2020-01-14
56
Текущая тенденция в промышленно развитых странах - использование увеличивания числа базируемых заводов меньшей и более гибкой биомассы для когенерации высокой температуры и электричества. Недавно развитая теплоэлектростанция биомассы в Ноксвилле, Теннесси, США, на переднем крае одной из многообещающих технологий позади этого развития. Завод комбинирует деревянную печь с газовой турбиной. Горячий, газовый гриппом фильтр, на который герметизируют, чистит выхлопной газ от печи прежде, чем это будет вести турбину власти. Завод может работать на новых опилках сокращения (40%-ая влажность), и производит 5,8 МВТ электричества, потребляя 10-тонные опилки/час, и поставляя высокую температуру как горячий выхлопной газ в 370°C. Это дает электрическую эффективность приблизительно 19%-ых и полную эффективность приблизительно до 75 %. Выхлопной газ может использоваться в паровой турбине, увеличивая электрическую продукцию до 9,6 МВТ, и эффективность электричества к более чем 30 %. Завод в Ноксвилле работал с весны 1999.
Директива для Оценки Потенциалов Биомассы, Барьеров и Эффектов
3.11.1 Неиспользованный Лесной энергетический Потенциал & Древесное топливо
У большинства коммерческих лесов в Европе есть неиспользованный энергетический потенциал, который может использоваться без того, чтобы подвергать опасности их роль в естественных экосистемах. Около этого у большинства лесов уже есть производство дров. Горные леса и другое меньше коммерческих лесов могут в определенных случаях также поставлять лес для энергии, но только после должного экологического соображения. Доступные лесные остатки - вообще отделения с диаметрами, меньшими чем 7 см. Вообще, листья и корни нужно оставить в лесу сохранить здоровую лесную окружающую среду. Их также более трудно использовать для энергии чем отделения.
Недостаточно использовать больше дров, эффективность должна быть увеличена также: у Традиционных духовок и печей есть во многих случаях полезные действия столь же низко как 30 %, по сравнению с приблизительно 80 % для эффективных печей. Увеличенная эффективность может таким образом более чем удвоить энергетический результат деревянного горения, не используя большего количества леса. Для больших установок газовое гриппом уплотнение может поднять эффективность далее. Для больших заявлений деревянные печи могут быть заменены деревянными газогенераторами + газовые двигатели или паровые котлы + турбины, для когенерации электричества и высокой температуры.
Энергетическое содержание
Энергетическое содержание в полностью сухом лесу составляет приблизительно 5,2 кВтч/кг. В обычно сухих дровах (20%-ая влажность) энергетическое содержание составляет приблизительно 4,2 кВтч/кг (более низкая теплота сгорания). В большинстве статистики лес измерен в цельном дереве кубического метра (с или без коры). Плотность сухого леса изменяется от 800 кг/м3 для твердого покрытого листвой леса (например, бук) к 600 кг/м3 для хвойного (например, сосна). Это дает энергетическое содержание соответственно 3400 и 2500 kWh/m3 для бука и сосны (более низкая теплота сгорания, 20%-ая влажность).
Для печей с газовыми гриппом конденсаторами энергетическая продукция может составить 80-90 % высшей теплоты сгорания, которая является соответственно апрелем 4 % и на 10 % выше более низкой теплоты сгорания для леса с 20%-ой и 40%-ой влажностью.
Оценка ресурса
Доступное количество леса может быть оценено от лесной статистики как различие между ежегодным ростом (в m3, включая кору) и ежегодным деревянным извлечением для древесины и других неэнергетических целей. Кора может быть оценена к 20 % леса исключительная кора. Часто статистические данные обеспечивают только коммерческое извлечение, к которому должен быть добавлен оценка не - коммерческое использование. Некоммерческое использование часто находится в форме сбора дров местными жителями, и могло таким образом быть включено в энергетический потенциал. В действительности ресурс мог бы быть ниже чем эта оценка из-за проблем извлечения всех отделений и/или из-за потребности отъезда некоторых отделений в лесу по экологическим причинам. Эти два фактора могут уменьшить ресурс с целых 50 % даже в коммерческих лесах.
Если лесные статистические данные являются неполными, или ненадежные, упрощенные оценки могут быть сделаны:
1 если только фигурирует для коммерческого использования, доступно, потенциал для деревянных остатков может быть оценен как фракция коммерческого использования. Датский опыт состоит в том, что лес для щепы (отделения меньшие 7 см в диаметре) эквивалентен 25 % производства древесины включая кору или 31 % древесины исключительная кора.
2 если только лесная область известна, первая оценка может быть сделана основанной на области коммерческого леса. Оценка из Германии (НАСЫПЬ) дает ежегодный рост лесов 10-15 тонн/ха с энергетическим содержанием 150 - 225 GJ/ha (42 - 63 MWh/ha). Если 3/4 этого используется для древесины, доступные остатки имеет энергетическое содержание 40-60 GJ/ha (11 - 16 MWh/ha). Оценка остатков от лесов на датском острове Борнхольм дает практические остатки годные к употреблению, меньшие чем 7 см в диаметре 1,7 тонн/ха, эквивалентных 18 GJ/ha (5 MWh/ha) с 40%-ой влажностью или 25 GJ/ha (7 MWh/ha) с 20%-ой влажностью. Эти оценки не принимают во внимание важные факторы климата и почвы для фактического деревянного производства.
Барьеры
Использование дров для нагревания не делает в общих барьерах позы. Эффективное использование дров, однако, требует эффективных духовок и элементарных знаний пользователей. Используя щепу требует оборудования для того, чтобы произвести щепу - хранение, высыхание, и кормление в соответствующий котел. Эта производственная цепь должна быть настроена в местном масштабе для успешного использования щепы для нагревания. Щепа является самой подходящей в больших котлах, выше 100 кВт. Часто у щепы есть высокая влажность (40 - 60 %), и котлы с газовым гриппом уплотнением должны быть предпочтены.
