Show simple item record

Περιβαλλοντική και οικονομική αποτίμηση μιας μονάδας αναερόβιας χώνευσης μικρής κλίμακας: εμπειρική ανάλυση

dc.contributor.advisorΚαρκαλάκος, Σωτήριος
dc.contributor.authorΜεζαρί, Λάουρα - Ειρήνη
dc.date.accessioned2018-11-13T07:56:50Z
dc.date.available2018-11-13T07:56:50Z
dc.date.issued2018-10-01
dc.identifier.urihttp://dione.lib.unipi.gr/xmlui/handle/unipi/11554
dc.description.abstractΗ συνολική ποσότητα αστικών, γεωργικών και κτηνοτροφικών αποβλήτων αυξάνεται συνεχώς. Παράγονται ετήσια τεράστιες ποσότητες που πρέπει να διατίθενται νόμιμα και με ασφάλεια, χωρίς να υπάρχουν αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Επιπρόσθετα, η διαθεσιμότητα επαρκούς ανανεώσιμης ενέργειας είναι πολύ σημαντική, καθώς τα περιβαλλοντικά προβλήματα που προκαλεί η αυξημένη χρήση ορυκτών καυσίμων συντελούν ταχύτατα στην επιδείνωση της κλιματικής αλλαγής. Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως θέμα την περιβαλλοντική και οικονομική εξέταση εφαρμογής της αναερόβιας χώνευσης για την επεξεργασία γεωργοκτηνοτροφικών αποβλήτων με στόχο την παραγωγή βιοαερίου. Η αναερόβια χώνευση είναι μία διαδικασία που έχει ως στόχο την παραγωγή ενέργειας. Μέσω της χρήσης βακτηριδίων και με απουσία οξυγόνου γίνεται η επεξεργασία της οργανικής ύλης που περιέχεται στα οργανικά απόβλητα και παράγονται βιοαέριο και οργανικό λίπασμα (κομπόστ). Βασικό πλεονέκτημα αυτής της διαδικασίας είναι ότι τα οργανικά απόβλητα δεν οξειδώνονται σε υψηλή θερμοκρασία (όπως στις θερμικές μεθόδους), αλλά επεξεργάζονται μεταξύ 38 και 42 °C . Με την αξιοποίηση του βιοαερίου αποφεύγεται η έκλυση μεθανίου (CH4), ενός αερίου με μεγάλη συμβολή στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Το κομπόστ που παράγεται αποτελεί πρώτης τάξης βιολογικό λίπασμα, τόσο σε υγρή, όσο και σε στερεά μορφή. Με την πρόσληψη από τα φυτά μέσω της φωτοσύνθεσης και την παραγωγή νέας βιομάζας εξασφαλίζεται η δέσμευση του τελικά παραγόμενου διοξειδίου του άνθρακα (CO2) εκ νέου στη βιομάζα, συνεπώς δεν διαταράσσεται η ισορροπία του οικολογικού συστήματος. Σε αντίθεση με τη διαδικασία καύσης σκουπιδιών, κατά την παραγωγή βιοαερίου δεν απελευθερώνονται διοξίνες και φουράνια, που επιβαρύνουν το περιβάλλον . Με την εφαρμογή της αναερόβιας χώνευσης επέρχεται η ελαχιστοποίηση των οργανικών αποβλήτων προς τελική διάθεση, αποφεύγεται η εκπομπή αερίων και οσμών και αξιοποιείται ανανεώσιμη ενέργεια. Η χρήση σταθμών αναερόβιας χώνευσης μπορεί να συμβάλλει ενεργά στην επίτευξη Ευρωπαϊκών στόχων για Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας. Μέχρι το 2020, το 20% της ζητούμενης ενέργειας στην ΕΕ θα πρέπει να είναι από ΑΠΕ. Στη συγκεκριμένη μελέτη, θα προσεγγισθεί η οικονομικότητα της επένδυσης αναερόβιας χώνευσης οργανικών αποβλήτων μικρής κλίμακας (small scale anaerobic digestion). Το γεγονός ότι οι μονάδες θα είναι μικρής κλίμακας βοηθά στην αύξηση της αυτάρκειας των γεωργικών επιχειρήσεων ως προς τη ζήτηση της ενέργειας και στη μείωση της εξάρτησης του σταθμού από τις διακυμάνσεις των τιμών της αγοράς ενέργειας. Η παραγωγή ενέργειας μπορεί να ελεγχθεί και να λάβει χώρα όλη τη μέρα ανεξάρτητα από τις καιρικές συνθήκες, που σημειωτέων επηρεάζουν άλλου είδους σταθμούς παραγωγής ενέργειας από ΑΠΕ. Σκοπός μας είναι η αύξηση της ασφάλειας της ενεργειακής τροφοδοσίας χωρίς να υπάρχουν εκπομπές αερίων θερμοκηπίου. Επίσης, η σωστή διαχείριση και διαθεσιμότητα των πρώτων υλών θα αποτελεί βασικό στόχο της μελέτης και θα σχετίζεται με αλλαγές σε διαδικασίες όπως η παραγωγή, συλλογή, μεταφορά και διαθεσιμότητα της πρώτης ύλης. Θα μελετηθεί η εύρεση της καλύτερης λύσης σχετικά με τη ΔΕΗ και τις δυνατότητες σύνδεσης των σταθμών βιομάζας ανά περιφέρεια με το δίκτυο, από τον ΔΕΔΔΗΕ (Διαχειριστής του Δικτύου Διανομής Ηλεκτρικής Ενέργειας). Τέλος, θα γίνει αναφορά σε τρόπους ενημέρωσης για την ενεργειακή αξιοποίηση του βιοαερίου και στην προσπάθεια χρηματοδότησης τέτοιων σταθμών. Η ανάλυση του έργου απαιτεί Strategic energy management (SEM) με βασικό σκοπό την επίτευξη βελτιώσεων της ενεργειακής απόδοσης μέσω συστηματικών και προγραμματισμένων αλλαγών στις λειτουργίες της εγκατάστασης, της συντήρησης και τις συμπεριφορές του έργου. Στόχος της μελέτης θα είναι να βρεθεί ανάλογα με τις ανάγκες του έργου η βέλτιστη λύση τόσο οικονομικά, όσο και περιβαλλοντικά, με βασικό σκοπό την επίτευξη της βιωσιμότητας. Η ανάπτυξη και η εφαρμογή μοντέλων, δεικτών, μεθόδων και στρατηγικών είναι απαραίτητη για την πραγματοποίηση μελλοντικών πράσινων έργων. Η οικονομική και περιβαλλοντική αξιολόγηση θα γίνει μέσω μιας ολοκληρωμένης μεθόδου χρηματοοικονομικής ανάλυσης, λαμβάνοντας υπόψη και περιβαλλοντικούς παράγοντες. Όσον αφορά την περαιτέρω περιβαλλοντική και οικονομική μελέτη του σταθμού παραγωγής ενέργειας με τη χρήση των δεδομένων του έργου ισχύος 500 kW, θα γίνει επίσης χρήση δεικτών για την ανάλυση των στοιχείων του έργου. Θα γίνει αξιολόγηση των πρώτων υλών (χαρακτηριστικά και δυνατότητες) και η επίδρασή τους στο μέγεθος του εργοστασίου που πραγματοποιήθηκε. Θα οριστούν οι παράμετροι εισόδου για το σχεδιασμό και θα αξιολογηθεί η επίδρασή τους στα βασικά στοιχεία εξόδου. Με βάση τα δεδομένα εισροών και τον αντίκτυπό τους στις επιδόσεις των εγκαταστάσεων, θα εκτιμηθούν σημαντικά οικονομικά μεγέθη, όπως η συνολική κεφαλαιακή δαπάνη - CAPEX, οι ετήσιες πωλήσεις της μονάδας αναερόβιας χώνευσης και θα γίνει εκτίμηση του συνολικού κόστους λειτουργίας – OPEX. Μετά από μια σειρά παραδοχών και τον υπολογισμό των παραπάνω οικονομικών μεγεθών, θα αξιολογηθούν οι βασικοί δείκτες σκοπιμότητας της μονάδας αναερόβιας χώνευσης (NPV, Περίοδο Αποπληρωμής, IRR). Τέλος, θα συζητηθεί η διαδικασία λήψης αποφάσεων, με βάση την οικονομική ανάλυση της επένδυσης και λαμβάνοντας υπόψη την αξιολόγηση των ευκαιριών και των κινδύνων. Έτσι, θα γίνει η ανάλυση των δεδομένων και η παρουσίασή τους μέσω ραβδογραμμάτων και πιτών, θα αναφερθεί η μεθοδολογία της έρευνας και θα διεξαχθούν τα εμπειρικά αποτελέσματα όσον αφορά την περιβαλλοντική και οικονομική αποτίμηση της ενεργειακής αξιοποίησης σταθμού παραγωγής ενέργειας με αναερόβια χώνευση οργανικών πρώτων υλών ισχύος 500el
dc.format.extent174el
dc.language.isoelel
dc.publisherΠανεπιστήμιο Πειραιώςel
dc.titleΠεριβαλλοντική και οικονομική αποτίμηση μιας μονάδας αναερόβιας χώνευσης μικρής κλίμακας: εμπειρική ανάλυσηel
dc.title.alternativeEnvironmental and economic valuation of a small scale anaerobic digestion plant: empirical analysisel
dc.typeMaster Thesisel
dc.contributor.departmentΣχολή Οικονομικών, Επιχειρηματικών και Διεθνών Σπουδών. Τμήμα Οικονομικής Επιστήμηςel
dc.description.abstractENThe total amount of urban, agricultural and animal waste is constantly increasing. Yearly huge quantities are produced that must be legally and safely available without any negative impact on the environment. In addition, the availability of sufficient renewable energy is very important, as the environmental problems caused by the increased use of fossil fuels are rapidly contributing to the worsening of climate change. This dissertation deals with the application of anaerobic digestion for the processing of agricultural and animal waste with the aim of producing biogas. Anaerobic digestion is a process that aims to produce energy. Through the use of bacteria and in the absence of oxygen, the organic matter contained in organic waste is processed and biogas and organic compost (compost) are produced. A key advantage of this process is that organic wastes are not oxidized at high temperature (such as thermal methods), but they are processed between 38 and 42 °C. Biogas utilization avoids the release of methane (CH4), a gas with great contribution to the greenhouse effect. The compost produced is a first class organic fertilizer, both in liquid and solid form. With plant uptake through photosynthesis and the production of new biomass, it is ensured that the carbon dioxide (CO2) that is finally produced is captured in the biomass, so that the ecological balance is not disturbed. Unlike the process of burning garbage, biogas does not release dioxins and furans that burden the environment. The application of anaerobic digestion results in the minimization of organic waste for final disposal, avoids the emission of gases and odors, and the use of renewable energy. The use of anaerobic digestion plants can actively contribute to the achievement of European targets for Renewable Energy Sources (RES). By 2020, 20% of the energy demanded in the EU should be from RES. In this study, the economics of the anaerobic digestion of small scale anaerobic digestion will be approached. The fact that plants will be of small size, is helping to increase the self-sufficiency of agricultural businesses in terms of energy demand and to reduce the station's dependence on fluctuations in energy market prices. Energy production can be controlled and take place all day, irrespective of the weather conditions, which affect other types of power plants from RES. Our goal is to increase the security of the energy supply without any greenhouse gas emissions. Furthermore, the proper management and availability of raw materials will be a key objective of the study and will be related to changes in processes such as the production, collection, transport and availability of feedstock. We will study how to find the best solution about the Greek PPC (Public Power Corporation) and the possibilities of connecting the biomass stations per region with the Grid, from the HEDNO (Hellenic Electricity Distribution Network Operator). Finally, there will be a reference to ways of informing about the energy use of biogas and the effort to finance such stations. Project analysis requires Strategic Energy Management (SEM) with the key goal of achieving energy efficiency improvements through systematic and scheduled changes to installation, maintenance, and project behaviors. The aim of the study will be to find the optimum solution both economically and environmentally, with the main goal of achieving sustainability, depending on the needs of the project. The development and implementation of models, indicators, methods and strategies are necessary for the realization of future green projects. The economic and environmental assessment will be done through an integrated financial analysis method, taking into account environmental factors as well. With regard to the further environmental and economic study of the power plant using the project data of 500 kW, indicators will also be used to analyze project data. The feedstock (characteristics and potential) will be assessed and their impact on the size of the plant that was undertaken. The input design parameters will be defined and their influence on the major key output elements was evaluated. Based on input data and their impact on plant performance, significant economic figures will be estimated, such as the Total Capital Expenditure - CAPEX, the annual sales of the anaerobic digestion plant and the estimation of the Total Operating Cost – OPEX. Following a number of assumptions and the above economic figures, the key feasibility indicators of the anaerobic digestion will be evaluated (NPV, discounted pay-back, IRR). Finally, a decision-making process will be discussed, based on the economic analysis of the investment taking into account an evaluation of opportunities and risks. So, data analysis and presentation will be made through bar graphs and pie, the research methodology will be reported and empirical results will be made on the environmental and economic assessment of the energy use of an anaerobic digestion plant using 500 kW of organic raw materials.el
dc.contributor.masterΟικονομική και Επιχειρησιακή Στρατηγικήel
dc.subject.keywordΑπόβληταel
dc.subject.keywordΜικρής κλίμακας αναερόβια χώνευσηel
dc.subject.keywordΚομπόστel
dc.subject.keywordΧρηματοοικονομική ανάλυσηel
dc.date.defense2018-10-30


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record


Βιβλιοθήκη Πανεπιστημίου Πειραιώς
Contact Us
Send Feedback
Created by ELiDOC
Η δημιουργία κι ο εμπλουτισμός του Ιδρυματικού Αποθετηρίου "Διώνη", έγιναν στο πλαίσιο του Έργου «Υπηρεσία Ιδρυματικού Αποθετηρίου και Ψηφιακής Βιβλιοθήκης» της πράξης «Ψηφιακές υπηρεσίες ανοιχτής πρόσβασης της βιβλιοθήκης του Πανεπιστημίου Πειραιώς»