Mogućnosti korištenja toplinske energijeiz

bioplinskih postrojenja

Igor Novko

Energetski institut Hrvoje Požar

"Toplinska energija iz kogeneracije na bioplin - izgubljena dobit"

Obuka za postojeće i buduće operatere bioplinskih postrojenja

13. veljače 2015.

2 • 16/02/2015 Contract No. IEE/11/025 • Trajanje projekta 05.04.2012 – 04.04.2015

Izazovi u korištenju topline

Izazovi: Lokacija: BPP su najčešće u ruralnim područjima

Godišnje doba: više topline je dostupno ljeti, kada je potreba za toplinom manja

Količina topline: postrojenja variraju od nekoliko kW do nekoliko MW (EU prosjek 500 kWt)

Kvaliteta toplina: 80-550°C ovisno o CHP-u; industrijska primjena traži znatno veće temperaturne izvore

Rizici: Promjenjivost potražnje i visoki inicijalni troškovi

Prednost: Toplinska energija je jeftina!

3 • 16/02/2015 Contract No. IEE/11/025 • Trajanje projekta 05.04.2012 – 04.04.2015

Kvaliteta raspoložive topline

Potrebni temperaturni nivoi za neke od primjena: Priprema potrošne tople vode: 50-80°C

Grijanje: 50-80°C

Organski Rankine-ov Ciklus (ORC): 60-565°C

Sušenje poljoprivrednih proizvoda: 60-150°C

Raspoloživi temperaturni nivoi iz kogeneracije: 3-5% gubitci zračenja (ne-iskoristivo)

1-3% ulje za podmazivanje, 80-90°C

30-49% rashladna tekućina, 80-90°C

50-60% ispušni plinovi, 460-550°C

Bioplin

Izgaranje u (satelitskoj) jedinici

za kogeneraciju

Oplemenjivanje do nivoa biometana

CO2 Električna energija Toplinska energija

Biometan

Mreža prirodnog plina (opciono)

Bioplinski cjevovod (opciono)

TransportSupstitut

prirodnog plina

El. energija Grijanje Hlađenje Sušenje

ORC

Primjeri: Daljinsko grijanje,

Akvakultura, staklenici,

agroindustrija

Primjeri: Daljinsko hlađenje,

ribarstvo, mliječna industrija, skladištenje hrane

Primjeri: Drvni otpadci,

piljevina za pelete, ogrjevno drvo,

žitarice, bilje, začini

Izmjenjivač topline

Apsorpcijsko hlađenje

Zračna sušilica

4 • 16/02/2015 Contract No. IEE/11/025 • Trajanje projekta 05.04.2012 – 04.04.2015

Mogućnosti korištenja topline

5 • 16/02/2015 Contract No. IEE/11/025 • Trajanje projekta 05.04.2012 – 04.04.2015

Najčešće primjene topline

U praksi se najčešće susreće:

1. Direktno grijanje u manjim mrežama

2. Sušenje digestata, žitarica, drvnog čipsa…

3. Daljinsko grijanje (manji sustavi)

4. Bioplinska mreža do satelitskog CHP-a

6 • 16/02/2015 Contract No. IEE/11/025 • Trajanje projekta 05.04.2012 – 04.04.2015

Mini sustavi daljinskog grijanja

• Izazov: Nepostojanje potrošača u blizini i/ili potrošači predaleko

7 • 16/02/2015 Contract No. IEE/11/025 • Trajanje projekta 05.04.2012 – 04.04.2015

Sušenje…

• Modularni sustavi od 4 do 25 m3

• Digestat, kanalizacijski mulj, drvni čips,kruta biomasa, poljoprivredni proizvodi…

8 • 16/02/2015 Contract No. IEE/11/025 • Trajanje projekta 05.04.2012 – 04.04.2015

Ostale primjene topline

→ Detaljnije objašnjeno u priručniku za download na stranicama BioGasHeat projekta!

• Aklimatizacija staja (svinje, perad)• Akvakultura• Staklenici• Hlađenje (mljekarstvo, marikultura)• ORC – Organski Rankinov ciklus• Obogaćivanje bioplina do razine

biometana• Transport topline kontejnerima

• Moguća primjena: ribarska industrija, mesna industrija, pivarska industrija, industrija zamrznutih proizvoda, skladištenje hrane, aklimatizacija staja…

Izvor: BiogasHeat priručnik

Apsorpcijsko hlađenje

9 • 16/02/2015 Contract No. IEE/11/025 • Trajanje projekta 05.04.2012 – 04.04.2015

Proizvodnja električne energije

• Organic Rankine Cycle (ORC)

Izvor: GE EnergySource: GE Energy

10 • 16/02/2015 Contract No. IEE/11/025 • Trajanje projekta 05.04.2012 – 04.04.2015

Turbina na ispušne plinove

• Dual fuel engine: Motor s pilot ubrizgavanjem (235 kWel) s integriranom turbinom na ispušni plin kapaciteta 30 kWel

(Izvor: Schnell Motoren AG)

11 • 16/02/2015 Contract No. IEE/11/025 • Trajanje projekta 05.04.2012 – 04.04.2015

Oplemenjivanje do biometana

12 • 16/02/2015 Contract No. IEE/11/025 • Trajanje projekta 05.04.2012 – 04.04.2015

• Bioplin se pročišćava do kvalitete prirodnog plina (>95% metana)• Relativno skupa tehnologija• Opcija isplativa samo za veća postrojenja; ovisi o blizini priključka na mrežu

prirodnog plina

Prijevoz biometana u

kontejnerima

Borås Schweden

13 • 16/02/2015 Contract No. IEE/11/025 • Trajanje projekta 05.04.2012 – 04.04.2015

Linköping, Sweden

Biometan u transportu

14 • 16/02/2015 Contract No. IEE/11/025 • Trajanje projekta 05.04.2012 – 04.04.2015

15 • 16/02/2015 Contract No. IEE/11/025 • Trajanje projekta 05.04.2012 – 04.04.2015

Hvala na pažnji!

Energetski institut Hrvoje Požar

Igor Novko

inovko@eihp.hr