Εργαστήριο Μετάδοσης Θερµότητας και Περιβαλλοντικής Μηχανικής Τµήµα Μηχανολόγων Μηχανικών Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης Ζητήµατα εφοδιαστικής αλυσίδας βιοµάζας & αντιµετώπισή τους Aβραάµ Καραγιαννίδης, Αναπληρωτής Καθηγητής ΑΠΘ Καρδίτσα, 12 Απριλίου 2013
οµή της παρουσίασης Διαχείριση βιομάζας στην Ελλάδα σήμερα Παραγωγή Ενέργειας από Βιομάζα Πηγές Βιομάζας Τεχνολογίες Μετατροπής Διαχείριση Εφοδιαστικών Αλυσίδων Βιομάζας Ιεραρχικό Πλαίσιο Λήψης Αποφάσεων Στρατηγικές Τακτικές Λειτουργικές Το τρέχον Ευρωπαϊκό έργο GREEN AGRICHAINS Συμπεράσματα
Ο Ελληνικός αγροτο-βιοµηχανικός τοµέας Παραγωγή βαµβακιού Παραγωγή ρυζιού
Κτηνοτροφία Πηγές Μονάδες υναµικότητες Α όβλητα t/έτος Ενεργειακό εριεχόµενο (ΜW) Cattle farms 32.875 727.040 cattle 14.540.800 278 Pig farms 36.593 140.645 pig- mothers 2.268.220 37 Slaughterhouses 101 77.242 t/year (cat 2) 127.690 t/year (cat 3) 204.932 28 Cheese producers 548 160.362,4 τ/y for 447.705,2 τ/y production 425.647 7,21 Total 17.439.599 350,21
υναµικό βιοαερίου από κτηνοτροφικά απόβλητα (πηγή: ΚΑΠΕ) 17 Mtons/year cattle and pig slurries 315 MW Cattle breeding mainly northern Greece (Thessaloniki, Pella) Pig breeding equally distributed over Greece Poultry farming mainly in three regions
Παραγωγή Ενέργειας α ό Βιοµάζα: Βιοµηχανικά παραπροϊόντα (δασικά / γεωργικά) Πηγές Βιοµάζας Ζωικά / αστικά λύµµατα ασικά / γεωργικά υπολείµµατα - δέντρα Ενεργειακές καλλιέργειες
Παραγωγή Ενέργειας α ό Βιοµάζα: Τεχνολογίες Μετατρο ής Source: Kaltschmitt, M., Thrän, D., & Smith, K. (2004). Renewable Energy from Biomass. Encyclopedia of Physical Science and Technology, 203-28.
Εφοδιαστικές Αλυσίδες Βιοµάζας Η βιοµάζα έχει χρησιµοποιηθεί παραδοσιακά για παραγωγή ενέργειας (κυρίως θερµική) σε κοντινές περιοχές από τους τόπους παραγωγής της. Προκλήσεις: Οι παραγωγοί ενέργειας και οι βιοµηχανίες εισάγουν βιοµάζα από πλήθος διεσπαρµένων παγκόσµιων προµηθευτών. Συγκεκριµένες παράµετροι µπορούν να περιορίσουν την αποδοτικότητα των συστηµάτων παραγωγής βιοµάζας: κατά τόπους γεωργικές δυναµικότητες και εποχικότητα του προϊόντος. Ανάπτυξη παγκόσµιων εφοδιαστικών αλυσίδων σε στοχαστικό περιβάλλον για την εισαγωγή και εξαγωγή βιοµάζας σε µακρινές αποστάσεις
Εφοδιαστικές Αλυσίδες Βιοµάζας 1 ο Στάδιο Εξέλιξης
Εφοδιαστικές Αλυσίδες Βιοµάζας 2 ο Στάδιο Εξέλιξης
Εφοδιαστικές Αλυσίδες Βιοµάζας Σύγχρονη Εφοδιαστική Αλυσίδα
Εφοδιαστικές Αλυσίδες Βιοµάζας: Ο ρόλος της ιαχείρισης Εφοδιαστικής Αλυσίδας Χαρακτηριστικά των Εφοδιαστικών Αλυσίδων Βιοµάζας (BSCs): Ιδιάζοντα χαρακτηριστικά βιοµάζας: χαµηλή πυκνότητα, σύντοµη διάρκεια ζωής, µεταβλητότητα ζήτησης, καιρικών συνθηκών (δυναµικότητα παραγωγής) Πολυπλοκότητα σχεδίασης δικτύων προµήθειας Εκτενείς εφοδιαστικές αλυσίδες Υψηλό κόστος Μη ευέλικτα logistics Αλληλεξαρτήσεις & Τεχνολογικοί Περιορισµοί Τι χρειάζεται να γίνει; Κατανόηση διαδικασιών και ύστερα βελτιστοποίηση των λειτουργιών του συνολικού συστήµατος. Σχεδίαση & Λειτουργία αποδοτικών και ανταγωνιστικών εφοδιαστικών αλυσίδων βιοµάζας, που αξιοποιούν: Νέες τεχνολογίες επεξεργασίας βιοµάζας πριν τη µεταφορά και υνατότητες των συστηµάτων συνδυασµένων µεταφορών.
Εφοδιαστικές Αλυσίδες Βιοµάζας: Ροές Προϊόντων & Πληροφοριών
Εφοδιαστικές Αλυσίδες Βιοµάζας: Ιεραρχία Αποφάσεων
Ιεραρχική Λήψη Αποφάσεων: Στρατηγικές Αποφάσεις ιαχείριση ζήτησης (demand management) ιαχείριση προµηθειών (procurement management) Επιλογή σηµείων συλλογής βιοµάζας και χωροθέτηση εγκαταστάσεων παραγωγής ενέργειας Επιλογή της κατάλληλης µεθόδου ενεργειακής αξιοποίησης Σχεδίαση δικτύου εφοδιασµού Επιλογή των µεθόδων και του εξοπλισµού συλλογής, προ-επεξεργασίας, αποθήκευσης, µεταφοράς και ενεργειακής µετατροπής Βιωσιµότητα των δικτύων εφοδιασµού βιοµάζας
Ιεραρχική Λήψης Αποφάσεων: Τακτικές και Λειτουργικές Αποφάσεις Σχεδίαση συνολικής παραγωγής Συντονισµός εφοδιαστικής αλυσίδας ιαχείριση και έλεγχος αποθεµάτων ιαχείριση στόλου οχηµάτων Λειτουργίες επεξεργασίας προϊόντος στη µονάδα µετατροπής ενέργειας
Ανταγωνιστικά βιοµηχανικά καύσιµα η η περίπτωση της τσιµεντοβιοµηχανίας Alternative fuels Potentially usable (t/y) Currently used (2008) (t/y) Used tires 52,230 8,066 RDF 110,000 0 Sewage sludge (dry) 135,500 25,000 Refinery sludge/saw dust 14,760 14,760 MRF Residue 415,844 0 Glycerine (waste from Biodiesel production) 4,350 560 Agricultural waste 7,500,000 0 Used mineral oils 54,000 0 Animal meal, bone meal and animal fat waste 250,000 0
Ανανεώσιµες Πηγές Ενέργειας στην ηλεκτροπαραγωγή 1.Αιολική Ενέργεια: Η χώρα διαθέτει σηµαντικό αιολικό δυναµικό. Εγκατεστηµένη ισχύς 1753,1212 MW (12/2012) 2.Ηλιακή Ενέργεια: Κατάλληλες συνθήκες για αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας.. Εγκατεστηµένη ισχύς 1530,12 MW (12/2012) Ραγδαία αύξηση τα τελευταία τρία χρόνια 3.Υδροηλεκτρική Ενέργεια: Σηµαντική πηγή που χρησιµοποιείται εδώ και 50 χρόνια στη χώρα Εγκατεστηµένη ισχύς 3230,6 MW 4.Βιοµάζα: Μικρή έως µηδενική συµµετοχή στο µίγµα (50 MW επί συνόλου 18030 ΜW ήτοι 3 τις χιλίοις.) 18/26
Κάποια συµπεράσµατα Tα περιθώρια περαιτέρω ενεργειακής αξιοποίησης (καύση, αεριοποίηση, αναερόβια χώνευση) αγροτικής και δασικής βιοµάζας είναι εκτενέστατα. Τα Logistics και η ιαχείριση Εφοδιαστικής Αλυσίδας είναι πλέον κρίσιµης σηµασίας για την ανάπτυξη λειτουργικών, αποδοτικών και κερδοφόρων συστηµάτων ενεργειακής αξιοποίησης βιοµάζας και απορριµµατογενών πόρων. Οι εφοδιαστικές αλυσίδες βιοµάζας (και απορριµµάτων) µετασχηµατίζονται από τοπικά συστήµατα µεταφορών σε περιφερειακά ή και διεθνή (περίπτωση των πέλλετ) πολυεπίπεδα συστήµατα. Τα χαρακτηριστικά παραγωγής, σε συνδυασµό µε την έντονη αλληλεξάρτηση µεταξύ των επιµέρους δραστηριοτήτων, αλλά και την ανωριµότητα της αγοράς, αυξάνουν τη µεταβλητότητα της προµήθειας βιοµάζας και απορριµµατογενών ενεργειακών πόρων. Η Ελληνική βιοµηχανία διψάει για την θερµότητα (και) από τέτοιες µονάδες (κριτήριο χωροθέτησης). Η θερµότητα µπορεί να χρησιµοποιηθεί και για αφαλάτωση (πέραν της τηλεθέρµανσης - τηλεψύξης).
Ευχαριστώ για την προσοχή σας