Transcript Diapozitiv 1 - Okolje in odpadki

ENERGIJSKA IZRABA
ODPADKOV S STALIŠČA
POTREBNE ENERGETSKE
UČINKOVITOSTI OBJEKTOV
TERMIČNE PREDELAVE
ODPADKOV
dr. Filip Kokalj in prof. dr. Niko Samec
Vsebina predstavitve
• Uvod
• Nacionalne količine odpadkov namenjene
energijski izrabi odpadkov
• Pravne zahteve za energijsko izrabo
odpadkov
• Tehniške možnosti za energijsko izrabo
odpadkov
• Simulacija energetske učinkovitosti
energijske izrabe odpadkov
• Zaključek
Uvod
• Odpadki – problem ali surovina?
• Hierarhija ravnanja z odpadki
• Energijska vrednost odpadkov
• Predelava/odstranjevanje odpadkov
Količine odpadkov
namenjene za energijsko izrabo
• preostanka komunalnih odpadkov po
ločenem zbiranju je okrog 500.000 ton/leto
• izdvajanje ločene frakcije – običajna
struktura MKO vsebuje 40% LF
• kaj je oziroma kaj sestavlja LF?
• LF ima kurilno vrednost okrog 20 MJ/kg
• v Sloveniji imamo LF za okrog 100 do 130
MW vhodne toplotne moči
Pravne zahteve za
energijsko izrabo odpadkov
• 4. korak ravnanja z odpadki – nujno potreben
• lahko je odstranjevanje ali pa predelava skladno z Uredbo oz.
Direktivo o odpadkih
• na nacionalnem nivoju moramo doseči kvote v smislu
predelave odpadkov, zato bodo bodoči objekti za energijsko
izrabo morali izpolnjevati zahteve za predelavo – energetska
učinkovitost  0,65:
Energetska učinkovitost=
Proizvedena energija − Energija iz goriv − Ostala dodana energija
0,97×(Energija vnesenih odpadkov + Energija iz goriv)
Vse energije v enačbi 1 so v GJ/leto. Termin »Proizvedena energija« v enačbi pomeni letno
proizvodnjo toplotne ali električne energije. Izračuna se z električno energijo, pomnoženo z 2,6,
in toplotno energijo, proizvedeno za komercialno uporabo, pomnoženo z 1,1. 0,97 je faktor, ki
predstavlja energetske izgube zaradi pepela iz kotla in rešetk ter sevanja.
BREF/BAT
Tehniške možnosti za
energijsko izrabo odpadkov
• tehnologije, ki temeljijo na Rankinovem ciklu in ostale
tehnologije
• kaj je Rankinov cikel?
• soproizvodnja toplote in električne energije
• tehniške značilnosti Rankinovega cikla – okvirni izračun
proizvodnje električne energije:
Izkoristek proizvodnje električne energijeRankinov c.
Temperatura kondenzacije pare K
Temperatura pregrete pare K
≈1−
Skupen izentropni izkoristek cikla
Simulacija energetske učinkovitosti:
brez upoštevanja izkoristkov in s celotno
pretvorbo energije v električno energijo in toploto
1
0,9
0,8
Energetska učinkovitost
0,7
0,65
0,6
0,5
Količina koristno
oddane toplote od
celotne proizvedene
toplote [%]
0,4
0,3
17
0,2
33
50
0,1
66
0
5
10
15
20
25
30
Električni izkoristek termične predelave odpadkov [%]
35
40
Simulacija energetske učinkovitosti:
z upoštevanjem izkoristka in s celotno pretvorbo
energije v električno energijo in toploto
1
0,9
0,8
Energetska učinkovitost
0,7
0,65
0,6
0,5
Količina koristno
oddane toplote od
celotne proizvedene
toplote [%]
0,4
0,3
17
0,2
33
50
0,1
66
0
5
10
15
20
25
30
Električni izkoristek termične predelave odpadkov [%]
35
40
Simulacija energetske učinkovitosti:
z upoštevanjem izkoristka in s pretvorbo energije
v koristno toploto samo pod 25% el. izkoristka
1
0,9
0,8
Energetska učinkovitost
0,7
0,65
0,6
0,5
Količina koristno
oddane toplote od
celotne proizvedene
toplote [%]
17
0,4
0,3
0,2
33
50
0,1
66
0
5
10
15
20
25
30
Električni izkoristek termične predelave odpadkov [%]
35
40
Simulacija energetske učinkovitosti:
z upoštevanjem izkoristka in s pretvorbo energije
v koristno toploto samo pod 25% el. izkoristka in
upoštevaje lastno rabo v višini 25% proiz. el.
1
0,9
0,8
Energetska učinkovitost
0,7
0,65
0,6
0,5
Količina koristno
oddane toplote od
celotne proizvedene
toplote [%]
17
0,4
0,3
0,2
33
50
0,1
66
0
5
10
15
20
25
30
Električni izkoristek termične predelave odpadkov [%]
35
40
Zaključek
• Gradnja bodočih tovrstnih slovenskih objektov bo morala slediti
zakonodaji in smernicam, tako da bo potrebno poiskati takšne
umestitve teh objektov, da bo omogočena koristna izraba toplote v
čim višji meri.
• S simulacijskimi izračuni smo pokazali, da je ključnega pomena
poleg same učinkovite tehnologije in (relativno) visoke pretvorbe
energije odpadkov v električno energijo, koristna poraba toplote v
precej visokem deležu.
• Ker so objekti za energijsko izrabo odpadkov običajno večjih moči,
je koristno porabo toplote mogoče zagotoviti le v velikih daljinskih
mrežah, kjer se mora v zimskih mesecih koristno porabljati vsa
proizvedena toplota, v poletnih pa morajo biti uporabljeni ti objekti
kot edini vir za vzdrževanje toplote v daljinskem sistemu.
• Porabnikov toplote s strani industrije, ki potrebujejo tako velike
količine toplote v obliki vroče vode in lahko hkrati zagotovijo odjem
za vsaj naslednjih 20 let pa imamo pri nas še manj, kot pa velikih
daljinskih sistemov ogrevanja.