Transcript バイオマス加熱プロジェクト分析 - RETScreen International

バイオマス加熱プロジェクト分析
クリーンエネルギープロジェクト分析コース
バイオマス地域暖房プラント, スウェーデン
写真提供: Bioenerginovator
© カナダ天然資源省 2001 – 2006.
目的
• バイオマス加熱システムの基礎
• バイオマス加熱プロジェクト分析
の要点解説
• RETScreen® バイオマス加熱
プロジェクトモデル紹介
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バイオマス加熱システムからの供給
• 熱利用

ビル

地域社会

工業プロセス
地域暖房プラントからの熱供給, Rapeseed,ドイツ
…さらに…

雇用創出

ゴミ資源の利用

直接加熱、排熱回収利用の
機会
写真提供: Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwork
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バイオマス加熱システムの解説
• 加熱プラント

排熱回収システム

ベースロードのためのバイオマス
灌木廃棄物の梱包, Bales，フインランド
燃焼システム

ピークロード加熱システム

任意のバックアップシステム
• 地域暖房システム

温水供給、冷水還流

単独ビル又は地域暖房システム
写真提供: Bioenergia Suomessa
• 燃料供給オペレーション

燃料の受入、貯蔵、及び輸送設備

典型的な自動化された貯蔵装置から燃焼装置への毎日の燃料輸送
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バイオマス加熱システムの解説
バイオマス燃料搬入
バックアップと
ピーク用ボイラ
温水供給
（続き）
排気システムと煙突
熱交換器
集塵
バイオマス
移送
燃料貯蔵
バイオマス燃料もどり
燃焼室
灰の排出と保管
図: 小型バイオマス燃焼システムのバイヤーズガイド（ＮＲＣａｎ）
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ピーク負荷 対 ベース負荷システム
バイオマスシステムには２つの型がある:
•
ピーク負荷用

バイオ燃料を最大限使用し、化石燃料の使用を最小にする。

規模が大きくなればなるほど、高価なシステム。

負荷が変動する場合、部分負荷運転は効率低下。
システム設計図
廃熱回収
負荷
（出力）
•
バイオマス
ピーク
需要
（エネルギー）
ベース負荷用
システム設計図

設計負荷付近で運転するので、効率が高い。

資本コストはより低い

ピークロード用には既存システムを利用する
廃熱回収
負荷
（出力）
バイオマス
ピーク
需要
（エネルギー）
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地域暖房システム
• セントラルプラントからの熱で多くの近隣ビルの暖房、及び温水供
給が可能である。

地下0.6 ～ 0.8 m に断熱パイプが埋設される
• 各ビルが専用のプラントを持つより有利:

高い効率

少ない排ガス

安全

快適

運転操作が簡便
地域暖房プラント
地域温水配管
• 初期コストが高い
• 化石燃料システムと比較し、
より注意が必要
写真提供: SweHeat
写真提供: SweHeat
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バイオマス燃料
• バイオマス燃料の種類

木材及び木材廃棄物（木ぎれ、鋸屑、ペレット、チップ)

農業廃棄物（藁、もみ殻、皮、動物の敷きわらや糞）


エネルギー作物 (ハイブリッド種ポプラ, スイッチグラス
, 柳)
バイオマス燃焼用木材
写真提供: ECOMatters Inc
バイオマス燃焼用クルミ殻
都市ごみ
• 考慮するべき重要なポイント

発熱量、水分含有率

信頼性、セキュリティ、及び供給価格安定性

輸送及び貯蔵設備
写真提供: Warren Gretz/ NREL Pix
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バイオマス燃料の環境への貢献
• 持続的な方法で収穫されていれば:

木材チップ
温室効果ガスの排出はゼロ
• 酸性雨の原因である硫黄含有が少ない
• 地域的な大気汚染物質の排出

粉塵 (ばい煙)

気体の汚染物質

微量の発ガン物質

規制により管理
写真提供: Bioenerginovator
サトウキビ搾りかす
写真提供: Warren Gretz/NREL Pix
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バイオマス加熱システムのコスト例
• 800 m2 のビルの暖房
のための150kWシステ
ム:
• 高い初期コスト, 燃料コ
ストは低い可能性:
石油
木材チップ
初期コスト
$21,000
$80,000
年間 O&M
$1,000
$8,000
年間燃料費l
$18,000
$1,700
価格
熱コスト
($/GJ)
$0.08/kWh
22.50
プロパン
$0.40/L
15.60
燃料油
$0.30/L
8.50
ガス
$0.20/m3
5.80
製材所廃棄物
$10/トン
1.70
木材チップ
$40/トン
6.70
電力
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バイオマス加熱プロジェクト考察
• 化石燃料と比較したバイオマスの利用可能性, 質、燃料価格
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将来の非エネルギー用途へのバイオマス利用 (例：パルプ)

長期契約
• 燃料配達、貯蔵、大型ボイラーのために必要なスペース
• 熱心で信頼される運転が必要

燃料調達と灰の排出
• 大気の質及び灰の処分への環境規制
• 保険及び安全性の問題
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例: オーストリア、ドイツ及びスロベニア
地域社会エネルギーシステム
自動化した原料処理装置
• 学校、病院及び住宅群を含む
建設物の集合
化石燃料からバイオマスへ転換した地域暖房, スロベニア
木材燃焼ボイラー
写真提供: Centrales Agrar-RohstoffMarketing-und Entwicklungs-Netzwerk
写真提供: Ken Sheinkopf/ Solstice CREST
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例: カナダ
公共的及び商業的ビルディング
• 各々のビルでバイオマスによる熱供給が可能

公共的建物：学校、病院、市庁舎

商業的建物: 商店、駐車場、等
商業ビルの小型バイオマス暖房システム, カナダ
写真提供: ECOMatters Inc.
写真提供: Grove Wood Heat
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例: ブラジル及び米国
プロセス加熱
• バイオマス生産がありプロセス加熱が必要な場所でしばしば
利用される

製材所、砂糖及びアルコール工場、家具製造工場、農産物乾燥所
プロセス加熱用砂糖きび,ハワイ
プロセス加熱用バガス, ブラジル
写真提供: Warren Gretz/ NREL Pix
写真提供: Ralph Overend/ NREL Pix
燃焼室内部
写真提供: Ken Sheinkopf/ Solstice CREST
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RETScreen®
バイオマス加熱プロジェクトモデル
• エネルギー生産,ライフサイクルコスト及び温室効果ガス削減を
世界各地域について分析可能

地域暖房の大規模群に対する個々のビル

バイオマス, ピーク, バックアップ及び排熱回収

地域暖房の配管ネットワークのコストとサイズ
計画
• 現状では範囲外:

大規模地域暖房 (2.5 MW以上)

熱電併給モデルを代わりに使用可能
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RETScreen®
バイオマス加熱エネルギー計算
住宅用温水の
デグリーデイを計算
ピーク暖房需要の
計算
負荷時間曲線と等価的
全負荷時間の計算
エネルギー需要
合計の計算
エネルギーミックス
ネットワーク配管
の決定
サイズの決定
テキストブック参照
クリーンエネルギープロジェクト分析:
RETScreen® エンジニアリングと実例
加熱需要の決定
バイオマス加熱プロジェクト分析の章
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RETScreen®
バイオマス加熱プロジェクトモデルの確認例
• 負荷時間曲線の計算
ヨーロッパと北米の４つの
都市についてスエーデン
の DD-IL モデルと比較
• 地域暖房ネットワーク
配管サイズ

ABB R22 program と比
較して良好な結果を得た
100
ピーク負荷に対する割合

負荷時間曲線 、ウプサラ、スエーデン
80
RETScreen
DD-IL
60
40
20
0
0
2,000
4,000
時間数
6,000
8,000
• 木材の発熱量


東カナダの木材樹皮87サンプルデータと比較
RETScreen® の廃木材の見積りの違いはサンプルデータの5%以内
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結論
• バイオマスシステムの初期資本コストが高い場合でも、
バイオマス加熱エネルギーコストは既存の加熱コストより
低くなる可能性がある
• RETScreen® では、最小限の入力データで、負荷時間曲
線、必要なバイオマスプラントのピーク容量及び地域暖
房ネットワークの配管サイズを計算する
• RETScreen® は、重要な予備的フィージビリティスタディ
のコストを節約する
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質問?
バイオマス加熱プロジェクト分析モジュール
RETScreen® International クリーンエネルギープロジェクト分析コース
更に詳しい情報は RETScreenのウェブサイトをご覧下さい。
www.retscreen.net
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