Ενεργειακή, εξεργειακή κια τεχνοοικονομική ανάλυση εγκατάστασης υγροποιημένου φυσικού αερίου μέσω κρυογενικής αξιοποίησης

Αρέστη, Κωνσταντίνος; Aresti, Konstantinos

dc.contributor.author	Αρέστη, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Aresti, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2014-11-24T11:37:32Z
dc.date.available	2014-11-24T11:37:32Z
dc.date.issued	2014-11-24
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/39732
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.6818
dc.rights	Default License
dc.subject	ΥΦΑ	el
dc.subject	Κρυογενική εξέργεια	el
dc.subject	Θερμότητα	el
dc.subject	Ηλεκτρική ενέργεια	el
dc.subject	Φυσικό αέριο	el
dc.subject	LNG	en
dc.subject	Cryogenic exergy	en
dc.subject	Heat	en
dc.subject	Electric energy	en
dc.subject	Natural gas	en
dc.title	Ενεργειακή, εξεργειακή κια τεχνοοικονομική ανάλυση εγκατάστασης υγροποιημένου φυσικού αερίου μέσω κρυογενικής αξιοποίησης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μηχανολογία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2014-10-22
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως στόχο να διερευνήσει την αξιοποίηση του κρύου από το Υγροποιημένο Φυσικό Αεριο (ΥΦΑ) κατά τη διάρκεια της αεριοποίησης, ως μέσο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Πιο συγκεκριμένα, κατά τη διάρκεια της αεριοποίησης του ΥΦΑ, χάνεται αρκετή ενέργεια υπό μορφή κρύου στους αεριοποιητές της εγκατάστασης. Στα σενάρια αυτής της διπλωματικής εργασίας πραγματοποιείται η μελέτη 2 εγκαταστάσεων συμπαραγωγής ηλεκτρισμού – θερμότητας σε συνδυασμένη λειτουργία με ένα τερματικό σταθμό ΥΦΑ. Ο όρος συμπαραγωγή αναφέρεται στην συνδυασμένη παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας από την ίδια πηγή. Ο βασικός ορός ο οποίος αναφέρεται σε όλη τη διπλωματική εργασία είναι η εξέργεια του ΥΦΑ. Η εξέργεια ενός συστήματος σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον είναι το μέγιστο έργο που μπορεί να εξαχθεί από το σύστημα μέσα σε αυτό το περιβάλλον. Σε αντίθεση με την ενέργεια, η εξέργεια λέμε ότι καταναλώνεται γιατί πολύ απλά πρόκειται για το ωφέλιμο έργο. Η εξεργειακή ανάλυση η οποία χρησιμοποιείται είναι ιδανική για την περίπτωση συνθέτων συστημάτων συμπαραγωγής όπως αυτά που μελετήθηκαν στην παρούσα διπλωματική εργασία. Στο 1ο σενάριο μελετήθηκε μια εγκατάσταση σχετικά μικρής ηλεκτρικής ισχύος, ενώ στο 2ο σενάριο μελετήθηκε ο συνδυασμός εγκατάστασης μεγάλης ηλεκτρικης ισχύος με ταυτόχρονη αξιοποίηση της κρύας εξέργειας του ΥΦΑ. Για την υλοποίηση των 2 σεναρίων αναπτύχθηκε υπολογιστικό εργαλείο στο πρόγραμμα Excel και Refprop 9.0. Τα δεδομένα εισόδου για το ΥΦΑ προήλθαν από τον τερματικό σταθμό ΥΦΑ της νήσου Ρεβυθούσας. Στο τέλος κάθε σεναρίου, χρησιμοποιήθηκε μια μέθοδος βελτιστοποίησης των αποτελεσμάτων με αντικειμενική συνάρτηση τον ενεργειακό και εξεργειακό βαθμό απόδοσης. Επίσης, μελετήθηκε η ένταξη αυτών των σεναρίων σε ένα είδη υπάρχων σταθμό αεριοποίησης ΥΦΑ ως αύξηση της διαθέσιμης ποσότητας αεριοποίησης του σταθμού και ως συνδυασμός για ένα είδη υπάρχων επίπεδο αεριοποίησης. Στο τέλος, πραγματοποιήθηκε τεχνοοικονομική μελέτη για κάθε σενάριο για την απόφαση της βιωσιμότητας της επένδυσης. Τα αποτελέσματα αυτής της διπλωματικής εργασίας φανερώνουν το ποσό της διαθέσιμης εξέργειας από το ΥΦΑ, υπό μορφή κρύου, το οποίο δύναται να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια. Επίσης, υπολογίζονται τα χρόνια απόσβεσης για κάθε σενάριο μέσω οικονομικών όρων και πραγματοποιείται ανάλυση ευαισθησίας και περιβαλλοντική αποτίμηση.	el
heal.abstract	This thesis aims to investigate the utilization of the liquefied natural gas (LNG) cold, during the process of regasification for the production of electric energy. During LNG regasification in the open rack vaporizers, cryogenic energy from the LNG is lost in the form of cold. In the main analysis of this thesis, two cogeneration plants of utilizing LNG cold and producing electricity at the same time, were investigated. The term ‘’cogeneration’’ refers to the combined production of electricity and heat from the same source. The basic term that is used in every chapter of this thesis is LNG exergy. Exergy can be defined as the maximum usable work, stored in the LNG, and can go to the equilibrium state in a certain environment, giving this work to it’ s environment. Opposite to energy, exergy can be created or destroyed due to the fact that we are talking about usable work. In this thesis, exergetic analysis is used because it properly accounts for all kind of exergy items involved in such a complex process. During the 1st scenario, a low electric power plant was assumed while in the 2nd scenario a high electric power plant was used. To implement the calculations, a computational tool was developed in Excel and Refprop 9.0 programs. As entries to the tools created, real data from Revithousa LNG import terminal were used. The next step of analysis, in the end of each scenario’ s calculations, was optimization of the results, setting as objective function the energetic and exergetic efficiencies of each cycle. For each scenario, 2 possible ways of utilizing cold from the LNG regasification were assumed. In the first case, by increasing the available level of regasification of the terminal and in the second one by vaporizing an already possible level of regasification. In the end of this thesis, a techno economic evaluation was made for the investigation of the Economic sustainability. The case studies of the 2 scenarios provided conclusions about the available exergy from the LNG in the form of cold. In addition, through economic terms, payback time was found. In the final stages of this thesis, a sensitivity study and an environmental study were discussed.	en
heal.advisorName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.committeeMemberName	Κακαράς, Εμανουήλ	el
heal.committeeMemberName	Ρακόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας. Εργαστήριο Ατμοκινητήρων & Λεβήτων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	161 σ.
heal.fullTextAvailability	true