Загрузил Ivan Khrynov

Производство электроэнергии из биотоплива на ТЭC в Германии.

реклама
Производство электроэнергии из биотоплива на
ТЭC в Германии.
Апрель 2011 г.
Энергобаланс в ФРГ 2009-2010 г.г.
2009
593,2
Млрд.квтч
п/п Источник
%в
энергии
балансе
1
АЭС
23,0%
2
Каменый уголь
18,0%
3
Бурый уголь
25,0%
4
Природный газ
13,0%
5
Нефть и др.
6,0%
6
ГЭС
3,0%
7
Солнечная энерг. 1,0%
8
Биомасса
4,0%
9
Ветровая энерг.
7,0%
2010
621
Млрд.квтч
%в
балансе
22,0%
19,0%
24,0%
14,0%
5,0%
3,0%
2,0%
5,0%
6,0%
Проблемы при подготовке проектов
Кто
поставляет
топливо
Кто
инвестор
Подготовка
сырья
Как
выглядит
цепь
поставок
Цена топлива
Кто изготовитель
оборудования
Выработка
энергии
Техническая
концепция
выработки
электроэнергии
Стоимость
оборудования
Кто потребитель
энергии
Потребление
энергии
Техническая
концепция
подключения
Стоимость
подключения
3
Производство электроэнергии из биомассы на
ТЭС в Германии.
Эле к троэне ргия из биома ссы выраба тыва е тся в Ге рма нии
к ла ссическ ими па ротурбинными уста новк ами,
к оге не ра ц ионными станц иями с ORC мод уле м, на
га зоге не ра торных ста нц иях и в ча стном се к торе на блочных
мини ста нц иях с д вига те ле м Стирлинга .
В настоящее время в Германии 5% электроэнергии и более 6% тепловой
энергии получают путем сжигания на тепло-электростанциях биомассы.
К 2020 году доля такой электроэнергии согласно Закону о ВИЭ будет
составлять 20%.
Использование биомассы для выработки тепловой
и электроэнергии.
Пар, горячая
вода
Тепло
ORC
Паровая турбина
Сжигание
Стирлинг-мотор
Газовая турбина
БИОМАССА
Тепло и
электроэнергия
Газ-Отто мотор
Газификаци
я
Топливные элементы
Синтез ФишерТропша
Синтетическое
топливо
5
Использование биомассы для выработки тепловой и
электроэнергии
1000MW
Выработка только
электроэнергии
100 MW
10 MW
1 MW
100 kW
10 kW
Коммунальная
теплоэнергетика
ТЭЦ в
коммунальном
хозяйстве и
индустриальные
когенерационные
установки
Индустрия
Камины
Отопление
частных домов
6
Производство электроэнергии из биотоплива на ТЭC в Германии.
В 2 00 0 г . в Ф РГ вс т у п и л в си л у Зак он о воз о бн о вл яе мой эн ер г и и
(Er n eu erb a r e-En e r gi en -Ge set z (EEG),в 2 0 04 г . в н ег о бы ли вн е сен ы
д о п олн ен и я и и зм ен ен и я в к от о р ых п р оп и сан а о бяз а н н ост ь г осу д ар ст ва
в т еч ен и е 20 л ет со д н я ввод а в эк сп л у ат ац и ю вы п ла чи ват ь бон у с з а
к аж д ый К вт /ч ас элек т ро эн ер г и и ,п олу чен н ой и з возо бн овл яем ы х
и ст оч н и к о в,в ч аст н ост и и з би омассы ,у ст ан овлен н ой мощ н о ст ью д о
2 0 Мвт .
Раз м ер бо н у са з а 1 К вт /ч ас з а ви си т от м ощ н о ст и ,п р и м ен яем ой
т ех н олог и и и д р .(к п ри м ер у ,д л я к ог ен ерац и он н ы х у ст ан ово к
д о п лачи ва ет ся д оп олн и т ел ьн о 0 ,02 евр о з а к аж д ый К вт /ч ас).
Ба з овая ц ен а К вт /ч ас в
е вр оц ен т а х
д о 1 50 К вт
от 1 5 0 д о 50 0 К вт
от 5 0 0 К вт д о 5 Мвт
от 5 Мвт д о 2 0 Мвт
NAWARO-бон у с
д о 5 00 К вт
от 5 0 0 К вт д о 5 Мвт
от 5 Мвт д о 2 0 Мвт
KWK´ - бон у с
Тех н ол ог и ч еск и й бон у с
2 0 06
1 1 ,1 6
9 ,6 0
8 ,6 4
8 ,1 5
2 0 07
1 0 ,99
9 ,4 5
8 ,5 1
8 ,0 3
2 0 08
1 0 ,83
9 ,3 1
8 ,3 8
7 ,9 1
2 0 09
1 1 ,67
9 ,1 8
8 ,2 5
7 ,7 9
6 ,0 0
4 ,0 0
2 ,5 0
2 ,0 0
2 ,0 0
6 ,0 0
4 ,0 0
2 ,5 0
2 ,0 0
2 ,0 0
6 ,0 0
4 ,0 0
2 ,5 0
2 ,0 0
2 ,0 0
6 ,0 0
4 ,0 0
-----3,0 0
2 ,0 0
Мощность
Основной бонус (евроцент/Квтчас)
2010
2011
2012
2013
от 150 Квт
11,55
11,44
11,32
11,21
150-500 Квт
9,09
9
8,91
8,82
500 Квт-5Mвт
8,17
8,09
8
7,92
5-20 Mвт
7,71
7,63
7,56
7,48
2014
11,1
8,73
7,85
7,41
2015
10,99
8,64
7,77
7,33
Производство электроэнергии из биотоплива на ТЭC в Германии.
Из 127 млн.плотных м3 древесины в 2008 г. 54,7 млн. было использовано
для выработки тепловой и электроэнергии. При этом дерево представляет собой для
Германии наиболее часто использующийся ресурс. Только объемы биомассы сучьев и
неиспользуемых частей поваленных деревьев достигают 20 млн. куб. м в год,
неиспользуемая часть хвойных деревьев составляет обычно 10%, а лиственных до
15%.
Диапазон цен на отходы древесины, используемые в ФРГ для получения
тепловой и электроэнергии: слева направо 1) отходы лесозаготовок, 2)
топливная (т.н. „зеленая“ или лесная) щепа, 3)кора, 4)старая,неделовая
древесина, 5) отходы деревообработки (лесопиления) и 6) древесная биомасса,
полученная при ландшафтных работах. В евро за тонну.
Расчетная таблица по видам твердого биотоплива
Заготовк
а
€/т FM
38‐133
Транспо
рт
€/т FM
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Склад
€/т
FM
9‐18
26‐91
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
21‐38
Тополь и
др.плантацио
н.
растения (4)
Тритикале в
тюках (5)
Мискантус
В тюках (6)
Щепа сосны в
м3 насыпных
(1)
Щепа бука в
м3
насыпных(2)
Солома
злаковых (3)
€/м3
€/т FM
€/ т ТM
€/Гдж
Цент/кв
тч
1,5‐4,9
11‐35
48‐151
73‐233
4,2‐
13,5
8‐13
11‐35
34‐103
52‐159
3,2‐9,7
1,1‐3,5
8‐22
14‐19
‐‐‐‐‐‐‐
43‐79
51‐92
3,0‐5,5
1,1‐2,0
49‐87
5‐28
12‐24
14‐30
66‐139
102‐
214
5,9‐
12,5
2,1‐4,5
95‐123
9‐15
9‐13
‐‐‐‐‐‐‐
112‐152
132‐
178
7,9‐
10,7
2,9‐3,9
79‐102
13‐24
13‐20
‐‐‐‐‐‐‐
106‐146
130‐
178
7,6‐
10,4
2,7‐3,2
Примечание:
(1) Теплота сгорания 11,3 Гдж/тн,влажность 35%.
(2) Теплота сгорания 10,6 Гдж/тн,влажность 35%.
(3) Теплота сгорания 14,3 Гдж/тн,влажность 15%.
(4) Теплота сгорания 11,2 Гдж/тн,влажность 35%.
(5) Теплота сгорания 14,2 Гдж/тн,влажность 15%.
(6) Теплота сгорания 14,0 Гдж/тн,влажность 18%.
FM ‐ влажная масса
TM – atro ‐абсолютно сухая масса
10
Оборудование для фильтрации взвешенных частиц в выхлопных
газах.(микроны).
Электрофильтр
Фильтр
Циклон
0,01
0,1
1
10
100
1000
11
Электростанция на биомассе 15 Мвт в Викере
(ФРГ).Потребляет 90000 тонн отходов древесины в
год.Ввод в эксплуатацию 2003 г.
Стоимость проекта 31 млн.евро.
Электростанция на биомассе 15 Мвт.
Паротурбинная установка.
При инвестициях в подобный проект в восточных землях Германии(бывшая ГДР) от
государства можно получить субвенцию в размере до 50% от стоимости оборудования самой
станции( 20 млн.евро).10‐11 млн.евро‐стоимость земли и инфраструктуры.
При продажах электроэнергии,получим в год 15Мвт/час х 24ч. Х 340 дней = 122400 Мвт/час
122400 х 100 = 12240000 евро
Годовая потребность в твердом биотопливе 90000 тонн отходов древесины в виде топливной
древесины,щепы .При расположении ТЭС на побережье Балтийского моря можно
использовать гранулы из РФ,Канады или США (до 45000 тонн в год) стоимость CIF порт
Германии до, максимально, 125 евро.
Функциональная схема электростанции
на биомассе с паровой турбиной.
ТЭЦ с ORC модулем.
1,15 Мвт эл.энергии.
4,85 Мвт тепловой энергии.
ТЭС в Кирхдорфе.ORC модуль:1,5 Мвт электр.и 6,7 Мвт тепл.Тепло
используется для сушки «зелёных» кормов в животноводстве.
Пеллетный завод в Торгау. 2 ORC модуля по 1,55 Мвт электр.
и 7,59 Мвт тепловой каждый.
ТЭС в Байройте. ORC модуль: 340 Квт электр.1,67 Мвт тепл.
Центральное отопление.
ТЭЦ в Берлине. 20 Мвт электр. 36 Мвт тепл. Паровая турбина.
Топливо: топливные щепа и древесина.200 тыс.тонн в год.
Централизованное отопление берлинского «спального» района
Нойкёльн, население свыше 50 тыс.
ТЭС на бумажной фабрике в Келе. Обеспечение собственного
производства паром (500 град С, 90 Бар) 46 Мвт. По электр.8,6
Мвт.
Годовая потребность : 100 тыс.тонн топливной щепы.
Прогноз развития электрокогенерации на биомассе до 2020г. Немецкий
научно-исследовательский центр биомассы (DBFZ) Deutsches
Biomasse Forschungs Zentrum
3500
3300
Уст. мощность МВт (эл)
3000
2500
1950
2000
Уст. Мощность МВт (эл)
1500
884
1000
500
377
1011
1094
1179
1268
1355
1445
526
0
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2015 2020
Год
Европейская энергетическая биржа.
Торги на электроэнергию 27.11.2009 в Евро за Мвт/час.
Tim e
00-01
01-02
02-03
03-04
04-05
05-06
06-07
07-08
08-09
09-10
10-11
11-12
12-13
13-14
14-15
15-16
16-17
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22
22-23
23-24
Low
14,00
14,00
12,00
18,00
11,00
15,00
30,25
45,00
39,00
39,00
38,00
36,00
16,00
22,00
18,00
22,00
10,00
28,00
32,00
31,00
30,00
32,00
27,00
27,00
Average
18,17
15,67
25,41
27,64
28,25
27,41
39,91
54,81
55,45
50,01
42,62
42,53
33,06
33,40
30,06
32,61
26,15
34,12
37,94
32,90
31,11
32,00
30,87
28,40
High
24,00
20,00
57,00
32,00
38,00
34,00
45,00
73,00
75,00
60,00
49,00
48,00
48,00
48,00
48,00
48,00
45,00
45,00
45,00
36,50
32,00
32,00
38,00
32,00
Last
16,00
16,00
35,00
29,00
38,00
15,00
30,25
67,00
62,00
41,00
46,00
36,00
16,00
24,50
19,25
27,00
24,00
42,00
41,00
33,00
32,00
32,00
32,00
32,00
Volume
337,00
265,00
445,00
507,00
734,00
610,00
578,00
849,00
408,00
699,00
745,00
1.207,00
2.061,00
2.283,00
2.689,00
2.524,00
1.916,00
1.034,00
204,00
210,00
45,00
25,00
38,00
125,00
Спасибо за внимание.
EKO Holz-und Pellethandel GmbH Tel.+491726776539
E-Mail:[email protected]
Скачать