TA3290 Life-Cycle Modeling and Economic Evaluation

Transcriptie

1 TA3290 Life-Cycle Modeling and Economic Evaluation CiTG, minor Mining and Resource Engineering College 1: Inleiding en Overzicht Dr.ir. Gerard P.J. Dijkema Energy & Industry Group December 12, Vermelding onderdeel organisatie

2 Waar gaat dit vak over? December 12, Vermelding onderdeel organisatie

3 Inrichting industriële samenleving - een ecosysteemperspectief the maximum power principle: those systems that survive competition do so by developing more power inflow and using it best to meet the needs of survival (Peet, 1992) jaar geleden: landbouw; veehouderij jaar geleden: stenen werktuigen metalen jaar geleden: fossiele grondstoffen 21 e eeuw? December 12,

4 Inrichting industriële samenleving - een ecosysteemperspectief parallel: ontwikkeling technologie 1732 James Watt vindt stoommachine uit 1846 Olie: raffinage tot kerosine December 12,

5 Inrichting industriële samenleving - een ecosysteemperspectief Economic system Industrial system - process industry - energy / water infrastructure - (information) agrarische samenleving lokale omgeving industriële samenleving mondiale omgeving

6 Life Cycle Modeling and Economic Evaluation analysis of resource systems and their characteristics economic ecologic Tan and Khoo, J.Clean.Prod 13(2005): December 12,

7 Leerdoelen Studenten leren: systemen in de resource en mining industry te analyseren... en te beschouwen vanuit verschillende perspectieven, zoals... overheid versus bedrijf, proces versus keten/netwerk, levensloop... economie en ecologie in relatie tot het (technisch)systeem Studenten kennen:... de principes van een systeembenadering... de basis van LCA-theorie... de basis van kosten/baten analyse en investeringsanalyse... de basis van cost engineering en schatten van investeringskosten... aspecten van resource economie Studenten zijn in staat: een systeemaanpak te hanteren voor technologische, ecologische en economische analyse een LCA op te zetten en uit te voeren op hoofdlijnen... een ruwe kosten/baten analyse en investeringsschatting op te zetten... die is verbonden met het technologisch systeemontwerp December 12,

8 Organisatie van de module Introductie: systeembenadering, duurzaamheid, perspectieven Deel 1: ecologie van het systeem: LCA Levens Cyclus Analyse Deel 2: economie van het systeem: geld & bedrijf; kosten/baten; investering Afronding: integratie en metaalnetwerken Colleges Te bestuderen literatuur Huiswerkopgaven Groepswerk December 12,

9 Docenten dr.ir. Gerard P.J. Dijkema dr.ir. Emile J.L. Chappin Energie & Industrie Modulemanager December 12,

10 Systeem: Warmte/Kracht Koppeling (WKK) In de jaren 90 vorige eeuw (!) zijn veel zgn. Warmte/Kracht Centrales gerealiseerd om te voldoen aan Warmtebehoefte industrie stadsverwarming tuinders Elektriciteitsbehoefte industrie huishoudens tuinders Warmte-Kracht Centrale Rijnmond Energie

11 WKK-Centrale / Systeembenadering Technologie: Gasturbine (GT) voor omzetting aardgas --> elektriciteit Ketel ('boiler') voor productie stoom/warm water uit restwarmte Hoe geven we dit weer als systeem (?) WKK GT Boiler Warmte-Kracht Centrale Rijnmond Energie

12 WKK-centrale / systeemdiagram Context Interface met Omgeving CO 2 systeem elementen systeemgrens Aardgas Lucht Systeemgrens GT WKK Boiler Elektriciteit Warmte inputs en outputs 'verbinden' systeem en (fysieke) omgeving

13 WKK-Centrale / Analyse Technisch systeem Massabalans / Eenvoudige chemie: bereken CO 2 emissie Energiebalans: Aardgas consumptie en kosten per kwh Technologie / thermodynamica: maximaal rendement CO 2 WKK Aardgas GT Boiler Warmte Lucht Elektriciteit

14 WKK-Centrale / Context Context is de bouw van een WKK een voorbeeld van schone of groene technologie met positief effect voor het milieu? Interface met Omgeving CO 2 Systeemgrens WKK Aardgas GT Boiler Warmte Lucht Elektriciteit

15 WKK-Centrale / Context Context is de bouw van een WKK een voorbeeld van schone of groene technologie met positief effect voor het milieu? Interface met Omgeving Systeemgrens CO 2 milieueffect op lokaal niveau negatief; Aardgas GT WKK Boiler Warmte inpassing in nationale infrastructuur elektriciteit: Lucht Elektriciteit bijdrage aan (inter)nationale CO 2 doelstelling

16 Context WKK-Centrale / Context (2) de energiesector levert goederen cq. dienst(en) aan elke sector van de economie Aardgas Lucht Interface met Omgeving Systeemgrens GT WKK Boiler CO 2 Elektriciteit Warmte de WKK centrale heeft minder fossiele grondstoffen nodig t.o.v. aparte productiesystemen voor warmte en kracht (elektriciteit) (hoe ziet zo n alternatief systeem eruit?) Veronderstelling: de WKK is zo ontworpen dat ze optimaal aan twee typen vraag kan voldoen: (1) warmte (lokaal warmtenet); (2) kracht (nationaal elektriciteitsnet) milieu en economie worden bepaald door technische limieten, technologie-keuze én systeem-ontwerp

17 WKK-Centrale / Context wat bepaalt of een WKK gebouwd wordt? Context Interface met Omgeving CO 2 Systeemgrens WKK Aardgas GT Boiler Warmte Lucht Elektriciteit

18 TA3290 Questions, Discussion? Dr.ir. Gerard P.J. Dijkema December 12, Faculty of Technology, Policy and Management Energy (c) and G.P.J. Industry Dijkema, Group TU Delft, 2008 PO Box 5015, 2600 GA Delft-NL