Η εργασία έχει στόχο να προσδιορίσει τους παράγοντες επιτυχίας του τεχνικού και οικονομικού σχεδιασμού καθώς και της λειτουργίας μιας εγκατάστασης παραγωγής ενέργειας από βιοαέριο στην Ελλάδα.
Στο πρώτο σκέλος της εργασίας, προσεγγίστηκε το βιοαέριο ως πηγή ενέργειας και δόθηκε έμφαση στον πολυδιάστατο ρόλο που διαδραματίζει στην ανάγκη ταχύτατης μετάβασης της Ευρωπαϊκής Ένωσης στο μοντέλο της κυκλικής οικονομίας. Δόθηκε μια επικαιροποιημένη προσέγγιση στο θεσμικό πλαίσιο, ενώ αναλύθηκαν οι στόχοι που έχουν τεθεί στο Εθνικό σχέδιο της Ελλάδας για τη διαχείριση των οργανικών αποβλήτων. Προσεγγίστηκαν τεχνολογικά οι διεργασίες της αναερόβιας χώνευσης, με την ανάλυση των σταδίων της, καθώς και οι παράγοντες που καθορίζουν την παραγωγή του βιοαερίου, με έμφαση στις λειτουργικές, που ρυθμίζονται από τους διαχεριστές των μονάδων. Αποτυπώθηκαν οι σύγχρονες διεργασίες εξευγενισμού ώστε να μεγιστοποιηθεί η παραγωγή θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ δόθηκε έμφαση στη διαδικασία αναβάθμισης και παραγωγής βιομεθανίου, που είναι σε θέση να συμβάλλει στη μείωση της εξάρτησης της Ευρωπαϊκής Ένωσης από το ορυκτό φυσικό αέριο. Στο επόμενο στάδιο αναλύθηκαν οι οικονομικοί παράγοντες που σχετίζονται με τον σχεδιασμό ενός έργου βιοαερίου, με την ανάλυση του κόστους κατασκευής, λειτουργίας και τροφοδοσίας Α΄ υλών. Ταυτόχρονα προσδιορίστηκαν οι κρίσιμοι δείκτες που σχετίζονται με τη φάση λειτουργίας και εξασφαλίζουν βιωσιμότητα της δραστηριότητας. Αναφορικά με τις Α’ ύλες, έγινε η απαιτούμενη διερεύνηση της διαθεσιμότητάς τους καθώς και της αποδοτικότητάς τους σε ενεργειακό περιεχόμενο.
Η μελέτη περίπτωσης (μονάδα βιοαερίου 1MW στο Δήμο Τρικάλων) έγινε με στόχο την αξιολόγηση των προτεινόμενων Α’ υλών που περιλαμβάνει η μελέτη περιβαλλοντικών επιπτώσεων και κατόπιν, τη δημιουργία και πρόταση σεναρίων βελτιστοποίησης του λειτουργικού και οικονομικού αποτελέσματος. Τα σενάρια αυτά σχετίζονται με την αξιοποίηση των κατάλληλων διαθέσιμων Α΄ υλών σε επιμέρους αναλογίες, λαμβάνοντας υπόψη το οικονομικό αποτέλεσμα της λειτουργίας με δεδομένα παραγωγικής δυναμικής υποστρωμάτων από τη βιβλιογραφία και από άλλες εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας που λειτουργούν στην περιοχή των Τρικάλων. Καταγράφηκαν τα σημεία εύρεσης των διαθέσιμων ποσοτήτων Α’ υλών με βάση την πιο κοντινή απόσταση, και αφού προσδιορίστηκαν τα κριτήρια τροφοδοσίας διατυπώθηκαν και αναλύθηκαν 4 σενάρια τροφοδοσίας.
Η εργασία κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο σχεδιασμός της μονάδος βιοαερίου, με τους περιβαλλοντικούς περιορισμούς που έχουν τεθεί, σε συνδυασμό με τα αποτελέσματα των σεναρίων τροφοδοσίας, δεν είναι σε θέση να προσδώσει την απαιτούμενη οικονομική βιωσιμότητα και κατά συνέπεια είναι απαραίτητο να εφαρμοστούν οι διορθωτικές ενέργειες που προτείνονται σε σχεδιαστικό, αλλά και σε επίπεδο λειτουργίας.
This paper targets the definition of key success factors in the technical and economic design and operation of a biogas plant in Greece. In the first part, biogas was approached as an energy source and emphasis was placed on the multidimensional role it plays in the need for a rapid transition of the European Union to the model of the circular economy. An updated approach to the legal framework was given, while the objectives set in the National Plan of Greece for the management of organic waste were analyzed. Subsequently, the position of biogas at international level and the degree of its utilization in the European Union in relation to Greece were determined.
The processes of anaerobic digestion were approached, with the analysis of its production stages, as well as the factors that determine the output of biogas, with emphasis on the functionalities regulated by plant operators. Modern refining processes were recorded to maximize the production of thermal and electricity energy, while emphasis was placed on the process of biogas upgrading to biomethane, which can reduce the European Union's dependence on fossil fuels.
In the next part, the economic factors related to the design of a biogas project were analyzed, with the analysis of the cost of construction, operation and supply of substrates. At the same time, the critical indicators related to the operation phase and economic viability of the activity were identified. Regarding the substrates, the required investigation was made of their availability as well as their efficiency in energy content.
The approach of the case study (biogas plant of 1MW in the Municipality of Trikala) was defined with the aim of evaluating the proposed substrates defined in the environmental impact study and then, creating and proposing scenarios for optimizing the operational and financial result. These scenarios are related to the utilization of the appropriate available substrates in different proportions, taking into account the financial result of the operation, using output data of biogas output from available studies and from other biogas plants operating in the region of Trikala. The supply of available quantities of substrates was recorded based on the closest distance, and after the supply criteria were determined, 4 scenarios were formulated and analyzed.
The work concluded that the current design of the biogas plant, with the environmental constraints imposed, in combination with the results of the substrates feeding scenarios, is not able to provide the required financial viability and therefore it is necessary to implement the corrective actions in the design, but also in operation levels
ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΒΙΟΑΕΡΙΟ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΤΡΙΚΑΛΩΝ: ΤΕΧΝΙΚΗ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Περιγραφή: 81875_ΤΣΕΛΕΠΗΣ_ΓΕΩΡΓΙΟΣ.pdf (pdf)
Book Reader Άδεια: Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση 4.0 Διεθνές Πληροφορίες: ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Μέγεθος: 3.3 MB
ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΒΙΟΑΕΡΙΟ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΤΡΙΚΑΛΩΝ: ΤΕΧΝΙΚΗ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ - Identifier: 169647
Internal display of the 169647 entity interconnections (Node labels correspond to identifiers)
ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΒΙΟΑΕΡΙΟ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΤΡΙΚΑΛΩΝ: ΤΕΧΝΙΚΗ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ