Nye biomasser på det Europæiske marked
Udfordringer og potentiale
Fagligt Seminar Brændeovne, biomassekedler og biomasse
30. April 2015, Teknologisk Institut, Aarhus
Wolfgang Stelte, Center for Biomasse & Bioraffinering
Nye biomasser på det Europæiske marked
Udfordringer og potentiale
§ Biomasse forbrug i dag og i morgen
§ Biomasse ressourcer brugt i dag
§ Nye biomasser på vej til det Europæiske marked
§ Potentiale
§ Udfordringer
§ Løsninger
Rolle af Biomasse i DK
§ Brændselforbrug i Danmark til el- og fjernvarme produktion
fra 1990 til 2020 (Scenario)
à Mindre kul, mere biomasse
Hvilke typer af biomasse bruges i dag?
§ I Danmark primært
§
§
§
§
§
§
Træflis
Træpiller
Træbriketter
Brændestykker
Halm
(Affald)
§ Stort Kraft varme værke
§ Fjernvarme værke
§ Privat forbrug
§ Begrænsede biomasse ressourcer i DK og EU lande
§ Import af Biomasse til Europa
Biomasse forbrug i dag og i morgen
§ Forbrug af Træpiller i DK 2001-2012
à Kraft-varme-værke forbruger mest
Biomasse forbrug i dag og i morgen
§ Forbrug af Træpiller i DK 1986-2012
Kilde: Energistyrelsen
à Aktuelt forbrug i DK ca. 2 Mio tons
Hvor kommer biomasse fra i dag?
- Handel indenfor EU
- Import fra
- Nordamerika
- Russland
- Sydamerika
- Asien
- Afrika
Biomasse forbrug i dag og i morgen
§ Stærkt stigende behov for biomasse
Eksempel: Forbrug af træpiller i verden frem til 2025
Kilde: Pöyry
à Moderat stigning i DK men kraftig stigning på verdensplan
Nye typer af biomasse på vej
§ Rester fra Landbrug
§ Risskræller /Rishalm
§ Kokosfiber
§ Olie palmer
§ Palm kernel shells
§ Empty fruit bunches
§ Mesocarp fibre
§ Kakao og Kaffe produktion
§ Pulp rester
§ Energi planter
§ Miscanthus
§ Reed canary grass
§ Termisk forbehandled biomasse
§ Torreficeret / Black pellets
§ …etc.
Rice husk
§
§
§
§
Stort mængder
Billigt
Asien
Højt aske indehold
§ Op til 20% silikat
Empty Fruit Bunch EFB
Palm Kernel Shells PKS
EFB
§ Rester fra palm olie produktion
§
§
§
§
§
Stort mængder
Billigt
PKS højt densitet, nemt at transporter
Ash content 2-5 %
Sydøst Asien
PKS
Torreficeret Biomasse
Black Pellets/Briquettes
§ Varmebehandling 250-300 C
§ Højt brændværdi
§ Ligner kul
§ Formælingsegenskab
§ Vand-afvisend
§ Støvfyring
Udfordringer
§ Ukendte brændsel egenskab
§
§
§
§
Brændværdi
Askeindhold
Slagge dannelse
Korrosion / Tæring
§ Stort Variation
§ Sæson vare?
§ Oprindelse af biomasse
§ Lagererings tid og forhold
§ Pris
§ Billiger end træpiller eller flis men… hvad få man egentligt for prisen?
§ Bærdygtighed og standardisering
Test af nye brændsler
Udfordringer
1.
Emissioner
• Partikler (PM)
• NOx
• SOx
• HCl, tungmetaller
• (CO, PAH, Sod, => relateret til drift of styring)
2.
Stop/forstyring på rist, i askeudledning eller brændselstilførsel pga.
slaggedannelse i brændkammer (smeltet og stenede aske)
3.
Nedsat effektivitet i varmeovergang i kedel og nogen gang til og
med blokkeringer af røggaskanaler pga. af tæring/fouling på
varmeovergangsflader
4.
Øget korrosion (brandkammer, kedel eller røggaskanaler)
Biobrændsel Analyse
1) Vand, Askeindhold
2) Brandværdi (H, C, N, S)
3) Askesmeltetemperatur (ST, DT, HT, FT) ; Slaggeanalysator
4) Cl
5) Askedannende elementer (Si, K, Ca, Mg, P, Al, Fe, Na, Mn, ….)
Hvorfor varier aske indehold?
§
Forskelige biomasser har fra naturen af forskelige indhold af aske
1. jo hurtiger en plante vokser desto mere aske
2. høst i plantens voksperiode giver også højre askeindhold
3. Jordbund (Eg. jordbund med salter giver mere højre aske)
§
Forskelige deler på en plante har forskelige indhold af aske
• Frø, frugt og bark indeholder normalt mere aske end stam og
stængler
§
Kontaminering vid håndtering af biomassen (eg. høst, transport,
lager eller pelletering) kan ha en mage stor påvirken på
askeindhold
Aske smelte punkt?
Smelte temperatur (DFT)
1500
1300
1100
900
700
500
Træpiller
Olivenstenar
Halm
=> Kemiske indhold af asken
Sammenfatning
§
§
§
§
§
Stort stigning af Biomasse forbrug i DK, EU og verden
Begrænsede ressourcer og prisudvikling
Nye typer af biomasse på vej ind til det Europæiske marked
Billigt og stort mængder…men hvad få man egentligt??
Udfordringer: Ukendt brændsel egenskab, inhomogen, højt aske
indehold, kompliceret logistik
§ TI kan hjælpe med:
§ Brændsel analyse
§ Rådgivning