نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه شهید بهشتی

چکیده

افزایش جمعیت و تقاضا برای آب و انرژی، توام با افزایش پیامدهای ناشی از آلودگی محیط‌زیست بر منابع‌طبیعی و انسانی، نیاز حیاتی به حرکتی منسجم به سوی همبست آب، انرژی و محیط زیست را محرز می‌کند. از آنجا که صنعت تولید برق سهم قابل توجهی در مصرف آب و سوخت و انتشار دی-اکسیدکربن در کشور دارد، در این مطالعه کاربرد سیستم ترکیبی تجدیدپذیر در نیروگاه بخاری زرند کرمان بر اساس رویکرد تحلیل پیوند انرژی، آب و محیط زیست مورد ارزیابی قرار گرفت. طراحی سامانه خورشیدی و ارزیابی تعادل کربن در طول عمر نیروگاه در نرم افزار PVsyst در سال 1400 انجام شد. همچنین به منظور ارزیابی اثر کاهش انتشار کربن بر زیست بوم، از مدل محیط‌زیستی ReCipe استفاده شده است. نتایج حاصل از ارزیابی نشان داد جایگزینی حداقل %1 از ظرفیت اسمی نیروگاه فسیلی با منابع تجدیدپذیر، از انتشار 46/1249 تن دی‌اکسیدکربن در سال جلوگیری خواهد کرد. این میزان معادل 16/362 مترمکعب ذخیره در مصرف سوخت فسیلی و 73/373 تن معادل نفت خام صرفه‌جویی در منابع انرژی می‌باشد. همچنین نتایج نشان داد علاوه بر حفاظت از ذخایر طبیعی، طراحی سیکل ترکیبی، منجر به کاهش قابل توجه در تقاضای آب معادل 3660 مترمکعب با ظرفیت تامین منابع آب زیرزمینی خواهد شد. با توجه به منافع ناشی از ذخیره منابع آب و انرژی و کاهش انتشار کربن در صنعت نیروگاهی، در نگرش همبست علاوه بر مدیریت عرضه انرژی از طریق جایگزینی منابع و کاربست فناوری‌های بازیابی آب و حرارت، اعمال سیاست‌های مدیریت تقاضای انرژی براساس بهره‌وری انرژی و آثار محیط‌زیستی پیشنهاد می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Water, Energy and Environment NEXUS Assessment in Combined Thermal-Solar Power Plant (Case Study: Zarand Power Plant)

نویسندگان [English]

  • Sepideh Abedi
  • Matin Kazemi Namin
  • Ali Akbar Yaghobi
  • Shaghayegh Asadi Shizari
  • Maedeh Morsalpour

Shahid Beheshti University

چکیده [English]

The increasing population and rising demand for water and energy supply, along with exacerbation of environmental pollution effects on natural and human resources, demonstrate the vital need for a cohesive movement toward the water, energy and environment Nexus (WEEN). Since the electricity generation industry has a significant share in water and fuel consumption and CO2 emissions in Iran, in this study, the application of a combined renewable system in the Zarand Steam Power Plant was evaluated based on the Nexus approach. Solar system designing and carbon balance evaluation during plant lifetime was conducted via PVSyst software on 2021. Also, an environmental model of ReCipe was applied to evaluate the effect of carbon reduction on the ecosystem. The results have shown that replacement of at least 1% of the nominal capacity of the fossil power plant with renewable sources, will significantly prevent 1249/46 t CO2 emission annually in this power plant which is equivalent to 362/160 m3 fossil resources storage and 373/73 TOE.year-1 energy savings. Also, the results showed that in addition to protecting valuable natural resources, the combined cycle will lead to a significant reduction in water demand equivalent to 3660 m3 having the capacity of supplying underground water resources. Considering the benefits of saving water and energy resources and reducing carbon emissions, from the NEXUS approach, in addition to managing energy supply through replacing resources and using water and heat recovery technologies, applying energy demand management policies based on energy efficiency and its environmental effects are suggested.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Water
  • Energy and Environment Nexus (WEEN)
  • Renewable Energy
  • Thermal-Solar Power Plant