Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
AGRO–GORIVA u ENERGIJU
Šanse i mogućnosti za
proizvodnju energije u AGRO industriji
u Srbiji
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
1
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Pregled
1. O nama
2. Poljoprivrednik kao proizvođač obnovljive energije
3. Tipovi i karakteristike izabranih agro-goriva
4. KONCEPTI AGRO termo-elektrana



15.05.2012
AGRO postrojenja za grejanje
AGRO ORC elektrana
AGRO parna elektrana
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
2
O
NAMA
Proposed
project structure Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
HEPHEISTOS Energie und Verfahrenstechnik
 Kombinacija iskustva i znanja
Hepheistos GmbH
Inženjerska kompanija specijalizovana za energiju iz biomase
Wieser Consult
Konsultantska kompanija specijalizovana za poljoprivredu, obnovljive
energije kao i na nacionalne i EU programe subvencija
 Kompletan servis u cilju nalaženja optimalnog energetskog rešenja
 Studije optimizacije, razvoj projekta, dozvole, finansiranje, subvencije
 Dizajn postrojenja, tenderi, nadzor izgradnje, start-up
 Agro-tehnička podrška, infrastruktura za žetvu
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
3
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Poljoprivrednik kao proizvoĎač obnovljive energije
Okvirni uslovi koji promovišu upotrebu poljoprivrednih
ostataka za proizvodnju obnovljive energije
 Povećanje cena energije nafte i gasa
 Povoljna tarifa za snabdevanje “zelenom” strujom
 Nacionalne i EU subvencije za investicije
 Nova tehnologija za ekonomičnu ţetvu npr. kukuruznih klipova
 Odobrena tehnologija sagorevanja poljoprivrednih ostataka
 Nove perspektive za poljoprivrednike i dodata vrednost za
poljoprivrednu proizvodnju
 Smanjenje zavisnosti od uvoza fosilnih goriva
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
4
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Pšenična slama – uglavnom nekorišćeno obnovljivo gorivo
Pravougaona bala sena
Dimenzije: 1,2 x 1,2 x 2,5 m
Težina: ~ 500 kg (visoka gustina do 800 kg)
Količina energije: ~ 2 MWh
Grejna vrednost: ~ 4,7 kWh/kg
Ekvivalent: ~ 200 l lož-ulja ili 300 kg uglja
Jedan kamion sa, u proseku, 20 tona
ekvivalentan je 8.000 litara loţ-ulja
Skladištenje neposredno na polju
(gusto slaganje, prekriveno folijom)
Isporuka na zahtev prema planu za biomasu
od slame
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
5
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Pšenična slama – logistika




CASE IH LB 433 1,200 x 900 x 2,600
New Holland 900 x 1,200 x 2,500
Heston 1,300 x 1,200 x 2,500 (standard 500 kg – visoka gustina 800kg)
Potrebne su vertikalne žice
Baliranje na polju
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
6
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Slama od uljane repice – dobar prinos ali teško prikupljanje
 Veliki udeo zrna u slami 1:2,9
 Prosečan prinos useva repice 3,5 t/ha ~ 10 t sena
 Efekti ţetve male stabljike i smlaćene ljuske
 Gubitak pri skupljanju 50 – 80%
 Realna ţetva slame od uljane repice: 4 – 6 t/ha
 Veliki sadrţaj vlage pri ţetvi, 45 – 60%
 Posle ţetve je potrebno sušenje na
polju
 Grejna vrednost: 4,75 kWh/kg
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
7
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Slama od suncokreta
– dobar prinos ali veliki sadržaj vode i pepela
 Veliki udeo zrna u slami 1: 4,1
 Prosečan prinos suncokreta od 2,5 t/ha ~ 10 t sena
 Ograničenja u vezi tehnologije ţetve
 Veliki problemi tokom ţetve kombajnom i tokom
prikupljanja
 Postoji malo praktičnog iskustva
Mane u pogledu energetske upotrebe
Visoki sadrţaj vode prilikom ţetve
Potrbno je sušenje posle ţetve
10% sadrţaj pepela
Grejna vrednost: 4,39 kWh/kg
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
8
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Kukuruzna slama – dobar prinos ali visoki sadržaj vode i pepela
 Odnos kukuruza-slame 1: 1,3
 Uz prinos kukuruza od 6,8 t/ha ~ teoretski je dostupno
9 t slame
 Ograničenja u vezi tehnologije ţetve
 Problemi sa prikupljanjem posle ţetve kombajnom
 Postoji malo praktičnog iskustva, samo u juţnoevropskim drţavama
Mane u pogledu energetske upotrebe
Visoki sadrţaj vode kukuruzne slame
prilikom ţetve, ali to zavisi od klimatskih
uslova
Grejna vrednost: 4,92 kWh/kg
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
9
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Klipovi kukuruza – gorivo čija budućnost obećava
 1 ha klipova kukuruza je ekvivalentan 700 litara
do 1.100 litara loţ-ulja
 Odlične karakteristike goriva
 Zapreminska gustina klipova kukuruza je
uporediva sa opiljcima smreke (160 - 170kg/m3)
Prednosti u pogledu skladištenja i
energetske upotrebe
Moguće je skladištenje na polju uz prekrivanje
folijom
Kukuruzni klipovi se mogu balirati mašinom za
baliranje sena
Sadrţaj sirovog pepela 2,4% suve materije
(kao drvo topole)
Grejna vrednost: 4,82 kWh/kg
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
10
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Klipovi kukuruza – inovativna tehnologija žetve
 Odobrena i patentirana austrijska tehnologija
ţetve koju je razvio poljoprivrednik Franz
Tschiggerl u Austriji
 Potrebno je prilagođavanje
osovinskog kombajna
 Ţetva kukuruznih zrna i klipova u jednom
radnom ciklusu (vreme ţetve ~ 35 min/ha)
 Troškovno neutralna proizvodnja klipova
kukuruza kao sporednog proizvoda tokom
uobičajene procedure ţetve
 Prinos os 1,2 do 2,4 tone klipova kukuruza po
ha u zavisnosti od tipa semena kukuruza
 U našim poslovnim planovima računamo sa
prosečno 1,8 tona/ha
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
11
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Brzo-rastuće šume – alternativa usevima
 Uobičajene sorte topola i vrba
 Kratak period rasta, 2 - 3 godine
 Minimalni zahtevi u vezi lokacije ali optimalni
uslovi za rast na vlaţnom tlu (vrba)
 Niski godišnji troškovi proizvodnje i minimum
rada posle prve 2 godine
 Alternativno gorivo usled rastuće potraţnje za
biomasom na bazi drveta (sitno sečeno drvo)
Podaci o prinosima za topolu i vrbu
Sorta
Dobra lokacija
Optimalna lokacija
Topola
10 – 15 t/ha/g atro
16 – 25 t/ha/g atro
Vrba
10 – 14 t/ha/g atro
15 – 20 t/ha/g atro
60 – 90 jed./ha
90 – 120 jed./ha
Zapremina sveže žetve
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
12
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Brzo-rastuće šume – žetva i skladištenje
 U praksi se koriste različite metode
 Ručno motornom testerom (za debela stabla)
 Metode šumske ţetve kao npr. kombajn za
drvo za brzo-rastuće šume > 7 godina
 Modifikovani kombajn (najekonomičniji)
 Sveţe energetsko drvo ima visoki sadrţaj vlage (50 – 70%)
 Očekuje se umereni sadrţaj vlage isporučenog goriva od
55%
 Da bi se povećala toplotna vrednost drveta ono se prthodno
suši
 Zato se u natkriveno skladište uduvava topli vazduh i
instalira se prenosna sušilica firme za peletiranje
Manipulacija sitno sečenog drveta se vrši utovarivačima-točkašima ili postojećim traktorima
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
13
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
AGRO - GORIVA – uporedni prikaz grejne vrednosti
15.05.2012
Lož-ulje
Crni ugalj
Drveni peletsi
Smreka
Vrba
Topola
Miskantus
Klipovi kukuruza
Slama suncokreta
Kukuruzna slama
Slama repice
Pšenična slama
Grejna vrednost u kWh po kg
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
14
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Koncepti AGRO termo-elektrana
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
15
KONCEPTI
ProposedPOSTROJENJA
project structure
Proizvodnja struje (puno opterećenje) (kW)
Proizvodnja toplote (puno opterećenje) (kW)
2500
5000
2000
4000
1500
3000
1000
2000
8000
2000
4000
6.000
8000
2000
4000
6.000
8.000
10.000
2000
4000
6.000
8.000
10.000
200
400
600
800
10000
200
400
600
800
10000
* … sušeni materijal
15.05.2012
6.000
ORC
4000
Para CHP
6000
Uređaj za grejanje
3000
2000
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Seno (ha)
Klipovi kukuruza (ha)
Brzo-rastuće šume* (ha)
* … sušeni materijall
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
16
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
AGRO TOPLANE
350 kW
650 kW
950 kW
PERFEKTNO ENERGETSKO REŠENJE ZA GAZDINSTVA
Pogodne za sušenje žita i grejanje štala, staklenika itd.
 Fleksibilno korišćenje AGRO goriva
 Lake za korišćenje i ekonomične
 Veliko skladište vode omogućava grejanje preko noći bez rukovanja gorivom
 100% automatska kontrola sa starterom / pomoćnim naftnim gorionikom
 Rešenje po sistemu “ključ u ruke”

15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
17
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
AGRO TOPLANE
Fleksibilo korišćenje agro-goriva
1x pravougaona bala sena
Maks. dimenzije: d= 1,2 x 1,2 x 2,5m
Težina ~ 500kg
2x okrugle bale sena
Maks. dimenzije: d =1,5m / B = 1,2m
Težina ~ 2x 300kg
Drvo za potpalu / balvani
Maks. dimenzija: L = 2,5 m
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
18
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
AGRO TOPLANE
Uštede u ceni goriva
UŠTEDA TROŠKOVA
GORIVO
CENA GORIVA*
CENA GREJANJA
Seno
Drvo
Prirodni gas
LPG
Lož-ulje
*... izvor: EU statistika decembar 2012
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
19
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
AGRO ORC elektrana
600 – 1.000kWel
2.600 – 3.000kWth
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
20
ORC postrojenja - proces
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Pregled procesa
1
bunker / snabdevanje biomasom
 automatsko snabdevanje biomasom
 potisni ili teretni pod
 promet skladišta 2 – 3 dana
3
1
6
4
2
G
2 sušilica
 pred-sušenje biomase
 inovativna vibrirajuća sušilica za biomasu
 smanjenje potrošnje goriva
optimizacija električne efikasnosti
 visoka fleksibilnost sistema tople vode
3
5
8
7
plamena kutija / sagorevanje
 optimizovana plamena kutija i rešetka
za različite mešavine biomase
 moderni sistemi za kontrolu sagorevanja
 niske emisije i visoko iskorišćenje goriva
4 bojler sa termičkim uljem
 visoka temperatura ulja (310-320°C)
 dva grejna kola (visoka / niska temp.)
 najveća moguća efikasnost (~ 80%)
15.05.2012
6
uređaj za prečišćavanje vazduha
 multi-ciklon i ESP
 ispunjava sve EU i nacionalne regulative
5 ORC
 informacije na zasebnom listu
7 distributivna mreţa
 distributivna mreža i toplotni
potrošači klijenta
8 uređaj za hlađenje
 velika proizvodnja struje kada je
potreba za grejanjem niska (npr. leti)
 visoka električna efikasnost
(smanjenje temperature povratne vode)
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
21
ORC postrojenja - proces
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Prednosti ORC
 dokazana tehnologija laka zu upotrebu (već 40 godina)
 100% automatski rad – bez stalnog nadzora
 skoro bez troškova održavanja, personala ili servisa
 dobra električna efikasnost i ponašanje pri delimičnom opterećenju
 dugo vreme ispravnog rada (npr. 98% u Admont za 50.000 sati)
 u sistemu nema posuda pod pritiskom – manje propisa
 niski troškovi investicije
ORC proces
kotao sa termičkim uljem
turbina
hel [%]
visoka temp. (310/250°C)
G
Klasični
sistem
Classic system
ORC*
Alpine
Alpinesistem
system
30%
25%
niska temp. (250/130°C)
20%
15%
mreţa sa toplom vodom
podesiva temp.
10%
5%
0%
Pumpa sa silikonskim uljem
0
20
40
60
* Električna efikasnost ORC-modulu (odnosi se na ulaznu temp. termičkog ulja)
15.05.2012
80
100
povratna
temp.[°C]
[°C]
return temp
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
22
ORC postrojenje – tehnički podaci
Gorivo
ORC 6
Potrebno polje
Pšenična slama
2.800ha
Klipovi kukuruza
3.700ha
Brzo-rastuće šume
Potrebno polje
Pšenična slama
3.400ha
Klipovi kukuruza
4.400ha
Brzo-rastuće šume
Potrebno polje
Pšenična slama
4.500ha
Klipovi kukuruza
6.000ha
Brzo-rastuće šume
650ha
Proizvodnja
tople vode
2.600kW
617 kW
2.600kW
1.800kW
Proizvodnja
struje
Proizvodnja
tople vode
3.000kW
700 kW
450ha
Gorivo
ORC 10
Proizvodnja
struje
400ha
Gorivo
ORC 7
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
3.000kW
2.100kW
Proizvodnja
struje
Proizvodnja
tople vode
4.200kW
1.000 kW
4.200kW
2.900kW
AGRO GORIVO se može fleksibilno kombinovati prema potrebi. Zbog toga je potrebno podesiti sistem snabdevanja.
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
23
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
AGRO parna elektrana
2.470 – 2.970kWel
0 – 6.500kWth
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
24
TEHNIČKI
KONCEPT
Alpine straw
steam CHP
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Pilana za peletse (lucerka / drvo)
staklenici
scenario
1. Bez korišćenja
toplote
2. Uz puno
korišćenje toplote
struja
korišćenje
toplote
2,47 MW
0%
2,97 MW
100%
turbina
G
kondenzator
hladnjača
daljinsko grejanje
15.05.2012
0 – 6.5MW
niska temp. (~40°C)
~ 0- 6MW
vruća voda (75 - 105°C)
ili para (3 – 8 bar)
skladištenje opiljaka
uklj. pred-sušenje
mlekara, pivara, klanica,
industrija prerade drveta, itd.
0 – 6.5MW
skladištenje
bala
Štale, pilićarnik, itd.
hladnjak
kotao
para
10 MW
pepeo rešetke (đubrivo)
~430 tona p.a.
prečišćavanje
vazduha
leteći pepeo (talog)
~200 tona p.a.
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
25
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
AGRO parno postrojenje visoke efikasosti
tehnički podaci
Potrebno polje
Gorivo
Elektrana
visoke
efikasnosti
Pšenična slama
Proizvodnja
struje
8.500ha
Klipovi kukuruza
10.000ha
Brzo-rastuće šume
1.100ha
Proizvodnja
tople vode
6.500kW
2.470 kW –
2.970kW
6.500kW
4.500kW
Veoma visoka električna efikasnost postrojenja.
AGRO GORIVA se mogu kombinovati prema potrebi. Zbog toga je potrebno prilagoditi sistem za snabdevanje.
Podržava toplotu u vidu tople vode ili pare uz visoku fleksibilnost.
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
26
Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
Bilo bi nam zadovoljstvo da Vam pomognemo
u Vašem AGRO-energetskom projektu ….
… samo nas kontaktirajte:
www.agropower.at
[email protected]
Hermann Wieser
+43 – 676 – 40 512 50
Karl Portenkirchner +43 – 676 – 97 323 06
15.05.2012
Austrijska prezentacija – Obnovljiva energija iz poljoprivrednih ostataka
27
Download

Agro-goriva kao izvor energije