نسبت به SAW نتایج محتاطانه­تری را ارایه می‌کند. همچنین طبقه کاملاً مناسب حاصل از دو روش مورد استفاده با وجود تفاوت در مقدار مساحت، نشان دهنده این موضوع است که دشت اردبیل و دامنه‌های کوه سبلان می‌تواند به عنوان مکانی مناسب جهت بهره‌گیری از انرژی باد مورد توجه قرار گیرد.
 



[1]- Geographic Information System


[2] - Analytic Hierarchy Process


[3] - Simple Additive Weighting

کلیدواژه‌ها


مقدمه


بی‌تردید انرژی یکی از مهم‌ترین عوامل در پیشرفت و توسعه جوامع بشری است. انفجار جمعیت و رشد روز افزون تقاضای انرژی، افزایش استانداردهای زندگی، خطر گرم شدن کره زمین ناشی از پدیده گلخانه‌ای، ریزش بارش‌های اسیدی، مشکلات زیست‌محیطی و تهدید سلامت انسان‌ها و در نهایت کمبود منابع انرژی فسیلی از جمله مسایلی است که توجه کشورهای جهان را به استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر جلب می‌نماید. به طوری  که در برنامه‌ریزی‌های خود تأمین درصدی از انرژی‌های مورد نیاز کشورشان را از این طریق (توربین‌های بادی، انرژی‌های خورشیدی، انرژی زمین گرمایی و ...) منظور می‌نمایند. برای مثال در دسامبر 2008 اتحادیه اروپا بر اساس طرح به اصطلاح 20:20:20 با تولید 20% از کل انرژی مصرفی این قاره تا سال 2020 از طریق انرژی‌های نو و کاهش 20 درصدی انتشار گازهای گلخانه‌ای موافقت کرد (1).

از ابتدای دهه 1980 بررسی جایگزینی سوخت‌های فسیلی با انرژی‌های پاک و تجدیدپذیر در جهان آغاز شده است. بهره‌برداری از این منابع انرژی به دلیل ضرورت‌های زیست‌محیطی و تنوع بخشیدن به منابع انرژی مورد استفاده، در مقیاس‌های کوچک شروع شده و به طور روز افزون در حال گسترش است. در آینده‌ای نزدیک، انرژی‌های نو و تجدید شونده سهم بیشتری را در تأمین انرژی جهان به خود اختصاص خواهند داد. تجدیدپذیری، عدم آلودگی، گسترش این منابع در تمام جهان و سادگی بهره‌برداری، انرژی‌های تجدیدپذیر را به ویژه برای کشورهای در حال توسعه از جاذبه بیشتری برخوردار کرده است. از این رو در برنامه‌ها و سیاست‌های ملی و بین‌المللی کشورها، نقش ویژه‌ای به منابع تجدیدپذیر انرژی محول شده است (2). کشورهای دانمارک، آلمان و فنلاند نشان داده‌اند که استفاده از انرژی باد از نظر تکنیکی و اقتصادی انجام پذیر است. در این راستا راهبرد انجمن جهانی انرژی باد بر این مبنا است که تا سال 2020 حدود 10% از انرژی مصرفی جهان را از انرژی باد تأمین کند (3).

بررسی 10 ساله وزش باد در ایستگاه‌های سینوپتیک کشور نشان داد که بسیاری از نواحی ایران از جمله نواحی ساحلی دریای عمان و جزایر خلیج‌فارس، نواحی ساحلی استان خوزستان و نواحی شرقی کشور به همراه چند نقطه پراکنده مانند منجیل، رفسنجان، اردبیل و بیجار بادخیز هستند و در آن‌ها توان تولید برق بادی به ویژه در فصل تابستان وجود دارد‌. البته در بسیاری از نقاط دیگر کشور هم در زمان‌های محدودی از سال توان تولید برق بادی وجود دارد (3). همچنین مطالعات و محاسبات انجام یافته در زمینه تخمین پتانسیل انرژی باد در ایران نشان داده که تنها در 26 منطقه از کشور (شامل بیش از 45 سایت مناسب) میزان ظرفیت اسمی سایت‌ها، با در نظر گرفتن یک بازده کلی 33%، در حدود 6500 مگاوات می‌باشد. ضمن آن که با برنامه‌ریزی مناسب دستیابی به توان GW 10 نیز امکان‌پذیر می‌باشد و این در شرایطی است که ظرفیت اسمی کل نیروگاه‌های برق کشور (در حال حاضر) 34000 مگاوات می‌باشد. اولین اقدام در زمینه استفاده از انرژی باد در سال 1348 هجری با خرید یک دستگاه پمپ بادی از کشور استرالیا توسط سازمان جنگل‌ها و مراتع آغاز گردید؛ اما خرید دو دستگاه توربین بادی در سال 1372 هجری توسط سازمان انرژی اتمی و نصب آن در منجیل را می توانیم سر آغاز استفاده از انرژی باد در کشور بدانیم (4).  

به نظر می‌رسد علاوه بر تأمین انرژی، بعد مهمی که استفاده از انرژی‌های نو را ضروری نشان می‌دهد، تأثیرات منفی استفاده از سوخت‌های فسیلی بر محیط‌زیست است و یکی از اصلی‌ترین مزایای استفاده از انرژی‌های نو به واسطه کاهش انتشار گاز دی اکسید کربن است (5). به طوری که به ازای هر یک کیلووات ساعت برق بادی در مقایسه با نیروگاه‌های فسیلی از انتشار حدود یک کیلوگرم co2 جلوگیری می‌شود (6) که این می‌تواند به کاهش گازهای گلخانه‌ای و جلوگیری از روند گرم شدن زمین منجر شود. از طرفی دیگر بررسی‌های اطلس باد کشور ظرفیت 40 هزار مگاوات نصب توربین بادی را نشان می‌دهد که از این ظرفیت حداقل 10 هزار مگاوات آن واقعی خواهد بود. برای تأمین ظرفیت فوق به فعال‌سازی یک بازار 500 مگاواتی در سال نیاز است. به علاوه تأمین بازار کشورهایی همچون آذربایجان، ارمنستان، ترکمنستان، افغانستان، عراق، سوریه و ونزوئلا و نیز ساخت توربین باد با سایزهای مختلف در داخل کشور تصمیمی راهبردی برای استفاده از منبع باد برای تولید الکتریسته در کشور و کسب سهم در بازار صنعت باد است (6)؛ اما مجموع ظرفیت‌های نصب شده تاکنون کمتر از 2% میزان تخمین پتانسیل باد در سطح کشور است (4). با توجه به مطالب فوق به منظور بهره‌برداری حداکثری از پتانسیل‌های موجود، ضروری است کشور ما نیز تلاش‌های جدی و موثری را در جهت توسعه بهره‌برداری از پتانسیل انرژی باد در کاربردهای مختلف آغاز نماید.

مکان‌یابی محل مناسب برای استقرار توربین‌های بزرگ بادی موسوم به مزارع بادی مانند هر پروژه مهندسی دیگر، به اطلاعات پایه و برنامه‌ریزی دقیق نیازمند است. انتخاب عوامل متعدد سبب تعدد لایه‌های اطلاعاتی شده و کوشش‌ها برای یافتن راه‌حلی مناسب برای تحلیل لایه‌های اطلاعاتی و اخذ نتیجه صحیح، تصمیم گیران را به سمت و سوی استفاده از سیستمی سوق می‌دهد که علاوه بر دقت بالا از نظر سرعت عمل و سهولت انجام عملیات در حد بالایی قرار داشته باشد. امروزه سیستم‌های اطلاعات جغرافیاییGIS) ) در تلفیق با مدل‌های تصمیم‌گیری به طور گسترده قابلیت به‌کارگیری در برنامه‌ریزی­های محیط‌زیستی و مسایل مهندسی را دارد.

هدف از این مقاله بررسی امکان استقرار توربین‌های بزرگ بادی در استان اردبیل و تعیین مناطقی که برای این منظور مناسب هستند با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی به همراه مدل تصمیم‌گیری چند معیارهمی‌باشد. مطالعات متعددی در کشورهای مختلف برای استفاده از انرژی بادی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و مدل‌های تصمیم‌گیری صورت گرفته که منجر به شناسایی پتانسیل و پهنه‌های مناسب برای نصب و ایجاد نیروگاه‌های بزرگ بادی شده است.

در سال 2007 ادول بنیو (Adul Bennui) و همکاران در مقاله‌ای در کشور تایلند تحت حمایت سازمان‌های مربوطه و با تلفیقAHP  و GIS با در نظر گرفتن معیارهای ارتفاع، پتانسیل باد، ناهمواری‌های سطح زمین، فاصله از روستا، نقاط زیستی، فرودگاه، مناظر طبیعی، بزرگراه‌ها، مناطق راهبردی، رودخانه‌ها و کانال اقدام به شناسایی مناطق مستعد برای نصب توربین‌های بزرگ بادی کرده و مناطق مناسب برای این منظور را شناسایی کردند (7).

در کشور ترکیه نیز در سال 2010 نازلی یونجا آیدین (Nazli Yonca Aydin) و همکاران با تلفیق سیستم اطلاعات جغرافیایی و مدل fuzzy و با استفاده از معیارهای پتانسیل باد، فاصله از شهره‌های بزرگ، رود، شهرک، فرودگاه، مناطق حفاظت شده و سکونتگاه پرنده‌ها و اثرات منفی توربین‌های بادی همچون آلودگی صوتی اقدام به ارزیابی محیطی سیستم‌های انرژی باد و تعیین مناطق مناسب برای مزارع بادی به منظور بهره‌گیری در برنامه‌ریزی فضایی کردند (5).

همچنین در سال 2011 Sliz-Szkliniarza و همکاران در لهستان اقدام به ارزیابی پراکنش پتانسیل باد با استفاده از رویکرد سیستم اطلاعات جغرافیایی و در نظر گرفتن 3 معیار اقتصادی، اکولوژیکی و تکنیکی و با در نظر گرفتن عواملی چون ارتفاع، مناطق شهری، پهنه‌های آبی، مناطق جنگلی، مناطق حفاظت شده، شیب، راه‌های ارتباطی، شبکه انتقال نیرو به منظور معرفی مناطق و پهنه‌های مناسب برای سرمایه‌گذاری در زمینه احداث نیروگاه‌های بادی کرده‌اند (8).

تقی‌لو) 1389) جهت ارزیابی پتانسیل‌های نیروی بادی برای احداث توربین‌های بادی در استان زنجان از سیستم‌های تصمیم‌گیری چند معیاره (روش همپوشانی شاخص، روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی، روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی فازی، روش Topsis[1]، روش Topsis فازی) و با به‌کارگیری معیارهای چون سرعت باد، کاربری اراضی، توپوگرافی، شیب زمین، آب و هوا، بارندگی، پوشش گیاهی، فاصله از شهر، فاصله از روستاها، دسترس به راه‌ها و خطوط ریلی، فاصله از رودخانه‌ها و دریاچه‌ها، فاصله از خطوط گسل، جنس زمین، مناطق مناسب برای احداث مزارع بادی را تعیین و مدل Topsis را برای این منظور مناسب معرفی می‌نماید (9).

ایجاد نیروگاه‌های بادی در ابتدا مستلزم تأیید بادخیز بودن منطقه و مناسب بودن چگالی باد در منطقه مورد مطالعه است که این امر با مطالعه سرعت، جهت و فراوانی وزش باد در منطقه قابل دست‌یابی است. در ایران کاویانی (1374)، ضمن بررسی انواع توربین‌های بادی و میزان انرژی باد و سرعت لازم برای تولید برق بادی، با استفاده از آمار پنج ساله باد (1985-1981) در ایستگاه‌های سینوپتیک کشور، به ارزیابی پتانسیل انرژی باد در ایران پرداخته و نتیجه گرفته است که در کل کشور، ایستگاه زابل (منطقه سیستان) بهترین شرایط را برای احداث مزارع بادی دارد و پس از آن سواحل و جزایر جنوبی ایران برای این امر مناسب می‌باشد (10). گندمکار (1388) در مقاله‌ای به ارزیابی انرژی پتانسیل باد در کل کشور در دوره آماری ده ساله (2003-1994) در 120 ایستگاه سینوپتیک کشور پرداخته و کل ایران را از نظر سرعت وزش باد به چهار گروه تقسیم کرده که استان اردبیل را از نظر توان باد در گروه دوم قرار داده است (3). زاهدی و همکاران (1384) به نتایج مشابهی دست یافته و مناطق اطراف فرودگاه اردبیل را برای ایجاد نیروگاه‌های باد بسیار مناسب تشخیص داده‌اند؛ و با استفاده از آمار بادهای ساعتی و روزانه ده ساله (1999-1990) از ایستگاه سینوپتیک اردبیل، میانگین سرعت باد را 37/6 متر در ثانیه، چگالی توان باد 64/302 وات در مترمربع، ضریب تغییرات باد 5/56 درصد و ضریب ثبات باد 46 درصد به دست آورده است (11). صلاحی و همکاران (1383) در مقاله‌ای وضعیت سمت و سرعت باد ایستگاه سینوپتیک مشگین‌شهر را مورد بررسی قرار داده و مقادیر احتمال وقوع آن‌ها را با استفاده از مدل ریاضی رایله تعیین کرده‌اند که به ترتیب میانگین سرعت جریان هوا و متوسط سرعت باد را 5/1 و 7 متر بر ثانیه اعلام داشتند (12).

مواد و روش‌ها

1- معرفی محدوده مورد مطالعه

استان اردبیل در شمال غربی فلات ایران با مساحتی بالغ بر 17953 کیلومترمربع که تقریباً 1% از کل مساحت کشور را در بر می‌گیرد در مختصات جغرافیایی 37 درجه و 45 دقیقه تا 39 درجه و 42 دقیقه عرض شمالی و 47 درجه و 3 دقیقه تا 48 درجه و 55 دقیقه طول شرقی از نصف‌النهار گرینویچ واقع شده است (شکل 1). این استان از شمال با جمهوری آذربایجان همسایه بوده و حدود 400 کیلومتر با این کشور مرز مشترک دارد و از غرب به استان آذربایجان شرقی، از جنوب به استان زنجان و از شرق به استان گیلان محدود شده است. کوهستان سبلان در جنوب شرقی مشگین‌شهر و در فاصله ۲۵ کیلومتری آن واقع شده‌. این کوه یکی از آتش‌فشان‌های خاموش کشور محسوب می‌شود و ارتفاع بلندترین قله این کوه که سلطان ساوالان نام دارد، ۴۸۰۰ متر از سطح دریا می‌باشد و مرتفع‌ترین نقطه استان محسوب می‌شود. جمعیت آن بر اساس سرشماری سال ۱۳۸۵ یک میلیون و ۲۲۸ هزار نفر می‌باشد. مرکز این استان شهر اردبیل است و بر طبق آخرین تقسیمات کشوری، شامل ۹ شهرستان، ۲۵ بخش، ۲۱ شهر و ۶۶ دهستان می‌شود. ناهمواری‌های استان اردبیل که حدود دو سوم نواحی کوهستانی آذربایجان را شامل می‌شود از نقطه نظر تأثیرگذاری بر وزش بادهای محلی فوق‌العاده حائز اهمیت می‌باشد. ناهمواری‌ها با ایجاد اختلاف ارتفاع و به تبع آن اختلاف فشار هوا در فصول مختلف سال و به خصوص در فصل گرم سال، شرایط را برای وزش بادهای محلی فراهم می‌آورد.

 

 

 

شکل 1- موقعیت جغرافیایی استان اردبیل در ایران

 

 

2- معیارهای انتخابی برای تحلیل تناسب اراضی جهت استقرار نیروگاه‌های بادی

در مکان‌یابی نیروگاه بادی معیارهای متعددی را می‌توان دخالت داد. معمولاً هر چقدر عوامل بیشتری در مدل دخالت کند، خروجی دقیق‌تری خواهد داشت؛ اما با توجه به عدم دسترسی به کلیه اطلاعات دخیل در مکان‌یابی این مراکز در ناحیه مورد مطالعه، سعی شده است که مؤثرترین و ضروری‌ترین عوامل فنی، اقتصادی و محیطی در نظر گرفته شود. در این مطالعه از نظرات گروه کارشناسان خبره متشکل از برنامه­ریزان شهری و روستایی، کارشناسان توسعه انرژی‌های نو، متخصصان حوزه محیط‌زیست و متخصصان GIS استفاده گردید. بر اساس نظرات گروه کارشناسان خبره، مطالعات کتابخانه‌ای، منابع علمی در این زمینه و اطلاعات موجود و در دسترس، عوامل پتانسیل باد، نقشه کاربری اراضی، ارتفاع، شیب، فاصله از شهر، فاصله از روستا، فاصله از فرودگاه، فاصله از پهنه‌های آبی و فاصله از شبکه راه‌های ارتباطی اصلی به عنوان مهم‌ترین معیارها جهت تعیین پهنه­های مناسب برای استقرار نیروگاه‌های بادی انتخاب شدند که در ادامه به اهمیت هر یک از آن‌ها اشاره خواهد شد.

پتانسیل باد: محاسبه چگالی باد در یک ناحیه جغرافیایی، اولین و اساس‌ترین مسئله برای استفاده از انرژی باد و برآورد پتانسیل آن و دیگر مشخصه‌های باد می‌باشد؛ لذا آگاهی از سرعت میانگین سالانه و نیز چگالی توان باد در انتخاب یک محل برای نیروگاه بادی از اهمیت خاصی برخوردار است (11). پتانسیل انرژی باد در یک مزرعه بادی به وسیله سه پارامتر اصلی سرعت باد، توزیع فراوانی و ویژگی‌های منحنی قدرت توربین بادی تعیین می‌شود (8). برای تاکید بر اهمیت پتانسیل باد باید عنوان کرد که نقشه پتانسیل باد نقشی اساسی در انتخاب مناطق پیشنهادی برای مزارع بادی ایفا کرده و مهم‌ترین سند در حمایت از ارزیابی اقتصادی تأسیسات می‌باشد (13).

به منظور برآورد پتانسیل باد منطقه باید از ایستگاه‌های بادسنجی استفاده نمود. این ایستگاه‌ها دارای حسگرهایی جهت اندازه‌گیری سرعت و دما می‌باشد. به دلیل این که توربین‌های بادی متوسط، دارای ارتفاع‌، لذا جهت مطالعه رژیم باد منطقه در سطح زمین، سرعت باد در ارتفاع 10، 20 و 40 متری و حداقل یک حسگر جهت در ارتفاع 20 متری استفاده می‌گردد. اندازه‌گیری‌ها حداقل برای یک سال انجام می‌گیرد و نهایتاً پس از تحلیل داده‌ها، گلباد و نمودارهای سرعت و جهت باد ارایه می‌گردد (14). از لحاظ بین‌المللی سرعت مطلوب باد (برای راه‌اندازی نیروگاه بادی) بالای 5/6 متر بر ثانیه می‌باشد، اما پیشرفت‌های فن آوری فرصت بهره‌برداری از سرعت‌های پایین‌تر باد را نیز امکان‌پذیر ساخته است (1). باید اشاره کرد که در بسیاری از مقالات حداقل میانگین سرعت باد سالیانه مناسب جهت نصب نیروگاه بادی را چهار تا پنج متر بر ثانیه ذکر می‌کنند (15). برای مثال از نظر سازمان انرژی‌های نو (سانا) استفاده فنی از انرژی باد وقتی ممکن است که متوسط سرعت باد در محدوده 5 تا 25 متر بر ثانیه باشد (16). به نظر می‌رسد دلیل عدم توافق کلی در حداقل میانگین سرعت را باید در سرعت راه‌اندازی مختلف توربین‌های بادی دانست. در این زمینه قابل ذکر است که توربین‌های بادى مختلف براى شرایط بادى مختلف طراحى شده‌اند و براى رسیدن به انرژى خروجى بیشینه در یک مزرعه بادى، انتخاب توربین مناسب بسیار مهم است. این توربین‌ها طوری طراحی شده‌اند که در یک سرعت حداقلی شروع به کار کرده (cut-in) و در سرعت‌های زیاد برای جلوگیری از صدمه به دستگاه از کار باز می‌ایستند (cut-off). برای مثال توربین‌هایی که در جدول 1 ارایه شده میزان سرعت باد را برای راه‌اندازی و توقف چند نمونه توربین نشان می‌دهد.


 

جدول 1- مشخصات فنی چند توربین بادی

 

 

مدل

توان نامی

ارتفاع hub

قطر روتور

سرعت شروع به کار

سرعت توقف توربین

Bonus600

600

50

44

4

25

Vestas82

1650

80

82

5/3

25

NordexN80

2500

100

80

3

25

 منبع: (8)

 


کاربری اراضی: مطالعه آمایش سرزمین به نظم نوینی از سازمان‌دهی منطقی و معتدل فضای موجود حیاتی برای هر گونه تجمع فعالیت انسانی می‌پردازد (17). نقشه کاربری زمین بیانگر چگونگی استفاده از یک قطعه زمین می‌باشد. بایستی حتی‌الامکان مکان‌یابی توربین‌های بادی با توجه به کاربری اراضی صورت گیرد تا به محیط‌زیست آسیبی وارد نشود و از طرف دیگر، برای احداث توربین‌های بادی بایستی مکان‌هایی که کم‌ترین هزینه‌9). در این راستا حداکثر تلاش به منظوری جلوگیری از ساخت‌وساز بی‌مورد در اراضی حاصلخیز بایستی صورت گیرد. از منظر کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه شامل اراضی مسکونی، کشاورزی آبی، کشاورزی دیم، جنگل و مرتع­ می­باشد.

ارتفاع: شکل زمین و ارتفاع آن در استقرار و ایجاد تأسیسات و حتی کشت و زرع مؤثر است. این قاعده کلی که با افزایش ارتفاع امکان ایجاد تأسیسات و کشاورزی با مشکل مواجه می‌شود در اینجا نیز صادق است (18). همچنین در انتخاب سایت مناسب برای نیروگاه بادی مجبور به اجتناب از مناطق مرتفع می‌باشیم چرا که افزایش ارتفاع هزینه‌های سرمایه‌گذاری را بالا می‌برد (7).

شیب: از جمله عوامل طبیعی که تأثیر بسیاری در تعیین مکان‌های بهینه برای ایجاد تأسیسات و زیرساخت‌ها دارد، شیب زمین می‌باشد. زیرا نحوه کاربری اراضی با توجه به جهت و درصد شیب آن می‌تواند بر بسیاری از هزینه‌های عمرانی (زهکشی آب‌های سطحی، تسطیح اراضی و ...) تأثیرگذار باشد (18).

فاصله از نواحی مسکونی (شهر و روستا): محیط مصنوع ممکن است تغییر قابل توجهی در خرد اقلیم ایجاد کند. به طور کلی در نواحی دارای ساخت‌وساز سرعت باد 25% کم‌تر است. شاید مهم‌ترین علل محدود کننده نصب توربین‌های بادی در مجاورت نواحی مسکونی صدای آن‌ها باشد، شامل: الف- صدای مکانیکی ب- صدای آیرودینامیکی، به طوری که صدای حاصل از حرکت مکانیکی پره‌های توربین و جریان هوای بین آن بر روی مردم تأثیر منفی دارد (1). البته در خصوص فاصله از نواحی مسکونی باید عنوان کرد که توسعه فیزیکی شهر، فرآیندی پویا و مداوم است که طی آن محدوده شهر و فضای کالبدی آن در جهات عمودی و افقی از حیث کمی و کیفی افزایش می‌یابد (19)؛ بنابراین زمین‌های اطراف بایستی برای گسترش آتی نواحی مسکونی در نظر گرفته شود.

فاصله از فرودگاه: مناطق امنیتی ملی یا عملیاتی که نیازمند مناطق توسعه نیافته مجاور به منظور ایجاد منطقه‌ای حفاظتی که محدودیت دفاعی خوانده می‌شود، می‌باشد. توربین‌های بادی می‌تواند با سیگنال رادارهای هوانوردی تداخل داشته باشد و لذا نیازمند یک حریم قابل توجه در اطراف مناطقی همچون فرودگاه است (1). توربین‌های بادی برای امواج الکترومغناطیسی در محیط ایجاد مزاحمت می‌نماید و آن‌ها را منعکس، پخش و یا می‌شکند و برای ارتباطات مخابراتی راه دور ایجاد تداخل می‌کند.

فاصله از پهنه‌های آبی: سواحل و رودخانه‌ها سکونتگاه‌هایی ویژه و مکان‌هایی برای تفریح هستند. ردپای اکولوژیکی برج‌ها (دکل توربین)، جاده‌ها و ساخت و سازهای مربوط به آن‌ها بر هم زننده پوشش گیاهی و مناطق زیستگاهی هستند. توربین‌های بادی همچنین به وجود آورنده خطر تصادم برای پرندگان با دکل‌ها می‌باشد که ممکن است تأثیری منفی بر روی جمعیت پرندگان به خصوص پرندگان مهاجر داشته باشد (1). به همین خاطر نیاز هست تا توربین‌های بادی از این پهنه‌های آبی فاصله لازم را داشته باشد.

فاصله از شبکه راه‌های ارتباطی اصلی: شبکه حمل‌ونقل در احداث توربین‌های بادی از دو جنبه حائز اهمیت می‌باشد: الف- نزدیکی توربین‌های بادی به راه‌ها موجب می‌شود تا آلودگی صوتی ناشی از توربین‌های بادی، حمل‌ونقل جاده‌ای را تحت تأثیر قرار دهد و از طرفی علاوه بر تأثیر بر چشم‌انداز جاده‌ای، حرکت پره‌های توربین‌ها موجب قرار گرفتن جاده‌ها در سایه‌. ب- به دلیل وزن بسیار زیاد تجهیزات احداث توربین‌های بادی و پره‌ها و پایه‌های توربین‌های بادی قرار گرفتن مزارع بادی در نزدیکی جاده‌ها از اهمیت زیادی در کاهش هزینه برخوردار است. چرا که یکی از هزینه‌های قابل توجه احداث، هزینه‌9).

 

3- جمع­آوری و آنالیز داده­ها

در این پژوهش، مجموعه داده­های 9 معیار انتخابی برای استان اردبیل، از منابع مختلف گردآوری شد.

1- پتانسیل باد: از مرور مقالات پیشین و با استناد به نقشه‌های پتانسیل و سرعت باد که در مرکز انرژی‌های نو تهیه شده و نیز از طریق درون‌یابی داده‌های ایستگاه‌های سینوپتیک استان، لایه پتانسیل باد تهیه شد. نظر به این که اندازه‌گیری سرعت باد در ارتفاع 10 متری سطح زمین انجام می‌شود و معمولاً از توربین‌های با ارتفاع حدوداً 50 متر استفاده می‌شود، سرعت باد در ارتفاع 50 متری برای احداث توربین‌های بادی مورد نیاز است. به وسیله محاسبه سرعت باد در ارتفاع مجهول، سرعت باد در ارتفاع 50 متری به دست آمد. برای تهیه سرعت باد در ارتفاع 50 متری از معادله زیر استفاده شد: 

 

 

معادله 1:

V - سرعت باد در ارتفاع H (مورد نظر) و Vr سرعت باد در ارتفاع Hr (مبنا) می‌باشد.

2- نقشه کاربری اراضی: نقشه کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه از طریق طبقه­بندی و تفسیر تصاویر چند طیفی سال 2010 سنجنده TM ماهواره لندست با قدرت تفکیک مکانی 30 متر استخراج گردید. 3- لایه ارتفاع، 4- شیب، 5- فاصله از شهر، 6- فاصله از روستا، 7- فاصله از فرودگاه، 8- فاصله از پهنه‌های آبی (رودخانه‌ها، دریاچه‌ها، سدهای آبی موجود در استان) و 9- فاصله از شبکه راه‌های ارتباطی اصلی از نقشه توپوگرافی 1:25000 سازمان نقشه­برداری تهیه گردید.

4- شناسایی نواحی دارای محدودیت

لایه محدودیت جهت احداث نیروگاه‌های بادی بیانگر مناطقی است که برای این منظور نامناسب هستند و برای احداث نیروگاه‌های بادی نباید از آن‌ها استفاده کرد. در مطالعه حاضر، بر اساس تحقیقات انجام گرفته در این زمینه و شرایط محلی منطقه، لایه‌های فاصله از فرودگاه (3000 متر)، فاصله از شهر (2500 متر)، فاصله از راه اصلی (500 متر)، فاصله از پهنه‌های آبی (250 متر)، کاربری اراضی (اراضی جنگلی، اراضی آبی، اراضی شهری)، دارای محدودیت شناسایی گردید و به این شیوه اراضی نامناسب برای استقرار نیروگاه‌های بزرگ بادی حذف ­شد. شکل 2 نواحی دارای محدودیت را در استان اردبیل نشان می­دهد.

 

 

 

شکل 2- نواحی دارای محدودیت و پتانسیل برای ایجاد نیروگاه بادی در استان اردبیل

5- مدل فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)


فرایند تحلیل سلسله مراتبی که اولین بار توسط توماس ال ساعتی (SAATY) در دهه 1980 مطرح شد، یکی از جامع­ترین سیستم­های طراحی شده برای تصمیم­گیری با معیارهای چندگانه است. زیرا این تکنیک امکان فرموله کردن مسئله را به صورت سلسله مراتبی فراهم می­کند. همچنین امکان در نظر گرفتن معیارهای مختلف کمی و کیفی و امکان بررسی سناریوهای مختلف را به مدیران در مسئله می­دهد. این فرایند گزینه­های مختلف را در تصمیم­گیری دخالت داده و امکان تحلیل حساسیت بر روی معیارها و زیر معیارها را دارد. علاوه بر این بر مبنای مقایسه زوجی بنا نهاده شده است. مهم‌ترین عامل در MCDM[2] اختصاص چگونگی وزن برای یک سری معیار بر اساس اهمیت آن‌ها است (7). در این روش به هر گزینه با توجه به امتیازهای تخصیص یافته در مقایسه با هم (مقایسه زوجی) و نیز با توجه به ارجحیت شاخص­ها نسبت به هم، امتیازی داده می­شود که نشان دهنده قابلیت بهتر آن گزینه با توجه به معیارهای تعریف شده است که قضاوت و محاسبات را تسهیل می­نماید. همچنین این تکنیک میزان سازگاری و ناسازگاری تصمیم را نشان می­دهد که از مزایای ممتاز این تکنیک در تصمیم­گیری چند معیاره می­باشد. به علاوه از یک مبنای نظری قوی برخوردار بوده و بر اساس اصول بدیهی بنا شده است (20). ویژگی اصلی فرایند تحلیل سلسله مراتبی بر اساس قضاوت زوجی است. به عبارتی، در این روش ابتدا عناصر هر سطح نسبت به عنصر مربوط خود در سطح بالاتر به صورت زوجی مقایسه شده و ماتریس مقایسه زوجی تشکیل می­شود. سپس با استفاده از این ماتریس وزن نسبی عناصر محاسبه می­گردد. نتایج به دست آمده در نتیجه استفاده از این روش برای تعیین وزن لایه‌ها نشان می‌دهد که با توجه به سادگی و انعطاف‌پذیری آن و همچنین محاسبه سازگاری در قضاوت‌ها، می‌تواند در بررسی موضوعات مربوط به مکان‌یابی کاربرد مطلوبی داشته باشد (21 و 22). در مدل AHP معیارها و گزینه‌ها در یک نظام سلسله مراتبی قرار گرفته و با اختصاص وزنی در مقیاس 1 تا 9 (جدول 2) به صورت زوجی مقایسه می‌شود. سپس ارزش نهایی آن‌ها از طریق استانداردسازی بر اساس یکی از روش‌های موجود تعیین می‌شود. استفاده از مقایسات زوجی برای تعیین اهمیت نسبی مؤلفه‌های هر سطح نسبت به سطح بالاتر باعث افزایش دقت و ایجاد امکان مقایسه داده‌ها در هر سطح خواهد شد (23). در این تحقیق پس از مشخص شدن درجه اهمیت هر یک از معیارها نسبت به یکدیگر و همچنین طبقات مختلف یک معیار نسبت به هم به صورت دو دویی با بهره­گیری از نظرات افراد خبره در این زمینه، مطالعه و مقایسه کارهای مشابه قبلی و در نظر گرفتن شرایط منطقه مطالعاتی، استخراج اوزان با استفاده از نرم‌افزارExpert Choice صورت گرفت. در نهایت نقشه هر یک از معیارها بر اساس وزن‌های به دست آمده در محیط نرم‌افزار ArcGIS تهیه شد.

 

جدول 2- مقیاس کمی و کیفی در روش AHP

مقدار امتیاز

درجه اهمیت در مقایسه دو به دو

1

ترجیحاً یکسان

2

یکسان یا نسبتاً مرجح

3

نسبتاً مرجح

4

نسبتاً تا قویاً مرجح

5

قویاً مرجح

6

قویاً تا بسیار قوی مرجح

7

ترجیح بسیار قوی

8

بسیار تا بی‌اندازه مرجح

9

بی‌اندازه مرجح

 

6- روش وزن دهی تجمعی ساده (SAW)

این روش یکی از ساده­ترین و پرکاربردترین روش­های تصمیم­گیری چند معیاره است (24). اساس روش بر میانگین وزنی است. در این روش امتیاز ارزیابی برای هر معیار به طور مستقیم توسط تصمیم‌گیرنده تخصیص داده می‌شود (25). اولین مرحله روش SAW بر پایه GIS، تعریف وزن معیارهاست. در این مطالعه، 9 لایه که هر کدام یک معیار لازم برای انتخاب مکان توربین­های بادی را مشخص می‌کند، آماده­سازی گردید. از آن جا که درجه اهمیت معیارها متفاوت‌اند، لذا باید آن‌ها را به یک واحد استاندارد کرد (26) که به این منظور، از معادله 2 استفاده شد. جدول 3 وزن طبقات هر یک از معیارهای موثر در مکان‌یابی توربین‌های بادی را به روش SAW که در آن طبقات نسبت به هم مقایسه نمی‌شوند را نشان می­دهد.

وزن هر یک از لایه‌ها نیز به همین صورت مشخص و در نهایت با استفاده معادله 3 استاندارد شد (جدول 4).

معادله 2:                                

   نمره استاندارد شده برای آلترناتیو iم و معیار jم،

 نمره آلترناتیو iم و معیار jم،  و به ترتیب نمره کمینه و بیشینه معیار jم هستند.

 

معادله 3:                                           

 نمره استاندارد شده معیار jم،  نمره معیار jم، n تعداد کل معیاره

 

جدول 3- جدول وزن دهی به طبقات معیارهای موثر در مکان‌یابی بر اساس SAW

معیار

طبقات هر معیار

امتیاز

 

شیب

3 – 0

7 – 3

11 – 7

15 – 11

15 <

10

8

6

5

2

پتانسیل باد

4 –5/2

5/5 – 4

5/6 – 5/5

> 5/6

1

3

6

10

ارتفاع

50 –800

800 –1200

1200 – 1500

1500 – 2000

>2000

9

7

6

5

1

فاصله از روستا

1500 – 0

2500 - 1500

3500 - 2500

4500 – 3500

4500<

1

3

6

8

10

فاصله از شهر

2500 – 0

4000 - 2500

5500 - 4000

7000 - 5500

7000 <

0

2

5

7

10

فاصله از راه

0 – 500

1500 - 500

3000 - 1500

4500- 3000

4500<

0

4

5

6

8

کاربری اراضی

جنگل

مناطق مسکونی

کشاورزی آبی

کشاورزی دیم

اراضی مرتعی

اراضی بایر

0

0

0

3

6

10

فاصله از فرودگاه

3000 - 0

6000 - 3000

9000-6000

12000-9000

15000-12000

15000<

0

1

4

6

8

10

فاصله از

 پهنه­های آبی

250 – 0

400 - 250

600-400

800 - 600

1000-800

1000<

0

1

3

5

8

10

 

جدول 4- وزن معیارها و وزن نرمال شده آن‌ها در SAW

 

وزن معیار

وزن نرمال شده

فاصله از شهر

6

113/0

فاصله از راه‌ها

5

094/0

شیب

7

132/0

فاصله از پهنه­های آبی

4

075/0

ارتفاع

5

094/0

پتانسیل باد

10

189/0

کاربری اراضی

5

094/0

فاصله از روستا

3

057/0

فاصله از فرودگاه

8

150/0

 

 

7- تجزیه و تحلیل اطلاعات


پردازش و تحلیل داده­ها در این پژوهش با توجه به پارامترهای شیب، فاصله از شهر، فاصله از مناطق روستایی، ارتفاع، کاربری اراضی، پتانسیل باد، فاصله از فرودگاه، فاصله از راه‌ها و فاصله از رودخانه­ها و پهنه­های آبی صورت گرفت. پس از آماده­سازی و تهیه لایه‌های اطلاعاتی بر اساس روندنما (شکل 3)، از روش AHP و SAW برای تعیین وزن کلاس­های هر لایه­ و وزن نهایی معیارها استفاده گردید. در روش AHP ابتدا با استفاده از نظر کارشناسان و متخصصان وزن نسبی هر کدام از معیارها و زیر معیارها مشخص شد. سپس با استفاده از نرم‌افزار Expert Choice وزن نهایی هر یک از معیارهای نه­گانه و کلاس­ آن‌ها استخراج شد. همزمان وزن‌های مربوط به مدل SAW نیز پس از تهیه نظر کارشناسی، با استفاده از معادلات مربوط به مدل، به دست آمد.

جداول 5 و 6، به ترتیب مقایسه زوجی کلاس‌های شیب و معیارهای نه­گانه اصلی را به همراه وزن‌های نهایی نشان می­دهد. لازم به ذکر است که به دلیل فراوانی جداول وزن کلاس­های هر معیار و تشابه موضوعی این جداول از نمایش جداول مقایسه زوجی همه این معیارها خودداری به عمل آمد.

در گام بعد وزن‌های به دست آمده از دو مدل AHP و SAW در محیط GIS در هر یک از نه لایه ضرب شده و همراه با آن تلفیق لایه­ها صورت گرفت. سپس نقشه نهایی به صورت رستری حاصل گردید. در پایان نقشه نهایی حاصل از دو روش فوق نرمال شده و سپس کلاس­بندی گردیده و به 5 کلاس از کاملاً نامناسب تا کاملاً مناسب تقسیم و مناطق مناسب برای استقرار مزارع بادی تعیین گردید. شکل 4 به صورت شماتیک طبقه­بندی کلاس‌های نه معیار ورودی حاصل از روش AHP و SAW را نشان می‌دهد.


 


 

 

شکل 3 - فرآیند مکان‌یابی مزارع بادی با استفاده از تلفیق سیستم­های تصمیم­گیری چند معیاره باGIS

 

 

جدول 5- جدول مقایسه زوجی طبقات شیب و وزن استاندارد شده آن‌ها در AHP

شیب (درصد)

3 - 0

7 - 3

11 - 7

15 - 11

>15

وزن نهایی

3 - 0

1

2

3

5

7

442/0

7 - 3

2/1

1

2

3

5

260/0

11 - 7

3/1

2/1

1

2

3

152/0

15 - 11

5/1

3/1

2/1

1

3

097/0

>15

7/1

5/1

3/1

3/1

1

049/0

نرخ ناسازگاری = 02/0

 

 

 

 

 

جدول 6- جدول مقایسه زوجی معیارها و وزن استاندارد شده آن‌ها در AHP

 

فاصله از شهر

فاصله از روستا

فاصله از فرودگاه

شیب

ارتفاع

کاربری اراضی

پتانسیل باد

فاصله از پهنه آبی

فاصله از راه اصلی

وزن نهایی

فاصله از شهر

1

2

3

2

1

2

2/1

3

2

153/0

فاصله از روستا

2/1

1

2

2

1

2

3/1

3

3

124/0

فاصله از فرودگاه

3/1

2/1

1

2

2/1

2

3/1

3

2

092/0

شیب

2/1

2/1

2/1

1

2/1

2

5/1

2

3

079/0

ارتفاع

1

1

2

2

1

3

2/1

3

3

142/0

کاربری اراضی

2/1

2/1

2/1

2/1

2/1

1

5/1

2

2

060/0

پتانسیل باد

2

3

3

5

2

5

1

3

2

254/0

فاصله از پهنه آبی

3/1

2/1

3/1

2/1

2/1

2/1

3/1

1

2/1

041/0

فاصله از راه اصلی

2/1

3/1

2/1

3/1

2/1

2/1

2/1

2

1

056/0

نرخ ناسازگاری = 05/0

 

 

شکل 4- نمایش شماتیک طبقه‌بندی کلاس‌های نه معیار ورودی حاصل از روش AHP و SAW

 

 

نتایج تحقیق


نقشه حاصل از دو روش AHP و SAW به پنج طبقه مرسوم، شامل کاملاً مناسب، مناسب، نسبتاً مناسب، نسبتاً نامناسب و نامناسب طبقه‌بندی شد. از مجموع کل مساحت استان اردبیل، در مدل AHP حدود 81/1641 کیلومترمربع و در مدل SAW حدود 32/2273 کیلومترمربع کاملاً مناسب جهت استقرار توربین­های بادی تعیین گردید که وجود اختلاف در مساحت زون­ها به دلیل ماهیت متفاوت دو روش در وزن دهی به معیارها و زیر معیارها می‌باشد. در جدول 7 مساحت پنج کلاس حاصل از دو مدل بر حسب کیلومترمربع و درصد نشان داده شده است. نتایج پژوهش حاضر نشان می­دهد که بیشتر مناطق کاملاً مناسب و مناسب برای نصب توربین­های بادی از نظر پتانسیل باد، ارتفاع و کاربری اراضی به ترتیب در دامنه ارتفاعات سبلان و در دشت اردبیل بین ارتفاعات استان قرار گرفته­ است. دلایل آن می­تواند قرارگیری این بخش­ها در حد فاصل ارتفاعات و دشت تلقی گردد که موجب تشدید اختلاف فشار و ایجاد جریانات هوایی از کوه به دشت و برعکس می‌شود. شکل 5 اولویت‌بندی بخش­های مختلف منطقه مطالعاتی را از نظر تناسب برای استقرار توربین­های بادی نشان می­دهد. نتایج حاصل از این روش با استفاده از کنترل زمینی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت که حاکی از برآورده شدن تمامی معیارهای انتخابی در نواحی کاملاً مناسب و رضایت‌بخش بودن به‌کارگیری روش­های MCDM در تلفیق با GIS در امر مکان­یابی عرصه­های مناسب جهت احداث مزارع بادی می‌باشد.


 

جدول 7- مساحت کلاس‌ها در دو مدل مورد استفاده

SAW

کلاس‌

 

AHP

مساحت (درصد)

مساحت (کیلومترمربع)

مساحت (کیلومترمربع)

مساحت (درصد)

87/24

69/4466

لایه محدودیت

69/4466

87/24

66/12

32/2273

کاملاً مناسب

81/1641

14/9

18/18

53/3264

مناسب

32/2996

68/16

16/12

50/2183

نسبتاً مناسب

15/2780

48/15

06/11

19/1987

نسبتاً نامناسب

60/2337

01/13

04/21

77/3777

نامناسب

43/3730

77/20

100

17953

جمع

17953

100

 




 

 

شکل 5 - نقشه اولویت­بندی اراضی استان اردبیل از نظر تناسب برای استقرار مزارع بادی

 


بحث و نتیجه­گیری

 

همزمان با کاهش ذخایر سوخت‌های فسیلی به واسطه پایان‌پذیر بودن این ذخایر و مصرف بی‌رویه آن، شاهد افزایش دمای کره زمین هستیم که بخش عمده این افزایش به سبب استفاده از سوخت‌های فسیلی است. بدین جهت در طول چند دهه اخیر استفاده از انرژی‌های نو مورد توجه قرار گرفته است که نه تنها پایان‌ناپذیر بلکه به طور فراوان در طبیعت موجود می‌باشد. همچنین افزایش قیمت سوخت‌های فسیلی در چند دهه اخیر سرمایه‌گذاری در این بخش را نیز توجیه‌پذیر ساخته است. انرژی باد به دلیل فراوانی، اقتصادی بودن و قابلیت بهره‌برداری آسان در میان انرژی‌های نو از اقبال زیادی برخوردار هست. در این میان شناخت مکان‌های مناسب برای بهره‌برداری از این انرژی پاک مسئله‌ای است که نیازمند در نظر گرفتن عوامل بسیاری می‌باشد که تجزیه و تحلیل را مشکل می‌سازد. از آن جا که انتخاب مکان‌های مناسب برای بهره‌برداری از این انرژی پاک مستلزم در نظر گرفتن عوامل متعددی می‌باشد و با توجه به گستردگی و پیچیدگی پارامترهای موثر در مکان‌یابی، ضرورت استفاده از سیستم­های اطلاعات جغرافیایی و تلفیق آن با سایر امور مدیریتی و برنامه‌ریزی مطرح می‌گردد. همچنین با توجه به محدودیت­های روش­های سنتی که بسیار وقت­گیر و هزینه­بر بوده و اغلب با خطا همراه می­باشد، استفاده از سیستم­ اطلاعات جغرافیایی و سیستم‌های تصمیم‌گیری چند معیاره (MCDM) با یک رویکرد تلفیقی، می­تواند نقش مهمی را در فرآیند مکان­یابی این مناطق و تسریع در روند برنامه­ریزی و بهره‌برداری مناسب از این انرژی پاک در کشور ایفا نماید. هر چند که کاربرد سیستم­های اطلاعات جغرافیایی در مکان گزینی محل استقرار نیروگاه بادی در ایران در ابتدای راه خود است، از این رو، در این پژوهش از سیستم­های تصمیم­گیری چند معیاره چون روش AHP و SAW در محیط سیستم‌، استفاده گردید. برای این منظور با توجه به مطالعات در این زمینه و شرایط محلی منطقه از تأثیرگذارترین و با اهمیت­ترین عوامل جهت تعیین مکان­های مناسب برای استقرار نیروگاه‌های بادی استفاده شد. به دلیل این که AHP ساختار مسایل تصمیم­گیری پیچیده را به ساختار ساده‌تری برای تجزیه و تحلیل تبدیل می‌کند و برای تعیین وزن معیارها از مقایسه زوجی استفاده می­نماید، برای تعیین وزن. در مقایسه زوجی وزن یک معیار با در نظر گرفتن ارجحیت نسبی نسبت به سایر معیارها به دست می‌آید، اما در تعیین مستقیم وزن، وزن‌ها به شدت وابسته به نظر تصمیم‌گیرنده است. بعد از تولید نقشه­های نهایی هر دو روش و مقایسه آن‌ها، روشن شد که روش AHP نتایج محتاطانه‌تری را نسبت به SAW ارایه می‌کند. نتایج حاصل از به‌کارگیری این روش‌ها در تلفیق با GIS که حاصل آن نقشه­های کیفی می­باشد، بهترین مناطق برای استقرار نیروگاه‌های بادی را مشخص نمود. این مناطق در هر دو روش دارای ویژگی­هایی چند است، از جمله: در وهله اول این پهنه‌ها دارای پتانسیل باد قابل توجه بوده و در نواحی با شیب و ارتفاع نسبتاً مناسب قرار دارد. همچنین این مناطق در اراضی دیم و مرتعی واقع شده که این امر نه تنها از هزینه خرید زمین می‌کاهد، بلکه باعث دوری این مراکز از زمین‌های حاصلخیز و حفظ این زمین‌ها می­شود.

همچنین یافته­های این تحقیق، توانایی سیستم اطلاعات جغرافیایی در الگوسازی و کمک به مکان‌یابی محل­های استقرار نیروگاه‌های بادی و ترکیب معیارهای مختلف فنی، محیطی، اجتماعی- اقتصادی در مدل‌های مختلف را نشان داد. با توجه به طیف وسیع کلاس­بندی که در روش­های AHP  و SAW استفاده می­گردد، قدرت تصمیم­گیری تصمیم گیران افزایش یافته و می­توان با نتایج حاصل شده در جهت کاهش هزینه‌ها اعم از هزینه‌های اقتصادی و زیست‌محیطی، اقدامات مناسبی را اعمال نمود. از این رو این مطالعه می­تواند به عنوان گامی مؤثر برای تحقیقات آتی جهت کاربرد بیشتر و استفاده عملی از سیستم­های تصمیم­گیری چند معیاره در تلفیق با GIS برای مکان­یابی مکان­های مناسب برای استقرار نیروگاه‌های بادی باشد.

 



1- Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution

1- Multi-criteria decision making

منابع

  1. Moiloa, B, H, E., 2009. Geographical Information Systems for Strategic Wind Energy Site Selection. Faculty of Earth and Life Sciences. Vrije Universiteit  Amsterdam 
  2. صلاحی، برومند، «پتانسیل سنجی انرژی باد و برازش احتمالات واقعی وقوع باد با استفاده از تابع توزیع چگالی احتمال ویبول در ایستگاه‌های سینوپتیک استان اردبیل»، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی،1383، شماره 72، صص 104- 87
  3. گندم‌کار، امیر، «ارزیابی پتانسیل باد در کشور ایران»، مجله جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، زمستان 1388، سال 20، شماره پیاپی 36، شماره 4، صص 100-85
  4. علم‌الهدی، س، ح «انرژی باد، سفیر امید- نشریه علمی، آموزشی و پژوهشی صنعت نفت، گاز و پتروشیمی»، سال اول، 1389، شماره 4، صص 67-61
  5. Aydin, N, Y., kentel, E., Duzgun, S., 2010. GIS-based environmental assessment of wind energy systems for spatial planning. Renewable and Sustainable Energy Reviews,Vol. 14,pp. 364–373
  6. نشریه سازمان انرژی نو ایران (پیام سانا). تیر 1389. سال چهارم، شماره شانزدهم، ص 4
  7. Bennui, A., Pattanamanee, P., Puetpaiboon, U., 2007. SITE SELECTION FOR LARGE WIND TURBINE USING GIS. PSU-UNS International Conference on Engineering and Environment (ICEE-2007)
  8. Sliz-Szkliniarza, B., Vogt, J., 2011. GIS-based approach for the evaluation of wind energy potential. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 15, pp. 1696 –1707
  9. تقی لو، علی، «ارزیابی پتانسیل‌های نیروی بادی برای احداث توربین‌های بادی (مطالعه موردی استان زنجان)»، پایان‌نامه کارشناسی ارشد سنجش از دور و GIS، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم انسانی، 1389.
  10. کاویانی، محمدرضا، «توربین‌های بادی و ارزیابی پتانسیل انرژی باد در ایران»، فصل‌نامه تحقیقات جغرافیایی، 1374، شماره 36، صص 144-127
  11. زاهدی، م. صلاحی، ب. جمیل، م، «محاسبه چگالی و توان باد به منظور استفاده از انرژی آن در اردبیل»، پژوهش‌های جغرافیایی،. پاییز 1384. شماره 53، صص 55-41
  12. صلاحی، ب. زاهدی، م. ساری صراف، «بررسی رژیم باد در ایستگاه سینوپتیک مشگین شهر و تعیین احتمال وقوع سرعت‌های آن با استفاده از مدل ریاضی رایله»، فصلنامه علمی - پژوهشی تحقیقات جغرافیایی، بهار 1383، شماره 72، 135- 117
  13. Lee, K, H., Jun, S, O., Pak, K, H., Lee, D, H., Lee, K, W., Park, J, P., 2010. Numerical optimization of site selection for offshore wind turbine installation using genetic algorithm. Current Applied Physics, Vol. 10, pp. 302–306
  14. سازمان انرژی‌های نو ایران (سانا)، «مجموعه اطلاعات راهنمای احداث نیروگاه‌های برق تجدیدپذیر غیر دولتی»، ویرایش اول، 1385، فصل سوم. ص 106
  15. حقی فام، م، ر. سلطانی، س، «بررسی تأثیر نیروگاه بادی بر قابلیت اطمینان سیستم‌های قدرت»، هفتمین همایش ملی انرژی، دی ماه 1388. تهران- ایران
  16. نشریه سازمان انرژی نو ایران (پیام سانا). مرداد 1386. سال اول، شماره 1، ص 5 
    1. زیاری، کرامت الله «اصول و روش‌های برنامه‌ریزی منطقه‌ای»، انتشارات دانشگاه یزد. 1383
    2. فرجی سبکبار، حسنعلی و همکاران، «تحلیل تناسب اراضی به منظور استقرار مراکز خدمات روستایی با استفاده از روش‌هایII PROMETHEE و مقایسه زوجی در محیط GIS (مطالعه موردی: بخش سلطانیه، شهرستان ابهر)»، مجله توسعه روستایی، پاییز و زمستان 1389. شماره 2، صص 118- 95.
    3. غفاری، س، ر. شفقی، س. صالحی، ن، «ارزیابی سازگاری کاربری اراضی شهری با استفاده از مدل تصمیم‌گیری چند معیاره فازی»، مطالعات و پژوهش‌های شهری و منطقه‌ای،1389، سال اول. شماره چهارم. صص 76 - 59
    4. پرهیزکار، اکبر، غفاری گیلانده، عطا. (مترجم). «سامانه اطلاعات جغرافیایی و تحلیل تصمیم چند معیاری» مالچفسکی، یاچک. (مؤلف) تهران: انتشارات سمت ۱۳۸۵.
    5. Hill, M, J., Braaten, R., 2005. Multi-criteria decision analysis in spatial decision support: the assess analytic hierarchy process and the role of quantitative methods and spatially explicit analysis, Environmental Modeling & Software, Vol. 20, pp. 955–976.
    6. Omkarprasad, V., Sushil, K., 2006. Analytic hierarchy process: An overview of applications. European Journal of Operational Research, pp. 1-29
    7. Çimren, E., Çatay, B., Budak, E., 2007. Development of a machine tool selection system using AHP. International Journal of Advanced Manufacturing Technology,Vol. 35, pp. 363–376.
    8. Malczewski, J., 1997. Propagation of errors in multicriteria location nalysis. Springer, Berlin Heidelberg New York, pp. 154–155
    9. Janssen, R., 1992. Multiobjective decision support for environmental management. Kluwer, Dordrecht, p. 232
    10. Jian, M.,1999. A subjective and objective integrated approach to determine attribute weights. European Journal of Operational Research, Vol. 112, pp. 397- 404.