Technologie przetwarzania biomasy

Transkrypt

1 Materiały szkoleniowe projektu Centrum Zielonych Technologii w temacie Odnawialne Źródła Energii Technologie przetwarzania biomasy Projekt jest finansowany ze środków publicznych. Projekt jest realizowany przy udziale środków Europejskiego Funduszu Społecznego w ramach Inicjatywy Wspólnotowej EQUAL. 1

2 Roman Hejft Produkcja granulatu (pellet) i brykietów 2

3 WPROWADZENIE Szacuje się, Ŝe polskie zasoby węgla kamiennego i brunatnego wystarczają na jego eksploatację do 2035 roku. Nowym nośnikiem energii stają się odpady pochodzenia roślinnego (słoma, odpady drzewne, kora, papier, odpady przemysłu spoŝywczego itd). Według analiz krajowych wynika, Ŝe roczny zasób energii, który moŝna uzyskać z produktów odpadowych wynosi ok. 300 PJ (1PJ=10 15 J). Zwiększenie zasobów biomasy pochodzenia roślinnego na cele energetyczne (uprawa rzepaku na nieuŝytkach, uprawa drzew szybko rosnących, itp.) jest racjonalnym i ekologicznym kierunkiem pozyskiwania energii. Bardzo często bezpośrednie wykorzystanie odpadów do celów energetycznych jest niemoŝliwe ze względu na duŝe zawilgocenie, niewłaściwy stan skupienia lub niewłaściwe (niewygodne) rozmiary. Trudności te mogą być pokonane przez przetworzenie odpadów roślinnych w biopaliwa. Do najczęściej stosowanych operacji przetwarzania odpadów roślinnych na biopaliwa stałe zalicza się: suszenie, rozdrabnianie, granulowanie oraz brykietowanie. 3

4 Granulowanie (pelletowanie) i brykietowanie to najczęściej występujące w praktyce przemysłowej rodzaje ciśnieniowej aglomeracji materiałów pochodzenia roślinnego. Podczas granulowania i brykietownia, rozdrobniony materiał roślinny pod działaniem sił zewnętrznych i wewnętrznych, ulega zagęszczeniu, a otrzymany produkt (aglomerat) uzyskuje określoną, stałą formę geometryczną. Granulowanie materiałów roślinnych znalazło powszechne zastosowanie: w produkcji pasz przemysłowych, w produkcji ekologicznego paliwa stałego, w przemyśle spoŝywczym, farmaceutycznym i innych. Zalety nowopowstałych paliw: zwiększenie ich wartości opałowej znaczne zwiększenie gęstości brak emisji CO 2, mniejsza emisja NO X i SO 2 do atmosfery, przychylne ustawodawstwo w UE 4

5 SCHEMATY UKŁADÓW GRANULUJĄCO -BRYKIETUJĄCYCH a) z zamkniętą komorą zagęszczania, 1-mimośrod, 2-tłok, 3- ślimak podający materiał, 4-komora zagęszczania, 5-zamnkniecie komory, b) z otwartą komorą zagęszczania: 1-tłok, 2-korbowód, 3-komora zagęszczania, 4-brykiety, 5-grzałki, 6-ślimak podający materiał, 7- trociny, c) ze ślimakowym układem roboczym, 1-ślimak zagęszczający, 2- matryca, 3-trzpień stoŝkowy, d) układ roboczy płaska matryca-rolki zagęszczające : 1-rolka zagęszczająca, 2 materiał, 3-matryca, 4-aglomerat e) układ roboczy pierścieniowa matryca-rolki zagęszczające 5

6 WIDOK PIERŚCIENIOWEGO UKŁADU ROBOCZEGO GRANULATORA PD-1 WIDOK WIDOK BRYKIECIARKI ŚLIMAKOWEJ 6

7 a) Urządzenie granulująco-brykietujące: 1-matryca płaska, 2-rolka zagęszczająca, 3-przekładnia pasowa, 4-silnik elektryczny, 5-dozownik ślimakowy, 6-nóŜ obcinający, 7-podstawa, 8-przekładnia pasowa, 9-zasyp, 10-wał stały, 11-tuleja, 12-kierownica b) Widok urządzenia (bez osłony) 7

8 Proces granulowania i brykietownia jest procesem wysokoenergochłonnym (energochłonność procesu w zaleŝności od przetworzonego materiału moŝe wynosić od ok do ok kwh/t produktu, Układy robocze granulujące: matryca-rolki zagęszczające urządzenia do granulowania (brykietowania) zuŝywa się po krótkim okresie pracy (ok. 1/10-1/15 czasu eksploatacji całego urządzenia) Koszt układu roboczego matryca rolki zagęszczające ze względu na materiały konstrukcyjne, pracochłonność jego wykonania, stanowi około 10-20%kosztu pozostałych zespołów urządzenia. Biorąc pod uwagę, Ŝe moŝliwe jest realizowanie procesu granulowania i brykietowania w tym samym urządzeniu naleŝy zwrócić szczególną uwagę na uniwersalne konstrukcje matryc. Rozwiązania konstrukcyjne uniwersalnych matryc powinny zapewniać częściowe usunięcie powyŝszych wad urządzeń granulująco-brykietujących. 8

9 PODSTAWOWE PARAMETRY MATRYC URZĄDZEŃ GRANULUJĄCO- BRYKIETUJĄCYCH Do podstawowych parametrów matryc do granulowania i brykietowania naleŝy zaliczyć: współczynnik prześwitu (perforacji) matrycy wyraŝą stosunek pola powierzchni otworów matrycy do jej powierzchni roboczej, średnica i długość otworów w matrycy. Do utrzymania granulatu stosuje się matryce o otworach od 2 do mm, natomiast do otrzymania brykietów matryce z otworami od 15-20mm do mm. Przyjmuje się, Ŝe stosunek długości otworu do jego średnicy wynosi os 2 do 10. Dobór średnic otworów uzaleŝniony jest od potrzeb odbiorcy granulatu (brykietów). Na długość otworów wpływ mają właściwości uŝytego materiału oraz gęstość i wytrzymałość produktu, kształt i geometria otworów. O kształcie i geometrii otworów decydują przede wszystkim właściwości zagęszczanego materiału oraz analiza kosztów wykonaia matrycy. 9

10 WYNIKI BADAŃ CIEPŁA SPALANIA I WARTOŚCI OPAŁOWEJ BADANYCH MATERIAŁÓW (DLA SUCHEJ MASY PALIWA) BADANY MATERIAŁ CIEPŁO SPALANIA [MJ/KG] WARTOŚĆ OPAŁOWA [MJ/KG] Trociny świerkowe 18,89 17,58 Ŝytnia 17,78 17,12 Słoma: rzepakowa 19,14 17,82 łuska gryki 20,12 18,76 Papier (makulatura) 17,05 16,39 Węgiel drzewny 31,5 30,23 Kora 19,05 17,51 Dębowa 23,37 21,86 Brzozowa 23,37 21,86 Olchowa 21,73 20,31 Wierzbowa 18,19 16,76 Sosnowa 21,08 19,66 10

11 JAKOŚĆ PELLETU I BRYKIETU Jednym z podstawowych kryteriów oceny granulatu jest ich trwałość tzn. zachowanie kształtu podczas transportu, przechowywania, składowania. Znajomość trwałości granulatu (twardości, wytrzymałości kinetycznej, wytrzymałości na zrzut, wytrzymałości na ścinanie itp.) jest niezwykle istotna, chociaŝ bywa niedoceniana przez polskich producentów. Test wytrzymałości granulatu daje odpowiedź na pytanie: czy granulat jest dostatecznie dobry i czy po skierowaniu go do sprzedaŝy nie narazimy się na późniejsze reklamacje oraz wynikające z tego tytułu obciąŝenia finansowe. Wysoka jakość granulatu gwarantuje: niezawodną pracę urządzenia do spalania, polepszenie warunków transportu, łatwość magazynowania i składowania, polepszenie warunków przy operacjach przeładunkowych 11

12 MoŜliwości finansowania inwestycji związanych z wytwarzaniem materiałów energetycznych z biomasy lata

13 I. Program Rozwoju Obszarów Wiejskich (PROW) na lata I.1. Działanie OSI 1 : Modernizacja gospodarstw rolnych Pomocy udziela się z tytułu podjęcia lub rozwoju działalności w zakresie m.in.: Zakup lub instalację nowych maszyn, urządzeń lub narzędzi do produkcji rolnej, w tym oprogramowania, Zakładanie i modernizację sadów lub plantacji wieloletnich, Zakup, instalację lub budowę elementów infrastruktury technicznej wpływających bezpośrednio na warunki prowadzenia działalności rolniczej Beneficjent: Osoba fizyczna: rolnik, osoba prawna albo jednostka organizacyjna nieposiadająca osobowości prawnej, prowadząca działalność rolniczą w zakresie produkcji roślinnej lub zwierzęcej Forma i wysokość pomocy: Pomoc ma formę refundacji części kosztów kwalifikowalnych projektu. Maksymalna wysokość pomocy udzielonej jednemu beneficjentowi i na jedno gospodarstwo rolne nie moŝe przekroczyć 500 tys. zł. Poziom pomocy finansowej wynosi od 40 do 75% kosztów kwalifikowanych projektu. 13

14 I.2. Działanie OSI 3: RóŜnicowanie w kierunku działalności nierolniczej Pomocy udziela się z tytułu podjęcia lub rozwoju działalności w zakresie m.in.: Wytwarzania materiałów energetycznych z biomasy. Beneficjent: Osoba fizyczna: rolnik, małŝonek rolnika lub domownik w rozumieniu ustawy o ubezpieczeniu społecznym rolników Forma i wysokość pomocy: Pomoc ma formę zwrotu części kosztów kwalifikowalnych projektu. Maksymalna wysokość pomocy udzielonej jednemu benficjentowi i na jedno gospodarstwo rolne nie moŝe przekroczyć 100 tys. zł. Poziom pomocy finansowej wynosi maksymalnie 50% kosztów kwalifikowanych projektu. 14

15 I.3. Działanie OSI 3: Tworzenie i rozwój mikroprzedsiębiorstw Pomocy udziela się z tytułu inwestycji związanych z tworzeniem lub rozwojem mikroprzedsiębiorstw działających m. in. w zakresie: Wytwarzania materiałów energetycznych z biomasy Beneficjent: Osoba fizyczna, osoba prawna lub jednostka organizacyjna nieposiadająca osobowości prawnej, która prowadzi działalność jako mikroprzedsiębiorstwo zatrudniające poniŝej 10 osób, i mające obrót nieprzekraczający równowartości w zł 2 mln. euro. Forma i wysokość pomocy: Pomoc ma formę zwrotu części kosztów kwalifikowalnych projektu. Maksymalna wysokość pomocy udzielonej jednemu benficjentowi nie moŝe przekroczyć 500 tys. zł. W przypadku przetwórstwa produktów rolnych lub jadalnych produktów leśnych maksymalna wysokość pomocy jednemu beneficjentowi wynosi 100 tys. zł. Poziom pomocy finansowej wynosi maksymalnie 50% kosztów kwalifikowanych projektu. 15

16 1.4 Działanie OSI 1: Zwiększanie wartości dodanej podstawowej produkcji rolnej i leśnej Cel działania: - poprawa ogólnych wyników przedsiębiorstw przez wzrost wartości dodanej produkcji, modernizację istniejących technologii produkcji, wprowadzanie nowych produktów, procesów, tworzenie nowych i racjonalizacji istniejących kanałów zbytu oraz ulepszenie struktury logistycznej; - poprawa warunków ochrony środowiska - dostosowanie do nowoprowadzonych norm wspólnotowych dotyczy mikroprzedsiębiorstw Beneficjent: Osoba fizyczna, osoba prawna, jednostka organizacyjna nieposiadająca osobowości prawnej, która: - wykonuje działalność w zakresie przetwórstwa lub wprowadzania do obrotu produktów rolnych; - działa jako przedsiębiorca wykonujący działalność jako małe lub średnie przedsiębiorstwo zatrudniające mniej niŝ 750 pracowników, lub przedsiębiorstwo, którego obrót nie przekracza równowartości w złotych 200 mln euro Poziom wsparcia i wysokość pomocy: W przypadku małych i średnich przedsiębiorstw pomoc finansowa moŝe stanowić nie więcej niŝ 40% kosztów inwestycji kwalifikującej się do objęcia pomocą lub 50% jeŝeli zaopatrują się w surowce na podstawie umów długoterminowych, zwieranych z grupami producentów rolnych lub wstępnie uznanymi grupami owoców i warzyw. W przypadku pozostałych przedsiębiorców poziom pomocy moŝe wynieść nie więcej niŝ 25% kosztów kwalifikującej się inwestycji. Maksymalna wysokość pomocy przyznana w okresie realizacji PROW jednemu beneficjentowi, wynosi 20 mln zł. Wielkość pomocy przyznanej na realizację jednego projektu nie moŝe być niŝsza niŝ 100 tys. zł 16

17 II. Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko Priorytet 10 : Infrastruktura energetyczna przyjazna środowisku II.1. Działanie Zwiększenie wytwarzanie energii ze źródeł odnawialnych, w tym biopaliw Pomocy udziela się m.in. na następujące projekty: - wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła z OZE - wdraŝanie produkcji urządzeń dla energetyki odnawialnej w tym: - budowa jednostek wytwórczych energii elektrycznej wykorzystujących biomasę, biogaz, energię wiatru oraz wody małych elektrowni wodnych do 10 MW - budowa jednostek wytwórczych ciepła przy wykorzystaniu biomasy i energii geotermalnej Rodzaje beneficjentów: - małe i średnie przedsiębiorstwa zajmujące się produkcją urządzeń na potrzeby OZE, w tym biokomponentów - przedsiębiorstwa gospodarki komunalnej i uŝyteczności publicznej Forma i wysokość pomocy: Minimalna wartość projektu 5 mln euro Poziom dofinansowania ustalany będzie zgodnie z dopuszczalnymi pułapami pomocy publicznej. 17

18 II.2. Działanie Zwiększenie stopnia wykorzystania energii pierwotnej w sektorze energetycznym i obniŝenie energochłonności sektora publicznego Pomocy udziela się m.in. na następujące projekty: Termomodernizacja obiektów uŝyteczności publicznej, wymiana wyposaŝenia na energooszczędne, Budowa nowych oraz modernizacja istniejących sieci ciepłowniczych poprzez stosowanie rur preizolowanych Rodzaje beneficjentów: - przedsiębiorstwa energetyczne zajmujące się wytwarzaniem, przesyłaniem i dystrybucją energii elektrycznej, - przedsiębiorstwa gospodarki komunalnej i uŝyteczności publicznej - jednostki samorządu terytorialnego, - jednostki administracji rządowej Forma i wysokość pomocy: Minimalna wartość projektu 5 mln euro Poziom dofinansowania wynosi maksymalnie 85% kwalifikujących się wydatków. Jeśli udzielone wsparcie będzie miało charakter pomocy publicznej, to poziom dofinansowania zostanie ustalony zgoni z jej dopuszczalnymi pułapami. 18

19 III. Fundusze Regionalne III.1. Regionalny Program Operacyjny Województwa Podlaskiego na lata Priorytet I: wzrost innowacyjności i wspieranie przedsiębiorczości w regionie Wsparcie otrzymają m.in. działania inwestycyjne słuŝące dostosowaniu infrastruktury przedsiębiorstw do wymogów ochrony środowiska Wsparcie w ramach Priorytetu ma się przyczynić do zwiększenia pozytywnych efektów społeczno gospodarczych i poprawy atrakcyjności i konkurencyjności regionu. Beneficjenci: m.in. przedsiębiorstwa prowadzące działalność na terytorium województwa podlaskiego, osoby rozpoczynające działalność gospodarczą. Wartość projektu: - Projekt inwestycyjny całkowita wartość co najwyŝej 5 mln Euro, - Kompleksowe przygotowanie terenu pod inwestycje całkowita wartość projektu wyniesie co najwyŝej 2 mln Euro. Poziom dofinansowania: Maksymalnie 65% kwalifikujących się wydatków Przewiduje się udzielenie dotacji z Regionalnego Programu Operacyjnego dla: - mikroprzedsiębiorstw (zatrudniających do 9 osób) prowadzących działalność 19

20 gospodarczą nie dłuŝej niŝ 1 rok wartość dofinansowania do 50 tys. zł - mikroprzedsiębiorstw prowadzących działalność gospodarczą ponad 1 rok wartość dofinansowania od 50 tys. do 1 mln zł. - małych i średnich przedsiębiorstw - wartość dofinansowania do 4 mln zł Przedsiębiorstwa nie mogą rozpocząć inwestycji przed złoŝeniem wniosku o dofinansowanie. 20

21 IV. Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko nie został jak dotąd oficjalnie przekazany do NFOŚ. Obecnie NFOŚ proponuje korzystanie ze środków krajowych Wzrost wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych, w tym biopaliw budowa lub modernizacja elektrowni wodnych o mocy poniŝej 10 MWe, budowa elektrowni wiatrowych, budowa lub modernizacja instalacji wytwarzania energii elektrycznej i ciepła z wykorzystaniem biomasy lub związanej ze współspalaniem, budowa lub modernizacja instalacji wytwarzania energii elektrycznej i ciepła z wykorzystaniem biogazu uzyskiwanego w procesie fermentacji metanowej osadów ściekowych oraz odpadów komunalnych na składowiskach, budowa lub modernizacja instalacji pozyskiwania energii z wód geotermalnych, budowa kolektorów słonecznych i ogniw fotowoltaicznych, budowa nowych lub przystosowanie istniejących instalacji energetycznych do wykorzystywania metanu pochodzącego z odmetanowania kopalń węgla kamiennego i szybów wydobywczych ropy naftowej, zastosowanie pomp ciepła wykorzystujących ciepło ziemi lub ciepło z otoczenia, inwestycje dotyczące produkcji i stosowania w transporcie biopaliw lub innych paliw odnawialnych, opracowanie dokumentacji niezbędnej do wnioskowania o dofinansowanie i realizacji przedsięwzięcia 21

22 Formy wsparcia: poŝyczki preferencyjne w wysokości 80% planowanej inwestycji, kwota minimalna 2 mln PLN dotacje pochodzące wyłącznie ze środków Narodowego Funduszu mogą być udzielane m.in. na ochronę lasów i zasobów leśnych, programy ochrony powietrza do 50% kosztów przedsięwzięcia 22

23 V. EkoFundusz Plantacje roślin do celów energetycznych (wnioski dotyczące załoŝenia plantacji w 2007 r. moŝna nadsyłać do EkoFunduszu do 15 listopada 2007 r.). Wniosek moŝe dotyczyć wyłącznie plantacji załoŝonych w roku złoŝenia wniosku. W listopadzie EkoFundusz dokona oceny kompletności i poprawności merytorycznej wniosków. Jeśli ocena ta będzie pozytywna, wnioskodawca otrzyma promesę udzielenia przez EkoFundusz dotacji z określonymi warunkami jej uzyskania. Podstawowym warunkiem jest uzyskanie wymaganego stopnia udatności plantacji, która będzie oceniona w czerwcu następnego roku przez niezaleŝnego eksperta działającego na zlecenie EkoFunduszu. Wielkość dotacji EkoFunduszu wynosi 1000 zł/ha plantacji i jest realizowana w formie dopłaty do plantacji z potwierdzonym właściwym stopniem rozwoju (udatnością), ocenionym w czerwcu roku następnego po jej załoŝeniu. Wypłata dotacji EkoFunduszu nastąpi po podpisaniu umowy we wrześniu następnego roku po załoŝeniu plantacji, po stwierdzeniu wypełnienia wszystkich warunków zawartych w promesie dofinansowania. 23

24 Bio-Wat sp. z o.o., partner projektu Centrum Zielonych Technologii ul. Św. Rocha 5, lok. 206, Białystok tel , , faks biuro@biowat.pl