Dni energii odnawialnej

Prezentacja na temat: "Dni energii odnawialnej"— Zapis prezentacji:

1 Dni energii odnawialnej
Energetyczne wykorzystanie biomasy, biogazu i biopaliw dr inż. Zbigniew Wyszogrodzki Brodnica, 30 maja 2009

2 Klasyfikacja nośników energii

3 Energia odnawialna Energia odnawialna:
energia słońca, wiatru, wody, geotermalna biomasa biogaz Energia niekonwencjonalna (alternatywna) pompy ciepła ogniwa paliwowe

4 Podstawy prawne Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 14 sierpnia 2008 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej, zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzania danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnym źródle energii. (Dz. U. Nr 156, poz. 969 z dnia 28 sierpnia 2008 r.)

5 Obowiązek zakupu energii
Minimalny udział energii odnawialnej w łącznej sprzedaży energii dla odbiorców końcowych – 7,0 % – 8,7 % 2010–2012 – 10,4 % 2013 – 10,9 % 2014 – 11,4 % 2015 – 11,9 % 2016 – 12,4 % 2017 – 12,9 %

6 Koszt energii odnawialnej
Udział kosztów zakupu praw majątkowych (świadectw pochodzenia) w cenie energii elektrycznej: 2008 – 22 zł/MWh 2009 – 26 zł/MWh

7 Energetyka wiatrowa

8 Energetyka wiatrowa Moc zainstalowana w elektrowniach wiatrowych w Polsce wynosi kilkaset MW (2008 r.) Planuje się jej wzrost do kilku tysięcy MW.

9 Przykładowa krzywa mocy
Energetyka wiatrowa Przykładowa krzywa mocy (ENERCON E70 – kW)

10 Energetyka wiatrowa Zalety: źródło „czystej” energii

11 Energetyka wiatrowa Wady: nieprzewidywalna wielkość produkcji,
wrażliwość na warunki pogodowe, konieczność utrzymywania w gotowości źródeł konwencjonalnych, wysokie nakłady inwestycyjne, wysokie koszty energii, aspekty krajobrazowe i ekologiczne (hałas, zwierzęta).

12 Energetyka wiatrowa Zagadnienia inwestycyjne:
atrakcyjna cena sprzedaży energii (158 zł/MWh) i praw majątkowych (ok. 258 zł/MWh), długotrwała procedura przygotowawcza, problemy lokalizacyjne (średnia prędkość wiatru, infrastruktura elektroenergetyczna), opłaty w okresie eksploatacji (m.in. podatki lokalne).

13 Energia z biopaliw Biopaliwa:
wszystkie paliwa otrzymywane z biomasy (szczątków organicznych lub produktów przemiany materii roślin lub zwierząt, np. krowiego nawozu).

14 Energia z biomasy - definicje
Biomasa: stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz leśnej, a także przemysłu przetwarzającego ich produkty, a także części pozostałych odpadów, które ulegają biodegradacji

15 Energia z biomasy - definicje
Uprawy energetyczne: plantacje zakładane w celu wykorzystania pochodzącej z nich biomasy w procesie wytwarzania energii

16 Energia z biomasy - definicje
Biogaz: gaz pozyskany z biomasy, w szczególności z instalacji przeróbki odpadów zwierzęcych lub roślinnych, oczyszczalni ścieków oraz składowisk odpadów

17 Energia z biomasy Spalanie bezpośrednie: Spalanie biogazu: słoma,
drewno, pelety, rośliny z upraw energetycznych. Spalanie biogazu: biogaz z procesu pirolizy, biogaz z procesu fermentacji.

18 Energia z biomasy Biopaliwa do zasilania silników spalinowych:
olej roślinny surowy i przetworzony (biodiesel) – transport, biogaz (może zastąpić gaz ziemny) – energetyka, alkohole – etanol i metanol - transport

19 Energia z biomasy Rośliny oleiste: bogactwo składu chemicznego
duże możliwości modyfikacji genetycznych zdolność gromadzenia glicerydów kwasów tłuszczowych olej rzepakowy: 50% zawartości stanowi kwas oleinowy estryfikacja kwasów tłuszczowych

20 Energia z biomasy Zgazowanie biomasy
trudności z zapewnieniem podwyższonej zawartości metanu, problem z oczyszczaniem gazu syntezowego, degradacja pozostałych po pirolizie szkodliwych substancji, wysokie nakłady inwestycyjne, koszty transportu biomasy.

21 Energia z biomasy Układ z silnikiem spalinowym zintegrowanym ze zgazowaniem biomasy

22 Energia z biomasy Gaz z procesów fermentacyjnych
oczyszczalnie ścieków, biogazownie rolnicze. lokalne zagospodarowanie ciepła, sprzedaż energii elektrycznej, bardzo tanie paliwo.

23 Biogaz - powstawanie Fermentacja beztlenowa, mokra, mezofilowa
Temp. 38 – 42 C ph od 7,0 do 7,7 Okres fermentacji >30 dni Źródło: BIONEA

24 Biogaz – własności fizykochemiczne
Skład: CH4 50 – 75% obj. CO2 25 – 50% obj. H2O 2 – 7% obj. H2S 20 – ppm N2 <2% obj. H2 <1% obj. O2 <1% obj.

25 Biogaz – własności fizykochemiczne
Wartość opałowa: 22,2 MJ/Nm3 dla porównania: Wartość opałowa gazu ziemnego: 34,7 MJ/Nm3

26 Substraty – surowce roślinne
zboża: kukurydza, pszenica, żyto, jęczmień, rośliny oleiste: rzepak, słonecznik rośliny wysokobiałkowe: groch, łubin len koniczyna, trawa, lucerna kapusta, burak pastewny nać ziemniaka, nać buraka, słoma ….

27 Substraty – surowce odpadowe
gnojowica bydlęca, świńska, obornik ptasi, odpady żywności (centra hurtowe, restauracje) odpady z przemysłu spożywczego (np. wytłoki) odpady tłuszczowe wywar gorzelniany, wysłodziny browarniane odpady poubojowe ….

28 Produkcja biogazu i energii
Wydajność poszczególnych substratów (ηel = 38%)

29 Energia z biomasy Schemat elektrociepłowni z silnikiem spalinowym zasilanym biogazem

30 Energia z biomasy Odpady organiczne

31 Energia z biomasy Odpady organiczne – Donderen, Holandia Wkład:
obornik bydlęcy, dodatek: obornik kurzy, kukurydza itp. Układ wytwórczy energii: 3 x 340 kWe

32 Energia z biomasy Składowiska odpadów

33 Energia z biomasy Oczyszczalnie ścieków

34 Korzyści z produkcji biogazu
zmniejszenie zużycia paliw kopalnych, redukcja emisji zanieczyszczeń atmosfery, nieprzerwana i stabilna praca układów wytwarzania energii, atrakcyjne ceny energii, produkt uboczny: nawóz azotowy wysoka przyswajalność dla roślin wysoka płynność zmniejszona objętość zmniejszenie emisji zapachów

35 Sposoby wykorzystania biogazu
spalanie w silnikach układów kogeneracyjnych spalanie w kotłach grzewczych Przyszłościowo, po odpowiednim przygotowaniu: paliwo do ogniw paliwowych paliwo do pojazdów podłączenie do sieci gazowniczej

36 Ogniwo paliwowe Paliwa:
gaz ziemny, destylaty ropy naftowej, płynny propan, węgiel zgazyfikowany, etanol, metanol, biomasa, gazy ze składowisk odpadów organicznych i oczyszczalni ścieków

37 Dni energii odnawialnej
Energetyczne wykorzystanie biomasy, biogazu i biopaliw dr inż. Zbigniew Wyszogrodzki Brodnica, 30 maja 2009