C-GEN. Kompleksowa technologia CHP, P2G & P2P Nowa era w energetyce, chemii i ochronie środowiska naturalnego. Analizator synergii systemowej

Transkrypt

1 C-GEN Kompleksowa technologia CHP, P2G & P2P Nowa era w energetyce, chemii i ochronie środowiska naturalnego Analizator synergii systemowej Politechnika Śląska Centrum Energetyki Prosumenckiej Clean World Energy Systems Sp. z o. o. Warszawa, 28 listopada 2016 r. INWAT Sp. z o. o. Polskie Towarzystwo Gospodarcze

2 C-GEN zintegrowana technologia CHP & P2G & P2P ZEROEMISYJNA ELEKTROWNIA PALIWO WĘGIEL ODPADY ORGANIKA PRZYGOTOWANIE DO PROCESU MAGAZYNOWANIE PALIWA POWIETRZE (N 2 i O 2 ) GENERATOR TURBINA PAROWA WYMIENNIK IST KATALIZA SIEĆ ENERGETYCZ NA FILTRY i CZYSZCZENIE GAZU H 2 O, N 2, CO 2, O 2 BLOK ENERGETYCZNY EMITER I MONITORING CO2, N2, SUSZARNIA OSADÓW ŚCIEKOWYCH TURBINA GAZOWA LNG WYMIENNIK (SEPARATOR) ciecz CO2 proszek magazyn N2 SYNTEZA NH3 H2 NH3 SYNTEZA MOCZNIKA CO(NH₂)₂ ROLNICTWO MOTORYZACJA AdBLUE Farmacja EPS inne POWIETRZE MINERALIZACJA (GASIFICATION) GAZ PROCESOWY CO, H 2, CxHy FILTR CZĄSTEK CO2 O 2 H 2 O H 2 ELEKTROLIZER (produkcja O 2 i H 2 ) H 2 O SYNTEZA CH4 (CO+3H 2 ) CH 4 +H 2 O (synteza metanu) CH 4 SIEĆ GAZOWA SKRAPLANIE LNG ZBIORNIKI LNG Zasilanie z sieci energetycznej H 2 O H2

3 C-GEN zintegrowana technologia CHP & P2G & P2P ZEROEMISYJNA ELEKTROWNIA SIEĆ ENERGETYCZ NA GENERATOR TURBINA PAROWA PALIWO WĘGIEL ODPADY ORGANIKA FILTRY i CZYSZCZENIE GAZU WYMIENNIK IST LNG BLOK ENERGETYCZNY CO2, N2, WYMIENNIK (SEPARATOR) N2 SYNTEZA NH3 EMITER I MONITORING ciecz PRZYGOTOWANIE DO PROCESU, N2, CO2, O2 POWIETRZE (N2 i O2) MAGAZYNOWANIE PALIWA KATALIZA SYNTEZA MOCZNIKA CO(NH₂)₂ NH3 TURBINA GAZOWA SUSZARNIA OSADÓW ŚCIEKOWYCH H2 IST GORIZIA CO2 proszek magazyn ROLNICTWO MOTORYZACJA AdBLUE Farmacja EPS inne POWIETRZE MINERALIZACJA (GASIFICATION) O2 GAZ PROCESOWY CO, H2, CxHy FILTR CZĄSTEK TECHNICAL PROPOSAL OF H Nm /hr 99.7% H2 AND Nm3/hr 99.3% O2 ELEKTROLIZER CH4 SYNTEZA CH4 ih ) (produkcja O GENERATOR CH +HWATER O H O (CO+3H ) BY ELECTROLYSIS (synteza metanu) FOR CLEAN WORLD ENERGY SYSTEMS SKRAPLANIE IST - OTSG LNG LTD. H2 2 Zasilanie z sieci energetycznej MW CO2 SIEĆ GAZOWA ZBIORNIKI LNG IST- WASZYNGTON, USA

4 ZALETY Wyjątkowość technologii C-GEN Sprawdzona i prosta, ale wysoce zaawansowana technologia Najwyższa sprawność termodynamiczna spośród wszystkich stosowanych technologii przy najniższej energochłonności procesu oraz niskiej emisji zanieczyszczeń do otoczenia Synergia Unikalne połączenie kilku sprawdzonych technologii Zastosowanie reaktora przeciwprądowego Niska temperatura procesu Gwarantuje najbardziej efektywną utylizację związków węglowych bez wytwarzania innych dodatkowych odpadów Kompleksowość rozwiązania Możliwość utylizacji różnych odpadów o charakterze organicznym bez względu na stan skupienia w tym niebezpiecznych na jednej instalacji. Żadna z technologii tego nie oferuje.

5 ZALETY Wyjątkowość technologii C-GEN Całkowite utlenienie związków organicznych do H 2 O oraz CO 2 Opłacalność instalacji Niska temperatura zgazowania tańsze materiały konstrukcyjne Brak zanieczyszczeń Katalityczna obróbka gazu Recykling ciepła Ciepło otrzymane z procesu jest wykorzystywane do osuszenia i zgazowania kolejnej porcji odpadów Wysoki współczynnik konwersji węgla wysoka sprawność procesu Możliwość stosowania wsadu o znacznej zawartości popiołu

6 Obieg CO 2 i O 2 C-GEN w circular economy Mocznik 1 Mg WĘGLA = 3 Mg MOCZNIKA - produkt uboczny technologii C- GEN 5

7 TECHNOLOGIA C - GEN 50 MW Obieg CO i O ILOŚĆ PALIWA 50 MW/rok [Mg] MOCZNIK - PRODUKCJA/rok [Mg] C-GEN w circular economy POTENCJAŁ REDUKCJI CO 2 [Mg] CHŁONNOŚĆ UPRAW - CO 2 [Mg] EMISJA UPRAW - O 2 [Mg] WARTOŚĆ CO 2 (30PLN/Mg) [PLN] POTENCJAŁ UNIKNIĘTEJ Mocznik EMISJI [Mg] Mg WĘGLA = 3 Mg MOCZNIKA - produkt uboczny technologii C- GEN KLASYCZNA ENERGETYKA WĘGLOWA UNIKNIĘTA EMISJA - CO 2 RÓWNOWAŻNIK dla C - GEN 50 MW [Mg] Mg 5 MOC ELEKTROWNI WĘGLOWYCH ODPOWIADAJĄCYCH UNIKNIĘTEJ EMISJI C-GEN [GW] 2 GW

8 Sucha masa słomy kukurydzianej i biomasy wierzby energetycznej nawożonych 3 Mg mocznika (1380 kg czystego N) 1 Mg paliwa o zawartości 600 kg czystego C 3 Mg mocznika (1380 kg N) 200 kg N/ha/rok 6,9 ha kukurydzy Nawożenie Słoma kukurydziana* Plon słomy 14 Mg s.m./ha/rok Zbiór słomy 96,6 Mg s.m./rok C w biomasie 44 Mg/rok 100 kg N/ha/rok 13,8 ha wierzby 119 Mg O 2 /rok* 376 Mg O 2 /rok 163 Mg CO 2 /rok* 517 Mg CO 2 /rok Wierzba energetyczna Plon biomasy 20 Mg s.m./ha/rok Zbiór wierzby 276 Mg s.m./rok C w biomasie 141 Mg/rok 6 *W przypadku kukurydzy nie uwzględniono produkcji ziarna (10 Mg/ha/rok, związanego CO 2 i uwolnionego O 2 )

9 C-GEN dla górnictwa Zastosowanie technologii C-GEN w górnictwie czyni węgiel czystym paliwem. Paliwem przyszłości.

10 Zastosowanie C-GEN w górnictwie i obszarach klastrów Dywersyfikacja działalności kopalń Dochód ze sprzedaży metanu Stałe obniżanie kosztów 02 C-GEN pozwala obniżyć koszty funkcjonowania kopalni dzięki niskim kosztom wytworzenia energii elektrycznej Utrzymanie zatrudnienia Możliwość zaangażowania 05 pracowników kopalń do obsługi C-GEN i poszerzania ich kwalifikacji 04 Brak produkcji energii elektrycznej w czasie, gdy jest to nieopłacalne

11 Zastosowanie C-GEN w górnictwie i obszarach klastrów ozytywny wpływ na sieci przesyłowe prądu i gazu 06 Dodatkowe przychody C-GEN pozwala zagospodarować 08 muły, zakamieniony węgiel, wszelkiego rodzaju odpady Uniknięcie opłat środowiskowych Stała praca zakładu mineralizacji w trybie produkcji energii elektrycznej bez konieczności budowy bloku P2G

12 C-GEN na terenie powiatu/klastra S Moc [MW] 5 Ilość paliwa/rok Ilość uzyskanej energii [MWh] Ilość otrzymanych nawozów mocznik [Mg] Ilość CO2 uniknięta emisja / rok Ilość CO2 absorbowanego przez uprawy [Mg] Ilość O2 emitowanego przez uprawy / rok

13 Analiza opłacalności paliw Muły RDF Muły 67% + RDF 33% Muły 67% + MSW 33% 11

14 OK4 (rynek WEK 一 rynek NI/EP ) Instalacja C-GEN GPZ1 NOWE UKŁADANIE ELEKTROENERGETYKI Li Li+1 Li OK3 30 MW, 120 GWh KLASTER ENERGETYCZNY Li GPZ2 27 Moc [MW] EB 110 kv/sn :15 00:45 01:15 01:45 02:15 02:45 03:15 03:45 04:15 04:45 05:15 05:45 06:15 06:45 07:15 07:45 08:15 08:45 09:15 09:45 10:15 10:45 11:15 11:45 12:15 12:45 13:15 13:45 14:15 14:45 15:15 15:45 16:15 16:45 17:15 17:45 18:15 18:45 19:15 19:45 20:15 20:45 21:15 21:45 22:15 22:45 23:15 23:45 6 Li kv/sn Li+3 4 SN/nN GPZ :00 08:00 12:00 16:00 20:00 00:00 1. Przyłącze nn (taryfy C, G) 2. Linia nn 3. Transformator SN/nN 4. Przyłącze SN (taryfa B) 5. Linia SN 6. GPZ Li+3 OK2 3 SN/nN 2 1 OK1 110 kv/sn 12 Opracowanie: J. Popczyk, M. Fice

15 JEDNOLITY RYNEK EUROPEJSKI NOWE UKŁADANIE ELEKTROENERGETYKI SIEĆ PRZESYŁOWA OK5 Obszar rewitalizacji bloków 200 MW SIECI 110 kv Sekcja 110 kv GPZ 110 kv/sn OK4 KLASTRY ENERGETYCZNE SPÓŁDZIELNIE ENERGETYCZNE (obszary wiejskie 30% rynku) SN/nN KSE 400/220 kv 1400 C-GEN (5 MW) 160 tys. 86 C-GEN (50 MW) % 25% 75% ENTSO-E (UCTE) regulacja sekundowa (pierwotna), minutowa (wtórna), godzinowa (trójna) Rynek WEK cena: ( ) PLN/MWh OSP (PSE) OSD regulacja minutowa, sekundowa, milisekundowa Rynek NI/EP cena: ( ) PLN/MWh OHT PME 13 Opracowanie: J. Popczyk, M.Fice

16 Clean World Energy Systems sp. z o. o. Ul. T. Chałubińskiego 8, Warszawa