260 likes | 367 Views
Bioenergikombinat. -integreringsmöjligheter för fjärrvärmesektorn Värmeforskdagar 25 januari 2008 Linus Hagberg IVL Svenska Miljöinstitutet. Upplägg. Slutsatser från två studier om energikombinat Energikombinat – tekniktrender, system, styrmedel (Värmeforsk)
E N D
Bioenergikombinat -integreringsmöjligheter för fjärrvärmesektorn Värmeforskdagar 25 januari 2008 Linus Hagberg IVL Svenska Miljöinstitutet
Upplägg • Slutsatser från två studier om energikombinat • Energikombinat – tekniktrender, system, styrmedel (Värmeforsk) • Fjärrvärmens roll för effektiv produktion av biodrivmedel (Svensk Fjärrvärme) • Genomgång av tekniker • Integreringsmöjligheter för värmesektorn? • Konsekvenser vid integrering?
Studierna • Från befintliga/planerade projekt och forskningen: • processbeskrivningar • integreringsmöjligheter biodrivmedel – fjärrvärme • massflöden • energiflöden • övriga samlokaliseringseffekter • systemanalys
Rötning till biogas • Integreringspotential i energikombinat • Relativt goda möjligheter • Fjärrvärme/spillvärme är tillräckligt som processenergi • Ev. förbränning av rötrest • Kan kombineras med etanolproduktion
Jäsning (stärkelse) • Integreringspotential i energikombinat • Mycket goda möjligheter • Integrering av ång- och kondensatsystem • Ökar KVV:s värmeunderlag • Ev. drank till förbränning • Ev. rötning av drank, rötrest till förbränning
Jäsning (cellulosa) • Integreringspotential i energikombinat • Mycket goda möjligheter • Integrering av ång- och kondensatsystem • Ökar KVV:s värmeunderlag • Förbränning av lignin och drank • Ev. lignin till pellets • Ev. rötning av drank, rötrest till förbränning
Förgasning • Integreringspotential i energikombinat • Vissa möjligheter till processintegrering vid samtidig nybyggnation av KVV i de fall kraftvärmekapaciteten behöver byggas ut samt för naturgaseldade KVV. • Stora möjligheter till integrering med fjärrvärmenät där spillvärmen från biodrivmedelsproduktionen kan tas tillvara. • Minskar i de flesta fall värmeunderlaget för KVV. • Ev. använda spillvärme för lågtemperaturtorkning/pelletsproduktion.
Transesterifiering • Integreringspotential i energikombinat • Goda möjligheter • Integrering av ång- och kondensatsystem • Ökar KVV:s värmeunderlag • Integrering med oljepressningsanläggning ger stor ökning av ångbehov
Vätebehandling • Integreringspotential i energikombinat • Relativt goda möjligheter • Integreras lämpligen med befintligt raffinaderi p.g.a. behovet av vätgas, servicesystem och infrastruktur • Integrering med KVV ger högre värmeunderlag samt möjlighet att förbränna biprodukter. Dock fordras höga tryck
Förvätskning (termisk depolymerisering) • Integreringspotential i energikombinat • Goda möjligheter • Integrering av ång- och kondensatsystem. • Ökar KVV:s värmeunderlag • Biprodukter kan förbrännas
Antaganden • Hypotetiskt fjärrvärmenät • 315 MWvärme maxeffekt • Varaktighetsdiagram utifrån normalt fj.v.nät • Kraftvärmeverket (KVV) • Maxeffekt 230 MWbr , 110% totalverkn.grad, alltid RGK • Värmeverk (VV) • Producerar värmen / ångan KVV inte kan producera • Biodrivmedelsanläggning • Förgasning, 240 MWbr,160-170 MW SNG • Etanol, 150 MWbr (vete), 80 MW Etanol
Integreringen • Etanolanläggningen: • Ånga från KVV (15 bar), kondensat till fjärrvärme • elprod. före ångleverans • 650 GWh etanol/år, drank torkas till foder • Förgasningsanläggning: • Inget externt ång/värmebehov • Spillvärme till fjärrvärme (ca 24 % av tillfört bränsle) • 1400 GWh SNG/år
Integrering: Etanol KVV+VV KVV+VV+etanol • KVV kan användas mer vid ökat ång- och värmebehov • VV används mindre (kan dock variera)
Integrering: SNG • KVV används mindre vid ökad spillvärmeleverans • VV används mindre (kan dock variera)
Verkningsgrader • Enbart kraftvärme betydligt bättre totalverkningsgrad • Integrering ger högre totalverkningsgrad jämfört med separata anläggningar • Etanol: elproduktion ökar, baslast för KVV året runt • Förgasning: elprod och driftstid i KVV minskar
Diskussion och slutsatser • Möjligheter till flexibilitet • Möjlighet till energieffektiva lösningar • Möjlighet till tillvaratagande av KVV:s värmeöverskott – framtida affärsmöjligheter • Möjlighet till tillvaratagande av spillvärme • Kombinat ofta stora anläggningar – kräver stora fjärrvärmenät
Möjlighet att optimera driften miljömässigt, ekonomiskt och kvalitetsmässigt Förlängd driftstid för KVV vid integration med de flesta biodrivmedelsteknikerna Tillvaratagande av spillvärme minskar värmeunderlag och driftstid för KVV En genomtänkt plan ger kombinatet större möjligheter till flexibel drift Utvidgade energikombinat (tex. cellulosaetanol, biogas, pellets och kraftvärme) Diskussion och slutsatser
Tack! Linus.Hagberg@ivl.se