فهرست مطالب
عنوان صفحه
مقدمه ...1
فصل اول: کلیات طرح
1- 1 بیان مسئله...3
1-2 اهمیت موضوع تحقیق و انگیزه ی انتخاب آن ...3
1-3 اهداف تحقیق...4
1-4 سوالات یا فرضیات تحقیق ...5
1-5 چهار چوب نظری تحقیق ..............................................................................................................5
1-6 روش تحقیق ...................................................................................................................................6
1-7 پیشینه پژوهش .............................................................................................................................6
1-8 روش تجزیه و تحلیل اطلاعات .....................................................................................................6
1-9 واژگان کلیدی ..................................................................................................................................6
فصل دوم- کانسپتآرت و دیزاین
2-1 تاریخچه- تاریخچه و تعریف کانسپت و دیزاین..................................................................................7
2-2 دیزاین- ایجاد ارتباط و تعیین ساختار واحدگرافیکی میان عناصر .....................................................10
2-3 طراحی فضا........................................................................................................................................15
2-4 طراحی کاراکتر...................................................................................................................................19
2-5 تخیل اساطیری در انیمیشن...................................................... .........................................................36
2-6 شخصیت قهرمان..............................................................................................................................48
2-7 هنر" انیمیشن کارخانه ی هیولا ها "..................................................................................................57
2-8 فیلم نامه..............................................................................................................................................79
2-9 فیلم نامه ی مصور...............................................................................................................................81
فصل سوم-تکنولوژی و عرصه ی دیجیتال
3-1 نگه داشتن تاریخ................................................................................................................................89
3-2 کامپیوتر و جادوگر زمان...................................................................................................................94
2-3 از ایده تا اجرا.................................................................................................................................... 98
فصل چهارم – هنرمندان
4-1 برونو بزتو.................................................................................................................................101
4-2 دیلن کول.................................................................................................................................103
4-3 رب راپل.................................................................................................................................109
4-4 سهیل دانش اشراقی .................................................................................................................118
نتیجه گیری ......................................................................................................................................121
فهرست منابع ...................................................................................................................................137
گزارش کار عملی ...........................................................................................................................140
مقدمه
تولید و ساخت یک محصول در غالب تصویر متحرک اعم از فیلم، انیمیشن، گیم و... نیازمند طراحی اصولی و از پیش تعیین شده بر مبنای تصویر به منظور ایجاد ارتباط موثرتر میان تمامی بخش های سازنده و نیز توسعه و بهبود روند کار دارد. تصاویر طراحی شده بر این مبنا «کانسپت آرت» نامیده می شود.
کانسپت آرت[1]، شاخه ای از تصویر سازی است و واضح است که هر اثر بصری مفهوم گرا و قابل نمایش به شیوه های گوناگون را می توان کانسپت آرت به حساب آورد. اما محقق سعی دارد آن بخش از هنر مفهومی که هدف اصلی آن توصیف بصری از یک ایده، تصویر، فیلم نامه و مواردی از این قبیل به منظور ساخت یک اثر تصویری متحرک است را مورد پژوهش قرار دهد و نیز با توجه به داشتن زمینه لازم و علاقه شخصی بر آن شده که موضوع رساله حاضر را به «رابطه تصویر سازی با مفهوم گرایی در فرایند تصوبر متحرک» اختصاص دهد.
«هنر در تکنولوژی رقابت می کند و تکنولوژی به هنر الهام می بخشد.» عرصه ساخت محصولات تصویری متحرک مخصوصا انیمیشن در سرزمین ما پیشرفت قابل توجهی نسبت به گذشته تا به امروز داشته است. اما از زمان ورود آن به عرصه هنر دیجیتال دیری نمی پاید و شایان ذکر است که شاید هنوز تعریف درست و روشنی از کانسپت آرت به عنوان بخش مهمی در تولید تصویر متحرک وجود ندارد و اغلب یکی از مشکل ترین قسمت های مربوط به تولید، ایجاد تصویری است که بتواند ایده حقیقی آن اثر را نمایش دهد.
با توجه به اهمیت این موضوع و به منظور شناخت بیشتر و بهتر این مهم، محقق این موضوع را برای رساله خویش در نظر گرفته است.
کلیات طرح
1-1 بیان مسئله
تولید و ساخت یک محصول در غالب تصویر متحرک اعم از فیلم، انیمیشن، گیم و... نیازمند طراحی اصولی و از پیش تعیین شده بر مبنای تصویر به منظور ایجاد ارتباط موثرتر میان تمامی بخش های سازنده و نیز توسعه و بهبود روند کار دارد. تصاویر طراحی شده بر این مبنا «کانسپت آرت» نامیده می شود.
کانسپت آرت، شاخه ای از تصویر سازی است و واضح است که هر اثر بصری مفهوم گرا و قابل نمایش به شیوه های گوناگون را می توان کانسپت به حساب آورد. اما محقق سعی دارد آن بخش از هنر مفهومی که هدف اصلی آن توصیف بصری از یک ایده، تصویر، فیلم نامه و مواردی از این قبیل به منظور ساخت یک اثر تصویری متحرک است را مورد پژوهش قرار دهد و نیز با توجه به داشتن زمینه لازم و علاقه شخصی بر آن شده که موضوع رساله حاضر را به «رابطه تصویر سازی با مفهوم گرایی در فرایند تصوبر متحرک» اختصاص دهد.
1-2 اهمیت موضوع تحقیق و انگیزه انتخاب آن :
«هنر در تکنولوژی رقابت می کند و تکنولوژی به هنر الهام می بخشد.» عرصه ساخت محصولات تصویری متحرک مخصوصا انیمیشن در سرزمین ما پیشرفت قابل توجهی نسبت به گذشته تا به امروز داشته است. اما از زمان ورود آن به عرصه هنر دیجیتال دیری نمی پاید و شایان ذکر است که شاید هنوز تعریف درست و روشنی از کانسپت آرت به عنوان بخش مهمی در تولید تصویر متحرک وجود ندارد و اغلب یکی از مشکل ترین قسمت های مربوط به تولید، ایجاد تصویری است که بتواند ایده حقیقی آن اثر را نمایش دهد.
با توجه به اهمیت این موضوع و به منظور شناخت بیشتر و بهتر این مهم، محقق این موضوع را برای رساله خویش در نظر گرفته است.
1-3 هدفهای تحقیق
هدف از تحقیق حاضر ، همانطور که از نام آن پیداست بررسی و پژوهش در مورد رابطه تصویر سازی با مفهوم گرایی در غالب تصویر متحرک در تعریفی جامع و دقیق است به طوری که بتوان گامی موثر در جهت بهبود فرایند نهایی کار برداشت.
در این راستا نمی توان تاثیری که هتر دیجیتال و پیشرفت تکنولوژی در کیفیت، جذابیت و سرعت در این زمینه گذاشته است را نادیده انگاشت.
1-4 سوالات یا فرضیه های تحقیق
پرسش های این پژوهش عبارتند از :
1- وجود کانسپت در خلق یک مجموعه تصویری متحرک تا چه اندازه مهم است و در صورت نبودن آن چه مشکلاتی در مراحل ساخت یک اثر به وجود می آید؟
2- آیا یک تصویر ساز تنها با تکیه بر دانش خود می تواند در ساخت یک اثر متحرک، به عنوان یک پدید آوردنده در بخش کانسپت آرت، سودمند واقع شود؟
3- آیا تکنولوژی دیجیتال برای بخش مربوط به کانسپت ساخت تصویر متحرک صرفا وجه ابزاری دارد یا وسیله ای است که علاوه بر تکنیک ، به بهبود روند تولید و انتقال مفاهیم کمک می کند؟
4- تکنیک های مختلف در کانسپت تصویر متحرک چه تاثیری در شیوه ارائه ی آن دارد؟
با توجه به پرسش های فوق فرضیه های زیر مطرح می شود :
1- نیاز به حضور کانسپت همیشه ضروری نیست. در واقع این مسئله با موضوع خطی داستان تصویر متحرک رابطه مستقیم دارد و بیشتر از همه برای موضوعاتی همچون علمی تخیلی، خیالی و فانتزی استفاده می شود. این حضور باعث می شود که خط مشی ساخت از همان ابتدا مشخص شود تا بخش های دیگر تولید بتوانند با تکیه بر آن کار خود را پیش ببرند.
2- این زمینه وجود دارد که اکثر مردم تفاوت بین کانسپت آرت و تصویر سازی را نمی دانند، بله آنها هردو تصویری ایستا از موضوع هستند اما تفاوت در معنی، مقصود و مخاطب است. تصویر ساز با تمام مهارتی که دارد همیشه نمی تواند به عنوان یک کانسپت آرتیست ظاهر شود چراکه یک تصویر ساز اغلب نمی تواند در واقعیت حضور داشته باشد و دید مخصوص به خود را دارد، این در حالی است که آنچه که برای یک کانسپت آرتیست اهمیت دارد این است که ساختار ها بی نقص و قابل تشخیص و دارای فضایی صحیح و منطقی باشد.
3- در سال های اخیر کانسپت آرت پیوند بسیار عمیقی با تکنولوژی از لحاظ ابزاری چه نرم افزار و چه سخت افزار برقرار کرده است. تا قبل از این از شیوه های دستی و سنتی استفاده می شد اما با روی کار آمدن این ابزار ها، کانسپت آرتیست قادر شد تا با مهارت خود و بهره گیری از این تکنولوژی کار خود را همچون بوم نقاشی به نمایش گذارد. به طبع استفاده از این صنعت خارق العاده در کیفیت، جذابیت و سرعت تاثیر بسزایی دارد.
4- استفاده از تکنیک های مختلف ارتباط مستقیم با موضوع و حجم کار با توجه به زمان ساخت دارد.
1-5 چهارچوب نظری تحقیق :
تعریف دقیق و جامعی از کانسپت آرت در ساخت تصویر متحرک
شناخت سبک و تکنیک و دیگر مراحل پیش از تولید یک اثر بصری در غالب تصویر متحرک
بررسی نحوه تاثیر پذیری کانسپت آرت از هنر دیجیتال در شیوه ارائه ی اثر و مقایسه آن با روش های سنتی
بررسی کانسپ آرت و جایگاه آن در کشور های توسعه یافته و مقایسه آن با آثار خلق شده در این زمینه در ایران
1-6 روش تحقیق :
جمع آوری مطالب بنیادی ، علمی و تئوریک رساله ، به روش کتابخانه ای صورت می پذیرد . اما جمع آوری نمونه های مطالعاتی برای بخش تجزیه ، تحلیل های تصویری و توصیفی به روش کتابخانه ای ومکاتبات و مصاحبه با اشخاص به نام و فعال در این عرصه تصویری صورت می پذیرد.
1-7 پیشینه پژوهش :
در جستجوهای صورت گرفته ، و با توجه به معاصر بودن موضوع مورد پژوهش و تا حدی عدم شناخت کافی در این مبحث در
سرزمین ما ، این مسئله هنوز جایگاه اصلی خود را پیدا نکرده است لذا منابع مورد پژوهش بسیار اندک و محدود به منابع لاتین می باشد. سرفصل های ارائه شده بر اساس منابعی از این دست صورت گرفته است.
1-8 روش تجزیه و تحلیل اطلاعات :
بررسی نقش کانسپت آرت در فرایند تصویر متحرک–بررسی تاثیرات صنعت دیجیتال بر کانسپت آرت در مرحله پویا نمایی بررسی تفاوت های میان تصویر سازی و کانسبت آرت
1-9 واژه های کلیدی :
انیمیشن، مفهوم، دیجیتال، تصویر متحرک، استوری بورذ، اسطوره ، نمایش، کانسپت آرت، کاراکتر
پویانمایی
کانسپت آرت و دیزاین
2-1 تاریخچه و تعریف کانسپت آرت و دیزاین
همانطور که گفته شد هر تجسم بصری دارای مفهوم که ایده ها و تصورات ذهن آدمی را به معرض نمایش می گذارذ می توان کانسپت آرت به شمار آورد. بنا به این تعریف شاید بتوان کانسپت آرت را در زمان نخستین جلوه های تلاش های هنری انسان بر دیوار ها و سطوح سنگی، جستجو کرد.
انسان های نخستین، برای اجرای مراسم آیینی، مقابله با دشمنان خود، ارتباط با نیروهای ماورای طبیعی، باران، باروری زمین و به طور کلی برای بقای خود، نشان ها و نماد هایی مفهوم گرا را بر روی سطوح مختلف از قبیل دیواره ی غار ها، سطح سنگ ها، سفالینه ها، فلزینه ها و تکه چوب ها و اشیای دیگر می کشیدند. آنها می کوشیدند با این کار بر دشمنان خود غالب شوند.
اجرای ایده ها و مفاهیم ذهن بشری در غالب تصویر را می توان در تمام اعصار تاریخ چه دوران ماقبل تاربخ، چه بعد از تاریخ، چه غارنشینی و چه شهرنشینی، بروی سفالینه های شوش، طومار های پاپیروس در مصر باستان، طراحی سلاح های جنگی، شمایل خدایان، نقاشی های روی ظروف، دیوار نگاره های روم باستان و در جای جای تاریخ ببینیم
اما آنچه که در این میان چشمگیر تر است اسکچ ها و طراحی های لئوناردو داوینچی، دانشمند و هنرمند ایتالیایی دوره رنسانس است. او طرح های مبتکرانه ای را برای ساخت سلاح هایی مانند توپ های بخار، ماشین های پرنده، لباس های زرهی، ماشین آلات جنگی ارائه کرده بود، هرچند که بسیاری از آنها هرگز ساخته نشدند. داوینچی اولین طراح هواپیما و صد ها اثر معماری دیگر به شمار می رود. یکی از طرح های ابتکاری او لباس غواصی و زیر دریایی است. او همچنین مسلسل، تانک نظامی، ساعتی که به ساعت داوینچی معروف است، کیلومتر شمار و چیزهای دیگر را طراحی یا
اختراع کرد(سایت ویکی پدیا).
طرح یک ماشین پرنده از لئوناردو داوینچی
منبع: (سایت ویکی پدیا)
در عصر حاضر کانسپت آرت جایگاه ویژه ای پیدا کرده است وصنایع مختلف از آن به عنوان بخش مهمی در کار خود بهره می برند و به ضرورت نیاز آن پی برده اند. در تمامی زمینه صنعتی و هنری از جمله صنعت خودرو سازی، طراحی لباس، لوازم خانگی و الکترونیکی و غیره و غیره ابتدا کانسپت بر اساس ایده و طرح اولیه شکل می گیرد و بعد از آن وارد مرحله تولید می شود.
اصطلاح کانسپ آرت برای اولین بار توسط کمپانی والت دیزنی در سال 1930 به کار گرفته شد.(سایت ویکی پدیا، کانسپت آرت). کانسپت آرت در عرصه پویا نمایی به تصویر گری ها و طراحی هایی گفته می شود که تجسمی نهایی از فیلم نامه را در غالب تصویر برای اعضای تیم تولید و کارگردان نمایش می دهد. کانسپت آرت را می توان شاخه ای از تصویر سازی به حساب می آورند. کانسپت آرت با عنوان هایی مانند کانسپت دیزاین[2]، ویژوال کانسپت[3]، ویژوال دولپمنت[4] نیز به کار می رود.
نیاز به کانسپت آرت تقریبا در تمام گونه های تصویر متحرک از جمله فیلم، انیمیشن و گیم احساس می شود. در فیلم های سینمایی و یا فیلم های رئال، کانسپت های مختلف برای لباس، دکور صحنه وحتی گریم های خاص در فیلم های واقعی تخیلی زیر نظر کارگردان و براساس فیلم نامه طراحی می شود و در قسمت جلوه های بصری در صحنه هایی از فیلم که قابلیت ساخت آن در دنیای واقعی وجود ندارد از کانسپت آرت استفاده می شود که شرح کاملتر آن در فصل آخر در مورد اجرا و نحوه ی استفاده از آن در فیلم داده شده است. اما کاربرد کانسپت آرت در فضا های فانتزی و تخیلی در انمیشن و گیم پر رنگ تر است.
فهرست مطالب
2-7-1 انواع نیروگاههای خورشیدی.. 8
2-7-2 نیروگاههای سهموی خطی.. 9
2-7-3 نیروگاههای دریافتکننده مرکزی (CRS)10
2-7-4 نیروگاههای بشقابک سهموی 12
2-7-5 نیروگاههای دودکش خورشیدی.. 13
2-7-6 نیروگاه کلکتورهای فرنل 15
2-8-1 تولید همزمان برق و حرارت... 15
2-10 کاربردهای سیستم یکپارچه انرژی.. 25
4-4-1 هاب دارای یک ورودی و یک خروجی.. 49
4-4-2 هاب دارای چند ورودی و چند خروجی.. 50
4-6 ذخیرهساز در هاب انرژی.. 55
4-8 مدل2 : : بررسی هاب انرژی با در نظر گرفتن خودروهای برقی و ذخیرهسازها59
5-2-1 نتایج شبیهسازی مدل 1. 65
5-3 مدل 2 : بررسی هاب انرژی با در نظر گرفتن خودروهای برقی و ذخیرهسازها66
5-3-1 نتایج شبیهسازی مدل 2. 67
5-5 مدل 4 :هاب انرژی با در نظر گرفتن انرژی خورشیدی در ورودی و خودروهای برقی در خروجی.. 85
جدول 2‑1 - جدول مقایسه برخی خودروهای موجود [10]26
جدول5‑1- مقادیر اولیه و ضرایب حاملهای انرژی ورودی.. 66
جدول5‑2- ضرایب راندمان ماتریس کوپلینگ... 66
جدول 5‑3مقادیر اولیه و ضرایب حاملهای انرژی ورودی.. 68
جدول 5‑4ضرایب راندمان ماتریس کوپلینگ... 68
جدول 5‑5مقادیر و ضرایب ذخیرهساز. 69
جدول 5‑6مقایسه هزینه تولید توان در دو حالت با و بدون ماشین برقی.. 71
6 فهرست شکلها
شکل2‑1- مثالی از یک هاب انرژی شامل ورودی، خروجی مبدل و ذخیرهساز [4]4
شکل2‑2- ساختار داخلی یک نیروگاه خورشیدی از نوع سهموی خطی [6]8
شکل2‑3- اجزای سازندهآینه نیروگاه خورشیدی سهموی خطی [6]8
شکل2‑4- نمای یک نیروگاهخورشیدی از نوع نیروگاههای دریافتکننده مرکزی (CRS) [6]9
شکل2‑5- ساختار یک نیروگاه خورشیدی از نوع نیروگاههای دریافتکننده مرکزی [6]10
شکل2‑6- نمای یک نیروگاه خورشیدی از نوع نیروگاههای بشقابک سهموی [6]12
شکل2‑7- ساختار یک نیروگاه خورشیدی از نوع نیروگاههای بشقابک سهموی [6]12
شکل2‑8- شماتیک عملکرد نیروگاههای حرارتی دودکش خورشیدی [6]13
شکل2‑9- شکل یک ماشین برقی ساختهشده در حال شارژ [10]20
شکل 2‑10- ساختار یک خودرو برقی [10]21
شکل3‑1-هاب انرژیموردمطالعه، شامل سه قسمت شبکه، هاب و بار. 29
شکل3‑2- هاب شبکه شامل چند ورودی و چند خروجی.. 31
شکل3‑3- مدل یک شبکه انتقال با کمپرسور (C) و خط لوله (P)32
شکل3‑4- مقایسه بهرهبرداریبهینه در دوحالت فقط الکتریسیته و بهرهبرداری چند حاملی.. 33
شکل3‑5- مدلکلی هاب انرژی.. 34
شکل3‑6- مدل هابانرژی با تمرکز بر انرژیهای نو. 34
شکل3‑7- سیستمی از هابها و خطوط انتقال و گرهها35
شکل3‑8- مدل هاب انرژی خانگی.. 36
شکل3‑9- PHEV با سوختفسیلی مدلل شده بهعنوان یک هاب... 37
شکل3‑12- هاب انرژی پیشنهادی.. 42
شکل4‑1- شکلپایهیکهابانرژی.. 48
شکل4‑2- نمادهایریاضیورودیوخروجیهاب... 48
شکل4‑3- شکلکلیهابانرژیبادر نظرگرفتنحاملهایانرژیورودیوخروجی [20]49
شکل4‑4- شیوهتقسیمیکحاملانرژیبینمبدلهایداخلهاب [20]51
شکل4‑5- یکهابنمونهشاملترانسفورمر،توربینگازی،کورهگازیومبدلحرارتی [20]52
شکل4‑6- مدلیک ذخیرهساز انرژی [20]54
شکل4‑7- وضعیتذخیرهسازها در هاب انرژی [20]55
شکل4‑10- هاب انرژیمدل 2- استفاده از ذخیرهساز و ماشین برقی بهعنوان خروجی.. 59
شکل4‑11- هاب مدل 3 (قیمت حامل انرژی الکتریسیته متغیر)60
شکل 5‑2- نمودار الگوی بار مصرفی در طول یک شبانهروز از سال. 63
شکل5‑3- نمودار توان تولیدی در حالاتیکه قیمت حاملهای انرژی ثابت فرض شود64
شکل5‑4- نمودار توان تولیدی در حالاتیکه قیمت حاملهای انرژی ثابت فرض شود65
شکل5‑5- هاب انرژی مدل 2- استفاده از ذخیرهساز و ماشین برقی بهعنوان خروجی.. 65
شکل5‑6- نمودار تولید الکتریسیته و گاز طبیعی در حالت وجود ماشینهای برقی.. 67
شکل5‑7- نمودار تولید الکتریسیته و گاز طبیعی در حالت وجود ماشینهای برقی.. 67
شکل5‑8- نمودار شارژ و دشارژ ذخیرهساز در طول شبانهروز. 68
شکل5‑9-نمودار تغییرات حامل انرژی الکتریسیته با تغییرات ماشین برقی در طول یک شبانهروز. 70
شکل5‑10- نمودار تغییرات حامل گاز طبیعی با تغییرات ماشین برقی در طول یک شبانهروز. 71
شکل5‑11نمودار تغییرات هزینه کل انرژی تولیدی با افزایش تعداد ماشینهای برقی.. 72
شکل5‑12نمودار میزان شارژ و دشارژ شدن ذخیرهساز در طول 24 ساعت باوجود ماشینهای برقی مختلف... 73
شکل5‑13وضعیت ذخیرهساز شبکه در حالتهای مختلف تعداد ماشینهای برقی.. 74
شکل5‑14نمودار تولید توان برای حالت بدون ماشین برقی.. 75
شکل5‑15نمودار تولید توان برای حالت بدون ماشین برقی.. 75
شکل5‑16نمودار توان تولیدی به ازای تعداد ماشین برقی 12 دستگاه76
شکل5‑17نمودار توان تولیدی به ازای تعداد ماشین برقی 12 دستگاه76
شکل5‑18نمودار توان تولیدی به ازای تعداد ماشین برقی 36 دستگاه77
شکل5‑19نمودار توان تولیدی به ازای تعداد ماشین برقی 36 دستگاه77
شکل5‑20نمودار توان تولیدی به ازای تعداد ماشین برقی 61 دستگاه78
شکل5‑21نمودار توان تولیدی به ازای تعداد ماشین برقی 61 دستگاه78
شکل5‑22نمودار توان تولیدی به ازای تعداد ماشین برقی 183 دستگاه79
شکل5‑23نمودار توان تولیدی به ازای تعداد ماشین برقی 183 دستگاه79
شکل5‑24نمودار توان تولیدی به ازای تعداد ماشین برقی 244 دستگاه80
شکل5‑25نمودار توان تولیدی به ازای تعداد ماشین برقی 244 دستگاه80
شکل5‑26- هاب مدل 3 (قیمت حامل انرژی الکتریسیته متغیر)81
شکل5‑27نمودار تغییرات قیمت حاملهای انرژی ورودی در طول شبانهروز. 81
شکل5‑28بررسی وضعیت تولید توان الکتریکی در دو حالت قیمت ثابت و قیمت متغیر در طول 24 ساعت... 82
شکل5‑29مقایسه نمودارهای بار الکتریکی و توان تولیدی و قیمت حامل الکتریسیته. 82
شکل5‑30 بررسی وضعیت تولید گاز طبیعی در دو حالت قیمت ثابت و قیمت متغیر در طول 24 ساعت... 83
شکل5‑31 نمودار اختلاف قیمت توان تولیدی در دو حالت قیمت ثابت و قیمت متغیر. 83
شکل5‑32مقایسه شارژ و دشارژ توان در دو حالت قیمت ثابت و متغیر. 84
شکل5‑33- هاب مدل 4 با در نظر گرفتن ماشینهای برقی و نیروگاه خورشیدی.. 85
شکل5‑34میزان و شدت تابش نور خورشید در طول شبانهروز. 86
شکل5‑40 کاهش قیمت کل تولید با افزایش تولید نیروگاه خورشیدی.. 90
شکل5‑41 بررسی وضعیت تولید برق با افزایش تولید نیروگاه خورشیدی.. 91
شکل5‑42 مقایسه تولید گاز طبیعی با افزایش تولید توان خورشیدی.. 92
شکل5‑43مقایسه توان ذخیره شده در باتری ماشینها بر اساس افزایش تولید نیروگاه خورشیدی.. 93
شکل5‑44وضعیت شارژ و دشارژ توان در مبدل الکتریکی ذخیرهساز. 94
فصل اول
مقدمه
افزایش روزافزون بارهای الکتریکی و حرارتی و نیز کاهش منابع تجدید ناپذیر انرژی همچون زغالسنگ، نفت و گاز، بشریت را در تنگنای بحران انرژی قرار خواهد داد. بحرانی که چهبسا جنگهای خونینی را در پی به دست آوردن منابع جدید انرژی به دنبال خواهد داشت. همچنان که از لابلای تاریخ پیداست، قبایل اولیه جهت کشف منابع جدید غذایی همدیگر را از بین میبردند و این همان است که داروین از آن بهعنوان بقای نسل قوییتر یاد میکند. امروزه از این قبایل بهعنوان قبایل وحشی که بویی از تمدن نبردهاند یاد میشود، غافل از اینکه کشتارهایی که در زمان کنونی بهمنظور دستیابی به منابع انرژی کشورهای بیپناه صورت میگیرد بهمراتب بیشتر و وحشیانهتر از قبایل ماقبل تاریخ است. امروزه بقای نسل در پی دستیابی به فنّاوری پیشرفتهتر و استفاده بهینهتر از منابع انرژیِ موجود میباشد. لذا جوامعی که بتوانند قبل از رسیدن عصر یخبندان انرژی، خود را با شرایط نوین تولید و مصرف انرژی وفق دهند، از گزند انقراض مصون خواهند ماند. این مهم زمانی تحقق خواهد پذیرفت که بتوان راهکارهای نوین مصرف و تولید را شناخت. یکی از این راهکارها استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر مانند باد و خورشید و ... میباشد. اما عدم قابلیت اطمینان و عدم پایداری این منابع انرژی در طول ساعات شبانهروز، مهندسان را وادار کرد شیوهای نوین و کارآمد جهت استفاده از این منابع پیدا کنند، بهگونهای که هم قابلیت اطمینان این منابع را افزایش دهد و هم با بهینهترین شکل ممکن از این منابع استفاده شود. تلاشها و مطالعات فراوان چند سال اخیر مفهوم جدیدی را به میدان رقابت انرژی وارد ساخت. هاب انرژی، بهعنوان یکی از راهکارهای نوین بهینهسازی مصرف انرژی است که با استفاده از قابلیتهای خود میتواند جهت افزایش بهرهوری، افزایش قابلیت اطمینان، ترکیب منابع مختلف انرژی (فسیلی و تجدید پذیر) با یکدیگر ، کاهش آلایندههای زیستمحیطی و کاهش پیکبار مورداستفاده قرار گیرد. در این شیوه بجای تمرکز روی یک حامل انرژی (الکتریسیته بهعنوانمثال)، از چندین حامل انرژی ( الکتریسیته، گاز و حرارت محلی) بهعنوان ورودی استفاده میشود. داخل هاب شامل مبدلهایی همچون مبدل ترکیب همزمان حرارت و الکتریسیته (CHP)، ترانسفورماتور، کورههای گازی و ذخیرهسازها میباشد که این منابع انرژی را بهصورتی باهم تبدیل و ترکیب مینماید که با بهینهترین شکل ممکن بتوان پاسخگوی تقاضای بار موردنظر در سمت مصرفکنندگان باشد. بهعنوانمثال کوره گازی، مبدلی است که بهصورت همزمان هم قابلیت تولید حرارت را دارد و هم الکتریسیته [1] . هاب انرژی بهگونهای طراحی و بهرهبرداری میشود که بیشترین بازده را هم برای مصرفکنندگان داشته باشد و هم برای تولیدکنندگان. در سمت مصرفکننده کاهش هزینه مصرفی و افزایش قابلیت اطمینان، و در سمت تولیدکننده افزایش سود، کاهش پیکبار ، هموارسازی شکل بار، کیفیت بهتر خدمات و ... را به ارمغان خواهد آورد. [2]
یکی دیگر از مواردی که به کاهش پیکبار و همچنین کاهش انتشار CO2 کمک شایانی خواهد کرد، استفاده گسترده از ماشینهای برقی و هیبریدی میباشد. با توجه به ماهیت ماشینهای برقی که هم توان الکتریکی مصرف میکنند و هم در خود ذخیره مینمایند، در ساعاتی از شبانهروز که با افزایش ناگهانی مصرف روبرو میشویم و نمودار بار به بالاترین حد خود میرسد، میتوان از انرژی ذخیره شده در باطری این ماشینها جهت تزریق به شبکه استفاده کرد و تا حد زیادی به کاهش پیکبار کمک نمود. [3]
در این پایاننامه ابتدا به معرفی هاب انرژی خواهیم پرداخت، کاربردهای آن را در مقیاسهای کوچک و بزرگ خواهیم شناخت، انواع حاملهای مختلف انرژی ورودی را بررسی میکنیم. نگاهی اجمالی به درون هاب خواهیم کرد. انواع مبدلهای درون هاب را مطالعه میکنیم. ذخیرهسازی در داخل هاب را بررسی میکنیم. چگونگی تبدیل توان درون هاب را نشان خواهیم داد . از ماشینهای برقی در سمت بار استفاده شایانی خواهیم کرد. در این پایاننامه به دنبال این مسئله هستیم که چگونه و با چه شیوههایی میتوان هزینه نهایی تولید را کم کرد و همچنین آیا این شیوهها بر هموار کردن پیک توان مصرف تأثیر خواهند گذاشت؟ جهت یافتن این پاسخ ابتدا هاب موردنظر را بدون در نظر گرفتن ذخیرهسازها بررسی میکنیم. در این حالت نمودار پیک توان و نیز هزینه کل تولید توان را در نظر میگیریم. در سناریو بعد ذخیرهسازها را (ماشینهای برقی در این پایاننامه) وارد هاب نمونه خواهیم کرد. جوابهای بهدستآمده در این قسمت را با حالت قبلی مقایسه خواهیم نمود. در سناریو آخر انرژیهای نو را وارد معادلات خواهیم کرد و نتایج بدست آمده را برای پیک بار و همچنین نحوه بهینه سازی هزینه کل توان را بررسی خواهیم کرد.
در این تحقیق به دنبال بررسی تأثیر ماشینهای برقی بر نمودار پیک توان هستیم. تاثیر افزایش تعداد ماشینهای برقی در سمت مصرفکننده بر هزینه کل تولید را مورد کنکاش قرار خواهیم داد. اثرات استفاده از انرژیهای نو (انرژی خورشیدی) بر نمودار پیک و همچنین هزینه کل تولید را شبیه سازی میکنیم. تأثیر استفاده همزمان انرژیهای نو و ماشینهای برقی بر هزینه کل تولید توان را بررسی می نماییم. جهت شبیه سازی کلیه موارد، از نرم افزار گمز استفاده شده است. روش حل بصورت برنامه ریزی غیر خطی عدد صحیح (minlp) میباشد.
در ادامه در فصل 2 سیستمهای یکپارچه انرژی معرفی شده است. در فصل سوم به بررسی تعدادی از کارهای انجام شده در زمینه هاب انرژی و ماشینهای الکتریکی پرداخته شده است. در فصل چهارم مدلسازی اینگونه سیستمها ارائه گردیده است و روابط ریاضی مربوط به سیستمهای یکپارچه انرژی و ذخیرهسازها بیان شده است. در فصل 5 نتایج عددی حاصل از شبیهسازی اینگونه مدلسازیها ارائه گردیده است و درنهایت در فصل آخر نتیجهگیری و پیشنهادات نگارنده این تحقیق آورده شده است.
معرفی سیستم های یکپارچه انرژی
هاب انرژی واحدی است که در آن حاملهای مختلف انرژی تبدیل، منتقل و ذخیره میشوند. درواقع این واحد بهعنوان رابطی بین حاملهای ورودی و بار عمل میکند که در آن انواع مختلف انرژی (الکتریسیته، گاز، حرارت و ...) را دریافت کرده و پسازآنجام عملیاتی که در خود انجام میدهد، بار موردنیاز طرف تقاضا را بهصورت بهینه تأمین مینماید. [4]
شکل2‑1- مثالی از یک هاب انرژی شامل ورودی، خروجی مبدل و ذخیرهساز [4]
همانگونه که مشاهده میشود در سمت ورودی، حاملهای انرژی شامل الکتریسیته، گاز طبیعی، حرارت محلی و تراشههای چوبی وارد میشود. این حاملها در داخل هاب انرژی بهوسیله تجهیزات مناسب به شکلی از توان تبدیل میشوند که در سمت خروجیِ بار به آنها نیاز است (الکتریسیته، گرمایش و سرمایش). در سمت خروجی نیز بار موردتقاضا قرار دارد که میتواند به اشکال مختلفی ازجمله الکتریسیته، گرما، سرما و غیره ظاهر شود. همانگونه که از شکل پیداست در داخل هاب، حاملهای انرژی به سه شیوه تبدیل و انتقال مییابند. [5]
1- انتقال مستقیم
2- تبدیل به شکلهای دیگر انرژی
3- ذخیره
در انتقال مستقیم، حامل ورودی بدون هیچگونه تغییر شکلی و مستقیماً به بار میرسد. تنها مسئلهای که وجود دارد این است که ممکن است در اندازه آن تفاوت ایجاد شود. (مثلاً تبدیل دامنه ولتاژ و یا شکل آن از AC به DC). در قسمت دوم، حامل ورودی در داخل هاب به اشکال دیگر انرژی تبدیل خواهند شد. بهعنوانمثال کوره گازی، گاز را از سمت ورودی دریافت کرده و به الکتریسیته و گرما در سمت خروجی تبدیل میکند. مبدل همزمان حرارت و الکتریسیته (CHP) نیز این مهم را انجام میدهد. در قسمت سوم نیز همانگونه که از اسم آن پیدا است، حاملهای انرژی در ذخیرهسازها ذخیره میشوند و در زمانهایی که به آنها نیاز است ، از آنها استفاده میشود.
هاب انرژی شامل سه بخش اصلی است: [6]
1- ورودی و خروجی
2- مبدلها
3- ذخیرهسازها
در سمت ورودی هاب اشکال مختلفی از حاملهای انرژی وارد میشوند. حامل الکتریسیته یکی از اشکال متداول و اصلی انرژی است که معمولاً در بیشتر هابهای انرژی بهعنوان ورودی اصلی از آن استفاده میشود. در این حالت انرژی الکتریکی از شبکه اصلی گرفته شده و مستقیماً و یا پس از عبور از ترانسفورماتور به خروجی میرسد. در بعضی موارد میتوان از نیروگاههای کوچکی که در اطراف هاب وجود دارند استفاده نمود. در حالاتی که بتوان هاب را با میکروگریدهای موجود ترکیب کرد، از شبکه اصلی استفاده کمتری میتوان کرد. هرچند استفاده از شبکه برق، قابلیت اعتماد سیستم را بالاتر خواهد برد، زیرا در زمانی که هیچکدام از حاملهای دیگر در دسترس نباشند، شبکه برق اصلی تنها گزینه برای تأمین توان خروجیهاب خواهد بود. علاوه بر شبکه اصلی، میتوان از دیگر اشکال نیروگاههای برق نیز استفاده کرد. بهعنوانمثال نیروگاه خورشیدی، بادی، آبی و ... البته در انتخاب نوع نیروگاههای تجدید پذیر باید شرایط محیطی ، اقتصادی و فرهنگی آن منطقه نیز توجه داشت. در مناطقی که دارای شدت باد مناسب و یکنواخت میباشد، استفاده وسیع از نیروگاههای بادی میتواند جایگزین مناسبی برای شبکه برق محلی باشد تا هم بتوان قیمت برق تحویلی به مشتریان را پایین آورد و هم در زمانهای پیک شبکه اصلی، تا حدودی به پایین آوردن نمودار پیک کمک کرد. البته در نصب نیروگاههای بادی باید به مسئله هزینه بالای سرمایهگذاری اینگونه نیروگاهها توجه کرد. نیروگاههای خورشیدی یکی دیگر از اشکال تولید الکتریسیته پاک میباشد که در سالیان اخیر توجه ویژهای به ساختن اینگونه نیروگاهها شده است.
نیروگاههای خورشیدی وسایل و دستگاههایی هستند که نور را به الکتریسیته تبدیل و برای استفاده در منازل ، مکانهای اداری ، ساختمانها ، خیابانها و غیره بکار میروند .اصولاً نیروگاههای خورشیدی مرکب از تعدادی پانل خورشیدی یا ماژول فتوولتائیک ، اینورتر ، شارژ کنترلر و مجموعه باتری است .اساس کار نیروگاههای خورشیدی به این صورت است که نور به پانلهای خورشیدی میتابد و در اثر آن انرژی فوتون به انرژی الکتریکی تبدیل میشود . جریان برق تولیدشده توسط پانلهای خورشیدی مستقیم (DC) است که برای استفاده وسایل برقی معمول در منازل و نیاز روزمره بایستی مشابه برق شهر به جریان متناوب (AC) تبدیل شود . این کار توسط دستگاهی بنام اینورتر انجام میگیرد. وظیفه باتریها در نیروگاههای خورشیدی ذخیره برق برای زمانهایی است که نور خورشید اصلاً وجود ندارد و یا شدت آن کافی نیست . اصولاً ظرفیت مجموعه باتری به میزان برق ذخیره مورد درخواست مشتری قابلمحاسبه و تهیه میباشد .
نیروگاههای خورشیدی نیز مانند سایر نیروگاههای دیگر امکان اتصال به شبکه (On-Grid) و یا منفصل از شبکه (Off-Grid) را دارند .لازم به ذکر است میزان تابش خورشید در ایران بین 1800 الی 2200 کیلووات ساعت بر مترمربع در سال تخمین زده میشود بعلاوه ایران بهطور متوسط 280 روز آفتابی دارد که به لحاظ دریافت انرژی خورشید در بالاترین ردههای جهانی قرار دارد . استفاده از انرژی رایگان خورشید و بهکارگیری آن در نیروگاههای خورشیدی برای تأمین برق پاک امروزه در سراسر جهان و بهویژه ایران در حال گسترش و بهرهبرداری میباشد[7]
نیروگاههای حرارتی خورشیدی به 5 دسته تقسیمبندی میگردند: [8]
نیروگاههای حرارتی خورشیدی از نوع سیستم کلکتور سهموی خطی شامل ردیفهای موازی و طولانی از متمرکز کننده¬ها میباشند. بخش متمرکز کننده شامل سطوح انعکاسی سهموی است که از جنس آینههای شیشهای تشکیل شده و روی یک مادۀ سازه نگهدارنده قرار می¬گیرند. دریافتکننده از لولههای جاذب با پوشش مخصوص تشکیل شده که بهوسیله شیشه پیرکس پوشانده میشوند و در طول خط کانونی قرار میگیرند. بخش دریافتکننده در قسمتهای انتهایی روی دو تکیهگاه، قرار گرفتهاند که این مجموعه روی تیرکهای اصلی سازه سوار است. سیستم ردیابی خورشید در این دستگاهها تکمحوره بوده و ردیابی خورشید از شرق به غرب انجام میگیرد. بهگونهای که پرتورهای خورشید در تمام مدت ردیابی بر روی لولههای جاذب منعکس شوند. یک سیال انتقال حرارت روغن با دمای حدود 400 درجه سانتیگراد از میان لولههای جاذب در جریان میباشد و روغن داغ در مبدلهای حرارتی آب را به بخار تبدیل و بخار سوپرهیت طی عبور از توربین ژنراتور، انرژی الکتریکی تولید میکند. این نوع نیروگاهها با ذخیره حرارت قابلیت تولید برق را حتی در مواقعی که خورشید غروب نموده است را دارا هستند.
شکل2‑2- ساختار داخلی یک نیروگاه خورشیدی از نوع سهموی خطی [9]
شکل2‑3- اجزای سازنده آینه نیروگاه خورشیدی سهموی خطی [9]
این سیستم شامل مجموعهای از آینههایی است(هلیوستات) که هر یک بهطور جداگانه انرژی خورشید را متمرکز و به برج دریافتکننده مرکزی منتقل میکنند. انرژی توسط یک مبدل حرارتی که درروی یک برج نصب شده است و گیرنده نامیده میشود جذب میشود. در آنجا آب به بخار سوپر هیت تبدیل شده و این بخار توربین ژنراتور را که در پائین برج نصب شده به حرکت در آورده و تولید برق مینماید.
شکل2‑4- نمای یک نیروگاه خورشیدی از نوع نیروگاههای دریافتکننده مرکزی (CRS) [9]
شکل2‑5- ساختار یک نیروگاه خورشیدی از نوع نیروگاههای دریافتکننده مرکزی[1] [9]
پرتوهای خورشید تابیده شده بر روی سطح متمرکز کننده سهموی در کانون آن جمع میشود. برای اینکه چنین سیستمی پربازده باشد لازم است که این گردآورنده همواره بهطرف خورشید ردیابی شود و درنتیجه به یک مکانیسم ردیابی دومحوره نیاز دارد. در این سیستم، نور خورشید در یک نقطه کانونی متمرکز میشود و یک موتور استرلینگ انرژی حرارتی این تشعشع تمرکزیافته را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند و به کمک یک آلترناتور از این انرژی مکانیکی، الکتریسیته تولید میگردد.
[1] (CRS
[2] Parabolic Dish
چکیده
توماس ادیسون اولین شبکه الکتریکی دنیا را در سال 1882 در شهر نیویورک ایجاد نمود. این شبکه با استفاده از مولدهای جریان مستقیم بارهای خود را تغذیه می نمود.سپس نیروگاه های بزرگ و متمرکز جای منابع کوچک تولید را گرفتند وشبکه های الکتریکی گسترش چشمگیری یافتند.به نسبت این وسعت تلفات ناشی از انتقال و توزیع این انرژی وهزینه بالای تولید وعدم پاسخگویی به افزایش تقاضای مشتریان ومهم ترتخریب لایه ازن با انتشار آلاینده های ناشی از سوخت فسیلی افزایش یافت.تفکر اتصال منابع تجدیدپذیرباعث اثرات مثبت مختلفی روی شبکه از جمله حل مشکلات نامبرده شد.ولی این ورود منابع باید از نظر مکان وظرفیت وحتی نوع منبع محاسبه شده باشد . هدف اصلی ما در این تحقیق نیز همین موضوع میباشد .با مروری بر کارهای قبلی در تحقیقی محل مناسب نصب وظرفیت واحدهای انرژی تجدیدپذیر در ریزشبکه توسط الگوریتم جفت گیری زنبور عسل محاسبه ودر دیگری توسط الگوریتم فازی وبهره گیری از مدل مارکوف و با هدف کمینه سازی گازهای گلخانه ای محاسبه شده ودر دیگری از الگوریتم کلونی زنبورعسل در شبکه توزیع شعاعی استفاده شده است.دراین تحقیقاز روش بهینه سازی توسط الگوریتم ژنتیک جهت تعیین مکان وظرفیت منبع تولید پراکنده از نوع باد وفتوولتائیک وپیل سوختی برای کاهش تلفات وهزینه وآلاینده های زیست محیطیشبکهمیکروگرید استفاده شده است .پس از استخراج فلوچارت این روش ،برنامهای کامپیوتری تهیه شده و این برنامه روی شبکه نه شین پیاده سازی و اجرا شده است نتایج بدست آمده از چند بار اجرای برنامه ،با یکدیگر مقایسه شده و مزایا و معایب آن بیان شده است. سپس برنامه تعمیم یافته و روی یک شبکه گستردهتر57 باسه استاندارد اجرا شده است .نتایج بدست آمده بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات وکاهش هزینه وآلایندههای زیست محیطی در شبکه را نشان می دهد.
کلمات کلیدی : منابع تولید پراکنده ،ریزشبکه،برنامه ریزی،الگوریتم ژنتیک
فصل1
کلیات تحقیق
1-1-مقدمه
دسترسی کشور های در حال توسعه به انواع منابع جدید انرژی، برای توسعه اقتصادی آنها اهمیت اساسی دارد وپژوهشهای جدید نشان داده که بین سطح توسعه یک کشور و میزان مصرف انرژی آن، رابطه مستقیمی برقرار است باتوجه به ذخایر محدود انرژی در جهان فعلی، دیگر نمی توان به منابع موجود انرژی متکی بود]1[.
علاوه بر این بحران نفت در سال 1973موجب شد که بسیاری از کشورهائی که در صنعت خود ، به سوختهای فسیلی وابسته بودند ،درپی یافتن جایگزینی مناسب برای این سوختها باشند همچنین با افزایش آگاهی عمومی در مورد مسائل زیست محیطی، یافتن جایگزین مناسب برای سوختهای فسیلی اهمیت بیشتری پیدا کرد . بدین ترتیب عواملی مانند تجدید ساختار صنعت برق، نیازبه افزایش ظرفیت سیستم و پیشرفت تکنولوژی ها بطور همزمان ، پایه و اساس معرفی تکنولوژی های تولید پراکنده می باشند ]2[.ورود این منابع به شبکه علت اصلی ایجاد ریزشبکه وکنترل دقیق توان شبکه میباشد .ورودآنها همچنین باید از نظر ظرفیت و مکان ونوع به گونهای باشد که پارامترهای شبکه همگی در حد موردقبول باشند .دراین قسمت به بررسی موارد ذکر شده میپردازیم .
1-2-مروری برساختار تولیدات پراکنده وریزشبکهها وبرنامه ریزی سیستم
امروزه تبعات مداخله انسان در محیط زیست بیش از هر زمانی متجلی شده است. مفهوم توسعه با رعایت حفاظت از محیط طبیعی و زیست محیط مترادف است ودر شاخص های اقتصادی حساب های ملی، همچون تولید ناخالص داخلی، ملحوظ نمودن منابع طبیعی وزیست محیطی نیز مطرح است]3[.
انرژی، یک نیاز اساسی برای استمرار توسعه اقتصادی، تدارک وتامین رفاه وآسایش زندگی بشری است. این سؤال مهم مطرح است که آیا این منابع انرژی های فسیلی در قرن آینده جوابگوی نیاز انرژی جهان برای بقا، تکامل و توسعه خواهند بود؟
حداقل به سه دلیل عمده، جواب این سؤال منفی است و باید منابع جدید انرژی را جانشین منابع قدیم کرد. این دلایل عبارتند از: محدودیت ودر عین حال مرغوبیت انرژی های تجدیدپذیر که از نظر منطقی کاربرد های بهتر از احتراق دارند و همچنین مسائل و مشکلات زیست محیطی،به طوری که امروزه حفظ سلامت اتمسفر، از مهم ترین پیش شرط های توسعه اقتصادی پایدار جهانی به شمار می آید.
آلاینده های ناشی از احتراق وافزایش غلظت دی اکسید کربن در اتمسفر وپیامد های آن، جهان را با تغییرات برگشت ناپذیر و تهدید آمیزی مواجه ساخته است. افزایش دمای کره زمین، تغییرات آب و هوای، بالا آمدن سطح در یاها ودر نهایت،تشدید منازعات بین المللی، از جمله این پیامد ها محسوب می شوند. از سوی دیگر، اتمام قریب الوقوع منابع فسیلی و پیش بینی افزایش قیمت، سیاست گزاران را به پیشنهاد موازین و سیاست هایی برای کنترل محیط زیست و پژوهشگران را به توسعه منابع با آلودگی کمتر و تجدید پذیری که توان بالقوه ای برای جانشینی با سیستم انرژی کنونی دارند، ترغیب می کند]4[.
اما سازگار کردن منابع تجدید پذیر با سیستم کنونی مصرف انرژی جهان،هنوز با مشکلاتی همراه است که برای حل آنها، حجم مهمی از تحقیقات علمی جهان را در دهه های اخیر به خود اختصاص داده است]5[.
با توجه به فناوری کنونی بشر، انرژی هسته ای و انرژی برق آبی، دو نوع انرژی جانشین برای سوخت فسیلی می باشند. گفتنی است که پتانسیل برق آبی در جهان محدود بوده واز طرف دیگر انرژی اتمی نیز، تقریباً در تمامی اروپا، ساخت نیرو گاههای اتمی متوقف شده است. کشور ایران از لحاظ منابع مختلف انرژی، یکی از غنی ترین کشور های جهان محسوب می شود واز یک سو دارای منابع گسترده فسیلی نفت و گاز است واز سوی دیگر، دارای پتانسیل فراوان انرژی های تجدید پذیر، همچون باد، ژئوترمال، خورشیدی و... می باشد. اما ایران، کشور کم آبی است و نیرو گاههای آبی بزرگ، دارای پتانسیل محدودی هستند. لذا در چشم انداز دراز مدت جانشین دیگری غیر از تجدید پذیری به عنوان منبع انرژی دیده نمی شود ]6[.
از منظری دیگر، هر انرژی به لحاظ فناوری ساخت و بهره برداری، مسائل زیست محیطی، ویژگی های فنی، امکان دستیابی، توزیع جغرافیایی وسایر ویژگی ها، دارای مشخصه های خاص خود است. بنابر این، تنوع استفاده از انرژی های مختلف، کشور را به لحاظ تأمین انرژی در وضعیت مطمئن تری قرار خواهد داد و لازم است فناور ی آنها در کشور ایجاد شود.
1-3-انواع انرژیهای تجدید شونده
بشر قرن های متمادی است که، از انرژی های آبی در حال فرو ریزشی، ابتدا در فرم مکانیکی و سپس از اواخر قرن نوزدهم با تبدیل آن به انرژی الکتریکی استفاده کرده است. از نظر تاریخی نیرو گاههای آبی، نخست در مقیاس کوچک و برای تأمین نیاز مناطق مجاور نیرو گاه توسعه یا فتند. اما با گسترش شبکه های انتقال و افزایش قابلیت انتقال بار، تولید برق در واحدهایی که روز به روز بزرگتر می شدند متمرکز گردید. و از نظر اقتصادی از مزایای توسعه در مقیاس بزرگ خواهد گشت.
برای توسعه، مکانهایی مورد توجه بوده اند که جذاب ترین وضعیت اقتصادی را داشته باشند، در نتیجه هم وجود ارتفاع بلند وهم نزدیکی به مراکز بار فاکتور های مهمی به حساب می آیند. به همین دلیل توسعه فقط به سایتهای عظیم محدود نشده است. و امروزه نیرو گاههای آبی طیف وسیعی را شامل می شوند، که ظرفیت آنها از زیر یک مگاوات تا بیش از ١٠٠٠٠مگاوات متفاوت است. راندمان تولید برق آبی از دو برابر راندمان نیروگاههای حرارتی رقیب نیز بیشتر است. با اینکه تعاریف در مورد نیروگاههای آبی بسیار مختلف است،در این قسمت تعریف نیروگاههای کوچک آبی، نیروگاههایی را شامل می شود که ظرفیت آنها تا ١٠مگا وات باشد]7[.
بنابراین نیروگاههای آبی کوچک، شامل دسته های مینی هیدرو و میکرو هیدرو نیز می شود. که معمولاً فقط به کاربردهای محلی محدود هستند، اما از نظر آماری نمی توان آنها را از نیروگاههای کوچک آبی جدا کرد.
حدود دو دهه پس از ورود سلول های فتوولتائیک به عرصه عمومی تولید انرژی، ارتباط تنگاتنگ سیاست و منابع انرژی موجب شد تا دیگر جایی برای توجیه بحث اقتصادی یافتن برای روی آوردن به سمت بهره گیری از انرژی خورشید وتولیدی الکتریسیته نماند. در ایران، چون ایران روی کمربند خورشیدی جهان قرار گرفته است ویکی از کشورهای است که از تابش نور خورشید با قدرت و توان مطلوب بر خوردار بوده و از مناطق بسیار مستعد برای بهره گیری از این انرژی است، به طوری که میزان تابش متوسط روزانه آفتاب به ۴کیلووات ساعت بر متر مربع می رسد ومتوسط تعداد ساعات آفتابی، از ۲۸۰۰ساعت در سال بیشتر است. البته، مقادیر ذکر شده به طور متوسط بیان شده اند و در شهر های کویری کشور همچون یزد، ساعات آفتابی به ۳۲۰۰ساعت نیز می رسد. با توجه به این که، ایران کشور کوهستانی است که اکثر نقاط آن در ارتفاعی بالا تر از ۱۰۰۰از سطح دریا واقع شده اند توان دریافتی از تابش نور خورشید آن بیشتر خواهد بود]8[.
در چند سال گذشته، میانگین سالانه رشد انرژی باد در دنیا حدود ۳۰در صد گزارش شده است که بیشترین نرخ رشد را در میان سایرمنابع انرژی در دنیا بر خوردار است. اروپا در حال حاضر؛بیش از ۷۰درصد از برق بادی جهان را تولید می کند و حدود دو سوم از ظرفیت های اضافه شده به کشور های اروپایی اختصاص دارد. در حال حاضر، مزرعه های بادی در آمریکا حدود ۱۰ میلیارد کیلو وات ساعت در سال برق تولید می کنند که از نظر ملاحظات زیست محیطی و مبارزه با تولید گازهای گلخانه ای، این میزان انرژی باد می تواند سالانه از انتشار ۵/٧میلیون تن دی اکسد کربن جلوگیری کند.استفاده از انرژی برق در ایران در پروژه «تعیین پتانسیل باد در ایران»، ٢٦منطقه کشور شامل ٤٥سایت مورد مطالعه قرار گرفت که بر اساس نتایج اعلام شده، ایران کشوری با باد متوسط است، ولی برخی از مناطق آن، دارای باد مناسب و مداومی برای تولید برق می باشند. توان بالقوه انرژی باد در سایت های مطالعه شده حدود ٦٥٠٠مگا وات بوده و اکثر نقاط دارای پتانسیل، در مناطق شرقی کشور واقع شده اند]9[.
در میان انواع انرژی های تجدید پذیر، انرژی باد هزینه سرمایه گذاری اولیه کمتری دارد. با بهبود فناوری، افزایش توربین ها و رفع محدودیت ها، کاهش چشم گیری در این هزینه متصور است.
1-3-4-انرژی زمین گرمایی (ژئوترمال)
انرژی زمین گرمایی، از حرارت حاصل از تجزیه مواد رادیو اکتیو، هسته مذاب کره زمین، کوه زایی و واکنش های درون زمین سر چشمه می گیرد. تقریباً در همه جا، در قسمت های کم عمق زمین و یا در ١٠فوت بالاتر از سطح زمین درجه حرارت تقریباً یکنواخت باقی می ماند و بین٥٠ تا ٦٠درجه فارنهایت(١٠ تا ١٦درجه سانتی گراد ) می باشد. چشمه های آب گرم، نمونه های از انرژی زمین گرمایی هستند، آب توسط سنگهای زیر زمین گرم می شوند و سپس در سطح زمین جریان می یابند. حدود بیست کشور از این انرژی برای گرم کردن خانه ها آب و یا برای تولید الکتریسیته استفاده می کنند در حال حاضر بازده کلی این سیستم کمتر از یک درصد از انرژی مورد نیاز جهان است]10[.
گونه های مختلفی از انرژی، سوخت های منابع جامد و گازی، حرارت، مواد شیمیایی و دیگر مواد را می توان به وسیله فناوری های بیو انرژی، از منابع گیاهی- جانوری تجدید پذیر به دست آورد. تحقیقات وگسترش فناوری های این نوع سوخت در سه حوزه اصلی صورت می پذیرد: تولید سوخت، پیدا کردن کاربردهای آن، ایجاد کردن زیر ساخت های مناسب توزیع. زیست توده، چهارمین منبع بزرگ انرژی در جهان بوده و حدود ١٤درصد انرژی چهان را فراهم می کند و زیست توده یا بیوماس، اصطلاحی است که برای توصیف یک رشته از محصولاتی که از فرایند نور ساخت ( فتوسنتز ) به دست می آید، به کار میرود. کاربرد اقتصادی بسیار رایج انرژی زیست توده، استفاده از مواردی است که برای منظور های دیگر جمع آوری شده اند، نظیر پس مانده های حاصل از کشاورزی، غذا و ضایعات شهری]11[.
دریاها با فرایند های مختلف فیزیکی، انرژی را دریافت و ذخیره نموده وسپس آن را از دست می دهند. این انرژی به صورت موج، جزر و مد، اختلاف درجه حرارت و اختلاف غلظت نمک در اعماق مختلف آب دریا وجود دارد که می توان از هر یک از آنها بهره برداری کرد. انرژی امواج دریا عبارت است از: انرژی مکانیکی منتقل شده از باد که امواجی با پریود کوتاه، آن را به صورت انرژی پتانسیل و جنبشی در خود ذخیره می کنند. انرژی موج حاصله در مناطق ساحلی در حدود ٢تا٣ میلیون مگا وات برآورد می شود]12[.نوع دیگر انرژی جزر و مد در اثر حرکت دورانی زمین و جاذبه ماه و خورشید به صورت امواج با پریود بلند ذخیره می شوند که با ساخت یک سد در دهانه منطقه جزر و مد می توان از آن استفاده کرد. که بزرگترین سایت جزر و مد کنونی در جهان یک ایستگاه تولید نیروی برق در فرانسه است که ٢٤٠مگا وات انرژی الکتریسیته تولید می کند. دیگر انرژی ذخیره شده در آب های گرم سطحی که به خاطر وجود آب های عمیق و سرد اقیانو سها قابل استفاده است و تحت عنوان انرژی حرارتی دریاها مورد بحث قرار می گیرند سیستم های کنترل این انرژی گرمایی را به انرژی الکتریسیته تبدیل می کنند که گاهی در این فرایند آب شیرین نیز تولید می شود. این نیروگاه ها برای تولید بار پایه بسیار مناسب هستند. در نهایت، انرژی موجود در اختلاف شوری بین آب های شیرین رود ها و آب شور دریاها، انرژی گرادیان نمک می باشد]13[.
هیدروژن عمده ترین گزینه مطرح به عنوان حامل جدید انرژی است. فراوانی، سهولت تولید از آب، مصرف تقریباً منحصر به فرد و سود مندی زیست محیطی ذاتی هیدروژن، از جمله ویژگی هایی است که آن را از دیگر گزینه های مطرح، متمایز می کند.
استفاده از پیل های سوختی ، جهت تأمین هم زمان الکتریسیته و حرارت به روش الکترو شیمیایی است. در این روش، که به عبارتی می توان آن را به عمل الکترولیز معکوس قلمداد کرد، انرژی شیمیایی ذخیره شده در سوخت های فسیلی، بدون احتراق استخراج می شوند. این سیستم ها در مقایسه با سایر روش ها، از کارایی زیادی برخوردار هستند و آلودگی کمی تولید می کنند. هیدروژن را می توان با استفاده از انواع منابع انرژی اولیه تولید کرد و در تمام موارد و کاربردهای سوخت های فسیلی مورد استفاده قرار داد]14[.
سیستم انرژی هیدروژنی به دلیل استفاده از منابع اولیه انرژی، سیستمی دایمی و پایدار، فنا ناپذیر، فراگیر و تجدیدپذیر است. از این رو، پیش بینی می شود که در آینده ای نه چندان دور، تولید و مصرف هیدروژن به عنوان حامل انرژی، بر سراسر اقتصاد جهان سرایت کرده و « اقتصاد هیدروژن » تثبیت شود.
1-3-8-دلایل رویکرد به منابع تولید پراکنده در ایران
عواملی مانندکمبود منابع مالی برای احداث واحدهای نیرو گاهی ، تشویق بخش خصوصی به سرمایه گذاری در صنعت برق با هدف کاهش تصدیگری دولت ، رشد بالای مصرف انرژی الکتریکی ، استفاده از انرژی های تجدید پذیر و ایجاد پراکندگی در منابع انرژی اولیه مورد نیاز ، برق رسانی به مناطق دور افتاده و ایجاد بازار رقابتی عمده فروشی و خرده فروشی (از دیده گاه بلند مدت ) در گسترش رویکرد به منابع تولید پراکنده در ایران تاثیر گذار هستند]15[ .
1-3-9-پتانسیل منابع تولید پراکنده در ایران
جدول زیر پتانسیلهای بالقوه موجود در کشور را برای تعدادی از منابع تولید پراکنده نشان میدهد.
جدول1-1: پتانسیل های موجود در کشور]16[
منابع |
پتانسیل موجود |
|
انرژی خورشیدی |
2000 کیلو وات ساعت بر متر مربع در سال |
|
انرژی باد |
6500 مگاوات الکتریکی |
|
انرژی بیو ماس |
2200 مگاوات حرارتی |
33052 گیگاوات ساعت الکتریکی |
زمین گرمائی |
7400 مگاوات |
|
برق آبی کوچک |
4200 مگاوات |
|
انرژی جزرو مد |
قابل توجه نیست |
1-4-مزایای اساسی تولید پراکنده
شرکت های برق تامین توان پیک را در شرایط معمولی کار شبکه تضمین می نمایند که تحت عنوان تامین توان معمولی بررسی می شود حفظ مقادیر نامی توان شبکه با کاهش مقدار بار دیده شده از دید تولید کننده از جمله مزایای تولید پراکنده در ارتقاء این سرویس شبکه می باشد . به عبارتی دیگر تولید برق در ساعات پیک مصرف توسط منبع تولیدپراکنده در کشورهایی که از سیاست چند نرخی در شبکه برق خود بهره می برند برای مصرف کنندگان مقرون به صرفه است که این مسئله باعث کاهش بار شبکه درساعات اوج مصرف می شود که علاوه بر صاحبان منبع تولیدپراکنده برای مصرف کنندگان شبکه که از تولید پراکنده استفاده نمی کنند نیز مفید می باشد]17[ .
مشابه تامین ظرفیت معمولی است با این تفاوت که در این مورد تولید پراکنده برای تامین توان اضطراری شبکه در مواقعی که یکی از بخش های شبکه دچار مشکل شده است به کار می رود به عبارتی دیگر توان منبع تولیدپراکنده قادر خواهد بود تعداد مصرف کننده هایی که در حالت قطعی و اختلال در شبکه از مدار خارج می شوند را کاهش دهد . معمولا مقادیر اضطراری شبکه بر مبنای محدودیت های حرارتی اجزای سیستم قدرت محاسبه شده اند و فقط برای مدت زمان های مشخص قابل تعریف هستند ]18[.
استفاده از منبع تولیدپراکنده باعث بهبود توزیع بار در شبکه می شود . تحقیقات مهندسی نشان می دهد که اجرای منطقی نصب واحدهای تولید پراکنده جهت جریان را عوض کرده و نامتعادلی پخش بار را بهبود می بخشد .
1-4-4-بهبود کیفیت توان و قابلیت اطمینان
منبع تولیدپراکنده کیفیت توان را بهبود می بخشد و قابلیت اطمینان را افزایش می دهد . IEA تهیه توان قابل اطمینان را به عنوان مهمترین چهره آینده بازار برق برای مولدهای تولید پراکنده نام برده است . چنانچه این واحدها مستقیماً به مشترک وصل شده باشند در صورت قطع برق شبکه توزیع نیز می توانند برق مشترک را به صورت جزیره ای تامین نماید در حالت اتصال به شبکه می توان با شرکت برق بر مبنای نرخ مصوب تبادل انرژی داشت]19[.
دراتصال DG به شبکه های توزیع اگر جایابی بهینه صورت گیرد موجب بهبود پروفیل ولتاژ شبکه خواهد شد این موضوع مخصوصا در فیدرهای با طول زیاد که افت ولتاژ محسوس است از اهمیت زیادی برخوردار است که در فصل 6 به طورمفصل شبیه سازی و بررسی شده است .
یکی از مزایای تولید پراکنده کاهش مقادیر پیک بار در شبکه می باشد . تجهیزات مورد استفاده در صنعت برق همگی دارای محدودیت کاربردی حرارتی و محدوده مجاز جریان یا ولتاژ می باشند به عبارت دیگر عملکرد اجزاء قدرت در حالت های اضافه بار که مشکلات حرارتی را نیز به همراه خواهد داشت باعث پیری و فرسودگی زود رس آنها خواهد شد]20[.
استفاده از منبع تولیدپراکنده در پست های توزیع باعث کمتر شدن میزان جریان جاری در خطوط از تولید کننده های بزرگ به سوی ترانس های توزیع می گردد . تلفات در خطوط و سایر المان های شبکه به نسبت مجذور جریان است و در نتیجه جبران بار توسط منبع تولید پراکنده تلفات را کاهش خواهد داد این تاثیر خصوصا در مواقع پیک بار مشهود است مسلما این کاهش تلفات مزایای دیگری را نیز به همراه خواهد داشت که در خدمات فرعی و هزینه های شبکه موثر خواهد بود ]21[.
1-4-8-تولید پراکنده و مسائل زیست محیطی
طبق پیمان کیوتو کشورهای عضو اتحادیه اروپا ملزم به کاهش اساسی در تولید گازهای گلخانه ای خود شده اند در کشورهای انگلستان ،اسکاتلند و ولز 45% از آلودگی های کربنی تا سال 2010 ناشی از تولید توان الکتریکی خواهد بود بنابراین دولت در این کشورها تصمیم دارد که 10% از تولیدات برق خود را تا سال 2010 و 20%تا سال 2020 را از طریق منابع تجدید پذیر انرژی تامین نماید و به این ترتیب 60% از آلودگی های کربنی ناشی از تولید انرژی الکتریسیته را تا سال 2050 کاهش دهد این تقاضای تولید بر اساس تولید برق توسط منبع تولیدپراکنده و از منابع تجدیدپذیری نظیر انرژی خورشید و بیوماس تامین خواهد شد . اتصال منبع تولیدپراکنده به شبکه توزیع علی رغم مزایایی که برای شبکه دارد اما اتصال آنها به شبکه باعث ایجاد هارمونیک در شبکه و کاهش امپدانس اتصال کوتاه می شود ضمنا اگر در هنگام خاموشی منبع تولیدپراکنده متصل به شبکه به صورت جزیره ای کار کند می تواند برای تعمیر کاران شبکه خطرناک باشد]22[ .
اما این مسائل باعث نادیده گرفتن مزایای این نوع مولدها نمی شود همانگونه که جدول (1) نشان میدهد استفاده از این مولدها در جهان در حال افزایش می باشد .
جدول1-2: سهم منابع تولیدپراکنده از تولید برق در جهان
2008 |
2004 |
2000 |
سال |
3872 |
3555 |
3266 |
ظرفیت نصب شده و در حال نصب انرژی برق در جهان (GW) |
119 |
114 |
111 |
سیر افزایش انرژی برق در جهان(GW) |
44 |
24 |
11.2 |
سیر افزایش تولید پراکنده (GW) |
37% |
21% |
10% |
سهم تولید پراکنده |
1-5- ریز شبکه ها
بخشهایاصلییکریزشبکهشاملتولیدپراکنده،ذخیرهپراکنده،کلیدهایاتصالوسیستمهایکنترل است. کلیداتصالنقطهارتباطبینمیکروگریدومابقیسیستمتوزیعاست. تکنولوژیهایمختلفی برایکارکردمناسبکلیدزنیلازماستکهشاملاندازهگیری رلههایحفاظتی،تجهیزاتمخابراتیوغیرهمیباشد. هنگامیکه کلیدبازمیشود،منابعتولیدتواندرمیکروگریدبایدبتوانندبارآنرابافرکانسمناسبوحفظسطحولتاژتغذیهنمایند]23[.بسته بهتکنولوژیکلیدممکناستقطعهایلحظه ایدرطیانتقال ازمودمتصلبهشبکهبهمودجزیرهرخدهدکهدراینصورت لازماستمنابعتولیدتوانالکتریکیپسازبازشدنکلید،راه اندازیمجددشوند . طراحیاولیهمیکروگریدبایدبهنحویباشدکهدرهنگام بهرهبرداریدرمودمستقلازشبکه،تعادلمیانتولیدومصرف توانبرقرارباشد. تحلیلپخشبارنیزبرایسناریوهایمختلف طراحیبایدانجامپذیردتاازحفظتنظیمولتاژمناسبوتوانایی منابعتولیدتوانبرایمقابلهباجریانهایهجومیناشیازبارهایبزرگ،اطمینانحاصلگردد]24[.
سیستمکنترلمیکروگریدبهمنظورکارکردمطمئن سیستمدرمودهایمنفصلومتصلبهشبکهطراحیمیشوداینسیستممیتواندبرپایهیککنترل کنندهمرکزیبودهویا بهصورتبخشهایکنترل کنندهدرهرژنراتورتعبیهشود . استفادهازسیستمهایچندکارگزاره نیزبرایکنترلمیکروگریدهاپیشنهادشدهاست . هنگامیکه اتصالازشبکهسراسریقطعمیشود،سیستمکنترلباید فرکانسوولتاژراکنترلکردهواختلافتوانحقیقیوراکتیولحظهایبینتولیدومصرفراتأمیننماید . کنترلولتاژفرکانسدرسیستمهایهیبریدباد-دیزلتوسطژنراتوردیزل انجاممیگردد.
1-6-برنامه ریزی سیستمهای قدرت
همانطور که میدانیم جهت استفاده صحیح از تجهیزات و منابع موجود نیاز به برنامه کاری دقیق و هدفمند جهت افزایش راندمان می باشد.
بهره برداری بهینه از سیستم های قدرت مستلزم یک برنامه ریزی صحیح می باشد .برنامه ریزی تولید یک سیستم قدرت متداول عموما در سه بخش عمده صورت می گیرد]25[ .
برنامه ریزی بلند مدت شامل راهکارهای توسعه شبکه و بهبود قابلیت اطمینان است .در این حالت با توجه به پیش بینی بار بلند مدت و طرح توسعه شهرها و سیاست های موجود در صنایع مختلف و با توجه به مسائل توسعه بهینه شبکه تولید (عمر مفید واحدهای حرارتی و.....)
راهکارهایی جهت توسعه شبکه مطرح می شود .این برنامه ریزی نقش اساسی در برنامه ریزی اقتصادی توسعه ظرفیت تولید و شبکه های انتقال دارد .
در برنامه ریزی میان مدت مسائلی مانند تعمیرات اساسی واحدهای حرارتی وایجاد تغییرات ساختاری در شبکه مورد توجه قرار می گیرد .معیار مدت زمان تعمیر واحد و قابلیت اطمینان است وبرنامه ریزی بهینه برای زمان تعمیرات انجام می گیرد .
برنامه ریزی کوتاه مدت برای برنامه ریزی روزانه و هفتگی در مدار قرار گرفتن بهینه واحدها و برنامه ریزی برای ذخیره انرژی مورد نیاز و تبادل انرژی با سیستم های قدرت همسایه انجام می گیرد]26[ .
در مبحث ریز شبکه ها نیز برنامه ریزی در این سه بازه را شاهد هستیم .در برنامه ریزی بلند مدت ، هر ریز شبکه باید پیش بینی خرید و نصب مولد های مقیاس کوچک جدیدی متناسب با پیش بینی رشد بار خود را انجام دهد .در برنامهریزی میان ودت باید زمانهای تعمیرات و نگهداری مولدهای مقیاس کوچک و ذخیره سازها مد نظر قرار گیرد .
همچنین میزان سوخت لازم برای تولید انرژی و نحوه خریداری و ذخیره آن باید در طی برنامه ریزی میان مدت مورد بررسی قرار گیرد .با این حال برنامه ریزی بلند مدت و میان مدت یک ریز شبکه به پیچیدگی یک سیستم قدرت متداول نبوده و چالش چندانی برای بهره بردار ریز شبکه محسوب نمی شود .مهمترین قسمت برنامه ریزی ریز شبکه برنامه ریزی کوتاه مدت آن می باشد .
برنامه ریزی کوتاه مدت ریز شبکه در بازه های یک هفته ، یک روزه ، یک ساعته انجام می گیرد .هدف از آن تعیین نمودن میزان توان خروجی واحدها ی مقیاس کوچک می باشد .برنامه شارژو تخلیه ذخیره سازها بهمراه نحوه پاسخگویی بارها نیز در این برنامه ریزی وارد می شوند .
1-6-1- بخشهای مختلف برنامهریزی توسعه سیستم قدرت از دید تجهیزات اضافه شونده به ریزشبکه:
هدف از برنامهریزی سیستم قدرت برگرداندن کفایت لازم به سیستم بمنظور تامین بار مصرف کنندگان بطور مطلوب و یا به عبارتی از بین بردن عدم کفایت موجود در سیستم میباشد. این عدم کفایت را میتوان بطور کلی ناشی از کمبود نیروگاهها و مراکز تولید انرژی در تامین بارهای الکتریکی، کمبود خطوط انتقال انرژی، کمبود پستهای شبکه در تغذیه بارها و یا ناشی از عدم کفایت همه موارد فوق در نظر گرفت. با توجه به مطلب گفته شده برنامهریزی توسعه را در سه بخش میتوان بطور دقیقتر مورد بررسی قرار داد.
1-6-2- برنامهریزی توسعه تولید
مجموعه ظرفیت عملی نیروگاههای نصب شده در یک سیستم قدرت باید مساوی مجموع توان مورد نیاز مصرف کنندگان، مجموعه تلفات ناشی از انتقال توان، مجموعه توانهای مصرفی داخلی نیروگاهها و پستها و درصدی بعنوان ذخیره چرخان، در محدوده مشخص زمانی مورد مطالعه باشند . از اینرو توسعه تولید در یک ناحیه باید چنان برنامهریزی شود که با در نظر گرفتن خرابیها و خارج از مدار شدن واحدهای تولیدی (چه بصورت برنامهریزی شده و چه بصورت اجباری) و همچنین همکاری با نواحی دیگر با تنوع بار و ظرفیت، احتمال قطع بار مصرف کنندهدر اثر کمبود منابع بطور متوسط از مقدار مشخصی بیشتر نباشد . لذا برنامهریزی توسعه تولید باید بتواند ظرفیت، محل و زمان نصب منابع تولید برای رسیدن به اهداف بالا با کمترین هزینه را مشخص کند]27[.
برای تعیین موارد گفته شده باید قیودی از قبیل محدودیت امکان نصب نیروگاه در محل، محدودیتهای خطوط جهت انتقال توان و محدویتهای سوخت رسانی و... در نظر گرفته شود. با توجه به این موارد مشاهده میشود که برنامهریزی توسعه تولید یک مساله بهینه سازی بزرگ با طبیعت غیرخطی، گسسته و پویا میباشد که قیود گوناگونی را باید برآورده کند. برای حل این مساله روشهای تحلیلی و ریاضی چون برنامهریزی غیرخطی، برنامهریزی پویا و روشهای نوین بهینه سازی به کار گرفته میشود .
1-6-3- برنامهریزی توسعه خطوط
برنامهریزی توسعه خطوط را میتوان در سه بخش خطوط انتقال، فوقتوزیع و توزیع در نظر گرفت. در این بین ساختار خطوط توزیع بصورت شعاعی بوده در حالیکه شبکه خطوط فوق توزیع و انتقال این گونه نمیباشند. از نظر برنامهریزی توسعه خطوط، روشهای توسعه شبکه انتقال و فوق توزیع تقریباً در یک دسته قرار میگیرند و از روشهای یکسان برای توسعه آنها استفاده میشوند و تقریباً مدل یکسانی دارند درحالیکه خطوط توزیع از نظر مدل و نحوه برنامهریزی توسعه، با آن دو متفاوت میباشد.در مورد توسعه خطوط انتقال نوع و زمان نیاز به خطوط مورد توجه قرار میگیرد. در این مورد فرض میشود که میزان بارهای پستها و مراکز تولید مشخص بوده و تولید از کفایت لازم برخوردار است.
یکی از اولین روشهای ابتکاری برای برنامهریزی توسعه شبکه توسط فیشل و همکارش در سال 1972 ارائه شد. در این روش از مفهوم شبکه الحاقی با ترکیب مدل پخش بار مستقیم استفاده میشد. در اینجا کمترین سوسپتانسی که باید به شبکه اضافه شود در حالی که میزان سرمایهگذاری حداقل شود، محاسبه میشود. از جمله روشهای متداول ابتکاری، روش آنالیز حساسیت است. بنان و همکارانش در سال 1982 میلادی با استفاده از مفهوم ضرایب حساسیت، روشی را جهت برنامهریزی بهینه توسعه شبکه انتقال بیان نمودند که امکان اعمال آن برای شبکه بزرگتر وجود داشت.
در این روش استفاده از ضرائب حساسیت برای افزودن دستهای از خطوط (ترانسفورماتورها) به شبکه که موثرترین خطوط (ترانسفورماتورها) برای کاهش میزان تخطی از خطا هستند، استفاده میشود. در این روش دستهای از خطوط کاندید جهت افزوده شدن به شبکه انتخاب میشوند. سپس بر اساس ضرائب حساسیت موثرترین خطوط (ترانسفورماتورها) از بین کاندیدها انتخاب شده و به شبکه موجود اضافه میشوند. بحثی که در اینجا وجود دارد، تعریف موثرترین در بین کاندیدها میباشد.یک راه حل دیگر از مجموعه راه حلهای مبتنی بر تجربیات مهندسی، تصمیم گیری برای توسعة قدم به قدم شبکه است.
از جمله الگوریتمهایی که توانایی موازی سازی را دارند الگوریتم ژنتیک میباشد. علاوه بر این به الگوریتمهای بهینه سازی نوین نظیر الگوریتم ژنتیک، الگوریتم جستجوی لیست ممنوعه[4]، آبکاری فولاد، تئوری بازی، سیستمهای خبره و غیره میتوان اشاره کرد که به کمک آنها امکان حل مسائل برنامهریزی توسعه با ابعاد بزرگتر، روابط خطی و غیرخطی پیچیده و نیز متغیرهای حقیقی و صحیح فراهم شده است.
در این میان رمورو و همکارانش بهمراه دیگر محققان برزیلی بیشترین سهم را در بکارگیری روشهای نوین فوق برای حل مساله برنامهریزی توسعه شبکه انتقال دارند. بیشتر روشهای ارائه شده، برای برنامهریزی استاتیکی توسعه شبکه انتقال بودهاند و مطالعات بسیار کمی در مورد برنامهریزی توسعه دینامیکی شبکه انتقال بدلیل حجم بالای محاسبات و پیچیدگی مساله انجام شده است. بعلاوه برای ساده کردن مساله برنامهریزی دینامیکی از روش برنامهریزی شبه دینامیکی که دردو نوع پیشرو و پسرو است، استفاده شده است در تمامی روشها میزان بار مورد نیاز مصرف کنندگان، ترکیب اولیه شبکه مورد مطالعه و هزینههای توسعه جزء معلومات حل این مساله در نظر گرفته میشوند. بیشتر روشهایی که در سالهای اخیر ارائه شدهاند، بخاطر پیشرفت تواناییهای کامپیوترها، روشهای بهینه سازی جدید و سطح بالای عدم قطعیت بدلیل تجدید ساختار در شبکه برق بوده است.
از آنجا که در سطح توزیع باید برنامهریزی از سطح مشترکان شروع شود، لذا در ابتدا باید بارهای مصرفی و ضریب بار و مشخصههای بار مشترکین مشخص شود و با توجه به بارها ناحیه سرویسدهی هر یک از ترانسفورماتورهای توزیع مشخص شود. سپس در مرحله بعد این ترانسفورماتورهای توزیع با توجه به اندازه و موقعیتشان به پستهای فوق توزیع تخصیص داده میشوند. در این مرحله باید خطوط و فیدرهای توزیع بین پستهای فوق توزیع و پستهای توزیع با توجه به محدودیتهای افت ولتاژ، پیوستگی سرویسدهی و قابلیت اطمینان قرار بگیرند، بطوریکه کمترین هزینه را شامل شوند .
1-6- 4- برنامهریزی توسعه توام تجهیزات
بهترین جواب برای مطالعات برنامهریزی توسعه وقتی که همه گزینههای توسعه بطور همزمان در نظر گرفته شوند پیدا میشود. بهرحال بزرگی مساله مطالعات برنامهریزی توسعه همانطور که در بخشهای قبل دیده شد، باعث شده است که محققان این مساله را به زیر مسالههایی شکسته و هر یک را بطور مجزا حل کنند. بدیهی است اینکار اگر چه روش حل و سرعت حل مساله را ساده و سریع کرده ولی عدم در نظر گرفتن بعضی محدودیتها و پارامترهایی که هر بخش روی همدیگر اعمال میکنند، میتواند جواب را از نقطه بهینه دور کرده و احتمال پیدا شدن جواب با کیفیت مطلوب را کاهش دهد
تحقیقات نشان میدهد مطالعات برنامهریزی توسعه همزمان بخشهای مختلف سیستم قدرت امکان پیدا کردن جوابهای منطقیتر و با هزینه کمتر را نسبت به مطالعات برنامهریزی توسعه جداگانه برای طراحان فراهم میکند .
1-6-5- تقسیم بندی مطالعات برنامهریزی توسعه با توجه به در نظر گرفتن اثر زمان
همانطور که در بخشهای گذشته نیز توضیح داده شد، در برنامهریزی توسعه مشخص میشود که برای رساندن مجدد سیستم به کفایت مورد نظر چه تجهیزاتی، درچه زمانی و در چه ظرفیتی مورد نیاز است، در حالیکه هزینه تحمیل شده حداقل گردد. مساله بهینه سازی با هدف بیان شده و مجموعه قیود موجود، در طول یک محدوده زمانی مشخص حل میشود. واضح است که شبکه برای تامین بار مصرف کنندگان در هر لحظه از زمان باید از کفایت مورد نیاز برخوردار باشد]28[. تغییرات بار درخواستی مصرف کنندگان باعث میشود که مساله بهینه سازی فوق را نتوان بدون در نظر گرفتن زمان، حل نمود. اما از طرف دیگر وارد کردن این متغیر به مجموعه معادلات و روابط باعث چندین برابر شدن ابعاد مساله میگردد. در صورتی که در مطالعات برنامهریزی زمان وارد مطالعات گردد، مطالعات برنامهریزی دینامیکی و در غیر این صورت استاتیکی خوانده میشود .
1-6-5 -1-برنامهریزی توسعه استاتیکی
در این نوع برنامهریزی تنها یک مقطع زمانی تحت عنوان سال افق مورد مطالعه قرار میگیرد. معمولاً این مقطع زمانی، زمانی است که بیشترین بار از طرف مصرف کنندگان مصرف میشود یا بحرانیترین زمان بهرهبرداری که در سال افق است، در نظر گرفته میشود
بدیهی است این نوع برنامهریزی تنها برای یک زمان مشخص تضمین میکند که سیستم ما از کفایت لازم برخوردار است و چنانچه در قبل از این زمان نیز سیستم طراحی مناسبی داشته باشد، سیستم میتواند دارای کفایت لازم باشد. این مطالعه فقط مکان و نوع تجهیزاتی که باید در لحظه زمان مورد نظر در سیستم باشد تا سیستم از کفایت لازم برخوردار باشد را مشخص میکند و دیگر کاری به این ندارد که در چه زمانی باید این تجهیزات در سیستم نصب شوند. بدیهی است که با توجه به هزینه بالای تجهیزات و نرخ تورم و بهره در یک مدت زمان طولانی، مساله زمان میتواند بسیار مهم باشد. با توجه به اینکه با در نظر گرفتن زمان حجم مساله افزایش مییابد، تا کنون اکثر مطالعات برنامهریزی انجام شده به صورت استاتیکی بوده است.
1-6-5-2- برنامهریزی توسعه دینامیکی
در این نوع از برنامهریزی توسعه تغییرات بار در طول یک محدوده مشخص زمانی بطور مثال چند سال، بهمراه قیود دیگر در طول این دوره نظیر وضعیت اقتصادی، میزان تورم و غیره در نظر گرفته میشود.
مساله بهینه سازی در این روش بگونهای حل میگردد که مجموعه محدودیتها و قیود در هر لحظه از زمان رعایت شوند و مجموعه هزینههای صرف شده در طول این محدوده زمانی حداقل شود . بدلیل پیچیدگی و حجم بالای محاسبات در برنامهریزی توسعه دینامیکی، از روش ساده شدهای تحت عنوان توسعه شبه دینامیکی که در دو نوع پیشرو و پسرو است، نیز استفاده میشود.
فصل 2
مروری برتحقیقات انجام شده
2-1- مقدمه
در این فصلمقالات و آثار برگزیده پژوهشگران از سال 2008 میلادی تا سال 2014 میلادی را که در خصوص مطالب مرتبط با این پایان نامه و همچنین توابع هدف مدنظر در این پایان نامه تحقیقاتی نموده اند را بررسی و مورد مطالعه و نهایتا مورد مقایسه اجمالی قرار میدهیم .همچنین در این بررسی مشاهده میشود که بعضا یکی از توابع هدف مورد مطالعه قرار گرفته و یا چند هدف که روشی حل متفاوت به موضوع مساله ما دارند مورد تحقیق واقع شده است .ما سعی داریم چند هدف مهم و تقریبا مورد دقدقه شرایط فعلی صنعت برق را بصورت همزمان به فرضیه اعمال و توسط نرم افزار مطلب انرا اثبات نماییم .
2-2-بررسی مطالعات وتحقیقات پیشین
در سال 1378 مقاله بررسی اثر توزیع بار در مکان یابی تولیدات پراکنده توسط دکتر شهرام جدید و خانم فاطمه محمدی نگاشته شد که در این مقاله به بررسی اثر توزیع بار در تعیین مکان تولیدات پراکنده پرداخته شده است .توزیع بار در سه نوع یکنواخت , افزایشی و متمرکز در سیستم شعاعی در بارهای نامتغیر با زمان مورد مطالعه قرار گرفته و همچنین اثر مدل استاتیک بار در مکان بهینه واحد تولید پراکنده بررسی می شود .معیار انتخاب بهینه در این مقاله معیار تلفات می باشد .
تحقیقات گوناگون در زمینه مکان یابی بهینه واحدهای تولید پراکنده انجام شده است که هر یک معیار خاص همچون تلفات انرژی توزیع نشده و قابلیت اطمینان و دیگر موارد از این دست را مورد مطالعه قرار داده اند .لیکن کمتر به تعیین اسلوبی سریع جهت تعیین مکان بهینه ی واحد های تولید پراکنده توجه شده است .در این مقاله جهت مطالعه اثر توزیع بار در تعیین مکان تولیدات پراکنده دو روش مدلسازی مورد بررسی قرار گرفته است .روش اول با در نظر گرفتن مدل توان ثابت و توزیع بار در سه حالت متمرکز یکنواخت و افزایشی ودر حالت دوم با بصورت واقعی (مدل استاتیکی)
در بخش مدل واقعی از معادلات پخش بار کمک گرفته شده است ومکان یابی منبع تولیدپراکندهاز طریق روش تحلیلی وبا معیارحداقل تلفات انجام می پذیرد . روش حل در این مقاله به این صورت است که تلفات خط را پس از کسر جریان آن توسط جریان منبع تولیدپراکنده بدست آورده و بهترین مکان را محاسبه می نماید .در روش حل مدل استاتیکی بار نیز مشخصه های بار در هر لحظه از زمان بصورت توابع جبری بر حسب دامنه ولتاژ شین و فرکانس در آن لحظه بیان می کند .
مقاله بعدی در سال 2010 میلادی توسط آقایان باقری و بیگلی و حسینی و پارسا مقدم در خصوص استفاده از منابع تولید پراکنده در برنامه ریزی توسعه شبکه فوق توزیع ارائه گردیده است که در این مقاله تاثیر حضور منابع تولید پراکنده به عنوان گزینه ای دیگر جهت تامین توان مورد نیاز سیستم روی برنامه ریزی توسعه شبکه فوق توزیع مدلسازی و بررسی شده است . در تابع هدف مساله هزینه های ثابت و متغیر طرح و همچنین محدودیت های مرتبط با شبکه بهره برداری از پستها و منابع تولید پراکنده منظور شده است . از مدل و روش پیشنهادی می توان در تععین ظرفیت بهینه پستها مکان وظرفیت منابع تولید پراکنده و نیز ترکیب بهینه خطوط فوق توزیع جهت احداث استفاده نمود .تابع هدف پیشنهادی و قیود مرتبط با آن یک مساله بهینه سازی را تشکیل می دهد که توسط ترکیب الگوریتم ژنتیک و برنامه ریزی خطی حلشده است . نهایتا کارایی روش پیشنهادی با اعمال بر روی یک شبکه نمونه نشان داده شده است .در خصوص این مساله از الگوریتم ژنتیک بمنظور انتخاب پستهای جدید از بین کاندید ها و بهبود پستهای موجود استفاده شده است .در این مدل در تخصیص بار قید افت ولتاژ و بمنظور مدل کردن عدم قطعیت در پیش بینی بار ، بار بصورت فازی در نظر گرفته شده است .در تابع هزینه علاوه بر هزینه هزینه تجهیزات هزینه تلفات فیدر و هزینه افت ولتاژ نیز در نظر گرفته شده است و بمنظور برنامه ریزی طولانی مدت از روشهای شبه پویا وپی در پی استفاده شده است .در این مقاله مساله مورد نظر برای طراحی در یک مرحله زمانی بصورت استاتیکی مدل شده است .مجهولات مساله عبارتند از میزان افزایش ظرفیت پستهای موجود و مکان وظرفیت پستهای جدید و تعداد و ظرفیت واحدهای تولیدی .
هزینه های سرمایه گذاری دو دسته بوده که دسته اول مربوط به هزینه های ثابت است که تنها یکبار در هنگام احداث پستها و خطوط صرف می شود و به میزان بارگذاری در دوره بهره برداری بستگی ندارد . بخش دوم هزینه های متغیر را شامل می شود که به نحوه بهره برداری و بار گذاری منابع تولیدپراکنده و پستها بستگی دارد . تابع هدف مساله شامل هزینه احداث پستهای جدید و هزینه بهره برداری از منابع تولید پراکنده و همچنین احداث آنها و هزینه توسعه پستهای موجود و هزینه خرید از سیستم فعلی قیود نیز محدودیت بارگذاری پستهای فوق توزیع و محدودیت تغذیه بار توسط منابع تولیدپراکنده و محدودیت بهره برداری از منابع تولیدپراکنده است و محدودیت حداکثر مدارهای قابل احداث برای خطوط و محدودیت بار گذاری خطوط فوق توزیع است .نهایتا مساله توسط برنامه ریزی خطی حل گردیده است .
در سال 1391 مقاله ای دیگر تحت عنوان بهره برداری از تولیدپراکنده در یک ریزشبکه شامل 12 کارخانه توسط آقایان فروزانفر و فانی و یزدانی تدوین گردیده که در این مقاله با استفاده از یک برنامه ریزی مناسب و با در نظر گرفتن تمامی قیود امنیت ، مساله در جهت افزایش سود بر مبنای قیمت بازار در یک میکروگرید شامل 12 کارخانه حل شده است .نتایج نشان می دهد که این روش از حیث نزدیکی به نقطه بهینه بسیار دقیق و مقرون به صرفه است که می تواند با سرعتی مناسب وضعیت تولید واحدهای تولید کننده را با کمترین هزینه مشخص کند.
جهت حل مساله بهره برداری از میکروگرید به منظور کاهش هزینه روشهای مختلفی همچون لیست حق تقدم وبرنامه ریزی دینامیکی و برنامه ریزی خطی و سیستم های فازی و شبکه های عصبی و الگوریتم ژنتیک از آن جمله اند که در این مقاله تابع هدف حداقل کردن هزینه بهره برداری در یک افق برنامه ریزی است که هزینه کلی تولید انرژی در یک میکروگرید شامل هزینه ناشی از تولید برق و خرید برق از شبکه و هزینه راه اندازی هر واحد است .
قیود تعادل توان و ذخیره انرژی و هماهنگی و ... از جمله موارد در نظر گرفته شده است .
در این مقاله تابع هزینه تامین انرژی و بهینه سازی آن توسط برنامه ریزی خطی آمیخته با اعداد صحیح که با نرم افزار گمز حل شده است و نهایتا سیستم بر روی یک میکروگرید شامل 12 کارخانه آزمایش شده است. بهترین جواب پس از شبیه سازی وقتی حاصل گردیده است که میکروگرید بعلاوه استفاده از انرژی شبکه در زمانهایی مورد استفاده قرار گرفته است .بعبارتی در حالتیکه بعضی مواقع از انرژی شبکه اصلی یا توزیع استفاده نموده است .
درسال 1389 نیز مقاله ای توسط آقایان سینا کوثری و رضا قاضی با عنوان جایابی بهینه تولید پراکنده بر اساس روش قیمت گذاری دسترسی به شبکه توضیع نوشته شده است
در این مقاله جایابی تولیدپراکنده با شاخص مقایسه قیمت برق تحویلی به مشترک از طریق منبع تولید پراکنده و یا نیروگاه بزرگ صورت گرفته است .در این روش علاوه بر هزینه تلفات سایر مولفه های هزینه برق تحویلی نیز مد نظر قرار می گیرد .قیمتبرق تحویلی به شبکه به عنوان ورودی در نظر گرفته می شود و هزینه انتقال برق از شبکه توزیع بر اساس الگوریتم جدید قیمت گذاری مکان دسترسی به گره های شبکه توزیع را می دهد . پس از تعیین مکان بر اساس الگوریتم پیشنهادی ظرفیت و حوزه خدمات دهی آن تعیین می شود.همچنین روش پیشنهادی بر روی شبکه واقعی پیاده سازی شده است .در این مقاله معیارجایابی بهینه تولید پراکنده قیمت برق تحویلی به مشترکین می باشد که می تواند به دو طریق ذیل تحقق یابد.اول از طریق نیروگاههای بزرگ و دیگر از طریق تولیدات پراکنده تحقق یابد .
در این مقایسه نقاط اقتصادی برای نصب منبع تولید پراکنده تعیین می شود.نهایتا قیمت برق تحویلی به مشتریان که از نیروگاه خریده می شود از مجموع هزینه انتقال برق از شبکه انتقال و هزینه انتقال برق از شبکه فشار متوسط و قیمت برق خریداری تولید شده نیروگاه بدست می آید و قیمت برق تحویلی به مشتریان از واحد تولید پراکنده نیز با حذف هزینه انتقال فوق بدست می آید .
با این شرایط واحدهای تولید پراکنده امکان رقابت با نیروگاه را داشته و وارد عمل می شوند .البته هزینه های تولید پراکنده به دو گروه هزینه های ثابت که شامل سرمایه گذاری اولیه و ...وهزینه متغیر که بستگی به نوع تولید پراکنده نیز می باشد می شود .
حال بهترین مکان مناسب نصب واحد تولید پراکنده با توجه به پایین ترین قیمت گره به دست می آید و نهایتا پس از تعیین مکان منبع تولید پراکنده ظرفیت و حوزه تغذیه آن در شبکه توزیع تعیین می شود و برای متقاضیان فروش انرژی در مکان مورد نظر خود حداکثر قیمت خریداران برق از آنهایی که قابل رقابت با واحدهای بزرگ هستند برآورد می شود.
در سال 2010 میلادی نیز مقاله ای در خصوص برنامه ریزی میکروگرید و بهره برداری آن با وجود منابع تولید پراکنده خورشیدی و بادی توسط ون کونگ و ژیونگ یان و موین تدوین گشته است که توسط نرم افزار هومر و شبیه سازی آن سیستم در اونتاریو کانادا به اثبات فرضیه خود پرداخته اند .با توجه به اینکه این انرژیها در نزدیکی بار یا مصرف کننده بوده و همچنین انرژیهای تجدید پذیر دارای هزینه بهره برداری و اثرات مخرب کمتری هستند و باعث افزایش استفاده از این نوع انرژیها گشته است .ضمن در نظر گرفتن نوسان تولید این انرژی بعلت عوامل محیطی ذخیره ساز مناسب نیز باید برای آن در نظر گرفته شود.جهت بدست آوردن پارامترهای برنامه ریزی منحنی بار روزانه و همچنین منحنی سرعت باد و همچنین منحنی های سالانه سرعت باد و تابش خورشید را نیز فراهم نموده اند .
با استفاده از قیمتهای اولیه تولید هر کیلووات ساعت انرژی باد و خورشید و هزینه تولید هر کیلووات ساعت انرژی توسط دیزل ژنراتور و نهایتا با استفاده از نرم افزار هومرو محاسبه هزینه های آماری زمانهای مختلف در یک سال که از توربین بادی و انرژی خورشیدی و منبع ذخیره انرژی و انرژی دیزل ژنراتور به نسبتهای مختلف استفاده شده است می توان هزینه مورد نظر را بدست آورد .
تابع مذکور شامل هزینه متفرقه و ساخت اولیه و تعمیرات وهزینه جایگزینی و جبران می باشد . در مرحله ای با داشتن شرایط سرعت باد و ترکیب مختلف انرژیهای ذکر شده و همچنین با داشتن شرایط انرژی خورشیدی و ترکیب مختلف با بقیه انرژیها برای تامین بار روزانه می توان برنامه ریزی مدونی را بر اساس هزینه داشت .همچنین میزان گازهای گلخانه ای تولیدی را نیز می توان بر اساس شرایط مختلف کاری ژنراتور های سوخت فسیلی محاسبه کرد .همچنین از جنبه های زیست محیطی نیز می توان مساله را بررسی نمود .
در سال2011 میلادی مقاله ای تحت عنوان آنالیز تجزیه و تحلیل ظرفیت میکروگرید برای اتصال به شبکه اصلی برق توسط پینگ لی و جینکسن لیو و چینگ چن تدوین گردیده است که در آن روشی جهت اتصال شبکه میکروگرید با توجه به منابع تولیدپراکنده موجود در آن بر اساس بهره برداری بهینه و حفاظت و پایداری و شرایط اقتصادی جهت اتصال یک میکروگرید به شبکه برق اصلی را بیان می کند. همانطورکه می دانیم منابع تولید پراکنده همگی از یک عدم قطعیت برخوردارندکه باعث می شود نتوانند در هنگام ضرورت به سرعت از افزایش بار پیروی نمایند .
پس از جمله روشهای مفید که در این خصوص به کار گرفته می شود ترکیب مناسب منابع تولید پراکنده با یکدیگر و اتصال به شبکه اصلی برق می باشد به گونه ای که همدیگر را همپوشانی نمایند
ساختمان شبکه و سطح ولتاژآن ومیزان قدرت منابع تولید پراکنده با اتصال به شبکه برق اصلی تغییر میکند .جهت اتصال میکرو گرید به شبکه برق اصلی باید امنیت استاتیکی و تلفات سیستم را در نظر داشت .همچنین پایداری دینامیکی نیز لز جمله مواردی است که با اتصال ریز شبکه به شبکه اصلی حائز اهمیت می باشد .اتصال و عدم اتصال میکروگرید و اتصال و عدم اتصال بارهای بزرگ از جمله مواردی هستند که پایداری ولتاژ و فرکانس و ضریب قدرت شبکه اصلی را تغییر می دهند .
در این مساله توربین بادی و سلول خورشیدی که مقدار آنها با توجه به نقطه اتصال به تغذیه اصلی بدست می آیدوترکیب مختلف از این دوکه جبران نهایی بار شبکه با شبکه اصلی برق تامین می گردد تابع هدف مساله که همان توان مصرفی میکرو گرید است تعریف می گردد وقیود مساله نیز که همان ولتاژ ماکسیمم ومینیمم و توان ماکسیمم و مینیمم در نظر گرفته شده است .در نهایت این مساله با بار فرضی توسط نرم افزارشبیه ساز متلب حل شده است .
در سال2011 میلادی مقاله ای تحت عنوان برنامه ریزی منابع تولید پراکنده در شبکه توزیع جزیره زانزینبار توسط آقایان مین یو چن و واکا اسماعیل مطرح گردیده است که در این مقاله محققین بابررسی ریزشبکه زانزینبار و استفاده از پروفیل تولید انرژی باد سعی در اثبات فرضیه خود مبنی بر کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ با برنامه ریزی جایابی بهینه منابع تولید پراکنده خصوصا از نوع بادی نموده اند .در این مقاله پروفیل تولید منبع تولید پراکنده بادی مورد بررسی قرار گرفته وسپس اقدام به مینیمم نمودن تابع تلفات ضمن در نظر گرفتن جایابی صحیح نموده اند.قابل ذکراست توان تلفاتی شامل توان اکتیو وراکتیو میباشد .فلوچارت اعمال الگوریتم پیشنهادی به این صورت است که در ابتدا مقادیر ورودی از سیستم دریافت وپخش بار جهت محاسبه تلفات انجام میشودوسپس جمعیت ذره ای تحت الگوریتم جهش داده شده ومجددا تلفات محاسبه میگرددوسپس مکان و سایز بهینه محاسبه میگردد و مجددا در سیکل بعدی محل ذره و سرعت آن محاسبه واگر شرایط و قیود برقرار نشد مجددا مراحل تکرار میگردد.قابل ذکر است این شبکه میکروگریددر حالت منفصل از شبکه واستاتیک بررسی شده است .
در سال 2009 میلادی مقاله ای توسط آقایان دیپندرا سینگ و دیوندر سینگ تحت عنوان بهینه سازی چند هدفه برای برنامه ریزی تولیدات پراکنده با مدل بار نوشته شده که در این مقاله برای بدست آوردن سایز و مکان مناسب تولیدات پراکنده ضمن در نظر گرفتن مدل بار متفاوت برای آنها الگوریتمی نوشته شده است .در این مقاله با استفاده از الگوریتم ؤنتیک و در نظر گرفتن دومدل شبکه 16 و37 باسه برای اثبات فرضیه مورد مطالعه قرار گرفته است .همچنین توان اکتیو وراکتیو و پروفیل ولتاژوظرفیت خطوط بار بعنوان توابع هدف چندگانه مورد بررسی قرار گرفتهاند و در نهایت توسط الگوریتم ژنتیک مورد مطالعه وبررسی قرار گرفته است.نتایج حاصل از شبیه سازی همگی مبین بهبود پروفیل ولتاژ وکاهش تلفات شبکه با تعیین سایز و مکان مناسب تولیدات پراکنده درشبکه میباشند .
همانطور که در جدول صفحه بعد نیز مشخص است تحقیقات انجام شده بعضا یکی از اهداف مورد نظر این تحقیق را مورد بررسی قرار دادهاند ویا بعضا در صورت مطالعه چند هدف مواردی بجز اهداف مورد نظر ما را بررسی نموده اند که ما در این معقوله با توجه به شرایط فعلی جوامع سه عدد از مهمترین اهداف خصوصا مبحث آلاینده های زیست محیطی را همراه با توابع هزینه و تلفات در شبکه میکروگرید مورد مطالعه قرار داده وبا انجام شبیه سازی توسط نرم افزار متلب فرضیه را اثبات نموده وبا ارائه نمودارها و جدولها تفهیم مساله تسهیل میگردد.
1- Generation Expansion Planning
عنوان.............................................................................................................................................صفحه
چکیده....................................................................................................................................................1 |
فصل اول: کلیات |
1-1- مقدمه.......................................................................................................................................3 |
1-2- بیان مساله .................................................................................................................................4 |
1 – 3 – پیشینه تحقیق. ...........................................................................................................................5 |
1-4- اهمیت و ضرورت تحقیق..............................................................................................................5 |
1-5- اهداف تحقیق...............................................................................................................................5 |
1-6- فرضیات تحقیق.............................................................................................................................6 |
1-7- مدل مفهومی تحقیق......................................................................................................................6 |
1-8-روش تحقیق..................................................................................................................................7 |
1-9-قلمرو مکانی تحقیق........................................................................................................................7 |
1-10- قلمرو زمانی تحقیق.....................................................................................................................7 |
1-11- قلمرو موضوعی تحقیق................................................................................................................7 |
1-12-ابزار گرد آوری دادهها................................................................................................................7 |
1-13- روش تجزیه تحلیل دادهها..........................................................................................................7 |
1-14- تعاریف نظری و عملیاتی تحقیق..................................................................................................8 |
1-14-1- تعاریف مفهومی.....................................................................................................................8 |
1-14-2- تعاریف عملیاتی متغیرها..........................................................................................................8 |
فصل دوم ادبیات نظری تحقیق |
2-1- مقدمه.........................................................................................................................................12 |
2-1-2-تئوری عمل منطقی..................................................................................................................13 |
2-1-3-تئوری رفتار برنامه ریزی شده..................................................................................................15 |
2-1-4-مدل پذیرش تکنولوژی...........................................................................................................16 |
2-1-5-توسعه تحقیقات TAMدر طول زمان......................................................................................19 |
2-1-5-1- دوره معرفی مدل................................................................................................................19 |
2-1-5-2- دوره اعتبارسنجی مدل .......................................................................................................20 |
2-1-5-3- دوره توسعه مدل................................................................................................................21 |
2-1-5-4- دوره تکامل مدل................................................................................................................22 |
2-1-6- پیشنهاد افزودن متغیرهایی برای شرایط ایران............................................................................24 |
2-1-6-1- عواطف و احساسات...........................................................................................................24 |
2-1-6-2- هنجارهای اجتماعی............................................................................................................24 |
2-1-6-3- بروندادهای اجتماعی..........................................................................................................25 |
2-1-7- مدل اصلاح شده برای شرایط ایران.........................................................................................25 |
2-2-مشتریگرایی...............................................................................................................................26 |
2-3-فرایند پذیرش..............................................................................................................................27 |
2-4-تئوری انتشار نوآوری...................................................................................................................28 |
2-4-1-فاکتورهای مؤثر در انتشار و گسترش نوآوریها و محصولات جدید........................................29 |
2-5- سیر تحول فناوری اطلاعات در صنعت بانکداری.........................................................................30 |
2-5-1- دوره اول: اتوماسیون پشت باجه ..............................................................................................31 |
2-5-2- دوره دوم: اتوماسیون جلوی باجه.............................................................................................31 |
2-5-3- دوره سوم: متصل کردن مشتریان به حسابهایشان...................................................................32 |
2-5-4- دوره چهارم: یکپارچهسازی سامانهها و مرتبط کردن مشتریان با کل عملیات بانکی...................32 |
2-6-تعریف و مفهوم بانکداری الکترونیک..........................................................................................33 |
2-6-1-دستورالعمل FDIC...............................................................................................................34 |
2-7- مزایای بانکداری.........................................................................................................................35 |
2-8- زیر ساختهای بانکداری ...........................................................................................................37 |
2-8-1- زیرساختهای ارتباطی و مخابراتی مناسب..............................................................................37 |
2-8-2-امنیت تبادل اطلاعات...............................................................................................................37 |
2-8-3-زیرساختها حقوقی و قانونی مناسب(مقررات).........................................................................38 |
2-8-4-آمادگی فرهنگی جامعه و بنگاههای اقتصادی...........................................................................38 |
2-9-انواع کانالهای ارائه خدمات الکترونیکی.....................................................................................39 |
2-9-1- بانکداری خانگی....................................................................................................................40 |
2-9-2- صفحات وب..........................................................................................................................40 |
2-9-3-بانکداری تلفنی........................................................................................................................40 |
2-9-4- خدمات بانکی مبنی بر تلویزیون..............................................................................................41 |
2-9-5- بانکداری از طریق تلفن همراه.................................................................................................41 |
2-9-6-دستگاههای خودپرداز اتوماتیک..............................................................................................42 |
2-10-پیشینه تحقیق..............................................................................................................................42 |
2-10-1سوابق داخل کشور..................................................................................................................42 |
2-10-2-سوابق تحقیقاتی خارج از کشور.............................................................................................47 |
2-10-3- نتایج آماری به دست آمده از سایر مطالعات .........................................................................51 |
2-12- تعاریف اصطلاحات بکار رفته در تحقیق...................................................................................52 |
فصل سوم روش تحقیق |
3-1- مقدمه.........................................................................................................................................54 |
3-2- روش تحقیق...............................................................................................................................54 |
3-3- جامعه آماری..............................................................................................................................55 |
3-4- نمونه و روش نمونهگیری............................................................................................................55 |
3-5- ابزار جمع آوری اطلاعات...........................................................................................................57 |
3-5-1- روایی و پایایی پرسشنامه ........................................................................................................57 |
3-5-2- ابزار اندازهگیری.....................................................................................................................59 |
3-6- روشهای تجزیه و تحلیل اطلاعات..............................................................................................60 |
3-6-1- تحلیل واریانس یک راهه........................................................................................................61 |
3-6-2-آزمون فریدمن.......................................................................................................................61 |
فصل چهارم تجزیه و تحلیل یافتههای تحقیق |
4-1- مقدمه.........................................................................................................................................63 |
4-2- یافتههای توصیفی .....................................................................................................................63 |
4-2-1- جنسیت پاسخ دهندگان...........................................................................................................63 |
4-2-2- سن پاسخ دهندگان.................................................................................................................64 |
4-2-3- وضعیت تحصیلی پاسخ دهندگان............................................................................................65 |
4-2-4- میزان مهارت کار با رایانه افراد پاسخ دهنده.............................................................................66 |
4-3- آمار استنباطی..............................................................................................................................66 |
4-3-1- توصیف متغیرهای تحقیق........................................................................................................67 |
4-3-2- آزمون فرضیهها......................................................................................................................69 |
4-3-3- یافته جانبی پژوهش.................................................................................................................73 |
نتیجهگیری و ارائه پیشنهادهای تحقیق |
5-1- مقدمه.........................................................................................................................................76 |
5-2- خلاصه تحقیق.............................................................................................................................76 |
5-3- یافتههای تحقیق...........................................................................................................................77 |
5-3-1- یافتههای توصیفی..................................................................................................................77 |
5-3-2- یافتههای استنباطی و بحث و نتیجهگیری..................................................................................77 |
5-4- پیشنهادهای مبتنی بر نتایج تحقیق.................................................................................................79 |
5-5- پیشنهادهایی برای تحقیقات آتی.................................................................................................80 |
5-6- محدودیتهای تحقیق.................................................................................................................80 |
منابع و مأخذ.........................................................................................................................................81 |
فهرست اشکال
عنوان ........................................................................................................................................................ صفحه |
شکل1-1:مدل تعدیل یافته پذیرش فناوری دیویس،1989................................................................................6 |
شکل2-1،مدل تئوری اقدام عقلائی(آجزن وفیش بین،1975)..........................................................................14 |
شکل 2-2:مدل تئوری رفتار برنامه ریزی شده (آجزن،2002).........................................................................15 |
شکل 2-3:مدل پذیرش فناوری دیویس،1989................................................................................................18 |
شکل2-5: مدل پذیرش فناوری ثانویه،2000...................................................................................................23 |
شکل 2-6: مدل پیشنهادی پذیرش تکنولوژی در ایران(موحدی،1382،10)....................................................26 |
فهرست جدول
عنوان ........................................................................................................................................................ صفحه |
جدول (3-1) روش نمونه گیری خوشهای...................................................................................................................56 |
جدول (3-2) ضرایب آلفای کرونباخ مؤلفههای تحقیق................................................................................................59 |
جدول 4-1: توصیف جنسیت آزمودنیهای مورد بررسی..................................................................................64 |
جدول2-4: توزیع سن پاسخ دهندگان..............................................................................................................65 |
جدول 3-4: توصیف فراوانی و درصد وضعیت تحصیلی پاسخ دهندگان.........................................................66 |
جدول 4-4: توصیف فراوانی و درصد میزان مهارت کار با رایانه افراد پاسخ دهنده.........................................66 |
جدول 4-5: شاخصهای توصیفی مربوط به متغیرهای مستقل و وابسته...........................................................67 |
جدول (4- 6 ): آنالیز واریانس یک راهه تأثیر سطوح مختلف سهولت ادراک شده..........................................68 |
جدول(4-7): آزمون دانکن سهولت ادراک شده................................................................................................70 |
جدول (4- 8 ): آنالیز واریانس یک راهه تأثیر سطوح مختلف مفید بودن ادراک شده......................................70 |
جدول(4-9): آزمون دانکن مفید بودن ادراک شده............................................................................................71 |
جدول (4- 10 ): آنالیز واریانس یک راهه تأثیر سطوح مختلف امنیت ادراک شده..........................................72 |
جدول(4-11): آزمون دانکن امنیت ادراک شده................................................................................................73 |
جدول(4-11): آزمون فریدمن جهت رتبهبندی سطوح ادراک شده مشتریان.....................................................74 |
فهرست نمودار
عنوان............................................................................................................................................................صفحه |
نمودار4-1: وضعیت جنسیت آزمودنیهای مورد بررسی..................................................................................64 |
نمودار 2-4: توزیع سنی پاسخدهندگان.............................................................................................................65 |
نمودار 3-4: توصیف وضعیت تحصیلی پاسخدهندگان.....................................................................................66 |
نمودار 4-4: توصیف میزان مهارت کار با رایانه افراد پاسخ دهنده....................................................................67 |
نمودار 4-5: توصیف مؤلفه سهولت ادراک شده................................................................................................68 |
نمودار 4-8: توصیف گرایش رفتاری به استفاده از خدمات تلفن بانک ...........................................................69 |
نمودار 4-7: توصیف مؤلفه امنیت ادراک شده...................................................................................................69 |
نمودار 4-6: توصیف مؤلفه مفید بودن ادراک شده............................................................................................69 |
چکیده
در سالهای اخیر فناوری اطلاعات و ارتباطات بیشترین تأثیر را در عرصههای اقتصادی اجتماعی و فرهنگی داشته است به طوری که امروزه با بکار گیری کامپیوتر، شبکههای ارتباطی و رشد شبکه گسترده جهانی انقلابی در عرصه بانکداری و ارائه خدمات بانکی بوجود آمده که بانکداری الکترونیکی نامیده میشود از آنجا که یکی از ارکان اساسی توسعه بانکداری الکترونیکی تلفن بانک میباشد. انجام این امور از طریق شبکه بانکی امکان پذیر است. در کشور ما نیز با توجه به رشد سریع تکنولوژیهای ارتباطی و نوپا بودن سیستم نوین بانکداری الکترونیکی، بانک توسعه تعاون در این راستا پیشرو بوده و رضایت مشتریان را در الویت قرارمی دهد. این پژوهش در نظر دارد به بررسی و شناسایی عوامل موثر بر خدمات نوین بانک ارائه خدمات تلفن بانک و تأثیر آن بر رفتار مصرف کننده (تصمیم به استفاده از خدمات بانکداری نوین از جمله تلفن بانک) در بانک توسعه تعاون استان اردبیل بپردازد و در نهایت پیشنهاداتی جهت رفع مشکلات موجود بر سر راه استفاده از این خدمات و راهکارههای جذب مشتریان ارائه دهد. پژوهش حاضر سه عامل سهولت ادراک شده و مفید بودن ادراک شده و امنیت ادراک شده را به عنوان عوامل موثر بر خدمات تلفن بانک مد نظر قرار داده و به بررسی تأثیر این عوامل بر رفتار مصرف کننده می پردازد. که در آن بر اساس مدلهای دیویس و آجزن فیش بین و نظریات دیگر دانشمندان مختلف در خصوص مراحل قصد استفاده از خدمات تلفن بانک؛ بانک توسعه تعاون استان اردبیل مورد بررسی قرار میگیرد روش تحقیق کاربردی –توصیفی میباشد و جامعه آماری آن شامل مشتریان بانک توسعه تعاون استان اردبیل که به خدمات تلفن بانک دسترسی دارند نمونه آماری 384 نفر از بین مشتریان بانک توسعه تعاون استان اردبیل که مجموعاً 10 شهرستان 10 شعبه به روش تصادفی ساده انتخاب شده که از این خدمات استفاده میکنند برای شناسایی متغیرها از پرسش نامه بر گرفته از مدل تعدیل یافته پذیرش فناوری دیویس و سایر خصیصههای مشتریان تهیه و تنظیم شده است که با استفاده از نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و نتایج این تحلیل نشان میدهد بر اساس تحلیل واریانس یک طرفه بین عوامل سهولت ادراک شده و مفید بودن و امنیت داشتن تکنولوژی و هدف استفاده کنندگان از این تکنولوژی رابطه معناداری وجود دارد و نتایج تجزیه و تحلیل از هدف استفادهکنندگان از این خدمات به ترتیب اول مفید بودن و دوم امنیت داشتن و سوم سهولت ادراک شده را نشان میدهد.
کلمات کلیدی : بانکداری الکترونیک – ادراکات مشتریان از خدمات تلفن بانک- بانک توسعه تعاون استان اردبیل
فصل اول
کلیات تحقیق
مقدمه:
توسعه و کاربری فناوری اطلاعات در حوزههای مختلف به ویژه در حوزه تلفن بانک، حاصل قابلیتهای فناوری اطلاعات است که امروزه در دنیای کسب و کار با اقبال فراوان روبرو شده است. انسان هزارهی سوم در تلاش است با شتاب دادن به روند توسعه و کاربری فناوری اطلاعات در بخشهای مختلف نظام اجتماعی از الگوی سنتی فاصله گرفته و الگوی جدید متناسب با الزامات عصر اطلاعات ایجاد کند. در این راستا و همانند اکثر تأمینکنندگان سیستم، نظام بانکی طی دهههای اخیر به سرعت به سمت سرمایهگذاری بر روی فناوریهای نوین ارائه سیستم به مشتریان، به عنوان راهی برای کنترل هزینهها، جذب مشتریان جدید و تحقق انتظارات مشتریان روی آورده است و استفاده از این فناوریها (تلفن بانک، موبایل بانک، سیستمهای خودپرداز و...) را به عنوان یک ضرورت راهبردی در دستور کار خود قرار داده است (جوزف واستون، 2003، 190).
فناوری اطلاعات و ارتباطات به عنوان یک فناوری جدید در دهه 90 وارد بازار شد و به سرعت توسعه یافت. این فناوری به دلیل عمومی بودن آن با سایر فناوریها تفاوت اساسی دارد. به این معنی که نه تنها در حوزه خود تأثیر گذار است، بلکه در کلیه فعالیتهای اقتصادی و غیر اقتصادی تأثیر بسزایی در تسهیل انجام امور و بالا بردن بهرهوری و کارایی دارد (پزشکی، دباغ رضایی، 1384،38).
یکی از بزرگترین فرصتها و چالشهایی که سازمانهای امروزی با آن مواجه هستند استفاده از فناوریهای مبتنی بر وب (شبکه) است، اینترنت به عنوان یک کانال جدید برای مبادلات اقتصادی منابع جدیدی برای ایجاد درآمد و فرصت در اختیار سازمانها قرار داده است. میزان مبادلات از طریق اینترنت روز به روز در حال افزایش است و شرکتهایی که از این فناوری استفاده نکنند ظرف مدت کوتاهی از صحنه بازار محو خواهند شد (سید جوادین، یزدانی،1384،2).
از ویژگیهای قرن حاضر، توسعه اعجاب آور تکنولوژی ارتباطات و اطلاعات و بکارگیری آن جهت افزایش سرعت و کیفیت در ارائه خدمات میباشد ضمن این که بخش خدمات در حدود 20 درصد کل تجارت جهانی را تشکیل میدهد و در طی15 سال گذشته، مانند تجارت کالا از رشد سریع 5/8 درصدی برخوردار بوده است (آنکتاد[1]2001، ص154). این پیشرفت، بانکداری را نیز تحت تأثیر شدید خود قرار داده و باعث تغییرات عمدهای در این صنعت گردیده است. سرعت توسعه صنعت انفورماتیک باعث ایجاد تغییرات عمدهای در شکل پول و سیستمهای انتقال منابع در عرصه بانکداری گردیده و مفاهیم جدیدی از بانکداری تحت عنوان بانکداری نوین الکترونیکی ظهور یافته است (حسن زاده و پورفرد، 1382، ص 7).
تمام سازمانها به دنبال جذب مشتری و افزایش رضایتمندی او هستند، این مساله به خصوص در بانکها که در ارتباط دائم با مشتریان هستند اهمیت ویژهای دارد و از طرفی رقابت در بین بانکها و مؤسسات قرضالحسنه و سایر اشکال جذب منابع پولی رو به افزایش است، لذا ایجاد مزیت رقابتی برای بقای بانکها لازم و ضروری به نظر میرسد. خدمات نوین بانکی که ارتباط بسیار نزدیکی با تکنولوژی اطلاعات و ارتباطات دارد از جمله عوامل بسیار مهم در ایجاد مزیت رقابتی برای بانکها و جذب مشتریان و رضایتمندی آنها است (علی محمدی، 1381، ص34). منظور از خدمات نوین بانکی که در این تحقیق مورد توجه قرار گرفته است اشکالی از بانکداری الکترونیکی است که با هدف جذب و رضایت مشتریان در بانکهای مختلف ارایه میشود. خدمات نوین بانکی ارایه شده در شعب بانک توسعه تعاون استان اردبیل شامل:عابر بانک، حساب متمرکز، تلفن بانک، موبایل بانک، اینترنت بانک، بانکداری الکترونیک و بانکداری اینترنتی است. با توجه به اهمیت رضایت مشتریان در عملیات بانکی، کانون توجه مطالعه حاضر بر نقش خدمات نوین بانکی، تلفن بانک در جذب مشتریان و بهبود کارایی بانک با تاکید بر وقت و هزینه کارکنان شعب ارایه دهنده این خدمات است. به عبارت دیگر این پژوهش در صدد پاسخگویی به این سئوال است که خدمات نوین بانکی، تلفن بانک تا چه حد رضایت مشتریان و کارایی بانکها راارزیابی عوامل موثر بر گرایش رفتاری به استفاده از خدمات بانکداری الکترونیکی به دنبال داشته است؟
1-2- بیان مساله
توجه روز افزون بانکها در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه با ارایه خدمات بانکی از طریق ابزارهای الکترونیکی با هدف تسهیل فرایند خدمات رسانی به مردم و کاهش هزینههای بانکداری رقابت فشردهای را در صنعت بانکداری الکترونیکی ایجاد و اکثر بانکها را به بهرهگیری از فناوریهای نوین اطلاعاتی و ارتباطی وادار کرده است (بیات،1387،10). یکی از این فنآوریهای نوین الکترونیکی تلفن بانک است. با توسعه سامانههای الکترونیکی مانند بانکداری الکترونیکی و گسترش استفاده از تلفنهای همراه در سطح جامعه مؤسسات مالی و بانکها نیز تحت تأثیر قرار گرفتهاند. شبکه جهانی وب بطور اساسی انتظارات مشتریان را در مورد سرعت، دقت، قیمت وخدمات تغییرداده است. فاصله جغرافیایی معنای خود را از دست داده است و در دسترس بودن، سهولت و سرعت توزیع خدمات باعث ایجاد مزیت رقابتی برای سازمانها، ازجمله بانکها میگردد. برای رقابت در این محیط پیچیده کسب و کارها مجبورند جدیدترین و جذابترین ابزار خدماتی را که مشتریان خواستار آن هستند را در اختیار آنان قرار دهند. به منظور بقای بانکها در عرصه رقابت شبکههای بانکی نیاز به تغییر روش از بانکداری سنتی میباشند. تمایل و علائق مشتری بر مبنای شکل جدیدی از الکترونیکی، رقابت مبتنی بر کاهش هزینه، حفظ مشتری، ترغیب مشتری، پذیرفتاری مشتری (قابلیت قبول)، امنیت، آسانی استفاده، بخش وسیعی از محصولات و خدمات میباشد (چانگ[2]،2006، ص213-210).
این پژوهش توسعه مبتنی بر مدل تعدیل یافته پذیرش تکنولوژی دیویس با یک عامل اضافی، امنیت ادراک شده را بیان میکند، که بر اساس این مدل، سهولت ادراک شده، مفید بودن ادراک شده و امنیت ادراک شده متغیرهای مستقل تحقیق میباشند؛ و متغیر وابسته این تحقیق پذیرش استفاده از خدمات تلفن بانک توسط مشتریان میباشد که تئوری اقدام عقلائی فیش بین وآجزن، شامل دو عامل طرز نگرش فرد نسبت به رفتار و هنجارهای ذهنی میباشد. در واقع این تحقیق برای توسعه پذیرش استفاده از خدمات تلفن بانک و بهتر برآورد کردن نیاز و خواسته مشتریان و در راستای پاسخگویی به سئوال اصلی زیر میباشد:
«استفاده از خدمات تلفن بانک بر نوع گرایش رفتاری مشتریان تاثیر دارد؟»
[1].UNCTAD
[2]Chang
یافتن نیروی کار زبده و ماهر در محیط پویای امروز امری حیاتی بشمار میرود. سازمان میبایست نیروی آماده به کار را بشناسد و بداند چگونه با آن ارتباط برقرار کند. در این پژوهش الگویی برای ارزش پیشنهادی کارفرما شناسایی شد. مطابق این الگو شرایط کاری دلخواه و جذاب از نگاه کسانی که ممکن است روزی به عنوان عضو کاری از سازمان درآیند، شناسایی گردید. در این پژوهش همچنین راهها و طرقی که نیروی کار احتمالی مایل است با سازمان آشنا شود نیز شناسایی شد. متغیرهایی مانند رشتهی تحصیلی، وضعیت تأهل، درآمد خانواده، و سن ممکن است باعث تفاوت ادراک میان این دسته از نیروی کار بشود؛ در این پژوهش سعی بر تعیین وجود یا عدم وجود تفاوت از این حیث گردید.
جهت گیری این پژوهش کاربردی، رویکرد آن بصورت قیاسی-استقرایی و نوع این پژوهش ترکیبی(کمی و کیفی) بود. این پژوهش در دو مرحله به طور متوالی اتفاق افتاد؛ مرحلهی اول بصورت کیفی و مرحلهی دوم بصورت کمّی رخ داد.
در مرحلهی اول از تحلیل محتوای کیفی استفاده شد. شیوهی گردآوری دادهها مصاحبههای بدون ساختار و فرد به فرد بود. نخبگان دانشجویی با رشتههای غیرپزشکی عضو بنیاد ملّی نخبگان استان مازندران در مقاطع کارشناسی و کارشناسیارشد جامعهی این مرحله را شامل شدند. نمونهگیری نیز بصورت نظری انجام شد و مطابق آن، مصاحبه با 31 نفر صورت گرفت. با روش تحلیل محتوای کیفی پرسشنامهای با 46 گزاره استخراج شد و مورد استفاده در مرحلهی دوم قرار گرفت. پایایی و روایی این مرحله مورد بحث قرار گرفت.
در مرحلهی دوم از استراتژی پیمایش استفاده شد. شیوهی گردآوری دادهها پرسشنامه بود. نخبگان دانشجویی با رشتههای غیرپزشکی عضو بنیاد ملّی نخبگان استان مازندران در مقاطع کارشناسی و کارشناسیارشد جامعهی این مرحله را شامل شدند. 234 پرسشنامه قابل بررسی، تجزیه و تحلیل شد. به منظور پدیدار نمودن الگوی ابتدایی تحلیل عاملی اکتشافی با استفاده از نرم افزار SPSS 19 برای 118پرسشنامه صورت گرفت و به منظور نهاییسازی الگو تحلیل عاملی تأییدی با استفاده از نرم افزار Lisrel 8.80 برای 116 پرسشنامه انجام شد. برای تعیین پایایی این مرحله از ضریب آلفای کرونباخ اسفاده شد که برابر با 0.91 بدست آمد که مقدار بسیار مناسبی است. روایی محتوای پرسشنامه با نظر اساتید راهنما و مشاور تأیید شد. برای تعیین روایی سازه از روایی همگرایی استفاده شد. شاخص معناداری (t-value) بیانگر این روایی است که میباید بزرگتر از قدرمطلق 2 باشد.
در نهایت الگویی با 38 گزاره و هشت بُعد نهایی شد و تحت عنوان الگوی ارزش پیشنهادی کارفرما ارائه گردید. نخبگان دانشجویی با رشتههای تحصیلی مختلف در بیان ارش پیشنهادی کارفرما با هم تفاوت داشتند. نخبگان دانشجویی با میزان درآمد خانوادگی مختلف بیان متفاوتی از هم داشتند. همچنین بیان نخبگان دانشجوییبا بازههای مختلف سنی با هم تفاوت داشت.
در پایان محدودیتهای پژوهش، پیشنهادات اجرایی و پیشنهادات برای پژوهشهای آتی ارائه گردید.
واژگان کلیدی: مدلسازی، ارزش پیشنهادی کارفرما، نخبگان دانشجویی، کارکنان بالقوه
فهرست عناوین
عنوان |
صفحه |
عنوان |
صفحه |
1-8-5. ارزش پیشنهادی کارفرما. 6
2-4-1. ارزش ویژه برند مبتنی بر مشتری.. 12
2-4-2. ارزش ویژه برند مبتنی بر کارکنان.. 12
عنوان |
صفحه |
2-5-1. فرایند برنامه ریزی استراتژیک... 14
2-6. نگرش برند در مقابل آگاهی از برند.. 16
2-7. جهت گیری جدید در برند سازی.. 17
2-7-1. نقش برند در استخدام. 19
2-8. مدیریت منابع انسانی استراتژیک.... 20
2-8-1. فرایند استخدام و حفظ کارکنان.. 20
2-9. جهت گیریهای جدید در مدیریت منابع انسانی.. 21
2-9-2-1. قرارداد روانشناختی.. 24
2-9-3-1. جنبههای بازاریابی برندسازی کارفرما. 26
2-9-3-2. جنبههای منابع انسانی برندسازی کارفرما. 27
عنوان |
صفحه |
2-9-3-3. مراحل عملیاتی برندسازی کارفرما. 28
2-10. تعریف برندسازی کارفرما باتوجه به ادبیات ارئه شده. 30
2-11. برندسازی کارفرما به عنوان اولین استراتژی.. 31
2-12. نقش ارتباطات در برندسازی کارفرما32
2-13. برندسازی کارفرما و جذب استعدادها33
2-14. برندسازی کارفرما و پیشگیری از فرار مغزها35
2-15-1. امبلر و بارو(1996). 37
2-15-2. برتون و دیگران(2005). 38
2-15-3. سوترلند و دیگران(2002). 39
عنوان |
صفحه |
فصل سوم «روش شناسی پژوهش».. 42
3-2-2-1. ویژگیهای تحلیل محتوا44
3-2-2-2. کدگذاری در تحلیل محتوا44
3-2-3. مراحل انجام پژوهش... 45
3-2-3-3. ساماندهی و تجزیه و تحلیل اطلاعات.. 46
3-2-3-4. مراحل تجزیه و تحلیل دادهها. 46
3-2-3-5. بررسی کفایت نظری.. 46
عنوان |
صفحه |
3-3-1. جامعه و نمونه آماری.. 49
3-3-2. روش گردآوری دادهها. 49
3-3-3. روش تجزیه و تحلیل دادهها. 50
3-3-3-1. خالص سازی گزارهها. 50
3-3-3-2. شناسایی عوامل پنهان و ارائه الگوی ارزش پیشنهادی کارفرما. 50
3-3-3-3. نام گذاری ابعاد شناسایی شده. 51
3-3-3-4. نهایی سازی الگوی ارزش پیشنهادی کارفرما. 51
3-3-3-5. بررسی تفاوت میان پاسخدهندگان.. 52
3-3-3-5-1. آزمون کولموگروف اسمیرنوف.. 52
3-3-3-5-2. انجام آزمون های ناپارامتری.. 52
3-3-4. روایی و پایایی پرسشنامه. 53
3-3-4-1. تعیین روایی پرسشنامه. 53
3-3-4-2. تعیین پایایی پرسشنامه. 53
فصل چهارم «توصیف و تجزیه و تحلیل داده ها».. 56
4-2-1. توصیف جمعیت شناختی مصاحبه شوندگان.. 57
عنوان |
صفحه |
4-2-3. تهیه شاخص برای ارزش پیشنهادی کارفرما. 62
4-3-1. توصیف جمعیت شناختی نمونه. 62
4-3-5. شناسایی عوامل پنهان.. 66
4-3-5-1. آزمونKMO و آزمون بارتلت... 67
4-3-5-2. تحلیل عاملی اکتشافی.. 67
4-3-5-3. نامگذاری ابعاد شناسایی شده. 69
4-3-6. نهایی سازی الگوی ارزش پیشنهادی کارفرما. 69
4-3-6-1. انجام تحلیل عاملی تأییدی.. 69
4-3-6-2. صورت نهایی الگوی ارزش پیشنهادی کارفرما. 70
4-3-7-1. انجام آزمون ناپارامتری برای متغیر رشتهی تحصیلی.. 72
4-3-7-2. انجام آزمون ناپارامتری برای متغیر وضعیت تأهل.. 74
4-3-7-3. انجام آزمون ناپارامتری برای متغیر میزان درآمد خانواده. 74
عنوان |
صفحه |
4-3-7-4. انجام آزمون ناپارامتری برای متغیر سن.. 77
4-4-3-3. میزان درآمد خانواده. 80
فصل پنجم «نتیجه گیری و پیشنهادات».. 82
5-2. نتایج حاصل از پژوهش.... 83
5-2-2-1. بُعد روابط اجتماعی.. 83
عنوان |
صفحه |
5-2-2-4. بُعد آموزش و یادگیری.. 84
5-2-2-5. بُعد درآمد ماهانه. 84
5-2-2-6. بُعد موقعیت جغرافیایی.. 84
5-2-2-7. بُعد پاداشدهی بیرونی.. 84
5-2-2-8. بُعد پاداشدهی درونی.. 84
عنوان
صفحه |
فصل اول کلیات پژوهش |
1. مقدمه
با هرچه پویاتر شدن محیط و به متعاقب آن هرچه سختتر شدن پیش بینی آن، اهمیت در اختیار داشتن نیروی انسانی زبده و ماهر برای سازمان و البته متناسب با نیازهای آن پررنگ تر میگردد. بروز بحران اقتصادی اخیر که دامنگیر تمامی کشورهای جهان شده است، بر نامطمئنتر نمودن محیط نقش داشته است. سازمانها باید در حین جذب نیروی مورد نظر بر متناسب بودن استعدادها با نیاز سازمان و و ماهر بودن آنها تلاش کنند؛ همچنین میبایست در بین افراد سازمانی تعهد و وفاداری ایجاد کنند.
برندسازی کارفرما یک استراتژی نوین در راستای جذب استعدادهای متناسب و هرچه ماهرتر در سازمان و همچنین ایجاد تعهد در سازمان است. در فرهنگ لغت آکسفورد[1]، واژه کارفرما[2] به عنوان یک سازمان یا فردی که افرادی را برای کار استخدام میکند، معرفی شده است. در اینجا مراد سازمان است. بنابر تعریف جامعهی بازاریابی امریکا[3]، برند[4] عبارت است از «یک نام، یک عبارت، یک علامت(از قبل شناخته شده یا تازه ابداع شده)، یک طرح ویا ترکیبی از اینهاست». برند کارفرما هویت خود را از دو بُعد منابع انسانی و بازاریابی میگیرد. در بازاریابی، برند برای تفکیک سازمانها و محصولاتشان مستعمل است. وقتی این واژه به منابع انسانی مربوط میشود علاوه بر تفکیک سازمانها و محصولاتشان از هم، شرایط و جنبههای کاری آنها را نیز تفکیک میکند. در واقع همانگونه که برند مشتری(دیدگاه بازاریابی محض) برای مشخص کردن کالا و خدمات یک سازمان است، برند کارفرما(دیدگاه بازاریابی-منابع انسانی) نیز برای مشخص کردن جذابیتهای کاری یک سازمان است. برند کارفرمای محبوب، شعار «یک جای عالی برای کارکردن»[5] را در ذهن کارکنان فعلی، کارکنان بالقوه، مشتریان و در ذهن سایر ذینفعان کارفرما شکل میدهد(گرونِوالدر[6]، 2007: 2). منظور از کارکنان بالقوه افرادی است که شاید روزی به کار برای سازمان علاقهمند شوند. مانند افرادی که اینک دانشجو هستند.
موراکو و آنکلز[7](2008) برند سازی کارفرما را «به مجموعه تلاشهای سازمان برای ارتباط برقرار کردن با کارکنان فعلی و بالقوه میداند تا آن سازمان را جای خوبی برای کارکردن بدانند». دیویس[8](2008) نیز برندسازی کارفرما را مجموعهای از ویژگیهایی میداند که از جانب کارکنان بالقوه و فعلی نسبت به سازمان به عنوان کارفرما ادراک میشود. نکتهای که در تعریف مفهوم برند کارفرما به چشم میخورد ارزش داده شده به کارکنان فعلی و کارکنان بالقوه است که با تصویر، هویت و فرهنگ سازمانی آمیخته است و از آن به عنوان یک استراتژی بلند مدت یاد میشود(بارو و موزلی[9]، 2005). در واقع هدف از برندسازی کارفرما جذب و حفظ استعدادهای مناسب است و در این راستا سازمانها باید شرایط جذابتر خود را ارائه دهند. از برندسازی کارفرما به عنوان یک استراتژی بلند مدت یاد میشود.
از بحث بالا استنباط میشود که برندسازی کارفرما دارای نگاه درون و برون سازمانی است. مطابق نگاه برون سازمانی، کوشش بیشتر و تمرکز منسجمتر بر جذب استعدادهای متناسب و هرچه ماهرتر است؛ به این صورت که یک سازمان به عنوان کارفرما، جامعهی افراد آماده به کار(کارکنان بالقوه) را بشناسد و با خواستهها و انتظارات آنها از یک کارفرمای دلخواه آشنا شود. مطابق نگاه درون سازمانی، سازمانها بیشتر بر شناسایی انتظارات و خواستههای افراد سازمان کوشش میکنند. پس از تجزیه و تحلیلهای درون و برون سازمانی الگویی به نام ارزش پیشنهادی کارفرما ارائه میشود. مطابق این الگو آن ویژگیهایی از کارفرما که طبق بررسیها جذاب مینماید به کارکنان فعلی و کارکنان بالقوه ارائه میگردد. هدف این است که در کارکنان فعلی حس وفاداری و تعهد و در کارکنان بالقوه ادراک مثبت درمورد شرایط کاری آنجا ایجاد شود. برندسازی کارفرما همانطور که اشاره شد طی نگاه برون و درون سازمانی الگویی تحت عنوان ارزش پیشنهادی به ذینفعان عرضه میکند. گرچه مهمترین این ذینفعان کارکنان بالقوه و فعلی میباشد ولی از اهمیت ذینفعان دیگر سازمان نمیکاهد. در این پژوهش تأثیر کارکنان بالقوه بر ایجاد ارزش پیشنهادی کارفرما مورد بحث قرار گرفت.
بحث کمبود استعدادها در تمام دنیا مطرح است و پژوهشگران زیادی برای جذب متقاضیان بااستعداد استراتژیهایی مطرح کردهاند. اکثر این استراتژیها کوتاه مدت و برای موقعیت شغلی جدیدی در سازمان تهیه شدهاند(کاپور[10]،2010). وقتی هفتاد درصد ارزش یک شرکت از داشتههای نامحسوس آن است و کمبود مهارت در تمام دنیا بحث برانگیز شده است؛ در چنین شرایطی معروف بودن به عنوان یک کارفرمای جذاب، یک مزیت رقابتی محسوب میشود(یونیورسوم[11]،2011). در دنیای امروز با افزایش مشاغل دانشی، کمبود متقاضیان کار بااستعداد، تنوع نیروی کار، و مشکلات در جذب و حفظ استعدادهای مورد نیاز روبرو هستیم(پلویهارت[12]، 2006). از اینرو انتخاب و جذب متقاضیان مناسب به عنوان کلیدی برای موفقیت سازمان در آینده محسوب میشود. روزگاری فرا میرسد که رقابت برای جذب کارکنان بااستعداد به اندازه رقابت برای مشتری، شدید و آزمندانه شود(برتون[13] و دیگران، 2005) پس سازمانها باید برای تبدیل شدن به یک کارفرمای جذاب تلاش کنند. اسکالیون و کالینگز[14](2011: 74) جنگ برای استعدادها را به عنوان موضوعی مطرح میکنند که ذهن مدیران ارشد سازمانها در سراسر جهان را مشغول کرده است. کالینز[15](2011) عنوان میکند در جهان بر سر کارکنان بااستعداد جنگ وجود دارد.
با این اوصاف روزگار رقابت شدید و آزمندانه برای کارکنان بااستعداد فرا رسیده است. در این راستا محققین، برندسازی کارفرما را به عنوان یک استراتژی بلند مدت برای جذب کارکنان بااستعداد معرفی کردهاند(مانند: باکانائوسکینه[16] و دیگران، 2011؛ کاپور[17]، 2010؛ توزونر و یوکسل[18]، 2009؛ روی[19]، 2008؛ برتون و دیگران، 2005؛ بارو و موزلی[20]، 2005؛ ویلکاک[21]، 2005). این واژه اولین بار در اواخر قرن بیستم در بریتانیا و امریکا استفاده شد و از ادغام اصول بازاریابی و مدیریت منابع انسانی حاصل گشت(باکانائوسکینه[22] و دیگران، 2011). به نظر میرسد اولین کسانی که برندسازی کارفرما را بررسی کردند امبلر و بارو[23](1996) باشند.
[1]Oxford English Dictionary
[2] Employer
[3]American Marketing Association
[4] Brand
[5] از این جمله به عنوان توصیف برند کارفرما در ادبیات این حوزه بسیار استفاده شده است(A Great Place to Work)
[6] Grunewalder
[7] Moroko and Uncles
[8] Davies
[9] Barrow and Mosley
[10] Kapoor
[11] Universum. from http://www.universumglobal.com
[12] Ployhart
[13] Berthon
[14] Scullion and Collings
[15] Collins. from http://www.eandt.theiet.org
[16] Bakanauskiene
[17] Kapoor
[18] Tuzuner and Yuksel
[19] Roy
[20] Barrow and Mosley
[21] Wilcock
[22]Bakanauskiene
[23]Ambler and Barrow