Bioplyn - hořlavý a energeticky bohatý plyn

Transkript

1 Bioplyn - hořlavý a energeticky bohatý plyn je použitelný ke kogenerační výrobě elektrické energie a tepla je skladovatelný a po úpravě na biomethan může být použit jako zemní plyn biomethan je použitelný k pohonu vozidel biomethan je využitelný v palivových článcích k přímé výrobě elektrické energie

2 Výhřevnost CH4 = 802,82 kj/mol 35,8 MJ/Nm3 9,94 kwh/nm3 1 Nm 3 bioplynu (65,6 % CH4) (energetický potenciál) - výhřevnost 23,5 MJ/Nm 3 6,528 kwh/nm 3 z 1 Nm 3 BP (65,6 % CH4) se může využít: elektrické energie tepelné energie 2,2 kwh el průměr 33,7 % využití (max.41%) 3,54 kwh tep (54,2 % využití)

3 Výhřevnost látky (Inferior calorific value) je rovna standardní spalné entalpii, kde voda je v plynném stavu (je nižší o výparné teplo vody) Standardní spalné teplo látky (Superior calorific value) je rovno standardní spalné entalpii, kde voda je v kapalném stavu (voda vzniklá spálením látky)

4 Rizika exploze při výrobě bioplynu Dolní mez výbušnosti pro metan je 5 % obj. v kyslíku nebo vzduchu Horní mez výbušnosti pro metan je 15 % obj. v kyslíku nebo vzduchu Po iniciaci této směsi počátečním impulsem dojde k zapálení (iniciace je zahřátí směsi na autoiniciační teplotu, stačí zahřát nepatrný objem, exotermická reakce nastartuje a rychle se šíří) Aktivní zdroje iniciace dle ČSN EN : Elektrická jiskra Mechanická jiskra Statická elektřina Samovznícení

5 Využití energie bioplynu Tepelná energie pouhé spalování Tepelná a elektrická energie spalování v kogeneračních jednotkách Vyčištění na biomethan kvalita zemního plynu - komplexní využití energie kdekoliv (využití distribuční sítě pro zemní plyn)

6 Využití pouze tepla Spalování v plynových kotlech s výměníkem - rozvod teplé vody Vytápění fermentorů a přilehlých budov

7 Kogenerační využití bioplynu spalování v plynových motorech nebo turbínách spojených s generátorem elektřiny produkce tepla a elektrického proudu generátor plynový motor Teplo z chlazení hlav válců a spalinový výměník

8 Motory různých velikostí a výkonů (Jenbacher)

9

10 sedla ventilů hlava válce

11 ÚČOV Praha kogenerační jednotky Plynové motory MWM Deutz Každá z nich má elektrický výkon 0,964 MWe a tepelný výkon 1,489 MWt.

12 Řízení motoru a měření kvality bioplynu

13

14 Kontrola a řízení provozu

15 Buňky kogeneračních jednotek na BPS (izolované tepelně a proti hluku) výfuk sání

16

17 Sání a výfuk motoru

18 výfuky motorů

19 Prvky bioplynového rozvodu

20 Stoly na chlazení motorů (maření přebytečného tepla)

21

22

23

24 Je stále více kladen důraz na lepší využití tepelné energie skleníky, sušení dřeva, sušení zrna, sušení separovaného digestátu, teplovody k vzdáleným budovám, bioplynovody s využitím v kogeneraci až na místě využití tepla biomethan komplexní využití energie kdekoliv

25 ERÚ zveřejnil návrh Cenového rozhodnutí pro rok 2016 s důrazem na efektivnější využití tepelné energie

26 BPS Ždírec Využití přebytečného tepla sušárna dřeva sousední pily

27 BPS Ždírec Využití přebytečného tepla sušárna dřeva sousední pily

28 Bioplynová stanice v Německu využití tepla v připojeném velkém skleníku pro orchideje

29 Areál BPS pěstírna orchidejí

30 Využití přebytečného tepla velkopěstírna orchidejí

31 Pěstírna orchidejí vytápěné a osvětlované skleníky

32 Pěstírna orchidejí automatické vlhčení a osvit podle stáří rostliny

33

34 Pěstírna orchidejí - výsledek

35 Krokodýlí farma

36 Využití tepla pro vytápění chovné stanice pro krokodýly BPS Velký Karlov Pro krmení krokodýlů využívají nestandardní kuřecí maso z drůbežárny podniku nepoužitelné pro prodej, bonus - úspora ceny za likvidaci v kafilerii

37 Další přínosy: prodej krokodýlí kůže, záměr vybudovat krokodýlí restauraci (maso bylo povoleno pro lidskou výživu),

38 Bioplynovod transport bioplynu ke kogenerační jednotce v místě využití i tepla vytápění obytných objektů v nedaleké obci Bioplyn se transportuje lépe než teplo

39 vytápěné budovy v obci

40 Projekt Bioplyn Třeboň Využití celkové primární energie bioplynu Výroba elektřiny v místě možnosti využití tepla z kogenerace V areálu stanice malá kogenerační jednotka pouze pro produkci tepla pro fermentory a budovy Plynovod pro bioplyn k areálu lázní, kde je hlavní kogenerační jednotka pro výrobu elektřiny a využívá se všechno vyprodukované teplo stanice ve výstavbě Miroslav Kajan, BIOPLYN Třeboň spol. s r.o.

41 Bioplyn Třeboň Vstupní suroviny 9 Surovina Jednotka Množství Dodavatel Kukuřičná siláž t/rok K + K Travní siláž t/rok K + K Prasečí kejda t/rok 3000 R.A.B. svozová vzdálenost do 10 km, trasy vedou mimo Třeboň

42 Bioplyn Třeboň - Místa realizace projektu 3 STAVBA 1: BPS areál ČOV, Gigant, silo, stará BPS BPS STAVBA 2: BIO plynovod trasa potrubí pro transport bioplynu dotřeboně (4,4 km) STAVBA 3: BIO teplárna areál lázní Aurora Lázně Aurora

43 Bioplyn Třeboň, Stavba 2 : Bio plynovod 6 Délka 4,4 km Průměr 160 mm P 40 / 20 kpa Q 420 Nm 3 BP/h 21 ks odvodňovačů

44 Bioplyn Třeboň, Stavba 3 : Bio teplárna 7 Nová budova Hlučnost 36 db 844 kw el kw th Akumulace tepla 2 x 100 m 3

45 GJ/den Bioplyn Třeboň, Stavba 3: BIO teplárna 8 Bioplyn Třeboň Lázně Aurora - Diagram trvání tepelného výkonu (2005) Spotřeba ZP kog. a kot. tis. m 3 Současný stav 990 Budoucí stav Spotřeba bioplynu tis. m Užitečná dodávka GJ/rok Výroba elektřiny MWh Zemní plyn GJ Instalovaný el. výkon Instalovaný tep. výkon kw kw 2 x Bioplyn GJ Nevyužité teplo (Rezerv a pro klimatizaci) GJ Zemní plyn 642 GJ den

46 Středotlaký kotel na tepelné zdroje z kogenerační jednotky využití na výrobu páry pro hygienizační jednotku