ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ Προκειμένου να ηλεκτροδοτηθεί πόλη 11.000 κατοίκων απαιτούνται κατά μέσο όρο 10MWatt ή 240 MWh/day και εξετάζονται τα παρακάτω εναλλακτικά επενδυτικά σχέδια (Business Plan): a) Πάρκο φωτοβολταϊκών συστοιχιών με συνολικό κόστος εγκατεστημένης ισχύος 50 /panel ονομαστικής ισχύος 70 Watt. Επιπλέον απαιτούνται 20 /panel για έργα υποδομής. Η απόδοση του κάθε panel είναι 71.43%. b) Αιολικό πάρκο με κόστος 250.000 /ανεμογεννήτρια με ελάχιστη εγγυημένη απόδοση 200 KWatt/ανεμογ. c) Ντιζελογεννήτριες με αποκλειστική καύση βιοντήζελ από καλλιέργεια ηλίανθου με ελάχιστη εγγυημένη θερμογόνο δύναμη LHV=36 MJ/kg βιοντήζελ. Πάγιος εξοπλισμός και κόστος υποδομών 80.000 για κάθε tn biodiesel/day δυναμικότητα. Οι ανάγκες σε πρώτες ύλες και αντιδραστήρια ανέρχονται σε 100 /tn-biodiesel. d) Συστοιχία αλλοθερμικών αεριογόνων παραγωγής αερίου σύνθεσης μέσης θερμογόνου δύναμης ΜΘΔ=12MJ/Nm 3. Η μονάδα θα επεξεργάζεται μίγμα αγροτικών υπολειμμάτων (ελαιοπυρήνας, κλαδιά φυτών, πριονίδι δέντρων, οργανικό φορτίο αποβλήτων-σκουπιδιών) με μέση απόδοση 1 Nm 3 syngas / 5 kg στερεού. Το κόστος συστοιχίας ανέρχεται σε 200.000 ανά tn/h δυναμικότητα αεριοποίησης της βιομάζας. Το κόστος μεταφορικών του στερεού καυσίμου ανέρχεται σε 3 /tnsolid. Ως διάρκεια ζωής της κάθε επένδυσης θεωρούνται τα 20 χρόνια και ο επενδυτικός δανεισμός γίνεται με ετήσιο επιτόκιο 3%. Η συμβολαιακή πώληση ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές στη ΔΕΗ αποδίδει 0.25 /kwh ενώ η ΔΕΗ πουλάει στους καταναλωτές με 0.10 /kwh. Ζητείται να χαρακτηρίστε την κάθε επένδυση (κερδοφόρα, αδιάφορη, ζημιογόνα). ΛΥΣΗ
ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΑ Μέση απαίτηση πόλης 11.000 κατοίκων 10 MWatt ή 10 Mwatt * 24 h/day = 240 MWh/day ή 240 MWh/day * 30 day/month = 7.200 MWh/month (Σελ. 15). Γ ια 1 panel ( 36 στοιχεία Σελ. 2 6) Καθαρή Παραγόμενη Ισχύς = (ονομαστική ισχύς) * απόδοση = 70 Watt * 0.7143 = 50 Watt. Καθαρή Παραγόμενη Ενέργεια = 50 Watt * 24 h/day = 1200 Wh/day. Απαιτούμενα panel N = Μέση Ενεργειακή Απαίτηση / Καθαρή Παραγόμενη Ενέργεια (ανά panel) = (240 MWh/day) / (1200 Wh/day ανά panel) = 200.000 panel. Κόστος = απαιτούμενα panel (N) * συνολικό κόστος ανά panel = 200.000 panel * 70 /panel = 14.000.000. Παρούσα αξία κεφαλαίου ΠΑ=14.000.000, επιτόκιο i=3%=0.03, διάρκεια n=20έτη (ελάχιστη διάρκεια ζωής panel). Από τον πίνακα (Σελ. 138) PV(i,n)=0.554 Μελλοντική αξία κεφαλαίου Α=ΠΑ/PV(i,n)=25.270.758 Μήνες δόσεων = έτη (n) * 12 = 240month 25.270.758 /240months = 105.290 /month 1200 (Wh/day) ανά panel * 200.000 panel * 30 day/month = 7.200.000 kwh/month Μικτά Μηνιαία = 7.200.000 kwh/month * 0.25 /kwh = 1.800.000 /month. Καθαρά Μηνιαία = Μικτά Μηνιαία Μηνιαία Δόση Τοκοχρεολυσίου (Έξοδα) = 1.800.000 /month - 105.290 /month = 1.694.710 /month. Έξοδα = 1.694.710 /month - 720.000 /month = 974.710 /month
ΑΙΟΛΙΚΟ ΠΑΡΚΟ - ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ Μέση απαίτηση πόλης 11.000 κατοίκων 10 MWatt ή 10 Mwatt * 24 h/day = 240 MWh/day ή 240 MWh/day * 30 day/month = 7.200 MWh/month (Σελ. 15). Γ ια 1 ανεμογεννήτρια ( Σελ. 13) Ελάχιστη Ισχύς = 200 kwatt. Παραγόμενη Ενέργεια = 200 kw * 24 h/day * 30 day/month = 144.000 kwh/month. Απαιτούμενο πλήθος ανεμογεννήτριες N = Μέση Ενεργειακή Απαίτηση / Παραγόμενη Ενέργεια (ανά ανεμογεννήτρια) = (7.200 MWh/month) / (144.000 kwh/month ανά ανεμογεννήτρια) = 50 ανεμογεννήτριες. Κόστος Ε πένδυσης Κόστος = Αριθμός ανεμογεννήτριες (N) * συνολικό κόστος ανά ανεμογεννήτρια = 50 ανεμογεννήτριες * 250.000 /ανεμογεν. = 12.500.000. Παρούσα αξία κεφαλαίου ΠΑ=12.500.000, επιτόκιο i=3%=0.03, διάρκεια n=20έτη (ελάχιστη διάρκεια ζωής ανεμογεννήτριας). Από τον πίνακα (Σελ. 138) PV(i,n)=0.554 Μελλοντική αξία κεφαλαίου Α=ΠΑ/PV(i,n)=22.563.177 Μήνες δόσεων = έτη (n) * 12 = 240month 22.563.177 / 240 months = 94.013 /month 144.000 (kwh/month) ανά ανεμογεν. * 50 ανεμογεν. = 7.200.000 kwh/month Μικτά Μηνιαία = 7.200.000 kwh/month * 0.25 /kwh = 1.800.000 /month. Καθαρά Μηνιαία = Μικτά Μηνιαία Μηνιαία Δόση Τοκοχρεολυσίου (Έξοδα) = 1.800.000 /month - 94.013 /month = 1.705.987 /month. 7.200 MWh/month * 0.10 /kwh = 720.000 /month Έξοδα = 1.705.987 /month - 720.000 /month = 985.987 /month
ΒΙΟ-ΝΤΗΖΕΛ (Bio-Diesel) Μέση απαίτηση πόλης 11.000 κατοίκων 10 MWatt ή 10 Mwatt * 24 h/day = 240 MWh/day (Σελ. 15). 1 Wh = 3600 Joule ή 1 Joule = (1/3600) Wh Ελάχιστο Ενεργειακό Περιεχόμενο Βιοντήζελ (Χαμηλή Θερμογόνος Δύναμη LHV) LHV = 36 MJ/kg = 36 * (1/3600) MWh/kg = 10 kwh/kg. Απαιτούμενη ποσότητα Βιοντήζελ Απαιτούμενη Ποσότητα = Μέση Ενεργειακή Απαίτηση / LHV = (7.200 MWh/month) / (10 kwh/kg biodiesel) = 720.000 kg/month = 720 tn/month = 24 tn/day. Κόστος = πάγιο κόστος ανά tn/month * απαιτούμενη 80.000 /(tn per day) * 24 tn/day = 1.920.000 Παρούσα αξία κεφαλαίου ΠΑ=1.920.000, επιτόκιο i=3%=0.03, διάρκεια n=10 έτη (ελάχιστη διάρκεια ζωής εξοπλισμού). Από τον πίνακα (Σελ. 138) PV(i,n)=0.744 Μελλοντική αξία κεφαλαίου Α=ΠΑ/PV(i,n)=2.580.645 Μήνες δόσεων = έτη (n) * 12 = 120month 2.580.645 / 120 months = 21.505 /month 10 kwh/kg * 720.000 kg/month = 7.200.000 kwh/month Μικτά Μηνιαία = 7.200.000 kwh/month * 0.25 /kwh = 1.800.000 /month. Καθαρά Μηνιαία = Μικτά Μηνιαία Μηνιαία Δόση Τοκοχρεολυσίου (Έξοδα) Λειτουργικά κόστη = 1.800.000 /month - 21.505 /month (100 /tn * 720 tn/month)= 1.706.495 /month. Έξοδα = 1.706.495 /month - 720.000 /month = 986.495 /month
ΑΕΡΙΟΠΟΙΗΣΗ (Gasification) Μέση απαίτηση πόλης 11.000 κατοίκων 10 MWatt ή 10 Mwatt * 24 h/day = 240 MWh/day (Σελ. 15). 1 Wh = 3600 Joule ή 1 Joule = (1/3600) Wh Μέσο Ενεργειακό Περιεχόμενο Αερίου Σύνθεσης (Syn-Gas ΜHV) Για αλλοθερμική διεργασία αεριοποίησης ΜHV = 12 MJ/Nm 3 = 12 * (1/3600) MWh/ Nm 3 = 3.333 kwh/ Nm 3. Απαιτούμενη Ποσότητα Αερίου Σύνθεσης Απαιτούμενη Ποσότητα Αερίου = Μέση Ενεργειακή Απαίτηση / MHV = (7.200 MWh/month) / (3.333 kwh/ Nm 3 syngas) = 2.160.216 Nm 3 /month = 72.007 Nm 3 /day. Απαιτούμενη Ποσότητα Στερεών Απαιτούμενη Ποσότητα Στερεών = Απαιτούμενη Ποσότητα Αερίου / Μέση Απόδοση Στερ. = 2.160.216 Nm 3 /month / (1 Nm 3 / 5 kg) = 10.801.080 kg-solid / month =10.801,080 tn / month 10.801,080 tn / month / (30 days/month) = 360 tn/day 360 tn/day / (24 h/day)= 15 tn/h Κόστος = πάγιο κόστος * απαιτούμενη ποσότητα 200.000 /(tn/h) * 15 tn/h = 3.000.000 Παρούσα αξία κεφαλαίου ΠΑ=3.000.000, επιτόκιο i=3%=0.03, διάρκεια n=10 έτη (ελάχιστη διάρκεια ζωής εξοπλισμού). Από τον πίνακα (Σελ. 138) PV(i,n)=0.744 Μελλοντική αξία κεφαλαίου Α=ΠΑ/PV(i,n)=4.032.258 Μήνες δόσεων = έτη (n) * 12 = 120 month 4.032.258 / 120 months = 33.602 /month 3.33333 kwh/ Nm 3 * (1 Nm 3 / 5 kg) * 10.801,080 tn / month = 7.200.000 kwh/month Μικτά Μηνιαία = 7.200.000 kwh/month * 0.25 /kwh = 1.800.000 /month. Καθαρά Μηνιαία = Μικτά Μηνιαία Μηνιαία Δόση Τοκοχρεολυσίου (Έξοδα) Λειτουργικά κόστη = 1.800.000 /month - 33.602 /month (3 /tn * 10.801,080 tn / month)= 1.733.992 /month. Έξοδα = 1.733.992 /month - 720.000 /month = 1.013.992 /month