Dissertations / Theses on the topic 'POLYGENERATION SYSTEMS'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 32 dissertations / theses for your research on the topic 'POLYGENERATION SYSTEMS.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
Liu, Pei. "Modelling and optimization of polygeneration energy systems." Thesis, Imperial College London, 2009. http://hdl.handle.net/10044/1/5530.
Full textChen, Yang Ph D. Massachusetts Institute of Technology Department of Chemical Engineering. "Optimal design and operation of energy polygeneration systems." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2013. http://hdl.handle.net/1721.1/79192.
Full textCataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (p. 301-319).
Polygeneration is a concept where multiple energy products are generated in a single plant by tightly integrating multiple processes into one system. Compared to conventional single-product systems, polygeneration systems have many economic advantages, such as potentially high profitability and high viability when exposed to market fluctuations. The optimal design of an energy polygeneration system that converts coal and biomass to electricity, liquid fuels (naphtha and diesel) and chemical products (methanol) with carbon dioxide (CO²) capture under different economic scenarios is investigated. In this system, syngas is produced by gasification of coal and/or biomass; purified by a cleaning process to remove particles, mercury, sulfur and CO²; and then split to different downstream sections such as the gas turbine, FT process and the methanol process. In this thesis, the optimal design with the highest net present value (NPV) is determined by optimizing equipment capacities, stream flow rates and stream split fractions. The case study results for static polygeneration systems reveal that the optimal design of polygeneration systems is strongly influenced by economic conditions such as feedstock prices, product prices, and potential emissions penalties for CO². Over the range of economic scenarios considered, it can be optimal to produce a mixture of electricity, liquid fuels, and methanol; only one each; or mixtures in-between. The optimal biomass/coal feed ratio significantly increases when the carbon tax increases or the biomass price decreases. An economic analysis of the optimal static polygeneration designs yielded a slightly higher NPV than comparable single-product plants. The flexible operation is then considered for the energy polygeneration system. In real applications, product prices can fluctuate significantly seasonally or even daily. The profitability of the polygeneration system can potentially be increased if some operational flexibility is introduced, such as adjusting the product mix in response to changing market prices. The major challenge of this flexible design is the determination of the optimal trade-off between flexibility and capital cost because higher flexibility typically implies both higher product revenues and larger equipment sizes. A two-stage optimization formulation for is used for the optimal design and operation of flexible energy polygeneration systems, which simultaneously optimizes design decision variables (e.g., equipment sizes) and operational decision variables (e.g., production rate schedules) in several different market scenarios to achieve the best expected economic performance. Case study results for flexible polygeneration systems show that for most of market scenarios, flexible polygeneration systems achieved higher expected NPVs than static polygeneration systems. Furthermore, even higher expected NPVs could be obtained with increases in flexibility. The flexible polygeneration optimization problem is a potentially large-scale nonconvex mixed-integer nonlinear program (MINLP) and cannot be solved to global optimality by state-of-the-art global optimization solvers, such as BARON, within a reasonable time. The nonconvex generalized Benders decomposition (NGBD) method can exploit the special structure of this mathematical programming problem and enable faster solution. In this method, the nonconvex MINLP is relaxed into a convex lower bounding problem which can be further reformulated into a relaxed master problem according to the principles of projection, dualization and relaxation. The relaxed master problem yields an nondecreasing sequence of lower bounds for the original problem. And an nonincreasing sequence of upper bounds is obtained by solving primal problems, which are generated by fixing the integer variables in the original problem. A global optimal objective is obtained when the lower and upper bounds coincide. The decomposition algorithm guarantees to find an E-optimal solution in a finite number of iterations. In this thesis, several enhanced decomposition methods with improved relaxed master problems are developed, including enhanced NGBD with primal dual information (NGBD-D), piecewise convex relaxation (NGBD-PCR) and lift-and-project cuts (NGBD-LAP). In NGBD-D, additional dual information is introduced into the relaxed master problem by solving the relaxed dual of primal problem. The soobtained primal dual cuts can significantly improve the convergence rate of the algorithm. In NGBD-PCR, the piecewise McCormick relaxation technique is integrated into the NGBD algorithm to reduce the gap between the original problem and its convex relaxation. The domains of variables in bilinear functions can be uniformly partitioned before solution or dynamically partitioned in the algorithm by using the intermediate solution information. In NGBD-LAP, lift-and-project cuts are employed for solving the piecewise lower bounding problem. In all three enhanced decomposition algorithms, there is a trade-off between tighter relaxations and more solution times for subproblems. The computational advantages of the enhanced decomposition methods are demonstrated via case studies on the flexible polygeneration problems. The computational results show that, while NGBD can solve problems that are intractable for a state-ofthe- art global optimization solver (BARON), the enhanced NGBD algorithms help to reduce the solution time by up to an order of magnitude compared to NGBD. And enhanced NGBD algorithms solved the large-scale nonconvex MINLPs to [epsilon]-optimality in practical times (e.g., a problem with 70 binary variables and 44136 continuous variables was solved within 19 hours).
by Yang Chen.
Ph.D.
Karem, Agri, and Marcus Kristiansson. "Comparative study of polygeneration systems for commercial buildings." Thesis, KTH, Kraft- och värmeteknologi, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-277934.
Full textPå senare tid har problemen med global uppvärmning och klimatförändringar blivit alltmer relevanta i vårt samhälle. Allmänhetens uppmärksamhet växer på grund av till synes större och allvarligare naturkatastrofer varje år och sökandet efter lösningar på dessa problem är större än någonsin. Mänskligheten står inför många miljömässiga utmaningar, men det går att hävda att den ökande andelen växthusgasutsläpp relaterade till energiproduktion och användning är huvudfokus. Denna studie fokuserar på hur elproduktionens- och lagringsteknologier kan installeras för olika typer av byggnader och företag för att maximera ekonomiska fördelar och samtidigt minska beroendet av köpt el från elnätet. Byggnaderna i analysen har tidigare installerade solcellsanläggningar som sträcker sig från 35 kW till 254.8 kW. Tre olika byggnader inom detta intervall har valts och för dessa var solenergikapaciteten 35.84 kW, 143.36 kW och 254.8 kW. Dessa byggnader har valts för att få tre olika elförbrukningsprofiler som är så olika som möjligt med tanke på den tillgängliga datan. Studien drar slutsatsen att användningen av endast PV är den ekonomiskt est lönsamma systemkonfigurationen för alla tre byggnader, rankad efter maximal IRR. Både vindkraft och batterier påverkar IRR negativt för alla byggnaderna. Byggnaden med minst förändringar i det dagliga toppbehovet gynnades mest av solceller. Vindkraft påverkar elbehovet på liknande sätt som PV, men batterierna däremot gav mer värde till en byggnad med en förbrukningsprofil som var mindre konsekvent.
Wegener, Moritz. "Island-based polygeneration systems : feasibility of bBiomass-driven distributed concepts." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2021. http://hdl.handle.net/10803/671913.
Full textLos colosales riesgos y retos puestos por el cambio climático requieren soluciones creativas para satisfacer las demandas de servicios energéticos de una manera más sostenible, comparado con los sistemas actuales. El concepto de poligeneración a escala pequeña y basada en biomasa (Small-scale, biomass-based polygeneration o SBP) es uno de estos enfoques, que optimiza el uso de combustible locales para proveer varios servicios energéticos como electricidad, calor, enfriamiento, agua potable y/o productos bioquímicos. Presentando una selección de sistemas SBP y modelos empleados en varias localizaciones socio-geográficas, esta tesis identifica los beneficios e inconvenientes del concepto SBP con el objetivo de promover su un uso más amplio en el mundo. Como se puede aplicar una multitud de tecnologías para el diseño de sistemas SBP, la tesis empieza con una revisión profunda del campo, altamente complejo y dinámico, donde la literatura relevante está presentada en una forma estructurada y resumida. Basado en esta revisión, se han creado varios modelos SBP para varios sistemas SBP con asistencia solar: Principalmente, se ha investigado un sistema de generación conjunta de frio, calor y electricidad (en inglés: Combined Cooling, Heating, and Power or CCHP) basado en gasificación de biomasa para un resort (hotelero) en una de las islas Andamán, India. Además de mostrar de una superioridad económica y ambiental comparado con el sistema de referencia de combustibles fósiles, el estudio expandió el conocimiento científico añadiendo un análisis socio-político de los beneficios e inconvenientes del sistema SBP para la comunidad de la isla entera. En el segundo estudio, se ha desarrollado un nuevo algoritmo de control para un sistema de poligeneración basado en biogás, que genera electricidad y agua potable para una comunidad rural y sin conexión a una red eléctrica más grande en el Pando, Bolivia. Se ha revelado que el sistema propuesto podría bajar significantemente los costes y las emisiones junto con un aumento de la autonomía energética. En el tercer estudio se ha presentado un modelo de optimización para un sistema combinado de CCHP y bombas de calor (sistema CCHP/HP), que se considera para una estructura museístico-turística en Barcelona y para varios escenarios climáticos. En el estudio se ha descubierto que el cambio climático influye sólo ligeramente en el diseño del sistema óptimo, y que el sistema CCHP/HP demuestra sólo un moderado desempeño económico, similar al convencional, pero también un potencial considerable para la reducción de emisiones de CO2. El conjunto de los estudios revela que la viabilidad económica de los sistemas SBP depende altamente no solo de su diseño inherente, sino también de su entorno. De todos modos, todos los sistemas SBP propuestos podrían bajar las emisiones significantemente, mientras sobresalen en eficiencia energética y adaptabilidad a servicios energéticos y tecnologías alternativas. Los estudios presentados contribuyen al estado del arte añadiendo diseños innovadores de sistemas SBP, proponiendo nuevos enfoques de modelado y cálculo, y subsecuentemente nuevos modelos incluyendo tecnologías aumentando sistemas SBP, e investigando los efectos de la ubicación geográfica y del cambio climático al proceso del diseño de los sistemas SBP.
Sammanfattning Klimatförändringen bär med sig kolossala risker och utmaningar, som kräver innovativa lösningar för att tillhandahålla energitjänster på ett mer hållbart sätt än med tidigare energisystem. Konceptet med småskaliga, biomassa-baserade polygeneration (SBP) system är ett sådant teknologiskt tillvägagångssätt, vilket optimerar användningen av lokalt producerat bränsle för att tillhandahålla olika energitjänster som elektricitet, värma, kyla, dricksvatten, eller/och bio-kemiska produkter. Doktorsarbetet identifierar för- och nackdelar hos olika SBP konceptet genom att presentera ett urval av SBP system och modeller av dem för olika geografiska regioner, med mål att främja vidare applikation av dem i fält. Eftersom en mängd tekniker kan användas för design av polygenerationssystem, börjar avhandlingen med en grundlig genomgång av det mycket komplexa och snabbt utvecklande området, där relevant litteratur presenteras och assimileras. Baserat på denna recension har flera modeller skapats för olika solassisterade SBP-system: För det första har ett småskaligt kombinerat kyl-, värme- och kraftsystem (CCHP) baserat på biomassaförgasning undersökts för en hotellanläggning på en av Andamanöarna, Indien. Bortsett från ekonomisk och miljömässig överlägsenhet jämfört med ett referenssystem för fossila bränslen har studien även inkluderat tekniska aspekter genom att lägga till en socio-politisk analys av fördelarna och nackdelarna med systemet för hela ö-samhället. I den andra studien utvecklades en ny regleralgoritm för ett biogasbaserat polygenereringssystem som genererar el och renar vatten till dricksvatten för en by utan elförsörjning i El Pando, Bolivia. Det konstaterades att det föreslagna systemet kan leda till betydande kostnads- och utsläppsminskningar i kombination med större energiautonomi. I den tredje studien presenteras en optimeringsmodell för ett kombinerat förgasningsbaserat CCHP / värmepumpsystem (HP) för en turistanläggning i Barcelona under olika klimatscenarier. Studien avslöjar att systemdesignen bara i låg grad påverkas av framtida klimatförändringar och att CCHP / HP-systemet endast visar en måttlig ekonomisk prestanda men fortfarande en betydande potential för CO2-besparingar. De övergripande resultaten av dessa studier visar att den ekonomiska genomförbarheten för SBP-system inte bara beror på deras inneboende design utan också på deras lokalisering. Alla föreslagna SBP-system kan emellertid sänka emissionerna betydligt, samtidigt som de sticker ut i energieffektivitet samt anpassningsbarhet efter energitjänster och annan teknik. De presenterade studierna bidrar till vetenskapen genom att lägga till innovativa SBP-systemdesigner, föreslå nya modelleringsmetoder och efterföljande modeller inklusive SBP-systemförbättrande teknik, samt genom att undersöka effekterna av geografisk plats och klimatförändringar på systemdesignprocessen
Ortiga, Guillén Jordi. "Modelling environment for the design and optimisation of energy polygeneration systems." Doctoral thesis, Universitat Rovira i Virgili, 2010. http://hdl.handle.net/10803/8498.
Full textKarlsson, Ingrid, and Elise Ramqvist. "Decentralized Polygeneration Energy Systems: A General Overview on the Important Aspects." Thesis, KTH, Energiteknik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-190190.
Full textEtt polygenererande system är ett småskaligt energisystem bestående av ett flertal komponenter med olika teknologier. Systemet inkluderar komponenter för energiproduktion samt energilagring vars storlek och sammansättning syftar till att möta en specifik efterfrågan. Med dessa decentraliserade energisystem, placerade nära slutanvändaren, kan lokala energikällor tas till vara. Olika teknologier för el- och värmeproduktion samt elektrisk och termisk lagring beskrivs i rapporten. Syftet med kandidatarbetet är att beskriva viktiga aspekter av decentraliserade polygenererande energisystem. Samverkan mellan de miljömässiga, ekonomiska och sociala aspekterna är avgörande för att skapa ett hållbart polygenererande system. Klimatförändringar och låga nivåer av levnadsstandard är en drivkraft för att skapa bättre alternativ till energiproduktionen. En fallstudie har gjorts i en avlägsen by i Indien för att utforma och optimera ett polygenererande system för ett samhälle. Optimeringen är gjord i datorprogrammet HOMER (Hybrid Optimization of Multiple Energy Resources) med lämplig indata, vilket resulterat i en teknisk och ekonomisk analys. Utöver detta har en känslighetsanalys gjorts som tar hänsyn till fluktuationer i osäkra parametrar. Resultatet från fallstudien visar ett system bestående till 79 % av förnyelsebara energikällor, vilket i detta fall är solpaneler med en kapacitet på 50 kW. Systemet inkluderar även en dieselgenerator med en kapacitet på 20 kW och 40 batterier med 6 V vardera. I teorin är ett system bestående av 100 % förnyelsebar energi det mest hållbara systemet ur ett miljöperspektiv. Ett sådant system i en avlägsen by är dock varken det mest pålitliga eller kostnadseffektiva alternativet för slutanvändaren. Implementeringen av ett polygenererande energisystem är en komplex process eftersom energiförsörjningen sällan är det enda utfallet att beakta. Behoven i utvecklingsländer och industrialiserade länder skiljer sig åt. I utvecklingsländer är grundläggande behov så som elektriskt ljus av större vikt medan en liten miljöpåverkan är allt viktigare i industrialiserade länder.
Klipic, Alma, and Sidar Eken. "Techno-Economic Analysis of Small-Scale Polygeneration Systems for a Ground Based Air Defence Operations Center in the Swedish Armed Forces." Thesis, KTH, Kraft- och värmeteknologi, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-277757.
Full textKlimatförändringen är ett viktigt ämne idag där forskare har fastställt att en stor andel av ökningen av medeltemperaturen beror på ökade växthusgaser i atmosfären. Globalt förväntas kraftgenerering från förnybara källor att öka med 50 % mellan åren 2019 till 2024. Detta i samband med kostnadsminskningar och framsteg inom förnybara energiteknologier leder till en möjlighet för företag och aktörer att omvärdera sina energisystem. Genom att använda ett polygenereringssystem kan ett energisystem kombinera flera energikällor för att producera fler energitjänster på ett hållbart och kostnadseffektivt sätt. Detta examensarbete undersöker möjligheten att implementera alternativa kraftgenereringssystem för en enhet i Försvarsmakten. I ett nära samarbete med Försvarsmakten arbetar Försvarets Materielverk med det primära uppdraget att upphandla, utveckla och leverera materiel och tjänster till det svenska försvaret. I detta arbete har en luftvärnscentral som nyttjar dieselgeneratorer för kraftproduktion använts som en fallstudie. Enhetens energisystem har analyserats och därtill även el-, värme- och kylbehovet för denna enhet. Olika scenarier baserat på nuvarande och framtida utveckling inom energiteknik har modellerats i microgridprogrammet Homer Pro. För system modellerna 1 i scenarierna BAU, AF1 och AF2 görs inga modifieringar av befintliga system utöver bränsletyp. Scenario AF1 använder en biodieselblandning B20 och i AF2 drivs systemet med vätgasbehandlad växtolja. För modellerna som använder sig utav system modellerna 2 är FS1 ett scenario baserat på en uppgradering av nuvarande kraftenhet genom en värmeåtervinningsenhet. FS2 föreslår en alternativ kraftenhet i form av en mikroturbin med en kapacitet på 30 kW. En PEM-bränslecell är modellerad i scenario FIFS som även den har en kapacitet på 30 kW. Tillhörande komponenter till system modellerna 2 är ett batterisystem, en vattenreningsenhet och en varmvattentank. Resultaten visar att alla scenarier förutom FS2 minskar de årliga utsläppen från enheten. Detta på en bekostnad av en högre nuvärdeskostnad och en högre årlig kostnad för driften av systemen. Från simuleringen visar resultaten även att FS1 kan bidra till att minska utsläppen med nästan 50 % genom justeringar av nuvarande kraftenhet samtidigt som systemet levererar överskottsvärme för vattenrening och lagring i varmvattentanken.
Bruck, Axel. "Artificial Intelligence in rural offgrid Polygeneration Systems: : A Case Study with RVE.Sol focusing on Electricity Supply & Demand Balancing." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-264246.
Full textVargas, Adriana Lopez [UNESP]. "Análise de oportunidades de poligeração em edificações e cidades." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2016. http://hdl.handle.net/11449/137978.
Full textApproved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-18T16:55:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vargas_al_me_guara.pdf: 3896010 bytes, checksum: 3c34d108a2a908648717c9ac5860cd3d (MD5)
Made available in DSpace on 2016-04-18T16:55:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vargas_al_me_guara.pdf: 3896010 bytes, checksum: 3c34d108a2a908648717c9ac5860cd3d (MD5) Previous issue date: 2016-02-24
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
A geração de energia distribuída em edificações e cidades tem sido proposta como uma importante alternativa para que os países ampliem a base tecnológica de suas matrizes energéticas. No caso do Brasil, a possibilidade da incorporação da geração distribuída em edificações apresenta amparo legal por meio de recentes regulamentações do setor elétrico e das normas de melhoria da eficiência energética de edificações. Por estas razões, novos empreendimentos imobiliários com visão de sustentabilidade ambiental, estão avaliando o uso da geração distribuída na etapa de planejamento. Nesta dissertação, foi analisada uma proposta para atender as necessidades energéticas de um hospital (vapor, água quente, resfriamento e eletricidade) considerando as informações de demanda, classificadas em oito dias típicos do ano, dois por cada estação do ano (outono, inverno, primavera e verão) sendo um dia de trabalho normal e outro de final de semana. A proposta consiste na otimização de uma superestrutura composta de diferentes tecnologias de geração e cogeração incluindo equipamentos solares, para assim obter a melhor configuração em termos econômicos. A superestrutura é flexível, ou seja, permite a venda ou compra de eletricidade e analisa três casos, verificando-se a viabilidade de gerar mais eletricidade. Finalmente são apresentados os resultados da configuração final obtida pela otimização.
Distributed generation in buildings and cities has been proposed as an important option for countries in order to include more technologies in their energy mixes. In Brazil, the possibility of including distributed generation in buildings has recent advances in energy policy and building energy efficiency standards. For these reasons, new construction projects of sustainable buildings include the assessment of distributed generation in the initial stages. In this work, we present an approach for attending energy needs (steam, hot water, cooling and electricity) of a hospital. The information about demand is classified in eight typical days, two for each season of the year (autumn, winter, spring and summer); a workday and a weekend day. The approach consists in the optimization of a superstructure containing different energy generation and cogeneration technologies like solar panels, for obtaining the best configuration in economic terms. The superstructure is flexible, this is, it allows buying or selling electricity. It also analyzes three cases, verifying the feasibility for generating more electricity. Finally, the results present the final configuration obtained from the optimization process.
Richard, Scott J. "A Study on the Integration of a Novel Absorption Chiller into a Microscale Combined Cooling, Heating, and Power (Micro-CCHP) System." ScholarWorks@UNO, 2013. http://scholarworks.uno.edu/td/1765.
Full textVillarroel-Schneider, Jhonny. "COMBINED ENERGY SYSTEMS APPLIED TO PRODUCTIVE SECTORS: THE CASE OF DAIRY FARMS IN CENTRAL BOLIVIA." Licentiate thesis, KTH, Kraft- och värmeteknologi, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-299456.
Full textDe flesta energilösningar i utvecklingsländer fokuserar på att lösa inhemska energibehov för sina växande populationer utan att ta hänsyn till hållbar utveckling. Å andra sidan är ett segment av energianvändare den produktiva sektorn, som inte fått tillräckligt med uppmärksamhet från regeringar och institutioner när det gäller lämpliga energilösningar. Denna sektor består huvudsakligen av små och medelstora industrier och företag som i hög grad bidrar till ländernas ekonomi, vilket är fallet med Bolivia. Låg investeringskapacitet, brist på kunskap, utbildning och otillräckligt stöd från lokala och nationella regeringar tillåter dock inte att dessa lösningar kommer fram som förväntat. Även om många av dessa sektorer har potential att tillämpa energilösningar som använder alternativa energikällor, som det avfall som genereras av verksamheten, har detta inte exploaterats i nämnvärd grad. Detta gäller bland annat mjölkbönderna i centrala Bolivia, som inte har en adekvat hantering av jordbruksavfal, vilket bidrar negativt till föroreningar av den lokala och globala miljön. Denna studie undersöker lösningar med kombinerade energisystem för mjölkhantering i Bolivia. De två fall som undersöks gäller användningen av avfall från gårdar för att producera biogas, som driver de föreslagna systemen. Den första lösningen fokuserar på ett polygenerationssystem som innehåller antingen en förbränningsmotor eller mikroturbin med klassisk intern förbränning. Systemet möjliggör samtidig försörjning av biogas för matlagning och elgenerering, bl.a. för kylning samt ger gödningsmedel som restprodukt. Det andra systemet innefattar tri-gereration, dvs en absorptionskylare integrerad med en externt driven mikroturbin för att leverera el, kylning och varmt vatten. Analysmetoder innefattar bestämning av driftkostnader för de olika energitjänsterna, återbetalningsperiod, förbrukad primärenergi och relativ energibesparing. En teknisk-ekonomisk analys av polygenerationssystemet visar att kostnaderna för de tillhandahållna tjänsterna är attraktiva i förhållande till de subventionerade priserna på tjänster på marknaden om subventioner tillämpas på investeringskapitalet. Kostnaden för biogas från systemet är lägre än kostnaden för konventionell gas som används för matlagning. Användning av en förbränningsmotor resulterar i en lägre elkostnad än att använda en mikroturbin. Kylkostnaden är något högre än med konventionell kylning för båda fallen. En känslighetsanalys visar att kostnaden för råvaror (kogödsel) kan tillåtas öka, samtidigt som ett attraktivt biogaspris bibehålls, och att subventioner på investeringskapital leder till en minskning av kostnaderna för energitjänsterna. När det gäller utvärdering av energiprestanda för tri-gererationssystemet visade sig det vara mer effektivt när det gäller energianvändning än konventionella lösningar baserade på fossila bränslen, vilket leder till energibesparingar. Slutligen visas att kombinerade energisystem som tillämpas på mjölkhanteringssektorn är konkurrenskraftiga när det gäller den ekonomiska genomförbarheten och energiprestanda.
Grip, Johan, and Serge Djampou. "Elkraftsystem för fälttest av Polygeneration system EXC." Thesis, KTH, Data- och elektroteknik, 2013. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-123667.
Full textIn a modern society electricity is a key component for the development of the individual, industry, and society. Natural disaster areas where the electricity has been knocked out face great trials in order to get vital public functions working again. With the help of the mobile eco-friendly energy device Emergency Energy Module (EEM) electricity needs can be eased. The goal of thesis was to produce an electrical power system description for the upcoming Export container (EXC), and to generate a correct circuit diagram for the existing Emergency energy module (EEM). The electric power description must take into account EXC's specifications and include Bills of Material (BoM) and circuit diagram. The problems lies in getting the various sources of energy (solar, wind and biomass gasifier) to work together in a power system where DC, AC, three-phase and single-phase are mixed. Great emphasis is also given to obtain a flexible electricity systems that can be relatively easily changed for different customer needs. The making of this thesis was carried out initially with a gathering facts phase. This was followed by a review and analysis of the EEM's electrical system which resulted in a circuit diagram and a manual. Weaknesses in EEM's electrical system was considered to be the lack of overvoltage protection and residual current device, measuring point 5 was misplaced, measuring equipment should for safety reasons be firmly attached and 1-phase generator should be used in biomass gasifier to remove uneven load problems. The existing Power router, whose task is to control the energy flow in the system, was limited because it could only receive one AC power source, handle only one-phase and had a relatively low maximum output power of 5.5 kW. Whit the help of the analysis improvement suggestions above and with EXC's specification taking into account was then an electric power system for EXC constructed. with associated BoM, circuit diagram, specifications for subsystems and proposals for candidates that meet these. The electrical system is recommended to be built around the Power router Quattro which provides great opportunities for flexibility in terms of being able to scale up the system if such more power would be desired by the customer, or if there is a need for 3-phase systems. A variety of programming settings can then be made which facilitates the construction of specific electrical systems for varying customer needs.
Rosen, Josefin, and Frida Nilsson. "Decentralized Polygeneration Energy System : Energy Storage Requirements & Challenges." Thesis, KTH, Energiteknik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-190834.
Full textPå grund av den senaste utveckling av småskaliga energisystem, där energiindustrin går från ett centrerat till ett mer decentraliserat system och bristerna som finns i samband med energikällor, är därför nu viktigt att fokusera på förnybara energikällor och hur denna energi kan lagras. En lösning till detta är polygenerationsystem. Ett polygenerationsystem bygger på ett system som kombinerar värme, kylning och effektutveckling. Därigenom är det ett flexibelt system som kan modifieras beroende på systemets storlek, efterfrågan och krav. Denna rapport fokuserar på att kartlägga olika typer av energilagring och deras viktiga parametrar. Inledningsvis beskrivs de olika energilagringskoncepten grundligt sådan att läsaren får en överblick av de olika lagringsmetoderna. Därefter kartlägger rapporten de olika metoderna samt hur utvecklade de är genom TRL (Technology Readiness Level). För att få en bättre översikt över hur ett polygenerationsystem är uppbyggt samt dess funktion kan ett optimeringsprogram användas. Ett av dessa program är HOMER. HOMER kommer att användas i denna undersökning för att skapa en bredare förståelse över hur man kan optimera ett polygenerationsystem. Med hjälp av olika indata kan programmet räkna ut systemets vinst, bland annat utifrån ett ekonomiskt samt geografiskt perspektiv. Avgränsningen har valts genom att välja ett geografiskt område samt vilka resurser som finns tillgängliga i anknytning till detta. Eftersom huvudsyftet med rapporten handlar om de olika lagringsmetoderna kommer fokus främst ligga på batterierna, där en jämförelse mellan tre olika batterityper görs och vilka resultat de medför. Optimeringen i HOMER visade att det är möjligt att konstruera ett decentraliserat polygeneration system på den valda platsen, Sagar Island. Systemet kombinerar olika förnybara energikällor så som, sol och vind tillsammans med en generator, omvandlare och batterier för att skapa ett hållbart system. Resultatet visade en hög investeringskostnad för energisystemet i alla fallen, trots användandet av olika batterityper. Emellertid är investeringen lönsam för populationen på Sagar Island att få tillgång till elektricitet och de framtida fördelar som det kan medföra.
Vargas, Masis David. "Small Scale Polygeneration System for Hotels in Costa Rica." Thesis, KTH, Kraft- och värmeteknologi, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-280828.
Full textI en värld där energiförbrukningen ökar varje år och det nuvarande systemet skadar miljön, är ny teknik nödvändig för att klara sådana intensiva energibehov över hela världen. I en sådan tid är polygenerationssystem en innovativ och hållbar lösning för det problemet. Polygenerationssystem kan samtidigt producera el, värme, kylning, varmt vatten, dricksvatten och andra tjänster på mindre, mer flexibla och effektivare sätt. Småskaliga polygenerationssystem kan också hjälpa till att decentralisera energiproduktionen och främja användningen av mer förnybara energikällor inom kraftproduktionssektorn. I denna studie föreslås ett polygenerationssystem för ett ekohotel i Guanacaste-regionen i Costa Rica. Ekohotelbehovet och tillgängligheten för lokala förnybara energikällor studerades för att dimensionera systemkomponenterna korrekt. Det småskaliga polygenerationssystemet består av en biomassaförgasare och en förbränningsmotor, liksom PV-paneler, batterier, en biobränslepanna, en absorptionskylare och ett membrandestillationssystem. Energiflödena från systemet, vilka ska användas på hotellet är el, kylning, varmt vatten och dricksvatten. Resultaten är positiva ur ett ekonomiskt och miljömässigt perspektiv jämfört med det nationella elnätet. De ekonomiska besparingarna uppgår till 410 268 USD under en systemlivslängd på 25 år, vilket motsvarar en marginalskillnad på 27%. När det gäller utsläppen sparas 14,4 ton koldioxid varje år från att nå atmosfären, vilket motsvarar en minskning på 38% per år. Resultaten som visas i denna studie återspeglar att polygenerationssystemen är av stort intresse för att övergå till ett mer hållbart och effektivt energisystem. Denna studie kan replikeras för andra hotell i Costa Rica med beaktande av de naturresurser som finns i de lokala omgivningarna och med anpassning av systemet till de tillgängliga resurserna.
Ropero, Pérez Germán. "Design of a Polygeneration system in Filipinas ETCR, Colombia." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-300082.
Full textDetta projekt har behandlat utformningen av ett kostnadseffektivt polygenereringssystem som garanterar en kontinuerlig, rättvis och miljövänlig energiförsörjning för bosättningen på landsbygden i Filipinas ETCR (Espacios Territoriales de Capacitación y Reincorporación på spanska) i Colombia, vilket för närvarande inte är uppnått på grund av ett existerande energisystem som är beroende av det nationella elnätet (med många avbrott) och av gasol och ved för att tillgodose det termiska behovet, främst för matlagning. I detta syfte har man förutom den nuvarande energiförsörjningssituationen även karakteriserat efterfrågan på energi efter typ (el och värme) och sektor (bostäder, handel och jordbruk och boskapsskötsel). Dessutom undersöks tillgången på förnybara energikällor, vilket påvisar att det finns potential för både solenergi och biomassa. Därefter har man analyserat lämpliga delsystem och tekniker för att kunna nyttja energikällorna. För detta har programmet HOMER Pro använts till att hitta den mest konkurrenskraftiga lösningen (med lägst LCOE), tillsammans med en teknisk, ekonomisk, miljömässig och social analys för att analysera dess inverkan på ETCR. Således är den slutliga lösningen ett system för polygenerering som bygger på ett delsystem av solceller, elnätet och en biogasproduktionsanläggning (48 m3/dag) som använder sig av anaerob nedbrytning av biomassa från både jordbruk, boskap och stadsavfall i kombination med en ICE. Solcellerna (250 kW) skulle då vara den främsta källan till elproduktion följt av elnätet, varav den biogaseldade ICE-anläggningen (25 kW) används som reserv och för att ersätta gasol och ved för uppvärmning. Lösningen innebär en anmärkningsvärd andel förnybara energikällor (73% jämfört med nuvarande <0,5%) och en signifikant minskning av förorenande utsläpp (60,5% av koldioxidutsläppen). Dessutom garanteras en ekonomisk lönsamhet med tiden (med en ROI på 9,7 % och en DPB på mindre än 18 år) och en potentiellt positiv inverkan på den socioekonomiska utvecklingen i Filipinas ETCR. Sammanfattningsvis ligger dessa resultat i linje med mål 7 och 13 av FN:s hållbarhetsmål, eftersom de är ett exempel på lönsamheten hos sådana system och de positiva miljömässiga, sociala och ekonomiska konsekvenser som de kan få på landsbygden där det förekommer ekonomiska svårigheter, och där eltillförseln är opålitlig och baserad på energikällor som inte är förnybara.
Chitas, Dimosthenis. "Modeling and Simulation of a Small-Scale Polygeneration Energy System." Thesis, KTH, Kraft- och värmeteknologi, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-175830.
Full textAlgarp, Caroline, and Astrid Svanfeldt. "Optimal configuration for a bio-solar-wind polygeneration system in Klintehamn." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-264532.
Full textDet här projektet handlar om energiflödet i Klintehamn och hur Klintehamn i framtiden ska kunna bli självförsörjande. För att kunna göra detta måste dagslägets energiflöde i Klintehamn utvärderas. Därefter har ett nytt förbättrat energiflöde konstruerats, där andra förnybara energikällor är inkluderade. Klintehamn är en tätort på den svenska ön Gotland. En industripark är etablerad i Klintehamns hamnområde, och för närvarande är ett sågverk, en foderproduktionsanläggning samt ett fåtal vindkraftverk befintliga i området. Ett program, Program Klintehamn 2030, har tagits fram, då det finns möjligheter att utveckla Klintehamn på många områden. Mål, för att Klintehamn ska ¨oka användande av förnyelsebar energi och sänka sina koldioxidutsläpp i framtiden, har utvecklats. Några specifika mål är att det ska byggas en biogasanläggning i anknytning till det befintliga reningsverket, samt att utöka användningen av förnybara energikällor så som vind och solenergi. Modeller på dagens energisystem och ett utvecklat energisystem i framtiden har konstruerats under projektets gång. Därefter har beräkningar av dagens energisystem gjorts och för framtida systemet har ett antal scenarion byggts upp och beräknats på. Alla beräkningar har gjorts med hjälp av beräkningsprogramet Matlab. Scenariona i detta projekt är följande: • Scenario 1 - Utveckling av biogas • Scanario 2 - Utökning av vindkraften • Scenario 3 - Utveckling av solpark • Scenario 4 - Utveckling av solpaneler • Scenario 5 - Kombination 1, scenario 1-4 adderat till ett system • Scenario 6 - Kombination 2, 100% förnybar energi • Scenario 7 - Kombination 3, utveckling av Scenario 5, med mer förnyelsebar energi I det nuvarande energisystemet är den totala årliga efterfrågan av energi 3.423 TWh, varav 3.405 TWh ¨ar elektricitet och 18.2 GWh är värme. Den framtida efterfrågan av electricitet och värme kommer vara 3.407 TWh respektive 265 GWh per år. Scenario 5 är det första kombinerade scenariot, där alla förnybara energikällor är inkluderade. Den genererade elektriciteten i det scenariot är inte tillräcklig för att nå efterfrågan. Scenario 6 består av 100% förnybara energikällor. För att uppnå Klintehamns energibehov har alla förnybara energikällor maximerats för att kunna bli självförsörjande. Det genererade ett absurt resultat, som var långt från rimligt. Scenario 7 är en påbyggnad av Scenario 5, med ännu mer förnyelsebar energi. Alla energikällor har utökats och Scenario 7 genererar 108 GWh elektricitet. Scenario 5 och Scenario 7 är två rimliga scenarion med rimliga mängder förnybara energikällor installerade, men med olika ambitionsnivåer. Så slutsatsen av projektet är att det går att förbättra det nuvarande energisystemet. Energisystemet kan bli mer hållbart och fossila energikällor kan fasas ut och i stor utsträckning ersättas med förnybara energikällor. För att Klintehamn ska kunna bli självförsörjande måste fler energikällor inkluderas, till exempel vågkraft.
Bakmeedeniya, Lekha Udayanganie. "MODELLING POLYGENERATION WITH DESICCANT COOLING SYSTEM FOR TROPICAL (AND SUB - TROPICAL) CLIMATES." Thesis, KTH, Energiteknik, 2011. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-43253.
Full textSamavati, Mahrokh. "Polygeneration system based on low temperature solid oxide fuel cell/micro gas turbine hybrid system." Thesis, KTH, Kraft- och värmeteknologi, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-98083.
Full textSizmaz, Sezgi. "Optimization of a small-scale polygeneration energy system for a household in Turkey." Thesis, KTH, Energiteknik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-200815.
Full textMed hänsyn till miljön har alternativa lösningar för att generera elektricitet och samtidigt minska förbrukningen av fossila bränslen fått en stor betydelse. Polygenerering är en av dessa lösningar som också är kapabel att öka dent tekniska prestandan av elproduktionen. System för sådan kombinerad produktion är tillgängliga i sto, medelstor och liten skala. Denna studie fokuserar på småskaliga polygenereringssystem, speciellt för bostäder. Typ och storlek på komponenterna och driftstrategin för systemet spelar en viktig roll vid designav polygenereringssystem eftersom dessa faktorer påverkar systemkostnaden och även har miljöpåverkan. Denna studie syftar till att vara en guide för komponentval, dimensionering och beskriva en lämplig operativ strategi för en fördefinierad systemkonfiguration.Beslutskriterier definieras för komponentval genom en omfattande litteraturöversikt. Förbränningsmotorer, stirlingmotorer, mikro gasturbiner och bränsleceller undersöks med avseende på dessa kriterier. Detta ger användaren en insikt i komponentval. I kombination med faktorer som marknadsförhållanden, plats och i synnerhet hushållens efterfrågeprofil, kan ett urval enkelt göras av kunden. För komponentdimensionering och operativ strategi, har en modell utvecklats i Matlab. Ett referenssystem med en fördefinierad systemkonfiguration och operativ strategi definierades och modellerades. Referenssystemet innefattar en drivmotor, en reservpanna (backup), ett kompressordrivet kylaggregat, ett termiskt energilager och solfångare för det egna varmvattenbehovet. Driftstrategin definieras att följa behovet av termisk energi. För fallstudien ändrades denna modell för olika driftfall med avseende på den operativa strategin och systemkonfiguration, för att identifiera den optimala lösningen för användaren där den totala årliga kostnaden minimeras samtidigt som det uppfyller alla typer av slutanvändarkrav på en enfamiljs-hushåll i Ankara, Turkiet. Resultaten ger också insikter om effekten av att ha solfångare och en termisk energilagring i kombination med en CHP-enhet på det övergripande systemet.
LIU, HAIKUO. "TECHNO-ECONOMIC ANALYSIS AND BUSINESS FEASIBILITY STUDY TO PORTABLE POLYGENERATION SYSTEM FOR CONSTRUCTION INDUSTRY." Thesis, KTH, Energiteknik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-192669.
Full textPolygenereringsteknik är att utnyttja en enda anläggning för att erbjuda flera energitjänster där multiplaprocesser är integrerade i ett gemensamt system. I jämförelse med separata tekniklösningar, förbättrar polygenerering systemets effektivitet avsevärt eftersom flera tjänster produceras och kapital- och produktionskostnadernadärmed minskar. I denna avhandling har ett polygenereringssystem utformats speciellt för ett projekt i byggbranschen och lämpligheten hos systemet har analyserats. Status quo och problem med nuvarande tillfälliga kraftsystemet togs med i analysen och idén att använda polygenereringssystemet som substitut har beskrivits. Ett ställverksprojekt i Al Kharj, Saudi Arabien användes som referens för att utforma polygenereringssystemet och för att analysera systemets tekniska och affärsmässiga genomförbarhet. Efter studier av efterfrågan på energi, har 12 scenarier föreslagits baserat på tillgängliga energikällor och kommersialiserade teknologier på marknaden. “RETScreen 4” programvaran anvädes fö att simulera föeslagna scenarier och en teknisk-ekonomisk diskussion och analys av resultaten gjordes. Baserat på RETScreen 4 programvarans simuleringsresultat, har ett optimalt scenario valts för design av ett polygenereringsystem och en affärsgenomförbarhetsstudie har utförts. Ett polygenereringssystem med två uppsättningar av polygenerernde subsystem har utformats för att möta efterfrågan på energi hos referensprojektet i denna avhandling. Med hänsyn taget till de tekniska och ekonomiska uppgifterna i det utformade systemet, har realiseringen av polygenereringssystemet för byggindustrin studerats. Den sista delen av avhandlingen utgör en sammanfattning avaffärsplanen för det utformade systemet baserat på resultaten av marknadsundersökningar och en affärsförstudie.
Porras, Seyler Sylvia Cristina [Verfasser], and U. [Akademischer Betreuer] Maas. "Entwicklung von Reaktionsmechanismen für Systeme bei der Polygeneration / Sylvia Cristina Porras Seyler ; Betreuer: U. Maas." Karlsruhe : KIT-Bibliothek, 2021. http://d-nb.info/1225401089/34.
Full textRuiz, Crespo Nestor. "Polygeneration system model in rural areas of Colombia : Filipinas ETCR as a case of study." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-300081.
Full textDetta projekt har behandlat utformningen av ett kostnadseffektivt polygenereringssystem som garanterar en kontinuerlig, rättvis och miljövänlig energiförsörjning för bosättningen på landsbygden i Filipinas ETCR (Espacios Territoriales de Capacitación y Reincorporación på spanska) i Colombia, vilket för närvarande inte är uppnått på grund av ett existerande energisystem som är beroende av det nationella elnätet (med många avbrott) och av gasol och ved för att tillgodose det termiska behovet, främst för matlagning. I detta syfte har man förutom den nuvarande energiförsörjningssituationen även karakteriserat efterfrågan på energi efter typ (el och värme) och sektor (bostäder, handel och jordbruk och boskapsskötsel). Dessutom undersöks tillgången på förnybara energikällor, vilket påvisar att det finns potential för både solenergi och biomassa. Därefter har man analyserat lämpliga delsystem och tekniker för att kunna nyttja energikällorna. För detta har programmet HOMER Pro använts till att hitta den mest konkurrenskraftiga lösningen (med lägst LCOE), tillsammans med en teknisk, ekonomisk, miljömässig och social analys för att analysera dess inverkan på ETCR. Således är den slutliga lösningen ett system för polygenerering som bygger på ett delsystem av solceller, elnätet och en biogasproduktionsanläggning (48 m3/dag) som använder sig av anaerob nedbrytning av biomassa från både jordbruk, boskap och stadsavfall i kombination med en ICE. Solcellerna (250 kW) skulle då vara den främsta källan till elproduktion följt av elnätet, varav den biogaseldade ICE-anläggningen (25 kW) används som reserv och för att ersätta gasol och ved för uppvärmning. Lösningen innebär en anmärkningsvärd andel förnybara energikällor (73% jämfört med nuvarande <0,5%) och en signifikant minskning av förorenande utsläpp (60,5% av koldioxidutsläppen). Dessutom garanteras en ekonomisk lönsamhet med tiden (med en ROI på 9,7 % och en DPB på mindre än 18 år) och en potentiellt positiv inverkan på den socioekonomiska utvecklingen i Filipinas ETCR. Sammanfattningsvis ligger dessa resultat i linje med mål 7 och 13 av FN:s hållbarhetsmål, eftersom de är ett exempel på lönsamheten hos sådana system och de positiva miljömässiga, sociala och ekonomiska konsekvenser som de kan få på landsbygden där det förekommer ekonomiska svårigheter, och där eltillförseln är opålitlig och baserad på energikällor som inte är förnybara.
Mohan, Gowtham. "Novel Solar thermal polygeneration system for sustainable production of cooling, clean water and domestic hot water in UAE." Thesis, KTH, Kraft- och värmeteknologi, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-152608.
Full textLinde, Linus. "Implementation of BECCS in a polygeneration system : - A techno-economic feasibility study in the district heating network of Stockholm." Thesis, KTH, Energiteknik, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-202366.
Full textEmran, Saad Been. "Study on the climate change mitigation potential of a poly-generation system in Bangladesh – a supply chain analysis." Thesis, KTH, Energi och klimatstudier, ECS, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-151034.
Full textDaianova, Lilia. "Lignocellulosic Ethanol Production Potential and Regional Transportation Fuel Demand." Licentiate thesis, Mälardalens högskola, Akademin för hållbar samhälls- och teknikutveckling, 2011. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:mdh:diva-13176.
Full textLuo, Jing [Verfasser], Tetyana [Akademischer Betreuer] Morozyuk, Tetyana [Gutachter] Morozyuk, George [Gutachter] Tsatsaronis, Bourhan [Gutachter] Tashtoush, and Wojciech [Gutachter] Stanek. "Exergy-based investigation and optimization of a heat-driven polygeneration system using carbon dioxide as working fluid / Jing Luo ; Gutachter: Tetyana Morozyuk, George Tsatsaronis, Bourhan Tashtoush, Wojciech Stanek ; Betreuer: Tetyana Morozyuk." Berlin : Technische Universität Berlin, 2021. http://d-nb.info/1231908467/34.
Full textVicidomini, Maria. "Dynamic simulation of polygeneration systems for buildings." Tesi di dottorato, 2018. http://www.fedoa.unina.it/12286/1/TESI_DOTTORATO_XXX_CICLO_VICIDOMINI_MARIA.pdf.
Full text"Investigation of Heat-driven Polygeneration and Adsorption Cooling Systems." Doctoral diss., 2018. http://hdl.handle.net/2286/R.I.50537.
Full textDissertation/Thesis
Doctoral Dissertation Mechanical Engineering 2018
KHALID, FAIZAN. "THERMODYNAMIC ANALYSIS OF SOLAR BASED POLYGENERATION SYSTEMS FOR A RESIDENTIAL COMMUNITY." Thesis, 2023. http://dspace.dtu.ac.in:8080/jspui/handle/repository/20191.
Full textSAHOO, UMAKANTA. "MODELLING AND OPTIMIZATION OF A POLYGENERATION HYBRID SOLAR AND BIOMASS SYSTEM FOR POWER, COOLING AND DESALINATION." Thesis, 2017. http://dspace.dtu.ac.in:8080/jspui/handle/repository/16092.
Full text