Upload
simon-vos
View
216
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
© Minister van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
Cursus Projectanalyse Schone EnergieCursus Projectanalyse Schone Energie
Fotocredut: Bioenerginovator
Warmte uit Biomassa Warmte uit Biomassa ProjectanalyseProjectanalyse
Biomassa-installatie voor stadsverwarming, Zweden
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
DoelstellingenDoelstellingen
• Herhalen basiskennis over Herhalen basiskennis over Biomassa Warmte-installatieBiomassa Warmte-installatie
• Behandelen hoofdpunten voor Behandelen hoofdpunten voor Projectanalyse “Warmte uit Biomassa”Projectanalyse “Warmte uit Biomassa”
• Introductie van RETScreenIntroductie van RETScreen®® Projectmodel Projectmodel Warmte uit BiomassaWarmte uit Biomassa
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
• Warmte voorWarmte voor Gebouwen
Nederzettingen
Industriële processen
…maar ook…
Creëren van werkgelegenheid
Gebruik van afvalmaterialen
Een kans om stadsverwarming en restwarmte terugwinning te gebruiken
Waarin voorzien Waarin voorzien Biomassawarmte-installaties?Biomassawarmte-installaties?
Fotocredit: Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwork
Centrale Stadsverwarming, Warmte uit Koolzaad, Duitsland
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
Beschrijving Biomassa Beschrijving Biomassa Warmte-installatieWarmte-installatie
• VerwarmingsinstallatieVerwarmingsinstallatie Systeem voor restwarmteterugwinning
Biomassaverbrandingsinstallatie voor basislast
Warmte-installatie voor pieklast
Noodvoorziening optioneel
• WarmtedistributiesysteemWarmtedistributiesysteem Heet water aanvoer, koud water retour
Voor één gebouw of stadsverwarming
• BrandstofvoorbewerkingBrandstofvoorbewerking Ontvangst brandstof, opslag en transportfaciliteiten
Normaal automatisch brandstoftransport van dagvoorraad naar verbranding
Fotocredit: Bioenergia Suomessa
Houtafval met kleine diameter verpakt in balen, Finland
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
Biomassawarmte-installatie Biomassawarmte-installatie (2)(2)
Overzicht Gids voor kopers van Kleinschalige Commerciële Biomassaverbrandingsinstallaties, NRCan
Biomassa (brandstof)
terugwinning
Biomassa (brandstof) opslag
Ontvangst Biomassa(brandstof) Heet
watertoevoer
Rookgassysteem en schoorsteen
As-afvoer en opslag
Boiler voorPieklast &Noodvoorziening
Transport
Verbrandingskamer
Warmtewisselaar
Stofopvang
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
Systemen voor piek- versus Systemen voor piek- versus basislastbasislast
De biomassa-installatie kan ontworpen worden De biomassa-installatie kan ontworpen worden voor:voor:
• PiekbelastingPiekbelasting Gebruik biobrandstof gemaximaliseerd en gebruik
fossiele brandstof geminimaliseerd
Groter en duurder systeem
Draaien op deellast verlaagd rendement bij variabele belasting
• BasisbelastingBasisbelasting Draait dichtbij ontwerpcapaciteit, dus rendement is
hoog
Kapitaallasten veel lager
Conventioneel systeem nodig voor piekbelasting
Grafiek van het systeemontwerpWTW Biomaas
aPiek
Grafiek van het systeemontwerpWTW
WTW
Biomaasa
Piek
Belasting
(Vermogen)
Vraag
(Energie)
Belasting
(Vermogen)
Vraag
(Energie))
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
WarmtedistributiesysteemWarmtedistributiesysteem
• Warmte van een centraal systeem kan worden Warmte van een centraal systeem kan worden gedistribueerd naar meerdere dichtbij gelegen gedistribueerd naar meerdere dichtbij gelegen gebouwen voor verwarming en heet tapwatergebouwen voor verwarming en heet tapwater Geïsoleerde staalpijpen worden 0,6 m tot 0,8 m onder het oppervlak
gelegd
• Voordelen boven ieder gebouw zijn eigen systeem:Voordelen boven ieder gebouw zijn eigen systeem: Hoger rendement Lagere emissies Veiligheid Comfort Bedieningsgemak
• Initiële kosten hoogInitiële kosten hoog
• Vergt meer aandacht dan Vergt meer aandacht dan systeem op fossiele systeem op fossiele brandstofbrandstof
Fotocredit: SweHeatFotocredit: SweHeat
Centrale StadsverwarmingHeetwaterleiding Stadsverwarming
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
• Tot Biomassa brandstoffen behoren:Tot Biomassa brandstoffen behoren:
Hout & houtresten (korte stukjes, zaagsel pellets, spanen)
Landbouwresidu’s (stro, loof, schillen, dierlijk afval en mest)
Energiegewassen (hybride populieren, switchgras, wilgen)
Gemeentelijke vaste afvalstoffen
• Belangrijke aandachtspunten Belangrijke aandachtspunten brandstofbrandstof
Verbrandingswaarde en vochtpercentage
Betrouwbaarheid, veiligheid en prijsstabiliteit
van toevoer
Transport en opslagfaciliteiten
BiomassabrandstoffenBiomassabrandstoffen
Fotocredit: Warren Gretz/ NREL Pix
Fotocredit: ECOMatters Inc
Hout voor verbranding Biomassa
Schillen walnoot voor verbranding Biomassa
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
• Indien geoogst op duurzame manier: Indien geoogst op duurzame manier:
Is netto productie van broeikasgassen nul
• Laag zwavelgehalte vermindert zure Laag zwavelgehalte vermindert zure regenregen
• Emissie van locale luchtverontreinigersEmissie van locale luchtverontreinigers
Deeltjes (roet)
Gasvormige verontreiniging
Sporen van carcinogenen
Valt misschien onder regelgeving
Milieu-effecten van Milieu-effecten van BiomassabrandstoffenBiomassabrandstoffen
Fotocredit: Warren Gretz/NREL Pix
Fotocredit: Bioenerginovator
Bagasse
Houtspaanders
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
Voorbeelden van kosten van Voorbeelden van kosten van biomassawarmte-installatiebiomassawarmte-installatie
• Van een 150 kW Van een 150 kW installatie om een installatie om een gebouw van 800 mgebouw van 800 m22 te te verwarmenverwarmen $ 1.700$ 1.700$ 18.000$ 18.000Jaarlijkse Jaarlijkse
brandstofbrandstof
$ 8.000$ 8.000$ 1.000$ 1.000Jaarlijkse O&OJaarlijkse O&O
$ 80.000$ 80.000$ 21.000$ 21.000Initiële kostenInitiële kosten
HoutspaandersOlie
6,706,70$ 40/ton$ 40/tonBoomsnippersBoomsnippers
1,701,70$ 10/ton$ 10/tonAfval timmerfabriekAfval timmerfabriek
5,805,80$ 0,20/m$ 0,20/m33GasGas
8,508,50$ 0,30/L$ 0,30/LStookolieStookolie
15,6015,60$ 0,40/L$ 0,40/LPropaanPropaan
22,5022,50$ 0,08/kWh$ 0,08/kWhElektriciteitElektriciteit
Kosten warmte($/GJ)
Prijs
• Hoge initiële Hoge initiële kosten, potentieel kosten, potentieel lage lage brandstofkostenbrandstofkosten
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
Aandachtspunten bij Aandachtspunten bij BiomassawarmteprojectenBiomassawarmteprojecten
• Beschikbaarheid, kwaliteit en prijs van Beschikbaarheid, kwaliteit en prijs van biomassabrandstof versus fossiele brandstofbiomassabrandstof versus fossiele brandstof
Toekomstige niet-energie toepassingen van biomassa (b.v. pulp)
Langdurige contracten
• Ruimte beschikbaar voor afgifte brandstof, opslag en Ruimte beschikbaar voor afgifte brandstof, opslag en grote boilergrote boiler
• Toegewijde en betrouwbare operators nodigToegewijde en betrouwbare operators nodig
Inkoop brandstof en verwijdering as
• Milieuwetgeving over luchtkwaliteit en asverwerkingMilieuwetgeving over luchtkwaliteit en asverwerking
• Verzekering en veiligheidVerzekering en veiligheid
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
Voorbeelden: Oostenrijk, Duitsland en SloveniëVoorbeelden: Oostenrijk, Duitsland en Slovenië
StadsverwarmingStadsverwarming
• Groepen gebouwen inclusief Groepen gebouwen inclusief scholen, ziekenhuizen en scholen, ziekenhuizen en clusters met woningenclusters met woningen
Fotocredit: Ken Sheinkopf/ Solstice CRESTFotocredit: Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing-und Entwicklungs-Netzwerk
Automatisch overslagsysteem
Houtgestookte BoilerStadsverwarming, omgebouwd van fossieleBrandstof naar Biomassa, Slovenië
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
Voorbeeld: CanadaVoorbeeld: Canada
Institutionele en commerciële Institutionele en commerciële utiliteitsbouwutiliteitsbouw
• Individuele gebouwen kunnen door biomassa van Individuele gebouwen kunnen door biomassa van warmte worden voorzienwarmte worden voorzien Institutioneel: scholen, ziekenhuizen, gemeentelijke
gebouwen
Commercieel: magazijnen, garages, etc.
Fotocredit: ECOMatters Inc.
Kleine commerciële biomassa-installatie, CanadaFotocredit: Grove Wood Heat
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
Voorbeelden: Brazilië en VSVoorbeelden: Brazilië en VS
ProceswarmteProceswarmte
• Vaak gebruikt waar biomassa geproduceerd wordt en Vaak gebruikt waar biomassa geproduceerd wordt en proceswarmte nodig isproceswarmte nodig is Houtzagerij, suiker- en alcoholfabriek, meubelfabrieken,
drogerijen voor landbouwproducten
Fotocredit: Ken Sheinkopf/ Solstice CRESTFotocredit: Ralph Overend/ NREL PixFotocredit: Warren Gretz/ NREL Pix
Binnenkant van eenverbrandingskamer
Bagasse voor proceswarmteIn suikerfabriek, Brazilië
Suikerriet voor proceswarmteHawaï
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
RETScreenRETScreen®® Projectmodel Projectmodel Warmte uit BiomassaWarmte uit Biomassa
• Wereldwijde analyse van energieproductie, kosten over Wereldwijde analyse van energieproductie, kosten over de levensduur en afname van de levensduur en afname van emissie van broeikasgassen emissie van broeikasgassen
Individuele gebouwen tot grote clusters met stadsverwarming
Biomassa, piek, noodvoorziening en warmte-terugwinning
Ontwerp en kostprijsberekening van warmtedistributienetwerk
• Nu nog niet meegenomen:Nu nog niet meegenomen:
Grootschalige stadsverwarming (> 2.5 MW) Gebruik hiervoor WKK-model
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
RETScreenRETScreen®®
EnergieberekeningEnergieberekening
BiomassawarmteBiomassawarmte Bereken equivalent aantal graaddagen voor verwarming heet tapwater
Bereken belasting en energie-
tijdsduurkrommes & equivalent aantal
vollasturen
Bereken totale energiebehoefte
Bereken brandstofbehoefte
Bepaal energiemix
Bereken piekbelasting
warmte
Bepaal dimensies leidingnetwerk
Zie Elektronisch Handboek
Analyse Schone Energieprojecten:RETScreen® Engineering en Cases
Hoofdstuk met Projectanalyse
Biomassawarmte
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
Voorbeeldvalidatie van het Voorbeeldvalidatie van het RETScreenRETScreen®® Projectmodel “Warmte uit Projectmodel “Warmte uit Biomassa”Biomassa”
• Berekening van Berekening van belasting-belasting-tijdsduurkrommetijdsduurkromme Vergeleken met
Zweeds DD-IL model voor 4 steden in Europa en Noord-Amerika
• Dimensioneren Dimensioneren leidingstelsel leidingstelsel stadsverwarmingstadsverwarming Vergeleken met ABB
R22 software - goede resultaten
• Verbrandingswaarde van houtVerbrandingswaarde van hout
Vergeleken met 87 monsters boomschors uit oost Canada RETScreen’s® schatting voor houtafval binnen 5% van monsterwaarden
Belasting-tijdsduurkromme Uppsala, Zweden
0
20
40
60
80
100
0 2.000 4.000 6.000 8.000Aantal uren
Perc
en
tag
e v
an
pie
kb
ela
sti
ng
RETScreenDD-IL
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
ConclusiesConclusies
• Stookkosten bij biomassa kunnen veel lager zijn Stookkosten bij biomassa kunnen veel lager zijn dan conventionele stookkosten, zelfs wanneer hoge dan conventionele stookkosten, zelfs wanneer hoge initiële kapitaalkosten voor biomassasystemen initiële kapitaalkosten voor biomassasystemen meegenomen wordenmeegenomen worden
• RETScreenRETScreen®® berekent belasting-tijdsduurkrommes, berekent belasting-tijdsduurkrommes, benodigde biomassa en piekcapaciteit installatie en benodigde biomassa en piekcapaciteit installatie en dimensies van het leidingstelsel voor dimensies van het leidingstelsel voor stadsverwarming met gebruik van minimale inputstadsverwarming met gebruik van minimale input
• RETScreenRETScreen®® levert aanzienlijke besparingen voor levert aanzienlijke besparingen voor pré-haalbaarheidsstudiespré-haalbaarheidsstudies
© Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen Canada 2001 – 2006.
Vragen?Vragen?
Module Projectanalyse Warmte uit Biomassa
RETScreen® Internationale cursus voor Analyse Schone Energieprojecten
www.retscreen.netwww.retscreen.netVoor meer informatie bezoek de RETScreen Website op