Cost optimization of biogas based power production:comprehensive thermoeconomic analysis and evaluation methods
Biyogaz tabanlı güç üretiminin maliyet optimizasyonu- kapsamlı termoekonomik analizler ve değerlendirme yöntemleri
- Tez No: 539859
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞEGÜL ABUŞOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 160
Özet
Bu çalışmada, kapsamlı termoekonomik analiz ve optimizasyon yaklaşımları, Gaziantep'te bulunan, 1000 kW elektrik ve 20.9kg/s sıcak su çıktısı olan biyogaz yakıtlı ve içten yanmalı motor tahrikli gerçek bir kojenerasyon sistemine uygulanmıştır. Tezin ilk bölümünde kojenerasyon sistemindeki her birbileşenin yakıt ve ürün maliyet analizleri dört farklı termoekonomik yöntemle gerçekleştirilmiştir: Ekserjiye bağlı maliyet teorisi (ECT), değiştirilmiş üretken yapı analizi (MOPSA), wonergy ve özgül ekserjiye bağlı maliyet analizi (SPECO). Bu yöntemler ekserjiye bağlı olarak geliştirilmiş termoekonomik prensiplere dayanmaktadır. Gerçek çalışma şartlarında kojenerasyon sisteminde üretilen elektriğin ekserjiye bağlı maliyetleri, yöntemlere gore sırasıyla, 110.06 $/h (ECT), 85.54 $/h (MOPSA), 72.50 $/h (Wonergy) ve 141.0 $/h (SPECO) olarak hesaplanmıştır. Kojenerasyon sistemini ekserjiye dayalı matematiksel analiz bağlamında en detaylı inceleyen yöntem olarak ECT' nin en rasyonel maliyet tablosunu verdiği sonucuna ulaşılmıştır. Tezin ikinci bölümünde biyogaz motorlu kojenerasyon sistemi iki farklı termoekonomik optimizasyon yöntemi kullanarak incelenmiştir: Termoekonomik fonksiyonel analiz yöntemi (TFA) ve mühendislik fonksiyonel analiz yöntemi (EFA). Her iki yöntem de geliştirildikleri fonksiyonel yapılar itibarıyla sadece egzoz gazı hattındaki üniteleri dikkate almaktadır. Analizler neticesinde elektriğin en-iyileştirilmiş termoekonomik maliyeti TFA yöntemiyle 26.86 $/GJ, EFA yöntemiyle 24.40 $/GJ olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the comprehensive thermoeconomic analysis and optimization approaches were applied to an existing biogas fuelled and internal combustion engine powered cogeneration system located in Gaziantep with an electrical power output of 1000 kW and a hot water mass flowrate of 20.9 kg/s.In the first part of the thesis, fuel and product cost analyzes of each component in the cogeneration system were carried out with four different thermoeconomic methods: Exergetic cost theory (ECT), modified productive structure analysis (MOPSA), wonergy and specific exergy costing method (SPECO). These methods are based on the developed thermoeconomic principles depending on the exergy. In actual operating conditions, the cost of electricity produced in the cogeneration system was calculated, according to the methods, respectively as $110.06/h (ECT), $85.54/h (MOPSA), $72.50/h (Wonergy) and $141.0/h (SPECO). It is concluded that ECT provides the most rational cost picture as the most detailed method in the context of mathematical analysis based on exergy. In the second part of the thesis, the biogas engine powered cogeneration system was examined using two different thermoeconomic optimization methods: Thermoeconomic functional analysis (TFA) and engineering functional analysis (EFA). Both methods take into consideration only the units in the exhaust gas line as of the functional structures in which they are developed. As a result of the analyses, the optimized thermoeconomic cost of electricity was calculated as $26.86/GJ with the TFA method and $24.40/GJ with the EFA method.
Benzer Tezler
- Bir biyogaz tesisinin üretim parametrelerinin deneysel olarak incelenmesi ve optimizasyonu
Experimental investigation and optimization of production parameters of a biogas plant
NİLAY AKDENİZ ACAR
Doktora
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ACAR
- Dağıtım şebekelerinin PSO kullanılarak yeniden yapılandırılması
Reconstruction of distribution networks using PSO
ASLI ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HATİCE LALE ZEYNELGİL
- Verimliliği düşmüş bataryaların hizmet sektöründe kullanımı:Akıllı tesis uygulaması
Use of repurposed ev batteries in the service sector: A smart facility application
DENİZHAN GÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR KAYALICA
- Şanlıurfa ilinde bir biyogaz santralinin üretim kayıplarını telafi etmek için fotovoltaik tabanlı yardımcı kaynak ve sistemlerin kullanımı
Use of photovoltaic based auxiliary resources and systems to compensate production losses of a bi̇ogas plants in Şanlıurfa province
MERVE CİNİVİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHarran ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HASARİ KARCİ
- Rüzgar-fotovoltaik- biyogaz hibrit güç sistemlerinin akıllı mikro şebekelerde kullanımının kontrol ve dizaynı
Design, control and integration of solar, wind and biomass energy in a micro grid system an approach to smart grid for rural electrification
MOHAMMAD HABIBULLAH