Modelling electricity generation and prospects for efficient biomass use in Europe

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Zakeri, Behnam
dc.contributor.advisor Cross, Samuel
dc.contributor.author Wahlroos, Mikko
dc.date.accessioned 2014-12-23T08:50:06Z
dc.date.available 2014-12-23T08:50:06Z
dc.date.issued 2014-12-15
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/14794
dc.description.abstract In this thesis electricity generation is considered from two different starting points: modelling of electricity generation on an hourly basis and efficient biomass use in the electricity sector. In the first part power plant dispatch is modelled according to the merit order of variable costs of different electricity generation technologies, using the examples of the UK and Spain. Results of the model are compared to historical electricity generation data and historical spot market prices. Modelling of the power plant dispatch shows that existing intermittent power generation already has impacts on power production and electricity prices. It is harder to forecast the full-load hours and power plant dispatch of conventional generation units when more intermittent renewables are introduced to the power system. The second part consists of differentiated scenarios for biomass energy use in Europe. Scenarios are built according to the national renewable energy action plans submitted by each European member state under the 2009 EC Renewables directives. Purpose of the scenario analysis is to estimate demand for primary biomass resources in Europe in 2020 and the role of biomass CHP in reducing primary biomass resource use. The results of these scenarios demonstrate the intended growth of biomass CHP and its benefits in efficient resource use. Furthermore, the potential for a greater expansion of biomass CHP is investigated. The results of this thesis show that improving the efficiency of bioenergy production would improve the sustainability and profitability of fulfilling the ambitious targets of EU member states. Biomass CHP could make a significant contribution towards reducing greenhouse gas emissions, and indeed the EU Emissions trading system does increase the profitability of biomass compared to fossil fuels. Unfortunately, thus far the EU ETS has not provided sufficiently strong carbon price signal to promote new low carbon plant investments. Furthermore, many national support instruments for renewables have focused upon promoting wind and solar power, neglecting the fact that unlike these intermittent forms of generation, biomass CHP can provide much-needed base-load. en
dc.description.abstract Tässä työssä sähköntuotantoa lähestytään kahdesta lähtökohdasta: sähkön mallintamisesta tuntitasolla sekä biomassan tehokkaasta hyödyntämisestä sähköntuotannossa. Ensimmäisessä osiossa sähköntuotantolaitosten ajojärjestystä mallinnetaan eri sähkön tuotantoteknologioiden muuttuvien kustannusten perusteella sekä Iso-Britanniassa että Espanjassa. Mallinnuksen tuloksia verrataan toteutuneisiin sähköntuotanto tilastoihin ja sähkön spot-markkinahintoihin. Sähkön tuotannon mallintaminen osoittaa, että vaihtelevalla sähköntuotannolla on jo nyt vaikutuksia sekä sähköntuotantoon että sähkön hintaan. Konventionaaliselle sähköntuotannolle on huomattavasti haasteellisempaa ennustaa voimalaitosten vuotuisia käyttötunteja, kun vaihtelevaa sähköä syötetään enenevissä määrin sähköverkkoon. Toinen osio koostuu erilaisista biomassan hyödyntämisskenaarioista Euroopassa. Skenaariot pohjautuvat Euroopan Unionin jäsenvaltioiden toimittamiin uusiutuvan energian kansallisiin toimintasuunnitelmiin. Skenaarioanalyysin tarkoitus on arvioida primääribiomassaresurssien tarvetta sähkön ja lämmön tuotannossa Euroopassa vuonna 2020 sekä sähkön ja lämmön yhteistuotannon roolia biomassaresurssien säästämisessä. Biomassaskenaarioiden tulokset havainnollistavat jäsenmaiden aikeita sähkön ja lämmön yhteistuotannon lisäämiselle sekä tämän etuja tehokkaassa resurssien hyödyntämisessä. Tämän lisäksi työssä tutkitaan mahdollisuuksia biomassan käytön laajemmalle hyödyntämiselle sähkön ja lämmön tuotannossa. Tämän työn tulokset osoittavat, että bioenergian käytön hyötysuhteiden parantaminen lisäisi sekä biomassan käytön kestävyyttä että kannattavuutta täytettäessä EU:n jäsenvaltioiden kunnianhimoisia tavoitteita. Biomassan käytöllä sähkön ja lämmön yhteistuotannossa voisi olla suuri rooli kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiselle, mutta myös EU:n päästökaupalla on suuri vaikutus biomassan kannattavuuteen verrattuna fossiilisiin polttoaineisiin. Valitettavasti päästökauppa ei ole tarjonnut tarpeeksi vahvaa signaalia hiilen hinnalle edistääkseen vähähiilisiä voimalaitosinvestointeja. Tämän lisäksi monet kansalliset tuki-instrumentit uusiutuvalle energialle ovat kohdistuneet sekä tuuli- että aurinkoenergian edistämiselle laiminlyöden sen tosiasian, että biomassalla voidaan tuottaa paljon tarvittua perustuotantoa, toisin kuin vaihtelevilla tuotantomuodoilla. fi
dc.format.extent 60 + 15
dc.language.iso en en
dc.title Modelling electricity generation and prospects for efficient biomass use in Europe en
dc.title Sähkön tuotannon mallintaminen ja näkymät biomassan tehokkaalle hyödyntämiselle Euroopassa fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Insinööritieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword electricity generation en
dc.subject.keyword merit order en
dc.subject.keyword biomass en
dc.subject.keyword combined heat and power en
dc.subject.keyword national renewable energy action plan en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201412243323
dc.programme.major Energiatekniikka fi
dc.programme.mcode K3007 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Syri, Sanna
dc.programme Energia- ja LVI-tekniikan koulutusohjelma fi


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account