Kogenanlegg en mulighet også for norske forhold?



Like dokumenter
Effektiv bruk av gassturbiner på offshore installasjoner

Gasskonferansen i Bergen 4. og 5. mai 2011 Utviklingsstatus og trender for gassmotorer og turbiner

Gasnor AS Leverte ca 48 mill Sm GWh (2004) i rørnett på Karmøy og i Haugesund. Lyse Gass. Lokal gassdistribusjon

Hvordan kan prisen på biogass utvikle seg? - Et kvalitativt «best guess» Den Norske Gasskonferansen v/audun Aspelund, Lyse Neo

Natur- og biogass som drivstoff for tunge kjøretøyer Gassmotorteknologi for tunge kjøretøy

Benytte spillvarme DRIFTSSIKKER OG EFFEKTIV. Kaeser Kompressoren SE / / Side 1

Mangel på infrastruktur Erik Brinchmann

Erfaring etter to års drift med desentralisert. kraftvarmeproduksjon i Sund.

Presentasjon av HPC og HET teknologien. Av Sjur A Velsvik Eldar Eilertsen

Power Generation. En kort oversikt over energiforbruk og energiformer på en produksjonsplattform eller boreplattform.

Biokraft Er teknologien effektiv nok?

Jon Iver Bakken CSR-manager Hafslund ASA

Energi direkte fra Barentshavet

Punktvarmens fortreffelighet. Energidagene 2012

SI Energi og Miljø

Avfallsvarme eller lavenergibygg motsetning eller mulighet?

Lokal energiutredning for Andøy Kommune

LNG og LNG-distribusjon

Fjernvarme og flisfyringsanlegg i Farsund kommune. Sten Otto Tjørve Farsund kommune

Den norske gasskonferansen Klima- og Miljøregnskap for energigass nå og i 2020

Propan til varme og prosess

Kogenerering termodynamikk og systemløsninger

tirsdag 23. november 2010 BIOFYRINGSOLJE ER 100% FORNYBAR ENERGI

En fornybar fremtid for miljøet og menneskene

Fra naturgass til biogass i Rogalandsregionen

Løsninger for energiforsyning med reviderte energiregler

Hvordan satse på fjernvarme med høy fornybarandel?

Fossil fyringsolje skal fases ut innen 2020 Hvilke muligheter har flis, pellets og biofyringsolje i dette markedet? Bioenergidagene 2014

NATURGASS I INDUSTRI

Nye tøffe klimamål, hva kan Lyse bidra med?

CleanTuesday: Solvarme og arkitektur! Hvilke kunnskaper bør arkitekter har for å kunne utnytte solvarme? Axel Bjørnulf

Produksjonsprofil med ulike energibærere

Naturgass til kraftvarmeproduksjon

Mats Rosenberg Bioen as. Bioen as

LNG som drivstoff for skip

2+1 LNG. Knutsen OAS Shipping. 1 Coastal LNG

Bør avfallsenergi erstatte EL til oppvarming?

A2 Miljøbyen Granås, Trondheim

Kursdagene 2010 Sesjon 1, Klima, Energi og Miljø Nye krav tekniske installasjoner og energiforsyning

Energivennlig utvikling av Daleområdet. Utarbeidet av Øystein Lindberg/Multiconsult Presentasjon for Lyse, på vegne av Dale Eiendomsutvikling

SESJON: NY FJERNVARME TIL NYE BYGG TERMISK SMARTNETT HVA SKJER PÅ FELTET?

Gasskraftverk. Gasskonferansen i Bergen 2008 Atle Neteland konsernsjef BKK

Magne Hjelle dagleg leiar. Fjordvarme. på Nordfjordeid. Fjordvarme AS. Oppvarming og kjøling med fjordvarme

Miljøkonsekvenser ved eksport av avfall til energigjenvinning

Kva effekt har «Energi og miljøplan» Og korleis er planen integrert i kommuneplanen. Sten Otto Tjørve Farsund kommune

Energiforbruk i fastlands Norge etter næring og kilde i Kilde SSB og Econ Pöyry

Et vellykket energisamarbeid mellom industribedrifter Torbjørn Kvia

FJERNVARME ET MILJØVENNLIG ALTERNATIV

Regulering av fjernvarme

Konkurranseflaten mellom individuelle og kollektive varmeløsninger i ny TEK. Anders Ettestøl 12. Okt Fjernvarmedagene 2016

Jordas energikilder. Tidevann. Solenergi Fossile. Vind Gass Vann Olje Bølger År

FJERNVARME ET TRYGT OG MILJØVENNLIG ALTERNATIV


Hvordan virker ulike tiltak inn på Oslos fremtidige energisystem

Elektrisitetens fremtidsrolle

Cleantuesday. Hybrid Energy AS. Waste Heat Recovery: Technology and Opportunities. Hybrid Høytemperatur Varmepumpe. 11 Februar 2014.

Naturgass i et klimaperspektiv. Tom Sudmann Therkildsen StatoilHydro Naturgass Gasskonferansen i Bergen, 30. april 2009

Smartnett for termisk energi Workshop / case Strømsø 20. september 2011

Lokal energiutredning 2009 Stord kommune. Stord kommune IFER

Økt bruk av biobrensel i fjernvarme

Miljøløsninger i praksis

Hovedpunkter nye energikrav i TEK

Viftekonvektorer. 2 års. vannbårne. Art.nr.: , , PRODUKTBLAD. garanti. Kostnadseffektive produkter for størst mulig besparelse!

Kogenereringsanlegg i bygninger

Varmesystemer i nye Energiregler TEK

ENERGIANALYSE AV KJEL Semesteroppgave TT1 Institutt for energi- og prosessteknikk

Fjernvarme nest best etter solen? Byggteknisk fagseminar, Harstad

Varme i fremtidens energisystem

Miljøvennlig bruk av gass i Norge

Miljøregnskap for naturgass. Utarbeidet av Norsk Energi på oppdrag fra Norsk Naturgassforening og Norsk Gassforum

Gassbuss i Trondheim. Presentasjon på konferansen, biogass som drivstoff i buss v/ Harald Hegle

Enovas industrisatsing

Fjernvarme - tilknytningsplikt. - Fjernvarme som system - Fjernvarme i fremtiden - Drammen fjernvarme - Litt juss omkring tilknytningsplikten

Lyses strategi for bruk av gass. Gasskonferansen i Bergen 2010

Utfasing av fossil olje. Knut Olav Knudsen Teknisk skjef i LK Systems AS

Faktavedlegg. Forslag til planprogram for regional plan for klima og energi. Utslipp av klimagasser

Fremtidens energiteknologi

FJERNVARME OG NATURGASS

Presentasjon av Magnus M. Thunestvedt AS Tema: Innovasjon fra 2 tradisjonsrike bedrifter

Saksbehandler: Kirsten Vaaje Arkiv: GBNR 10/106 Arkivsaksnr.: 08/ Dato:

- 1 - Vedlegg 1: Utfyllende beskrivelse til enkelte punkter i søknaden

Energisystemet i Os Kommune

Gasskonferansen i Bergen 2003

Presentasjon på Gasskonferansen 2016 «Hva er best for busser diesel eller gass?» Jan-Helge Sandvåg Teknisk sjef Tide ASA

Gass som drivstoff i (fremtidens) mellomstore skip.

energi fra omgivelsene av Roy Peistorpet

Presentasjon på NFRs Workshop 30. mai 2012 Jan Bråten E N E R G I U T V A L G E T 1

Fjernvarme. i passivhus


De ulike tiltakene er ikke nødvendigvis godt forenbare (i dag) Kan fjernvarme forenes med lavt varmebehov? Plussenergibygg i Freiburg, Tyskland

Presentasjon av alternativer For lokale energisentraler

Innspill til norsk posisjon «Clean Power for Transport Package»

Energiproduksjon og energibruk i Rogaland fram mot 2020

Besøk av EL-core 13. november 2012

Norsk Naturgassforening

Småskala kraft/vamneproduksjon. basert på biomasse er:

Riksveg- og fylkeskommunale fergesamband Kravstilling for lav- og nullutslippsløsninger

Fornybar energi. - eksport til Europa eller mer kraftkrevende industri i Norge. EBL drivkraft i utviklingen av Norge som energinasjon


Energidagene Dilemmaenes tid. Fjernvarme med fornybar energi dilemmaer for fjernvarmeleverandører. Lokal eller sentral energiproduksjon?

Transkript:

GASSKONFERANSEN I BERGEN Sesjon ENERGI 30. april 2008 Kogenanlegg en mulighet også for norske forhold? av Høgskolelektor siv ing Lars M Nerheim Høgskolen i Bergen HiB

Kogenanlegg gg en mulighet også for norske forhold? Innhold: Innledning: om kogen og norske forhold Maskintyper Potensielle anvendelser Noen eksempler Oppsummering

1. KOGEN OG NORSKE FORHOLD Kogen er som kjent forkortelse for kombinert generering av strøm og varme, dvs fra ett og samme anlegg produseres det to forskjellige energistrømmer. LL/JAN. 98 Jan. 98 N:\GAS

KOGEN OG TRIGEN: På samme måte har man også innført begrepet Trigen om anlegg som produserer tre forskjellige energistrømmer Til tross for at anleggene øker i kompleksitet er det oftest slik at totaløkonomien bedres jo flere salgbare energistrømmer man kan få ut av samme anlegget

KOGEN OG NORSKE FORHOLD Som typisk for norske forhold kan vi liste opp: - begrenset tilgang på naturgass, bare i enkelte områder, klynger - begrenset utbygging av fjernvarmenett (også dette er i klynger ) - lave energipriser (i alle fall til storforbrukere) - lave omgivelses- og kjølevannstemperaturer

KOGEN OG NORSKE FORHOLD Noen konsekvenser av dette kan være: - naturgassdrevne kogenanlegg er kun aktuelle hvor det er en sikker gassforsyning, dvs i noen konsentrerte områder av landet - kogenanlegg er mindre aktuelle til boligoppvarming pga manglende fjernvarmeanlegg, -> heller for konsentrerte industrianlegg - pga generelt lave energipriser er kombinert produksjon av flere produkter (som trigenerering) og størst mulig fleksibilitet i forhold til markedet av stor betydning

KOGEN OG NORSKE FORHOLD - de lave omgivelses- og kjølevannstemperaturene gjør at høye totalvirkingsgarder bør være oppnåelig - strenge konsesjons- og utslippskravene (CO2) gjør det mest praktisk å konsentrere anleggene i færre og avanserte enheter

HVORFOR KOGENERERING MED NATURGASS? Naturgass er miljøvennlig sammenlignet med andre fossile brennstoff: Steinkull Tung Dieselolje Naturgass fyringsolje Brennverdi Ca 30 41 42.7 49 (MJ / kg) Svovelinnhold (%) 1-2 2-3 0.1 0 Karboninnhold 85-90 85-87 84-86 77 (vekt-%) CO2 (g / MJ) Ca 100 Ca 83 73 57

2. AKTUELLE MASKINTYPER Selv om det kan være flere teoretiske alternativer, er det i praksis bare tre aktuelle maskintyper for kogenereringsanlegg: g gg Dampturbin: - kostbar og med dårlig el-virkningsgrad, derfor mindre aktuell for kogenerering Gassturbin: - kostbar og lav el-virkningsgrad, er mest konkurransedyktig for store ytelser > 10MWel Gassmotoranlegg: - finnes i alle størrelser opp til ca 10MWel og har gode ytelsesdata, er den mest aktuell maskintypen Den videre presentasjonen tar bare for seg gassmotor-løsninger

GASSMOTORANLEGG Anvendelsesområder: Strøm og varmeproduksjon (dominerende) d Mekanisk drift av kompressorer og pumper i olje og gassindustrien Noen driftsegenskaper: Gassmotorer er fleksible maskiner som kan drives på varierende belastning med bra virkningsgrad i Gassmotorer har god akselerasjonsevne (reguleringsevne) Avgassmengde og temperatur middels, og det er vanlig med spillvarmeutnyttelse Gassmotorer er enkle og robuste maskiner som setter moderate krav til betjening og vedlikehold ld Gassmotorer er betydelig rimeligere i anskaffelse enn dampog ggassturbinanlegggg

Gassmotortyper Hurtigløpende motorer: 1200 1800 o/min, 200 2500 kw Otto-motorer med gassmixer i innsuget, magerkonsept ( lean burn ) eller λ = 1. El-virkningsgard: 33 42% NOx: < 250 mg/nm3 v 5% O2 (= ca 45 ppm v 15% O2) Deutz 2015, 400 kw v. 1500 o/min GE Jenbacher 416, 1100 kw v. 1500 o/min

Gassmotortyper Medium speed motorer: 750 1000 o/min, 2500 9000 kw Otto-motorer med gassventiler, magerkonsept ( lean burn ) ). El- virkningsgrad: 42 47% NOx: >=250 mg/nm3 v. 5% O2 Wartsila 20V34SG, 8820 kw@750 o/min Caterpillar 16GCM34, 6700 kw@750 o/min

VARMEBALANSE FOR EN STOR GASSMOTOR: Ref: Rolls-Royce

Typisk arrangement av varmevekslerne i et motorbasert kogenanlegg inkl. akkumulatortank: Avgasskjel Framløp Kappevannskjøler Sm. oljekjøler Ladeluftkjøler Returvann

3. POTENSIELLE ANVENDELSER FOR KOGENANLEGG Hovedanvendelsen for kogen anlegg er til all industri som trenger energi iifi form av strøm og damp/varmtvann til sine produksjonsprosesser, slik som: - meieri / slakteri - næringsmiddelindustrien - gartnerianlegg - petrokjemisk industri - papir og treforedlingsindustrien I mindre skala: - til oppvarming og drift av kommunale anlegg som sportshaller, svømmehaller, store kontorbygg osv - sykehus og store institusjoner - større hoteller - større boligkompleks

4. NORSKE FORHOLD: Begrenset tilgang g på naturgass krever fleksible forsynings-løsninger Lokal gassdistribusjon i rørledning Lokal distribusjon ib og lagring som LNG Distribusjon av naturgass som CNG

Utnytte effekten av lave kjølevannstemperaturer (1): Ikke utnyttbar Eksempel 1: Lavtemperaturkretsen ikke utnyttbar, -> totalvirkningsgrad 84.9%

Utnytte effekten av lave kjølevannstemperaturer (2): Eksempel 2: Lavtemperaturkretsen utnyttbar, -> totalvirkningsgrad øket til 95.6%

Tilpasning av strøm- og varmebehovet Behovet for kraft og varme varierer ofte i utakt, og det kan være en utfordring å tilpasse tilgang og behov best mulig: 1. Eksempel på el-produksjon etter varmebehovet: Ref: Sund kommune

Tilpasning av strøm- og varmebehovet 2. Eksempel på akkumulering av spillvarmen:

EKSEMPEL PÅ PRODUKSJON AV FLERE ENERGISTRØMMER Tri-generasjon i forbindelse med drivhusanlegg: Leveranse av : - Strøm - Varme / kjøling - CO2 for anriking av innelufta i drivhusene Ref: Rolls-Royce

EKSEMPEL PÅ FLEKSIBLE LØSNINGER Kogen anlegg til forsyning av landstrøm til skip i havn: Problem: Skipene har ulik strøm mht spenning og frekvens Korte liggetider / høye spisseffekter Lite marked for fjernvarme i cruise-sesongen Forslag til løsning: - Utvikle en mer fleksibel kogenløsning, f. eks med en stor gassmotor med 2 generatorer utlagt for ulike spenninger og frekvenser, og som kan drives parallelt Alternativt: - Dele opp anlegget i mindre generatorenheter med ulik el-pesifikasjoner Dessuten: - utvikle en kombinert varme / kjøle løsning basert f. eks. på absorpsjonsprinsippet som kan levere kaldtvann / airconditioning når det ikke er behov for fjernvarme

Fleksibelt kogenanlegg for forsyning av landstrøm til skip i havn: Produksjon av : - Strøm av forskjellig spenning og frekvens - Varme / kjøling Generator 1 Gassmotor Reduksjons Generator 2 X kv / 50 Hz gir Y kv / 60Hz Strøm Strøm Fjernvarme Airconditioning Varmeveksler / Absorbsjonskjøle j maskin

5. OPPSUMMERING Begrenset infrastruktur både hva gjelder gassforsyning og fjernvarme- mottak gjør markedet for kogenerering basert på naturgass heller lite i Norge Norge har også rel lave energipriser som fører til at det er krevende å få lønnsomhet i slike anlegg Dette krever omfattende og kreativ planlegging av kogenanlegg her til lands tilpasset våre spesielle forhold Stikkord i den sammenheng er - konsentrasjon av anleggene hvor forholdene ligger til rette både på forsynings- og avtakersiden - utnytte de spesielle norske temperaturforholdene - satse på å produsere flest mulige energistrømmer gjennom kreative og fleksible løsninger Noen slike eksempler har vært forsøkt vist i denne presentasjonen

Takk for oppmerksomheten! Referanser: Caterpillar / Pon Power Deutz Power GE Jenbacher HiB / Gasnor Rolls-Royce Engines Bergen Sund Kommune Waertsilae Diesel