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Enregistrement W4200347995 · doi:10.1108/ijesm-06-2021-0005

Agri-pellets as alternative fuels for coal-fired power plants in Canada

2021· article· en· W4200347995 sur OpenAlexaffabout
Ramin Azargohar, Ajay K. Dalai, Ebrahim Hassanpour, Saeed Moshiri

Notice bibliographique

RevueInternational Journal of Energy Sector Management · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueThermochemical Biomass Conversion Processes
Établissements canadiensUniversity of SaskatchewanMemorial University of Newfoundland
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésCoalGreenhouse gasPelletsWaste managementTonneElectricity generationFossil fuelEnvironmental scienceElectricityBiomass (ecology)Power stationCofiringNatural resource economicsEnvironmental engineeringEngineeringEconomicsPower (physics)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Purpose Lignite coal-fired power plants are the main electricity generators in the province of Saskatchewan, Canada. Although burning lignite coal to generate power is economical, it produces significant greenhouse gases making it a big challenge to Canada’s international commitment on emission reduction. However, abundant agricultural crops and sawdust produced in Saskatchewan put the province in a good position to produce and use agri-pellets as an alternative fuel to generate electricity. This study aims to conduct an economic and environmental analysis of the replacement of lignite coal by agri-pellets as the fuel for Saskatchewan’s coal-fired power plants. Design/methodology/approach The study estimates the economic and environmental costs and benefits of two alternative fuels for power plants. The economic analysis is based on the pellet production and transportation costs from farms to production sites and from the production sites to power plants. In the production process, biomass precursors are densified with and without additives to produce fuel agri-pellets with appropriate mechanical durability and high heating value per volume unit. The environmental analysis involves estimation of greenhouse gas emissions and their social costs for lignite coal and different types of agri-pellets under different scenarios for pellet production and transportation. Findings The results show that although the total cost of electricity is lower for coal than agri-pellets, the gap shrinks when social costs and specifically a carbon price of $50/tonne are included in the model. The cost of electricity in lignite coal-fired power plants would also be on par with agri-pellets-fired power plants if the carbon price is between U$68 and $78 per tonne depending on the power plant locations. Therefore, a transition from coal to agri-pellet fuels is feasible if a high-enough price is assigned to carbon. The method and the results can be generalized to other places with similar conditions. Research limitations/implications There are a few caveats in this study as follows. First, the fixed costs associated with the transformation of the existing coal-fired power plants to pellet-fired plants are not considered. Second, the technological progress in the transportation sector, which would favor the net benefits of using pellets versus coal, is not included in the analysis. Finally, the study does not address the possible political challenges facing the transition in the context of the Canadian federal system. Practical implications The study results indicate that the current carbon price of $50 per tonne is not sufficient to make the agri-pellets a feasible source of alternative energy in Saskatchewan. However, if carbon pricing continues to rise by $15 annually starting in 2022, as announced, a transition from coal to agri-pellets will be economically feasible. Social implications Canada is committed to reduce its emission according to the Paris agreement, and therefore, needs to have a concrete policy to find alternative energy sources for its coal-fired power plants. This study examines the challenges and benefits of such transition using the existing agri-pellet resources in Saskatchewan, a province with abundant agricultural residues and coal-fired power plants. The findings indicate that a significant emission reduction can be achieved by using agri-pellets instead of coal to produce electricity. The study also implies that the transition to renewable energy is economical when social costs of carbon (carbon tax) is included in the analysis. Originality/value As far as the authors know, this is the first study providing a socio-economic analysis for a possible transition from the coal-fired power plants to a more clean and sustainable renewable energy source in one of the highest carbon dioxide (CO2) producer provinces in Canada: Saskatchewan. The study builds upon the technical production of three agri-pellets (oat hull, canola hull and sawdust) and estimates the economic and environmental costs of alternative fuels under different scenarios.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,060
Score d'incertitude au seuil0,435

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0020,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,007
Tête enseignante GPT0,203
Écart entre enseignants0,196 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations4
Publié2021
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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