organski rankinov ciklus za proizvodnju elektri ne energije iz Č...

1

Organski Rankinov ciklus za proizvodnju elektri ne energije iz Čobnovljivog izvora – biomase

Mr Radoje KREMZER, dipl. maš. inž.

Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

2

UVOD

› Upotreba sirovina i energije za razli ite primene igra čveoma važnu ulogu

› Koriš enje svih resursa ograni enoć č› Interesovanje za proizvode i procese sa niskim koriš enjem resursa i energije u stalnom porastuć

› Potreba za sistemima koji su zasnovani na održivom razvoju.

Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

3

BIOMASA

›Energetsko iskoriš enje biomase poznato je još od ćpraistorije

›Vekovima je ona bila primaran i gotovo jedini energent, u po etku za grejanje naselja i pripremu čhrane, a od industrijske revolucije i za pogon mašina, vozila i dr.

›Primena biomase u poslednja dva veka zna ajno čsmanjena (zamenjena fosilnim gorivima i elektri nom čenergijom)

Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

4

BIOMASA› Uloga biomase po ela se menjati u poslednjih tridesetak čgodina

› Fosilna goriva ne e trajati ve noć č› Njihova intenzivna primena uzrokovala nepopravljiva ošte enja životne sredineć

› Biomasa ponovo dobija svoj zna aj: č- u malim izvorima toplote, - za sisteme grejanja i pripreme tople potrošne vode,

- u velikim energetskim postrojenjima za proizvodnju elektri ne i toplotne energiječ

Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

5

ZAŠTO BIOMASA

› Održiva› CO2-neutralna, ekološki povoljna› Ekonomi nač› Doma a i ne zavisi od uvozać› Koristi se vrhunska, pouzdana tehnologija

Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

6

UPORE ENJE CENAĐ

Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

7

Organski Rankinov Ciklus (ORC)

› cikli ni, kružni termodinami ki proces č č› zasnovan je na organskom radnom medijumu, koji omogu ava dobijanje elektri ne energije pri ć črelativno niskim temperaturama radnog fluida

Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

8Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

T-s dijagram za vodenu paru

9

T-s dijagram za organski fluid

Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

10Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

Šema ORC procesa

11

T-s dijagram za organski fluid

Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

12Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

Izgled ORC-modula

1. Rekuperator 2. Kondenzator 3. Turbina 4. Generator5. Cirkulac. pumpa 6. Predgrejač 7. Isparivač 8. Ulaz tople vode9. Izlaz tople vode 10. Ulaz termalnog ulja 11. Izlaz termalnog ulja

13Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

Izgled ORC-modula u transportu

14Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

› Primena organskog medijuma umesto vode, odatle ime

› Sagorevanje biomase u termouljnom kotlu pod niskim pritiskom; nije potreban nadzor pri radu

› Potrebna energija se preko kruga termalnog ulja prenosi ispariva u ORC modula – nije čpotreban “loža ”, nema HPVč

KARAKTERISTIKE CIKLUSA

15Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

› ORC postrojenje ima sporohodnu turbinu, optimisanu za manja postorjenja dobar stepen korisnosti i odli no ponašanje na delimi nom optere enjuč č ć

› Zbog povoljnih osobina radnog fluida nema kapljica i njihovog (erodivnog) delovanja na turbinu

› Radni fluid ne stari i nije korodivan› Mogu a brza promena optere enja u opsegu 10 – ć ć100%

› Automatski pogon postrojenja

KARAKTERISTIKE CIKLUSA

16Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

› ORC je relativno tih› ORC moduli se rade u veli inama 100-1500 čkWel

› Velika robusnost› Dobra regulabilnost i automatizacija (pogon bez posade)

› Niski troškovi održavanja› Dobro ponašanje pri delimi nom optere enju i č ćpodobnost za brzu promenu optere enjać

KARAKTERISTIKE CIKLUSA

17Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

Energetski bilans procesa

18Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

› Za decentralizovane CHP (kombinovane) sisteme – Pel 2 MW

› Za mala i srednja preduze a za preradu ćdrveta

› Spaljivanje starog drveta› Toplane na biomasu

PRIMENA

19Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

Proizv. cena el. energije (EUR/kW

hel)

Proizv. cena el. energije (EUR/kW

helBr. sati rada na punom optere . (h/god)ć Cena goriva (EUR c/kWh goriva)

ORC postrojenje snage 500 kWel

Proizvodna cena el. energije (EUR/kWhel)

20Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

Proizvodna cena el. energije (EUR/kWhel)Proizv. cena el. energije (EU

R/kWhel)

Specif. ostali troškovi

Specif. pogonski troškovi (personal, održavanje,...)Specif. materijalni troškovi (gorivo, el. energija, voda... Specif. troškovi kapitala

ORC postrojenje snage 1000 kWelBr. sati rada: 5000 h/godCena goriva: 1,5 EUR c/kWhHdSubvencija: 0%Vek trajanja: 10 godKamate: 6%

21Tre a Me unarodna konferencija o obnovljvim izvorima elektri ne energije • 15. i ć đ č16. oktobar 2015.

HVALA NA PAŽNJI!