Sposoby wykorzystania biogazu i aspekty ekonomiczne A. Cenian, G. Rabczuk IMP PAN, Gdańsk
Biogaz Miejsce produkcji określa kompozycję biogazu miejskie i przemysłowe oczyszczalnie ścieków; instalacje biogazu wysypiskowego; biogazownie wykorzystujące różne biodegradowalne odpady (głównie frakcja organiczna odpadów komunalnych, z produkcji żywności i agrotechniki, odpady z rolnictwa i hodowli zwierząt)
Biogaz Skład biogazu wyprodukowanego w różnych instalacjach
Zastosowanie biogazu i biometanu
Kogeneracja
Konwencjonalna generacja Sprawność 58% Kogeneracja Straty 36 jednostek CHP Sprawność 85 % 35% 50% 15% Straty 6 jednostek Straty 10 jednostek Wniosek! Gdzie tylko jest zbyt na ciepło powinniśmy stosować rozproszone układy CHP
Instalacja pilotażowa układ gazowo/parowy w IMPPAN Czynnikiem pośrednim transportującym ciepło spalin do układu ORC jest olej termalny wysokotemperaturowy Veco 5HT. Czynnikiem roboczym w instalacji ORC jest SES36. Budowany układ parowo/gazowy posiada wysoką sprawność produkcji energii elektrycznej na poziomie ok. 50% oraz wysoką sprawność kogeneracyjną na poziomie ok. 70%.
Instalacja pilotażowa układ gazowo/parowy w IMPPAN SSG - silnik 12 cylindrowy na gazie ziemnym 420kWe. - moc elektryczna max 420kW. - moc cieplna ze spalin 288kW. - Sprawność - 40% el, 49% term ORC Moc elektryczna brutto : 40 kw Sprawność elektryczna netto: 13% Ekspander - silnik pneumatyczny z wirującymi tłokami,
Turbina 30 kw na czynnik roboczy SES36 (projekt IMP PAN) - wydatek masowy 1,162 kg/s, - spadek ciśnienia z 14.64 do 2.20 bara, - prędkość obrotowa 15000 obr/min Ekspander silnik pneumatyczny z wirującymi tłokami, w kapsule hermetycznej obroty: 3 000 rpm łożyska: kulkowe z membraną ciśnieniową, smarowane wtryskiem oleju w obszarze czynnika roboczego Układ ORC (SES36)
turbiny i układy ORC 100 kw turbine Recuperator 3kW system Condenser Evaporator
Mikrobiogazownia 10 kwe w PODR Lubań gospodarstwa 20 50 ha ~120 000 w Polsce
Zespół kogeneratora Mapa zapłonu silnika VIRTUS 111 Podstawowe wskazania kogeneracji Generator chłodzony glikolem podłączonym do chłodnicy wentylatorowej oraz układu odzysku ciepła ze spalin.
Oczyszczanie biogazu Kolumny absorpcyjne usuwanie H 2 S H = ~ 2200 mm Φ = ~ 500 mm wsad haloizyt
Pilotażowa instalacja µ-chp na ogniwie paliwowym (IEn Wwa) 5 1 6 4 2 3 11 7 8 9 10 a) Projekt wykonawczy układu b) Układ skonstruowany 1 Palnik z komorą spalania, 2 Reformer biogazu, 3 Wymienniki ciepła, 4 Dopalacz, 5 Komora hot-box, 6 Stosy SOFC, 7 Grzałka rozruchowa (powietrze), 8 Grzałka rozruchowa (paliwo), 9 Dmuchawa powietrza, 10 wentylator wyciągowy spalin, 11 zasobnik c.w.u.
Wzbogacanie biogazu i wtłaczanie do sieci
Wzbogacanie biogazu i wtłaczanie do sieci
Wzbogacanie biogazu i wtłaczanie do sieci
Wzbogacanie biogazu i wtłaczanie do sieci
Wzbogacanie biogazu metoda SFR 7 m SFR 0,40 m 0,14 m 0,7 m
Wzbogacanie biogazu (PG) Metoda SFR wirującej cieczy Element dyspergujący
Wzbogacanie biogazu - badania Usuwanie CO 2 dla 200 m 3 biogazu/h.
Ekonomia biogazu W budżecie biogazowni należy uwzględnić dochody ze sprzedaży następujących produktów: energii elektrycznej wraz z przynależnymi certyfikatami pochodzenia; nadmiarowego ciepła; pofermentu jako doskonałego nawozu; oraz opłatę za utylizację różnych odpadów organicznych.
Ekonomia biogazu
Wnioski Kluczowym czynnikiem ekonomii inwestycji biogazowej jest koszt produkcji biogazu, w tym głownie dobór mieszaniny substratów (ujemna cena odpadów miejskich) Najbardziej efektywnym sposobem utylizacji biogazu w przypadku małych biogazowni jest kogeneracja, z wykorzystaniem ciepła w najbliższej okolicy. Dla dużych producentów biogazu lepszą opcją jest wzbogacanie i wtłaczanie biometanu do sieci lub wykorzystanie jako paliwo transportowe. System wsparcia znacząco wpływa na poziom dochodów (i zysku).
Thanks for attention