فرآیند تحلیل شبکه ای

تعیین ترکیب بهینه منابع انرژی ایران، با استفاده از فرآیند تحلیل شبکه ای

چکیده:
 

امروزه به دلیل بحران های سیاسی، اقتصادی، محدودیت ذخایر فسیلی، نگرانی های زیست محیطی، رشد اقتصادی، ضریب مصرف و بسیاری از عوامل دیگر، آن دسته از منابع انرژی که تجدیدپذیر، پاکیزه و کم هزینه اند، ترجیح داده می شوند. متاسفانه هیچ یک از منابع انرژی به تنهایی نمی توانند همه این خواسته ها را برآورده کنند و ما مجبوریم که از منابع مختلف انرژی استفاده کنیم، اما این که از کدام منبع، چگونه و به چه میزان استفاده کنیم، مساله دشواری است. از این رو، مساله تعیین ترکیب بهینه منابع انرژی، یکی از مهم ترین مسایلی است که هر کشوری با آن مواجه است. مسایل مربوط به انرژی عموما اهداف چندگانه متضادی نظیر عوامل اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی را دربرمی گیرند. به همین علت به روش هایی نیاز است که بتوانند این معیارهای درگیر با یکدیگر را هم زمان لحاظ کنند. فرآیند تحلیل شبکه ای یکی از روش های تصمیم گیری چند شاخصه است که تعاملات و بازخوردهای میان معیارها و آلترناتیوها را به خوبی منعکس می کند. در این تحقیق از روش ANP برای تعیین سهم مناسب حامل های انرژی ایران استفاده و این نتایج، حاصل شده است که: گاز طبیعی بیش ترین اولویت و بنزین و انرژی خورشیدی کم ترین اولویت دارند، هم چنین سهم انرژی های تجدید پذیر در سیستم انرژی ایران باید افزایش یابد.

کلید واژه: برنامه ریزی انرژی، تعیین سهم منابع انرژی، روش های تصمیم گیری چند شاخصه (MADM)، فرآیند تحلیل شبکه ای


مقدمه

انرژی به عنوان عاملی کلیدی در ایجاد توسـعة پایـدار در جوامـع مختلـف محسـوب میشود که در کشورهای فقیر به صورت سنتی و در کشورهای توسعه یافتهتر بـه شـکل انرژیهای نوین و با استفاده از تکنولوژیهای پیشـرفته مـورد اسـتفاده قـرار مـیگیـرد. توسعة پایدار، توسعهای است که نیازهای نسل حاضر را بدون ایـنکـه توانـایی بـرآوردن نیازهای نسلهای آینده را به مخاطره بیندازد، بـرآورده کنـد (کمیتـة جهـانی توسـعه و محیط زیست، 1987) (کوآدوس ، 2001 .(این نوع توسـعه دارای سـه بعـد اجتمـاعی، اقتصادی و زیست محیطی است. نقش انرژی در توسعة پایـدار، فـراهم کـردن خـدماتی است که ضمن رعایت این سه بعد، توسعه را ممکـن مـیکنـد. در حـال حاضـر چـالش سیاست انرژی، کاهش هزینههای زیست محیطی تولید و مصرف انرژی و در عـین حـال گسترش دستیابی به منابع انرژی اولیه و تأمین انرژی است. جمهوری اسلامی ایران با توجه به دارا بودن مقادیر قابل توجهی از ذخایر نفت وگاز، یکی از صادرکنندگان انرژی اولیه در دنیا محسوب میشود. هـر چنـد کـه در سـه دهـة اخیر، بهدلیل فرآیند رو به رشد توسعة اقتصادی و اجتماعی، بهرهگیری از منـابع انـرژی کشور جهت صادرات به دو علت اجتناب ناپذیر زیر کاهش یافته است: از یک سو، بهبود 2 استانداردهای زندگی و پشتیبانی از طرحهای تقویـت تولیـد ناخـالص داخلـی ، منجر به افزایش شدید تقاضای انرژی در بخشهای داخلی شده است و از سـوی دیگـر، اقتصاد کشور به شدت به درآمدهای نفتی حاصل از صادرات وابسته است. بنابراین تحت چنین شرایطی، باید با دستیابی به سیاست انرژی بلندمدت و پایدار برای کشـور رونـد کنونی بهرهگیری از انرژیهای پایان پذیر، تعـدیل شـود. عـلاوه بـر ایـن، ارزش واقعـی سوختهای فسیلی بسیار فراتر از آن است که فقط آنها را بهدلیل ارزش حرارتی شـان بسوزانیم و همچنین بهدلیل محدود بودن عمر این ذخایر، سهم نسلهای آینده نیز باید در نظر گرفته شود، شاید آنها راه حل های بهتری برای بهکارگیری این گنج ها داشـته باشند (قرشی ، 2007 .(البته هنوز افرادی هستند که سئوال میکنند کـه بـا توجـه بـه ذخائر نفت و گاز ایران آیا باز هم ما به منابع انرژی دیگر نظیر انرژیهای تجدید پذیر یـا انرژی هستهای نیاز داریم یا خیر؟ پاسخ صحیح به این سـئوال مسـتلزم مطالعـة دقیـق  علمی است. از اینرو این موضوع تحت عنوانترکیب منابع انرژی یـا انـرژی مـیکس، در مجامع علمی مورد بحث و بررسی قرار میگیرد. از لحاظ استراتژیک هیچ کشوری انرژی مورد نیازش را فقط از یک منبع تأمین نمیکند حتی اگر در آن کشور به فراوانی یافـت شود. مثلا" اگر در کشوری منابع آبی زیاد است، به این سمت نمـیرود کـه بـرق مـورد نیازش را فقط از آب تأمین کند. اما این که چه سهمی به انرژی میکس اختصـاص داده شود، نیاز به محاسباتی دارد که باید انجام شود. به همین علت و بهدلیل اهمیتی که این موضوع برای کشوری چون ایران دارد در این تحقیق تلاش شده است که بـا اسـتفاده از یکی از روشهای تصمیمگیری چند شاخصه، بهنام فرآیند تحلیل شبکهای، سهم هریـک از منابع انرژی ایران را تعیین شود. در بخش 2 ،مروری بر ادبیات موضوع خواهیم داشـت، در بخـش 3 ،دربـاره فرآینـد تحلیل شبکهای توضیحاتی را به اختصار ارائه میکنیم. در بخش 4 ،به مدلسازی مسئلة تعیین ترکیب بهینة منابع انرژی ایران با استفاده از روش ANP ،میپـردازیم. در بخـش 5 ،دادههای مسئله به اختصار بیان میشوند. در بخش 6 ،به اجرای مـدل و ارایـة نتـایج پرداخته میشود، در بخش 7 ،تحلیل حساسیت موضوع و سرانجام در بخـش 8 ،نتیجـة تحقیق ارائه شده است.

 
مروری بر مطالعات تجربی

مسئلة تعیین ترکیب بهینة منابع انرژی، از معیارهای متعددی نظیر عوامل اقتصادی، اجتماعی، سیاسی، زیست محیطی و ...، تأثیر می پـذیرد و البتـه نتـایج حاصـل از ایـن مسئله نیز بر معیارهای فوق اثرگذار است. بنابراین برای اینکه بتوانیم این مسئله را حل کنیم، به روش تصمیمگیری قدرتمندی نیاز داریم، که همة معیارها و اثرات متقابل آنها روی یکدیگر را در نظر بگیرد و بهگونهای صحیح آنها را کنترل کند. AHP روش 1 یکی از های تصمیم گیری چند معیاره است که کاربرد بسیار زیادی در حل مسائل برنامه ریزی داشته است. علت این امر آن است که میتوان برای یک مسـئلة آن عناصر سطوح بالایی از عناصر سطوح پایینی مستقلند، همچنین عناصری که در یک سطح قرار دارند نیز از هم مستقل هستند (زو ، 2006 .(روش فوق بـرای حـل مسـائل برنامهریزی انرژی های تجدیدپذیر (محسن ، 1997 ،چدید ، 2002 و الکـارنی ، 1998،( ارزیــابی و تخصــیص منــابع انــرژی (هــابز ، 1997 و راماناتــان ، a 1995 وb 1995،( برنامهریزی حمل و نقل (یلـدا ، 2003 و پـوه ، 1999 و تـی زنـگ ، 2005 ،(تحلیـل ، 1996 و 1997 (و بسیاری از موضـوعات دیگـر در ١٠ هزینههای زیست محیطی (هوآنگ انرژی، به کار رفته است. ، که تعمیم AHP است، اولین بار توسط ساعتی در سال1997 میلادی ١١ روش ANP مطرح شد. در مواردیکه سطوح پایینی روی سطوح بالایی اثر گذارند و یا عناصـری کـه در یک سطح قرار دارند مستقل از هم نیستند، دیگـر نمـیتـوان از روشAHP اسـتفاده کرد. به همین دلیل، ساعتی، روشANP را مطرح کرد .ANP ،شکل کلـیتـری از AHP است، اما به ساختار سلسله مراتبی آن نیاز نـدارد و در نتیجـه روابـط پیچیـدهتـر بـین سطوح مختلف تصمیم را بهصورت شبکهای نمایش می دهد و تعـاملات و بازخوردهـای میان معیارها و آلترناتیوها را در نظر میگیرد. این روش نسبتاً جدید اسـت، بـه همـین دلیل ادبیات موضوع گستردهای ندارد. اما کاربرد آن در زمینههای مختلف به سـرعت در حال گسترش است. (1982 ،(از روش AHP بـرای تعیـین ترکیـب مناسـب ١٢ اولین بار ساعتی وغلام نژاد منابع انرژی کشور آمریکا و اولویت بندی آنها استفاده کردنـد. فاکتورهـای مهمـی کـه روی عرضه و تقاضای آینده انرژی در آمریکا اثرگذارنـد و در ایـن مقالـه در نظـر گرفتـه شدهاند شامل در دسترس بودن (موجود بودن) منابع انرژی، مواد و تکنولوژیهای مورد نیاز برای تولید و بهرهبرداری از آنها، اثرات اجتماعی، اثرات سلامتی، امنیـت و زیسـت پیچیده، سلسله مراتبی ساده و انعطاف پذیر تشکیل داد و معیارهای کمی و کیفی را بـا هم در مسئله بهکار برد.AHP ،از ساختار ردهای از بالا به پایین برخـوردار اسـت، کـه در محیطی، امنیت ملی و هزینهها هستند. آلترناتیوهای مسئله نیـز شـامل: زغـال سـنگ، انرژی هستهای، نفت، گاز طبیعی، انرژی خورشیدی، منابع دیگر انرژی نظیر انرژی زمین گرمایی، سنگهای رستی نفتی و نفتهای سنگین و حفاظت و صرفهجویی انرژیاند. با توجه به نتایج این تحقیق، نویسندگان پیشنهاد داده بودنـد کـه سـهم هریـک از منـابع انرژی آمریکا در سال 2000 باید بهگونة زیـر باشـد تـا بـا توجـه بـه معیارهـای مـذکور بیشترین بهرهوری حاصل شود: زغـال سـنگ 31 ،%هسـتهای 9 ،%خورشـیدی 5/30،% نفت 1/8 ،%گاز طبیعی 5/13 %و منابع دیگر 9/7 .% پس از آن افراد مختلفی در زمینههای متعدد برنامهریزی انرژی آن را بهکاربردند. در سال 2005 ،اولوتاس ، از روشANP جهت تعیین سیاست انرژی مناسـب بـرای کشـور ترکیه استفاده کرد. در این تحقیق، منـافع، فرصـتهـا، هزینـه هـا و ریسـک، بـهعنـوان معیارهای کنترلی در نظر گرفته شدهاند و برای هریک از آنها شبکة جداگانهای طراحی شده است.

متن کامل مقاله