неделя, 9 декември 2007 г.
magazinefactory article
Ethanol In Sweden
17.04.2007 Time 10:32, 1a-gruppe1
Ethanol in Sweden
In Sweden "Ford" is the only car company
that sells cars that drive on
ethanol.
Viden Om visited Sweden and
spoke with the "Ford" manager of a "Ford car dealer". He told that the kind of cars he sold was "Ford" cars, that both can drive on ethanol and regular gas.
The car can also drive on, for example ¼ part ethanol and ¾ parts regular, or the other way around.
Viden Om also spoke with a Swedish woman, and she owns an ethanol car.
The woman said that she bought the car because she wanted to use it as a car for her work. She fell for the car the moment she saw it, and when she heard it was a car that was good for the environment she liked it twice at much. from: http://www2.edu.fi/magazinefactory/magazines/Budafipo/?str=40&artCat=7&artID=101
magazinefactory article
The political attitude to bio-ethanol
17.04.2007 Time 10:28, 1a-gruppe1
In this article only a few Danish political parties are mentioned.
There are as many parties for bio-ethanol as there are against it.
Socialdemokratiet is for bio-ethanol and want Denmark to be self-sufficient with energy latest in the year 2025.
They suggest an energy- and environmental fund for research, development and demonstration, bio-ethanol for the transport sectors and research in the health taken effects of using fossil fuel.
Venstre is not as sure of being self-sufficient as Socialdemokratiet. Venstre wants a sustainable and effective energy policy. They hope that Denmark will become a central player in the global energy market, where there will be invested 17 billions in new energy technology in the next 30 years.
from:
http://www2.edu.fi/magazinefactory/magazines/Budafipo/?str=40&artCat=7&artID=99
magazinefactory article
Bioethanol and Brazil
17.04.2007 Time 10:27, 1a-gruppe1
Bioethanol
In 2004 the total production amount of bioethanol was 41 billion litres. The biggest producers of bioethanol are Brazil with 37 %, USA with 33 % and Asia with 14 %. In 1975 Brazil was quite reliant on imported oil, so they decided to try to use, and produce bioethanol, instead of solely relying on imported oil. Today, Brazil is a leading factor in using biological fuels, such as bioethanol. Brazil produces bioethanol, from sugar beets. In 1999 Brazil produced 13 billion litres bioethanol from sugar beets.
· 40% of the Brazilian's fuel consists of bioethanol. · Since 1979, Brazil has produced more than 5,5 million cars that run on bioethanol. · 74% of all sold cars in January 2006 were Flexible Fuel cars. · The Brazilian government expects that 95% of all sold cars in 2010 will be running on some kind of biological fuel. · 8 out of 10 Brazilian cars run on bioethanol. Brazil is much more ahead in the production of bioethanol, because the country is extremely rich in sugar beets, and it's much cheaper to produce bioethanol from sugar beets than it is from corn. The production of bioethanol from corn has lead to a price increase in corn, which isn't too good. This affects the poorer countries and parts of Middle and - South America.
The production of bioethanol is a cheap, more environment-friendly way of producing fuel for the modern day car, but there are some small problems though, such as the price increase in corn, but all in all, it's a good thing.
- Nicholas and Kitt from: http://www2.edu.fi/magazinefactory/magazines/Budafipo/?str=40&artCat=7&artID=98
magazinefactory article
From a bundle of straw to spirit
17.04.2007 Time 10:22, 1a-gruppe1
Bioethanol
- from a bundle of straw to spirit
A new way of producing bio ethanol has been discovered. This new method is said to be much cheaper and effective than the previous one. If this process will be successful, the consumption of bio fuel will be increased.
When you are going to make spirit out of straw you have to start with softening the straw in hot water, afterwards oxygen is added, so that the pressure can be reduced. When all these things have been done, the enzymes can start working in the sugar substance. After two days in a heating cupboard, it has converted into simple molecules. Now the substance has to ferment. In order to use all the different kinds of sugars, you have to add a special type of yeast. The remainings will be straw left over, metals, lactic acids and bio ethanol. The quantity of the bio ethanol is 4, 5%. The bio ethanol can now be used as fuel.
1 ton straw = 300 liters of sprit
Viktor, Tina og Louise
from: http://www2.edu.fi/magazinefactory/magazines/Budafipo/?str=40&artCat=7&artID=97
from: http://www2.edu.fi/magazinefactory/magazines/Budafipo/?str=40&artCat=7&artID=97
magazinefactory article
Ethanol is still too expensive
17.04.2007 Time 10:22, 1a-gruppe1
Ethanol is still too expensive
In other countries than Denmark, they already use ethanol as fuel for cars.
By using ethanol we will only pressure the environment 1/3 with CO2.
Why don't we use ethanol in Denmark yet?
By: Thomas, Sabina and Sidse
Scientists think that we will be using ethanol in the future, but there are still a lot of things which are missing. Ethanol is still too expensive to produce, and the fuel will be too expensive for people to pay, as things look today. We also still need a lot more research.
A lot of pressure will be put on the agriculture in the future, because now they not only have to produce food, but also fuel. It will be a change which will cost a lot, and it will need bigger resources.
A political interest may help to make the subject more important, and a tax relief could make people more interested in using the new fuel.
Even though there's a lot of work to do, we actually already have the possibility at some gas stations to use 5% ethanol when we fill our cars with fuel.
Hopefully we will soon be able to use 85% ethanol, and maybe we can make a better environment in the future.
from:
http://www2.edu.fi/magazinefactory/magazines/Budafipo/?str=40&artCat=7&artID=96
вторник, 4 декември 2007 г.
неделя, 2 декември 2007 г.
Bioenergy
Енергия от биомаса
Използването на земеделски и горскостопански отпадъци за производство на енергия все повече се налага като един от най-широко използваните възобновяеми енергийни източници.Обикновено по-голямата част от този отпадък се оставя да се разлага по естествен начин.Tака до известна степен се оползотворява като тор за почвата.Но за някои отпадъци, оставянето им на мястото на обработката може да доведе до съществени екологични проблеми (напр. замърсяване на повърхностните води).Все по-голямо значение придобива алтернативата заложената енергия в биомасата (като възобновяем енергиен източник) да се оползотворява.
Биомасата като термин включва разнообразие от продукти - освен дървесината и отпадъците от дърводобивната и преработвателна промишленост, също и енергийни култури, селскостопански отпадъци и отпадък от плодзеленчуковата промишленост, животински торове, както и органичната фракция на градските твърди отпадъци, разделно събирания боклук от домакинствата и утайките от пречиствателните станции.
Биоенергията се отличава с това, че може да се използва под формата на електро или, топлоенергия, както и като гориво за транспортния сектор. Освен това, енергията варира в широки граници - до мегаватовия обхват. Днес биомасата съществено допринася за световното енергоснабдяване - около 10 - 14 % от общото енергоснабдяване в глобален мащаб. Най-голям дял - средно около 33 % - имат развиващите се страни (където преобладаващо е използването на дърва за отопление и готвене), докато в индустриалните страни приносът на биомасата е средно около 3 %. Като цяло, потреблението на енергия от биомаса понастоящем възлиза на около 40-55 EJ годишно в световен мащаб. Бялата книга за възобновяеми енергийни източници на ЕС дава следните данни:
Година
1995 2010
Дял на биомасата в общото енергопотребление в страните - членки на ЕС (EU-15) 44.8 Mtoe 3.3 % 135 Mtoe 8,5 %
Производство на топлоенергия от биомаса в страните - членки на ЕС
(EU-15) 38.04 Mtoe 75 Mtoe
Производство на електроенергия от биомаса в страните - членки на ЕС
(EU-15) 22.5 TWh 230 TWh
От началото на 90-те, биомасата предизвика голям интерес в глобален мащаб като възобновяем източник, който може много да допринесе за развитието на изоставащите региони и за реализиране на устойчиви системи за енергийни доставки на местно, регионално и глобално ниво. Неутралният характер на биомасата по отношение съдържанието на въглерод, относително равномерното географско разпределение и потенциално атрактивните цени, правят биомасата обещаващ енергиен източник в много райони на света.
Водещи страни по отношение използване на биомасата в Европейския съюз са Австрия, Дания, Финландия, Швеция, Германия, Франция - пионери в развитието на съвременните технологии за биомаса и вече са придобили значителен опит в използването й в различен мащаб и приложения. Други европейски страни също отчитат биомасата като важен енергиен източник, но приоритетите са различни, в зависимост от националната политика и ресурси.
От технологична гледна точка, основните схеми за преобразуване на енергията от биомаса са две:
• От сухи горими отпадъци (напр. земеделски отпадни продукти: слама, стъбла и др. или от дърводобивната и преработвателната промишленост, както и сух отпадък от животновъдството);
• От мокри отпадъци (напр. течен животински тор, отпад от земеделски култури във восъчна зрелост и др.).
Начините за енергийно преобразуване на биогоривата са:
• Пряко изгаряне и използване на топлината за отопление и готвене - в домакинствата;
• Изгаряне на биомасата или продукти от биомаса, за производство на топло и електроенергия;
• Биохимично или термохимично разлагане на биомасата на биогаз и течни горива, които после се използват за горива за транспорта или за отопление, готвене, електропроизводство.
Най-често използваните съвременни горива са първичният материал или съпътстващи основното производство продукти (традиционна биомаса) от дърводобивната, дървообработвателна и мебелна промишленост, както и от земеделието (дърва, вършина, клони, трици, трески, слама, стъбла, люспи, отпад при кастрене, енергийни култури и т.н.). Освен това, все повече намира приложение преработването на суровия материал в пелети и брикети. Вторично обработените продукти са с доказано по-висока калоричност и по-добри характеристики по отношение на пепелта, емисиите и не на последно място - логистичните проблеми (напр. транспортиране).
Енергията от различните биогорива по принцип може да се използва в различен мащаб. При малки проекти, отделни домакинства или малки предприятия могат да се възползват от наличната им биомаса, а при по-големи проекти, горивото може да произхожда от няколко източника при по-голям район на събиране. Най-изгодното използване при различните ситуации зависи от разходите за транспортиране (обикновено преносът на биогорива на повече от 50 km вече ги прави неконкурентни), от икономическите параметри на инсталациите и от институционални фактори.
Като цяло, всички алтернативи за използване на отпадъци за енергия имат ограничено въздействие върху околната среда. Количествата атмосферни замърсители са относително ниски (особено ако се използват по-нови технологии, например за комбинирано енергопроизводство). Основните екологични ползи от оползотворяването на земеделски и горски отпадъци или субпродукти за енергопроизводство е от заместването или предотвратяването на емисии, свързани с традиционното електропроизводство. Биомасата и отпадъците са единствените възобновяеми енергийни източници, които пряко се конкурират с изкопаемите горива, затова и развитието на иновациите, технологиите и системите (напр. за съвместно изгаряне) може да допринесе за навлизането на биомасата на пазара на твърди горива. Приносът на биомасата в такъв случай би бил значителен за увеличаване на количеството електро и топлоенергия, генерирани от възобновяеми източници, в съответствие с европейските и глобалните стратегии и екологичната политика.
Енергия от биомаса в Австрия
Печки и котли на биомаса
От общото енергийно потребление в Австрия от се осигуряват от изгаряне на биомаса. Понастоящем около 570 000 австрийски домакинства се отопляват с дървесна биомаса, т.е. около 18.5% от общото население. Дървесната биомаса е все още с нарастващо значение, факт, който се дължи на стабилното увеличаване на CO2 в атмосферата. Биомасата най-често се използва за отопление на домакинствата и в топлофикационни централи. През 1998 бяха инсталирани около 2300 печки за дребноразмерна дървесина, 2000 от които с топлинна мощност до 100 kW, бяха продадени над 1300 котли за изгаряне на дървесни пелети, бяха инсталирани около 12000 до 15000 нови котли за дърва .
В Австрия малките отоплителни системи (печки с номинална топлинна мощност от 4 kW до 400 kW) се използват за отопление, както и за осигуряване с топла вода. Печките се групират според тяхното приложение (системи за локално отопление, за отопление на стаи или за производство на топла вода) и според вида на използваното гориво. Съществуват няколко типа котли на биомаса: ръчно захранвани (с дърва) и автоматично захранвани (дребноразмерна дървесина и пелети).
Големите и средни котли в обхвата между 300 kW и 10 MW бяха разработени за дърводобивната и преработвателна промишленост. Там се изгарят трески, отпадъци от дъскорезниците и кора, за производство на топлина за изсушаване на дървесината. Напоследък тези котли намират приложение и в топлофикационните централи, изгарящи биомаса. В Австрия има повече от 350 такива централи, създадени през последните 20 години и в това отношение страната има уникален натрупан опит.
Дървесната биомаса, използвана за жилищно отопление, е най-широко използвания възобновяем енергиен източник след водната енергия в Австрия (и в Европа). Въпреки това, често се смята за остаряла практика. Все пак, никоя друга област на приложение на биомасата не е претърпяла толкова резки подобрения на технологията през последното десетилетие, колкото при оборудването за жилищно отопление. Емисиите от съвременните котли на биомаса бяха намалени двукратно, а ефективността се увеличи от 50% до около 90%. Понастоящем жилищното отопление с дърва е най-ефективно и най-конкурентен начин за оползотворяване на биомасата за енергийна цел. Съществуват няколко различни технически концепции: подобрени керамични печки, нови котли за дърва, котли за трески, котли за пелети и печки за пелети.
Основните характеристики на малките и средни австрийски котли на биомаса са висока ефективност и ниски нива на емисии; параметрите са гарантирани от изпитванията; гъвкавост при работа от минимално до номинално ниво мощност; котлите и съпътстващото оборудване обхващат голямо разнообразие на видовете биомаса (дърва, трески, уплътнена дървесина и трици); има разнообразие и в мощността; голяма автономност по време на действие, лесна поддръжка. Някои от по-големите производители на оборудване за биомаса в Австрия са Kohlbach GmbH, Fröling Heizkessel- und Behälterbau GmbH, Binder GmbH, Herz, Polytechnik GmbH & CoKG, Gebe - Strebel, Strebelwerk GmbH, Mawera Holzfeuerungsanlagen GmbH & CoKG, Compact Heiz- und Energiesysteme, KWB - Kraft & Wärme aus Biomasse GmbH, Heizkessel- und Behälterbau, etc. Повече информация може да бъде предоставена от Австрийската асоциация за биомаса:
www.bioenergy.at
Система за изгаряне на слънчогледови люспи
в промишлени парогенератори
ст. н.с. ІІ ст., д-р инж. Христо Н. Тодориев, “Енергоконсулт” АД
Въведение
При производството на слънчогледово олио, в зависимост от конкретната технология, се отделят значителни количества люспи, представляващи съществен енергиен резерв за съответното предприятие. Наложилите се технически решения за тяхното оползотворяване са: изгаряне в скаров котел или в предвключен такъв на псевдо-кипящ слой.
Системата, разработена от “Енергоконсулт” АД, използва предвлючена циклонна камера, която, наред с високия си КПД и малки габарити, предоставя едно икономически изгодно решение за реконструкция на съществуващите в тези предприятия промишлени парогенератори с паропроизводство над 5 т/ч, работещи с течно и/или газообразно гориво.
Инсталация
Системата е реализирана през 1999 г. чрез реконструкция на котлите (два парогенератора ПКМ-6.5, изгарящи нефт от Шабла) в паровата централа на “Папас Олио” АД – клон гр. Балчик.
От лющилното помещение, слънчогледовите люспи, по пневматичен път, постъпват в бункерите за сурово гориво (всеки с обем 34 м3) на съответния котел. Вместимостта им позволява до 6 часа буферно време. Под бункера е разположена системата за подаване на слънчогледовите люспи към циклонната предкамера. Количеството на горивото се управлява посредством многокамерен дозатор, чиито обороти се регулират честотно. Транспортът на люспите до мазутната горелка се осъществява с въздушен вентилатор. Дължината на цилиндричната част на циклона е 1 500 мм, а вътрешният диаметър – 900 мм. Изолираната отвътре с огнеопорни тухли пещ се охлажда с отделен воден контур към резервоара за “подпитка” на котела. Охлаждането на връзката между циклонната предкамера и пещната камера на парогенератора е интегрирано с водния обем на котела. Въздухът, постъпващ в циклона, е: първичен (през горелката за люспи), вторичен – над горелката за люспи и третичен – през мазутната горелка. На изхода от парогенератора е монтиран димов вентилатор, който подава отработените газове в циклонен прахоуловител.
Експлоатационни резултати
При осреднена калоричност на течното гориво 9 445 ккал/кг и калоричност на слънчогледовите люспи, варираща между 3 485 ккал/кг и 3 750 ккал/кг, потвърдената икономия на нефт от Шабла е 68.78 %, при средна производителност на котела – 4.6 т/ч пара. Трябва да се отбележи, че при провеждането на измерванията за ефективност температурата на въздуха за горене се променяше в границите на -1 °С до +3 °С.
Инсталацията гори едновременно течно гориво и люспи, като разходът при номинален режим на работа е за течно гориво 70 – 110 кг/ч, а за слънчогледовите люспи – 900 - 1 200 кг/ч.
Неизгорялото гориво (приведено към суровото твърдо гориво) не надхвърля 4 – 6 %, а емисиите на прах са в диапазона 145 – 160 мг/м3, при нормирани условия - 0 °С, О2 = 12 % и сухи газове.
Нагревните повърхности са чисти и не се наблюдават отлагания на прах по хода на димните газове.
Системата за дозиране и подаване на слънчогледовите люспи работи надеждно, но е чувствителна по отношение чистотата на твърдото гориво. Наличието на примеси като сезал, хартии, клечки с дължина над 4 см и други води до задръствания. Този проблем се решава както с предварителното пресяване на слънчогледовото семе, преди неговото постъпване в лющилния цех, така и с поставянето на помощни отвори, за почистване “на ход” на тракта от транспортния вентилатор до горелката за твърдо гориво.
Инвестиции
Общата инвестиция за двете инсталации - реконструкция на двата котела, опериране и гаранционна поддръжка за 1 година, обучение на персонала и др., възлиза на около 157 000 USD. Изчислено е, че инвестицията се възвръща за около 1 1/2 години, при цена на течното гориво около 200 лв./тон (към 1999 г.), но дори и при последвалите промени в цената (около 300-350 лв/т, без ДДС), и в зависимост от натоварването на инсталацията, се смята, че срокът на възвращаемост може да достигне до около 2 кампании.
Заключение
Експлоатацията на разработената система за изгаряне на слънчогледови люспи в промишлени парогенератори доказа нейната работоспособност и оправда финансовия риск от страна на Възложителя – “Папас Олио” АД.
Натрупаният опит дава възможност за подобряване на отделните елементи от нея, свързани както с промяната на специфичната реакционна повърхност на твърдото гориво, така и с частичната автоматизация на управлението на технологичния процес.
Енергия от Дърво
Изчислено е, че в Европейския Съюз 58% от основната енергия доставяна от различни източници на възобновяема енергия се пада на дървен материал. По този начин, за разлика от впечатяващите вятърни турбини и водните електроцентрали от наши дни, дървото се е използвало традиционно за отопление от дълбока древност. Потенциалът на Европейските гори е повече от 100 милиона хектара. Франция е една от страните, които произвеждат най-много основна енергия от дървен материал.През 2000г. е изчислено, че е произведена 9.8 мил. тое(?) по този начин. Другите големи производители на енергия от дървен материал са Швеция (8.3 мил. тое) и Финландия (7.5 мил. тое).
Макар че топлинната употреба прдставлява съществена част от производството на основна енергия, има също и сектор на производство на електричество в резултат на когенерация. В този случай суровият материал се използва за получаване на пара, като от част от която се произвежда електричен ток. Според асоциацията ( IEA) производството на електричество от дърва в Европейския Съюз е било 17.3 ТWh през 1999г. За да постигне целите поставени в Бялата Книга Европа ще трябва да произведе допълнително 52.7 мил. тое от дърва до 2010г. Най-много усилия ще трябва да бъдат положени в областта на производството на електричество. За да се направи това, ще бъде необходимо колкото е възможно по бързо да се преодолеят техническите и финансови проблеми, които когенерационните заводи срещат, и преди всичко да се приемат покупни цени за електричество получено от дървен материал, които да са мотивиращи.
Недостатъчно използван ресурс
Достатъчен ли е настоящия ръст на развитие и растеж? За да разберем това, ще вземем впредвид нивото на развитие в различните европейски страни (10% среден годишен растеж за най-малко развитите страни и 1% за лидерите). Получените резултати показват, че производството на енергия от дървен материал за Европейския съюз ще е от порядъка на 62 мил. тое през 2010 г. , което доста по-ниско от заложените 100 мил. в Бялата Книга.
Биогаз:
Потенциал, който трябва да се експлоатиара
Между 1990 и 2000 г. в Европа се наблюдава умерен, но постоянен растеж на заводи за производство на биогаз. Днес е изчислено, че има почти 3 000 завода за производство на метан в Европа с 450 центъра за складиране на отпадъци. Годишното производсвто на тези инсталации се изчислява на 2 304 ктое. Секторът представлява 5% от всичката енергия произтичаща от биомаса в Европа. Въпреки това, трябва да се наблегне на следното: не е необходимоцялото производство на биогаз изкуствено да поддържа този източник на възобновяема енергия във формата на крайна енергия (електричество или топлина). Част от това производство (около 50%) не намира пазарен излаз и бива изгаряна.
Обединеното Кралство е водещият производител в Европейския Съюз. Производството на биогаз там е 897 ктое, (т.е. 39% от европейското производство) от малко повече от 400 инсталации. Германия е вторият европейски производител (525 ктое произведени през 2000г.). Ресурсът претърпял най-голям растеж в тази страна е производство на биогаз от агрокултури. През 2000г. , не по-малко от 400 допълнителни инсталации от този тип са били въведени за обслужване на общо 1050 места за производство на биогаз. Франция (на трето място в Европа) притежава огромен биогаз потенциал (изчислен на 3.5 мил. тое, т.е най-глемия в Европа), който тя експлоатира много пестеливо. Годишното производство на биогаз във Франция е от порядъка на 167 ктое.
30% растеж е необходим
Европейската Комисия се цели към 1000 мегаватови инсталации в края на Кампанията за Стартиране ( в края на 2003) и 15 мил тое произведена биогаз през 2010. Понастоящем, първият праг вече е преминат. От друга страна, целта за 2010 г. ще е малко по-трудна за постигане. Започвайки от 2003, само 30% годишен ръст ще направи възможно достигането на желания от Европейския Съюз праг.
Биогорива: очаквано начало
Биогоривата се състоят от два различни сектора: етанол, който след трансформация, служи като добавка към бензиновите двигатели, и биодизелово гориво, което служи като добавка към дизеловите двигатели. Някои видове двигатели приемат употребата на чист етанол или на биодизелово гориво, но съдържанието на примесите се регулира от държавните органи. От началото на 1990г. , европейското производство на биогориво , като цяло, претърпява продължително и бурно развитие.
Количествата за етанол са се покачили от 47 500 тона през 1993 до 191 000 тона през 2000,т.е четирикратно увеличение. От петнайсетте страни членки, само три страни са наистина ангажирани в този сектор. Главният производител е Францив, ковто показва производство от 91 000 тона през 2000 г. Испания, чиито усилия я поставиха веднага след лидера Франция. По този начин, испанското производствено място в Картагена, започнало работа прз 1999, е доставило 80 000 тона етанол през 2000г, главно от ечемик. Щвеция изостава доста назад. През 2000г тя е имала само един малък експериментален завод за производство на 20 000 тона. От март 2001, тя се обзавежда с нов дестилатор с капацитет 40 000 тона. Що се отнася до биодизеловото гориво, развитието в производстените количества е още по-впечатляващо. От 55 000 тона през 1992г. Европа е достигнал 700 000 тона през 2000г. Франция само осигурява 47 % от производството на метилов естер от зеленчуково олио с производсто от 328 600 тона. Германия е на второ място с 246 000 тона. Три други страни от Европейския Съюз произвеждат биодизелово гориво: Италя (78 000 тона), Австрия (27 000 тона) и Белгия (20 000 тона).
Използването на земеделски и горскостопански отпадъци за производство на енергия все повече се налага като един от най-широко използваните възобновяеми енергийни източници.Обикновено по-голямата част от този отпадък се оставя да се разлага по естествен начин.Tака до известна степен се оползотворява като тор за почвата.Но за някои отпадъци, оставянето им на мястото на обработката може да доведе до съществени екологични проблеми (напр. замърсяване на повърхностните води).Все по-голямо значение придобива алтернативата заложената енергия в биомасата (като възобновяем енергиен източник) да се оползотворява.
Биомасата като термин включва разнообразие от продукти - освен дървесината и отпадъците от дърводобивната и преработвателна промишленост, също и енергийни култури, селскостопански отпадъци и отпадък от плодзеленчуковата промишленост, животински торове, както и органичната фракция на градските твърди отпадъци, разделно събирания боклук от домакинствата и утайките от пречиствателните станции.
Биоенергията се отличава с това, че може да се използва под формата на електро или, топлоенергия, както и като гориво за транспортния сектор. Освен това, енергията варира в широки граници - до мегаватовия обхват. Днес биомасата съществено допринася за световното енергоснабдяване - около 10 - 14 % от общото енергоснабдяване в глобален мащаб. Най-голям дял - средно около 33 % - имат развиващите се страни (където преобладаващо е използването на дърва за отопление и готвене), докато в индустриалните страни приносът на биомасата е средно около 3 %. Като цяло, потреблението на енергия от биомаса понастоящем възлиза на около 40-55 EJ годишно в световен мащаб. Бялата книга за възобновяеми енергийни източници на ЕС дава следните данни:
Година
1995 2010
Дял на биомасата в общото енергопотребление в страните - членки на ЕС (EU-15) 44.8 Mtoe 3.3 % 135 Mtoe 8,5 %
Производство на топлоенергия от биомаса в страните - членки на ЕС
(EU-15) 38.04 Mtoe 75 Mtoe
Производство на електроенергия от биомаса в страните - членки на ЕС
(EU-15) 22.5 TWh 230 TWh
От началото на 90-те, биомасата предизвика голям интерес в глобален мащаб като възобновяем източник, който може много да допринесе за развитието на изоставащите региони и за реализиране на устойчиви системи за енергийни доставки на местно, регионално и глобално ниво. Неутралният характер на биомасата по отношение съдържанието на въглерод, относително равномерното географско разпределение и потенциално атрактивните цени, правят биомасата обещаващ енергиен източник в много райони на света.
Водещи страни по отношение използване на биомасата в Европейския съюз са Австрия, Дания, Финландия, Швеция, Германия, Франция - пионери в развитието на съвременните технологии за биомаса и вече са придобили значителен опит в използването й в различен мащаб и приложения. Други европейски страни също отчитат биомасата като важен енергиен източник, но приоритетите са различни, в зависимост от националната политика и ресурси.
От технологична гледна точка, основните схеми за преобразуване на енергията от биомаса са две:
• От сухи горими отпадъци (напр. земеделски отпадни продукти: слама, стъбла и др. или от дърводобивната и преработвателната промишленост, както и сух отпадък от животновъдството);
• От мокри отпадъци (напр. течен животински тор, отпад от земеделски култури във восъчна зрелост и др.).
Начините за енергийно преобразуване на биогоривата са:
• Пряко изгаряне и използване на топлината за отопление и готвене - в домакинствата;
• Изгаряне на биомасата или продукти от биомаса, за производство на топло и електроенергия;
• Биохимично или термохимично разлагане на биомасата на биогаз и течни горива, които после се използват за горива за транспорта или за отопление, готвене, електропроизводство.
Най-често използваните съвременни горива са първичният материал или съпътстващи основното производство продукти (традиционна биомаса) от дърводобивната, дървообработвателна и мебелна промишленост, както и от земеделието (дърва, вършина, клони, трици, трески, слама, стъбла, люспи, отпад при кастрене, енергийни култури и т.н.). Освен това, все повече намира приложение преработването на суровия материал в пелети и брикети. Вторично обработените продукти са с доказано по-висока калоричност и по-добри характеристики по отношение на пепелта, емисиите и не на последно място - логистичните проблеми (напр. транспортиране).
Енергията от различните биогорива по принцип може да се използва в различен мащаб. При малки проекти, отделни домакинства или малки предприятия могат да се възползват от наличната им биомаса, а при по-големи проекти, горивото може да произхожда от няколко източника при по-голям район на събиране. Най-изгодното използване при различните ситуации зависи от разходите за транспортиране (обикновено преносът на биогорива на повече от 50 km вече ги прави неконкурентни), от икономическите параметри на инсталациите и от институционални фактори.
Като цяло, всички алтернативи за използване на отпадъци за енергия имат ограничено въздействие върху околната среда. Количествата атмосферни замърсители са относително ниски (особено ако се използват по-нови технологии, например за комбинирано енергопроизводство). Основните екологични ползи от оползотворяването на земеделски и горски отпадъци или субпродукти за енергопроизводство е от заместването или предотвратяването на емисии, свързани с традиционното електропроизводство. Биомасата и отпадъците са единствените възобновяеми енергийни източници, които пряко се конкурират с изкопаемите горива, затова и развитието на иновациите, технологиите и системите (напр. за съвместно изгаряне) може да допринесе за навлизането на биомасата на пазара на твърди горива. Приносът на биомасата в такъв случай би бил значителен за увеличаване на количеството електро и топлоенергия, генерирани от възобновяеми източници, в съответствие с европейските и глобалните стратегии и екологичната политика.
Енергия от биомаса в Австрия
Печки и котли на биомаса
От общото енергийно потребление в Австрия от се осигуряват от изгаряне на биомаса. Понастоящем около 570 000 австрийски домакинства се отопляват с дървесна биомаса, т.е. около 18.5% от общото население. Дървесната биомаса е все още с нарастващо значение, факт, който се дължи на стабилното увеличаване на CO2 в атмосферата. Биомасата най-често се използва за отопление на домакинствата и в топлофикационни централи. През 1998 бяха инсталирани около 2300 печки за дребноразмерна дървесина, 2000 от които с топлинна мощност до 100 kW, бяха продадени над 1300 котли за изгаряне на дървесни пелети, бяха инсталирани около 12000 до 15000 нови котли за дърва .
В Австрия малките отоплителни системи (печки с номинална топлинна мощност от 4 kW до 400 kW) се използват за отопление, както и за осигуряване с топла вода. Печките се групират според тяхното приложение (системи за локално отопление, за отопление на стаи или за производство на топла вода) и според вида на използваното гориво. Съществуват няколко типа котли на биомаса: ръчно захранвани (с дърва) и автоматично захранвани (дребноразмерна дървесина и пелети).
Големите и средни котли в обхвата между 300 kW и 10 MW бяха разработени за дърводобивната и преработвателна промишленост. Там се изгарят трески, отпадъци от дъскорезниците и кора, за производство на топлина за изсушаване на дървесината. Напоследък тези котли намират приложение и в топлофикационните централи, изгарящи биомаса. В Австрия има повече от 350 такива централи, създадени през последните 20 години и в това отношение страната има уникален натрупан опит.
Дървесната биомаса, използвана за жилищно отопление, е най-широко използвания възобновяем енергиен източник след водната енергия в Австрия (и в Европа). Въпреки това, често се смята за остаряла практика. Все пак, никоя друга област на приложение на биомасата не е претърпяла толкова резки подобрения на технологията през последното десетилетие, колкото при оборудването за жилищно отопление. Емисиите от съвременните котли на биомаса бяха намалени двукратно, а ефективността се увеличи от 50% до около 90%. Понастоящем жилищното отопление с дърва е най-ефективно и най-конкурентен начин за оползотворяване на биомасата за енергийна цел. Съществуват няколко различни технически концепции: подобрени керамични печки, нови котли за дърва, котли за трески, котли за пелети и печки за пелети.
Основните характеристики на малките и средни австрийски котли на биомаса са висока ефективност и ниски нива на емисии; параметрите са гарантирани от изпитванията; гъвкавост при работа от минимално до номинално ниво мощност; котлите и съпътстващото оборудване обхващат голямо разнообразие на видовете биомаса (дърва, трески, уплътнена дървесина и трици); има разнообразие и в мощността; голяма автономност по време на действие, лесна поддръжка. Някои от по-големите производители на оборудване за биомаса в Австрия са Kohlbach GmbH, Fröling Heizkessel- und Behälterbau GmbH, Binder GmbH, Herz, Polytechnik GmbH & CoKG, Gebe - Strebel, Strebelwerk GmbH, Mawera Holzfeuerungsanlagen GmbH & CoKG, Compact Heiz- und Energiesysteme, KWB - Kraft & Wärme aus Biomasse GmbH, Heizkessel- und Behälterbau, etc. Повече информация може да бъде предоставена от Австрийската асоциация за биомаса:
www.bioenergy.at
Система за изгаряне на слънчогледови люспи
в промишлени парогенератори
ст. н.с. ІІ ст., д-р инж. Христо Н. Тодориев, “Енергоконсулт” АД
Въведение
При производството на слънчогледово олио, в зависимост от конкретната технология, се отделят значителни количества люспи, представляващи съществен енергиен резерв за съответното предприятие. Наложилите се технически решения за тяхното оползотворяване са: изгаряне в скаров котел или в предвключен такъв на псевдо-кипящ слой.
Системата, разработена от “Енергоконсулт” АД, използва предвлючена циклонна камера, която, наред с високия си КПД и малки габарити, предоставя едно икономически изгодно решение за реконструкция на съществуващите в тези предприятия промишлени парогенератори с паропроизводство над 5 т/ч, работещи с течно и/или газообразно гориво.
Инсталация
Системата е реализирана през 1999 г. чрез реконструкция на котлите (два парогенератора ПКМ-6.5, изгарящи нефт от Шабла) в паровата централа на “Папас Олио” АД – клон гр. Балчик.
От лющилното помещение, слънчогледовите люспи, по пневматичен път, постъпват в бункерите за сурово гориво (всеки с обем 34 м3) на съответния котел. Вместимостта им позволява до 6 часа буферно време. Под бункера е разположена системата за подаване на слънчогледовите люспи към циклонната предкамера. Количеството на горивото се управлява посредством многокамерен дозатор, чиито обороти се регулират честотно. Транспортът на люспите до мазутната горелка се осъществява с въздушен вентилатор. Дължината на цилиндричната част на циклона е 1 500 мм, а вътрешният диаметър – 900 мм. Изолираната отвътре с огнеопорни тухли пещ се охлажда с отделен воден контур към резервоара за “подпитка” на котела. Охлаждането на връзката между циклонната предкамера и пещната камера на парогенератора е интегрирано с водния обем на котела. Въздухът, постъпващ в циклона, е: първичен (през горелката за люспи), вторичен – над горелката за люспи и третичен – през мазутната горелка. На изхода от парогенератора е монтиран димов вентилатор, който подава отработените газове в циклонен прахоуловител.
Експлоатационни резултати
При осреднена калоричност на течното гориво 9 445 ккал/кг и калоричност на слънчогледовите люспи, варираща между 3 485 ккал/кг и 3 750 ккал/кг, потвърдената икономия на нефт от Шабла е 68.78 %, при средна производителност на котела – 4.6 т/ч пара. Трябва да се отбележи, че при провеждането на измерванията за ефективност температурата на въздуха за горене се променяше в границите на -1 °С до +3 °С.
Инсталацията гори едновременно течно гориво и люспи, като разходът при номинален режим на работа е за течно гориво 70 – 110 кг/ч, а за слънчогледовите люспи – 900 - 1 200 кг/ч.
Неизгорялото гориво (приведено към суровото твърдо гориво) не надхвърля 4 – 6 %, а емисиите на прах са в диапазона 145 – 160 мг/м3, при нормирани условия - 0 °С, О2 = 12 % и сухи газове.
Нагревните повърхности са чисти и не се наблюдават отлагания на прах по хода на димните газове.
Системата за дозиране и подаване на слънчогледовите люспи работи надеждно, но е чувствителна по отношение чистотата на твърдото гориво. Наличието на примеси като сезал, хартии, клечки с дължина над 4 см и други води до задръствания. Този проблем се решава както с предварителното пресяване на слънчогледовото семе, преди неговото постъпване в лющилния цех, така и с поставянето на помощни отвори, за почистване “на ход” на тракта от транспортния вентилатор до горелката за твърдо гориво.
Инвестиции
Общата инвестиция за двете инсталации - реконструкция на двата котела, опериране и гаранционна поддръжка за 1 година, обучение на персонала и др., възлиза на около 157 000 USD. Изчислено е, че инвестицията се възвръща за около 1 1/2 години, при цена на течното гориво около 200 лв./тон (към 1999 г.), но дори и при последвалите промени в цената (около 300-350 лв/т, без ДДС), и в зависимост от натоварването на инсталацията, се смята, че срокът на възвращаемост може да достигне до около 2 кампании.
Заключение
Експлоатацията на разработената система за изгаряне на слънчогледови люспи в промишлени парогенератори доказа нейната работоспособност и оправда финансовия риск от страна на Възложителя – “Папас Олио” АД.
Натрупаният опит дава възможност за подобряване на отделните елементи от нея, свързани както с промяната на специфичната реакционна повърхност на твърдото гориво, така и с частичната автоматизация на управлението на технологичния процес.
Енергия от Дърво
Изчислено е, че в Европейския Съюз 58% от основната енергия доставяна от различни източници на възобновяема енергия се пада на дървен материал. По този начин, за разлика от впечатяващите вятърни турбини и водните електроцентрали от наши дни, дървото се е използвало традиционно за отопление от дълбока древност. Потенциалът на Европейските гори е повече от 100 милиона хектара. Франция е една от страните, които произвеждат най-много основна енергия от дървен материал.През 2000г. е изчислено, че е произведена 9.8 мил. тое(?) по този начин. Другите големи производители на енергия от дървен материал са Швеция (8.3 мил. тое) и Финландия (7.5 мил. тое).
Макар че топлинната употреба прдставлява съществена част от производството на основна енергия, има също и сектор на производство на електричество в резултат на когенерация. В този случай суровият материал се използва за получаване на пара, като от част от която се произвежда електричен ток. Според асоциацията ( IEA) производството на електричество от дърва в Европейския Съюз е било 17.3 ТWh през 1999г. За да постигне целите поставени в Бялата Книга Европа ще трябва да произведе допълнително 52.7 мил. тое от дърва до 2010г. Най-много усилия ще трябва да бъдат положени в областта на производството на електричество. За да се направи това, ще бъде необходимо колкото е възможно по бързо да се преодолеят техническите и финансови проблеми, които когенерационните заводи срещат, и преди всичко да се приемат покупни цени за електричество получено от дървен материал, които да са мотивиращи.
Недостатъчно използван ресурс
Достатъчен ли е настоящия ръст на развитие и растеж? За да разберем това, ще вземем впредвид нивото на развитие в различните европейски страни (10% среден годишен растеж за най-малко развитите страни и 1% за лидерите). Получените резултати показват, че производството на енергия от дървен материал за Европейския съюз ще е от порядъка на 62 мил. тое през 2010 г. , което доста по-ниско от заложените 100 мил. в Бялата Книга.
Биогаз:
Потенциал, който трябва да се експлоатиара
Между 1990 и 2000 г. в Европа се наблюдава умерен, но постоянен растеж на заводи за производство на биогаз. Днес е изчислено, че има почти 3 000 завода за производство на метан в Европа с 450 центъра за складиране на отпадъци. Годишното производсвто на тези инсталации се изчислява на 2 304 ктое. Секторът представлява 5% от всичката енергия произтичаща от биомаса в Европа. Въпреки това, трябва да се наблегне на следното: не е необходимоцялото производство на биогаз изкуствено да поддържа този източник на възобновяема енергия във формата на крайна енергия (електричество или топлина). Част от това производство (около 50%) не намира пазарен излаз и бива изгаряна.
Обединеното Кралство е водещият производител в Европейския Съюз. Производството на биогаз там е 897 ктое, (т.е. 39% от европейското производство) от малко повече от 400 инсталации. Германия е вторият европейски производител (525 ктое произведени през 2000г.). Ресурсът претърпял най-голям растеж в тази страна е производство на биогаз от агрокултури. През 2000г. , не по-малко от 400 допълнителни инсталации от този тип са били въведени за обслужване на общо 1050 места за производство на биогаз. Франция (на трето място в Европа) притежава огромен биогаз потенциал (изчислен на 3.5 мил. тое, т.е най-глемия в Европа), който тя експлоатира много пестеливо. Годишното производство на биогаз във Франция е от порядъка на 167 ктое.
30% растеж е необходим
Европейската Комисия се цели към 1000 мегаватови инсталации в края на Кампанията за Стартиране ( в края на 2003) и 15 мил тое произведена биогаз през 2010. Понастоящем, първият праг вече е преминат. От друга страна, целта за 2010 г. ще е малко по-трудна за постигане. Започвайки от 2003, само 30% годишен ръст ще направи възможно достигането на желания от Европейския Съюз праг.
Биогорива: очаквано начало
Биогоривата се състоят от два различни сектора: етанол, който след трансформация, служи като добавка към бензиновите двигатели, и биодизелово гориво, което служи като добавка към дизеловите двигатели. Някои видове двигатели приемат употребата на чист етанол или на биодизелово гориво, но съдържанието на примесите се регулира от държавните органи. От началото на 1990г. , европейското производство на биогориво , като цяло, претърпява продължително и бурно развитие.
Количествата за етанол са се покачили от 47 500 тона през 1993 до 191 000 тона през 2000,т.е четирикратно увеличение. От петнайсетте страни членки, само три страни са наистина ангажирани в този сектор. Главният производител е Францив, ковто показва производство от 91 000 тона през 2000 г. Испания, чиито усилия я поставиха веднага след лидера Франция. По този начин, испанското производствено място в Картагена, започнало работа прз 1999, е доставило 80 000 тона етанол през 2000г, главно от ечемик. Щвеция изостава доста назад. През 2000г тя е имала само един малък експериментален завод за производство на 20 000 тона. От март 2001, тя се обзавежда с нов дестилатор с капацитет 40 000 тона. Що се отнася до биодизеловото гориво, развитието в производстените количества е още по-впечатляващо. От 55 000 тона през 1992г. Европа е достигнал 700 000 тона през 2000г. Франция само осигурява 47 % от производството на метилов естер от зеленчуково олио с производсто от 328 600 тона. Германия е на второ място с 246 000 тона. Три други страни от Европейския Съюз произвеждат биодизелово гориво: Италя (78 000 тона), Австрия (27 000 тона) и Белгия (20 000 тона).
Абонамент за:
Публикации (Atom)
