انرژی یک نیاز اساسی جامعه مدرن و پایه ای برای توسعه اقتصادی و اجتماعی و یکی از اهداف اصلی توسعه پایدار (SDG) به ویژه SDG7 است. با این حال، گزارش SDG 2021 سازمان ملل متحد به میلیون ها نفری که بدون برق زندگی می کنند و یک سوم جمعیت جهان از استفاده از خدمات پخت و پز انرژی مدرن (MECS) از طریق دسترسی به برق محروم هستند، خیانت می کند. دستیابی به SDG7 نیازمند رویکردها و ابزارهای استانداردی است که به طور موثر به ویژگی های جغرافیایی، زیرساختی و اجتماعی-اقتصادی شهرداری (روستایی) نپال می پردازد. علاوه بر این، قانون اساسی نپال در سال 2015 یک سیستم فدرال را در اختیار شهرداری به عنوان دولت محلی قرار داده است که وظیفه تضمین دسترسی به برق و انرژی پاک را بر عهده دارد. برای رسیدگی به این موضوع، روشی برای برنامه‌ریزی دولت محلی در نپال به منظور شناسایی ترکیب بهینه گزینه‌های برق‌رسانی با انجام یک تحلیل مکانی دقیق از فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر (RE) با کاوش در دسترسی و در دسترس بودن از گسترش شبکه گرفته تا مینی شبکه و خارج از شبکه توسعه داده شده است. راه حل هایی بر اساس (الف) هزینه چرخه عمر و (ب) هزینه یکسان شده انرژی. در طول ارزیابی انرژی، داده‌های جغرافیایی و اجتماعی-اقتصادی با داده‌های سطح خانوار و جامعه جمع‌آوری‌شده از یک برنامه نظرسنجی تلفن همراه همراه می‌شوند و برای جمع‌آوری وضعیت انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند و دولت‌های محلی را قادر می‌سازد تا وضعیت موجود دسترسی/در دسترس بودن انرژی و برنامه‌ریزی را ارزیابی کنند. . به طور خلاصه، این مقاله یک روش برنامه‌ریزی انرژی شهری با قابلیت جغرافیایی و یک ابزار جامع برای تسهیل دسترسی به انرژی پایدار برای مردم محلی ارائه می‌کند.

کلید واژه ها:

جغرافیایی ; نمونه گیری شبکه ای ; انرژی های تجدیدپذیر ؛ دسترسی به انرژی ؛ بهترین تکنولوژی موجود ؛ برنامه ریزی انرژی شهرداری

1. مقدمه

امروزه، استفاده از انرژی از پخت و پز، روشنایی، گرمایش، ارتباطات و بهره برداری از لوازم خانگی گرفته تا مؤسسات، شرکت ها و صنایعی که می توانند کیفیت زندگی را بهبود بخشند، متفاوت است [ 1 ]. انرژی برای انجام فعالیت‌های اجتماعی-اقتصادی روزانه جامعه مدرن بسیار حیاتی است و مصرف آن یکی از شاخص‌های کلیدی توسعه انسانی است، زیرا سرانه مصرف انرژی کشورهای توسعه‌یافته بیشتر از کشورهای توسعه‌یافته مانند نپال است [ 2 ]. سازمان ملل متحد اهداف توسعه پایدار (SDG) را معرفی کرد و بر SDG7 برای تضمین انرژی پایدار، مقرون به صرفه و مدرن برای همه تاکید کرد [ 3]. اگرچه نرخ دسترسی به برق از 83 درصد در سال 2010 به 90 درصد در سال 2019 افزایش یافته است، میلیون ها نفر هنوز بدون دسترسی به برق زندگی می کنند و یک سوم جمعیت جهان بدون فناوری ها و سیستم های پخت و پز تمیز هستند [ 4 ]. علاوه بر این، همه‌گیری مداوم پیشرفت جهانی در دسترسی جهانی به انرژی را کند کرده و باعث شده میلیون‌ها نفر که اخیراً به برق دسترسی پیدا کرده‌اند توانایی پرداخت را از دست بدهند.
قانون اساسی 2015 نپال یک ساختار فدرال شامل سه لایه حکومتی را شامل می شود که قدرت را از مرکزی به دولت های محلی 753 شهرداری و 7 استان واگذار می کند. دولت‌های محلی تازه‌تشکیل شده اکنون موظف به طراحی سیاست‌ها، حمایت از برنامه‌ها و ارائه کالاها و خدمات عمومی در رابطه با انرژی‌های تجدیدپذیر غیرمتمرکز (DRE) هستند [ 5 ]. با توجه به شهرنشینی و ادغام سریع شهرداری ها که 293 شهرداری و 460 شهرداری روستایی را تشکیل می دهند، تنها 37.8 درصد از جمعیت در مناطق دور افتاده ساکن هستند. در سال 2019، اداره برق نپال (NEA) و مرکز ارتقای انرژی جایگزین (AEPC) ادعا کردند که نپال در مجموع 87.55 درصد از خانوارهایی با برق دسترسی دارند که 77.80 درصد از شبکه و 9.75 درصد از DRE و 12.45 درصد بدون هیچ گونه دسترسی هستند. [6 ]. خانوارهای منفصل مربوط به روستاها یا سکونتگاه های مناطق روستایی به طور پراکنده یا در یک خوشه کوچک خانگی جدا شده اند. دسترسی ضعیف به این مکان ها، زمین های چالش برانگیز و تنوع توپوگرافی می تواند برخی از دلایل مانع نفوذ برق شبکه در چنین مناطقی باشد. علاوه بر این، 69 درصد از خانوارها هنوز به بیومس جامد برای پخت و پز متکی هستند و اکثریت خانوارها (68.6 درصد) از سوخت های سنتی به عنوان اجاق اصلی برای پخت و پز و گرمایش استفاده می کنند [ 6 ].]. علاوه بر اثرات نامطلوب بر سلامت و جنسیت، آب و هوا نیز تحت تأثیر شیوه‌های پخت سنتی قرار می‌گیرد. این همچنین به این معنی است که نپال از مسیر رسیدن به هدف 2030 برای SDG، 7.1 فاصله دارد: تضمین دسترسی جهانی به خدمات پخت و پز انرژی مقرون به صرفه، قابل اعتماد و مدرن (MECS). برای پرداختن به این موضوع، بهترین انرژی های تجدیدپذیر موجود (RE) باید ارزیابی شود و شهرداری ها از طریق برنامه ریزی مبتنی بر شواهد، تصمیم گیری آگاهانه و تخصیص بهتر منابع محلی تقویت و توانمند شوند. علاوه بر این، راه‌حل‌های شبکه‌ای و خارج از شبکه برای دستیابی به دسترسی همگانی حیاتی هستند و دارای مزایای مقطعی در طیف گسترده‌ای از دیگر شاخص‌های SDG، مانند سلامت، آموزش، برابری جنسیتی، معیشت و کاهش فقر هستند. برای درک منافع،
انرژی های تجدیدپذیر، به عنوان یک شکل پاک از انرژی، از منابع طبیعی یا فرآیندهایی می آید که به طور مداوم دوباره پر می شوند. منابع اولیه RE انرژی آبی، خورشیدی، باد و زیست توده هستند که در نپال به وفور در دسترس هستند. بهره گیری از ترکیبی از فناوری ها عامل تعیین کننده برای تامین دسترسی به انرژی در جوامع دوردست نپال است. KC و همکاران [ 7 ] وضعیت فعلی RE را ارائه می دهد که به شناسایی منابع اصلی RE برای ترویج و پذیرش فناوری های RE (RETs) کمک می کند. شرستا [ 8] ادعا کرد که نپال دارای حدود 42000 مگاوات پتانسیل انرژی آبی قابل بهره برداری اقتصادی است که تنها 2 درصد از آن نصب شده است و می توان نیروگاه های آبی کوچک (کمتر از 100 کیلووات) که ظرفیت نصب بالقوه آن 50 مگاوات برآورد شده است. در مجاورت محیط های محلی نصب شده است.
برای بیش از دو دهه، آژانس اصلی دولتی، AEPC، همراه با شرکای توسعه مختلف، DRE را با یارانه افزایش داده است تا تقاضا برای RE خارج از شبکه را در کشور تحریک کند [ 9 ]] که فاقد ابزار مناسب ارزیابی انرژی است. این ابزار مالی همراه با شیوه‌های بسیج جامعه به جذب RET‌های مختلف کمک کرد که زندگی میلیون‌ها خانوار فقیر را با ارائه پخت‌وپز، روشنایی و سایر راه‌حل‌های درآمدزای ناشی از انرژی متحول کرده است. به طور خاص، نیروگاه‌های آبی کوچک و کوچک به ارتقای معیشت مردم روستایی و باز کردن راه‌های دیگر برای فعالیت‌های اقتصادی کمک می‌کنند. با حمایت AEPC، بیش از 32.159 مگاوات نیروگاه برق آبی میکرو/مینی، برق خارج از شبکه را برای بیش از 3.5 درصد از جمعیت نپال فراهم کرده است [ 6 ]. علاوه بر این، نپال پتانسیل بالایی برای انرژی خورشیدی دارد. نپال به طور متوسط ​​6.8 ساعت آفتابی در روز با شدت متوسط ​​انرژی خورشیدی 4.7 کیلووات بر متر را تجربه می کند.2 در روز (از 3.9 تا 5.1 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز) [ 10 ، 11 ]. علاوه بر این، دستیابی به دسترسی جهانی برق به همه هنوز یک چالش مهم است زیرا شبکه های شبکه برای کشوری تپه ای مانند نپال به دلیل توپوگرافی مواج و سکونتگاه های روستایی پراکنده با کمبود جاده های قابل دسترس و شبکه های انتقال کافی گران هستند [ 7 ].]. علاوه بر این، برای مکان‌هایی که گسترش شبکه امکان‌پذیر نیست، DRE مانند مینی شبکه‌های خورشیدی، سیستم خانه خورشیدی یا ریز برق آبی می‌تواند از نظر فنی و اقتصادی امکان‌پذیر و پایدار باشد. از این رو، داشتن یک طرح جامع انرژی محلی با بهره‌برداری از RET‌های غیرمتمرکز برای برق‌رسانی به مناطق روستایی بر اساس منابع انرژی احتمالی و بهبود کیفیت زندگی جمعیت ساکن در جوامع دور بسیار مهم است. به‌علاوه، شهرداری‌های محلی را قادر می‌سازد تا دسترسی به انرژی را درک کنند، توسعه را نظارت کنند و تصمیمات سیاستی آگاهانه بگیرند و به آن‌ها کمک می‌کند تا بهترین RET‌های مناسب را برای برآوردن نیازها و خواسته‌های محلی برنامه‌ریزی و ترویج کنند.
امروزه، چندین مجموعه داده رایگان جغرافیایی، مانند مرزهای شهرداری اداری، ماموریت توپوگرافی رادار شاتل (SRTM) و پوشش زمین به آسانی در حوزه های عمومی در دسترس هستند [ 12 ، 13 ، 14 ]. در عین حال، توسعه اخیر در نرم افزار رایگان و منبع باز (FOSS) مبتنی بر فناوری اطلاعات و ارتباطات جغرافیایی (GeoICT) فرصتی تاریخی برای ایجاد یک جامعه به سرعت در حال تغییر و دانش محور ارائه می دهد. GeoICT و ابزارها می توانند الگوریتم های پیچیده را در مقایسه با سیستم های مدیریت و پردازش داده های سنتی ترکیب، تجزیه و تحلیل، تجسم و حتی پردازش آنلاین انجام دهند [ 15 ، 16 ، 17 ].]. استفاده از این ابزارها و فناوری در ارزیابی راه حل های انرژی در میان جایگزین های مختلف RE امیدوارکننده است که توسط قابلیت های GeoICT [ 18 ، 19 ، 20 ، 21 ، 22 ] در رشته های مختلف نشان داده شده است.
هدف اصلی این مقاله بررسی فرآیندهای برنامه ریزی شهری برای تسهیل دسترسی پایدار و جامع انرژی به شهروندان در حوزه قضایی دولت های محلی است. این هدف به دو هدف فرعی تقسیم می‌شود: (الف) ارائه فرآیند برنامه‌ریزی انرژی شهری (MEP) که توسط دولت محلی اجرا می‌شود، و (ب) پیشنهاد یک بسته ابزار MEP با قابلیت جغرافیایی بر اساس هدف اطمینان از اینکه افراد بیشتری دارند دسترسی به انرژی مدرن و با کیفیت بالا در جوامع ایزوله. فرآیند برنامه ریزی در چارچوب چند لایه (MTF) مورد بحث قرار می گیرد [ 23] برای اندازه گیری دسترسی به انرژی. هدف اصلی مجموعه ابزار MEP تسهیل تولید یک گزارش برنامه ریزی انرژی محلی جامع در یک رویکرد مبتنی بر داده و مبتنی بر شواهد با استفاده از مجموعه داده ها، ابزارها و فناوری های مکانی است. بسته ابزار MEP اساساً سه ابزار پایه را ابداع می کند: (الف) نمونه گیری شبکه فضایی و بررسی پایه انرژی. (ب) بهترین فناوری موجود (BAT)؛ و (ج) ابزاری برای بررسی پتانسیل ریز نیروگاه برق آبی (MHPP) برای تولید طرح جامع انرژی شهری.

2. بررسی ادبیات

در روزهای اخیر برنامه ریزی انرژی با استفاده از مدل های انرژی انجام شده است. یک مدل انرژی را می توان به عنوان یک نمایش ساده از یک سیستم واقعی تعریف کرد که می تواند برای انجام تحلیل ها و / یا محاسبات پیچیده استفاده شود. هارکید و همکاران [ 24 ] و گراب و همکاران. [ 25 ] مدل های مختلف انرژی را از نظر هدف، ساختار، بهینه سازی، تجمع، پوشش جغرافیایی و غیره طبقه بندی کرد. مدل‌های بهینه‌سازی انرژی که برای شناسایی بهترین گزینه‌های موجود برای ترویج استفاده از منابع RE استفاده می‌شوند توسط [ 26 ، 27 ] ارائه شده‌اند. این مطالعات استفاده از طرح‌های انرژی را بر اساس عرضه و تقاضا در سطوح خوشه‌ای به شهرداری نشان داد.
به طور کلی، برنامه ریزی انرژی در سطح متمرکز به دلیل برق شبکه و توزیع آن انجام می شود که باعث می شود روستاهای دورافتاده به دلیل متحمل شدن هزینه های سرمایه ای بالای تولید و انتقال منزوی بمانند. اما در حل مشکلات مناطق روستایی که جمعیت آن پراکنده است و سکونتگاه های روستایی منزوی شده اند، ناکام است. برای رسیدگی به این نوع تنگناها، داس و همکاران. [ 28 ] انتخاب یک فناوری انرژی جایگزین مناسب با اولویت را مورد مطالعه قرار داد که بتواند از منابع RE برای مناطق روستایی هند استفاده کند. با استفاده از برنامه نویسی پویا، مطالعه بر اساس پیمایش میدانی انجام شد. به طور مشابه، ون بیک و همکاران. [ 29] روشی را برای برنامه ریزی انرژی محلی در سطح روستا پیشنهاد کرد که بر تهیه یک طرح انرژی بر اساس در دسترس بودن داده ها و گزینه های RE تمرکز دارد. اگرچه این روش از یک ابزار پشتیبانی تصمیم استفاده می کند، اما به برنامه ریزان انرژی برای انجام اقدامات توصیه شده کمکی نمی کند.
از سوی دیگر، ورودی‌های انرژی پارامترهای ضروری برای تحلیل جامع سناریوهای انرژی یک سیستم روستایی هستند که به منابع داده اولیه و ثانویه بستگی دارد [ 30 ]. به دلیل الگوی فعلی برنامه ریزی متمرکز برق، Hiremath و همکاران. [ 31] مدل‌ها و رویکردهای مختلف برنامه‌ریزی انرژی غیرمتمرکز را در مورد منابع انرژی در دسترس محلی بررسی کرد. این بررسی بر سطح محلی و مدل‌های برنامه‌ریزی انرژی غیرمتمرکز برای اتخاذ رویکردی از پایین به بالا با استفاده از داده‌های پراکنده و مجزا برای حل مشکلات مناطق روستایی در مورد دسترسی به انرژی تأکید می‌کند. تاکید بر این واقعیت است که بخش زیادی از جمعیت روستایی به منابع انرژی با کیفیت پایین وابسته هستند که منجر به کیفیت پایین زندگی می شود که منجر به تخریب محیط زیست می شود. بنابراین، بررسی نیاز به یک رویکرد یا ابزار جایگزین برای برنامه ریزی RE برای توسعه اقتصادی پایدار را برجسته می کند.
در زمینه نپال، اکثریت جمعیت نپال در مناطق روستایی با استفاده از منابع انرژی سنتی برای روشنایی و پخت و پز زندگی می کنند. این منابع انرژی پاک، پایدار یا از نظر فنی-اقتصادی امکان‌پذیر نیستند و استفاده از آن‌ها بر سلامت اعضای خانواده، به‌ویژه زنان و کودکان [ 32 ] تأثیر منفی می‌گذارد و در نتیجه ساعات کاری فعال در روز محدود می‌شود [ 33 ] برای عملکرد اقتصادی بهتر. فعالیت ها.
در جایی که انرژی شبکه ملی هنگام گسترش آن به مناطق روستایی غیرقابل دسترسی یا پرهزینه است، DRE می تواند منبع مهمی باشد که می تواند برای یک خانه هدفمند (سیستم خانه خورشیدی) یا گروهی از خانه ها (مینی شبکه) مورد بهره برداری قرار گیرد. علاوه بر این، نپال دارای سیستم‌های رودخانه‌ای طبیعی و برف‌خور با پتانسیل برای تاسیسات برق آبی به صورت محلی است. به طور معمول، برنامه ریزی انرژی به صراحت فضایی است همانطور که در Herrmann و همکاران بیان شده است. [ 34 ]، که مفاهیم برنامه ریزی غیرمتمرکز را برای بررسی در سطح منطقه ای و محلی (یک سکونتگاه به عنوان یک جامعه) با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و رویکرد مدل سازی ارائه کردند. از سوی دیگر، داده های جغرافیایی مربوط به انرژی و توپوگرافی [ 13 ، 14] به آسانی در دسترس هستند و شکاف های داده مربوط به واقعیت زمینی را می توان با استفاده از جدیدترین ابزارها و فن آوری های جغرافیایی به دست آورد [ 35 ]. Kusiak [ 36 ] ادعا کرد که ایده های جدید را می توان با ارزیابی چنین مجموعه های داده تولید کرد، به عنوان مثال، تبدیل داده ها به دانش [ 37 ]، از طریق یک رویکرد داده محور به نوآوری با ایجاد یک سرویس خاص. به عبارت دیگر، این مجموعه داده ها را می توان برای انجام یک ارزیابی انرژی برای تولید یک طرح انرژی جامع از منابع جایگزین RE موجود در سطح محلی مورد استفاده قرار داد. در همان زمان، گزارش جامع MEP برای برنامه ریزی انرژی میان مدت تولید می شود.
اگرچه برنامه‌ریزی انرژی در همه مقیاس‌ها مورد نیاز است، اما معمولاً در سطح ملی یا منطقه‌ای با توجه به عرضه و تقاضا انجام می‌شود، بنابراین پایداری و دسترسی را تضمین نمی‌کند. منتیس و همکاران [ 38 ] یک رویکرد مبتنی بر GIS تکمیلی را برای مدل‌های برنامه‌ریزی انرژی موجود مورد بحث قرار داد. با این حال، هیچ مدرکی دال بر ارزیابی انرژی و ابزار برنامه ریزی عمومی که بتواند انرژی را ارزیابی کرده و طرح های انرژی را در سطح محلی یا اجتماعی تولید کند، وجود ندارد. علاوه بر این، Chicco [ 37] استدلال می کند که تجزیه و تحلیل مبتنی بر داده بر اساس داده های میدانی انجام می شود که اطلاعات حقیقت زمینی را ارائه می دهد. شهرداری‌ها در انتقال به سیستم‌های RE با چالش‌هایی مواجه هستند و از این رو داده‌ها در سراسر شهرداری‌های مورد به سمت توسعه ارزیابی انرژی تحت اصل ابزار طراحی جمع‌آوری می‌شوند [ 39 ].
مطالعات متعدد [ 40 ، 41 ، 42 ، 43 ، 44 ] مجموعه ای از ابزارها و تکنیک های برنامه ریزی برق رسانی را توسعه دادند که در درجه اول بر گسترش شبکه ملی برای دسترسی به برق متمرکز شدند و بعداً با جایگزین های غیرمتمرکز مقایسه شدند. بالدراما و همکاران [ 41 ] یک روش برق‌رسانی زمین‌فضایی، که به عنوان ابزار برق‌رسانی فضایی منبع باز (OnSSET) نیز شناخته می‌شود، برای مدل‌سازی برق‌رسانی در مقیاس بزرگ با شناسایی مناطق اولویت‌دار برای ریزشبکه‌ها با تکنیک‌های شبیه‌سازی بار و بهینه‌سازی برای برنامه‌ریزی برق‌رسانی روستایی پیشنهاد کرد. کورکوولوس و همکاران [ 45 ] در مالاوی و منتیس و همکاران. [ 46] مطالعات موردی را برای برنامه ریزی برق در جنوب صحرای آفریقا بر اساس OnSSET، با تمرکز بر نقش داده های دسترسی باز برای دستیابی به SDG7 انجام داد. سیلر و همکاران [ 40 ] یک مدل بهینه‌سازی مبتنی بر رایانه برای برنامه‌ریزی خودکار برق‌رسانی به منظور شناسایی کم‌هزینه‌ترین سیستم برق‌رسانی در مناطق روستایی، که به عنوان مدل برق‌رسانی مرجع (REM) نیز شناخته می‌شود، [ 47 ]، که تجزیه و تحلیل برای گسترش شبکه، مینی خارج از شبکه را پوشش می‌دهد، مورد بحث قرار داد. -شبکه یا سیستم های مستقل با هر اندازه جمعیت معین. Kemausuor و همکاران. [ 42] از برنامه ریز شبکه برای برنامه ریزی برق در غنا استفاده کرد که می تواند هزینه های فن آوری های مختلف تولید برق جوامع غیر برق را پیش بینی کند و آزادی انتخاب مقرون به صرفه ترین فناوری را در شرایط داده شده می دهد. علاوه بر این، کورکوولوس و همکاران. [ 48 ] ​​یک مدل برق‌رسانی کم‌هزینه را در افغانستان بررسی کرد و دریافت که ترکیب برق‌رسانی بهینه از نظر هزینه نسبت به یک زمینه محلی، به عنوان مثال، امنیت و منبع تغذیه بسیار حساس است و از مکانی به مکان دیگر متفاوت است [ 43 ]. علاوه بر این، منتیس و همکاران. [ 49] نیازها و محدودیت ها را مورد بحث قرار داد، به عنوان مثال، دسترسی به داده ها و ابزارهای تحلیلی، علاوه بر شناسایی فناوری ها و نیازهای سرمایه گذاری برای مشتریان جدید و معرفی داده ها و روش ها در یک پلت فرم دیجیتال آنلاین و تعاملی، به نام Energy Access Explorer. با این حال، این ابزارها و روش‌شناسی موجود فاقد یک طرح جامع انرژی است که بتواند در سطح جامعه محلی اجرا شود.
به طور خلاصه، یک ابزار ارزیابی انرژی با قابلیت جغرافیایی هنوز در سطح محلی وجود ندارد، حتی در یک جامعه روستایی کوچک با جمع‌آوری داده‌های مناسب از منابع مختلف. در این مقاله، ارزیابی انرژی در سطح سکونتگاه یا جامعه با استفاده از انرژی موجود و مجموعه داده‌های مکانی توپوگرافی و جمع‌آوری داده‌های تکمیلی در محل با استفاده از آخرین ابزارها و فناوری‌های مکانی مبتنی بر FOSS انجام می‌شود. ارزیابی های انرژی در جوامع ایزوله جغرافیایی در سطح شهرداری جمع آوری می شود. این مطالعه یک روش جدید برای تولید یک طرح جامع انرژی شهری ارائه می‌کند که به طور خودکار نقشه‌ها و نمودارهای اطلاعاتی را تولید می‌کند.

3. مواد و روشها

3.1. داده ها

3.1.1. منبع اطلاعات

مجموعه داده های جغرافیایی مختلفی برای بررسی پتانسیل هر گزینه RE در دسترس استفاده شده است: (الف) گسترش شبکه، (ب) شبکه کوچک (MG) و (ج) سیستم خانه خورشیدی (SHS). به عنوان مثال، مرز اداری شهرداری [ 50 ] برای محدود کردن ارزیابی انرژی استفاده شده است. ردپای ساختمان از OpenStreetMap (OSM) [ 51 ] برای تمایز خانواده های مسری به عنوان یک سکونتگاه جدا شده یا یک خوشه خانگی استفاده شد. داده‌های SRTM [ 13 ] برای استخراج شبکه‌های رودخانه‌ای و متغیرهای توپوگرافی مانند ارتفاع، شیب، و جنبه از جمله محاسبه پتانسیل انرژی خورشیدی استفاده می‌شود. استفاده از خطوط توزیع برق شبکه (33 کیلو ولت و 11 کیلو ولت) [ 52 ] و شبکه های جاده ای [ 53 ]] برای بررسی دسترسی به شبکه ملی؛ جمعیت و جمعیت شناسی [ 54 ، 55 ] برای برآورد تقاضای انرژی. داده های پوشش زمین [ 56 ] برای تمایز سکونتگاه از جنگل، کشاورزی و سایر انواع پوشش زمین. این مجموعه داده‌ها به صورت رایگان به صورت محلی [ 50 ، 53 ، 54 ] و در سطح جهانی [ 13 ، 51 ، 57 ] در دسترس هستند. از این مجموعه داده‌ها، مجموعه داده‌های آماده ارزیابی انرژی بیشتر مشتق شدند، به عنوان مثال، خوشه‌های خانگی، شبکه‌های رودخانه، و مجموعه داده‌های پتانسیل انرژی. اشتقاق این مجموعه داده ها در بخش های بعدی بیشتر مورد بحث قرار می گیرد.
3.1.2. استخراج مجموعه داده های انرژی
خوشه های خانگی: به طور کلی، با توجه به اندازه ردپای ساختمان فردی به دست آمده از OpenStreetMap (OSM) [ 51 ]، یک خانوار از 3 تا 4 متر در مناطق تپه ای روستایی نپال متغیر است. اگر دو ردپای ساختمان در 100 متر فاصله هوایی از هم جدا شوند که در جغرافیای تپه‌ای قابل توجیه است، هر دو رد پا در یک خوشه قرار می‌گیرند. بنابراین، تشکیل خوشه‌های خانگی به تجسم و درک اینکه چند نفر با یا بدون دسترسی به انرژی، برای مثال، از شبکه ملی، زندگی می‌کنند، کمک خواهد کرد.
شبکه‌های رودخانه‌ای: شبکه‌های رودخانه‌ای کل نپال از 30 متر داده SRTM تولید شدند [ 13 ]. مجموعه داده از نظر توپولوژیک تصحیح شد و ترتیب رودخانه برای هر یک از خطوط رودخانه با گره های ارتفاعی اختصاص داده شده محاسبه شد. بنابراین، مجموعه داده ایجاد شده برای بررسی اینکه آیا می توان نیروی ریز آبی را برای یک جریان رودخانه معین در سطح شهرداری نصب کرد یا خیر، استفاده شد.
پتانسیل گسترش شبکه: خطوط توزیع برق شبکه (33 کیلو ولت و 11 کیلو ولت) از نظر توپولوژی اصلاح شد. فاصله هزینه توپوگرافی برای این خطوط توزیع برق محاسبه شد. یک فاصله هزینه قطع 1000 متری برای تعریف منطقه گسترش شبکه بالقوه استفاده شد که به بررسی اینکه آیا برق شبکه قابل گسترش است یا خیر به یک خوشه سکونت داده شده کمک می کند. تصمیم برای گسترش یک شبکه در صورتی اتخاذ می شود که یک نقطه معین در این منطقه به عنوان شبکه قابل توسعه علامت گذاری شود، در غیر این صورت چنین نیست.
پتانسیل ریز برق آبی: یک فاصله شعاعی هوایی 1000 متری به عنوان حوضه آبریز برای نیروگاه های کوچک آبی موجود استفاده شد. اگر نقطه ای در این منطقه قرار داشته باشد، به عنوان قابل دسترسی برای نیروگاه های آبی کوچک و در غیر این صورت به عنوان غیرقابل دسترسی مشخص می شود.
پتانسیل خورشیدی: یک مجموعه داده SRTM 90 متری [ 13 ] برای نقشه برداری پتانسیل خورشیدی استفاده شد. تابش خورشیدی در سطح پیکسل محاسبه شد و در صورتی که معیارهای حداقل 4 ساعت آفتابی و روزهای آفتابی سالانه بیش از 300 را داشته باشد، به عنوان پتانسیل خورشیدی علامت گذاری شد. این مجموعه داده به بررسی اینکه آیا پتانسیل خورشیدی برای یک نقطه معین برای نصب SHS وجود دارد یا خیر کمک می کند. یا ام جی خورشیدی
3.1.3. چارچوب آشپزی تمیز
در راستای فرآیند برنامه‌ریزی انرژی، REEEP یک چارچوب اندازه‌گیری دسترسی به آشپزی تمیز ساده را به سمت راه‌حل‌های آشپزی تمیز توسعه داد که معیارهایی را برای دسته‌بندی سوخت‌ها و اجاق‌ها تعریف می‌کند. این چارچوب سوخت پخت و پز را به سه دسته طبقه بندی می کند: (الف) سوخت های اساسی (به عنوان مثال، زغال سنگ و نفت سفید)، (ب) سوخت های میانی (مثلاً محصولات زیست توده)، و (ج) سوخت های مدرن (به عنوان مثال، BLEN: بیوگاز، LPG، برق). و گاز طبیعی). به طور مشابه، اجاق‌های خانگی را به اجاق‌های معمولی، متوسط ​​و مدرن دسته‌بندی می‌کند. علاوه بر این، سطوح دسترسی به عنوان (الف) ردیف 0: کم، (ب) ردیف 1-2: جزئی، (ج) ردیف 2-3: متوسط، و (د) ردیف 4: مدرن و پیشرفته به دنبال چند لایه تعریف می شوند. چارچوب (MTF) [ 23]. این برای انجام یک بررسی میدانی و همچنین برای تعیین خط پایه انرژی شهرداری معین اجرا شده است.

3.2. مواد و روش ها

3.2.1. تجمیع داده ها

داده های تکه تکه شده و تفکیک شده مختلف گردآوری و از منابع مختلف در یک دروازه واحد ادغام شدند. این شامل (الف) جمعیت و جمعیت [ 54 ]، (ب) توپوگرافی [ 13 ، 50 ، 53 ، 56 ]، (ج) زیرساخت های انرژی [ 52 ]، (د) منابع جمعیتی [ 51 ]، و (ه) میدانی- داده های نظرسنجی مبتنی بر برای بررسی روند رشد جمعیت و شمارش خانوارها از داده های جمعیتی و جمعیت شناختی استفاده شد. داده های توپوگرافی شامل مرز اداری، ارتفاع، پوشش زمین، شبکه رودخانه و جاده و سکونتگاه ها می باشد.
یک مرز اداری برای تبعیض مرزهای شهرداری و محدود کردن ارزیابی انرژی در یک شهرداری استفاده شد. داده های ارتفاع برای درک توپوگرافی مکان از نظر ارتفاع، شیب و جنبه زمینی که ارزیابی انرژی در آن انجام می شود ضروری بود. علاوه بر این، مناطق خورشیدی بالقوه با استفاده از داده‌های ارتفاعی استخراج شدند. داده‌های پوشش زمین به درک موقعیت‌های زمینی مانند جنگل، کشاورزی و مناطق ساخته شده کمک کرد. ریز برق آبی بالقوه بر اساس در دسترس بودن شبکه های رودخانه ای در یک شهرداری مورد بررسی قرار گرفت. دسترسی شهرداری با استفاده از شبکه‌های جاده‌ای، توپوگرافی و مکان‌های سکونتگاهی که اطلاعاتی در مورد محل سکونت مردم ارائه می‌دهد، ارزیابی شد. زیرساخت انرژی از طریق در نظر گرفتن مکان ایستگاه های فرعی درک شد، خطوط توزیع و مکان ترانسفورماتورها، و این اطلاعات برای تعیین دسترسی به انرژی شبکه و امکان گسترش آن مورد ارزیابی قرار گرفت. داده‌های جمع‌آوری‌شده مانند ردپای ساختمان یا مکان خانواده‌ها برای ترسیم سکونتگاه یا دانستن محل زندگی مردم بسیار ضروری بودند. چنین داده هایی برای تخمین حوضه آبریز یک نیروگاه انرژی (شبکه کوچک خورشیدی یا میکرو برق آبی) که می تواند به صورت محلی نصب شود، استفاده شد. شکاف های داده از این منابع ثانویه با بررسی های میدانی، به عنوان مثال، تعیین خط پایه انرژی با استفاده از برنامه نظرسنجی تلفن همراه، تکمیل شد. با ادغام داده های مکانی با سناریوهای جمعیتی و توسعه، جعبه ابزار توسعه یافته تجسم ها و پیش بینی های مبتنی بر واقعیت را برای برنامه ریزی انرژی محلی ارائه می دهد. با تجمیع داده ها در سطوح بالاتر،
بنابراین، این مجموعه داده ها به دریافت اطلاعات اولیه مرتبط با انرژی برای هر شهرداری کمک کردند. علاوه بر این، این ما را قادر می سازد تا وضعیت انرژی و منابع انرژی موجود در یک منطقه مورد علاقه خاص را کاوش، تجسم و آشنا کنیم، حتی در سطح جامعه. علاوه بر این، ارزیابی انرژی می‌تواند در یک رویکرد مبتنی بر داده خاص به مکان مکانی و اطلاعات زمینه‌ای قابل اجرا انجام شود.
3.2.2. روشهای ارزیابی انرژی
اکثر خانوارهای کشور برق را از شبکه سراسری دریافت می‌کنند و حدود 9.75 درصد از منابع تجدیدپذیر غیرمتمرکز [ 6 ] مانند pico-hydropower (<10 kW)، micro-hydropower (10-100 kW) و SHS هستند. اگرچه پتانسیل گسترده ای برای مینی برق آبی (> 100 کیلووات و <1000 کیلووات) وجود دارد، اما در سال های اخیر به دلیل چالش های فنی و عملیاتی، پروژه های بسیار کمی در کشور توسعه یافته است. مناسب ترین تکنولوژی به شرایط خاص بستگی دارد. بنابراین، اکتشاف و ارزیابی جایگزین های مختلف انرژی برای انتخاب یک BAT از نظر سرمایه گذاری و هزینه انرژی مورد نیاز است.

برای ارزیابی مقرون به صرفه بودن گزینه های تکنولوژیکی، دو روش ارزیابی هزینه انرژی ابداع شده است: (الف) هزینه چرخه عمر (LCC) [ 58 ] و (ب) هزینه تراز شده انرژی (LCOE) [ 59 ].]. LCC یک پروژه به عنوان مجموع تمام هزینه های انجام شده در پروژه از مراحل طراحی اولیه تا از کار انداختن آن تعریف می شود. این به عنوان ارزش فعلی کل هزینه خرید، نصب، راه اندازی، نگهداری و تعمیر سیستم تولید و یا توزیع انرژی در طول عمر اقتصادی آن محاسبه می شود و با معادله (1) ارائه می شود. تجزیه و تحلیل LCC تمام هزینه ها را در نظر می گیرد، از هزینه های ساخت و ساز، هزینه سوخت، و هزینه های تعمیر، تا هزینه های تحمیل شده توسط انتشار گازهای گلخانه ای از پروژه. تجزیه و تحلیل LCC یک پروژه به مقایسه گزینه های فنی مختلف کمک می کند تا مشخص شود کدام فناوری در دراز مدت ارزان ترین است.

جایی که:

LCC = هزینه چرخه عمر
CC = هزینه سرمایه
OMC = هزینه عملیات و نگهداری
RC = هزینه تعویض
FC = هزینه سوخت
DR = ضریب نرخ تنزیل
n = تعداد سال

تجزیه و تحلیل LCC معمولاً در قالب هزینه سطح‌سازی شده انرژی (LCOE) پروژه ارائه می‌شود. LCOE به عنوان معیاری از یک منبع انرژی تعریف می شود که امکان مقایسه مداوم روش های مختلف تولید برق را فراهم می کند. این یک ارزیابی اقتصادی از میانگین کل هزینه ساخت و راه اندازی یک دارایی تولید کننده برق در طول عمر آن تقسیم بر کل انرژی خروجی دارایی است و می تواند با استفاده از رابطه (2) محاسبه شود.

جایی که:

LCOE = هزینه همسطح انرژی
LCC = هزینه چرخه عمر
EG =تولید برق
DR = ضریب نرخ تنزیل
n = تعداد سالهای خدمت
LCOE هزینه‌ها را در طول عمر پروژه انرژی پیشنهادی اندازه‌گیری می‌کند و تعیین می‌کند که تولید مقداری انرژی در هر کیلووات ساعت چقدر هزینه دارد. تجزیه و تحلیل LCC و LCOE پروژه می تواند برای مقایسه هزینه های طول عمر یک گزینه انرژی با گزینه دیگر برای شناسایی BAT استفاده شود.
در زمینه کاغذ سفید انرژی [ 60] نپال، دسترسی به انرژی باید با ارائه گزینه دسترسی به انرژی ردیف 3 مطابق با MTF باشد و از این رو به عنوان خط پایه در نظر گرفته شده و باید اتخاذ شود. مقدار انرژی در ردیف 3 برای وسایل مختلف مانند روشنایی الکتریکی، گردش هوا، تلویزیون و شارژ تلفن کافی خواهد بود. مصرف برق و انرژی به ترتیب حداقل 200 وات و 1.0 کیلووات ساعت با حداقل مدت زمان 8 ساعت در روز و حداقل 3 ساعت در عصر برای رسیدن به این ردیف خواهد بود. برای ارزیابی و شناسایی گزینه های انرژی، سه گزینه اصلی RE در نظر گرفته شد، یعنی (الف) گسترش شبکه، (ب) شبکه کوچک (میکرو برق آبی یا مینی شبکه خورشیدی)، و (ج) سیستم خانه خورشیدی ( SHS). برای بررسی پتانسیل و امکان این گزینه های انرژی، معیارهای زیر تعیین شده است.
گسترش شبکه (GE): گسترش شبکه با تخمین LCC و LCOE بر اساس خط شبکه 11 کیلوولت، یافتن نزدیکترین ترانسفورماتور از مناطق حوضه مانند مرکز یک خوشه نشست و فاصله هوایی بین آنها با هدف قرار دادن انرژی لایه 3 ارزیابی شد. به صورت پیش فرض.
مینی شبکه (MG—میکرو برق آبی یا مینی شبکه خورشیدی): در ابتدا، برای مکان معین، بررسی شد که آیا قبلاً MG یا تدارکاتی برای آینده نزدیک برای توسعه وجود دارد یا خیر. در غیر این صورت، امکان توسعه یک مینی شبکه بالقوه را در مجاورت منطقه یا اطراف آن در یک شهرداری ارزیابی کنید.
سیستم خانه خورشیدی (SHS): این محاسبه همچنین LCC و LCOE را برای SHS برای یک خانوار ارائه می دهد. پتانسیل خورشیدی منطقه با معیار حداقل اوج تابش آفتاب 4 ساعت با فرض روزهای آفتابی سالانه بیش از 300 روز تعیین شد.

3.3. درخت تصمیم

فقط نگاه کردن به جنبه تکنولوژیکی هر گزینه انرژی و هزینه های مربوطه برای تصمیم گیری اینکه کدام راه حل انرژی باید از بین گزینه های انرژی موجود برای یک منطقه مورد علاقه انتخاب شود کافی نیست. برای تعیین BAT، یک درخت تصمیم ( شکل 1) که توسط AEPC توسعه یافته است، با معرفی هزینه های سطح شده انرژی (LCOE) اصلاح شد و به تصویب رسید. با توجه به این درخت تصمیم، ابتدا تقاضای انرژی (کیلووات ساعت در سال) برای یک مکان معین یا یک خوشه سکونت برآورد شد. سپس امکان گسترش شبکه از نزدیکترین شبکه (خط توزیع یا ترانسفورماتور) بررسی شد. اگر حد گسترش شبکه بیشتر از فاصله مجاز از شبکه باشد، طرحی برای طرح آینده برای گسترش شبکه بررسی می شود و اگر دوره گسترش شبکه آینده کمتر از پنج سال باشد، توصیه می شود برای SHS یا MG بروید. شبکه گسترش شبکه داده شده در غیر این صورت، ارزیابی انرژی برای هر گزینه از نظر LCC و LCOE مورد ارزیابی قرار گرفت و فناوری با کمترین LCC و LOCE به عنوان BAT امکان پذیر انتخاب شد.

4. اجرا

4.1. ابزارهای ارزیابی انرژی

فرآیند برنامه ریزی انرژی شامل مجموعه ای از ابزارهای ارزیابی انرژی است که به عنوان بسته ابزار برنامه ریزی انرژی شهرداری (MEP) شناخته می شود. این جعبه ابزار شامل (الف) یک داشبورد برای کاوش داده‌های مکانی و اینفوگرافیک است. (ب) یک ابزار نمونه‌برداری و بررسی شبکه‌ای برای انجام یک بررسی خانگی، جوامع، شرکت‌ها و زیرساخت‌های انرژی؛ (ج) BAT برای شناسایی بهترین فناوری در میان گزینه‌های موجود انرژی تجدیدپذیر؛ (د) ابزار کاوش پتانسیل ریز انرژی آبی؛ و (ه) یک ماژول تولید گزارش (RGM) که تمام اطلاعات را گردآوری می کند و یک طرح جامع انرژی شهری دوره ای ایجاد می کند.
داشبورد: پلتفرمی است که کاوش مجموعه داده های مختلف جغرافیایی و سایر اطلاعات مربوط به جمعیت، انرژی و زیرساخت های فیزیکی، پوشش زمین و اطلاعات انرژی پایه مبتنی بر بررسی میدانی از جمله اینفوگرافیک های آشپزی تمیز را تسهیل می کند. این ابزار می تواند برای کاوش و تجسم داده هایی استفاده شود که از برنامه ریزی انرژی مبتنی بر شواهد برای سه لایه دولت پشتیبانی می کند.
نمونه گیری شبکه ای و ابزار پیمایش: در حالی که انجام یک بررسی خانگی در سطح میدانی انجام می شود، بازدید از هر خانوار ممکن است عملی نباشد زیرا به منابع زیادی نیاز دارد و می تواند زمان بر و پرهزینه باشد. در این مورد، یک نظرسنجی مبتنی بر نمونه می‌تواند مفید و کارآمد باشد، و ابزار نمونه شبکه [ 61 ] برای انجام بررسی‌های میدانی فقط برای خانواده‌های نماینده ابداع شده است. از این روش، نمونه‌های شبکه‌ای در سطح شهرداری تولید می‌شوند و اطمینان حاصل می‌شود که هر بخش حداقل یک نمونه شبکه دارد. بنابراین، یک بررسی خانوار در هر یک از این نمونه‌های شبکه‌ای انجام می‌شود و اطلاعات بعدی در سطح شهرداری جمع‌آوری می‌شود [ 62 ]. فرم های نظرسنجی با پلتفرم ODK [ 35 ] طراحی شد] و با ابزار MEP برای انجام بررسی‌های میدانی برای جمع‌آوری داده‌های (الف) خانواده‌ها، (ب) بحث‌های گروه متمرکز در سطح بخش، (ج) زیرساخت‌های انرژی، و (د) شرکت‌ها ادغام شدند.
بهترین فناوری موجود (BAT): شناسایی بهترین فناوری انرژی در میان گزینه‌های موجود انرژی تجدیدپذیر، BAT نامیده می‌شود. مناسب ترین فناوری بر اساس تقاضای انرژی، در دسترس بودن منابع انرژی، حداقل LCC و حداقل LCOE و دسترسی به انرژی برای یک مکان جغرافیایی خاص ارزیابی می شود. LCC و LCOE به ترتیب با استفاده از معادلات (1) و (2) محاسبه می شود.

پتانسیل ریز برق آبی (MHPP): اگر سر خالص، دبی، راندمان توربین/ژنراتور داده شود، تولید برق را می توان با استفاده از انرژی پتانسیل آب با استفاده از رابطه (3) برآورد کرد [ 63 ]. برعکس، برای موقعیت جغرافیایی معین آبگیر یک رودخانه مشخص، دبی و توان مورد نیاز، مکان پایین دست را می توان با در دسترس بودن سر امیدوارکننده تخمین زد و با استفاده از رابطه (4) به دنبال خط نهر رودخانه از آبگیر تا محل سرچشمه محاسبه می شود. .

جایی که:

P = توان خروجی که بر حسب وات اندازه گیری می شود.
η = راندمان توربین
ρ = چگالی آب، 1000 کیلوگرم بر متر مکعب
g = شتاب گرانش برابر با 9.81 m/s 2
H = سر یا ارتفاع قابل استفاده سقوط که بر حسب متر بیان می شود
Q = دبی، که نرخ جریان نیز نامیده می شود، بر حسب m3/s محاسبه می شود

برای مثال، با مقادیر η = 0.7 (بازده 70%)، ρ و g استفاده می شود، معادله را می توان به معادله (4) تعمیم داد.

علاوه بر این، از این ابزار می توان برای محاسبه یک حوضه مدور استفاده کرد که شامل تعداد خانوارهای زیربنایی است که می توانند از انرژی تولید شده به آنها خدمت رسانی کنند.
ماژول تولید گزارش: تمام اطلاعات و نتایج تولید شده در طول فرآیندهای انرژی به طور خودکار در یک گزارش قابل چاپ، یک برنامه انرژی شهری دوره ای، جمع آوری می شود. این گزارش شامل (الف) ویژگی های یک شهرداری برنامه ریزی شده است. (ب) مشخصات انرژی پایه؛ (ج) نتایج ارزیابی انرژی. (د) نقشه های جامع. (ه) یک برنامه اجرایی با فعالیت های اولویت بندی شده؛ و (و) چارچوب نظارت و ارزیابی.
ویژگی های شهرداری شامل اطلاعات جمعیت شناسی، زیرساخت های فیزیکی و انرژی و توپوگرافی است. اینفوگرافیک شامل پخت و پز تمیز تولید شده از بررسی میدانی در نمایه انرژی پایه ارائه شده است. نتایج BAT در بخش ارزیابی انرژی گزارش خلاصه شده است. فهرستی از نقشه های مصور تولید شده به صورت خودکار در بخش های مربوطه ارائه شده است. فعالیت ها بر اساس رتبه بندی و در دسترس بودن منابع مالی اولویت بندی شده و در یک طرح ارائه می شوند. برای اجرای طرح تولید شده، چارچوب نظارت و ارزیابی به عنوان بخشی از گزارش برنامه ریزی انرژی الحاق شده است.

4.2. چارچوب توسعه

اخیراً پذیرش و توسعه FOSS در بین سازمان های دولتی و غیردولتی شتاب بیشتری گرفته است. یکی از دلایل اصلی انتخاب این فناوری این است که نرم افزار دارای مجوز آزاد برای استفاده، کپی، مطالعه و تغییر یا گسترش است و کد منبع باز است که از الگوریتم های جعبه سیاه پیروی می کند و به ایجاد اعتماد در بین مردم کمک می کند. مجریان در عین حال، پذیرش FOSS می‌تواند هزینه توسعه و عملیات نرم‌افزار را کاهش دهد، امنیت و ثبات را افزایش دهد و از قفل‌های احتمالی فروشنده رهایی یابد. از طرفی این عمل باعث ایجاد فرصت های شغلی در توسعه نرم افزار می شود. بنابراین از ابزارها و فناوری های رایگان و متن باز برای توسعه سیستم نرم افزاری استفاده شده است. این امر به حداقل رساندن هزینه مالکیت و همچنین ارتقاء سیستم کمک می کند که سیستم را از نظر اجرا و بهره برداری در دراز مدت پایدار می کند. علاوه بر این، ضروری است که ابزارها و فناوری های مورد استفاده باید بالغ و توسعه یافته باشند و از استانداردهای صنعت پیروی کنند. فن آوری ها باید استانداردهای امنیتی بالا را داشته باشند، پایدار باشند و باید توسط جوامع گسترده تر پذیرفته شده باشند. به همین دلیل، یک چارچوب توسعه مبتنی بر FOSS انتخاب شده است. با این پیشینه، چارچوب از ابزارهای توسعه نرم‌افزار زیر و فناوری‌های مکانی استفاده کرد که در سه سطح اصلی گروه‌بندی می‌شوند: (الف) پایگاه داده، (ب) باطن، و (ج) فرانت‌اند. لازم است ابزارها و فناوری های مورد استفاده بالغ و توسعه یافته باشند و از استانداردهای صنعت پیروی کنند. فن آوری ها باید استانداردهای امنیتی بالا را داشته باشند، پایدار باشند و باید توسط جوامع گسترده تر پذیرفته شده باشند. به همین دلیل، یک چارچوب توسعه مبتنی بر FOSS انتخاب شده است. با این پیشینه، چارچوب از ابزارهای توسعه نرم‌افزار زیر و فناوری‌های مکانی استفاده کرد که در سه سطح اصلی گروه‌بندی می‌شوند: (الف) پایگاه داده، (ب) باطن، و (ج) فرانت‌اند. لازم است ابزارها و فناوری های مورد استفاده بالغ و توسعه یافته باشند و از استانداردهای صنعت پیروی کنند. فن آوری ها باید استانداردهای امنیتی بالا را داشته باشند، پایدار باشند و باید توسط جوامع گسترده تر پذیرفته شده باشند. به همین دلیل، یک چارچوب توسعه مبتنی بر FOSS انتخاب شده است. با این پیشینه، چارچوب از ابزارهای توسعه نرم‌افزار زیر و فناوری‌های مکانی استفاده کرد که در سه سطح اصلی گروه‌بندی می‌شوند: (الف) پایگاه داده، (ب) باطن، و (ج) فرانت‌اند.
(آ)
پایگاه داده: لایه پایگاه داده را می توان یک لایه داده فیزیکی در نظر گرفت که پایین ترین لایه کل سیستم است و به عنوان لایه پایه برای بقیه لایه ها در نظر گرفته می شود. این لایه خدمات داده را در سطح بالاتری ارائه می‌کند و پایگاه‌های مختلف موضوعی، حمایتی و اصلی را در خود نگه می‌دارد، از جمله جمع‌آوری مجموعه‌های داده‌های مکانی با هدایت سیاست‌ها و استانداردها [ 64 ]. پایگاه داده در Postgres/PostGIS [ 17 ] پیاده سازی شده است.
(ب)
Backend: موتور اصلی سیستم بر اساس توسعه Backend به عنوان لایه برنامه توسعه یافته است. این شامل انواع رابط های برنامه نویسی برنامه های کاربردی مبتنی بر وب (API) است و برنامه های کاربردی سمت سرور میزبانی شده در سرورها برای توسعه frontend، یکپارچه سازی و رابط مورد نیاز هستند. API ها برای ارائه خدمات داده ها، نقشه ها و خدمات پردازش جغرافیایی استفاده می شوند و توسعه دهندگان را قادر می سازند تا به سمت توسعه برنامه های پیشرونده کار کنند. چارچوب جنگو برای توسعه APIها برای ارائه داده ها و ارتقای خدمات پردازش جغرافیایی استفاده شد. پلت فرم کیت داده باز (ODK) [ 35 ] برای جمع آوری داده های تلفن همراه در سطح خانواده و دیگران استفاده شد. GeoServer برای نقشه برداری وب استفاده شد. برای پیاده سازی ابزار نمونه گیری شبکه ای از ابزار برنامه نویسی R استفاده شد [ 61]. کتابخانه انتزاع داده های مکانی (GDAL) برای پردازش داده های مکانی استفاده شد و همه در محیط لینوکس با وب سرور NGINX میزبانی شدند [ 15 ، 16 ، 17 ، 65 ].
(ج)
Frontend: یک لایه ارائه شامل رابط های کاربری مختلفی است که در آن کاربران وب با رابط های وب به سرعت و به صورت تعاملی در یک محیط کاربر پسند تعامل دارند و بازی می کنند. این لایه خدمات داده، نقشه و پردازش جغرافیایی را از طریق APIهای لایه پشتیبان تشکیل می دهد. ابزارها و فناوری های مورد استفاده OpenLayers برای نگاشت سمت مشتری و Vue.js با HTML، جاوا اسکریپت و CSS برای رندر صفحه وب هستند.

4.3. مطالعه موردی: یک مثال در نپال

یک مطالعه موردی، با نمونه‌ای از یک شهرداری در نپال، برای فرآیند MEP در مورد شهرداری روستایی Khanikhola، منطقه Kabhrepalanchowk، استان باگماتی، به‌ویژه با اجرای ابزارهای نمونه‌گیری شبکه‌ای، بهترین فناوری موجود، و میکرو ارائه شده است. پتانسیل برق آبی در ابتدا، خوشه‌های سکونتگاهی بدون دسترسی یا دسترسی کمتر به شبکه ملی شناسایی شدند. سپس این ابزارها به طور مکرر در خوشه های سکونتگاهی مختلف برای پوشش شهرداری اجرا می شوند. بسته ابزار برنامه ریزی انرژی شهری (MEP) از طریق https://mep.pathway.com.np/ قابل دسترسی است (در 21 مارس 2022 قابل دسترسی است). داشبورد و حالت برنامه ریزی جعبه ابزار MEP در شکل 2 و شکل 3 نشان داده شده است. سه ابزار مهم: (الف) نمونه‌برداری شبکه، (ب) بهترین فناوری موجود (BAT) و (ج) ابزارهای پتانسیل ریز برق آبی (MHPP) در بخش‌های بعدی مورد بحث قرار می‌گیرند.
ابزار نمونه‌گیری شبکه‌ای (GST): برای پیاده‌سازی ابزار نمونه شبکه‌ای، از یک WorldPop شبکه‌بندی شده 100 متری [ 55 ]، مناطق روستایی و شهری (شهرداری) بر اساس ساختار فعلی فدرال نپال و مرزهای شهرداری استفاده شده است. اندازه نمونه شبکه مورد استفاده 500 متر است که 100 نفر و 10 خانوار را در هر 40 نمونه شبکه به عنوان خوشه تشکیل می دهد، یعنی کل شهرداری را با 400 خانوار نشان می دهد، همانطور که پلز [ 62 ] پیشنهاد کرد. یک شبکه نمونه تولید شده با این پارامترها برای شهرداری در شکل 4 ارائه شده است . نمونه های مرز شهری و مربع مربع به ترتیب در رنگ های سبز و زرد نمایش داده می شوند.
بهترین ابزار موجود (BAT): خوشه تسویه با کاوش داده های خوشه خانگی شناسایی می شود و یک چند ضلعی دیجیتالی می شود تا این خوشه را همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است در برگیرد ، سپس BAT برای این خوشه در سمت سرور اجرا می شود. خوشه سکونت با یک وصله خانگی قرمز رنگ نشان داده شده است که توسط یک مرز رنگ فیروزه ای دیجیتالی احاطه شده است. با اجرای موفقیت‌آمیز BAT، سیستم سناریوهای گرافیکی برای LCC و LCOE برای همه گزینه‌های RE موجود ارائه می‌کند و یک BAT را برای دسترسی به برق ردیف 3 بر اساس الگوریتم داخلی، درخت تصمیم، توصیه می‌کند. برای این مثال، ابزار SHS را به عنوان بهترین فناوری امکان پذیر برای دسترسی به برق برای خوشه سکونت داده شده توصیه می کند.
پتانسیل ریز برق آبی: پتانسیل ریز نیرو آبی با کلیک بر روی یک نقطه آبگیر (آبی) در نزدیکی شهرک شهرداری مهادوتار در امتداد مول خولا (خط نهر یک نهر) با پارامتر دبی (0.02 متر مکعب بر ثانیه) و در فاصله زمانی 5 کیلووات برای تولید سه مکان متوالی (5 کیلووات، 10 کیلووات و 15 کیلووات). با این پارامترها، درخواستی به سرور ارسال می‌شود و با سه دایره نشان‌دهنده حوزه‌های حوضه با سرهای در دسترس و ظرفیت‌های مشخص شده برای خانوارهای زیربنایی که انرژی لایه 3 را هدف قرار می‌دهند، بازگردانده می‌شود. نقاط سبز محل ریز برق پیشنهادی با حوضه های مدور متناظر یک جریان رودخانه انتخاب شده است ( شکل 6 ).

5. بحث

برنامه ریزی دسترسی به انرژی در حوزه قضایی دولت های محلی با دسترسی محدود به داده ها تقریبا غیرممکن است. روش‌های جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌ها برای حمایت از تصمیم‌گیرندگان و مقامات محلی در توسعه برنامه‌ریزی مبتنی بر شواهد و برای استقرار سریع RETs برای دسترسی به انرژی برای جوامع شهری و روستایی مورد نیاز است. برای این کار، جعبه ابزار MEP با استفاده از FOSS بر اساس آخرین ابزارها و فن آوری های جغرافیایی و بهره برداری از مجموعه داده های مختلف جغرافیایی توسعه یافته است. در ابتدا، این جعبه ابزار از داده‌های ثانویه استفاده می‌کند و بعداً، تجزیه و تحلیل و برنامه‌ریزی با بررسی‌های میدانی بر اساس داده‌های اولیه تکمیل می‌شود تا واقعیت زمینی را در فرآیند ارزیابی انرژی منعکس کند. از آنجایی که فرآیند یک رویکرد داده محور را اتخاذ کرده است، نتایج با حقایق و شواهد موجود دریافت می شود. با این حال، اگر داده های ثانویه خام یا ناقص باشند، ممکن است گمراه کننده باشد. بنابراین، داده‌های ثانویه باید با داده‌های پیمایش میدانی برای نتایج دقیق تولید شوند. تمامی چالش‌های ناشی از دسترسی و مجاورت ضعیف جاده‌ها، مشکلات توپوگرافی به دلیل مناطق تپه‌ای، و خوشه‌های جمعیتی منزوی و پراکنده باید هنگام جمع‌آوری داده‌ها در نظر گرفته شوند.
در حین استخراج مجموعه داده های انرژی و فرمول بندی روش ها، چندین فرض مطرح شده است. به عنوان مثال، برخی از سکونتگاه های روستایی منزوی و پراکنده را نمی توان برای ارزیابی انرژی از داده های سرشماری خانوارهای سال 2011 شناسایی کرد [ 66 ]] اما می توان به صورت بصری در OSM-مبنای ردپاهای ساختمان جمع آوری شده با پرسش از کامل بودن در دسترس بود. دلایل ممکن است (الف) داده های OSM ناقص در مناطق روستایی و (ب) داده های سرشماری قدیمی و قدیمی خانوار باشد. به طور مشابه، خطوط توزیع برق ناقص یا قدیمی می تواند نتایج را برای تجزیه و تحلیل احتمال گسترش شبکه جعل کند. همچنین برای نقشه برداری پتانسیل خورشیدی از قدرت تفکیک فضایی 100 متر استفاده شده و تابش خورشیدی بر اساس شیب، جهت و زوایای خورشید محاسبه شده است. صد متر نشان دهنده یک منطقه بزرگ است که می تواند واقعیت زمین را در یک زمین تپه ای بسیار مواج تعمیم دهد، که ممکن است برای نصب SHS امکان پذیر نباشد. بنابراین، منبع و کیفیت داده های مورد استفاده نباید در هنگام انجام ارزیابی های انرژی نادیده گرفته شود. به عبارت دیگر، هرچه کیفیت داده ها بهتر باشد نتایج بهتری حاصل می شود. با این حال، این جعبه ابزار می تواند برای ارزیابی سریع انرژی و برنامه ریزی انرژی در سطح شهرداری مفید باشد. روش‌ها و نتایج توسعه‌یافته داده‌های امیدوارکننده‌ای را نشان می‌دهد که می‌تواند وضعیت موجود دسترسی به انرژی را به دولت‌ها و مقامات محلی ارائه دهد و همچنین نقطه آغازی شفاف برای توسعه طرح‌های بهبود دسترسی به انرژی شهری برای بهبود عرضه انرژی در اجزای مربوطه خود را نشان دهد.
در این مقاله، یک فرآیند برنامه ریزی انرژی شهری مبتنی بر FOSS با تولید خودکار یک طرح جامع انرژی شهری با استفاده از منابع داده اولیه و ثانویه نشان داده شده است. این مطالعه به تولید چندین مجموعه داده انرژی در دسترس عموم کمک می کند و افق جدیدی را برای برنامه ریزی انرژی شهری در سطح محلی باز می کند. دانستن وضعیت دسترسی به انرژی و شکاف ها برای فرآیند برنامه ریزی انرژی بسیار مهم است. بر این اساس، ارزیابی انرژی به منظور کمک به برنامه ریزان انرژی، تصمیم گیران و سیاست گذاران در سطح محلی و فراتر از آن انجام می شود. این یک گام اولیه برای MEP در یک رویکرد از پایین به بالا است که در آن ارزیابی انرژی در سطح دهکده یا سکونتگاه/جمعیت در سطح خوشه‌ای انجام می‌شود و در سطح شهری یا محلی جمع‌آوری می‌شود.

6. نتیجه گیری

به دلیل توپوگرافی کوهستانی و شرایط جغرافیایی و هزینه های بالای توسعه شبکه ملی، اتصال تمام مناطق روستایی/دورافتاده به شبکه برق در نپال دشوار است. علاوه بر این، دسترسی به اطلاعات و داده های مرتبط با انرژی قابل اعتماد در نپال، به ویژه در ساختار جدید فدرال برای ارزیابی برنامه ریزی انرژی، اجرا و نظارت بر ارائه خدمات اساسی محدود است. پس از در دسترس قرار دادن چنین داده‌هایی، این داده‌ها نیاز به تفسیر، تجزیه و تحلیل و پردازش دارند تا طرح‌ها و برنامه‌های ارتقای کافی ایجاد شود، اما ظرفیت دولت‌های جدید در سطوح محلی و استانی کم است. علاوه بر این، چندین مطالعه ابزارهای مختلف ارزیابی انرژی را با استفاده از منابع داده اولیه و ثانویه، به عنوان مثال، ابزار پشتیبانی تصمیم برای برنامه‌ریزی انرژی پیشنهاد کردند.29 ، رویکرد پایین به بالا برای ارزیابی انرژی [ 31 ]، تکنیک های شبیه سازی بار و بهینه سازی [ 40 ، 41 ، 45 ]، و فناوری مقرون به صرفه [ 42 ]، اما فاقد ارائه یک طرح جامع انرژی در سطح محلی بود.
در چارچوب ساختار فدرال جدید نپال، برای رسیدگی به چالش‌های کمبود ظرفیت در سطح زیرملی برای ارتقای انرژی‌های تجدیدپذیر و برای تخصیص بهتر منابع انرژی محلی، این مقاله یک روش جدید با یک جعبه ابزار ارزیابی انرژی ارائه می‌کند. برای فرآیند MEP دارای قابلیت جغرافیایی که می تواند از دسترسی به انرژی پایدار برای مردم پشتیبانی کند. ستون فقرات این رویکرد یک بهینه سازی خودکار مبتنی بر روال بر روی داده های مکانی و پارامترهای ورودی فنی-اجتماعی-اقتصادی است. روش اتخاذ شده در این مقاله شامل بهینه سازی تلاش های برق رسانی در سطح محلی است که در آن فرآیند MEP و ابزار برنامه ریزی مبتنی بر GIS برای تعیین ترکیب هزینه بهینه گزینه های برق رسانی معرفی شدند. این ابزارها امکان در نظر گرفتن مجموعه ای از گزینه های انرژی، از جمله انرژی خورشیدی، میکرو برق آبی و شبکه های شبکه موجود علاوه بر این، جعبه ابزار MEP جغرافیایی با یک برنامه نظرسنجی تلفن همراه همراه است که به طور خودکار داده های جمع آوری شده را تغذیه می کند، به عنوان مثال، داده های زیرساخت انرژی موجود (شبکه ملی، شبکه های کوچک، فناوری های خارج از شبکه) را به پایگاه داده متمرکز می دهد که به ارزیابی وضعیت انرژی کمک می کند. خانوارها، مشاغل و جوامع رویکرد ارائه شده تکمیل کننده فرآیند برنامه ریزی سالانه موجود در دولت های محلی است که ویژگی های جغرافیایی منابع انرژی را در نظر نمی گیرد، بلکه به صورت موقتی تر انجام می شود و شهرداری ها را قادر می سازد تا برنامه های حمایتی هدفمند را برای RET ها بر اساس صدا تنظیم کنند. تجزیه و تحلیل داده های جغرافیایی علاوه بر این، شهرداری‌ها را قادر می‌سازد تا داده‌ها را با حداقل ورودی منابع انسانی جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل کنند و همچنین با توسعه خودکار یک طرح جامع انرژی، انرژی غیرمتمرکز را ارتقا دهند. از آنجایی که این ابزار داده‌ها را جمع‌آوری می‌کند، به شهرداری‌ها، استان‌ها و دولت فدرال اجازه می‌دهد تا وضعیت دسترسی به انرژی را درک کنند، توسعه را رصد کنند و تصمیم‌گیری‌های سیاستی آگاهانه بگیرند. ابزارهای توسعه‌یافته از توسعه DRE و ارائه دسترسی عادلانه به انرژی پشتیبانی می‌کنند، در نتیجه با تجزیه و تحلیل جغرافیایی دقیق گزینه‌های RE موجود برای استخراج یک طرح انرژی شهری مبتنی بر شواهد، به SDGs کمک می‌کنند. در حال حاضر، این ابزار برای ارزیابی 30 شهرداری نپال مورد استفاده قرار گرفته است و توسط سازمان‌های غیردولتی مختلف در حوزه کاری آنها اقتباس شده است. و قبل از اینکه در آینده نزدیک به شهرداری‌های باقی‌مانده تبدیل شود، در صورت لزوم پالایش خواهد شد. کاربران هدف این جعبه ابزار، برنامه ریزان انرژی اولیه و تصمیم گیرندگان/سیاست گذاران و سایر ذینفعان مربوطه برای فرآیند تصمیم گیری برنامه ریزی انرژی برای دسترسی پایدار به انرژی هستند. با این حال، برنامه انرژی چند ساله یا نتیجه تولید شده توسط جعبه ابزار به کیفیت داده های ورودی بستگی دارد که در تفسیر نتایج ارزیابی انرژی و اجرای طرح نباید نادیده گرفته شود. از این رو، توصیه می شود بررسی های کیفی داده های اولیه و ثانویه مورد استفاده را انجام دهید. برنامه انرژی چند ساله یا نتیجه تولید شده توسط جعبه ابزار به کیفیت داده های ورودی بستگی دارد، که نباید هنگام تفسیر نتایج ارزیابی انرژی و اجرای طرح نادیده گرفته شود. از این رو، توصیه می شود بررسی های کیفی داده های اولیه و ثانویه مورد استفاده را انجام دهید. برنامه انرژی چند ساله یا نتیجه تولید شده توسط جعبه ابزار به کیفیت داده های ورودی بستگی دارد، که نباید هنگام تفسیر نتایج ارزیابی انرژی و اجرای طرح نادیده گرفته شود. از این رو، توصیه می شود بررسی های کیفی داده های اولیه و ثانویه مورد استفاده را انجام دهید.

منابع

  1. گلدمبرگ، جی. یوهانسون، سل ردی، AKN؛ ویلیامز، انرژی RH برای جهانی پایدار ؛ جان وایلی و پسران: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 1988. [ Google Scholar ]
  2. آژانس بین المللی انرژی آمار کلیدی انرژی جهان ; آژانس بین المللی انرژی: پاریس، فرانسه، 2020؛ پ. 81. [ Google Scholar ]
  3. سازمان ملل. تغییر جهان ما: دستور کار 2030 برای توسعه پایدار ؛ سازمان ملل: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 2015. [ Google Scholar ]
  4. سازمان ملل. اهداف توسعه پایدار ؛ سازمان ملل: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 2021. [ Google Scholar ]
  5. کمیسیون حقوقی نپال قانون اساسی نپال 2015. در دسترس آنلاین: https://www.lawcommission.gov.np/en/archives/category/documents/prevailing-law/constitution/constitution-of-nepal (در 14 ژوئیه 2021 قابل دسترسی است).
  6. وزارت نیرو، منابع آب و آبیاری. پیشرفت در یک نگاه: یک سال در مرور ; مرکز ارتقای انرژی جایگزین: کاتماندو، نپال، 2019.
  7. Surendra، KC; Khanal, SK; شرستا، پ. لامسال، ب. وضعیت فعلی انرژی های تجدیدپذیر در نپال: فرصت ها و چالش ها. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2011 ، 15 ، 4107-4117. [ Google Scholar ]
  8. Shrestha، H. کاداستر منابع توان آب بالقوه مناطق کوهستانی مرتفع کمتر مطالعه شده، با اشاره ویژه به نپال . موسسه قدرت مسکو: مسکو، روسیه، 1966. [ Google Scholar ]
  9. مرکز ارتقای انرژی جایگزین 2021. در دسترس آنلاین: https://www.aepc.gov.np/ (در 14 ژوئیه 2021 قابل دسترسی است).
  10. Shrestha، JN تابش خورشیدی در نپال: پیامدهای آن در خدمات مخابراتی. در مجموعه مقالات اولین کنفرانس ملی در فناوری انرژی های تجدیدپذیر برای توسعه روستایی، کاتماندو، نپال، 12 تا 14 اکتبر 2006. [ Google Scholar ]
  11. Shrestha، JN کاربرد انرژی پاک در نپال: چشم اندازها و مشکلات. در مجموعه مقالات جلسه SAR/StANCE، کاتماندو، نپال، 10 نوامبر 2014. [ Google Scholar ]
  12. دولت نپال، وزارت مدیریت زمین، تعاون و کاهش فقر، دپارتمان بررسی. در دسترس آنلاین: https://dos.gov.np/language/en/ (در 30 سپتامبر 2015 قابل دسترسی است).
  13. ون زیل، جی جی ماموریت توپوگرافی رادار شاتل (SRTM): پیشرفتی در سنجش از دور توپوگرافی. فضانورد Acta. 2001 ، 48 ، 559-565. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  14. Kabir, U. Nepal Land Cover 2010 ; ICIMOD: کاتماندو، نپال، 2015. [ Google Scholar ]
  15. اندرسون، بی. تست های عملکرد Deoliveira، J. WMS! Mapserver & Geoserver ; تحقیقات شکست: ویکتوریا، BC، کانادا، 2007. [ Google Scholar ]
  16. کتابخانه انتزاع داده های جغرافیایی. 2013. در دسترس آنلاین: https://gdal.org/ (در 30 سپتامبر 2013 قابل دسترسی است).
  17. سیستم اطلاعات جغرافیایی بوستون Cross Compare SQL Server 2008 Spatial، PostgreSQL/PostGIS 1.3-1.4، MySQL 5-6. در دسترس آنلاین: https://www.bostongis.com/PrinterFriendly.aspx?content_name=sqlserver2008_postgis_mysql_compare (در 7 مه 2012 قابل دسترسی است).
  18. زلاتانوا، اس. Fabbri، AG Geo-ICT برای مدیریت ریسک و بلایا، در فناوری جغرافیایی و نقش مکان در علم ؛ Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2009; صص 239-266. [ Google Scholar ]
  19. Wagtendonk، AJ; ورهاگن، JWHP؛ Soetens، SKA; Jeneson، CF; de Kleijn, M. گذشته در مکان: نقش geo-ICT در باستان شناسی امروزی. در فناوری زمین فضایی و نقش مکان در علم ; Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2009; صص 59-86. [ Google Scholar ]
  20. Abdalla, R. Introduction to Geospatial Information and Communication Technology (GeoICT) ; Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2016. [ Google Scholar ]
  21. ون مانن، ن. Scholten، HJ; فن دو ولده، R. فناوری ژئوفضایی و نقش مکان در علم. در فناوری زمین فضایی و نقش مکان در علم ; Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2009; صص 1-13. [ Google Scholar ]
  22. Aina, YA دستیابی به شهرهای پایدار هوشمند با پشتیبانی GeoICT: شهرهای هوشمند در حال توسعه عربستان سعودی. شهرها 2017 ، 71 ، 49-58. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  23. چارچوب چند لایه در دسترس آنلاین: https://mtfenergyaccess.esmap.org/ (در 28 دسامبر 2021 قابل دسترسی است).
  24. ساعت، JC; ریچلز، آر. رابینسون، جی آر. Schrattenholzer, L. برآورد هزینه های کاهش گازهای گلخانه ای. In Climate Change 1995: Economic and Social Dimensions of Climate Change ; Bruce, JP, Lee, H., Haites, EF, Eds. انتشارات دانشگاه کمبریج: کمبریج، انگلستان، 1996; صص 263-296. [ Google Scholar ]
  25. گراب، ام. ادموندز، جی. ده برینک، پی. موریسون، M. هزینه های محدود کردن انتشار CO 2 سوخت فسیلی : بررسی و تجزیه و تحلیل. آنو. انرژی محیط زیست کشیش. 1993 ، 18 ، 397-478. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  26. لوهانگا، م. مواندوسیا، م. Luteganya، P. بهینه سازی در مدل سازی انرژی کامپیوتری برای تانزانیا. انرژی 1993 ، 18 ، 1171-1179. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  27. کورمیو، سی. دیکوراتو، م. مینویا، ا. Trovato، M. یک روش برنامه ریزی انرژی منطقه ای شامل منابع انرژی تجدید پذیر و محدودیت های زیست محیطی. تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2003 ، 7 ، 99-130. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  28. داس، تی. چاکرابورتی، دی. ست، اس. مصرف انرژی و چشم‌انداز فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر در یک روستای هندی. انرژی 1990 ، 15 ، 445-449. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  29. ون بیک، ن. ون گرونندال، WJH; ون هلدن، دبلیو. دی اوونز، سی. روشی جدید برای برنامه ریزی انرژی محلی در کشورهای در حال توسعه. در کنگره جهانی انرژی های تجدیدپذیر ششم ; الزویر: آمستردام، هلند، 2000. [ Google Scholar ]
  30. دواداس، V. برنامه ریزی برای سیستم انرژی روستایی: بخش اول. تجدید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2001 ، 5 ، 203-226. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  31. هیرمات، آر. شیخا، س. Ravindranath، N. برنامه ریزی انرژی غیرمتمرکز. مدل سازی و کاربرد – یک بررسی تمدید کنید. حفظ کنید. انرژی Rev. 2007 ، 11 ، 729-752. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  32. بانک توسعه آسیایی ارزیابی، استراتژی و نقشه راه بخش انرژی نپال ؛ بانک توسعه آسیایی: ماندالویونگ، فیلیپین، 2017. [ Google Scholar ]
  33. Shrestha، N. توانمندسازی کودکان برای مطالعه بعد از غروب آفتاب. در نپال: نور برای امید . بنیاد سومر لاخانی، 1396; در دسترس آنلاین: https://www.sumarlakhanifoundation.org/nepal-solar-lamps (در 21 مارس 2022 قابل دسترسی است).
  34. هرمان، اس. Osinski، E. برنامه ریزی کاربری پایدار زمین در مناطق روستایی در سطوح مختلف فضایی با استفاده از GIS و ابزارهای مدل سازی. Landsc. طرح شهری. 1999 ، 46 ، 93-101. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  35. هارتانگ، سی. آنوکوا، ی. سبزه، دبلیو. لرر، ا. تسنگ، سی. Borriello, G. بسته داده باز: ابزارهایی برای ایجاد خدمات اطلاعاتی برای مناطق در حال توسعه. در مجموعه مقالات چهارمین کنفرانس بین المللی ACM/IEEE در زمینه فناوری اطلاعات و ارتباطات و توسعه، لندن، بریتانیا، 13 تا 16 دسامبر 2010. [ Google Scholar ]
  36. Kusiak، A. نوآوری: یک رویکرد داده محور. بین المللی J. Prod. اقتصاد 2009 ، 122 ، 440-448. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  37. Chicco، G. سازگاری داده ها برای ارزیابی انرژی هوشمند مبتنی بر داده. حداقل داده مدیریت 2021 , 4 , 683682. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  38. منتیس، دی. ولش، ام. Nerini، FF; براد، او. هاولز، ام. بازیلیان، م. راگنر، اچ. یک رویکرد مبتنی بر GIS برای برنامه ریزی برق رسانی – مطالعه موردی در نیجریه. پایداری انرژی. توسعه دهنده 2015 ، 29 ، 142-150. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  39. یوهانسن، RM; Ostergaard، PA; مایا-دریسدیل، دی. Mouritsen، LKE ابزارهای طراحی برای سناریو سازی سیستم انرژی در برنامه ریزی انرژی شهرداری. Energies 2021 , 14 , 1442. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  40. سیلر، پ. المن، دی. ورگارا، سی. گونزالس-گارسیا، آ. لی، اس جی; دروین، سی. بروسناهان، م. بورفسکی، ی. متئو، سی. آماتیا، ر. و همکاران برنامه‌ریزی بهینه برق‌رسانی با ترکیب فناوری‌های روی و خارج از شبکه: مدل برق‌رسانی مرجع (REM). Proc. IEEE 2019 ، 107 ، 1872-1905. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  41. بالدراما، جی پی؛ Subieta، SB; لومباردی، اف. استواناتو، ن. سالبرگ، ا. هاولز، ام. کلمبو، ای. Quoilin، S. گنجاندن تقاضای با وضوح بالا و بهینه‌سازی فنی-اقتصادی برای ارزیابی ریزشبکه‌ها در ابزار برق‌رسانی فضایی منبع باز (OnSSET). پایداری انرژی. توسعه دهنده 2020 ، 56 ، 98-118. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  42. کمائوسور، اف. ادکینز، ای. آدو پوکو، آی. برو-هاموند، ا. Modi, V. برنامه ریزی برق رسانی با استفاده از ابزار Network Planner: مورد غنا. پایداری انرژی. توسعه دهنده 2014 ، 19 ، 92-101. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  43. منتیس، دی. اندرسون، ام. هاولز، ام. راگنر، اچ. سیال، س. براد، او. کورکوولوس، ا. بازیلیان، ام. مزایای برنامه ریزی جغرافیایی در دسترسی به انرژی – مطالعه موردی در اتیوپی. Appl. Geogr. 2016 ، 72 ، 1-13. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  44. سابو، اس. بودیس، ک. هالد، تی. Moner-Girona، M. راه حل های انرژی در روستاهای آفریقا: نقشه برداری هزینه های برق رسانی تولید خورشیدی و دیزلی توزیع شده در مقابل گسترش شبکه. محیط زیست Res. Lett. 2011 , 6 , 034002. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  45. کورکوولوس، ا. خاوری، ب. سالبرگ، ا. هاولز، ام. Arderne, C. نقش داده های دسترسی باز در برنامه ریزی زمین فضایی برق رسانی و دستیابی به SDG7. مطالعه موردی مبتنی بر OnSSET برای مالاوی. Energies 2019 ، 12 ، 1395. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  46. منتیس، دی. هاولز، ام. راگنر، اچ. کورکوولوس، ا. آردرن، سی. زپدا، ای. سیال، س. تالیوتیس، سی. بازیلیان، م. دی رو، ا. و همکاران Lighting the World: اولین کاربرد منبع باز، ابزار الکتریکی سازی فضایی (OnSSET) در جنوب صحرای آفریقا. محیط زیست Res. Lett. 2017 ، 12 ، 085003. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  47. المن، DDA مدل برق رسانی مرجع: یک مدل کامپیوتری برای برنامه ریزی دسترسی به برق روستایی . موسسه فناوری ماساچوست: کمبریج، MA، ایالات متحده آمریکا، 2015. [ Google Scholar ]
  48. کورکوولوس، ا. منتیس، دی. بازیلیان، م. هاولز، ام. سراج، ع. هوتکی، اس.اف. Missfeldt-Ringius، F. حمایت از سیاست برق رسانی در کشورهای شکننده: رویکردی با کمترین هزینه جغرافیایی تعدیل شده بر اساس تعارض برای افغانستان. پایداری 2020 ، 12 ، 777. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  49. منتیس، دی. اودارنو، ال. وود، دی. جندل، اف. مازور، ای. قهاجا، ع. Gassert, F. Energy Access Explorer: Data and Methods ; موسسه منابع جهانی: واشنگتن، دی سی، ایالات متحده آمریکا، 2019. [ Google Scholar ]
  50. دولت نپال وزارت امور اراضی، تعاون و فقرزدایی. 2021. در دسترس آنلاین: https://dos.gov.np (در 17 آوریل 2021 قابل دسترسی است).
  51. مونی، پی. مینگینی، ام. مروری بر داده های نقشه خیابان باز. در نقشه برداری و سنسور شهروند ; Ubiquity Press: لندن، بریتانیا، 2017. [ Google Scholar ]
  52. اداره برق نپال ریاست توزیع و خدمات مصرف کننده ; NEA: کاتماندو، نپال، 2020؛ پ. 204. [ Google Scholar ]
  53. وزارت زیربنای فیزیکی و حمل و نقل اداره راه، واحد سیستم اطلاعات مدیریت بزرگراه (HMIS). 2021. در دسترس آنلاین: https://ssrn.aviyaan.com/ssrn_map/map (در 30 ژوئن 2021 قابل دسترسی است).
  54. اداره مرکزی آمار. کتاب سال آماری نپال-2019 ؛ اداره مرکزی آمار: کاتماندو، نپال، 2019؛ پ. 576.
  55. Tatem، AJ WorldPop، داده های باز برای جمعیت شناسی فضایی. علمی داده 2017 ، 4 ، 170004. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  56. اودین، ک. Shrestha، HL; مورتی، MSR; باجراچاریا، بی. شرستا، بی. گیلانی، ح. پرادان، اس. Dangol، B. توسعه پایگاه داده ملی پوشش زمین در سال 2010 برای نپال. جی. محیط زیست. مدیریت 2015 ، 148 ، 82-90. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  57. Gorelick، N. موتور Google Earth. در خلاصه کنفرانس مجمع عمومی EGU ; اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا: وین، اتریش، 2013. [ Google Scholar ]
  58. رن، جی. Toniolo، S. ارزیابی پایداری چرخه زندگی برای تصمیم‌گیری: روش‌شناسی و مطالعات موردی . الزویر: آمستردام، هلند، 2019. [ Google Scholar ]
  59. رایکار، اس. آدامسون، اس. منابع مالی انرژی های تجدیدپذیر: تئوری و عمل . انتشارات دانشگاهی: کمبریج، MA، ایالات متحده آمریکا، 2020. [ Google Scholar ]
  60. Pun, B. وضعیت فعلی و نقشه راه آینده بخش انرژی، منابع آب و آبیاری (کاغذ سفید) ; وزیر انرژی، منابع آب و آبیاری: کاتماندو، نپال، 2018؛ پ. 31.
  61. تامسون، DR; استیونز، FR; Ruktanonchai، NW; تاتم، ای جی. Castro، MC GridSample : یک بسته R برای تولید واحدهای نمونه برداری اولیه نظرسنجی خانگی (PSUs) از داده های جمعیت شبکه ای. بین المللی J. Health Geogr. 2017 ، 16 ، 25. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ] [ نسخه سبز ]
  62. Pelz، S. اندازه‌گیری تامین انرژی خانگی برای حمایت از برنامه‌ریزی عادلانه انرژی شهری در مناطق روستایی نپال. پایداری انرژی. توسعه دهنده 2020 ، 59 ، 8-21. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  63. کالیسال، S. یادداشتی در مورد استخراج انرژی پتانسیل برای امواج آب دو بعدی. مهندس اقیانوس 1983 ، 10 ، 133-138. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  64. De La Beaujardiere, J. OpenGIS ® مشخصات پیاده سازی سرور نقشه وب ; Open Geospatial Consortium Inc.: Rockville, MD, USA, 2006; صص 6-42. [ Google Scholar ]
  65. اشمیت، سی. لایه های باز: نقشه های رایگان برای وب. 2008. در دسترس آنلاین: https://www.openlayers.org/ (در 21 مارس 2022 قابل دسترسی است).
  66. اداره مرکزی آمار. 2021. در دسترس آنلاین: https://censusnepal.cbs.gov.np/Home/Index/EN (در 13 ژوئیه 2021 قابل دسترسی است).
Ijgi 11 00304 g001 550
شکل 1. درخت تصمیم اصلاح شده از AEPC.
Ijgi 11 00304 g002 550
شکل 2. حالت داشبورد جعبه ابزار برنامه ریزی انرژی شهرداری.
Ijgi 11 00304 g003 550
شکل 3. حالت برنامه ریزی بسته ابزار برنامه ریزی انرژی شهرداری.
Ijgi 11 00304 g004 550
شکل 4. توزیع نمونه های شبکه (مرز شهرداری: سبز؛ مرز بخش: سیاه؛ و نمونه شبکه: زرد).
Ijgi 11 00304 g005 550
شکل 5. یک خوشه نشست (مرز خوشه: فیروزه ای، یک خوشه نشست: لکه قرمز).
Ijgi 11 00304 g006 550
شکل 6. کاوش در انرژی آبی کوچک (خط نهر رودخانه: آبی؛ نقطه آبگیر: آبی؛ دایره: مکان های MHP: نقاط سبز؛ و حوضه آبریز: دایره ای به رنگ آبی).

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید