«Εναλλακτική Διαχείριση Βιοαερίου: Αξιολόγηση περίπτωσης μελέτης ΧΥΤΑ ΠΕ Λάρισας»

Transcript

1 «Εναλλακτική Διαχείριση Βιοαερίου: Αξιολόγηση περίπτωσης μελέτης ΧΥΤΑ ΠΕ Λάρισας» Αργύρης Γιώργος Ηλεκτρολόγος Μηχανικός ΤΕ Γκαρμπούνης Γιώργος Ηλεκτρολόγος Μηχανικός & Μηχανικός Η/Υ Αθήνα, 01/04/2016

2 Από τις μη Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας.. 31/3/2016 2

3 31/3/2016 3

4 ..στις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) 31/3/2016 4

5 Κίνητρα χρήσης ΑΠΕ : Προστασία περιβάλλοντος (ατμόσφαιρα, υδροφόρος ορίζοντας, έδαφος) Μη εξάντληση αποθεμάτων φυσικών πόρων Οικονομικό όφελος Ποιότητα ζωής 31/3/2016 5

6 Διάγραμμα ροής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιοαέριο 31/3/2016 6

7 Παραγωγή Αποβλήτων Υγειονομική Ταφή Αναερόβια Χώνευση Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας Επεξεργασία Βιοαερίου Παραγωγή Βιοαερίου 31/3/2016 7

8 Παραγωγή βιοαερίου : α. σύσταση β. ποσότητα γ. ρυθμός παραγωγής 31/3/2016 8

9 Εσωτερικοί παράγοντες : 1. Θερμοκρασία 2. Εισροή αέρα 3. Υγρασία 4. Οξειδοαναγωγή 5. ph 6. Θρεπτικές και τοξικές ουσίες Εξωτερικοί παράγοντες : 1. Αέρας 2. Θερμοκρασία 3. Ατμοσφαιρική Πίεση 4. Επικάλυψη 5. Βροχοπτώσεις 6. Τοπογραφία 7. Υδρογεωλογία 8. Σύνθεση απορριμμάτων 31/3/2016 9

10 α. Σύσταση βιοαερίου β. Ποσότητα βιοαερίου 31/3/

11 50-75% CH % Ν 2, Η 2 Βιοαέριο 30-40% CO 2 H 2 S << 1% Σχήμα 1. : Σύσταση βιοαερίου (%). 31/3/

12 γ. Ρυθμός παραγωγής βιοαερίου 31/3/

13 Σχήμα 2. : Ρυθμός παραγωγής βιοαερίου ανά συστατικό (%). 31/3/

14 Από το βιοαέριο..στην ηλεκτρική ενέργεια 31/3/

15 Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από βιοαέριο στην Ελλάδα Ετήσια παραγωγή απορριμμάτων: ~5,5 εκατομμύρια tn (506 kg/κάτοικο) Σύνθεση απορριμμάτων: ~45% οργανικά/βιοαποδομήσιμα υλικά Αξιοποίηση βιοαερίου ΧΥΤΑ: 4% του συνόλου των ΧΥΤΑ Ενεργειακή κάλυψη: << 1% 31/3/

16 100% αξιοποίηση βιοαερίου στην ελληνική επικράτεια σημαίνει.. Παραγωγή ~440 GWh ηλεκτρικής ενέργειας Εξυπηρέτηση ~ κατοίκων Γεωγραφική κάλυψη 40% της ΠΕ Λάρισας 31/3/

17 Αξιολόγηση Περίπτωσης Μελέτης ΧΥΤΑ ΠΕ Λάρισας 31/3/

18 Γενικά στοιχεία Έτος έναρξης λειτουργίας ΧΥΤΑ: 1998 (το 2009 παραχωρήθηκε για χρήση στο ΦοΔΣΑ Ν. Λάρισας από το Δήμο Λαρισαίων) Εξυπηρετούμενος πληθυσμός: κάτοικοι Ετήσια παραγωγή απορριμμάτων: ~ tn (351 kg/κάτοικο) Έκταση λεκάνης διάθεσης: 200 στρέματα Συνολική χωρητικότητα: m 3 ( tn) Χωρητικότητα λειτουργούσας κυψέλης (4 ης ): m 3 ( tn) 31/3/

19 Συνολικές ποσότητες διάθεσης Αστικών Στερεών Αποβλήτων (ΑΣΑ) λεκάνης ΧΥΤΑ ΠΕ Λάρισας Κυψέλη tn 02/ /2002 Κυψέλη tn 03/ /2007 Κυψέλη tn 03/ /2013 Κυψέλη tn 06/ σήμερα Πίνακας 1. : Ποσότητες ΑΣΑ ανά κυψέλη (tn). 31/3/

20 140000, , , , , , ,00 0, Σχήμα 3. : Διαχρονική παραγωγή ΑΣΑ (tn/year). 31/3/

21 Πάγιος εξοπλισμός Οριζόντιο δίκτυο συλλογής Δίκτυο σωληνώσεων μεταφοράς σε περιμετρικά φρεάτια συγκέντρωσης και ελέγχου (ΦΣΕΒ) ΦΣΕΒ Δίκτυο σωληνώσεων μεταφοράς σε κεντρικό Σταθμό Άντλησης και Καύσης (ΣΑΚ) Η/Μ εξοπλισμός 31/3/

22 Τεχνικά χαρακτηριστικά ΣΑΚ βιοαερίου Τύπος : HE 500 P μηχ = 9,2KW Q max = 500m 3 /h 31/3/

23 Μεθοδολογία ανάλυσης δεδομένων: α. Χρήσει μετρήσεων β. Χρήσει λογισμικού LandGem v /3/

24 α. Χρήσει μετρήσεων 31/3/

25 Φορητός μετρητικός εξοπλισμός Τύπος: Optima7 Biogas Analyzer - Φορητός Αναλυτής Βιοαερίου Μετρούμενα μεγέθη : Σύσταση CH 4 (%) Σύσταση CO 2 (%) Σύσταση H 2 S (%) Σύσταση O 2 (%) 31/3/

26 Καταγραφή πρωτογενών δεδομένων μετρήσεων (μέση τιμή): Σύσταση CH 4 : 54% Σύσταση CO 2 : 40% Σύσταση H 2 S : <<1% Σύσταση O 2 : 0% Παροχή βιοαερίου : 400m 3 /h Παραγωγή μεθανίου : 216m 3 /h Παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα : 160m 3 /h 31/3/

27 Επεξεργασία πρωτογενών δεδομένων Θερμογόνος δύναμη CH 4 = 39,8MJ/m 3 P ηλ = 39,8MJ/m 3 * 216m 3 /h * 0,385 = 3309,768MJ/h = 0,92MW Ε ηλ = 0,92 * (365day/year * 24h/day) = 8059,2MWh/year 31/3/

28 β. Χρήσει λογισμικού LandGem v /3/

29 Q ch4 : ετήσια παραγωγή μεθανίου (m 3 /year) K : ρυθμός παραγωγής μεθανίου n : έτος υπολογισμού Μ : ποσότητα απορριμμάτων κατά το έτος i (tn) t ij : ηλικία απορριμμάτων που αποτέθηκαν το έτος i L 0 : ικανότητα παραγωγής μεθανίου 31/3/

30 Επεξεργασία: 1.Διαχρονική παραγωγή ΑΣΑ 2.Ποσοστιαία σύσταση βιοαερίου (54% CH 4 ) 31/3/

31 Έτος Αναφοράς Εισερχόμενοι τόνοι ΑΣΑ Πίνακας 2. : Εισερχόμενα ΑΣΑ στο ΧΥΤΑ (tn/year). 31/3/

32 Υπολογισμοί (έως 2030) 31/3/

33 Έτος Βιοαέριο (m 3 /h) Μεθάνιο (m 3 /h) Διοξείδιο του άνθρακα (m 3 /h) ,93 636,08 471, ,29 662,20 490, ,17 685,89 508, ,83 707,31 523, ,53 726,59 538, ,91 691,15 511, ,49 657,44 486, ,11 625,38 463, ,63 594,88 440, ,90 565,87 419, ,79 538,27 398, ,18 512,02 379, ,94 487,05 360, ,95 463,29 343, ,11 440,70 326, ,30 419,20 310,52 Πίνακας 3. : Εκτιμώμενη παραγωγή βιοαερίου, μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα (m 3 /h). 31/3/

34 1600, ,00 Βιοαέριο (m3/h) Μεθάνιο(m3/h) 1200,00 Διοξείδιο του άνθρακα (m3/h) 1000,00 800,00 600,00 400,00 200,00 0, Σχήμα 4. : Εκτιμώμενη παραγωγή βιοαερίου, μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα (m 3 /h). 31/3/

35 Ανάκτηση Ανάκτηση Ανάκτηση Ανάκτηση βιοαερίου - βιοαερίου - μεθανίου - μεθανίου - Έτος συντελεστής 0,5 συντελεστής 0,6 συντελεστής 0,5 συντελεστής 0,6 (m 3 /h) (m 3 /h) (m 3 /h) (m 3 /h) ,97 706,76 318,04 381, ,14 735,77 331,10 397, ,08 762,10 342,95 411, ,92 785,90 353,65 424, ,77 807,32 363,29 435, ,95 767,95 345,58 414, ,74 730,49 328,72 394, ,05 694,87 312,69 375, ,81 660,98 297,44 356, ,95 628,74 282,93 339, ,40 598,08 269,13 322, ,09 568,91 256,01 307, ,97 541,16 243,52 292, ,97 514,77 231,65 277, ,05 489,66 220,35 264, ,15 465,78 209,60 251,52 Πίνακας 4. : Ανακτώμενες ποσότητες βιοαερίου και μεθανίου (m 3 /h). 31/3/

36 Επεξεργασία αποτελεσμάτων Θερμογόνος δύναμη CH 4 = 39,8MJ/m 3 P ηλ = 39,8MJ/m 3 * (x)m 3 /h * 0,385 = (y)mw Ε ηλ = (y) * (365day/year * 24h/day) = (z)mwh/year 31/3/

37 Έτος Ηλεκτρική ισχύς (MW) 0,5 συντελεστή ανάκτησης Ηλεκτρική ισχύς (MW) 0,6 συντελεστή ανάκτησης ,35 1, ,41 1, ,46 1, ,51 1, ,55 1, ,47 1, ,40 1, ,33 1, ,27 1, ,20 1, ,15 1, ,09 1, ,04 1, ,99 1, ,94 1, ,89 1,07 Πίνακας 5. : Εκτιμώμενη παραγωγή ηλεκτρικής ισχύος (MW). 31/3/

38 Έτος Ηλεκτρική ενέργεια (MWh) 0,5 συντελεστή ανάκτησης Ηλεκτρική ενέργεια (MWh) 0,6 συντελεστή ανάκτησης Πίνακας 6. : Εκτιμώμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (MWh). 31/3/

39 Ηλεκτρική Eνέργεια (MWh) με 0,5 Ηλεκτρική Eνέργεια (MWh) με 0,6 ΜΟ Σχήμα 5. : Εκτιμώμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας(mwh). 31/3/

40 Συμπεράσματα.. 31/3/

41 Για το έτος αναφοράς 2015: Ετήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στο ΧΥΤΑ: 246,04MWh Εκτιμώμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από βιοαέριο (χρήσει φορητού αναλυτή βιοαερίου): 8.059,20MWh Εκτιμώμενη μέση παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από βιοαέριο (χρήσει λογισμικού LandGem): ,00MWh Περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας: 7.813, ,95MWh Πληθυσμιακή κάλυψη: κάτοικοι 31/3/

42 Προτάσεις 31/3/

43 Αξιοποίηση εκδοθείσας άδειας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ΡΑΕ (Ρ εγκ = 1,25MW) (Υπ αριθ.πρωτ.:δ6/φ18.047/οικ.491/ ) Επενδυτικό ενδιαφέρον - εμπορική εκμετάλλευση (βάσει μελέτης): Έξοδα: 1. Εκτιμώμενο κόστος εγκατάστασης: ~ ,00 2. Εκτιμώμενο κόστος συντήρησης: ~ ,00 /year (30,00 /MWh) 3. Εκτιμώμενο κόστος λειτουργίας (ασφάλιση,περιβαλλοντική παρακολούθηση, διοικητικά έξοδα, απρόβλεπτα): ~ /year Έσοδα: 1. Έσοδα από την πώληση ηλεκτρικού ρεύματος: ~ ,00 /year (131,00 /MWh, ΦΕΚ 85/Α/ ) 31/3/

44 Ευχαριστούμε θερμά για την προσοχή σας 31/3/

45 ΧΥΤΑ ΠΕ Λάρισας 31/3/