SPILLVARME i Eydebedriftene

Transkript

1 Agderforskning SPILLVARME i Eydebedriftene Muligheter og begrensinger

2 Muligheter og begrensinger v/thore J Sørensen v/michael Ricke v/mathias Havgar post@eyde-nettverket.no

3 Muligheter og begrensinger 5110 GWh elektrisk (fornybar) energi (Miljødirektoratet 2011) 2060 GWh spillvarme fra 60 ulike kilder identifisert 825 mill NOK/år

4 Saint-Gobain Lillesand Elkem Solar Eramet Prosjektmulighet? Allerede (planlagt) utnyttet Alcoa Lista Ikke utnyttbar i dag Mulig utnyttbar? 3B Xstrata care 3B Kjølevann, Kjøles a Vann teknologier! Spillvarmekilde Medie Røropplegg,distribusjon.Mange enheter Trykk (7). Varme fra preheat Pyro Varme luft 4032 atm ,4 Antatt utnyttbarenergi. år år retur sti Begrenset av kondensa el.tørker (DPF) Spillvarmekilde Forslag utnyttelse (bara) Kjøling, til Medie Oppe-tid basert på dagens volum. timer pr Trykk Kjøles (bara) a sterkstrøm Pyro Gassrensing Ovnsgass Vann 100 % Resirkulert 2,6 vann Prosessgass 8670 t utnyttelse Røropplegg, 81,2 distribusjon. 120år 2 enheter 4 440ovenfor Varme fra ind.ovner Varme luft 4032 atm Produsere strøm 0,1 Antatt utnyttbarenergi. Begrenset av kondensa trafo og el.tørker (FCP) Varme fra basert på dagens volum. Kjøles a Varmekraftverk CO-gass Fyrkjele ISOforbrenning spillvarmen hvis CO (bara) gassrens/svovelsy 8300 Elektrisitet og bruke og Vann Lukket kjølevannskrets 8000som veksles til ovenfor 1luft.Utn Anodegass Prosessluft Avkjøling av Dampturbin fjernvarme 8760 Damp ca 6 mnd/år. Møllekjøling DPF Varme vann/glykol reprod Spillvarmekilde fra ,1 Forslag til Medie trafo ogo slaggpotter Pyro Avgass smelteovn partikler i avgass N2Temperaturer basert 100 på % designdata. Operative Kjøles 1 i Støperi, ut av dette som i dag? utnyttelse Fjernvarme Avtrekk fra ovn sesong avhengig. kan renses 8760 H2O 1 300Avkjølin skorstein Lukket kjølevannskrets som veksles til Slaggovn luft.utn CO2ca 6 mnd/år. Møllekjøling FCP Utstøpt silisium vann/glykol ,7 Kjøles i Metallkjøling Varmestråling Trykkluftkompres gass 342 Internvarme/ Kanal 2 N2Temperaturer basert 100 på % designdata. Operative Pyro Vann 8670 t Produsere strøm 1200 Dampturbin Vann 6,4hvis CO2 Avkjølin 1 sorer varmepumpe sesong avhengig. Si m/lakserolje og 0,25 N/A Møllekjøling VBM- H2O N/A 710 Den høy Hydro: Lukket kjølevannskrets som veksles til luft.utn vann/glykol 6336Støperi, 2 kjølevann Fyrkjele Strøm 8 Avgass bruke smelteovn partikler ,2 1 Damp i avgass N2 Crystar Kan man bruke Produkttørke Kondensat 165 som skimmes spillvarmen fra 15 Internvarme/ N/A CO2 N/A kan ca 6 mnd/år. renses 4186 H2O Varme fra oljefyrt annen varmekilde 80 % Gipsfelling Vann der damp er gass Kanal av. 1 dette som i dag? varmepumpe N2Inneholder avgasser 100 fra % brenner, CO2 partikler Resirkul og v SiC tørke (direkte enn Avgass dampkjelen? 3168 atm ,2 varmekilden Damp 165 N/A Antatt utnyttbarenergi. Begrenset av kondensa fyrt) Kjølevannn Internvarme/ gass Kanal 2 Nikkelholdig H2O N/A 1888 N2 Oppetid pr Tilgjengelig Varme Energimengde Spillvarmekilde Forslag til Medie Trykk Temperatur Delta T Mengde Kommentarer/Utfordringer år Kjølevannstemp kap. utnyttelse spillvarme (timer) (bara) (⁰C) (⁰C) (kg/s) min (⁰C) max (⁰C) J/K*kg GWh/år Korrosivt-støvinnhold-stort volum. 40 utslipps Varme fra Konstruksjonsmessige begrensninger. Illustrer Ovnshusproduksj luft 8064 atm kjølevannstemp Varme (ikke tilgjengelig). Energimengde usik Spillvarme on Spillvarmekilde Forslag til Medie Oppetid pr Trykk Temperatur Mengde Kjølevannstemperatur en måling i utløp kap. av pipe, utnyttelse år (bara) (⁰C) (kg/s) min (⁰C) max (⁰C) J/K*kg GWh/år Lukket kjølevannskrets som veksles til luft.utn Spillvarme Kjølevann ovn 11 vann 99 % Det er ca vann/glykol ,8 ca 6 mnd/år. Oppetid basert på dagens prod vo trykkluft sentral-1kjølevann trafo lukket kjølevannskrets 4189 (vann/glykol) Tilgjengelig kjølt i tør ovn 11 Spillvarmekilde Forslag til Medie Oppetid pr Trykk Temperatur Mengde Kjølevannstemp Temperatur forurenses av andre kjølevannskil Kjølevann Energi i avgass utnyttelse år Må bygg El og vann fjernvarme? 3533 luft % ,0 200 kontinuerlig drift Kjøres minst 19mulig som fordi het kjøl kompressor ZR-5B ovn 11 (bara) (⁰C) (kg/s) (⁰C) ma vannforsyning (10 kr/m3) avgasse Varmekraftverk Kjølevann 8000 t ,6 4 Forslag til Oppetid pr Lav tem Røropplegg,distribusjon. Temperatur må gires Kjølevann, 3 ovner Spillvarmekilde Kjølevann 8670 Medie t 25Trykk 179,2 Temperatur 4Delta hele T tid Spillvarme Vann og utnyttelse år fjernvarme. Returvann temperatur til komp ka trykkluft sentral-2 reaktorer Varmepumpe? vann/glykol 4032 Stort 2 potensial 100 antikorrosiver 45 % for 2, ,6 15 restenergi må 4186 fjernes. 11 Medium (DPF) Pyro ind.ovn timer (bara) (⁰C) (⁰C) forbedring! Det Basert på at kompressorer påmonteres induktiv "energ 3 ovner Slaggkjølevann 8670 t 45 temperaturen 71,7 til ca 80 grad 20 dobbelt Hallgass finnes Ventilasjonsluft Spillvarmekilde Forslag til Medie Oppetid Oppetid 20 pr pr Forslag til Trykk Slagg Se ovenfor Elektrolytt Rent 8760vann , likeretter varmepumpe løsning CO2 H2O Avgass fra hetolje Avgass 7392 atm? 990 Har ikke tilgjengelige data. Anntar 300 kw fyrk kjel Slaggvanning Kjølevannn Damp Se ovenfor gass Kanal 1 Produsere strøm N/A N/A 1888 Elektrisitet og 100 % CO2 1 Autoklaver 100 Damp Partikler, løste forbindelser, 8760 ikke kontinuerlig. 1 Prosessavløp Hydro: vann 7392kompressor Overopphetet Rent vann og bruke atm fjernvarme 8 gass Kanal ,1 H2O 80 % 1 Illustrerer energimengde i avløpsvannet Innehol SUM kondensat N ved o Avtrekk fra tørka Kjølevann kondensat spillvarmen fra SUM Elektrisitet og være høyere). H2O partikle Si-partikler Kjølevann 8760 N/A 4N/A Veldig mange 710 enheter, lav temperatur, 10 risiko f massefabrikk Cementasjon dette som i dag? fjernvarme KL-løsning CO2

5 Muligheter og begrensinger Reduksjon av spilt energi: Reduksjon av produsert spillvarme Spillvarme fangst Gjennvinne spillvarme internt Videre leveranse av spillvarme Fortynning av spillvarme

6 Muligheter og begrensinger Veileder for utnyttelse av spillvarme Spillvarmekilde Kilde Trykk Temperatur Mengde Kjølevann Fullast tid Kraftpris - bara C kg / s C h / år øre / kwh Damp Vann Avgass - Sett inn verdier for en spillvarmekilde om gangen. Fyll ut alle de gule feltene på linjen. Utnyttbar effekt Elektrisk effekt Elkraft produksjon Investering Payback Kilde Teknologi MW MW GWh / år 1000 kr år Vann Vann Stirling 1,26 0,12 1, ,2 Vann ORC 1,68 0,11 0, ,2 0 Elektrisk kraft fra spillvarme Eller Fjernvarme fra spillvarme 83 GWh => 33 mill NOK i el/år Kilde Kundens system Utnyttbar effekt Energi dekning Energi dekning MW % GWh / år Vann ,0 100 % 15,9 Vann ,4 100 % 19,3

7 Reduksjon Enkel kontroll og styring Utfasing av gammelt utstyr Fangst Varmevekslere Rekuperator Regenerator Varmehjul Rør- og platevekslere Termoelektrisk generator Identifiserte bruksområder Intern oppvarming av bygg Fjernvarme Forvarming og tørking Spillvarmekjeler Damproduksjon Varmepumper Termoelektriske sykler Rankine, Kalina, Stirling, Craft Engine

8 Eksempler på det gode arbeid: GE Healthcare: veldig høyt fokus på intern reduksjon i forbruk av kraft 1. Sette ambisiøse mål har stadig overlevert 2. Identifisere tapskildene og synliggjøre parameterne 3. Planlegging, bevisstgjøring og implementering av gode rutiner Billigste kwh er den som ikke brukes

9 Eksempler på det gode arbeid: Elkem Solar: Stort potensial fremover 1. Søke på energiledelse sertifisering for å øke kompetanse 2. God erfaring ved bruk av Innovasjon Norge og Enova midler 3. Stort potensial for gjenvinning internt 4. Er veldig interessert i samarbeid med andre EYDE bedrifter

10 Eksempler på det gode arbeid: Eramet : fokus på energiledelse 1. Tidlig ut på energi ledelse : Ikke et prosjekt, men en måte å jobbe 2. Har hatt fokus i mange år på både gjenvinning og levering av energi og varme ut av bedrift 1. CO forbrenning system 2. Varmtvann systemet I nærmiljø 3. trappetrinn systemet for gjenvinning internt 3. Kan hente ut mer

11 Eksempler på det gode arbeid: Saint-Gobain Ceramic Materials : fokus på samfunnsansvar og nærmiljø 1. Har inngått avtale med Lillesand kommune om å levere varme til Møglestu videregående og sykkelsti 2. Spillvarme kan brukes internt 3. Samarbeid mellom 4 partnere a.saint Gobain b.lillesand kommune c.itek d.libir

12 Noen funn - UTFORDRINGER Spillvarme i Eydebedriftene 1. Lønnsomhet for å ta i bruk spillvarme Fangst krever store endringer/investeringer i nytt utstyr og metoder Pris på elektrisitet vis-à-vis andre energi kilder 2. Krav fra daglig drift må først og fremst ha fokus på det vi lever av Mange prosesstrinn kan være påvirket av enkelte endringer 3. Offentlig infrastruktur Tidshorisont : privat sektor/offentlig sektor

13 Noen funn - MULIGHETER Spillvarme i Eydebedriftene 1. Øke systematisk tilnærming til besparelse/utnyttelse Økt deling av erfaring og metoder for reduksjon og gjenvinning Bygge på regionens formelle trening og høye interne prosess kunnskap 2. Dele informasjon angående de gode underleverandører Database/workshop 3. Bridge the Gap Utvikle en mer systematisk tilnærming til spillvarme potensialer av regionens utviklingsmål Technology roadmapping

14 Veien videre: 1. Fakta innsamling og ambisiøs målsetning 2. Dele erfaring og samarbeide på enkelte prosjekter 3. Mer systematisk planlegging mellom bedriftene og offentlige aktører Many of the low hanging fruits have been identified and plucked but the requirement to improve will only grow