توسط : محققان در مطالعه‌ای، مناطقی از ایران را که برای اجرای سامانه‌های پمپ آب خورشیدی مناسب هستند، شناسایی کردند. براساس نتایج، ۴۳.۲ درصد از اراضی کشور برای این منظور نامناسب‌اند!
به گزارش pv magazine، محققانی از دانشگاه RWTH آلمان و دانشگاه تهران، با بهره‌گیری از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و روش تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP)، روش جدیدی را برای شناسایی مکان‌های مناسب برای اجرای سیستم‌های پمپ آب فتوولتائیک (PVWPS) پیشنهاد کردهاند. نتایج نشان داد استان اردبیل بالاترین پتانسیل را نسبت به سایر مناطق دارد و بیش از ۴۳ درصد مناطق برای اجرای این سیستم‌ها مناسب نیستند.
«امیرعلی محجوب»، یکی از محققان این مطالعه، توضیح داد: «در این پژوهش، ما برای نخستین‌بار ادغام نوآورانه‌ای از تحلیل فضایی چندمعیاره (SMCDA) و سامانه‌های پمپاژ آب خورشیدی را برای بهینه‌سازی برداشت آب زیرزمینی معرفی کرده‌ایم. این رویکرد میان‌رشته‌ای، تحلیل داده‌های جغرافیایی را با راه‌حل‌های انرژی تجدیدپذیر ترکیب می‌کند و چارچوبی جامع برای مدیریت پایدار منابع آب، به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک، ارائه می‌دهد.»
شناسایی اراضی ایران که برای اجرای سامانه‌های پمپ آب خورشیدی مناسب‌اند
این گروه پژوهشی سه دسته اصلی از عوامل را که بر امکان‌سنجی استفاده از پمپ‌های خورشیدی تأثیر می‌گذارند، شناسایی کرده است: عوامل هیدرولوژیکی، داده‌های خورشیدی و ویژگی‌های زمین.
- در دسته هیدرولوژیکی، سه زیرشاخه شامل دِبی برداشت آب، ساعات کاری پمپ و عمق متوسط چاه لحاظ شده‌اند.
- در دسته خورشیدی نیز شش زیرشاخه مورد بررسی قرار گرفته‌اند: تابش افقی جهانی (GHI)، تابش مستقیم نرمال (DNI)، تابش افقی پراکنده (DHI)، زاویه نصب، سرعت باد و دمای محیط.
- در دسته سوم، ویژگی‌های زمین، نیز سه زیرشاخه در نظر گرفته شده است: مناطق محدودشده، تناسب زمین، و مناسب‌بودن به‌لحاظ فنی.
مناطق محدودشده شامل محدودیت‌های شبکه برق، اراضی نظامی، مناطق حفاظت‌شده، رودخانه‌ها و دریاچه‌ها، و فرودگاه‌ها بوده است؛ تناسب زمین نیز عواملی مانند گسل‌ها، فاصله تا جاده، نوع کاربری زمین، نوع کشاورزی و نوع خاک را در بر می‌گیرد. در بخش مناسب‌بودن به‌لحاظ فنی، عواملی همچون ارتفاع، شیب زمین و جهت جغرافیایی (Aspect) بررسی شده‌اند.
محققان برای هر زیرشاخه، نقشه‌هایی با استفاده از نرم‌افزار GIS تهیه کردند و برای تبدیل داده‌های خام به مقیاس‌های قابل استفاده، از توابع فازی عضویت بهره گرفتند. سپس با استفاده از روش تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP) و با نظرخواهی از ۱۰ متخصص شامل چهار استاد دانشگاه، دو کارشناس منابع آب، دو مهندس برق، یک متخصص مخاطرات و یک دانشجوی انرژی‌های تجدیدپذیر، وزن‌دهی نسبی نقشه‌ها را انجام دادند. درنهایت، برای اطمینان از صحت این وزن‌دهی، تحلیل حساسیت نیز به‌کار گرفته شد.
درمجموع، دو دسته خورشیدی و هیدرولوژیکی با هم وزنی معادل ۰٫۵۹۶ دریافت کردند، درحالی‌که تناسب زمین وزن ۰٫۳۴۶ و مناسب‌بودن فنی تنها وزن ۰٫۰۵۸ را به خود اختصاص دادند.
برای ترکیب لایه‌های مختلف داده با وزن‌های مربوط به هرکدام، محققان از روش ترکیب خطی وزنی (WLC) استفاده کردند. نقشه نهایی، مناطق کشور را به چهار گروه براساس میزان قابلیت استفاده تقسیم کرد. به گفته محققان، دسته نخست شامل مناطق نامناسب است که امکان اجرای سیستم‌های پمپاژ خورشیدی در آن‌ها وجود ندارد. اقلیم ایران عمدتاً بیابانی و نیمه‌بیابانی است، به همین دلیل بخش بزرگی از خاک کشور برای توسعه شهری و روستایی نامناسب است.
دسته دوم، متوسط، برای استفاده از این سیستم‌ها توصیه نمی‌شود. هزینه اجرای سیستم در این مناطق، تحت شرایط عادی، از نظر اقتصادی به‌صرفه نیست و تنها در موارد خاص مانند نبود دسترسی به شبکه برق و عدم امکان توسعه آن می‌توان از این سیستم‌ها استفاده کرد.
دسته سوم با عنوان مناسب طبقه‌بندی شد. در این مناطق با طراحی مناسب، استفاده از سیستم‌های پمپاژ خورشیدی مقرون‌به‌صرفه بوده و برای مناطق فاقد شبکه برق گزینه‌ای کارآمد به شمار می‌رود. بالاترین دسته نیز بسیار مناسب نام گرفت که به‌دلیل مزایای متعدد، جایگزینی مطلوب برای منابع انرژی دیگر در استخراج آب محسوب می‌شود.
تنها ۱۵ درصد از مساحت ایران برای نصب پمپ آب خورشیدی مناسب‌اند!
نتایج نشان داد که تنها ۲.۵ درصد از مساحت ایران در دسته بسیار مناسب قرار دارد. ۱۲.۱ درصد در دسته مناسب، ۳۲.۶ درصد متوسط، ۴۳.۲ درصد نامناسب و ۹.۳ درصد در مناطق محدودشده قرار دارند. نواحی بسیار مناسب و مناسب برای سیستم‌های پمپاژ خورشیدی عمدتاً در مناطق شمال‌غربی و جنوب‌غربی کشور دیده می‌شوند، درحالی‌که نواحی در دسته متوسط بیشتر در مناطق مرکزی و شمال‌شرقی قرار دارند.
براساس این پژوهش، استان اردبیل مناسب‌ترین استان برای استفاده از این سیستم‌هاست، و یزد و خراسان جنوبی نا‌مناسب‌ترین استان‌ها هستند.
یافته‌های این مطالعه در مجله Remote Sensing Applications: Society and Environment به چاپ رسیده است.
