محجوب, امیرعلی, نوراللهی, یونس. (1400). تحلیل روند مصرف انرژی و تکنولوژی‌های استحصال آب کشور و بررسی جایگزینی برق خورشیدی. , 8(4), 907-923. doi: 10.22059/ije.2021.314883.1439
امیرعلی محجوب; یونس نوراللهی. "تحلیل روند مصرف انرژی و تکنولوژی‌های استحصال آب کشور و بررسی جایگزینی برق خورشیدی". , 8, 4, 1400, 907-923. doi: 10.22059/ije.2021.314883.1439
محجوب, امیرعلی, نوراللهی, یونس. (1400). 'تحلیل روند مصرف انرژی و تکنولوژی‌های استحصال آب کشور و بررسی جایگزینی برق خورشیدی', , 8(4), pp. 907-923. doi: 10.22059/ije.2021.314883.1439
محجوب, امیرعلی, نوراللهی, یونس. تحلیل روند مصرف انرژی و تکنولوژی‌های استحصال آب کشور و بررسی جایگزینی برق خورشیدی. , 1400; 8(4): 907-923. doi: 10.22059/ije.2021.314883.1439
تحلیل روند مصرف انرژی و تکنولوژی‌های استحصال آب کشور و بررسی جایگزینی برق خورشیدی
1دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی سیستم‌های انرژی، گروه انرژیهای نو و تجدید‌پذیر، دانشکدۀ علوم و فنون، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2دانشیار، گروه انرژیهای نو و تجدید‌پذیر، دانشکدۀ علوم و فنون، دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده
کشور ایران سالیان زیادی است که از مشکل کمآبی و بارانهای ناکافی رنج میبرد. با توجه به این موضوع، ایرانیان برای دستیابی به آب مناسب برای کشاورزی، به احداث چاههای کشاورزی روی آورده‌اند. با پیشرفت تکنولوژی و پیدایش برق و موتورهای برقی، استفاده و حفر چاههای کشاورزی شکل تازه‌ای به خود گرفته است. امروزه در سراسر ایران مشاهده میشود که با استفاده از تکنولوژی‌های مختلف، چاههایی با عمقهای عمیق و نیمه‌عمیق فراوانی در سراسر کشور حفر شده که در کنار مزایای آن، برای کشاورزان مشکلات زیادی نیز از منظر اثرات زیست‌محیطی بر سفره‌های آب زیرزمینی به بار میآورند. در سال 1396 مصرف برق در این حوزه چیزی حدود 37285 گیگاوات ساعت و 15 درصد از برق کل کشور است که مقدار زیادی را نشان میدهد. نکتۀ مهم دیگر، اینکه این مقدار در سالهای اخیر رشد زیادی داشته، به صورتی که این عدد از 11079 گیگاوات ساعت یا 8/10 درصد در سال 1380 به 37285 در سال 1396 رسیده است. با توجه به این موضوع، در پژوهش حاضر به چگونگی وضعیت چاههای کشاورزی ایران و پیشنهادهایی برای کاهش این میزان انرژی مصرفی پرداخته شده است. در این راستا، روشهای کاهش مصرف سیستم‌های آبیاری کشاورزی، بهبود عملکرد و یا استفاده از پمپ دیزلی و یا برق خورشیدی به کمک نرم‌افزار PVsyst بررسی میشود. این تحلیل بر اساس 5 حوضۀ اصلی آبخیز کشور صورت میگیرد.
Analysis of energy consumption trends and water extraction technologies from the main watersheds of Iran and review of solutions for the use of renewable energy technologies
Iran has long suffered from water shortages and insufficient rainfall. Due to this, the Iranians started to build agricultural wells to obtain suitable water for agriculture. With the advancement of technology and the advent of electricity and electric motors, the use and drilling of agricultural wells took on a new form. Today, it is observed throughout Iran that using various technologies, wells with many deep and semi-deep depths have been drilled throughout the country, which, in addition to its benefits for farmers, also poses many problems in terms of effects. They create an environment on groundwater aquifers. In 2017, electricity consumption in this area was about 37,285 GWh, which is 15% of the total electricity in the country, which shows a high figure. Another important point is that this figure has grown so much in recent years that it has risen from 11079 GWh or 10.8% in 2001. Given this, in this study, we intend to address the trend of agricultural wells in Iran and suggestions to reduce this amount of energy consumption. In this regard, methods to reduce the consumption of agricultural irrigation systems, improve performance, or use a diesel pump or solar power are examined. This analysis is based on the 5 main watersheds of the country.
Bekhet HA, Abdullah A. Energy use in agriculture sector: input-output analysis. Int Bus Res. 2010;3(3):111.
Schnepf RD. Energy use in agriculture: Background and issues. In: Congressional Information Service, Library of Congress; 2004.
Uhlin H-E. Why energy productivity is increasing: an IO analysis of Swedish agriculture. Agric Syst. 1998;56(4):443-465.
Esengun K, Erdal G, Gündüz O, Erdal H. An economic analysis and energy use in stake-tomato production in Tokat province of Turkey. Renew energy. 2007;32(11):1873-1881.
Energy balance sheet, Office of Planning and Macroeconomics of Electricity and Energy of Iran. 1396[Persian]
Investigating the situation of energy consumption in the agricultural sector. Ministry of Islamic Jihad 1396 [Persian]
Arezo Bagherzadeh. An overview of electricity consumption trends in the agricultural sector. 1396. [Persian]
Statistical Yearbook. National Statistics Center. 1395. [Persian]
Report on the condition of the country's wells. Ministry of Power. [Persian]
Well condition report. Statistics and reporting system. wrs.wrm.ir › amar[Persian]
Hanze Noor. Assessing the trend of groundwater consumption and its current situation in Iran. 1395. [Persian]
Mahboubeh Zeraatzadeh, Mojtaba Samareh Akbar, Seyed Mahmoud Attari, Alireza Bamri ,Investigating the effects of electrification of agricultural wells in the distribution network. [Persian]
De Silva CS. Regulation of Shallow Groundwater Resources in Hard Rock Areas of Sri Lanka. (Pathmarajah S, ed.). Agricultural Engineering Society of Sri Lanka (AESSL); 2002.
Çalisir S. The evaluation of performance and energy usage in submersible deep well irrigation pumping plants. Agric Mech ASIA AFRICA Lat Am. 2007;38(1):9.
David J. Molden, R. Sakthivadivel CJP, Fraiture and C de. Indicators for Comparing Performance of Irrigated Agricultural Systems. Vol 42.; 2005. doi:10.1017/CBO9781107415324.004
Wright J. Cost Comparison of Alternative Irrigation Systems. 1981:10-11.
Caswell MF, Zilberman D. The Effects of Well Depth and Land Quality on the Choice of Irrigation Technology. Am J Agric Econ. 1986;68(4):798-811. doi:10.2307/1242126
Eker B. solar powered water pumping system - Google Search. Trakia J Sci. 2005;3(7):6-11. https://www.google.com.ng/search?q=solar+powered+water+pumping+system&rlz=1C1CHBD_enNG821NG823&oq=Solar+powered+water+pumping+&aqs=chrome.0.0j69i57j0l4.13337j0j7&sourceid=chrome&ie=UTF-8.
Al-Smairan M. Application of photovoltaic array for pumping water as an alternative to diesel engines in Jordan Badia, Tall Hassan station: Case study. Renew Sustain Energy Rev. 2012;16(7):4500-4507. doi:10.1016/j.rser.2012.04.033
Abu-Aligah M. Design of photovoltaic water pumping system and compare it with diesel powered pump. Jordan J Mech Ind Eng. 2011;5(3):273-280.
Jones MA, Odeh I, Haddad M, Mohammad AH, Quinn JC. Economic analysis of photovoltaic (PV) powered water pumping and desalination without energy storage for agriculture. Desalination. 2016;387:35-45. doi:10.1016/j.desal.2016.02.035
Tiwari AK, Kalamkar VR. Effects of total head and solar radiation on the performance of solar water pumping system. Renew Energy. 2018;118:919-927. doi:10.1016/j.renene.2017.11.004
Rehman S, Sahin AZ. Performance comparison of diesel and solar photovoltaic power systems for water pumping in Saudi Arabia. Int J Green Energy. 2015;12(7):702-71۳/ doi:10.1080/15435075.2014.884498
Roblin S. Solar-powered irrigation: A solution to water management in agriculture? Renew Energy Focus. 2016;17(5):205-206. doi:10.1016/j.ref.2016.08.013
Mahmoud E, El Nather H. Renewable energy and sustainable developments in Egypt: photovoltaic water pumping in remote areas. Appl Energy. 2003;74(1-2):141-147.
Purohit P, Kandpal TC. Solar photovoltaic water pumping in India: a financial evaluation. Int J Ambient Energy. 2005;26(3):135-146.
Odeh I, Yohanis YG, Norton B. Economic viability of photovoltaic water pumping systems. Sol energy. 2006;80(7):850-860.
Kordab M. Priority option of photovoltaic systems for water pumping in rural areas in ESCWA member countries. Desalination. 2007;209(1-3):73-77.
Meah K, Fletcher S, Ula S. Solar photovoltaic water pumping for remote locations. Renew Sustain Energy Rev. 2008;12(2):472-487.
Journal 310 of the Office of Engineering and Water and ABFA Standards with the title of instructions for classification and coding of catchments and study areas in the country. [Persian]
Morteza Aeen. Plan to increase the energy efficiency of agricultural wells by using the budget resources of Article 12 of the Constitution to remove barriers to competitive production [Persian]
Mohsen Jabbar, Mohammad Akbari Sayar, Mehdi Rafiei, Saeed Mahzab Torabi. Review the program of electrification of agricultural wells and present programs to improve energy efficiency [Persian]
Information and data of agricultural pumps. https://www.energyinformation.ir/energydatas/2014-01-07-16-29-40/2014-01-01-21-13-09/2014-01-01-21-36-41/964-2018-04-25-10-08-29[Persian]
Energy audit and establishment of energy management unit in agriculture and horticulture, energy consumption optimization management in industry, fuel consumption optimization company. 1385. [Persian]
