18492

۱۸۴۹۲

مدل طراحي شبكه زنجيره تأمين تبديل زيست‌توده به انرژي با استفاده از فرآيند هضم بي‌هوازي تحت شرايط عدم قطعيت، مطالعه موردي:استان گلستان

كارشناسي ارشد

لجستيك و زنجيره تامين

آبان ماه ۱۳۹۶

دكتر هادي صاحبي - دكتر سعيد ميرزا محمدي

دكتر مريم پازوكي

صنايع

فناپذيري سوخت‌هاي فسيلي و به دنبال آن مطرح‌شدن بحران امنيت انرژي از يك‌سو و از سويي ديگر، مشكلات زيست‌محيطي ناشي از مصرف سوخت‌هاي فسيلي، موجب توجه جهانيان به توسعه و گسترش استفاده از انرژي‌هاي نو به‌عنوان يك منبع انرژي پاك و تجديد پذير شده است. زيست‌توده يكي از جديدترين منابع شناخته‌شده براي توليد انرژي پاك در دنيا است. از ميان منابع مختلف زيست‌توده استفاده از انواع پسماند همچون پسماندهاي خانگي، پسماندهاي كشاورزي، فضولات حيواني و ... گزينه بسيار جذابي به نظر مي¬آيد چون علاوه بر توليد انرژي پاك و كمك به حل بحران امنيت انرژي، مزايايي همچون درآمدزايي از پسماند، سالم‌سازي محيط‌زيست، كمك به بهبود معضل مديريت پسماند و ... دارد. فرآيندهاي مختلفي براي تبديل زيست¬توده به برق، گرما يا انواع سوخت¬هاي مايع و گاز وجود دارد. در اين پژوهش يك مدل چندهدفه براي طراحي زنجيره تأمين جهاني تبديل پسماند به انرژي بر پايه فرآيند هضم بي‌هوازي موردبررسي قرارگرفته است. تابع هدف اقتصادي به بررسي بيشينه‌سازي سود و تابع هدف اجتماعي به بررسي اثرات مثبت اجتماعي همچون اشتغال‌زايي و كمك به توسعه اقتصادي مي‌پردازد. خروجي فرآيند مدنظر بيوگاز و كود است كه كود به خارج از كشور صادر مي¬شود اما بيوگاز در نيروگاه¬هاي بيوگاز سوز به برق تبديل‌شده و صرف تأمين نياز داخل مي‌شود. با توجه به ساختار فرآيند بكار گرفته‌شده، عوامل زنجيره تأمين بين‌الملل شامل واردات تجهيزات، صادرات محصول، ترم‌هاي بين‌المللي بازرگاني و ... در مدل واردشده است. همچنين ازآنجاكه ماهيت پيچيده زنجيره¬ تأمين‌هاي¬ امروزي باعث افزايش عدم قطعيت در بسياري از پارامترهاي زنجيره تأمين ‌شده، فلذا در مورد دو پارامتر تخصصي مربوط به فرآيند -نرخ تبديل هر يك از مواداوليه به بيوگاز و نرخ تبديل هر يك از مواد اوليه به كود- و نيز عملكرد در هكتار محصولات كشاورزي، عدم قطعيت از نوع برنامه‌ريزي رياضي فازي در نظر گرفته‌شده است. به‌منظور بررسي كارايي مدل پيشنهادشده و نيز با توجه به شرايط مسئله، چهار بخش از چهار شهرستان استان گلستان به‌عنوان مطالعه موردي انتخاب‌شده‌ است. درنهايت مدل ارائه‌شده با استفاده از نرم‌افزار گمز حل‌شده است. نتايج نشان مي‌دهد زنجيره تامين مذكور از حيث تامين بخش قابل توجهي از برق مصرفي بخش خانگي در مناطق تحت بررسي، سوددهي بالا، اشتغالزايي قابل توجه و نيز ارتقا سطح توسعه اقتصادي مفيد فايده خواهد بود.

1396/11/29

3/20/2019 12:00:00 AM

nowadays, world attention to the development and extension of using new energies as a resource of renewable and clean energy is increased due to energy security crisis followed by mortality of fossil fuels and also Environmental problems caused by the consumption of fossil fuels. Biomass is one of the newest resources in the world which used to generate clear energy. Among the various sources of biomass, the use of waste types such as household wastes, agricultural wastes, animal manure and so on ... is a very attractive option, because in addition to generating clean energy and helping to resolve the energy security crisis, benefits such as waste from wastes, Environmental protection, helping to improve the problem of waste management, etc. There are various processes for converting biogas to electricity, heat or a variety of liquid and gas fuels. In this research, a multi objective mathematical model is considered for designing global supply chain of converting biomass to energy based on Anaerobic digestion process. Economic and social objective functions deal with maximizing profit and analyzing social positive effects such as Job creation and contribute to economic development, respectively. The output of the process is biogas and fertilizer; the fertilizer is exported out of the country, but biogas is converted into electricity in biogas plants, and it is used to supply the required electricity. Factors of global supply chain including equipment importation, one of the end products exportation, international commercial terms (incoterms) and so on … are considered in the model concerning the applied process structure. Also, because the complex nature of the modern supply chain increases the uncertainty in many of the supply chain parameters, hence the two specific parameters related to the process: the conversion rate of each of the materials to the biogas and the conversion rate of each of the raw materials to fertilizer- And also the yield per hectare of agricultural products, the uncertainty of fuzzy mathematical programming is considered. In order to examine the performance of proposed model, four counties of four towns of Golestan province are considered as a case study. Finally, the proposed model is solved using a commercial solver (GAMS 24.1.2). The results show that this supply chain will be beneficial in terms of providing a significant portion of domestic electricity consumption in the areas under study, high profitability, significant job creation, and improved economic development.