Assessing and optimising the sustainability objective of electricity generation systems, and energy systems of special interest to Galicia

Programa Oficial de Doutoramento en Enxeñaría Naval e Industrial . 5015V01Versión reducidaTesis por compendio de publicación[Abstract] In recent years, a considerable number of authors have carried out studies addressing the sustainability assessment of both renewable and non-renewable power plants. Despite this, there are still methodological and scope limitations that impede public and private companies, authorities responsible for energy planning, as well as the wider public, clearly and precisely understand the real economic, social and environmental impacts associated with the electricity production, throughout its life cycle. On the other hand, it is now necessary to go further the assessment, looking for the optimisation, in the sense of maximising the contribution to sustainable development of energy and other complex systems. Nevertheless, sustainability optimisation is at an early stage. In fact, until the present, it has received much less attention than the assessment. This work aims to cover the gaps in the current knowledge with respect to the sustainability assessment of power plants. Furthermore, it addresses the sustainability optimisation of a shell and tube heat exchanger, as a first step to optimise more complex energy systems.[Resumo] Nos últimos anos, unha cantidade considerable de autores levaron a cabo estudos que abordan a avaliación da sustentabilidade de centrais eléctricas tanto renovables coma non renovables. A pesar diso, seguen existindo unha serie de limitacións de tipo metodolóxico e de alcance que impiden ás empresas, tanto públicas coma privadas, ás autoridades responsables da planificación enerxética, así coma ao público xeral, comprender de forma clara e precisa cales son os verdadeiros impactos económicos, sociais e medioambientais derivados da produción de enerxía eléctrica, ao longo do seu ciclo de vida. Por outra banda, é preciso ir máis alá da mera avaliación, buscando a optimización, no sentido de maximizar a contribución ao desenvolvemento sustentable de sistemas complexos, entre eles os enerxéticos. Con todo, a optimización da sustentabilidade atópase nunha fase inicial, recibindo, ata o momento, moita menos atención que a avaliación. Este traballo pretende cubrir as lagoas existentes en materia de avaliación da sustentabilidade de centrais eléctricas. Ademais, aborda a optimización da sustentabilidade dun intercambiador de calor de carcasa e tubos, como primeiro paso á optimización da sustentabilidade de sistemas enerxéticos mais complexos.[Resumen] En los últimos años, una cantidad considerable de autores han llevado a cabo estudios que abordan la evaluación de la sostenibilidad de centrales eléctricas, tanto renovables como no renovables. Pese a ello, siguen existiendo una serie de limitaciones de tipo metodológico y de alcance que impiden a las empresas, tanto públicas como privadas, a las autoridades responsables de la planificación energética, así como al público general, comprender de forma clara y precisa cuales son los verdaderos impactos económicos, sociales y medioambientales derivados de la producción de energía eléctrica, a lo largo de su ciclo de vida. Por otro lado, es necesario ir más allá de la mera evaluación, buscando la optimización, en el sentido de maximizar la contribución al desarrollo sostenible de sistemas complejos, entre ellos los energéticos. Sin embargo, la optimización de la sostenibilidad se encuentra en una fase inicial, habiendo recibido, hasta el momento, mucha menos atención que la evaluación. Este trabajo pretende cubrir las lagunas existentes en materia de evaluación de la sostenibilidad de centrales eléctricas. Además, aborda la optimización de la sostenibilidad de un intercambiador de calor de carcasa y tubos, como un primer paso hacia la optimización de sistemas energéticos más complejos

An optimization model for sustainability program

A sustainability program is about implementing essential sustainability practices at various intensities that will not harm people because of firm actions. This paper formulates an optimization model to identify an optimal intensity of implementation of selected sustainability practices referred as sustainability program for maximising manufacturing industry sustainability performance for a known set of budgetary and minimum thresholds constraints with respect to economic, social and socio-economic criteria. Besides modelling the paper proposes a random search procedure embedding the NN to determine the optimal sustainability program and explains the usefulness with a sample problem. Sensitivity analysis is carried out to understand the behaviour of the model. It is observed that the sustainability performances depend on the constraints such as budget limitation and threshold values of performance criterion