AGROPORT East Kharkov 2016: Агро-биомасса - ресурс для возобновляемой энергии (Олег Йовженко)

О КОМПАНИИ • Компания “PRO ENERGY” специализируется на проектах в сфере энергоэффективности, возобновляемой энергетике, биоэнергетике и водоочистке.

• Компания разрабатывает проекты «под-ключ» в области обработки биомассы, производства биогаза, промышленной водоочистке, а также поставка и установка индивидуальных тепловых пунктов. Мы предлагаем оборудование для муниципального сектора, промышленности и АПК.

• Компания занимается разработкой проектов в направлении переработки биомассы, строительства ТЭЦ и когенерации. Деятельность компании направлена на реализацию проектов с производством экологически чистой энергии из отходов сельского хозяйства.

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ • Опыт европейских партнеров с современными технологиями и современным подходом позволили разработать инновационные, высокоэффективные проекты, как для больших предприятий, так и для мало масштабируемых тепло- электростанций работающих на всех, даже самых сложных видах агротоплива.

• Использование агро биомассы имеет положительный эффект: способствует сокращению выбросов СО2, уменьшает зависимость от импорта ископаемого топлива (природный газ, уголь), открывает новые перспективы для сельского хозяйства, использовать с пользой ранее неиспользованные остатки, такие как солома, повышает общую эффективность сельского хозяйства и создает новые рабочие места в сельской местности.

СЕЛЬХОЗ ОТХОДЫ, КАК АЛЬТЕРНАТИВА ИСКОПАЕМОМУ ТОПЛИВУ •

На сегодняшний день, сбор соломы с целью дальнейшей утилизации становится все более актуальным в странах ЕС, такая тенденция связана с большим количество биомассы, которая остаётся на полях, и может в дальнейшем использоваться в энергетике. Солома может храниться на полях без какой-либо дополнительной обработки из-за низкого содержания влаги (<20%). Наиболее используемым и востребованным топливом является солома пшеницы и ячменя (66,5%).

*Производство зерновых. Данные: Евростат

СЖИГАНИЕ АГРОБИОМАСЫ ДЕЛАЕТ ВОЗМОЖНЫМ: •

Получение электроэнергии для собственных нужд или для продажи по «зеленому тарифу» • Получение более дешевое отопление объектов ЖКХ и промышленности • Снижение затрат на получение пара для технологических нужд производства.

ВИДЫ БИОМАССЫ: Сектор Лесное хозяйство

Вид Лесозаготовка специально выращенных деревьев

Пример Ива / тополь

Лесозаготовка древесных отходов Щепа, древесные пеллеты Энергетические культуры 

Ива, тополь, мискантус Рапс, подсолнечник

Сельское хозяйство

Масляные и сахарные культуры

Крахмал (кукуруза, пшеница) Сельхоз отходы

Солома различных культур: пшеница, рапс, подсолнечник, кукуруза, соя

Отходы домашнего скота

Сухой и влажный помет (куриный помет)

Промышленность Промышленные отходы

Мусор

Сахарный тростник, сахарное сорго

Промышленные отходы древесины, опилки от лесопильных Отходы от целлюлозно-бумажной промышленности

Сухие целлюлозные отходы

Обрезки веток, сухая трава из парков и городов

Загрязнённые отходы

Загрязненные лес, часть ТБО, биоразлагающиеся отходы, осадки сточных вод

СРАВНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕПЛОТВОРНОСТИ БИОМАСЫ (КВТ/КГ)

(Данные: www.eubia.org)

СВОЙСТВА АГРО ТОПЛИВА Тюк соломы: •

Размер: 1,2 х 1,2 х 2,5 м

•

Вес: ~ 500 кг (с высокой плотностью до 800 кг)

•

количество энергии: ~ 2 МВт-ч

•

Теплотворность: ~ 4,7 кВт * ч / кг

•

Эквивалент: ~ 200 л топочного мазута или 300 кг угля

1. Возможно промежуточное хранение на поле (штабелирование и покрытые пленкой) 2. При спросе и развитом рынке ежедневная поставка на завод

ПШЕНИЧНАЯ СОЛОМА Урожай пшеницы составляет примерно 26, 4 млн тон в год. Украина входит топ-10 стран производителей пшеницы, и занимает 7 место в мире. Соотношении зерна к соломе

1:0,8

При сжигании одной тонны сломы выделяется около 3 МВт тепловой энергии, то есть три тонны соломы заменяют 1000 кубометров природного газа или одну тонну дизельного топлива. Потенциал использования соломы в Украине огромен примерно 40% от всего объёма (10млн.т) : миллион тонн этого сырья позволит заменить около 300 млн кубометров природного газа. Теплотворность соломы пшеницы 15,5 МДж/кг

КУКУРУЗА И КУКУРУЗНЫЕ ПОЧАТКИ В Украине выращевается более 23 млн тонн зерна кукурузы в год Соотношении кукурузы к кукурузной соломе 1: 1,3 Выход кукурузы – 5,7 т/га. Выход соломы ~ 7,4 т Теплотворная мощность: 4,92 кВт * ч / кг 1 т початков кукурузы эквивалентны 700 - 1.100 литров топочного мазута

Насыпная плотность початков кукурузы сравнима с древесной щепой, изготовленной из ели (160 - 170 кг / м3) Преимущества для хранения и энергетического использования, так как есть возможность хранения на поле Теплотворная мощность : 4,82 кВт * ч / кг !!Высокое содержание воды в кукурузной соломе при уборке

ПОДСОЛНУХ Почти треть всего производства подсолнуха выпадает на Украину. Наша страна первая в мире по выращиванию и производству подсолнуха. В Украине производиться 10,9 млн тонн подсолнуха в год.

Высокое пропорция соломы 1: 4,1 При средней урожайности подсолнечника 2,5 т / га. Выход соломы ~ 10 т 10% содержание золы Теплотворная мощность : 4,39 кВт * ч / кг !!Высокое содержание воды в стеблях Необходима сушка после сбора

СОЯ • •

•

• •

В Украине производится 3,9 млн. тонн сои в год Соя широко используют для производства биодизеля и биотоплива для реактивных двигателей самолётов При сборе сои, объем соломы меньше, чем при сборе зерновых культур, но есть возможность формирования ряды скошенной сои для дальнейшей уборки с полей Средняя урожайность сои: 1,8 т/га Теплотворная мощность : 3,8 кВт * ч / кг

РАПС Высокая пропорция соломы 1: 2,9 При средней урожайности рапса 2,6 т / га. Выход соломы ~ 7,5 т

Теплотворная мощность : 4,75 кВт * ч / кг Теплотворность рапсовой соломы 16-17 МДж/кг Реалистичный объём соломы рапса : 3,2 - 6 т/га (из-за больших потерь при подборе 50-80% и малогабаритности стебель) Высокое содержание влаги в период сбора урожая 45 - 60%, необходима сушка поле после сбора урожая

БЫСТРОРАСТУЩИЕ ЭНЕРГО КУЛЬТУРЫ Самые распространённые виды топлива: тополь, ива и мискантус. Быстрорастущие культуры: 2 - 3 года

Оптимальных условиях выращивания на влажный грунтах Низкая себестоимость производства и минимальный объём работ после первых 2-х лет Альтернативное топливо из-за увеличения спроса на биомассу на основе древесины (щепа)

Содержание влаги на уровне 50-70%, для увеличения теплотворной мощности необходима предварительная просушка.

КУРИНЫЙ ПОМЕТ Органические вещества из животноводства также могут использоваться в качестве топлива для сжигания. Для сжигания доступны помет с подстилкой смешанной с соломой или шелухой семечки. Влажность такого сырья примерно 31-55%. Кроме того, зола, которая образовуется от процесса горения дезинфицируется и может быть использована в качестве органического удобрения на полях или для продажи.

Данные: Energie AUS Biomasse, 2009

РЕАЛИИ •

•

•

Удаление соломы с полей, не влияет на содержание гумуса в почве , и в целом зависит от местных почвенных и климатических условий. Как правило, и в соответствии с научным анализом исследований, до 40% от имеющейся соломы может быть удалено из поля для производства энергии, не повреждая почву. В Украине солома в основном не используется в качестве топлива, и во многих случаях по-прежнему сжигается на полях. Из-за больших размеров сельскохозяйственных ферм в центральных регионах страны, наличие соломы для производства энергии очевидна и имеет очень большой потенциал. Что замедляет развитие направления в Украине?

• Проблемы с обеспечением достаточного количество топлива для больших заводов на долгосрочной основе без привлечения сотен поставщиков.

• Огромное количество тепла, производимого на крупных заводах делает их нерентабельными.

• Низкая электрическая мощность мелких заводов делает их нерентабельными.

РЕАЛИИ • Из-за особых свойств сельскохозяйственные виды топлива требуют специальной технологии сжигания (высокое содержанием хлора, низкая температура плавления золы).

• Долгое время использование соломы в качестве возобновляемого топлива было сосредоточено в Дании, стране с более чем 20-ти летним опытом работы в технологии сжигания агротоплива. В настоящее время дефицит древесного топлива и растущие цены на ископаемые виды топлива усиливают поиск альтернатив. Так как агротопливо широко используются, технология сжигания соломы распространяется во многих других странах с нарастающими темпами.

• Это причины по которым Pro-Energy разработала следующие концепции ТЭЦ на основе датских современных технологий, что позволяют сжигать топливо с высоким уровнем влажности и зольности. (эти решения могут быть поставлены «под-ключ»

ТЭЦ НА ОСНОВЕ ORC (700KW - 1.000KW) ТЭЦ НА ОСНОВЕ ПАРА (2,500 - 3.000KW)

На этом графике вы можете увидеть потенциальную электрическую и тепловую производительность заводов и необходимые объёмы агротоплива. Новые установки сочетают высокую эффективность и небольшие размеры и имеют очень конкурентоспособную стоимость. К тому данные установки позволяют сжигать сразу несколько видов топлива (солома, кукурузные початки, щепа, куриный помет и т.д.).

ВОЗМОЖНЫЕ ВАРИАНТЫ: Вариант1. ТЭЦ на соломе при отсутствии отбора тепла.

Вариант 2. ТЭЦ при работе: 4 месяца - максимальное использованием пара для технологии, 8 месяцев – максимальное производство электроэнергии для продажи по зеленому тарифу. Вариант 3. Паровая котельная для производства пара на технологию с возможностью перевода в режим ТЭЦ.

Вариант 1:

ТЭЦ на соломе при отсутствии отбора тепла. Исходные данные Расход топлива

4,73 тонн/час

Годовой запас топлива

38 786 тонн

Мощность котла

18,8 МВт,

Электрическая мощность на клеммах генератора

5,3 МВт

Ожидаемая работоспособность

8200 часов

Номинальная температура пара

420 ºС

Давление пара

52 бара

Вариант 1: Мощность эл-5,3 МВт; тепловая -18,8 МВт Итоговые показатели Общие капитальные инвестиции

15,1 млн Евро без НДС

Стоимость топлива

20 евро/тонну без НДС

Производство электроэнергии

40 344 МВт*ч /год

Годовые продажи электроэнергии

5 002 626 Евро/год

Производство тепла/пара

0 МВт

Простая окупаемость проекта

4,0 года

Данные по топливу Вес тюка

500 кг

Максимальный расход тюков в час

9,6 шт

Уровней складирования тюков

5

Ширина проезда

5м

Количество тюков на складе (годовой запас)

78 720 шт

Полезная площадь под топливо

4,72 га

Общая площадь склада

8,66 га

Вариант 2.

4 мес. - максимальное использованием пара для технологии, 8 мес. - макс. производство электроэнергии для продажи по «зеленому тарифу». Исходные данные Расход топлива

2,5 тонн/час

Годовой запас топлива

20 500 тонн

Мощность котла

10 МВт,

Электрическая мощность на клеммах генератора

1,8 МВт

Ожидаемая работоспособность

8200 часов

Номинальная температура пара (режим ТЭЦ)

350 ºС

Давление пара (режим ТЭЦ)

17 бар

Номинальная температура пара (производство пара)

190 ºС

Давление пара (производство пара)

11 бар

Вариант 2. Мощность эл- 1,8 МВт. Тепловая- 10МВт. Итоговые показатели Общие капитальные инвестиции

7,511 млн Евро без НДС

Стоимость топлива

20 евро/тонну без НДС

Стоимость пара на продажу

23 евро/тонну без НДС

Производство электроэнергии

8 013 МВт*ч /год

Производство пара

44,5 тыс. т/год

Годовые продажи электроэнергии

993 667 Евро/год

Годовые продажи пара

992 920 Евро/год

Простая окупаемость проекта

5,5 года Данные по топливу Вес тюка

500 кг

Максимальный расход тюков в час

5 шт

Уровней складирования тюков

5

Ширина проезда

5м

Количество тюков на складе (годовой запас)

41 000 шт

Полезная площадь под топливо

5,5 га

Общая площадь склада

4,5 га

Вариант 3: Паровая котельная для производства пара на технологию с возможностью перевода в режим ТЭЦ.

Исходные данные Расход топлива

7,416 тонн/час

Годовой запас топлива

59 328 тонн

Общая мощность котельной

28,0 МВт,

Общая паропроизводительность котельной

42,8 тонн/час

Возможность производства электроэнергии

до 1 МВт

Ожидаемая работоспособность

8000 часов

Номинальная температура пара (режим котельной)

198 ºС

Давление пара (режим котельной)

14 бар

Давление пара (режим ТЭЦ)

29 бар

Вариант 3. Мощность эл.- до 1МВт. Тепловая- 28МВт. Итоговые показатели Общие капитальные инвестиции (без учета стоимости турбины)

9,25 млн Евро без НДС.

Производство пара на технологию

340 тыс. тонн за год.

Годовое потребление соломы

59 328 т/год

Эквивалент потребления природного газа

27 334 тыс. м. куб

Простая окупаемость проекта (при сравнении с работой на природном газе)

около 2 лет

Данные по топливу Вес тюка

500 кг

Максимальный расход тюков в час

14,8 шт

Уровней складирования тюков

5

Ширина проезда

5м

Количество тюков на складе (годовой запас)

118 656 шт

Полезная площадь под топливо

7,1 га

Общая площадь склада

13,1 га

Вид сформированного склада топлива.

Вид склада топлива в процессе формирования

Вид оперативного склада топлива котельной на соломе

Оборудование системы подачи топлива

ВЫВОДЫ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЕКТА ПОЗВОЛИТ: • организовать экологически чистое производство электрической и тепловой энергии; • получать сухие органические удобрения; • возможность получить стабильный доход от «зеленого тарифа». УКАЗАННЫЙ ПРОЕКТ ЦЕЛЕСООБРАЗНО ВНЕДРЯТЬ С НАЛИЧИЕМ ПОТРЕБИТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ УЧИТЫВАЯ СЛЕДУЮЩЕЕ: • Проект предусматривает долгосрочное производство тепловой энергии по низкой цене; • Наличие потребителя тепловой энергии снижает срок окупаемости проекта; • Наличие тепла от ТЭЦ позволяет рассматривать развитие энергоемких видов бизнеса; • Применение альтернативных видов топлива, позволит не только снизить цену тепловой энергии, но и улучшить экологическую ситуацию;

ONE-STOP-SHOP КОМПЛЕКСНЫЕ РЕШЕНИЯ «ПОД-КЛЮЧ» Проекты «под-ключ»: • Проектирование; • Обеспечение поставок агробиомассы; • Подключение к энергосети; • Заключение контрактов с потребителями и производителями топлива; • Консалтинг и клиент-сервис; • Поставка оборудования и европейских технологий; • Монтаж, наладка, обслуживание поставляемого оборудования. Т.е. одно лицо по вопросам планирования, проектирования, контроля на строительной площадке, пуско-наладке, технического обслуживания и гарантий

НАШ КУРС – БЕЗОТХОДНОЕ ВЫСОЭФФЕКТИВНОЕ ПРОИЗВОДСТВО • Технологическая концепция нашей компании основана на предоставление технологий и разработку проектов использования сельскохозяйственных отходов в качестве топлива для производства альтернативной энергии. При теперешней рыночной и экономической ситуации сжигать солому на полях недопустимо и выглядит абсолютно неэффективно.

• Мы делаем акцент на безотходное производство , а также получение вами дополнительной прибыли.

Закрытый цикл сельскохозяйственного производства

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! Антоновича 66., офис. 203 Киев, Украина, 03150 Т +38 044 492 70 75 info@pro-energy.com.ua www.pro-energy.com.ua