chp - energiseminarium -vasa 2010 se ulf-peter granö

60
Små CHP –enheter Kraftvärmeproduktion (50 kWe – 1 MWe) Vasa 11/3 2010 Ulf-Peter Granö EUROPEAN UNION European Regional Development Fund HIGHBIO - INTERREG NORD 2008 - 2011 Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Upload: priki1

Post on 04-Apr-2015

279 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Små CHP –enheterKraftvärmeproduktion

(50 kWe – 1 MWe)

Vasa 11/3 2010Ulf-Peter Granö

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning

Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Page 2: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Agenda - Allmänt om Karleby universitetscenter Chydenius

- Allmänt om HighBio projektet

- Småskalig kraftvärme CHP

- Integrerad förädling av biomassa

- Några exempel på olika CHP lösningar

- Samarbetande företag i HighBio – CHP via förgasning

- Informationsmaterial från FoU arbetet i HighBio

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning

Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Page 3: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Karleby universitetscenter Chydenius Kokkolan yliopistokeskus Chydenius

Chydenius, Lead Partner (LP) för HighBio projektet

Page 4: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Chydenius- bibliotek

Karleby universitetscenter Chydenius

Anders Chydenius (1729-1803)Har fått ge sitt namn åt Karleby universitetscenter Chydenius

http://www.chydenius.fi/Enheter/naturvetenskaper/enheten-for-naturvetenskaper/view?set_language=svhttp://www.chydenius.fi/Enheter/naturvetenskaper/forskning/projekt-1

Flera avdelningar och enheterInom Karleby universitetscenter Chydenius finns följande enheter, • Enheten för Pedagogik• Enheten för Samhällsvetenskaper• Enheten för Informationsteknologier • Enheten för Naturvetenskaper och Teknik• Enheten för Handelsvetenskaper• Enheten för Hälsovetenskaper• Öppet universitet • Maiterihautomo – Magisterkuvös

BioenergiEnheten för Naturvetenskaper och Teknik, under ledning av professor Ulla Lassi, ansvarar för FoU insatserna inom bioenergi. Chydenius har också ett nära samarbete med Mellersta Österbottens yrkeshögskola. FoU arbete i laboratorier och praktisk tillämpad forskning sker ofta i samarbete med yrkeshögskolan. I olika bioenergiprojekt arbetar 15 personer, inom Chydenius och K-PAMK. FoU arbetet sker främst inom tillämpad kemi.

Page 5: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

PROJEKT PÅ GÅNG

• CATALYTIC CONVERSION OF BIOMASS INTO BIOFUELS (1.3.2009-31.12.2011)

• SPODULA II (1.1.2009-31.12.2009) (tutkii faasimuutoslämpötilan osalta litiumprovinssin

pegmatiittien spodumeenin soveltuvuutta litiumkarbonaattiprosessin raaka-aineeksi )

• KEMMA (1.9.2008-31.12.2011) Magisterutbildning inom Kemi i Karleby.

• LITIUM (1.9.2008-31.8.2010) Batteritillverkning av Litiumkarbonat.

• LUTEK (1.8.2008-31.7.2011) Förstärkning av forskningsmiljön inom Teknik och Naturvetenskaper

• HighBio

- INTERREG NORD (1.8.2008-30.6.2011) Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning

• VALOKATA (1.4.2008-31.3.2010) Ljuskatalys som hindrar nedsmutsning av ytor och för vattenrengörning

• WISE (1.4.2008-30.3.2011) Trådlösa nätverk för monotorering i omgivningen

• SUSFUFLEX (1.1.2008-31.12.2011) Nya, innovativa och hållbara lösningar för fordons- bränsle; från biokomponenter till flexibla flytande bränslen

ENHETEN FÖR NATURVETENSKAPER OCH TEKNIK

= bioenergy

Page 6: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

HighBio Interreg IVA Nord

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning

Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Page 7: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Chydenius = Lead Partner (LP) för HighBio projektet

Ett FoU projekt mellan

Sverige och Finland

Bioenergi & Miljö

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Page 8: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Ulla Lassi Oulun YO/ Chydenius Ulf-Peter Granö

Chydenius

Yrjö

Muilu Centria-Ylivieska Hannu Snellman Centria-Ylivieska

Toivo Kuokkanen Oulun YO

Marcus Öhman LTU, Luleå Joakim Lundgren LTU, Luleå

Rikhard Gebart

ETC i Piteå Magnus Marklund ETC i Piteå

Planeringsgruppen för HighBio

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Page 9: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

HighBio FoU - T&K

Renaddrivgas

Förgasning Rågas- rening

Olika råvaror

CHP El + närvärme

GTL

Kemiska produkter

Bränsle

Restprodukter

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Page 10: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

PartnerWP & D

CHYDENIUS OULU YO. CENTRIA ETC LTU Ansvar Vastuu WP & D

WP1 En utvecklad förgasningsprocess -

Kehitetty kaasutusprosessiWP1 D1 x x ETC / Magnus Marklund

WP1 D2 x x CENTRIA / Yrjö Muilu

WP1 D3 x ETC / Fredrik Weiland

WP1 D4 x OULU YO / Toivo Kuokkanen

WP2 Råvarans inverkan på

förgasningsprocessen -

Raaka-aineiden vaikutus kaasutusprosessiin (kaasun laatuun ja toimintaan)

WP2 D1 x x ETC / Henry Hedman

WP2 D2 x x x x LTU / Marcus Öhman

WP2 D3 x x x x LTU / Marcus Öhman

WP3 Slutprodukter från förgasning -

Kaasutuksen lopputuotteetWP3 D1 x x x x CHYDENIUS / Ulla Lassi

WP3 D2 x x OULU YO / Toivo Kuokkanen

WP4 Utvärdering och teknoekonomiska analyser -

Arviointi ja teknotaloudellinen analyysi

WP4 D1 x LTU / Joakim Lundgren

WP4 D2 x CENTRIA /Yrjö Muilu

WP5 Informationsspridning -

Tietojen levittäminenWP5 D1 X x x x x CHYDENIUS / Ulf-Peter Granö

WP5 D2 X x x x x CHYDENIUS / Ulf-Peter Granö

Projektets delar och samarbetsparter – Projektin osat ja yhteistyökumppanit

Page 11: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Grön energi

Ulf-Peter Granö

Från skogen Från lantbruk

Biomassa

Direkt energi

Förnyelsebar energi

Konvertering till bränsleStora Små-

skalig

Ångturbin ORC

Pellets

Bio-Syngas

Bio- Bränsle

Vatten Vind Hav Sol

Stirling

ORC=Organic Rankine Cycle

Geo-energi

Kemiska råvaror

Förgas- ning

Förädling

Hetlufts- turbin

= HighBio

Page 12: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Bioråvaror till förädling

Från skogen Energived

- GROT - Energiskog,

(Glasbjörk, mm)

Bio-Värme

Bio-syngas

Förbränning

Biogas

Bakterier

Anaerob Fermentering

Bio-bränsle

BiogasproduktionAlkohol Fermentering

Från lantbruk- Halm - Gräs, mm

Våt biomassa - Gödsel-

Bio-avfall, mm

Förgasning

Ulf-Peter Granö

Energiväxter- Rörflen - Hampa

-

Salix, mfl.

Socker och stärkelse

Hydrolys

Vegetabiliskaoljor

Olje-press

Omför- estring

Bio- diesel

Etanol Butanol

Bio-El

OR

C

Stirl

ing

Het

ång

aH

etva

tten

Ligno-cellulosa

Pyro

lys-

Förv

ätsk

ning

Pyrolys -oljaFT

Fischer- Tropsch

Kolväte

Oljeväxter- Rybs, raps - Solros, senap-

Oljelin, mfl.

CHP CHP CHP CHP

= HighBio

Page 13: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Bioenergiråvaror från skog och jordbruk

Direkt förbrän-

ning av,- GROT- Ved- Flis - Pellets

Eldning / Förbränning

Kylning Värme/ånga

El

Drivning av fordon

Omvandling med värme Biokemisk omvandling

Trä-för- gasning

Förvätsk- ning

Träkol Syntetisk gas (trägas)

Pyrolysolja Etanol Butanol

Biogas Kompost

Alkohol- fermentering

Anaerob Fermentering –

nedbrytning

Aerob nedbrytning

Syntetiska råvaror (BTL)

Flytande bränsle

BTL=Biomass to liquidGTL=Gas to liquid

Gasmotor

Rening

Pyrolys - karboni-

sering

BIOENERGI

Kemiska produkter

Syntetiskt bränsle (GTL)

Kemiska råvaror

Pyrolys Bakterier

Ulf-Peter Granö

= HighBio

Page 14: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Biomassa från skogen FörgasningBiomassa från skogen

Gallringar Slutavverkningar

Bio-Syngas

Förgasning

Biobränsle

Energiskog

Salix

GlasbjörkOkvistad Kvistad GROT Stubbar

Kemiska råvaror

För-bränning

Storskalig FälttorkningFälttorkning

Fälttorkning Stora CHP (Kraftvärme)

FörädlingMindre

CHP -

flis-

pellets

Torrt-träbränsle

Fuktigtträflis

Ulf-Peter Granö

= HighBio

Page 15: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Småskalig kraftvärme CHPEl och Värme

(CHP - Combined Heat and Power)

(MCHP - Micro CHP)

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning

Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Page 16: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Bioenergiråvaror från skog och jordbruk

Direkt förbrän-

ning av,- GROT- Ved- Flis - Pellets

Kylning

Värme/ånga

El

Omvandling med värme

Förvätskning

Träkol Syntetisk gas (trägas) Pyrolysolja

Rening, kylning, komprimering

Pyrolys - karbonisering

Torrefiering Biomassa förgasning

Pyrolys

Stirling

ElVärme

Syntetiskt bränsle BTL

Fordon

Fordons- bränsle

Ulf-Peter Granö

Mikroturbin

CHP kraftvärmeenheter

ORC

Eldning Förbränning Förgasning

Ångturbin

El + värme

Gasmotor Hetluftsturbin Bränslecell

Förbränning

= HighBio

Page 17: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

CHP - kraftvärme från Biomassa

Ulf-Peter Granö

Biomassa

CHP=Combined Heat and Power (kraftvärme

- el och värme)

El (kWe)

Värme (kWth)

Från skogen1.

2.

3.

Page 18: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Biomassa direkt förbränning CHP

Från skogen Från lantbruk

Biomassa

Direkt energiFlisPulver Pellets

Ulf-Peter Granö

Mycket stora CHP Småskalig CHP

ORC Stirling

ORC = Organic Rankine Cycle

Mikro MCHP

Ångturbin ÅngmotorHetluftsturbin

Page 19: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

CHP med Stirling modul vid direkt förbränning av träflis

Ulf-Peter Granö

Värme (kWth)

El (kWe)Förbränning

av träflis

Stor värmepanna

Från skogen

Biomassa

Fuktig träflis

Flishuggning

Torkad träflis

Naturlig torkning

Eftertorkning

Stirling

1-100 kWe

Page 20: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

CHP med ORC modul vid direkt förbränning av träflis

Ulf-Peter Granö

Värme (kWth)

vattentermo olja

300 ºCånga

organisk vätska

El (kWe)

ORC modul för Elproduktion

Förbränning av träflis

Stor värmepanna

Från skogen

Biomassa

Fuktig träflis

Flishuggning

Torkad träflis

Naturlig torkning

Eftertorkning

200 kWe – 2 MWe

Page 21: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

CHP med Förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

Ångturbin

ORC

Träflis

Värme (kWth)

El (kWe)

Kylning och rening

Produktgas Bio-Syngas

Stor värmepannaVärmeväxlare

Förbränning Stirling

Biomassa

Reaktor

Trägas

CHP= Combined Heat and Power

Hetluftsturbin

Förgasning av biomassa

Mikroturbin + generator

Värme (kWth)

El (kWe)

Organic Rankine Cycle

Bränsleceller Gasmotor + generator

Bio- Syngas

I fram

tiden

Page 22: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

CHP med Förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

Ångturbin

ORCFuktig träflis

Torkad träflis

Värme (kWth)

El (kWe)

Indirekt förbränning av biomassa genom

Förgasning

Kylning och reningProduktgas Bio-Syngas

Stor värmepanna

Värmeväxlare

Förbränning

Stirling

Biomassa

Hetluftsturbin, HAT=Hot Air Turbine

Reaktor

Trägas

CHP= Combined Heat and Power

ORC=Organic Rankine Cycle

HetluftsturbinFörgasning av biomassa

Ångmotor

Direkt förbränning av Bio-Syngas

1-100 MWe

200 kWe-2 MWe

500 kWe-2 MWe

5-500 kWe

1-100 kWe

Page 23: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

CHP med Hetluftsturbin vid förbränning av Bio-Syngas

Ulf-Peter Granö

Värme (kWth)

Värmeväxlare

Het luft 800-950 ºC

El (kWe)

Från skogen

Biomassa

Förbränning Bio-Syngas

Stor värmepanna

Air in

Rökgaser

C = Compressor, T = TurbineHetluftsturbin, HAT = Hot Air Turbine

Hetluftsturbin för Elproduktion

C TFörgasning av biomassa

Kylning och reningProduktgas Bio-Syngas

Trägas

Reaktor

500 kWe – 2 MWe

Page 24: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

CHP med Förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

Fuktig träflis

Torkad träflis

Värme (kWth)

El (kWe)

Kylning och reningProduktgas Bio-Syngas

Mindre CHP enhetBiomassa

Gasmotor + generator

Mikroturbin + generatorBio- Syngas

CHP= Combined Heat and Power

Reaktor

Förgasning av biomassa

Trägas

Bränsleceller

I framtiden

Page 25: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Integrerad förädling av Biomassa

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Page 26: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Närvärme alternativt kraftvärme från Biomassa

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa

En mindre lokal värmeanläggning

CHP=Combined Heat and Power (kraftvärme - el och värme)

Värmekunder

En mindre lokal CHP anläggning

Elkunder

El (kWe)

Värme (kWth)

Närvärmeproduktion Kraftvärmeproduktion

Page 27: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Integreringsmöjligheter Flistorkning CHP enhet (kraftvärme, el + värme) Energiterminaler med en Integrerad hantering av,

- biomassaråvaror och

- förädlade råvaror

Förgasning av biomassa (för värme eller kraftvärme) Solenergi Geoenergi Pelletproduktion Biogasproduktion från lantbruk Biogasproduktion från närsamhälle Förädling till råvaror för fordonsbränsle mm

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Page 28: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

En integrerad lokal Energiproduktion

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa

Lokal värmeanläggning

CHP=Combined Heat and Power (kraftvärme - el och värme)

Flistorkning

Mindre CHP anläggning

El (kWe)

NärvärmeproduktionKraftvärmeproduktion

Energiterminal

Råvaror -

Produkter

Värme (kWth)

Bio-Syngas

Förgasning av Biomassa

Pellet- tillverkning

Solenergi Geoenergi

Värme (kWth)

Page 29: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa El (kWe)Värme (kWth)

Energiterminal

Bioenergiråvaror -

Produkter

Värme (kWth)

Integrering med lokal Energiterminal

Lokal värmeanläggning

Närvärmeproduktion

Mindre CHP anläggning

Kraftvärmeproduktion

Träflis Träpellets

Träbiomassa Sågspån

Ved

Lagerhall för produkter

StubbarGROT-buntar

Page 30: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

CHP - kraftvärme Direkt förbränning av träflis/pellets + Stirling

Direkt förbränning av träflis/pellets + ORC (Organic Rankine Cycle)

Direkt förbränning av träflis/pellets + liten ångturbin

Förgasning + direkt förbränning + Stirling

Förgasning + direkt förbränning + ORC

Förgasning + direkt förbränning + Hetluftsturbin

Förgasning + direkt förbränning + Ångmotor

Förgasning + Gasmotor (kolvmotor)

Förgasning + Mikroturbin

Biogas + Gasmotor

Biogas + Mikroturbin

Kombinerad Bio-Syngas och Biogas + Gasmotor eller Mikroturbin

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Page 31: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Integrering, Trägas- och Biogas- CHP

Ulf-Peter GranöCHP= Combined Heat and Power

Page 32: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

CHP-kombinat för Trägas och Biogas

Ulf-Peter Granö

Fuktig träflis

Torkad träflis

Förgasnings- reaktor

Gasifisering av biomassa

Kylning och reningProduktgas Bio-Syngas

Mindre lokal CHP enhet

Biomassa

Gasmotor + generator

Mikroturbin + generator

Bio- Syngas

CHP= Combined Heat and Power

El (kWe) Värme (kWth)

Anaerob Fermentering

Biogasproduktion

BakterierBiogas

Energiväxter-

Rörflen

-

Hampa, mfl.

Våt biomassa -

Gödsel

-

Bio-avfall, mm

Specifik biomassa

Trägas/Rågas är Produktgas, den renas till Bio-Syngas

Page 33: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa

Lokal värmeanläggning

Integrering med Solenergi och Geoenergi

Solenergi

Närvärme-

eller kraftvärmeproduktion

Geoenergi

Bergvärme

(kWth)

Solvärme

(kWth) (kWe)

Page 34: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Integrering med Solenergi

Page 35: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Geoenergi - Bergvärme

Rörledningar till borrhål

Värme i berget

Borrhål

P

VärmeöverföringVärmeöverföring

Ulf-Peter Granö

Värme-tank

Värme-pump

Page 36: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Samarbete genom Energikooperativ

Energientreprenör Energiföretagare

Page 37: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Energientreprenörer skördar och förädlar biomassa

Ulf-Peter Granö

Från skogen

Biomassa

Skörd

Sönderdelning

Värme / CHP

Transport

Fälttorkning

Hantering Förädling

Energientreprenör Energiföretagare

Page 38: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Förädling av bioråvaror Material Process Produkt Energi- Tillgänglig

omvandling energiSkogsråvaror-Träråvaror

- GROT - Odlade energiväxterJordbruksråvaror - Gräsråvaror

- Rörflen, Hampa,mm

- Oljefrön

- Spannmål . . . . . . . . . . .

Gödsel och avfall- Husdjursgödsel

- biologiskt avfall

Samhällsavfall- Gödsel

- Processavfall

Förbränning VärmeVärme för uppvärmning och process

Värmepanna CHP

Biogasproduktion

Värme

Biogas (metangas) Gasmotor + gen. El

VärmeVärme

PyrolysBio-Syngas Trägas (Kolmonoxid och Väte)

Gasmotor

+ gen.Värme

ElVärme

Alkoholfermentering

Biogasproduktion

Pyrolysolja

Biogasproduktion

Separering -> fast Fast bränsle

Alkohol Tekniskt bränsleBTL, GTL

BränsleråvarorFordonsbränsle

Oljepressning VäxtoljaOmförestring

VäxtoljaBiodiesel Fordonsbränsle

Oljor

VärmepannaCHP

Värme

Tekniskt bränsleGTL

Fordonsbränsle

El

Värmepanna Värme

Sole

ns s

trål

ar –

Foto

synt

es, 6

CO

2+

6 H

2O →

C6H

12O

6+

6O2

Ulf-Peter Granö

Kemiska

råvaror Kemiska produkter

CHP=Combined Heat and Power BTL=Biomass to liquidGTL=Gas to liquid

= HighBio

Page 39: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Några exempel på olika CHP lösningar

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Page 40: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Direkt förbränning av träflis eller pellet

En fyrcylindrig Stirling motor med generator på 35 kWe, som är monterad på en värmepanna.Sterling modulerna monteras i seriera 35 kWe. (2 x 35 = 70 kWe, 3 x 35 =105 kWe

www.Stirling.dk

Bilder, Stirling DK

CHP med Stirling teknologi

MCHP (Mikro CHP)

KWB i Österrike och SPM (Stirling Power Module) i TysklandHar en pelleteldad värmepanna med Stiling motor. Anläggningen producerar,- 1 kW el och - 15 kW värme.

http://www.kwb.at/en/

Bild, KWB

Page 41: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

http://www.turboden.eu/

Ialienska Turboden

tillverkar ORC CHP enheter I storlekar mellan 200 kWe - 2,4 MWe. Värmeproduktionen (th). är ca 4 ggr större än elproduktionen från anläggningen.

500 kWe Turboden, CHP enhet som finns i Nocera Inferiore, Italien

Direkt förbränning av träflis eller pellet

Bilder, Turboden

CHP med ORC teknologi

(panna för träflis)

Tyska Maxxtec

tillverkar ORC, CHP enheter I storlekar mellan 100 kWe - 2 MWe.

Bilder, Maxxtec

http://www.maxxtec.net/

Page 42: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

CHP med förgasning av biomassa.Nexterra

i Canada har en CHP enhet med gasmotor och

generator på 2 MWe. http://www.nexterra.ca/

http://www.gasek.fi/

CHP med förgasning av biomassa.

GasEk

i Reisjärvi tillverkar CHP moduler i containers. Exempel på storlek, 50 kWe och 100 kWth

Förgasning av träflis

Bild, GasEk

Bild, Nexterra

Bild, GasEk

Page 43: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

CHP med förgasning av biomassa.HTIHeat Transfer International i Michigan, USA har en CHP enhet med direkt förbränning av Bio-syngasen och en hetluftsturbin med generator, 200 kWe – 10 Mwe.

http://www.heatxfer.com/

http://www.ccm-power.fi/

Eko-kvarter

Eko-kvarteret i Kempele har CCM-Powers flistork och förgasningsanläggning.Den nominella effekten är 35 kWe.Eko-kvarteret har ett eget helt fristående elnät. Ett mindre vindkraftverk bidrar till elförsörj- ningen.

Förgasning av träflis

CHP med förgasning av biomassa.CCM-Power

i Oulunsalo

tillverkar CHP enheter och flistorkar.

Bilder, HTI

Bild, Ulla Lassi

Page 44: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

CHP med förgasning av biomassa.

Förgasning av träflis

XyloWattBelgiska företaget XyloWatt i har CHP enheter med duo-diesel. För dessa är Bio-syngasen det huvudsakliga bränslet (80-90%).Resten biodiesel eller diesel.

De har CHP i storlekar från 300 kWe och 600 kWth till 1500 kWe /3000 kWth

Bilder, XyloWatt

http://www.xylowatt.com

Page 45: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Specific investment Costs Plant size MWel EUR/kWel

CHP with steam turbine cycle(with back pressure turbine)

~ 1 MWel > 1.500

CHP with gas turbine cycle ~20 MWel > 1.200

Microturbine 30-75 kWel 650 – 1.100

CHP plants with diesel and gas engines (Biogas)

30-75 kWel 1.250 – 1.800

Steam-engine process ~500 kWel > 1.500

CHP on the basis of an ORC process (Organic Rankine Cycle)

~500 kWel > 2.300

Stirling engine process 10 - 40 kWel > 2.400

Hot air turbine cycle ~250 – 500 kWel > 3.900

CHP with fuel cell technology ~100 kWel > 3.000

CHP Gasifying of Biomass, gas engines ~25 – 50 kWel > 2.500

Investeringskostnader, (enligt bl.a. Energy technology Austria)

Page 46: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Se också INFO 44, 45 och 50, bl.a. tillverkare av utrustning för mindre CHP enheter

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

http://www.chydenius.fi/Enheter/naturvetenskaper/forskning/publikationer-och-raporter/highbio-1/

Page 47: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Samarbetande företag i HighBio projektet

CHP via förgasning av biomassa

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Page 48: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

GasEk Oy, Reisjärvi

CCM-Power Oy, Oulunsalo

Entimos Ltd / (Tervola)

”Lestijärvi fliskooperativ”, Lestijärvi

Vapor Finland Oy, Nivala

Samarbetande företag i HighBio - Inom Interreg Nord området i Finland

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Page 49: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

GasEk CHP via förgasning av biomass från skogenCHP-enheten på Farmari mässan I Karleby 2009;

50 kWe100 kWth

Uppfinnaren är Eero Kangasoja och utvecklaren Yrjö Muilu

Page 50: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

F.v.

Heikki Majava, Leo Ruokamo

CCM-PowerCCM-Powers

-

pilotförgasare

Pilot -enheten för förgasning

Datastyrd övervakning av förgasningssystemet

Page 51: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

CCM-PowerFlistork (på Farmari mässan 2009 I Karleby)- höjd 12 m - Slutet torksystem - Kapacitet ca. 40 m3 vatten per dag. - Energibehov ca 1/6 av normal träflistorkning

Draft by CCM-Power

Page 52: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

CHP enheten i Lestijärvi Förgasning av träflisÄgare, “Lestijärvi fliskooperativ” tillverkad av Entimos LtdKontaktperson, Harri Kavanterä

Harri Kavanterä

Total värmeproduktion ca 1,7 MWth, el från CHP enheten ca. 300 kWe

Silotorken för träflis

Torkning av träflis från ca 35% ner till ca 25% fukthalt

Page 53: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

EntimosMedströms förgasare

Dorman V12, 45 l, ca 1000 hp och en 370 kW generator

(ca. 600 kWth and 300 kWe)

En av gastvättarna -

skrubber

Förgasaren (1 MW)

Datastyrd övervakning av förganingen

och CHP enheten

Page 54: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Vapor Finland OyVapor har sin tillverkning vid enheterna i Uleåborg, Nivala, och Kiuruvesi.

Utveckling av träförgasare

pågår

Pictures by Vapor

Page 55: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

HighBios monter påFarmari Mässan-

Kokkola/ Karleby

30/7- 2/8 2009

Finlands statsminister Matti Vanhanen till höger

Page 56: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Information från FoU arbetet iHighBio projektet

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Page 57: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

HighBio Bioenergy Seminars

Kokkolan Voima Oy

BEAB - Boden Energi

Technical Tours for HighBio researchers

Kokkola/Karleby 18/11 2008

Luleå 12/5 2009

Ylivieska 3/11 2009 GasEk Oy

EUROPEAN UNION European Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Nästa HighBio Seminarium i Piteå/ETC

Ti 18 maj 201012.00-17.00

Page 58: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

EUROPEAN UNIONEuropean Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Refining of Novel Products by Biomass Gasification

INFO från HighBio projektet

Page 59: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

EUROPEAN UNIONEuropean Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Refining of Novel Products by Biomass Gasification

INFO från HighBio på Internethttp://www.chydenius.fi/

PowerPoint från HighBio Seminarier

Page 60: CHP - Energiseminarium -Vasa 2010 SE  Ulf-Peter Granö

Kemiska produkter Bränsle

El(kWe)

Värme(kWth)

HighBio Tack för mig!

EUROPEAN UNIONEuropean Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD

2008 -

2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Refining of Novel Products by Biomass Gasification

CHP