© Министерство природных ресурсов Канады 2001 – 2006. Учебный курс: анализ проектов с использованием чистой энергии Фото: Bioenerginovator Анализ проектов. - презентация

1 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Учебный курс: анализ проектов с использованием чистой энергии Фото: Bioenerginovator Анализ проектов отопления с использованием биомассы Районная отопительная котельная, работающая на биомассе, Швеция

2 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Цели Проанализировать основные аспекты использования систем отопления, работающих на биомассе Проанализировать основные аспекты использования систем отопления, работающих на биомассе Проиллюстрировать ключевые принципы анализа проектов отопления с использованием биомассы Проиллюстрировать ключевые принципы анализа проектов отопления с использованием биомассы Представить модуль программного обеспечения RETScreen ® для расчета проектов отопления с использованием биомассы Представить модуль программного обеспечения RETScreen ® для расчета проектов отопления с использованием биомассы

3 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Тепло для Тепло для Зданий Населенных пунктов Производственных процессов …а также… Новые рабочие места Использование отходов Возможность использовать центральное отопление и утилизацию отходящего тепла Что обеспечивают системы отопления, работающие на биомассе? Фото: Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwork Районная отопительная котельная, тепло вырабатывается за счет использования рапсовых семян, Германия

4 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Описание систем отопления, работающих на биомассе Отопительная установка Отопительная установка Система утилизации отходящего тепла Система сжигания биомассы для базовой нагрузки Отопительная система пиковой нагрузки Резервная система по выбору Распределительная тепловая сеть Распределительная тепловая сеть Подающий горячий трубопровод, обратный холодный трубопровод Для отопления отдельного здания или центрального отопления Подача топлива Подача топлива Оборудование для приема, хранения и транспортировки топлива Стандартная автоматизированная перекачка топлива из расходного бункера в топку Фото: Bioenergia Suomessa Сбор древесных отходов малого диаметра в местечке Бейлс, Финляндия

5 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Описание систем отопления, работающих на биомассе (продолжение) Диаграмма: Руководство для покупателей малых коммерческих установок, работающих на биомассе. NRCan Забор биотоплива (исходного сырья) Хранение биотоплива (исходного сырья) Подача биотоплива (исходного сырья) Подающий горячий трубопровод Выпускная система и дымовая труба Золоудаление и золосборник Резервный котел для покрытия пиковых нагрузок Передача Топочная камера Улавливатель частиц Теплообменник

6 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Системы для покрытия пиковой нагрузки по сравнению с системами для обеспечения базовой нагрузки Системы, работающие на биомассе, в зависимости от мощности, могут быть предназначены для: Покрытия пиковой нагрузки Покрытия пиковой нагрузки Максимальное использование биотоплива и минимальное использование ископаемого топлива Большие, более дорогие системы Работа при частичной нагрузке уменьшает эффективность, если нагрузка переменная Покрытия базовой нагрузки Покрытия базовой нагрузки Работает почти на уровне проектной мощности, поэтому эффективность высокая Капитальные затраты намного ниже Обычная система, требуемая для пиковой нагрузки Нагрузка (мощность) Потребление (энергия) График проектирования системы Утили зация Биомасса Пик Нагрузка (мощность) Потребление (энергия) График проектирования системы Утили зация Биомасса Пик

7 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Системы центрального отопления Тепло от теплоцентрали можно распределять в близлежащие здания для отопления и нагрева горячей воды для технических целей Тепло от теплоцентрали можно распределять в близлежащие здания для отопления и нагрева горячей воды для технических целей Изолированные стальные трубы прокладываются под землей на глубине 0,6 – 0,8 м Преимущества по сравнению с индивидуальными отопительными котлами: Преимущества по сравнению с индивидуальными отопительными котлами: Более высокая эффективность Низкие выбросы Безопасность Комфорт Удобство в эксплуатации Высокие первоначальные затраты Высокие первоначальные затраты Требуют больше внимания, чем системы, работающие на ископаемом топливе Требуют больше внимания, чем системы, работающие на ископаемом топливе Фотоt: SweHeatФото: SweHeat Районная котельная Горячий трубопровод системы центрального отопления

8 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Топливо, получаемое из биомассы, (исходное сырье) включает: Топливо, получаемое из биомассы, (исходное сырье) включает: Древесину и древесные отходы (поленья, опилки, обломки, стружку) Сельскохозяйственные отходы (солому, мякину, шелуху, отходы и навоз от животных ) Сельскохозяйственная культура, используемая в качестве источника энергии (hyгибриды тополя, просо, ива) Твёрдые коммунально-бытовые отходы Важные аспекты, связанные с исходным сырьем Важные аспекты, связанные с исходным сырьем Теплотворная способность, влагосодержание Надежность, безопасность и стабильность цен при поставках Транспортировка и помещение для хранения Топливо, получаемое из биомассы Фото: Warren Gretz/ NREL Pix Фото: ECOMatters Inc Древесина для биомассы Скорлупа грецких орехов для биомассы

9 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Если правильно заготовлено: Если правильно заготовлено: Нулевое выделение парниковых газов Низкое содержание серы уменьшает количество кислотных дождей Низкое содержание серы уменьшает количество кислотных дождей Выбросы локализованных загрязнителей воздуха Выбросы локализованных загрязнителей воздуха Твёрдые частицы (сажа) Газообразные загрязнители Остаточные канцерогенные вещества Могут регулироваться законодательством Экологические характеристики биотоплива Фото: Warren Gretz/NREL Pix Фото: Bioenerginovator Сухое измельчённое волокно Древесные опилки

10 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Пример затрат на отопительную систему, работающую на биомассе Система мощностью 150 кВт для отопления здания площадью 800 м 2 : Система мощностью 150 кВт для отопления здания площадью 800 м 2 : 1 700$ $ Топливо в год 8 000$ 1 000$ Ежегодная эксплуатация и ТО $ $ Первоначальные затраты Древесная стружка Нефть 6,7040$/тонна Древесная стружка 1,7010$/тонна Промышленные отходы 5,80 0,20$/м 3 Газ 8,500,30$/лМазут 15,600,40$/лПропан 22,500,08$/кВтчЭлектричество Стоимость отопления ($/ГДж) Цена Высокие первоначальные затраты, потенциально низкие затраты на топливо: Высокие первоначальные затраты, потенциально низкие затраты на топливо:

11 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Основные аспекты проектов отопления с использованием биомассы Наличие, качество и цена исходного сырья из биомассы по сравнению с ископаемым топливом Наличие, качество и цена исходного сырья из биомассы по сравнению с ископаемым топливом Использование биомассы в будущем не для энергетики (например, целлюлоза) Долгосрочные контракты Место для доставки и хранения топлива, а также установки большого котла Место для доставки и хранения топлива, а также установки большого котла Необходимы надежные и заинтересованные операторы Необходимы надежные и заинтересованные операторы Подача топлива и уборка золы Природоохранное законодательство относительно качества воздуха и золоудаления Природоохранное законодательство относительно качества воздуха и золоудаления Вопросы страхования и безопасности Вопросы страхования и безопасности

12 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Примеры: Австрия, Германия и Словения Районные энергосистемы Группы зданий, включая школы, больницы и жилые кварталы Группы зданий, включая школы, больницы и жилые кварталы Фото: Ken Sheinkopf/ Solstice CREST Фото: Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwerk Автоматическая установка подачи топлива Котел на древесном топливе Система центрального отопления переведена с традиционного топлива на использование биомассы Словения

13 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Пример: Канада Учреждения и коммерческие здания В отдельных зданиях может быть своя отопительная установка, работающая на биомассе В отдельных зданиях может быть своя отопительная установка, работающая на биомассе Учреждения: школы, больницы, муниципальные здания Коммерческие: магазины, гаражи и т.д. Фото: ECOMatters Inc. Небольшая коммерческая система отопления, работающая на биомассе, Канада Фото: Grove Wood Heat

14 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Примеры: Бразилия и США Технологическое тепло Часто используется там, где производится биомасса и необходимо технологическое тепло Часто используется там, где производится биомасса и необходимо технологическое тепло Лесопилки, заводы по производству сахара и алкогольной продукции, мебельные фабрики и места, где сушится сельскохозяйственная продукция. Фото: Ken Sheinkopf/ Solstice CREST Фото: Ralph Overend/ NREL PixФото: Warren Gretz/ NREL Pix Внутри топочной камеры Сухое измельчённое волокно для технологического тепла на лесопилке, Бразилия Сахарный тростник для технологического тепла, Гавайи

15 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Программное обеспечение RETScreen ® : модуль для расчета проектов отопления с использованием биомассы Анализ производства энергии во всем мире, затрат за срок службы и уменьшения выбросов парниковых газов Анализ производства энергии во всем мире, затрат за срок службы и уменьшения выбросов парниковых газов Отдельные здания и группы зданий с центральным отоплением Биомасса, пиковая нагрузка, резервное тепло и утилизация отходящего тепла Подбор мощности и расчет затрат на систему центрального отопления ПО в настоящее время не учитывает: ПО в настоящее время не учитывает: Крупные системы центрального отопления (>2.5 МВт) Вместо этого используйте модуль, рассчитывающий комбинированную выработкутепла и электроэнергии

16 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Расчет тепловой энергии биомассы в программном модуле RETScreen ® См. электронный учебник Анализ проектов с использованием чистой энергии: Инженерные расчеты RETScreen ® и примеры Глава: Анализ проектов отопления с использованием биомассы Рассчитать эквивалент градусо-дней для нагрева горячей воды для бытовых нужд Рассчитать кривые нагрузки и распределения энергии и количество часов работы при полной нагрузке Рассчитать общее потребление энергии Определить структуру энергетики Рассчитать потребление топлива Рассчитать пиковую отопительную нагрузку Определить размер трубопровода

17 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Пример из модуля RETScreen ® для расчета проектов отопления с использованием биомассы Расчет кривой продолжительности нагрузки Расчет кривой продолжительности нагрузки Сравнивается со шведской программой DD-IL для 4 городов в Европе и Северной Америке Размер трубопровода для центрального отопления Размер трубопровода для центрального отопления Сравнивается с программой ABB R22 - хорошие результаты Теплотворная способность древесины Теплотворная способность древесины Сравнивается с 87 образцами коры деревьев, произрастающих в Восточной Канаде Результат, полученный ПО RETScreen ®, - в пределах 5% от данных выборки Кривая продолжительности нагрузки, местечно Аппсала, Швеция Количество часов Процентная величина пиковой нагрузки RETScreen DD-IL

18 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Выводы Затраты на выработку тепловой энергии от биомассы могут быть намного ниже, чем затраты на традиционное отопление, даже если учесть более высокие первоначальные капитальные затраты на систему отопления, работающую на биомассе Затраты на выработку тепловой энергии от биомассы могут быть намного ниже, чем затраты на традиционное отопление, даже если учесть более высокие первоначальные капитальные затраты на систему отопления, работающую на биомассе ПО RETScreen ® рассчитывает кривые продолжительности нагрузки, необходимый объем биомассы и пиковую мощность установки, размер трубопровода для системы центрального отопления, используя минимальное количество входных данных ПО RETScreen ® рассчитывает кривые продолжительности нагрузки, необходимый объем биомассы и пиковую мощность установки, размер трубопровода для системы центрального отопления, используя минимальное количество входных данных ПО RETScreen ® может значительно сэкономить затраты на проведение предварительного технико- экономического обоснования проекта ПО RETScreen ® может значительно сэкономить затраты на проведение предварительного технико- экономического обоснования проекта

19 © Министерство природных ресурсов Канады 2001 – Вопросы? Модуль программного обеспечения RETScreen ® для анализа проектов отопления с использованием биомассы Учебный курс RETScreen ® : анализ проектов с использованием чистой энергии Более подробную информацию вы можете узнать на Интернет-сайте RETScreen: