Site selection suitable areas for solar power plants under the influence of climatic factors using FAHP method (Case study: Fars province)

Subject Areas : Geospatial systems development

Mosrafa Gorji ¹ (MSc. of Water Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University)
Sajad Khoshnod ² (PhD. Student of Watershed Management, Gorgan University of Agricultural Sciences & Natural Resources)
Hossein Omrani ³ (MSc. of Remote Sensing and Geographical Information System, University of Tabriz)
Morteza Hashemi ⁴ (MSc. of Water Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University)

Received: 2016-06-07 Accepted : 2017-02-08 Published : 2017-05-31

Keywords: Site Selection, solar power plant, Climatic parameters, Fuzzy-AHP, Fars province,

Abstract :

Renewable resources which are good alternatives to non-renewable fossil fuels have caused communities to take an interest in energy sources such as solar energy. The purpose of this study is site selection suitable areas for the construction of solar power plants in Fars province based on meteorological and climatic parameters. In this research precipitation, temperature, relative humidity, sunshine hours, elevation, dust, aspect slope parameters was used. According to the importance and role of these factors, the statistics of parameters were analyzed and each criterion map was prepared in GIS software. All layers the IDRISI software was fuzzy. Finally, the location map of suitable areas was produced based on obtaining weights the method Fuzzy-AHP and results in four classes (excellent, good, medium and poor) were classified. The results of site selection solar power plants showed that the north and northeast parts of the province have more potential with an area more than 60% of the total area of the province while the southern parts of the province with an area totaling almost 0.026% of the whole area of the province have the least potential. The most area of the province in terms of potentiality for solar power plant is in an excellent category. In addition, climatic results indicated that the potential regions for constructing solar power plants are those with a dry and semi-arid climate where stations like Abadeh, Izadkhast, Bavanat, and Safashahr are located.

References:

1. احمدی، ه.، ج. مرشدی و ف. عظیمی. 1395. مکان­یابی نیروگاه­های خورشیدی با استفاده از داده­های اقلیمی و سامانه اطلاعات مکانی (مطالعه موردی: استان ایلام). سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 7(1): 41-57.

2. اسدی، م. و س. جهانبخش اصل. 1394. شناسایی مکان­های مناسب احداث نیروگاه بادی در استان آذربایجان شرقی با روش فازی- سلسله مراتبی (FAHP). سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 6(4): 95-109.

3. اسفندیاری، ع.، ک. رنگزن، ع. صابری و م. فتاحی­مقدم. 1390. پتانسیل­سنجی احداث نیروگاه­های خورشیدی با بررسی پارامترهای اقلیمی در استان خوزستان با استفاده از GIS. همایش ملی ژئوماتیک. تهران، سازمان نقشه­برداری کشور. 25 الی 29 اردیبهشت ماه.

4. خاشعی سیوکی، ع.، ب. قهرمان و م. کوچک­زاده. 1390. ارزیابی پتانسیل استحصال آب از آبخوان از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی فازی (مثال موردی: دشت نیشابور). مجله پژوهش آب ایران، 5(9): 171-180.

5. خوش­اخلاق، ف.، غ. ر. روشن و ر. برنا. 1387 . مکان­یابی نیروگاه خورشیدی با توجه به پارامترهای اقلیمی. فصلنامه اطلاعات جغرافیایی (سپهر)، 17(67): 75-80..

6. طباطبایی، ط. و ف. امیری. 1394. مکان­یابی نیروگاه­های بادی بر اساس ارزیابی چندمعیاره مکانی و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (مطالعه موردی: استان بوشهر). سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 6(1): 1-16.

7. علیجانی، ب. و م. ر. کاویانی. 1383. مبانی آب و هواشناسی. انتشارات سمت، 282 صفحه.

8. علیزاده، ا. 1386. اصول هیدرولوژی کاربردی. انتشارات دانشگاه امام رضا (ع). 620 صفحه.

9. علیزاده، ا.، غ. ع. کمالی، ف. موسوی و م. موسوی­بایگی. ١٣٧٩. هوا و اقلیم­شناسی. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد. 289 صفحه.

10. فرجی­سبکبار، ح. ع.، ه. پاک­طینت مهدی­آبادی، ا. رحیمی­کیان و غ. عشورنژاد. 1392. تناسب­سنجی اراضی به منظور احداث مزارع فتوولتائیک به کمک تلفیق سیستم­های جمع سادة وزنی و استنتاج فازی در ایران. پژوهش­های جغرافیای طبیعی، 45(4): 45-60.

11. کشاورز، ا.، ع. خاشعی ­سیوکی و م. ح. نجفی. 1393. مکان­یابی مناسب استحصال آب شرب با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی فازی (مطالعه موردی: آبخوان بیرجند). نشریه آب و فاضلاب، 25(3): 135-142.

 

12. Bennui A, Rattanamanee P, Puetpaiboon U, Phukpattaranont P, Chetpattananondh K. 2007. Site selection for large wind turbine using GIS. In: PSU-UNS International Conference on Engineering and Environment - ICEE-2007, Phuket May 10-11, 2007 Prince of Songkla University, Faculty of Engineering Hat Yai, Songkhla, Thailand 90112.

13. Buckley JJ. 1985. Fuzzy hierarchical analysis. Fuzzy Sets and Systems, 17(3): 233-247.

14. Büyüközkan G, Kahraman C, Ruan D. 2004. A fuzzy multi-criteria decision approach for software development strategy selection. International Journal of General Systems, 33(2-3): 259-280.

15. Chang N-B, Parvathinathan G, Breeden JB. 2008. Combining GIS with fuzzy multicriteria decision-making for landfill siting in a fast-growing urban region. Journal of Environmental Management, 87(1): 139-153.

16. Chen SJ, Hwang CL. 1992. Fuzzy Multiple Attributes Decision Making Methods and Applications. Springer, Berlin. 540 pp.

17. Dey PK, Ramcharan EK. 2008. Analytic hierarchy process helps select site for limestone quarry expansion in Barbados. Journal of Environmental Management, 88(4): 1384-1395.

18. Eastman JR. 2003. IDRISI for Windows Users Guide Version Kilimanjaro. Clark Labs for Cartographic Technology and Geographic Analysis, Clark University, 328 pp.

19. Gilbert M. 2004. Renewable and Efficient Electric PowerSystems. Stanford University, A John Wiley & Sons, Interscience, 676 pp.

20. Kahraman C. 2008. Fuzzy multi-criteria decision making: theory and applications with recent developments, Springer US. 590 pp.

21. Saaty TL. 1980. The Analytic Hierarchy Process: Planning, Priority Setting, Resource Allocation (Decision Making Series), Mcgraw-Hill. 287 pp.

22. Saaty TL. 1994. Highlights and critical points in the theory and application of the analytic hierarchy process. European Journal of Operational Research, 74(3): 426-447.

23. Sánchez-Lozano JM, Teruel-Solano J, Soto-Elvira PL, García-Cascales MS. 2013. Geographical Information Systems (GIS) and Multi-Criteria Decision Making (MCDM) methods for the evaluation of solar farms locations: Case study in south-eastern Spain. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 24(1): 544-556.

24. Solangi K, Islam M, Saidur R, Rahim N, Fayaz H. 2011. A review on global solar energy policy. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15(4): 2149-2163.

25. Yue C-D, Wang S-S. 2006. GIS-based evaluation of multifarious local renewable energy sources: a case study of the Chigu area of southwestern Taiwan. Energy Policy, 34(6): 730-742.

26. Yun-na W, Yi-sheng Y, Tian-tian F, Li-na K, Wei L, Luo-jie F. 2013. Macro-site selection of wind/solar hybrid power station based on Ideal Matter-Element Model. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 50(1): 76-84.

27. Zohoori M. 2012. Exploiting Renewable Energy Sources in Iran. Interdisciplinary Journal of Contemporary Research in Business, 4(1): 849-862.