Priru čnik: “ Održivo korištenje toplinske energije iz

postrojenja na bioplin ”

1 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

postrojenja na bioplin ”- promocija priru čnika

Vedran Krstulović

Opće informacijePriru čnik “Održivo korištenje toplinske

energije iz postrojenja na bioplin”Engleska verzija raspoloživaNjemačka verzija raspoloživa(zasad samo online)

2 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

(zasad samo online)Hrvatska verzija u pripremi, uskoro online

Predstavljeni razni koncepti korištenja otpadne topline

NE sadrži ekonomske podatke – oni se obrađuju zasebno u projektu

Cjeline priru čnika:

• Uvod

• Osnove proizvodnje i korištenja topline

• Mogućnosti korištenja topline bioplinskihpostrojenja

3 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

postrojenja

• Inovativni koncepti za u činkovitu pretvorbu bioplina

• Upute o opcijama korištenja toplinske energije

• Zaklju čci

Korištenje bioplina

… do kuhala

4 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

© Dominik Rutz

© Dominik Rutz

Od gorivnih ćelija…

Bitno pri korištenju topline iz bioplinskih postrojenja:

• Sezonski karakter: ljeto/zima• Udaljenost bioplinskog postrojenja• Koli čina i kvaliteta topline• Ekonomi čnost

5 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

• Ekonomi čnost• Rizik vezan za toplinske potroša če• Prihvatljivost za susjede• Cijene drugih energenata

Osnove proizvodnje i korištenja topline:

• Izgaranje bioplina• Brojke i pretvorbene jedinice topline• Kvaliteta topline• Kvantiteta topline i potražnja

6 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

• Kvantiteta topline i potražnja• Grijanje digestora• Karakteristike bioplinskih motora s unutarnjim

izgaranjem• Koncepti za kombiniranu proizvodnju toplinske i

elektri čne energije iz bioplinskih postrojenja

Putevi korištenja bioplina

7 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

izvor: BiogasHeat Handbook

Koli čina topline

Učinkovitost kogeneracije na bioplin (~90%)10% gubitaka35% mehani čka energija (elektri čna)55% iskoristiva toplinska energija

8 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

55% iskoristiva toplinska energija

Primjer: postrojenje od 500 kW el

~ 500 kWth → ~4.000 MWhth/godprosje čno po osobi (PTV, grijanje): 7.373 kWh/god~ pokrivanje potreba za oko 535 osoba

ali…

Podru čja efektivnog korištenja :

• Potrošna topla voda• Grijanje stambenog prostora• Rankineov ciklus (ORC)

Kvaliteta topline

9 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

• Rankineov ciklus (ORC)• Sušenje poljoprivrednih proizvoda

Kvaliteta topline

Toplinske potrebe godišnje

10 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

izvor: BiogasHeat Handbook

Mogućnosti korištenja topline iz bioplinskihpostrojenja:

� Grijanje� Daljinsko grijanje� Staje� Staklenici� Akvakultura� Transport toplinske energije u

� Hlađenje� Pregled rashladnih uređaja� Daljinsko hlađenje� Primjene hlađenja

� Dodatna proizvodnja el. energije� CRC sustavi

11 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

� Transport toplinske energije u kontejnerima

� Grijanje u druge svrhe

� Sušenje� Digestat i kanalizacijski mulj� Cjepanice, drvni otpaci i peleti� Poljoprivredni proizvodi

� CRC sustavi� ORC sustavi� Kalina ciklus� Stirlingov motor� Turbina na ispušni plin

Dodatna elektri čna proizvodnja : ORC postrojenja

12 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

Positivliste EEG 2012: korištenje otpadne topline iz kogeneracija na bioplin za proizvodnju električne energije, posebno u procesima Organskog Rankineovog i Kalina ciklusa

izvor: GE Energyizvor: GE Energy

Dodatna elektri čna proizvodnja : turbina na ispušne plinove

13 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

• 235 kWel prerađeni diesel motor s integriranom turbinom od 30 kWel• Prema SCHNELL-u: iskoristivost 20% viša nego kod plinskih otto-motora

(izvor: Schnell Motoren AG)

Apsorpcijski rashladni ure đaji

14 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

Primjena: Proizvodnja leda, prerada ribe, hlađenje namirnica, klimatizacija u svinjogojstvu, mljekarstvo i mliječna industrija, mesna industrija, pivovare itd.

“Mobilni” transport topline kontejnerima� spremnik latentne topline: PCM (natrijev acetat, ba rijev hidroksid)

� termodinami čki spremnik: zeolit

15

vrećasti spremnici kamionski kontejner:LaTherm GmbH

željeznički kontejner:TransHeat GmbH

Wikipedia

Wikipedia

Inovativni koncepti za u činkovitu pretvorbu energije iz bioplina:

• Bioplinski cjevovodi i satelitske kogeneracijske jedinice

• Oplemenjivanje bioplina i ubrizgavanje biometana u mrežu

• Transport biometana u kontejnerima

16 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

• Transport biometana u kontejnerima

• Korištenje biometana u transportu

• Bioplin u upravljanju opterećenjem i uravnoteženju mreže

• Biometan i pretvorba električne energije u plin

Alternativa toplinskoj mreži: plinovodi za bioplin i satelitske kogeneracije

� potreban samo jedan cjevovod� kogeneracija je locirana uz

potroša ča topline

17 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

� nema toplinskih gubitaka u cjevovodima

� niži instalacijski troškovi

→ plinovod prikladan za veće, toplovod za manje udaljenosti

Dobivanje biometana

18 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

“pressure swing” adsorpcija (PSA), ispiranje pod tlakom, aminsko pranje

© Dominik Rutz

© Dominik Rutz

→ trenutno prikladno samo za veća postrojenja, radi troškova→ odlučujući faktor: udaljenost od plinske mreže

Transport biometana u kontejnerima

19 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

Borås, Švedska

Biometan u prometu

20 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

Linköping, Švedska

© Dominik Rutz

© Dominik Rutz→ za veća postrojeja→ primjena ovisi o prometnoj politici

Biometan kao podrška stabilnosti mreže

• Energija uravnoteženja: struja iz bioplina kao trenutna rezerva• Tržišna vrijednost: premije na tržištu, za management, za fleksibilnost

21 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

→ utjecaj na proizvodnju i skladištenje topline

izvor: http://www.next-kraftwerke.de/virtuelles-kraftwerk-next-pool/biogas

„Struja -u-plin (Power-to -Gas)“

22 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

izvor: BiogasHeat Handbook

„Inovativni“ kon cepti

� mnogi “inovativni” koncepti su ve ćinom investicijski intenzivni te prikladni samo za veća postrojenja

23 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

� „normalna“ postrojenja moraju dokazati da su učinkovita (i time da koriste toplinu)kako bi izbjegla kritike javnosti

24 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by

Za više…

Cijeli Priru čnik“ Održivo korištenje

toplinske energije iz postrojenja na postrojenja na bioplin”

možete preuzeti s:www.BiogasHeat.org

25 • 21/03/2013 Contract No. IEE/11/025/SI2.616366 • Project duration 5/4/2012 – 4/4/2015 • Suppor ted by