1

www.bioenergy4business.eu

Korištenje biomase u postrojenjima daljinskog grijanja

2

Copyright Bioenergy4Business 2016

This project is funded under the LCE 14 2014 Support Programme „Market uptake of existing and emerging sustainable bioenergy“, as part of the Horizon 2020 Framework Programme by the European Community.All publications of this project reflect solely the views of its authors. The European Commission is not liable for any use that may be made of the information contained therein. The Bioenergy4Business consortium members shall have no liability for damages of any kind including, without limitation, direct, special, indirect, or consequential damages that may result from the use of these materials.

3

1. Osnovna tehnička pravila 4

1.1. Uvod u sustave grijanja na biogoriva 41.2. Izbor goriva: Čvrsta biomasa. Drvo, slama, peleti 51.3. Skladištenje biomase 61.4. Kotao i sustav doziranja goriva 61.5. Sustavi za pročišćavanje otpadnog plina 81.6. Očuvanje okoline 91.7. Spremnici topline 91.8. Sustavi za rukovanje pepelom 101.9. Opća i osobna sigurnost 101.10. Sustav upravljanja kvalitetom 12 Reference 12

2. Primjeri uspješnih slučajeva 13

2.1. Visokoučinkovito kogeneracijsko postrojenje na biomasu, Huedin, Rumunjska 132.2. Centralno grijanje na biomasu u Zürs am Arlberg, Austrija 142.3. Sustav centralnog grijanja na biomasu u Pokupskom, Hrvatska 172.4. Sustav daljinskog grijanja na biomasu u općini Łąck, Poljska 182.5. Stadsverwarming Purmerend’ (SVP): sustav centralnog grijanja koji koristi drvne ostatke biomase u kućasntvu, Nizozemska 19

Sadržaj

1.1. Uvodusustavegrijanjanabiogoriva

Slika 1: Tipično postrojenje za daljinsko grijanje uz korištenje drvne sječke kao energenta. Kondenzator dimnih plinova (prikazan crvenom bojom) iskorištava latentnu energiju kondenzacije vode. Veličina takvog postrojenja je uobičajena od 3 do 6 MW.Izvor: Wood for energy production. Denmark 1999

4

1. Osnovnatehnička

Pojam “Sustavi grijanja na biogoriva”, u ovom projektu, se odnosi na postrojenja za proizvodnju toplinske energije na podlozi različitih vrsta biomase, ali bez proizvodnje električne energije. Maksimalna temperatura kotla je često ograničena na 120°C, a tlak je dizajniran na maksimalno 6 bara (ovi specifični parametri podliježu nacionalnim propisima svake države). Tipična veličina takvih postrojenja je u rasponu od 100 kW do 10 MW. Postrojenja služe kao toplane za daljinsko grijanje u gradovima, bolnicama, vojnim kampovima, školama i sličnim velikim kompleksima zgrada.

Učinkovito i potpuno sagorijevanje je preduvjet za korištenje biomase kao ekološki prihvatljivog energenta. Da bi se osigurao visok iznos energetske učinkovitosti i da se izbjegne stvaranje ekološki štetnih spojeva, kao što su nesagoreni dijelovi plinova i sitnih čestica ugljena, potrebno je kompletno spaljivanje goriva. Za potpuno izgaranje je potrebna ispravna mješavina biomase i zraka za izgaranje, točnije kisika u zraku. Odnos stvarne količine zraka za izgaranje prema teorijski potrebnoj količinu zraka za izgaranje (tzv. Lambda) bi trebao biti 1,4. Drugim riječima, potrebno je 40% više zraka za izgaranje u odnosu na stehiometrijsku količinu zraka - koja teorijski osigurava potpunu izgaranje.

Obično se sustavi za čišćenje dimnih plinova

sastoje od ciklona i vrećastog filtra/mokro pročišćavanje. Ciklon hvata veće čestice dimnih plinova, kao i užarene čestice iz procesa izgaranja. Kod spaljivanja slame, obično se koristi vrećasti filter koji uklanja vrlo fine čestice nastalih u procesu izgaranja. Elektrostatski filteri (ESP) se ponekad također koriste. Kod spaljivanja drva, ponekad se koristi mokri pročiščivać, ali je kondenzator dimnih plinova ekonomičniji jer se iskorištava latentna unutarnja energija isparene vode. To može povećati učinkovitost i dobivenu toplinsku energiju postrojenja za 20%.Spremnik za pohranu topline se uglavnom koristi kod postrojenja za proizvodnju električne energije (kombinirane topline i energane, kogeneracijska postrojenja), jer potražnja za toplinskom energijom ne odgovara uvijek

5

potražnji za električnom energijom. Neka postrojenja za daljinsko grijanje koriste toplinske spremnike, jer to omogućava isključivanje postrojenja iz rada tijekom vikenda u ljetnom periodu i periodu održavanja, a učinkovitost kotla se može potencijalno povećati kada se toplina može pohraniti za kasniju upotrebu.Sustavi za rukovanje pepelom transportiraju pepeo iz kotla i filtera u kontejnere za odlaganje pepela. Koriste se vlažni i suhi sustavi. Pepeo se mora adekvatno odložiti ili se može koristiti kao gnojivo (ovisno o sadržaju teških metala i drugih zabranjenih ili neželjenih sastojaka). Korištenje i odlaganje pepela podliježe nacionalnim propisima svake države.Sustavi za kontrolu kotlova i sustavi za sprečavanje požara sastavni su dio sigurnosnog sustava. Ovim sustavima se obično upravlja iz kontrolne sobe u blizini kotlovnice, ali mnoga postrojenja ove veličine posjeduju dodatno i sustave za daljinsko upravljanje, što znači da dežurna osoba može ostati kod kuće tijekom večeri i vikenda te daljinski nadzirati cijeli sustav. Zaštita života i zdravlja je najvažnija. Izloženost prašini, emisija plinova iz skladišta biomase, te opasnosti od požara su zabranjene situacije.Kućište kotla/ova, ventilator, dimovodni uređaji za čišćenje plinova, kontrolna soba i prostorije za osobe na dužnosti se projektiraju na način da im izgled odgovara “izgledu” konvencionalnih industrijskih postrojenja. Veličina prostora za skladištenje biomase se obično projektira za količinu biomase koja se potroši u jednom tjednu.

1.2 Izborgoriva:Čvrstabiomasa.Drvo,slama,peleti

Između različitih vrsta biomase, drvo ima najbolje karakteristike izgaranja, te se daleko najviše koristi kao biomasa za energetske pretvorbe. Slama od proizvodnje žitarica je druga po vrijednosti.

U tom kontekstu, ovo izvješće opisuje kvalitete goriva od drva i slame. Dodatno, primjerom je pokazano kako kombinirati različite vrste biomase kao upotrebljivo biogoriva prihvatljivih karakteristika.

Kvaliteta ogrjevnog drva igra važnu ulogu kod projektiranja sustava za izgaranje i za učinkovitost

postrojenja. Općenito, što je sustav manji to su veći zahtjevi na kakvoću korištenog goriva. Najkvalitetnija drvna sječka za potrebe malih postrojenja može biti od raskomadanih malih stabala drva. Tamo gdje se mogu sagorijevati dijelovi drva niže kvalitete, sječka se radi od ne-raskomadanih malih stabala – koristeći visok udio cijelog stabla. Ključni parametri su:

• Sadržaj vlage• Dimenzija sječke• Podrijetlo sječke• Sadržaj pepela

Postoje i druge važni parametri, ali ova četiri spomenuta su najvažniji. Europski odbor za normizaciju (CEN) je formirao Tehnički odbor 335 (TC/335) koji razvija standarde za korištenje krutih biogoriva. Jedan od standarda je EN 14961: Specifikacija goriva i razredi kompozitnih dijelova.

Isti ovi standardi moraju se primjenjivati i za sirovine koje se koriste za proizvodnju drvenih peleta. Općenito, važno je da je sadržaj pepela u peletima nizak, u najboljem slučaju da je ispod 0,5%. To znači da udio kore u sirovini mora biti vrlo nizak - gotovo da i ne postoji.

Tablica 1: Podaci za drvnu sječku i slamu. Kod drvne sječke kora sječke sadrži cca. 6% pepela, a čist drvna frakcija samo cca. 0,25% pepela. Izvor: Wood for Energy Production, Videncentret 1999

6

1.3. Skladištenjebiomase

Slika 2: Dansko postrojenje za daljinsko grijanje na drvnu sječku u mjestu Ebeltoft, zajedno s prikazom zatvorenog i otvorenog spremnika biomase

Veličina skladišta goriva ovisi o raznim faktorima, a najviše o ugovoru o opskrbi gorivom s dobavljačem goriva. Međutim, kapacitet skladišta za drvnu sječku treba biti jednak potrošnji za minimalno 5 dana proizvodnje toplinske energije na maksimalnom kapacitetu. Ovaj pristup omogućava rad tijekom vikenda i osigurava visoku sigurnost opskrbe tijekom ekstremnih vremenskih uvjeta. Većina postrojenja ima zatvoreni sustav skladištenja, ugovarajući s dobavljačima drvne sječke uslugu rukovanja većim količinama za skladištenje. Međutim, pojedina postrojenja također imaju i otvoreni prostor za skladištenje biomase. Zbog opasnosti od spontanog požara, drvna sječka se može nagomilati do visine od max. 7-8 metara. U zatvorenim skladištima, tijekom rada, postoji opasnost od alergijskih poremećaja disanja, uzrokovanih prašinom i mikroorganizmima, kao što su gljivice i bakterije, tako da se i ovdje preporuča gomilanje do maksimalne visine od 7-8 metara. Ne preporuča se samostalni rad u spremniku za drvnu sječku. Aspekti vezni uz radno okruženje raspravljaju se u poglavlju 9.

Slika 3: Postrojenje za daljinsko grijanje u Austriji. Skladište drvne sječke nalazi se na desnoj strani, a kotlovnica je s lijeve strane.

U postrojenjima loženima na slamu, skladištenje biomase zahtijeva više prostora. U prosjeku, postrojenja imaju skladište kapaciteta za 8 dana rada pri punom opterećenju - koje, za prosječno postrojenje snage 3,7 MW, odgovara količini 400 velikih bala. Potrebna razvijena površina, uključujući i prilazni put i ostalo, za tu količinu slame iznosi cca. 600 m2. Seljaci (dobavljači slame) dobavljaju slamu za postrojenja kamionima ili traktorima s priključnom prikolicom. Operater postrojenja vodi brigu oko istovara pomoću viličara. Bale sa slamom se važu se prilikom istovara; a nakon toga se određuje sadržaj vode/vlage. Postrojenja dobivaju slamu s maksimalno do 20% sadržaja vode. Bale s većim sadržajem vode se vraćaju, jer bi time izgaranje bilo previše neravnomjerno, posebno pri rad na djelomičnom opterećenju. Kao što je navedeno u poglavlju 9, rad u skladištu slame može dovesti do rizika od alergija zbog udisanja slamnate prašine koja sadrži spore gljivica i mikroorganizme.

1.4 Kotaoisustavdoziranjagoriva

Kotlovi za daljinsko grijanje bez proizvodnje električne struje su jednostavni uređaji, koriste toplu vodu pri relativno niskoj temperaturi (često 120°C) i pri niskom tlaku (često 6 bara) kao medij za prijenos topline (često 120°C). Kotlovi su dosta slični za različite vrste biomase, gdje dizajn sustava punjenja gorivom, prostor izgaranja u kotlu i sustav pročišćavanja ispušnih plinova ovisi o vrsti biomase.

Sustav zraka za izgaranje je više ili manje sličan za različite vrste biomase. Važan faktor je da hlapljive tvari, koje doprinose sa 75-80% proizvodnje energije, moraju biti spaljene u vrućoj zoni komore za izgaranje. Preostala količina proizvodnje energije je inducirana sjajem- kao ugljen na rešetki ili u hrpi - ovisno o sustavu izgaranja.

VeličinakotlauMW

Veličina kotla se računa na način da odgovara maksimalno zahtijevanom kapacitetu najhladnijeg dana u godini. Maksimalno zahtijevani kapacitet se sastoji od kapaciteta

7

potrebnog za zadovoljavanje potreba potrošača (grijanje prostorija i topla voda) i kapaciteta potrebnog za pokrivanje gubitaka u distribucijskoj mreži. Zbroj ovih brojki određuje kapacitet proizvodnje toplinske energije u postrojenju. Na primjer, ako je maksimalno zahtijevani kapacitet gradske toplane 11 200 MWh/godišnje, 400-500 obiteljskih kuća se može grijati. Potrošnja tople vode iznosi 10 %, a gubitci u distribucijskoj mreži čine 30 %. Ove brojke se baziraju na onom što je pretpostavljeno da je „normalna“ godina sa 3 100 grijanih dana što odgovara „normalnoj godini“ u sjevernoj Njemačkoj, Danskoj, južnoj Švedskoj itd.

Izračun izgleda ovako:Grijanje prostorija 60%: 6720 MWhGubitci u distribucijskoj mreži i topla voda 40%: 4480 MWhVeličina kotla: ((3.2*6720)+4480))/8760 = 3 MW

Faktor 3,2 je empirijska brojka za maksimalno zahtijevani kapacitet za potrebe grijanja prostorija u najhladnijem danu godine (8760 je broj sati u godini). Kotao je odabran za 60-70% maksimalnog opterećenja. U ovom primjeru 66% je jednako 2 MW. Uljni kotao je instaliran da pokrije cjelokupnu potrebu proizvodnje od 3 MW koji se koriste za vršna opterećenja, popravke ili kvarove kotla na biomasu.

Sustavdoziranjabiomase

Veličina spremišta drvne sječke treba biti jednaka potrošnji za 5-7 dana pri maksimalnom kapacitetu proizvodnje toplinske energije, kako bi se osigurala proizvodnja tijekom vikenda i za sigurnost opskrbe tijekom ekstremnih vremenskih uvjeta. Često se koristi dizalica za transport goriva iz skladišta drvne sječke do sustava doziranja biomase. Mnoga postrojenja koriste hidrauličke sustave doziranja-kao potisni transporter- koji potiskuje drvnu sječku na rešetku. U osnovi se može reći da su sustavi doziranja jednostavniji za pelete i manje skupi u usporedbi sa sustavima doziranja drvne sječke. Peleti su više homogeni, više suhi i manjih veličina od drvne sječke. To znači da se sustav doziranja može smanjiti i ostala oprema kao što je transportna traka se može koristiti za proces doziranja.

Sustav doziranja za slamu je dizajniran kao sjekači i sitnilice. Sjekači su dosta skupi zbog velike potrošnje struje, s druge strane opterećenje sjekača je malo, stoga se fiksni troškovni postotci generiraju po jedinici slame. Sitnilica pretvara slamu „ natrag“ u stanje prije procesa baliranja. Bale se prenose do sitnilice koja se okreće brzinom do 30 udaraca/min. Skup gore-dolje pokreta pokretnih košara kida slamu. Slama pada kroz lijevak na pužnom transporter ili potisni transporter koji potiskuje slamu u kotao. Vidi sliku 4.

Svi sustavi izgaranja biomase zahtijevaju instalaciju vatronepropusnih tunela ispred kotla. Ovaj uređaj sprječava zapaljenje ako vatra gori „suprotno“ od smjera sustava protoka- u smjeru povratnog toka- sustava doziranja goriva, čime se može zapaliti biomasa u silosu i lijevku izvan kotla.

Slika 4. automatska dizalica je u stanju čekanja sve do „poziva“ kontrolnog sustava za slamu. Dizalica podiže balu do sitnilice na kojoj se vrata automatski otvaraju. Bala je usitnjena i transportirana pužno i potisno do kotla

Još jedan dobro poznati sustav doziranja je „cigaretnim načinom izgaranja“ gdje se cijele velike bale, svaka težine oko 500 kg, potiskuju u kotao u neprekidnoj liniji gdje se spaljuju s kraja ulaska u kotao. Nesagorena slama i pepeo padaju u rešetku koje vibrira i hlađeno je vodom za konačno izgaranje. Vidi sliku 5.

Kotaonadrva

Drvna sječka se spaljuje na rešetki u komori za izgaranje. Najčešća vrsta rešetke u sustavima na drvnu sječku u postrojenjima daljinskog grijanja je stepenasta/ili nagnuta rešetka. Vidi sliku 1. Druga vrsta je lančana/ ili pomična rešetka. Za obje vrste rešetki, primarni zrak za izgaranje se doprema od ispod rešetke i prolazi kroz tepih

8

Kotaonaslamu

Rešetka za izgaranje slame je često ukošena, vodom hlađena vibracijska rešetka, često podijeljena na nekoliko zona izgaranja koje propuštaju primarni zrak za izgaranje kako bi bio prenesen kroz rešetku. Strujanje zraka može biti kontrolirano u svakoj zoni, kako bi se osiguralo sigurno i potpuno izgaranje slame. Vidi sliku 5. Kako bi se osigurao visok stupanj energetske učinkovitosti, proces izgaranja bi trebao biti potpun kako bi se izbjeglo stvaranje ekološki štetnih spojeva poput neizgorenih plinova i finih čestica ugljena. Osnovni preduvjeti za osiguravanje potpunog izgaranja su:

• Precizna smjesa biomase i kisika (kisika u zraku za izgaranje) u kontroliranom omjeru. Preporučen omjer je 1,4 (suvišak zraka zove se Lambda). To znači da je potrebno 1,4 put više zraka za izgaranje nego je teorijski potrebno kako bi se osiguralo potpuno izgaranje

• Točna distribucija primarnog i sekundarnog zraka uz točan tlak zraka i putem zračnih mlaznica – postavljenih na pozicijama gdje intenzivno potiču proces izgaranja. Primarni zrak, koji je isporučen kroz rešetku, pomaže pri sušenju goriva, hlađenju rešetke i spaljivanju ugljena. Sekundarni zrak je potrebno distribuirati kroz mnogo zračnih mlaznica – ugrađenih u zidove kotla – kako bi se spalili svi hlapivi plinovi.

Slika 5. Postrojenje za centralno grijanje sa kotlom sa cigaretnim načinom izgaranja slame. Automatska dizalica dovodi velike bale u spremnik za punjenje, gdje su bale uvedene u kotao. Ispušni plin prolazi kroz 4 prazne propusnice do kotla i kroz uređaj za smanjenje energetske potrošnje koji se sastoji od vertikalnih cijevi za spaljivanje. Svi ventilatori su smješteni u podrumu kako bi se smanjila razina buke

1.5 Sustavi zapročišćavanjeotpadnogplina

Otpadni plin, proizveden u procesu izgaranja, mora biti pročišćen kako bi se zadovoljili nacionalni zahtjevi emisija. Pročišćavanje otpadnog plina smanjuje količinu lebdećeg pepela, izbjegavajući na taj način širenje sitnih čestica u okolinu. Pročišćavanje otpadnog plina može se sastojati od:

• Multiciklona: Ekstrakcija čestica prašine iz otpadnog plina centrifugalnim protokom u vertikalnim cijevima, pročišćavajući na taj način otpadni plin.

• Vrećastog filtera: Otpadni plin prolazi kroz fine umrežene/poraste vreće koje hvataju suspendirane čvrste čestice.

od rešetki. Ako se spaljuje vlažna biomasa kao drvna sječka sa 30-55% vlažnosti, komora za izgaranje mora imati vatrostalne obloge na ulazu goriva i na dnu komore za izgaranje duž rešetke što osigurava da se gorivo suši na ulazu u kotao, da se gorivo pali pomoću toplinskog zračenja vatrostalnog materijala i osigurava visoku temperaturu izgaranja. Bez vatrostalnih obloga nije moguće učinkovito spaljivanje vlažne biomase. Kod paljenja vlažnog goriva, npr. Drvni peleti, vatrostalna obloga ne pruža

nikakve dodatne vrijednosti kvalitete procesa izgaranja. Učinak je upravo suprotan. Budući da nema potreba za sušenjem goriva, temperatura izgaranja može postati previsoka, stoga postoji rizik od prebrzog spaljivanja goriva i rizik za stvaranje šljake na rešetci. Ovo je dobar primjer zašto se vrsta goriva i sadržaj vlage u gorivu moraju odrediti u fazi projektiranja. O sustavu dobave zraka za izgaranje vidjeti ispod.

9

• Elektrostatskog filtera: Otpadni plin prolazi kroz električno polje, u kojem se čestice talože na elektrode.

• Skrubera otpadnog plina: Otpadni plin prolazi kroz vodeni tuš tako da su čestice uhvaćene u vodi. Skruberi otpadnog plina ne koriste se često jer je kondenzacija zanimljivija sa stanovišta učinkovitosti, a zatim i ekonomskog stanovišta.• Kondenzacije otpadnog plina: Otpadni plin se hladi ispod temperature kondenzacije te su čestice apsorbirane/uhvaćene u kondenzatu.

Normalna oprema postrojenja za centralno grijanje pogonjeno na slamu je (slijedeći protok) multiciklon koji služi kao hvatač za iskre i grube čestice, nakon čega slijedi vrećasti filter. Multiciklon smanjuje količinu prašine u otpadnom plinu sa 1 000-2 000 mg prašine/Nm3 na 500-600 mg prašine/Nm3 (ako su vreće u dobrom stanju). Većina lebdećeg pepela iz izgaranja slame je vrlo fino granulirana (manje od 0,1 mm), zbog čega je vrećasti filter najbolje i najjeftinije rješenje za većinu postrojenja. Sadržaj čestica u otpadnom plinu nakon vrećastog filtera je na razini normalnog funkcioniranja do 23-30 mg prašine/Nm3 (ako su vreće u dobrom stanju). Temperature otpadnog plina moraju biti niže od 200 ̊C prilikom ulaska u vreću.

Elektrostatski filteri rijetko se koriste u postrojenjima za izgaranje slame zbog visoke cijene elektrostatskih filtera i visoke cijene održavanja filtera.

U postrojenjima za centralno grijanje na drvenu sječku situacija je malo različita u usporedbi s postrojenjima na slamu. Čestice u otpadnom plinu su veće i sadržaj vlage u otpadnom plinu je viši zbog isparene vode iz mokrog goriva (do 55% vlage, normalan raspon: 40-45%). Lebdeće čestice iz izgaranja drvene sječke sadrži uglavnom relativno velike čestice koje mogu biti uhvaćene u multiciklon. Većina postrojenja opremljena je multiciklonima u kojima se prašina iz otpadnih plinova može smanjiti na otprilike 200 mg/Nm3. Multicikloni nisu skupi za kupnju i održavanje, te su korišteni za proces prethodnog pročišćavanja prije ulaska otpadnog plina u kondenzacijsku jedinicu.

Kondenzacija otpadnog plina je tehnika koja istovremeno pročišćava otpadni plin od čestica prašine na razinu sličnu one vrećastih filtera te povećava učinkovitost postrojenja do 20%. U postrojenju na slamu, s ekonomske strane, nema smisla ulagati u kondenzator jer slama ima nizak sadržaj vlage, koji je otprilike 14-15%.

1.6 Očuvanjeokoline

Vlade svih država i javnost općenito su vrlo osjetljivi na utjecaj proizvodnje energije na okoliš. Biomasa se smatra CO2 neutralnom i to je glavni pokretač za promicanje korištenja biomase u opskrbi energijom. No, proces izgaranja, osim prašine i CO2, izaziva i emisije drugih tvari, koje su uglavnom uređene propisima za svaku državu. To uključuje CO (ugljični monoksid), NOx (dušični oksidi), SO2 (sumpor-dioksid), HCl (klorovodična kiselina), dioksin i PAH (poliaromatski ugljikovodici).

Tablica 2 pokazuje tipične podatke mjerenja na danskim postrojenjima biomase, loženima drvnom sječkom i slamom. Granična vrijednost emisije CO u Danskoj iznosi 0,05 vol. % na 10% O2. Udio CO kod postrojenja loženima slamom iznosi 600 mg/MJ. Ova vrijednost je gotovo dva puta veća od dozvoljenog. Ipak, u normalnim uvjetima rada, postrojenja na biomasu mogu ispuniti dozvoljene granične vrijednosti emisija.

Tablica 2: Emisije iz postrojenja na biomasu loženih drvom i slamom u Danskoj. Izvor: Straw for Energy Production 1998 and Wood for Energy Production 1999.

1.7 Spremnicitopline

Ugradnja spremnika topline često je vezana uz sustave daljinskog grijanja loženih drvnom sječkom i slamom. Za postrojenja toplinske snage 3-4 MW prosječna veličina spremnika topline iznosi 400 m3. Prednosti instaliranja

10

spremnika topline su sljedeće:

• vršna opterećenja tijekom jutra i večeri u sezoni grijanja se mogu smanjiti, i time umanjiti potrebu za fosilnim gorivima.

• Za vrijeme perioda održavanja, potrošnja topline se može zadovoljiti iz spremnika topline, smanjujući time potrebu za loženjem. Spremnik topline od 400 m3 - povezan s postrojenjem toplinske snage 3 4 MW – može pod punim opterećenjem opskrbljivati potrošače toplinom punih 7 sati.

• Pri niskom opterećenju sustava tijekom ljetne sezone, kotao može raditi punim opterećenjem u kratkom periodu, dok se spremnik topline ne napuni, a onda se kotao može isključiti. Rezultat je poboljšana učinkovitost kotla i niže emisije u odnosu na kontinuirani rad kotla na nižem opterećenju sustava.

• Osoblje koje upravlja radom postrojenja postaje fleksibilnije, budući da se, na primjer, kotao može, tijekom ljetne sezone, isključiti preko vikenda.Nedostaci su povećani troškovi za investicije i održavanje spremnika topline, a u obzir se moraju uzeti i gubitci topline spremnika.

1.8 Sustavizarukovanjepepelom

Slama sadrži 3-5% pepela, drvna sječka sadrži 0,5-2,0% pepela, a drvni peleti sadrže 0,3-0,7% pepela. Dio pepela padne s rešetke ložišta u lijevak ispod kotla i potom se transportira pomoću sustava strugalica u posudu za pepeo. Lanac strugala se obično nalazi u vodenoj kupelji, gdje se procjedna voda automatski zamjenjujem novom i čistom. Ovaj vlažni sustav transporta pepela je najčešće u primjeni kod postrojenja na biomasu. Osim toga, vodna kupelj u lancu strugalica je učinkovito u sprječavanju unošenja onečišćenog zraka u kotao putem transportnog sustava pepela. Leteći pepeo sastoji se od čvrste tvari koje lebde s dimnih plinova kroz kotao, a odvaja se pomoću ciklona i filtera smještenih nizvodno u ispušnom traktu. Od tamo, čestice se transportiraju putem pužnih transportera do lanca strugala.

Pepeo sadrži neizgorene komponente biomase, uključujući dio nutrijenata, kao što su kalij, magnezij i fosfor, pa se može koristiti kao gnojivo u šumarstvu i poljoprivredi, ako sadržaji ostalih tvari koje bi mogle biti problematične za okoliš ne prelaze dozvoljene limite. Korištenje pepela kao gnojiva zahtijeva ishođenje posebnih dozvola; sadržaj teških metala u pepelu je često prepreka za ishođenje dozvola od nadležnih tijela. Teški metali u pepelu biomase su: kadmij, živa, olovo, nikal i krom.

1.9 Općaiosobnasigurnost

Sigurnost postrojenja na biomasu uključuje sigurnosti od požara i sigurnost zaposlenika. Prije puštanja u rad, upuštanje u pogon postrojenja mora biti odobreno od strane lokalnih protu-požarnih tijela. Postrojenje treba biti podijeljeno na više protu požarnih sekcija, na primjer, kako slijedi:

• Skladište biomase• Sustav dobave biomase• Kotlovnica• Ostale prostorije: kontrolna soba, poslovni prostori, kantina, radionica i sl

Osnovani rizik predstavlja požar u skladištu biomase ili eksplozije uzrokovane prašinom ili dimnim plinovima. Pri tome, sustav dobave biomase mora biti odvojen od skladišta biomase s nezapaljivim zidom kako bi se spriječilo širenje požara od komore za sagorijevanje u skladište biomase. U većini postrojenja, sustavi dobave i punjenja su opremljeni hermetičnim “čepom” biomase i rasprskavajućim (engl. Sprinkler) sustavom koji se nalazi neposredno prije komore za izgaranje.

Pozornost treba obratiti na rizik od eksplozije prašine ili dimnih plinova. Neizgoreni dimni plinovi u smjesi atmosferskog zraka mogu dovesti do krajnje nasilne eksplozije, npr. ako plinovi, zbog pretlaka u komori za izgaranje, prestrujavaju u ložište kotla ili sustav dobave biomase. Eksplozije dimnih plinova se mogu također pojaviti u komori izgaranja, ako se biomasa neko vrijeme nalazi užarena na rešetki (zbog gašenja kotla), a atmosferski zrak se uvede u kotao putem otvaranja vrata za inspekciju ili slične potrebe. Prašina od rukovanja biomase u

11

posebnoj smjesi s atmosferskim zrakom se može zapaliti iskrom iz električnih prekidača ili alata. Ovo može dovesti do vrlo opasnih eksplozija.

U odnosu na drvne pelete i s njima povezane rizike, razvidno je da se peleti mogu kategorizirati s obzirom na sljedeće karakteristike: brzina potrošnje kisika, brzina emisije CO i CO2, potencijal za razvoj topline. Ovi faktori dobro koreliraju, što znači da drvni peleti koja BRZO troše kisik, također emitiraju CO, CO2, i toplinu. Razlike između neaktivnih i aktivnih peleta su značajne. Pokusi pokazuju da su aktivni peleti, suprotno neaktivnim peletima, karakterizirani sljedećim:

• Potroše sav dostupan kisik u roku od 1-2 dana.• Emitiraju CO na razinama većima od 10.000 ppm• Emitiraju 10 puta više topline nego neaktivni peleti, što pod određenim uvjetima može dovesti do samozapaljenja.

Veličina, oblik, sadržaj vlage i vrsta biomase izravno utječu na mogući način transporta, rukovanja i skladištenja. Značajan zdravstveni i sigurnosni rizik za rukovanje i prijevoz biomase je povezan s udisanjem prašine (osobito u situacijama u kojima se manipulira biomasom (ukrcaj i iskrcaj). Šteta od prašine ovisi o kemijskom (i mineraloškom) sastavu, koncentracija prašine, te veličini i obliku čestica. Rukovanje vlažnim i krutim biogorivom (drvna sječka) predstavlja povoljno okruženje za širenje mnogih vrsta bakterija i gljivica. Ti mikroorganizmi proizvode veliki broj mikrospore (<5 μm u promjeru), koje se jednostavno inhaliraju i time prodiru u dišne putove izazivajući alergijske reakcije.

Slika 6. Iskrcaj piljevine na jednom danskom postrojenju daljinskog grijenja. Tijekom istovara vrlo visoke koncentracije spora plijesni se mogu stvoriti u neposrednoj blizini kamiona i unutar postrojenja, što zahtijeva osobnu zaštitu radnika. Foto: Simon Skov, Sveučilište u Kopenhagenu

Kamionski prijevoz biomase se obavlja samo na relativno kratkim udaljenostima. To se uglavnom odnosi na:• Prijevoz drvnog čipsa od proizvođača do postrojenja za daljinsko grijanje• Prijevoz drvnih peleta od proizvođača do unutarnjih skladišta na postrojenju• Prijevoz bala slame od farme do postrojenja.

Zdravstveni rizici kod ovih operacija se javljaju uglavnom tijekom utovara i istovara gdje visoka koncentracija prašine može dovesti do rizika od eksplozije prašine, i povišenu izloženost ljudi toj prašini i mikrosporama.Zdravstveni i sigurnosni izazovi kod rukovanja slamom na farmama su ograničeni jer se utovar bala slame na kamion najčešće odvija na otvorenom pomoću traktora s vilicama. Komprimirane bale ne emitiraju značajne količine prašine ili mikrospora. Natovarena slame na kamion se prekrivaju mrežom kako bi se spriječilo da se slama rasipa po prometnici. Ako se slama dostavlja postrojenju daljinskog grijanja, pojedine bale slame se najčešće istovaruju pomoću dizalica u zatvorenom skladištu. Ovo može dovesti do pretjeranog izlaganja zaposlenika značajnim koncentracijama prašine, pa su potrebne dodatne mjere opreza.

Slika 7. Uklanjanje zaštitne mreže tijekom istovara bala slame od strane vozač i zaposlenika na postrojenju. Ovime dolazi do izloženosti prašini i sporama od slame.

12

1.10.Sustavupravljanjakvalitetom

Mnoge europske zemlje subvencioniraju izgradnju sustave centralnog grijanja na biomasu (većinom drvo). Istraživanja u Švicarskoj, Austriji i Njemačkoj pokazuju da mnoga postrojenja centralnog grijanja na biomasu stvaraju mnogo više cijene proizvodnje energije nego što je očekivano. Rezultati istraživanja analiza prikazuju da su specifična investicija i operativni troškovi usko povezani s tehničkim dizajnom postrojenja. Sama visoka tehnička kvaliteta nije dovoljna za financijski stabilno postrojenje. Profesionalno upravljanje u organizaciji i financijama, kao i učinkovita organizacija marketinga ključne su komponente za izgradnju i pogon uspješnog postrojenja. Ostali uzroci proizvodnje energije neočekivano visoke cijene su neprofesionalno upravljanje projektom i loše planiranje tijekom faze izgradnje. Više detalja na: www.qm-heizwerke.at.

Glavni tehnički nedostaci su:

o toplinska potražnja potrošača je precijenjenao prevelik kapacitet rezervi u toplinskom postrojenjuo predimenzioniran sustav cjevovodao veličina silosa za gorivo je veća nego je to potrebnoo nizak omjer iskorištenja kotla za drvoo kvaliteta goriva ne zadovoljava kriterije kvalitete instaliranog kotlao pogreške u hidraulici i kontrolnom sustavu vode do visokih operativnih troškova.

Profesionalnim upravljanjem projektom i planiranjem, moguće je izbjeći većinu navedenih nedostataka. Cilj alata qm heizwerke je osigurati da su postrojenja izgrađena s:

o visokim tehničkim i operativnim performansama,o visokim omjerom iskorištenja,o niskim emisijama i o niskim investicijskim i operativnim troškovima.

Reference

1. Straw for Energy Produktion, Videncentret, Denmark 1998. www.videncenter.dk 2. Wood for Energy Production , Videncentret, Denmark 1999. www.videncenterr.dk3. LandesEnergieVerein Steiermark, Quality Management. 2006 www.qm-heizwerke.at4. Health and Safety Aspects of Solid Biomass Storage, Transportation and Feeding. IEA Bioenergy Task 32, 36, 37 and 40. February 2013. 5. Personal communication. Simon Skov, University of Copenhagen 6. Fact Sheet No. 87/ 1995. www.videncenter.dk7. Large Scale Utilization of Biopellets for Energy Applications (LUBA). Energinet.dk. 20132. Primjeri uspješnih slučajeva

13

2.1. Visokoučinkovitokogeneracijskopostrojenjenabiomasu,Huedin,Rumunjska

Općenitiopisprojekta

Tvrtka, Paulownia GreenE International SRL preuzela je od grada Huedin usluge javnog centralnog grijanja, općina Cluj, 01.02.2015. godine, putem ugovora o prijenosu javnih usluga, na period od 20 godina, sa mogućnosti obiju strana za produljenjem ugovora uzajamnim pristankom. Dodjela ugovora uslijedila je nakon procedure javnog natječaja.

Stari sustav centralnog grijanja, koji je obnovljen, sastoji se od kotla na piljevinu snage 4 MW dok novi sadrži kogeneracijsku jedinicu od 1,4 MW (toplinska energija) i 1 MW (električna energija), koji koristi visokoučinkovitu tehnologiju rasplinjavanja.

Postrojenje će opskrbljivati svu proizvedenu toplinu fizičkim i pravnim osobama na prostoru grada Huedin, dok će električna energija proizvedena tijekom procesa biti slana u nacionalnu mrežu, putem konverzijske jedinice postavljene u blizini postrojenja.

Strateški ciljevi tvrtke za naredni period su sljedeći:

1. Povećanje broja potrošača koji koriste

postrojenje za centralno grijanje.

2. Proširenje mreže potrošača koja uključuje lokalnu bolnicu, škole, vrtiće, sudnicu, policiju i ostale.

3. Ugradnja novog kogeneracijskog sustava koji koristi biomasu u procesu rasplinjavanja. Kapacitet kogeneracijske jedinice je 1,4 MWh (toplinske energije) i 1 MWh (električne energije).

4. Sadnja površine od 130 ha Paulownia drvećem za iskorištavanje drva i energije.

Energetskakonverzija

Gorivanabiomasu/e

Opskrbnilanacbiomase

Biomasa potrebna za postojeću jedinicu (piljevina) isporučena je od strane tvrtki drvne industrije, s područja u radijusu između 3 I 30 km. Ugovor o nabavi biomase je važeći u periodu od 3 godine.

2.Primjeriuspješnihslučajeva

14

Postoje dva spremišta: veće, korišteno tijekom zimskog perioda, I manje, prikladno za proizvodne potrebe tijekom ljetnog vremena. Kapacitet oba spremišta odgovara kapacitetu opterećenja jednakom biomasi potrebnoj za 30 operativnih dana.

Pepeo nastao u procesu izgaranja uklanja lokalna sanitarna tvrtka.

Cijena biomase direktno ovisi o konkurenciji unutar drvnog industrijskog sektora i regulativa koje se odnose na eksploataciju šuma.

Kako bi se spriječila situacija nedostatka ili nedostatnih količina biomase, tvrtka je sklopila čvrste ugovore sa mnogo drugih tvrtki (osigurana je dvostruka količina od onoga što je zaista potrebno). U bliskoj budućnosti, kako bi se smanjio rizik i smanjili troškovi, tvrtka je implementirala plantažu energetskih nasada (drva paulownie). Od 130 ha dostupne površine, 15 ha je već zasađeno.

Energetskipotrošačiiraspodjelatoplinskeenergije

Investiranjeifinancije

Projekt je financiran iz raznih dostupnih financijskih izvora. Ukupna investicija iznosi 3,3 milijuna EUR i sastoji se od vlastitog kapitala (1,3 milijuna) i zajma od 2 milijuna EUR odobrenih od Fonda za energetsku učinkovitost Rumunjske (FREE), na period od 5 godina.

Dioničari tvrtke su 4 fizičke osobe (Aron Marton Bikfalvi, administrator tvrtke i tehnički koordinator, Dinu Gheorghe Tosa, adminstrator tvrtke, Maria Tosa, projektni menadžer i Marla Tosa – menadžer za razvoj).

Glavne poteškoće/prepreke tijekomrealizacijeprojekta

Glavne poteškoće tijekom razvoja projekta bile su vezane uz nedoslijedno zakonodavstvo i nacionalne energetske strategije, kao i nedostatak financijskih opcija za ovu vrstu investicije (bilo je vrlo teško pronaći nekoga tko je spreman uložiti u ovaj projekt).

Naučenelekcijetijekomoveinvesticije

Glavna poteškoća bila je financiranje. Kad je sporazum napokon postignut, tvrtka je samo djelomično dobila što joj je potrebno. Faktori koji su doprinijeli uspjehu bili su profesionalizam, dobra organizacije i ozbiljnost investitora.

Preporukezaostaleinvestitore/operatere

Oprezno procijenite rizike Osigurajte opskrbu biomasom Osigurajte krajnje potrošače.

2.2. Centralno grijanje na biomasu uZürsamArlberg,Austrija

Općiopisprojekta

Zürs am Arlberg je jedna od najstarijih I najviše tradicionalnih skijaških destinacija u Austriji, locirana na 1 700 m nadmorske visine u srcu Alpa. Danas je to moderan skijališki resort s otprilike 1 400 kreveta u 28 hotela i ostalih zgrada. To je dovelo do pogodnih uvjeta za izgradnju i rad

15

postrojenja za centralno grijanje (nekoliko velikih potrošača, kratka mreža i visoka potražnja za toplinskom energijom tijekom zimskih mjeseci).

Ostale prednosti projekta uključuju poboljšanu kvalitetu zraka u regiji (mnogo decentraliziranih uljnih kotlova s ukupnom potrošnjom ulja od otprilike 1,6 milijuna l/god. zamijenjenih jednim centralnim postrojenjem za grijanje na biomasu), vidljivu vezanost za vrhunski i održivi turizam, komfort i pouzdanost dobiveni radom sustava za grijanje (operatori hotela ne moraju više brinuti o održavanju kotlova), kao i značajan prostor dobiven u hotelu zbog uklanjanja individualnih kotlova i spremišta za gorivo. Postrojenje za grijanje na biomasu i mreža centralnog grijanja izgrađene su u ljeto 2010. Godine, a s radom krenule u zimskoj sezoni 2010./2011.

Energetskakonverzija

Gorivanabiomasu/e

Opskrbnilanacbiomase

Sva biomasa izgorena u Zürsu je uzgojena unutar radijusa od 150 km od postrojenja ili dolati iz pilana unutar radijusa od 100 km. To doprinosi smanjenju cijena transporta, jačanju lokalnog sudjelovanja u opskrbnom lancu i minimiziranju negativnih ekoloških posljedica. Općenito, biomasa nabavljena iz širokog spektra dobavljača na slobodnom tržištu, minimizira ovisnost o jednom specifičnom dobavljaču. Ugovor o nabavi biomase traje 1 godinu.

Objekt za skladištenje je dovoljan za 150 dana. Ovako velik objekt za skladištenje je potreban zbog udaljenih lokacija i potencijalnih ograničenja u dostupnosti zbog rizika od snježnih lavina. Zbog velikog objekta za skladištenje, moguće je čekati dobru priliku za kupnju potrebnog goriva za nadolazeću sezonu.

Projekt stvara otprilike 2-3 kontejnera pepela sa rešetke i otprilike 1 kontejner lebdećeg pepela svake godine. Jedan dodatni kontejner pomaže logistici prilikom rukovanja s pepelom.

U slučaju poremećaja/ograničenja opskrbe biomase, dostupni dodatni uljni kotao može biti stavljen u rad. Dodatno, vlasnici mogu koristiti raznoliku kombinaciju različitih opskrbljivača kako bi smanjili rizik.

16

Energetskipotrošačiiraspodjelatoplinskeenergije

Investiranjeifinancije

Okvirno 1/3 ukupne investicije treba doći od strane dioničara (vlastiti kapital), 1/3 je planirana kao zajam od banke i 1/3 treba biti subvencionirana od strane države. Što se tiče subvencije, vlasnik projekta mora podići kredit za premošćivanje kako bi se mogao nositi s nepoznatim tokom subvencije prema operatoru (vremenski okvir: otprilike unutar 5 godina).

Pravna osoba koja vodi sustav centralnog grijanja je u 25%-tnom vlasništu općine i 75%-tnom vlasništvu samog hotela ili ljudi u upravi. Vanjski investitori nisu sudjelovali u projektu. To znači da će sustav centralnog grijanja biti u vlasništvu istih dionika koji koriste toplinsku energiju te će oni imati kolektivne interese u pogledu sigurne opskrbe i poštene cijene energije u budućnosti.

Glavne poteškoće/prepreke tijekomrealizacijeprojekta

Jedna od najvećih poteškoća tijekom realizacije projekta bilo je pronalaženje sporazuma unutar zajednice za projekt, npr. voditelj jednog od najvećih hotela u selu nije sudjelovao od samog početka jer je ugradio novi uljni kotao neposredno nekoliko godina prije. Sustav je svejedno trebao biti dizajniran na način da susretne potrebe ovog potencijalnog potrošača, u slučaju da se odluči prebaciti na centralno grijanje (što je i učinio, tri godine kasnije).

Jedna tehnička barijera bila je uzrokovana činjenicom da je Zürs ekskluzivna zimska destinacija. Lokacija sela u visokoj planinskoj dolini stvarala je ograničenu situaciju, čime je pronalazak prikladne lokacije za postrojenje bio izazovan podhvat.

Još jedan problem bio je taj što su svi hoteli zatvoreni tijekom ljetne sezone te ondje živi samo mali broj lokalnih obitelji. Dok je bilo lako izračunati energetske potrebe tijekom zimskih mjeseci, energetske potrebe tijekom ljeta bile su potpuno nepoznate te je bilo vrlo teško odrediti tu varijablu. Bilo je očekivano da će ljetna potražnja biti previše niska kako bi se održao rad kotlova na biomasu. Jedan od hotela složio se ostaviti svoje uljne kotlove operativnima i prilagoditi sustav centralnog grijanja kako bi opskrbljavali mrežu tijekom ljetne potražnje. Međutim, uspostavilo se da je u kombinaciji s velikim privremenim spremnikom za toplinsku energiju od 85 m³, kotao moguće držati operativnim tijekom ljetnih mjeseci.

Zbog visokog opterećenja u toplinskoj potražnji tijekom poslijepodneva, kad većina gostiju dođe doma sa skijanja i istovremeno se tuširaju, privremeni spremnik za toplinsku energiju je ključni element za dizajn ekonomičnog sustava. Dimenzionirano je do najšireg mogućeg opsega, gdje je limitirajući faktor bio širina ceste za transport spremnika.

Naučene lekcije preporuke tijekom oveinvesticije

Vlasnici projekta svakako preporučaju sastanak sa svim (potencijalnim) dionicima od samog početka faze planiranja. Rana suradnja povećava mogućnosti da projekt bude uspješan i vodi do boljih rezultata za sve dionike. Općenito, uvjeravanje svih većih toplinskih potrošača da postanu dionici novog plana grijanja pokazalo se vrlo uspješno.

S praktičnog stanovišta, vlasnici projekta čvrsto preporučaju da se ne podcijeni važnost pažljivog koncepta logistike za biomasu. Stabilan koncept će u konačnici omogućiti lakši i uglađeniji rad postrojenja. Vlasnici projekta predlažu dodjeljivanje iskusne i pouzdane inženjerske tvrtke za planiranje I realizaciju projekta. Dobro

17

planiranje će također povećati šanse da budžet za izgradnju na kraju ne bude premašen.

2.3. Sustav centralnog grijanja nabiomasuuPokupskom,Hrvatska

Općiopisprojekta

Općina Pokupsko je mali grad sa 2 500 stanovnika, locirana na rijeci Kupi, u Zagrebačkoj županiji, Hrvatska. U 2015. Godini, pokrenut je razvoj sustava centralnog grijanja na biomasu (sad je u završnoj fazi ) kako bi se pokrile potrebe općine. Trenutno velik broj građana pokazuje interes da bude povezano s novim sustavom, koji će biti stavljen u rad u sezoni grijanja 2015.

Razvojna tvrtka projekta je ENERKON iz Zagreba, Hrvatska. ENERKON pruža usluge na području inženjerstva, konzaltinga i izgradnje termoelektrana i procesnih postrojenja. Kapacitet kotla na biomasu je 1 MW (toplinske energije) te ukupna godišnja proizvodnja iz biomase iznosi 2 000 MWh.

Energetskakonverzija

Gorivanabiomasu/e

Lanacopskrbebiomasom

40% biomase dolazi od Hrvatskih šuma, nacionalne tvrtke koja se bavi prodajom drva; ostatak od 60% dolazi od okolne poljoprivredne biomase. Duljina ugovora o opskrbi biomasom sa Hrvatskim šumama je 1 godina. Za sada, tvrtka se nije suočila sa poteškoćama vezanima uz dostupnost biomase.Skladišni prostor ima kapacitet jednka potrebnoj biomasi za 7 dana rada. Pepeo nastao sagorijevanjem se odlaže kao komunalni otpad.Cijena biomase direktno ovisi o cijeni sirovine, ali je, više ili manje, konstantna.

18

Potrošačienergijeiisporukatopline

Ulaganjeifinanciranje

Projekt je financiran iz raznih dostupnih financijskih izvora. Ukupna investicija je iznosila 800 000 Eura, financirana sredstvima iz EU-, lokalnih- i nacionalnih Fondova posvećenih OIE projektima.

Pokrovitelj/vlasnik projekta je općina Pokupsko.

Glavne poteškoće/prepreke s kojima sesusrećeurealizacijiprojekta

Prva procjena ulaganja u projekt nije bio realna, te je projekt morao biti modificiran (manjih dimenzija i jeftinije komponente) kako bi odgovarao raspoloživim resursima koje pružaju fondovi.

Naučenelekcijeizovogulaganja

Glavni problem u razvoju sustava daljinskog grijanja korištenjem biomase kao goriva ili drugog obnovljivog izvora u Hrvatskoj je taj što projektant mora uložiti i u distribucijsku mrežu.

Preporuke drugim investitorima/operatorima

Projekt mora biti dobro pripremljen sa svim potrebnim dozvolama uključujući i građevinsku dozvolu kako bi se dobila sredstva iz EU.

2.4. Sustav daljinskog grijanja nabiomasuuopćiniŁąck,Poljska

Osnovniopisprojekta

Postrojenje daljinskog grijanja na biomasu sagrađeno je 2004. kako bi osigurala toplinu za općinske urede, osnovnu i srednju školu, zdravstveni centar i sportsku dvoranu u općini Łąck, koj je vlasnik instalacije. Postojenje daljinskog grijanja ukupno osigurava toplinu za 8 500 m2. Biomasa se pribavlja od održavanja zelenila uz ceste (drveće i grmlje) te od šumskog drvnog otpada.

Toplina se prenosi kroz ranije instaliane cijevi. Toplana se sastoji od 3 kotla na biomasu, 2 s kapacitetom od 0,5 MW (svaki) i jedan kotao kapaciteta 0,2 MW. Svi se kotlovi koriste za proizvodnju topline tijekom sezone grijanja.

Pretvorbaenergije

Gorivo(a)izbiomase

19

Lanacopskrbebiomasom

Biomase se nabavlja od lokalnih proizvođača drvne sječke. Dobavljač je odgovoran za čitav opskrbni lanac. Dobavljač je izabran preko javne nabave. Duljina ugovora za opskrbu biomasom je 1 godina i obnavlja se svake godine.

Skladišni prostori su dovoljni da osiguraju potrebe za 30 do 45 dana tijekom sezone grijanja. Pepeo nastao izgaranjem zbrinjava sama toplana.

Glavni parametri koji određuju cijene biomase su kalorijska vrijednost, vlažnost i granulacija drvne sečke.

U slučaju nedovoljne dostave biomase, toplana koristi drvne sječku i drvne ostatke od održavanja gradskog zelenila.

Potrošačienergijeiisporukatopline

Ulaganjeifinanciranje

Investicija je iznosila 1,2 milijuna zł; izgradnja i infrastruktura je financirana iz Voivodeship fonda za Zaštitu okoliša i vodnog gospodarstva (WFOŚiGW) iz Eko fonda.

Naučenelekcijeizovogulaganja

Biomase bi se trebala kupovati lokalno, u istom području rada toplane.

Preporukedrugiminvestitorima

• važno je analizirati dostupnost biomase u krugu toplane u vrlo ranoj fazi u idejnoj fazi

• pažljivo planiranje skladišnog prostora biomase dozvoljava laganu dopremu goriva

2.5. Stadsverwarming Purmerend’(SVP): sustav centralnog grijanja kojikoristidrvneostatkebiomaseukućasntvu,Nizozemska

Općiopisprojekta

`Stadsverwarming Purmerend` (SVP) lociran je u nizozemskom gradu Purmerend. 1. srpnja 2014. godine, SVP je prešao iz tradicionalne trvtke za distribucije toplinske energije na integriranu tvrtku za centralno grijanje, kada je također postala zadužena za proizvodnju toplinske energije.

SVP je tvrtka u nabavnom lancu koja se bavi proizvodnjom, distribucijom toplinske energije te opskrbom potrošača. Ove aktivnosti obavljaju se odvojenim djelatnostima kao dio jednog većeg holdinga. ‘Productie B.V.’ jedinica zadužena je za proizvodnju toplinske energije dok je ‘SVP Distributie and Levering B.V.’ zadužena za operativnost i održavanje distribucijskog sustava tople vode. Sve jedinice holdinga imaju obvezu poštivati pravila i propise koje je postavio Nizozemski zakon o toplini.

Osim toplinske instalacije na biomasu ‘de Purmer’, SVP vodi dva pomoćna kotla, pogonjena prirodnim plinom kako bi se pokrilo vršno opterećenje. Sustav centralnog grijanja

20

pruža toplinsku energiju u obliku tople vode za 24 000 kućanstava I 1 000 poduzeća.

Instalacija grijanja na biomasu zamjenjuje plinske termoelektrane koje su u vlasništvu i vođene od strane Nuona. Elektrana je stara i sada rastavljena.

Toplinska instalacija na biomasu ‘de Purmer’ ima instalirani kapacitet od 44 MWth. Koristi gotovo 100 000 tona svježeg drvnog iverja kako bi se proizvelo oko 936 000 GJ toplinske energije. Gorivo u obliku biomase je redovito osigurano od strane Nizozemske šumske službe (Staatsbosbeheer; SBB) koja upravlja najvećim dijelom šuma i prirodnim površinama u javnom vlasništvu u Nizozemskoj.

U prosjeku, SVP proizvodi 80% obnovljive toplinske energije i 20% energije Iz fosilnih goriva, ali SVP ima potencijal postati potpuno neovisan o fosilnim gorivima.

Energetskakonverzija

Gorivanabiomasu/e

Opskrbnilanacbiomase

Svježi drvni ostaci biomase dostavljeni su od strane SBB, a potječu iz njihovih aktivnosti održavanja

šuma. Održavanje šuma održava se između srpnja i travnja (prema pravilima i propisima primijenjivima kako bi se zaštitile autohtone ptičje vrste tijekom sezone gniježdenja), što se uvelike podudara sa periodom grijanja najveće potražnje iz centralnog grijanja. Tijekom svibnja i lipnja, drvno iverje se iznosi iz objekata za skladištenje.

Drvno iverje proizvodi se upotrebom teških strojeva (koji koriste dizelsko gorivo) i direktno se prodaju ili spremaju za daljnju upotrebu.

Energiehout, podružnica SBB-a, je zadužena za kupnju/prodaju/marketing proizvoda drvne biomase, uključujući I drvno iverje. Oni pružaju dugoročne ugovore klijentima kao što je SVP, kojima garantiraju konstantu opskrbu biomasom. Konstanta/ravnomjerna potražnja za usitnjenim drvom je od interesa za SBB, koji omogućavaju planiranje i operativnu logistiku aktivnosti upravljanja šumama. Transportna udaljenost drvnog iverja do SVP je u prosjeku 100 km.

Ugovor u trajanju od 10 godina je trenutno uspostavljen sa SBB, uz opciju da ga se produži.Drvno iverje je uskladišteno pod niskim tlakom u zatvorenoj ustanovi koja ima dovoljno kapaciteta da osigura 7 dana kontinuirane proizvodnje toplinske energije tijekom kapaciteta punog opterećenja.

Cijene su pregovarane u diskusiji tijekom uzajamne suradnje, uzimajući u obzir, među ostalim, neočekivane dodatne troškove, poput više cijene rukovanja ili skladištenja.

Dugoročni ugovor sa SBB jamči konstantu opskrbu biomase te u kombinaciji s uzajamnom raspravom, rizik od nedostatka ili nedostatne opskrbe potrebne količine biomase može biti smanjen. SBB ima dodatni operativni

21

i strateški interes u opskrbi ravnomjerne i relativno predvidive potražnje (to jest, sigurnosti potražnje) zbog upravljanja aktivnostima šuma.Lebdeći i taloženi pepeo odloženi su na odlagališni prostor gdje je analizirana kvaliteta pepela. Ovisno o kvaliteti, pepeo se može koristiti u građevinskoj industriji. Trenutno se provodi istraživački projekt koji istražuje mogučnost povratka pepela u šume, što bi bio vrlo pogodno u okviru kružnog upravljanja mineralima.

Potrošači energije i distribucija toplinskeenergije

Investiranjeifinancije

Općina Purmerend je isključivi (100%) dioničar tvrtke . Glavni udio investicije (~ 46,7 milijuna EUR) priskrbljeno je pomoću zajmova banaka (50/50 od strane BNG banke i Triodos banke) pod garancijom općine. Povrh toga, tri vrste subvencija su dodijeljene za ovaj konkretan projekt: 1,8 milijuna EUR od strane Europske investicijske banke (ELENA financiranje), 1 milijun EUR od RVO (Nizozemska agencija za poduzetništvo) te subvencija za svaki GJ obnovljive toplinske energije (SDE+ financiranje na trajanje od 12 godina).

Glavnepoteškoće/prepreketijekomrealizacijeprojekta

• Nepredvidivi propisi• Nepredvidive politike o subvencijama• Nedostatak jednakosti za toplinsku energiju

unutar energetskih (obnovljivih) opcija • Preporuke za ostale investitore/operatere• Uključite lokalne dionike• Koristite realno planiranje

22

Get in touch with your national B4B contact point:

AUSTRIANENERGYAGENCY(OSTERREICHISCHEENERGIEAGENTUR)

Austriahttp://en.energyagency.at

AEBIOM(THEEUROPEANBIOMASS

ASSOCIATION)Belgium/Europewww.aebiom.org

CENTREFORRENEWABLEENERGYSOURCESANDSAVINGFONDATION

(CRES)Greece

www.cres.gr/kape/index_eng.htm

DEUTSCHESBIOMASSEFORSCHUNGSZENTRUMGEMEINNUETZIGEGMBH(DBFZ)

Germanywww.dbfz.de/aktuelles.html

KRAJOWAAGENCJAPOSZANOWANIAENERGIISA(KAPE)

Polandwww.kape.gov.pl/index.php/pl

ROMANIANASSOCIATIONOFBIOMASSANDBIOGAS(ARBIO)

Romaniawww.arbio.ro/en/#all

SLOVENSKAINOVACNAAENERGETICKAAGENTURA(SIEA)

Slovakiawww.siea.sk

NACIONALNAASOCIACIAPOBIOMASA(BGBIOM)

Bulgariahttp://bgbiom.org

SCIENTIFICENGINEERINGCENTRE“BIOMASS”LTD(SCIENTIFICENGINEERINGCENTRE)

Ukrainehttp://biomass.kiev.ua/en

ENERGETSKIINSTITUTHRVOJEPOZAR(EIHP)Croatia

www.eihp.hr

MINISTERIEVANECONOMISCHEZAKEN

The Netherlands

www.rijksoverheid.nl/ministeries/ministerie-van-economische-zaken

MOTIVAOYFinland

www.motiva.fi/en

TEKNOLOGISKINSTITUT(DTI)Denmarkwww.dti.dk

Contacts

23

The Horizon 2020 project Bioenergy4Business (B4B) aims at supporting and promoting the (partial) substitution of fossil fuels (such as coal, oil, gas) used for heating with available bioenergy sources (such as by-products of the wood-based industry, forest biomass, pellets, straw and other agricultural biomass products) in the project partners’ countries and beyond.

This project is funded under the LCE 14 2014 Support Programme „Market uptake of existing and emerg-ing sustainable bioenergy“, as part of the Horizon 2020 Framework Programme by the European Com-munity. All publications of this project reflect solely the views of its authors. The European Commission is not liable for any use that may be made of the information contained therein. The Bioenergy4Busi-ness consortium members shall have no liability for damages of any kind including, without limitation, direct, special, indirect, or consequential damages that may result from the use of these materials.

www.bioenergy4business.eu