Metoda za integralno usklađivanje problema opskrbe energijom i zaštite čovjekova okoliša u urbanim sredinama

Jelavić, Vladimir (2001) Metoda za integralno usklađivanje problema opskrbe energijom i zaštite čovjekova okoliša u urbanim sredinama. = Integrated method for harmonization of energy supply and environmental problems in urban areas. Doctoral thesis , Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, UNSPECIFIED. Mentor: Majcen, Marko.

Full text not available from this repository.

Abstract (Croatian)

Ovom doktorskom disertacijom predlaže se originalna metoda zasnovana na integralnim modelskim procjenama, nudeći okvir za usklađivanje problema opskrbe energijom urbanih sredina i zaštite okoliša po konceptu danas opće prihvaćenog održivog razvitka. Metoda se nadograđuje na ranije razvijeni optimizacijski postupak linearnog programiranja tima autora medu kojima je i autor ove disertacije, iz bivšeg Instituta za elektroprivredu Zagreb. Nadogradnja metode sastoji se u uk1jučivanju pitanja zaštite okoliša u model za optimiranje preko eksternih troškova i ograničenja zaštite okoliša temeljeno na pragovima prihvatljivog opterećenja. Rezultat primjene metode je struktura energetskih uređaja i goriva koje daje minimalne troškove (interne i eksterne) uz zadovoljenje niza odabranih tehničkih, ekonomskih i ekoloških ograničenja. Izbor najpovoljnijih rješenja provodi se metodom linearnog programiranja, sa sustavom jednadžbi od više tisuća varijabli. Varijable modela linearnog programiranja su kombinacije različitih načina energetske opskrbe i tehnoloških rješenja za smanjenje emisije štetnih tvari u zrak. Po svojim temeljnim postavkama metoda se mote svrstati u grupu optimizacijskih metoda temeljenih na analizi trošak-korist (cost-benefit). Kod eksternih troškova promatraju se štete u okolišu na lokalnoj, regionalno i globalnoj razini, a predložen je i način uk1jucivanja utjecaja na okoliš čitavih gorivih lanaca. štete u okolišu odnose se na utjecaj na zdravlje, usjeve, šumsku vegetaciju i materijalna dobra. Suština je u istovremenoj primjeni eksternih troškova u funkciji cilja modela za linearno programiranje i ograničenja koja predstavljaju trajno prihvatljive razine onečišćenja za čovjeka, ekosustave i materijalna dobra. Preko trajno prihvatljivih pragova opterećenja i funkcije cilja s minimalnim ukupnim troškovima (internim i eksternim), matematički se formulira cilj održivog razvoja. U pojedinim dijelovima metode nude se alternative u obliku različitih modela, dime se osigurava fleksibilnost i mogućnost daljnje nadogradnje. Do najpovoljnijeg rješenja moguće je doći na više predloženih načina, samo promatranjem troškova energetske opskrbe uz postavljena ekološka ograničenja, multikriterijalnom analizom koja hijerarhijski promatra troškove i utjecaje na okoliš te ""temeljnim postupkom""- izborom rješenja po kriteriju minimalnih ukupnih troškova (interni i eksterni). Predložena metoda daje okvir za cjelovito rješavanje problema s mogućnosti daljnje nadogradnje i poboljšanja u skladu s novim znanstvenim spoznajama, osobito vezano za utvrđivanje veze između onečišćenja i štetnih utjecaja te njihovo troškovno vrednovanje, kao i pitanje obuhvata cjelokupnih lanaca goriva. U radu se koriste najnovija dostignuća pojedinih područja, pozivanjem na vise od stotinu različitih izvora. Sastavni dio metode je analiza nesigurnosti proračuna pri čemu se predlaže niz kvalitativnih i kvantitativnih tehnika, za pojedine modele i cjelokupni postupak proračuna, kao što su ekspertne ocjene, rangiranje, simulacijsko scenariranje, analiza osjetljivosti i metoda Monte Carlo. Prikaz primjene metode i njezinih pojedinih dijelova dan je na numeričkom primjeru koji je pokazao značaj promatranja eksternih troškova, a time i kvalificira metodu za njezinu primjenu na konkretnim primjerima. Programski paket nazvan ENOPUS/EX omogućava operativnu, primjenu metode na bilo kojoj urbanoj sredini, u planu je izrada verzije za komercijalno korištenje, temeljeno na iskustvima ranijih verzija koje su primijenjene u nizu gradova (Zagreb, Sarajevo, Skopje, Karlovac, Sisak).

Abstract

This dissertation proposes an original integrated modeling assessment method, with providing a framework for balancing the problem of energy supply of urban areas and environment problems, in accordance with generally accepted sustainable development principle. Method presents an upgrade of linear programming optimization model, previously developed by the group of authors at the former Institute for Electric Power Zagreb. Upgrade is consisting of inclusion of environmental issues in optimization model, trough external costs and environmental constrains based on critical thresholds values concept. The final result of optimization is the energy supply structure (energy carriers and technologies) that gives minimum cost under given technical, economical and environmental constrains. The linear programming optimization technique is adopted for selecting the most favorable resolutions, incorporating thousands of variables into its equation model matrix. In general terms, the method employed here displays similarities to the broader canon of cost-benefit analysis. External costs involve calculation of damages on local, regional and global level, with proposal for inclusion of environmental impacts due complete fuel chains. Model includes 26 air impact pathways, with endpoint effects on health, crop and material damages. The method's high degree of utility is underpinned by the inclusion of both: the external costs in the goal function of the linear programming model; and the constrain equation, which presents the long-term carrying capacities of health, ecosystems and materials. In order to facilitate flexibility, alternative models are proposed for certain subcomponents. There are several approaches by which the optimal solution might be found: 1) considering only energy related cost (internal) with environmental constrains, 2) multicriterial hierarchical weighted sum method and 3) "basic approach" — total costs minimization (internal and external) with environmental constrains. The proposed methods give a comprehensive framework for integrated assessments. It facilitates necessary amendments and additional improvements; for example, by capitalizing upon the availability of new scientific evidence, especially in light of the decisive functional relations between pollution exposures and damages (dose-respond functions), and the life cycle assessment approach. In the coalescence of the method, numerous contemporary research results are being draw upon, and there are extensive citations from current publications. Uncertainty analysis is a crucial element of the method. It proposes several qualitative and quantitative techniques for particular models, be they general or highly specialized approaches. Noteworthy are: the expert assessment; ranking method; scenarios simulation; sensitivity analysis; and Monte Carlo method. The applicability of the method and its constituent components is presented in numeric examples, which clearly illustrate the importance of external costs and qualifies the method for concrete applications. The computer package ENOPUS/EX enables the operative application of this method on every urban area, regardless of distinction. Currently, a commercial version is under development. It is based on the experiences taken away from previous versions that were implemented in several cities, which include Zagreb, Sarajevo, Skopje, Karlovac, and Sisak.

Item Type: Thesis (Doctoral thesis)
Uncontrolled Keywords: energetska opskrba; zaštita okoliša; urbana sredina; održivi razvoj; kritično opterećenje; linearno programiranje; višekriterijsko programiranje; ekstemi troškovi
Keywords (Croatian): energy supply; environmental protection; urban area; sustainable development; critical load; linear programming; multi-criteria programming; external costs
Divisions: 500 Department of Energy, Power Engineering and Environment
Date Deposited: 22 Sep 2014 18:00
Last Modified: 16 Oct 2015 13:19
URI: http://repozitorij.fsb.hr/id/eprint/184

Actions (login required)

View Item View Item

Nema podataka za dohvacanje citata