7

Ημερίδα ENERMED - TREC Ευρωπαϊκή Συνεργασία για την Αξιοποίηση των ΑΠΕ Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013 Μικρές Μονάδες Συµπαρα...

0 downloads 19 Views 1MB Size
Ημερίδα ENERMED - TREC Ευρωπαϊκή Συνεργασία για την Αξιοποίηση των ΑΠΕ Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Μικρές Μονάδες Συµπαραγωγής Ηλεκτρισµού & Θερµότητας από Wood Chip Νικόλαος Κ. Ντάβος Διπλ. Μηχανολόγος Μηχανικός Υπ. Διδάκτωρ Π.Δ.Μ.

Γενικά περί βιομάζας (1) Βιομάζα θεωρείται κάθε οργανική ύλη που είναι διαθέσιμη σε ανανεώσιμη βάση, περιλαμβανομένων των ενεργειακών καλλιεργειών, των υποπροϊόντων ή καταλοίπων των δασικών προϊόντων, των παραπροϊόντων ή των υπολειμμάτων γεωργικών καλλιεργειών, των ζωικών αποβλήτων, του οργανικού κλάσματος των αστικών απορριμμάτων και των υδρόβιων φυτών. Με βάση τον παραπάνω ορισμό, ως βιομάζα θεωρούνται: • τα προϊόντα, τα παραπροϊόντα και τα κατάλοιπα της γεωργικής, δασικής και ζωικής παραγωγής, • τα παραπροϊόντα, από τη βιομηχανική επεξεργασία των παραπάνω προϊόντων, • τα αστικά λύματα και σκουπίδια και • οι οργανικές ύλες από φυσικά οικοσυστήματα π.χ. αυτοφυή φυτά, δάση, τεχνητές φυτείες αγροτικού ή δασικού τύπου.

Ημερίδα ENERMED-TREC

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Γενικά περί βιομάζας (2) • Ανανεώσιμη πηγή και η 4η μεγαλύτερη πηγή ενέργειας στον πλανήτη. • Χρησιμοποιείται για παραγωγή υλικών προστιθέμενης αξίας αλλά και ενέργειας. • Η βιομάζα ως απόβλητο. ▫ Παραπροϊόν σε διάφορες βιομηχανικές διαδικασίες (πριστήρια και βιομηχανίες ξύλου, εκκοκκιστήρια, οινοποιεία, ελαιουργεία).

Ημερίδα ENERMED-TREC

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Ενεργειακή αξιοποίηση βιομάζας στην Ελλάδα Eφαρμογές που υπάρχουν σήμερα στον ελληνικό χώρο: • Θέρμανση με καύση σε λέβητες ζεστού νερού. • Παραγωγή ενέργειας και θερμότητας σε βιομηχανίες. • Παραγωγή ενέργειας και θερμότητας από μονάδες βιοαερίου. • Μικτή καύση βιομάζας με λιγνίτη (πιλοτικά στον ΑΗΣ Καρδιάς).

Ημερίδα ENERMED-TREC

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Ποσότητες Βιομάζας στην Ελλάδα Ετήσιο ενεργειακό δυναμικό βιομάζας: ~ 4.4 Mtoe/έτος Απορριπτόμενη ξυλεία 5% Δασικά υπολείμματα 29%

Γεωργικά υπολείμματα 46%

Ζωικά κατάλοιπα 9% Υπολείμματα από βιομηχανικές διεργασίες 11% Ημερίδα ENERMED-TREC

Πηγή: ΕΚΕΤΑ/ΙΔΕΠ

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Που καταλήγει η βιομάζα; • • • • •

Προϊόν για περαιτέρω επεξεργασία. Ζωοτροφές. Καύση για παραγωγή θερμότητας. Οργανικά λιπάσματα. Απόρριψη – καύση στον αγρό.

Ημερίδα ENERMED-TREC

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Η βιομάζα ως μορφή καυσίμου (1) • • • • • •

Καυσόξυλα. Πέλλετ (pellet). Κομμάτια ξύλου (wood chip). Μπρικέτες (briquettes). Πυρήνες διάφορων καρπών και κελύφη ξυρών καρπών. Μπάλες, δέματα άχυρου (straw bales).

Ημερίδα ENERMED-TREC

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Η βιομάζα ως μορφή καυσίμου (2) Η ποιότητα της βιομάζας είναι σημαντική • Η ξηρή βιομάζα είναι αποδοτικότερη. • Τα ξηρά καυσόξυλα, τα πέλλετ και οι μπρικέτες καίγονται εξολοκλήρου στα ενεργειακά τζάκια με αποτέλεσμα να εκλύονται λιγότεροι ρύποι. • Τα φυσικά αποξηραμένα καυσόξυλα και η θρυμματισμένη βιομάζα (wood chip) έχουν ποσοστό υγρασίας περίπου 20% το οποίο και είναι ικανοποιητικό. • Χρειάζεται να υπάρξει πιστοποίηση ώστε να ξέρει ο καταναλωτής τι αγοράζει.

Ημερίδα ENERMED-TREC

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Τεχνολογίες αξιοποίησης βιομάζας (1) • Παραγωγή θερμότητας ▫ Σε μικρή κλίμακα (οικιακά συστήματα). ▫ Σε μεγάλη κλίμακα (συστήματα τηλεθέρμανσης).

• Παραγωγή ηλεκτρισμού ▫ Σε μεσαία κυρίως κλίμακα (ατμοηλεκτρικοί σταθμοί). ▫ Παραγωγή από 1 MWe έως και 25 MWe.

• Ηλεκτροπαραγωγή/Συμπαραγωγή ▫ Σε όλες τις κλίμακες από πολύ μικρές της τάξης των kW έως και πολύ μεγάλες.

Ημερίδα ENERMED-TREC

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Τεχνολογίες αξιοποίησης βιομάζας (2) • Μεγάλες και μεσαίες εγκαταστάσεις (3MWe και άνω), χρησιμοποιούν συμβατικό κύκλο ατμού. • Η καύση σε ρευστοστερεά κλίνη είναι πολύ συχνή. • Η καύση σε κινούμενη εσχάρα. • Σε μικρής κλίμακας εγκαταστάσεις είναι κοινός ο οργανικός κύκλος Rankine (100kWe - 3MWe). • Σε πολύ μικρή κλίμακα η αεριοποίηση είναι πιο κοινή.

Ημερίδα ENERMED-TREC

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Αεριοποίηση • Στερεό καύσιμο + Ατμός/αέρας → Αέριο σύνθεσης • Kαύσιμο αέριο σύνθεσης (synthesis gas) ▫ Περιλαμβάνει μεταξύ άλλων H2 , CO , ΗxCy

• Αξιοποίηση του αερίου σε ΜΕΚ, μικροστρόβιλο.

Ημερίδα ENERMED-TREC

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Αεριοποίηση wood chip • Αέρας προστίθεται στο κέντρο της ζώνης πυρόλυσης. • Τα wood chips εισέρχονται στον θάλαμο καυσίμου και προθερμαίνονται. • Στη ζώνη πυρόλυσης πραγματοποιείται εξανθράκωση των chip και αεριοποίησή τους με τελικό προϊόν το αέριο σύνθεσης. • Το αέριο σύνθεσης οδηγείται στην φάση ψύξης και καθαρισμού. • Η τέφρα απομακρύνεται από τον αεριοποιητή.

Ημερίδα ENERMED-TREC

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Καθαρισμός και ψύξη του αερίου σύνθεσης 1.

Ψύξη στην θερμοκρασία φιλτραρίσματος (ανάκτηση θερμότητας).

2.

Φιλτράρισμα με fabric filter.

3.

Τελικός καθαρισμός με πλύση νερού.

4.

Ψύξη στην θερμοκρασία καύσης (ανάκτηση θερμότητας).

5.

Μεταφορά στην μηχανή εσωτερικής καύσης.

Ημερίδα ENERMED-TREC

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Παραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας από το αέριο σύνθεσης • Το αέριο σύνθεσης τροφοδοτείται στην μηχανή εσωτερικής καύσης. • Η θερμότητα ανακτάται από το ψυκτικό μέσο της μηχανής και από τα καυσαέρια. • Η μηχανή εσωτερικής καύσης κινεί την γεννήτρια η οποία παράγει ηλεκτρισμό για το δίκτυο.

Ημερίδα ENERMED-TREC

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Αεριοποίηση – Διαθέσιμες τεχνολογίες • Καλή αναλογία ηλεκτρικής ενέργειας/θερμότητας, 25 - 30% της εισερχόμενης ενέργειας μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική. • Μικρές μονάδες λειτουργούν αξιόπιστα, ενώ η αεριοποίηση σε μεγάλη κλίμακα είναι προβληματική. • Σταθερή ποιότητα καυσίμου είναι αναγκαία για τη καλή λειτουργία.

Ημερίδα ENERMED-TREC

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Η κατάσταση στην Ελλάδα Ο κλάδος της βιομάζας στην Ελλάδα παρουσιάζει σημαντικές προοπτικές ανάπτυξης κυρίως στην θέρμανση αλλά και στην συμπαραγωγή. Προοπτικές που λόγω της αύξησης της τιμής του πετρελαίου θέρμανσης τώρα αρχίζουν να διαφαίνονται. Βασικός λόγος καθυστέρησης μέχρι τώρα είναι: • Η οργάνωση της αγοράς και των εφοδιαστικών αλυσίδων. • Οι

διακυμάνσεις

στην

ποιότητα

του

καυσίμου

(έλλειψη

προτυποποίησης). ▫ Η προτυποποίηση των στερεών βιοκαυσίμων βάσει συγκεκριμένων προδιαγραφών ενισχύει την ανάπτυξη της αγοράς και διασφαλίζει την ποιότητα.

Ημερίδα ENERMED-TREC

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Νομοθεσία (1) Η Παραγωγή Ενέργειας από Βιομάζα όπως αναφέρει ο Ν.3468/2006 και η τροποποίηση του Ν.3851/2010, μας δίνει τη δυνατότητα ▫ να στηρίξουμε τη γεωργική παραγωγή, ▫ να εκμεταλλευτούμε τα παράγωγα του δασικού πλούτου και παράλληλα ▫ να βοηθήσουμε στη μη ρύπανση του περιβάλλοντος,

αφού οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται όπως π.χ. αυτή της αεριοποίησης, είναι απόλυτα φιλικές με το περιβάλλον.

Ημερίδα ENERMED-TREC

Καστοριά, 05 Μαρτίου 2013

Νομοθεσία (2) Τιμολόγια ΑΠΕ βάση του Ν. 3851/2010 ∆ιασυνδεδεµένο Μη Παραγωγή ηλεκτρικής Σύστηµα ∆ιασυνδεδεµένα ενέργειας από : Αιολική ενέργεια χερσαίων 87,85 99,45 εγκαταστάσεων