Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

Kurs I analys av “gröna”energiprojekt © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2005. Samproduktion av el, värme och kyla - Projektanalys Foto: Warren.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "Kurs I analys av “gröna”energiprojekt © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2005. Samproduktion av el, värme och kyla - Projektanalys Foto: Warren."— Presentationens avskrift:

1 Kurs I analys av “gröna”energiprojekt © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Samproduktion av el, värme och kyla - Projektanalys Foto: Warren Gretz, DOE/NREL PIX Kraftvärmeverk

2 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Målsättningar • Gå igenom grunderna för kraftvärme och andra samproduktionssystem • Illustrera de viktigaste övervägandena vid analys av samproduktionsprojekt • Introducera RETScreen ® Kraftvärmemodell som kan hantera separat eller samproduktion av el, värme och kyla

3 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – • Elektricitet • Värme  Byggnader  Samhällen  Industriella processer …men även… • Effektivare energianvändning • Mindre avfall och emissioner • Minskade överföringsförluster • Möjligheter att utnyttja fjärrvärmesystem • Kylning Vad kan en kraftvärmeanläggning erbjuda? Foto: Andrew Carlin, Tracy Operators/NREL PIX Biobränsleeldad anläggning, USA

4 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Motiv för kraftvärmesystem • Traditionell storskalig elproduktion är ineffektiv  50 till 66% av energin förloras som värme  Denna värme kan användas för industriprocesser, för lokaluppvärmning, varmvatten eller kylning • El är i allmänhet värdefullare än värme Adapted from World Alliance for Decentralized Energy Biomassa och Geotermisk energi Kol Olja Gas Nuclear Vattenkraft Total primär- energi för elproduktion Netto elproduktion Brutto elproduktion El till förbrukare Omvandlingsförluster Från värmekraftverk Egenförbrukning 963 Överföringsförluster Industri Övrig förbrukn 7 470

5 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Samproduktionskonceptet • Samtidig produktion av två eller fler former av nyttig energi från en energikälla (kallas kraftvärme vid samtidig produktion av el och värme) • Användning av spillvärme från värmekraftverk är ett exempel Bränsle 100 enheter Värmekraftverk Avgaspanna Rökgaser 15 enheter Värme 55 enheter Värme- last Generator El 30 enheter Ellast Värmeåtervinningsverkningsgrad (55/70)=78,6% Totalverkningsgrad (30+55/100)=85,0% Värme i rökgaser 70 enheter

6 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Samproduktion Utrustning och processer • Utrustning för kylning  Kompressor  Absorptions kylare  Värmepump, etc. • Utrustning för värmeproduktion  Panna (hetvatten, varmluft)  Värmeväxlare för spillvärme  Heat pump, etc. • Elproduktionsprocesser  Ångturbin  Förbränningsmotor  Gasturbin  Gas turbine-combined cycle  Bränslecell, etc. Foto: Rolls-Royce plc Gasturbin Foto: Urban Ziegler, NRCan Kylanläggning

7 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Samproduktionsbeskrivning Energikällor • Fossila bränslen  Naturgas  Diesel och eldningsoljor  Kol, torv. • Förnybara bränslen  Hyggesrester  Industriellt avfall  Deponigas och rötgas  Jordbruksavfall  Kommunalt avfall  Energigrödor etc. • Geotermisk energi • Vätgas etc. Foto : Joel Renner, DOE/ NREL PIX Geotermisk geyser Foto : Warren Gretz, DOE/NREL Biomassa för kraftvärme

8 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – SamproduktionsbeskrivningTillämpningar • Fjärrvärmeanläggningar • Industriprocesser • Bostadsområde • Uppvärmning av industrilokal, köpcentrum eller enskild bostad El och fjärrvärme från deponigas, Sverige Foto : Urban Ziegler, NRCan Mikroturbin vid växthus Foto : Urban Ziegler, NRCan El och värme, stadshuset i Kitchener

9 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – • Värme från en samproduktionsanläggning kan distribueras till ett stort antal byggnader i en närliggande tätort för uppvärmning eller kylning.  Värmen distribueras med hetvatten i isolerade rör nerlagda i marken på 0,6 till 0,8 m djup • Fördelar jämfört med enskild uppvärmning:  Högre verkningsgrad  Bättre rening av utsläpp  Säkerhet  Bekvämlighet  Enklare drift • Nackdel: Högre anläggningskostnad Fjärrvärmesystem Foto : SweHeat Kraftvärmeverk Foto : SweHeat Fjärrvärmeledningar

10 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Systemkostnad för samproduktion • Stor variation i kostnaderna • Anläggningskostnad  Elproduktion  Värmeutvinning  Kylproduktion  Elanslutning  Mark och tillfartsvägar  Fjärrvärmeledningar • Driftkostnader  Bränsle  Drift och underhåll  Reservdelar och reparationer

11 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Överväganden vid kraftvärmeprojekt • Tillförlitlig, långsiktig bränsleförsörjning • Kapitalkostnader måste hållas under kontroll • Nödvändigt med ”kunder” för både värme och el  Försäljning av el till nätet måste förhandlas om inte all el används internt • Kapaciteten bestäms typiskt av baslast för värme (d v s minsta värmelast vid normal drift)  Värmeeffekten typiskt 100% till 200% av eleffekten.  Värme kan användas för kylproduktion med absorptionskylare • Risker förknippade med osäkerheter om framtida el- och bränslepriser samt skatter och subventioner

12 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Exempel: Canada Enstaka byggnader • Byggnader som kräver uppvärmning, kylning och säker elförsörjning  Sjukhus, skolor, köpcentra, lantgårdar etc Förbränningsmotor Foto : GE Jenbacher Avgaspanna för ånggenerering Foto : GE Jenbacher Sjukhus, Ontario, Canada Foto : GE Jenbacher

13 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Exempel: Sverige och USA Flera byggnader med ledningsnät • Grupp av byggnader försörjda med central anläggning för generering av värme/kyla och el (Anläggning för värme och el = kraftvärmeverk)  Universitet, kommersiella centra, samhällen, sjukhus, industriområden etc.  Fjärrvärme eller fjärrkylasystem Gasturbin vid MIT, Cambridge, Mass. USA Foto : SweHeat Kraftvärmeverk

14 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Exempel: Brazilien Industriprocesser • Industrier med högt, konstant värme eller kylbehov är bra kandidater för samproduktion Bagass som bränsle vid sockerbruk, Brazilien Foto : Ralph Overend/ NREL Pix • Speciellt tillämpligt i industrier som genererar avfall som kan användas som bränsle för samproduktion Bränsle Brännkammare KompressorGasturbinGenerator Ellast Värme -last Generator Ellast Avgas- panna Ångturbin Kondensor Mottryck Avtappning Ånga Rökgaser Matar- vatten Tillsatsbränsle Värme -last Luft

15 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Kraftvärme från deponigas, Sweden Exempel: Canada och Sverige Deponigas • Avfallsdeponier producerar metangas när avfallet förmultnar • Gasen kan användas som bränsle för produktion av värme, kyla eller el Foto : Urban Ziegler, NRCan Foto : Gaz Metropolitan Deponigassystem Deponi med rörsystem för uppsamling av gas Filter Kompressor Kylare/tork Ångproduktion Process Elproduktion Fackla

16 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – RETScreen ® Kraftvärmeprojektmodell • Världsomfattande analys av energiproduktion, livscykelkostnader och minskning av växthusgasemissioner  Uppvärmning, kylning, elproduktion och alla kombinationer av dessa  Ång- eller gasturbiner, pannor, förbränningsmotorer, bränsle- celler, kompressorer etc.  Allehanda energikällor, som fossila bränslen, biobränslen, vind och sol  Flera driftstrategier möjliga  Deponigasverktyg  Fjärrvärme- och fjärrkylasystem • Omfattar även:  Flera språk, omkoppling mellan enhetssystem och användarverktyg

17 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – RETScreen ® Kraftvärmemodell • Kan hantera olika typer av projekt  Endast uppvärmning  Endast elproduktion  Endast kylning Samproduktion:  Värme och el  Kyla och el  Värme och kyla  Värme, kyla och el Bränsle Värme Elektricitet Bränsle Kyla Återvunnet värme Värme- produktion Värme- last Kyl- anläggning Kyllast El- produktion Ellast

18 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – RETScreen ® Kraftvärmemodell Värmesystem Värmelast kW Månad JanFebMar Apr Maj Jun JulAugSepOktNovDec Topp- last Mellan- last Baslast Värme El Kyla

19 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – RETScreen ® Kraftvärmemodell Kylsystem Kyllast kW Månad JanFebMarAprMajJunJulAugSepOktNovDec VärmeElKyla Topp- last Baslast

20 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – RETScreen ® Kraftvärmemodell Elsystem Ellast kW Månad JanFebMarAprMajJunJulAugSepOktNovDec Topplast Mellanlast Baslast VärmeElKyla

21 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – RETScreen ® Energiberäkning vid samproduktion Se e-lärobok Clean Energy Project Analysis: RETScreen ® Engineering and Cases Combined Heat and Power Project Analysis Chapter Förenklat flödesschema för kraftvärmemodell Uppskatta last och efterfrågan •Värmeprojekt •Kylprojekt och/eller •Elprojekt Definiera utrustningens karakteristiska egenskaper Beräkna levererad energi och motsvarande bränsleförbrkning

22 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Exempel på validering av RETScreen ® kraftvärmemodell • Övergripande validering av oberoende konsult (FVB Energy Inc.) och av ett stort antal representanter för industrier, energiföretag, myndigheter och universitet • Jämförelser med flera andra modeller och/eller mätvärden med utmärkta resultat (t ex prestandaberäkningar för ångturbin jämförda med GE:s simuleringsprogram för energiprocesser GateCycle) Kpph = lbs/hr Jämförelse av beräknade ångturbinprestanda

23 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Slutsatser • Samproduktion t ex som kraftvärme, möjliggör effektiv användning av värme som annars skulle ”gå till kråkorna” • RETScreen calculates demand and load duration curves, energy delivered, and fuel consumption for various combinations of heating, cooling and/or power systems using minimal input data • RETScreen ger möjligheter att genomföra preliminära utredningar av energiförsörjningsalternativ till låg kostnad

24 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Frågor? För mer information, besök RETScreens hemsida Modul för analys av kraftvärmeprojekt ® RETScreen ® Internationell kurs i analys av "gröna" energiprojekt


Ladda ner ppt "Kurs I analys av “gröna”energiprojekt © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2005. Samproduktion av el, värme och kyla - Projektanalys Foto: Warren."

Liknande presentationer


Google-annonser