مدلسازي انرژي شهري براي دستيابي به شهرهاي خودبازآفرين (مطالعه موردي: كلانشهر تهران)

مقدمه: با شدت گرفتن مسئله آلودگي در كلانشهرها و ميزان مصرف انرژي تلاش براي حل اين مشكل شدت گرفت كه حاصل آن را مي توان معرفي سيستم ها و مدل هايي براي جايگزيني سيستم ها و مدل هاي موجود عرضه انرژي كلانشهرها دانست. در اين تحقيق مدل سازي كمي براي انرژي در كلانشهر تهران با توجه به اهداف محيط زيستي، اقتصادي و اقليمي منظور مي شود. مواد و روش ها: در اين پژوهش از روش هاي تجربي و كمي و نرم افزارهاي تحليلي GIS و Windographer بهره گرفته شده است. براي پردازش بهتر وضعيت انرژي تابشي خورشيد، سري تصاوير راداري از سنجنده PALSAR از ماهواره ALSO انتخاب و پردازش شد و با استفاده از مدل Area Solar Radiation مدلسازي انرژي خورشيدي انجام شد. از آن جا كه به طور معمول براي تعيين پتانسيل انرژي باد در يك مكان و تخمين اترژي خروجي آن، از روش هاي آماري استفاده مي شود، نرم افزار Windographer براي تطبيق داده هاي سرعت باد ايستگاه ها از تابع توزيع ويبول استفاده شده است. نتايج و بحث: انرژي خورشيدي: براي فرآيند تجزيه و تحليل راداري، تصاوير راداري Palsar از پايگاه داده هاي JAXA تهيه شدند. اين تصاوير بايد در طول و عرضي انتخاب مي شدند كه محدوده مورد مطالعه را پوشش قطعي دهند بنابراين، تصاوير مورد نياز محدوده مورد مطالعه، انتخاب شدند. سپس، تصوير راداري DEM در نرم افزار ArcGIS فراخواني شدند كه عمليات ابتدايي در آن به كار گرفته شد. در مرحله بعد، تصاوير بايد به همديگر چسبانده شدند. پس از تبديل تصاوير مورد نظر به تصوير واحد، تصوير محدوده مورد مطالعه از تصوير رادار استخراج گرديد. در نهايت براي ايجاد ديد بهتر از منطقه مورد مطالعه، نقشه ناحيه بندي انرژي دريافتي خورشيد تهيه شده است. انرژي بادي: به منظور به دست آوردن ديد كلي نسبت به وضعيت منطقه پتانسيل انرژي باد در ايستگاه هاي نمونه شامل: چيتگر، فيروزكوه، ژئوفيزيك، فرودگاه امام، فرودگاه مهرآباد و ورامين محاسبه شده است. تجزيه و تحليل داده هاي مربوط به انرژي بادي منطقه نشان داد مناطق غربي و جنوبي بيش ترين پتانسيل براي ظرفيت توليد برق بادي را در كلانشهر تهران دارند. انرژي حاصل از زيست توده (زباله شهري): ميزان زباله توليد شده در شهر تهران بيش از 7600 تُن مي باشد. تجزيه و تحليل داده هاي به دست آمده نشان داد با توجه به حجم عظيم توليد روزانه زباله در كلانشهر تهران، با مدلسازي بهينه و برنامه ريزي درست مي توان به منبع انرژي تجديدپذير خوبي براي منطقه دست يافت. نتيجه گيري: در ارتباط با مدلسازي با توجه به نتايج به دست آمده، ايجاد مدل بر مبناي سه گروه انرژي تجديدپذير شامل انرژي خورشيدي، انرژي بادي و زيست توده (زباله شهري) انجام گرديد. براي ارائه مدل يكپارچه براي كلانشهر تهران داده هاي انرژي هاي خورشيدي، بادي و زيست توده (زباله شهري) هم مقياس شدند. در نهايت خروجي نهايي مدل به صورت نقشه اي خواهد بود به صورت منطقه بندي كه در داخل فيلد هاي آن سه گروه انرژي (خورشيدي، بادي و زيست توده) وجود دارند، در اين نقشه نهايي براي اينكه بتوانيم اهميت اين سه گروه انرژي را در مناطق نشان دهيم از دياگرام دايره اي استفاده شده است.