Geri Dön

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

  1. Tez No: 539859
  2. Yazar: DERYA HAYDARGİL
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞEGÜL ABUŞOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ACAR

  2. Dağıtım şebekelerinin PSO kullanılarak yeniden yapılandırılması

    Reconstruction of distribution networks using PSO

    ASLI ÇAKIR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HATİCE LALE ZEYNELGİL

  3. 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

    Türkçe

    2019

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR KAYALICA

  4. 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

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHarran Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HASARİ KARCİ

  5. 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

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    EnerjiEge Üniversitesi

    Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜNNUR KOÇAR