Ocena korzyści i nakładów cyklu życia elektrowni wiatrowej
EN Assessment of benefits and investments for wind farm life cycle
polish
- elektrownia wiatrowa
- nakłady korzyści
- wind turbine
- benefits investments
PL Opracowanie poświęcone jest zagadnieniom badania oceny korzyści oraz nakładów ekologicznych, energetycznych i ekonomicznych cyklu życia elektrowni wiatrowych. Stanowi skuteczną próbę poszerzenia oraz uzupełnienia wcześniej prowadzonych badań obiektów technicznych sektora energetyki odnawialnej o analizy korzyści i nakładów procesów wytwarzania, eksploatowania oraz poużytkowego zagospodarowania siłowni wiatrowych. Główny cel opracowania stanowiły badania, analiza oraz ocena korzyści i nakładów ekologicznych, energetycznych i ekonomicznych rzeczywistego obiektu, elektrowni wiatrowej o mocy znamionowej 2 MW typu Vestas V90/105m w jej cyklu życia. W pracy zaprezentowano genezę podjętej tematyki oraz obszar analizowanych i badanych zagadnień. Przybliżono aktualny stan wiedzy i techniki. Scharakteryzowano najważniejsze metody badań i oceny korzyści i nakładów ekologicznych, energetycznych i ekonomicznych. Przedstawiono metody modelowania cyklu istnienia i ich praktycznej aplikacji. W celu przyjęcia optymalnej metody badań oceny elektrowni wiatrowych dokonano niezbędnych analiz i porównań. Opisano korzyści i nakłady ekologiczne, energetyczne i ekonomiczne analizowanej siłowni wiatrowej w fazie produkcji, użytkowania oraz zagospodarowania poużytkowego. W części badawczej dokonano zestawienia, omówienia i analizy otrzymanych wyników badań. Etap pierwszy badań polegał na wykonaniu analizy materiałowej i energetycznej cyklu istnienia badanej maszyny roboczej, określeniu jej produktywności oraz obliczeniu korzyści i nakładów finansowych. W drugim etapie analiz poddano ocenie ekologiczno-energetycznej obiekt badań, z wykorzystaniem metody LCA (Life Cycle Assessment), w tym modeli: Ekowskaźnik 99, CML, CED i IPCC. Ostatni, trzeci etap badań obejmował wyznaczenie oryginalnych, autorskich zintegrowanych wskaźników efektywności z nakładów ekologicznych, energetycznych i ekonomicznych na podstawie wyników otrzymanych we wcześniejszych etapach. Dzięki określeniu wartości korzyści i nakładów ekologicznych, energetycznych i ekonomicznych zidentyfikowano główne składowe wskaźnika efektywności ekologicznej, energetycznej i ekonomicznej w cyklu istnienia badanej elektrowni wiatrowej. Wskazano dalsze kierunki prac również w zakresie utylitarnych badań, analiz i ocen oraz minimalizacji negatywnego i zwiększenia pozytywnego wpływu elektrowni wiatrowych na otoczenie.
EN The thesis is focused on issues of research and estimation of benefits and environmental, energy and economic expenditures of wind turbines life cycle. It is a successful attempt to complement and expand the previously conducted studies of machines and equipment for the renewable energy production sector on analysis of the benefits and costs of production processes, maintenance and management of post-consumer wind turbines. The main goal of the thesis was research, analysis and evaluation of the benefits and environmental, energy and economic costs of the real object, the selected wind power plant with a capacity of 2 MW Vestas V90 type / 105 m in its life cycle. The background and genesis of the subject matter and the scope of the analyzed issues have been presented. Furthermore, the current state of knowledge and technology has been described. The most important test and evaluation methods of the benefits and environmental, energy and economic costs have also been characterized. The methods of modelling the life cycle and their practical application have been presented. In order to adopt the optimum ways of assessment research of wind energy necessary analyzes and comparisons have been conducted. The benefits and ecological, energy and economic expenditures for wind turbine in production have been analyzed, along with the use and post usage management. In the research part of the thesis the test results have been discussed and analyzed. The first stage of research consisted of carrying out material and energy analysis of the working machine life cycle to determine its productivity and calculation of benefits and expenses. In the second stage the energy and environmental analysis has been made of the research subject, using the method of LCA (Life Cycle Assessment), including models Eco-indicator 99, CML, CED and the IPCC. The third and last stage of the study included the determination of the original, integrated indicators of efficiency of ecological, energy and economic expenditures, on the basis of the results obtained in the earlier stages. Owing to specifying the value of the benefits and environmental, energy and economic costs, the main components of the environmental, energy and economic efficiency indicator have been specified in the life cycle of the examined wind farm. Future directions of research have been indicated in terms of utilitarian studies, analyzes and assessments and to minimize the negative and increase the positive impact of wind turbines on the environment.
186
mechanical engineering
construction and operation of machinery
DrOIN 1783
public
Magdalena Graczyk
Zielona Góra, Polska
29.05.2016
polish
public
Franciszek W. Przystupa
Wrocław, Polska
04.06.2016
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
05.07.2016
Rada Wydziału Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej
doktor nauk technicznych w dyscyplinie: budowa i eksploatacja maszyn, w specjalności: ekobilansowanie maszyn i urządzeń