امکان‌سنجی مناطق ذخیره‌سازی گاز با استفاده از مدل AHP_fuzzy: مطالعه موردی استان بوشهر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده نفت و مهندسی شیمی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایرانن

2 گروه مهندسی نفت، واحد شهریار، دانشگاه آزاد اسلامی، شهریار، ایران

3 موسسه آموزش عالی و غیرانتفاعی علامه جعفری رفسنجان، مربی دانشکده معدن، ایران

چکیده

ذخیره‌سازی گاز یکی از اجزای حیاتی سیستم انرژی جهانی است و نقش مهمی در تضمین امنیت انرژی ایفا می‌کند، به‌ویژه در کشورهایی که به‌شدت به گاز طبیعی به‌عنوان منبع اولیه انرژی متکی هستند. با افزایش تقاضا برای گاز طبیعی، نیاز به تأسیسات ذخیره‌سازی گاز کارآمد و مؤثر بیش‌ازپیش اهمیت می‌یابد. یکی از راه‌کارهای رفع این نیاز پیدا کردن مدل بهینه برای مکان گزینی است که ترکیب نظرات کارشناسان و سیستم‌های اطلاعات مکانی باشد. بر همین اساس هدف از این تحقیق شناسایی ذخیره‌گاه‌های گاز در استان بوشهر است که با ترکیبی از سیستم اطلاعات جغرافیایی و پنل خبرگان، بهینه‌ترین مکان ذخیره گاز را شناسایی می‌کند. روش تحقیق در این بررسی به‌صورت تحلیلی - توصیفی است و ماهیت کاربردی دارد. جهت شناسایی شاخص‌ها از مطالعات نظری استفاده‌شده که درنهایت چهار بعد طبیعی (9 متغیر)، کالبدی (5 متغیر)، زیست‌محیطی (5 متغیر) و زیرساختی (9 متغیر) مشخص گردید که لایه مکانی هرکدام از معیارها تهیه شد. لایه GIS متغیرهای مطرح شده از طرح آمایش سرزمین اخذ شده‌است. جهت نرمال‌سازی از روش فازی خطی کاهشی و افزایشی استفاده شده که از 25 معیار مشخص‌شده 9 معیار دارای اثر منفی و با روش فازی خطی افزایشی نرمال‌سازی شده و 16 شاخص دیگر نیز با روش فازی خطی کاهشی نرمال شده‌اند. با توجه به نظر کارشناسان در بستر مدل تحلیل سلسله‌مراتبی، گنبدهای نمکی و سفره آب‌های زیرزمینی با وزن 097/0 به‌عنوان مهم‌ترین معیار شناسایی‌شده‌اند. با توجه به اینکه نرخ ناسازگاری در مدل برابر 05/0 و کمتر از بوده بنابراین صحت مقایسه زوجی بین معیارها توسط کارشناسان نیز تأیید می‌شود. بعد از اعمال وزن معیارها و تلفیق آن‌ها با استفاده از عملگرهای پنج‌گانه فازی روش گاما بهترین مکان را شناسایی کرده و دو مکان ازجمله گنبد نمکی جاشک و گنبد نمکی سربسی به‌عنوان مناسب‌ترین مکان ذخیره گاز شناسایی‌شده‌اند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

A Systematic Approach to Identify Gas Storage Areas Using AHP_fuzzy Model: a Case Study of Bushehr Province

نویسندگان [English]

  • Seyyed Shahrokh Nouri Ghehraz 1
  • Seyyed Abbas Nouri 2
  • Hamideh Salehi Nejad Ranjbar 3
1 Department of Petroleum and Chemical Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Department of Engineering, Shahryar Branch, Islamic Azad University, Shahriar, Iran
3 Rafsanjan Allameh Jafari Higher Education and Non-profit Institution, Iran
چکیده [English]

Gas storage is a vital component of the global energy system and plays a crucial role in ensuring energy security. As demand for natural gas increases, the need for efficient and effective gas storage facilities becomes increasingly important. One solution for this need identified by researchers and engineers is to find an optimal model for site selection, which it combines expert opinions and geographic information systems. Thus, the aim of this study is to identify gas storage sites in the Bushehr province by using a combination of geographic information systems and an expert panel to identify the most optimal location for gas storage. The research methodology in this study is analytical-descriptive, and it has a practical nature. To identify the indicators, theoretical studies have been used, ultimately determining four dimensions: natural (9 variables), physical (5 variables), environmental (5 variables), and infrastructure (9 variables), for which each criterion›s spatial layer was prepared. Of the 25 identified criteria, 9 have a negative effect, and they are normalized using an increasing linear fuzzy method, and the other 16 indices are normalized using a decreasing linear fuzzy method. According to the experts› opinions, salt domes and underground water tables, with a weight of 0.097, are identified as the most important criteria. Given that the inconsistency rate in the model is 0.05 and less than 0.1, the validity of the experts› comparisons is also confirmed. After applying the criteria weights and combining them using five fuzzy operators, the Gamma method identifies the best location, and two places, including the Jashak salt dome and the Sarbesi salt dome, are identified as the most suitable locations for gas storage.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Location
  • Gas Storage
  • AHP_fuzzy Model
  • Geographic Information System
  • Bushehr Province

مراجع

[1]. U.S. Energy Information Administration. (2021). Underground natural gas storage. Retrieved from https://www.eia.gov/naturalgas/storage/underground/.##
[2]. Riemer, P. W., Sathaye, J., Wene, C., and Yeh, S. (2018). Underground natural gas storage, In Encyclopedia of Energy (pp. 351-359). Elsevier.##
[3]. FGE. (2020). LNG Storage: A Primer. Retrieved from https://www.fgenergy.com/Insights/Details/lng-storage-a-primer
[4]. National Grid. (2020). Rough Gas Storage. Retrieved from https://www.nationalgrid.com/group/about-us/our-businesses/gas-transmission/rough-gas-storage.##
[5]. Enbridge. (2021). Mont Belvieu Storage. Retrieved from https://www.enbridge.com/businesses/gas-transmission-storage/mont-belvieu-storage.##
[6]. Abdalla, Rifaat. (2018). The Application of GIS in Petroleum Geology.##
[7]. Sabzevari, Roham. (2017). Gis-based site selection for underground natural resources using fuzzy ahp-owa, ISPRS - International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XLII-4/W4. 463-468. 10.5194/isprs-archives-XLII-4-W4-463-2017.##
[8]. Anderson, A. R., Winterwerp, J. C., and Hendriks, C. (2017). Multi-criteria decision analysis for site selection of underground gas storage in the Netherlands, Environmental Earth Sciences, 76(7): 1-15, doi.org/10.1007/s12665-017-6555-5.##
[9]. Chang, T. J., Chung, C. T., & Hsieh, C. T. (2016). A multi-criteria decision analysis approach for site selection of underground gas storage in Taiwan. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 31, 205-214. https://doi.org/10.1016/j.jngse.2016.02.058##
[10]. Chen, Y., Huang, Z., Cai, S., Zhang, H., & Cao, J. (2019). Effects of geological heterogeneity on gas storage capacity and safety in saline aquifers: Implications for site selection of gas storage. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 69, 102977. https://doi.org/10.1016/j.jngse.2019.102977##
[11]. US Energy Information Administration. (2021). Aboveground petroleum and chemical storage tanks. Retrieved from https://www.eia.gov/renewable/storage/aboveground/##
[12]. International Energy Agency. (2020). Gas storage. Retrieved from https://www.iea.org/reports/gas-storage##
[13]. European Gas Storage Association. (2023). Underground gas storage. https://www.gie.eu/publications/maps/gie-storage-map/##
[14]. California Public Service Commission. (2016). Final report on the Aliso Canyon gas leak investigation.##
[15]. Cao, M., Wang, Y., Xu, X., & Zhang, Y. (2006). Analysis of the Banqiao LPG storage tank explosion accident. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 19(6), 692-696.##
[16]. National Energy Board. (2020). Canada’s underground natural gas storage. Retrieved from https://www.cer-rec.gc.ca/nrg/sttstc/ntrlgs/stt/ndrgrndntrlgsgstrg-eng.html##
[17]. International Energy Agency. (2019). Methane emissions from the oil and gas sector. Retrieved from https://www.iea.org/reports/methane-emissions-from-the-oil-and-gas-sector##
[18]. Alfi, M., Hosseini, S. A., Alfi, M., and Shakiba, M. (2015). Effectiveness of 4D seismic data to monitor CO2 plume in Cranfield CO2-EOR project, In Carbon management technology conference, CMTC-439559). CMTC,## doi.org/10.7122/439559-MS.
[19]. Holt, C. (2020). Site selection for underground gas storage, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 92, 102186.##
[20]. Mokhatab, S., Mak, J. Y., and Valappil, J. V. (2014). Handbook of natural gas transmission and processing, Gulf Professional Publishing.##
[21]. Balkan, N., Tekin, S., and Göksu, M. (2018). Site selection for underground natural gas storage using fuzzy AHP and GIS. International Journal of Petroleum Science and Technology, 1-13 , (1)11.##
[22]. مومنی، م. (1387). مباحث نوین تحقیق در عملیات، چاپ اول، تهران: دانشگاه تهران.##
[23]. Hwang, C.L., and Yoon, K. (1981). Multiple Attribute Decision Making Methods and Applications, Springer, Berlin Heidelberg.##
[24]. Kwokyam Chen, A fuzzy decision support system for supplier selection and order quantity allocation in supply chains, European Journal of Operational Research, 129, (1): 42-53, 2000.##
[25]. مالچفسکی، ی. (1390). سامانه اطلاعات جغرافیایی و تحلیل تصمیم چند معیاری. ترجمه اکبر پرهیزکار و عطا غفاری‌گیلانده. ویرایش محمود ظریف. تهران: سمت.##
[26]. محمدی، ا. و محمدی ا. (1388). ارزیابی و پهنه‌بندی تناسب زمین برای توسعه فیزیکی شهر کرج و اراضی پیرامونی برپایه ی فاکتورهای طبیعی و روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، فصل نامه جغرافیای طبیعی، شماره چهارم، 59- 74.##
[27]. احمدی، س. ح.، حشمت‌پور، ع.، سیدیان، س. م. و کمکی چوقی، ب. (1395). تحلیل سلسله مراتبی AHP برای تعیین اهمیت نسبی معیارهای چندگانه در انتخاب محل احداث آب بندان مطالعه موردی شهرستان گرگان، اولین همایش ملی مدیریت آب با رویکرد مصرف بهینه آب در بخش کشاورزی،همدان،https://civilica.com/doc/523378.##
[28]. مهرگان، م. ر. (1387)، مدل‌های کمی در ارزیابی عملکرد سازمان‌ها- DEA، چاپ دوم، تهران: دانشگاه تهران.##
[29]. اولسن، د. (2004)، روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره، چاپ اول، ترجمه: علی خاتمی فیروزآبادی، (1387)، تهران: مدیران امروز.##
[30]. Saaty, T. L. (1977). A scaling method for priorities in hierarchical structures. Journal of mathematical psychology, 15(3), 234-281, doi:10.1016/0022-2496(77)90033-5.##
[31]. قدسی‌پور، ح. (1379). فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP). دانشگاه صنعتی امیرکبیر.##
پژوهش نفت
دوره 34، 1403-1 - شماره پیاپی 134
فروردین و اردیبهشت 1403
صفحه 120-139

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار