UKRU

Бизнес-публикации

2 мая 2018

Эффективность на возобновляемой энергетике.


Рынок возобновляемой энергетики в Украине начинает постепенно набирать обороты. Связано это напрямую с увеличением стоимости импортного природного газа. Значительного развития производство энергии на биомассе достигло в странах ЕС, особенно в Нидерландах, где при минимальных затратах на сырье и производство с помощью технологий возможно достигать максимального результата.
Биоэнергетика уже с десяток лет активно развивается в различных странах мира, кроме того, отрасль получила большие инвестиции именно в Европе. Множество европейских предприятий уже работают на возобновляемой энергии, некоторые производители «зеленой» энергии получают дотации от государства на развитие бизнеса, но есть и такие, которые способны полностью окупать собственное производство. Произведенное тепло и топливо они сбывают как на потребности в энергии среди местного населения, так и для промышленных целей. Мелкомасштабное производство электроэнергии становится финансово интересным для компаний, у которых есть достаточное количество биомассы от производства или которые могут купить ее по приемлемой цене.

Хороший пример такого предприятия — голландская компания с более чем 100-летней историей Kara Energy Systems, которая является одним из крупнейших европейских разработчиков биогазовых установок, котлов, работающих на биомассе, а также когенерационных установок. Компания имеет собственный исследовательский центр, на их технологиях работают предприятия по всему миру.

В сырье без ограничений


Уникальность таких биогазовых установок состоит в том, что они могут работать на различных видах биомассы. Компания в основном работает с биомассой из древесины или древесных продуктов: щепы, опилок, пеллет, а также компоста, соломы и т.д. Сухая или влажная биомасса (влажностью до 58%) является топливом для оборудования, с нее начинается процесс биоэнергетического горения. Производственные мощности компании способны производить от 250 кВт до 15 МВт.

В компании говорят, что проблем с поставками сырья для переработки у них нет — определенную часть они закупают у предприятий, что-то поставляют муниципалитеты, а часть импортируется из-за рубежа. Как правило, это США и страны Восточной Европы.

Логистика и экология в приоритете


Компания разработала собственное оборудование для измельчения и сушки биомассы, которое способно перерабатывать до 10 тонн/час. Особенно такого рода оборудование пользуется спросом среди компаний, которым приходится справляться с большим количеством излишков упаковочных материалов и отрезков. Эта машина обеспечивает безотказную резку разных видов древесного материала, таких как поддоны, сэндвич-панели, коробки и ящики. Остатки гранулируются для дальнейшей утилизации или переработки.

Измельчитель имеет медленно движущийся ротор с низким уровнем шума. Благодаря надежной конструкции и небольшому числу оборотов ротора машина требует минимального технического обслуживания. В зависимости от типа используемого материала измельчитель способен выдержать до 1000 часов работы, прежде чем потребуется обслуживание.

Кроме того, Kara производит хранилища для сырья, в зависимости от размера и потребностей каждого предприятия — силосы, контейнеры или бункеры с подвижным дном. Важным пунктом в начале производства является правильная транспортировка для каждого вида биомассы.

Сжигание топлива на производстве контролируется, поскольку полное сгорание означает не только снижение нагрузки на окружающую среду, но и оптимальную эффективность использования энергии. Вместе с этим в Европе экологические требования предусматривают очистку дымовых газов. В зависимости от производства и типа используемого топлива очистка дымовых газов должна быть спроектирована таким образом, чтобы пределы выбросов в атмосферу не превышались.

Суть работы фильтров сводится к тому, что частицы пыли под действием электрического поля «натягиваются» на коллекторные пластины. Периодически специально разработанные пластинки коллектора очищаются с помощью встряхивающего устройства. Пыль попадает в хранилище золы через предварительно нагретую воронку, не будучи ассимилированной в поток дымовых газов.

При минимальном использовании энергии и оптимальном времени пребывания пылесодержащего потока дымовых газов система обеспечивает оптимальную эффективность разделения выбросов.

Принцип системы CHP


Рост цен на электроэнергию стал ключевым фактором в использовании тепла от процесса горения не только для отопления местных домов, но и для производства электроэнергии. Комбинированная тепловая и электрическая энергия (CHP) основана на проверенной технологии: пар из установки горения KARA управляет паровой турбиной.

Уникальность компании состоит в технологии Combined Heat and Power (CHP), которая позволяет использовать все производимое тепло и энергию. Основа технологии состоит в том, что пар образуется из воды в паровом котле с биомассой. Далее пар перегоняется по специальным турбинам, при этом в процессе его охлаждают и получают механическую энергию. Чем более низкая температура пара, тем больше кВт может произвести.

   Температура воды, оС       Выход электричества, кВт   
45 700
90 500
110 450


Механическая энергия может быть преобразована в электричество при помощи генератора. Пар, выходящий из турбины, имеет уже более низкое давление и температуру. Падение давления приводит в движение турбину. Пар низкого давления конденсируется для получения теплой воды. Конденсат же откачивается обратно в паровой котел. Такой процесс проходит биомасса даже с уровнем влажности до 55%.

Насыщенный пар, выходящий из котла, дополнительно нагревают, поднимая температуру выше 400 оС, таким образом, объем потока пара увеличивается и проблемы конденсата не возникают, когда пар проходит через паровую турбину. Электрическая мощность зависит от необходимой температуры теплой воды. Чем ниже температура, тем больше электричества может быть получено из-за уменьшенного давления. Эти системы являются предпочтительным вариантом для установок, работающих при низкой температуре воды.

Энергию можно применять как тепловое масло, горячую воду, пар с низким или высоким давлением. Но все это напрямую зависит от предприятия, для которого требуется тепло или мощность. Это может быть подогрев заводов и офисов, коммерческих теплиц и сушка древесины.

Правильная система горения как основа


Термическая конверсия биомассы при сжигании является сложным процессом. Для достижения оптимальных результатов при сжигании необходимо выполнить большое количество строгих условий. Примерами этих условий являются хорошо контролируемая дозировка топлива, идеальная система пожарной решетки, хорошо спроектированная конструкция печи и контролируемая подача воздуха для горения. Эти условия необходимы для поддержания константной температуры внутри печи.

Системы Kara гарантируют полный контроль над полным процессом сгорания и соответствуют экологическим стандартам, касающимся пределов выбросов предприятия. Оборудование оснащено рядом систем очистки: мультициклонами, электростатическими и тканевыми фильтрами. Однако они устанавливаются в зависимости от типа загрязнения и стандартов эмиссии.