- Caring for the energy of tomorrow. Focus. Trust. Initiative. STFs Døgnkursus november 2013

Transkript

1 - Caring for the energy of tomorrow Focus. Trust. Initiative. STFs Døgnkursus november

2 Indhold 1. Dantherm Power A/S 2. Hvad er Brændselsceller 3. Projekt: Brug af brændselscelleteknologi på rensningsanlæg EnviDan, Aarhus Vand og Dantherm Power 4. Projekt: Ene.field* Fredericia Spildevens og Energi, DONG og Dantherm Power 2

3 Dantherm Power A/S Start: Januar 2007 (Dantherm Air Handling A/S Spin off ) Placering: Hobro, Denmark Medarbejdere: 40 Adm. Direktør: Jesper Themsen Forretningsfokus: R&D, Engineering, Sales and Service Produktion: Dantherm Air Handling A/S fabrik i Skive Aktionærer: Ballard (Canada 52%), Dantherm (DK 38%), AZURE (Kina 10%) 3

4 Dantherm Powers Markedsfokus Dantherm Power Focus: 0,5 kw to 100 kw Brændselscellesystemer Stationære Systemer Mobile Systemer Backup Power Generatore Portable μkv 4

5 Nødstrømforsyninger med brændselsceller Customers: 5

6 Installationseksempler, mikrokraftvarme Årre #16 Varde #7 6

7 Dansk Mikrokraftvarme Tekniske erfaringer Dantherm Power delen er baseret på naturgas - her LTPEM teknologi Varde Primære projekt partnere: Projekt sponsorer: 7 7

8 Placering af DKµKV demonstrationen 20 µkv systemer installeret mellem december 2011 og marts maj 2013 akkumuleret mere end driftstimer Demonstrationen sluttede 1. maj

9 PEM µkv Bio Metan Sønderborg Sønderborg Lufthavn 9

10 PEM µkv med Bio Metan Sønderborg Materialgaarden, Sønderborg Kommune 10

11 Indhold 1. Dantherm Power A/S 2. Hvad er Brændselsceller 3. Projekt: Brug af brændselscelleteknologi på rensningsanlæg EnviDan, Aarhus Vand og Dantherm Power 4. Projekt: Ene.field* Fredericia Spildevens og Energi, DONG og Dantherm Power 11

12 Brændselscellens opfindere Christian Friedrich Schönbein, Prof. ved Uni. Basel, CH 1799 til 1868 Januar 1839: Generere en elektrisk spænding fra gas elektroder i en elektrolyt Sir William Robert Grove, Advokat, London, UK 1811 til 1896 Februar 1839 og december 1842: En brændselscellen og en stak (batteri) 12

13 Brint og Brændselsceller Hvad er en brændselscelle! Source: SGL Carbon 13

14 Brint og Brændselsceller Hvad er en brændselscelle stak! Source: SGL Carbon PEMFC 70 MCFC 450 SOFC

15 Hydrogen Brænsleceller = Fuel Cells Brint = Hydrogen = H₂ Hydrogen: 3,0 kwh/nm³ or 33 kwh/kg Natur Gas: ~9,6 kwh/nm³ or 12 kwh/kg Benzin: 8,8 kwh/liter or 12 kwh/kg Diesel: 10 KWh/liter or 12 kwh/kg coal natural gas solar therbio- mal mass Commercial solar PV hydro H 2 wind Residential Tertiary... nuclear electric nuclear heat 15

16 Hovedelementerne i er brændselscellesystem 16

17 Funktionalitet af systemet Tilsigtet funktionalitet Producere el til en-familieshus kWh årligt Producere varme til en-familieshus kWh årligt På nuværende tidspunkt behov for supplerende varmekilde 17

18 Opgradering af biogas til brug i brændselsceller 18

19 Indhold 1. Dantherm Power A/S 2. Hvad er Brændselsceller 3. Projekt: Brug af brændselscelleteknologi på rensningsanlæg EnviDan, Aarhus Vand og Dantherm Power 4. Projekt: Ene.field* Fredericia Spildevens og Energi, DONG og Dantherm Power 19

20 Brug af brændselscelleteknologi på renseanlæg. Tove Beyer Paul Kristian Thomsen Mads Møller Melchiors 20

21 Biogasproduktion på renseanlæg Der er ca. 55 renseanlæg med rådnetanke og potentiel biogasproduktion i Danmark. Ca. 60 % af anlæggene har gasmotorer installeret til elproduktion. Er der mere effektive og grønne alternativer til gasmotoren? 21

22 Hvordan virker brændselsceller? Fordele ved Brændselsceller (BC) Høj virkningsgrad Ingen SOx og NOx emissioner Stabil drift Støjsvag Ulemper ved brændselsceller Kræver oprensning af biogassen (dyrt) 22

23 Gasmotor / brændselsceller Fordele ved gasmotorer Kræver ikke grundig oprensning af biogassen Stabil drift Ulemper ved gasmotorer Emissioner af metan SOx og NOx Støj 23

24 Marselisborg RA 16/11-09 Marselisborg RA 25/ Viby renseanlæg 28/3-12 Viby renseanlæg 1/5-12 Viby renseanlæg 24/5-12 kl11:05 Viby renseanlæg 24/5-12 kl11:35 Åby renseanlæg DGC måling Component Composition CH4 >95 % CO2 <5 % O2 <0,5% N2 <0,6 % H2S <5 ppmv Total sulphur <9 ppmv Siloxaner 0 ppmv NH3 0 ppmv Alcohols 0 ppmv MeOH 0 ppmv Water -10 C Gasmålinger modtaget fra EviDan og Århus vand Siloxaner[mg/m3] 1, Silicium[mg/m3] 1,9 0,59 6,6 9,1 9,5 H2S[ppm] O2[%] 0 0,18 0,85 0,29 0,35 1,3 1,95 CO2[%] 37, N2[%] 0,2 0,86 3,3 6,5 CH4[%] 62, ,5 Toluene[mg/m3] 2,8 Ethylbenzol m-xylene+9-xylene Krav til gaskvalitet nuværende µchp teknologi 0,1(DL) 0,1(DL) 1,3,4 Trimethylbenzene[mg/m3] 0,2 m-+p- Ethyltoluene 0,1 i-propyltoluene 0,2 Pinen 0,9 Limonen 0,2 24

25 Sammenligning af gasmotor og et BC-anlæg 25

26 Sammenligning af gasmotor og et BC-anlæg på Viby Renseanlæg Elvirkningsgrad (%) EL-produktion/år (MWh) Salg af El (kr/år) Anlægspris, 250 kw anlæg (kr/kw installeret) Gasmotor ,6 mil. Ca Ca. 2 BC LT-PEM 33 N/A N/A N/A N/A MC ,7 mil. Ca Ca. 7 LT-PEM: Low Temperature Polymer Electrolyte Membrane MC: Molten Carbonate (Høj temperatur) Tilbagebetaling (år) * * Vedligehold er ikke indregnet 26

27 Konklusion Dansk producerede BC-systemer er for nuværende ikke så egnede til installation på renseanlæg med biogas produktion. De nøglefærdige BC-systemer, der er velegnede til installation på renseanlæg er alt for dyre i forhold til gasmotorer, med de nuværende støtteordninger i Danmark 27

28 Hvorfor er BC-anlæg attraktive i Californien? Den californiske stat yder et tilskud til anlægsinvesteringerne på op til 80% Der skal betales afgifter på emissioner fra gasmotorer, hvorimod BC anlæg er fritaget for denne afgift. 28

29 29

30 MC brændselsceller anlæg Fra Fuel Cell Energy Kilde: Tulare WWTW 30

31 Kilde: Tulare WWTW 31

32 Indhold 1. Dantherm Power A/S 2. Hvad er Brændselsceller 3. Projekt: Brug af brændselscelleteknologi på rensningsanlæg EnviDan, Aarhus Vand og Dantherm Power 4. Projekt: Ene.field* Fredericia Spildevens og Energi, DONG og Dantherm Power 32

33 Dantherm Power A/S Per Balslev Mikrokraftvarme system hos Fredericia Spildevand og Energi sammen med DONG Energy støttet delvis af EU undersøges 33

34 Mikrokraftvarme system hos Fredericia Spildevand og Energi sammen med DONG Energy støttet delvis af EU undersøges Dantherm Power A/S Per Balslev 34

35 Dantherm Power A/S Per Balslev 35

36 Tak for din opmærksomhed! Har du spørgsmål? 36