Západočeská Univerzita v Plzni, Fakulta elektrotechnická a Enviros, s.r.o. Sborník prezentací z workshopu

Transkript

1 Západočeská Univerzita v Plzni, Fakulta elektrotechnická a Enviros, s.r.o. Sborník prezentací z workshopu Využití biomasy pro výrobu tepla a elektřiny technické, environmentální a ekonomické aspekty spalování biomasy Datum konání: 6. srpna 2008 Místo konání: Budova Fakulty elektrotechnické ZČU v Plzni, Univerzitní 26, velká zasedací místnost děkanátu FEL, EU 219 Akce byla společným 2. pracovním workshopem v rámci projektu Bio-E Bioenergetika a biopaliva 2008 a 1. národním seminářem v rámci projektu COFITECK. Bio-E Bioenergetika a biopaliva 2008 Projekt Bio-E - Bioenergetika a biopaliva 2008 je podpořen z Fondu Zelené energie Skupiny ČEZ Projekt COFITECK je financován Evropskou Komisí v rámci 6. Rámcového programu pro vědu a výzkum

2 Program akce: 10:00-10:15 Zahájení (Doc. Ing. Jiří Kotlan, CSc, děkan elektrotechnické fakulty ZČU Plzeň, Prof. Ing.Jan Mühlbacher, CSc., Mgr.Eduard Ščerba, Ph.D., FEL ZČU Plzeň) 10:15-10:45 Představení projektu COFITECK, kontext a současný stav a perspektivy spoluspalování biomasy v ČR a EU Ing. Jaroslav Jakubes, ENVIROS, s.r.o. Praha) 10:45-11:15 Zkušenosti se spoluspalováním biomasy v elektrárnách ČEZ Ing. Milan Andrejkovič, elektrárny ČEZ, a. s., Tisová, Hodonín a Poříčí 11:15-11:45 Zkušenosti se spoluspalováním biomasy v Plzeňské teplárenské a.s. Ing. Holoubek, technický ředitel, Plzeňská teplárenská, a.s. 11:45-12:15 Zkušenosti se spoluspalováním biomasy v Teplárně Písek, a.s. Ing. František Sýkora, ředitel; Ing. František Meloun, Teplárna Písek, a.s. 12:15-12:40 Přestávka na občerstvení 12:45-13:00 Prohlídka instalace obnovitelných zdrojů energie v budovš FEL ZČU Plzeň 13:00-13:30 Ekonomika využívání obnovitelných zdrojů energie Doc. Ing. Emil Dvorský, CSc., ZČU Plzeň 13:30-14:00 Analýza potenciálu biomasy v Plzeňském kraji Ing. Bc. Kamila Havlíčková, Ph.D., VUKOZ,v.v.i. Průhonice 14:00-15:00 Diskuse Příspěvky dodatečně zařazené do sborníku: Dlouhodobé zkušenosti a perspektivy spalování a energetického využití biomasy ve Skupině ČEZ Ing. František Vaněk, ČEZ, a.s.; Ing. Adam Moravec ČEZ Obnovitelné zdroje, s.r.o. Zkušenosti se spalováním biomasy ve ŠKO- ENERGO, s.r.o. Mladá Boleslav, Ing. Jiří Mrkus, ŠKO- ENERGO, s.r.o. Mladá Boleslav

3 Kontext, současný stav a perspektivy spoluspalování biomasy v ČR a EU Jaroslav Jakubes, ENVIROS Workshop Využití biomasy pro výrobu tepla a elektřiny technické, environmentální a ekonomické aspekty spalování biomasy Plzeň, 6. srpna 2008 Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna 2008 Obsah prezentace Představení projektu COFITECK Politický a legislativní kontext pro využívání biomasy v ČR a EU Současný stav využívání biomasy v ČR Spoluspalování biomasy v ČR historie a současnost Klíčové problémy při spoluspalování biomasy Závěry Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna

4 Projekt COFITECK - představení Projekt podpořený v rámci 6. Rámcového programu EU Řešen v období 08/ /2009 Řešitelé: Ecofys Polska (PL), IChPW (PL), TGPE (PL), TU Clausthal (DE), ENVIROS (CZ), ENERO (RO), Stockholm Environment Institute (EE), Ekodoma (LV), LEI (LT) Cíl: přispět k optimálnímu rozvoji spoluspalování v nových členských zemích EU prostřednictvím podpory a šíření stávajících znalostí o spoluspalování v energetice, zejména s důrazem na: nová a ekonomicky proveditelná technologickářešení pro spoluspalování biomasy a uhlí dodavatelský řetězec biomasy (lokální potenciál biomasy, logistika, organizace trhu s biomasou atd.) Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna 2008 Projekt COFITECK - výstupy Výstupy projektu: 2 Přehledové studie - technologie spoluspalování + možnosti dodávek biomasy (AJ) 6 newsletterů (AJ + ČJ) 2 pracovní semináře (1. - tento, 2. -říjen/listopad Praha, konference Biomasa a bioplyn), Zpráva o spoluspalování založená na výsledcích projektu (AJ) Zpráva o budoucích výzkumných otázkách (AJ) Propagační brožura o spoluspalování (AJ + ČJ) Články v odborných časopisech Mezinárodní konference uzavírající projekt Web projektu: Bude zde ke stažení sborník ze semináře!! Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna

5 Kontext podpora využívání OZE v EU Politické závazky měnící se přístup k energetice liberalizace trhu, ochrana klimatu, energetická bezpečnost a soběstačnost, podpora zaměstnanosti Směrnice 2001/77/EC pro ČR závazek 8% podíl OZE-E VČR byly přijaty nezbytné změny v novele energetického zákona, přijaté zákonem č. 670/2004 Sb., v novele zákona o hospodaření energií, přijaté zákonemč. 177/2006 Sb. a zejména přijetím zákonač. 180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z OZE Ze současného pohledu není reálné jeho dosažení závazku podílu 8% OZE-E v r (ale ani řada dalších zemí EU ho nedosáhne) Chybí systémová podpora pro teplo z OZE pouze dotační podpora pro vybrané projekty z fondů EU není motivace využívat ve vyšší míře biomasu pro výrobu tepla Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna 2008 Kontext Akční plán pro biomasu 12/ Evropská Komise přijala Akční plán pro biomasu. Cíl - do roku 2010 zdvojnásobit využití biomasy v energetickém mixu EU. Plán uvádí 31 způsobů podpory biomasy, a to v oblasti vytápění a chlazení, výroby elektřiny a dopravy (biopaliva). Podíl pevných paliv v energetickém mixu EU by měl poklesnout z 80% na 75% a mělo by dojít ke snížení importu ropy o 8%, emise skleníkových plynů by se měly snížit o 209 mil. tun za rok a mělo by dojít k vytvoření až pracovních míst v zemědělství a lesnictví. Novely energetického zákona a zákona o hospodaření energií již obsahují mnohé prvky uvedené v analyzovaných dokumentech Ministerstvo zemědělství projednává návrh Akčního plánu pro biomasu, kterým bude harmonizace dovršena Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna

6 Kontext Klimaticko energetický balíček EU (1) 01/ EK předložila environmentálně - energetický balíček, který je další částí rozpracování Energetické politiky pro Evropu do návrhu realizačních dokumentů v oblasti užití OZE, obchodování s emisemi a zejména úsilím a snížení hrozících změn klimatu Součástí je návrh Směrnice pro podporu OZE: závazný cíl pro EU dosáhnout do roku 2020 podíl 20% OZE ve finální spotřebě energie ČR - nižší cíl, odpovídající více možnostem - 13 % - zdvojnásobení podílu OZE oproti současné úrovni společný rámec pro podporu energie z OZE povinné cíle, pokud jde o celkový podíl energie z OZE na spotřebě energie a podíl energie z OZE v dopravě pravidla týkající se záruk původu, správních postupů a připojení do elektrizační soustavy s ohledem na energii z obnovitelných zdrojů kritéria udržitelnosti z hlediska životního prostředí pro biopaliva Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna 2008 Kontext Klimaticko energetický balíček EU (2) Návrh novely Směrnice o obchodování s emisemi: velmi podstatná změna, která má stanovit pravidla systému ETS na období přechod od bezplatného přidělování povolenek na jejich nákup a obchodování s nimi na burze, na postupné snižování celkového objemu povolenek, na přidělování povolenek přímo Komisí podle jednotných pravidel a ve zpřísnění měření a vykazování emisí Cílem je docílit snížení celkových emisí skleníkových plynů EU do roku 2020 o 20 % oproti roku 1990 Největší dopad na energetické společnosti rovnou aukční systém Bouřlivá diskuse - kompromisní verze by mohla být dohodnuta do koce roku 2008 a vlastní směrnice přijata v roce Její působnost by byla od roku 2012, takže státy a podniky budou mít přiměřený čas na přípravu Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna

7 ČR bilance primárních energetických zdrojů 2006 ropa a ropné produkty 20,3% zemní plyn a ostatní plynná paliva 16,9% jaderná energie 14,4% Pevná biomasa 3,4% pevná biomasa - domácnosti 2,1% pevná biomasa - ostatní 1,3% OZE 4,2% biodegradabilní odpad 0,14% bioplyn 0,14% velké vodní elektrárny >10 MW 0,3% malé vodní elektrárny <10 MW 0,18% uhlí a koks 44,3% ostatní OZE 0,1% Zdroj: ČSÚ, MPO Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna 2008 ČR výroba elektřiny z OZE 2006 (2007) Pevná biomasa celkem 20,8% Bioplyn celkem 5,0% Biodegradabilní odpad 0,3% Vítr (> 100 kw) 1,4% Výroba elektřiny z OZE: GWh (2006) GWh (2007) Solární fotovoltaika 0,02% MVE < 1 MW 9,5% Podíl OZE na hrubé spotřebě elektřiny: 4,9% (2006) 3,9% (2007) Indikativní cíl pro 2010: 8% Velké VE > 10 MW 45,1% Zdroj: ČSÚ, MPO MVE 1-10 MW 17,9% Výroba tepla z OZE: 92% z pevné biomasy (!) Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna

8 Výroba elektřiny z biomasy Od roku 2004 podstatný nárůst využití biomasy pro výrobu elektřiny zejména díky spoluspalování Dnes více než 50% elektřiny ze spoluspalování energetické společnosti, průmysl Důležitá role průmyslu výroba papíru a celulózy, zpracování dřeva využití vlastního odpadu Teplárenství: cca 40 malých a středních zdrojů CZT na biomasu, některé v teplárenském režimu (parní cyklus, ORC); velké teplárny - spoluspalování Elektřina z biomasy: GWh GWh GWh sláma, zem. odpad, energ. rostliny 11% sulfátové výluhy 49% pelety 3% dřevo a dřevvní odpad 37% Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna 2008 Podpora výroby elektřiny z biomasy Zákon o OZE 180/2005 Sb. + prováděcí vyhlášky 482/2005 Sb. (typologie biomasy) 3 kategorie biomasy: 1 ( zelená biomasa energetické plodiny a produkty z nich), 2 ( hnědá biomasa nevyužitelná jako materiál - sláma, tráva, zemědělské odpady, odpady z lesního hospodářství a údržby zeleně atd.) 3 ( bílá biomasa - využitelná jako materiál, odpad z dřevozpr. průmyslu, piliny, hobliny, odpadní oleje a tuky, sulfátové výluhy, kapalná biopaliva) 3 kategorie spalováníbiomasy: cat. O samostatné 100% spalování cat. P paralelní s fosilními palivy cat. S spoluspalování s fosilními palivy 502/2005 Sb. (metodika určení podílu biomasy při spoluspalování) Záruka podpory pro dobu životnosti zařízení (Vyhlášky 150/2007 Sb. a novelizovaná 475/2005 Sb.) = 20 let pro biomasu (!) Oproti ostatním OZE není pro biomasu zaručen stabilní nárůst výkupních cen Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna

9 Technologie Spalování biomasy Spoluspalování biomasy s fosilními palivy Vývoj podpory výroby elektřiny z biomasy (Kč / kwh) Kategorie (dle Vyhl. 482/2005 Sb.) výkupní cena zelený bonus výkupní cena zelený bonus výkupní cena zelený bonus Kč/kWh Kč/kWh Kč/kWh Kč/kWh Kč/kWh Kč/kWh Kč/kWh Kč/kWh Kč/kWh Kč/kWh "zelená biomasa" - O1 (energetické rostliny) 2,93 1,96 3,375 2,255 "hnědá biomasa" - O2 (sláma, zemědělské / lesní odpady,atd.) "bílá" biomasa - O3 (odpad ze zpracování dřeva, sulf. výluhy atd..) 2,6 1,63 2,89 1,77 2,29 1,332 2,34 1,22 3,45 (4,21)* 2,94 (3,27)* 2,43 (2,52)* 2,26 (2,93)* 1,66 (1,99)* 1,15 (1,24)* "zelená biomasa" - S1 (energetické rostliny) 0,90** - 1,18-1,275-1,39 "hnědá biomasa" - S2 (sláma, zemědělské / lesní odpady,atd.) "bílá" biomasa - S3 (odpad ze zpracování dřeva, sulf. výluhy atd..) * pro zdroje instalované v r ,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2, ,52 ** příplatek k ceně silové elektřiny (obdoba "zeleného bonusu" v dalších letech) Výkupní cena ,67** - 0,85-0,79-0,79 0,50** - 0,54-0,24-0,24 Zelený bonus Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna 2008 Historie spoluspalování biomasy v ČR Rekonstrukce uhelných zdrojů ( ) instalace fluidních kotlů v některých zdrojích ČEZ zkoušky spalování biomasy od r výkupní cena pro spoluspalování stejná jako pro výrobu elektřiny ze 100% biomasy velký impuls pro spoluspalování Od roku 2005 diverzifikovány výkupní ceny pro spoluspalování a 100% spalování dočasný pokles spoluspalování (nižší podpora) Od r dále diverzifikována podpora podporováno zejména spalování energetických rostlin a odpadů ze zemědělství a z lesa Vyprofilovaly se 3 hlavní skupiny výrobců elektřiny spoluspalujících biomasu: ČEZ dominantní hráč - 4 elektrárny + 1 teplárna v ČR + 2 elektrárny v PL (Skawina, v přípravě Elcho) Průmysl papíru a celulózy (odpad z výroby) Štětí, Paskov Teplárenské společnosti (Plzeň, Krnov, Olomouc, Otrokovice ) + investoří do nových zdrojů 100% využívání biomasy Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna

10 Historie spoluspalování biomasy v ČR (2) Příklad: Spoluspalování biomasy v elektrárnách ČEZ v ČR výroba elektřiny z biomasy (GWh) spoluspálená biomasa (kt) H : 97% zemědělské / lesní zbytky (skupina S2), 1% energetické rostliny (skupina S1) Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna 2008 Hlavní výrobci elektřiny z biomasy (2006) Lokalita Tisová (Sokolov) Ledvice Poříčí (Trutnov) Hodonín Dvůr Králové Štětí Paskov Plzeň Krnov Olomouc Otrokovice Společnost ČEZ ČEZ ČEZ ČEZ ČEZ Mondi Packaging Biocel Paskov Plzeňská teplárenská Dalkia ČR Dalkia ČR. E.ON group Instalovaný výkon (MWe) 183, ,3 112,5 41, ,3 50 Výroba el (GWh) 26,7 7,7 49,5 54,0 0,63 278,0 115,2 34,5 29,9 34,2 20 Spotřeba biomasy (1000 t) 155 (2006); 241 (2007) 196 (2006) n/a n/a 50 (2006) n/a Technologie FBB FBB FBB FBB Roštový kotel FBB, 220 t/h n/a FBB, 180 t/h FBB FBB,190 t/h FBB Komentář elektrárna elektrárna elektrárna elektrárna teplárna Průmyslová teplátrna celulózka zejména sulf. výluhy Teplárna Plzeň Teplárna Teplárna Teplárna Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna

11 Trh s biomasou ČR - exportér biomasy 2005: Import 103 kt / Export 330 kt 2006 : Import 54 kt / Export 516 kt 46% pelet a 72% of briket exportováno Rakousko, SRN Zdroj: IEA Bioenergy Task 40 Kusové dřevo, štěpka Rakousko, SRN Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna 2008 Hlavní problémy a otázky do budoucna Otázky trhu s biomasou (zajištění zdrojů, zvýšení nabídky energetické rostliny, rozvoj trhu s lesní biomasou, vzájemná konkurence a soutěž hráčů na trhu o omezené zdroje biomasy - orientace těžké energetiky na ten správný segment trhu s biomasou - zajištění ideálního poměru mezi centralizovaným a decentralizovaným využitím biomasy) Logistika biomasy nejen kvantita, ale i kvalita biomasy (zejména snižování vlhkosti) Udržitelnost / environmentální otázky emise (PCDD/F), životní cyklus využití biomasy (zejména minimalizace dopravních vzdáleností) Účinnost využití biomasy spalování / spoluspalování ve zdrojích KVET Technické problémy nízkoteplotní a vysokoteplotní koroze, chlorová koroze, transportní cesty (požární bezpečnost, eroze), změny parametrů kotlů, atd.. Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna

12 Závěry Spalování a spoluspalování biomasy důležitá součást současného portfolia OZE, čerpá z dostupné technologie a systému podpory Systém podpory existuje, postupně odlaďován, ale pouze pro výrobu elektřiny podpora tepla zatím hudbou (blízké?) budoucnosti Stále nedostatečně motivující podpora energetických plodin (mimo surovin pro biopaliva) Pokročilá logistika biomasy zatím v plenkách Trh s biomasou - bez spoluspalování a excesů v letech by nebyl Budoucnost? silně závislá na ekonomice a politice (silná koruna, okolní trhy) a na úřednících v Bruselu (zejména závazky v oblasti OZE a přidělování povolenek na emise) Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna 2008 FUTURE = BIOMASS??? Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna

13 Děkuji Vám za pozornost Contact: Jaroslav Jakubes tel.: , 493 fax: web: Enviros, s.r.o Na Rovnosti Praha 3 Czech Republic Projekt FP6 COFITECK workshop Plzeň, 6 srpna

14 Zkušenosti se spoluspalováním biomasy v elektrárnách ČEZ Bioenergetika a biopaliva 2008 Bio-E Milan Andrejkovič ČEZ, a. s., Teplárny Hodonín, Poříčí, Tisová Vedoucí odboru řízení provozu elektrárna Tisová Obsah Obnovitelné zdroje ve skupině ČEZ. Biomasa. Pohled do ETI, EPO, TDK, EHO fotogalerie. Provozní zkušenosti. Diskuze, dotazy. 2 1

15 Obnovitelné zdroje ve skupině ČEZ ČEZ, a. s., Teplárny Hodonín, Poříčí, Tisová Biomasa Elektrownia Skawina S. A. (Polsko) Elektrociepłownia Chorzów ELCHO sp. z o.o., (Polsko) Biomasa ČEZ, a. s., Vodní elektrárny Voda ČEZ Obnovitelné zdroje, s.r.o. Větrná energie Malé vodní elektrárny ČEZ, a. s., Elektrárna Dukovany Fotovoltaická elektrárna 3 Struktura výroby z obnovitelných zdrojů energie ve SkupiněČEZ v roce celkem vyrobeno GWh 350,9 GWh 22% 0,008 GWh 0% 209,3 GWh 13% 1014,4 GWh 65% Vodní elektrárny nad 10MW bez přečerpávacích Malé vodní elektrárny do 10MW Sluneční elektrárny Biomasa 4 2

16 Biomasa technické podmínky Biomasa je využívána v organizační jednotce ČEZ, a. s., Teplárny Hodonín, Poříčí, Tisová: - Tisová (ETI): 2x fluidní kotel 350 t/h, - Poříčí (EPO): 2x fluidní kotel 250 t/h, - Dvůr Králové (TDK): 2x roštový kotel 30 t/h, - Hodonín (EHO): 2x fluidní kotel 170 t/h. 5 Biomasa - druhy Dřevní štěpky, drcené lesní štěpky EHO, EPO, TDK, ETI. Piliny - EPO, TDK, ETI. Peletky EHO, EPO, TDK. Energetický štovík EHO, ETI. Konopné pazdeří EHO, ETI. Otruby EHO. Kůra EPO. 6 3

17 Biomasa - čísla GWh ETI EHO EPO TDK Celkem EHO rok 2009 plán 240 GWh 7 Biomasa efekty Zelené bonusy (ERÚ ): - S1 = 1275 Kč/MWh, S2 = 790 Kč/MWh, S3 = 240 Kč/MWh, -elektřina z biomasy je povinně vykupitelná. Snížení spotřeby fosilních paliv (uhlí): -obchod s povolenkami CO2 (CO2 neutrální proces): pro 2008 cca 25 /tunu CO2, výhled 2009 cca 35 /tunu CO2. Snížení nákladů na odsíření a ukládku popelovin: -biomasa obsahuje řádově nižší obsahy síry a popela. Vstřícnost k politice státu a EU v oblasti OZE: závazek 8 %. 8 4

18 Biomasa rozvoj ETI výstavba terminálu na dopravu biomasy potenciál zvýšení výroby z biomasy 3 až 4x. EHO úpravy zařízení pro zvýšení propustnosti biomasy, výstavba zásobníků, zvýšení propustnosti tras potenciál zvýšení výroby z biomasy 2x. EPO úprava fluidních kotlů, nová dopravní linka ze skládky potenciál zvýšení výroby z biomasy 2x. TDK - konverze teplárny Dvůr Králové na čisté spalování biomasy, úprava zásobníků paliva a TG výkon až 10 MWe. 9 Biomasa rozvoj Co je nezbytné: -je nutná podpora cíleně pěstované biomasy fytomasy, pouze čistá dřevní hmota nestačí, -upřesnit státní politiku v oblasti OZE s dlouhodobým výhledem i ve vazbě na finanční podpory, -odstranit technicky ani ekologicky neodůvodněné znevýhodnění režimů "spoluspalování" oproti výhradnímu spalování biomasy. 10 5

19 ETI skládka biomasy 11 ETI skládka biomasy 12 6

20 ETI vykládka biomasy 13 ETI vykládka biomasy 14 7

21 ETI manipulace s biomasou 15 ETI manipulace s biomasou 16 8

22 ETI štěrbinový žlab 17 ETI práce u štěrbinového žlabu 18 9

23 ETI solidur ve štěrbinovém žlabu 19 ETI biomasa na dopravních pásech 20 10

24 ETI kvalita dřevní štěpky nežádoucí příměsi 21 ETI první pokusy s energetickým šťovíkem 22 11

25 EPO skládka biomasy 23 EPO pokus s vagóny 24 12

26 EPO - směs uhlí a štěpky na pase FK 25 TDK zastřešená skládka biomasy 26 13

27 TDK 100 % biomasy na roštovém kotli - pohled do spalovací komory 27 EHO - dodávky biomasy kamiony 28 14

28 EHO skládka biomasy 29 EHO - manipulace s biomasou 30 15

29 EHO - biomasa obilného původu plnění výsypky 31 EHO - cíleně pěstovaná fytomasa - šťovík 32 16

30 EHO - manipulační zkouška s 50 t šťovíku 33 Provozní zkušenosti Velmi vysoká účinnost a velmi nízké emise organických látek při spoluspalování biomasy na velkém energetickém zařízení a nezávislost na plynulosti dodávek biomasy. Kolísání kvality směsi paliva - stabilita spalovacího procesu udržení výkonu, - nutnost provozu všech zauhlovacích linek. Kvalita dodávané biomasy kázeň dodavatelů - poruchy na dopravních trasách. Nedostatečné množství popela ve fluidním loži - vyšší teplota spalování, - narušení odsiřovacího procesu. Problémy se skladováním, plísně, zahoření, zápach. Problémy s klenbováním paliva v zásobnících paliva. Zatím se neprokázal vliv na korozi a poškozování hadic textilních filtrů

31 Děkuji za pozornost prostor pro dotazy Hodonín Poříčí Tisová Dvůr Králové 35 18

32 Blokové schéma PT a.s. Elektro filtry Granulační kotle Fluidní kotel K6 K5 K4 K3 K2 Horkovodní kotle Odsířen ení Napájec jecí nádrž TG2 TG1 Redukční stanice Plzeňský Prazdroj, a.s. Technologie Vyvedení výkonu Chladící věže Ohříváky Topná voda SEVER, JIH, VÝCHOD, Chlazení Doplňov ování

33 Instalované zařízen zení Horkovodní kotle K2, K3 základní palivo: tepelný výkon: sokolovskéhnědé uhlí 35 MW t Granulační kotle K4, K5 základní palivo: parní výkon: tepelný výkon: teplota páry: p tlak páry: p jmenovitý výkon: jmenovité otáčky: typ: sokolovskéhnědéuhlí 180 t/hod 125 MW t 540 o C 13,53 MPa Turbina TG1 67 MWe 3000 ot./min protitlaká rok výroby : 1984 základní palivo: parní výkon: tepelný výkon: teplota páry: p tlak páry: p jmenovitý výkon: jmenovité otáčky: typ: Fluidní kotel K6 sokolovskéhnědéuhlí 180 t/hod 125 MW t 540 o C 13,63 MPa Turbina TG2 50 MWe rok výroby : ot./min kondenzační Historie spalování biomasy v PT a.s. Plzeňská teplárenská, a.s. začala využívat obnovitelné zdroje energie v roce 2003, a to ve formě dřevní štěpky ze zbytkové hmoty po lesních těžbách. Tehdy bylo vedením společnosti rozhodnuto zrealizovat proces směsného spalování obnovitelného zdroje a fosilního paliva na stávajícím fluidním kotli K6 s cirkulující fluidní vrstvou. V roce 2003 bylo tedy pokusně spáleno 3619 tun dřevní štěpky. V následující letech se podíl zvýšil až na cca tun ročně. Směs dřevní štěpky a hnědého uhlí byla připravována na zauhlovacích pasech a toto řešení s sebou přinášelo značné technologické problémy. Zejména při vlastní dopravě ke kotli a zvláště pak v uhelném zásobníku, kde vlhkost ve štěpce v kombinaci s hnědým uhlím vytvářela klenby a zálepy. Proto bylo přikročeno k realizaci samostatné dopravní cesty ke kotli K6 a tím byly výše uvedené provozní problémy odstraněny a zároveň se podařilo zvýšit podíl spalované biomasy ve fluidním kotli. V roce 2007 Plzeňská teplárenská, a.s. plánuje tímto způsobem zpracovat až tun biomasy.

34 Historie spalování biomasy v PT a.s. Nová dopravní trasa Problémy při stávajícím způsobu dopravy dodržení správného způsobu přípravy zauhlovací směsi ucpávání dopravní trasy v místě přechodu šikmého dopravníku paliva a svodkou před kotlem padání řetězu šikmého dopravníku lepení a vytváření klenby v zásobnících paliva kotle K6 Realizace svodky biomasy do kotle K6 Realizace dopravní trasy včetně samostatného zásobníku Rozdělení bylo provedeno z důvodu zásahu do stávajícího kotle K6. Zásah spočíval v zaústění svodky do prostoru spalovací komory nad cirkulující fluidní vrstvu.to však bylo možné provést pouze při odstávce celého zařízení.

35 Nová dopravní trasa Nová dopravní trasa Shrnovací pluhy Zásobník k biomasy Vibrační dopravník Šnekový dopravník k a turniket Šnekový dopravník k od zásobnz sobníku Svodka do K6

36 Sušá šárna biomasy Sušený materiál Množstv ství materiálu k sušen ení Vstupní teplota materiálu Suší šící médium Štěpka a třísky délky mm (max. 200 mm) 7000 kg/h teplota okolí vzduch o teplotě 140 o C Vstupní vlhkost 50 % 3,6 x 14 m Sušá šárna biomasy

37 Budoucnost ve spalování biomasy Plzeňská teplárenská, a.s. chce maximálně využívat obnovitelné zdroje energie při výrobě elektřiny a tepla v ještě větší míře než dosud. Nahradí tedy své dožité energetické zařízení moderním a ekologickým spalující pouze obnovitelné zdroje energie. Důvodů pro tento trend je celá řada. Zejména zde hrají významnou roli ekologické faktory, jako je snižování emisí různých škodlivin obsažených ve fosilních palivech (síra, oxid uhličitý atd.). Dalším důvodem je i snaha o efektivní a ekologické využití odpadů z lesního hospodářství a z provozů na zpracování dřeva. Roste také význam faktorů sociálně společenských, k nímž patří např. využití přebytečné zemědělské půdy a ekologickéřízení tvorby krajiny. Aktuálním záměrem je právě realizovaná VÝSTAVBA BLOKU K7 a TG3, zahrnují zejména kotelní jednotku K7 na spalování biomasy, dále pak turbogenerátor TG3 s výkonem v dodávce při čistě kondenzačním provozu 10,256 MW e a špičkový ohřívák topné vody ŠO4 o výkonu 15 MWt. Blokové schéma K7 a TG3

38 Hlavní parametry ČKD DIZ PRAHA, a.s. Turbine TG3 ŠKODA POWER s.r.o. Kotel K7 ČKD DIZ PRAHA, a.s.

39 Umíst stěníbloku v areálu PT a.s. Palivová základna Biomasa bude dodávána jako drcená na mm s max. rozměrem 250 mm a o následujících hlavních parametrech: Parametr Jednotka Rozsah Výhřevnost MJ/kg 7,5 až 13 Voda W t r % 30,0 až 50,0 krátkodobě 55 Dodávky biomasy nebudou obsahovat žádné chemické látky (nátěry, impregnace apod.). Kategorie O1: cíleně pěstované energetické plodiny a biopaliva z nich vyrobená, cíleně pěstované energetické dřeviny a biopaliva z nich vyrobená. Kategorie O2: zbytková hmota z těžby dřeva, dřevní hmota z údržby veřejné i soukromé zeleně (včetně tratí, vodotečí, rozvodů elektřiny apod.), biopaliva z této zbytkové hmoty vyrobená (tzv. zelená štěpka apod.), jinak nevyužitelné dřevo a biopaliva z něj vyrobená a vedlejší a zbytkové produkty z jeho zpracování, sláma olejnin řepka

40 Bilance biomasy v PT a.s Plán t Kogenerační jednotka - Chotíkov Plzeňská teplárenská, a.s. je zároveň provozovatelem skládky komunálního odpadu v Chotíkově (cca 4 km od Plzně). V bývalém těžebním prostoru je již jedna kazeta zrekultivována, druhá se plní a je zde ještě místo pro třetí. SKO Chotíkov je řízená skládka sloužící ke zneškodňování odpadů uložením na skládce, která je zabezpečena tak, aby nedocházelo k působení škodlivých vlivů z uložených odpadů na složky životního prostředí. Skládka je zařazena dle vyhlášky č. 294/2005 Sb., o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu a změně vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady do skupiny S OO - ostatní odpad, podskupina S-OO3 a podskupina S-OO1. Z první kazety se jímá, čistí a upravuje skládkový plyn pro spalování v kogenerační motorové jednotce. výkon 120 kw e stav květen hodin v provozu kwh dodáno do sítě využití 83%

41 Děkuji za pozornost

42 Teplárna Písek P a.s. Teplárna Písek P a.s. profil společnosti - akciová společnost založena v roce 1994, majoritní akcionář Město Písek P - 76 % - zdroje : Teplárna PísekP 2 uhelné kotle po 30 t/h 2 protitlaké turbiny 6 MW a 1,8 MW Výtopna Samoty 3 mazutové kotle 3x 16 t/h 1

43 Historie spoluspalování biomasy masokostní moučka spoluspalování pilin zelená štěpka a obilný prach Splnění legislativních požadavk adavků - povolení výrobce ke spalování biomasy ( 3,odst.3,zák.86/2002 Sb.) - povolení příslušného orgánu ochrany ovzduší ( 17,odst.2,písm.f)zák.86/2002 Sb.) - oznámen mení změny v užívání ( 6,odst.1,zák.695/2004 Sb.) 2

44 Použit ité technologie - dávkovací zařízen zení - drcení štěpky - skladování 3

45 4

46 5

47 6

48 7

49 Technologie spoluspalování biomasy - využívání mechanizace na manipulaci - míchání a homogenizace s uhlím - hmotnostní koncentrace % 8

50 Vliv biomasy na parametry kotle - hořen ení ve spalovací komoře - mlýnské okruhy a spalinové okruhy - nedopaly v popílku a škváře Dodavatelé biomasy - dostupnost do okruhu 25 km - stanovené výkupní ceny - využívání vlastní dopravy - vzorkování biomasy 9

51 Ekonomické přínosy - zelený bonus - úspora povolenek CO 2 - úspora palivových nákladn kladů Porovnání jakostních znaků biomasy a uhlí odebíraných Teplárnou Písek,.a.sP Měrná hmotnost Qir Wtr Ar kg/dm3 MJ/kg % % Piliny 0,253 11,70 33,4 0,9 Obilný prach 0,23 14,44 13,6 6,7 Štěpky 0,2 10,55 38,2 1,4 Uhlí 0,93 12,8 34,2 15,6 10

52 Vráž Vztažná Qir uhlí GJ/t 12,5 Výhřevnost biomasy GJ/t 13 Měrná hmotnost t/prm 0,23 Cena Kč/prm 170 Prm fakturované m3 30 Prm skutečné m3 30 Platba fakt. Kč/souprava 5100 Vzdálenost km 31 Náklad SAPP Kč/km 45 Poměr Eoze/Moze MWh/t 1,1 Sazba zel.bonus Kč/MWh 240 Em.faktor CO2 1,25 Hodnota povolenek EUR 6 Směnný kurz Kč/EUR 28,2 Náklad uhlí (franco) Kč/GJ 58 Em.faktor SO2,uhlí 0,01 Sazba SO2 Kč/t 1000 Obsah popela Ar biom. % 0,5 Obsah popela Ar uhlí % 16,9 Náklad na popílek Kč/t 167 Přepravné Kč 1395 Platba dodavateli Kč 5100 Náklady celkem Kč 6495 Zelený bonus Kč 1821,6 Povolenky Kč 1517,7 Úspora paliva Kč 5202,6 Úspora emisí Kč 62,1 Úspora popílek Kč 196,77 Přínosy celkem Kč 8800,8 ZISK Kč 2305,8 Měrný zisk Kč/t 334,17 Měrný zisk Kč/GJ 25,71 11

53 Závěr - proveditelnost a bezpečnost - zvýšen ená pracnost - lze uplatnit přístup p stanovených cen - nelze plně nahradit fosilní paliva Děkuji za pozornost 12

54 Zkušenosti ze spoluspalování biomasy na Teplárně Písek,a.s. Aktualizace Představení společnosti Teplárna Písek,a.s. provozuje jako základní zdroj teplárnu Písek,která je vybavena 2 uhelnými kotli 35t/hod,445 o C,3,73 MPa.Kotle jsou vybaveny tlukadlovými mlýny,takže k hoření ve spalovací komoře dochází ve vznosu.spalováno je hnědé uhlí o výhřevnosti 12,5 MJ/kg. 2.Historie První zkoušky se spalováním biomasy byly započaty v roce 2004 ve spolupráci s firmou ERC, kdy na kotli K11 byla spoluspalována masokostní moučka.využívalo se dávkovacího zařízení ve formě plošiny,na kterou byly zvednuty vaky s masokostní moučkou a odtud přes spirálový dopravník vybavený měničem otáček byla moučka dávkována na zauhlovací pás. Ve 2.pol.roku 2005 byly zahájeny zkoušky se spoluspalováním pilin (skupina 3a, kategorie S3 dle vyhl.482/05 Sb.),k bylo získáno povolení od Krajského úřadu ke kotli K 11 a v listopadu 2006 v Integrovaném povolení i pro kotel K 12.V březnu 2007 jsme přes změnu Integrovaného povolení získali souhlas na spoluspalování obilného prachu ( skupina 2c, kategorie S2) a zelené štěpky ( skupina 2g, kategorie S2). 3.Použitá technologická zařízení 3.1.Dávkovací zařízení Z důvodu snížení rizika ohledně dostupnosti biomasy a výše zelených bonusů byl pro spoluspalování vybrán přístup snižující investiční i provozní náklady na minimum. Vycházelo se z principu použitého již firmou ERC v roce 2004.Základem zařízení je ocelová konstrukce na kterou byla zhotovena násypka o objemu 4 m 3.Pod na násypkou je umístěn pásový dopravník,který je vybaven měničem otáček.pásový dopravník je zaústěn nad zauhlovací pás.dále je využíváno kolové rypadlo JCB 3CX s čelní lžící o objemu 1m Skladování Ke skladování biomasy používáme uvolněný sklad z období výstavby teplárny,kam je možné uložit cca 600 m 3 štěpek.sklad je větratelný,takže je využíván i k usušení štěpky.protože příjem štěpky končí v březnu, je na začátku skladování výhřevnost cca 9 MJ/kg a ke konci se pohybuje 13,5 14,5 MJ/kg. Pro další skladování se používá volných betonových ploch,na kterých jsou hromady biomasy v případě potřeby zakrývány nepromokavými plachtami. 3.3 Drcení štěpky Protože v kotli lze spalovat biomasu o velikosti částic většinově pod 2 mm,bylo nutné pro spálení štěpky instalovat drtič vertikální mlýn.jedná se výrobek firmy Taurus,s.r.o., typ VM 22,velikost síta 8 mm,který je vybaven ventilátorem.samotná linka se skládá z drtiče s ventilátorem,cyklonem, sacím a výfukovým potrubím.rozdrcená štěpka je shromažďována na vleku.tato linka je umístěna ve skladu štěpky. 4.Technologie spoluspalování biomasy Biomasa je ze skladovací plochy převezena kolovým rypadlem JCB k dávkovacímu zařízení a naložena do násypky. Při zauhlování je kontrolována koncentrace dávkované biomasy dle kubatury násypky a množství uhlí prošlého přes pásové váhy Boekels. Koncentrace biomasy byla stanovena výrobcem uhelných hořáků na 2-8 % hmotnosti uhlí. V praxi to znamená,že např. v přechodném období je využíván jeden kotel,zauhlování se provádí 1x denně a při zauhlení 100 t do zásobníků je nutné naložit přes násypku 40 m 3 biomasy.