BIOMETAN A BIO.CNG ÚPRAVA BIOPLYNU DO KVALITY ZEMNÍHO PLYNU

Transkript

1 BIOMETAN A BIO.CNG ÚPRAVA BIOPLYNU DO KVALITY ZEMNÍHO PLYNU Ing. Václav Holovčák Bonett Gas Investment, a.s. Místopředseda představenstva

2 PROČ BIOMETAN A UPGRADING? V současnosti se bioplyn využívá v kogeneračních jednotkách (KJ) v místě výroby bioplynu (tzv. on-site). Výsledkem činnosti je prodej elektrické energie a tepla do sítě či zákazníkovi. Slabinou tohoto systému je lokalizace většiny BPS, které se nachází daleko od větších obcí či měst a nemají využití pro odpadní teplo z KJ. U těch, které mají možnost teplo dodávat, problém nastává v letních měsících, kdy se netopí. Dalším limitujícím lokálním faktorem může být v dnešní fotovoltaické době i problém s povolením připojení do elektrické sítě v místě bioplynové stanice. V případě existence uvedených limitujících faktorů v místě BPS je možné využít alternativní energeticky zajímavé technologie pro úpravu bioplynu na kvalitu zemního plynu, a pro následné dislokované využití upraveného bioplynu (biometanu).

3 VYUŽITÍ BIOMETANU Tato skutečnost by mohla zajímat provozovatele BPS z hlediska ekologického, energetického i ekonomického. Vyčištěním bioplynu na kvalitu zemního plynu (biometan) a jeho přepravou k dislokované kogenerační jednotce s dostatečnou kapacitní možností prodeje elektřiny a využitím tepla či jeho stlačením a použitím jako CNG lze zlepšit celkovou energetickou i ekonomickou bilanci. Samotná přeprava biometanu může být poté realizována formou vtláčení do stávající plynovodní sítě nebo formou stlačení do transportních zásobníků a následného převozu k místu finální spotřeby. Finální spotřebou je opět možno chápat jak spálení v off-site kogenerační jednotce s vhodnými parametry odběru elektřiny a tepla nebo i dodávky do stávajících CNG stanic jako součást tzv. bio.cng, kdy biometan minoritním podílem v CNG zajišťuje palivovou složku vzniklou z obnovitelných zdrojů.

4 ENERGETICKÁ BILANCE Biometan je výsledkem úpravy surového bioplynu některou z metod, která zaručí odstranění inertních složek (CO2) a dalších minorů, jako jsou sulfan (H2S) či vodní pára. Přehled dostupných technologií pro úpravu surového bioplynu je uveden v následující tabulce. Klasická PSA metoda je modifikována v podobě kinetické PSA, která je charakterizována velmi rychlým střídáním cyklů adsorpce a desorpce oproti klasické PSA a výrazně menšími rozměry a nižší energetickou náročností. Attribute Water Scrubber Amine Scrubber Rapid cycle kpsa Membrane Cryogenic Energy consumption (kwh/m 3 ) N/A CH 4 recovery 98+% 99% 98+% 90% 99% H 2 S co-removal Yes Yes Yes Possible Possible H 2 O co-removal Yes Contaminant Yes No Yes

5 GAS-TO-GRID, BIO.CNG V PRAXI Bonett Slovakia dodává komplexní produkty pro úpravu surového bioplynu do kvality zemního plynu a následně využití biometanu jako paliva pro pohon motorů. Pro zájemce o projekt úpravy bioplynu a využití buď pro vtláčení do sítě a následný prodej biometanu nebo jeho spotřebování v offsite kogeneraci, nebo pro využití jako bio.cng máme k dispozici špičkové modulární technologie pro různé varianty složení bioplynu a požadavky na výkon. Rapid-Cycle kinetic PSA (RkPSA) s čistotou až 99% Watter Scrubbing s čistotou produktu až 98% Oba typy technologií pro úpravu bioplynu mají výrazně nižší TCO (CAPEX & OPEX) než je tomu u konvenčních PSA, či aminových nebo kryogenních technologií.

6 HLAVNÍ TECHNOLOGICKÉ VÝHODY Konkurenční výhody špičková osvědčená technologie 98% výtěžnost kompaktní, modulární kontejnerová dodávka nízké celkové náklady vlastnictví TCO (CAPEX & OPEX) plně automatický chod turndown (případně možnost rozšíření) 50% nominálního výkonu (RkPSA) 30% nominálního výkonu (WatScr) nelubrikovaná řešení pro bio.cng

7 REFERENCE RkPSA Biogas Project Experience Project Location Biomethane Feed Flow (Nm3/h) End-Use Product Purity Scenic View Dairy Michigan, US 225 Pipeline 98% Rumpke Landfill Ohio, US 7,000 Pipeline 96% Widnau Switzerland 200 Pipeline 96% Lavigny Farm Switzerland 120 Pipeline 96% Bison Energy Iowa, US 18,000 Pipeline 97% UNH New Hampshire, US 10,000 Turbine 85% SKS Austria 40 CNG 94% Swiss Farmer Switzerland 225 Pipeline 96% STEP Switzerland 250 Pipeline 96% Hilarides Dairy California, US 270 CNG 98% Daesung Korea 250 CNG 81% SKS Austria 150 CNG 96% Whasung/Hyundai Korea 20 Pipeline 98%

8 REFERENCE Water Scrubbing Biogas Project Experience Project Location Biomethane Feed Flow (Nm3/h) End-Use Product Purity UTS Indiana, US 2500 CNG 98% Skovde Biogas Sweden 800 Pipeline 98% Clean Energy Michigan, US 5400 Pipeline 97% CH2M Hill Ontarion, Canada 420 Pipeline 97% Swedish Biogas Sweden 80 Pipeline 98% Centrica UK 80 Pipeline 97% Swedish Biogas Sweden 300 Pipeline/CNG 98% Kobelco Japan 225 CNG 98% Suiker Unie Netherlands 2200 Pipeline 97% Sarlin Finland 300 Pipeline/CNG 98% Suiker Unie Netherlands 1250 Pipeline 98% DONG Energy Denmark 300 Pipeline 97% Swedish Biogas Sweden 750 CNG 98%

9 CAPACITY: 225M3/H Biogas-to-Pipeline Case Study: USA Location: Michigan, US Developer: Phase 3 Renewables Biomass Feed: Manure (5,000 cows) & biodiesel plant waste Raw Biogas: 225 Nm3/h Biomethane Product: Pipeline Customer: 96+% CH4 Michigan Gas Utilities (MGU)

10 CAPACITY: 1.250M3/H Biogas-to-Pipeline Case Study: Netherlands Location: Developer: Biomass Feed: Raw Biogas: Biomethane Product: Netherlands Suiker Unie Organic waste Nm3/h 98+% CH4

11 CAPACITY: 80M3/H Biogas-to-CNG Case Study: Austria Location: Developer: Biogas Feed: Raw Biogas: Product Gas Purity End-use: Salzburg, Austria Salzburg A.G. Grass Cuttings 80 Nm3/h >98% CNG Vehicle Fuel

12 CAPACITY: 100M3/H Biogas-to-CNG Case Study: France Location: Developer: Biogas Feed: Raw Biogas: Product Gas Purity End-use: Marquette, France City of Lille Sewage sludge 100 Nm3/h >98% CNG Vehicle Fuel

13 CAPACITY: 225M3/H Biogas-to-CNG Case Study: Switzerland Location: Developer: Biogas Feed: Raw Biogas: End-use: Inwil, Switzerland Acrona Systems Manure, food waste 225 Nm3/h Pipeline injection Transportation through gas grid to CNG stations

14 CAPACITY: 80M3/H Biogas-to-CNG Case Study: Sweden Location: Developer: Biogas Feed: Raw Biogas: End-use: Katrineholm, Sweden Svensk Biogas Sewage sludge 80 Nm3/h CNG station

15 Václav Holovčák, Bonett Gas Investment, a.s.