Transcript LONTAY ZOLTÁN irodavezető, GEA EGI Energiagazdálkodási Zrt.

Biomassza a hőszolgáltatásban:
célok és lehetőségek
Lontay Zoltán irodavezető
GEA EGI Energiagazdálkodási Zrt.
Távhőszolgáltatási Konferencia 2011. május 16-18. Eger
GEA Heat Exchangers / GEA EGI Contracting/Engineering Co. Ltd.
Miről lesz szó?
A biomassza hőszolgáltatási célú
felhasználásának technológiái
Indokai
→hőszolgáltatói szinten
→makrogazdasági szinten
Makro-célok 2020-ra
Lehetőségek
→a meglévő távhő piacokon
→a meglévő távhő piacok bővítése esetén
→új táv- és közelhő piacokon
Tipikus megoldások
2
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers
Technológiák
Szilárd biomassza
→fűtőműben
→fűtőerőműben
Biogáz
→motorban
→földgáz helyett fűtőműben vagy fűtőerőműben
Bio-olaj (préselt, pirolizált)
→fűtőműben
→fűtőerőműben
3
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers
Indokok hőszolgáltatói (mikro) szinten
 A gáz ára 2600-2800 Ft/GJ, a biomassza ára 12001400 Ft/GJ
 A biomassza hatásfok korrekció után is 35-45%-kal
olcsóbb
 A többlet üzemeltetési költségek figyelembe vétele
esetén is a biomasszás fűtőmű termelési költsége
(tőkeköltség nélkül) 20-25%-kal alacsonyabb
 A gáz alapú kapcsolt energiatermelés feltételei
nehezednek
 A biomasszás energiatermelés támogatásra
számíthat
4
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers
A biomassza és a távfűtés
A távhőszolgáltatás fejlesztésének egyik eredeti
mozgatórugója a gyengébb minőségű energiahordozók felhasználásának lehetővé tétele volt.
A biomassza energiahordozók pontosan ebbe a
kategóriába esnek:
→ távhőszolgáltatással olyan tüzelőanyagok is
felhasználhatók gazdaságos és környezetbarát
hőellátásra, melyek egyedi fűtésnél gyakorlatilag nem
használhatók.
5
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers
Makro célok 2020-ra
2010
MW
PJ/év
Megújuló hő- és hűtési
energia
Ebből távfűtés
Ebből háztartási
biomassza
Megújuló villany
összesen
Ebből kapcsolt
6
Insert text with "Insert Header and Footer"
2020
MW
PJ/év
39,73
78,00
0,13
25,67
25,54
38,43
755
10,23
1537
20,15
20
0,40
493
10,76
GEA Heat Exchangers
A biomassza alapú hőszolgáltatás piacai
1) Meglévő, most szénhidrogén alapon ellátott
2)
3)
4)
5)
7
távhőrendszerek.
Ezek bővülése.
Új távhő, illetve közösségi hőellátási
rendszerek.
Egyedi hőellátás.
Közelhő rendszerek.
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers
Lehetőségek a meglévő távhő piacon
Technológiai és piaci korlátok:
→ a piac az épületkorszerűsítések miatt zsugorodik
→ a gázra tervezett fűtő(erő)művekbe a biomassza nem
minden esetben vihető be,
→ nagyobb városok belvárosába sem vihető be biomassza,
→ drága biomasszás kapacitásokat nem érdemes csúcsra
kiépíteni,
→ a biomassza, a geotermikus energia és a gázos kapcsolt hő
a tartamgörbe alsó szakaszán versenyez egymással,
→ a biomasszás egységek leszabályozhatósága korlátozott.
8
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers
Emissziók 100 GJ hőszolgáltatásnál
Földgáz
Biomassza Szorzó
Szilárd anyag
kg
0,15
8,79
56,74
Szén-monoxid (CO)
kg
3,10
14,66
4,73
Nitrogén-oxidok (NO2-ben kifejezve)
kg
10,85
38,10
3,51
Kén-dioxid és kén-trioxid (SO2-ben kifejezve)
Elégetlen szerves szénvegyületek C-ben
(szénben) kifejezve
kg
1,08
58,62
54,03
9
Insert text with "Insert Header and Footer"
kg
2,93
GEA Heat Exchangers
A debreceni szalmaerőmű
látványképe
10
GEA Heat Exchangers
Modellszámítások
• Bemenő adatok:
• Piaci létesítési és tüzelőanyag árak.
• Hőszükséglet csökkenés az épületkorszerűsítések
hatására.
• Piacbővülés a közületi szektorban.
• Mennyi gázmotor kapacitás marad meg.
• Megvalósulási arány (penetráció).
• Kimenő adat:
• Megújuló távhő (biomassza és geotermia) PJ/év-ben.
11
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers
Maximális megújuló felhasználás
Épületkorszerűsítés hatása a fűtési
energiaszükségletre: -20%.
Piacbővülés a közületi és ipari hőfelhasználók
körében: 50%.
Versenyző gázmotor kapacitás a mai arányában:
0%.
Penetráció: 70%.
Összes megújuló távhő 2020-ban: 11,14 PJ/év.
12
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers
Minimális megújuló felhasználás
Épületkorszerűsítés hatása a fűtési
energiaszükségletre: -50%.
Piacbővülés a közületi és ipari hőfelhasználók
körében: 0%.
Versenyző gázmotor kapacitás a mai arányában:
100%.
Penetráció: 25%.
Összes megújuló távhő 2020-ban: 2,25 PJ/év.
13
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers
Valószínűsíthető megújuló felhasználás
Épületkorszerűsítés hatása a fűtési
energiaszükségletre: -30%.
Piacbővülés a közületi és ipari hőfelhasználók
körében: 25%.
Versenyző gázmotor kapacitás a mai arányában:
50%.
Penetráció: 50%.
Összes megújuló távhő 2020-ban: 6,25 PJ/év.
14
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers
A meglévő távhő piacok bővülése
A távhő rendszerek (fizikai) bővítése rendkívül
költséges.
Kiépített gázos infrastruktúrával kell versenyezni.
Markáns árkülönbség mellett lenne hajtóerő, ez
esetben viszont a biomasszás beruházások
megtérülése kerülne veszélybe.
Nem szabad sokat várni a meglévő piacok
bővülésétől.
15
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers
Új távhő és közösségi hőellátási piacok
• Az energiapolitikai koncepció:
• Meglévő lakossági, közületi, kisipari fogyasztók rákötése
újonnan létesítendő közösségi hőellátási rendszerre.
• A tüzelőanyag helyileg képződő biomassza.
• Lehetőség szerint kapcsolt energiatermelés
megvalósítása.
• Kérdések:
• Van-e gazdasági hajtóerő?
• Ha van, a kulturális és gazdasági környezet segítheti az
ilyen rendszerek terjedését?
16
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers
Modellszámítás falufűtésre
• Falu 3 db utcával, 84 db házzal, 2 db közintézménnyel.
• A hőigény 12 kW és 47 kW, összesen 1,1 MW.
• Minden épületben központi fűtés van.
• A hőforrásban 4 db 300 kW-os biomassza kazán.
• A lakásonkénti hőfelhasználás 90 GJ/év, az összes végfelhasználói
gázfelhasználás 9240 GJ/év.
• A fűtőművi biomassza-felhasználás kb. 11700 GJ/év.
• A tüzelőanyag-költség megtakarítás (3000 Ft-os gáz kontra 1000 Ftos biomassza) 28 – 12 = 16 mFt/év
• A többlet üzemeltetési költség kb. 10-15 mFt/év
• Évi 1-5 mFt/év megtakarítás kellene finanszírozzon kb. 450 mFt
beruházást. Nincs
17
gazdasági hajtóerő.
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers
Egyedi hőellátás
• Központi fűtés többlakásos épületekben: nagyon kicsi
potenciál.
• Egyedi családiház fűtés: létező potenciál, bár már most is
van 25,5 PJ/év háztartási biomassza felhasználás.
• A gázra tervezett épületekben építési engedélyes átalakítások után
lehet biomassza fűtést megvalósítani.
• A szilárdtüzelés tömeges elterjedése a települések
levegőminőségének romlásához vezetne.
• Ha a 2020-ra tervezett 78 PJ/év megújuló fűtés-hűtésből
csak kb. 6-7 PJ/év teljesül a távhőellátás területén, akkor
az NCST célok teljesítéséhez a lakossági biomassza
felhasználást meg kellene legalább duplázni.
18
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers
Közelhő rendszerek
• A tervezett 400+100 MW bioerőművi kapacitás
(kb. 130 PJ/év biovillany) mellé fejlesztenek
hőpiacot (ipari és mezőgazdasági hőellátás).
• A potenciál a hőpiac nagyságától, az erőművi
kapacitás s-jától és a hőfogyasztó
csúcskihasználási óraszámától függően 10-50
PJ/év lehet.
19
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers
Kertészet egy erőmű hőbázisán
20
GEA Heat Exchangers
GEA Heat Exchangers
GEA Heat Exchangers
8 MW-os bioerőmű látványterve
23
GEA Heat Exchangers
Összefoglalás
• A megújuló energiák jelentős térnyerésére van
lehetőség a hőszolgáltatás területén.
• Az NCST célszámai rendkívül ambíciózusak.
• Az összesített cél teljesítéséhez bátorítani kell a
társadalmilag hasznos megújuló hőszolgáltatást
új piacokon is.
• Nem lehet a megújuló áramtermelés
fejlesztésétől eltekinteni.
24
Insert text with "Insert Header and Footer"
GEA Heat Exchangers