Εφαρμογή αρχών αντίστροφης εφοδιαστικής αλυσίδας στο σύστημα διαχείρισης των εναλλακτικών καυσίμων

1. Εφαρμογή αρχών αντίστροφης εφοδιαστικής αλυσίδας στο σύστημα διαχείρισης των εναλλακτικών καυσίμων Τομέας Βιομηχανικής Διοίκησης & Επιχειρησιακής Έρευνας Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Καθ. Τατσιόπουλος H. Δρ. Ρεντιζέλας A. 3ο Διεθνές Συνέδριο ΕΕΔΣΑ 2ο Διεθνές Συνέδριο ΕΕΔΣΑ

2. Αντίστροφη εφοδιαστική

3. Δίκτυα ανακυκλώσεων

4. Αλλαγές προστιθέμενης αξίας στην εφοδιαστική αλυσίδα Βελτιωμένο service Προστιθέμενη αξία Υψηλών προδιαγραφών α’ ύλες Συντομότερα κανάλια χωρίς απόθεμα Τεχνολογικές εξελίζεις Παραγωγή εξαρτημάτων A’ Υλες Συναρμολόγηση Διανομή Πωλήσεις & Service Εφοδιαστική αλυσίδα

5. Επίδραση της αντίστροφης εφοδιαστικής Προστιθέμενη αξία Παραγωγή εξαρτημάτων A’ Υλες Συναρμολόγηση Διανομή Service Ανακύκλωση Εφοδιαστική αλυσίδα

6. Αντίστροφη εφοδιαστική αλυσίδα βιομάζας & RDF Βασικά στάδια αντίστροφης εφοδιαστικής αλυσίδας βιομάζας Συλλογήγεωγραφικά διεσπαρμένη Ενεργειακή αξιοποίηση Φόρτωση/ προεπεξεργασία Εκφόρτωση/ χειρισμός Μεταφορά Επεξεργασία Μεταφορά Αποθήκευση (μεσοπρόθεσμη) Βασικά στάδια αντίστροφης εφοδιαστικής αλυσίδας Αστικών Στερεών Απορριμμάτων & RDF Συλλογή γεωγραφικά διεσπαρμένη Ανακύκλωση / παραγωγή RDF Φόρτωση/ συμπίεση Εκφόρτωση σε ΣΜΑ/ χειρισμός Αποθήκευση (βραχυπρόθεσμη) Μεταφορά Μεταφορά Ενεργειακή αξιοποίηση Μεταφορά

7. Το RDF ως εναλλακτικό καύσιμο • RDF • Μπορεί να υποκαταστήσει συμβατικές πηγές ενέργειας (λιθάνθρακα, πετρέλαιο κλπ.) σε διάφορες χρήσεις (π.χ. τσιμεντοβιομηχανία, ηλεκτροπαραγωγή) • Κλάσμα του RDF αποτελείται από βιομάζα (~65 – 70%), οπότε μπορεί να θεωρηθεί ανανεώσιμο • Η ενεργειακή αξιοποίηση RDF μπορεί να οδηγήσει σε έκδοση πράσινων πιστοποιητικών ή πίστωση δικαιωμάτων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου για το ανανεώσιμο κλάσμα του  αύξηση εσόδων συστήματος • Διάφορες μέθοδοι υπολογισμού κλάσματος βιομάζας στο RDF (CEN/TS 15440, CEN/TS 15747:2008 με άνθρακα C-14)

8. Διαχείριση ΑΣΑ (Πηγή: ITA)

9. Η Βιομάζαως εναλλακτικό καύσιμο • Διάφορα είδη βιομάζας • Ξυλεία, υπολείμματα υλοτομίας • Παραπροϊόντα-υπολείμματα αγροτικών διεργασιών • Βιομηχανικά απόβλητα: Σπορελαιουργεία, εκκοκκιστήρια βάμβακος • Ζωικής προέλευσης: ζωικά απόβλητα, υπολείμματα ζωικής παραγωγής • Βιομάζα ανανεώσιμη πηγή ενέργειας; • Υπάρχουν εκπομπές ρύπων, ορισμένες φορές περισσότερες σε σχέση με συμβατικά καύσιμα • Όμως απορρόφηση ποσότητας CO2 κατά την ανάπτυξη της βιομάζας • Ανανεώσιμη όταν κλείνει ο κύκλος σε μικρό χρονικό διάστημα (ως λίγες δεκαετίες) • Συνήθως μικρότερες εκπομπές άλλων ρύπων (π.χ. SOx) σε σχέση με συμβατικά καύσιμα • Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κάλυψη συγκεκριμένου ενεργειακού φορτίου βάσης λόγω δυνατότητας προγραμματισμού παραγωγής

10. Εφοδιαστική αλυσίδα ΑΣΑ & Βιομάζας ΠΟΤΕ, θα πρέπει ΠΟΙΕΣ ποσότητες ποιών υλικών, ΠΟΥ και ΠΩΣ να συλλεγούν, να επεξεργασθούν και να επαναχρησιμοποποιηθούν από ΠΟΙΟΝ για να πραγματοποιηθούν τα δυνατά οφέλη με το χαμηλότερο δυνατό κόστος

11. Προβλήματα προς επίλυση Σχεδιασμός δικτύου μεταφοράς και αποθήκευσης εναλλακτικού καυσίμου Η εύρεση της καλύτερης λύσης για το στόλο οχημάτων μεταφοράς του καυσίμου Η κατάστρωση ενός προγράμματος μεταφοράς με βάση το οδικό δίκτυο και τις δυναμικότητες των οχημάτων. Η ανάλυση της γεωγραφικής διασποράς των πηγών καυσίμου και των πιθανών πελατών ενέργειας (ηλεκτρική - θερμική). Ο υπολογισμός απόδοσης και κόστους της συλλογής -μεταφοράς και της αποθήκευσης Η μελέτη του συστήματος για τηνεφαρμογήτου δικτύου εφοδιαστικής, που περιλαμβάνει θέματα όπως η κινητοποίηση και η εκπαίδευση των καταναλωτών ή των αγροτών (περίπτωση βιομάζας), η δημιουργία θέσεων εργασίας, ο συντονισμός των παικτών του συστήματος (καταναλωτές, ΟΤΑ, μονάδες επεξεργασίας ΑΣΑ, παραγωγοί ενέργειας, ΧΥΤΑ).

12. Παράγοντες Logistics από τη σκοπιά της επιχείρησης παραγωγής ενέργειας Ελεγχόμενη ροή καύσιμης α’ ύλης (demand-driven) Μη ελεγχόμενη ροή (supply-driven) Προβλεψιμότητα ροής α’ ύλης - πρόγνωση ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ Χρόνος αρχής-τέλους ροής καυσίμων & δρομολόγηση Ποσότητες καυσίμων & σύνθεση καυσίμων Αποθέματα και αποθηκευτικούς χώρους Δυναμικότητες μονάδων Σχεδιασμός δικτύου αντίστροφης εφοδιαστικής αλυσίδας Κόστος - οφέλη

13. Διαχείριση στερεών αστικών αποβλήτων στην Ε.Ε. (Πηγή: ITA)

14. Πρόβλεψη ποσοτήτων ΑΣΑ (Πηγή: ITA)

15. Πρόβλεψη ποσοτήτων ΑΣΑ στην Αττική (Πηγή: ITA)

16. Δευτερογενή καύσιμα Δευτερογενή καύσιμα: - Η σημερινή παραγωγή δευτερογενών καυσίμων (RDF/SRF) από τον ΕΣΔΚΝΑ στην περιοχή Αττικής ανέρχεται σε 110.000 τόννων/έτος και η διάθεση τους προβληματική με περαιτέρω όξυνση στο μέλλον από την λειτουργία άλλων παρόμοιων μονάδων - Εχουν προκηρυχθεί νέες μονάδες στην Ημαθία και Σέρρες. - Αναμένεται η παραγωγή επιπρόσθετων ποσοτήτων δευτερογενών καυσίμων με την αν/ση των Βιομ και Εμπορικών αποβλήτων (προωθείται η κατασκευή τριών παρόμοιων μονάδων στην περιοχή του Ν.Αττικής) και των υλικών συσκευασίας από την ΕΕΑΑ

17. Εξέλιξη προσφοράς αποβλήτων (Ολλανδία)

18. Δυναμικότητα εγκαταστάσεων καύσης απορριμμάτων (Ολλανδία)

19. Προσφορά & ζήτηση καυσίμων

20. Δαιακύμανση καύσιμης α΄ ύλης

21. Ιδιαιτερότητες αντίστροφης εφοδιαστικής αλυσίδας RDF Βιομάζας Όχι εποχικότητα • Σχετικά σταθερές παραγόμενες ποσότητες στη διάρκεια του έτους • Μικρή ανάγκη για διατήρηση αποθέματος ΑΣΑ / RDF (για εξασφάλιση λειτουργίας καταναλωτών RDF) • Δυνατότητα υψηλού βαθμού αξιοποίησης εξοπλισμού και μόνιμης απασχόλησης πόρων Εποχικότητα • Ανάγκη χρήσης μεγάλων αποθηκευτικών χώρων • Διατήρηση υψηλού αποθέματος βιομάζας • Μείωση ποιότητας βιομάζας με το χρόνο – απώλεια υλικού • Χρήση μεγάλου αριθμού εργαζομένων και εξοπλισμού στο κύκλωμα εφοδιαστικής Χειρισμός υλικών μικρής πυκνότητας • Ανάγκη δυνατότητας συμπίεσης στα μέσα συλλογής • Μειωμένη αποδοτικότητα και αυξημένο κόστος στα στάδια συλλογής, μεταφοράς και διαχείρισης Ανάγκη για εξειδικευμένο εξοπλισμό • Περίπλοκη εφοδιαστική αλυσίδα • Αδυναμία χρήσης του εξειδικευμένου εξοπλισμού και σε άλλες εργασίες Χειρισμός υλικών μικρής πυκνότητας • Αυξημένη ανάγκη αποθηκευτικών χώρων και δυνατότητας αύξησης πυκνότητας στα μέσα συλλογής • Μειωμένη αποδοτικότητα και αυξημένο κόστος στα στάδια συλλογής, μεταφοράς και διαχείρισης Ανάγκη για εξειδικευμένο εξοπλισμό • Περίπλοκη εφοδιαστική αλυσίδα • Αδυναμία χρήσης του εξειδικευμένου εξοπλισμού και σε άλλες εργασίες

22. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ SRF ΣΤΗΝ ΤΣΙΜΕΝΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ Τσιμεντοβιομηχανίες-Πλεονεκτήματα To SRF είναι άμεσα αξιοποιήσιμο στην τσιμεντοβιομηχανία (εάν βεβαίως, τηρεί τις απαιτούμενες προδιαγραφές) όπου υποκαθιστά ορυκτά καύσιμα (έως 75%) Η τέφρα του SRF ενσωματώνεται στο τελικό προϊόν Ο χρόνος παραμονής δεν επιτρέπει το σχηματισμό διοξινών Αποτελεί λύση μικρού κεφαλαιουχικού κόστους, καθώς απαιτούνται επεμβάσεις/προσθήκες μικρής κλίμακας Τσιμεντοβιομηχανίες-Μειονεκτήματα Αδυναμία απορρόφησης της συνολικής παραχθεισόμενης ποσότητας SRF

23. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ SRF ΣΕ ΑΥΤΟΝΟΜΟΥΣ ΣΤΑΘΜΟΥΣ Πλεονεκτήματα To SRF έχει υψηλό ποσοστό βιομάζας (>80%) και μπορεί να συν-αξιοποιηθεί με αγροτική βιομάζα Δυνατότητα επίτευξης (μέσω συμπαραγωγής) υψηλού ενεργειακού βαθμού απόδοσης (>65%), οπότε ο σταθμός χαρακτηρίζεται ως μονάδα ανάκτησης Ώριμες τεχνολογίες για την αξιοποίηση του πιστοποιημένου SRF Πολύ καλός έλεγχος αερίων ρυπαντών Μικρή παραγωγή τέφρας (15-20%) Μειονεκτήματα Υψηλό κόστος επένδυσης (3.000 – 4.000 €/kW) Εύρεση θερμικών χρηστών

24. Σημασία κόστους εφοδιαστικής

25. Εφαρμογή αρχών αντίστροφης εφοδιαστικής αλυσίδας Ανάλυση κόστους σταδίων αντίστροφης εφοδιαστικής αλυσίδας βιομάζας • Τρία σενάρια • Κλειστές αποθήκες με προξήρανση (WD) • Ανοιχτά στέγαστρα χωρίς προξήρανση (CND) • Αποθήκευση σε ανοιχτό χώρο με κάλυψη της βιομάζας (AS)

26. Επίδραση εποχικότητας στο απόθεμα βιομάζας

27. COBER(Cotton Biomass Energy Recovery) Σκοπός:διερεύνηση των Διαχειριστικών, Οικονομικών και Περιβαλλοντικών θεμάτων που σχετίζονται με την ενεργειακή αξιοποίηση των υπολειμμάτων της βιομάζας της βαμβακιάς στη Θεσσαλία (κομμένα στελέχη). Μεθοδολογική προσέγγιση: Διερευνήθηκε η συγκεντρωτική δομή, δηλαδή λίγα (1-4) μεσαίου μεγέθους κεντρικά εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρισμού. Στόχος η βέλτιστη αξιοποίηση υπάρχοντος δυναμικού βιομάζας Τεχνολογία καύσης σε ρευστοποιημένη κλίνη Εφαρμόστηκε η μέθοδος των επικολλημένων σε κάθε εργοστάσιο αποθηκών βιομάζας.

28. BioHPR(Biomass Heat-Pipe Reformers) Σκοπός:διερεύνηση των Διαχειριστικών, Οικονομικών και Περιβαλλοντικών θεμάτων που σχετίζονται με την ενεργειακή αξιοποίηση των υπολειμμάτων της βιομάζας της βαμβακιάς στη Θεσσαλία (κομμένα στελέχη). Μεθοδολογική προσέγγιση: Διερευνήθηκε η αποκεντρωτική δομή, δηλαδή πολλές (250-1000) μονάδες συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θέρμανσης (CHP units) μικρού μεγέθους. Στόχος η βέλτιστη αξιοποίηση υπάρχοντος δυναμικού βιομάζας Τεχνολογία αλλοθερμικών αεριοποιητών Εφαρμόστηκε η μέθοδος των περιφερειακών αποθηκευτικών κέντρων βιομάζας με κοινή τροφοδότηση πολλών ενεργειακών μονάδων.

29. Liftoff(Multi agricultural fuelled staged gasifier with dry gas cleaning) Σκοπός:Παραγωγή ενέργειας τοπικά σε αγροτικές περιοχές χρησιμοποιώντας τοπικά υπάρχοντες τύπους βιομάζας σε μονάδες συμπαραγωγής μικρού ως μεσαίου μεγέθους, με χαμηλές εκπομπές και αυξημένο βαθμό απόδοσης Μεθοδολογική προσέγγιση: • Συγκεντρωτική δομή • Συμπαραγωγή ηλεκτρισμού – θερμότητας • Τεχνολογία αεριοποίησης • Εφαρμογές τηλεθέρμανσης • Αποθηκευτικοί χώροι επικολλημένοι σε εργοστάσιο συμπαραγωγής • Δυνατότητα χρήσης πολλαπλών ειδών βιομάζας, συμπεριλαμβανομένων τύπων χαμηλής θερμογόνου ικανότητας • Κατασκευή πιλοτικής μονάδας 1,5 MWth

30. Συμπεράσματα • Οι αντίστροφες εφοδιαστικές αλυσίδες των ΑΣΑ/RDF και βιομάζας παρουσιάζουν πολλές ομοιότητες στη δομή τους • Σημαντικό τμήμα του συνολικού κόστους του συστήματος οφείλεται στα logistics • Κεντρικό πρόβλημα η πρόγνωση των διαθέσιμων ποσοτήτων • Υπάρχει σημαντικό περιθώριο μείωσης κόστους με βελτιστοποίηση της αντίστροφης εφοδιαστικής αλυσίδας RDF καιβιομάζας • Η βασική διαφορά των αντίστροφων εφοδιαστικών αλυσίδων των ΑΣΑ/RDF και βιομάζας είναι η ύπαρξη εποχικότητας

31. Ευχαριστώ για την προσοχή σας