Biomasa alternatywą dla węgla kamiennego

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Biomasa alternatywą dla węgla kamiennego"

Wiktoria Sobczyk
8 lat temu
Przeglądów:

1 Nie truj powietrza miej wpływ na to czym oddychasz Biomasa alternatywą dla węgla kamiennego Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa im. Szymona Szymonowica w Zamościu dr Bożena Niemczuk Lublin, 27 października 2014 r.

2 Odnawialne Źródła Energii 2

3 Dlaczego Biomasa? Naturalne, odnawialne, łatwo dostępne źródło energii coraz częściej stosowane w Polsce jako paliwo w zawodowej elektroenergetyce i energetyce cieplnej oraz energetyce rozproszonej 3

4 Przykłady biomasy z upraw energetycznych Wierzba wiciowa Ślazowiec pensylwański Spartina preriowa Topinambur Rdest sachaliński Miskant olbrzymi 4

5 Rodzaje biomasy stosowanej do celów energetycznych produkty z rolnictwa; odpady roślinne z rolnictwa i leśnictwa; odpady roślinne z przemysłu spożywczego; odpady drzewne, za wyjątkiem odpadów drewna, zawierających metale ciężkie ze środków konserwujących lub ochronnych; odpady z roślin włóknistych pochodzących z produkcji masy celulozowej i papieru, jeśli są na miejscu produkcji współspalane, a wytwarzane ciepło jest odzyskiwane; oraz pelety i brykiety z biomasy pochodzącej z w/w zasobów. Mieszanki paliwowe węgiel-biomasa 5

6 Formy handlowe biomasy stosowanej do celów energetycznych TROCINY ZRĘBKI PELETY BRYKIETY BALE 6

7 Grupy odpadów, które mogłyby zostać wykorzystane w energetyce zmieszane odpady komunalne; komunalne osady ściekowe; odpady z rolnictwa, sadownictwa, rybołówstwa, leśnictwa, łowiectwa, przetwórstwa żywności; odpady z przetwórstwa drewna oraz produkcji płyt i mebli, masy celulozowej, papieru i tektury; odpady z instalacji i urządzeń służących zagospodarowywaniu odpadów, z oczyszczalni ścieków; odpady opakowaniowe: papier, tektura, drewno. Do roku ,5 mln ton odpadów komunalnych biodegradowalnych 7

Parametry jakościowe paliw istotne dla energetyki PRODUKCJA ENERGII wartość opałowa zawartość wilgoci zawartość popiołu EKSPLOATACJA URZADZEŃ

8 Parametry jakościowe paliw istotne dla energetyki PRODUKCJA ENERGII wartość opałowa zawartość wilgoci zawartość popiołu EKSPLOATACJA URZADZEŃ zawartość siarki zawartość chloru zawartość związków alkalicznych temperatury topliwości popiołu WARTOŚCI PARAMETRÓW BIOMASY = WARTOŚCI PARAMETRÓW WĘGLA 8

9 Biomasa i węgiel kamienny podobieństwo i różnice (1/5) Podstawowy skład pierwiastkowy (C, H, N, S i O) Jakościowy: taki sam Ilościowy: Zawartość węgla pierwiastkowego w biomasie jest ok. 2 x mniejsza Zawartość tlenu w biomasie jest ok. 4 x większa Zawartości siarki i azotu w biomasie jest ok x mniejsze Konsekwencje: wysoka zawartość części lotnych i wysoka reaktywność biomasy 9

10 Biomasa i węgiel kamienny podobieństwo i różnice (2/5) Gęstość nasypowa: biomasy ok. 2,5 x mniejsza Zawartość wilgoci: biomasy ok. 5 x większa Konsekwencje: droższy transport i niższa wartość opałowa (w stanie roboczym) Wartość opałowa biomasy, kj/kg % 10% 20% 30% 40% 50% 60% Zawilżenie biomasy, kg H20/kg mokrego drewna Zawartość wilgoci 10

11 Biomasa i węgiel kamienny podobieństwo i różnice (3/5) Zawartość wilgoci w biomasie zależy od: części rośliny, z której pochodzi (pień, łodygi, liście) np. kora chroni drewno przed utratą wilgoci pory ścięcia: większa wiosną i latem mniejsza jesienią i zimą warunków transportu i przechowywania 11

12 Biomasa i węgiel kamienny podobieństwo i różnice (4/5) Skład substancji mineralnej: zawartości związków: alkalicznych (w szczególności potasu i wapnia) znacznie wyższe w biomasie. Konsekwencje: narastanie agresywnych osadów w kotle podczas spalania biomasy. 12

13 Skład popiołu [%] Składnik Biomasa Węgiel SiO2 26,0-54,0 18,0-52,3 Al2O3 1,8-9,5 10,7-33,5 CaO 6,8-41,7 2,9-25,0 Na2O 0,4-0,7 0,7-3,8 K2O 6,4-14,3 0,8-2,9 P2O5 0,9-9,6 0,4-4,1 Zawartość popiołu [%] 1,2-7,5 5,0-12,0 13

14 Biomasa i węgiel kamienny podobieństwo i różnice (5/5) Charakterystyczne temperatury topliwości popiołu: początkowa temperatura deformacji, temperatura mięknienia popiołu, temperatura topliwości popiołu, temperatura płynięcia popiołu. 14

15 Porównanie właściwości biomasy z węglem Składnik Biomasa Węgiel Węgiel [%] Wodór [%] 5,5-7,0 4,8-5,5 Tlen [%] ,8-10 Azot [%] 0,1-0,8 1,4-2,3 Siarka [%] 0,01-0,9 0,3-1,5 Chlor [%] 0,01-0,7 0,04-0,4 Części lotne [%] Ciepło spalania [MJ/kg]

16 Wartość opałowa 1 ha wierzby = 12 ton węgla = 18 ton miału węglowego 1,5 tony biomasy = 1 tona węgla Ciepło spalania biomasy MJ/kg Ciepło spalania węgla MJ/kg 6-8 MJ/kg wilgotność 50-60% MJ/kg wilgotność 10-20% 19 MJ/kg dla biopaliw całkowicie wysuszonych 16

17 Analiza Wilgotność i popiół [%] Wilgotność % Popiół %

18 Analiza Pierwiastki: S, C [%] 1,6 80 1,4 70 1, ,8 0,6 0, S % C % 0,

19 Analiza Części lotne [%] CZĘŚCI LOTNE w %

20 Analiza Ciepło spalania, wartość opałowa [MJ/kg] Ciepło spalania MJ/kg Wartość opałowa MJ/kg

21 Dążenie do poprawy jakości powietrza atmosferycznego Propagowanie eliminowania węgla jako paliwa w kotłowniach lokalnych oraz gospodarstwach domowych; Promocja ekologicznych nośników energii; Propagowanie wykorzystania odnawialnych źródeł energii; Budowa centralnej sieci ciepłowniczej na obszarach zwartej zabudowy; Termomodernizacja budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej; Tworzenie warunków dla intensyfikacji ruchu rowerowego; Wyznaczenie układu ścieżek rowerowych. 21

22 Produkcja energii z OZE w kontekście zrównoważonego rozwoju Aspekt środowiskowy mała ingerencja obiektu w środowisko; ochrona środowiska przed negatywnymi skutkami produkcji energii; mała ilość odpadów; wpływ na krajobraz, bioróżnorodność. 22

23 Produkcja energii w kontekście zrównoważonego rozwoju Aspekt społeczny tworzenie miejsc pracy; budowa wizerunku regionu, jako miejsca atrakcyjnego dla inwestorów w OŹE; promocja możliwości rozwoju i korzyści ze stosowania OŹE na danym terenie; podniesienie poziomu wiedzy społeczeństwa na temat wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Aspekt gospodarczy wykorzystanie lokalnych zasobów; wpływ na bezpieczeństwo energetyczne; zahamowanie odpływu środków wydatkowanych na zakup paliw do produkcji energii w regionie. 23

24 Emisja sezonowa dwutlenku węgla CO 2 z kotłowni szkolnej 24

25 Emisja sezonowa dwutlenku węgla SO 2 z kotłowni szkolnej emisja zanieczyszczeń [kg] 300,00 200,00 100,00 0,00 Emisja dwutlenku siarki - SO 2 Olej opałowy Pelety 1999/ / / / / / / / / / / / /2012 sezony grzew cze 25

26 26

27 Dziękuję za uwagę!

Podobne dokumenty

Sprawa okazuje się jednak nieco bardziej skomplikowana, jeśli spojrzymy na biomasę i warunki jej przetwarzania z punktu widzenia polskiego prawa.

Sprawa okazuje się jednak nieco bardziej skomplikowana, jeśli spojrzymy na biomasę i warunki jej przetwarzania z punktu widzenia polskiego prawa. Czy biomasa jest odpadem? Łukasz Turowski Co to jest biomasa? W obliczu nałożonych na Polskę prawem Unii Europejskiej zobowiązań polegających na zwiększaniu udziału energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych