Dr. Német Béla , tanszékvezető egyetemi docens,
-
Upload
murphy-waters -
Category
Documents
-
view
24 -
download
2
description
Transcript of Dr. Német Béla , tanszékvezető egyetemi docens,
Agrárenergetikai berendezések a családi és a kis közösségek energetikai önellátásának biztosítására
Energiafordulat - Úton az energia-önellátás feléMunkamegbeszélés
Helye: Tab, Zichy Mihály Művelődési központ Időpontja: 2009. április 29.
Dr. Német Béla, tanszékvezető egyetemi docens,
PTE Környezetfizika és Lézerspektroszkópia Tanszék
DDKKK Innovációs Zrt, Környezetipari Főirány,
BioSzáritó Konzorcium projektvezetője
Tab Energiafordulat 2
Hol használunk energia hordozókat, energiaforrásokat az agráriumban?
1. azokhoz a tüzelőberendezésekhez, amelyek biztosítják a lakó-, és középületek fűtését, és a használati melegvíz előállításához,
2. azokhoz a motorokhoz, mikrotubinákhoz, amelyek meghajtják az elektromos energiát előállító generátorokat,
3. azokhoz a mezőgazdasági munkagépekhez, szállítójárművekhez, amelyekkel a szántóföldi munkálatokat és a szállításokat lebonyolítják
Tab Energiafordulat 3
Növényi tüzelőanyagok jellemzői
Előfordulás formája, helye
Betakarítás, begyűjtés ideje
Nedvességtartalom
Méret
Égéshő és a fűtőérték
Éghető komponensek (C, H, S, Cl,..)
Égéstermékek (CO2, H2O, SO2, )
Hamutartalom
Tab Energiafordulat 4
Fásszárú növényformák tüzelőanyagnak
- Erdőgazdaságból származó hosszú tűzifa,- Erdőgazdaságból származó rövid tűzifa,- Favágásból, erdőrendezésből, parkrendezésből, gyümölcsfák,
szőlők metszésből származó vágástéri, parkkezelési „hulladékok” (ágak, gallyak, kérgek, venyige),
- Energia ültetvényről („erdőből”) származó tűzifa,- Hosszú vágásfordulójú (6-15 év) energia faültetvényről
származó tűzifa,- Rövid vágásfordulójú (1-5 év) energia faültetvényről
származó tűzifa,- Ipari (épületipar, bútoripar) fafeldolgozás során keletkezett
fahulladékok (fűrészpor, forgács,.).
Tab Energiafordulat 5
Lágyszárú növényformák tüzelőanyagnak
- Az élelmiszer termelés céljából termesztett gabonafélék (búza, árpa, kukorica, napraforgó) nem felhasznált részei (hulladékként kezelt részei: szár, szalma).
- Évelőként, energetikai célra termesztett, nem fás szárú növények (energiafű, elefántfű, nád,.) teljes mennyisége,
- Évenként, energetikai célra termesztett nem fás szárú növények (kender,..)
Tab Energiafordulat 6
Növényi tüzelőanyagok betakarításának, begyűjtésének ideje
•Erdei tűzifa, Betakarítás: téli 2-3 hónap, 2-10 hónapos tárolás. Formája: rönk, kugli.
•Vágástéri hulladék Betakarítás: akár tavaszi, nyári hónapok. Formája: jobb, ha apríték.
•Ipari hulladékfa: Folyamatos. Formája: jobb, ha apríték.
•Gabonaszalma, energiafű: Augusztusi két hét, napsütés. Bálázás. Formája: csomó, v. apríték.
•Kukoricaszár: Október-novemberi „betakarítás”. Aprítás. Gondos kezelés.
Tab Energiafordulat 7
1. Erdészeti primer produkcióból tüzeléshez felhasználható rész
Megnevezés (Mt/év) (Mt/év) (PJ)
Faipar és mellékterméke 4,0 1,0 15,0
Rönk tűzifa 2,0 2,0 24,0
Vágástéri hulladék 2,0 1,0 12,0
Összesen 8,0 4,0 51,0
Tab Energiafordulat 8
2. Mezőgazdasági primer produkcióból tüzeléshez felhasználható rész
Megnevezés (Mt/év) (Mt/év) (PJ)
Szalmafélék 5,5 2,0 27,0
Kukoricaszár 6,0 2,0 25,0
Kukoricacsutka 0,8 0,4 6,0
Napraforgó héj, szár 0,8 0,4 6,0
Nyesedék Gyüm.fa, szőlő 1,3 1,3 13,0
Összesen 14,4 6,1 77,0
Tab Energiafordulat 9
3. Energia növény ültetvényről tüzeléshez felhasználható rész
Megnevezés (Mt/év) (Mt/év) (PJ)
Energiafa (100 ezer ha) 2,0 2,0 22,0
Energiafű (100 ezer ha) 1,2 1,2 15,0
Összesen 3,2 3,2 37,0
Tab Energiafordulat 10
4. Primer mezőgazdasági produkcióból folyékony energiahordozónak
Megnevezés (Mt/év) (Mt/év) (PJ)
Búza 5,2
Kukorica 7,5 1,8 18,0
Olajnövények 1,0 0,4 5,0
Egyéb ipari 3,3
Szálas takarmány 7,0
Zöldség 2,0
Összesen 2,2 23,0
Tab Energiafordulat 11
5. Szekunder (háziállatok), tercier (állati trágya) mezőgazdasági produkció
Száma Súlya Trágya Energiája
(Ezer db) (kt/év) (Mt/év) (PJ/év)
Szarvasmarha 800 640 4,0 40
Sertés 4000 560 4,0* 40
Juh 1100 80 0,6 6
Baromfi 20 000 80 0,5 5
Összesen 9,1 91,0
Tab Energiafordulat 12
Előkészítés tüzelés útján történő felhasználásra
• Bálás tüzelés: Egyben, Kisbála (15 kg) körbála (180 kg)• Csomókra bontott bála. Csomókban adagolás• Aprítás. Főleg rönkfából, ipari hulladék fából. Apríték méret:
3-4 cm-es, 1 cm vastag• Szecskázás: Főleg, kukorica-, napraforgószárból,
kukoricacsutkából, szecskázó géppel• Pelletálás: Lyuk átmérő, pellet átmérő: 6, 8, 10, 12 mm,
hossz: 10-20 mm.• Brikettálás: Préselés, Brikett méret: átmérő-hosszúság: 8-5
cm, 12-40 cm; fából, szalmából• Pogácsa sajtolás Ez döntően az olajos magvú növények
(repce, napraforgó) hideg sajtolása során visszamaradt, olajos tartalmú
Tab Energiafordulat 13
A biomassza tüzelő kazánoknak eleget kell tenni a fossziliseknél megszokott
- komfortnak,
- műszaki színvonalnak,
- energetikai hatásfoknak
- környezetvédelmi előírásoknak
- „kialakított” árszintnek.
Tab Energiafordulat 14
Primer produkció: apadék, szalmabála
Tab Energiafordulat 15
Apríték
Tab Energiafordulat 16
Aprítók, pelletálók, brikettálók
Tab Energiafordulat 17
Pellet
Tab Energiafordulat 18
Pelletáló
Tab Energiafordulat 19
Brikett
Tab Energiafordulat 20
Brikettáló
Tab Energiafordulat 21
A biomassza tüzelő kazánok fajtái, felépítésük, felhasználásuk, osztályozásuk
Biomassza tüzelő kazánok automatizálása- Szakaszos tüzelés: „emberi adagolás”- „Folyamatos” tüzelés, tárolóból automata adagolás.- Két tűzterű kazánokBiomassza tüzelő kazánok felhasználási területei.- Gőzfejlesztés,- Melegvíz előállításBiomassza tüzelő kazánok teljesítmény szerinti osztályozása.- Egyedi felhasználású, családi házas méret (10-50 kW)- Gazdasági célú, kisebb közösségi fűtést megvalósító méret (100-
500 kW).- Ipari, mezőgazdasági, fűtőműi felhasználású méret (1-5 MW)
Tab Energiafordulat 22
Magyarországi kazángyártók
Cég neve Telephely
Uniferro Kft. Zalaszentgrót
Carborobot Kft. Budapest
BIOLÁNG Kft. Szolnok
MEGAÖKO Kft. Nagyréde
CALOR 2000 Kft Lébény
Pellet Hungary Kft+ Celsius Plusz Kft Nagykőrös
Tab Energiafordulat 23
Bála tüzelő kazánok
Tab Energiafordulat 24
Uniferro 130 kW; faapríték tüzelés
Tab Energiafordulat 25
Pellet tüzelő berendezések
Tab Energiafordulat 26
Kiskunfélegyháza 800 kW Bioláng - Uniferro
Tab Energiafordulat 27
Bóly, Központi épület, Carborobot 300 kW
Tab Energiafordulat 28
Global-VIGAS-18DP-pelletkazan
Tab Energiafordulat 29
Pellet kazán blokksémája
Tab Energiafordulat 30
Feladó, kazán belülről
Tab Energiafordulat 31
Apríték tüzelő 2,5 MW-os kazán
Tab Energiafordulat 32
3 MW, kazán, Ausztria
Tab Energiafordulat 33
Agrobrikett gyártása
Tab Energiafordulat 34
Bioetanol előállítása, CHP, továbbá trigenerációs hasznosítási lehetőségek kistérségi szinten, mikroturbinák alkalmazásával
Az etanol fizikai, kémiai adataiTapasztalati képlete: C2H5OHSűrűség: 0,79 t/m3,Forráspont: 78,5 oC,Fajhő: 2,5 kJ/kg oC Égéshő: 27 MJ/kg, 21,6 MJ/liter,Gyulladási hőmérséklet: 390-420 oC,Moltömeg: 46,1Szén tartalom (w/w): 52,1 %Hidrogén (w/w): 13,1 %Oxigén (w/w): 34,7 %
Tab Energiafordulat 35
Bioetanol, mint üzemanyag
• dehidratálás nélkül speciális vagy módosított motorokban (Brazília, Svédország),
• különböző arányban keverve benzinnel (alk/benzin: Brazilia 22/78, USA 10/90),
• etil-B-butil éterré (ETBE) való átalakítás után, éter üzemanyag adalékként,
• mikroturbinák működtetéséhez
Tab Energiafordulat 36
Turbec T100-as mikroturbina (svéd)
Tab Energiafordulat 37
Turbec T100-as mikroturbina üvegházhoz
Tab Energiafordulat 38
Növényi olaj, tisztított étolaj mint tüzelőanyag, és észterezés után üzemanyag
Tab Energiafordulat 39
A napsugárzás hasznosítása használati melegvíz és elektromos energia előállítás céljából, Családi ház
használati melegvíz rendszere
Tab Energiafordulat 40
Napkollektoros, puffertárolós rendszer
Tab Energiafordulat 41
Lehetséges „iparágak”, ha van hő különböző hőmérsékleten
Távfűtés kazánokkal (búzaszalma, energiafű, fahulladék), hőtároló tartállyal. (90-110 oC)
Ipari etanol gyártás (kukorica, gabona) üzemanyag MT számára, benzin adalék.Olajos növények sajtolása, (használt étolaj, repce, stb.) (biodízel, tökmagolaj, stb.).Mikroturbinás (MT) elektromos áram előállítás (etanollal, biodízellel) (0,5-1,0 MW).Agripellet, agribriket előállítás (fűrészpor, szalma, )Fafeldolgozás, Faszárító (épülethez, bútorhoz).Üveggyártás (konzervhez, tejhez, borhoz)Téglagyártás (passzívház építés, )Műanyag hulladék gyűjtés, feldolgozás (pad, kerítés, fal, stb.)Konzervüzem (uborka, káposzta savanyítás, szilva, barack lekvár) Gyümölcs
szárító. Péküzem (kenyér, péksütemények) Tejfeldolgozó, (hőkezelés). Sajtféleségek, túróféleségek készítése (olasz, francia,
magyar különlegességek)Tömény italok főzése, párlása (borpárlás, gyümölcspálinka fözés)Húsfeldolgozó (kolbász, szalámi szárítás, hőkezelés)Tiszta víz „gyártása”, (szódavíz, 5-10 literes palackban ivóvíz intézményi szintnek )
Tab Energiafordulat 42
Termelés, feldolgozás, felhasználás:Integrált rendszer elemei
Rendszerelemek:1. Növényi melléktermékek begyűjtés, energianövények
termesztése.2. Tüzelőanyag formák előállítása (apríték, pellet, brikett) 3. Tüzelőberendezések (osztályozás teljesítmény szerint) 4. Hőszolgáltatás formái (csak melegvíz előállítás, gőz
előállítás) 5. Alkalmazási területek: melegházak, terményszárítók,
állattartó telepek, biogáz telepek, növényi tüzelőanyag előállító üzemek, lakóparkok, középületek.
Tab Energiafordulat 43
Miért kell Integrált rendszer?Így lesz hatékony az energetikai alkalmazás
A lágyszárú növényi anyagot (növényi tömeg = fitomassza) tüzelő energetikai berendezéseknek a
földgáz és a PB-gáz fajlagos áraival, azon berendezések műszaki színvonalával, komfortfokozatával kell versenyezni, eleget kell tenni a környezetvédelmi előírásoknak a
fűtés, használati melegvíz (HMV) előállítás, a mezőgazdasági-ipari alkalmazás és az elektromos energia előállítás terén.
Tab Energiafordulat 44
1. A VIDÉKFEJLESZTÉS mezőgazdasági oldala: A DDKKK Innovációs Zrt.; és a Pécsi Tudományegyetem
javaslata vállalkozás csoportokra
Egy vállalkozás csoportba javasoljuk szervezni- a primer biomassza előállítását,- annak feldolgozását,- a mezőgazdaságban a saját, és a városi lakókörzetben
élőkkel együtt, „flottában” történő felhasználását, korszerű, hatékony fűtési, használati melegvíz és elektromos energia előállító, szolgáltató berendezéseket alkalmazva.
Tab Energiafordulat 45
2. A VIDÉKFEJLESZTÉS települési és forrás oldala
- A vidékfejlesztés hatékony megvalósítására tett javaslat: Autonóm ellátás a mezőgazdasági termelő körzet és a városi települések között.
- Milyen területen? A hő és részben az elektromos energiaszolgáltatáshoz felhasználható biomassza energiaforrások területén, valamint az élelmiszer-, és vízellátás területén.
- Milyen szinten? Családi, kisközösség, mikrotérségi, kistérségi, regionális, országos, EU.
- A biomassza formák mindegyikének figyelembe vételével mindig a legésszerűbb energetikai rendszert tudjuk javasolni pályázati források (GOP, KEOP, TÁMOP, DDOP) tudásközpontok (Szeged, Gödöllő, Veszprém, Debrecen) összekapcsolásával.
Tab Energiafordulat 46
Köszönöm megtisztelő figyelmüket
Dr. Német Béla,tanszékvezető egyetemi docens,
PTE Környezetfizika és Lézerspektroszkópia Tanszék
DDKKK Innovációs Zrt, Környezetipari Főirány,PTE Biomassza Konzorcium helyettes elnöke
E-mail: [email protected]: (72) 501-559