430 likes | 562 Views
Teplárenské združenie na Slovensku. “ÚSPORA ENERGIE KOMBINOVANOU VÝROBOU ELEKTRINY A TEPLA“ odborný seminár v rámci medzinárodného veľtrhu CONECO-RACIOENERGIA 2011 “. 30. marca 2011, 10:00 – 13:00.
E N D
Teplárenské združenie na Slovensku “ÚSPORA ENERGIE KOMBINOVANOU VÝROBOU ELEKTRINY A TEPLA“ odborný seminár v rámci medzinárodného veľtrhu CONECO-RACIOENERGIA 2011“ 30. marca 2011, 10:00 – 13:00 "Mikrokogenerácia na báze tuhých biopalív„BIO-TEPLO: efektívne využívanie prírodných surovín – biomasy v S.E. Jozef Víglaský Technická univerzita vo Zvolene Matthew Berry Cedar Ridge CE, Košice
Energia na báze fosílnych palív a jadrového palivavytvára iba energetický výkyv v histórii spoločnosti - dôsledok ľudských aktivít
Modulové zostavy generátorov KJ na báze tuhých biopalív ako nákladovo-efektívne alternatívne energetické riešenie 21st RACIOENERGIA 2011
Úvod • Aktuálne súvislosti • Požiadavky na inovatívne e-technológie • Riešenie v ponuke už dnes • Biogenerátor na báze mikroturbíny • Projekt alebo riešenie na mieru • Zhrnutie – aktuálne riešenie a budúcnosť 21st RACIOENERGIA 2011
Aktuálne súvislosti • Závislosť Slovenska na importe – E: 85-90% • ZP z Ruska a kríza z januára 2009 • Energetická politika EÚ / „SmartGrids“ • Decentralizáciaalternatívnych zdrojov energie • Nový zákon č. 309 z 19-6-2009 pre sektor E: • Podpora obnoviteľným nosičom energie a vysokoefektívnejkogenerácii E - tepla a elektriny / URSO smernica • ENEF 2010 (BanskáBystrica) konštatuje: • biomasav SR má poteciálna 4 GW (poľno) a 4 GW (les) 21st RACIOENERGIA 2011
Požiadavky na inovatívne technológie pre E • Alternatívna energetikapočíta s neutrálnou bilanciou uhlíka, ale taktiež: • Účinnosťou decentralizovaných malých jednotiek • Minimálnym dopadom na životné prostredie • Využívaním riešenia , ktoré je už „zrelé“ pre trh • Miestnou udržateľnosťou, ktorá bude založená na skúsenostiach a výsledkoch potvrdených cestou expertíz. 21st RACIOENERGIA 2011
Požiadavky na inovatívne technológie pre E • Jednoducho, ekonomická a efektívna produkcia energie na báze miestnej biomasys výkonom do 1MW, ako: • bezpečná, spoľahlivá a nákladovo -efektívna alternatívapre energiu • decentralizované zdroje elektriny • prispôsobená na miestne zdroje a druhy biomasy. 21st RACIOENERGIA 2011
Riešenie v ponuke aké je už dnes: • Technológia na báze pary je pri výkone <1MWe neefektívna a drahá • Súčasné malokapacitné systémy pre produkciu elektriny na báze biomasy sú neefektívne a najmänespoľahlivé, ako príklad: • anaeróbne vyhnívanie a plynový motor • splyňovací generátor a plynový motor • Modulové riešenie generátora smikroturbínou na báze biomasyje efektívne a bezpečné cez klaster 21st RACIOENERGIA 2011
EN – euro normy a limity emisií: Pre generátoryna báze biomasy – biopaliva s výkonom pod 300 kW – využíva normu EN 303-5 používa väčšina členských štátov EÚ, vrátane Slovenska, s určitými výnimkami: Až do výkonu 1MW, normy EU sa líšia, ale pri PM +/- 50, VOC/OGC +/- 20, CO +/- 340, NOx +/- 150 (mg/MJ) 21st RACIOENERGIA 2011
Generátor s mikroturbínou a na báze biomasy 21st RACIOENERGIA 2011
FLUE GAS CHIMNEY HEATING FLUE GAS FAN AIR-TO-WATER HEAT EXCHANGER AIR-TO-AIR HEAT EXCHANGER FRESH AIR COMBUSTION POWER WOODCHIPS GENERATOR TURBINE ASHES FUNKČNÁ SCHÉMABG SérieBioGenerátorov Dodávka paliva spaľovanie Spalinový systém m Vykurovanie Ohrev čers. vzduchu Mikroturbína process produkcia elektriny odpopolňovanie 21st RACIOENERGIA 2011
Generátory s mikroturbínami na báze biomasy Spojená účinnosť premeny energie, modulovýnávrh, a kvalitné súčiastky, toto so zámerom, aby sa dosiahlo trojnásobku požadovanej spoľahlivosti,účinnosti a nízkych kapitálových nákladov – zodpovedá nasledovným modelom: 21st RACIOENERGIA 2011
Generátors mikroturbínou na biomasu • Klúčové faktorypri dosahovaní zvýšenej účinnosti v premene energie sú: • Vysokoteplotný horák • Výmenníky tepla • Generátors mikroturbínou • Počítačom riadený proces spaľovania 21st RACIOENERGIA 2011
Generátors mikroturbínou na biomasu • Klúčové faktorypre efektívnosť využívania kapitálových nákladov: • Kvalitný modulový návrh systému • Združenie kvalitných komponentov do celku • Kompaktný návrh • Flexibilnosť palivovej základne • Kapitálové náklady na inštalovanýW sa môžu priblížiť veľkokapacitným zariadeniam 21st RACIOENERGIA 2011
Klúčové faktorypre efektívne prevádzkové náklady: • Miestna inštalácia • Flexibilné formy palivovej základne • Plne automatizované a počítačové riadenie • Pravidelná údržba a starostlivosť • Energetická politika blízka Komisii EÚ Generátors mikroturbínou na biomasu 21st RACIOENERGIA 2011
Požiadavky na palivo • Rozmer Generátors mikroturbínou na biomasu • Neznečisťujúce dopady pre ŽP • Nekorozívne ku konštrukčným materiálom • Obsah popola <5% • Uprednosňovaná hladina vlhkosti <25% (start-up), maxim. 40% 21st RACIOENERGIA 2011
Zníženie ročných uhlíkových emisií • BG25: 212 ton • BG50: 362 ton • BG250: 1660 ton • Na základe nasledovných dát: • 0,45kg CO2 je generované na 1 kW elektriny priaplikácii fosílneho paliva v elektrárni, • 0.19kg CO2 je generované na 1 kW v teplepri aplikácii ZP ako paliva v kotolni pri CZT. Generátors mikroturbínou na biomasu 21st RACIOENERGIA 2011
Emisie avýsledky monitoringupre Talbott jednotky BG25 až BG50 (do 300 kW) a súlad s EU-normami: Generátors mikroturbínou na biomasu Technologické riešenie v súlade s EU-normami až do 1 MW (BG250) 21st RACIOENERGIA 2011
Aplikácie: • Klasterové jednotky poskytujú bezpečnosť, spoľahlivosť a efektívnych nákladov na riešenie kogeneračných zdrojov alternatívnej energie vo forme tepla a elektriny, najmä voblastiach so spoľahlivou dostupnosťou vhodnej biomasy, • Samostatné jednotky poskytujúce spoľahlivé a nákladovo -efektívne riešenie pre alternatívnu energiu vo vzdiale ných oblastiach, najmä s dostupnou a vhodnou biomasou, Generátors mikroturbínou na biomasu 21st RACIOENERGIA 2011
Layout 21st RACIOENERGIA 2011
BG25: kapitálová a prevádzková výkonnosť (>8000 hodín za rok): • Súčasný odhad montážnych nákladov: 2,2 €/W • Vstupy - príkon: 350 ton drevných štiepok pri 40%-nej R-vlhkosti (alebo ekvivalent) • Vstupy - príkon: 25kWe + 80kWh • Prevádzkové náklady pri 50% využití teplavrátane údržby, odpisy v priebehu 10 rokov:od 0,07 do 0,085 €/kWh Generátors mikroturbínou na biomasu 21st RACIOENERGIA 2011
BG50: kapitálová a prevádzková výkonnosť (>8000 hodín /rok): • Súčasný odhad montážnych nákladov: <2 €/W • Vstupy - príkon: 500 ton drevných štiepok pri 40%, alebo ekvivalent • Výstupy - výkon: 25kWe + 95 kWh • Prevádzkové nákladypri 50% využití tepla vrátaneúdržby, odpisy v priebehu 10 rokov:od 0,065po 0,08 €/kWh Generátors mikroturbínou na biomasu 21st RACIOENERGIA 2011
BG250:kapitálová a prevádzková výkonnosť (8500 hodín za rok): • Súčasný odhad montážnych nákladov: <1,5 €/W • Vstupy - príkon: 2500 ton drevných štiepok pri 40% vlhkosti (alebo ekvivalente) • Výstupy - výkon: 250kWe + 500kWh • Prevádzkové nákladypri 50% využití tepla vrátaneúdržby,odpisy v priebehu 10 rokov: od 0,05 do 0,06 €/kWh • Zoskúpenie – klaster4 x BG250 jednotiek: • Zabezpečí dodávku 1MWe a viac ako 2MWth • Kapitálové náklady môžu dosahovať hodnoty 1 €/W Generátors mikroturbínou na biomasu 21st RACIOENERGIA 2011
Projekty vo vývoji: • Zoskúpenie BG-50 vkombináctisvýrobnou linkou agro peliet (dodávka tepla), rozvoj predaja dodávok tepla či elektriny pre komunálny sektor • BG50 pre vykurovanie hotelov či penzionov a predaj elektriny a odber drevných štiepok • BG25 prevzdialené samoty – alternatívna produkcia elektriny, príp. odber drevných štiepok • BG25 presušenie dreva a predaj elektriny či odber drevných štiepok • Úvodné štúdie pre BG250 zoskúpenie ako konkurencie – schopnú alternatívu preprodukciu elektriny. 21st RACIOENERGIA 2011
Zhrnutie – aktuálne riešenie a budúcnosť • Generátor s mikroturbínov na báze biomasy: • Riešenie zrelé pre trh a alternativnu energetiku s neutrálnou bilanciou uhlíka • Kompaktné riešenie s minimálnym dopadom na životné prostredie • Jednoduché, ekonomické a efektívne využitie biomasy vkompaktných generátoroch energie do výkonu 1MW • Skúsenosti a expertízy poskytujúce kvalitné modelové udržatelné riešenie pre budúcnosť 21st RACIOENERGIA 2011
Zhrnutie – aktuálne riešenie a budúcnosť • Individuálne serieBGTalbott’s na báze biomasy ponúka riešenie generátorov ekonomicky dostupné and spoľahlivé pre vidiecke podmienky • Zoskúpenie BG série Talbottgenerátorov na báze biomasyponúka bezpečné, spoľahlivé a ekonomicky dostupné riešenie alternatívnej energie, konkurencieschopné so systémami centrálneho zásobovania energiou, ale neutrálnou bilanciou uhlíka. 21st RACIOENERGIA 2011
Generátory Talbott nabiomasu • >30 rokov skúseností s vývojom energetických systémov nabáze biomasy • 5 000 referencií zo sveta na energetické zariadenia na báze dreva a biomasy • >10 rokov V&Vso zameraním generátory na biomasu • Nositeľ ceny za inovatívne riešenie UK za rok 2007 • BG výrobky sú na úrovni komerčnej „zrelosti“. 21st RACIOENERGIA 2011
Lesy SR a bioenergetika 21st RACIOENERGIA 2011
Ciele Komisie EÚ pre ONE Source: European Commission, AEBIOM
Projekt BIO-HEAT ... BIO-TEPLO ... IEE • Cieľom projektu – jeho aktivít je: • poskytnúť základné informácie o • VYKUROVANÍ na báze tuhých biopalív • BIO-HEAT / biomass - Biofuel-to-Heat • „Informačná podpora využívania biomasy získanej z energetických plantáží ako biopaliva pre systémy CZT v strednej a východnej Európe“. • B. Iniciovať potrebu vytvorenia združenia ... (SK-BIOM) pestovateľov biomasy ako primárnej suroviny pre sektor energetiky a jej potenciálnych odberateľov, či koncových užívateľov biopaliva. • C. Vytvoriť databázu poznatkov a poskytovať ich členom.
Regionálne úrady Kommunálny zásobovatelia energiou Konštrukcia elektrární Vlastníci pôdy Financovanie elektrární a vlastnícke vzťahy Plánovač a konzultant k RRD Sieť RRD & SCZT na Slovensku Inžinierstvo elektrární Rastlinná a materiálna základňa Organi-zácia predaja Výskum a vývoj Manaž-ment ťažby Politici a lobizmus BIO-HEAT / BIO-TEPLO „Informačná podpora využívaniu biomasy získanej z energetických plantáží ako biopaliva pre systémy CZT ... v strednej a východnej Európe“
LESY Slovenskej republiky, š. p. sú najvýznamnejším lesohospodárskym podnikom na Slovensku LESY SR, š. p. obhospodarujú významný potenciálny zdroj biomasy na energetické účely • obhospodarujú 968 034 ha 48% lesnej pôdySR • plánovaná ročná ťažba 4 674 000 m3 • skutočná ťažba v roku 2008 4 718 000 m3 • z toho kalamita 2 931 000 m3 • Náš potenciálny zdroj biomasy je 1200000 ton ročne. • Energetická štiepka je novým produktom š. p. LESY SR • výroba lesnej štiepky v roku 2004 – 20 tis. ton • v roku 2005 – 90 tis. ton • v roku 2006 – 127 tis. ton • v roku 2007 – 130 tis. ton • v roku 2008 - 122 tis. ton • v roku 2009 - 150 tis. ton • v roku 2010 - 700 tis. ton - požiadavka
Spracovávanie poťažbových zvyškov z lesa ako primárnej suroviny pre produkciu biopaliva - drevných štiepok Čadca Námestovo Košice RC Trenčín Revúca RC R.Sobota Palárikovo RC Levice STREDISKO BIOMASA
Predpokladaný vývoj využiteľných zdrojov palivovej dendromasy v štátnych lesoch obhospodarovaných podnikom Lesy SR š.p. Poznámka: Platí pri súčasnom stave obmedzení produkčných možností (chránené územia).
Princíp recyklácie a chodu energetickej plantáži s KRD, BIO-HEAT
Kontakt: prof. Ing. Jozef VÍGLASKÝ, CSc.Adresa: Technická Univerzita vo Zvolene T. G. Masaryka 24, 960 53 ZVOLENTel: +421 45 5206 875Fax: +421 45 5206 875E-mail: viglasky@vsld.tuzvo.skWeb: www.tuzvo.sk
Ďakujem Vám za pozornosť! Technical University in Zvolen, and Slovak University of Agriculture in Nitra IEE projekt: BIO-HEAT / BIO-TEPLO