Status for teknologierne - Biogas



Relaterede dokumenter
HALM, DYBSTRØELSE OG ANDRE TØRSTOFRIGE BIPRODUKTER TIL BIOGAS FORBEHANDLING OG POTENTIALER

Modelstudier vedrørende biogasoptimering

HVAD ER DET REELLE BIOGASPOTENTIALE I HUSDYRGØDNING?

FiberMaxBiogas : Increasing the biogas yield of manure fibers by wet explosion demo-scale ( )

Hvordan påvirker gyllehåndteringssystemer husdyrgødningens klimaeffekt

Gyllebaserede anlæg nu og i fremtiden: Overblik over biomasse, forbehandling, typer, driftsforhold og gasudbytte

Optimering af råvarer, processer og restfraktioner i biogasanlæg

Ammoniaktolerante mikroorganismer til behandling af ammoniakholdigt affald


REnescience enzymatisk behandling af husholdningsaffald

Effekter af bioforgasning på kvælstofudnyttelse og udvaskning

Status for biogasanlæg i Danmark og udlandet

Evaluering af Biogas som Bæredygtig Energikilde til Masanga hospitalet

ICEU: Intelligent udnyttelse af kulstof og energi på renseanlæg

Anvendelse af Biogas DK status

Temadag i Brancheforeningen for Biogas 2. marts 2015

Produktion af biogas fra husdyrgødning og afgrøder i økologisk landbrug

Om brændværdi i affald

BioVækst - Aikan Technology. Teknologichef Morten Brøgger Kristensen mb@solum.com

Tid til at revidere vor opfattelse af dem som vigtige drifts- og styringsparametre?

Rapport fra Biogas Taskforce. Skive 12. juni 2014 Bodil Harder, projektleder, Energistyrelsen

Hvad er de praktiske og teknologiske udfordringer for en større biogasproduktion Henrik B. Møller

Bionaturgas Danmark Energiplan Fyn kick-off konference

Bæredygtige biobrændstoffer Nationalmuseet den 12. september 2012

Rundt om biogas. Gastekniskedage Den. 13. maj 2008 Torben Kvist Jensen, DGC T E C H N O L O G Y F O R B U S I N E S S

Biogaspotentialet i græspulp og restvæske fra et grønt bioraffinaderi

Et skridt nærmere online overvågning af biogasanlæg

Ringkøbing Fjord Nissum Fjord - Limfjorden Krav om reduceret udledning af næringsstofferne kvælstof og fosfor fra landbruget.

Grøn Vækst og biogas sådan vil vi sikre, at målet bliver nået

Dansk Vand Konference Erfaring med separat udrådning af biologisk overskudsslam. Søren Brønd. Udrådning af slam. Efterklaring.

Muligheder for anvendelse af halm i energisektoren

Hvor er biogassen og gassystemet i det fremtidige energisystem

BioMaster affaldskværn 3.0. Din madlavning kan blive billigere, hvis du vælger biogas

KWI GreenHydrogen.dk Elektrolyse og gasnettet

Biogasanlæg ved Andi. Borgermøde Lime d. 30. marts 2009

Forord...3. Sammenfatning, resume...4. Indledning og baggrund for undersøgelser...7. Præsentation af anlæg...9. Kemiske karakteristika...

National strategi for biogas

Perspektiver for VE-gas i energisystemet

Bionaturgas Danmark Præsentation til DAKOFA Biogasproduktion er vi klar? 29. januar, Jonny Trapp Steffensen, senior manager

BÆREDYGTIGHEDSCERTIFICERING AF BIOGAS 7. DECEMBER 2015 NIELS BAHNSEN

Biogas. Fælles mål. Strategi

Definitionsgymnastik

Gastekniske dage Præsentation af Maabjerg projektet. v. Chefkonsulent Poul Lyhne

Biogas. Biogasforsøg. Page 1/12

Gassens mulige rolle i fremtidens energisystem

NGF NATURE ENERGY. Brancheforeningen for Decentral Kraftvarme 22. april / V. Forretningsudvikler Morten Gyllenborg

Svar på spørgsmål fra Enhedslisten om biogas

remtidens biogas med høj tørstof

Præsentation af rapporten Scenarier for regional produktion og anvendelse af biomasse til energiformål Midt.energistrategimøde Lemvig, den 29.

Analyser af biomasse i energisystemet

Københavns Universitet. Regulering af produktionen i biogasanlæg Hjort-Gregersen, Kurt; Møller, Henrik B. Publication date: 2014

AFFALDETS OG ANVENDELSEN AF NYE TEKNOLOGIER. Forbrænding og nye teknologier Udfordringer til bioprocesser. Tore Hulgaard - Rambøll Denmark

Forgasning af biomasse

BiogasForum Øresund. Seminar 10. March Anlægstyper samt udviklingen af biogasanlæg gennem tiden Teknisk gennemgang af biogasanlæg

Miljøvenlige afgrøder til energi, fødevarer og materialer

Kornbaseret bioethanolproduktion på. Studstrupværket. Præsentation på offentligt møde den 6. april 2006

Velkommen til. Økonomiseminar for biogasanlæg. Seneste økonomiske resultater fra fællesanlæggene

Det bliver din generations ansvar!

Omlægning af støtten til biogas

Årets Gaskonference den 1. november 2017 Fremtidens Gasforsyning

Incitament konference DI: 15. nov. 2013

Afregningsmæssige forhold ved import af tysk gas

Strukturudvikling og beslutningsstøtte til placering af fremtidens biogasanlæg

Potentialet for nye biogasanlæg på Fyn, Langeland og Ærø

Potentialet for nye biogasanlæg på Fyn, Langeland og Ærø. Af Torkild Birkmose NOTAT

PSO 2008 Projekt Fuldskala Demonstration af Seriedrift

Idefase Indkaldelse af forslag og ideer til planlægning for placering af biogasanlæg i Vordingborg Kommune

Økonomien i biogasproduktion

Hvad er Biogas? Knud Tybirk

Energiforligt eller energiforladt

Biogas. Vidundermiddel eller mere svineri? NOAHs Forlag

NATURE ENERGY HOLSTED Erfaring med etablering og drift. Driftsleder Jan Sommerstær GASTEKNISKE DAGE 2016

Hvilke muligheder er der for anvendelse af naturgas i transportsektoren?

Biogassens vej ind i naturgasnettet (aspekter omkring opgradering, injektion mv.) Gastekniske dage maj 2013 Carsten Rudmose

Lars Yde, Hydrogen Innovation & Research Centre v/ HIH Århus Universitet

Håndtering af fremmede gasser i det danske gassystem

Spor 3 - Renseanlæg. Udnyttelse af kapacitet i rådnetanke

Hvad vil et naturgasselskab med biogas?

Biogassens rolle i det danske energimiks - nu og fremover

Bioenergi (biogas) generelt - og især i Avnbøl - Ullerup. Helge Lorenzen. LandboSyd og DLBR specialrådgivning for Biogas og gylleseparering

Risiko for reduktion af husdyrproduktionen med op til 40 %

Muligheder ved samspil med biogas

Afsluttende rapport EUDP WP 4.4 Improved Environmental Performance

Gassystemet - økonomi og udvikling 11. september 2013 Administrerende direktør Susanne Juhl

Gas i transportsektoren Indlæg på 4. Konference, Fossil frie Thy transport. Nordisk Folkecenter for Vedvarende Energi

Fremtidens energi. Og batteriers mulige rolle i omstillingen. Rasmus Munch Sørensen Energianalyse

Nærmere beskrivelser scenarier for regionens energiforsyning i 2025

Effektiv indpasning af VE-gas - En tur i visionariet for gasmarkedet i 2025 og 2050

Fremtidens energisystem

Økonomien i biogas hænger det sammen? Søren Lehn Petersen AgroTech Vejle 2. marts 2011

Biogas som forretning for et naturgasselskab Foreningen for Danske Biogasanlæg 10. december Administrerende Direktør Bjarke Pålsson

Biogas til nettet. Torben Kvist Jensen, DGC T E C H N O L O G Y F O R B U S I N E S S. Følgegruppemøde for FORSKNG projekter 18.

Følgegruppemøde for ForskNG og biogas projekter. 28. april 2009 hos Energinet.dk Inger Pihl Byriel

Indregulering af gasapparater nu og I fremtiden Hvad skal man gøre??

Biogas i Danmark hvornår? Michael Dalby, E.ON Danmark Biofuel Seminar, 28. april 2011

UDVIKLING FREM FOR AFVIKLING Naturgas som en del af en renere løsning. Kraftvarmedagen 15. marts 2014 Ole Hvelplund

Biogas i naturgasnettet (Bionaturgas)

PROTEIN EKSTRAKTION FRA GRØN BIOMASSE

Nuværende energiforsyning og fremtidige energiressourcer

VE-gasser i naturgasnettet IDA ENERGI

Transkript:

1 Status for teknologierne - Biogas Temadag om VEVE-gasser og gasnettet STATUS for TEKNOLOGIERNE BIOGAS energinet.dk Trinity HotelHotel- og Konferencecenter 5. oktober 20 Lars Ellegaard 5. okt. 2011

2 Hvad er VE Biogas? Methanholdig gas dannet ved anaerob (ilt fri) mikrobiel omsætning af organisk materiale Typisk sammensætning: Hovedbestanddele: Methan (CH 4 ) Kuldioxid (CO 2 ) Sporgasser: 50-75 vol.% 25-50 vol.% 0-5000 ppm Svovlbrinte (H 2 ) Kvælstof (N 2 ) 0-2% Andre få ppm

3 Gastekniske egenskaber: Gastype: MJ/Nm 3 Brænd Relativ Wobbe Methan værdi vægtf. Index tal Biogas (65% CH 4 ) 23.4 0.89 24.8 ca. 130 Methangas 36.0 0.55 42.6 100 Naturgas 39.0 0.62 43.6 ca. 70

4 Kilder til VE Biogas: Biogasfællesanlæg baseret på gylle som hovedsubstrat Gårdbiogasanlæg baseret på gylle som hovedsubstrat Biogasanlæg baseret på spildevandslam Industrielle biogasanlæg Biogasanlæg baseret på organisk fraktion af husholdningsaffald mv. Losseplads biogas indvindingsanlæg (måske ikke rigtig VE gas) I det følgende f er fokuseret på gyllebaseret biogas, da det er her det største fremtidige VE potentiale findes. Primær r fokus er på biogasfællesanl llesanlæg.

5 Hovedemner: Historisk udvikling og nuværende planmæssigt stade Nuværende teknisk stade og karakteristika Udfordringer og udviklingsaspekter

6 Etablering af biogasfællesanl llesanlæg: Der blev i perioden fra slut 1980 erne til slut 1990 erne etableret knap 20 biogasfællesanlæg (2 mindre anlæg er siden lukket). De tidlige anlæg er etableret med ca. 20% anlægsstøtte, et elpristillæg på 27 øre/kwhe og afgiftsfritagelse på varmesiden. Siden er kun tilkommet enkelte nye biogasfællesanlæg, bl.a. Morsø og Biokraft samt forsøgsanlægget på Foulum. Enkelte anlæg er renoveret og udvidet indenfor de seneste år, bl.a. : Lemvig, Hashøj, Blåbjerg, Linkogas og flere overvejer. Måbjerg Biogas er under opførelse og forventes idriftsat ultimo 2011.

7 Vest Danmark (15): Vester Hjermitslev Vaarst / Fjellerad Biogasfællesanl llesanlæg i Danmark Vegger Morsø Lemvig Thorsø Hodsager Sinding-Ørre Studsgård Bånlev Blåbjerg Blåhøj Filskov Lintrup Ribe Øst Danmark (6): Biokraft Snertinge Hashøj Davinde Fangel Nysted

8 2011 Status for Biogasfællesanl llesanlæg: 21 anlæg, overvejende placeret i Vest Danmark. Behandlingskapacitet per anlæg op til ca. 200,000 ton/år biomasse per anlæg. Der behandles pt. 2,2 2,4 mill ton biomasse/år, heraf ca. 2 mill ton gylle/husdyrgødning (resten er primært div. organisk affald). Gylle-mængde i Danmark er ca. 30 mill ton/år, dvs. 6-7% behandles i dag. En forholdsvis stor andel af oplagt organisk affald er allerede udnyttet. Energiproduktionen er af størrelsesorden 2 PJ / år, dvs. 0.25% af Danmarks brutto energiforbrug på ca. 800 PJ/år. Dvs. : VE Biogas er pt. en lille aktør på det danske energimarked, men med et stort fremtidigt potentiale!

9 Hovedemner: Historisk udvikling og nuværende planmæssigt stade Nuværende teknisk stade og karakteristika Proces Råvarer og udbytter Anlæg Karakteristika Udfordringer og udviklingsaspekter

10 ORGANISKE POLYMERER Hydrolyse Initiel hydrolyse GLUKOSE, AMINOSYRER, LANGKÆDEDE FEDTSYRER Anaerob oxidation Acidogenesis Acidogenese (syredannelse syredannelse) Elektron receptorer LACTAT,ETHANOL BUTYRAT, PROPIONAT Acetogenese (acetatdannelse acetatdannelse) Acetogenese ACETAT Methanogenese METHAN KULDIOID HYDROGEN KULDIOID Methanogenesis (metandannelse metandannelse) Acetat CO + CH 2 4 (hovedoms hovedomsætningsvej ca. 70%) 4H + CO 2 2 CH + 2H 4 2 O

11 Methanogenic Archae in biogas plant Vegger Red cells are methanogens, members of genus Methanosarcina 11

12 Status for teknologierne - Biogas Methanogenic Archae in biogas plant Grindsted Yellow-green cells are methanogens, members of genus Methanosaeta Lars Ellegaard 5. okt. 2011 12

13 Potentielle råvarer for VE Biogas: Stort set alt med et indhold af organisk stof og uden miljøfremmede stoffer. Af praktiske og procesmæssige årsager dog med visse bånd på blandingsegenskaber (TS niveau, N-indhold, balanceret kost, ph stabilitet, rimelig tidsmæssig stabilitet for blanding). Mest oplagte råvaretyper: Gylle (stabiliserende bæremedie for proces, rigelige mængder) Relativt våde biomasser (vanskelige for andre energiprocesser) Organiske affaldstyper (kan fås/lånes frem for købes) Mange små kilder (blanding/stordriftsfordele)

14 Teoretisk øvre methan potentiale (Buswel Buswel) a b n a b n a b C n H a Ob +(n - - )H 2O ( + - )CH 4 +( - + )CO2 4 2 2 8 4 2 8 4 B o,th ( = n a b + - ) 22.4 2 8 4 12n+ a +16b l CH 4 (STP g -VS ) Praktisk omsættelighed 50-90%

15 Enhedssubstrattyper, udbytter mv. TABEL 1 Generelt DTU model Udbyttetal mv. (excl. udvaskningstab) Antagen Buswel Max. Andel ift. Cellemasse + NH 3 /NH 4 Metanandel Org. mellemprodukter (model) nedbr.grad Metanudb. Metanudb. Buswel (C 5 H 7 NO 2 ) balance via H 2 /CO 2 (udover acetat, H 2 /CO 2 ) Komponentbetegn. Kemisk formel % nl-ch4/g-vs nl-ch4/g-vs % g/g-vs mg-n/g-vs % Cellulose (C 6 H 10 O 5 ) n 50% 0.207 0.170 82.0% 0.075-9.35 21.4% Glucose, Propionat, Butyrat Protein (Gelatine) CH 2.03 O 0.6 N 0.3 S 0.001 80% 0.316 0.268 84.9% 0.100 108.24 10.8% Aminosyrer, Prop., But., Valerat Lipid (Glycerin-tri-Oleat) C 57 H 104 O 6 100% 1.014 0.924 91.2% 0.186-23.04 29.9% LCFA, Propionat Opløst Glucose C 6 H 12 O 6 100% 0.373 0.306 82.0% 0.136-16.84 21.4% Propionat, Butyrat Acetat (Eddikesyre) CH 3 COOH 100% 0.373 0.353 94.5% 0.041-5.14 0.0% Ingen Propionat CH 3 CH 2 COOH 100% 0.530 0.467 88.2% 0.126-15.63 42.8% Ingen Butyrat (Smørsyre) CH 3 CH 2 CH 2 COOH 100% 0.636 0.568 89.3% 0.137-17.03 19.9% Ingen LCFA (Oleat) C 18 H 34 O 2 100% 1.013 0.924 91.2% 0.178-22.12 29.4% Ingen

16 Udbytteeksempler: Kvæggylle : 8% VS ~ 80 kg-vs/ton á 0.2 Nm 3 -CH 4 /kg-vs => Specifikt methangasudbytte : 16 Nm 3 -CH 4 /ton Slagteriaffald : 16% VS ~ 160 kg-vs/ton á 0.5 Nm 3 -CH 4 /kg-vs => Specifikt methangasudbytte : 80 Nm 3 -CH 4 /ton Energiafgrøde : 27% VS ~ 270 kg-vs/ton á 0.35 Nm 3 -CH 4 /kg-vs => Specifikt methangasudbytte : 95 Nm 3 -CH 4 /ton Fedtaffald : 80% VS ~ 800 kg-vs/ton á 0.90 Nm 3 -CH 4 /kg-vs => Specifikt methangasudbytte : 720 Nm 3 -CH 4 /ton Typisk aktuel produktion på biogasfællesanl llesanlæg : 20 40 Nm 3 -CH 4 /ton ~ 30 60 Nm 3 -biogas/ton

17 Hovedprocesdiagram - Typisk Termofilt Biogasanlæg - 1000 ton biomasse per døgn Modtage/lagertanksfacilitet: - BLT : 800 m 3 - FLT : 2x1750 m 3 - ILT : 400 m 3 Udrådningsanlæg: - RT : 2x6500 m 3 - ERT : 3200 m 3 16 dgn HRT (80/20%) 12 timer MGRT (pumpesekv.) min. 53.5 o C Udkørselslager/gaslager: - ELT : 2x2350 m 3 Gaslager: - 1 x 1400 m 3 (1 time) eller - 2 x 6250 m 3 (9 timer) FLT 1 RT 1 Tankvognsbaner BLT ERT ELT 1 + Gaslager/ga sindv. Modtagehal FLT 2 RT 2 Bagtip/ combi bane ILT Procesluft indsamling Kompost lugtfiltre Gasmåling & behandling Læsn./udkørsel via modtagehal ELT 2 (evt. gaslager) Proces varme Kedel eller egen KV omsætn. Tryk forøgelse Eloverskud Lavtrykseksport èt eller flere eksterne kraftvarmeværker

18 (KVV gasmotorer & fliskedel) BLAABJERG, 110.000 t/år (Biogasanlæg) Forlager Gas fakkel Teknik - Personale Gas behandling Biogasreaktorer Rådnetanke KVV Industriaffald Blande Tank Modtagehal Seperation / Fiber Efterlager / Gaslager

19 Teknisk stade og karakteristika (anno 2011): t/r vejtransport af biomasse, primært i flydende form med 30 m 3 tankvogne Termofil (~55 o C) eller mesofil (~37 o C) proces, 15-30 dgn. primær oph.tid. Valg afhænger af N belastning, hygiejnisering mv. Varierende type hygiejnisering!? Reaktorer op til ca. 8.000 m 3 væskevolumen Serieudrådning af varierende koncept Op til 75% varmegenvinding Biologisk svovlbrinterensning til typisk 50-100 ppm H 2 S Næsten udelukkende ekstern omsætning i gasmotorer Transmission op til 10 km Egenopvarmning primært ved anden biomasse eller egen gasmotor Men : Der er store forskelle og ikke 2 anlæg der er ens

20 Hovedemner: Historisk udvikling og nuværende planmæssigt stade Nuværende teknisk stade og karakteristika Udfordringer og udviklingsaspekter

21 Udviklingsaspekter/trends (anno 2011): Tendens til meget store anlæg (1000 ton/dag plus) aht. økonomi => Transport og gasafsætningsproblemer! Decentral separation, biomasse pumpning, omladning mhp. minimering af transportomkostninger Flerstrenget og alternativ gasomsætning (længere transmission, opgradering til NG net, etc.) Højere grad af egenomsætning (evt. uden fuld varmeproduktion) For- eller efterbehandling mhp. større effektivitet/udbytte Nye biomassetyper med stort udbytte (energiafgrøder mv.) Efterseparation af udrådnet biomasse Nye opgraderingsprocesser mhp. lavere opgraderingsomkostning Stjerneanlæg med lokalt biogas net til større byer eller central opgradering Det stritter stritter i mange retninger!

22 Udfordringer for fremdrift (anno 2011): Afhængig af støtteelement i en eller anden form Uafklarede fremtidige rammevilkår (og flere modeller i spil) Afgiftsmæssige barrierer for alternativ gasanvendelse Usikkerhed omkring omkostning og afregning ifm. afsætning til NG net Financiering og garantistillelse (typisk ingen eller begr. kommunegaranti) Vanskelige aftaleforhold omkring varmeafsætning Placeringsvanskeligheder ift. planlov og lokale myndigheder Fortsat uafklarede forhold omkring hygiejniseringsforhold (fortolkning af EU biproduktforordning) Der er store, såvel politiske som tekniske, udfordringer i at få f sat VE Biogas eksprestoget på skinner og få f det op i fart! År 2020 nærmer sig med hastige skridt!

23 Tak for opmærksomheden! VE gasser går en lysende fremtid i møde! Spørgsm rgsmål?