Biomassa-installatie voor stadsverwarming, Zweden Warmte uit Biomassa Projectanalyse Cursus Projectanalyse Schone Energie Biomassa-installatie voor stadsverwarming, Zweden Fotocredut: Bioenerginovator

Doelstellingen Herhalen basiskennis over Biomassa Warmte-installatie Behandelen hoofdpunten voor Projectanalyse “Warmte uit Biomassa” Introductie van RETScreen® Projectmodel Warmte uit Biomassa

Waarin voorzien Biomassawarmte-installaties? Warmte voor Gebouwen Nederzettingen Industriële processen …maar ook… Creëren van werkgelegenheid Gebruik van afvalmaterialen Een kans om stadsverwarming en restwarmte terugwinning te gebruiken Centrale Stadsverwarming, Warmte uit Koolzaad, Duitsland Fotocredit: Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwork

Beschrijving Biomassa Warmte-installatie Verwarmingsinstallatie Systeem voor restwarmteterugwinning Biomassaverbrandingsinstallatie voor basislast Warmte-installatie voor pieklast Noodvoorziening optioneel Warmtedistributiesysteem Heet water aanvoer, koud water retour Voor één gebouw of stadsverwarming Brandstofvoorbewerking Ontvangst brandstof, opslag en transportfaciliteiten Normaal automatisch brandstoftransport van dagvoorraad naar verbranding Houtafval met kleine diameter verpakt in balen, Finland Fotocredit: Bioenergia Suomessa

Biomassawarmte-installatie (2) Boiler voor Pieklast & Noodvoorziening Ontvangst Biomassa (brandstof) Rookgassysteem en schoorsteen Heet water toevoer Warmtewisselaar Stofopvang Biomassa (brandstof) opslag Transport Biomassa (brandstof) terugwinning Verbrandingskamer As-afvoer en opslag Overzicht Gids voor kopers van Kleinschalige Commerciële Biomassaverbrandingsinstallaties, NRCan

Systemen voor piek- versus basislast De biomassa-installatie kan ontworpen worden voor: Piekbelasting Gebruik biobrandstof gemaximaliseerd en gebruik fossiele brandstof geminimaliseerd Groter en duurder systeem Draaien op deellast verlaagd rendement bij variabele belasting Basisbelasting Draait dichtbij ontwerpcapaciteit, dus rendement is hoog Kapitaallasten veel lager Conventioneel systeem nodig voor piekbelasting Grafiek van het systeemontwerp WTW WTW Biomaasa Piek Belasting (Vermogen) Vraag (Energie)) Grafiek van het systeemontwerp WTW Biomaasa Piek Belasting (Vermogen) Vraag (Energie)

Warmtedistributiesysteem Warmte van een centraal systeem kan worden gedistribueerd naar meerdere dichtbij gelegen gebouwen voor verwarming en heet tapwater Geïsoleerde staalpijpen worden 0,6 m tot 0,8 m onder het oppervlak gelegd Voordelen boven ieder gebouw zijn eigen systeem: Hoger rendement Lagere emissies Veiligheid Comfort Bedieningsgemak Centrale Stadsverwarming Heetwaterleiding Stadsverwarming Initiële kosten hoog Vergt meer aandacht dan systeem op fossiele brandstof Fotocredit: SweHeat Fotocredit: SweHeat

Biomassabrandstoffen Tot Biomassa brandstoffen behoren: Hout & houtresten (korte stukjes, zaagsel pellets, spanen) Landbouwresidu’s (stro, loof, schillen, dierlijk afval en mest) Energiegewassen (hybride populieren, switchgras, wilgen) Gemeentelijke vaste afvalstoffen Belangrijke aandachtspunten brandstof Verbrandingswaarde en vochtpercentage Betrouwbaarheid, veiligheid en prijsstabiliteit van toevoer Transport en opslagfaciliteiten Hout voor verbranding Biomassa Fotocredit: ECOMatters Inc Schillen walnoot voor verbranding Biomassa Fotocredit: Warren Gretz/ NREL Pix

Milieu-effecten van Biomassabrandstoffen Indien geoogst op duurzame manier: Is netto productie van broeikasgassen nul Laag zwavelgehalte vermindert zure regen Emissie van locale luchtverontreinigers Deeltjes (roet) Gasvormige verontreiniging Sporen van carcinogenen Valt misschien onder regelgeving Houtspaanders Fotocredit: Bioenerginovator Bagasse Fotocredit: Warren Gretz/NREL Pix

Voorbeelden van kosten van biomassawarmte-installatie Olie Houtspaanders Van een 150 kW installatie om een gebouw van 800 m2 te verwarmen Initiële kosten $ 21.000 $ 80.000 Jaarlijkse O&O $ 1.000 $ 8.000 Jaarlijkse brandstof $ 18.000 $ 1.700 Prijs Kosten warmte ($/GJ) Hoge initiële kosten, potentieel lage brandstofkosten Elektriciteit $ 0,08/kWh 22,50 Propaan $ 0,40/L 15,60 Stookolie $ 0,30/L 8,50 Gas $ 0,20/m3 5,80 Afval timmerfabriek $ 10/ton 1,70 Boomsnippers $ 40/ton 6,70

Aandachtspunten bij Biomassawarmteprojecten Beschikbaarheid, kwaliteit en prijs van biomassabrandstof versus fossiele brandstof Toekomstige niet-energie toepassingen van biomassa (b.v. pulp) Langdurige contracten Ruimte beschikbaar voor afgifte brandstof, opslag en grote boiler Toegewijde en betrouwbare operators nodig Inkoop brandstof en verwijdering as Milieuwetgeving over luchtkwaliteit en asverwerking Verzekering en veiligheid

Voorbeelden: Oostenrijk, Duitsland en Slovenië Stadsverwarming Automatisch overslagsysteem Groepen gebouwen inclusief scholen, ziekenhuizen en clusters met woningen Stadsverwarming, omgebouwd van fossiele Brandstof naar Biomassa, Slovenië Houtgestookte Boiler Fotocredit: Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing-und Entwicklungs-Netzwerk Fotocredit: Ken Sheinkopf/ Solstice CREST

Voorbeeld: Canada Institutionele en commerciële utiliteitsbouw Individuele gebouwen kunnen door biomassa van warmte worden voorzien Institutioneel: scholen, ziekenhuizen, gemeentelijke gebouwen Commercieel: magazijnen, garages, etc. Kleine commerciële biomassa-installatie, Canada Fotocredit: ECOMatters Inc. Fotocredit: Grove Wood Heat

Voorbeelden: Brazilië en VS Proceswarmte Vaak gebruikt waar biomassa geproduceerd wordt en proceswarmte nodig is Houtzagerij, suiker- en alcoholfabriek, meubelfabrieken, drogerijen voor landbouwproducten Suikerriet voor proceswarmte Hawaï Bagasse voor proceswarmte In suikerfabriek, Brazilië Binnenkant van een verbrandingskamer Fotocredit: Warren Gretz/ NREL Pix Fotocredit: Ralph Overend/ NREL Pix Fotocredit: Ken Sheinkopf/ Solstice CREST

RETScreen® Projectmodel Warmte uit Biomassa Wereldwijde analyse van energieproductie, kosten over de levensduur en afname van emissie van broeikasgassen Individuele gebouwen tot grote clusters met stadsverwarming Biomassa, piek, noodvoorziening en warmte-terugwinning Ontwerp en kostprijsberekening van warmtedistributienetwerk Nu nog niet meegenomen: Grootschalige stadsverwarming (> 2.5 MW) Gebruik hiervoor WKK-model

RETScreen® Energieberekening Biomassawarmte Bereken equivalent aantal graaddagen voor verwarming heet tapwater Bereken piekbelasting warmte Bereken belasting en energie-tijdsduurkrommes & equivalent aantal vollasturen Bereken totale energiebehoefte Bepaal energiemix Bepaal dimensies leidingnetwerk Zie Elektronisch Handboek Analyse Schone Energieprojecten: RETScreen® Engineering en Cases Hoofdstuk met Projectanalyse Biomassawarmte Bereken brandstofbehoefte

Voorbeeldvalidatie van het RETScreen® Projectmodel “Warmte uit Biomassa” Berekening van belasting-tijdsduurkromme Vergeleken met Zweeds DD-IL model voor 4 steden in Europa en Noord-Amerika Dimensioneren leidingstelsel stadsverwarming Vergeleken met ABB R22 software - goede resultaten Belasting-tijdsduurkromme Uppsala, Zweden 100 80 RETScreen 60 DD-IL Percentage van piekbelasting 40 20 2.000 4.000 6.000 8.000 Aantal uren Verbrandingswaarde van hout Vergeleken met 87 monsters boomschors uit oost Canada RETScreen’s® schatting voor houtafval binnen 5% van monsterwaarden

Conclusies Stookkosten bij biomassa kunnen veel lager zijn dan conventionele stookkosten, zelfs wanneer hoge initiële kapitaalkosten voor biomassasystemen meegenomen worden RETScreen® berekent belasting-tijdsduurkrommes, benodigde biomassa en piekcapaciteit installatie en dimensies van het leidingstelsel voor stadsverwarming met gebruik van minimale input RETScreen® levert aanzienlijke besparingen voor pré-haalbaarheidsstudies

Vragen? www.retscreen.net Module Projectanalyse Warmte uit Biomassa RETScreen® Internationale cursus voor Analyse Schone Energieprojecten Voor meer informatie bezoek de RETScreen Website op www.retscreen.net