Ανάπτυξη πρότυπης τεχνικοοικονομικής μελέτης και μοντέλου αξιολόγησης επένδυσης για μονάδες αξιοποίησης οργανικών υπολειμμάτων βιομηχανιών χυμοποίησης εσπεριδοειδών

Πετρολιάγκη, Μαργαρίτα

Development of a standard techno-economic study and an investment evaluation model for organic residue utilization units of citrus juice industries

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Πετρολιάγκη, Μαργαρίτα

Date

2023-07-14

Advisor

Κονδύλη, Αιμιλία

Μεταπτυχιακή εργασία (12.61Mb)

Keywords

Βιοδιυλιστήρια ; Αιθέρια έλαια ; Χυμοποιεία ; Βιοκαύσιμα ; Ηλεκτρική ενέργεια ; Τεχνοοικονομική μελέτη ; Εσπεριδοειδή ; Βιοαιθανόλη ; Βιομεθάνιο ; Biorefineries ; Essential oils ; Fruit plants ; Biofuels ; Electrical energy ; Citrus waste ; Bioethanol ; Biomethane ; QGIS

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η ανάπτυξη μια πρότυπης τεχνοοικονομικής μελέτης και μοντέλου αξιολόγησης επένδυσης μονάδων αξιοποίησης οργανικών υπολειμμάτων βιομηχανιών χυμοποίησης εσπεριδοειδών στο πλαίσιο της κυκλικής οικονομίας και αειφόρου ανάπτυξης. Το περιεχόμενο της εργασίας οργανώνεται σε οχτώ ενότητες. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται ο σκοπός και το αντικείμενο της έρευνας, επεξηγείται η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε για τη διεξαγωγή της και αναλύεται η δομή της εργασίας. Στο δεύτερο κεφάλαιο πραγματοποιείται βιβλιογραφική ανασκόπηση σχετικά με τη ζήτηση και τις καταναλώσεις της ενέργειας ανά πηγή, τις πολιτικές βιωσιμότητας και παρουσιάζονται οι επακόλουθες εξελίξεις και προβλέψεις στον τομέα της ενέργειας μέχρι το 2050. Στο τρίτο κεφάλαιο παρατίθενται στοιχεία για τη βιομάζα, τις τεχνολογίες μετατροπής και ενεργειακής αξιοποίησής της, το δυναμικό διαθεσιμότητάς της σε ευρωπαϊκό και εθνικό επίπεδο. Στο τέταρτο κεφάλαιο εξετάζεται διεξοδικά το θέμα των βιοδιυλιστηρίων μέσω βιβλιογραφικής ανασκόπησης και παράθεσης παραδειγμάτων, ενώ αναλύονται σχετικά ζητήματα που αφορούν στον σχεδιασμό και στην οικονομική βιωσιμότητά τους. Στο πέμπτο κεφάλαιο προσδιορίζονται θέματα που αφορούν στη σύσταση και στους τρόπους αξιοποίησης των οργανικών υπολειμμάτων βιομηχανιών χυμοποίησης εσπεριδοειδών και παρουσιάζονται οι μέχρι σήμερα διαθέσιμες βιβλιογραφικές μελέτες για την ανάπτυξη και τον σχεδιασμό ενός ολοκληρωμένου βιοδιυλιστηρίου που παράγει προϊόντα υψηλής προστιθέμενης αξίας από οργανικά απόβλητα βιομηχανιών χυμοποίησης. Το έκτο κεφάλαιο περιλαμβάνει τη χωροθέτηση της μονάδας βιοδιυλιστηρίου επεξεργασίας οργανικών υπολειμμάτων από τις ελληνικές βιομηχανίες χυμοποίησης εσπεριδοειδών στην Περιφέρεια της Πελοποννήσου μέσω κατάλληλων υπολογιστικών εργαλείων (λογισμικό QGIS) και λαμβάνοντας υπόψη το εν ισχύ νομοθετικό πλαίσιο για τον χωροταξικό και πολεοδομικό σχεδιασμό μονάδων επεξεργασίας βιομάζας / βιοαερίου. Στο έβδομο κεφάλαιο πραγματοποιείται τεχνοοικονομική αξιολόγηση του έργου παρουσιάζοντας αναλυτικά όλες τις παραμέτρους που επηρεάζουν την αποδοτικότητα και την οικονομική βιωσιμότητά του. Στο όγδοο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την εκπόνηση της μελέτης, εξετάζοντας τα δυνατά σημεία, τις αδυναμίες και τις μελλοντικές προοπτικές της έρευνας επί του εν θέματι πεδίου.

Abstract

The subject of this thesis is the development of a standard techno-economic study and investment evaluation model of a biorefinery using citrus juice organic residues from industries as raw material, within the context of the circular economy and sustainable development. The paper is organized into eight chapters. The first chapter presents the purpose and the objective of the research, explains the methodology followed for its conduct and analyzes the structure of the work. In the second chapter, a literature review is carried out on the demand and consumption of energy by source, the sustainability policies at both European and national level and the subsequent developments and forecasts in the energy sector until 2050. The third chapter presents various data on biomass, its conversion and energy utilization technologies and available potential. In the fourth chapter, the topic of integrated biorefineries is thoroughly examined via both a literature review and examples, while challenges related to their design and economic viability are analyzed. In the fifth chapter, the organic residues produced by the citrus juice industries are studied as raw materials to feed the biorefinery with the purpose of valorizing them to a series of value-added products and energy vectors. The sixth chapter includes the siting of the biorefinery unit processing organic residues from the Greek citrus juice industries in the Peloponnese Region through appropriate computational tools (QGIS software) and considering the current legislative framework for the spatial and urban planning of biomass / biogas processing units. In the seventh chapter, a techno-economic evaluation of the project is carried out, presenting in detail all the parameters that affect its efficiency and economic performance. In the eighth chapter, the results of the proposed methodology are discussed, examining the strengths, weaknesses and future perspectives of the work reported in this thesis.