تحلیل تأثیر تغییرات اقلیمی بر تولید و پایداری انرژی بادهای فراساحلی در خلیج فارس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی سوانح ، آموزش و سیستم های محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران

2 پژوهشکده علوم دریایی- دانشگاه تهران

3 گروه مدیریت پروژه و ساخت، دانشکده معماری، دانشگاه تهران

4 گروه مهندسی عمران

‎10.22052/deej.2026.258590.1141

چکیده

پژوهش حاضر با هدف ارزیابی تأثیر تغییرات اقلیمی بر پتانسیل انرژی بادهای فراساحلی در سواحل بوشهر انجام شد. در این مطالعه، چگالی و توان باد با استفاده از تابع توزیع وایبول محاسبه و امکان استحصال انرژی و شاخص‌های اقتصادی آن با نرم‌افزارInVEST ارزیابی شد. داده‌های سرعت باد با استفاده از مدل اقلیمی CESM2 تحت سناریوهای SSP2-4.5، SSP3-7.0 و SSP5-8.5 برای دوره 2025 تا 2050 شبیه‌سازی گردید. برای تحلیل عدم‌قطعیت، از شبیه‌سازی مونت‌کارلو استفاده شد و تحلیل حساسیت تورنادو جهت شناسایی پارامترهای اثرگذار بر هزینه تمام‌شده انرژیبه‌کار رفت. نتایج نشان داد مدلCESM2 توانایی مناسبی در بازسازی داده‌های تاریخی سرعت باد دارد. میانگین سرعت باد در دوره مشاهداتی 78/5 متربرثانیه بود و در دورة آینده تحت سناریوهای مختلف به 1/6 تا 7/6 متربرثانیه افزایش می‌یابد. هر توربین 5 مگاواتی قادر به تولید 5/17 گیگاوات‌ساعت انرژی است و مزرعه بادی 20 توربینی می‌تواند تا 475 گیگاوات‌ساعت انرژی سالانه تولید کند. مقدار LCOE از 015/0 به 010/0 دلار به‌ازای هر کیلووات‌ساعت کاهش می‌یابد. نتایج مونت‌کارلو نشان‌دهنده پراکندگی LCOE تحت عدم‌قطعیت ورودی‌ها بود و تحلیل تورنادو نشان داد سرعت باد مهم‌ترین عامل اثرگذار بر LCOE است. در مجموع، نتایج بیانگر ظرفیت مناسب سواحل بوشهر برای توسعه پایدار انرژی باد فراساحلی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Climate Change Impacts on the Production and Sustainability of Offshore Wind Energy in the Persian Gulf

نویسندگان [English]

  • ahmad nohegar 1
  • Mahmoud Behrouzi 2
  • mohammad madanifar 3
  • mahmood namazi 4
1 Department of Disaster Engineering, Education and Environmental Systems, Faculty of Environment, University of Tehran
2 Research Institute of Marine Sciences - University of Tehran - Tehran
3 Department of Project and Construction Management, Faculty of Architecture, University of Tehran
4 Department of Civil Engineering
چکیده [English]

The present study aims to evaluate the impact of climate change on offshore wind energy potential along the Bushehr coast. In this research, wind density and wind power were calculated using the Weibull distribution, while energy potential and economic indicators were assessed using the InVEST software. Wind speed data were simulated using the CESM2 climate model under SSP2-4.5, SSP3-7.0, and SSP5-8.5 scenarios for the period 2025–2050. To address uncertainty, a Monte Carlo simulation approach was employed, and a tornado sensitivity analysis was conducted to identify the key parameters influencing LCOE. The results indicate that the CESM2 model has good capability in reproducing historical wind speed data. The mean observed wind speed was 5.78 m/s, increasing to 6.1–6.7 m/s under future scenarios. Each 5 MW turbine is capable of generating 17.5 GWh of energy annually, while a 20-turbine wind farm can produce up to 475 GWh per year. The LCOE decreases from 0.015 to 0.010 USD/kWh. Monte Carlo results show noticeable variability in LCOE due to input uncertainty, while the tornado analysis reveals that wind speed is the most influential factor affecting LCOE. Overall, the results highlight the significant potential of the Bushehr coastline for sustainable offshore wind energy development.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bushehr
  • Climate Change
  • Turbine
  • Wind Density
  • Weibull Distribution

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار