Bioraffinaderiutveckling Spillvärme - en skogsindustriell restström

Transkript

1 Bioraffinaderiutveckling Spillvärme - en skogsindustriell restström

2 Framtidens bioraffinaderi - klustersamarbete

3 Det är vi som är värd för klustret Utveckling och Forskning Clas VD Kjell Ewa Sören Controller Reception Kommunikation O-organisk Gunnar kemi Liselotte Energi Organisk David kemi Yvonne Råvara Bioteknik Björn IPR Magnus /Patent Emma Doktorand Forsknings Andreas ingenjör Jonas LCA Administration Ing-Mari Jennie Kompetens men tillsammans med medlemmarna får vi det att hända!

4 Oljeraffinaderi

5 Bioraffinaderiutveckling Gröna kemikalier/produkter Gröna drivmedel Nya energilösningar Nya råvarusystem

6 Testplats Bioraffinaderi Testplats Ex-jobb Ansökningar Akademikontakter Innovationsmiljö Testplats Bioraffinaderi Doktorand- miljö Patentresurser FoU-rådsprojekt Faddrar Företagskontakter Idé- generering Etanolpilot Bioraff- piloter

7 Innovationsträdet Projekten

8 Förbättrat nyttjande av spill- och sekundärvärme Syfte: Öka förståelsen för hur varma strömmar kan nyttjas för el- respektive ånggenerering och hur temperaturen hos värmekällor och värmesänkor påverkar teknisk och ekonomisk potential för olika tekniker. Roller i projektet: Processum Finansiär + Projektadministration PÖYRY, Christer Gustavsson Utförande Metsä Board Husum Uppgiftslämning i Domsjö SCA - Stödjer projektet, deltar vid Holmen projektredovisning och delar resultat Mondi

9 Studerade fall 1. Värmekälla: Blekeriavlopp, 69 C Värmesänka: Havsvatten 2. Värmekälla: Skapat sekundärvärmeflöde, 85 C Värmesänka: Havsvatten 3. Värmekälla: Varma rökgaser från mesaugn, 230 C Värmesänka: ä Havsvatten 4. Kombinerade värmekällor

10 Studerade tekniker Tekniker för elgenerering 1. Opcon - ORC 2. Exencotech PCM 3. Entrans - ORC Tekniker för uppgradering av varma strömmar 1. Entrans - Värmepumslösning 2. (Hydac Ångkomprimering med vattendriven ejektor) 3. MAN Turbo - Mekanisk ångkompressor 4. (Körting - Termokompressorer (ejektorer) för ångkomprimering) Olika kommersiella koncept har analyserats och prestanda jämförs Olika kommersiella koncept har analyserats och prestanda jämförs med teoretiskt ideala processer.

11 Slutsatser elgenerering Verkningsgrad jämfört med Carnotverkningsgrad är för ORC cyklerna omkring 55-60%, för PCM omkring 30 % De tillgängliga värmeströmmarna är stora och möjlig elgenerering betydande, även om elverkningsgraden g är låg. Nyttjande av rökgaser med hög temperatur medger elgenerering med väsentligt högre verkningsgrad. Kombinering av olika värmekällor har en potential att öka elproduktionen jämfört med separata värmemotorer på varje ström.

12 Slutsatser Ånggenerering Ångejektorer är inte praktiskt tillämpliga för de temperaturlyft som studerats i denna rapport. Slutna kompressionscyklar (VP) eller mekanisk ångkomprimering är dock båda tekniskt möjliga tekniker för att producera ånga från spillvärme. Figur från M. Eriksson, Tekniska möjligheter och potential för högtemperaturvärmepumpar i kommunala och industriella energisystem, Chalmers Tekniska Högskola, 2003.

13 Slutsatser Ånga vs El Båda teknikvägarna är möjliga. Vad som är lönsammast beror på dels på kostnad för spetslastbränsle, elpris och värde på elcertifikat och dels på temperaturen t på den tillgängliga li värmen och värmesänkan. ä Generering av ånga från spillvärme och inmatning till lågtrycksnät (3 bar (ö)) har begränsad potential. Enskilda ångförbrukare som arbetar vid låga tryck (värmeväxlare eller torkgrupper) skulle kunna vara ekonomiskt intressanta. Värmepumpning till fjärrvärmenät är rent tekniskt mycket intressant. Höga el och/eller certifikatpriser innebär att tekniker för ökad elgenerering blir intressanta. Tillgång till bra värmesänka viktigt! Vid nyttjande av spillvärme för elgenerering kan det vara värt att se frågan som mera komplex än att koppla in sig på avloppet

14 Kombi-El från sol- och spillvärme Syfte: Förstudie tillsammans med Övik Energi, Eurocon och en lokal uppfinnare Örjan Forslund. Projektet ska anpassa Forslunds uppfinning för elproduktion från solvärme till nyttjande av även spillvärme, samt utvärdera potentialen för en installation hos Övik Energi. Roller i projektet: Processum - Finansiär + Projektadministration + deltagande i projektgrupp Eurocon, - Utförande Forslund Control - Uppgiftslämning + deltagande i projektgrupp Övik Energi - Uppgiftslämning + deltagande i projektgrupp

15 Forslunds Sol-Elprocess ELECTRICITY PRODUCTION N-R-S-T COOLING MEDIA A B C Forslund Control

16 Resultat Ny anpassad processlösning (ska patenteras) Teknisk utvärdering av tekniken Effektivitet ca.10 % (jämförbart med en traditionell ORC) Översiktlig kostnadskalkyl Örjan Forslund håller på att bilda ett bolag med en student från Örjan Forslund håller på att bilda ett bolag med en student från Chalmers.

17 Ny teknik för el från värme Mini-projekt under uppstart tillsammans med Climeon, Domsjö, Övik Energi, Metsä Board Husum och Holmen Energi. Syfte: Identifiera en eller flera möjliga jg värmekällor-installationspunkter för Climeons teknik och utvärdera potentialen för elproduktion från dessa. Roller i projektet: Processum Finansiär, Projektadministration/Projektledning Climeon - Beräkningar, Utvärdering och diskussioner Övriga Uppgiftslämning, deltagande i diskussioner

18 Kort om Climeon - C3 Carbon Carrier Cycle, C3 - konvertering av termisk energi till el. Helt ny princip att absorbera och desorbera koldioxid från ett kemiskt lösningsmedel. Pågående Patentärende Tidigare projekt m. energimyndigheten för utredning av potential. Kemin testad, turbinlösning, simuleringsmodell. Hög verkningsgrad genom stor temperatur- och tryckdifferens över en gasturbin. Tekniken i ett tidigt skede. Idag inriktad mot värmekällor kring 90 C. Nästa steg? Industrisamarbete kring en demoanläggning?

19 Målsättning förväntade resultat och slutsatser Utbyte av erfarenheter mellan parterna ang. Climeons teknik och dess potential hos resp. företag. - Är detta värt att titta närmare på? Om potential bedöms finnas så är målsättningen fortsatta diskussioner mellan parterna ang. möjligheter till samarbete kring en demo-anläggning.

20 Energioptimeringar KVV Syfte: Energieffektiviseringsprojekt med Övik Energi och Eurocon. Projektets syfte var att hitta och utvärdera potentialen för möjliga energibesparingsåtgärder g g i kraftvärmeverket. Roller i projektet: Processum Finansiär + Projektadministration Eurocon Utförande Övik Energi Uppgiftslämning + deltagande i projektgrupp

21 Torkning Torkprojektet 2010: Utvärdering av torkningsmetoder för olika typer av slam. Projektet har även belyst möjligheterna att använda t.ex. rökgaser för torkning. Energiteknikstudenter ht 2012: Tittar på nyttjande av rökgaser från Mesaugn för torkning (DMR- tekniken) av fiberslam. Torkpiloten BTC: Möjlighet att testa bl.a. Airgrinders fibertornado. Kan drivas med varmluft eller rökgaser och ger torkning och malning samtidigt.

22 Förstudie Fiskodling Mål med förstudien: -övergripande design och lönsamhetsuppskattning för en fiskodling integrerad med befintlig industri på Domsjö utvecklingsområde. - identifiering av lämpliga aktörer för att realisera konceptet.

23 Tack för uppmärksamheten!