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J-GLOBAL ID：201502244051755591   整理番号：15A0228810

電力,熱,リグノセルロース系エタノールを生産するポリジェネレーションプラントの最適化設計

Design optimization of a polygeneration plant producing power, heat, and lignocellulosic ethanol

著者 (2件)： LYTHCKE-JORGENSEN Christoffer (Technical Univ. of Denmark, Dep. of Mechanical Engineering, Nils Koppels Alle 403, DK-2800 Kgs. Lyngby, DNK) ,  HAGLIND Fredrik (Technical Univ. of Denmark, Dep. of Mechanical Engineering, Nils Koppels Alle 403, DK-2800 Kgs. Lyngby, DNK)
資料名： Energy Conversion and Management  (Energy Conversion and Management)
巻： 91  ページ： 353-366  発行年： 2015年02月 
JST資料番号： A0552A  ISSN： 0196-8904  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： エネルギー効率を高めてバイオ燃料生産コストを低減する有望な方法は,ポリジェネレーションプラントにおいて熱・電力生産と統合することである。本研究では,デンマークにある複合熱・電力プラントを改修することで,麦稈を用いたリグノセルロース系エタノール生産を統合し,エタノールの比生産コストを最小化することを目的とする。最適化設計問題を解くために,従来開発され検証された施設モデルを試みに適用した。5~12kg/sの麦稈処理能力を想定し,一年にわたるプラント動作を最適化した。時間当り電力送出規制値を越えずかつ,時間当り熱生産基準値に適合しつつ,収入の最大化を図った。結果によると,エタノール比生産コストは,麦稈処理能力5kg/sで0.985Euro/Lから12kg/Lで1.113Euro/Lまで,生産量とともに連続的に増加することが示された。提案したエタノール生産法では,スケール増によって非経済的になる。熱力学的評価でさらに明らかになったのは,エタノール生産能力の増加に従って,年間平均エクセルギー効率は,5kg/sの0.749から12kg/sの0.696まで連続的に減少することであった。この傾向の要因は,複合熱・電力プラントに対する動作制約である。制約のために,高熱負荷期間または操業停止期間に高コスト操業パターンが発生する。見出された最適条件は化石燃料価格変動に影響されないことが感度解析から分かった。結果は,現行エネルギーシステムにおける提案した改修案の効率を疑問視するものである。さらに,設計時と実動作時の条件差がプラント特性に大きく影響することから,ポリジェネレーションプラントの開発時には動作条件を考慮することが重要であることを指摘している。Copyright 2015 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： リグノセルロース ,  プラント ,  *発電 ,  *最適化 ,  設計 ,  生産 ,  *生物燃料 ,  *複合技術 ,  麦藁 ,  バイオマス ,  感度解析 ,  *利用
準シソーラス用語： ポリジェネレーション ,  *バイオエタノール ,  *熱利用

分類 (1件)： 生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y)

タイトルに関連する用語 (3件)： リグノセルロース ,  エタノール ,  最適化設計