Agrárenergetikai berendezések a családi és a kis közösségek energetikai önellátásának biztosítására Energiafordulat - Úton az energia-önellátás felé.

Az előadások a következő témára: "Agrárenergetikai berendezések a családi és a kis közösségek energetikai önellátásának biztosítására Energiafordulat - Úton az energia-önellátás felé."— Előadás másolata:

1 Agrárenergetikai berendezések a családi és a kis közösségek energetikai önellátásának biztosítására Energiafordulat - Úton az energia-önellátás felé Munkamegbeszélés Helye: Tab, Zichy Mihály Művelődési központ Időpontja: április 29. Dr. Német Béla, tanszékvezető egyetemi docens, PTE Környezetfizika és Lézerspektroszkópia Tanszék DDKKK Innovációs Zrt, Környezetipari Főirány, BioSzáritó Konzorcium projektvezetője

2 Hol használunk energia hordozókat, energiaforrásokat az agráriumban?
1. azokhoz a tüzelőberendezésekhez, amelyek biztosítják a lakó-, és középületek fűtését, és a használati melegvíz előállításához, 2. azokhoz a motorokhoz, mikrotubinákhoz, amelyek meghajtják az elektromos energiát előállító generátorokat, 3. azokhoz a mezőgazdasági munkagépekhez, szállítójárművekhez, amelyekkel a szántóföldi munkálatokat és a szállításokat lebonyolítják Tab Energiafordulat

3 Növényi tüzelőanyagok jellemzői
Előfordulás formája, helye Betakarítás, begyűjtés ideje Nedvességtartalom Méret Égéshő és a fűtőérték Éghető komponensek (C, H, S, Cl,..) Égéstermékek (CO2, H2O, SO2, ) Hamutartalom Tab Energiafordulat

4 Fásszárú növényformák tüzelőanyagnak
- Erdőgazdaságból származó hosszú tűzifa, - Erdőgazdaságból származó rövid tűzifa, - Favágásból, erdőrendezésből, parkrendezésből, gyümölcsfák, szőlők metszésből származó vágástéri, parkkezelési „hulladékok” (ágak, gallyak, kérgek, venyige), - Energia ültetvényről („erdőből”) származó tűzifa, - Hosszú vágásfordulójú (6-15 év) energia faültetvényről származó tűzifa, - Rövid vágásfordulójú (1-5 év) energia faültetvényről származó tűzifa, - Ipari (épületipar, bútoripar) fafeldolgozás során keletkezett fahulladékok (fűrészpor, forgács,.). Tab Energiafordulat

5 Lágyszárú növényformák tüzelőanyagnak
- Az élelmiszer termelés céljából termesztett gabonafélék (búza, árpa, kukorica, napraforgó) nem felhasznált részei (hulladékként kezelt részei: szár, szalma). - Évelőként, energetikai célra termesztett, nem fás szárú növények (energiafű, elefántfű, nád,.) teljes mennyisége, - Évenként, energetikai célra termesztett nem fás szárú növények (kender,..) Tab Energiafordulat

6 Növényi tüzelőanyagok betakarításának, begyűjtésének ideje
Erdei tűzifa, Betakarítás: téli 2-3 hónap, 2-10 hónapos tárolás. Formája: rönk, kugli. Vágástéri hulladék Betakarítás: akár tavaszi, nyári hónapok. Formája: jobb, ha apríték. Ipari hulladékfa: Folyamatos. Formája: jobb, ha apríték. Gabonaszalma, energiafű: Augusztusi két hét, napsütés. Bálázás. Formája: csomó, v. apríték. Kukoricaszár: Október-novemberi „betakarítás”. Aprítás. Gondos kezelés. Tab Energiafordulat

7 1. Erdészeti primer produkcióból tüzeléshez felhasználható rész
Megnevezés (Mt/év) (PJ) Faipar és mellékterméke 4,0 1,0 15,0 Rönk tűzifa 2,0 24,0 Vágástéri hulladék 12,0 Összesen 8,0 51,0 Tab Energiafordulat

8 2. Mezőgazdasági primer produkcióból tüzeléshez felhasználható rész
Megnevezés (Mt/év) (PJ) Szalmafélék 5,5 2,0 27,0 Kukoricaszár 6,0 25,0 Kukoricacsutka 0,8 0,4 Napraforgó héj, szár Nyesedék Gyüm.fa, szőlő 1,3 13,0 Összesen 14,4 6,1 77,0 Tab Energiafordulat

9 3. Energia növény ültetvényről tüzeléshez felhasználható rész
Megnevezés (Mt/év) (PJ) Energiafa (100 ezer ha) 2,0 22,0 Energiafű (100 ezer ha) 1,2 15,0 Összesen 3,2 37,0 Tab Energiafordulat

10 4. Primer mezőgazdasági produkcióból folyékony energiahordozónak
Megnevezés (Mt/év) (PJ) Búza 5,2 Kukorica 7,5 1,8 18,0 Olajnövények 1,0 0,4 5,0 Egyéb ipari 3,3 Szálas takarmány 7,0 Zöldség 2,0 Összesen 2,2 23,0 Tab Energiafordulat

11 5. Szekunder (háziállatok), tercier (állati trágya) mezőgazdasági produkció
Száma Súlya Trágya Energiája (Ezer db) (kt/év) (Mt/év) (PJ/év) Szarvasmarha 800 640 4,0 40 Sertés 4000 560 4,0* Juh 1100 80 0,6 6 Baromfi 20 000 0,5 5 Összesen 9,1 91,0 Tab Energiafordulat

12 Előkészítés tüzelés útján történő felhasználásra
Bálás tüzelés: Egyben, Kisbála (15 kg) körbála (180 kg) Csomókra bontott bála. Csomókban adagolás Aprítás. Főleg rönkfából, ipari hulladék fából. Apríték méret: 3-4 cm-es, 1 cm vastag Szecskázás: Főleg, kukorica-, napraforgószárból, kukoricacsutkából, szecskázó géppel Pelletálás: Lyuk átmérő, pellet átmérő: 6, 8, 10, 12 mm, hossz: mm. Brikettálás: Préselés, Brikett méret: átmérő-hosszúság: 8-5 cm, cm; fából, szalmából Pogácsa sajtolás Ez döntően az olajos magvú növények (repce, napraforgó) hideg sajtolása során visszamaradt, olajos tartalmú Tab Energiafordulat

13 - műszaki színvonalnak, - energetikai hatásfoknak
A biomassza tüzelő kazánoknak eleget kell tenni a fossziliseknél megszokott - komfortnak, - műszaki színvonalnak, - energetikai hatásfoknak - környezetvédelmi előírásoknak - „kialakított” árszintnek. Tab Energiafordulat

14 Primer produkció: apadék, szalmabála
Tab Energiafordulat

15 Apríték Tab Energiafordulat

16 Aprítók, pelletálók, brikettálók
Tab Energiafordulat

17 Pellet Tab Energiafordulat

18 Pelletáló Tab Energiafordulat

19 Brikett Tab Energiafordulat

20 Brikettáló Tab Energiafordulat

21 A biomassza tüzelő kazánok fajtái, felépítésük, felhasználásuk, osztályozásuk
Biomassza tüzelő kazánok automatizálása - Szakaszos tüzelés: „emberi adagolás” - „Folyamatos” tüzelés, tárolóból automata adagolás. - Két tűzterű kazánok Biomassza tüzelő kazánok felhasználási területei. - Gőzfejlesztés, - Melegvíz előállítás Biomassza tüzelő kazánok teljesítmény szerinti osztályozása. - Egyedi felhasználású, családi házas méret (10-50 kW) - Gazdasági célú, kisebb közösségi fűtést megvalósító méret ( kW). - Ipari, mezőgazdasági, fűtőműi felhasználású méret (1-5 MW) Tab Energiafordulat

22 Magyarországi kazángyártók
Cég neve Telephely Uniferro Kft. Zalaszentgrót Carborobot Kft. Budapest BIOLÁNG Kft. Szolnok MEGAÖKO Kft. Nagyréde CALOR 2000 Kft Lébény Pellet Hungary Kft+ Celsius Plusz Kft Nagykőrös Tab Energiafordulat

23 Bála tüzelő kazánok Tab Energiafordulat

24 Uniferro 130 kW; faapríték tüzelés
Tab Energiafordulat

25 Pellet tüzelő berendezések
Tab Energiafordulat

26 Kiskunfélegyháza 800 kW Bioláng - Uniferro
Tab Energiafordulat

27 Bóly, Központi épület, Carborobot 300 kW
Tab Energiafordulat

28 Global-VIGAS-18DP-pelletkazan
Tab Energiafordulat

29 Pellet kazán blokksémája
Tab Energiafordulat

30 Feladó, kazán belülről Tab Energiafordulat

31 Apríték tüzelő 2,5 MW-os kazán
Tab Energiafordulat

32 3 MW, kazán, Ausztria Tab Energiafordulat

33 Agrobrikett gyártása Tab Energiafordulat

34 Az etanol fizikai, kémiai adatai Tapasztalati képlete: C2H5OH
Bioetanol előállítása, CHP, továbbá trigenerációs hasznosítási lehetőségek kistérségi szinten, mikroturbinák alkalmazásával Az etanol fizikai, kémiai adatai Tapasztalati képlete: C2H5OH Sűrűség: ,79 t/m3, Forráspont: ,5 oC, Fajhő: ,5 kJ/kg oC Égéshő: MJ/kg, 21,6 MJ/liter, Gyulladási hőmérséklet: oC, Moltömeg: ,1 Szén tartalom (w/w): ,1 % Hidrogén (w/w): ,1 % Oxigén (w/w): ,7 % Tab Energiafordulat

35 Bioetanol, mint üzemanyag
dehidratálás nélkül speciális vagy módosított motorokban (Brazília, Svédország), különböző arányban keverve benzinnel (alk/benzin: Brazilia 22/78, USA 10/90), etil-B-butil éterré (ETBE) való átalakítás után, éter üzemanyag adalékként, mikroturbinák működtetéséhez Tab Energiafordulat

36 Turbec T100-as mikroturbina (svéd)
Tab Energiafordulat

37 Turbec T100-as mikroturbina üvegházhoz
Tab Energiafordulat

38 Növényi olaj, tisztított étolaj mint tüzelőanyag, és észterezés után üzemanyag
Tab Energiafordulat

39 A napsugárzás hasznosítása használati melegvíz és elektromos energia előállítás céljából, Családi ház használati melegvíz rendszere Tab Energiafordulat

40 Napkollektoros, puffertárolós rendszer
Tab Energiafordulat

41 Lehetséges „iparágak”, ha van hő különböző hőmérsékleten
Távfűtés kazánokkal (búzaszalma, energiafű, fahulladék), hőtároló tartállyal. ( oC) Ipari etanol gyártás (kukorica, gabona) üzemanyag MT számára, benzin adalék. Olajos növények sajtolása, (használt étolaj, repce, stb.) (biodízel, tökmagolaj, stb.). Mikroturbinás (MT) elektromos áram előállítás (etanollal, biodízellel) (0,5-1,0 MW). Agripellet, agribriket előállítás (fűrészpor, szalma, ) Fafeldolgozás, Faszárító (épülethez, bútorhoz). Üveggyártás (konzervhez, tejhez, borhoz) Téglagyártás (passzívház építés, ) Műanyag hulladék gyűjtés, feldolgozás (pad, kerítés, fal, stb.) Konzervüzem (uborka, káposzta savanyítás, szilva, barack lekvár) Gyümölcs szárító. Péküzem (kenyér, péksütemények) Tejfeldolgozó, (hőkezelés). Sajtféleségek, túróféleségek készítése (olasz, francia, magyar különlegességek) Tömény italok főzése, párlása (borpárlás, gyümölcspálinka fözés) Húsfeldolgozó (kolbász, szalámi szárítás, hőkezelés) Tiszta víz „gyártása”, (szódavíz, 5-10 literes palackban ivóvíz intézményi szintnek ) Tab Energiafordulat

42 Termelés, feldolgozás, felhasználás: Integrált rendszer elemei
Rendszerelemek: 1. Növényi melléktermékek begyűjtés, energianövények termesztése. 2. Tüzelőanyag formák előállítása (apríték, pellet, brikett) 3. Tüzelőberendezések (osztályozás teljesítmény szerint) 4. Hőszolgáltatás formái (csak melegvíz előállítás, gőz előállítás) 5. Alkalmazási területek: melegházak, terményszárítók, állattartó telepek, biogáz telepek, növényi tüzelőanyag előállító üzemek, lakóparkok, középületek. Tab Energiafordulat

43 Miért kell Integrált rendszer
Miért kell Integrált rendszer? Így lesz hatékony az energetikai alkalmazás A lágyszárú növényi anyagot (növényi tömeg = fitomassza) tüzelő energetikai berendezéseknek a földgáz és a PB-gáz fajlagos áraival, azon berendezések műszaki színvonalával, komfortfokozatával kell versenyezni, eleget kell tenni a környezetvédelmi előírásoknak a fűtés, használati melegvíz (HMV) előállítás, a mezőgazdasági-ipari alkalmazás és az elektromos energia előállítás terén. Tab Energiafordulat

44 Egy vállalkozás csoportba javasoljuk szervezni
1. A VIDÉKFEJLESZTÉS mezőgazdasági oldala: A DDKKK Innovációs Zrt.; és a Pécsi Tudományegyetem javaslata vállalkozás csoportokra Egy vállalkozás csoportba javasoljuk szervezni - a primer biomassza előállítását, - annak feldolgozását, - a mezőgazdaságban a saját, és a városi lakókörzetben élőkkel együtt, „flottában” történő felhasználását, korszerű, hatékony fűtési, használati melegvíz és elektromos energia előállító, szolgáltató berendezéseket alkalmazva. Tab Energiafordulat

45 2. A VIDÉKFEJLESZTÉS települési és forrás oldala
- A vidékfejlesztés hatékony megvalósítására tett javaslat: Autonóm ellátás a mezőgazdasági termelő körzet és a városi települések között. - Milyen területen? A hő és részben az elektromos energiaszolgáltatáshoz felhasználható biomassza energiaforrások területén, valamint az élelmiszer-, és vízellátás területén. - Milyen szinten? Családi, kisközösség, mikrotérségi, kistérségi, regionális, országos, EU. - A biomassza formák mindegyikének figyelembe vételével mindig a legésszerűbb energetikai rendszert tudjuk javasolni pályázati források (GOP, KEOP, TÁMOP, DDOP) tudásközpontok (Szeged, Gödöllő, Veszprém, Debrecen) összekapcsolásával. Tab Energiafordulat

46 Köszönöm megtisztelő figyelmüket
Dr. Német Béla, tanszékvezető egyetemi docens, PTE Környezetfizika és Lézerspektroszkópia Tanszék DDKKK Innovációs Zrt, Környezetipari Főirány, PTE Biomassza Konzorcium helyettes elnöke Telefon: (72) Tab Energiafordulat