Biomassi tehnoloogiauuringud ja tehnoloogiate ... - bioenergybaltic
Biomassi tehnoloogiauuringud ja tehnoloogiate ... - bioenergybaltic Biomassi tehnoloogiauuringud ja tehnoloogiate ... - bioenergybaltic
1.5. Biomassil töötavate koostootmisjaamade koostalitlus energiasüsteemis Eesti elektrisüsteemi varustavad põhiosas elektriga baaskoormusele orienteeritud põlevkivielektrijaamad. Elektrisüsteemi tippkoormuse katmiseks sobivaid jaamu Eestis napib. Biomassil töötavate koostootmisjaamade tööd oleks majanduslikult otstarbekas juhtida soojuskoormuse järgi, seetõttu ei anna ka need jaamad (nagu ka tuulikud ja väikesed hüdrojaamadki) tippkoormuse katmiseks süsteemile midagi juurde. Teisalt ei ole elektrivõrguga ühendamine koostootmisjaamade võimalike asukohtade korral suhteliselt väikeste ühendusvõimsuste (mõni MW elektrit) tõttu eriti limiteeritud. Keeruline on leida sellist koostootmisjaama asukohta, kus oleks piisav aastaringne soojuskoormus. Soojuskoormuseks saab rakendada: • kaugküttekoormus; • tehnoloogilist soojuskoormus. Esimesel korral on suur sõltuvus ilmastikust, seega soojuskoormus muutub sõltuvalt aastaajast ja välisõhu temperatuurist. Eestis tüüpiline kütteperioodi pikkus on umbes 5300 tundi, millele võib lisanduda sooja tarbevee koormus. Arvestades küttekoormuse graafikut saab leida koostootmisjaama majanduslikult otstarbeka elektrilise võimsuse, mis tagaks võimalikult suure arvestusliku kasutustundide arvu, soovitavalt 6000 h või enam (vt Joonis 1.14 ja Joonis 1.16). See asjaolu seab kaugküttekoormuse baasil töötavale koostootmisjaamale päris tugevad asukoha piirangud. Kõne alla tulevad ainult suuremad linnad, seega Tallinn, Tartu, K-Järve, Jõhvi ja võib olla veel mõned suuremad maakonnalinnad. Väikese soojuskoormusega kohtades on ainult küttekoormuse baasil koostootmine otstarbekas vaid erijuhul. Küttekoormuse baasil koostootmise kavandamisel on määrava tähtsusega veel see, mil viisil oli varem selle linna (asula) soojusvarustus lahendatud. Kui selleks oli näiteks kaasaegne biokütusekatlamaja, mille ehitamiseks tehtavad investeeringud pole tagasi makstud ja mille koormus läheks üle koostootmisjaamale, siis tuleks katlamaja investeeringu tagasimaksed kanda koostootmisjaama investeeringutesse. See on ebasoovitav mitmes mõttes. Esiteks on ebaeetiline muuta küsitavaks hästitoimiva biokütust kasutava katlamaja töö jätkamine. Teiseks, sel juhul koostootmisjaama projekti realiseerimiseks on ülimalt problemaatiline saada mistahes investeerimistoetust, näiteks ühisrakenduse raames. Koostootmist võib sageli edukalt rakendada tehnoloogilise soojuskoormuse baasi, eriti kui tehnoloogilist soojust vajatakse veega ja mitte eriti kõrge temperatuuriga. Üheks selliseks rakenduseks on aastaringselt töötavad puidukuivatid, aga ka muu materjali kuivatid, kui kuivatusprotsess on aastaringne. 1.6. Biomassi transpordilogistika skeemidest Logistilised lahendused on äärmiselt sõltuvad kütuseliigist. Metsast saadava puitkütuse korral pakub praegu enam huvi raiejäätmete kütusena kasutamine. Hetkel on see üheks reaalseks võimaluseks saada täiendavat puitkütuse ressurssi, mis ei sobi eriti biokütuse ekspordi arendamiseks. Vastavlt Peeter Muiste poolt kirjapandule [3] on neli põhilist võimalust, mis kõik logistiliselt erinevad: • Raiejäätmete hakkimine langil. Sellisel korral on otstarbekas ühildada tarbepuu saamiseks vajalik raie ja jäätmete hakkimine. Eriti on see seotud meie metsade pehme pinnasega, mis raskendaks jäätmete eraldi kogumist. Hakke transport peab sellisel juhul toimuma raieperioodil ja hakke ladustamine üldreeglina lühiajaliselt ja katlamaja 28(134) Lep7028-VV-15-10-vahearuanne.doc
juures. Arvestada tuleb üldisi autorongidele kehtivaid piiranguid. Samas mahus haket koormase enam kui hakkimata jäätmeid. • Raiejäätmete hakkimine vahelaos. • Raiejäätmete transport töötlemata kujul ja hakkimine lõpplaos, st kas kütuse müüja laos või katlamaja juures. • Raiejäätmete pallimine. See tehnoloogiline lahendus on otstarbekas suure võimsusega koostootmisjaama või katlamaja varustamiseks, samuti sobib see paremini suurte metsamassiivide puhul, sest nii välditakse kallite ja suure tootlikkusega pallimismasinate vedamist ühest metsast teise. Kuigi metsanduse spetsialistid peavad seda tehnoloogilist skeemi logistiliselt parimaks, on selle juurutamine väikeses mastaabis väga ebatõenäoline. Rohtse biomassi jaoks on logistilise skeemi väljatöötamisel teatud kriteeriumid, mis puitkütuste korral ei olnud nii olulised. Need iseärasused seisnevad rohtse biomassi koristamise hooajalisuses ja kogu aastaks ladustamise vajaduses. Esiteks on tarvis ladu kogu aasta varu jaoks, teiseks aga peab ladustatav rohtne biomass olema sellise niiskusega, mis ei põhjusta ladustatud materjali mädanemist, isekuumenemist ja kvaliteedi langust. Õlgede korral on ladustamistingimsed üsna hästi tuntud, muude rohtse biomassi liikide korral võivad need tingimused erineda ja neid on vaja iga liigi jaoks täpsustada. Õlgesid varutakse praktiliselt ainult pressituna ja siis on nende mahukaal piirides 110 – 165 kg/m 3 , mis teeb ligikaudseks energiasisalduseks 0,4 MWh/m 3 . See näitaja on umbes poole madalam kui hakkpuidul. Seega näiteks katla iga MW võimsuse kohta on aastas tarvis 4000 h kasutusaja ja 75% kasuteguri korral ligikaudu 2130 m 3 kütust ja selle paigaldamiseks ladu. Laoks peaks olema ventileeritav, st võimaldama kütuse kuivatamist kuni 25%-ni niiskuseni, mis on ladustamiseks maksimaalselt lubatav niiskus (laos toimuv järelkuivamine alandaks siis niiskuse 20%-ni). Kaugküttekatlamaja ei ole reeglina valmis nii mahuka lao enda juurde ehitamiseks, seega peaks ladu olema õlgede või muu rohtse biomassi tootja juures. Enamasti pole nende kütuste kasutamise majanduslikkuse analüüsides ladustamisega seotud kulusid arvestatud. Rohtse biomassi kasutamisel katlamajas tuleb mitme kütusetarnija korral lahendada ka kütuse koguse mõõtmine. Ühe tarnija korral võib kütuse koguse mõõtmisest loobuda ja kütuse eest tasumist saab korraldada vastavalt toodetud ja mõõdetud soojusele. Mõõtmiseks võib olla mitmeid lahendusi, kuid reeglina tuleb määrata kütusekoguse energiasisaldus ja vastavus kokkulepitud kvaliteedikriteeriumidele. Eriti keerulisels läheb olukord siis, kui kasutatakse mitut eri liiki biomassi, mille energiasisalduse määramiseks on vaja esiteks võtta kütuse keskmine proov ja siis määrata selle niiskus, tuhasisaldus ja kütteväärtus jne. Eestis siiani puudub hea praktika, kuidas vastuvõetava kütuse keskmist proovi võtta ja vajalikke omadusi kontrollida. Selleks on väljatöötamisel CEN standardid kütuseproovide võtmiseks ja rohtse biomassi kvaliteediklasside rakendamiseks. Turba ja puitkütuste jaoks on CEN standardid olemas ja põhimõtteliselt on mõeldav nende juurutamine ja kehtestamine ka Eesti standarditena. Ainsa rohtse biomassi liigina on standardites vaatluse all põhk, kuid teiste puhul on täiesti mõeldav esialgu läbi ajada analoogse lähenemise kaudu saaduvate esialgsete soovitustega. 29(134) Lep7028-VV-15-10-vahearuanne.doc
- Page 1: Soojustehnika instituut Biomassi te
- Page 4 and 5: 3.7.6. Šveits ....................
- Page 6 and 7: TABELITE LOETELU TABEL 1.1. KOOTOOT
- Page 8 and 9: JOONISTE LOETELU JOONIS 1.1. BIOMAS
- Page 10 and 11: 10(134) Lep7028-VV-15-10-vahearuann
- Page 12 and 13: 1. BIOMASSI TOOTMISE JA ENERGEETILI
- Page 14 and 15: • eriotstarbelised põletusseadme
- Page 16 and 17: Majandusliku tasuvuse analüüsimis
- Page 18 and 19: • Aurutsükli baasil koostootmine
- Page 20 and 21: Joonis 1.10 Soojuse tootmiseks kasu
- Page 22 and 23: • entusiastlike projekti liidrite
- Page 24 and 25: Joonisel (vt Joonis 1.16) toodud v
- Page 26 and 27: Tasuvusaeg, a 7,76 Tulu nüüdisvä
- Page 30 and 31: 1.7. Kasutatud allikad 1. Renewable
- Page 32 and 33: Tabel 2.1. Põletustehnoloogiate so
- Page 34 and 35: Puukoor Varieeruv Palkide koorimine
- Page 36 and 37: 2.2. Eestile sobivate energiakultuu
- Page 38 and 39: Tabel 2.3. Põllumajanduse ja selle
- Page 40 and 41: 2.3. Energiakultuuride ja biokütus
- Page 42 and 43: 3. BIOGAASI TOOTMISE POTENTSIAAL -
- Page 44 and 45: Tabel 3.3 Erinevatest toormetest sa
- Page 46 and 47: 3 Ülekoormusel, temperatuuri muutu
- Page 48 and 49: Reoveemuda kääritamisel saadavat
- Page 50 and 51: Joonis 3.2. Eestis töötavad ja ka
- Page 52 and 53: 3.7.4. Austria Biogaasi primaarener
- Page 54 and 55: Joonis 3.3 Biogaasi tootmise eesmä
- Page 56 and 57: Joonis 3.4 Kooskääritamise jaama
- Page 58 and 59: tohi ära unustada, et gaasi koosti
- Page 60 and 61: protsessi läbiviimiseks vajaliku v
- Page 62 and 63: Silomeetod Silomeetodi korral toimu
- Page 64 and 65: transportimine soojustarbija juurde
- Page 66 and 67: Organic Waste Systems (O.W.S). http
- Page 68 and 69: 3.11. Kasutatud allikad 1. Alamäe,
- Page 70 and 71: 4. TRANSPORT-BIOKÜTUSTE TOOTMISE P
- Page 72 and 73: 28) biokütus pärast Euroopa Komis
- Page 74 and 75: muutma otse etanooliks. Kahjuks tek
- Page 76 and 77: Koogi kuivatamine 31% Jahvatamine 3
1.5. <strong>Biomassi</strong>l töötavate koostootmis<strong>ja</strong>amade koostalitlus<br />
energiasüsteemis<br />
Eesti elektrisüsteemi varustavad põhiosas elektriga baaskoormusele orienteeritud<br />
põlevkivielektri<strong>ja</strong>amad. Elektrisüsteemi tippkoormuse katmiseks sobivaid <strong>ja</strong>amu Eestis napib.<br />
<strong>Biomassi</strong>l töötavate koostootmis<strong>ja</strong>amade tööd oleks ma<strong>ja</strong>nduslikult otstarbekas juhtida<br />
soojuskoormuse järgi, seetõttu ei anna ka need <strong>ja</strong>amad (nagu ka tuulikud <strong>ja</strong> väikesed<br />
hüdro<strong>ja</strong>amadki) tippkoormuse katmiseks süsteemile midagi juurde.<br />
Teisalt ei ole elektrivõrguga ühendamine koostootmis<strong>ja</strong>amade võimalike asukohtade korral<br />
suhteliselt väikeste ühendusvõimsuste (mõni MW elektrit) tõttu eriti limiteeritud. Keeruline<br />
on leida sellist koostootmis<strong>ja</strong>ama asukohta, kus oleks piisav aastaringne soojuskoormus.<br />
Soojuskoormuseks saab rakendada:<br />
• kaugküttekoormus;<br />
• tehnoloogilist soojuskoormus.<br />
Esimesel korral on suur sõltuvus ilmastikust, seega soojuskoormus muutub sõltuvalt<br />
aastaa<strong>ja</strong>st <strong>ja</strong> välisõhu temperatuurist. Eestis tüüpiline kütteperioodi pikkus on umbes 5300<br />
tundi, millele võib lisanduda soo<strong>ja</strong> tarbevee koormus. Arvestades küttekoormuse graafikut<br />
saab leida koostootmis<strong>ja</strong>ama ma<strong>ja</strong>nduslikult otstarbeka elektrilise võimsuse, mis tagaks<br />
võimalikult suure arvestusliku kasutustundide arvu, soovitavalt 6000 h või enam (vt Joonis<br />
1.14 <strong>ja</strong> Joonis 1.16). See as<strong>ja</strong>olu seab kaugküttekoormuse baasil töötavale<br />
koostootmis<strong>ja</strong>amale päris tugevad asukoha piirangud. Kõne alla tulevad ainult suuremad<br />
linnad, seega Tallinn, Tartu, K-Järve, Jõhvi <strong>ja</strong> võib olla veel mõned suuremad<br />
maakonnalinnad. Väikese soojuskoormusega kohtades on ainult küttekoormuse baasil<br />
koostootmine otstarbekas vaid erijuhul.<br />
Küttekoormuse baasil koostootmise kavandamisel on määrava tähtsusega veel see, mil viisil<br />
oli varem selle linna (asula) soojusvarustus lahendatud. Kui selleks oli näiteks kaasaegne<br />
biokütusekatlama<strong>ja</strong>, mille ehitamiseks tehtavad investeeringud pole tagasi makstud <strong>ja</strong> mille<br />
koormus läheks üle koostootmis<strong>ja</strong>amale, siis tuleks katlama<strong>ja</strong> investeeringu tagasimaksed<br />
kanda koostootmis<strong>ja</strong>ama investeeringutesse. See on ebasoovitav mitmes mõttes. Esiteks on<br />
ebaeetiline muuta küsitavaks hästitoimiva biokütust kasutava katlama<strong>ja</strong> töö jätkamine.<br />
Teiseks, sel juhul koostootmis<strong>ja</strong>ama projekti realiseerimiseks on ülimalt problemaatiline<br />
saada mistahes investeerimistoetust, näiteks ühisrakenduse raames.<br />
Koostootmist võib sageli edukalt rakendada tehnoloogilise soojuskoormuse baasi, eriti kui<br />
tehnoloogilist soojust va<strong>ja</strong>takse veega <strong>ja</strong> mitte eriti kõrge temperatuuriga. Üheks selliseks<br />
rakenduseks on aastaringselt töötavad puidukuivatid, aga ka muu mater<strong>ja</strong>li kuivatid, kui<br />
kuivatusprotsess on aastaringne.<br />
1.6. <strong>Biomassi</strong> transpordilogistika skeemidest<br />
Logistilised lahendused on äärmiselt sõltuvad kütuseliigist. Metsast saadava puitkütuse korral<br />
pakub praegu enam huvi raiejäätmete kütusena kasutamine. Hetkel on see üheks reaalseks<br />
võimaluseks saada täiendavat puitkütuse ressurssi, mis ei sobi eriti biokütuse ekspordi<br />
arendamiseks. Vastavlt Peeter Muiste poolt kir<strong>ja</strong>pandule [3] on neli põhilist võimalust, mis<br />
kõik logistiliselt erinevad:<br />
• Raiejäätmete hakkimine langil. Sellisel korral on otstarbekas ühildada tarbepuu<br />
saamiseks va<strong>ja</strong>lik raie <strong>ja</strong> jäätmete hakkimine. Eriti on see seotud meie metsade pehme<br />
pinnasega, mis raskendaks jäätmete eraldi kogumist. Hakke transport peab sellisel<br />
juhul toimuma raieperioodil <strong>ja</strong> hakke ladustamine üldreeglina lühia<strong>ja</strong>liselt <strong>ja</strong> katlama<strong>ja</strong><br />
28(134) Lep7028-VV-15-10-vahearuanne.doc
Change language