ميتوان با احداث مزارع بادي آبهاي ساحلي در اطراف جزيره كيش از انرژي باد به منظور توليد برق مورد نياز اين جزيره در بيشتر زمان هاي سال استفاده و كمك زيادي به حفظ محيط زيست جزيره كيش و كل خليج فارس و توسعه پايدار در اين منطقه نمود. اهالي منطقه مي توانند تكنولوژي با راندمان بهتر را با درنظر گرفتن شرايط محلي وكار مورد نياز خود انتخاب كنند كه علي الاصول در هر منطقه مي تواند متفاوت باشد و اين يكي از مزاياي منابع تجديدپذير است كه قابليت انعطاف پذيري در رابطه با نوع كنترل و تكنولوژي موجود در منطقة مورد استفاده را دارند. سومين ويژگي منابع تجديدپذير در مقايسه با انواع منابع ديگر انرژي، عاري بودن آنها از هرگونه آلودگي هاي طبيعي و زيست محيطي است. بنابراين ازنظر زيست محيطي، استفاده از انرژيهاي تجديدپذير، احتمال وقوع حوادث بد و ناگوار مانند باران اسيدي، پديده گلخانه اي و انتشار انواع آلاينده هاي ديگر مانند اكسيدهاي كربن را به حداقل مي رساند. چهارمين ويژگي استفاده از انرژيهاي تجديدپذير، توسعة فن آوري انرژي هاي نو و ايجاد اشتغال است، زيرا استفاده از منابع انرژي هاي تجديدپذير از نظر ايجاد كار و توسعة اقتصادي نيز بايد مورد توجه قرارگيرد.
– بيان مساله
امروزه كمبود سوخت هاي فسيلي، افزايش قيمت آنها و ايجاد آلودگيهاي زيست محيطي موجب شده است، كه كشورهاي پيشرو در استفاده از انرژي تمايل زيادي به منابع انرژي تجديد پذير و پاك بويژه انرژي باد داشته باشند (گندمكار,1388: 25). در بسياري از کشورها، به‌خصوص در کشورهاي پيشرفته، ميزان استفاده از انرژي خورشيدي، نيروي آب، باد و انرژي حاصل از زيست توده روز به روزدر حال افزايش است. در ميان اين انرژيهاي نوظهور، انرژي بادي از جايگاه ويژه‌اي برخوردار است. عدم نياز به نيروي انساني براي استخراج اين نوع انرژي و همچنين به دست آمدن نتيجه مستقيم بدون انتظار طولاني مدت، از مزايايي است كه کارشناسان براي انرژي بادي بر شمرده‌اند. هزينه‌هاي کمتر توليد اين انرژي در مقايسه با انرژي خورشيدي نيز عامل مهم ديگري بوده است تا بسياري از کشورهاي جهان به فکر ساخت توربين‌‌هاي بادي بزرگ و کوچک و همچنين تأسيس مزارع بادي بيفتند .انرژي بادي، عامل مهم ديگري است تا بسياري از کشورهاي جهان به فکر ساخت توربين‌‌هاي بادي بزرگ و کوچک و همچنين تأسيس مزارع بادي بيفتند. بيشتر اين انرژي هم از مزارع بادي آبهاي ساحلي و سواحل بدست خواهد آمد زيرا كه سرعت وزش باد بر روي آبها بيشتر و با دوام تر از خشكيهاست(گندمكار,1388: 43). باد بر روي همين عامل مهمّي براي تبادل گرما، رطوبت و انتقال ذرات نقطهاي به نقطهي ديگر است، اين امر از لحاظ اقليمي در فراهم آوردن آسايش انسان يا در اخلال آن، چه از جهت گرمايي و چه از لحاظ رفتاري درمحيط نقش مهمّي دارد. توجّه به جهت و سرعت باد در نواحي كه اين عنصر اقليمي نسب به بقيّه عناصر اقليمي اثرات آسايشي مثبت و منفي عميق تري دارد بااهميت تر ميباشد (رازجويان ،1379: 3) باد به جابجايي افقي هوا گفته مي‌شود كه سرعت وزش آن از يک متر بر ثانيه كمتر نباشد. در ايران پنج پهنهي بادخيز ديد مي‌شود كه بسته به نحوي تشكيل و تكوين الگوهاي منطقهاي فشار در بخشهايي از كشور در دوري زماني معيّني پديد ميآيند، به اوج ميرسند و ناپديد ميشوند (مسعوديان ،1390 :57) باد در نتيجهي اختلا فات فضايي)مكاني) موجود در فشار اتمسفري تشكيل مي‌شود و اين اختلا فات عموماً به علت عدم جذب يكسان تابش خورشيدي در سطح زمين به وجود ميآيند. باد درطي روز، زماني كه بيشينهي اختلافات مكاني در دماي اتمسفر و فشار هوا وجود دارد به بيشترين سرعت خود نزديک مي‌شود (جهانبخش و رجبي، 1388:125) حركات افقي هوا موجب مي‌شود تا اختلافات مربوط به دما، رطوبت و فشار كه در جهات افقي جو وجود دارد، از بين رفته، هوا به حالت تعادل درآيد. بنابراين، باد تعديل كنندي مهمي در طبيعت است(عليزاده و همكاران,1384: 129). در سطح زمين باد همواره بطور افقي از مناطق پرفشار به سمت منطقهي كم فشار ميوزد. سرعت باد معمولاً به مقدار اختلاف فشار هواي بين مراكز فشار بستگي دارد. سرعت باد نيز عيناً تابعي از درجهي شيب يا گراديان فشار هواي اتمسفر موجود بين سيستمهاي فشار بالا و پايين است.(جهانبخش و رجبي، 1388:126). حركات افقي هوا كه از كانونهاي پرفشار به كم فشار انجام ميگيرد باد ناميد مي‌شود. فشار هوا در سطح زمين در منطقهي گرم كم و در منطقهي سرد زياد است در نتيجه هوا از منطقهي با فشار زياد به منطقهي با فشار كم جريان پيدا ميكند. اين مناطق گرم و سرد شدهي سطح زمين را به ترتيب فروبار و فرابار گويند. مقدار فشار از مركز فرابار به مركز فروبار به تدريج كاهش مييابد اين تغيير فشار برحسب فاصله را كه جهت آن از مركز پرفشار به مركز كم فشار است شيب تغييرات فشار نام دارد كه عامل ايجاد حركت هوا به صورت باد است.(كاوياني و عليجاني،1384: 22) مطالعهي وضعيت كمي باد براي اندازگيري سرعت، جهت و تواتر آن است. منظور از مطالعهي وضعيت كمي باد آگاهي از چگونگي آن از لحاظ خلوص و پاكيزگي هواي متحرک يا ناخالصي و آلودگي آن به دليل گرد وغبار، دود و بو وسايرآلايندهاي مضر براي سلا متي است(رازجويان، 1379: 1). باد غالباً با دو ويژگي مشخص مي‌شود: سرعت و جهت. سرعت باد شتابي است كه توسط حجمي از هوايي كه به طور افقي در اتمسفر حرك ميكندحاصل مي‌شود. سرعت باد غالباً توسط بادسنج برحسب كيلومتر در ساعت، نات يا متردر ثانيه انداز گيري مي‌شود. جهت باد از سمتي كه ميوزد انداز گيري مي‌شود، مثلا” باد جنوبي بادي است كه از جهت جنوب به شمال ميوزد(جهانبخش و رجبي، 1388: 125).
– سئوالات تحقيق
توزيع زماني انرژي بادي در جزيره كيش چگونه است؟
آیا باتوجه به پتانسیل وزش باد در جزیره امکان تولید انرژی الکتریسته وجود دارد؟
– اهميت و ضرورت تحقيق
جزيره كيش در جنوب كشور و در آبهاي خليج فارس در استان هرمزگان در ارتفاع 30 متري از سطح آبهاي آزاد و اقع شده است و به شبکه سراسري برق متصل نيست و تنها نيروگاه موجود در جزيره کيش، نيروگاه گازي کيش است. هنگام بروز مشکلات فني در اين نيروگاه و مصرف برق در تابستان‌ها، کيش دچار خاموشي‌هايي مي‌شود لذا اين پژوهش بدنبال توان سنجي توليد برق از انرژي باد براساس روش ويبول در جزيره كيش ميباشد.
– اهداف تحقيق
هدف كلي :
1) اين تحقيق در پي بررسي و شناسايي رابطه آماري بين باد و توليد برق بادي در جزيره كيش ميباشد.
هدف جزيي :
بررسي تغييرات زماني و مكاني باد در جزيره كيش ميباشد.
شناخت رابطه باد با توان توليد برق در فصول مختلف سال.
پيش بيبني توليد برق بصورت دوره اي با استفاده از انرژي باد با استفاده از روش ويبول.
– كاربرد نتايج تحقيق
نتايج اين پژوهش ميتواند مورد استفاده برنامه ريزان منطقه آزاد كيش در جهت توليد برق با استفاده از انرژي تجديد پذير(باد) قرار گيرد و با شناسايي و توان سنجي ميزان سرعت و جهت باد در تهيه تقويم زمان بندي پروژها، صنايع گردشگري، حمل و نقل موثر واقع شود.
.
– استفاده کنند گان ازنتايج تحقيق
مراکز دانشگاهي و پژوهشي کشور
سازمان منطقه آزاد کيش
شرکت آب و برق کيش
اداره هواشناسي استان و کيش
سازمان بنادر و کشتيراني جمهوري اسلامي ايران
دبيرخانه شوراي عالي مناطق آزاد
سرمايه گذاران داخلي و خارجي
فصل دوم :مباني نظري و پيشينه تحقيق
– مقدمه
عرضه وتقاضاي انرژي در جهان به صورت يکي از مهمترين مسائل روز درآمده است, به طوري که جهان تا پايان اين قرن هم ممکن است با آن مواجه باشد. انرژيهاي فسيلي مانند نفت و گاز و زغال سنگ روزي تمام خواهد شد و با پايان گرفتن آن چرخ تمدن بشري که بستگي مستقيم به انرژي دارد متوقف خواهد گشت. اين امر سبب گشته است که کشورهاي توسعه يافته صنعتي با جديت هرچه بيشتر استفاده از انرژي خورشيد, باد, جزر و مد که به نام انرژيهاي نو موسومند مستلزم کار و تلاش وتحقيقات زيادي ميباشد که بايد ازقبل انجام شده باشد. کشورهاي توسعه يافته سالهاست که مطالعات دامنه داري را دراين زمينه شروع کرده اند. چون موضوع انرژي يک مساله ي جهاني است و باتمام افراد کره زمين ارتباط مستقيم دارد. لازم است ابتدا مسائل آن را از همه ي جهات يک به يک مورد تجزيه وتحليل قرار داده و با آن با يک ديد جهاني برخورد نمائيم.
– الگوهاي سينوپتيکي
رود باد جنب حاره
در زمستان هسته مركزي جت استريم روي خليج فارس قرار دارد و تقريبا” از آبان ماه تا ارديبهشت در اين موقعيت ساكن ميگردد. واقع شدن رودباد حنب حاره در اين مدار اجازه ميدهد كه حلقه بادهاي غربي گسترش پيدا كرده و تا نقاط جنوبي ايران نيز پيش ميرود. تودههاي مرطوبي كه توسط اين بادها حمل مي شود. بارشهايي از نوع مديترانهاي و نيمه مديترانهاي بوجود مي آورد. چنانچه اين تودهها توسط مركز كم فشار سوداني(جريانات مرطوب جنوب غربي) تقويت شوند سهم بارندگي افزايش چشمگيري مييابند.
پرفشار جنب حاره
در دوره گرم سال به دليل فرو نشيني مداوم هوا در جنوب و زير رود باد جنب حاره اي پرفشار جنب حارهاي تشکيل مي‌شود. پرفشار جنب حارهاي بصورت مراکز جدا از هم در حوالي مدار راس السرطان تشکيل مي‌شود و پرفشاري که اقليم ايران را کنترل ميکند، پرفشار آزور ميباشد ارتفاع کف پرفشار جنب حارهاي در قسمتهاي جنوب شرقي از سطح زمين فاصله دارد و در بعضي از ايام حتي 2000 تا 3000 متر فاصله ميگيرد. در زير اين پرفشار، کم فشار گرمايي کم ضخامتي تشکيل مي‌شود که بدليل غلبهي پرفشار پويشي امکان تشکيل ابر و بارش را پيدا نميکند. بنابراين اوج کنش اين پرفشار منطبق بر توقف بارش در گستره وسيعي از ايران است بطوريکه حدود 95 درصد ايستگاهها ايران از جمله جزيره كيش(به جز ايستگاههاي اطراف درياي خزر و شمال غرب ايران) در دوره گرم سال با کاهش بارش همراه هستند. با اين حال گاهي به دليل تضعيف پرفشار، اين کم فشار که از رطوبت زيادي برخوردار است به تراز چگالش ميرسد و بارشهاي سنگيني بيشتر در نيمه جنوبي ايران ديد ميآورد (مسعوديان، 1387: 22). نوسانات پرفشار جنب حارهاي وهسته مركزي «« رودباد جنب حاره »» STJ در تغيير فصل و دگرگوني وضع آب و هواي سواحل جنوبي كشور نقشه عمدهاي دارند و همزمان با عقب نشيني پرفشار جنب حارهاي و نفوذ بادهاي غربي تغييرات فصلي نمايان مي‌شود. البته تغيير مكان STJ از زمستان به تابستان سريع بوده و در واقع حد وسط وجود ندارد بدين مناسبت است كه طول فصول پائيز و بهار در ايران به خصوص درعرضهاي جنوبي خيلي كوتاه ميباشد. عوامل و عناصر اقليمي مؤثر بر روي اين جزيره تحت تاثير ويژگيهاي وضعيت عمومي جبهههاي هوا و سيستم گردش عمومي جو كه جنب منطقهاي « بزرگ اقليم » همچون ساير نقاط كشور و موقعيت مكاني آن با توجه به قرار گرفتن در آبهاي گرم خليج فارس، عرض كم جغرافيايي و قرار گرفتن بين فلات ايران و صحراي عربستان از شمال و جنوب قرار دارد. از ويژگيهاي آب و هوايي استان هرمزگان، يك فصل طولاني گرم و يك فصل كوتاه خنك است.
پرفشار سيبري
در دوره سرد سال، سرزمين پهناور سيبري بدليل آسمانهاي صاف و دوري از منابع آبي، انرژي بيشتري را از طريق تابش موج بلند از دست ميدهد در نتيجه هواي مجاور زمين بتدريج سرد شده مرکز پرفشار ميگردد .بتدربج با پيشروي زمستان بر شدت آن افزوده مي‌شود بطوريکه در ماه دسامبر متوسط فشار مرکزي آن به 1035 هکتوپاسکال ميرسد در اين موقع تقريبا تمام ايران رادر شمال مدار 30 درجه شمالي را اشغال کرده است .بررسي ها نشان ميدهد که پرفشار سيبري بعنوان يک سامانه همديد فصلي از ميانهي مهرماه تا ميانهي فروردين ماه بر آسيا حاکم است و به سبب گستردگي زياد از عوامل اصلي اقليم اوراسيا در نيمه سرد سال است. پرفشار سيبري بر روي اقليم ميانه و بالا در اوراسيا از 70 تا 120 درجه شرقي و 40 تا 60 درجه شمالي محاسبه مي‌شود(مسعوديان، 1378: 15).
سيستم کم فشارمونسون
اغتشاشات موسمي موقعي ايجا
