مطالعه پژوهشی حاضر یک روش یکپارچه را برای ارزیابی و اولویت‌بندی سایت‌های مناسب برای توسعه پایدار مزرعه بادی فراساحلی در سطح منطقه ایجاد و اجرا می‌کند. چارچوب روش‌شناختی شامل کاربرد چندین معیار مکان‌یابی (فنی، فضایی، اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی) است که توسط چارچوب قانونی ملی (طرح ویژه برنامه‌ریزی فضایی و توسعه پایدار برای انرژی‌های تجدیدپذیر) یا ادبیات بین‌المللی با استفاده ترکیبی از سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS) و روش‌های تصمیم‌گیری چند معیاره، یعنی فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و تکنیک برای اولویت سفارش با شباهت به راه‌حل ایده‌آل (TOPSIS). کل روش یک فرآیند تصمیم گیری برای برنامه ریزی مزرعه بادی فراساحلی در سطح منطقه ای را فراهم می کند. روش پیشنهادی و خروجی های این کار می تواند برای تضمین توسعه فضایی پایدار و سیاست منابع انرژی تجدید پذیر مورد استفاده قرار گیرد.

کلید واژه ها:

مکان یابی مزرعه بادی فراساحلی ; انرژی های تجدید پذیر ؛ سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) ; تجزیه و تحلیل تصمیم چند معیاره ; تحلیل فضایی

1. مقدمه

ذخایر انرژی متعارف، به دلیل ماهیت و منشأ خود، به سمت تهی شدن می‌روند و جایگاه مناسبی را به منابع انرژی تجدیدپذیر (RES) می‌دهند تا نیازهای جهانی انرژی را برآورده کنند. نیروی باد شناخته‌شده‌ترین شکل RES را تشکیل می‌دهد، زیرا دارای دوام مالی و فناوری پیشرفته است. به طور خاص، تا پایان سال 2016 در اروپا مزارع بادی با ظرفیت کل 160.00 مگاوات نصب شده بود [ 1 ]. شایان ذکر است که طی دهه گذشته، شیوه جدیدی از بهره برداری از نیروی بادی ایجاد شده است که منجر به نصب توربین های بادی در فضای دریایی با ظرفیت کل 11830 مگاوات (2006-2016) شده است [ 2 ].]. دلیل اصلی ظهور چنین رویه ای به وجود ظرفیت باد قدرتمند در مناطق دریایی در مقایسه با مناطق خشکی نسبت داده می شود که منجر به بهره وری انرژی بیشتر می شود. علاوه بر این، این عمل به کشورهایی با مناطق خشکی محدود اما مناطق دریایی گسترده‌ای را قادر می‌سازد تا به تولید انرژی سازگار با محیط زیست ادامه دهند.
با این وجود، تفاوت‌های قابل‌توجهی بین شرایط باد دریایی و خشکی وجود دارد و این هنگام در نظر گرفتن مکان‌یابی، توسعه و نصب نیروگاه‌های بادی از اهمیت بالایی برخوردار است. به عنوان مثال، بادهای دریایی از نظر قدرت بیشتر و پایدارتر (از لحاظ مکانی و زمانی) از بادهای خشکی هستند. متعاقباً، اولی می‌تواند از بادهای مکرر و قوی‌تر استفاده کند که در مکان‌های فراساحلی موجود است و در طول زمان انرژی بسیار بیشتری تولید می‌کند. علاوه بر این، بر خلاف سایت‌های خشکی تنگ، نواحی فراساحلی با فضای کافی مستمر و مناسب برای پروژه‌های بزرگ وجود دارد. به‌علاوه، توسعه‌های فراساحلی به‌طور قابل‌توجهی تاثیرات صدا و زیبایی‌شناختی را کاهش می‌دهند و از اختلافات مربوط به استفاده از زمین جلوگیری می‌کنند. از سوی دیگر، با این حال،3 ، 4 ، 5 ، 6 ]. بر اساس گزارش Wind Europe، تنها در سال 2016 مزارع بادی زمینی با ظرفیت کل 10923 مگاوات و ارزش کل 9.3 میلیارد یورو و مزارع بادی دریایی با ظرفیت کل 1567 مگاوات و ارزش کل 18.2 میلیارد یورو نصب شده است [ 1 ]. . در مقایسه، اقساط بادی دریایی از نظر مالی 13.64 برابر بیشتر از زمینی است. علاوه بر این، یکی از مهمترین و اساسی ترین مشکلات در برنامه ریزی و توسعه یک مزرعه بادی دریایی، شناسایی اولیه مناطق مناسب است که معیارهای خاصی را برآورده می کند.
بنابراین، انتخاب یک مکان مناسب یک فرآیند پیچیده است که بر اساس پارامترهای مختلف فنی/مکانیکی، زیست‌محیطی، اجتماعی-اقتصادی و همچنین قوانین ملی مربوطه در مورد برنامه‌ریزی فضایی دریایی استوار است [ 7 ].]. ظرفیت باد مهم ترین پارامتر چنین پروژه هایی است، زیرا توسعه چنین اقساط را تحریک می کند، که به ارتباط نزدیک آن با کارایی مالی آن نسبت داده می شود. یکی دیگر از پارامترهای مهم عمق بستر دریا است زیرا این امر بر نصب و عملکرد پروژه تأثیر می گذارد و مستلزم اجتناب از هزینه های زیاد به دلیل اتصال، لنگرگاه و سیم کشی است. علاوه بر این، پارامترهای دیگر، تعیین حدود فاصله ایمنی به منظور حفظ مناطق آسیب پذیر مانند شبکه Natura و مسیرهای مهاجرت پرندگان و فاصله گرفتن پروژه از پیوندهای دریایی است که ممکن است در منطقه دریایی وجود داشته باشد، به ویژه در مناطق دارای حضور بزرگ تجاری و توریستی دریایی در نهایت، پارامتر دیگری به منظور ارزیابی ضرورت یک مزرعه بادی فراساحلی مورد استفاده قرار گرفت.
GIS به یک ابزار اصلی برای انتخاب مناسب‌ترین مکان‌ها برای تاسیسات مزرعه بادی خشکی و فراساحلی تبدیل شده است [ 8 ]. روش‌های GIS برای پروژه‌های بادی فراساحلی در چندین کشور در سراسر جهان مانند تایوان [ 9 ]، چین [ 10 ]، دانمارک [ 11 ]، یونان [ 12 ، 13 ]، اوهایو [ 14 ]، کره جنوبی [ 15 ] استفاده شده است. و کشورهای بالتیک [ 16 ]. به عنوان مثال، ر. [ 9] منابع انرژی باد را با کمک یک GIS با توجه به شرایط واقعی محلی ارزیابی کنید. چندین محدودیت محلی، مانند سرعت باد، عمق آب، کاربری زمین و محیط های زیست محیطی، در این تحلیل در نظر گرفته شده است. با کمک GIS، پتانسیل بادی فراساحلی در چین توسط [ 10 ]، به عنوان ترکیبی از منابع بادی، پیش بینی های فنی توربین های بادی، هزینه های اقتصادی و محدودیت های فضایی مزارع بادی فراساحلی ارزیابی می شود. یک مدل توسط مرجع ارائه شده است. [ 11 ] مدل ارزیابی اقتصادی منابع پیوسته فضایی برای انرژی باد فراساحلی (SCREAM- باد فراساحلی) را بر اساس GIS و تجزیه و تحلیل منحنی هزینه عرضه نامید. محدودیت های فنی و محیطی از طریق GIS توسط [ 12 ] اعمال می شود] به تمام مناطق ساحلی یونان برای شناسایی مناطق بالقوه برای توسعه مزرعه بادی فراساحلی. GIS توسط [ 13 ] برای شناسایی مکان پایدار یک مزرعه بادی فراساحلی بر اساس محدودیت های قانونی، با توجه به منابع اکولوژیکی و اقتصادی، با استفاده از جزیره کرت به عنوان مثال استفاده می شود. طراحی و اجرای یک چارچوب سیستم اطلاعات جغرافیایی مشارکتی مبتنی بر وب (PGIS) توسط [ 14 ] برای ارزیابی اهمیت سه گزینه تصمیم گیری با استفاده از معیارهای ارزیابی مختلف برای مناسب بودن مزرعه بادی فراساحلی در دریاچه ایری، اوهایو ارائه شده است. داده های طبقه بندی شده و GIS توسط [ 15] برای اعمال چهار سناریوی مختلف برنامه ریزی فضایی دریایی در جزیره ججو، جایی که طرح های انرژی بادی فراساحلی طراحی شده و در حال اجراست. یک مرحله پیش انتخاب توسط [ 16 ] معرفی شده است که بر اساس مجموعه ای از لایه های GIS از پیش تعریف شده برای شناسایی مجموعه محدودی از سایت های کاندید برای توسعه مزارع بادی فراساحلی در کشورهای بالتیک است.
علاوه بر این، تجزیه و تحلیل تصمیم گیری چند معیاره نقش مهمی در مکان یابی مزرعه بادی دریایی ایفا می کند. چندین محقق از تکنیک های چند معیاره برای رتبه بندی جایگزین های مکان یابی مزارع بادی فراساحلی استفاده کرده اند. یک فرآیند سلسله مراتبی تحلیلی (AHP) توسط [ 12 ] اعمال می‌شود که فرآیند تصمیم‌گیری را از نظر سلسله مراتبی به سه بخش تقسیم می‌کند، یعنی هدف (انتخاب موثر مزرعه بادی فراساحلی در یونان)، معیارهای ارزیابی، و جایگزین‌ها (همه مناطق). در مرحله طرد نشدن). تجزیه و تحلیل تصمیم چند ویژگی (MADA) توسط [ 14 ] اعمال می شود] برای رتبه بندی سه جایگزین فضایی مرتبط با مکان های مختلف سایت در دریاچه ایری (اوهایو) در رابطه با هشت معیار ارزیابی مختلف. یک سیستم ارزیابی از 74 سایت فراساحلی در امتداد سواحل اسپانیا، با توجه به پتانسیل آنها برای توسعه RES، توسط [ 6 ] همراه با تجزیه و تحلیل تصمیم گیری چند معیاره از طریق سیستم GIS استفاده می شود.
در مقاله حاضر، یک چارچوب روش شناختی برای شناسایی مناسب ترین مناطق دریایی در دریای اژه جنوبی، یونان، برای استقرار مزارع بادی فراساحلی توسعه و ارائه شده است. روش شناسی دنبال شده شامل سه مرحله جمع آوری داده ها، حذف و ارزیابی است. سه ابزار، یعنی GIS، AHP و TOPSIS به منظور پیشنهاد یک چارچوب روش‌شناختی برای انتخاب سایت مزرعه بادی فراساحلی یکپارچه شده‌اند. GIS به عنوان یک ابزار تولید داده برای لایه‌های موضوعی مختلف عمل می‌کند و علاوه بر این، به مرحله ارزیابی کمک می‌کند. در ابتدا، مناطق دریایی نامناسب برای مکان یابی مزارع بادی فراساحلی با در نظر گرفتن مجموعه ای از محدودیت های زیست محیطی، اقتصادی، فنی و اجتماعی شناسایی می شوند. این فرآیند شامل ایجاد نقشه های موضوعی مختلف و نتایج همپوشانی آنها در مناطق دریایی واجد شرایط است که با استفاده از TOPSIS بر اساس مجموعه ای از معیارهای ارزیابی مرتبط با پارامترهای مالی، زیست محیطی و عملیاتی ارزیابی و اولویت بندی می شوند. معیارهای ارزیابی قبلاً از طریق مقایسه های زوجی مورد استفاده در روش AHP ارزیابی می شوند. نتیجه نهایی کل روش، تعیین مناسب‌ترین و کارآمدترین مکان‌ها برای مکان‌یابی مزرعه بادی فراساحلی در محیط دریایی اژه جنوبی است. لازم به ذکر است که این اولین بار است که ادغام AHP و TOPSIS (روش های تصمیم گیری چند معیاره (MCDM)) برای رسیدگی به مسائل مکان یابی انرژی های تجدیدپذیر (RE) انجام می شود. پارامترهای محیطی و عملیاتی معیارهای ارزیابی قبلاً از طریق مقایسه های زوجی مورد استفاده در روش AHP ارزیابی می شوند. نتیجه نهایی کل روش، تعیین مناسب‌ترین و کارآمدترین مکان‌ها برای مکان‌یابی مزرعه بادی فراساحلی در محیط دریایی اژه جنوبی است. لازم به ذکر است که این اولین بار است که ادغام AHP و TOPSIS (روش های تصمیم گیری چند معیاره (MCDM)) برای رسیدگی به مسائل مکان یابی انرژی های تجدیدپذیر (RE) انجام می شود. پارامترهای محیطی و عملیاتی معیارهای ارزیابی قبلاً از طریق مقایسه های زوجی مورد استفاده در روش AHP ارزیابی می شوند. نتیجه نهایی کل روش، تعیین مناسب‌ترین و کارآمدترین مکان‌ها برای مکان‌یابی مزرعه بادی فراساحلی در محیط دریایی اژه جنوبی است. لازم به ذکر است که این اولین بار است که ادغام AHP و TOPSIS (روش های تصمیم گیری چند معیاره (MCDM)) برای رسیدگی به مسائل مکان یابی انرژی های تجدیدپذیر (RE) انجام می شود.
علاوه بر این، مقاله حاضر به حوزه منابع انرژی تجدیدپذیر در سطح کاربرد فضایی کمک می کند. مرتبط ترین مطالعات برای مزارع بادی فراساحلی یا برای کل کشورها (به عنوان مثال، [ 11 ، 12 ، 17 ]) یا برای جزایر (به عنوان مثال، [ 13،15،18 ] اعمال شده است .]). در مقابل، کل کاربرد مطالعه حاضر در منطقه دریای اژه جنوبی، یونان انجام شده است که به 13 واحد منطقه ای تقسیم شده و در اطراف جزایر اصلی تشکیل شده است. سطح فضایی کاربرد موضوع بسیار مهمی است. مطالعه حاضر بر یک کاربرد منطقه ای تمرکز دارد که مزایای قابل توجهی را از نظر خود کارایی انرژی ارائه می دهد. لازم به ذکر است که تامین 100% RE در بخش برق معمولاً فقط در سطح منطقه ای امکان پذیر است [ 19 ] و این جزایر به دلایل متعددی مانند دور بودن، منابع انرژی محدود، آسیب پذیری در برابر رویدادهای خارجی و قوی بودن چالش های رشد انرژی پایدار را ارائه می دهند. وابستگی به قراردادهای تجاری بین المللی [ 20]. با این حال، جزایر اغلب به شبکه های الکتریکی قاره ای متصل نیستند یا فقط تا حدی به آن متصل هستند و باید منابع انرژی خود را برای رسیدن به تعادل تولید/تقاضا مدیریت کنند و در عین حال کیفیت برق تحویلی را تضمین کنند [ 21 ]. علاوه بر این، جزایر باید به اوج تقاضا رسیدگی کنند زیرا تقاضای انرژی عمدتاً توسط گردشگران در طول تابستان فرموله می شود.
بقیه این مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است: بخش 2 چارچوب روش شناختی توسعه یافته و همچنین معیارهای حذف و ارزیابی مورد استفاده در تحلیل را شرح می دهد. در بخش 3 ، نتایج روش شناسی کاربردی ارائه شده و از طریق تدوین نقشه های موضوعی مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. و بخش 4 نتایج اصلی مطالعه حاضر را ارائه می دهد.

2. مواد و روشها

فرآیند شناسایی مکان‌های بهینه نیروگاه‌های بادی در یک منطقه جغرافیایی شامل مراحل مختلفی است که توسط هر محقق تعیین می‌شود. در مقاله حاضر، ترکیبی از روش‌های کاربردی استفاده شده و با معیارهای موجود در چارچوب قانونی چارچوب ویژه برنامه‌ریزی فضایی و توسعه پایدار برای منابع انرژی تجدیدپذیر (SFSPSD-RES) [ 22 ] ادغام شده است.] و در ادبیات بین المللی. به طور خاص، روش پیشنهادی به سه مرحله تقسیم می شود. مرحله اول، مرحله جمع آوری داده ها است که شامل ایجاد پایگاه داده GIS و همچنین نمایش اطلاعات در لایه های موضوعی مختلف است. مرحله دوم که مرحله حذف است، شامل سه مرحله مجزا است که شامل حذف مناطق ناسازگار با توجه به معیارهای خروج انتخاب شده و اعمال محدودیت های سطحی است. در مرحله بعد، انتقال به مرحله ارزیابی وجود دارد، جایی که مناطقی که در مرحله قبل مناسب تلقی می شوند، بر اساس مجموعه ای از معیارها (معیارهای ارزیابی) بیشتر ارزیابی می شوند. ذکر این نکته ضروری است که برخی از معیارهای خروج نیز عمدتاً به دلیل ماهیت به عنوان معیار ارزیابی مورد استفاده قرار می گیرند و انتخاب آنها در زیر به تفصیل توضیح داده شده است.شکل 1 .

2.1. مرحله جمع آوری داده ها

اولین قدم در مورد مکان یابی هر پروژه، تجزیه و تحلیل ویژگی های منطقه مورد مطالعه است. دلیل اصلی این امر بررسی مشخصات منطقه است. ویژگی های اساسی یک منطقه شامل محیط طبیعی و فرهنگی، داده های جمعیتی، کاربری های زمین، جزئیات ژئومورفولوژیکی، زیرساخت های موجود RES و همچنین پتانسیل انرژی بادی منطقه است. ویژگی های فوق به منظور حذف مناطق با کاربردهای ناسازگار مورد نیاز است.

2.2. مرحله حذف

2.2.1. تعریف معیارهای مکان یابی حذف

اولین مرحله برای شروع فرآیند مکان‌یابی مناطق مناسب برای مکان‌یابی نیروگاه‌های بادی، حذف مناطقی است که برای مکان‌یابی نیروگاه‌های بادی فراساحلی ناسازگار تشخیص داده می‌شوند. برای این منظور از دو معیار استفاده می‌شود: (الف) عمق حوضه دریا، به طوری که مکان‌هایی را که نصب مزرعه بادی دریایی با فناوری موجود نمی‌توان انجام داد، حذف کرد. و (ب) پتانسیل انرژی بادی موجود. محدودیت های معیارهای فوق با توجه به ارزش های غالب موجود در ادبیات فرموله شده است.

عمق آب

عمق آب از اهمیت اولیه ای برخوردار است زیرا هر چه عمق بیشتر باشد هزینه بیشتر (به دلیل پهلوگیری، لنگرگاه و کابل کشی) بیشتر می شود. علاوه بر این، فرمول نصب نیز بسته به عمق آب تغییر می کند. به طور خاص، فناوری‌های کنونی امکان توسعه مزارع بادی دریایی را در عمق حداکثر 60 متری با ساختار دریایی پایدار فراهم می‌کنند [ 16 ، 22 ، 23 ، 24 ]. بنابراین، به منظور جلوگیری از هزینه های بالای نصب، عمق بیش از 60 متر در مقاله حاضر حذف شده است.

سرعت باد

سرعت باد به طور مستقیم با بازده اقتصادی پروژه مرتبط است و بنابراین یک متغیر اصلی در انتخاب مکان مناسب است. بنابراین معیار بسیار مهمی است که در این مرحله به‌منظور حذف تمام مناطق با پتانسیل ضعیف انرژی بادی استفاده می‌شود. پتانسیل باد دریایی موجود را می توان به صورت کمی از طریق میانگین سرعت باد 10 متر بالاتر از سطح متوسط ​​آب بیان کرد. مناطق دریایی با میانگین سرعت باد کمتر از 6 متر بر ثانیه برای پروژه های انرژی فراساحلی بر اساس مطالعات متعددی که در ادبیات یافت شده است نامناسب در نظر گرفته می شوند (به عنوان مثال، [ 12 ، 23 ، 25 ، 26 ، 27 ]).
2.2.2. تعریف مناطق بافر
برای تکمیل مرحله دوم، لازم است حداقل فواصلی که باید حفظ شود، تعیین شود تا مناسب ترین مناطق برای نصب نیروگاه بادی دریایی شناسایی شود. برای حذف حداقل فاصله بیشتر، معیارهایی استفاده می شود که هدف آنها جلوگیری از تضاد بین کاربری های زمین موجود و مزارع بادی دریایی، حفاظت از مناطق حساس به محیط زیست و حفظ مشخصات منطقه است.

فاصله از مناطق مورد علاقه زیست محیطی

دسته بندی مناطق مورد علاقه زیست محیطی که باید در اولین مرحله حذف مورد بررسی قرار گیرند عبارتند از مناطق حفاظتی ویژه (SPAs) Natura 2000، پناهگاه های حیات وحش، کریدورهای مهاجرت، و همچنین سواحل شنا که دارای پرچم آبی هستند. از این مناطق، پناهگاه های حیات وحش و کریدورهای مهاجرت در مناطقی که حداقل فاصله برای آنها در SFSDSP-RES توصیه شده است [ 22 ] گنجانده نشده است. با این وجود، پناهگاه های حیات وحش به دلیل ارزش اکولوژیکی بالایشان، حداقل مسافتی مشابه شبکه Natura دارند. در مورد کریدورهای مهاجرت، طبق [ 10 ] فاصله بافر 3 کیلومتر توصیه می شود]. بنابراین حداقل فاصله توصیه شده برای مناطق حفاظتی این دو دسته 1000 متر و برای سواحل با پرچم آبی 1500 متر است.

فاصله از شبکه مسکونی

شبکه مسکونی به‌عنوان معیاری انتخاب می‌شود تا پارامتر اختلال بصری ناشی از توسعه مزرعه بادی دریایی را تا حد زیادی از بین ببرد. SFSDSP-RES [ 22 ] حداقل فاصله از فعالیت های مسکونی را بر اساس دسته بندی های زیر تعریف می کند: (الف) برای همه سکونتگاه ها (نه سنتی)، فاصله توصیه شده 1000 متر است. و (ب) برای سکونتگاه های سنتی، فاصله توصیه شده 1500 متر است. شایان ذکر است که محدودیت‌های دیگری نیز در چارچوب ویژه در خصوص سکونتگاه‌های در مقیاس کوچک‌تر وجود دارد، اما از آنجایی که تحت محدودیت اول قرار می‌گیرند، این محدودیت‌ها لحاظ نشده است.

2.3. مرحله ارزیابی

2.3.1. ابزار

مرحله دوم روش شامل ارزیابی مکان‌های نامزدی است که از مرحله 1 پدید آمده‌اند، به منظور شناسایی منطقه نصب بهینه برای یک مزرعه بادی در منطقه مورد مطالعه. مناطقی که تا این مرحله شناسایی شده‌اند عمدتاً با توجه به معیارهای مکانی در خصوص نصب نیروگاه‌های بادی مناسب هستند. در مرحله دوم، تلاش می‌شود با مقایسه مناطق موجود، به بهترین موقعیت مکانی از منظر اقتصادی، اجتماعی و کارایی دست یابیم. برای دستیابی به این هدف، دو ابزار تحلیل چند معیاره به طور گسترده با هم ادغام شده‌اند. مقایسات دوتایی معیارهای ارزیابی با استفاده از AHP در ابتدا اعمال می شود و به هر معیار بسته به اهمیتی که محقق برای آن قائل شده وزن داده می شود.
AHP یک روش مقایسه زوجی است که توسط Saaty [ 28 ] توسعه یافته است که به موجب آن هر عنصر در مقابل بقیه امتیازدهی می شود تا اهمیت نسبی آن ارزیابی شود. روش مورد بحث با تجزیه یک مسئله پیچیده به بخش ها، بر اساس یک سلسله مراتب خاص [ 29 ] عمل می کند. به طور مشخص تر، بر اساس این مدل، هدف اصلی در بالای سلسله مراتب، معیارها و زیرمعیارها در سایر سطوح و سطوح فرعی سلسله مراتب و تصمیمات جایگزین در پایه قرار دارند [ 30 ].]. این فرآیند از مقایسه زوجی برای ایجاد مقیاس اولویت بین فعالیت ها بر اساس ورودی های تصمیم گیرندگان استفاده می کند. مقایسه زوجی مقادیر را از مقیاس بنیادی ساعتی (1-9) می گیرد، که در آن 1 به «به همان اندازه مهم»، 3 به «کمی مهم تر»، 5 به «بسیار مهم تر»، 7 به «به مراتب مهم تر» و 9 به “بسیار مهمتر” ( جدول 1 ). اگر رابطه اهمیت معکوس باشد، رتبه بندی شاخص نیز معکوس می شود، یعنی 1/3، 1/5، 1/7، 1/9. مقادیر 2، 4، 6 و 8 به عنوان مقادیر میانی تعریف شده اند و همچنین می توانند در مقایسه زوجی استفاده شوند. دومی برای تعیین وزن معیارها استفاده می شود.
به این ترتیب، یک ماتریس ایجاد می‌شود که در آن تعداد ستون‌ها و سطرها با تعداد معیارها مطابقت دارد و مراحل متوالی به شرح زیر است: (i) عناصر ماتریس بر اساس مقایسه‌های زوجی انجام شده تکمیل می‌شوند. (ii) مجموع عناصر در هر ستون محاسبه می شود. (iii) هر عنصر ماتریس با مجموع ستون خود تقسیم می شود و در نتیجه محاسبات جدید یک ماتریس جدید با تعداد سطرها و ستون های مساوی با اصلی ایجاد می شود. (IV) میانگین هر ردیف از ماتریس جدید محاسبه و در ستون جدیدی ثبت می شود که بردار اولویت معیارها را در بر می گیرد.
AHP همچنین معیارهای ریاضی را برای آزمایش سازگاری مقایسه‌ها ارائه می‌کند، یعنی برای آزمایش عینیت آنها. شاخص سازگاری برای هر ماتریس مقایسه فرموله شده به صورت زیر محاسبه می شود:
  • با ضرب مجموع عناصر موجود در ماتریس در وزن نسبی معیار مربوطه؛
  • با اضافه کردن همه این محصولات برای همه ستون ها و تعریف نتیجه به عنوان Α.

بنابراین، شاخص سازگاری (CI) از طریق رابطه (1) ارائه شده توسط [ 31 ] تعریف می شود:

که در آن n تعداد معیارها است.

برای به دست آوردن یک دیدگاه گسترده تر، CI با شاخص به دست آمده از یک ماتریس مقایسه دلخواه مقایسه می شود که داده های ورودی آن به طور تصادفی انتخاب می شوند. ساعتی از طریق شبیه سازی نتایج جدول 2 را به دست آورد که در آن n بعد یک ماتریس مقایسه خاص و RI شاخص تصادفی محاسبه شده با استفاده از میانگین CI در نمونه بزرگی از ماتریس های مقایسه تصادفی است. سطح سازگاری (CR) توسط نسبت سازگاری (CR) از طریق رابطه (2) تعریف می‌شود که باید مقداری کمتر از 0.1 داشته باشد [ 31 ]:

بردار اولویت هر معیار ارزیابی در روش چند معیاره دوم (TOPSIS) استفاده می شود که برای ارزیابی نهایی و رتبه بندی سلسله مراتبی مکان های جایگزین استفاده می شود.
روش TOPSIS یک روش تجزیه و تحلیل تصمیم چند معیاره است که در ابتدا توسط هوانگ و یون در سال 1981 [ 32 ] با پیشرفت های بیشتر توسط [ 33 ، 34 ] در سال 1993 توسعه یافت.
TOPSIS به طور همزمان فواصل هر دو راه حل ایده آل مثبت (PIS) و راه حل ایده آل منفی (NIS) را در نظر می گیرد و یک ترتیب ترجیحی با توجه به نزدیکی نسبی آنها و ترکیبی از این دو اندازه گیری فاصله رتبه بندی می شود [ 34 ].
یک پیش نیاز برای استفاده از این روش، تولید یک ماتریس تصمیم گیری اولیه m * n ( m = تعداد گزینه ها، n = تعداد معیارهای ارزیابی) است که شامل مقادیر خاص (مقیاس کیفی 1-7) از هر مکان مکان یابی فراساحلی در با رعایت معیارهای ارزیابی علاوه بر این، مراحل زیر فرآیند TOPSIS اجرا می شود [ 32 ].
  • مرحله 1: عادی سازی ماتریس تصمیم اولیه

هر فیلد از ماتریس تصمیم اولیه ) با استفاده از معادله نرمال می شود:

محل تلاقی هر گزینه ( i ) و معیار ( j ) است. = 1، 2، …، n ; = 1، 2، … متر .
  • مرحله 2: ساخت ماتریس تصمیم گیری نرمال شده وزنی
وزن‌های هر معیار ارزیابی (مقایسه‌های زوجی با مقادیر نرمال شده مکان‌های مکان‌یابی جایگزین ضرب می‌شوند تا ماتریس تصمیم گیری نرمال شده وزنی تولید شود.
  • مرحله 3: تعیین راه حل ایده آل مثبت (S + ) و راه حل ایده آل منفی (S – )
پیش شرط تعیین راه حل ایده آل مثبت و منفی، شناسایی نوع تابع (هزینه یا فایده) است که هر معیار ارزیابی نشان می دهد. برای مثال، اگر معیار یک تابع هزینه را نشان دهد، راه‌حل ایده‌آل مثبت حداقل مقدار را بین مقادیر جایگزین‌های مکان‌یابی و راه‌حل ایده‌آل منفی حداکثر مقدار را دریافت می‌کند. معکوس زمانی است که معیار یک تابع سود را نشان می دهد.
  • مرحله 4: محاسبه فاصله اقلیدسی گزینه های جایگزین از راه حل های S + و S-

برای محاسبه فواصل اقلیدسی از معادلات زیر استفاده می شود:

  • مرحله 5: محاسبه نزدیکی نسبی (Ci + ) به راه حل ایده آل مثبت

نزدیکی نسبی هر گزینه با توجه به راه حل ایده آل مثبت با استفاده از معادله محاسبه می شود:

  • مرحله 6: نتایج و تعیین ترتیب رتبه بندی گزینه های جایگزین بر اساس معیار نزدیکی نسبی (Ci + )
در مرحله نهایی، نتایج فرآیند روش TOPSIS در یک ماتریس کلی متمرکز شده و ترتیب رتبه‌بندی گزینه‌های مکان‌یابی مشخص می‌شود. بهترین/ارجح جایگزین آنهایی هستند که بالاترین امتیاز را دارند.
2.3.2. معیارهای ارزیابی
معیارهای ارزیابی با هدف حفظ محیط زیست موجود منطقه مورد مطالعه بدون تغییر و همچنین جلوگیری از وقوع هر گونه تضاد جدید بر سر کاربری زمین است. بنابراین ضروری است که معیارهای ارزیابی در درجه اول شامل کارایی اقتصادی پروژه و به حداقل رساندن تضادهای کاربری زمین باشد و در عین حال تا حد امکان نیازهای بیشتری را تامین کند. با این وجود، پارامتر حفاظت از محیط زیست نیز در این مرحله مورد توجه قرار می گیرد، زیرا برخی از معیارهای خروج نیز به عنوان معیار ارزیابی انتخاب می شوند تا موقعیت مکانی بهینه انتخاب شود. بنابراین، معیارهای انتخاب شده عبارتند از: سرعت باد (EvC1)، جمعیت مورد استفاده (EvC2)، تراکم حمل و نقل (EvC3) و فاصله از مناطق حفاظت شده محیطی (EvC4). معیارهای ارزیابی در جدول 3 ارائه شده استو در زیر به تفصیل توضیح داده شده است.

سرعت باد (EvC1)

یک معیار بسیار مهم پتانسیل انرژی بادی یک منطقه است، زیرا ظرفیت تولید انرژی آن را تعیین می کند. بنابراین، این معیار برای محاسبه مناسب بودن یک منطقه از نظر مکان یابی تاسیسات بادی دریایی ضروری تلقی می شود. اولویت طبیعتاً به مناطقی داده می شود که به طور متوسط ​​غلظت بالاتری از پتانسیل انرژی بادی را ایجاد می کنند و بنابراین انرژی بیشتری تولید می کنند. این معیار همچنین در مرحله اول روش شناسی مورد استفاده قرار می گیرد، اما در مرحله فعلی متنوع است، زیرا به شناسایی منطقه مکان با بهترین عملکرد کمک می کند.

جمعیت ارائه شده (EvC2)

درصد ارائه شده به جمعیت به عنوان یک معیار تعیین کننده در مرحله ارزیابی استفاده می شود، زیرا برای ارزیابی میزان پوشش انرژی مورد نیاز جمعیت در هر مکان توصیه شده استفاده می شود. به طور خاص، کل جمعیت برای هر سایت کاندید، شناسایی شده در مرحله اول، که در فاصله 100 کیلومتری (از مرکز هر منطقه) قرار دارد، محاسبه شد. منطقه ای که بیشترین ساکنان را دارد بالاترین امتیاز را دریافت می کند، زیرا پروژه به طور تجمعی نیازهای بخش بزرگتری از جمعیت را پوشش می دهد [ 14 ، 23 ].

تراکم حمل و نقل (EvC3)

این معیار عمدتاً شامل مناطقی با ترافیک شدید بار و مسافر دریایی مانند منطقه اژه جنوبی است. در مرحله برنامه ریزی، تمام مسیرهای حمل و نقل هنگام تعیین منطقه مکان یابی باید در نظر گرفته شود. مناطق با تعداد زیادی شبکه کشتیرانی، مکان یابی مزرعه بادی دریایی را دشوارتر می کند. علاوه بر این، توسعه مزارع بادی در مناطقی که کشتی‌های مسافربری یا باری از آن عبور می‌کنند، می‌تواند منجر به تضاد کاربری زمین با بخش‌های مربوطه شود. به همین دلیل، هرچه تعداد اتصالات کشتیرانی موجود کمتر باشد، رتبه بالاتری به آن منطقه داده می شود تا به طور موثر هرگونه تضاد کاربری زمین را از بین ببرد.

فاصله از مناطق حفاظت شده محیطی (EvC4)

این معیار در مرحله قبل استفاده می شود، اما در مرحله ارزیابی نیز به منظور اولویت دادن به مناطقی که در بیشترین فاصله ممکن از مناطق حساس به محیط زیست قرار دارند، استفاده می شود. این بدان معناست که مناطق مذکور از نظر تئوری هیچ گونه تأثیر زیست محیطی در طول چرخه عمر پروژه را متحمل نخواهند شد.

3. نتایج و بحث

3.1. تجزیه و تحلیل منطقه مورد مطالعه و جمع آوری داده ها

منطقه دریای اژه جنوبی یک منطقه دریایی عظیم را پوشش می دهد که از سواحل آتیکا (ماکرونیسوس) تا سواحل جنوبی ترکیه (کاستلوریزو) گسترش می یابد. این جزیره از 79 جزیره تشکیل شده است که 55 مورد آن مسکونی است و 178 جزیره سنگی. مساحت کل منطقه 5286 کیلومتر مربع (4 درصد از مساحت یونان) است [ 35 ]. مساحت اراضی آن به شرح زیر است: 28 درصد کوهستانی، 43 درصد نیمه کوهستانی و 29 درصد جلگه ای. دریای اژه جنوبی یک منطقه یونانی با نقش مضاعف به عنوان مرز خارجی یونان و اتحادیه اروپا است. این منطقه همچنین شامل شرقی ترین نقطه اتحادیه اروپا، یعنی جزیره استرونگیلی است [ 36]. این استان متشکل از استان های سیکلادس و دودکانیز است و از نظر اداری به 13 واحد منطقه ای و 34 شهرداری تقسیم می شود. لازم به ذکر است که این منطقه شامل 5 مرکز شهری به نام های رودس، کوس، ایالیسوس، کالیمنوس و ارموپلی است. پرجمعیت ترین شهرداری منطقه، شهرداری رودس است که 37.4 درصد از جمعیت را با 115490 ساکن دائمی تشکیل می دهد. با این وجود، پایتخت این منطقه ارموپلی در سیروس با 21507 نفر ساکن است.
منطقه دریای اژه جنوبی میزبان بیشترین تعداد مناطق شبکه Natura در یونان است (62 منطقه). از نظر مناطقی که به طور کلی زیبایی طبیعی دارند، بخش بزرگی از منطقه را در بر می گیرند و در برخی موارد با جزایر کامل مطابقت دارند. همچنین شامل بناهای تاریخی تحسین شده بین المللی در ترا، دلوس، لیندوس، رودس، پاتموس و کوس است که سه مورد از آنها جزو آثار میراث جهانی (یونسکو) هستند: شهر قرون وسطایی رودس، دلوس، و مرکز تاریخی با صومعه سنت جان الهی دان و غار آخرالزمان در جزیره پاتموس.
ویژگی اولیه سیستم انرژی در منطقه وابستگی زیاد آن به منابع انرژی وارداتی و به ویژه نفت، مشکلات پوشش انرژی مورد نیاز مناطق جزیره ای، افزایش شدید تقاضا برای انرژی، شدت بالای انرژی، فقدان اتصالات قوی به شبکه های گاز طبیعی و برق اروپا و برتری بخش عمومی در بازارهای برق و گاز طبیعی [ 35 ].
انرژی تولید شده توسط زیرساخت های موجود نیروگاه های تولید انرژی خودمختار 1.7 (ΤWh) است و به غیر از ماه های تابستان که افزایش تقاضا وجود دارد، به اندازه کافی نیازهای منطقه را پوشش می دهد.
علیرغم وجود سرعت باد رضایت بخش در بیشتر مناطق، انرژی باد به میزان محدودی در منطقه مورد بهره برداری قرار می گیرد. دریای اژه جنوبی در حال حاضر دارای ظرفیت نصب شده 20.1 مگاوات در مزارع بادی یا 3.2 درصد از کل ظرفیت نصب شده کشور است.
داده های اولیه از منابع ذکر شده در زیر بازیابی می شوند:
  • سرعت باد [ 7 ]
  • عمق آب [ 37 ]
  • مناطق حفاظت شده محیطی [ 35 , 36 ]
  • کاربری های زمین [ 35 ]
  • جمعیت [ 38 ]
  • جوایز پرچم آبی [ 39 ]
  • آبادانی [ 40 ]
  • سکونتگاه های سنتی [ 35 , 36 ]
  • زیرساخت های مزرعه بادی [ 41 ]
زیرساخت های مزرعه بادی در منطقه دریای اژه جنوبی در شکل 2 ارائه شده و بر اساس فرآیند مجوز آنها طبقه بندی شده است. به گفته سازمان تنظیم مقررات یونان برای انرژی [ 41 ]، در مورد مزارع بادی فراساحلی هیچ مزرعه بادی تحت مجوز تولید یا عملیاتی وجود ندارد. هشت مزرعه بادی در حال ارزیابی هستند (یکی در نزدیکی آندروس، یکی در نزدیکی ماکرونیسوس، دو مزرعه در نزدیکی کارپاتوس و چهار مزرعه در نزدیکی کاسوس)، در حالی که یک مزرعه (در نزدیکی آندروس) قبلاً رد شده است. لازم به ذکر است که این حوزه ها از تحلیل مستثنی نشده اند زیرا هنوز تصمیمی اتخاذ نشده است.

3.2. مرحله حذف

3.2.1. حذف مناطق ناسازگار

عمق آب

دریاهایی که دریای اژه جنوبی را می پوشانند، یعنی دریای شمالی کرت و دریای اژه، عمدتاً دارای آب های عمیق هستند. با این وجود، آب‌های کم عمق نیز بین مجموعه‌های جزیره‌ای تشکیل‌شده، عمدتاً در بخش‌های شمال شرقی و شمال غربی منطقه وجود دارد. در شکل 3 عمق حوضه دریا به 5 دسته تقسیم شده است. مناطقی که از نظر فناوری برای توسعه مزرعه بادی دریایی واجد شرایط هستند، مناطقی هستند که عمق آب کمتر از 60 متر دارند.

سرعت باد

شکل 4 سرعت باد را به 6 کلاس سرعت نشان می دهد. مشاهده داده‌های مربوط به میانگین سرعت باد سالانه در 10 متر از سطح دریا در دوره 1995-2009 [ 7 ] ارزش دارد، زیرا منطقه دریای اژه جنوبی به دلیل بادهای “ملتمی” دارای سرعت باد قدرتمندی است. در سراسر آن ضربه بزنید. مناطق مستثنی مناطقی هستند که سرعت باد کمتر از 6 متر بر ثانیه دارند.
3.2.2. حذف مناطق ناسازگار
در مرحله دوم مرحله اول برنامه ریزی، حذف حداقل فواصل برای هر معیار جداگانه انجام می شود. حذف مناطق بر اساس اعمال محدودیت‌های پیشنهادی در چارچوب نهادی یونان، یعنی ماده 6 SFSPSD-RES [ 22 ]، یا ارزش رایج از بررسی ادبیات معیارهای خروج است.
به طور خاص، شکل 5 a مناطق محروم را نشان می دهد که در فاصله حایل 1500 متری به منظور جلوگیری از اختلال بصری و اعوجاج چشم انداز، که می تواند توسط نصب بالقوه یک مزرعه بادی دریایی ایجاد شود، تشکیل شده است. شکل 5 ب مناطق محروم را بر اساس مناطق حساس به محیط زیست نشان می دهد. برای مناطق شبکه Natura و پناهگاه های حیات وحش، فاصله بافر حذف 1 کیلومتر اعمال می شود. علاوه بر این، یک فاصله بافر حذف 3 کیلومتر برای محافظت از جانوران پرندگان از برخورد بالقوه به توربین‌های بادی در طول دوره مهاجرت اعمال می‌شود. برای جلوگیری از مشکلاتی مانند صدا و اختلال بصری، فاصله بافر ایمنی 1 کیلومتر ( شکل 5)ج) برای همه شهرک ها اعمال می شود. در مورد سکونتگاه های سنتی، یک فاصله بافر ایمنی 1.5 کیلومتر ( شکل 5 د) اعمال می شود تا تصویر و ویژگی محلی آنها بدون تغییر حفظ شود.
استفاده از معیارهای خروج منجر به تعداد کل 17 سایت پیشنهادی می شود که معیارها را برآورده می کنند ( شکل 6 ). اکثر مناطق پیشنهادی یک منطقه کوچک را پوشش می دهند ( جدول 4 ). بنابراین، قبل از تکمیل مرحله حذف، معیار حذف دیگری برای سایت‌های پیشنهادی اعمال می‌شود تا تمام مناطقی که توسعه یک مزرعه بادی دریایی به دلیل اندازه کوچک آنها غیرممکن است، حذف شود. طبق [ 42 ]، حداقل مساحت مورد نیاز 25 کیلومتر مربع است. پس از اعمال حداقل مساحت مورد نیاز برای توسعه یک مزرعه بادی دریایی، از 17 سایت پیشنهادی، سایت پیشنهادی نهایی منطقه 17 (سایت Α) است که بین جزایر کوس و کالیمنوس و منطقه 16 بعدی قرار دارد. جنوب (سایت Β)، بین جزایر کاسوس و کارپاتوس ( شکل 6 ).

3.3. ارزیابی گزینه های تصمیم گیری

در مرحله دوم شناسایی مکان بهینه برای نصب نیروگاه بادی، ارزیابی دو گزینه تصمیم گیری (Α و Β) که از مرحله قبل به عنوان مناسب برای مکان یابی، بر اساس چهار معیار ارزیابی (1) انجام می شود. EvC i ، i = 1-4).
برای این منظور از روش ترکیبی AHP و TOPSIS استفاده می شود که بر اساس آن مسئله به معیارهای ارزیابی و مناطق مکان یابی و طبقه بندی سلسله مراتبی آنها به سطوح تقسیم می شود.
در سطح طبقه‌بندی اول، مقایسه زوجی معیارهای ارزیابی وجود دارد که وزن هر معیار را تولید می‌کند ( جدول 5 ).
در مرحله بعد، هر منطقه مکان با توجه به هر معیار ارزیابی ارزیابی می شود.

WV: سرعت باد (EvC1)

میانگین سرعت باد مرکز محور برای مناطق Α و Β، با توجه به سرعت باد که در هر زیر ناحیه (A 1-5 , B 1-6 ) و ناحیه تحت پوشش آن ایجاد می شود ( به ترتیب شکل 7 a, b) محاسبه می شود. . میانگین سرعت باد مرکزی برای مناطق Α و Β به ترتیب 6.27 متر بر ثانیه و 6.46 متر بر ثانیه محاسبه می شود.

PS: جمعیت ارائه شده (EvC2)

این معیار به تعداد افرادی اشاره دارد که در صورت تحقق پروژه در آن منطقه خاص، به آنها خدمات ارائه می شود. هر چه جمعیت ثبت شده بیشتر باشد، رتبه بندی بالاتری به آن منطقه در طول ارزیابی آن داده می شود [ 14 ]. پس از در نظر گرفتن این واقعیت که منطقه مورد مطالعه از جزایر تشکیل شده است، این واقعیت که مساحت آن بسیار پراکنده است و مقیاس مطالعه، حداکثر مسافت طی شده 100 کیلومتر تعیین شد.
طبق شکل 8 ، سایت Α جزایر کوس، کالیمنوس، پسریموس، لروس و نیسیروس را با جمعیت کل 58492 نفر پوشش می دهد، در حالی که سایت Β جزایر کارپاتوس و کاسوس را با جمعیت کل 8394 نفر پوشش می دهد.

SD: تراکم حمل و نقل (EvC3)

منطقه دریای اژه جنوبی دارای تعداد زیادی ارتباطات کشتیرانی است که با توجه به اینکه از جزایر زیادی تشکیل شده و یک مقصد گردشگری محبوب است، قابل انتظار است. به منظور اطمینان از ایمنی مسیرهای کشتیرانی، یک فاصله بافر 3 مایلی مطابق با [ 14 ] اعمال شد. هرچه مسیرهای حمل و نقل در یک منطقه کمتر باشد، رتبه بالاتری در طول فرآیند AHP دریافت خواهد کرد. همانطور که در شکل 9 مشاهده می شود ، یک مسیر از سایت Α و دو مسیر از سایت Β عبور می کند.

DEPA: فاصله از مناطق حفاظت شده محیطی (EvC4)

به منظور ارزیابی سایت ها بر اساس این معیار، حداقل فاصله هر سایت از مناطق Natura ثبت شده است ( شکل 10 ). پس از آن، مسافت محاسبه شده برای سایت های A و B به ترتیب 7.7 کیلومتر و 1.5 کیلومتر است.
سپس ماتریس های کاربرد روش TOPSIS به منظور اولویت بندی دو جایگزین مکان یابی (سایت های A و B) تولید می شوند. جدول 6 تولید ماتریس تصمیم اولیه شامل عملکرد جایگزین های مکان یابی با توجه به معیارهای ارزیابی و همچنین محاسبه فواصل اقلیدسی (Si + , Si- ) و نتایج نهایی اولویت بندی جایگزین های مکان یابی را نشان می دهد. اندازه گیری نزدیکی نسبی (Ci + ).
سایت Α دارای رتبه بهتری برای سه مورد از چهار معیار ارزیابی است، در حالی که سایت Β از نظر مهمترین معیار از همه، پتانسیل انرژی باد، غالب است. بنابراین، سایت Α برای توسعه یک مزرعه بادی دریایی مناسب تر از سایت B در نظر گرفته می شود.
نتایج به‌دست‌آمده پس از اعمال روش‌شناسی مورد توجه ویژه است، زیرا هر دو سایت پیشنهادی در حداقل فاصله از مزارع بادی نصب‌شده در خشکی یا مزارع بادی که در حال حاضر در مرحله صدور مجوز هستند، قرار دارند. به طور خاص، سایت Α نزدیک به دو مزرعه بادی است که در حال حاضر در حال بهره برداری هستند و شش مزرعه در مرحله تولید هستند، در حالی که سایت Β شامل و شامل دو مزرعه بادی دریایی در مرحله ارزیابی است. همچنین نزدیک به 14 مزرعه بادی خشکی است که در حال حاضر در مرحله ارزیابی و دو نیروگاه در مرحله صدور مجوز هستند.

4. نتیجه گیری

روش مورد استفاده در مقاله حاضر یک پیشنهاد یکپارچه برای مکان یابی مزرعه بادی فراساحلی است که مراحل و معیارهای برنامه ریزی آن می تواند در کاربردها و مقیاس های مختلف برنامه ریزی اتخاذ و مورد استفاده قرار گیرد. روش پیشنهادی در سطح منطقه ای در دریای اژه جنوبی به منظور تعیین مناطق مناسب برای توسعه مزارع بادی دریایی اعمال می شود. دلیل اصلی انتخاب این منطقه مورد مطالعه، پتانسیل بالای انرژی بادی منطقه است که ناشی از ایجاد سیستم‌های پرفشار گسترده در بالکان، در شمال یونان، در ترکیب با کم فشار گسترده است. سیستم آسیای صغیر و مدیترانه شرقی این مقاله مبتنی بر استفاده از سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS) از طریق برنامه ArcMap (GIS) به منظور ایجاد پایگاه‌های اطلاعاتی فضایی و حذف مناطق ناسازگار است. علاوه بر این، ترکیبی از AHP و TOPSIS به عنوان یک روش تجزیه و تحلیل چند معیاره به منظور ارزیابی و رتبه بندی سلسله مراتبی مناسب بودن مناطق استفاده می شود.
در چارچوبی وسیع‌تر، با توجه به مقاله حاضر، مشخص می‌شود که مکان‌یابی پروژه‌های RES یک موضوع پیچیده و چند بعدی است که شامل پارامترهای مختلف فن‌آوری، ویژه، اجتماعی-اقتصادی و محیطی است. همانطور که گفته شد، یونان به عنوان یک کشور عضو اتحادیه اروپا، باید میزان تاسیسات RES خود را به میزان قابل توجهی افزایش دهد، به طوری که RES تا سال 2020 20 درصد از کل مصرف انرژی خود را به خود اختصاص دهد. در نتیجه، یک استراتژی ملی برای این کشور تدوین شده است. توسعه تدریجی RES به منظور افزایش سهم آنها در نقشه مصرف انرژی کشور. بنابراین، نیاز به مکان یابی موفق و موثر RES یک موضوع اساسی است. از سوی دیگر،
به طور خاص، انرژی بادی با سرعتی بسیار سریع در سطح جهانی در حال توسعه است که شامل تاسیسات خشکی و دریایی می شود. سایت های دریایی ثابت کرده اند که کارآمدتر هستند، در درجه اول به دلیل سرعت باد قوی تر که در دریا ایجاد می شود. با ترکیب مروری بر ادبیات مربوطه و چارچوب نهادی یونانی، معیارهای خروج و ارزیابی برای استفاده انتخاب می‌شوند. پارامترهای اساسی بررسی شده به منظور انتخاب معیارها، همراه با کاهش یا اجتناب از هرگونه تأثیر احتمالی ناشی از مکان یابی مزرعه بادی دریایی، مشخصات جغرافیایی (ساختار جزیره) و مقیاس منطقه مورد مطالعه نیز می باشد. روش شناسی کاربردی به سه مرحله تقسیم می شود. مرحله اول شامل جمع آوری داده ها، ترسیم فضایی و توسعه لایه های موضوعی است. در مرحله دوم، حذف مناطق ناسازگار برای مکان یابی انجام می شود که در آن معیارهای پتانسیل نصب، منافع اجتماعی و حفاظت از محیط زیست در نظر گرفته می شود. در مرحله ارزیابی، معیارهای مورد استفاده جنبه‌های کارایی اقتصادی، یکپارچگی عملیاتی و حساسیت محیطی را پوشش می‌دهند.
پس از اتمام مرحله حذف، ابتدا 15 منطقه مناسب برای مکان‌یابی نیروگاه‌های بادی فراساحلی شناسایی می‌شوند. این مناطق پس از حذف مناطق با اندازه کوچک و ناکافی برای یک مزرعه بادی فراساحلی بیشتر کاهش می‌یابند، زیرا چنین پروژه‌ای از نظر اقتصادی غیرقابل دوام است. به همین دلیل و با وجود اینکه در نهایت تنها دو سایت به دلیل سخت‌گیری ضوابط معرفی شده‌اند، اما واجد شرایط مکان‌یابی گسترده نیروگاه‌های بادی برای تحقق هدف ملی افزایش سهم RES و هدف منطقه‌ای هستند. تامین انرژی مورد نیاز هر چه بیشتر ساکنان. در مرحله ارزیابی، مناطق واجد شرایط به ترتیب سلسله مراتبی با استفاده از سلسله مراتب تحلیلی ترکیبی و فرآیند TOPSIS قرار می گیرند.
الحاقات متعددی از مقاله حاضر از جمله مشارکت ذینفعان و مشارکت عمومی در مرحله ارزیابی قابل انجام است. علاوه بر این، روش پیشنهادی می‌تواند در هر مقیاس فضایی از محلی تا ملی به کار گرفته شود، که فرآیند تصمیم‌گیری مشکلات چند معیاره فضایی را افزایش می‌دهد و به بهره‌برداری پایدار از منابع انرژی بادی کمک می‌کند.

منابع

  1. پیندا، آی. تاردیو، پی. باد در قدرت. 2017. در دسترس آنلاین: https://windeurope.org/wp-content/uploads/files/about-wind/statistics/WindEurope-Annual-Statistics-2016.pdf (دسترسی در 10 سپتامبر 2017).
  2. پیندا، آی. Tardieu, P. The European Wind Industry—Key Trends and Statistics 2016. 2017. موجود آنلاین: https://windeurope.org/wp-content/uploads/files/about-wind/statistics/WindEurope-Annual-Offshore-Stat -2016.pdf (دسترسی در 17 ژانویه 2018).
  3. بیلگیلی، م. یاسار، ع. Simsek، E. توسعه نیروی بادی فراساحلی در اروپا و مقایسه آن با همتای خشکی. تمدید کنید. حفظ کنید. Energy Rev. 2011 , 15 , 905-915. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  4. پروین، آر. کیشور، ن. Mohanty، SR توسعه مزرعه بادی فراساحلی: وضعیت و چالش‌های کنونی تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2014 ، 29 ، 780-792. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  5. سوکیسیان، تی. پاپادوپولوس، A. اثرات منابع مختلف داده های باد در ارزیابی نیروی بادی دریایی. تمدید کنید. انرژی 2015 ، 77 ، 101-114. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  6. Colmenar، SA; پررا، پی جی. بورگه، دی. رودریگز، CP انرژی باد فراساحلی: مروری بر وضعیت فعلی، چالش ها و توسعه آینده در اسپانیا. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی 2016 ، 64 ، 1-18. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  7. سوکیسیان، تی. پاپادوپولوس، آ. اسکریمیزاس، پ. کاراتاناسی، ف. آکساوپولوس، پی. آوگوستغلو، ای. کیریاکیدو، اچ. تسالیس، سی. وودوری، ع. گوفا، ف. و همکاران ارزیابی پتانسیل نیروی بادی فراساحلی در دریای اژه و ایونی بر اساس نتایج مدل عقب‌نشینی با وضوح بالا. AIMS Energy 2017 ، 5 ، 268-289. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  8. کریستیدیس، تی. قانون، J. بررسی: استفاده از سیستم های اطلاعات جغرافیایی در تحقیقات توربین بادی و انرژی باد. J. تجدید. حفظ کنید. Energy 2012 , 4 , 012701. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  9. یو، سی دی; یانگ، MH بررسی پتانسیل انرژی باد برای یک کشور ساحلی. سیاست انرژی 2009 ، 37 ، 3925-3940. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  10. هونگ، ال. مولر، ب. پتانسیل انرژی بادی فراساحلی در چین: تحت محدودیت‌های فنی، فضایی و اقتصادی. انرژی 2011 ، 36 ، 4482-4491. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  11. مولر، ب. مدل سازی فضایی پیوسته برای تحلیل برنامه ریزی و پیامدهای اقتصادی انرژی باد فراساحلی. سیاست انرژی 2011 ، 39 ، 511-517. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  12. واژیونا، دی جی؛ Karanikolas، NM یک رویکرد چند معیاره برای ارزیابی موقعیت مزارع بادی فراساحلی در یونان. گلوب. NEST J. 2012 ، 14 ، 235-243. [ Google Scholar ]
  13. کریستوفوراکی، م. Tsoutsos، T. مکان یابی پایدار یک پارک بادی فراساحلی موردی در Chania، کرت. تمدید کنید. انرژی 2017 ، 109 ، 624-633. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  14. مکونن، م. Gorsevski، PV یک GIS مشارکتی مبتنی بر وب (PGIS) برای مناسب بودن مزارع بادی فراساحلی در دریاچه ایری، اوهایو. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2015 ، 41 ، 162-177. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  15. کیم، تی. پارک، جی. Maeng، J. مطالعه انتخاب مکان مزرعه بادی فراساحلی در اطراف جزیره ججو، کره جنوبی. تمدید کنید. انرژی 2016 ، 94 ، 619-628. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  16. چاواچی، ا. Covrig، CF; Ardelean، M. انتخاب چند معیاره مزارع بادی فراساحلی: مطالعه موردی برای کشورهای بالتیک. سیاست انرژی 2017 ، 103 ، 179-192. در دسترس آنلاین: https://doi.org/10.1016/j.enpol.2017.01.018 (در تاریخ 27 مارس 2017 قابل دسترسی است). [ CrossRef ]
  17. سودرهولم، پی. پترسون، ام. سیاست و برنامه ریزی انرژی باد فراساحلی در سوئد. سیاست انرژی 2011 ، 39 ، 518-525. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  18. سطر، م. مورفی، اف. مک دانل، ک. مطالعه امکان سنجی یک مزرعه بادی فراساحلی در دریای اژه، ترکیه. تمدید کنید. حفظ کنید. Energy Rev. 2018 , 81 , 2552–2562. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  19. کوچارچاک، ال. Moser, P. Go 100% RE for Regions ; Energie mit Systel deENet: Kassel، آلمان، 2013. [ Google Scholar ]
  20. پاناژیوتیدو، م. زیدیس، جی. Koroneos، C. نابرابری های فضایی و توسعه مزرعه بادی در جزایر Dodecanese-چارچوب قانونی و برنامه ریزی: بررسی. Environments 2016 , 3 , 18. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  21. Notton, G. اهمیت جزایر در تولید و ذخیره انرژی تجدیدپذیر: وضعیت جزایر فرانسه. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2015 ، 47 ، 260-269. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  22. وزارت محیط زیست، انرژی و تغییرات آب و هوایی (MEECC). چارچوب ویژه برنامه ریزی فضایی و توسعه پایدار منابع انرژی تجدیدپذیر ; JMD 49828/2008, OGHE B′ 2464/3-12-08; MEECC: آتن، یونان، 2008. [ Google Scholar ]
  23. مورفی، جی. لینچ، ک. سری، ال. ایردولدی، دی. Lopes، M. تجزیه و تحلیل انتخاب سایت برای پروژه های منابع ترکیبی فراساحلی در اروپا. گزارش پلتفرم‌های تبدیل انرژی‌های تجدیدپذیر فراساحلی — اقدام هماهنگی (ORECCA) 2011. در دسترس آنلاین: https://www.orecca.eu/documents (در 28 مارس 2017 قابل دسترسی است).
  24. آدلجا، ا. مک کیون، سی. کالنین، بی. Hailu، Y. ارزیابی پتانسیل باد فراساحلی. سیاست انرژی 2012 ، 42 ، 191-200. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  25. لینچ، ک. مورفی، جی. سری، ال. Airdoldi، D. روش انتخاب مکان برای فن آوری های ترکیبی انرژی باد و اقیانوس در اروپا. در مجموعه مقالات چهارمین کنفرانس بین المللی انرژی اقیانوس، دوبلین، ایرلند، 17 اکتبر 2012. [ Google Scholar ]
  26. کرادن، ال. کالوگری، سی. مارتینز، بی. گالانیس، جی. اینگرام، دی. Kallos، G. انتخاب سایت چند معیاره برای سیستم عامل های انرژی تجدیدپذیر دریایی. تمدید کنید. انرژی 2016 ، 87 ، 791-806. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  27. واسیلیو، م. لوکوگئورگاکی، ای. واژیونا، تجزیه و تحلیل تصمیم گیری چند معیاره مبتنی بر DG GIS برای انتخاب مکان سیستم های هیبریدی فراساحلی بادی و انرژی امواج در یونان. تمدید کنید. حفظ کنید. Energy Rev. 2017 , 73 , 745-757. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  28. ساعتی، TL فرآیند تحلیل سلسله مراتبی ; McGraw-Hill: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 1980. [ Google Scholar ]
  29. پوهکار، SD; راماچاندران، ام. کاربرد تصمیم گیری چند معیاره در برنامه ریزی انرژی پایدار – بررسی. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2004 ، 8 ، 365-381. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  30. تگو، LI; پولاتیدیس، اچ. Haralambopoulos، DA چارچوب مدیریت زیست محیطی برای مکان یابی مزرعه بادی: روش شناسی و مطالعه موردی. جی. محیط زیست. مدیریت 2010 ، 91 ، 2134-2147. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  31. Saaty، RW فرآیند تحلیل سلسله مراتبی – چیست و چگونه استفاده می شود. ریاضی. مدل 1987 ، 9 ، 161-176. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  32. هوانگ، CL; Yoon, K. تصمیم گیری با ویژگی های چندگانه: روش ها و کاربردها . Springer: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 1981; صص 58-191. شابک 978-3-64-248318-9. [ Google Scholar ]
  33. یون، ک. آشتی میان موقعیت‌های سازش گسسته. جی. اوپر. Res. Soc. 1987 ، 38 ، 277-286. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  34. هوانگ، CL; لای، YJ; لیو، TY یک رویکرد جدید برای تصمیم گیری چند هدفه. محاسبه کنید. اپراتور Res. 1993 ، 20 ، 889-899. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  35. دانشگاه علوم اجتماعی و سیاسی پانتهیون و موسسه توسعه منطقه ای. برنامه عملیاتی دریای اژه جنوبی فصل 11، گزارش فنی به زبان یونانی. آتن، یونان، 2012; جلد 6، 323. [ Google Scholar ]
  36. تسکوراس، جی. Mavrogeorgis، T. ارزیابی، بررسی و تخصصی سازی چارچوب منطقه ای برنامه ریزی فضایی و توسعه پایدار دریای اژه جنوبی ; گزارش فنی یونانی؛ وزارت محیط زیست و انرژی، اداره برنامه ریزی فضایی: آتن، یونان، 2015; پ. 27. [ Google Scholar ]
  37. پلت‌فرم‌های تبدیل انرژی‌های تجدیدپذیر فراساحلی – اقدام هماهنگی (ORECCA) WebGIS. در دسترس آنلاین: https://map.rse-web.it/orecca/map.phtml (در 29 مه 2017 قابل دسترسی است).
  38. اداره آمار یونان. در دسترس آنلاین: https://www.statistics.gr/ (دسترسی در 1 مه 2017).
  39. جوایز پرچم آبی در دسترس آنلاین: https://www.blueflag.gr/ (در تاریخ 1 مه 2017 قابل دسترسی است).
  40. اطلاعات جغرافیایی. در دسترس آنلاین: https://geodata.gov.gr/en/ (در 1 مه 2017 قابل دسترسی است).
  41. سازمان تنظیم مقررات انرژی. در دسترس آنلاین: https://www.rae.gr/geo/ (دسترسی در 1 مه 2017).
  42. شلینگ، سی. سرگردان، تی. کامرون، ال. Tjalling، WJ; ژاکمین، جی. Veum، K. یک سیستم پشتیبانی تصمیم برای ارزیابی پتانسیل انرژی باد دریایی در دریای شمال. سیاست انرژی 2012 ، 49 ، 541-551. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
پایداری 10 00749 g001 550
شکل 1. فرآیند روش شناختی.
پایداری 10 00749 g002 550
شکل 2. نقشه برداری از وضعیت تاسیسات بادی در منطقه دریای اژه جنوبی.
پایداری 10 00749 g003 550
شکل 3. نقشه حمام سنجی منطقه مورد مطالعه.
پایداری 10 00749 g004 550
شکل 4. نقشه سرعت باد.
پایداری 10 00749 g005 550
شکل 5. ( الف ) مناطقی که با معیار “سواحل پرچم آبی” از مکان یابی مستثنی شده اند. ( ب ) مناطقی که با معیار “مناطق حساس به محیط زیست” از مکان یابی مستثنی شده اند. ( ج ) مناطقی که با معیار «سکونتگاه‌ها» از مکان‌یابی مستثنی شده‌اند. ( د ) مناطقی که با معیار «سکونتگاه‌های سنتی» از مکان‌یابی مستثنی شده‌اند.
پایداری 10 00749 g006 550
شکل 6. ترکیب معیارهای خروج.
پایداری 10 00749 g007 550
شکل 7. ( الف ) میانگین سرعت باد مرکز مرکز A. ( ب ) مکان میانگین سرعت باد مرکزی B.
پایداری 10 00749 g008 550
شکل 8. جمعیت خدمت شده.
پایداری 10 00749 g009 550
شکل 9. مناطق بافر اتصالات کشتیرانی.
پایداری 10 00749 g010 550
شکل 10. نزدیکی به مناطق حفاظت شده محیطی.

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید