خلاصه

سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر مبتنی بر زمین، در مقیاس کاربردی که از منابع بادی یا خورشیدی برای تولید برق استفاده می‌کنند، در حال تبدیل شدن به یک راه‌حل تعیین‌کننده برای دستیابی به اهداف بلندمدت کاهش انتشار کربن است. دولت‌های محلی با اتخاذ اهداف خود و/یا ایجاد سیاست‌هایی برای تسهیل اجرای موفقیت‌آمیز RE در حوزه قضایی خود، واکنش نشان می‌دهند. یکی از عوامل توسعه موفقیت آمیز RE، مکان یابی مناسب ترین زمین ها و در عین حال تداوم حفظ اقتصادهای مبتنی بر زمین و خدمات اکوسیستم است. دولت های محلی اغلب منابع محدودی دارند. و این به ویژه برای دولت های محلی کوچک و محدود به زمین صادق است. در این مقاله، ما نشان می‌دهیم که چگونه یک چارچوب استاندارد نقشه‌برداری فنی RE می‌تواند توسط دولت‌های محلی برای پیشبرد اجرای RE در مناطق محدود استفاده شود. از طریق مطالعه موردی در شهر کانمور، آلبرتا. کانمور دارای یک منطقه شهری محدود است که توسط رشته کوه های راکی ​​کانادا احاطه شده است، همراه با قوانین پیچیده استفاده از زمین و زیستگاه های حساس به محیط زیست. این چارچوب نقشه برداری این شرایط را به حساب می آورد زیرا منابع نظری، زمین های فنی قابل بازیافت، زمین های قابل دسترسی قانونی و هزینه سرمایه فضایی اتصال تاسیسات جدید RE را در نظر می گیرد. سناریوهای مختلف برنامه ریزی کاربری زمین از جمله تغییر بافرهای عقب نشینی و گسترش محدودیت ها در توسعه به تمام مناطق حساس به محیط زیست در نظر گرفته شده است. سپس کل پتانسیل‌های RE بر اساس زمین‌های کم‌تضاد برآورد می‌شوند. از نظر فنی، حتی در سناریوهای محدود کننده تناسب زمین، Canmore زمین کافی برای دستیابی به اهداف بلندپروازانه RE را در اختیار دارد، اما فرصت ها و چالش ها برای اجرا همچنان باقی است. برای اینکه سرانجام در هدف بلندمدت کاهش انتشار خود موفق شود، تعیین کننده ترین گام برای Canmore ایجاد تعادل بین رشد تقاضای انرژی، تغییرات کاربری زمین و توسعه عملی RE است. سیستم‌های نقشه‌برداری که می‌توانند تأثیر تصمیم‌های برنامه‌ریزی کاربری زمین را بر پتانسیل RE مطالعه کنند برای دستیابی به این تعادل حیاتی هستند.

کلید واژه ها:

تناسب زمین ; GIS _ نقشه برداری سناریو ; انرژی باد ؛ انرژی خورشیدی

1. معرفی

از آنجایی که تقاضاهای جهانی انرژی و خدمات مرتبط به طور مداوم در حال افزایش است تا رشد اجتماعی و اقتصادی را برآورده کند، انتشار گازهای گلخانه‌ای (GHG) انسانی و غلظت اتمسفر ناشی از آن در مقایسه با سطح پیش از صنعتی شدن به بالاترین حد تاریخی خود رسیده است [ 1 ]. انتقال به انرژی های تجدیدپذیر (RE) می تواند انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهد و تغییرات آب و هوا را کاهش دهد، در حالی که همچنان نیازهای جهانی انرژی را برآورده می کند [ 2 ]]. با این حال، در دسترس بودن RE در منطقه متفاوت است، و الگوهای فضایی و غلظت فضایی پتانسیل RE همیشه با الگوهای فضایی و غلظت فضایی تقاضای انرژی مطابقت ندارند. اجرای موفقیت آمیز پروژه های RE منوط به مجموعه ای از عوامل از جمله مقررات، محدودیت های فیزیکی و مهندسی، بازارها و پذیرش اجتماعی/عمومی است [ 3 ، 4 ، 5 ]. در نتیجه، بسیاری از مناطق با وجود دسترسی بالا به منابع RE همچنان به منابع مبتنی بر فسیل متکی هستند.
به عنوان مثال، کانادا دارای مناظر و منابع طبیعی فراوانی است که از نظر تئوری می توانند برق مصرفی کل کشور را تامین کنند [ 6 ]. در حال حاضر، منابع RE، از جمله انرژی آبی، خورشیدی، باد، زیست توده و زمین گرمایی، بیش از 60 درصد از کل انرژی اولیه کانادا را تشکیل می دهند [ 7 ، 8 ]. با وجود این، منابع تولید برق در استان های مختلف بسیار متفاوت است. استان آلبرتای کانادا با 62.4 تن در مقایسه با میانگین ملی 19.4 تن، یکی از بالاترین انتشار سالانه دی اکسید کربن (CO 2 ) سرانه 9 ].]. در همین حال، آلبرتا دارای برخی از امیدوارکننده‌ترین و قابل توجه‌ترین منابع انرژی RE در مقیاس کاربردی در کشور از جمله منابع بادی، خورشیدی و زیست توده در ساحل است [ 6 ، 10 ، 11 ، 12 ، 13 ]. آلبرتا همچنین یکی از بزرگترین حوزه های تولید نفت در جهان است [ 14 ] و تقریباً 83 درصد از ظرفیت تولید برق آن از زغال سنگ و گاز طبیعی تولید می شود [ 15 ].
این سیستم قدرت کربن فشرده توسط دولت های استانی و شهری در آلبرتا در حال بررسی مجدد است. با تصویب قانون برق تجدیدپذیر در سال 2017، دولت آلبرتا متعهد شد که 30 درصد برق خود را از منابع تجدیدپذیر (شامل خورشیدی، بادی و زیست توده) تولید کند، در حالی که نیروگاه‌های زغال‌سوز را تا سال 2030 متوقف کند. در عین حال، انتشار گازهای گلخانه‌ای حاصل از عملیات ماسه‌های نفتی خود را به 100 مگاتن در سال محدود می‌کند [ 16 ]]. این اعلامیه های استانی با اعلامیه های دولت محلی مطابقت دارند و در برخی موارد از آنها فراتر رفته است. برای مثال، شهر کانمور، برنامه‌های کاهش کربن را برای انتشار گازهای گلخانه‌ای شرکت (تاسیسات غیر مسکونی متعلق به شهر، ناوگان، چراغ‌ها، تصفیه فاضلاب) و انتشارات جامعه (ساختمان‌های مسکونی، تجاری و سازمانی) تا 80 درصد از سال 2015 تنظیم کرد. سطوح تا سال 2050 [ 17 ]. در حال حاضر، دو سوم از انتشار گازهای گلخانه ای Canmore از شبکه برق فشرده کربن در آلبرتا تامین می شود [ 18 ]. به این ترتیب، برنامه اقدام اقلیمی Canmore «…تولید انرژی تجدیدپذیر محلی در محدوده شهر» را به عنوان یکی از رویکردهای ضروری برای دستیابی به اهداف [ 17 ]]. این شامل سیستم‌های RE در مقیاس کاربردی است (یعنی ظرفیت بیش از 1 مگاوات [19 ]).
در واقع، انتقال انرژی جهانی باید به اقدامات محلی تبدیل و غیرمتمرکز شود. این اقدامات منجر به تغییرات اساسی در مناظر و سیستم‌های کاربری زمین می‌شود زیرا توربین‌های بادی و پنل‌های خورشیدی ظاهر می‌شوند و از زمین برای رشد محصولات انرژی‌زا به جای یا علاوه بر محصولات غذایی استفاده می‌شود. در نگاه اول و در تئوری، بیش از حد کافی زمین برای بازیابی انرژی های تجدیدپذیر به میزانی که جامعه نیاز دارد، در دسترس است. با این حال، چالش این است که اکثریت قریب به اتفاق زمین در حال حاضر برای ارائه عملکردهای اقتصادی (مثلاً کشاورزی) و خدمات اکوسیستمی (مثلاً زیستگاه) استفاده می شود. به عبارت دیگر، مساحت زمینی که در واقع می تواند برای بازیابی RE بدون به خطر انداختن این خدمات اقتصادی و اکوسیستمی موجود مورد استفاده قرار گیرد، بسیار محدود است. یکی از موانع اصلی برای اجرا در سطح محلی، کمبود ابزارهای برنامه ریزی جامع برای مکان یابی “سرزمین هایی با کمترین درگیری” است. به عنوان مثال، زمینی که می تواند سیستم های RE را با کمترین تضادهای نظارتی، فنی، اقتصادی یا اجتماعی پشتیبانی کند. چارچوب‌های برنامه‌ریزی RE استاندارد کمی وجود دارد که می‌تواند موانع قانونی بالقوه را پیش‌بینی کند، اجرا را تشویق کند، یا با جوامع محلی و ذینفعان تعامل داشته باشد.20 ].
با در نظر گرفتن این فرصت‌ها و چالش‌های جهانی و محلی، هدف این مقاله (1) توسعه یک چارچوب استاندارد شده برنامه‌ریزی و استقرار RE است که امکان‌سنجی تولید RE محلی را بر اساس محدودیت‌های مربوط به دسترسی به منابع، هزینه اقتصادی و سیاست‌های کاربری زمین در نظر می‌گیرد. ; (2) چارچوب را در شهر کانمور، آلبرتا، کانادا اعمال کنید. و (3) پتانسیل های تقریبی RE را برای شهر بر اساس در دسترس بودن زمین های فنی و قانونی در دسترس تخمین بزنید. این تحقیق بر روی فن‌آوری‌های بادی و خورشیدی متمرکز است، زیرا این فناوری‌ها مهم‌ترین پیامدها را بر تغییرات کاربری زمین محلی و تأثیرات چشم‌انداز دارند. علاوه بر این، با این فرض که بسیاری از سیستم‌های گرمایشی و سیستم‌های حمل‌ونقل برقی می‌شوند و به منابع پاک بیشتری از برق نیاز دارند، بر تولید برق تمرکز می‌کنیم. به طور کلی،

2. پس زمینه

2.1. پتانسیل استفاده نشده فراوان است

بسیاری از دولت های محلی در سراسر جنوب آلبرتا سطح نسبتاً بالایی از تابش خورشیدی را در مقایسه با سایر حوزه های قضایی بین المللی تجربه می کنند [ 21 ]. به عنوان مثال، شهر Okotoks در جنوب آلبرتا دارای پتانسیل انرژی خورشیدی بالاتری نسبت به میامی در فلوریدا از جولای تا اکتبر است [ 22 ]. انرژی خورشیدی را می توان به سیستم های فتوولتائیک خورشیدی (PV) طبقه بندی کرد که شامل سیستم PV سطح پشت بام و سیستم های نصب شده روی زمین، همراه با کلکتورهای حرارتی خورشیدی است که به ویژه برای پیش گرم کردن آب استفاده می شود [ 6 ]. شهر Canmore یک مطالعه را برای ارزیابی پتانسیل خورشیدی پشت بام خود در سطح محله سفارش داد [ 23]. نتایج نشان می‌دهد که حتی محله‌های کم‌بازده کانمور هنوز تابش خورشیدی نسبتاً بالاتری (W/m2 ) نسبت به پایتخت‌های آلمان و چین (دو کشوری با بیشترین ظرفیت خورشیدی نصب‌شده در سراسر جهان) دارند [ 24 ]. علاوه بر مطالعه موجود، تحقیق در مورد فرصت‌های خورشیدی در مقیاس کاربردی در کانمور برای شناخت پتانسیل‌های کلی RE که برای شهر مورد استفاده قرار نمی‌گیرند مفید خواهد بود.
پتانسیل نیروی بادی در آلبرتا 64000 مگاوات تخمین زده می شود و به عنوان یکی از در دسترس ترین منابع بادی زمینی در کانادا در نظر گرفته می شود [ 10 ]. با وجود این پتانسیل، ظرفیت نصب شده توربین بادی در آلبرتا هنوز کمتر از 1500 مگاوات در سال 2018 بود [ 25 ]. با توجه به ساختار منحصربه‌فرد بازار برق آلبرتا، نیروی بادی با پشتیبانی از صدور اعتبار انرژی‌های تجدیدپذیر می‌تواند نیروی قابل توجهی برای ژنراتور سنتی زغال‌سنگ پس از مقررات‌زدایی بازار برق آلبرتا [ 15 ] و انتشار طرح رهبری آب و هوا باشد. [ 16 ]. هزینه واحد تولید برق بادی به عنوان کم هزینه ترین گزینه برای تولید برق در کانادا در نظر گرفته می شود. 26 ]]. در دسامبر 2017، خرید RE رقابتی برای انرژی باد به 3.7 سنت کانادا در هر کیلووات ساعت در آلبرتا کاهش یافت [ 27 ]. با استفاده از فناوری های بهتر، هزینه واحد همچنان کاهش می یابد. به عنوان مثال، هزینه باد در ساحل از سال 2010 تا 2015 30 درصد کاهش یافته است [ 16 ]. علاوه بر این، سیستم برق بادی در حال حاضر به منبع قابل‌توجهی درآمد و اشتغال برای بسیاری از حوزه‌های قضایی محلی در آلبرتا از جمله Pincher Creek و Vulcan تبدیل شده است [ 28 ]. با هزینه کم واحد، پتانسیل های استفاده نشده و سود اجتماعی-اقتصادی، توسعه احتمالی انرژی بادی هرگز نباید توسط حوزه های قضایی محلی نادیده گرفته شود، به ویژه زمانی که پتانسیل انرژی بادی آنها ممکن است دست کم گرفته شود.

2.2. تجزیه و تحلیل تصمیم گیری چند معیاره و برنامه ریزی RE

به طور معمول، مطالعات تناسب مبتنی بر زمین برای برنامه ریزی RE در مقیاس مطلوب اغلب از نگاشت محدودیت چند معیاره [ 29 ، 30 ، 31 ، 32 ، 33 ] و روش های تجزیه و تحلیل تصمیم گیری چند معیاره مبتنی بر GIS (MCDA) استفاده می کنند [ 34 ، 35 ، 36 ، 37 ، 38 ، 39 ، 40 ، 41 ، 42]. علاوه بر وجود/غیاب یا قدرت نسبی خود منبع، تحلیلگران طیفی از محدودیت های فنی/جغرافیایی، قانونی و اقتصادی را در دسترسی به منابع در نظر می گیرند. چارچوب های مفهومی برای سازماندهی همه عوامل و محدودیت های مربوطه برای نقشه برداری منابع RE به سال 1998 برمی گردد [ 43 ، 44 ، 45 ]. کالورت [ 20] به فقدان استانداردسازی در این چارچوب‌های مفهومی اشاره می‌کند، به‌ویژه از نظر عوامل/محدودیت‌های در نظر گرفته شده – به عنوان مثال، برخی از مطالعات محدودیت‌های نظارتی در دسترسی به منابع را در بر می‌گیرند در حالی که برخی دیگر چنین نیستند. برخی از مطالعات محدودیت‌های تنظیم‌شده و غیرقانونی را ترکیب می‌کنند که درک تأثیر سیاست‌ها و مقررات بر نتایج آنها را دشوار می‌سازد. فقدان یک رویکرد استاندارد برای سازماندهی معیارها منجر به ارتباطات ضعیف پتانسیل RE قابل تحقق می شود. علاوه بر این، معمولاً ناسازگاری در محدودیت‌ها و عوامل موجود در مطالعه و دلایل نامشخص برای تخصیص امتیازات و وزن‌دهی‌ها هنگام اتخاذ روش‌های MCDA وجود دارد.46 ]. برای یک حوزه قضایی کوچک، فرآیند تخمین زمین های قابل بازیافت باید از رویکرد متفاوتی پیروی کند زیرا زمین های «در دسترس» احتمالاً محدود هستند. در صنایع متعارف انرژی (مانند نفت، گاز طبیعی و زغال سنگ)، برنامه ریزی استخراج کاملاً واضح است. “منابع” مقدار کل سوخت یا مواد معدنی تخمین زده شده در پوسته زمین است، در حالی که “ذخایر” از نظر فنی و اقتصادی منابع قابل بازیافت هستند [ 47 ]. انتقال انرژی، زمین ها را به عنوان یک منبع مهم ارزش گذاری می کند، اما نیازمند حرکت از استخراج عمودی منابع زیرزمینی (سوخت های فسیلی) به جذب افقی انعطاف پذیر انرژی در سطح (RE) است [ 48 ].]. در مقایسه، می‌توانیم منطق مشابه «پایین به بالا» را مانند صنایع نفت و گاز دنبال کنیم تا آن «ذخایر» قابل استثمار و تجدیدپذیر را در زمین پیدا کنیم [ 49 ، 50 ]، اگرچه در این مقاله تمایل داریم آن را «پتانسیل» RE بنامیم.
توجه به این نکته به ویژه مهم است که سیاست ها و مقرراتی که دسترسی به منابع RE را کنترل می کنند در طول زمان و در فضا تکامل می یابند. برای مثال، یک حوزه قضایی ممکن است مستلزم این باشد که توربین‌های بادی در فاصله 500 متری از نزدیک‌ترین محل سکونت/سکونت قرار گیرند، در حالی که دیگری ممکن است به فاصله 1000 متری عقب‌نشینی نیاز داشته باشد. این پیامدهای قابل توجهی بر کل مساحت زمینی که می توان از آن انرژی بادی بازیابی کرد، دارد. به طور مشابه، یک حوزه قضایی ممکن است مقررات خود را تغییر دهد – از 1000 متر به 500 متر – که زمین بیشتر و در نتیجه منابع بیشتری را برای توسعه احتمالی باز می کند. اگرچه کار اخیر مقررات محلی را در محدودیت ها و عوامل در نظر گرفته شده در ارزیابی منابع RE گنجانده است، در بیشتر موارد، تأثیر تغییر سیاست به ندرت ارزیابی می شود [ 46 ، 51]

3. روش ها

3.1. سایت مطالعه

شهر Canmore در دره رودخانه Bow در دروازه بسیار شرقی رشته کوه های راکی ​​کانادا با کمتر از 70 کیلومتر مربع مساحت [ 52 ] واقع شده است ( شکل 1 ). بسیاری از زمین‌ها در کانمور با شیب‌های تند و آئین‌نامه استفاده محدود از زمین مشخص می‌شوند. توپوگرافی متمایز شهر همچنین تغییرات فضایی شدیدی را در منابع خورشیدی و باد در محدوده آن به ارمغان می آورد. با این حال، Canmore به دلیل رهبری خود در اقدامات آب و هوایی، از جمله تعهد به میثاق جهانی شهرداران (COM) و حمایت منظم از کاهش تغییرات آب و هوایی محلی و سازگاری، شناخته شده است. 17 ]]. این شهر دارای اهداف بلندمدت بلندمدت کاهش انتشار کربن برای برآورده کردن اهداف استانی و ملی رشد پایدار است. جدای از اهداف بلندمدت کاهش انتشار (80 درصد کمتر از سطح 2015) که قبلاً ذکر شد، تا سال 2030، جامعه Canmore قصد دارد انتشار گازهای گلخانه ای خود را 30 درصد کمتر از سطح 2015 (حدود 275000 تن معادل CO 2 ) کاهش دهد [ 17 ].

3.2. چارچوبی برای استانداردسازی نقشه برداری RE

این مطالعه چارچوبی را اتخاذ می‌کند که به عنوان بخشی از ابتکار عمل تسریع در اجرای انرژی‌های تجدیدپذیر (AI-RE) [ 53 ]، که برای حمایت از دولت‌های محلی در پیشبرد اهداف توسعه اقتصادی مرتبط با انرژی و کاهش انتشار طراحی شده است. دامنه این ابتکار توسعه پروتکل هایی است که می تواند از اجرای سریعتر منابع انرژی تجدیدپذیر پشتیبانی کند. به عنوان بخشی از این ابتکار، چارچوبی ایجاد شده است تا شهرداری‌ها و دولت‌های منطقه‌ای را قادر می‌سازد تا نام‌گذاری ثابتی برای برنامه‌ریزی و توسعه RE داشته باشند، و به نوبه خود مکالمات سازنده‌تری را بین تصمیم‌گیرندگان، سهامداران و ساکنان تقویت کند. چارچوب در زیر نشان داده شده است شکل 2 نشان داده شده است. این چارچوب در ابتدا برای حوزه های قضایی بزرگتر با زمین های همگن تر توسعه داده شد. در این پروژه، ما بر اتخاذ و به کارگیری مدل نقشه برداری فنی در حوزه قضایی بسیار کوچکتر و کوهستانی در Canmore، آلبرتا تمرکز می کنیم.
چارچوب نگاشت فنی به بهترین وجه به عنوان یک مثلث معکوس مفهوم سازی و تجسم می شود. یک جدول داده برای خلاصه کردن داده های موجود در Canmore برای تناسب با این چارچوب استفاده می شود ( جدول 1 ). ابتدا منابع نظری ترسیم شده است. در این مطالعه، انرژی باد و خورشید را در نظر گرفته ایم. با توجه به وضوح درشت داده های منبع، ما از ابزار آمار کانونی در ArcGIS [ 54 ] برای هموارسازی پتانسیل های نظری استفاده می کنیم.
دوم، منابع قابل بازیافت بر اساس فیلتر کردن محدودیت‌های فنی مانند شیب و الزامات جنبه نقشه‌برداری می‌شوند. ما بر روی محصول مشتق شده از مدل رقومی ارتفاع (DEM) از جمله شیب ها و جنبه های منطقه مورد مطالعه تمرکز خواهیم کرد. اراضی با شیب کمتر از 35 درجه یا شیب کمتر از 10 درجه در حالت شمالی (درجه ساعت از 337.5 درجه تا 22.5 درجه) قابل بازیابی محسوب می شوند . این مناطق هم از نظر فنی برای ساخت تاسیسات RE غیرقابل بازیابی هستند و هم به روشی نظارتی بر اساس آئین نامه استفاده از زمین Canmore غیرقابل دسترسی هستند.
سوم، منابع قابل دسترسی قانونی بر اساس فیلترهایی ترسیم می شوند که به قوانین و مقررات استفاده از زمین استانی و محلی احترام می گذارند [ 55 ]. داده‌های آیین‌نامه استفاده از زمین شامل طبقه‌بندی دقیق زمین‌ها در Canmore [ 55 ] است. بسیاری از سطوح محدودیت (مخصوصاً برای کسانی که در دسته قانونی قابل دسترسی هستند) بر اساس گزارش کاربری زمین [ 55 ] خواهد بود. برای تعریف انواع کاربری زمین نظر قانونی در دسترس استنیاز به درک پویا از محیط های محلی دارد. بنابراین، تعیین زمین های قابل دسترسی قانونی یک کار مشاوره ای با مقامات محلی Canmore است. در واقع، چنین مشاوره ای به جای در نظر گرفتن زمین های نامناسب، استدلال مثبتی را در مورد اینکه کجا ارجح است (مانند پارکینگ های شهرداری) ترویج می کند. ما جاده‌ها، راه‌آهن و آب‌ها را به‌عنوان منابع قابل دسترسی قانونی در فرآیند نقشه‌برداری طبقه‌بندی می‌کنیم. با توجه به همپوشانی عظیم پارک های استانی و زمین های حساس به محیط زیست در محدوده Canmore، ما از یک فیلتر باینری برای دسترسی قانونی استفاده می کنیم.منابع استفاده می کنیم: مناطق نیمه مجاز با برخی شرایط محدود اعمال شده، و مناطق غیر مجاز ممنوع برای توسعه RE. ما فرض می کنیم که حداقل 4 هکتار زمین به ازای هر مگاوات ظرفیت PV نصب شده روی زمین مورد نیاز است [ 19 ] ]. این حداقل نیاز زمین، توسعه آینده انرژی خورشیدی را تضمین می کند که فضای کافی برای پست های برق ساخته شود. بر اساس مطالعات مبتنی بر مشاهده یا شبیه سازی شده، چگالی انرژی یک توربین بادی می تواند از 2.5 [ 56 ] تا 10 مگاوات بر کیلومتر مربع [ 57] باشد .]. بنابراین، به جای تعیین یک فیلتر حداقل مساحت برای توربین بادی، تمام زمین های (نیمه) مجاز را به عنوان مکان های ممکن شمارش می کنیم. فاصله بین توربین ها در برآورد ظرفیت نصب نظری در نظر گرفته خواهد شد.
در نهایت، ارزش اقتصادی نسبی منابع بر اساس هزینه های سرمایه فضایی ساخت تاسیسات اساسی جدید (جاده ها و خطوط برق) که به منابع متصل می شوند، ارزیابی می شود. برآورد هزینه برای اتصال تسهیلات RE به خطوط حمل و نقل و انتقال بستگی به طراحی راه محلی [ 58 ] و قیمت واحد ساخت راه و خطوط انتقال نیرو دارد [ 59 ، 60 ]. شرح مفصل تری از این چارچوب را می توان در Calvert [ 53 ] یافت. در بخش‌های بعدی، منطقه مورد مطالعه، داده‌ها و تکنیک‌های مورد استفاده برای این تحلیل را شرح می‌دهیم. برای اقتصادیما هزینه های یک متری جاده با عرض 12 متر را حدود 680 دلار کانادا برآورد کردیم [ 59 ]، هر متر خط برق فشار قوی حدود 530 دلار کانادا [ 60 ] هزینه خواهد داشت. به نظر می رسد که مقرون به صرفه ترین مناطق ساخت تاسیسات جدید RE به طور کلی در امتداد خطوط هادی هستند. به دلیل پیشرفت مداوم در فناوری‌های RE و نوسانات هزینه‌های ساخت و ساز بازار، هیچ ارزش برش «ایده‌آلی» برای پتانسیل‌های نظری یا برآورد هزینه‌های سرمایه نسبی وجود ندارد. بنابراین، هزینه عادی ساخت جاده ها و خطوط برق جدید که به تاسیسات بالقوه RE متصل خواهند شد در نظر گرفته می شود.

3.3. سناریوهای نظارتی

ترسیم سناریوهای مختلف سیاست به درک پویا زمین های موجود کمک می کند. برای مثال، طبقه‌بندی‌های کاربری زمین وجود دارد که به طور خاص توسط قانون استفاده از زمین Canmore (LUB) مشخص نشده‌اند، در حالی که هنوز می‌توانند از نظر محیطی یا مقرراتی حساس باشند. جدول 2 4 سناریو را برای توسعه انرژی خورشیدی و بادی در نظر می گیرد. سناریوهای انرژی خورشیدی لکه های زیستگاه ( شکل 3 الف)، مناطق خطر نهر شیب دار ( شکل 3 ب)، دالان های حیات وحش ( شکل 3 ج) [ 64 ] را در نظر می گیرند. سناریوهای انرژی باد شامل لکه های زیستگاه و فاصله بافر عقبگرد از مناطق مسکونی است ( شکل 3د) برای توسعه توربین بادی احتمالی. به این ترتیب، نقشه‌برداری سناریو ارزیابی پیامدهای سیاست‌های چندگانه استفاده از زمین بر در دسترس بودن زمین برای توسعه انرژی خورشیدی و بادی را ارائه می‌دهد.
هیچ مقرراتی در سطح استانی برای فاصله برگشت توربین بادی در آلبرتا [ 65 ] وجود ندارد. بنابراین، فاصله عقب‌نشینی به صلاحیت محلی است که تصمیم می‌گیرد. این مطالعه دو احتمال عقب نشینی را ارائه می دهد: بافرهای شعاع 500 و 750 متری از مناطق مسکونی Canmore (همانطور که طبق LUB تعریف شده است).

4. نتایج

4.1. منابع RE قابل دسترس

منابع نظری (پتانسیل باد و خورشید) در شکل 4 a,b ترسیم شده است. الگوهای کلی پتانسیل نیرو برای باد و خورشید برعکس است: شمال و غرب کانمور به طور کلی دارای پتانسیل خورشیدی بیشتری است، در حالی که جنوب و شرق کانمور سرعت باد بالاتری دارند. طبقه بندی باد بر اساس میانگین سالانه سرعت باد (حداکثر) طبقات باد IEC [ 66 ] است. زمین های قابل بازیافت فنی در شکل 4 ج نشان داده شده است.
زمین های قابل دسترسی قانونی ( شکل 5 ) در کانمور بر اساس آیین نامه استفاده از زمین Canmore (LUB) [ 55 ] سازماندهی شده اند. در اینجا دو طبقه متمایز می شود: زمین های غیر مجاز و زمین های نیمه مجاز. در طبقه نیمه مجاز (رنگ‌های تیره‌تر در شکل 5 )، زمین امکان توسعه برای استفاده RE را دارد، اما تنها با برخی امتیازات احتمالی بین اعضای جامعه، سهامداران و تصمیم‌گیرندگان. فواصل عقب‌نشینی بدنه‌های آبی، جاده‌ها و راه‌آهن‌ها بر اساس LUB است. توسعه‌های زیر زمینی با طبقه‌بندی غیرمجاز (رنگ‌های روشن‌تر در شکل 5) به طور فعال برای توسعه RE در نظر گرفته نمی شوند. جدای از طبقه‌بندی LUB، لایه‌های قانونی قابل دسترسی اضافی نیز در نظر گرفته می‌شوند. پارک های استان از اراضی غیر مجاز محسوب می شوند. پارکینگ های شهرداری جزء اراضی نیمه مجاز محسوب می شوند. حدود 8.3 درصد از اراضی (559 هکتار) این شهر برای توسعه انرژی خورشیدی نیمه مجاز است. حدود 650 هکتار از اراضی نیمه مجاز برای توسعه توربین های بادی است. با توجه به مقررات سختگیرانه استفاده از زمین، همه زمین ها حداقل نیمه مجاز هستند. هیچکدام کاملا مجاز نیستند
هزینه اقتصادی نسبی فیلتر شده توسط زمین های غیرقابل بازیافت و منابع غیرمجاز قانونی در دسترس در شکل 6 برای توسعه های خورشیدی (سمت چپ) و باد (راست) نشان داده شده است که با شیب های هزینه اقتصادی نسبی نشان داده شده است. حدود 625 هکتار از اراضی برای توسعه انرژی بادی باقی مانده است، در حالی که مساحت زمین های نیمه مجاز مناسب برای توسعه انرژی خورشیدی حدود 537 هکتار است. از نظر اقتصادی مقرون به صرفه ترین زمین ها، مناطقی هستند که طول خطوط انتقال نیرو و حمل و نقل وسایل نقلیه دارند. بسیاری از این زمین‌ها در کانمور شمالی و مرکزی در امتداد بزرگراه ترانس کانادا و Three Sister Drive قرار دارند.

4.2. نقشه های سناریو

ما چهار سناریو و تأثیرات آنها را برای محدود کردن زمین های موجود برای توسعه انرژی خورشیدی ( شکل 7 ) و باد ( شکل 8 ) بررسی کردیم. لکه‌های زیستگاهی مانند لکه‌های زیستگاه محلی دریاچه کواری، تکه‌های زیستگاه منطقه‌ای جورج‌تاون، لکه‌های زیستگاه محلی کنمور جنوبی دارای مناطق همپوشانی قابل توجهی با مناطق قانونی موجود هستند. دالان های حیات وحش چندان با زمین های نیمه مجاز موجود همپوشانی ندارند. با استفاده از بافرهای عقبگرد برای توسعه نیروی باد، بسیاری از زمین های نیمه مجاز در شمال کانمور دیگر امکان پذیر نیستند. بنابراین، این که شهر مناطق حائل را برای توربین‌های بادی اتخاذ خواهد کرد، برای توسعه احتمالی انرژی بادی در آینده تعیین‌کننده است.

4.3. تخمین نسل RE

بر اساس نتیجه نقشه‌برداری فنی زمین‌های موجود، نیاز زمین و تولید سالانه مزارع خورشیدی یا توربین‌های بادی در مقیاس کاربردی، می‌توانیم پتانسیل تولید انرژی مربوطه را در Canmore تخمین بزنیم. ما این را با تقاضای برق آینده بر اساس مصرف سرانه و پیش‌بینی رشد جمعیت مقایسه می‌کنیم. با این حال، مدل سازی تولید انرژی و تقاضای انرژی در آینده می تواند یک کار بی نهایت پیچیده باشد. پارامترهایی که باید در نظر گرفته شوند، همگی در معرض انواع تغییرات شدید هستند: تغییرات تولید به دلیل بهبود کارایی پنل خورشیدی یا توربین بادی. تغییر مصرف به دلیل سبک زندگی متفاوت ساکنان؛ تغییرات جمعیتی؛ یا تعداد خودروهای برقی افزایش می یابد. برای ساده کردن تخمین،
جدول 3 رشد جمعیت [ 52 ]، مصرف سرانه برق [ 18 ]، برآورد تقریبی از تقاضای برق تا سال 2050، و همچنین زمین های مورد نیاز و موجود برای فرصت های خورشیدی و بادی را بر اساس تولید واحد سالانه فهرست می کند [ 67 ، 68 ]. این تخمین تقریبی نشان می‌دهد که اگر قرار است به مزارع خورشیدی تبدیل شوند، زمین‌های نیمه مجاز کافی برای رسیدن به هدف کاهش انتشار Canmore (۸۰٪ کمتر از سطح ۲۰۱۵ تا سال ۲۰۵۰) وجود دارد. بسته به سناریوی آینده، توربین های بادی نیز ممکن است نقش مهمی در انتقال انرژی Canmore داشته باشند. به طور کلی، انرژی خورشیدی در Canmore به دلیل انعطاف پذیری آن در مورد نیازهای زمین، امیدوارکننده تر است.

5. بحث

قابل توجه است که ساختار مفهومی چارچوب AI-RE ( شکل 1) به گونه ای طراحی شده است که جهانی و قابل انتقال باشد، در حالی که پارامترهای دقیق و طبقه بندی لایه ها باید همیشه مطابق با زمینه محلی سفارشی شوند. در Canmore به طور خاص، پتانسیل RE نشان داده شده است که تا حد زیادی به تصمیمات مربوط به آنچه در حال حاضر زمین های نیمه مجاز در نظر گرفته می شوند بستگی دارد. تنها 32 درصد از این زمین ها 180 هکتار مورد نیاز برای تامین انرژی 100 درصدی تنها با انرژی خورشیدی را تامین می کند. مسلماً این یک سناریوی فرضی است. دستیابی به اهداف بلندپروازانه هرگز تنها به یک منبع انرژی وابسته نخواهد بود و بسیاری از زمین‌هایی که برای RE “نیمه مجاز” در نظر گرفته می‌شوند، در حال حاضر عملکردهای اقتصادی و اکوسیستمی را ارائه می‌کنند که باید در نظر گرفته شوند. در واقع، همراه با تشویق توسعه RE در مقیاس مطلوب در محدوده شهر، برنامه اقدام اقلیمی Canmore مجموعه ای از رویکردهای دیگر را ترسیم می کند:17 ]. دانش در مورد مکان هایی که احتمال توسعه منابع RE بیشتر است، نه تنها می تواند از انتقال Canmore به طرح های انتقال انرژی تجدیدپذیر پشتیبانی کند، بلکه به اصلاح و به روز رسانی استراتژی های اقدام کلی آب و هوا بر این اساس در دهه های بعدی کمک می کند.
چشم انداز منحصر به فرد Canmore تغییرات زیادی را نه تنها در منابع نظری RE بلکه محدودیت های نظارتی را نیز به همراه دارد که فرصت ها و چالش های بیشتری را ایجاد می کند. توسعه آتی RE برای Canmore تا حد زیادی توسط LUB فعلی و تقاطع زمین با پارک های استانی محدود شده است. مناظر پیچیده و مقررات استانی آن در مورد فواصل عقب‌نشینی از یک توربین بادی، تأکید ما را بر سناریوهای سیاستی امکان‌پذیر کرد. با این حال، مهمتر از همه، شهرداری کوچک این فرصت را برای ما فراهم کرد تا با دقت به آئین نامه کاربری اراضی حوزه قضایی رسیدگی کنیم و آنها را یکپارچه کنیم. چیزی که به سختی می توان آن را در مطالعات بزرگتر، چند حوزه قضایی، منطقه ای یا ملی برنامه ریزی RE دریافت کرد.
باید به رسمیت شناخته شود که مقررات استفاده از زمین و فناوری های انرژی پاک در طول زمان تغییر خواهند کرد. یکی از عملکردهای چارچوب استاندارد شده این است که توضیح دهد که تجزیه و تحلیل تصمیم توسعه RE مبتنی بر زمین مجموعه ای از معاوضه است. تغییرات سیاست مرتبط با انرژی تجدیدپذیر در مقیاس استانی احتمالاً مسیر انتقال انرژی را برای حوزه‌های قضایی محلی تغییر می‌دهد، در حالی که سیاست‌های محلی استفاده از زمین و آیین‌نامه‌های اجرایی بر در دسترس بودن منابع RE تأثیر می‌گذارند. در این راستا، فرآیند نقشه‌برداری فنی ایجاد شده در این مطالعه و نتایج آن قصد دارد یک “رابط” را ایجاد کند که مردم، تصمیم‌گیرندگان و سهامداران را به هم متصل می‌کند که اساساً کاربرد برنامه‌ریزی RE مبتنی بر زمین را تسریع می‌کند. با استفاده از خروجی های این مطالعه، چنین رابطی پل مرحله بعدی مدل برنامه ریزی RE را انجام می دهد:
با توجه به در دسترس بودن داده ها در Canmore، این مدل نقشه برداری فنی در واقع دارای محدودیت هایی است. اگرچه تابش خورشیدی نسبی Canmore در مقایسه با بسیاری از مکان‌های دیگر زیاد است [ 23 ]، وضوح درشت داده‌های ورودی PV خورشیدی (1 کیلومتر در 1 کیلومتر) [ 61 ] ممکن است زمانی که زمین‌های فیلتر شده در واحد هکتار شمارش می‌شوند، معرف آن نباشد. علاوه بر این، داده های ورودی روزانه PV خورشیدی، تغییرات سالانه تابش خورشیدی و پوشش احتمالی برف در مناطق با آب و هوای سرد را در نظر نمی گیرد [ 69 ]. بنابراین، واحد تولید برق سالانه (1 مگاوات) از یک مزرعه خورشیدی ممکن است در جدول 3 بیش از حد تخمین زده شود ، و مطالعات مهندسی دقیق بیشتری برای ارزیابی پتانسیل تولید با دقت بیشتری مورد نیاز است. علاوه بر این،لایه اقتصادی در این مطالعه از مقیاس نسبی استفاده می‌کند زیرا شامل هزینه پست‌ها، تمیز کردن و حذف پوشش زمین، یا هزینه تاسیسات RE مانند توربین‌های بادی [ 30 ] نمی‌شود، که ممکن است منجر به دست کم‌گرفتن هزینه شود. جدای از آن شرایط در دسترس بودن داده ها، دامنه این چارچوب به طور شهودی برخی از شکاف ها را با مطالعات مهندسی و انرژی در آینده پر می کند. برای مثال، با توجه به زمین‌هایی که کمترین درگیری را دارند، ادغام برق از RE به سیستم توزیع برق Canmore در صورت کمبود سیستم ذخیره‌سازی، همچنان چالش‌برانگیز خواهد بود، در حالی که اوج روزانه تقاضای برق و اوج شدت باد (یا تابش خورشیدی) چنین نیست. همیشه همپوشانی دارند [ 21 ، 70 ].
در طول این مطالعه، برنامه خورشیدی مسکونی و تجاری آلبرتا (RCSP) که مشوق های نصب PV را ارائه می کرد توسط دولت استانی تازه منتخب به حالت تعلیق درآمد [ 71 ]. برنامه های تشویقی برای انرژی باد مانند برنامه برق تجدیدپذیر (REP) [ 16 ] به طور همزمان لغو شد [ 72 ]]. اگرچه کاهش قیمت توسعه RE ممکن است برنامه های تشویقی ناپدید شده را در دراز مدت جبران کند، روند انتقال انرژی محلی بدون حمایت استانی ابری باقی می ماند. علاوه بر این، مالیات کربن مورد استفاده برای جلوگیری از انتشار گازهای گلخانه ای به اندازه کافی در سطح استان بالا نیست. برای دستیابی به سهم 30 درصدی انرژی RE تا سال 2030، برخی پیشنهاد می کنند که مالیات کربن فعلی (30 CAD/تن انتشار کربن) در آلبرتا به اندازه کافی بالا نیست تا انرژی بادی یا خورشیدی را تشویق کند تا زمانی که این مالیات تا 700 درصد افزایش یابد. CAD 210/تن انتشار CO 2 [ 73 ]. بدون یک استاندارد قوی در مورد مالیات کربن، حوزه های قضایی محلی مانند Canmore ممکن است با تاخیر بیشتری در رسیدن به هدف کاهش انتشار مواجه شوند.
این موضوع یکی دیگر از ملاحظات بسیاری از شهرداری‌های کوچک را برجسته می‌کند: حتی اگر Canmore بتواند تا سال 2050 100٪ از انرژی RE استفاده کند، آیا پرونده Canmore به اندازه کافی قدرتمند خواهد بود که انتقال انرژی تجدیدپذیر را در سطح استان رهبری کند؟ با این وجود، چشم انداز انرژی آینده پر از متغیر است. شهر کانمور همچنین نقش حمایت و مشارکت خود در انجام اقداماتی مانند ایجاد مشارکت های بلندمدت با استان و سایر شهرداری ها برای اجرای شبکه های برق هوشمند و حمایت از استان برای کاهش شدت کربن برق را می شناسد [ 17 ]]. ممکن است کسی استدلال کند که وقتی بیشتر تولید انرژی آلبرتا از سوخت‌های فسیلی تامین می‌شود، یک شهرداری واحد تفاوتی ایجاد نخواهد کرد. یک استراتژی بلندمدت اتخاذ RE نیاز به صبر و شجاعت بیشتری دارد تا زمانی که کار درست انجام شود.

6. نتیجه گیری

انتقال جهانی انرژی به منابع تجدیدپذیر نیازمند برنامه ریزی فضایی دقیق است. با استفاده از Canmore به عنوان یک مطالعه موردی، نشان می‌دهیم که چگونه یک چارچوب استاندارد شده تناسب زمین برای ارزیابی‌های بالقوه RE می‌تواند اطلاعات حیاتی را برای رسمی کردن این بحث‌ها ارائه دهد. طبق مطالعه ما، حتی یک حوزه قضایی محدود مانند Canmore دارای پتانسیل RE کافی برای رسیدن به اهداف بلندمدت کاهش GHG و حتی دستیابی به 100٪ برق با انرژی RE است. به عبارت دیگر، انتقال به خودی خود توسط زمین محدود نمی شود. بدون اعمال سناریوهای زیست‌محیطی، کمترین درگیری و در دسترس‌ترین زمین‌ها از نظر اقتصادی در کانمور مرکزی و شمالی در امتداد جاده‌های اصلی و خطوط انتقال یافت می‌شوند. مرحله بعدی این مطالعه، صدای جامعه را در مورد مکان یافتن امکانات بالقوه RE ترسیم خواهد کرد.
اساساً، فرآیند انتقال انرژی را می توان به عنوان یک مبادله مبتنی بر زمین بین تأمین انرژی، کارکردهای غالب استفاده از زمین و ارزش های اجتماعی مرتبط با آن عملکردهای غالب درک کرد. برای مدیریت این مبادلات و در عین حال تسهیل انتقال انرژی محلی، توصیه می‌کنیم که دولت‌های محلی و به‌ویژه شهرداری‌های کوچک، پیامدهای برنامه‌های کاربری زمین خود را بر در دسترس بودن انرژی RE ارزیابی کنند، قیمت‌های بازار انواع مختلف انرژی RE را ردیابی کنند، و تقاضای انرژی را بین همه افراد درگیر نظارت کنند. مهمانی. مهم‌تر از همه، ما نشان می‌دهیم که چگونه نقشه‌برداری فنی یک فرآیند برنامه‌ریزی RE استاندارد می‌تواند به‌طور جهانی و به راحتی با اندازه‌گیری‌های مختلف بازیابی منابع قابل تکرار باشد.

منابع

  1. هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوایی تغییرات آب و هوا 2013 – مبانی علوم فیزیکی: مشارکت گروه کاری I در گزارش ارزیابی پنجم هیئت بین دولتی در مورد تغییرات آب و هوایی ؛ انتشارات دانشگاه کمبریج: کمبریج، بریتانیا، 2014. [ Google Scholar ]
  2. ادنهوفر، او. Madruga، RP; سوکونا، ی. سیبوث، ک. ماتچوس، پی. کادنر، اس. زویکل، تی. ایکمایر، پی. هانسن، جی. شلومر، اس. و همکاران منابع انرژی تجدیدپذیر و کاهش تغییرات آب و هوایی: گزارش ویژه هیئت بین دولتی در مورد تغییرات آب و هوا . انتشارات دانشگاه کمبریج: کمبریج، بریتانیا، 2011. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ Green Version ]
  3. بوش، اچ. مک کورمیک، کی. قدرت محلی: بررسی انگیزه‌های شهرداران و عوامل کلیدی موفقیت برای شهرداری‌های محلی برای استفاده 100% از انرژی‌های تجدیدپذیر. پایداری انرژی. Soc. 2014 ، 4 ، 1-15. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  4. ابرهارد، ا. Naude, R. برنامه تدارکات تولید کننده برق مستقل از انرژی های تجدیدپذیر آفریقای جنوبی: بررسی و درس های آموخته شده. جی انرژی اس افر. 2016 , 27 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  5. هرنیک، جی. Noszczyk، T. Rutkowska، A. به سوی درک بهتر متغیرهایی که بر منابع انرژی تجدیدپذیر در شرق لهستان تأثیر می گذارند. جی. پاک. تولید 2019 , 241 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  6. بارینگتون-لی، سی. اولیاریس، ام. چشم انداز انرژی های تجدیدپذیر در کانادا: تحلیل فضایی. تمدید کنید. حفظ کنید. Energy Rev. 2017 , 75 , 809-819. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  7. منابع طبیعی کانادا حقایق انرژی های تجدید پذیر در دسترس آنلاین: https://www.nrcan.gc.ca/science-data/data-analysis/energy-data-analysis/energy-facts/energy-and-greenhouse-gas-emissions-ghgs/20063 (دسترسی در 29 ژانویه 2020).
  8. آمار کانادا جدول 25-10-0020-01 برق، تولید سالانه بر اساس کلاس تولیدکننده. در دسترس آنلاین: https://www150.statcan.gc.ca/t1/tbl1/en/tv.action?pid=2510002001&pickMembers%5B0%5D=1.1&pickMembers%5B1%5D=3.1 (در تاریخ 28 ژانویه 2020 قابل دسترسی است). [ CrossRef ]
  9. تنظیم کننده انرژی کانادا نمایه های انرژی استانی و منطقه ای-آلبرتا. در دسترس آنلاین: https://www.cer-rec.gc.ca/nrg/ntgrtd/mrkt/nrgsstmprfls/ab-eng.html (دسترسی در 10 ژانویه 2020).
  10. بل، جی. ویس، تی. گرینینگ شبکه: تقویت آینده آلبرتا با انرژی های تجدیدپذیر . موسسه پمبینا: درایتون ولی، AB، کانادا، 2009. [ Google Scholar ]
  11. اولاتجو، بی. کومار، ا. Secanell، M. یک ارزیابی فنی-اقتصادی تولید در مقیاس بزرگ باد-هیدروژن با ذخیره انرژی در غرب کانادا. بین المللی J. Hydrogen Energy 2016 ، 41 ، 8755-8776. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  12. ولدمیکل، ی. Assefa, G. ارزیابی تولید انرژی و پتانسیل کاهش انتشار گازهای گلخانه ای (گاز گلخانه ای) از منابع زیست توده برای آلبرتا. جی. پاک. تولید 2016 ، 112 ، 4257-4264. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  13. Weldu، YW; Assefa, G. جستجوی مقرون به صرفه ترین راه برای دستیابی به وضعیت پایداری زیست محیطی در تولید برق: تحلیل هزینه چرخه حیات زیست محیطی سناریوهای انرژی. جی. پاک. تولید 2017 ، 142 ، 2296-2304. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  14. جیزی، جی پی؛ اندرسون، جی سی. وایزمن، SB Alberta Oil Sands Development. Proc. Natl. آکادمی علمی ایالات متحده آمریکا 2010 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  15. اولمستد، DEH; آیرس، ام جی یادداشت هایی از یک بازار کوچک: بازار فقط انرژی در آلبرتا. برق J. 2014 , 27 , 102-111. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  16. دولت آلبرتا طرح رهبری آب و هوا|Alberta.Ca. ژوئن 2018. در دسترس آنلاین: https://open.alberta.ca/dataset/da6433da-69b7-4d15 (در 29 ژانویه 2020 قابل دسترسی است).
  17. شهر کانمور تغییر اقلیم: برنامه اقدام اقلیمی. در دسترس آنلاین: https://canmore.ca/residents/stewardship-of-the-environment/climate-change-adaptation-plan (در 10 ژانویه 2020 قابل دسترسی است).
  18. شهر کانمور برنامه اقدام پایداری محیطی. در دسترس آنلاین: https://canmore.ca/documents/1016-environmental-sustainability-action-plan (در 10 ژانویه 2020 قابل دسترسی است).
  19. Calvert، KE اندازه‌گیری و مدل‌سازی شدت کاربری زمین و الزامات زمین سیستم‌های فتوولتائیک مقیاس کاربردی در استان انتاریو کانادا. می توان. Geogr. 2018 ، 62 ، 188-199. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  20. کالورت، ک. فرصت های نقشه برداری برای تولید انرژی های تجدیدپذیر مبتنی بر زمین در انتاریو: کتاب راهنما برای برنامه ریزان و تحلیلگران محلی. در دسترس آنلاین: https://www.cekap.ca/PDF/resources-mapping-opportunities-for-renewable-energy-a-guidebook.pdf (در 12 مه 2020 قابل دسترسی است).
  21. روزنبلوم، دی. Meadowcroft، J. مهار خورشید: بررسی پتانسیل فتوولتائیک خورشیدی در کانادا. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2014 ، 40 ، 488-496. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  22. CanSIA. راهنمای خورشیدی آلبرتا گو.pdf. در دسترس آنلاین: https://www.cansia.ca/uploads/7/2/5/1/72513707/alberta_go_solar_guide.pdf (در 10 ژانویه 2020 قابل دسترسی است).
  23. اهر، سی. پترسون، ای. Donegan, T. Rooftop Solar IN CANMORE A Neighborhood by Neighborhood Analysis ; مشاوره پایونیر: کلگری، AB، کانادا، 2019. [ Google Scholar ]
  24. اردن، PG Solar Energy Markets An Analysis of the World Solar Industry ; Elsevier Science: برلینگتون، نیوجرسی، ایالات متحده آمریکا، 2013. [ Google Scholar ]
  25. کانویا. ظرفیت نصب شده. در دسترس آنلاین: https://canwea.ca/wind-energy/installed-capacity/ (در 29 ژانویه 2020 قابل دسترسی است).
  26. کانویا. قدرت مقرون به صرفه در دسترس آنلاین: https://canwea.ca/wind-facts/affordable-power/ (در 5 فوریه 2020 قابل دسترسی است).
  27. Hornung، R. فناوری پیشرفت می کند و هزینه های انرژی باد را کاهش می دهد. در دسترس آنلاین: https://canwea.ca/blog/2018/02/26/technology-advances-spurring-ever-lower-wind-energy-costs/ (دسترسی در 22 دسامبر 2019).
  28. موسسه پمبینا انرژی باد در آلبرتا : مزایایی برای اقتصادهای محلی موسسه Pembina: Calgaray، AB، کانادا، 2017. [ Google Scholar ]
  29. کالورت، ک. Mabee، W. مزارع خورشیدی بیشتر یا محصولات بیوانرژی بیشتر؟ نقشه برداری و ارزیابی تضادهای بالقوه کاربری زمین در بین فناوری های انرژی تجدیدپذیر در شرق انتاریو، کانادا. Appl. Geogr. 2015 ، 56 ، 209-221. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  30. ون هارن، آر. Fthenakis، V. انتخاب مکان مزرعه بادی مبتنی بر GIS با استفاده از تحلیل چند معیاره فضایی (SMCA): ارزیابی مورد برای ایالت نیویورک. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2011 ، 15 ، 3332-3340. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  31. Lovett، AA; Sünnenberg، GM; ریشتر، جنرال موتورز; دیلی، AG; ریچ، AB; کارپ، الف. پیامدهای کاربری اراضی افزایش تولید زیست توده شناسایی شده توسط تناسب مبتنی بر Gis و نقشه برداری بازده برای Miscanthus در انگلستان. بیوانرژی Res. 2009 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  32. جبار، ر. بلانگر، دی. بوتین، دی. وترینگز، ای. Poirier، M. SolarPACES 2013 پتانسیل تمرکز انرژی خورشیدی در کانادا. Energy Procedia 2013 ، 49 ، 2303-2312. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  33. Janke، JR مدل سازی GIS چند معیاره مزارع بادی و خورشیدی در کلرادو. تمدید کنید. انرژی 2010 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  34. آل یحیایی، س. چارابی، ی. گاستلی، ع. البادی، ع. نمایه سازی تناسب زمین مزرعه بادی با استفاده از تحلیل چند معیاره. تمدید کنید. انرژی 2012 ، 44 ، 80-87. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  35. سلطانا، ع. Kumar, A. مکان یابی و اندازه بهینه تأسیسات انرژی زیستی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی. Appl. انرژی 2012 ، 94 ، 192-201. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  36. Uyan، M. انتخاب مکان مزارع خورشیدی مبتنی بر GIS با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در منطقه کاراپینار قونیه/ترکیه. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2013 ، 28 ، 11-17. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  37. برویر، جی. ایمز، DP; سولان، دی. لی، آر. کارلایل، جی. استفاده از تجزیه و تحلیل GIS و داده های اولویت اجتماعی برای ارزیابی مناسب بودن سایت انرژی خورشیدی در مقیاس کاربردی. تمدید کنید. انرژی 2015 ، 81 ، 825-836. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  38. مورموریس، جی سی. پوتولیاس، سی. روش شناسی چند معیاره برای برنامه ریزی انرژی و توسعه منابع انرژی تجدیدپذیر در سطح منطقه ای: مطالعه موردی تاسوس، یونان. سیاست انرژی 2013 ، 52 ، 522-530. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  39. پرپینا کاستیلو، سی. باتیستا و سیلوا، اف. لاوال، سی. ارزیابی پتانسیل منطقه ای برای تولید برق خورشیدی در اتحادیه اروپا-28. سیاست انرژی 2016 ، 88 ، 86-99. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  40. واتسون، JJW; هادسون، MD ارزیابی تناسب مزرعه بادی و مزرعه خورشیدی در مقیاس منطقه‌ای با استفاده از ارزیابی چند معیاره به کمک GIS. Landsc. طرح شهری. 2015 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  41. استرانتزالی، ای. تصمیم گیری در سرمایه گذاری در انرژی های تجدیدپذیر: بررسی. تمدید کنید. حفظ کنید. Energy Rev. 2016 , 55 , 885-898. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  42. مردانی، ع. Zavadskas، EK; خلیفه، ز. زاکوان، ن. جوسوه، ع. نه، KM; خشنودی، م. مروری بر کاربردهای تصمیم گیری چند معیاره برای حل مسائل مدیریت انرژی: دو دهه از 1995 تا 2015. تجدید. حفظ کنید. Energy Rev. 2017 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  43. وویونتاس، دی. آسیماکوپولوس، دی. مورلاتوس، ا. Corominas, J. ارزیابی پتانسیل انرژی های تجدیدپذیر با استفاده از سیستم پشتیبانی تصمیم گیری GIS. تمدید کنید. انرژی 1998 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  44. آنجلیس-دیماکیس، ا. بیبراچر، م. دومینگز، جی. فیورس، جی. گادوچا، اس. گنانسونو، ای. گواریسو، جی. کارتالیدیس، ا. پانیچلی، ال. پیندو، آی. و همکاران روشها و ابزارهای ارزیابی در دسترس بودن منابع انرژی تجدیدپذیر. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2011 ، 15 ، 1182-1200. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  45. لوپز، آ. رابرتز، بی. هایمیر، دی. بلر، ن. پوررو، پتانسیل های فنی انرژی های تجدیدپذیر GUS: تجزیه و تحلیل مبتنی بر GIS. Natl. تمدید کنید. آزمایشگاه انرژی. Doc. 2012 ، 1 ، 1-40. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  46. بلانکن هورن، وی. Resch, B. تعیین مناطق مناسب برای تولید انرژی بادی در آلمان: مناطق بالقوه حال و آینده. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2014 ، 3 ، 942-967. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  47. میلر، آر جی. سورل، SR آینده عرضه نفت. فیلوس ترانس. R. Soc. یک ریاضی فیزیک مهندس علمی 2014 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  48. هوبر، MT; مک کارتی، جی. فراتر از رژیم انرژی زیرزمینی؟ سوخت، استفاده از زمین و تولید فضا. ترانس. Inst. برادر Geogr. 2017 ، 42 ، 655-668. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  49. هیلمن، جی آر انرژی پایدار – بدون هوای گرم. توسط DJC MacKay. کمبریج: IUT (2009)، ص. 366. شابک 978-0-9544529-3-3. انقضا کشاورزی 2010 ، 46 ، 117. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  50. چن، اف. لو، اس ام; Tseng، KT; لی، SC; وانگ، ای. ارزیابی ذخایر انرژی تجدیدپذیر در تایوان. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2010 ، 14 ، 2511-2528. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  51. پولاتیدیس، اچ. Haralambopoulos، DA; موندا، جی. Vreeker, R. انتخاب یک تکنیک تحلیل تصمیم چند معیاره مناسب برای برنامه ریزی انرژی های تجدید پذیر. منابع انرژی بخش B اقتصاد. طرح. سیاست 2006 ، 1 ، 181-193. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  52. آمار کانادا جداول برجسته تعداد جمعیت و مسکن، سرشماری 2016. در دسترس به صورت آنلاین: https://www12.statcan.gc.ca/census-recensement/2016/dp-pd/hlt-fst/pd-pl/index-eng.cfm (در 23 ژوئیه 2019 قابل دسترسی است).
  53. Calvert، K. ابزارهای ساختمانی برای برنامه ریزی برای انتقال به انرژی تجدیدپذیر توزیع شده. در دسترس آنلاین: https://www.cekap.ca/blog/building-tools-to-plan-for-the-transition-to-distributed-renewable-energy/ (دسترسی در 10 ژانویه 2020).
  54. دسکتاپ ArcGIS. چگونه آمار کانونی کار می کند در دسترس آنلاین: https://desktop.arcgis.com/en/arcmap/10.3/tools/spatial-analyst-toolbox/how-focal-statistics-works.htm (در 12 ژوئیه 2019 قابل دسترسی است).
  55. شهر کانمور آیین نامه استفاده از زمین Canmore. در دسترس آنلاین: https://canmore.ca/documents/bylaws/land-use-bylaw (در 10 ژانویه 2020 قابل دسترسی است).
  56. میلر، ال.ام. Keith, DW Corrigendum: Observation-based Solar and Wind Power Capacity Factors and Power Densities (Environmental Research Letters (2018) 13 (104008). Environ. Res. Lett. 2019 , 14 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  57. رایبرگ، دی اس؛ Caglayan، DG; اشمیت، اس. لینسن، جی. استولتن، دی. Robinius، M. آینده پتانسیل انرژی بادی خشکی اروپا: توزیع دقیق و شبیه سازی طراحی های پیشرفته توربین. انرژی 2019 ، 182 ، 1222-1238. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  58. دولت آلبرتا راهنمای طراحی هندسی بزرگراه – فهرست مطالب. در دسترس آنلاین: https://www.alberta.ca/highway-geometric-design-guide-table-of-contents.aspx (در 13 ژوئیه 2019 قابل دسترسی است).
  59. امور شهرداری آلبرتا دستورالعمل‌های مربوط به ارزیابی دارایی‌های سرمایه مشهود برای PSAB 3150. در دسترس آنلاین: https://www.municipalaffairs.gov.ab.ca/documents/ms/AIV_TCA_manual_on_guidelines_on_valuations.pdf (در 23 اوت 2019 قابل دسترسی است).
  60. AESO. برنامه تعرفه ایزو 2018 – پیوست D مطالعه علیت هزینه سیستم انتقال به روز رسانی 2018. در دسترس آنلاین: https://www.aeso.ca/assets/Uploads/Appendix-D-Transmission-System-Cost-Causation-Study-2018-Update.pdf (در 23 اوت 2019 قابل دسترسی است).
  61. اطلس جهانی خورشیدی در دسترس آنلاین: https://globalsolaratlas.info/download (در 1 اکتبر 2019 قابل دسترسی است).
  62. اطلس جهانی باد. در دسترس آنلاین: https://globalwindatlas.info/downloads (در 1 اکتبر 2019 قابل دسترسی است).
  63. AltaLIS. AltaLIS: منبع مورد اعتماد شما از داده های مکانی. در دسترس آنلاین: https://www.altalis.com/ (در 1 اکتبر 2019 قابل دسترسی است).
  64. شهر کانمور پورتال داده را باز کنید در دسترس آنلاین: https://opendata-canmore.opendata.arcgis.com/ (دسترسی در 12 مه 2019).
  65. موسسه پمبینا انرژی باد در آلبرتا: جوامع پایدار، محیط زیست پایدار- ظرفیت دولت محلی و انرژی باد . موسسه Pembina: کلگری، AB، کانادا، 2017. [ Google Scholar ]
  66. IEC IEC 61400—مجموعه آنلاین توربین های بادی. در دسترس آنلاین: https://collections.iec.ch/std/catalog.nsf/collection.xsp?open&col=IEC61400 (در 23 اوت 2019 قابل دسترسی است).
  67. Todea Solar. سیستم‌های خورشیدی تجاری MW+. در دسترس آنلاین: https://www.todaesolar.com.au/commercial-solar/system-sizes/1mw-solar/ (در 23 نوامبر 2019 قابل دسترسی است).
  68. EWEA. سوالات متداول انرژی بادی (سؤالات متداول). در دسترس آنلاین: https://www.ewea.org/wind-energy-basics/faq/ (در 19 نوامبر 2019 قابل دسترسی است).
  69. عوض، ح. گل، م. سلیم، KME؛ یو، اچ. پیش بینی تولید انرژی توسط سیستم های فتوولتائیک خورشیدی در مناطق سرد-اقلیمی. بین المللی J. Sustain. انرژی 2018 ، 37 ، 978–998. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  70. Rowlands، IH خورشیدی PV برق و ویژگی های بازار: دو مورد مطالعه کانادایی. تمدید کنید. انرژی 2005 ، 30 ، 815-834. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  71. Collinge، B. صنعت برق خورشیدی احساس تأثیر برنامه تخفیف لغو شده. در دسترس آنلاین: https://www.mylloydminsternow.com/32868/local-solar-install-company-feeling-impact-of-cancelled-rebate-program/ (دسترسی در 10 ژانویه 2020).
  72. AESO. برنامه برق تجدیدپذیر در دسترس آنلاین: https://www.aeso.ca/market/renewable-electricity-program/ (در 8 ژانویه 2020 قابل دسترسی است).
  73. دوان، جی. مک کنا، ا. ون کوتن، جی سی; لیو، اس. شبکه های برق تجدیدپذیر، ذخیره باتری و پول از دست رفته: مطالعه موردی آلبرتا. در مجموعه مقالات سی امین کنفرانس بین المللی اقتصاددانان کشاورزی، ونکوور، پیش از میلاد، کانادا، 28 ژوئیه تا 2 اوت 2018. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Ijgi 09 00324 g001 550
شکل 1. شهر کانمور.
Ijgi 09 00324 g002 550
شکل 2. چارچوب مورد استفاده در این مطالعه برای انجام نقشه‌برداری فنی دقیق برای برنامه‌ریزی انرژی محلی. اصلاح شده از Calvert [ 20 ].
Ijgi 09 00324 g003 550
شکل 3. چهار معیار به لایه‌های قابل دسترسی قانونی متناظر به عنوان سناریوها اضافه می‌شود که شامل ( الف ) لکه‌های زیستگاه منطقه‌ای، ( ب ) مناطق خطر نهر شیب‌دار که در معرض هدررفت انبوه هستند، ( ج ) دالان‌های حیات وحش و ( د ) دو حائل عقب‌نشینی مناطق 500 و 750 متری به ترتیب، دور از مناطق مسکونی در Canmore.
Ijgi 09 00324 g004 550
شکل 4. منابع نظری ( الف ) ورودی PV خورشیدی و ( ب ) پتانسیل باد. ج ) پتانسیل های فنی قابل بازیافت که شیب ها و جنبه ها را در نظر می گیرند.
Ijgi 09 00324 g005 550
شکل 5. منابع قابل دسترسی قانونی برای انرژی های خورشیدی ( الف ) و بادی ( ب ) عمدتاً بر اساس آیین نامه استفاده از زمین (LUB).
Ijgi 09 00324 g006 550
شکل 6. هزینه سرمایه نسبی اتصال آن منابع به جاده ها و خطوط موجود پس از محدودیت اعمال شده برای ( الف ) فرصت های خورشیدی و ( ب ) بادی. محدودیت ها شامل منابع فنی قابل بازیافت و آن زمین های نیمه مجاز تحت منابع قابل دسترسی قانونی است.
Ijgi 09 00324 g007 550
شکل 7. چهار سناریوی توسعه انرژی خورشیدی عبارتند از ( الف ) به استثنای دالان های حیات وحش. ( ب ) به استثنای راهروهای حیات وحش و مناطق خطرناک نهرهای شیب دار. ج ) به استثنای راهروهای حیات وحش و تکه‌های زیستگاه. و ( د ) به استثنای لکه های زیستگاه و مناطق خطر نهر شیب دار.
Ijgi 09 00324 g008 550
شکل 8. چهار سناریوی توسعه باد عبارتند از ( الف ) اعمال فاصله عقبگرد 500 متری از مناطق مسکونی. ( ب ) اعمال فاصله عقبگرد 750 متری از مناطق مسکونی. ج ) اعمال فاصله عقبگرد 500 متری و به استثنای لکه های زیستگاه. و ( د ) اعمال فاصله عقبگرد 750 متری و به استثنای لکه های زیستگاه.

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید