17472

17472

ارائه مدل بهينه سازي رياضي مبتني بر داده هاي GIS براي انتخاب مكان نيروگاهها (مطالعه موردي، استان بوشهر)

كارشناسي ارشد

صنايع

اسفند 1395

دكتر معيني - دكتر جبل عاملي

دكتر صاحبي

صنايع

در ميان مواد سوختي موجود در جهان، انرژي هسته اي به دليل آلايندگي كمتر نسبت به منابع ديگر انرژي، مورد توجه بسياري از كشورها قرار گرفته است. انتخاب مكان نيروگاه، يك فاز كليدي در فرآيند ساخت يك نيروگاه هسته اي است و مي‏تواند تاثير به سزايي روي ايمني و هزينه هاي نيروگاه در طول دوره عمر آن داشته باشد. جهت تعيين بهترين مكان براي تاسيس نيروگاه هسته اي، معيارهاي متعددي وجود دارد كه در استاندارهاي آژانس بين المللي انرژي اتمي و راهنماهاي منتشر شده توسط واحدهاي قانوني صنايع هسته اي كشورهاي مختلف، تشريح شده اند. در اين تحقيق، يك رويكرد سه مرحله اي براي انتخاب بهترين مكانها براي تاسيس نيروگاه هسته اي توسعه داده شده است. در مرحله اول و دوم با در نظر گرفتن به ترتيب معيارهاي حذفي و اجتناب، و به كمك نرم افزار ArcGIS، بعضي نواحي در مقياس كلان كنار گذاشته شده اند. مدل رياضي توسعه داده شده در مرحله سوم تحقيق نيز با در نظر گرفتن معيارهاي مرغوبيت در قالب اهداف و محدوديتهاي احتمالي، از بين مكانهاي كانديد حاصل شده از مراحل اول و دوم تحقيق، بهترين مكانها را انتخاب مي كند. با توجه به وابستگي نتايج تحقيق به پارامترهاي سرزميني، استان بوشهر كه در حال حاضر تنها نيروگاه هسته اي كشور در اين استان در حال كار است، به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شده است. براي برطرف كردن عدم قطعيت، فرض شده است پارامترهاي احتمالي از توزيع نرمال پيروي مي كنند؛ و براي حل مدل دوهدفه، از روش حدي و از نرم افزار GAMS استفاده شده است. نتايج حاصل از تحقيق نشاندهنده پتانسيل موجود در اين استان در زمينه انرژي مي باشد. با استفاده از GIS و كاهش دادن تعداد نقاط كانديد، پيچيدگي مدل رياضي هنگام حل كم شده است و ديگر نيازي به استفاده از الگوريتمهاي ابتكاري و فرا ابتكاري، كه جوابهاي بهينه را نيز تضمين نمي كنند، نمي باشد. همچنين به كمك نرم افزار ArcGIS ناحيه به صورت پيوسته ارزيابي شده و معيارهاي از جنس فاصله با دقت بالا تحليل شده اند. از روي نتايج حاصل از حل مدل رياضي، افزايش ايمني، و افزايش ظرفيت توليد برق، از لحاظ اقتصادي تحليل شده اند. در نظر گرفتن معيارهاي متعدد در تعيين مكان نيروگاه و نزديك شدن مدل مساله به واقعيت، ارائه رويكرد سه مرحله اي و توسعه دادن مدل رياضي در زمينه موضوع تحقيق، و در نظر گرفتن استاني از كشور به عنوان مطالعه موردي، از جمله نوآوري هاي موجود در اين پژوهش مي باشد.

1396/03/26

1/1/1900 12:00:00 AM

Many developed countries have focused on the nuclear energy among all the available energy sources in world because of its low pollution rate in comparison with the others. Nuclear power plant (NPP) site selection is a key phase of an NPP construction process and can have a positive effect on the level of safety and operational cost of the NPP during its lifetime. There are several criteria for selecting best site for an NPP that are described in International Atomic Energy Agency’s (IAEA) safety standards and guidelines of nuclear regulatory bodies located in different countries. In current study, a three-stage approach has been developed for selecting best sites for NPPs. In the first two stages, some areas have been put aside, based on exclusion and avoidance criteria respectively using ArcGIS software. In the third stage, based on suitability criteria, a developed mathematical programming model suggests best sites among candidate sites achieved in stage one and two, which have been considered in the objectives and chance constraints. Given that dependency of results on land parameters, Bushehr Province, which the only NPP in Iran is operating in that province, has been selected as the region of interest (ROI). For resolving the uncertainty, it’s assumed that stochastic parameters have normal distributions. Furthermore, in order to solve the bi-objective model, Ԑ-constraint method is used in GAMS framework. Results show potential of the province in energy field. By using GIS and decreasing number of candidate sites, the complexity of the mathematical model has been decreased and there is no need to use heuristic or metaheuristic algorithms, which don’t assure optimal solutions. Also, by using ArcGIS software, the area has been eva​luated continuously and distance-related criteria have been analyzed with high degree of accuracy. Following the results achieved by solving mathematical model, increasing safety and increasing capacity of electricity production, have been analyzed from economic point of view. Some of the innovations in the current study are consideration of several criteria to site NPPs and making the problem practical; developing a three-stage approach and a mathematical model in the study area and consideration of a province in Iran for case study.