Ciepłownia na biomasę, Szwecja Spalanie Biomasy Ocena projektu Szkolenie w zakresie oceny projektów Czystej Energii Ciepłownia na biomasę, Szwecja Zdjęcie Credut: Bioenerginovator

Zagadnienia Podstawy systemów spalania biomasy Prezentacja kluczowych kwestii w analizie projektów spalania biomasy Wprowadzenie do modułu spalania biomasy programu RETScreen®

Co zapewniają systemy spalania biomasy? Ciepło dla Mieszkalnictwa Budownictwa społecznego Procesów przemysłowych …ale również… Tworzenie nowych miejsc pracy Wykorzystanie odpadów biomasowych Możliwość zastosowania w sieciowych systemach cieplnych i odzyskiwania ciepła odpadowego Ciepłownia, dostarczanie ciepła dla Rapeseed, Niemcy Zdjęcie: Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwork

System spalania biomasy opis Ciepłownia Odzysk ciepła odpadowego Spalanie biomasy dla pokrycia zapotrzebowania bazowego Systemy szczytowe Rezerwa systemowa System dystrybucji ciepła Ciepła woda na zasilaniu, woda schłodzona na powrocie Dla pojedynczych budynków lub dla systemu ciepłowniczego Zaopatrywanie w paliwo Zbiórka, składowanie i transport Zautomatyzowane przenoszenie paliwa z zasobnika do spalania Pakowanie w bele drobnych odpadów drzewnych, Finlandia Zdjęcie: Bioenergia Suomessa

System spalania biomasy opis (cd.) System odprowadzania spalin i komin Dostarczanie biomasy (wsad) Kocioł rezerwowy i szczytowy Zasilanie ciepłą wodą Wymiennik ciepła Odpylanie Magazynowanie biomasy (wsadu) Przesył Pobieranie biomasy (wsadu) Komora paleniskowa Odpopielanie i składowanie popiołu Schemat: Przewodnik inwestora. Małe Komercyjne Systemy Spalania Biomasy NRCan

Obciążenie szczytowe a obciążenie podstawowe Instalacje spalania biomasy mogą być dobierane pod: Obciążenie szczytowe Maksymalizacja zużycia biopaliwa i minimalizacja zużycia paliw kopalnych Większy, droższy system Niska efektywność pracy przy częściowym obciążeniu jeśli zapotrzebowanie jest zmienne Obciążenie podstawowe Praca z wydajnością bliską projektowej, więc z wysoką sprawnością Znacznie niższe koszty inwestycyjne Wymagany system konwencjonalny dla pokrycia obciążenia szczytowego Wykres planowanego systemu OCO Biomasa Szczyt Obciążenie (Moc) Zapotrzebowanie (Energia) Wykres planowanego systemu OCO Biomasa Szczyt Obciążenie (Moc) Zapotrzebowanie (Energia)

Lokalne systemy ciepłownicze Ciepło może być dostarczane z ciepłowni do wielu pobliskich budynków do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej Izolowane rury stalowe ułożone są na głębokości 0,6 do 0,8 m pod ziemią Zalety w porównaniu do instalacji indywidualnych: Wyższa sprawność Mniejsza emisja Bezpieczeństwo Komfort Wygoda użytkowania Elektrociepłownia Miejska Ciepło sieciowe – rurociąg cieplny Wysokie koszty początkowe Wymaga większej kontroli niż systemy konwencjonalne Zdjęcie: SweHeat Zdjęcie: SweHeat

Biomasa {Paliwo biomasowe} Biomasa (wsad) zawiera Drewno i odpady drzewne (klocki, trociny, pelety, wióry) Odpady rolnicze (słoma, sieczka, łupiny, ściółka i obornik) Uprawy roślin energetycznych (odmiany topól, siano, wierzba energetyczna) Stałe odpady komunalne (MSW) Istotne uwarunkowania Wartość opałowa i zawartość wilgoci Pewność, bezpieczeństwo i stabilna cena dostaw Możliwości transportu i składowania Drewno do spalania jako biomasa Zdjęcia: ECOMatters Inc Łupiny orzechów włoskich do spalania jako biomasa Zdjęcia: Warren Gretz/ NREL Pix

Atrybuty środowiskowe biomasy Zrównoważona zbiórka biomasy: Zerowa emisja gazów cieplarnianych Niska zawartość siarki zmniejsza ilość kwaśnych deszczy Lokalna emisja substancji zanieczyszczających powietrze Cząstki stałe (sadza) Zanieczyszczenia gazowe Związki kancerogenne Może być przedmiotem regulacji co do dopuszczalnych wartości emisji substancji szkodliwych do atmosfery Wióry drewna Zdjęcia: Bioenerginovator Wytłoki trzciny cukrowej Zdjęcie: Warren Gretz/NREL Pix

Przykłady spalania biomasy Koszty instalacji Olej opałowy Wióry drewna Nakłady inwestycyjne 21 000 $ 80 000 $ Dla instalacji o mocy 150 kW do ogrzewania budynków o powierzchni 800 m2: Roczne koszty EiK 1 000 $ 8 000 $ Roczne koszty paliwa 18 000 $ 1 700 $ Cena Koszt ciepła ($/GJ) Wysokie nakłady inwestycyjne, potencjalnie niskie koszty paliwa: En. elektryczna 0,08$/kWh 22,50 Propan 0,40$/l 15,60 Olej opałowy 0,30$/l 8,50 Gaz 0,20$/m3 5,80 Odpady młyńskie 10$/t 1,70 Wióry drewna 40$/t 6,70

Uwarunkowania projektu spalania biomasy Dostępność, jakość i cena biomasy w stosunku do paliw kopalnych Przyszłe nie-energetyczne wykorzystanie biomasy (np. pulpa) Kontrakty długoterminowe Możliwa powierzchnia pod dostawy, składowanie i duże kotły Wymagana niezawodna i wyspecjalizowana obsługa Zaopatrzenie w paliwo oraz obsługa odpopielania Przepisy środowiskowe dotyczące jakości powietrza i zagospodarowania popiołu Ubezpieczenie i zagadnienia bezpieczeństwa

Przykłady: Austria, Niemcy i Słowenia Zbiorowe systemy energetyczne Automatyczny załadunek wsadu Grupy budynków zawierające szkoły, szpitale i skupiska mieszkalne Zmiana zasilania ciepłowni z paliw kopalnych na biomasę , Słowenia Kocioł na drewno Zdjęcie: Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing-und Entwicklungs-Netzwerk Zdjęcie: Ken Sheinkopf/ Solstice CREST

Przykład: Kanada Budynki użyteczności publicznej i handlowo usługowe Indywidualne budynki mogą być zaopatrywane w ciepło z własnych kotłowni opalanych biomasą Użyteczność publiczna: szkoły, szpitale, budynki miejskie Budynki handlowo usługowe: magazyny, garaże, itp. Niewielki, komercyjny system ogrzewania, Kanada Zdjęcie: ECOMatters Inc. Zdjęcie: Grove Wood Heat

Przykłady: Brazylia i USA Ciepło technologiczne Zwykle wykorzystywane tam gdzie jest produkowana biomasa i wymagane jest ciepło technologiczne Tartaki, cukrownie i wytwórnie wódki, produkcja mebli oraz suszarnie w procesach rolniczych. Trzcina cukrowa dla ciepła procesowego, Hawaje Wytłoki trzciny cukrowej do procesów cieplnych w młynie, Brazylia Wnętrze komory paleniskowej Zdjęcie: Warren Gretz/ NREL Pix Zdjęcie: Ralph Overend/ NREL Pix Zdjęcie: Ken Sheinkopf/ Solstice CREST

RETScreen® Moduł Spalania Biomasy Analiza produkcji energii w dowolnym miejscu na świecie, koszt w okresie żywotności i redukcja gazów cieplarnianych Od pojedynczych budynków do dużych zgrupowań z siecią cieplną Biomasa w obciążeniu szczytowym, jako rezerwa oraz w odzysku ciepła odpadowego Wymiarowanie i oszacowanie kosztów rurociągów sieci ciepłowniczej Obecnie niedostępne analizy: Dużych ciepłowni (> 2,5 MW) W zamian dostępny model CHP

RETScreen® Spalanie biomasy Obliczenia energetyczne Wyznaczenie ekwiwalentu ilości stopniodni sezonu grzewczego Obliczenie zapotrzebowania szczytowego Określenie zapotrzebo- wania, krzywej obciążenia i ilości godzin pracy przy pełnym obciążeniu Wyznaczenie całkowitego zapotrzebowania na energię Określenie konfiguracji energetycznej Dobór rurociągów sieci cieplnej Sprawdź e-Podręcznik Ocena projektów w zakresie Czystej Energii: RETScreen® Projektowanie i Przykłady Rozdział: Spalanie biomasy Wyznaczenie ilości paliwa

Przykłady weryfikacji modelu RETScreen® Spalanie biomasy Wyznaczenie krzywej obciążenia Porównano ze Szwedzkim modelem DD-IL dla 4 miast w Europie i Ameryce Północnej Dobór rurociągów sieci ciepłowniczej Porównanie z programem ABB R22 z dobrym rezultatem Krzywa przebiegu obciążenia – Uppsala, Szwecja 100 80 RETScreen 60 DD-IL % obciążenia szczytowego 40 20 2 000 4 000 6 000 8 000 Liczba godzin Wartość opałowa drewna Porównano z 87 próbkami kory drzewnej ze wschodniej Kanady RETScreen® oszacowuje wartość opałową dla odpadów drzewnych z dokładnością 5% dla danych z próbek

Wnioski Koszt energii cieplnej z biomasy może być znacznie niższy od kosztu ciepła konwencjonalnego, nawet biorąc pod uwagę wyższe koszty początkowe systemów biomasowych RETScreen® określa krzywą obciążenia, wymaganą moc instalacji biomasowej i instalacji szczytowej oraz dobiera rurociągi sieci ciepłowniczej przy użyciu minimalnej ilości danych wejściowych RETScreen® znacznie obniża koszty opracowania wstępnego studium wykonalności

RETScreen® International Ocena projektów Czystej Energii Pytania? Spalanie biomasy RETScreen® International Ocena projektów Czystej Energii Dla uzyskania dodatkowych informacji zapraszamy do odwiedzenia strony internetowej RETScreen www.retscreen.net