Μικρές Μονάδες Συµπαραγωγής Ηλεκτρισµού & Θερµότητας από Wood Chip

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Μικρές Μονάδες Συµπαραγωγής Ηλεκτρισµού & Θερµότητας από Wood Chip"

Αδώνια Μιχαηλίδης
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 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.

Μονάδες Συµπαραγωγής Ηλεκτρισµού & Θερµότητας από Wood

2 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.

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

3 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).

Χρησιμοποιείται για παραγωγή υλικών προστιθέμενης αξίας αλλά και ενέργειας.

4 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).

Παραγωγή ενέργειας και θερμότητας σε βιομηχανίες.

5 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% Πηγή: ΕΚΕΤΑ/ΙΔΕΠ

6 Που καταλήγει η βιομάζα; Προϊόν για περαιτέρω επεξεργασία. Ζωοτροφές. Καύση για παραγωγή θερμότητας. Οργανικά λιπάσματα. Απόρριψη καύση στον αγρό.

7 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).

8 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.

9 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.

Παραγωγή ηλεκτρισμού Σε μεσαία κυρίως κλίμακα (ατμοηλεκτρικοί σταθμοί).

10 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.

11 Αεριοποίηση Στερεό καύσιμο + Ατμός/αέρας Αέριο σύνθεσης Kαύσιμο αέριο σύνθεσης (synthesis gas) Περιλαμβάνει μεταξύ άλλων H 2, CO, Η x C y Αξιοποίηση του αερίου σε ΜΕΚ, μικροστρόβιλο.

12 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.

Στη ζώνη πυρόλυσης πραγματοποιείται εξανθράκωση των chip και αεριοποίησή τους με τελικό

13 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.

Φιλτράρισμα με fabric filter. 3. Τελικός καθαρισμός με πλύση νερού.

14 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.

Η θερμότητα ανακτάται από το ψυκτικό μέσο της μηχανής και από τα

15 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.

16 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.

Βασικός λόγος καθυστέρησης μέχρι τώρα είναι: Η οργάνωση της αγοράς και των εφοδιαστικών αλυσίδων.

17 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.

3851/2010, μας δίνει τη δυνατότητα να στηρίξουμε τη γεωργική παραγωγή, να εκμεταλλευτούμε τα

18 Νομοθεσία (2) Τιμολόγια ΑΠΕ βάση του Ν. 3851/2010 Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από : ιασυνδεδεµένο Σύστηµα Μη ιασυνδεδεµένα Αιολική ενέργεια χερσαίων εγκαταστάσεων <50kW 87,85 99,45 Αιολική ενέργεια εγκαταστάσεων <50kW Φωτοβολταϊκά <10kWpeak Υδροηλεκτρικοί σταθµοί <15ΜW ,85 Ηλιοθερµικοί σταθµοί 264,85 Γεωθερµική χαµηλής θερµοκρασίας 150 Γεωθερµική υψηλής θερµοκρασίας 99,45 Βιοµάζα σε σταθµούς 1MW 200 Βιοµάζα σε σταθµούς 1 έως 5ΜW 175 Βιοµάζα σε σταθµούς >5MW 150 Βιοαέριο από βιοµάζα 3 MW 220 Βιοαέριο από βιοµάζα >3 MW 200 Σ.Η.Θ.Υ.Α. 87,85xΣΡ 99,45xΣΡ Εφόσον οι επενδύσεις υλοποιούνται χωρίς τη χρήση δημόσιας επένδυσης προσαυξάνονται κατά 15%.

εγκαταστάσεων <50kW Φωτοβολταϊκά <10kWpeak Υδροηλεκτρικοί σταθµοί <15ΜW 250 550 87,85 Ηλιοθερµικοί σταθµοί 264,85 Γεωθερµική χαµηλής θερµοκρασίας 150 Γεωθερµική

19 Νομοθεσία (3) Αδειοδοτική διαδικασία Για εγκαταστάσεις έως και 1MW δεν απαιτείται Άδεια Παραγωγής. Υποβάλλεται αίτηση για την διατύπωση Προσφοράς Σύνδεσης προς τον αρμόδιο Διαχειριστή. Χορηγείται Προσφορά σύνδεσης μη δεσμευτική και οριστικοποιείται και καθίσταται δεσμευτική μετά το τέλος της περιβαλλοντικής αδειοδότησης. Για τις μονάδες έως και 500kW απαιτείται η χορήγηση βεβαίωσης απαλλαγής από την υποχρέωση ΕΠΟ και δεν απαιτείται άδεια εγκατάστασης και λειτουργίας. Για τις μεγαλύτερες μονάδες απαιτείται ΕΠΟ, ΜΠΕ, προσωρινή σύνδεση για δοκιμαστική λειτουργία και άδεια λειτουργίας.

Χορηγείται Προσφορά σύνδεσης μη δεσμευτική και οριστικοποιείται και καθίσταται δεσμευτική μετά το τέλος της περιβαλλοντικής αδειοδότησης.

20 Επενδυτική ευκαιρία (1) ΗMECOgroup μετά από έρευνα όσον αφορά την τεχνολογία αιχμής αλλά και αναλυτική αποτύπωση του χώρου και των διαθέσιμων πρώτων υλών (κυρίως στη Βόρεια Ελλάδα) μπορεί να προσφέρει στον επενδυτή μία γκάμα αξιόπιστων ευρωπαϊκών τεχνολογιών αεριοποίησης και ένα σταθερό και ασφαλές περιβάλλον όσον αφορά την ποιότητα αλλά και την ποσότητα της πρώτης ύλης.

μπορεί να προσφέρει στον επενδυτή μία γκάμα αξιόπιστων ευρωπαϊκών τεχνολογιών αεριοποίησης

21 Επενδυτική ευκαιρία (2) Η MECO group προσφέρει ολοκληρωμένες λύσεις: Από την προκαταρκτική μελέτη έως και το επιχειρηματικό σχέδιο. Ολόκληρη την αδειοδοτική διαδικασία μαζί με τις διαδικασίες για την ένταξη στον Αναπτυξιακό Νόμο εφόσον το επιθυμεί ο επενδυτής. Μελέτη και εγκατάσταση της μονάδας «με το κλειδί στο χέρι». Συντήρηση αλλά και παρακολούθηση λειτουργίας της μονάδας εφόσον το επιθυμεί ο επενδυτής.

22 Συστήματα συμπαραγωγής της MECO group (1) Τεχνικά χαρακτηριστικά των συστημάτων Καύσιμο: Ξυλώδης θρυμματισμένη βιομάζα (wood chip) Μέγεθος καυσίμου: Από 8mm έως και 50mm Μέγεθος μονάδας: των 30 και 45kWe σε ένα κοντέινερ, των 100kWe σε δύο. Μέγεθος κοντέινερ: 6x2,3x2,5 (ΜxΠxΥ) Κατασκευαστικά στοιχεία κοντέινερ: Χαλύβδινο, μονωμένο και με εξαερισμό.

23 Συστήματα συμπαραγωγής της MECO group (2) Συστήματα ΣΗΘ Επένδυση Επιστροφή με αεριοποίηση επένδυσης 30kW e & 70kW th Ευρώ 4 χρόνια 30kW e & 80kW th Ευρώ 5 χρόνια 45kW e & 100kW th Ευρώ 4 χρόνια 100kW e & 200kW th Ευρώ 5 χρόνια Η περίοδο επιστροφής των αρχικών κεφαλαίων υπολογίζεται χωρίς την αξιοποίηση της θερμικής ενέργειας και με ιδία κεφάλαια και χωρίς την χρήση του Αναπτυξιακού. Με την αξιοποίηση της θερμικής ενέργειας υπολογίζεται περίπου στο μισό.

24 Συστήματα συμπαραγωγής της MECO group (3)

25 Συστήματα συμπαραγωγής της MECO group (4)

26 Αξιοποίηση της θερμικής ενέργειας Μικρές τηλεθερμάνσεις Θερμοκήπια Βιομηχανικές και βιοτεχνικές μονάδες Αφαλάτωση νερού Ξηραντήρια ξηρών καρπών Ελαιοτριβεία, οινοποιεία, μελισσουργεία

27 Ημερίδα ENERMED - TREC Ευρωπαϊκή Συνεργασία για την Αξιοποίηση των ΑΠΕ Ευχαριστώ πολύ N. Ντάβος Διπλ. Μηχανολόγος Μηχανικός Υπ. Διδάκτωρ Σε συνεργασία με την Τεχνικό Γραφείο Σύμβουλοι Μηχανικοί Κοζάνη Ι Πτολεμαίων 3 Ι τηλ: Πτολεμαΐδα Ι Παρμενίωνος 2 Ι τηλ: Energy Lines Engineering Μαρούσι Ι Μητροπόλεως Δίκτυο Συνεργατών: Αίγιο, Βόλος, Θεσ/νίκη, Κεφαλονιά, Κιάτο, Κοζάνη, Λάρισα, Πάρος, Πτολεμαΐδα, Χαλκίδα

Σχετικά έγγραφα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΠΕ. Βισκαδούρος Γ. Ι. Φραγκιαδάκης Φ. Μαυροματάκης

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΠΕ. Βισκαδούρος Γ. Ι. Φραγκιαδάκης Φ. Μαυροματάκης ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΠΕ Βισκαδούρος Γ. Ι. Φραγκιαδάκης Φ. Μαυροματάκης ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ο όρος βιομάζα μπορεί να δηλώσει : α) Τα υλικά ή τα υποπροϊόντα και κατάλοιπα της φυσικής, ζωικής δασικής και αλιευτικής παραγωγής