2. Damian Kozieł – Biogazownie w energetyce

Biogazownie w
energetyce
Temat opracował
Damian Kozieł
Energetyka
spec. EGIR
rok 3
Czym jest biogaz?
Czym jest biogaz?
Biogaz – jest to produkt fermentacji metanowej
materii organicznej przez bakterie beztlenowe
Skład:
55-75% CH4
25-45% CO2
0-0,3% N2
1-5% H2
0-3%H2S
0,1-0,5% O2
Skąd pochodzi biogaz?
Biogaz jest produktem ubocznym cyklu życiowego bakterii
beztlenowych (Methanopyrus kandleri). Głównym produktem ich
oddychania jest metan – najistotniejszy składnik biogazu.
Rozróżniamy trzy pdogrupy:
 Bakterie psychofilne
(aktywne w temp. 20-25oC)
 Bakterie mezofilne
(aktywne w temp. 35-37oC)
 Bakterie termofilne (
aktywne w temp. 55-60oC)
Surowce do produkcji biogazu
Surowcem może być każdy rodzaj biomasy, pod warunkiem że będzie
miał odpowiednią wilgotność (60-99%). W praktyce wykorzystuje się:
1. Składowiska odpadów
2. Osady ściekowe
3. Odpady pochodzenia zwierzęcego
4. Biomasa roślinna tj.:
 Trawa
 Słoma
 Odpady z przemysłu spożywczego (wytłoki, melasa, wysłodziny
browarnicze, odpady piekarnicze, gliceryna)
 Rośliny uprawiane na cele energetyczne
(świeże lub w postaci kiszonki)
 Obornik i gnojowica
Dlaczego wykorzystujemy biogaz?
 Ponieważ i tak powstaje 
Dlaczego wykorzystujemy biogaz?
 Ponieważ i tak powstaje 
 CH4 jest groźnym gazem cieplarnianym!!!
Dlaczego wykorzystujemy biogaz?
 Ponieważ i tak powstaje 
 CH4 jest groźnym gazem cieplarnianym!!!
 Można być samowystarczalnym
Dlaczego wykorzystujemy biogaz?
 Ponieważ i tak powstaje 
 CH4 jest groźnym gazem cieplarnianym!!!
 Można być samowystarczalnym
 Można na tym zarobić
Wady biogazu:
Nieregularność dostaw i mały strumień gazu
Zmienny skład zależny od surowca i etapu procesu
Duża zawartość CO2
Mniejsza wartość opałowa biogazu (19-23 MJ/kg) w
stosunku do gazu ziemnego (34,43 MJ/kg)
Zalety biogazu:
 Tani w pozyskaniu
 Można utylizować w ten sposób niektóre niebezpieczne
odpady (temperatura zabija bakterie)
 Umożliwia produkcje ciepła i energii elektrycznej na miejscu
(pozwala stać się samowystarczalnym)
 Jest odnawialnym źródłem energii
 Pozostałości pofermentacyjne stanowią cenny nawóz
 Można fermentować mokrą biomasę której nie da się spalić
Biogazownie – budowa i
działanie
Historia budowy biogazowni
 Pierwsze biogazownie – Chiny w XII wieku
 Europa XIX wiek – wykorzystanie osadów ściekowych
 XX wiek – Indie i Chiny – małe biogazownie rolnicze – gaz
do gotowania
 Obecnie – utylizacja odpadowej biomasy i źródło
odnawialnej energii (stanowi to element polityki
klimatycznej i energetycznej UE)
Rysunek ilustrujący schemat rolniczej biogazowni w Chinach
Mapa biogazowni w Polsce wg.
Portalbiogazowy.pl
Biogaz wysypiskowy
Biogaz z oczyszczalni ścieków
Biogaz z biogazowni rolniczych
Biogaz z biogazowni rolniczych
Biogaz z biogazowni rolniczych
Zastosowanie biogazu
Zastosowanie biogazu
1. Produkcja energii elektrycznej:
 Turbiny gazowe
 Silniki gazowe
 Układy ORC
 Układy ORC (jako dodatek do silnika gazowego lub turbiny gazowej)
2. Produkcja ciepła (możliwa równolegle z produkcją energii elektrycznej w
układach kogeneracyjnych CHP) jak też w kotłach gazowych
(kondensacyjne raczej nie):
 Ciepło do podgrzewania fermentujących substratów
 Ciepło grzewcze (budynki, szklarnie, hodowla ryb)
 C.W.U.
 Ciepło suszarnicze
3. Oczyszczanie gazu i wtłaczanie do sieci gazowej
4. Oczyszczanie gazu i wykorzystanie go po sprężeniu do napędu pojazdów
jako CNG
Przyszłość
 Czerwiec 2012 – 184 biogazownie w Polsce (Niemcy 6000)
 Łączna moc elektryczna zainstalowana – 119,414 MW (Niemcy
2300 MW)
 Polityka Energetyczna Polski zakłada powstanie do 2020r
zainstalowanej mocy elektrycznej w wysokości 802 MW
 Ustawa o Odnawialnych Źródłach Energii – możliwe zmiany w
sposobie wsparcia
 Wzrost światowych cen zbóż – powoduje wzrost opłacalności
produkcji żywności, kosztem upraw przeznaczonych na biomasę
 Możliwa większa polityczną presja na uprawy energetyczne które
zajmują ziemię rolną.
 Zaostrzenie polityki klimatycznej UE = więcej biogazowni (wciąż
duży potencjał produkcji biogazu w Polsce)
Dziękuję za uwagę!