priručnik: “ održivo korištenje toplinske energije iz ... · pdf fileopće...
TRANSCRIPT
Priru čnik: “ Održivo korištenje toplinske energije iz
postrojenja na bioplin ”
1 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
postrojenja na bioplin ”- promocija priru čnika
Vedran Krstulović
Opće informacijePriru čnik “Održivo korištenje toplinske
energije iz postrojenja na bioplin”Engleska verzija raspoloživaNjemačka verzija raspoloživa(zasad samo online)
2 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
(zasad samo online)Hrvatska verzija u pripremi, uskoro online
Predstavljeni razni koncepti korištenja otpadne topline
NE sadrži ekonomske podatke – oni se obrađuju zasebno u projektu
Cjeline priru čnika:
• Uvod
• Osnove proizvodnje i korištenja topline
• Mogućnosti korištenja topline bioplinskihpostrojenja
3 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
postrojenja
• Inovativni koncepti za u činkovitu pretvorbu bioplina
• Upute o opcijama korištenja toplinske energije
• Zaklju čci
Korištenje bioplina
… do kuhala
4 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
© Dominik Rutz
© Dominik Rutz
Od gorivnih ćelija…
Bitno pri korištenju topline iz bioplinskih postrojenja:
• Sezonski karakter: ljeto/zima• Udaljenost bioplinskog postrojenja• Koli čina i kvaliteta topline• Ekonomi čnost
5 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
• Ekonomi čnost• Rizik vezan za toplinske potroša če• Prihvatljivost za susjede• Cijene drugih energenata
Osnove proizvodnje i korištenja topline:
• Izgaranje bioplina• Brojke i pretvorbene jedinice topline• Kvaliteta topline• Kvantiteta topline i potražnja
6 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
• Kvantiteta topline i potražnja• Grijanje digestora• Karakteristike bioplinskih motora s unutarnjim
izgaranjem• Koncepti za kombiniranu proizvodnju toplinske i
elektri čne energije iz bioplinskih postrojenja
Putevi korištenja bioplina
7 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
izvor: BiogasHeat Handbook
Koli čina topline
Učinkovitost kogeneracije na bioplin (~90%)10% gubitaka35% mehani čka energija (elektri čna)55% iskoristiva toplinska energija
8 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
55% iskoristiva toplinska energija
Primjer: postrojenje od 500 kW el
~ 500 kWth → ~4.000 MWhth/godprosje čno po osobi (PTV, grijanje): 7.373 kWh/god~ pokrivanje potreba za oko 535 osoba
ali…
Podru čja efektivnog korištenja :
• Potrošna topla voda• Grijanje stambenog prostora• Rankineov ciklus (ORC)
Kvaliteta topline
9 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
• Rankineov ciklus (ORC)• Sušenje poljoprivrednih proizvoda
Kvaliteta topline
Toplinske potrebe godišnje
10 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
izvor: BiogasHeat Handbook
Mogućnosti korištenja topline iz bioplinskihpostrojenja:
� Grijanje� Daljinsko grijanje� Staje� Staklenici� Akvakultura� Transport toplinske energije u
� Hlađenje� Pregled rashladnih uređaja� Daljinsko hlađenje� Primjene hlađenja
� Dodatna proizvodnja el. energije� CRC sustavi
11 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
� Transport toplinske energije u kontejnerima
� Grijanje u druge svrhe
� Sušenje� Digestat i kanalizacijski mulj� Cjepanice, drvni otpaci i peleti� Poljoprivredni proizvodi
� CRC sustavi� ORC sustavi� Kalina ciklus� Stirlingov motor� Turbina na ispušni plin
Dodatna elektri čna proizvodnja : ORC postrojenja
12 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
Positivliste EEG 2012: korištenje otpadne topline iz kogeneracija na bioplin za proizvodnju električne energije, posebno u procesima Organskog Rankineovog i Kalina ciklusa
izvor: GE Energyizvor: GE Energy
Dodatna elektri čna proizvodnja : turbina na ispušne plinove
13 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
• 235 kWel prerađeni diesel motor s integriranom turbinom od 30 kWel• Prema SCHNELL-u: iskoristivost 20% viša nego kod plinskih otto-motora
(izvor: Schnell Motoren AG)
Apsorpcijski rashladni ure đaji
14 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
Primjena: Proizvodnja leda, prerada ribe, hlađenje namirnica, klimatizacija u svinjogojstvu, mljekarstvo i mliječna industrija, mesna industrija, pivovare itd.
“Mobilni” transport topline kontejnerima� spremnik latentne topline: PCM (natrijev acetat, ba rijev hidroksid)
� termodinami čki spremnik: zeolit
15
vrećasti spremnici kamionski kontejner:LaTherm GmbH
željeznički kontejner:TransHeat GmbH
Wikipedia
Wikipedia
Inovativni koncepti za u činkovitu pretvorbu energije iz bioplina:
• Bioplinski cjevovodi i satelitske kogeneracijske jedinice
• Oplemenjivanje bioplina i ubrizgavanje biometana u mrežu
• Transport biometana u kontejnerima
16 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
• Transport biometana u kontejnerima
• Korištenje biometana u transportu
• Bioplin u upravljanju opterećenjem i uravnoteženju mreže
• Biometan i pretvorba električne energije u plin
Alternativa toplinskoj mreži: plinovodi za bioplin i satelitske kogeneracije
� potreban samo jedan cjevovod� kogeneracija je locirana uz
potroša ča topline
17 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
� nema toplinskih gubitaka u cjevovodima
� niži instalacijski troškovi
→ plinovod prikladan za veće, toplovod za manje udaljenosti
Dobivanje biometana
18 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
“pressure swing” adsorpcija (PSA), ispiranje pod tlakom, aminsko pranje
© Dominik Rutz
© Dominik Rutz
→ trenutno prikladno samo za veća postrojenja, radi troškova→ odlučujući faktor: udaljenost od plinske mreže
Transport biometana u kontejnerima
19 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
Borås, Švedska
Biometan u prometu
20 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
Linköping, Švedska
© Dominik Rutz
© Dominik Rutz→ za veća postrojeja→ primjena ovisi o prometnoj politici
Biometan kao podrška stabilnosti mreže
• Energija uravnoteženja: struja iz bioplina kao trenutna rezerva• Tržišna vrijednost: premije na tržištu, za management, za fleksibilnost
21 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
→ utjecaj na proizvodnju i skladištenje topline
izvor: http://www.next-kraftwerke.de/virtuelles-kraftwerk-next-pool/biogas
„Struja -u-plin (Power-to -Gas)“
22 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
izvor: BiogasHeat Handbook
„Inovativni“ kon cepti
� mnogi “inovativni” koncepti su ve ćinom investicijski intenzivni te prikladni samo za veća postrojenja
23 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by
� „normalna“ postrojenja moraju dokazati da su učinkovita (i time da koriste toplinu)kako bi izbjegla kritike javnosti
24 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by