Document Type : Research Paper
Author
Geography department. Social Science Faculty. Payame Noor University. Tehran. Iran
10.30473/psp.2023.67063.2649
Abstract
Renewable energies are one of the most important sources of clean energy without harmful effects on the environment, which can be optimally used in remote areas, especially in rural areas. In this research, the potential of renewable energies including wind and solar energy for rural development in Ardestan township was investigated. For this purpose, daily statistics of solar radiation intensity and sky cloudiness and wind speed and direction statistics with a 3-hour time period of Ardestan station were used. The Weibull distribution probability function was used to estimate the radiation of Angstrom's equation and to predict and estimate the power of wind turbines. The results showed that Ardestan has a high talent for using solar energy due to the lower cloudiness coefficient. In about 90% of the year in Ardestan, wind blows with a speed between 8.8-3.6 m/s from the south and southwest. So, by applying the density coefficient in relation to temperature and height, the practical power of the turbine at a height of 50 meters reaches 528 kw/h, which has a high power for generating electricity. Due to the fact that it is not possible for the villagers to use wind turbines on a large scale, the use of solar water heaters for rural households and the use of wind power towers under the management of the township's electricity distribution company are suggested.
Keywords
اسلامی‌مقدم‌آبخواره، پدرام، اسلامی‌مقدم‌آبخواره، محمدرضا و محمدپور، علی (1393). بهرهگیری از سلولهای خورشیدی و نقش به سزای آن در رسیدن به اهداف معماری پایدار با توجه به شرایط اقلیمی (نمونه موردی: شهر تهران)، مجمـوعه مقالات چهارمین کنفرانس بینالمللی رویکردهای نوین در نگهداشت انرژی، تهران، 29 بهمن 1393.
ترنجیجهرمی، علیرضا (1394). سنجش توانمندیهای انرژیهای نو در جزیره کیش (مطالعه موردی انرژی خورشیدی)، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه پیام نور واحد بین الملل کیش.
جعفر‌کاظمی، فرزاد و مردی، حسین (1390). بررسی داده های تابش خورشید در ایستگاه سینوپتیک دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران جنوب، مجله مهندسی مکانیک، 80، 75-68.
حق‌پرست‌کاشانی، آرش، صالح‌ایزدخواست، پژمان، لاری، حمیدرضا، مهرآوران، میثم و پیش‌دست، حامد (1386). تدوین یک مدل بهینه جهت محاسبه میزان تابش خورشید در ایران، بیست و دومین کنفرانس بین المللی برق، 10-1.
خلیلی، علی، ایران‌نژاد، پرویز و شریعتمداری، زهرا آغا (1389). مقایسه کارآیی مدل‌های یک متغیره و روابط چند متغیره خطی در برآورد تابش دریافتی بر سطح افقی در سطح زمین با استفاده از متغیرهای هواشناسی، مطالعه موردی ایستگاه و (اقدیسه) تهران، چهاردهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، مقالات شفاهی، 143-147.
روشن، غلامرضا، قانقرمه، عبدالعظیم و شاهکویی، اسماعیل (1393). ارزیابی پتانسیل انرژی باد در ایستگاههای منتخب ایران. فصلنامه برنامهریزی منطقهای، 4(14)، 30-13.
زاهدی، مجید، صلاحی، برومند و جمیل، مجید (1384). محاسبه چگالی و توان باد به منظور استفاده از انرژی آن در اردبیل. پژوهشهای جغرافیایی، 53،55-41.
سعادتی، ملیکا و سجادزاده، حسن (1393). کهن الگوی استفاده ازانرژی خورشیدی درحمام های قدیمی ایران، راهکاری نوین درراستای تأمین انرژی برج های امروزی نمونه موردی: حمام سلطان امیر احمد کاشان، چهارمین کنفرانس بینالمللی رویکردهای نوین در نگهداشت انرژی، تهران، 29 بهمن.
صلاحی، برومند (1383). پتانسیل سنجی انرژی باد و برازش احتمالات واقعی وقوع باد با استفاده از تابع توزیع چگالی احتمال ویبول در ایستگاههای سینوپتیک استان اردبیل. تحقیقات جغرافیایی، 19 (1) (77)، 104-87.
علیزاده، امین و خلیلی، نجمه (1388). تعیین ضرایب معادله آنگستروم و توسعه یک معادله رگرسیونی برآورد تابش خورشیدی. مجله آب و خاک، 23، 229-238.
فرزاد، عبدالعلی و ملائی، محمد (1378). تصحیح ضرایب برآورد انرژی تابش خورشیدی در زاهدان، هفتمین کنفرانس سالانه مهندسی مکانیک انجمن مهندسان مکانیک ایران، 119-127.
مزینانی، رضا، باعدی، جواد و مزینانی، مهدی (1394) . ساخت و بررسی عملکرد یک نمونه سلول خورشیدی تحت شرایط اقلیمی سبزوار توسط نرم افزار اسکپس. مجله مهندسی مکانیک و ارتعاشات، 6(4)، 42-37.
مجنونی‌هریس، ابوالفضل، شاهرخرند، پارسا، سپاسخواه، علیرضـا و ناظمالسادات، محمدجعفر (1387). توسعه و ارزیابی مدل‌های تخمین تابش خورشیدی براساس ساعات آفتابی و اطلاعات هواشناسی. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، 12(46)، 491-499.
معینی، سام، جوادی، شهرام، کوکبی، محسن و دهقان منشادی، محسن (1389). برآورد تابش خورشیدی در ایران با استفاده از یک مدل بهینه. نشریه انرژی ایران، 13(2)، 10-1.
موسوی‌بایگی، محمد و اشرف‌میانآبادی، بتول (1389). بررسی مدل‌های مختلف برآورد تابش خورشیدی به منظور معرفی مناسب‌ترین مدل در یک اقلیم نیمه خشک. مجله آب و خاک، 4، 744-836.
نادی، مهدی، بذرافشان، جواد و قهرمان، نوذر (1389). مقایسه روش‌های مختلف تخمین پارامترهای مدل آنگستروم برای برآورد تابش روزانه خورشید بر رویه‌های افقی، چهاردهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، مقالات شفاهی، 139-142.
Aksakal, A. & Rehman S. (1999). Global solar radiation in northeastern Saudi Arabia, renewable Energy, 17, 461-472.
Clausen, L.T. & Rudolph, D. (2020). Renewable energy for sustainable rural development: Synergies and mismatches, Energy Policy, 138(111289), 1-10.
Datta, D., Chowdhury, S., Kumar Saha A. M., Islam (lalan), M. & Mahbubur Rahman, M. (2014). Tilted And Horizontal Solar Radiation For 6 Zones In Bangladesh, International Journal of Scientific & Technology Research, 3(2).
Duffie, J.A. & Beckman, W.A. (1992). Solar Energy Engineering, John Wiley, U.S.A.
Gargallo, P. Garcia-Casarejos, N. & Salvador, M. (2020). Perceptions of local population on the impacts of substitution of fossil energies by renewables: A case study applied to a Spanish rural area. Energy Reports, 6, 436–441.
Iziomon M.G. & Mayet, H. (2002). Assessment of some global solar radiation parameter stations, Journal of Atmospheric Solar-Terrestrial Physics 64, 63-1643.
Mauritzen, J. (2020). Will the locals benefit? The effect of wind power investments on rural wages. Energy Policy, 142 (111489), 1-10.
Mohamadi, H., Saeedi, A., Firoozi, Z., Zangabadi, S.S. & Veisi, Sh. (2021). Assessment of wind energy potential and economic evaluation of four wind turbine models for the east of Iran. Heliyon, 7, 1-10.
Rama, Ch. & Subramanian D. K. (1997). Potential and prospects of solar energy in uttara kannada, district of karan ataka state, India, Energy Sources Journal, 79, 945-988.
Umoh, D. M., Sunday, O., Odo, Ye-Obong, & Udoakan, N. (2014). Estimating global solar radiation on Horizontal Surface from sunshine hourse over Port Harcurt, Nigeria, Journal of Electrical and Electronics Engineering Research, 6(1), 1-5.
Sajid, A., Lee, S.M. & Jang, Ch.M. (2017). Techno-Economic Assessment of Wind Energy Potential at Three Locations in South Korea Using Long-Term Measured Wind Data. Energies, 10(1442), 1-24.
Skeikert, N. (2006). Correlation of global solar radiation with common geographical and meteorological parameters for Damascus province, Syria, Energy conversion and Management, Mgmt 47, 331-345.
Sozen, A. (2005). Solar energy potential in Turkey, Applied Energy, 30, 367-387.
Yang, K., Koike, T. & Ye, B. (2006). Improving stem at of hourly, daily and monthly solar radiation by importing global data sets, Agrical tural and Forest meteorology 137, 43-55.
Alizadeh, A. & Khalili, N. (2009). Determining the Coefficients of the Angstrom Equation and Developing a Regression Equation for Estimating Solar Radiation, Water and Soil Journal, 23, 229-238. (In Persian)
Farzad, A.A. & Molai, M. (1999). Correcting the Coefficients of Solar Radiation Energy Estimation in Zahedan; The 7th Annual Conference of Mechanical Engineering of the Iranian Society of Mechanical Engineers, 119-127. (In Persian)
Hagh Parast Kashani, A., Saleh Izad Khasht, P., Lari, H.R., Mehr Avaran, M. & Pishdast, H. (2007). Development of an Optimal Model to Calculate the Amount of Solar Radiation in Iran, 22nd International Electricity Conference, 1-10. (In Persian)
Jafar Kazemi, F. & Mardi, H. (2011). Investigating Solar Radiation Data at the Synoptic Station of Islamic Azad University, South Tehran Branch, Mechanical Engineering Journal, 80, 75-68. (In Persian)
Khalili, A., Iran Nejhad, P. & Shariatmadari, Z. (2010). Comparison of the Efficiency of One-Variable Models and Linear Multivariate Relationships in Estimating the Radiation Received on the Horizontal Surface of the Earth Using Meteorological Variables, Case Study of Istagah and (Qadiseh) Station in Tehran, 14th Iran Geophysical Conference, Oral Papers, 143-147. (In Persian)
Majnouni Haris, A., Shahrokh Rend, P., Sepas Khah, A. & Nazemosadat, M.J. (1387). Development and Evaluation of Solar Radiation Estimation Models Based on Sunshine Hours and Meteorological Information, Agricultural Sciences and Techniques and Natural Resources, 12(46), 491-499. (In Persian)
Moini, S., Javadi, Sh., Kokabi, M. & Dehghan Monshadi, M. (2010). Estimating Solar Radiation in Iran Using an Optimal Model, Iranian Energy Journal, 13(2), 1-10. (In Persian)
Nadi, M., Bazar Afshan, J. & Ghahraman, N. (2010). Comparison of Different Methods of Estimating Angstrom Model Parameters for Estimating Daily Solar Radiation on Horizontal Surfaces, 14th Iran Geophysical Conference, Oral Papers, 139-142. (In Persian)
Roshan, Gh., Qangarmeh, A. & Shahkooi, I. (2014). Evaluation of wind energy potential in selected stations in Iran, Regional Planning Quarterly, 4(14), 13-30. (In Persian)
Salahi, B. (2004). Wind Energy Potential and Fitting the Real Probabilities of Wind Occurrence Using the Weibull Probability Density Distribution Function in Synoptic Stations of Ardabil Province. Geographical Research, 19(1 (77), 104- 87. (In Persian)
Zahedi, M., Salahi, B. & Jamil, M. (2005). Calculation of wind density and power in order to use its energy in Ardabil. Geographical Research, 53, 55-41. (In Persian)
)