1- مقدمه

1-1- بیان مسئله و ضرورت انجام پژوهش

با توجه به افزایش نیاز به مصرف انرژی در جهان و محدودیت ذخایر سوخت‌های فسیلی مانند نفت، گازطبیعی و ذغال سنگ، این منابع، نمی‌توانند چندان قابل‌اتکا باشند و استفاده از آنها فقط برای چند دهة دیگر امکان‌پذیر می‌باشد. با توجه به روند اتمام منابع انرژی‌های فسیلی در دنیا و خطرات ناشی از استفاده از آنها از جمله، آلودگی محیط زیست و بالا رفتن دمای هوای کرة زمین، تلاش‌های زیادی برای یافتن منابع جایگزین صورت گرفته است. در این میان انرژی باد به عنوان یک انرژی پاک و منبع تمام‌نشدنی که مانند سایر منابع انرژی­های تجدیدپذیر تقریبا همیشه در دسترس می‌باشد، سبب شده است که اکثر کشورهای جهان از جمله کشورهای توسعه‌یافتة صنعتی با جدیت هرچه تمام­تر، استفاده از این انرژی موجود در طبیعت را مدنظ قرار دهند.

باد در دریا وزش قوی­تری دارد و چون در دریا موانعی مانند موانع خشکی وجود ندارد با استمرار بیشتری می‌وزد و آشفتگی کمتری دارد، بنابراین توربین‌های بادی فراساحلی کمتر دچار بارهای نوسانی ناشی از آشفتگی می‌شود و عمر مفید آنها افزایش می‌یابد. به علاوه، اختلال ایجادشده توسط این توربین‌ها که عملکرد رادارهای نظامی و هوایی را متأثر می‌سازد با احداث توربین‌ها در فاصلة مناسب از ساحل از بین خواهد رفت. در چند سال اخیر کشورهای پیشرفتة صنعتی با درک اهمیت استفاده از انرژی‌های نو در طبیعت با سرعت به توسعة صنعت بادی فراساحلی اهتمام می­ورزند، برخی دیگر از کشورهای جهان شروع به نصب و اجرای پروژه‌های بادی فراساحلی کرده‌اند و سایر کشورها برنامه‌ای جامع برای احداث و ساخت این پروژه‌ها دارند. در میان کشورهای قارة آسیا، چین، ژاپن و کرة جنوبی، از جمله کشورهای قارة کهن هستند که در این صنعت پیشتاز می‌باشند. در کشور ایران علی‌رغم وجود میادین بادی وسیع در فراساحل (دریای خزر در شمال کشور، خلیج فارس و دریای عمان در جنوب کشور) تا کنون از انرژی باد در فراساحل استفاده نشده است که این امر می‌تواند در آینده نزدیک مورد توجه قرار گیرد (Kapsali and Kaldellis, 2012.).

امکان‌سنجی به طور کلی به معنای بررسی و تجزیه و تحلیل موفقیت یک پروژه است، هدف از مطالعات امکان‌سنجی تعیین امکان‌پذیری و اجرایی‌بودن یک پروژه و ثمربخشی آن می‌باشد. امکان‌سنجی در پروژه‌های دریایی جزء مهم‌ترین بخش‌های هر پروژه محسوب می‌شود، چرا که حذف این قسمت از کار، پروژه را متحمل ضررهای جبران‌ناپذیر اقتصادی خواهد کرد. بنابراین، لزوم تحقیق و بررسی شرایط دریای خزر از جنبه‌های مختلف به منظور تعیین مناسب‌ترین نقاط جهت نصب توربین‌های بادی فراساحلی بیش از پیش احساس می‌شود.

1-2- حوزة تحقیق

حوزة پژوهش دریای خزر می‌باشد. دریای خزر (کاسپین یا مازندران) از نظر مساحت و حجم آب ، بزرگ‌ترین پهنة آبی بسته جهان است، از جنوب به ایران، از شمال به روسیه، از غرب به روسیه و جمهوری آذربایجان و از شرق به جمهوری‌های ترکمنستان و قزاقستان محدود می‌شود. دریای خزر از طریق رودخانه ولگا و همچنین کانال ولگا ـ دن که مجهز به حوضچه‌های تنظیم سطح آب و برقراری هم‌ترازی آب است، به طور غیرمستقیم با دریای بالتیک و دریای سیاه ارتباط دارد. دریای خزر امروزی باقی‌مانده دریای پهناوری است که از دریای سیاه تا دریاچه آرال گسترش داشته است. این دریاچه در گذشته چندین بار به علت رشد حجم آن مجدداً به دریای سیاه و دریاچه آرال متصل شده است، چنین حالتی آخرین بار پس از اتمام عصر یخ اتقاق افتاد و دریای خزر به دریای سیاه وصل شد.

دریای خزر با حداکثر طول 1200 کیلومتر، عرض متوسط ۳1۰ کیلومتر، مساحت 378000 کیلومتر مربع و حجم ۷81۰۰ کیلومتر مکعب بزرگ‌ترین دریاچة جهان است. باریک‌ترین و عریض‌ترین بخش‌های دریای خزر تقریباً دارای پهنایی برابر 196 و 435 کیلومتر است. دریای خزر را می‌توان به سه بخش شمالی، میانی و جنوبی تقسیم کرد. بخش شمالی که کم‌عمق‌ترین قسمت دریای خزر است دارای عمق میانگین 5 متر و حداکثر عمق 20 متر است که شامل 27% از سطح دریای خزر و 6/0% از حجم کل آب دریای خزر می‌باشد. در بخش میانی که دربرگیرنده 38% از سطح دریا و 36% از حجم آب دریای خزر می‌باشد، میانگین عمق به 190 متر و حداکثر عمق به ۷۸۸ متر می‌رسد. بخش جنوبی که آب‌های مناطق ایران را تشکیل می‌دهد 39% از سطح دریا و 63% از حجم آب دریا را دربر می‌گیرد و حداکثر عمق آب برابر ۱۰۲۵ متر است. سطح آب این دریاچه تا ابتدای قرن 21، حدود 27 متر پایین‌تر از سطح دریاهای آزاد است و بنابراین هیچ‌گونه خروجی از این دریاچه وجود ندارد. با توجه به بسته‌بودن محیط دریای خزر، رودخانه‌هایی که به این دریا می‌ریزند اصلی‌ترین عامل تـأمیـن آب ایـن دریـا و نوسـانات تـراز آن مـی‌بـاشنـد (Stolberg and et al., 2006).

2-  روش تحقیق

روش تحقیق در پژوهش حاضر، توصیفی ـ پیمایشی از نوع تحلیل محتوا می‌باشد. به این معنا که پژوهشگر با مطالعة کتاب‌ها، نقشه‌ها و اطلاعات ارائه‌شده توسط آزمایشگاه ملی انرژی باد متعلق به وزارت نیروی ایالت متحده که در اطلس انرژی باد آمریکا درج گردیده است و نیز مطالعة داده‌های مرکز اروپایی پیش‌بینی‌های میان‌مدت جوی (ECMWF)، نخست کلیة داده‌های مورد نیاز پژوهش را جمع‌آوری، و سپس با تجزیه و تحلیل محتوای داده‌ها نتایج به‌دست‌آمده را جمع‌بندی و ارائه کرده است.

3- تجزیه و تحلیل داده‌ها

3-1- داده‌های پژوهش

3-1-1- توربین‌های بادی فراساحلی

   توربین‌های بادی تجهیزاتی هستند که انرژی پتانسیل باد را به انرژی مکانیکی و سپس به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. این توربین­ها چنانچه در معرض وزش باد کافی قرار گیرند موجب تولید جریان برق تولید می‌شوند. توربین‌های بادی در یک تقسیم‌بندی کلی به سه دستة توربین‌های بادی کوچک (خانگی)، توربین‌های بادی متوسط (صنعتی)، توربین‌های بادی بزرگ (نیروگاهی یا مگاواتی) تقسیم می‌شوند. توربین‌های مگاواتی اصولاً برای تأمین برق جهت اتصال و تزریق به شبکة انتقال برق بکار می‌روند. این توربین‌ها خود به دو دسته؛ مستقر در خشکی[1] یا زمین و مستقر در دریا[2] تقسیم می‌شوند .در یک تقسیم‌بندی دیگر، توربین‌های بادی به دو دستة توربین‌های بادی محور افقی^[3] و توربین‌های بادی محور قائم^[4] (عمودی) قابل تفکیک‌اند. مهم‌ترین مزیت توربین‌های محور قائم عدم‌نیاز آنها به سیستم جهت‌یابی باد می‌باشد. این سیستم یکی از ضروری‌ترین وسایل برای توربین‌های محور افقی محسوب می‌شود و وسیله‌ای است که روتور را دائما در جهت باد قرار می­دهد (در صورتی که جهت باد تغییر کند) اما به دلیل اینکه توربین‌های  بادی محور افقی برتری­هایی مانند راندمان بالا، سرعت راه‌اندازی پایین و هزینة کم برای تولید توان می‌باشند، در نتیجه، امروزه توربین­های بادی محور قائم کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند (Manwell and et al., 2010). نمونه‌ای از توربیـن‌های بـادی فراساحلی اجرا‌شده با محور افقی در شکل (1) و اجزای

مختلف آن به صورت شماتیک در شکل (2) نمایش داده شده است.

اولین توربین بادی فراساحلی در سال 1991م در کشور دانمارک به بهره‌برداری رسید. توربین‌های بادی فراساحلی در مقایسه با نوع اجرا‌شده در خشکی عموما ژنراتورهای بزرگ‌تری دارند، بنابراین در برابر بادهای شدید دریا و محیط خشن فراساحل، مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهند. به علاوه، چون دور از ساحل قرار دارند به لحاظ اثرات دیداری و موانع دید موجب نگرانی نیستند و می‌توان از تجهیزات بزرگ‌تر، نیروی برق بیشتری استحصال کرد. سازة توربین‌های بادی فراساحلی به جهت پایداری در برابر بارهای مختلف، از جمله نیروهای ناشی از باد، موج، جریان، زلزله، برخورد قطعات یخ و شناورها، جزر و مد، بارهای ثقلی، آبشستگی و غیر آن، باید از فونداسیون مناسب برخوردار باشد. انتخاب نوع فونداسیون به عوامل متعددی بستگی دارد. عمق آب، شرایط بستر دریا، شرایط باد، موج و جریانات از پارامترهای مهمی هستند که در انتخاب فونداسیون تاثیرگذار می‌باشند. امروزه فونداسیون‌های متفاوتی برای این سازه‌ها نصب و اجرا می‌شود. مونوپایل، فونداسیون وزنی، جکت‌ها و سه‌پایه‌ها از نوع ثابت فونداسیون توربین‌های بادی فراساحلی می‌باشند. انواع فونداسیون‌های شناور نیز برای این سازه‌ها وجود دارد. تاثیرگذارترین عامل در انتخاب نوع فونداسیون عمق آب است، مثلا برای آب‌های کمتر از 30 متر از گزینه فونداسیون‌های ثابت، مانند فونداسیون‌های وزنی و مونوپایل‌ها استفاده می‌شود. برای عمق 30 تا 60 متر جکت‌ها و سه‌پایه‌ها مناسب‌ترین گزینه می‌باشند و برای آب‌های عمیق (بالای 60 متر) فونداسیون‌های شناور مناسب است. در شکل (2) اعماق مناسب برای نصب انواع توربین‌های بادی فراساحلی نمایش داده شده است.

با توجه به مزایای استفاده از فونداسیون های مونوپایل‌ از قبیل مزیت ساخت آسان، اجرای سریع، هزینة تولید ارزان و عدم‌نیاز به آماده‌سازی بستر دریا و نیز محدودیت تکنولوژی سازة نگهدارنده در ارتباط با عمق آب، استفاده از مونوپایل‌ها در جهان مقبولیت بیشتری دارد. آمار مربوط به فونداسیون‌های نصب و اجرا‌شده تا پایان سال 2014، نشان می‌دهد که 3/76% فونداسیون‌های مورداستفاده در جهان از نوع مونوپایل می‌باشند که این نشان‌دهندة برتری این نوع سازة نگهدارنده است، 3/13% مربوط به فـونداسیـون‌هـای وزنی، 7/3% فونداسیون‌های تری‌پایل و 6/3% مربوط به

فونداسیون‌های جکت می‌باشد. فونداسیون‌های شناور کمترین مقبولیت را دارنـد و تنهـا 1/0% از فونداسیون‌های توربین‌های بادی فراساحلی جهان را

تشکیل می‌دهند (Hahn and Gilman, 2014). در شکل (3) توزیع انواع فونداسیون توربین‌های بادی فراساحلی تا پایان سال 2014 میلادی نمایش داده شده است.

شکل (2): اعماق مناسب برای نصب انواع توربین­های بادی فراساحلی

Izaguirre Fernández, 2009))

شکل (3): توزیع انواع فونداسیون توربین‌های بادی فراساحلی تا پایان سال 2014 Hahn and Gilman, 2014))

3-1-2- معیار‌های انتخاب محل نصب توربین‌های بادی فراساحلی

انتخاب محل اولیه جهت نصب و اجرای توربین‌های بادی فراساحلی متأثر از عوامل متعددی است که باید در نظر گرفته شود. پتانسیل بادی مناسب، نزدیکی محل نصب توربین بادی به ساحل جهت انتقال نیروی برق، عمق آب مناسب در محل نصب، مسیر خطوط لوله نفت و گاز و مخازن نفتی و گازی، مسیر خطوط کشتیرانی، مسیر خطوط هواپیمایی، مسیر کوچ پرندگان، مسیرهای صیادی و قایقرانی، شناسایی محل لاشه کشتی‌ها ، شناسایی بستر دریا در محل نصب از منظر زمین‌شناسی از جملة مواردی می‌باشند که باید در انتخاب محل اولیه مد نظر قرار گیرند. در این پژوهش بعد از معرفی سه پارامتر کلیدی سرعت باد، عمق آب و فاصله از ساحل به بررسی این سه پارامتر در دریای خزر می­پردازیم.

کلیدی‌ترین پارامتر در انتخاب اولیه محل نصب و استقرار توربین سرعت باد می‌باشد. اگر میانگین سرعت باد سالیانه منطقه‌ای مناسب نباشد نصب توربین توجیه اقتصادی نخواهد داشت. آزمایشگاه ملی انرژی باد زیر نظر وزارت نیروی ایالت متحده برنامه­ای را برای طبقه­بندی توان باد ارائه کرده است که در آن اطلس انرژی باد آمریکا نمایش داده شده است. در این طبقه‌بندی مناطق مختلف بر اساس توان باد در کلاس 1 تا 7 طبقه‌بندی شده‌اند که کلاس 1 دارای پایین‌ترین و کلاس 7 دارای بالاترین توان بادی می‌باشند. هر طبقه یا کلاس نمایانگر گستره­ای از چگالی توان باد و یا محدوده­ای از میانگین سرعت باد در یک ارتفاع مشخص است. به طور معمول، مناطقی که در کلاس 4 و یا بالاتر قرار می­گیرند، برای بکارگیری اکثر توربین­های بادی مناسب می‌باشند. مناطق کلاس 3 در صـورت استفـاده از تـوربین­هـای بـادی مرتفع و مناطق دو به

عنوان یک منطقه مرزی برای توسعه انرژی باد در نظر گرفته می­شوند و مناطق کلاس 1 برای استفاده از انرژی باد نامناسب می‌باشند. در جدول (1) کلاس هفت­گانه توان بادی با محدوده­های چگالی توان باد و میانگین سرعت باد نمایش داده­شده است که وضعیت نصب توربین بادی در هر منطقه را نشان می‌دهد (Ilinca, and et al., 2003).

جدول (1)" کلاس­بندی چگالی توان باد در ارتفاع 10 متری

 (Ilinca, and et al., 2003)

اکثر توربین‌های بادی فراساحلی با فونداسیون‌های ثابت در آب­های کم عمق یا میان آب نصب و اجرا شده­اند، بدیهی است که در آب­های عمیق استفاده از فونداسیون‌های ثابت از نظر فنی و اقتصادی توجیه‌پذیر نیست. عمق آب در محل نصب توربین‌های بادی فراساحلی در سال 2014 در قارة اروپا (که پیشتاز این صنعت می­باشد)، به طور متوسط برابر 4/22 متر بوده است (Council, 2014). با افزایش عمق آب وزن توربین‌های بادی فراساحلی با فونداسیون ثابت، افزایش می­یابد، همچنین با توجه به اینکه نیروهای هیدرودینامیکی ارتباط مستقیمی با عمق آب دارند، افزایش عمق آب موجب افزایش این نیرو­ها خواهد شد.

فاصله از ساحل، به ویژه در پروژه­هایی که هدف از آن احداث مزارع توربین‌های بادی[5] است اهمیت بسزایی در تعیین هزینه‌های انتقال، نصب و راه­اندازی، کابل‌گذاری و انتقال برق از دریا به خشکی دارد. انتخاب فاصله مناسب از ساحل، ضمن کم کردن اثرات دیداری و کاهش اختلال در رادارها موجب کاهش هزینه‌ها نیز خواهد شد. توربین‌های بادی فراساحلی باید در هر سال حداقل دو بار تعمیر و یا بازدید شوند و با توجه به اینکه هزینة تعمیر و نگهداری در دریا به طور قابل‌توجهی بیشتر از خشکی است با کم شدن فاصله از ساحل، شاهد کاهش هزینه‌ها خواهیم بود. در سال 2014 فاصله از ساحل برای توربین‌های بادی فراساحلی اجراشده در قاره اروپا به طور متوسط برابر 9/32 کیلومتر می‌باشد (Council, 2014).

3-1-3- سرعت باد دریای خزر

در این پژوهش برای دستیابی به داده­های سرعت باد در مناطق مختلف دریای خزر از داده‌های مرکز اروپایی پیش‌بینی‌های میان‌مدت جـوی (ECMWF) استـفـاده شـده اسـت (www.ecmwf.int/en/research/climate). داده‌های مربوط به سرعت باد یکساله (2015-2014م) با فاصله مکانی  125/0 درجه و گام زمانی 3 ساعت در یک پرونده اطلاعاتی ذخیره شده، سپس با نوشتن برنامه‌ای در محیط MATLAB تحلیل و ارزیابی شده و میانگین سرعت باد سالیانه به صورت نمودارهای دو بعدی از طریق نرم‌افزار Surfer رسم و در شکل (4) نمایش داده شده است.

شکل (4): میانگین سرعت باد سالیانه دریای خزر (متر برثانیه)

با تقسیم‌بندی دریای خزر به 3 ناحیة جنوبی، مرکزی و شمالی و بررسی دقیق اطلاعات باد این نواحی، دو نقطه A1 و A2 در ناحیة جنوبی،B1  و B2 در ناحیة مرکزی و C1 ،C2  و C3 در ناحیة شمالی، مطابق شکل (5) در دریای خزر معرفی شدند که این نقاط وضعیت مناسبی به لحاظ میانگین سرعت باد سالیانه دارند. مشخصات این نقاط در جدول (2) ارائه شده است.

شکل (5): نقاط مناسب برای نصب توربین

از جنبة میانگین سرعت باد سالیانه

3-1-4- عمق آب دریای خزر

به طور کلی عمق دریای خزر از شمال به جنوب افزایش می‌یابد. از نظر عمق، می‌توان دریای خزر را به سه بخش شمالی با عمق بسیار کم، بخش میانی با عمق متوسط و بخش جنوبی با عمق زیاد دسته‌بندی کرد. در خزر جنوبی دو گودال دریایی به نام‌های گودال لنکران با عمق 1025 متر و گودال ایران با عمق 800 متر واقع شده است. در خزر میانی گودال دربند با عمق 788 متر و در خزر شمالی گودال بسیار کم عمقی با عمق 5 متر قرار دارد. با توجه به نقشة هیدروگرافی دریای خزر مشاهده می‌شود که شیب بستر دریا در بخش‌های مختلف بسیار متفاوت است. در غرب و جنوب دریای خزر شیب بستر به سرعت افزایش می‌یابد در صورتی که در شرق و شمال دریا این فرآیند به کندی صورت می‌گیرد. (نقشه عمق‌سنجی دریای خزر در پیوست مقاله نمایش داده شده است. در این شکل علاوه با ارائه منحنی‌های هم عمق، می­توان ژرفای نقاط مختلف دریای خزر را تشخیص داد.)

3-1-5- فاصله از ساحل

انتقال نیروی برق تولیدی توسط توربین بادی فراساحلی به محل مورد نظر از طریق کابل­های انتقال صورت می­پذیرد. استفاده از کابل­های طویل مستلزم هزینه بالا می­باشد که صرف تهیه و نگهداری این کابل­ها می­شود. پس از تعیین نقاط مناسب از منظر میانگین سرعت باد سالیانه و مشخص کردن عمق آب این مناطق، فاصله از ساحل این نقاط در دریای خزر از نقشة جهانی گوگل استخراج و قرائت شدند. در جدول (2) مشخصات نقاط منتخب جهت نصب توربین نشان داده شده است.

3-2- تحلیل آماری داده‌های باد

3-2-1- تابع توزیع ویبول

توزیع ویبول یکی از توزیع‌های احتمالاتی پیوسته است. این تابع بیانگر احتمال سرعت­های مختلف باد در طی مدت مورد نظر می‌باشد. در اکثر تحقیقات از میان توابع چگالی احتمال موجود، استفاده از تابع چگالی احتمال ویبول مرسوم‌تر می‌باشد و دلیل استفاده از این تابع برازش مناسب به داده‌های باد و خطای کمتر آن نسبت به سایر توابع توزیع و همچنین سادگی محاسبات برای به دست آوردن پارامترهای آن است. تابع چگالی احتمال ویبول در رابطه (1) ارائه شده است (Ayodele and et al., 2012).

                                                    (1)

در رابطة (1)، f(u) بیانگر احتمال رخ دادن متغیر u (سرعت باد)، c پارامتر مقیاس[6] ویبول بر حسب متر بر ثانیه (c>0)  و k پارامتر شکل[7] ویبول (بدون بعد) می‌باشد. مقادیر c, k از روش بیشینة همانندی مطابق روابـط (2) و (3) به دست می­آیند. در این روش ابتدا از یک رابطه بازگشتی

پارامتر k را محاسبه، و سپس با استفاده از مقدار k (مقدار اولیة k برابر 2 در نظر گرفته می‌شود) پارامتر c محاسبه می‌شود (Ayodele and et al., 2012)

                                         (2)

                                                          (3)

در این روابط N تعداد داده­های ثبت‌شده در بازة زمانی مشخص (در اینجا یکسال) و  سرعت به‌دست‌آمده در نمونه j ام است. در شکل (6) نمونه‌ای از برازش تابع توزیع ویبول در مورد داده‌های باد یک نقطه از دریای خزر نمایش داده شده است.

شکل (6): نمودار فراوانی داده‌های باد در نقطه A1 و برازش تابع توزیع ویبول

جهت بررسی اطلاعات باد مربوط به نقاط مختلف دریای خزر با برازش تابع توزیع به تمام نقاط منتخب دو پارامتر c, k تعیین، و با استفاده از دو پارامترc, k  و روابط (4) و (5) چگالی توان و انرژی باد محاسبه می‌شود (Ayodele and et al., 2012).

)                          (4)

) T                                                 (5)

در این روابط  چگالی توان باد، و  چگالی انرژی باد،  تابع چگالی احتمال ویبول و سرعت باد،c, k  پارامترهای شکل و مقیاس ویبول و T تعداد ساعات در یک بازة زمانی مشخص، معرفی می­شوند. در جدول (3)، پارامترهای شکل و مقیاس ویبول و همچنین چگالی توان و انرژی باد برای نقاط منتخب ارائه شده است.

3-2-2- تعیین نقاط منتخب برای نصب توربین در دریای خزر

نقطة A1 با میانگین سرعت باد 60/4 متر بر ثانیه نسبت به سایر نقاط دارای میانگین سرعت باد سالیانة پایین‌تری می‌باشد اما مقدار آن بالاتر از سرعت منبع بادی ضعیف است (جدول (1)) و مطابق استاندارد آزمایشگاه ملی انرژی باد این نقطه در کلاس توان بادی 2 است و در محدودة مرزی برای نصب توربین قرار دارد. عمق آب در این نقطه برای نصب مونوپایل­ها مناسب نیست اما فونداسیون جکت سه­پایه برای این نقطه مناسب به نظر می­رسد. فاصله از ساحل در این نقطه بسیار زیاد است و انتقال نیروی برق به نقاط ساحلی هزینة بسیار بالایی دارد، بنابراین نصب توربین در این نقطه جهت تامین برق مناطق ساحلی مقرون به صرفه نمی‌باشد. نصب توربین در این نقطه می­تواند برق مورد نیاز یک سکوی نفتی را تأمین کند. نقطة A2 با میانگین سرعت باد 60/5 متر بر ثانیه دارای سرعت باد نسبتا مناسبی است، عمق این نقطه برای مونوپایل­ مناسب می­باشد، فاصله از ساحل به جهت تامین نیروی برق مناطق ساحلی مناسب است، مطابق جدول (1) این نقطه در کلاس توان بادی 3 است و در شرایط نسبتا مناسب برای نصب توربین قرار دارد. نقطة B1 با میانگین سرعت باد 60/6 متر بر ثانیه سرعت باد خوبی دارد اما عمق آب این نقطه زیاد و مناسب برای فونداسیون­های شناور است، به علاوه، فاصلة آن از ساحل نیز زیاد می­باشد و با صرف هزینة بالا می­توان برق تولیدی را به ساحل منتقل کرد. این نقطه از دریای خزر دارای کلاس تـوان بـادی 6 است و برای نصب توربین وضعیت خوبی

دارد، اما به دلیل فاصلة زیاد آن از ساحل به عنوان تأمین‌کنندة برق سکوی نفتی می­تواند گزینة مناسبی باشد. نقطة B2 با میانگین سرعت باد 10/6 متر بر ثانیه سرعت باد مناسبی دارد، مطابق استاندارد آزمایشگاه ملی انرژی باد این نقطه در کلاس توان بادی 4 است و شرایط مناسب برای نصب توربین را دارد، عمق آب نیز در این نقطه کم و فاصلة آن از ساحل کم می­باشد و بنابراین، در ناحیه مرکزی خزر، نسبت به B1 نقطة مناسب‌تری می­باشد. نقطة C1 با میانگین سرعت باد 79/6 متر بر ثانیه دارای بیشترین و بهترین سرعت باد در کل دریای خزر است، مطابق جدول (1) این نقطه در کلاس توان بادی 6 می‌باشد و شرایط خوبی برای نصب توربین دارد، عمق آب در این نقطه بسیار کم یعنی حدود 7 متر است، اما فاصلة آن از ساحل نسبتا زیاد می­باشد. نقطة C2 نیز با میانگین سرعت باد 6/6 متر بر ثانیه سرعت باد خوبی دارد و مطابق استاندارد در کلاس توان بادی 6 می‌باشد و شرایط خوبی برای نصب توربین دارد، به علاوه، این نقطه با داشتن عمق آب مناسب و فاصله 35 کیلومتری از ساحل جزو نقاط مناسب برای نصب مونوپایل می­باشد. آخرین نقطه که C3 می­باشد با میانگین سرعت باد 40/6 متر بر ثانیه، ظرفیت بادی خوبی دارد و طبق جدول (1) در کلاس توان بادی 5 است و شرایط مناسب برای نصب توربین را دارد، به علاوه، به دلیل داشتن عمق آب 25 متر برای فونداسیون مونوپایل مناسب می‌باشد، اما فاصله از ساحل این نقطه زیاد یعنی برابر 97 کیلومتر است که انتقال نیروی برق به ساحل مستلزم صرف هزینة بالای اقتصادی است، این گزینه نیز برای تأمین نیروی برق مورد نیاز یک سکوی نفتی گزینه مناسبی می­باشد. در مجموع نقطة C2 به دلیل داشتن میانگین سرعت باد سالیانة مناسب، چگالی انرژی باد بالا، عمق آب مناسب و فاصله کم از ساحل به عنوان بهترین گزینه برای نصب توربین بادی فراساحلی معرفی می­شود.

4- نتیجه‌گیری

با توجه به اینکه میانگین سرعت باد سالیانة دریای خزر از شمال به جنوب به تدریج کاهش می­یابد، به طوری که بیشترین میانگین سرعت باد سالیانه برابر 79/6 متر برثانیه مربوط به مناطق شمالی و کمترین مقدار که کمتر از 3 متر بر ثانیه است مربوط به نواحی جنوبی می­باشد، همچنین با در

نظر گرفتن اینکه عمق آب دریای خزر از شمال به جنوب افزایش می‌یابد به طوری که کمترین عمق مربوط به نواحی شمالی یعنی حدود 5 متر و بیشترین عمق مربوط به نواحی جنوبی یعنی حدود 1025 متر می‌باشد، می‌توان نتیجه گرفت که هرچه از مناطق شمالی دریای خزر به نواحی جنوبی پیش می‌رویم امکان استفاده از توربین‌های بادی فراساحلی از بین می‌رود و استفاده از این توربین‌ها در نواحی جنوبی توجیه فنی و اقتصادی نخواهد داشت، زیرا نقاط معدودی را می‌توان یافت که در محدودة مرزی ظرفیت بادی برای نصب توربین قرار دارند. به عبارت دیگر، این نقاط دارای عمق کم و فاصله مناسب از ساحل نمی‌باشند. از میان 7 نقطة انتخابی در سه ناحیة جنوبی، مرکزی و شمالی دریای خزر، در مجموع نقطة C2 در موقعیت 25/44 درجة عرض جغرافیایی و 49 درجة طول جغرافیایی با دارا بودن میانگین سرعت باد سالیانة مناسب، چگالی انرژی باد بالا، عمق آب مناسب و فاصلة کم از ساحل به عنوان بهترین نقطه برای نصب توربین‌های بادی فراساحلی تعیین و معرفی شد