Thermoökonomie ist definiert als die Anwendung thermodynamischer Prinzipien auf die Ökonomie, sowie die Anwendung von Prinzipien der Ökonomie auf die effiziente Gestaltung von technischen und industriellen Prozessen. Thermoökonometrie analysiert die Stromerzeugungsökonomie aus exergetischer Sicht, wobei Exergie Arbeitsenergie zur Verfügung steht. Thermoökonomie geht davon aus, dass Energie die einzige rationale Grundlage für den Aufbau einer Kalkulationsfunktion ist. Thermoökonomik wendet die Verfahren des Engineering Accounting auf Betriebsparameter und Exergieeffizienz und Preisgestaltung des spezifischen Energiegehaltes eines Stromes an. Thermoökonomie ist daher ein wertvolles Werkzeug bei der Bewertung von industriellen Prozessen und Produktionszyklen.
Geschichte der Thermoökonomie
Die Idee der Verknüpfung von Energie- und Kostenflüssen wurde erstmals nach dem Zweiten Weltkrieg von Benedict und anderen amerikanischen Dozenten und Wirtschaftstheoretikern erforscht, aber bis zu den frühen 1980s weitgehend abgelehnt. In den 1960s schlugen unabhängige Forscher die gemeinsame Anwendung von Exergieanalyse und Ingenieursökonomie vor, die sich auf die Formulierung der Wechselwirkung zwischen Kosten und Effizienz konzentrierten. Die Begriffe "Exergoökonomik" in Europa und "Thermoökonomie" in den USA wurden synonym verwendet und haben dieselbe Bedeutung. Der Begriff Thermoökonomie wurde von Professor Myron Tribus in seinen Vorlesungen verwendet und das Verhältnis zwischen Kosten und Energie wurde während einer Studie des Entsalzungsprozesses entwickelt, wo Geldfluss, Brennstoffkosten und Betriebskosten mit der Exergie jedes Stroms verbunden waren.
In den 1980s begann die energische Anwendung der Thermoökonomie für die Analyse, Optimierung und das Design von thermischen Systemen. Weitere Forschungen wurden durchgeführt und Materialien zur Thermoökonomie veröffentlicht und Theorien eingeführt. Eine dieser Theorien beinhaltet die Theorie der Exergiekosten. Konferenzen und Tagungen zu Effizienz, Kosten, Optimierung und Simulation von Exergiesystemen wurden abgehalten. Initiativen wie das CGAM-Projekt in 1993 zeigten, wie verschiedene Verfahren zur Lösung des vordefinierten Problems des Gasturbinenkreislaufs angewendet werden können. Das TADEUS-Projekt wurde in 2001 gestartet mit dem Ziel, die verschiedenen Prozesse von einer Vielzahl von Forschern in der thermoökonomischen Analyse anzuwenden, um die Fehlfunktionen und Ineffizienzen des Energiesystems zu erkennen.
Praktische Anwendungen der Thermoökonomie
Thermoökonomie wurde in der industriellen Ökologie mit dem Ziel eingesetzt, die linearen industriellen Prozesse in geschlossene Systeme zu verwandeln, die natürlichen Ökosystemen ähneln. Diese Anwendung zielt auf die Entwicklung nachhaltiger industrieller Systeme ab, in denen die Abfallbehandlung effizient und kosteneffizient abgewickelt wird. Thermoökonomie wurde auch zur Identifizierung von Ineffizienzen und Energieeinsparpotentialen in einzelnen Produktionsanlagen eingesetzt.
Relevanz der Thermoökonomie
Thermoökonometrie ist ein vielseitiges Konzept, das seine Implementierung in komplexen Systemen ermöglicht, indem es einen systematischen und allgemeinen Ansatz für die Analyse von Entwurfssystemen bereitstellt. Als exergiegestützte Kostenreduktionsmethode liefert thermoökonomie Informationen für den Entwurf kostengünstiger Energieumwandlungsanlagen. Eine Designbewertung und -optimierung wird ebenfalls ermöglicht, daher können Verbesserungen durch verschiedene thermoökonomische Ansätze erreicht werden. Thermoeconomics liefert den Konstrukteuren Informationen über den Kostenbildungsprozess sowie die Wechselwirkungen zwischen Thermodynamik und Wirtschaftlichkeit sowie zwischen den verschiedenen Anlagenkomponenten, die alle für die Verbesserung der Energiesystemdesigns wichtig sind.
Beispiele für den Einsatz von Thermoökonomie im Marktplatz
Thermoökonomie wurde bei der Analyse von Entkarbonisierungs- und Kohlendioxid-Trennanlagen und folglich bei der Reduzierung von Umweltauswirkungen durch erhöhte Konzentrationen globaler Treibhausgasemissionen, die für die globale Erwärmung verantwortlich gemacht werden, verwendet. Thermoökonomie ist daher ein praktisches Verfahren, das, wenn es angewendet wird, positive Ergebnisse liefern würde, die von nachhaltigen und umweltfreundlichen industriellen Prozessen bis hin zu kosteneffektiven Energieverwendungen reichen.
