Biomass Supply chain management and power generation: The case of wineries in Greece-Investment valuation
Creators: name: Καρυοφύλλη, Ελένη Αντωνίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2019
Subjects: Εφοδιαστική αλυσίδα υπολειμματικής βιομάζας
Οινοποιείο, αξιοποίηση επαλειμμάτων
Παραγωγή ενέργειας σε μικρή κλίμακα, αεριοποίηση
Waste Biomass supply chain
Winery, residue utilization
Small scale energy generation, gasification

description: Waste biomass supply chains are quite different from the traditional supply chains, especially when the final node of the network is energy conversion. Large scale centralized biomass power plants have fuel availability issues especially in areas that are mainly agricultural and forestry residues are not abundant. On the other hand, very small scale electricity generation from biomass in production facilities that produce agricultural or animal residues is not sustainable due to capital and operational costs as well as limited head or cooling demand. This study investigates the concept of clustered bioenergy solutions. More specifically, the operation of a small scale biomass gasifier coupled with a Compined Heat and Power (CHP) gas engine fueled with wine production residues from multiple spatial sources is investigated. The investigated system will be supplied from several vineyards in rural area of Greece and the concept’s environmental and economic benefits will be evaluated. Two different residue types are concerned, grape pomace and vine prunings, taking into consideration collection and pre-treatment processes. The possibilities of installing the CHP system in a pre-selected winery or in an industrial facility with high thermal needs are also analyzed. Several strategic decisions like installing intermediate storage locations and optimal power of the system are investigated. The present thesis studies systems and networks that coordinate the sources, utilizing entirely the available biomass, keeping down transportation costs and maintain the operation of energy production plant which operates nearly 7500 hours per year. These systems will be analyzed in the present study from an economical and environmental aspect taking into consideration the capital and logistic costs.
description: Οι εφοδιαστικές αλυσίδες βιομάζας διαφέρουν από τις τυπικές εφοδιαστικές αλυσίδες, ειδικά όταν ο τελευταίος προορισμός των φορτίων είναι εγκαταστάσεις για παραγωγή ενέργειας. Σε μονάδες παραγωγής ενέργειας μεγάλης κλίμακας συχνά παρουσιάζονται προβλήματα διαθεσιμότητας βιομάζας ειδικά όταν βρίσκονται σε περιοχές με λιγότερη αφθονία. Αντιθέτως, μικρής κλίμακας εγκαταστάσεις, που προμηθεύονται την βιομάζας τους από διάφορες επιχειρήσεις που παράγουν αγροτικά υπολείμματα πολλές φορές είναι μη συμφέρουσες λύσεις οικονομικά λόγω αυξημένου κόστους αρχικού κεφαλαίου. Στην παρούσα μελέτη γίνεται μια ολική μελέτη ενός τέτοιου συστήματος για την παραγωγή βιοενέργειας. Πιο συγκεκριμένα διερευνάται ένα σύστημα μιας μικρής κλίμακας αεριοποιητή ο οποίος είναι συνδεδεμένος με ένα σύστημα συμπαραγωγής (CHP) και ως καύσιμα χρησιμοποιούνται υπολείμματα από την παραγωγή κρασιού. Οι πηγές βιομάζας είναι τα οινοποιεία τα οποία θεωρείται ότι βρίσκονται σε αγροτικές περιοχές της Ελλάδας. Θα μελετηθούν οικονομικά και περιβαλλοντικά οφέλη του συγκεκριμένου συστήματος. Η μελέτη αφορά 2 είδη βιομάζας που είναι τα υπολείμματα από το πάτημα των σταφυλιών και τα κλαδέματα. Ακόμα ελέγχονται τα ενδεχόμενα να εγκατασταθεί ένα τέτοιο σύστημα παραγωγής ενέργειας σε ένα από τα οινοποιεία, ή σε μία άλλη βιομηχανική εγκατάσταση με μεγάλης ενεργειακές ανάγκες. Διάφορες στρατηγικές αποφάσεις όπως το αν θα υπάρχουν ενδιάμεσες εγκαταστάσεις αποθήκευσης και το που θα πρέπει να έχει τοποθετηθεί το σύστημα παραγωγής βιοενέργειας. Η παρούσα εργασία μελετά τα συστήματα και τα δίκτυα που συντονίζουν τις πηγές, αξιοποιώντας πλήρως τη διαθέσιμη βιομάζα, περιορίζοντας το κόστος μεταφοράς και διατηρώντας τη λειτουργία μονάδας παραγωγής ενέργειας σταθερή στις περίπου 7500 ώρες το χρόνο. Τα συστήματα αυτά θα αναλυθούν στην παρούσα μελέτη από οικονομική και περιβαλλοντική άποψη λαμβάνοντας υπόψη το κόστος κεφαλαίου και τα εφοδιαστικά κόστη.