Introduktion til arbejdspakke 2og status for forgasningsteknologien

Termisk forgasning og det danske energisystemWorkshop, Gladsaxe, 14. april 2016

Morten Tony Hansen - Senior projektlederFORCE Technology – Termisk Energi og Strømningsmekanik

Disposition

• Introduktion– Fordele ved termisk

forgasning– Kort præsentation af PTF – Kort intro til WP2

• Status for forgasning– Hvilke anlæg kører i

Danmark eller er tæt på– Eksempler på anlæg og

koncepter i udlandet

• Konvertering af biomasse til en brændbar gas – Opvarmning i iltfattigt miljø, tilsætning af forgasningsmiddel

• Gassen kan bruges til produktion af el og varme, eller opgraderes til naturgas (BioSNG) eller flydende biobrændsler

• Se fx IEA Bioenergy Task 33 fact sheets

Hvad er termisk forgasning?

Fordele ved termisk forgasning

1. Alsidig anvendelse af forgasningsgassen: El- og varmeproduktion - brændsler - kemikalier

2. Højere elvirkningsgrad med gasmotorer/CC end med forbrænding + dampturbine

3. Lettere at fjerne kvælstof-, svovl- og klorforbindelserfra forgasningsgas end fra røggas

4. Mulig integration med CCS (CO2 capture and storage) i stor skala

Partnerskabet for Termisk Forgasning

• Forening med formålet– koordinere, styrke og målrette den danske indsats inden for

forskning, udvikling og demonstration– så termisk forgasning kan udfylde sin rolle og sit potentiale i

det fremtidige danske energisystem

• Bestyrelsen– Søren Hylleberg Sørensen, HMN Naturgas– Thomas Ritz Nissen, 1Rgi– Per Gravers Kristensen, DGC– Henrik Houmann Jakobsen, Biosynergi– Jesper Ahrenfeldt, DTU KT– (EUDP + Energinet.dk)

Partnerskabet for Termisk Forgasning

• Arbejdspakker i EUDP-projektet– WP1 Status for termisk forgasning– WP2 Termisk forgasning og det danske energisystem– WP3 Strategi for termisk forgasning– WP4 Rammebetingelser– WP5 Implementering af strategien– WP6 Organisering af opstart af partnerskabet

• Bliv medlem!– Åbent for alle interesserede virksomheder– Lavt kontingent– Se mere på www.forgasning.dk

WP2 - Indpasse forgasning i energisystem

• Ea Energianalyse engageret– Fokus: Hvilken rolle kan forgasning spille i et dansk VE-baseret

energisystem på langt sigt– Inspiration til scenarieanalyser via workshop

• Program for workshoppen– Fremtidens energisystem og gassens rolle (ENDK)– Erfaringer og udfordringer med grøn gas

i gasnettet (HMN)– Fremtidens energisystem og forslag til

tre scenarier for termisk forgasning (Ea)– Drøftelse af energisystem og gassens rolle (Ea)– Input til de tre scenarier (Ea)

• Frokost• Generalforsamling kl.13

Udviklingen af forgasningsanlæg i Danmark

• Mange år - 25 år• Mange aktører

– Universiteter– Private virksomheder– Energiselskaber

• Mange spor• Fokus på kraftvarme• Nogle ser ud til at få succes• Nogle lukket eller fortsat usikre

• PTF skal levere overblikket via WP1

Forgasserprincipper

• Fixed bed– Medstrøms/modstrøms/trinopdelt– Ren gas, lille skala

• Fluidized bed– Boblende/cirkulerende– Indirekte: produktion af kvælstoffri gas– Lav temperatur: askegenanvendelse

• Entrained flow– Slaggende - høj temperatur– God skalerbarhed– Krævende forbehandling

Harboøre Varmeværk - Vølund

• Modstrømsforgasser til træflis– 1 MWe (1.4 MWe installeret)– Tjæreudfordring vendt til fordel

• 22 års forgasserdrift– 15 års kraftvarmeproduktion– Drevet 100% på varmebehovet

• Anlægsvært er meget positiv• Vølund savner nyt demoanlæg

– Elproduktionstilskud udfordrende– Lavt prioriteret hos varmeværker– Varme har lav værdi i udlandet

• Kandidat til TOP 10 i verden

Skive Fjernvarme - Andritz/Carbona

• Europas største FBG til KV– 28 MWfuel - 6 MWel

– Træpiller– Tryksat fluid bed, Carbona

• Medfinansieret af DoE/EU/DK• Stabil drift

– Fokus på brændselskvalitet– Rådighed omkring 90%

• Projekt om flydende brændsel– TIGAS processen fra Haldor Topsøe

bliver demonstreret

Hillerød Forsyning - Biosynergi Proces

• Demonstrationsanlæg under idriftssættelse i Hillerød– 300 kWe / 750 kJ/s varme– Frisk skovflis

• Open core medstrøms• Status

– Motor/generator driftsklar (har kørtpå naturgas)

– Forgasser 500 driftstimer– Diverse elektriske og mekaniske

problemer har drillet

• Snarlig opstart ventes

Hillerød Forsyning - Weiss/Viking

• Kraftvarmeanlæg i Hillerød– 500 kWe / 1000 kJ/s varme– Træflis

• Trinopdelt medstrømsforgasser– Udviklet og patenteret af DTU– Opskaleret af Weiss og DTU– COWI licenshaver

• Designet til ubemandet drift• Har været i drift

– Tekniske problemer har forhindretkontinuerlig drift

• Anlæg nu nedtaget

Kalundborg - DONG Energy Pyroneer

• Lavtemperatur CFB– Udviklet af Peder Stoholm/DTU

• Pilotanlæg i Kalundborg– 6 MWth (produktgas: ~650°C)– Løst hvedehalm– Testet med et udvalg af brændsler– Gas indfyres i kulkedel– Stabil drift demonstreret– Aske brugt på marker i tests

• Pyroneerprojektet slut/mølpose– Teknologien ikke solgt– Planer om 60 MWth droppet– Nøglepersonale spredt

En række andre tiltag

• Flere lukkede spor/anlæg– Weiss/Hillerød– Pyroneer/Kalundborg

• En række andre danske aktører– Fokus på andre teknologispor– Fokus på teknologier til flydende

/gasformige brændsler – Fokus på udlandet

• Andre termiske processer/brændsler– Pyrolyse til bioolie, koks og kraftvarme– Hydrotermisk behandling til bioolie– Affald og sværere biobrændsler

De danske forgasningsanlæg/teknologier

• Fokus har været/er på kraftvarme• Aktuelt ikke stor efterspørgsel efter

kraftvarmeanlæg i Danmark• Elproduktionstilskud på 115 øre/kWh

– Tilstrækkeligt til at gøre forgasning interessant for kraftvarmeværker, der mister elproduktionstilskuddet på naturgas/motor eller biomasse/damp?

– Måske ikke - der bygges ikke, men andre teknologier er på vej (ORC)

• Nu: teknologiudvikling inden for brændselsproduktion

Udenlandske eksempler

• IEA Bioenergy Task 33 kan give overblik• Dansk nyhedsbrev udsendes - er du på mailliste?• Workshop om flybrændstof, Trondhjem 25/5 2016

• De udenlandske eksempler:– Fremstilling af brændsel– Store anlæg forkoblet

kraftværker/industri– Små anlæg til kraftvarme

med motordrift

Fremstilling af brændsler - GoBiGas

• Fokus på at få skovbrændsler ind i transportsektoren• Haldor Topsøe teknologi til methanisering af gassen• Internationalt projekt:

– Svensk vilje og fremsyn, østrigsk udviklet/finsk bygget forgasser, dansk udviklet/hollandsk bygget gasbehandling

Store anlæg forkoblet kedler

• Store industrielle CFB-anlæg til biomasse og affald• Finland, Sverige, Holland• Kommercielt tilgængelig teknologi• Kan købes i Finland mv.

Små anlæg til kraftvarme med motordrift

• Østrig - Tyskland - Schweiz• Har rykket de seneste år• Tre leverandører dominerer

– Burkhardt - 120 anlæg – Holzenergie - 34 anlæg– Spanner - 440 anlæg

• I alt 650 solgte anlæg• Også større anlæg såsom

– Güssing, Oberwarth, Senden/Ulm

• Andre lande og virksomheder:– Finland (Volter)– Sverige (Meva)

Tak!Morten Tony Hansen - FORCE Technology - T: 7215 7700 - E: mth@force.dk

www.forcetechnology.com