انرژی خورشیدی، هزینه های اجتماعی، آبگرمکن خورشیدی

دانلود پایان نامه ارشد

و خانگي، تجاري و عمومي بيشترين ميزان انتشار co2 را در اين سال به خود اختصاص داده اند.
جدول 1-1: میزان انتشار گازهای آلاینده و گلخانه ای ناشی از تولید و مصرف انرژی کشور در سال 1390 (تن)

جدول 1-2: سهم هر یک از بخش های مصرف کننده انرژی در انتشار گازهای آلاینده و گلخانه ای در سال 1390 (درصد)

نمودار 1- 2: میزان انتشار co2 در بخش های مختلف انرژی در سال 1390
ابتدا باید بدانیم که هزینه های اجتماعی ؛ هزينه هایی می باشند که اثرات تخريب کننده يا سوء يک آلاينده يا فعاليت را بر محصولات کشاورزي، اکوسيستم ها، مواد و سلامت انسان برآورد ميکنند و اغلب هزينه هایی است که در قيمت تمام شده در نظر گرفته نميشوند . از جمله معايب انرژي هاي فسيلي هزينه هاي اجتماعي بالا مي باشد که جهت محاسبه هزينه هاي اجتماعي نياز به کمي کردن اثر آلاينده ها و فعاليت ها در محيط هاي اثر پذير ميباشد. هزينه‌هاي اجتماعي تخريب محيط زيست در اثر مصرف حامل هاي انرژي فسيلي در کشور آمده است. این هزینه بر اساس مطالعات بانک جهانی و سازمان حفاظت محیط زیست ایران محاسبه شده است. همانطور که ملاحظه می شود مجموع هزینه های اجتماعی در سال 1390 حدود 99 هزار میلیارد ریال (بر اساس قیمت ثابت سال 1381) می باشد. در جدول 1-4 سهم هر یک از بخش ها در هزینه های اجتماعی محاسبه شده است.

جدول 1-3: هزینه های اجتماعی انتشار گازهای آلاینده و گاخانه ای بر اساس قیمت های ثابت سال 1381

جدول 1-4: هزینه های اجتماعی بخش های مصرف کننده انرژی در سال 1390 بر اساس قیمت های ثابت سال 1381

مصرف بيش از حد سوخت هاي فسيلي باعث پي آمدهاي زنجيره اي زيست محيطي و مالي در ايران شده است. يکي از راه حل هاي جالب توجه براي حل اين مشکل بهره برداري اصولي و سيستماتيک از منابع انرژي هاي تجديد پذير موجود، همانند انرژي خورشيدي به منظور کاهش و صرفه جويي انرژي، کنترل عرضه و تقاضاي انرژي، کاهش هزينه هاي اجتماعي و همچنين کاهش گازهاي آلاينده در بخشهاي مختلف مصرف کننده انرژي ميباشد.
در اين ميان در ايران بخش خانگي با مصرف 4/432 ميليون بشکه معادل نفت خام و سهمی بیش از 36 درصد از کل مصرف نهايي انرژي در سال 1390 بزرگترين مصرف کننده انرژي در کشور مي باشد. از کل مصرف انرژي بخش خانگي 1/318 ميليون بشکه معادل نفت خام سهم گاز طبيعي، 5/55 ميليون بشکه معادل نفت خام سهم فرآورده هاي نفتي ، 9/52 ميليون بشکه معادل نفت خام سهم برق ، 9/5 ميليون بشکه معادل نفت خام سهم منابع تجدید پذیر قابل احتراق و 1/0 ميليون بشکه معادل نفت خام سهم زغال سنگ است. بنابراين توجه ويژه به اين بخش در امر بهينه سازي و استفاده از انرژي هاي تجديد پذير ميتواند اثرات مطلوبي نيز در صرفه جويي انرژي، کاهش آلاينده هاي زيست محيطي و هزينه هاي اجتماعي به همراه داشته باشد.
لذا هدف از اين تحقيق ، مطالعه امکان پذيري و تحليل فني استفاده ازسيستمهاي آبگرمکن خورشيدي در تمام استان ها با توجه به اقليم‌هاي متفاوت آب و هوايي و همچنين بررسي مزاياي زيست محيطي و اقتصادي حاصل از استفاده از سيستم‌هاي آبگرمکن خورشيدي در ايران مي باشد.
1-1- اهميت و ضرورت انجام تحقيق
ما روي سياره اي گام مي زنيم که هسته مرکزي اش درعمق 6370 کيلومتري و حدود 3700 تا 4300 درجه سانتيگراد دما دارد و خورشيدي بر ما مي تابد که اگر تنها يک درصد از صحراهاي جهان به نيروگاههاي خورشيدي تبديل گردد برق سالانه کره زمين را تأمين خواهدکرد.

شکل 1-1: فاصله قسنت های مختلف هسته تا پوسته زمبن
امروزه معماري بومی اقصی نقاط دنیا که با توجه به طبیعت و محیط پیرامون خود شکل می گرفته است و همساز با اقلیم به وجود می آمده، به دست فراموشی سپرده شده است. کناره گیري از معماري سنتی و افزایش مصرف سوخت هاي فسیلی علاوه بر اتلاف منابع انرژي، موجب آلودگی روزافزون محیط زیست نیز شده است. بر این اساس استفاده بهینه از انرژي هاي تجدیدپذی امري ضروري شمرده می شود، که مهم ترین آن، انرژي خورشیدي می باشد. انسان ها هزاران سال است از انرژي خورشیدي به صورتهاي مختلف استفاده می کنند، اما آنچه مطرح است، تبدیل این انرژي به سایر انرژي هاي متداول و مورد نیاز بشر است. یکی از الگوهاي پایداري در معماري استفاده از انرژي هاي طبیعی و مصرف حداقل انرژي فسیلی و هم زیستی با شرایط طبیعی و اقلیمی است، که طراحی خورشیدي ساختمان گامی در جهت رسیدن به آن می باشد.
با توجه به پایان پذیر بودن منابع غیر طبیعی لازم است بسیار جدي تر و بیشتر از گذشته به استفاده علمی ازانرژي هاي طبیعی تجدید پذیر توجه کرده و بدنبال طرحهاي نوینی بخصوص در ساختمان سازي باشیم. هرچه بیشتر از مقدار انرژي هاي مصرفی در ساختمان بکاهیم و به این وسیله به سمت توسعه پایدار پیش می رویم که با نیازهاي نسل امروز منطبق بوده و تأمین نیازهاي نسل فردا را به خطر نمی اندازد. با توجه به اینکه تامین نیازهاي گرمایشی و سرمایشی توسط انرژي هاي تجدید پذیر یکی از اهداف معماري پایدار است با حرکت به سمت طراحی ساختمانهاي خورشیدي گامی مهم در جهت توسعه پایدار برمی داریم و از وابستگی به سوختهاي فسیلی فاصله می گیریم.
در همین راستا ، ايران بر روي کمربند خورشيدي کره ی زمین واقع شده است و يکي از کشورها با تابش بالا مي باشد. ميزان روزهاي آفتابي در ايران در حدود 240-250 روز در سال مي باشد بنابراين گستره کاربرد انرژي خورشيدي در ايران بسيار وسيع ميباشد بدين منظور تخمين درست پتانسيل سيستم‌هاي آبگرمکن خورشيدي و محاسبه ميزان صرفه جويي براي برنامه ريزي و توسعه اين تکنولوژي ضروري مي باشد .

1-2- نوآوری در تحقیق
تامين بهینه آبگرم مصرفي با تلفیق کلکتور خورشيدي و سيستم كمكي (برقي) جهت حداکثر استفاده از انرژي تجديد پذير خورشيد و کاهش چشمگیر انرژی های فسيلي و محاسبه ميزان کاهش گاز Co2 در ايران.
محاسبه ميزان سهم حاصل از تابش خورشيد و صرفه جويي خورشيدي در ايران.
تهيه نقشه‌ با نرم افزار GIS جهت برآورد تابش خورشید در تمام نقاط ایران.
تحليل اقتصادي استفاده از سيستم‌هاي آبگرمکن خورشيدي در 31 استان ايران با اقلیم های متفاوت آب و هوایی.
تحليل مزاياي زيست محيطي و بررسي هزينه‌هاي اجتماعي و بازگشت سرمایه جهت استفاده از آبگرمکن‌هاي خورشيدي در ايران.

1-3- اهداف تحقيق
تامین بهینه آبگرم مصرفی جهت گرمایش.
تحلیل اقتصادی بمنظور بازگشت هزینه و صرفه اقتصادی.
تحلیل فنی انرژی خورشیدی به منظور کاهش اثرات زیست محیطی.
کاهش چشمگیر در استفاده از انرژی های فسیلی در تامین شرایط آسایش.
رسیدن به ظرفیت های گرمایی بالا و در عین حال کاهش مصرف انرژی.

1-4- سوال تحقیق
انتخاب نمونه آبگرمکن خورشیدی و محاسبه توزیع دما در کلکتورهای مسطح و محاسبه ضریب تلفات گرمای کلی کلکتور.
تعیین عملکرد کلکتور مسطح در اقلیم های مختلف ایران با در اختیار داشتن داده های هواشناسی و جغرافیایی و با توجه به تابش متوسط روزانه خورشید در ماه های مختلف سال.
محاسبه ی میزان جذب انرژی خورشیدی توسط نرم افزار شبیه ساز Polysun جهت بکارگیری در کلکتور مورد استفاده در سیستم آبگرمکن خورشیدی.
تحلیل اقتصادی سیستم آبگرمکن خورشیدی با شبیه سازی نرم افزار Polysun جهت تخمین هزینه راه اندازی ، هزینه نگهداری و درصد تورم و مدت زمان مورد نیاز جهت بازگشت هزینه بمنظور صرفه اقتصادی و کاهش مصرف سوخت فسیلی در تامین شرایط آسایش.
1-5- فرضيه‏هاي تحقيق
مفروض بودن تامين کامل آبگرم مصرفي توسط سيستم ترکيبي آبگرمکن خورشيدي و سيستم کمکي (المنت برقی).
باید توجه شود که ميزان بازگشت سرمايه يک سيستم آبگرمکن خورشيدي به نوع سيستم، نوع اقليم و هزينه حامل‌هاي انرژي وابسته بوده و در شرایط مختلف ، متغيير مي‌باشد.
فرض بر صحیح بودن و در دسترس بودن اطلاعات هواشناسي میباشد.
محاسبات انجام شده در طول تحقیق با فرض مشخص بودن تابش خورشيد بر روي سطح افق و شيب دار صورت گرفته شده است.

1-6- روش تحقیق
جمع آوري اطلاعات تابشي روي سطح افق و محاسبه تابش روي سطح شيب دار در اقلیم های مختلف آب و هوايي ايران.
تحلیل فنی تامين بهینه آبگرم مصرفي با تلفیق کلکتور خورشيدي و سيستم كمكي (المنت برقي) و استخراج اطلاعات فني سيستم در مناطق مختلف ايران.
تحلیل اقتصادی سیستم آبگرمکن خورشیدی با شبیه سازی نرم افزار Polysun جهت مدت زمان مورد نیاز برای بازگشت هزینه بمنظور صرفه اقتصادی و زمان بازگشت سرمایه در مناطق مختلف ايران.
تهيه نقشه با نرم افزار GIS

فصل دوم
مروري بر ادبيات تحقيق و پيشينه تحقيق

مقدمه
استفاده از انرژی خورشیدی در جهان به طور روز افزون کاربرد چشمگیری داشته و کشور هایی که دارای پتانسیل بسیار مناسب انرژی خورشیدی هستند ، مستعد بکارگیری این گونه انرژی می باشند. انرژی های تجدید پذیر علاوه بر پایان ناپذیری ، جزو انرژیهای پاک بوده و محیط زیست را آلوده نمی کنند.در میان انرژیهای تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی بعلت میزان و گستردگی کاربردآن ازاهمیت ویژه ای بر خوردار است.
متداول ترين روش استفاده از انرژي خورشيدي از طريق آب داغ توسط آب گرم کن هاي خورشيدي بوده و آب داغ براي مصارف محلي و صنعتي مانند خانه ها، هتل ها، بيمارستان ها، و صنايع خدماتي و توليد انبوه ضرورت دارد.
با توجه به اطلاعات قابل دسترس ؛ کل مساحت کلکتور خورشیدی که در سرتاسر جهان نصب شده اند بالغ بر 58 کیلومتر مربع براورد شده است؛ برای مثال در لبنان، 70% خانه های مسکونی از الکتریسیته برای گرم کردن آب استفاده کرده در حالی که 25% از دیزل، و 5% از گاز، چوب، انرژی خورشیدی و دیگر منابع انرژی بهره می برند. سهم آب گرم کن های خورشیدی در سال 2002 برابر با 1.7% کل نیاز انرژی اُردن بود و همچنین انتظار می رفت که تا سال 2010 حدود 100 کیلومتر مربع کلکتور خورشیدی در اروپا نصب شود. این حقیقت که آب گرم کن های خورشیدی قیمت مناسبی داشته و جایگزین ارزانی برای سوخت فسیلی تجاری و غیرتجاری به شمار می روند آنها را بسیار محبوب می سازد.
کشور ترکیه میزان بالای تابش خورشید را در تمام سال دریافت می دارد که شدت انرژی خورشیدی آن روزانه به طور متوسط 12.96 MJ m-2 d-1 و مدت تابش خورشید حدود 7.2 ساعت می باشد. پتانسیل خورشیدی محدود نشده توسط مقتضیات فنی، اقتصادی یا زیست محیطی ترکیه معادل سالانه حدود 88 میلیون تن نفت (toe) است که 40% آن از نظر اقتصادی قابل استفاده به شمار می رود. سه چهارم (سالانه 24.4 میلیون toe) از این پتانسیل قابل استفاده از نظر اقتصادی برای استفاده گرمایی و بقیه (8.8. میلیون toe) برای تولید برق مناسب در نظر گرفته می شوند. مصرف انرژی خانوار ترکیه شامل الکتریسیته، زغال سنگ، گاز طبیعی، نفت و منابع انرژی تجدیدپذیر هستند. بیشترین سهم از چوب تأمین شده و سهم انرژی خورشیدی در سال 2002 تنها حدود 1.1% بود. سهم بخش خانوار در مصرف در سال 2002 برابر با 31% و در قیاس با 40% کشورهای پیشرفته کمتر بود. افزایش این نسبت می تواند مجموع انتشار دی اکسید کربن ناشی از سوخت های فسیلی برابر با 61.7 مگاتن کربن و نرخ سرانه گسیل 0.87 تن کربن را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش دهد. گزارش ها نشان می دهند که در بیروت، کلکتور صفحه ای2.5 متر مربعی با ظرفیت ذخیره سازی 114 لیتر که در شیب 33.8 درجه قرار گرفته بود توانست کاهش 1.42 تنی انتشار دی اکسید کربن به عنوان گاز گلخانه ای را به دنبال داشته باشد.
متداول ترين دستگاه آب گرم کن خورشيدي براي نيازهاي خانگي از طريق نوع گردش طبيعي است که شامل کلکتور خورشيدي صفحه اي تخت متصل به مخزن ذخيره سازي عايق بندي شده مي‌باشد. اشعه هاي خورشيد از ميان شيشه عبور کرده و در فضاي بين روکش و صفحه گرفتار و توسط صفحه جاذب جذب مي‌شوند. آب در حال جريان از ميان شبکه آبرسان واقع در زير صفحه جاذب حرارت داده شده و بعد به مخزن ذخيره سازي انتقال مي يابد. کلکتورهاي صفحه تخت زماني مناسب مي‌باشن

پایان نامه
Previous Entries تحلیل اقتصادی، استان خراسان، استان کرمان Next Entries فتوولتائیک، انرژی خورشیدی، نیروگاه خورشیدی