Where to harvest solar energy in Iran? A GIS analysis for supporting the siting of Photovoltaic (PV) parks and Concentrating Solar Power (CSP) plants

Abstract

Iran is a country with a large potential for harvesting solar energy which is barely tapped yet. This study presents a Geographical Information System (GIS) model for siting solar energy plants in Iran. There is enough space for Photovoltaics (PV) as well as Concentrating Solar Power (CSP), the latter being a technology that has not received the attention it deserves as a viable renewable energy technology with many advantages. The GIS model developed in this study uses constraints that rule out a solar plant siting and suitability criteria that indicate four suitability classes ranging from “high” to “very low” for both PV and CSP. The chosen constraints (f. ex. nature preserves) and suitability criteria (f. ex. solar irradiation and proximity to power grid lines) are based on the literature. The synthesis of the constraint and suitability maps results in feasible sites and their preferability. A sensitivity analysis with respect to weighting the suitability criteria shows the robustness of these results. The analysis underlines Iran's substantial potential for solar energy generation. The country could meet its current power generation multiple times with solar plants. In addition, the analysis shows the promising prospects of GIS modeling in renewable energy siting, highlighting the prospects for improved data integration, global scalability, comprehensive environmental impact assessment, and harmonization of policy considerations.

Der Iran ist ein Land mit großem Potenzial für die Nutzung von Solarenergie, das noch kaum erschlossen ist. In dieser Studie wird ein Geografisches Informationssystem (GIS) für die Standortwahl von Solarenergieanlagen im Iran vorgestellt. Das Land bietet viel Raum für Freiflächen-Photovoltaik (PV) und solarthermische Kraftwerke (Concentrating Solar Power, CSP), wobei letztere Technologie noch nicht die Aufmerksamkeit erhalten hat, die sie als Erneuerbare-Energien-Technologie mit verschiedenen Vorteilen verdient. Das in dieser Studie entwickelte GIS-Modell verwendet sowohl für PV als auch für CSP sog. Constraints (Einschränkungen), die prinzipell mögliche Standorte für Solarkraftwerke ermitteln, indem sie unmögliche Standorte ausschließen, sowie Eignungskriterien, die in vier Eignungsklassen von "hoch" bis "sehr niedrig" gefasst werden. Die verwendeten Constraints (bpsw. Naturschutzgebiete) und Eignungskriterien ((bpsw. die Nähe zu Stromtrassen für die Aufnahme des erzeugten Stroms) basieren auf der Fachliteratur. Die Synthese der Constraints- und Eignungskarten ergibt mögliche Standorte und deren Eignung. Eine Sensitivitätsanalyse variiert die Gewichtung der Eignungskriterien und zeigt die Robustheit dieser Ergebnisse. Die Studie zeigt das erhebliche Potenzial Irans für die Stromerzeugung aus Sonnenenergie. Mit Ausbau der PV und CSP allein schon an den Standorten mit „hoher“ Eignung könnte das Land seine derzeitige Stromproduktion um ein Vielfaches übertreffen. Zudem demonstriert die Studie die vielversprechenden Möglichkeiten der GIS-Modellierung für die Standortwahl erneuerbarer-Energien-Anlagen. Diese liegen in einer verbesserten Datenintegration, globalen Skalierbarkeit, raumbezogenen Abschätzung von Umweltauswirkungen und einer Harmonisierung energiepolitischer Maßnahmen.