Geography and Regional Planning

Geography and Regional Planning

Identification and Evaluation of Urban Form Components with a Focus on Effective Utilization of Renewable Energy (Case Study: Tabriz City)

Document Type : Original Article

Authors
Parya Shafipour Yourdshahi 1
Pantea Khezerlou 2
1 Department of Architecture and Urban Planning, National University of Skills (NUS), Tehran, Iran.
2 Master of Architecture and Energy, Tabriz Islamic Art University, Tabriz, Iran
10.22034/jgeoq.2025.525629.4278
Abstract
The growing attention to renewable energy sources, which serve as a suitable alternative to non-renewable fossil fuels, has led societies to shift towards renewable energies such as solar energy. The form and spatial structure of a city are crucial dimensions in understanding and analyzing urban environments and are significant factors influencing energy consumption within them. The aim of this research is to identify and evaluate the dimensions, components, and indicators of urban form. This is an applied study with a descriptive-analytical research method. The study’s statistical population consists of 30 experts in the relevant field, from which 28 were selected as the sample using Cochran's formula. The data collection methods include surveys and documentary studies, while the data analysis method used is the MARCOS method (Measuring And Ranking Options Based On Solutions) in Excel software. The results of the study indicate that, in terms of dimensions, climate with a score of 0.922, building architecture with 0.837, and spatial structure and urban form with 0.734 have the most influence, respectively. Regarding criteria, the results show that sunny hours with a score of 0.991, temperature with 0.981, building block orientation and optimal façade orientation with 0.841 have the highest impact, respectively. In terms of indicators, solar radiation intensity and direction with a score of 0.991, and solar hour coefficients with 0.961 have the most significant effect on the effective utilization of solar energy in Tabriz city.
Keywords
Urban form components
renewable energy
Tabriz city
MARCOS method
احدی، پدرام، فخرآبادی، فربد، پورشقاقی، علیرضا، کوثری، فرشاد. (1400). مکان یابی بهینه نیروگاه خورشیدی در ایران با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، مجله مهندسی مکانیک و ارتعاشات، 4(2)، 12-24،https://sanad.iau.ir/Journal/jvibme/Article/934395.
توکلی، هانیه، خادم­الحسینی، احمد، گندمکار، امیر، اذانی، مهری. (1402). امکان سنجی احداث یک نیروگاه متصل به شبکه فتوولتائیک بارویکرد پایداری محیط زیست شهری (مطالعه موردی: منطقه22 تهران)، علوم جغرافیایی (جغرافیای کاربردی)، 5 (19)، https://sanad.iau.ir/fa/Article/1120169.
رفیعیان, مجتبی، فتح جلالی،آرمان و داداش پور, هاشم .(1390). بررسی امکان سنجی تاثیر فرم و تراکم بلوکهای مسکونی بر مصرف انرژی شهر، نمونه موردی: شهر جدید هشتگرد. معماری و شهرسازی آرمان شهر، 4(6)، 107-116. https://www.armanshahrjournal.com/article_32676.html
زنگنه، مهدی، حاجی شمسایی، مجتبی، زنگنه، یعقوب. (1403). قابلیت سنجی استفاده از نیروگاه‌های خورشیدی در شهرهای مناطق خشک (مطالعه موردی: شهر سبزوار،مهندسی جغرافیایی سرزمین، 8(3)، 141-156. https://doi.org/10.22034/JGET.2023.341989.14220.
شجاع، سعیده، پورجعفر، محمد رضا و طبیبیان، منوچهر . (1398). فراتحلیل رابطه فرم شهر و انرژی: مروری بررویکردها، روش­ها، مقیاس­ها و متغیرها. دانش شهرسازی، 3(1)، 85-101. https://doi.org/22124/UPK.2019.13602.1220.
صحراگرد، نصرالله، آریا نژاد، حیدر. (1395). کمانگر محمد. مکان یابی نیروگاه خورشیدی حرارتی جهت تامین انرژی پایدار با استفاده از منطق فازی. نشریه انرژی ایران. 19(1)، ۸۴۹ ، 1-849-fa.htmlURL: http://necjournals.ir/article-.
عبادی حسین، صفایی پور مسعود، محمدی ده چشمه مصطفی، سجادیان ناهید. (1402). تدوین سناریوی توسعه انرژی های تجدیدپذیر در کلانشهر اهواز. فصلنامه چشم­انداز شهرهای آینده،  (۴):۵۹-۷۹. https://doi.org/61186/jvfc.4.4.6.
کاظمیان، غلامرضا، رسولی، افشین و خزایی، محمد مهدی. (1396). جایگاه انرژی‌های نو و تجدیدپذیر در زیست پذیرانه کردن شهرها، مطالعه موردی شهر تهران. فصلنامه علمی و پژوهشی پژوهش و برنامه ریزی شهری، 8(29)، 118-99. https://doi.org/1001.1.22285229.1396.8.29.6.0.
کرمی، مختار، سروستان، رسول. (1401). مکانیابی صفحه‌های خورشیدی با استفاده از فراسنج های اقلیمی و سامانه اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: استان خوزستان)، علوم و تکنولوژی محیط زیست، 24(2)(پیاپی 117): 169-180، https://doi.org/30495/JEST.2022.27496.3652.
گرجی، مصطفی، خشنودمطلق، سجاد، عمرانی، حسین، و هاشمی، مرتضی. (1396). مکانیابی مناطق مستعد نیروگاه خورشیدی تحت تاثیر پارامترهای اقلیمی با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی فازی (مطالعه موردی: استان فارس)، سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی ( کاربرد سنجش از دور و GISدر علوم منابع طبیعی )، 8(1) (پیاپی 26): 84-66، http://dorl.net/dor/20.1001.1.26767082.1396.8.1.5.8
محمدی ده­چشمه، مصطفی، صفایی­پور، مسعود، سجادیان، ناهید و عبادی، حسین. (1403). امکان‌سنجی توسعۀ انرژی‌های تجدیدپذیر شهری اهواز با رویکرد دفاع غیر‌عامل، جغرافیا و برنامه­ریزی محیطی، 35(1)، 19-44. https://doi.org/22108/GEP.2023.137813.1587.
منجزی، نرگس، افروس، علی، داودبهاروندی، مریم، مرادی مطلق، احسان. (1402). مکان‌یابی نیروگاه خورشیدی با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی و تکنیک­های GIS (مطالعه موردی: شهرستان اندیمشک)، فصلنامه پژوهش های سیاست گذاری وبرنامه ریزی انرژی، 9(1)، 23-63، http://epprjournal.ir/article-1-1116-fa.html.
مؤمن­زاده، زهره، کلانتری، سعیده، تازه، مهدی، تقی­زاده مهرجردی، روح ا... (1399). پهنه بندی و مکانیابی نیروگاه های خورشیدی با استفاده از AHP و GIS دراستان یزد، علوم و تکنولوژی محیط زیست، 22(12)(103پیاپی)، https://doi.org/10.22034/jest.2020.37606.4373
نادی­زاده شورابه، سامان، نیسانی سامانی، نجمه، ابدالی، یعقوب. (1398). تهیه نقشه پتانسیل نیروگاه های خورشیدی مبتنی برمفهوم ریسک مطالعه موردی: استان خراسان رضوی. اطلاعات جغرافیایی، 28(111 )، 129-147. https://doi.org/10.22131/sepehr.2019.37512.
Ahmadian, Ehsan, Behzad Sodagar, Chris Bingham, Amira Elnokaly and Glen Mills. (2021). Effect of urban built form and density on building energy performance in temperate climates, Energy and Buildings, Volume 236: 110762, https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2021.110762.
Colak, H. Ebru, Memisoglu, Tugba, Gercek, Yasin. (2020). Optimal site selection for solar photovoltaic (PV) power plants using GIS and AHP: A case study of Malatya Province, Turkey, Renewable Energy, Volume 149, Pages 565-576, https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.12.078.
Elisa Fusco, Bernardo Maggi, Livia Rizzuto. (2022). Alternative indicators for the evaluation of renewables in Europe: An efficiency approach, Renewable Energy, Volume 190, 48-65. https://doi.org/10.1016/j.renene.2022.03.007.
Hassaan, M. A., Hassan, A., & Al-Dashti, H. (2021). GIS-based suitability analysis for siting solar power plants in Kuwait, The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 24(3),51-70. https://doi.org/10.1016/j.ejrs.2020.11.004.
Khajavi Pour, A., Shahraki, M. R., & Hosseinzadeh Saljooghi, F. (2021). Solar PV Power Plant Site Selection Using GIS-FFDEA Based Approach with Application in Iran. Journal of Renewable Energy and Environment, 8(1), 28-43. https://doi.org/10.30501/jree.2020.230490.1110
Khajavi Pour, A., Shahraki, M. R., & Hosseinzadeh Saljooghi, F. (2021). Solar PV Power Plant Site Selection Using GIS-FFDEA Based Approach with Application in Iran. Journal of Renewable Energy and Environment, 8(1), 28-43. https://doi.org/10.30501/jree.2020.230490.1110
Li, Y., Jing, K., Liu, F., & Zhao, F. (2021). A Quantitative Study of the
Influence of Urban Form on Large-Scale Application of Rooftop Photovoltaics Using
Simplified Method, International Journal of Sustainable and Green Energy, 10(2), 63-75, DOI: 11648/j.ijrse.20211002.14.
Liu, Z. (2021). A comprehensive study of feasibility and applicability of building integrated photovoltaic (BIPV) systems in regions with high solar irradiance. Journal of Cleaner Production, 307, 127240. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127240
Sahin, G., Akkus, I., Koc, A., & van Sark, W. (2024). Multi-criteria solar power plant siting problem solution using a GIS-Taguchi loss function based interval type-2 fuzzy approach: The case of Kars Province/Turkey, Heliyon, 10 (10),215-240 https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e30993.
Shah Porun Rena, M.M., & Moniruzzaman, Md. (2024). Demarcation of suitable site for solar photovoltaic power plant installation in Bangladesh using geospatial techniques, Next Energy, 3, https://doi.org/10.1016/j.nxener.2024.100109.
Subbian, L. (2023). GIS-Based suitability analysis for siting solar power plants in Salem district, Tamil Nadu, INDIA, International Journal of Advance and Applied Research, 2(22), 95-120, 95-110, https://doi.org/10.5281/zenodo.2023.7057099.
Tang, Shui-Yan. (2021). Rethinking local and regional governance in China: An institutional design and development perspective. Urban Governance, 1(1), 51-58. https://doi.org/10.1016/j.ugj.2021.11.002.
Toth, Aniko, Lund, John , Huttrer, Gerry & Fenerty, David (2022). Current world situation for geothermal energy production, based on WGC2020+ 1 reports from 88 countries. Conference: European Geothermal Congress At: Berlin, Germany, 28(236,745), 0.259.
Wei, L. J., M.M. Islam, M. H., & Erdem C. (2024). Energy consumption, power generation and performance analysis of solar photovoltaic module based building roof, Journal of Building Engineering, 90, 340-361, https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.109361.
Zhang, N., Yu, Y., Wu, J., Du, E., Zhang, Sh., & Xiao, J. (2024). Optimal configuration of concentrating solar power generation in power system with high share of renewable energy resources, Renewable Energy, 220, 503-535, https://doi.org/10.1016/j.renene.2023.119535.