Locating potential areas for solar power plant construction with the Renewable Energy Efficiency Approach using the MARCOS-IHWP (Case study: Islamabad and Shiroudi neighborhoods of Tonekabon)

Subject Areas :

Farshad Rafipour ¹ , مریم خستو ² , Vahid Bigdeli Rad ³

1 - PhD student in urban planning, Islamic Azad University, Qazvin branch, Qazvin, Iran.
2 - Assistant Professor, Faculty of Art and Architecture, Islamic Azad University, Qazvin Branch, Qazvin, Iran.
3 - Associate Professor, Faculty of Art and Architecture, Islamic Azad University, Qazvin Branch, Qazvin, Iran.

Received: 2024-06-04 Accepted : 2024-10-30 Published : 2024-12-11

Keywords: Keywords: location, solar power plant, Tonekabon, IHWP, MARCOS ,

Abstract :

Abstract Paying attention to renewable energy sources that are a suitable alternative to non-renewable fossil fuels. It has caused societies to move towards energies such as solar energy. The purpose of this research is to locate the potential areas for the construction of a solar power plant in Tonekabon. The type of research is applied and the research method is descriptive-analytical and the statistical research community of 30 experts and, 28 experts was selected as a statistical sample using Cochran's formula. Information collection methods include; Questionnaire, field observation and documentary studies and the information analysis method in the solar power plant location is the IHWP (Inversion Hierarchical Weight Process) in GIS and in the ranking of final solar power plant construction, the MARCOS (Measurement Alternatives and Ranking according to Compromise Solution) is in Excel. The results of the research show that 26% of the city's area is in the very unsuitable area, 23% in the unsuitable area, 20% in the relatively suitable area, 20% in the suitable area and 11% in the completely suitable area, which is mostly in the central part of the city. Also, the neighborhood of Islamabad has more talent in building a solar power plant. Islamabad neighborhood with 72.88% in the central area and Shiroudi neighborhood with 27.11% more in the southern has a favorable area for the construction of a solar power plant. Identification code 54 in Shiroudi neighborhood is in the first ranking, identification code 26 and 27 (Islamabad neighborhood) is in the second ranking, identification code 57 (Shiroudi neighborhood) is in the third ranking, identification code 50 and 51 (Islamabad neighborhood) is in the fourth ranking, code Identification 1 and 2 (Islamabad neighborhood) are in the fifth ranking and identification code 10 (Shiroudi neighborhood) is in the sixth ranking.

References:

• اباذرلو، سجاد. (1392). ارزیابی آسیب‌پذیری شهر با رویکرد پدافند غیرعامل با منطق فازی، پایان نامه کارشناسی ارشد شهرسازی، دانشگاه آزاد اسلامی تهران مرکز، تهران. https://ctb.iau.ir/fa/page/185.
• احدی، پدرام، فخرآبادی، فربد، پورشقاقی، علیرضا و کوثری، فرشاد. (1400). مکان یابی بهینه نیروگاه خورشیدی در ایران با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، مجله مهندسی مکانیک و ارتعاشات، 4(2)، 12-24،https://sanad.iau.ir/Journal/jvibme/Article/934395.
• احمدی، هدی، مرشدی، جعفر و عظیمی، فریده. (1395). مکانیابی نیروگاه های خورشیدی با استفاده از داده¬های اقلیمی و سامانه اطلاعات مکانی (مطالعة موردی: استان ایلام)، سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 1 (7)، 57-41. https://sid.ir/paper/189608/fa.
• پیری صحراگرد، حسین, امیری، میثم و تناکیان،ساناز. (1397). مکان‌یابی استقرار نیروگاه خورشیدی با استفاده از روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره در منطقة خشک سیستان، مدیریت بیابان، 6(12)، 74-61، https://doi.org/10.22034/jdmal.2019.34760.
• تاجمیری رستمی، فرزاد، فرهادی، فرهاد. (1400). انتخاب تأمین کننده تاب آور با استفاده از روش جدید تصمیم گیری چند معیاره: اندازه گیری و رتبه بندی مطابق با راه حل سازشی (مارکوس). اندیشه آماد، 20(79 )، 169-193. SID. https://sid.ir/paper/952862/fa
• تقوایی, مسعود، صبوحی, عفت. (1396). پهنه بندی و مکانیابی نیروگاه‌های خورشیدی در استان اصفهان. فصلنامه علمی و پژوهشی پژوهش و برنامه ریزی شهری، 8(28)، 82-61. https://doi.org/20.1001.1.22285229.1396.8.28.4.6.
• توکلی، هانیه، خادم¬الحسینی، احمد، گندمکار، امیر و اذانی، مهری. (1402). امکان سنجی احداث یک نیروگاه متصل به شبکه فتوولتائیک بارویکرد پایداری محیط زیست شهری (مطالعه موردی: منطقه22 تهران)، علوم جغرافیایی (جغرافیای کاربردی)، 5 (19)، 41-61. https://sanad.iau.ir/fa/Article/1120169.
• جمالی، جمشید. (1397). مکانیابی نیروگاه¬های خورشیدی با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی در محیط سیستم اطلاعات مکانی (مطالعه موردی: استان اصفهان)، پایان نامه کازشناسی ارشد، رشته مهندسی نقشه¬برداری و GIS، موسسه آموزش عالی عمران و توسعه در شهر همدان.
• رضائی، محمد، حسینعلی، فرهاد و شریفی علیرضا. (1398). پتانسیل سنجی احداث نیروگاه‌های فتوولتائیک در ایران با بهره گیری از روش فازی. علوم و فنون نقشه برداری، ۹ (۳) :۱۵۹-۱۷۱، http://jgst.issgeac.ir/article-1-842-fa.html.
• زنگنه، مهدی, حاجی شمسایی، مجتبی و زنگنه، یعقوب. (1403). قابلیت سنجی استفاده از نیروگاه‌های خورشیدی در شهرهای مناطق خشک (مطالعه موردی: شهر سبزوار، مهندسی جغرافیایی سرزمین، 8(3)، 25-42. https://doi.org/10.22034/JGET.2023.341989.14220.
• صادقی، زین‌العابدین، دلال‌باشی اصفهانی، زهرا و حری، حمیدرضا. (1392). اولویت‌بندی عوامل موثر بر مکان‌یابی نیروگاه‌های انرژی‌های تجدیدپذیر (انرژی خورشیدی و انرژی باد) استان کرمان با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و تکنیک‌های تصمیم‌گیری چند معیاره. فصلنامه پژوهش های سیاست گذاری وبرنامه ریزی انرژی،۰ (۲)، ۹۳-۱۱۰، http://epprjournal.ir/article-1-32-fa.html.
• صحراگرد، نصرالله، آریا نژاد، حیدر و کمانگر محمد. (1395). مکان یابی نیروگاه خورشیدی حرارتی جهت تامین انرژی پایدار با استفاده از منطق فازی. نشریه انرژی ایران. 19(1)، 849-865. 1-849-fa.html URL: http://necjournals.ir/article-.
• کرمی، مختار، سروستان، رسول. (1401). مکانیابی صفحه‌های خورشیدی با استفاده از فراسنج های اقلیمی و سامانه اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: استان خوزستان)، علوم و تکنولوژی محیط زیست، 24(2)(پیاپی 117)، 169-180. https://doi.org/10.30495/JEST.2022.27496.3652.
• گرجی، مصطفی، خشنودمطلق، سجاد، عمرانی، حسین، و هاشمی، مرتضی. (1396). مکانیابی مناطق مستعد نیروگاه خورشیدی تحت تاثیر پارامترهای اقلیمی با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی فازی (مطالعه موردی: استان فارس)، سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی ( کاربرد سنجش از دور و GISدر علوم منابع طبیعی )، 8(1) (پیاپی 26)، 84-66. http://dorl.net/dor/20.1001.1.26767082.1396.8.1.5.8.
• مقصودی، امیر. (1385). مکانیابی نیروگاه¬های خورشیدی با استفاده از روش¬های تحلیل چندگانه، پایان نامه کارشناسی ارشد، مهندسی صنایع، دانشکده فنی دانشگاه تهران.
• منجزی، نرگس، افروس، علی، داودبهاروندی، مریم و مرادی مطلق، احسان. (1402). مکان‌یابی نیروگاه خورشیدی با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی و تکنیک های GIS (مطالعه موردی: شهرستان اندیمشک)، فصلنامه پژوهش های سیاست گذاری وبرنامه ریزی انرژی، 9(1)، 23-63، http://epprjournal.ir/article-1-1116-fa.html.
• مؤمن¬زاده، زهره، کلانتری، سعیده، تازه، مهدی و تقی¬زاده مهرجردی، روح ا... .(1399). پهنه¬بندی و مکانیابی نیروگاه-های خورشیدی با استفاده از AHP و GIS دراستان یزد، علوم و تکنولوژی محیط زیست، 22(12)(103 پیاپی)، 102-125. https://doi.org/10.22034/jest.2020.37606.4373.
• نادی¬زاده شورابه، سامان، نیسانی سامانی، نجمه و ابدالی، یعقوب. (1398). تهیه نقشه پتانسیل نیروگاه¬های خورشیدی مبتنی بر مفهوم ریسک مطالعه موردی: استان خراسان رضوی، اطلاعات جغرافیایی، 28(111)، 129-147. https://doi.org/10.22131/sepehr.2019.37512..
• Abazarlou, Sajjad. (2012). Assessing the city's vulnerability with a passive defense approach with fuzzy logic, master's thesis in urban planning, Islamic Azad University of Tehran, Center, Tehran.https://ctb.iau.ir/fa/page/185. [Persian]
• Ahadi, Pedram, Fakhrabadi, Farbad, Pourshaghaghi, Alireza & Kosari, Farshad. (2021). Optimum location of solar power plant in Iran using hierarchical analysis process, Mechanical and Vibration Engineering Journal, 4(2), 12-24.https://sanad.iau.ir/Journal/jvibme/Article/934395. [Persian]
• Ahmadi, Hoda, Morshedi, Jafar & Azimi, Farideh. (2015). Locating solar power plants using climatic data and spatial information system (case study: Ilam province), remote sensing and geographic information system in natural resources, 1 (7), 41-57. https://sid.ir/paper/189608/fa. [Persian]
• Ahmadian, Ehsan, Behzad Sodagar, Chris Bingham, Amira Elnokaly & Glen Mills. (2021). Effect of urban built form and density on building energy performance in temperate climates, Energy and Buildings, Volume 236, 110762, https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2021.110762.
• Alghoul, S.K, Rijabo, H.G. & Mashena, H,G. (2017). Energy consumption in buildings: A
correlation for the influence of window to wall ratio and window orientation in Tripoli.
Journal of Building Engineering, 11, 82-86. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2017.04.003.
• Colak, H. Ebru, Memisoglu, Tugba & Gercek, Yasin. (2020). Optimal site selection for solar photovoltaic (PV) power plants using GIS and AHP: A case study of Malatya Province, Turkey, Renewable Energy, 149, 565-576, https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.12.078.
• Gašparović I, Gašparović M. (2019). Determining Optimal Solar Power Plant Locations Based on Remote Sensing and GIS Methods: A Case Study from Croatia. Remote Sensing, 11(12),1481. https://doi.org/10.3390/rs11121481.
• Gorji, Mostafa, Khoshnud motlag, Sajjad, Omrani, Hossein, & Hashemi, Morteza. (2016). Locating areas prone to solar power plants under the influence of climatic parameters using fuzzy hierarchical analysis (case study: Fars province), remote sensing and geographic information system in natural resources (application of remote sensing and GIS in natural resources sciences), 8(1) (Series 26), 66-84. http://dorl.net/dor/20.1001.1.26767082.1396.8.1.5.8. [Persian]
• Hassan Z. Al Garni, Anjali Awasthi. (2017). Solar PV power plant site selection using a GIS-AHP based approach with application in Saudi Arabia, Applied Energy, 206, 1225-1240, https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.10.024.
• Jamali, Jamshid. (2017). Locating solar power plants using the hierarchical analysis method in the spatial information system environment (case study: Isfahan province), master's thesis, field of mapping and GIS engineering, Institute of Civil and Development Higher Education, Hamadan. [Persian]
• Kalaiselvan, M., Purushothaman, B.M. (2016). GIS Based Site Suitability Analysis for Establishing a Solar Power Park in Namakkal District, Tamil Nadu, IJIRST –International Journal for Innovative Research in Science & Technology, 2(10), 2349-6010,
• Karami, Mokhtar, Sarvestan, Rasoul. (2022). Location of solar panels using climatic parameters and geographic information system (case study: Khuzestan province), Environmental Science and Technology, 24(2) (117 series), 169-180. https://doi.org/10.30495/JEST.2022.27496.3652. [Persian]
• Khajavi Pour, A., Shahraki, M. R., & Hosseinzadeh Saljooghi, F. (2021). Solar PV Power Plant Site Selection Using GIS-FFDEA Based Approach with Application in Iran. Journal of Renewable Energy and Environment, 8(1), 28-43. https://doi.org/10.30501/jree.2020.230490.1110
• Khajavipour, A., Shahraki, M. R., & Hosseinzadeh Saljooghi, F. (2021). Evaluation of the Effective Factors in Locating a Photovoltaic Solar Power Plant Using Fuzzy Multi-Criteria Decision-Making Method. Journal of Renewable Energy and Environment, 8(3), Pages 16-25. https://doi.org/10.30501/jree.2020.247756.1145
• Li, Yutong, Kang Jing, Fengrong Liu & Fuyou Zhao. (2021). A Quantitative Study of the
Influence of Urban Form on Large-Scale Application of Rooftop Photovoltaics Using
Simplified Method, International Journal of Sustainable and Green Energy, 10(2), 63-75, DOI: 10.11648/j.ijrse.20211002.14.
• Maghsoudi, Amir. (2006). Locating solar power plants using multiple analysis methods, Master's thesis, Industrial Engineering, Faculty of Engineering, University of Tehran. [Persian]
• Mahmoud A. Hassaan, Ahmed Hassan & Hassan Al-Dashti. (2021).GIS-based suitability analysis for siting solar power plants in Kuwait, The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 24(3), https://doi.org/10.1016/j.ejrs.2020.11.004.
• Manjezi, Narges, Afroos, Ali, Davood baharvandi, Maryam & Moradi Mutlagh, Ehsan. (2023). Solar power plant location using hierarchical analysis process and GIS techniques (case study: Andimshek city), Energy Planning and Policy Research Quarterly, 9(1), 23-63. http://epprjournal.ir/article-1-1116-fa.html. [Persian]
• Momenzadeh, Zohreh, Kalantari, Saeedeh, Tazeh, Mehdi & Taghizadeh Mehrjardi, Roohallah. (2019). Zoning and location of solar power plants using AHP and GIS in Yazd province, Environmental Sciences and Technology, 22(12) (103 consecutive), 102-125. http://epprjournal.ir/article-1-1116-fa.html. [Persian]
• Nadi Zade Shourabeh, Saman, Nisani Samani, Najmeh & Abdali, Yaqoub. (2018). Preparing the potential map of solar power plants based on the risk concept of a case study: Razavi Khorasan Province, Geographic Information, 28(111), 129-147. https://doi.org/10.22131/sepehr.2019.37512. [Persian]
• Nandini K. K., Jayalakshmi N. S. & Vinay Kumar Jadoun. (2024).A combined approach to evaluate power quality and grid dependency by solar photovoltaic based electric vehicle charging station using hybrid optimization, Journal of Energy Storage, 84, https://doi.org/10.1016/j.est.2024.110967.
• Piri Sahragard, Hossein, Amiri, Meisam & Tanakian, Sanaz. (2017). Locating the establishment of a solar power plant using multi-criteria decision-making methods in the arid region of Sistan, Desert Management, 6(12), 61-74. https://doi.org/10.22034/jdmal.2019.34760. [Persian]
• Rezaei, Mohammad, Hossein Ali, Farhad & Sharifi, Alireza. (2018). Potential measurement of the construction of photovoltaic power plants in Iran using the fuzzy method. Mapping Sciences and Techniques, 9 (3): 159-171. http://jgst.issgeac.ir/article-1-842-fa.html. [Persian]
• Sadeghi, Zeinolabedin, Dalalbashi Esfahani, Zahra & Hari, Hamidreza. (2012). Prioritizing factors affecting the location of renewable energy power plants (solar energy and wind energy) in Kerman province using geographic information system (GIS) and multi-criteria decision making techniques. Quarterly Journal of Energy Planning and Policy Research, 0 (2), 110-93. http://epprjournal.ir/article-1-32-fa.html [Persian].
• Sahin, Gokhan, Akkus, Ibrahim, Koc, Ahmet & van Sark, Wilfried. (2024). Multi-criteria solar power plant siting problem solution using a GIS-Taguchi loss function based interval type-2 fuzzy approach: The case of Kars Province/Turkey, Heliyon, 10 (10), https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e30993.
• Sahragard, Nasrollah, Aryanejad, Heidar & Kamangar Muhammad. (2015). Locating solar thermal power plant for sustainable energy supply using fuzzy logic. Iranian energy magazine. 19(1), 849-865.html URL: http://necjournals.ir/article1-849-fa . [Persian]
• Shah Porun Rena, M.M, Moniruzzaman, Md. (2023). A combined GIS, remote sensing and MCDM approach to find potential location for rainwater harvesting structure in northwestern part of Bangladesh, HydroResearch, 6, 235-246, https://doi.org/10.1016/j.hydres.2023.08.001.
• Shah Porun Rena, M.M, Moniruzzaman, Md. (2024). Demarcation of suitable site for solar photovoltaic power plant installation in Bangladesh using geospatial techniques, Next Energy, 3, https://doi.org/10.1016/j.nxener.2024.100109.
• Subbian, Latha. (2023). GIS-BASED SUITABILITY ANALYSIS FOR SITING SOLAR POWER PLANTS IN SALEM DISTRICT, TAMIL NADU, INDIA, International Journal of Advance and Applied Research, 2(22), 95-110, 95-110, https://doi.org/10.5281/zenodo.2023.7057099.
• Taghvaei, Masoud, Sabohi, Efat. (2016). Zoning and location of solar power plants in Isfahan province. Scientific and research quarterly of research and urban planning, 8(28), 61-82. https://doi.org/20.1001.1.22285229.1396.8.28.4.6. [Persian]
• Tajmiri Rostami, Farzad, Farhadi, Farhad. (2021). resilient supplier selection using a new multi-criteria decision-making method: measurement and ranking according to the compromise solution (Marcus). Andisheh Amad, 20(79), 169-193. SID. https://sid.ir/paper/952862/fa [Persian]
• Tavakoli, Haniyeh, Khadem Al-Hosseini, Ahmed, Gandhamkar, Amir & Azani, Mehri. (2023). Feasibility of building a power plant connected to the photovoltaic grid of urban environment sustainability (case study: 22 district of Tehran), Geographical Sciences (Applied Geography), 5 (19), 41-61. https://sanad.iau.ir/fa/Article/1120169. [Persian]
• Wei, Lim Jun, M.M. Islam, M. Hasanuzzaman, & Erdem Cuce. (2024). Energy consumption, power generation and performance analysis of solar photovoltaic module based building roof, Journal of Building Engineering, 90, 109-361, https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.109361.
• Zanganeh, Mehdi, Haji Shamsaei, Mojtabi & Zanganeh, Yaqoub. (2024). measuring the feasibility of using solar power plants in cities in arid regions (case study: Sabzevar city, Sarzemin Geographical Engineering, 8(3), 25-42. https://doi.org/10.22034/JGET.2023.341989.14220. [Persian]
• Zhang, Ning, Yu, Yanghao, Wu, Jiawei, Du, Ershun, Zhang, Shuming & Xiao, Jinyu. (2024). Optimal configuration of concentrating solar power generation in power system with high share of renewable energy resources, Renewable Energy, 220, 119-535, https://doi.org/10.1016/j.renene.2023.119535.