Οικολογικός σχεδιασμός μονάδων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

Abstract

The basic goals of this study are: (a) the environmental evaluation of power generation plants and of the life cycle of the energy sources used for this purpose and the identification and inventory of their contribution to the problem of environmental pollution and, (b) the development of an energy systems design optimization procedure that will aim at the incorporation of the environmental aspect in the conventional design, along with the other parameters that describe it, contributing in this way to the efforts towards the minimization of the environmental impacts associated with the power generation sector. In order to achieve these goals, a multiobjective optimization model has been developed for the design of energy systems, in which, through the Eco-Design concept and the Life Cycle Analysis (LCA) methodology - a methodology that is suitable for the environmental evaluation of energy systems - the environmental aspect is incorporated in the conventional design. The data resulting both from the LCA and from an economic analysis are combined and through the use of the Multicriteria Analysis approach, with simultaneous minimization of both the cost and the environmental impacts objective functions subjected to a number of specific constrains, a set of optimum feasible energy systems design options is obtained.

Οι βασικοί στόχοι της εργασίας είναι: (α) η περιβαλλοντική αξιολόγηση των μονάδων παραγωγής ηλεκτρισμού και του κύκλου ζωής των ενεργειακών πόρων που χρησιμοποιούνται για το σκοπό αυτό και η αναγνώριση και καταγραφή της συνεισφοράς τους στο πρόβλημα της ρύπανσης του περιβάλλοντος και, (β) η δημιουργία μιας διαδικασίας βελτιστοποίησης του σχεδιασμού ενεργειακών συστημάτων η οποία θα έχει ως βασικό σκοπό να ενσωμάτωσει την περιβαλλοντική παραμέτρο στο συμβατικό σχεδιασμό, παράλληλα με τα άλλα στοιχεία που τον χαρακτηρίζουν, συνεισφέροντας έτσι στην προσπάθεια για τη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που προκύπτουν από τον τομέα παραγωγής ηλεκτρισμού. Για την επίτευξη των στόχων αυτών δημιουργήθηκε ένα μοντέλο πολυκριτηριακής βελτιστοποίησης ενεργειακών συστημάτων παραγωγής ηλεκτρισμού ή/και θερμότητας στο οποίο, μέσω της φιλοσοφίας του Οικολογικού Σχεδιασμού και της Ανάλυσης Κύκλου Ζωής (ΑΚΖ), μεθοδολογίας κατάλληλης για την περιβαλλοντική αξιολόγηση ενεργειακών συστημάτων, ενσωματώνεται η περιβαλλοντική πτυχή στο συμβατικό σχεδιασμό. Τα δεδομένα από την ΑΚΖ και τα αντίστοιχα από μια οικονομική ανάλυση συνδυάζονται και με τη χρήση της προσέγγισης της πολυκριτηριακής ανάλυσης, με παράλληλη ελαχιστοποίηση των αντικειμενικών συναρτήσεων κόστους και περιβαλλοντικών επιπτώσεων που υπόκεινται σε συγκεκριμένους περιορισμούς, προκύπτει ένα σύνολο από βέλτιστες εφικτές λύσεις σχεδιασμού ενεργειακών συστημάτων παραγωγής ηλεκτρισμού.