Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Газификация дома цена: Стоимость автономной газификации «под ключ», цены на газификацию частных домов в Московской области

Содержание

Стоимость автономной газификации под ключ. Стоимость на газификацию дома

Что входит в стоимость автономной газификации "Стандарт":

  1. БЕСПЛАТНЫЙ выезд инженера на объект
  2. Доставка оборудования по МО (емкость с редукционной группой, бетонное основание, крепежный материал)
  3. Монтаж системы автономной газификации (магистраль пластиковая - 20м., цокольный ввод в техпомещение, металлическая труба 5м, газосварочные работы)
  4. Земельные работы (откоп/закоп котлована и траншеи), механизировано
  5. Первая заправка газом
  6. Сроки выполнения работ квалифицированными специалистами - 1 день
  7. Бессрочный договор на сервис уже включен в стоимость!

Комплектация "Эконом" - не входит п.4 (Земельные работы)

Автономная газификация "под ключ", установленная проверенными специалистами, гарантировано обеспечит качественное функционирование оборудования, абсолютную безопасность системы, долговечность эксплуатации и бесперебойное поступление нужного количества энергии для комфорта и уюта в доме.

Помимо автономной газификации "под ключ", компания "РадаГаз" предлагает комплекс услуг по привлекательной цене, в который входит договор по бессрочному сервисному обслуживанию и оперативную доставку газа на любые объекты.

 

Автономная газификация под ключ включает:

  • осмотр объекта газификации специалистом;
  • инженерное проектирование системы;
  • подбор и доставка оборудования для системы снабжения газом;
  • земельные работы - подготовка места под газгольдер;
  • монтаж газгольдера и сети трубопроводов;
  • начальная заправка системы топливом;
  • пуско-наладочные работы, демонстрация;
  • уборка территории после проведения работ.
  • Ещё один совет!

    Простой способ контролировать расход газа - использовать блокнотик на магните. Блокнот размещается на видном месте, ставится отметка "день, число, месяц и количество газа в газгольдере".

    Руководствуясь таким записям можно спрогнозировать следующую заправку газгольдера и не остаться неожиданно без газа.

    Цена газификации под ключ | Стоимость работ по автономной газификации частного дома

    Для владельцев загородных домов, коттеджей, дачных домов актуальным вопросом является создание комфортных условий проживания, важной частью которых является система отопления и горячего водоснабжения.

    На данный момент автономная газификация частного дома - это самый доступный и экономичный способ отопления и горячего водоснабжения объектов в населенных пунктах, где отсутствует система газоснабжения.

    Сегодня еще довольно много мест в Московской области, где природный газ не доступен, поэтому лучшим решением этой проблемы является сжиженный пропан-бутан, который использует наша компания в автономных системах газификации домов. Будьте уверены, газификация частного дома очень быстро окупится!

    Что мы предлагаем?

    Мы предоставляет услуги по установке подземных резервуаров газгольдеров на придомовой территории загородных домов, частных коттеджей, дачных домов и созданию автономной газификации.

    Наши квалифицированные специалисты составят проект газификации частного дома, согласно поставленных заказчиком задач и финансовых возможностей, возьмут на себя оформление договоров, согласование проекта, доставят оборудование на участок. После монтажа и проверки системы она будет сдана заказчику.

    Автономная газификация дома или дачи проводится оперативно и качественно, согласно установленным нормам и правилам.

    Преимущества газгольдера

    • Подземный резервуар для сжиженного пропан-бутана располагается под землей.
    • Расстояние от дома составляет 5-10 метров. Подземное размещение газгольдера позволяет не занимать ему место на участке. Более того, над ним можно посадить какие-либо декоративные растения.
    • Вместимость подземного резервуара составляет несколько тысяч литров газа. Такой объем может обеспечивать подачу тепла в дом на протяжении нескольких месяцев.
    • Автономная газификация в частном доме позволяет обеспечивать максимальный комфорт проживания и получение горячей воды в любое время дня и ночи.
    • Для автономного газоснабжения используется сжиженный углеродный газ.

    Преимущества автономной газификации

    По сравнению с централизованным газоснабжением автономная газификация имеет преимущества.

    Во-первых, стоимость автономной газификации частного дома является более экономичной с учетом работ и материалов. Цена сжиженного газа является доступной. Кроме этого, установка автономного оборудования и монтаж автономной системы газификации дешевле, чем отопление электричеством или дизельным топливом.

    Особенности подключения газа к дому

    Работы по созданию автономной газификации и подключения газа к дому необходимо доверять только опытным профессионала. Именно такие работают в нашей компании.

    Первым этапом является создание проекта с учетом поставленных задач, требований и пожеланий заказчика.

    В систему автономного газоснабжения входит:

    • газгольдер;
    • конденсатосборник;
    • подземный газопровод;
    • элементы защиты и безопасности.

    Наши специалисты проведут точные расчеты для приобретения необходимого оборудования.

    Когда все предварительные этапы будут выполнены, рабочие приступят к монтажу, по окончании которого проводятся пуско-наладочные работы, позволяющие убедиться в качестве выполненных работ, эффективности и безопасности системы.

    Многих домовладельцев интересует, сколько стоит автономная газификация (отопление) частного дома. Цена формируется с учетом разработки проекта, мощности оборудования и особенностей поставленных задач. Стоимость различных систем и работ по их установке представлена на нашем сайте.

    Автономная газификация в Санкт-Петербурге. Автономная газификация частного дома.

    По просьбе одного из руководителей ГазТеплоСрой, решил поделиться своей историей. Меня зовут Семён Валерьевич, и у меня есть участок с домом 140 кв.м. Ленинградская область, пос. Орехово. Живу я в нём непостоянно, но на выходные мы с семьёй стабильно
    туда выезжаем.

    Так как климат в нашем регионе не из лучших – остро встал вопрос отопления. Раньше я пользовался электроприборами, но после очередной порции счетов схватился за голову.

    Природный газ нам обещали провести ещё 4 года назад, больше ждать я не мог, поэтому стал искать альтернативные варианты.

    На компанию ГазТеплоСтрой выбор пал прежде всего из-за выгодных условий, которые были отражены на их сайте. Я решил им позвонить… во время телефонного разговора, вежливо выслушали мою текущую ситуацию, провели подробную консультацию по системе автономной газификации, ее безопасности, этапах работ и ориентировочной стоимости.

    Был приятно удивлен доступности предоставленной информации, я понимал, как происходит процесс газификации и получил большую уверенность в необходимости данной системы. Сотрудники компании подобрали мне оптимальное оборудование
    и для составления подробной сметы предложили бесплатный выезд инженера монтажника
    на мой участок. Инженер не заставил долго себя ждать, позвонил в тот же день и мы согласовали удобную для меня время.

    В итоге приехал специалист, которого зовут Александр, он осмотрел участок и дом, выслушал мои пожелания, обсудили как это будет реализовано, наглядно показал примеры работ в своем альбоме…

    Александр внушил спокойствие, так как он сам осуществлял монтаж оборудования
    и то, что мы обсудили и посчитали, было выполнено строго по договору и смете, которую
    мне предоставили после бесплатного выезда инженера.

    Через неделю я решился перейти на газификацию своего участка и ни разу не пожалел
    об этом.

    Получите экономию для себя

    Автономная газификация частного дома в СПб под ключ

    Как с минимальными затратами провести в дом газ? Автономное газоснабжение – идеальный вариант для загородного дома.

    Система автономной газификации включает в себя:

    • газгольдер и его оборудование;
    • двухступенчатый блок редуцирования;
    • бетонную плиту, к которой крепится емкость;
    • систему защиты (ЭХЗ), молниеотвод, контур заземления;
    • конденсатосборник;
    • пластиковый газопровод;
    • стальной цокольный ввод в дом.

    Сжиженный углеводородный газ (СУГ) обладает большим коэффициентом температурного расширения, а значит, при полной заправке резервуара для компенсации увеличившегося объема не остается места. Это грозит выбросом через предохранительный клапан! Чтобы избежать риска, необходимо проводить заправку газгольдера не более чем на 85% от общего объема. Кроме того, в оборудовании резервуара должен быть предусмотрен специальный сигнализатор предельной заправки.

    Только в том случае, если абсолютно все работы (от проектирования до монтажа, отладки и запуска) проводят высококвалифицированные специалисты, конструкция будет надежной и безопасной.

    Преимущества автономного газоснабжения частного дома

    Практичность. Подключение загородного дома к магистрали с природным газом, как правило, занимает многие месяцы, а в тех случаях, когда объект находится в удалении – целые годы. Система автономной газификации в загородном доме устанавливается в течение нескольких дней. Обеспечение дома сжиженным углеводородным газом с помощью перезаправляемого газгольдера – наиболее практичное решение проблемы. Современные котлы, работающие на СУГ, легко перенастраиваются на природный газ – в дальнейшем вам не придется покупать новое дорогостоящее оборудование.

    Автономность. Комплектация автономным источником СУГ, защищает от падений давления в трубе. Вряд ли вас обрадует перспектива остаться без отопления зимой (а чаще всего аварии на магистрали случаются именно в это время года). Газгольдер, в свою очередь, позволит вам не зависеть от перепадов давления газовой сети, имея в своем распоряжении собственный надежный источник тепла.

    Экономичность. Это самое выгодное решение в сравнении с другими вариантами. СУГ в 1,5 раза дешевле электричества, и в 2 раза – дизельного топлива.

    Удобство. Автономная газификация частного дома дает возможность не только отапливать его, но и пользоваться горячей водой, кухонной газовой плитой.

    Надежность и долговечность. При условии грамотного проектирования срок службы составляет порядка 30 лет.

    Принцип устройства системы автономного газоснабжения

    Резервуар для хранения пропана-бутана устанавливают в котлован на железобетонную плиту. Она выполняет роль якоря и не позволяет "всплыть" емкости на поверхность.

    Согласно СНиП 42-01-2002, система включает в себя установку ЭХЗ (электрохимическая защита), молниеотвод, контур заземления.

    От горловины к дому прокладывается газопровод низкого давления на глубине 1,5-1,7 м. При необходимости он разветвляется под землей для подводки к различным строениям на участке (дом, баня, котельная, гостевой дом, газовый генератор). Исходя из особенностей объекта, прокладку газопровода можно проводить и наружным способом.

    СУГ попадает из резервуара к газопотребляющим приборам посредством естественного испарения. Поэтому при проектировании необходимо рассчитывать потребление на объекте, т.к. испаряющая способность резервуаров отличается.

    Пары, пройдя через регулятор, под пониженным давлением 30 мбар поступают по газопроводу к приборам потребления. На газопроводе в нижней точке устанавливается конденсатосборник, который обеспечивает отсутствие пробок в газопроводе и бесперебойную работу при изменении наружных температур.

    Емкость рассчитана на рабочее давление 1,6 МПа. На заводе каждая емкость испытывается на герметичность и получает номерной паспорт качества.

    Газгольдеры для частного дома, производство – Россия

    Объём, л

    Вес, кг

    Длина, мм

    Количество опорных пар (между парами 2000 мм)

     

    исполнение Ø 1250 мм

    2400

    447

    2100

    Две

    4300

    747

    3600

    Две

    6200

    1047

    5100

    Две

    8100

    1347

    6600

    Две

    10 000

    1647

    8100

    Три

    12 000

    2047

    10100

    Четыре

     

    исполнение Ø 1200 мм

    2200

    465

    2100

    Две

    3850

    778

    3600

    Две

    5800

    1089

    5100

    Две

    7300

    1400

    6600

    Две

    9100

    1712

    8100

    Три

    10700

    2130

    10100

    Четыре

    Компания ZAGGAZ занимается профессиональным проектированием и монтажом автономной газификации в Санкт-Петербурге и Ленобласти. Монтаж под ключ занимает всего 1 день.

    Газгольдеры, которые предлагает наша компания, сделаны с учетом особенностей российского климата. Вся арматура, установленная на газгольдере, импортного производства. Это позволяет без перебоев получать газ даже в сильные морозы (до -40 градусов).

    Наша компания осуществляет полный спектр работ в сфере устройства автономных систем жизнеобеспечения загородных объектов. Обращаясь к нам, вы можете быть уверены в результате – мы возьмём на себя все заботы о газоснабжении вашего дома.

    Газгольдер - цена, стоимость. Автономная газификация дома, частного дома

    (рис. 13.1 – Цена газгольдера)

    Газгольдер: цена, стоимость и качество – как найти оптимальный баланс? Будет ли возможность подобрать необходимый объём? Автономная газификация частного дома: стоимость, цены; газгольдер для коттеджа, его цена, объём – вот что интересует людей, желающих организовать на своём участке независимую систему газоснабжения.

    Автономная газификация = цены за резервуар и монтаж системы. Стоимость газификации складывается из этих составляющих. Зная их, отпадёт необходимость в лихорадочном поиске ответов на вопросы: «сколько стоит газификация?», «сколько стоит провести газ в частный дом?».

     


    Таблица 1

    Вертикальные одиночные газгольдеры Антонио Мерлони «Antonio Merloni Cylinders Ghergo Group S.p.А.», характеристики и цены.

    Объём

    Площадь дома

    Диаметр приямка

    Глубина приямка

    Вес резервуара (с бетонным основанием)

    Цена резервуара

    1000 л.

    до 100 м2

    Ø1,6 м

    1,850 м

    560 кг

    2800 у.е.

    1650 л.

    до 200 м2

    Ø2,0 м

    2,085 м

    810 кг

    3100 у.е.

    2250 л.

    до 250 м2

    Ø2,0 м

    2,625 м

    1200 кг

    3400 у.е.

    5000 л.

    до 500 м2

    Ø2,5 м

    3,040 м

    2400 кг

    7800 у.е.

    Условная единица (у.е.) эквивалентна ЕВРО. Расчёты между юридическими лицами (частными предпринимателями), реализующими оборудование Антонио Мерлони «Antonio Merloni Cylinders Ghergo Group S.p.А.», и их клиентами осуществляется в российских рублях по курсу ЦБ РФ+3% нал., 6% безнал. Публичная оферта, не является рекламой.

    Таблица 2
    Популярные решения каскадного резервирования вертикальных газгольдеров Антонио Мерлони «Antonio Merloni Cylinders Ghergo Group S.p.А.», характеристики и цены.

    Общий объём

    Состав каскадного

    соединения

    Площадь дома

    Диаметр приямка

    Глубина приямка

    Вес резервуара

    (с бетонным основанием)

    Цена резервуара

    3300 л.

    2х1650 л.

    до 350 м2

    Ø2,0+Ø2,0 м

    2,085 м

    1620 кг

    6200 у.е.

    3900 л.

    2250+1650 л.

    до 400 м2

    Ø2,0+Ø2,0 м

    2,625 м + 2,085 м

    2010 кг

    6500 у.е.

    4500 л.

    2х2250 л.

    до 450 м2

    Ø2,0+Ø2,0 м

    2,625 м

    2400 кг

    6800 у. е.

    6650 л.

    5000+1650 л.

    до 650 м2

    Ø2,5+Ø2,0 м

    3,040 м + 2,085 м

    3210 кг

    10900 у.е.

    7250 л.

    5000+2250 л.

    до 750 м2

    Ø2,5+Ø2,0 м

    3,040 м + 2,625 м

    3600 кг

    11200 у.е.

    10000 л.

    5000+5000 л.

    до1000 м2

    Ø2,5+Ø2,5 м

    3,040 м

    4800 кг

    15600 у.е.

    (рис. 13.2 – Каскадное соединение)

    (рис. 13.3 – Газгольдеры Антонио Мерлони
    – лучшие в плане цены и качества)

    Условная единица (у.е.) эквивалентна ЕВРО. Расчёты между юридическими лицами (частными предпринимателями), реализующими оборудование Антонио Мерлони «Antonio Merloni Cylinders Ghergo Group S.p.А.», и их клиентами осуществляется в российских рублях по курсу ЦБ РФ+3% нал., 6% безнал. Публичная оферта, не является рекламой.

    Преимущество соединённых каскадом газгольдеров (к примеру, двух ёмкостей по 1650л) выражается в большой надёжности, достигаемой за счёт резервирования. Вы получаете рабочую и резервную ёмкость. Практика работы в разнообразных отраслях промышленности показывает серьёзную роль такого подхода – двойное (а то и тройное) резервирование ключевых систем и устройств выступает гарантом бесперебойной и надёжной работы.

    Каскадное соединение позволяет увеличивать общий объём без замены газгольдера. С ростом потребностей, Вы можете наращивать объём непосредственно в процессе эксплуатации системы автономного газоснабжения. Когда на счету каждый рубль, такая возможность даёт выгодное преимущество при строительстве.

    Установив резервуар небольшого объёма, в будущем не возникнет никаких проблем с наращиванием мощности – увеличением объёма путём подключения новой ёмкости. Предыдущие финансовые вложения не окажутся тщетными!

    Таблица 3
    Горизонтальный одиночный газгольдер Антонио Мерлони «Antonio Merloni Cylinders Ghergo Group S. p.А.», характеристики и цена.

    Объём резервуара

    Площадь дома

    Размер приямка

    Глубина приямка

    Вес резервуара
    (с бетонным основанием)

    Цена резервуара

    5000 л.

    до 500 м2

    5,0х2,0 м

    1,6 м

    2160 кг

    6500 у.е.

    Условная единица (у.е.) эквивалентна ЕВРО. Расчёты между юридическими лицами (частными предпринимателями), реализующими оборудование Антонио Мерлони «Antonio Merloni Cylinders Ghergo Group S.p.А.», и их клиентами осуществляется в российских рублях по курсу ЦБ РФ+3% нал., 6% безнал. Публичная оферта, не является рекламой.

    Продукция всегда имеется в наличии на складе в Москве. Поставка осуществляется в течение 3-х дней!

    Русский газ. Автономная газификация газгольдер для дома, предприятия.

    ФОТОГАЛЕРЕЯ ПОСТРОЕННЫХ НАШЕЙ КОМПАНИЕЙ ОБЪЕКТОВ ГАЗОВОГО ХОЗЯЙСТВА

    Автономная газификация дома 500 м2 в Московской области. Для автономной газификации частного дома был выполнен монтаж газгольдера 10 000 литров, с высокой горловиной. В рамках работ по автономной газификации коттеджа в Московской области выполнены земельные работы по подготовке котлована для установки резервуара, уложено бетонное основание, прокопана траншея для укладки газопровода на глубине 170 см, уложена сигнальная лента с надписью «ГАЗ». Выполнена обратная засыпка котлована и траншеи песком и только последние 50 см засыпаны грунтом с участка. Подземная трасса опресована высоким давлением. Внутри дома установлен счетчик газа и установлены два настенных котла, работающих в каскаде. Каскадное подключение настенных котлов позволяет сэкономить до 30% газа за год. Автономная газификация дома — цена зависит от модели газгольдера и страны происхождения. Лучшая цена на монтаж газгольдера получается при предоплате.

    Представляем фотоотчет по автономной газификации усадьбы 3000 м2 в Мытищинском районе, Московской области. Для газоснабжения котельной 500 кВт Заказчику была установлены два резервуара объемом 20 000 литров, торговой марки «Шельф», насосная установка 220 л/минуту для слива газа из автомобиля газовоза, и испарительная установка FAS200, 60 кг/час немецкой компании FAS. Предварительно был выполнен комплекс общестроительных работ по подготовке котлована к установке резервуаров с заливкой бетонного фундамента. Для монтажа испарительной установки и насосной установки также были выполнены работы по бетонированию фундаментов. Перед обратной засыпкой котлована и траншеи газопровод был опресован высоким давлением для проверки герметичности системы. После обратной засыпки был выполнен комплекс работ по благоустройству территории. Работы по автономной газификации дома заняли один день.

    Представляем вам фото отчет по автономной газификации котельной 1000 кВт загородной усадьбы в районе Петрово-Дальнее, МО. Для автономной газификации котельной 1000 кВт были установлены два резервуара по 19м3, пр-во НПК «Ника», испарительная установка DAGES, 100 кг/час. От испарительной установки был проложен стальной бесшовный газопровод Ду 76 в изоляции весьма усиленного типа. Установлены молниеотвод, контур заземления и конденсатосборник 100 литров. Резервуары и трубопроводы были опробованы высоким давлением 16 Бар..


    Представляем вам фотоотчет по автономной газификации частного дома S=1400 м2 в Рузском районе, Московской области. Была установлена емкость 9400 литров, испаритель 15 кг/час, подземный газопровод Ду63, внутренний стальной газопровод Ду 50 30 метров. Выполнены земельные работы в ручную. Для установки емкости на расстоянии 60 метров от проезжей части был использован автокран с максимальной длиной стрелы. Для отопления коттеджа был установлен напольный котел Китурами, 175 кВт с принудительным дымоудалением. Выполнены работы по обратной засыпке грунта и ландшафтным работам. Работы заняли 4 календарных дня.

    Видео о нас: Автономная газификация, газгольдер для частного дома.

    Видео: Сравнение немецкого покрытия с английским

    Газификация частного дома и коттеджа в Перми под ключ, цены и этапы

    Работаем в Перми по области и краю

    Наша строительная компания Лайт Сити предоставляет услуги по строительству домов из пеноблоков под ключ, и работает не только в Перми и по области, но и краю. Мы работаем в городах районах, микрорайонах: Барда, Березовка, Большая Соснова, Верещагино, Гайны, Горнозаводск, Елово, Ильинский, Карагай, Усть-Кишерть, Коса, Кочево, Красновишерск, Кудымкар, Куеда, Кунгур, Нытва...
    Посмотреть еще, Октябрьский, Орда, Оса, Оханск, Очер, Сива, Соликамск, Суксун, Уинское, Усолье, Частые, Чердынь, Чернушка, Юрла, Юсьва. Барда, Березовка, Большая Соснова, Верещагино, Гайны, Горнозаводск, Елово, Ильинский, Карагай, Усть-Кишерть, Коса, Кочево, Красновишерск, Кудымкар, Куеда, Кунгур, Нытва, Октябрьский, Орда, Оса, Оханск, Очер, Сива, Соликамск, Суксун, Уинское, Усолье, Частые, Чердынь, Чернушка, Юрла, Юсьва, Заостровка, Свердловский, Городские Горки, Садовый, Новоплоский, Центр, Верхние Муллы, Кировский, Комсомольский, Студгородок, Запруд, Владимирский, Крымский, Парковый, Камская Долина, Нижняя Курья, Рабочий Посёлок, Островский, Октябрьский, Голый Мыс, Балатово, Гайва, Домостроительный, Разгуляй, Плоский, Заозерье, Закамск, Кислотные Дачи, Краснова, Водники, Пролетарский, Соболи, Голованово, Акулова, Первомайский, Зеленое Хозяйство, Верхняя Курья, Новые Ляды, Южный, Ширяиха, Висим, Данилиха, Крохалева, Костарево, Вышка-2, Усть-Муллы, 2-й Юбилейный, Налимиха, Громовский, Ремзавод, Вышка-1, Октябрьский (Кировский), Ераничи, Нагорный, микрорайон Заимка, микрорайон Красный Октябрь, микрорайон Железнодорожный, микрорайон Светлый, микрорайон Заречный, деревня Хмели, посёлок Субботино, квартал Малое Субботино, посёлок Осенцы, микрорайон Бахаревка, микрорайон Новые Ераничи, микрорайон Авиагородок, микрорайон Старые Водники, микрорайон Новые Водники, микрорайон Судозавод, квартал Кировский посёлок, квартал Старый Крым, микрорайон Новый Крым, посёлок Архиерейка, микрорайон Гарцы, микрорайон Ива-1, спортивный микрорайон Ива, микрорайон Запруд-2, микрорайон Центральная усадьба, поселок Пихтовая Стрелка, квартал Висим-2, микрорайон Язовая, поселок Верхнее Васильево, поселок Нижнее Васильево, микрорайон Чусовской Водозабор, микрорайон Камский, микрорайон Молодёжный, микрорайон КамГЭС, Январский микрорайон, квартал Фрунзе, микрорайон Лёвшино, посёлок Банная Гора, микрорайон Малые Реки, квартал Гремячий, поселок Нижнемостовая, поселок Верхнемостовая, посёлок Соцпосёлок, посёлок Химики, посёлок Плотинка, квартал Новогайвинский, микрорайон Камская поляна, микрорайон Свободный, микрорайон Бумажников, микрорайон Чапаевский, микрорайон Турбино, квартал Одино, микрорайон Новобродовский, микрорайон Юбилейный, микрорайон Свердловский, квартал Красные Казармы Скрыть

    Комплекты газификаторов

    GEK - ВСЕ Power Labs

    [ПРИМЕЧАНИЕ: По состоянию на июнь 2017 года, это устройство в настоящее время недоступно, пока мы модернизируем его, чтобы он соответствовал новому дизайну Power Pallet].

    ALL Power Labs начала свою деятельность в 2008 году с продажи небольших комплектов газификаторов для энтузиастов DIY и университетских исследователей. Наше намерение состояло в том, чтобы предоставить комплект LEGO для газификации, чтобы зажечь новую работу и новый разговор в относительно спокойной области термического преобразования биомассы.В последующие годы мы были поражены интересом, который эти комплекты вызвали во всем мире, и последующим ускорением совместных исследований и обмена знаниями. В конечном итоге мы обнаружили, что система выработки электроэнергии на основе газификатора - та, которая действительно реализует свое ценностное предложение - требует интеграции компонентов и автоматизации высокого уровня, которые не могут обеспечить набор для самостоятельной сборки. Таким образом, в течение многих лет мы отказывались от постоянных запросов на эти комплекты, а вместо этого направили людей на наши полные системы выработки электроэнергии.Это не остановило ни запросов, ни желания / веры многих людей в то, что они могут построить систему самостоятельно. Итак, после многих лет сопротивления мы разработали новый сценарий предложения более простого комплекта газификатора на основе нашего значительно улучшенного газогенератора v5, но с таким уровнем интеграции и автоматизации, который сохраняет его значимость для реального использования.

    В мае 2015 года мы представили новую форму комплекта газификатора GEK (предупреждение: он может показаться несколько знакомым):

    Технический паспорт газификатора GEK

    Новый комплект газификатора GEK представляет собой полную систему производства газа: от подачи топлива до фильтра, и все это контролируется нашей системой полной автоматизации и смешивания с Power Pallet.С другой стороны, новый комплект газификатора GEK представляет собой полный поддон Power Pallet без двигателя, генератора, регулятора двигателя и различных принадлежностей, связанных с двигателем. Новый комплект поставляется полностью собранным, сдвинутым и введенным в эксплуатацию, а не в виде сырых деталей, которые вам предстоит разгадывать.

    Нет, мы еще не можем продавать газогенератор без автоматики. Подача топлива, управление решеткой с датчиком давления, шнек для удаления золы, контроль температуры крекинга гудрона, смешивание газа и воздуха и аварийные отключения - все это зависит от умных способностей автоматизации.Наши и другие попытки решить эту проблему с помощью простых таймеров и других средств ручного управления на самом деле не решают проблем, связанных с изменчивостью газификатора и автономной работой. Однако, несмотря на то, что наша полная система автоматизации остается нетронутой, эти системы остаются законченными, интегрированными и позволяют автономно работать.

    Оставшаяся интеграция с двигателем / генератором возможна. Это нетривиально, но это выполнимо вашим типичным энтузиастом вращающегося оборудования. Вам нужно будет настроить регулятор генератора, направить выхлоп двигателя обратно через пиролизер для пиролиза с внешним приводом в конструкции GEK TOTTI и пропустить различные провода и приборы от двигателя обратно к PCU автоматизации.PCU может запускать / запускать и управлять двигателем, как на Power Pallet, но вам нужно будет выполнить проводку, специфичную для вашего двигателя.

    Мы ожидаем, что эта новая форма газогенератора / силового поддона GEK будет интересна самодельным строителям, исследователям университетов и производителям комплектного оборудования. В частности, производители OEM годами просили нас поставлять все, кроме генераторной установки, поскольку они хотели оптимизировать работу с местным двигателем и предложением genhead. Общий дизайн менялся слишком быстро, чтобы делать это раньше.Теперь он стабилен и достаточно зрел, чтобы поддерживать эти типы сценариев использования OEM

    Система поставляется полностью укомплектованной и готовой к работе после небольшой переустановки бункера и факела. Каждая система включает в себя реактор GEK v5.0, бункер, шнек, циклон, систему фильтрации, факел с предварительным смешиванием, систему смешивания газа и воздуха с датчиком O2, шнек для удаления золы и систему автоматизации PCU. Для получения дополнительной информации см. Техническое описание комплекта газификатора GEK.

    Чтобы разместить заказ или узнать больше, свяжитесь с нашим отделом продаж.Мы ожидаем доставки в течение 60-90 дней с момента заказа.


    Кстати, вот как GEK v1 выглядела в 2008 году:

    И вот то, во что превратилась GEKTOTTI в конце производства в 2013 году с его крутыми создателями:

    В конечном итоге мы продали более 300 таких комплектов, прежде чем их затмила наша работа над Power Pallet. Мы прошли долгий путь, детка!

    Системы газификации | Министерство энергетики

    Управление ископаемых источников энергии Министерства энергетики США в рамках Программы систем газификации разрабатывает гибкие, новаторские, устойчивые и преобразующие модульные конструкции для преобразования различных типов местного угля и угольных смесей в США с биомассой и твердыми твердыми веществами. отходы (ТБО) и пластмассовые отходы в чистый синтез-газ, чтобы обеспечить дешевое производство электроэнергии, ценных химикатов, водорода, транспортного топлива и других полезных продуктов для удовлетворения потребностей рынка, в сочетании с технологиями отрицательного выброса парниковых газов.Достижения в этой области помогут обеспечить скорейшее внедрение мелкомасштабной модульной газификации смеси угля / биомассы / ТБО / пластмассовых отходов и других технологий на основе синтез-газа для производства водорода как на внутреннем, так и на международном рынках. Общая цель заключается в увеличении использования обильных запасов местного угля, биомассы, ТБО и пластиковых отходов в стратегических или целевых высокоценных приложениях, тем самым способствуя повышению энергетической безопасности, возрождению депрессивных рынков в традиционных угледобывающих регионах Соединенных Штатов. Штаты, и более экономное использование ТБО и пластиковых отходов.

    Работа Министерства энергетики в области систем газификации предоставляет новые возможности для синтеза жидкого топлива из угля, а также угля, смешанного с биомассой, ТБО и пластиковыми отходами, предоставляя возможности местам с высокими затратами на импортируемое топливо и объектам, которые хотят хранить энергию в жидкости. химическая форма. Газификация позволяет преобразовывать уголь, биомассу, ТБО и пластмассовые отходы в жидкости путем производства синтез-газа с последующим синтезом Фишера-Тропша для получения жидкого транспортного топлива на основе углеводородов.Технологии синтеза топлива на основе синтез-газа коммерциализируются в больших масштабах, но необходимы улучшения, чтобы эти технологии стали жизнеспособными для небольших масштабов, которые можно было бы использовать в отдаленных районах или вблизи устьев шахт. Эти ориентированные на рынок и зависящие от объекта приложения заставляют Министерство энергетики сосредоточить внимание на улучшении катализаторов, реакторов и других технологий, чтобы сделать газификацию смеси угля / биомассы / ТБО / пластмассы рентабельной и эффективной при гибких модульных масштабах.

    Несмотря на то, что за последние несколько десятилетий технологии газификации продвинулись вперед, затраты на системы газификации остаются высокими.Исторически «эффект масштаба» приводил к снижению цен, но огромные капитальные вложения, необходимые для крупных заводов, и сопутствующие им финансовые риски стали серьезными препятствиями для проникновения на рынок. Предполагается, что меньшие по размеру и модульные системы газификации снизят затраты за счет принципа интенсификации процесса. Кроме того, за счет использования интенсификации реакции, передовых методов производства и современных материалов, а также улучшенных конструкций реакторов, новые модульные системы имеют потенциал для дальнейшего снижения затрат и повышения производительности.Модульные заводы по преобразованию энергии на основе газификации, которые имеют гибкие размеры, конфигурацию и расположение, чтобы использовать преимущества местных трудовых ресурсов и использовать сырье, состоящее из недорогого угля, угольных отходов, угольной мелочи, биомассы, ТБО и пластиковых отходов, можно оптимизировать для снабжать местные и нишевые рынки электроэнергией, комбинированным производством тепла и электроэнергии и производством топлива, тем самым обеспечивая значительные воздействия и выгоды для конкретных участков.

    Стоимость мусоросжигательного завода - Waste To Energy International

    Развитие предприятий по переработке отходов в энергию сталкивается с рядом проблем, одна из самых больших из которых - цена.Об этом бизнесе так много сказок, столько фантастических технологий, предлагаемых по очень низким ценам, что это порождает неверные ожидания клиентов относительно уровня цен. Перед тем, как приступить к проекту, клиент должен узнать средний уровень цен в отрасли.

    Недавно мы показали, что нет другой точки отсчета для какой-либо технологии переработки отходов в энергию, кроме установки для сжигания, поскольку она является наиболее распространенной и одобренной технологией термической обработки в мире, нравится вам это или нет.Каждый новый объект нужно сравнивать с ценой на мусоросжигательный завод аналогичной мощности. Но каков уровень цен на сжигание и как он меняется в зависимости от мощности?

    Основываясь на нашем строительном опыте и контактах с ведущими мировыми производителями, мы считаем, что стоимость мусоросжигательного завода хорошо описана недавним независимым исследованием, резюме которого также можно скачать в формате pdf с нашего сайта. Он содержит следующую эмпирическую формулу:

    I = 2.3507 × C 0,7753 ,
    где I - инвестиционные затраты в миллионах долларов, а C - мощность завода (1000 метрических тонн отходов в год).

    По формуле стоимость завода мощностью 40 000 тонн в год составляет 41 миллион долларов США, или 1 026 долларов США за тонну годовой мощности. Завод средней мощности мощностью 250 000 тонн в год должен стоить 169 миллионов долларов, или 680 долларов за тонну годовой мощности. Эти цифры дают нам первую оценку того, сколько отходов превращается в энергию, и, что более важно, вполне адекватную зависимость CAPEX на тонну годовой мощности от самой мощности (синяя кривая).

    Вот простой калькулятор, позволяющий получить значения для определенной годовой мощности.

    Мы должны понимать, что обсуждаемая формула касается твердых бытовых отходов (ТБО) на электростанциях и может варьироваться в зависимости от применяемой технологии - это может быть сжигание на решетке или в псевдоожиженном слое. Обработка опасных медицинских и промышленных отходов обходится значительно дороже, требует технологии вращающейся печи для больших объемов и еще более сложных систем очистки дымовых газов.

    На рынке много говорят о ценах на объекты по переработке отходов в энергию, и ряд компаний делают привлекательные предложения, но у всех есть одна проблема - ничего не работает. Клиент должен попросить участников торгов с низкой стоимостью показать, что у них есть в коммерческой эксплуатации. И после предсказуемого ответа вернемся к коммерчески одобренным технологиям. Неважно, что это: пиролиз, газификация, сжигание или плазменная обработка - отклонение цены от вышеуказанного составит не более + -50%.

    Это рынок. Здесь никаких чудес.

    Обновление : Мы представили онлайн-сервис для оценки финансовой осуществимости электростанции, работающей на отходах. Если вам известны входные параметры предлагаемой установки, вы можете запросить финансовое моделирование по ссылке ниже.

    Рассчитайте свой завод

    Обещания и недостатки использования древесины для производства электроэнергии

    Обещания и недостатки использования древесины для производства электроэнергии

    Джеймс «Скотт» Гренир, руководитель проекта
    Гэри Киз, инженер-механик
    Тед Эттер, инженер-электронщик
    Саманта Лидстром, ассистент проекта
    Чарльз Шоуерс, руководитель программы

    Основные моменты...

    • Древесный газ, получаемый из биомассы, является возобновляемые источники энергии.
    • Древесный газ широко использовался в качестве топлива автомобильные двигатели и электрические генераторы во время Второй мировой войны.
    • Демонстрационная газификация биомассы система в Missoula Technology и Центр развития мог производят почти 25 киловатт электричество, но для этого нужен оператор пока он работает.
    • Для системы газификации биомассы до работать наиболее эффективно, тепло сгенерированный системой должен использоваться а также электричество.

    Лесная служба изучает способы использования деревьев небольшого диаметра или малоценных деревьев для производства древесного газа для отопление и охлаждение и выработка электроэнергии. Дерево газ может снизить потребление ископаемого топлива, сократить потребление энергии затрат, снизить производство парниковых газов и обеспечить рынок избыточной биомассы.

    Газификация биомассы - нагрев биомассы для производства газов, а не просто сжигать биомассу - это не новость технологии.Когда не хватало нефти повсюду Европа, Азия и Австралия во время Второй мировой войны, древесный газ использовался для заправки автомобильных двигателей и электрогенераторов. Технология начала терять популярность, когда природный газ и запасы нефти стали доступны после войны. В качестве спрос на возобновляемые источники энергии увеличился, поэтому интересуется газификацией биомассы.

    Несмотря на потенциальные преимущества газификации биомассы, проблемы должны быть решены до газификации биомассы достаточно надежен и экономичен для небольшого приложения, обсуждаемые в этом техническом совете.

    Типы оборудования

    Газификация - это частичное сжигание материал для производства синтез-газа (синтез-газа), смесь окись углерода, водород, двуокись углерода, метан, вода пар и азот. Древесный газ - это один из видов синтез-газа. А богатая углеродом биомасса и контролируемое количество кислорода объединяются при высоких температурах в газификаторе. Газификаторы Updraft ввести кислород через основание газогенератора и собрать газ наверху. Газификаторы с нисходящим потоком вводят кислород через сверху или сбоку газификатора и собирать газ снизу.

    Газификатор с восходящим потоком выдерживает более высокое содержание влаги в биомассы, чем газификатор с нисходящим потоком, что устраняет большую часть необходимость осушения топлива. Однако синтез-газ, производимый версия с восходящим потоком содержит больше дегтярного масла, чем идеально для внутреннего двигатели внутреннего сгорания. Топливо для восходящих газификаторов обычно ограничивается углем и нелетучими материалами, такими как древесный уголь.

    В газификаторах с нисходящим потоком гудрон расходуется в процесс горения.Газификаторы с нисходящим потоком - идеальный выбор для лесной службы, потому что газ, который они производят, может быть используется в двигателях внутреннего сгорания с небольшим отложением смолы.

    Биомасса Топливо

    Выбор правильного топлива из биомассы имеет решающее значение. Дерево чипы должны быть относительно небольшими и примерно одинакового размера, чтобы обеспечить равномерный прогрев топлива и не допустить проблемы. Материалы неправильной формы могут застрять в оборудование (рисунок 1).


    Рисунок 1 - Древесная щепа (слева) является желательным топливом для газификации, поскольку
    их форма и размер одинаковы.Измельчение (справа) может вызвать неровности.
    нагревание и может заклинить оборудование.

    Хотя древесные гранулы могут быть желательным топливом из биомассы, они не могут быть произведены на месте. Компьютер BioMax необходимо отрегулировать при использовании древесных гранул. Иначе, гудрон накапливается, исходя из опыта исследователей в Обернском университете (Кристиан Бродбек, личный сообщение 2010).

    Топливо из биомассы должно иметь влажность 15 процентов или меньше, хотя большинство газификаторов будут работать с топливо с влажностью до 25 процентов.Обычно перед подачей в газогенератор топливо следует высушить. (фигура 2).

    По данным Community Power Corporation, производит системы газификации BioMax, характеристики к хорошему топливу из биомассы относятся:

    • В наличии в больших количествах на длительный срок
    • Низкое содержание влаги
    • плотный
    • Малая, хорошо течет
    • Низкая зольность
    • Низкая стоимость, не подвержена большим колебаниям цен
    • Доступно на месте
    • Нетоксичен, легко обрабатывается

    Доступна дополнительная информация о топливе из биомассы. в часто задаваемых Интернет-страница вопросов (http: // www.gocpc.com/faq.html).


    Рисунок 2 - Эта решетка отсеивает стружку, которая слишком мала или слишком велика для использования в качестве топлива
    подается в систему BioMax.

    Эксплуатация и обслуживание

    Для производства чистого, пригодного для использования синтез-газа, обычно операции следуют этим рекомендациям:

    • Регулировать температуру биомассы при газификации камера - Обугленный и деготь производятся, если слишком мало вводится кислород. Если присутствует слишком много кислорода, добытый газ будет гореть.Температура камера газификации (рисунок 3) должна быть выше 800 градусов Цельсия для эффективного преобразования углерода и относительно низкое образование смол. Правильная работа температура поддерживается за счет контроля кислорода соотношение в камере газификации.
    • Убедитесь, что биомасса, подаваемая в газификатор, постоянно размер - материал неправильной формы, например крошки, может вызвать перемычку или ченнелинг. Уменьшенное топливо поток увеличивает соотношение кислорода к топливу и может вызвать проблемы, если синтез-газ начинает гореть.
    • Используйте биомассу с низким содержанием золы и загрязнителей (например, как диоксид кремния) для предотвращения образования «клинкеров» при высоких температуры. Эти клинкеры могут мешать воздуху и топливу. поток в газификатор.

    По оценке Community Power Corporation, системе BioMax требуется в среднем полчаса обслуживание в день. Система BioMax мощностью 50 киловатт имеет поставил электроэнергию за 732,6 часа (30,5 суток) из 745,4 часов (31.1 день) для 98,3% доступности.


    Рисунок 3 - Воздушные клапаны регулируют температуру внутри BioMax
    . камера газификации.

    Мобильная работа BioMax в MTDC

    С 2008 года компания Missoula Technology and Development Центр (MTDC) работал с программой энергетических технологий Университета Монтаны, чтобы продемонстрировать потенциал возобновляемой энергии, производимой мобильная система BioMax (рисунок 4).


    Рисунок 4 - Мобильная система BioMax в MTDC.

    Грант Центра исследований и развития биомассы Инициатива, совместная работа Министерства сельского хозяйства США. и Министерство энергетики США предоставили финансирование приобрести систему BioMax. 25-киловаттная система - это полностью мобильный, но остается в MTDC, когда он не включен отображать в другом месте. Электрогенератор системы BioMax (рисунок 5) подает питание на MTDC, когда система работает, компенсация электроэнергии, купленной у NorthWestern Energy.


    Рисунок 5 - Электрогенератор BioMax приводится в действие стандартным двигателем V-6
    . двигатель модифицирован для работы на древесном газе.

    Стационарная установка BioMax на Южная научная станция

    Южная исследовательская станция установила 25-киловаттная система BioMax в Национальном лесу Кисатчи Офис Winn Ranger District в Виннфилде, штат Луизиана. Биомакс система может обеспечить всю мощность, необходимую для Winn Район рейнджеров.Избыточная мощность возвращается в электросеть.

    Томас Элдер, химик-исследователь Южного Исследовательская станция в Пайнвилле, штат Луизиана, сообщает, что BioMax система используется для обеспечения электричеством и изучения осуществимость технологии газификации. Система BioMax был привлекателен тем, что его можно было купить под ключ система, и Community Power Corporation была доступны для поддержки при возникновении проблем.

    Дополнительная информация о Южных исследованиях Система BioMax станции доступна по телефону:

    . Мобильная операция BioMax в Оберне Университет

    Кристиан Бродбек, инженер-исследователь компании Auburn Университета, эксплуатирует передвижную 25-киловаттную систему BioMax и в по его мнению, системе BioMax необходимо следующее, чтобы имеет смысл с экономической точки зрения:

    • Тепло должно использоваться системой отопления.
    • Электроэнергия должна быть необходима на месте или продаваться электрическая компания.
    • Биомасса, используемая в качестве топлива для установки, должна быть свободной или иметь свой стоимость субсидируется.

    Мобильные системы BioMax требуют дополнительных мер предосторожности по сравнению со стационарными системами, сказал Бродбек. После мобильная система BioMax была перемещена, система должна Убедитесь, что детали не расшатались.

    Какая информация доступна?

    В 1989 году Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям выпустил отчет «Строительство упрощенного древесного газа. Генератор для заправки двигателей внутреннего сгорания в Нефтяная авария »(http: // www.woodgas.net/files/FEMA%20emergency%20gassifer.pdf). Отчет включает инструкция по изготовлению и реализации устройства по образцу газогенератора Имберта, использовавшегося во время World Вторая война за производство топлива для транспорта. Это устройство может быть произведено с использованием легкодоступных материалов любым лицом, имеющим умеренные навыки обработки.

    Исследователи Лесной службы смоделировали экономическую возможность газификации электрогенераторов и вернуть электроэнергию в сеть на юге Орегона («Топливо для сжигания: Экономика преобразования рубок ухода за лесом в энергию BioMax в Южном Орегоне "http: // www.fpl.fs.fed.us/documnts/fplgtr/fpl_gtr157.pdf). Хотя самый большой BioMax коммерчески доступная система вырабатывает всего 75 киловатт электричество, исследователи решили, могут ли системы быть экономичен, если они генерируют 100 или 1000 киловатт. Отчет пришел к выводу, что установка газификации биомассы, производящая 1000 киловатт или более электричества стоит учесть:

    • Если бы растение могло быть расположено на лесной площадке рядом с существующая линия электропередачи.
    • Если завод получил операционные субсидии в размере не менее 1,8 цента за киловатт-час.

    Энергоэффективность и возобновляемые источники энергии (EERE) офис Министерства энергетики США опубликовал отчет за 2006 г. отчет (http://www.nrel.gov/docs/fy06osti/39945.pdf) с изложением улучшенные методы очистки газа, производимого небольшими системы газификации биомассы. В августе 2006 г. EERE начал сотрудничество с муниципальным колледжем Маунт Вачусетт в Гарднере, MA, чтобы определить преимущества модульной газификации биомассы система, используемая для подачи электричества, отопления и охлаждения для детский сад на территории кампуса.Проект продолжается.

    Исследователи из Государственного университета Миссисипи и Техаса Компания A&M изучила качество газа, производимого 18-киловаттной станцией. система газификации производства Community Power Corporation в Литтлтоне, штат Колорадо. Авторы заявили, что «В целом, система, которая имеет обширное электронное управление на основе температуры и давления во многих местах, произведенные удивительно стабильный высококачественный синтез-газ [синтез-газ] независимо от входных параметров."(" Оценка качества синтетического газа для газификации биомассы с газификатором с нисходящим потоком "2009 г., http://asae.frymulti.com/newresults.asp, поиск по запросу" качество синтез-газа ").

    Куда мы идем отсюда?

    25-киловаттная система BioMax (рис. 6) продемонстрированная на MTDC, работа еще не завершена. Одна из самых больших проблем - это полное использование отходящего тепла, производимого системой. Теперь отработанное тепло сушит древесную щепу, используемую в качестве топлива. Около 50 процентов энергии биомассы преобразуется в тепло - всего 20-30 процентов преобразуется в электричество.


    Рисунок 6 - Система BioMax включает модуль нагрева древесины
    (или другой биомасса) для производства древесного газа.

    Системе BioMax требуется оператор, когда она работа, затраты, которые производимая энергия не может крышка. Если бы системой можно было управлять дистанционно, а тепло его можно было бы использовать, система, вероятно, могла бы сэкономить деньги на MTDC при одновременном использовании возобновляемых источников энергии.

    Об авторах

    Джеймс «Скотт» Гренье начал работать в MTDC. в 2003 году инженером-строителем.Гронье получил степень бакалавра степень Висконсинского университета в Мэдисоне и степень магистра государственного университета Монтаны. Он работал в государственных департаментах Висконсин и Иллинойс транспорта до того, как начать карьеру в Forest Служба. Он работал инженером-строителем восточной зоны в Восточный регион и в качестве инженера-строителя в компании Ashley and Национальные леса Тонгасс.

    Гэри Кис присоединился к MTDC в 2002 году в качестве руководителя проекта.Kees работает в лесовосстановлении и питомниках, здоровье леса и Программы GPS. Его текущие проекты включают лазерное наведение. системы, опрыскиватели квадроциклов и ранцевых, сеялки, и удаленные метеостанции. Киз, имеющий ученую степень машиностроение из Университета Айдахо, 10 лет проработал инженером-механиком и инженером-строителем, менеджер проекта и руководитель инженерной группы Monsanto Co., в Сода Спрингс, штат Иллинойс.

    Тед Эттер присоединился к MTDC в 2002 году в качестве инженера-электронщика. и руководитель проекта.Он имеет 20-летний опыт проектирования испытательного оборудования, устройств отображения и медицинского оборудования. для частного сектора. За 6 лет до прихода в MTDC Эттер преподавал курсы электроники в Университете Монтаны Технологический колледж, Миссула. Его работа в MTDC включает проекты в области беспроводной связи, альтернативные источники энергии, контрольно-измерительные приборы и управление технологическими процессами. Эттер получила степень бакалавра математики в Университет штата Орегон и степень магистра педагогики образование - Государственный университет Восточного Орегона.

    Саманта Лидстром изучает инженерное дело в Государственный университет Монтаны в Бозмане, штат Монтана. Лидстром имеет работал неполный рабочий день в MTDC в качестве исследований и публикаций помощник с 2008 года.

    Чарльз Шоуерс, профессиональный инженер, стал руководитель инженерной программы в MTDC в 2002 году, проработав 2 лет в качестве руководителя производственной программы. Души пришли в МТДК после 9 лет работы помощником лесного инженера на Пайетте Национальный лес.Свою карьеру в лесной службе он начал на Национальный лес Бойсе после 8 лет строительства инженер Транспортного департамента Айдахо.

    За дополнительной информацией о газификации обращайтесь к Скотту Грениру по телефону MTDC:
    Лесная служба Министерства сельского хозяйства США
    Центр технологий и развития Миссулы
    5785 Hwy. 10 Запад
    Миссула, MT 59808-9361
    Телефон: 406–329–4719
    Факс: 406–329–3719
    Электронная почта: jgroenier @ fs.fed.us

    Электронные копии документов MTDC доступны в Интернете по адресу:
    http://www.fs.fed.us/eng/t-d.php

    Лесная служба и бюро землеустройства сотрудники могут искать более полную коллекцию Документы MTDC, компакт-диски, DVD-диски и видео на их внутренние компьютерные сети:
    http://fsweb.mtdc.wo.fs.fed.us/search/

    Газификация угля и биомассы как чистого углеродно-отрицательного источника энергии для экологически чистого производства электроэнергии в Китае

    Значение

    Развертывание систем газификации угля и биоэнергетики с улавливанием и хранением углерода (CBECCS) дает Китаю многообещающую возможность реализовать свои одновременно цели по сокращению выбросов углерода и загрязнению воздуха.Мы провели всестороннюю оценку технологии CBECCS для Китая, уделяя особое внимание конфигурации установок и топлива (например, соотношению биомассы) и экономике, а также CO 2 и выбросам парниковых газов и сопутствующим преимуществам для качества воздуха. Мы находим значительные возможности для снижения выбросов углерода с помощью дополнительных преимуществ для качества воздуха от развертывания систем CBECCS в регионах, которые одновременно богаты пожнивными остатками и сталкиваются с острой необходимостью сдерживать серьезное загрязнение воздуха. Таким образом, исследование предоставляет важную информацию для политиков, стремящихся использовать возможности использования энергии CBECCS с отрицательным выбросом углерода.

    Abstract

    Реализация цели Парижского соглашения по ограничению глобального потепления до 2 ° C к концу этого столетия, скорее всего, потребует внедрения углеродно-отрицательных технологий. Особенно важно, чтобы Китай, как крупнейший в мире эмиттер углерода, избегал привязки к углеродоемким технологиям производства электроэнергии с использованием угля и предпринял плавный переход от производства электроэнергии с высоким к отрицательным выбросам углерода. Мы сосредоточены здесь на использовании комбинации угля и энергии биомассы для производства электроэнергии в Китае с использованием интегрированной системы цикла газификации в сочетании с улавливанием и хранением углерода (CBECCS).Такая система также снизит выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, что будет способствовать достижению ближайшей цели Китая по улучшению качества воздуха. Мы оцениваем цены на производство электроэнергии с помощью шинопровода для CBECCS с соотношением компонентов растительных остатков от 0 до 100%, а также сопутствующие затраты на снижение выбросов углерода и сопутствующие выгоды для качества воздуха. Мы обнаружили, что системы CBECCS, использующие долю растительных остатков 35%, могут производить электроэнергию с нулевыми чистыми выбросами парниковых газов в течение всего жизненного цикла при нормированной стоимости электроэнергии не более 9.2 цента США за киловатт-час. Цена на углерод около 52,0 долл. США за тонну сделает CBECCS конкурентоспособным по стоимости с электростанциями, работающими на пылевидном угле. Таким образом, наши результаты предоставляют критически важную информацию для разработки стратегии CBECCS в Китае, чтобы использовать краткосрочные побочные выгоды для качества воздуха, закладывая основу для достижения отрицательных выбросов углерода в долгосрочной перспективе.

    Внедрение углеродно-отрицательных технологий, вероятно, сыграет важную роль в достижении долгосрочных целей по снижению выбросов углерода. В Парижском соглашении об изменении климата поставлены амбициозные цели: удержать повышение средней глобальной температуры до уровня ниже 2 ° C и продолжить усилия по ограничению повышения температуры до 1,5 ° C (1). Многие сценарии смягчения последствий были разработаны с использованием моделей комплексной оценки для изучения возможных путей достижения целей, поставленных в Париже. Общей чертой всех сценариев стабилизации климата, исследованных в отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата с температурой 1,5 ° C (2), является то, что широкомасштабное применение углеродно-отрицательных технологий, особенно биоэнергетики с улавливанием и хранением углерода (BECCS), будет быть необходимым во второй половине века (3).Хотя масштаб мощности BECCS варьируется, во всех этих сценариях требуется некоторое развертывание технологии BECCS для достижения значительного сокращения выбросов парниковых газов (ПГ) (4).

    Хотя важность технологий с отрицательными выбросами широко признана, прогресс в продвижении внедрения BECCS был медленным. Учитывая, что первые в своем роде установки, скорее всего, будут слишком дорогими без существенных государственных субсидий, вскоре должны начаться выкуп и обучение на практике, чтобы BECCS была готова к несубсидируемому и повсеместному развертыванию к середине века.Кроме того, из-за сложности отмены существующих обязательств в отношении недорогих новых угольных электростанций во многих развивающихся странах, потребность в углеродно-отрицательных технологиях производства электроэнергии становится еще более острой для компенсации выбросов, ожидаемых от этих электростанций.

    Существующие исследования BECCS часто сосредоточены на двух технологических путях преобразования биоэнергии в жидкое топливо: ( i ) посредством биохимических процессов, таких как производство биоэтанола с ферментацией (5), и ( ii ) посредством термохимических процессов, таких как газификация в сочетании с обработкой Фишера – Тропша (6, 7) или пиролиз с катализом и улучшением качества (8). Что касается биохимического пути, хотя существуют проверенные технологии преобразования сахаров и зерна в этанол, BECCS с использованием биохимических процессов сталкивается с такими проблемами, как ограничения землепользования и проблемы продовольственной безопасности (5). Напротив, термохимические процессы, в которых растительные остатки используются в качестве запасов топлива, были предложены в ряде исследований как более многообещающий вариант снижения выбросов углерода (9, 10). Однако наиболее важным препятствием в этом случае, по крайней мере в ближайшей перспективе, является конкуренция со стороны стабильно низких цен на нефть (9, 11, 12).

    Этот анализ фокусируется на альтернативном пути, который основан на термохимическом преобразовании угля и биомассы сельскохозяйственных культур для выработки электроэнергии. В частности, смеси угля и растительных остатков используются в качестве топлива для интегрированной системы комбинированного цикла газификации (IGCC) для производства электроэнергии. Благодаря этому процессу, выбросы CO 2 концентрируются и готовы к использованию CCS (далее именуемой CBECCS для обозначения затрат энергии угля и биомассы). Этот путь имеет множество преимуществ.CBECCS производит большое количество электроэнергии для базовой нагрузки, которую можно легко интегрировать в существующие рынки электроэнергии. Он также обладает гибкостью в отношении соотношения угля и биомассы, интенсивности углерода и масштабов обработки. Обе функции удобны для немедленного развертывания и в долгосрочной перспективе способствуют коммерциализации.

    Здесь мы используем Китай в качестве важного тестового примера по двум причинам. Во-первых, технология CBECCS дает Китаю возможность одновременно решать свои долгосрочные климатические проблемы и краткосрочные проблемы загрязнения воздуха (13).Как страна с наибольшим выбросом CO 2 , Китай в 2015 году внес 9,6 гигатонн (Гт) выбросов CO 2 (в основном из угля), что составляет 26,4% от общих мировых выбросов (14, 15). Китай также пообещал в Парижском соглашении достичь пика выбросов углерода к 2030 году или раньше, снизить углеродоемкость на 60-65% и к тому же времени увеличить потребление неископаемой энергии до 20% от общего потребления первичной энергии (16). Таким образом, системы CBECCS могут способствовать приверженности Китая декарбонизации своей энергетической системы.Кроме того, в отличие от традиционных угольных электростанций, системы CBECCS также удаляют почти все твердые частицы (включая твердые частицы с аэродинамическим диаметром менее 2,5 мкм, PM 2,5 ), оксиды азота (NO x ). ) и диоксид серы (SO 2 ) из синтез-газа перед инициированием процесса горения для выработки электроэнергии (6, 17, 18). В результате выбросы ТЧ 2,5 , NO X и SO 2 на киловатт-час от электростанции CBECCS значительно ниже, чем от электростанций, работающих на пылевидном угле (PC).Кроме того, сжигание растительных остатков (на открытых полях и в сочетании с приготовлением пищи и обогревом в жилых помещениях) в настоящее время является важным источником загрязнения воздуха внутри и снаружи помещений в Китае (19, 20). Используя растительные остатки в качестве топлива, системы CBECCS могут избежать загрязнения воздуха и воздействия на здоровье, связанного с сжиганием биомассы, как показано ниже. Следовательно, внедрение CBECCS может принести локальные краткосрочные дополнительные выгоды для качества воздуха, одновременно облегчая плавный переход к углеродно-нейтральной и, в конечном итоге, углеродно-отрицательной электроэнергетической системе в будущем.

    Во-вторых, в то время, когда глобальное развертывание CCS, похоже, замедляется, Китай выделяется как особенно многообещающая возможность улучшить улавливание CO 2 посредством газификации, которая является ключевым компонентом CBECCS. Среди трех подходов к улавливанию CO 2 - предварительное сжигание (например, путем газификации), последующее сжигание и улавливание кислородного сжигания - продвигается только последующее сжигание, в частности, благодаря проекту модернизации системы CCS Petra Nova в Техасе, который был запущен в 2017 году (21) . Два других подхода на сегодняшний день не продвинулись далеко вперед.Однако, хотя многие запланированные или инициированные проекты IGCC-CCS в других местах были отменены, демонстрационный проект GreenGen IGCC в Китае является исключением; I фаза успешно эксплуатируется 7 лет, с 2012 г. (22). Фаза II планируется начать в 2020-х годах с целью окончательной интеграции ключевых технологий, включая захват IGCC и CO 2 , использование и хранение (22). Таким образом, Китай и его проект GreenGen могут предложить многообещающую возможность в ближайшем будущем усовершенствовать технологию газификации угля и биомассы с помощью CCS.

    В данном исследовании используется целостный подход к оценке экономической эффективности, потенциала снижения выбросов углерода и преимуществ для качества воздуха от развертывания систем CBECCS с использованием пожнивных остатков в Китае. На основе моделирования систем CBECCS с использованием Aspen Plus (11, 23) поток энергии и углеродный след оцениваются для всех процессов термохимического преобразования. Затем мы оцениваем их экономическую конкурентоспособность по сравнению с установками для сверхкритического ПК (SC-PC) при различных ценах на углерод. Кроме того, мы количественно оцениваем сопутствующие преимущества для качества воздуха от развертывания систем CBECCS мощностью 150 ГВт в континентальном Китае (на основе прогнозируемого масштаба будущих добавок угля), в которых используется около 24.3% имеющихся пожнивных остатков ( SI Приложение , Таблица S8).

    Мы выделяем три вывода. Во-первых, при массовой доле пожнивных остатков в топливной смеси угля и биомассы более 35% системы CBECCS могут вырабатывать электроэнергию с нулевыми чистыми выбросами парниковых газов в течение жизненного цикла (в эквиваленте CO 2 ). Во-вторых, когда цена на углерод достигает 52,0 долл. США за тонну CO 2 , системы CBECCS с нулевыми выбросами парниковых газов становятся экономически конкурентоспособными по сравнению с традиционными электростанциями на базе ПК, при нормированной стоимости электроэнергии (LCOE) примерно 9. 2 цента США за киловатт-час. На конкурентоспособность систем CBECCS также сильно влияет цена биомассы. Наконец, внедрение систем CBECCS может значительно снизить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и улучшить качество воздуха. Например, в сильно загрязненном регионе Северного Китая потенциальное сокращение количества загрязнителей воздуха (SO 2 , NO X и первичные PM 2,5 ) от развертывания ∼24,3 ГВт систем CBECCS может привести к 6,8% снижение среднегодовой PM 2.5 в 2015 году. Только эта мера может способствовать более чем 27% целевого показателя сокращения загрязнения, который был объявлен для части Пекин-Тяньцзинь-Хэбэй (BTH) в регионе Северного Китая в Плане действий по предотвращению и контролю Загрязнение воздуха выпущено Государственным советом Китая. В то время как системы CBECCS в настоящее время связаны с относительно высокими затратами, опасения по поводу загрязнения воздуха являются дополнительным стимулом для раннего развертывания и могут способствовать долгосрочному снижению затрат по мере продвижения обучения.

    Результаты

    От угля / биомассы к синтез-газу и электроэнергии.

    Система CBECCS начинается с процесса газификации, в котором твердое сырье из угля и биомассы превращается в газообразное топливо, то есть синтез-газ, состоящий в основном из H 2 , CO и CO 2 (24) . Мы рассматриваем газификатор с увлеченным потоком (EF), который обычно работает при высоких температурах (от 1300 до 1500 ° C), так что почти вся смесь угля и биомассы в сырье (более 99.5%) газифицируется (11, 23). Процесс высокотемпературной газификации эффективен для восстановления смол, что делает его более устойчивым, чем традиционные электростанции, в отношении неоднородности сырья (25, 26). Кроме того, вариант газификации позволяет значительно снизить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу по сравнению с прямым сжиганием этих видов топлива (27). Сырье твердого топлива частично окисляется в процессе, не только обеспечивая энергию для эндотермических реакций в газогенераторе, которые генерируют CO и H 2 (рис. 1), но и компенсируя потери энергии в системе (25, 28).

    Рис. 1.

    Производительность систем CBECCS при массовых соотношениях смешивания биомассы от 0 до 100%. ( A ) Процесс газификации: состав синтез-газа (CO, H 2 и CO 2 ) и связанные с ним эффективности преобразования энергии (отношение выходной энергии к входящей при более низкой теплотворной способности, LHV). ( B ) Процесс WGS: производство CO, H 2 и CO 2 и связанная с этим эффективность преобразования энергии.( C ) Общая эффективность производства электроэнергии: затраты энергии из угля и биомассы, а также чистая и валовая эффективность производства электроэнергии в системах CBECCS.

    Рис. 1 A иллюстрирует результаты моделирования газификации EF с соотношением компонентов биомассы растительных остатков (CrB) в диапазоне от 0 до 100%. Сохраняя постоянным общее количество потребляемой энергии из угля и пожнивных остатков, мы обнаруживаем увеличение отношения CO 2 в выходящих газах по мере увеличения доли биомассы.Между тем, эффективность преобразования снижается с ~ 81,8 до 75,2% с увеличением доли биомассы. Из-за относительно высокого содержания влаги и летучих веществ, содержащихся в биомассе ( SI Приложение , Таблица S6), и большего вклада кислородсодержащих химических связей (например, C – O, C = O и O – H) по сравнению с углем, более высокая доля биомассы требует дополнительной энергии в процессе газификации для разрыва этих связей. Кроме того, при более высоких соотношениях биомассы газификация сырья дает немного более высокое содержание H 2 и более низкое содержание CO в синтез-газе, что обусловлено более высоким содержанием влаги в биомассе (25).Полученный синтез-газ в конечном итоге используется в процессе сгорания для выработки электроэнергии.

    В процессе конверсии вода-газ (WGS) (CO + h3O↔CO2 + h3, ΔH (298K) = - 41,2 кДж / моль) большая часть углерода, содержащегося в сырье, превращается в CO 2 . Концентрации CO 2 , полученные в процессе WGS, увеличиваются с 4% (3,7 ~ 4,3%) до 26% (24,9 ~ 27,4%) ( SI Приложение , таблицы S3 и S4). Поскольку процесс WGS является экзотермическим, синтез-газ на выходе из газификатора EF предварительно охлаждается с примерно 1300 ° C до 200 ° C посредством гашения воды для облегчения реакции в прямом направлении (23).Приблизительно 16,0% энергии в сырье рекуперируется в виде пара в результате газификации и процесса WGS, который может быть направлен в систему парогенератора с рекуперацией тепла (HRSG) для повышения общей эффективности производства электроэнергии. Эффективность преобразования WGS демонстрирует тенденцию к небольшому увеличению в зависимости от увеличения доли поступающей биомассы (Рис. 1 B ). Это отражает тот факт, что дополнительные уровни биомассы приводят к более низкому содержанию CO в синтез-газе, полученном при газификации, снижая требования к нагрузке для реакции WGS.

    Сдвинутый синтез-газ состоит в основном из H 2 (от 35,6 до 40,1%), CO 2 (от 24,9 до 27,4%) и H 2 O (от 31,2 до 38,2%). CO 2 и другие кислые газы, включая H 2 S и COS, удаляются из смещенного синтез-газа с использованием метода Rectisol с использованием метанола в качестве рабочей жидкости (23). Во время процесса удаления кислого газа (AGR) дополнительная энергия требуется для термической регенерации растворителя и циклов абсорбции / десорбции CO 2 .Примерно от 6,4 до 11,6% валовой выработки электроэнергии потребляется внутри блока разделения воздуха для отделения кислорода и для AGR для сжатия потока CO 2 до 150 бар для использования (например, для увеличения нефтеотдачи или подготовки к окончательному использованию). секвестрация). SI Приложение , таблица S5 суммирует состав сырья и выбросы CO 2 на киловатт-час, предполагая, что уровень улавливания CO 2 составляет около 90%.

    Как показано на рис. 1 C , как валовая, так и чистая эффективность производства электроэнергии системой CBECCS несколько снижается с увеличением доли биомассы в сырье. Хотя добавление биомассы требует меньше энергии для подготовки сырья и улавливает больше тепла ПГРТ по сравнению с углем, высокое содержание влаги в биомассе требует большего количества кислорода для газификации и приводит к улавливанию большего количества CO 2 по сравнению с углем. единственный случай, CBECCS-CrB0 (рис. 1 B, и SI, приложение , таблицы S4 и S5).Из-за высокого внутреннего энергопотребления системы CBECCS могут производить электроэнергию с чистым КПД от 32,16 до 35,70%, что ниже, чем у современных электростанций с ПК без улавливания CO 2 (~ 42,7%) (22, 29).

    Прямой углерод и следы выбросов парниковых газов в течение всего жизненного цикла.

    Мы оцениваем прямые выбросы CO 2 и выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла (измеренные в эквиваленте CO 2 ) для систем CBECCS и сравниваем их с выбросами ПК и угольных электростанций IGCC в Китае.Прямые выбросы CO 2 происходят только при сжигании угля на электростанциях (столбцы на рис. 2), в то время как выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла (квадраты на рис. 2) включают также выбросы парниковых газов от предварительной обработки. угля и биомассы перед поступлением в энергосистемы ( SI Приложение , раздел S3) (30, 31). Сжигание биомассы не способствует выбросам CO 2 , поскольку содержание углерода в биомассе поступает из атмосферы в результате фотосинтеза.

    Рис. 2.

    Прямые выбросы CO 2 и выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла из систем CBECCS, угольных электростанций (ПК) и станций IGCC без CCS. Столбики представляют собой прямые выбросы CO 2 . Квадраты представляют выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла, выраженные в общем эквиваленте CO 2 .

    Мы рассматриваем диапазон соотношений биомассы для системы CBECCS, включая случай использования только угля, обозначенный как CBECCS-CrB0 (т. е. 0% растительных остатков), и четыре случая с 20%, 35%, 70% и 100% биомассы. помечены как CBECCS-CrB1 - -CrB4, соответственно (более подробная информация приведена в приложении SI, таблица S2).Оценка диапазона соотношений биомассы для CBECCS является оправданной, поскольку переход тепловой энергетической системы Китая с преобладанием угля на растущую зависимость от топлива из биомассы должен происходить постепенно из-за проблем с осуществимостью (), учитывая время, необходимое как для создания эффективного система сбора пожнивных остатков в больших масштабах и внесение изменений в цепочки поставок угля (например, шахты и транспорт), а также ( ii ) институциональные и политические причины для смягчения сопротивления со стороны действующих групп угольных интересов.

    По сравнению с установками ПК и традиционным IGCC без CCS (черные полосы), на рис. 2 показаны выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла (в эквиваленте CO 2 ), связанных с производством 1 кВтч электроэнергии из систем CBECCS с коэффициентами биомассы. от 0 до 100%. Электроэнергия с нулевым выбросом в виде прямого CO 2 и парниковых газов жизненного цикла достигается при доле растительных остатков 20% и 35% в топливной смеси (или CBECCS-CrB1 и -CrB2), соответственно. С долей биомассы выше 35% системы CBECCS становятся технологиями производства электроэнергии с отрицательными выбросами не только с точки зрения прямого CO 2 , но и с точки зрения парниковых газов жизненного цикла.

    CO 2 , получаемый в качестве побочного продукта из систем CBECCS, может использоваться и храниться в истощенных газовых бассейнах, использоваться для увеличения добычи нефти или метана угольных пластов или улавливаться в соответствующих геологических резервуарах (например, в глубоких соленых осадочных формациях. ) (11, 32⇓⇓ – 35). Для сценария развертывания CBECCS (например, всего 150 ГВт), который будет обсуждаться позже, годовой CO 2 , потенциально необходимый для секвестрации, составляет 129 мегатонн (Mt), 164 Mt, 169 Mt, 169 Mt, 94 Mt и 77 Mt. соответственно, для шести регионов материкового Китая, а именно Северного Китая, Северо-Востока, Восточного Китая, Южно-Центрального Китая, Юго-Запада и Северо-Запада, что незначительно по сравнению с доступными наземными геологическими хранилищами в Китае (т.е., менее 0,036% от общего числа хранилищ) (34, 36⇓ – 38).

    Нормированные и предельные затраты на электроэнергию с отрицательным выбросом углерода.

    Мы оцениваем LCOE для пяти различных соотношений смешивания биомассы (т.е. от 0% в CBECCS-CrB0 до 100% в -CrB4) и сравниваем их с результатами для растений SC-PC и IGCC. Без цены на углерод LCOE увеличивается с 8,78 цента США за киловатт-час для CBECCS-CrB0 до 9,98 цента США за киловатт-час для CBECCS-CrB4. Электростанции SC-PC имеют самый низкий LCOE - 4.67 центов США за киловатт-час, что соответствует ценам на электричество с шинопроводами, которые в настоящее время доступны для сетевых компаний Китая (39). Из-за низкого LCOE уголь был доминирующим топливом в электроэнергетической системе Китая, увеличившись с 1114 ТВтч в 2000 году до 4284 ТВтч в 2015 году (40). Результаты показывают, что при отсутствии налогов на выбросы углерода или регулирования, ограничивающего выбросы CO 2 , развертывание заводов CBECCS с экономической точки зрения в настоящее время не было бы привлекательным в Китае.

    Рис. 3 A иллюстрирует влияние цен на углерод на LCOE систем CBECCS. CBECCS-CrB1 связан с нулевыми прямыми выбросами углерода, и поэтому его LCOE не зависит от цены на углерод. Для заводов с положительными выбросами углерода, в частности SC-PC, IGCC и CBECCS-CrB0, LCOE увеличивается с ростом цен на углерод. Напротив, для заводов с отрицательными прямыми выбросами (т.е. CBECSS-CrB2 to -CrB4) LCOE снижается с ростом цен на углерод.Более того, наклоны становятся более крутыми с более высокими отношениями смешивания биомассы (например, от CBECCS-CrB2 до -CrB4), предполагая, что более высокие цены на углерод могут эффективно стимулировать переход систем CBECCS к более высоким отношениям биомассы в качестве входящего топлива.

    Рис. 3.

    Экономический анализ выработки электроэнергии системами CBECCS. ( A ) LCOE для угольных электростанций, электростанций IGCC и систем CBECCS с ценой на углерод от 0 до 60 долларов за тонну CO 2 . ( B ) Предельные затраты на производство электроэнергии как функция массовых соотношений цен на биомассу и углерод.Предельная стоимость CBECCS-CrB4 становится отрицательной при цене углерода выше 100 долларов за тонну CO 2 . ( C ) Безубыточная цена углерода, чтобы сделать системы CBECCS конкурентоспособными по стоимости с установками ПК, в зависимости от цен и массовых соотношений смешивания биомассы. Цветные линии - это изокванты с одинаковыми безубыточными ценами на углерод. Массовая доля биомассы в топливном запасе колеблется от 0 до 100%.

    На основе LCOE мы находим, что цена безубыточности на углерод составляет 42 доллара.0 и 52,0 долл. США за тонну CO 2, , чтобы сделать CBECCS с нулевыми выбросами парниковых газов (то есть конфигурацию CBECCS-CrB2) конкурентоспособной по стоимости по сравнению с угольными установками IGCC и SC-PC, соответственно.

    Предельная стоимость систем CBECCS зависит от затрат на топливо, эксплуатационных расходов и затрат на техническое обслуживание (O&M), а также цены на углерод. При цене на углерод в 100 долларов за тонну система CBECCS-CrB4 со 100% биомассой будет производить электроэнергию с отрицательным выбросом углерода с отрицательными предельными затратами. (Рис.3 B ).Примечательно, что при такой высокой цене на углерод и высоком относительном соотношении биомассы краткосрочные предельные издержки CBECCS могут быть даже ниже, чем затраты на возобновляемую электроэнергию (т.е. практически равны нулю). Это означает, что при подходе к диспетчеризации с учетом требований, основанном на предельных затратах, CBECCS, как управляемый источник генерации, потенциально может иметь наивысший приоритет и отправляться первым среди всех источников генерации. Это может гарантировать высокий коэффициент мощности для блоков CBECCS, компенсируя связанные капитальные затраты и затраты на топливо.Однако в настоящее время решения об отправке в Китае не следуют процедурам экономического обоснования. Вместо этого правительство устанавливает фиксированные часы работы для каждого класса электростанций (41). В ближайшем будущем, поскольку CBECCS также использует уголь, вполне возможно, что электростанции CBECCS смогут следовать существующим правилам и практикам для угольных электростанций с гарантированными часами работы. В долгосрочной перспективе, по мере того как Китай продолжает текущую рыночную реформу электроэнергетического сектора (41, 42), переход к диспетчеризации с учетом требований может лучше отражать экономику и отдавать приоритет электроэнергии с отрицательными затратами, производимой с помощью CBECCS, с высокой ценой на выбросы углерода. и соотношение биомассы.

    Однако на цену биомассы может влиять множество факторов, включая радиус сбора и затраты на транспортировку и хранение (более подробное обсуждение в SI Приложение , раздел S2.2). Здесь мы исследуем, при различных соотношениях биомассы, как цены на биомассу повлияют на безубыточную цену углерода, то есть уровень, на котором CBECCS-CrB2 становится рентабельным по сравнению с установками SC-PC (рис. 3 C). ). При отсутствии топлива из биомассы (т.е. CBECCS-CrB0) безубыточная цена углерода составляет около 63 долларов за тонну CO 2 , независимо от цены биомассы.Как показано на рис. 3 C , при цене биомассы ниже 80 долларов за тонну безубыточная цена на углерод уменьшается в зависимости от соотношений смешивания биомассы. Это указывает на то, что добавление биомассы к сырью приводит к снижению затрат на сокращение выбросов CO 2 . Например, при текущей цене растительных остатков 50 долларов за тонну безубыточная цена на углерод снижается с 63 долларов за тонну для CBECCS-CrB0, который использует только уголь, до 52 долларов за тонну для CBECCS-CrB2 с коэффициентом смешивания биомассы 35. %.Однако, если цена биомассы превышает 80 долларов за тонну, безубыточная цена углерода будет расти с увеличением доли биомассы.

    Снижение выбросов углерода и повышение качества воздуха.

    По сравнению с установками ПК или прямым сжиганием биомассы, производство электроэнергии с помощью систем CBECCS имеет более низкие выбросы углерода и загрязняющих веществ в атмосферу. Чтобы пролить свет на потенциальные выгоды для углерода и качества воздуха от развертывания CBECCS, мы разработали контрфактический сценарий на 2015 год, в котором CBECCS развертываются для вытеснения недавно построенных заводов по производству ПК в Китае, которые в основном являются сверхкритическими и сверхсверхкритическими установками.В мире с ограниченными выбросами углерода этим молодым угольным станциям, возможно, потребуется досрочно выйти из эксплуатации к середине века - вероятному временному горизонту, когда CBECCS может начать играть более важную роль. В частности, мы разрабатываем сценарий, в котором в общей сложности развернуты 150 ГВт блоков CBECCS с нулевыми выбросами ПГ (CBECCS-CrB2), исходя из масштаба прогнозируемых добавок угля Международным энергетическим агентством (43). В частности, мы предполагаем, что около 24,3% пожнивных остатков, имеющихся в материковом Китае, используются в качестве входящего топлива, что, таким образом, может поддерживать развертывание и эксплуатацию 366 установок CBECCS с нулевыми выбросами парниковых газов (т.е., CBECCS-CrB2) мощностью 410 МВт каждая (44). При коэффициенте мощности 80% для CBECCS этот сценарий может заменить 1051 ТВтч электроэнергии, вырабатываемой угольными электростанциями, что эквивалентно 18,1% от общего объема электроэнергии, произведенной в Китае в 2015 году (40). Замещение этого количества угольной электроэнергии, производимой сверх- или сверхкритическими установками, может снизить годовые выбросы CO 2 на целых 0,88 Гт, что эквивалентно 9,3% от общих выбросов углерода в Китае (9,6 Гт) в 2015 году (рис. 4).

    Рис. 4.

    Сокращение общих годовых выбросов загрязнителей воздуха, достигаемое сценарием развертывания CBECCS-CrB2 при массовом соотношении биомассы 35%: ( A ) SO 2 , ( B ) NO X , ( C ) PM 2,5 и ( D ) BC. Мы представляем результаты для шести регионов материкового Китая: Северного Китая (Северная Каролина), Северо-Востока (Северо-Восток), Восточного Китая (ЕС), Южно-Центрального Китая (ЮЦК), Юго-Западного (ЮЗ) и Северо-Западного (Северо-Западный). Столбики представляют собой сокращения выбросов от замены угольных электростанций (ПК) системами CBECCS и от отказа от OBB и DBB.

    Помимо потенциального вклада в борьбу с выбросами углерода, развертывание систем CBECCS для вытеснения угольной энергетики может также привести к сокращению обычных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, тем самым способствуя достижению краткосрочных целей Китая по контролю за загрязнением воздуха (13). Развертывание CBECCS снижает загрязнение воздуха двумя способами: ( i ) замещение выработки электроэнергии на угле и связанное с этим загрязнение воздуха и ( ii ) отказ от биомассы, которая в противном случае могла бы потребляться более загрязняющими способами, такими как открытое сжигание биомассы (OBB) и сжигание биомассы в домашних условиях (DBB).Традиционно для китайских фермеров 17-25,6% пожнивных остатков сжигаются на поле (10, 27, 28). Таким образом, OBB является основным источником загрязнения воздуха, особенно прямых выбросов твердых частиц, включая черный углерод (BC). Наши результаты показывают, что предусмотренный здесь сценарий развертывания может способствовать значительному сокращению первичных загрязнителей воздуха, включая NO X , SO 2 , PM 2,5 и BC, во всех регионах, особенно в Северном и Восточном Китае, где смог. эпизоды с высоким уровнем загрязнения воздуха случаются часто ( SI Приложение , рис.S5).

    Например, развертывание систем CBECCS-CrB2 мощностью 24,3 ГВт в Северном Китае может снизить выбросы SO 2 на 169,3 килотонн (кт), NO X на 132,4 кт, первичных PM 2,5 на 225,2 кт и BC на 8,8 кт, что эквивалентно соответственно 5,2%, 3,6%, 12,2% и 3,8% общих региональных выбросов в 2015 году. На основе моделирования качества воздуха с использованием метеорологического исследования и прогнозирования - многомасштабного уровня качества воздуха сообщества (45) шкала снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, достигаемого с помощью сценария развертывания CEBCCS-CrB2, может снизить среднегодовую концентрацию PM 2.5 на 6,8% в регионе Северного Китая (19). Чтобы поместить это в контекст, Китай поставил цель снизить среднегодовую концентрацию PM 2,5 на 25% в регионе BTH на севере Китая с 2012 по 2017 год, как было объявлено в опубликованном Плане действий по предотвращению и контролю загрязнения воздуха. Государственного совета Китая. Наш сценарий CEBCCS-CrB2 может достичь более 27,2% от этой цели по сокращению PM 2,5 . Учитывая, что стоимость ВВП для реализации плана действий для региона BTH в 2017 году была оценена примерно в 61 миллиард долларов, потенциальная экономия, которую может дать развертывание CBECCS на затратах на борьбу с загрязнением воздуха, может быть значительной (46, 47).Ожидается, что процентное снижение концентраций PM 2,5 будет еще больше зимой, когда сжигание биомассы в жилых помещениях вносит значительный вклад в эпизоды серьезного загрязнения воздуха в Китае (48). Кроме того, поскольку выбросы СУ вносят свой вклад как в загрязнение воздуха, так и в локальное воздействие на климат (в виде нагревающего аэрозоля), сокращение выбросов СУ за счет развертывания CBECCS приведет к уменьшению загрязнения, а также снижению потепления.

    Обсуждение

    Пути развертывания CBECCS в Китае.

    Развертывание систем CBECCS, использующих растительные остатки в качестве сырья для биомассы, представляет собой беспроигрышную стратегию по сокращению загрязнения воздуха и выбросов углерода в Китае (49, 50). Внедрение CBECCS в Китае может иметь четыре основных преимущества: ( i ) CBECCS может в конечном итоге достичь отрицательных выбросов парниковых газов при увеличении соотношения биомассы; ( ii ) OBB / DBB и связанного с ним загрязнения воздуха можно было бы избежать, используя биомассу в качестве топлива для системы CBECCS; ( iii ) фермеры могут получить дополнительную компенсацию от продажи биомассы растительных остатков, что может принести пользу экономическому развитию сельских районов; и ( iv ) по сравнению с другими странами или регионами, такими как США и Европейский Союз, капитальные и эксплуатационные затраты на систему CBECCS, вероятно, будут намного ниже в Китае, что обеспечит более низкую возможность развертывания (22 , 51). Хотя наш анализ сосредоточен на Китае, многие страны развивающегося мира, такие как Бразилия и Индия, также сталкиваются с проблемой изменения климата, а также серьезного загрязнения воздуха в результате сжигания биомассы. Дорожная карта CBECCS в Китае, следовательно, также имеет эталонное значение для развивающегося мира, чтобы использовать сопутствующие выгоды от уменьшения как загрязнения воздуха, так и выбросов CO 2 .

    Чтобы добиться большей роли CBECCS в долгосрочной стратегии декарбонизации Китая, краткосрочное развертывание может быть сосредоточено на нескольких провинциях, которые имеют большие запасы биомассы и возможности для связывания CO 2 , с одной стороны, а также с другой стороны, под давлением необходимости ограничить использование местного угля и уменьшить загрязнение воздуха.Как показано в Приложении SI , рис. S4 и таблице S8, производство пожнивных остатков в Китае сконцентрировано, в частности, в двух зернопроизводящих районах, а именно в регионе Хуан-Хуай-Хай и на Северо-восточной равнине. Пять районов Китая с наибольшей плотностью посевов расположены в 10 провинциях, которые также имеют большой местный спрос на электроэнергию и страдают от серьезного местного загрязнения воздуха ( SI Приложение , Таблица S17) (40). Кроме того, бассейны Хуабэй и Ювань, охватывающие провинции Хэбэй, Хена, Шаньдун и Аньхой, обладают значительными способностями по улавливанию CO 2 , оцениваемыми в 264 Гт и 186 Гт, соответственно ( SI Приложение , Таблица S18).Исходя из этих критериев, мы предполагаем, что четыре провинции - Шаньдун, Хэнань, Хэбэй и Аньхой - могут быть кандидатами на раннюю демонстрацию и первоначальное развертывание CBECCS. Эти провинции обладают достаточным запасом пожнивных остатков, обильными мощностями по улавливанию CO 2 , большим существующим парком тепловых генераторов и значительными локальными выбросами углерода и загрязнителей воздуха (Рис.4 и SI Приложение , Рис. S5 и Таблица S8 ). Развертывание систем CBECCS в этих провинциях могло бы использовать местные растительные остатки и ограничить загрязнение воздуха и в то же время увеличить производство зеленой электроэнергии.

    Для широкомасштабного внедрения технологии CBECCS в Китае потребуется преодоление ряда препятствий, включая управление рисками и неопределенностями, связанными с соответствующими технологиями, сбором биомассы и углеродной политикой. Во-первых, системы CBECCS зависят от сложной комбинации передовых технологий, включая газификацию EF, конверсию WGS, CCS и сжигание водорода в газовых турбинах. Хотя IGCC, ключевой компонент CBECCS, является зрелой технологией в США и Европе, ее применение в Китае все еще находится на стадии демонстрации.В Китае необходимы программы исследований и разработок и демонстрационные проекты, чтобы овладеть основными технологиями и получить опыт, позволяющий избежать технических рисков (50).

    Во-вторых, для обеспечения надежного снабжения биоэнергией в больших масштабах необходимо создать двухточечную сеть сбора биомассы в сельскохозяйственных и / или лесных районах для повышения эффективности сбора (6). Централизованно-механизированный сбор урожая может не только снизить затраты на сбор пожнивных остатков, но и способствовать повышению продуктивности сельского хозяйства (52).Поскольку поставки биомассы колеблются в зависимости от сезона, также потребуются хранилища, чтобы гарантировать стабильную и надежную поставку топливного сырья для систем CBECCS. Некоторые меры предварительной обработки, такие как гранулирование и торрефикация, могут быть применены для уменьшения места для хранения и уменьшения рисков (53). Кроме того, переход с пожнивных остатков на более крупные и надежные заменители, такие как лесная биомасса, может способствовать более стабильному предложению (54).

    В-третьих, несмотря на значительно меньшие выбросы CO 2 и загрязняющих веществ, капитальные и постоянные затраты на эксплуатацию и обслуживание систем CBECCS составляют 102. На 17% и 117,94% выше, чем у электростанций СК-ПК соответственно (22). Без цены на выбросы, особенно CO 2 , CBECCS в настоящее время невыгодно конкурировать с традиционными угольными электростанциями и получать связанные с этим углеродные и экологические выгоды. В Китае в декабре 2017 года было объявлено о создании национального углеродного рынка, начиная с электроэнергетического сектора, и теперь планируется, что он будет полностью запущен в 2020 году. Он будет вводить цену на выбросы углерода, которая должна отдавать предпочтение низкоуглеродным технологиям, таким как CBECCS (6 ).Дополнительные стимулы потребуются для достижения критической точки безубыточности (около 52,0 долл. США за тонну CO 2 ), чтобы эффективно способствовать крупномасштабному применению CBECCS.

    Роль CBECCS как части широкой дорожной карты CCS для Китая.

    В широком контексте разработки китайской стратегии CCS, помимо технологии улавливания CO 2 до сжигания на основе газификации, которая является предметом настоящего исследования, улавливание после сжигания также рассматривается как многообещающий выбор технологии, особенно в качестве варианта модернизации существующего угля. обожженные растения (43).Успешные демонстрации в промышленных масштабах уже были реализованы в Китае и других странах (22). Однако модернизация существующих угольных электростанций влечет за собой логистические проблемы, такие как наличие поблизости хранилища CO 2 и наличие на площадке достаточного пространства для добавления объектов дожигания. Для сравнения, поскольку темпы добавления новых угольных электростанций в Китае, по прогнозам, замедлятся в ближайшие десятилетия, рынок CBECCS посредством газификации, вероятно, будет включать замену угольных электростанций, которые будут выведены из эксплуатации к середине века или позже (55).Для согласованности с таким временным горизонтом в этом исследовании сравниваются экономические и экологические последствия CBECCS с наиболее передовыми угольными установками в настоящее время, то есть сверхкритическими и сверхсверхкритическими угольными установками.

    Для информирования о долгосрочной дорожной карте Китая по CCS и о том, как следует разделить рынок CBECCS между подходами к газификации и дожиганию, директивным органам и инвесторам необходимо сравнить вариант строительства новых заводов CBECCS с использованием технологии улавливания до сжигания со стратегией модернизации или строительство угольных электростанций с использованием технологии совместного сжигания биомассы и улавливания после сжигания.Ответ на эти вопросы требует будущих исследований по оценке существующих угольных электростанций на уровне электростанций с точки зрения их площади и доступности воды для добавления и эксплуатации улавливающих установок после сжигания, а также связанных с этим изменений затрат и эффективности (43, 56, 57). Тогда вариант модернизации существующих заводов можно сравнить с вариантом строительства новых заводов, использующих подходы газификации или дожигания.

    Хотя количественное сравнение выходит за рамки настоящего исследования, качественно CBECCS с газификацией имеет ряд преимуществ перед технологией дожигания.Что наиболее важно, хотя модернизация традиционных угольных блоков с помощью CCS после сжигания, безусловно, может снизить выбросы углерода, оно ограничено техническим пределом для коэффициента совместного сжигания биомассы, что, следовательно, ограничивает потенциал сокращения выбросов углерода. В настоящее время доля биомассы в установках совместного сжигания биомассы / угля обычно ниже 5% и редко превышает 10% на постоянной основе, хотя совместное сжигание 20% технически возможно (58). Напротив, технология CBECCS может работать не только при высоких соотношениях биомассы, но и обеспечивать нулевые выбросы CO 2 в течение жизненного цикла при таком низком соотношении биомассы, как 35%.Таким образом, учитывая конечную потребность в отрицательных выбросах углерода для решения климатических проблем, CBECCS посредством газификации предоставляет более многообещающую возможность для постепенного увеличения доли биомассы, тем самым закладывая основу для полного отказа от ископаемой энергии и производства электроэнергии с отрицательным углеродом в долгий пробег.

    Методы

    Система CBECCS была смоделирована с использованием программного обеспечения Apsen Plus с допущениями для имеющихся в настоящее время современных процессов. Было смоделировано 20 соотношений смешивания растительных остатков с уравновешиванием потоков массы и энергии на каждом этапе и подтверждено существующей литературой (11, 23).Блок-схема системы CBECCS для производства электроэнергии проиллюстрирована на рис. 5, а подробная информация о параметрах модели, входах и выходах материалов и энергии обобщена в приложении SI , таблицы S1 – S6.

    Рис. 5.

    Блок-схема системы CBECCS для производства электроэнергии с использованием технологии IGCC с CCS.

    Выбросы парниковых газов от угля и биомассы в течение жизненного цикла в системах CBECCS оцениваются с использованием стандартной модели ISO (Международной организации по стандартизации) с учетом как производственных выбросов, так и выбросов выше по течению, связанных с производством, переработкой и транспортировкой угля и биомассы .Подробные данные приведены в SI Приложение , раздел S3 (30, 59). Сопутствующие выгоды от снижения загрязнения воздуха были оценены для основных загрязнителей воздуха, включая SO 2 , NO X , PM 2,5 и BC. Коэффициенты выбросов этих видов для систем CBECCS, угольных электростанций, OBB и DBB были взяты из кадастра выбросов для загрязнения воздуха в Китае, разработанного Университетом Цинхуа и задокументированного в существующей литературе ( SI Приложение , таблицы S15 и S16) (10, 51, 60–62).

    LCOE для CBECCS, угольного IGCC и традиционных электростанций были оценены с использованием финансовой модели движения денежных средств, разработанной для этого анализа. Экономические параметры для Nth of a kind CBECCS-CrB0 были взяты из тематического исследования проекта GreenGen (IGCC) в Тяньцзине, Китай, представленного Азиатским банком развития (22). Поскольку доля биомассы увеличивается с 0% в CBECCS-CrB0 до 100% в -CrB4, мы предполагаем, что капитальные вложения за ночь увеличатся на 10%, а фиксированные затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание - на 30% (10, 63).Экономические параметры для различных энергоблоков и моделей движения денежных средств описаны в Приложении SI , Таблица S14. Цены на уголь в Китае были взяты равными 80 долларов за тонну на основе средней цены энергетического угля на Бохайском крае в период с 2017 по 2018 год (64), а цены на биомассу были оценены как функция расстояния транспортировки и плотности биомассы с параметрами, откалиброванными с использованием существующей литературы. ( SI Приложение , раздел S2.2) (65). Анализ чувствительности LCOE с точки зрения капитальных затрат, ставки дисконтирования и цен на топливо проиллюстрирован в приложении SI , рис.S3.

    Настоящий анализ также количественно оценил влияние на LCOE различных технологий производства электроэнергии налогов на выбросы углерода в диапазоне от 0 до 60 долларов за тонну CO 2 . Затраты на сокращение выбросов CO 2 (CCO2) с использованием систем CBECCS по сравнению с электростанциями SC-PC были количественно определены с помощью следующего уравнения: CCO2 = PkWhCBECCS − PkWhPCECO2CBECCS − ECO2PC,

    реализовано

    , где PkWhCBECCS и PkWhPC соответственно относятся к , системой CBECCS и установкой SC-PC, а ECO2CBECCS и ECO2PC указывают на выбросы CO 2 , связанные с производством 1 кВтч электроэнергии с использованием электростанций CBECCS и SC-PC, соответственно.

    Благодарности

    Мы благодарим рецензентов за ценные и конструктивные предложения. Мы особенно благодарны одному из рецензентов за ее кропотливые усилия по критике нескольких версий рукописи и за поднятые вопросы, которые способствовали важному улучшению окончательной презентации. XL, LC, JX, SW и SC были поддержаны Национальной программой ключевых исследований и разработок 2016YFC0208901, Национальным фондом естественных наук Китая, проектами 71722003 и 716

    , Государственной лабораторией по охране окружающей среды, ключевой лабораторией источников и контроля загрязнения воздуха, Совместным инновационным центром для регионов. Качество окружающей среды, Государственная ключевая объединенная лаборатория моделирования окружающей среды и контроля загрязнения, и Volvo Group в исследовательском проекте Исследовательского центра зеленой экономики и устойчивого развития Университета Цинхуа; и H.W., Q.Y., C.P.N. и M.B.M. были поддержаны грантом Гарвардского глобального института Гарвардско-китайскому проекту «Китай 2030/2050: энергетические и экологические вызовы будущего».

    Сноски

    • Вклад авторов: X.L. и М.Б.М. спланированное исследование; X.L. и L.C. проведенное исследование; X.L., L.C., J.X., S.W., S.C. и Q.Y. внесены новые реагенты / аналитические инструменты; X.L., L.C., H.W., W.P., Q.Y., C.P.N. и M.B.M. проанализированные данные; и X.L., L.C., H.W., W.P., J.X., S.W., B.S., C.P.N. и M.B.M. написал газету.

    • Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

    • Эта статья представляет собой прямое представление PNAS.

    • Эта статья содержит вспомогательную информацию на сайте www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1812239116/-/DCSupplemental.

    • Copyright © 2019 Автор (ы). Опубликовано PNAS.

    Центральное отопление с котлом с газификацией древесины - Джон Уделл

    Чуть больше года назад я написал популярную статью о дилемме жителей Новой Англии, которые используют нефть для отопления домов.Топка на гранулах, которую я установил в камине в гостиной за несколько лет до этого, помогала, но не было никакого способа распределить это тепло. Когда нефть взлетела выше 100 долларов за баррель на пути к 140 долларам, стало ясно, что мне нужно найти другой способ заправить нашу водяную систему центрального отопления.

    Мои исследования привели меня к нескольким вариантам. Во-первых, пеллетный котел. Во-вторых, дровяной газификатор. Я выбрал газогенератор в основном для того, чтобы разнообразить свои источники. Хотя я ожидаю, что древесные гранулы останутся доступными и по привлекательной цене по сравнению с нефтью, я не хотел делать еще одну ставку на товар, цену которого я не могу контролировать.Я не занимаюсь производством дров, которые сжигает мой газогенератор, но если бы пришлось, я бы мог. Пара сумасшедших зим на американских горках, раскаленных маслом, заставила меня жаждать этой уверенности.

    После дальнейших исследований и консультаций остановился на дровяном котле ЭКО. Он изготовлен в Польше Эко-Вимаром Орлански, импортирован в США компанией New Horizon и продается здесь, на юге Нью-Гэмпшира, компанией Mechanical Innovations.

    В мае 2008 года купил котел ЭКО-40. Через несколько недель он прибыл на поддоне и был выгружен в мой гараж, пока я завершал работу над планом установки.Если бы я знал, что этот процесс затянется на шесть месяцев, я бы пересмотрел свое решение проинформировать город Кин о своих планах и подать заявление на получение разрешения.

    Но, несмотря на невероятные хлопоты, которые я описал здесь, я рад, что сделал это. С самого начала я имел в виду две цели. Одна - впервые за три зимы сделать дом по доступным ценам. Другой - уметь написать это эссе.

    Газификаторы древесины - не новая технология. Северные европейцы использовали их много лет.Но они новички в США. Большинство наших городских чиновников жилищного строительства и наших страховых агентов не знают о них. Теперь мой, и я надеюсь, что то, что я узнал, поможет проверить это решение в другом месте.

    С точки зрения города проблема заключалась в коде. Основное возражение заключалось в том, что код требует сертификации в США (UL, ASME), но EKO имеет европейскую сертификацию (TUV, CE). Однако, копнув дальше, я обнаружил, что наклейка UL 391, которую город изначально заявил, что она необходима, неприменима к твердотопливным котлам.Что значит? UL 2523 - стандарт, который в настоящее время находится в стадии разработки и по которому еще не сертифицированы продукты.

    В конце концов я нанял инженера Марка Винселло, чтобы он осмотрел котел, посоветовался с моим дилером / установщиком Бобом Дженнингсом и написал городу письмо, в котором говорилось, что котел сделан хорошо, прошел испытания под давлением и будет безопасно. установлены.

    В октябре я наконец получил разрешение. Для протокола я хочу поблагодарить главного строительного директора и помощника директора города Медарда Копчинского.Наш, как и многие другие департаменты по обеспечению соблюдения кодекса, широко критикуют, помимо прочего, за сопротивление инновациям. Но хотя Мед никогда не видел и не слышал о жилом котле, работающем на дровах, он был заинтригован решением и работал со мной, чтобы найти способ его одобрить.

    Имея разрешение, я нанял Боба Фэрбенкса, чтобы он выровнял дымоход, который я буду использовать. Он установил обернутый изоляцией гибкий вкладыш. Для котла требуется вкладыш размером 8 дюймов, а размер дымохода - 8 дюймов на 12 дюймов, поэтому он был плотно прилегающим, но Боб «овализовал» (раздавил) вкладыш и влез его внутрь.

    К настоящему времени был ноябрь, а котел все еще стоял в гараже. Следующим препятствием, из-за которого я провел несколько бессонных ночей, было перемещение этого 1500-фунтового зверя в подвал через узкий вход под сараем, а затем через илистый пол сарая на цементную площадку подвала.

    1: четыре эпохи нагрева

    Это было безумие. В конце концов потребовалось четверо из нас, трактор, домкрат для поддонов, связка толстых досок и бутылка средства для мытья посуды. Трактор вставил котел в сарай.Мы протащили его на мыльных досках по земляному полу, намотали на тележку для поддонов, а затем покатили по цементному полу к его нынешнему дому.

    Наконец, в начале декабря Боб подключился, и мы зажгли его. С тех пор он работает непрерывно.

    На фото 1 вы можете увидеть все четыре эпохи, в которых использовались системы отопления, которые известны моему дому 1870 года.

    Дымоход, один из трех, первоначально вентилировал несколько каминов.

    Коричневая коробка, зажатая между бело-зеленым котлом EKO и поленницей, представляет собой угольную горелку, которая в какой-то момент должна дополнять дровяное тепло.

    Потом пришло масло. В углу за поленницей вы можете увидеть один из двух резервуаров емкостью 250 галлонов.

    А теперь котел EKO, современное устройство с электронным управлением, которое возвращает нас к дровам.

    2: деталь гидравлического подключения

    3: гидравлическое соединение

    На фотографиях 2 и 3 показано, как EKO подключается к уже существующей гидравлической системе. На фото 2 вы видите пять цепей. Справа налево, соответствующие четырем циркуляционным насосам, расположены три зоны дома и контур водонагревателя.Крайний левый пятый контур проходит через EKO.

    На фото 3 вы можете увидеть EKO слева и все пять входов и выходов масляной горелки внизу справа. EKO подключается последовательно. Это стоит мне некоторой эффективности, потому что, хотя масляная горелка работает редко, ее водяная рубашка поглощает тепло. Но это может быть полезно для нее, и, хотя в большинстве случаев это отодвинуто на второй план, это все еще важная часть головоломки.

    Если температура водяной рубашки EKO опускается ниже установленной температуры - в настоящее время 140F - печь на ископаемом топливе включается автоматически.Помимо прочего, это означает, что мы можем отправиться в отпуск, не беспокоясь о замерзших трубах.

    На фото 4 показаны части систем управления и безопасности. Зеленая бирка висит рядом с предохранительным клапаном. Если котел перегреется, этот клапан откроется и вода выльется на пол.

    4: предохранительный клапан, циркуляционный насос, переключатель насоса

    Красный циркуляционный насос появляется в центре фотографии. Зеленая рамка в верхнем левом углу активирует циркуляционный насос, когда водяная рубашка котла достигает порогового значения, установленного в настоящее время на 160F, а затем поддерживает его, пока температура воды не упадет ниже 140F, после чего масляная горелка снова включится.Если EKO работает непрерывно, циркуляционный насос EKO может работать и работает в течение нескольких дней, полностью отключая масляную горелку.

    5: датчик и высокотемпературное отключение

    На фото 5 показан датчик, установленный непосредственно на водяной рубашке котла через отверстие, просверленное в верхней крышке. Его сигнал поступает на цифровой контроллер, показанный на фото 7, который приводит в действие переключатель насоса на фото 4. Он также управляет защитным отключением, показанным в нижней части фото 5, которое отключит котел (электрически), если его температура превысит 210F.

    На фото 6 вы видите панель управления EKO. Диск управляет уставкой, которая в настоящее время установлена ​​на 165F. Поскольку текущая температура на этой фотографии ниже этой, EKO работает в режиме газификации. Как только он достигает заданного значения, он возвращается в режим ожидания.

    6: панель управления eko

    Здесь есть множество пунктов меню, но пока мне оставалось только повозиться с уставкой и управлением вентилятором. Газификация происходит за счет нисходящего потока, который засасывает древесный газ из топки в верхней камере вниз в нижнюю камеру, где происходит перегретое сгорание.В режиме ожидания вентилятор работает на 40% мощности. В режиме газификации он может работать от 50% до 100%. Сейчас я бегаю на 60%, если не очень холодно (10F или ниже), и в этом случае я увеличиваю до 70%.

    Это не идеально. Я убираю газ, чтобы котел не перегрелся. Даже на холостом ходу выделяется минимальное количество тепла, и оно должно куда-то уходить. В идеальном сценарии вы полностью разряжаетесь в режиме 100% газификации и заряжаете большую тепловую батарею, например, изолированный резервуар для воды на 500 галлонов, а затем потребляете это накопленное тепло.Это был бы наиболее эффективный и экологически чистый способ использования EKO.

    Но текущая установка уже представляла собой финансовую и логистическую проблему, поэтому, как и многие люди, я пока остановился на резервуаре для хранения. Тем временем мы думаем о продлении цепи до пристроенного сарая, где находится студия Луанн, который в настоящее время отапливается пропаном. Если мы сделаем это, мы дадим EKO больше воды для нагрева, он будет работать усерднее и будет счастливее.

    7: цифровой контроллер

    Есть еще одна функция безопасности, связанная с перегревом.В дополнение к предохранительному клапану и отсечке высокой температуры цифровой контроллер может активировать одну из зон дома (самую большую) и сбрасывать излишки тепла туда, даже если зона этого не требует.

    Контроллер показан на фото 7. Он определяет температуру EKO, включает циркуляционный насос EKO и контролирует его отключение по высокой температуре (см. Фото 4 и 5). Он также управляет печью на ископаемом топливе, включая ее, когда вода в EKO опускается ниже 140F, и выключается, когда она поднимается выше 160F.

    8: рычаг очистки теплообменника,
    стержень открытия / закрытия заслонки

    На фото 8 показаны только два ручных управления. Рычаг вверху слева очищает теплообменник. Вы просто перемешиваете его всякий раз, когда загружаете дрова.

    Шток с шаровой ручкой открывает и закрывает заслонку. Вот он вытащен, заслонка закрыта, котел работает. Чтобы загрузить топливо, вы вдавливаете стержень, чтобы открыть заслонку, выключите вентилятор и откройте дверцу топки. Когда вы закончите, вы закрываете дверь, снова вытаскиваете стержень, чтобы закрыть заслонку, и включаете вентилятор.

    9: топка верхняя

    10: камера газификации нижняя

    На фото 9 изображена топка. Он большой, вы можете загрузить четыре или даже пять больших охапок колотого дерева. Прорезь в нижней части соединяет верхнюю камеру, где дрова горит и выделяет газ, с нижней камерой, где происходит газификация.

    На фото 10 показана камера газификации. Вы можете увидеть тот же соединительный слот здесь снизу. Помните, дрова горит в верхней камере.Некоторые любят говорить, что древесные газификаторы горят вверх дном. В верхней камере не так много тепла, а температура в дымовой трубе ниже 300 ° F. Настоящее тепло происходит в нижней камере.

    11: топка в действии

    12: газификатор в действии

    На фотографиях 11 и 12 показаны две камеры в действии. На фото 11 я зажег дровяной камин в холодном, только что очищенном котле. Вы просто используете газету, растопку и спичку, как и в любом дровах.

    На фото 12, несколько минут спустя я загрузил еще дров в верхнюю камеру, закрыл заслонку и включил вентилятор.То, что вы видите и слышите, похоже на выхлоп небольшого ракетного двигателя. На полной мощности температура приближается к 2000F.

    Через пару минут после фото 12 показания на фотографиях 6 и 7 достигли 160F, масляная горелка отключилась, циркуляционный насос EKO щелкнул, и мой дровяной центральный обогреватель снова заработал.

    Сегодня 11 января, и он работает с 4 декабря. Особого технического обслуживания нет. Я должен очищать золу (и вычищать креозот) еженедельно, но с тех пор, как начал, я, вероятно, делал это только три раза.На фото 13 показано все количество пепла, которое я удалил. Как видите, это немного. EKO превратил много дерева - я полагаю, к настоящему времени почти два шнура - в очень компактный объем порошкообразного пепла.

    13: пять недель пепла

    Два шнура? Я знаю. Хотя он горит долго - полная загрузка может длиться от восьми до двенадцати часов, в зависимости от температуры наружного воздуха - эта штука ест дрова на завтрак, обед и ужин. Я купил шесть шнуров из полусухой древесины, это только 11 января, возможно, в марте или апреле мне понадобится дополнить их немного выдержанной древесиной.

    Тем не менее, я согласен с этим. Замечательно отодвинуть масляную печь на второй план. Я не экономлю столько, сколько мог бы при цене 140 долларов за баррель нефти, но я все еще экономлю. И мне кажется, что я купил страховку от колебаний цен, которые сводили меня с ума. Многие друзья заранее покупали масло по цене четыре-пятьдесят или даже пять долларов за галлон. Эта ставка окупалась каждый год, кроме этой. Я ненавидел жить с этим безумием.

    При ценах на нефть в мае 2008 г. я ожидал, что это решение окупится через три или четыре года.Сейчас это маловероятно, но я не жалею о своем решении. Дом ориентирован на будущее благодаря гибкой тройке систем отопления. Есть печь на гранулах, которую я до сих пор использую весной и осенью, дровяной котел зимой и топка на жидком топливе для резервного питания и для нагрева воды летом.

    Между прочим, федеральное правительство не помогло. Прошлой осенью я провел небольшое исследование, чтобы выяснить, соответствуют ли мои инвестиции в это решение налоговой льготе. Согласно energystar.gov, - это налоговых льгот для печей на биомассе.Но не в 2008 году. Мне пришлось бы подождать еще месяц, чтобы заработать 300 долларов на кредит в 2009 году. Ну что ж. EKO-Vimar, вероятно, в любом случае не предоставляет сертификата производителя.

    Честно говоря, я бы предпочел жить в меньшем новом доме, в котором не нужна печь. Может быть, когда-нибудь я смогу выпотрошить и полностью изолировать этот старый дом. Но между тем, как и почти все жители Новой Англии, мне нужно что-то сжечь, чтобы пережить зиму. Большинство из нас до сих пор сжигает нефть. Но некоторые из нас возвращаются в будущее.Снова 1870 год, но с изюминкой. Мы сжигаем возобновляемую биомассу в чистых, эффективных, умных приборах и вкладываем доллары в местную экономику. Это начало.

    Как это:

    Нравится Загрузка ...

    Объяснение биомассы - Управление энергетической информации США (EIA)

    Биомасса - возобновляемая энергия растений и животных

    Биомасса - это возобновляемый органический материал, получаемый из растений и животных. Биомасса была крупнейшим источником общего годового U.С. Энергопотребление до середины 1800-х гг. Биомасса продолжает оставаться важным топливом во многих странах, особенно для приготовления пищи и обогрева в развивающихся странах. Использование топлива из биомассы для транспорта и производства электроэнергии расширяется во многих развитых странах в качестве средства предотвращения выбросов углекислого газа в результате использования ископаемого топлива. В 2019 году биомасса обеспечивала почти 5 квадриллионов британских тепловых единиц (БТЕ) ​​и около 5% от общего объема потребления первичной энергии в Соединенных Штатах.

    Биомасса содержит накопленную химическую энергию солнца.Растения производят биомассу посредством фотосинтеза. Биомассу можно сжигать непосредственно для получения тепла или преобразовывать в возобновляемое жидкое и газообразное топливо с помощью различных процессов.

    • Отходы древесины и деревообработки - дрова, древесные гранулы и щепа, древесные опилки и отходы мебельных заводов, а также черный щелок целлюлозно-бумажных комбинатов
    • Сельскохозяйственные культуры и отходы - кукуруза, соя, сахарный тростник, просо, древесные растения и водоросли, а также остатки сельскохозяйственных культур и пищевых продуктов
    • Биогенные материалы в твердых бытовых отходах - бумага, изделия из хлопка и шерсти, пищевые, дворовые и древесные отходы
    • Навоз животных и бытовые сточные воды

    Источник: по материалам Национального энергетического образовательного проекта (общественное достояние)

    Источник: по материалам Национального энергетического образовательного проекта (общественное достояние)

    Преобразование биомассы в энергию

    Биомасса преобразуется в энергию посредством различных процессов, в том числе

    • Прямое сжигание (сжигание) с выделением тепла
    • Термохимическая конверсия для производства твердого, газообразного и жидкого топлива
    • Химическая переработка для производства жидкого топлива
    • Биологическая конверсия для производства жидкого и газообразного топлива

    Прямое сжигание - наиболее распространенный метод преобразования биомассы в полезную энергию.Всю биомассу можно сжигать непосредственно для отопления зданий и воды, для получения тепла в промышленных процессах и для выработки электроэнергии в паровых турбинах.

    Термохимическая конверсия биомассы включает пиролиз и газификацию . Оба являются процессами термического разложения, в которых исходные материалы биомассы нагреваются в закрытых емкостях под давлением, называемых газификаторами , при высоких температурах. В основном они различаются температурами процесса и количеством кислорода, присутствующего в процессе конверсии.

    • Пиролиз включает нагрев органических материалов до 800–900 o F (400–500 o C) при почти полном отсутствии свободного кислорода. При пиролизе биомассы производятся такие виды топлива, как древесный уголь, бионефть, возобновляемое дизельное топливо, метан и водород.
    • Гидроочистка используется для обработки бионефти (производимой с помощью быстрого пиролиза ) водородом при повышенных температурах и давлениях в присутствии катализатора для производства возобновляемого дизельного топлива, возобновляемого бензина и возобновляемого реактивного топлива.
    • Газификация включает нагрев органических материалов до 1400–1700 o F (800–900 o C) с нагнетанием контролируемых количеств свободного кислорода и / или пара в емкость для получения газа, обогащенного монооксидом углерода и водородом, называемого синтез-газ или синтез-газ . Синтез-газ можно использовать в качестве топлива для дизельных двигателей, для отопления и для выработки электроэнергии в газовых турбинах. Его также можно обработать, чтобы отделить водород от газа, и водород можно сжигать или использовать в топливных элементах.Синтез-газ может быть дополнительно переработан для производства жидкого топлива с использованием процесса Фишера-Тропша.

    Процесс химического преобразования, известный как переэтерификация , используется для преобразования растительных масел, животных жиров и жиров в метиловые эфиры жирных кислот (FAME), которые используются для производства биодизеля.

    Биологическое преобразование включает ферментацию для преобразования биомассы в этанол и анаэробное сбраживание для производства возобновляемого природного газа. Этанол используется в качестве автомобильного топлива.Возобновляемый природный газ - также называемый биогазом или биометаном - производится в анаэробных варочных котлах на очистных сооружениях, а также на молочных и животноводческих предприятиях. Он также образуется на свалках твердых отходов и может улавливаться ими. Правильно очищенный возобновляемый природный газ используется так же, как ископаемый природный газ.

    Исследователи работают над способами улучшения этих методов и разработки других способов преобразования и использования большего количества биомассы для получения энергии.

    Сколько биомассы используется для получения энергии?

    В 2019 году биомасса обеспечила почти 5 квадриллионов британских тепловых единиц (БТЕ), что составляет около 5% от общего объема потребления первичной энергии в Соединенных Штатах.Из этих 5% около 46% приходилось на древесину и древесную биомассу, 45% приходилось на биотопливо (в основном этанол) и 9% приходилось на биомассу в городских отходах.

    Суммы в триллионах британских тепловых единиц (ТБТЕ) и процентные доли от общего потребления энергии биомассы в США по секторам-потребителям в 2019 году составили

    .

    На промышленность и транспорт приходится наибольшая доля энергии с точки зрения содержания энергии и наибольшая процентная доля от общего годового потребления биомассы в США.В деревообрабатывающей и бумажной промышленности биомасса используется в теплоэлектроцентралях для производства тепла и электроэнергии для собственных нужд. На жидкое биотопливо (этанол и дизельное топливо на основе биомассы) приходится большая часть потребления биомассы транспортным сектором.

    В жилом и коммерческом секторах для отопления используются дрова и древесные гранулы. Коммерческий сектор также потребляет, а в некоторых случаях продает возобновляемый природный газ, произведенный на муниципальных очистных сооружениях и на свалках отходов.

    В электроэнергетике используются отходы древесины и биомассы для производства электроэнергии для продажи другим секторам.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *