Εφαρμογή συστημικής μεθοδολογίας στη βιώσιμη διαχείριση ενέργειας σε βιομηχανικά και κτηριακά συγκροτήματα

Abstract

Energy management in the context of Sustainable Development is a multidimensionalproblem that needs to be approached with a similar scientific methodology. This Dissertationshows that the methodologies developed in the past for energy management both fromthe perspective of society and that of consumers, did not yield the expected results and accordingto the predictions it appears that the long-term goals of Sustainable Developmentwill not be achieved. As a result, there is a need to use an effective methodology that can beapplied in similar complex socio-technical problems and simple, scientifically documentedand socially acceptable in the form of a tool accessible to the users, which will cover thewell-known inability of existing methodologies. The systemic approach supports all theseattributes and is recognized as the framework for energy management of socio-technicalindustrial and building complexes, which constitute two of the three categories of energyconsumers.More specifically, this Dissertation deals with the systemic interventions that are requiredfor the formation, implementation and continuous improvement of the energy managementof industrial and building systems on their way towards their sustainability as determined inthe prism of the socio-technical approach. This work is an innovative effort focused on thedetection of weaknesses of complex systems, their appropriate solutions and the selectionof the most suitable ones to transition from the current energy management situation to anew, that will lead to Sustainable Development.The goal of this Dissertation is to identify, examine, synthesize and incorporate all thedisparate and disconnected - until today - methods that have not yet been applied in a systematicway and finally to support them with new, original tools in order to advance sustainableenergy management and through it, Sustainable Development as well. The dissertationfocuses on the creation of a general framework related to:• the process of identifying the causes of weaknesses of an industrial plant and buildingcomplex to manage the energy system in accordance with the principles of SustainableDevelopment,• the methodology of selecting an action plan based on the constraints and criteria laiddown either by the consumer or the society and are being accepted by the consumer, which if it is put into practice it leads the consumer towards Sustainable Development,and• the assessment of the performance of an industrial or building complex based on a developedsystem of indicators which aims to capture both the state of this complex andthe pressures from its environment, in order to advance towards the sustainable energymanagement, while it evaluates the effectiveness and the performance of the scheduledactions/improvements that are programmedand it concludes with the creation of an original and easy to use tool with the code nameBI.EN., for the application of the framework in every industrial and building complex.In the context of BI.EN., a complex is treated as a socio-technical system (i.e. it includespeople and equipment) within its constantly changing environment and is analyzed usingsystemic models. Then, the complex system is treated as an organization, that is a structuredgroup of involved stakeholders that aim to realize specific goals, and an analysis ofthe interventions that can be made and the results that will be obtained is made. Finally, theconclusions are collected and presented in a form of a proposed action plan and the resultsfrom the implementation of the plan are assessed towards the initial goal.The contribution of this research is the development of a framework that the decisionmakers can use in order to create the policies towards the Sustainable Development, and thedevelopment of innovative approaches and tools, such as the indicators’ system of SustainableEnergy Management and the model BI.EN., which help the Decision Makers identifythe appropriate interventions for the transition towards Sustainable Development.

Η διαχείριση της ενέργειας στα πλαίσια της Βιώσιμης Ανάπτυξης είναι ένα πολυδιάστα-το πρόβλημα που είναι απαραίτητο να προσεγγιστεί με ανάλογο επιστημονικό τρόπο. Ηπαρούσα Διατριβή καταδεικνύει ότι οι μεθοδολογίες που αναπτύχθηκαν στο παρελθόν γιατη διαχείριση της ενέργειας τόσο από τη σκοπιά της κοινωνίας όσο και από τη σκοπιά τωνκαταναλωτών, δεν απέφεραν τα αναμενόμενα αποτελέσματα και σύμφωνα με τις προβλέ-ψεις φαίνεται να μην επιτυγχάνονται οι μακροχρόνιοι στόχοι της Βιώσιμης Ανάπτυξης.Προκύπτει λοιπόν η ανάγκη να χρησιμοποιηθεί μια μεθοδολογία εφαρμόσιμη σε πολύπλο-κα προβλήματα και απλή, επιστημονικά τεκμηριωμένη και κοινωνικά αποδεκτή με τη μορ-φή εργαλείου προσιτού στους χρήστες, που θα καλύψει την αναγνωρισμένη αδυναμία τωνυπαρχουσών μεθοδολογιών. Η συστημική προσέγγιση συγκεντρώνει όλα τα παραπάνω χα-ρακτηριστικά και αναγνωρίζεται ως πλαίσιο για την ενεργειακή διαχείριση των πολύπλο-κων κοινωνικοτεχνικών βιομηχανικών και κτηριακών συγκροτημάτων, που είναι οι δυοαπό τις τρεις κατηγορίες καταναλωτών ενέργειας.Συγκεκριμένα, η παρούσα Διατριβή αφορά στις συστημικές παρεμβάσεις που απαιτού-νται για τη δόμηση, εφαρμογή και συνεχή βελτίωση της ενεργειακής διαχείρισης βιομηχα-νικών και κτηριακών συστημάτων στην πορεία τους προς τη βιώσιμη διαχείριση όπως ορί-ζονται υπό το πρίσμα της κοινωνικοτεχνικής προσέγγισης. Προς αυτήν την κατεύθυνση ηεργασία αποτελεί μια καινοτόμο προσπάθεια η οποία εστιάζει στον εντοπισμό των αδυνα-μιών των πολύπλοκων συγκροτημάτων, τις λύσεις που επιδέχονται και την επιλογή τωνκαταλληλότερων από αυτές για τη μετάβαση από την υφιστάμενη κατάσταση ενεργειακήςδιαχείρισης σε μια νέα που θα οδηγεί προς τη βιώσιμη ανάπτυξη.Ο στόχος της Διατριβής είναι να προσδιορίσει, να εξετάσει, να συνθέσει και να ενσωμα-τώσει τις ανόμοιες και μέχρι τώρα ασύνδετες μεθόδους αντιμετώπισης του θέματος που δενέχουν εφαρμοστεί ακόμα με ένα συστηματικό τρόπο και τέλος να τις υποστηρίξει με νέαπρωτότυπα εργαλεία ώστε να προωθηθεί η βιώσιμη ενεργειακή διαχείριση και μέσω αυτήςκαι η βιώσιμη ανάπτυξη. Η Διατριβή επικεντρώνει στη δημιουργία ενός γενικού πλαισίουσχετικά με:• τη διαδικασία αναγνώρισης των αιτίων των αδυναμιών ενός βιομηχανικού και κτηρια-κού συγκροτήματος να διαχειριστεί την ενέργεια σύμφωνα με τις Αρχές της ΑειφόρουΑνάπτυξης στη συνέχεια • τη μεθοδολογία επιλογής ενός πλάνου ενεργειών στηριζόμενου στους περιορισμούς καιτα κριτήρια που τίθενται είτε από τον ίδιο τον καταναλωτή είτε από την κοινωνία καιγίνονται αποδεκτά από τον καταναλωτή, που εφαρμοζόμενο οδηγεί τον καταναλωτήστην πορεία προς την Αειφόρο ανάπτυξη και τέλος• την αξιολόγηση της επίδοσης του συγκροτήματος με βάση ένα σύστημα δεικτών πουαναπτύσσεται και στοχεύει τόσο στην αποτύπωση της κατάστασης του συγκροτήματοςόσο και στις πιέσεις που δέχεται από το περιβάλλον του για να προχωρήσει προς τηβιώσιμη διαχείριση της ενέργειας ενώ παράλληλα αποτιμά την απόδοση αλλά και τηνεπίδοση των ενεργειών/βελτιώσεων που προγραμματίζονταικαι ολοκληρώνεται με τη δημιουργία ενός πρωτότυπου και εύχρηστου εργαλείου με τηνκωδικοποιημένη ονομασία ΒΙ.ΕΝ., για την εφαρμογή του πλαισίου σε κάθε βιομηχανικόκαι κτηριακό συγκρότημα.Στα πλαίσια του ΒΙΕΝ, ένα συγκρότημα αντιμετωπίζεται ως κοινωνικοτεχνικό σύστημαδηλαδή ως σύνολο μερών (ανθρώπων και μηχανημάτων) μέσα στο συνεχώς μεταβαλλόμε-νο περιβάλλον του και αναλύεται με τη βοήθεια συστημικών μοντέλων. Στη συνέχεια αντι-μετωπίζεται ως οργάνωση δηλαδή μια συγκροτημένη ομάδα εμπλεκόμενων μερών πουστοχεύουν στην πραγμάτωση συγκεκριμένων στόχων και αναλύονται οι επεμβάσεις πουμπορούν να γίνουν καθώς και τα αποτελέσματα που προκύπτουν. Τέλος συντίθενται τασυμπεράσματα σε ένα πλάνο ενεργειών και αξιολογούνται τα αποτελέσματα ως προς τοναρχικό στόχο.Η συμβολή αυτής της έρευνας είναι η ανάπτυξη ενός πλαισίου απόφασης που οι ιθύνο-ντες μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να δημιουργήσουν τις πολιτικές και τα βήματα με-τάβασης προς τη Βιώσιμη Ανάπτυξη και η ανάπτυξη πρωτότυπων προσεγγίσεων και εργα-λείων, όπως το Σύστημα Δεικτών Βιώσιμης Ενεργειακής Διαχείρισης και το μοντέλοΒΙ.ΕΝ., που βοηθούν τους Decision Makers να εντοπίσουν τις κατάλληλες επεμβάσεις γιατη μετάβαση προς τη βιώσιμη ανάπτυξη.