Site selection of wind power plants using AHP and Vikor decision making methods in geographic information system (GIS) (Case study: Fars Province)

Subject Areas :

SEYED VAHID RAZAVI TERMEH ¹ (1 Ph.D. in GIS, K.N.Toosi Univ. of Tech., Tehran, Iran.)
Fereshteh shanbehpoor ² (Chamran University of Ahvaz)

Received: 2019-05-14 Accepted : 2019-07-09 Published : 2019-08-06

Keywords: Vikor method, Wind power, AHP, GIS,

Abstract :

The use of wind power plants is considered as one of the most important ways of generating electricity using renewable energies. The environmental impact of the environment is low compared to other methods and the potential for extensive exploitation, including the benefits of using wind energy in electricity production. In this regard, it is necessary to find the optimal location for deploying equipment and facilities to exploit existing and potential potentials. The purpose of this research is wind power plants site selection in Fars province using AHP and ranking the spatial options using the Vikor method. In this study, we tried to prioritize the location of wind power plants based on effective technical, environmental and socioeconomic measures using the AHP decision making model. At first, the required data were collected and prepared in the GIS environment. Then, using AHP method, the two criteria were compared and then weighted, and finally, using the Vikor method, the priority was drawn between the final locations. The results of this research show that among the criteria in the research, the technical criteria (wind speed, wind stability and wind density) are more important and have a higher weight (0.731), and the wind speed 0.594) is the most important factor. The results of the Vikor model showed that the northern and eastern regions of the Fars province have a good potential for wind energy. Abadeh, Eqlid and Neyriz are the right places to build a wind power plant in other parts of the province.

References:

1. اسدی، مهدی و سعید جهانبخش­اصل (1394): «شناسایی مکان‌های مناسب احداث نیروگاه بادی در استان آذربایجان شرقی با روش فـازی»، سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 6(4): 109-95.


2. انتظاری، علیرضا. امیراحمدی، ابوالقاسم. عرفانی، عاطفه و  اکرم برزویی (1391): «ارزیابی پتانسیل انرژی باد و امکان­سنجی احداث نیروگاه بادی در سبزوار»، مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، 3(9): 46-33.


3. پاکزاد، میعاد و علیرضا اسلامی (1396): «مکان­یابی اراضی مستعد جهت توسعه کاشت گونۀ کهور ایرانی با استفاده از GIS (مطالعه موردی: حوزه آبخیز رحمت­آباد استان کرمان)»، سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 8(2): 61-48.


4. تناکیان، ساناز. پیری صحراگرد، حسین و میثم امیری (1397): «مکانیابی مناطق برای ساخت نیروگاههای بادی به کمک روش تحلیل سلسله مراتبی فازی (مطالعه موردی: دشت سیستان)»، مجله مهندسی اکوسیستم بیابان، 7(19): 1-161.


5. حاجیلو، فخرالدین و محمدرضا جلوخانی نیارکی (1395): «مکان­یابی نیروگاه­های بادی با استفاده از مدلANP-OWA  (مطالعه موردی: استان زنجان)»، علوم و فنون نقشه­برداری، 6(1): 86-73.


6. رعنایی، مجتبی. مرقبعی، نغمه و مصطفی کشتکار (1396): «مکان­یابی نیروگاه بادی در استان قزوین با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS و روش تحلیل سلسله مراتبی و ادغام آن با منطق فازی»، زیست سپهر، 12(3): 15-1.


7. طباطبایی، طیبه و فاضل امیری، فاضل (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): 16-1.


8. عبادزاده حور، میترا. کیهانی­نسب، فروغ و احمد فاضل (1397): «مکان‌یابی نیروگاه‌های بادی با استفاده از فرآیند تحلیل شبکه‌ای ANP در محیط GIS (مطالعه‌ی موردی: استان اردبیل)»،مهندسی بیوسیستم ایران، انتشار آنلاین از تاریخ 7 مرداد 1397.


9. عبدی، حمید. حسین‌زاده خنکداری، تقی. ذاکری­فر، رزم­آرا. عباسیه کهن، سیدحسن و سیدابراهیم هاشمی پنبه چوله (1390): «امکان سنجی احداث نیروگاه بادی 10 مگاواتی مراوه تپه»، نشریه انرژی ایران، 14(37): 22-2.


10. عزیزی، علی. جعفری، حمیدرضا. ملک­محمدی، بهرام و فرامرز خوش­اخلاق (1394): «مکانیابی نیروگاههای بادی با استفاده از مدلهای تحلیل سلسله مراتب فازی و تحلیل شبکه در استان اردبیل»، نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 14(34): 194-174.


11. جعفری، حمیدرضا. عزیزی، علی. نصیری، حسین و سپیده عابدی (1392): «تحلیل تناسب اراضی جهت استقرار نیروگاههای بادی در استان اردبیل با استفاده از مدل تحلیل سلسله مراتبی و SAW در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)»،علوم و تکنولوژی محیط زیست، 15(2): 41-23.


12. علم الهدی، سید حمزه (1389): «انرژی باد، سفیر امید»، نشریه علمی، آموزشی و پژوهشی صنعت نفت، گاز و پتروشیمی، 1(4): 67-61.


13. گندم کار، امیر (1388): «ارزیابی پتانسیل باد در کشور ایران»، مجله جغرافیا و برنامه­ریزی محیطی، 20(46): 100-85.


14. مرشدی، جعفر. برنا، رضا. اصغری­پور، اسماء. احمدی، هدی و زینب ظاهری (1389): «مکان­یابی نیروگاه­های بادی با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله‌مراتبی (تحلیل سلسله مراتبی) در محیط GIS»، مجله کاربرد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در برنامه­ریزی فصلنامه، 1(2): 111-97.


15. مینائی، مسعود (1388): «پیاده­سازی مدل آمایشی کشاورزی با استفاده از منطق فازی و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) (منطقه مورد مطالعه فریدون­شهر)»، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، 146 صفحه.


16. Aydin N, Kentel E, Duzgun S. (2010). GIS based environmental assessment of wind energy systems for spatia planning: A case study from Western Turkey, Renewable and Sustainable Energy Reviews 14: 364–373


17. Bennui A, Rattanamanee P, Puetpaiboon U. (2007). SITE SELECTION FOR LARGE WIND TURBINE USING GIS, PSU-UNS International Conference on Engineering and Environment (ICEE-2007)


18. Bina, S. M., Jalilinasrabady, S., Fujii, H., & Farabi-Asl, H. (2018). A comprehensive approach for wind power plant potential assessment, application to northwestern Iran. Energy, 164, 344-358.


19. Dutra R, Szklo A. (2008). Assessing long-teem incentive programs for implementing wind power in Brazil using GIS-based methods, Renewable Energy, 33(12): 2507–2515.


20. Khanjarpanah, H., & Jabbarzadeh, A. (2019). Sustainable wind plant location optimization using fuzzy cross-efficiency data envelopment analysis. Energy, 170, 1004-1018.


21. Pamučar, D., Gigović, L., Bajić, Z., & Janošević, M. (2017). Location selection for wind farms using GIS multi-criteria hybrid model: An approach based on fuzzy and rough numbers. Sustainability, 9(8), 1315.


22. Saaty T.L. (1980). "The Analytic Hierarchy Process: Planning, Priority Setting, Resource Allocation. " McGraw-Hill, New York, NY, 437.


23. Saaty T.L. (1990). "How to Make a Decision: The Analytic Hierarchy Process, " European Journal of Operational Research, North-Holland 48: 9-26.


24. Sener S, Sener E, and Karagüzel R.. (2010). "Solid Waste Disposal Site Selection With GIS and AHP Methodology: A Case Study in Senirkent–Uluborlu (Isparta) Basin, Turkey, "Springer Science+Business Media B.V., Environ Monit Assess 173: 533–554.


25. Sliz-Szkliniarza B, Vogta J. (2010). GIS-based approach for the evaluation of wind energy potential,Renewable and Sustainable Energy Reviews 15: 1696–1707


26. Wei J, Lin X. (2008). The Multiple Attributed Decision- Making Vikor  Method and Its Application, IEEE.

Ying X, Guang-Ming Z, Gui-Qiu C, Lin T, Ke-Lin, W. and Dao-You  H. (2007). "Combining AHP with GIS in Synthetic Evaluation of Eco-environment Quality—A Case Study of Hunan Province, China, "Ecological Modeling, 209(2–4): 97–109.