Biogas- og bioraffinaderi platforme i Danmark - Et indspil til

Transkript

1 Biogas- og bioraffinaderi platforme i Danmark - Et indspil til Seminar om logistikoptimering for biogasanlæg og bioraffinaderier Koldkærgaard Konferencecenter by Jens Bo Holm-Nielsen, Ph.D. - et al. Head of Center for Bioenergy og Green Engineering Department of Energy Technology, Aalborg University, Denmark Niels Bohrs vej 8, 6700 Esbjerg Cell; jhn@et.aau.dk ~ search JBHN; 1

2 2

3 Biorefineries Comparison of the basic principles of the petroleum refinery and the biorefinery, Source: Kamm et al Two-platform biorefinery concept Source: NREL 2006, Biomass Programm, DOE/US] 3

4 Energy potential of pig and cattle manure in EU-27 Total manure Biogas Methane Potential Potential [10 6 tons] [10 6 m 3 ] [10 6 m 3 ] [PJ] [Mtoe] 1,578 31,568 20, Methane heat of combustion: 40.3 MJ/m 3 ; 1 Mtoe = 44.8 PJ Assumed methane content in biogas: 65% Biogas Production & Forecast: Actual 2010 production of biogas in EU 27: 10 Mtoe EU forecast 15 Mtoe Manure potentials Mtoe Organic waste and byproducts Mtoe Crops and crop residuals Mtoe Total long term forcast Biogas 60 Mtoe Biogas can cover 1/3 of EU s total RES 20% demands year

5 Biogas Redistribution and treatment facilities Organic fertilizer plants Bioslurry, biofibres and other biomasses. Redistribution and surplus treatment as organic fertilizer sale products Electricity, heat and transportation fuels Water environment, Climate combat and odour reduction Further treatment of fibres Digested fibre incineration /gasification Increased utilisation of biogas Local and further distances from the biogas plants gas CHP utilisation and the transport sector * Biogas are biorefinery platforms step 1. - This is the future challenge Need fast tracks, by all new projects Joint biogas plants New plants (examp.) 5

6 6

7 7

8

9

10

11

12

13 MEC konceptet Udnyttelse af synergi i råvareomsætning og procesanlæg Transportbrænds tof Biogas El & varme Biomasse 2 G. Bioethanol Biomasse Kraftvarme VE - gas Gødning

14 Large Scale Bioenergy Lab Project focus New biomass, innovations technologies, meeting the challenges, peoples acceptance and green jobs in the cross border region. Identification, Analysis, Mapping and Management of Sustainable Biomass Resources in the Region of Southern Denmark-Sleswig-K.E.R.N., Germany: Biomass from nature conservation Protected nature: meadow, marshland Biomass from permanent grassland Agricultural residues Manure / straw Biomass from other areas Airports Roadside grass Biomass from recreational areas Parks Football fields/ Golf courses etc. Others.. Algae, seaweed Household waste Industrial waste

15 Potential from unutilised grass production from agricultural land Uncertainties: - Grass yields (DK ) - Different systems for feeding! - Differences in data level! G R A S S F O R B I O E N E R G Y P A G E 15 D E P A R T M E N T O F E N E R G Y T E C H N O L O G Y A A L B O R G U N I V E R S I T E T E S B J E R G

16 16

17 17

18 18

19 19

20 Meadow Livestock Crops Meadow Biogas plant Crops Energy

21 ENERGIBALANCEN VED UDNYTTELSE AF GRÆS FRA NATUR- OG LANDSKABSPLEJE, S E M I N A R V O M L O G I S T I K O P T I M E R I N G F O R B I O G A S A N L Æ G O G B I O R A F F I N A D E R I ER D. 1 0 M A R T S , K O L D K Æ R G A A R D A. K A T H A R I N A P. M E Y E R, P H. D. S T U D E R E N D E A A L B O R G U N I V E R S I T E T E S B J E R G S E K T I O N F O R E N E R G I T E K N O L O G I

22 Baggrund Projektet er en del af et EU finansieret Interreg 4A projekt Large Scale Bioenergy Lab Formålet: at fremme udnyttelsen af bæredygtige biomasser til energiproduktion i projekt regionerne 3 fokus områder: Overskudsproduktion af græs fra landbrugsarealer Græs fra vejsider Græs fra naturpleje af engarealer

23 Overskudsproduktion af græs fra landbrugsarealer (Græs i omdrift og permanente græsarealer)

24 Græs fra vejsider

25 Energibalancen græs fra vejsider 37-58% af totalt energi forbrug 19-25% af brutto energiproduktion 31-49% af totalt energi forbrug 16-25% af brutto energiproduktion

26 Naturpleje græs (Fersk eng og strandeng)

27 Energi balancen - Naturplejegræs Høst Transport (på fast vej) Transport til/fra vej Transport af maskineri Læsning Lagring Findeling og indfødning Total forbrug GJ % af total produktion % af total forbrug CH4 produktion (25% tab ved lagring) Total produktion (15-25% fratrukket til drift af anlæg) Netto GJ

28 Konklusion - perspektivering Energimæssigt rentabelt at udnytte bæredygtige biomasser Netto energiproduktionen kan øges ved optimeret håndtering Minimering af energi-investeringer Mulighed for synergieffekt? Optimere håndteringen via planlægning og koordinering på tværs af biomasserne