10724

ارائه شبيه‌ساز جامع براي سيستم انرژي در رويكرد همبست آب، غذا و انرژي

1397

دكتر عباس افشار

تقاضاي جهاني به آب، غذا و انرژي با توجه به رشد روز افزون جمعيت، شهرنشيني و تغيير اقليم روز به روز در حال افزايش است. ارزيابي‌ها و برآوردها نشان مي‌دهد كه تقاضا تا سال 2050 نسبت به سال 2015 بطور ميانگين 50 درصد افزايش خواهد يافت. افزايش رشد در تقاضا با توجه به اينكه منابع آب، غذا و انرژي محدود هستند موجب تنش و فشار روي اين سه سيستم مي‌شود. وقتي جامعه‌اي مي‌خواهد انرژي بيشتري براي جمعيت افزايش يافته‌ي خود تأمين كند ناگزير استفاده و بهره‌برداري بيشتري از سوخت‌هاي فسيلي كه منابع تجديد‌ناپذير هستند خواهد كرد. تأمين انرژي مورد نياز جمعيت افزايش يافته با اين ساز و كار ممكن است در كوتاه‌مدت جوابگو باشد ولي در بلند‌مدت جامعه را از لحاظ اقتصادي و اجتماعي دچار مشكلات عديده‌اي خواهد كرد. طبق آمارها و مطالعات صورت گرفته، مشخص مي‌شود كه اهداف 17 گانه‌ي تعريف شده در توسعه پايدار با يكديگر در تضاد هستند؛ به اين معنا كه براي تأمين انرژي مورد نياز جامعه ناگزير از منابع طبيعي استحصال شده و در نتيجه‌ي آن طبيعت دستخوش تغييرات مي‌شود. بنابراين، در اثر انتشار گازهاي گلخانه‌اي پديده‌ي تغيير اقليم اتفاق افتاده و همچنين گونه‌هاي زيستي از بين مي‌روند. نتيجه‌ي طبيعي يك اقدام همانطور كه اشاره شد، در تعارض قرار گرفتن اهداف با يكديگر است. از اين حيث، رويكردهاي مديريتي سابق داراي اشكال است؛ به اين معنا كه اثرات يك منبع بر منبع ديگر ديده نمي‌شود. به همين دليل لزوم تغيير انگاره از رويكردهاي سابق به رويكرد همبست و استفاده از اين رويكرد ضروري و اجتناب‌ناپذير است. با تغيير انگاره به رويكرد همبست، تصميم‌سازي‌ها و تصميم‌گيري‌ها شكل ديگري به خود خواهند گرفت و بصورت جامع در مورد هر سه سامانه‌ي آب، انرژي و غذا تصميم‌گيري خواهد شد. مدل‌هاي انرژي عمدتا به سه دسته‌ي كلي تقسيم مي‌شوند: 1- مدل‌هاي عرضه انرژي 2- مدل‌هاي تقاضاي انرژي 3- مدل‌هاي عرضه - تقاضاي انرژي. با توجه به الزامات رويكرد همبست كه هم بخش عرضه و هم بخش تقاضا در آن وجود دارد از مدل‌هاي عرضه - تقاضاي انرژي استفاده مي‌شود. يكي از معروفترين و پركاربردترين مدل‌هاي عرضه - تقاضا مدل ليپ ( LEAP ) است. براي ارائه و به كار بستن رويكرد همبست، از مدل‌ها و ابزارهاي مختلفي استفاده مي‌شود؛ بعنوان مثال مدل پركاربرد و رايج آب يعني ويپ ( WEAP ) و مدل انرژي ليپ با يكديگر تركيب و تلفيق مي‌شوند ولي اين مدل‌ها بصورت آفلاين شبيه‌سازي و اجرا مي‌شوند؛ درحاليكه مشخصه اصلي رويكرد همبست ديدن تعاملات بين سامانه‌ها بصورت آنلاين است. با توجه به اينكه در محدوده مطالعاتي انجام شده، مدل‌هاي شبيه‌ساز موجود براي سامانه‌ي انرژي توانايي در نظر گرفتن بسياري از ارتباطات و تعاملات رفت و برگشتي در سامانه همبست آب، غذا و انرژي را ندارند، از اينرو مدل‌هاي مطالعه شده براي مدل‌سازي در رويكرد همبست بصورت تعاملي چندان مناسب نمي‌باشند. بنابراين، اين موضوع اهميت استفاده از يك شبيه‌ساز جامع انرژي كه مناسب براي مدل همبست است را مي‌رساند.

2/17/2021 12:00:00 AM

74844

1401/02/31

Comprehensive simulation of the energy system for water, food, and energy nexus study

همبست آب، انرژي و غذا , شبيه‌ساز جامع سامانه انرژي , سمت عرضه انرژي , سمت تقاضاي انرژي

water-energy-food nexus , holistic energy subsystem simulation , energy supply side , energy demand side