ENERGETICKÉ VYUŢÍVÁNÍ BIOMASY V ČEZ, a. s. ANTONÍN SVĚRÁK Květen 2012
AGENDA
ENERGETICKÉ VYUŽÍVÁNÍ BIOMASY V ČEZ, a. s.
• PŘEDSTAVENÍ SPOLEČNOSTI ČEZ • MOŢNOSTI SPALOVÁNÍ BIOMASY V ČEZ • SPALOVÁNÍ BIOMASY V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN • ÚSPĚCHY A PLÁNY PRO BUDOUCÍ OBDOBÍ • FOTOGALERIE TECHNOLOGIE ELEKTRÁRNY HODONÍN
1
PŘEDSTAVENÍ SPOLEČNOSTI
SKUPINA ČEZ PATŘÍ DO PRVNÍ DESÍTKY NEJVĚTŠÍCH ENERGETICKÝCH SPOLEČNOSTÍ VE STŘEDNÍ A JIHOVÝCHODNÍ EVROPĚ ČEZ, a. s., JE NEJVĚTŠÍ ENERGETICKÁ SPOLEČNOST V ČESKÉ REPUBLICE ZA ROK 2011 VYTVOŘILA SKUPINA ČEZ PROVOZNÍ ZISK PŘED ODPISY (EBITDA) VE VÝŠI 87,3 mld. Kč ZA ROK 2011 VYTVOŘILA SKUPINA ČEZ ČISTÝ ZISK 40,8 mld. Kč. INSTALOVANÝ VÝKON VÝROBNÍCH ZDROJŮ SKUPINY ČEZ V ČR JE 13 000 MW. ČEZ, a. s., VYROBIL V ROCE 2010 VE VODNÍCH, SLUNEČNÍCH A VĚTRNÝCH ZDROJÍCH A SPALOVÁNÍM BIOMASY CELKEM 2 367 tis. MWh ELEKTŘINY ČEZ, a. s. VYROBIL V ROCE 2011 CELKEM 421 tis. MWh ELEKTŘINY Z BIOMASY A SPOTŘEBOVAL CELKEM 440 tis. TUN BIOMASY SKUPINA ČEZ, a. s. ZAMĚSTNÁVÁ V ČESKÉ REPUBLICE CELKEM 20850 OBYVATEL
2
MOŢNOSTI SPALOVÁNÍ BIOMASY
PARALELNÍ SPAL.
ČISTÉ SPALOVÁNÍ
ZB KAT.2 = 970 Kč/MWh
ZB KAT.2 = 1080 Kč/MWh
SPOLUSPALOVÁNÍ ZB KAT.2 = 700 Kč/MWh
3
POŢADAVKY NA DODÁVANOU BIOMASU
• MINIMÁLNÍ VÝHŘEVNOST - minimálně 7,5 GJ/t
• MAXIMÁLNÍ OBSAH POPELA - maximálně 6%
• GRANULOMETRIE - maximálně 40 mm v kaţdém směru - maximálně 50 mm v jednom směru
• PŘÍMĚSI NEJSOU POVOLENY (kameny, kov, plasty, nadrozměrné kusy…..) -opotřebení mlýnků -poruchy vzorkovače biomasy -poruchy odvodu popelovin do chladičů loţového popela -opotřebení chladících šnekových dopravníků loţového popela -opotřebení drtičů loţového popela
• MOŢNOST SANKCÍ ZA NESPLNĚNÍ SMLUVNÍCH PODMÍNEK -třídič biomasy (odvoz nadsítného na náklady dodavatele) -3 magnetické separátory
4
PŘEJÍMKA , VZORKOVÁNÍ A ANALÝZA BIOPALIV V EHO
• PŘEJÍMKA DODÁVEK ZAJIŠTĚNA DODAVATELSKY (AWT) -granulometrie, cizí předměty, homogenita
• VZORKOVÁNÍ ZAJIŠTĚNO DODAVATELSKY (AWT)
-odběr z 11 míst, reprezentativní vzorek, evidenční kód vzorku
• ANALÝZA KAŢDÉ DODÁVKY
ZKRÁCENÁ (AWT) -kvartování vzorku, vysušení vzorku, stanovení veškeré vody ÚPLNÁ (EHO) -mletí vzorku -popel -analytická voda -celkový obsah uhlíku, vodíku, dusíku a síry -spalné teplo, výhřevnost
• AUTOMATICKÝ VZORKOVAČ NA SPOTŘEBĚ (peletky / štěpka) • SW BET -součástí je sekce pro evidenci analýz biomasy -fakturace, bilance, výkaznictví
• PROVOZNÍ INSTRUKCE PRO VZORKOVÁNÍ A ANALÝZU BIOPALIV • KONTROLNÍ SYSTÉM (1x ročně ČEZ, 1x ročně dodavatelsky –firma TEKO) 5
SPALOVÁNÍ BIOMASY V ČEZ, a. s. PROBÍHÁ VE FLUIDNÍCH KOTLÍCH A ROŠTOVÝCH KOTLÍCH
ČEZ - POLSKO
ELEKTRÁRNA SKAWINA ELEKTRÁRA CHORZOW
TRMICE
JINDŘICHŮV HRADEC
V KVĚTNU MLECÍ ZKOUŠKA 10% PELETEK V ELEKTRÁRNĚ DĚTMAROVICE 6
ZDROJE ČEZ, a. s. SPALUJÍCÍ BIOMASU
Elektrárna Hodonín – tři z původních osmi kotlů byly nahrazeny dvěma fluidními kotli o jmenovitém výkonu 170 t/h. Ve strojovně jsou instalovány dva turbogenerátory s regulovaným odběrem páry pro zajištění dodávek tepla výkonu 50 MW a 55 MW. Od roku 2010 je 4. blok elektrárny provozován v reţimu čistého (paralelního) spalování biomasy s roční výrobou 220 tisíc MWh elektřiny. Elektrárna Poříčí – čtyři z původních šesti kotlů byly nahrazeny dvěma fluidními kotli o jmenovitém výkonu 250 t/h. Ve strojovně jsou instalovány tři turbogenerátory výkonu 55 MW s regulovaným odběrem páry pro zajištění dodávek tepla. Výroba elektřiny spoluspalováním biomasy se v posledních dvou letech pohybuje kolem 90 tisíc MWh elektřiny za rok. Po úpravách K7 od roku 2013 250 tisíc MWh. Teplárna Dvůr Králové – výrobní zařízení se skládá ze dvou roštových kotlů jmenovitého výkonu 30 t/h, protitlakové turbíny pro dodávku tepla výkonu 6 MW a nově instalované kondenzační turbíny výkonu 4 MW. Předpokládaná roční výroba zelené elektřiny činí 20 000 MWh elektřiny. Elektrárna Tisová – výrobní zařízení tvoří dva fluidní kotle o jmenovitém výkonu 350 t/h, granulační kotel o jmenovitém výkonu 330 t/h, jeden kondenzační turbogenerátor výkonu 55 MW, dva kondenzační turbogenerátory výkonu 55 MW s jedním regulovaným odběrem páry a protitlaková turbína 12 MW pro dodávky tepla. V průměru se v Tisové vyrobí ročně přes 20 tisíc MWh elektřiny spolusopalováním biomasy. 7
ZDROJE ČEZ, a. s. SPALUJÍCÍ BIOMASU
Elektrárna Vítkovice – zdroj na černé uhlí. V listopadu 2010 byla provedena mlecí zkouška směsi černého uhlí a biomasy ve formě peletek z jemných dřevních pilin a prachu. Cílem zkoušky bylo prověření zvoleného způsobu vykládky a manipulace s biomasou a zajištění 10% podílu biomasy v černém uhlí. Dalším cílem bylo ověřit chování uhelného mlýna při mletí směsi černého uhlí a dřevních peletek a ověření stability spalovacího procesu granulačního kotle. ZDROJE S MAJETKOVOU ÚČASTÍ ČEZ, a. s. Energetické centrum Jindřichův Hradec – blok sestavený z roštového kotle o jmenovitém výkonu 25 t/h a odběrového turbogenerátoru výkonu 5,6 MW. Palivem je sláma a cíleně pěstované energetické plodiny dodávané ve formě balíků. Roční výroba elektřiny spalováním čisté biomasy se pohybuje kolem 30 tisíc MWh.
Teplárna Trmice – zdroj na hnědé uhlí. Spoluspalování biomasy ve formě dřevní štěpky a peletek z energetických rostlin zde probíhá na dvou roštových kotlích o jmenovitém výkonu 50 t/h připojených na protitlakovou turbínu o jmenovitém výkonu 16 MW. Předpokládaná roční výroba elektřiny z biomasy je 30 tisíc MWh
8
V ROCE 2011 DOSÁHL ČEZ, a. s. 22% PODÍL NA VÝROBĚ ELEKTŘINY Z BIOMASY V ČR ODHAD 1900000
MWh
2000000
Česká republika 1800000
ČEZ, a. s. 1437000
1600000 1400000
1512000
1226000
1200000
993000
1000000 728000
800000
533000
552000 326910
600000 400000
148421
115001
162384
327666
307635
421075
249239
200000 0
2004
PODÍL ČEZ:
28%
2005 21%
2006
22%
2007
25%
2008
2009 27%
2010
23%
2011 22%
9
ZDROJE ČEZ, a. s. SPOTŘEBOVALY V ROCE 2011 CELKEM 441 000 TUN BIOMASY
VYROBENÁ ELEKTŘINA
450 000
SPOTŘEBA BIOMASY
400 000 350 000
441000
421075
411 904
338 208
391 876
349 041
347 010
241 268
162 384
155 386
50 000
107 552
100 000
115 001
150 000
148 421
200 000
249 239
250 000
326 910
300 000
149 430
MWh, tuny
VÝROBA ELEKTŘINY Z BIOMASY CELKEM
0 2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
10
NEJVÍCE ELEKTŘINY Z BIOMASY VYROBILA V ROCE 2011 ELEKTRÁRNA HODONÍN
PODÍL LOKALIT NA VÝROBĚ ELEKTŘINY Z BIOMASY V ROCE 2011
EVI
TETR 9%
EC JH 8%
EHO EPO TDK ETI EVI TETR EC JH
ETI 2%
TDK 4% EHO 53%
EPO 24%
ROK 2011
VYROBA EE
EHO
223 076
EPO
99 068
TDK
18 630
ETI
10 270
EC JH
33 097
TE TR
36 732
CELKEM
(MWh)
421 075
CELKEM 421 075 MWh
11
ELEKTRÁRNA HODONÍN
• Postavena v letech 1951 – 1957 poblíţ řeky Moravy a lignitových dolů
• V roce 1980 přestavba na elektrárnu s KVET • V letech 1996 -1997 ekologizace elektrárny Dva fluidní kotle TG se dvěma regulovanými odběry páry pro teplárenství Chemická úpravna vody Mísící centrum popelovin • V letech 2004 a 2005 instalace nových elektroodlučovačů • V roce 2008 investice do nové technologie zaváţení biomasy do kotle FK2 • V roce 2009 změna palivové základny, lignit nahrazen hnědým uhlím
• V roce 2011 instalována dopravní linka na peletky (pneumatická doprava) • Elektrárna Hodonín provozuje od roku 2010 největší blok v ČR, kde je jako palivo spalována čistá biomasa
12
FLUIDNÍ KOTEL TYPU CFBB DODALA DO EHO SPOLEČNOST AUSTRIAN ENERGY AND ENVIRONMENT (AEE) CIRCULATE FLUID BED BOILER WATER DRUM BIOMASS STORAGE COAL STORAGE
ECONOMIZER
WALL SUPERHEATERS CYCLONE COMBUSTION CHAMBER
COAL CRUSHER
BIOMASS LINE
AIR HEATERS
COAL LINE
CHIMNEY WATER PUMP
AIR FANS
ASH COOLER
13
SPOTŘEBA UHLÍ A BIOMASY V EHO
700000
spotřeba biomasy (t) 600000
spotřeba uhlí (t)
LIGNIT
HU
500000
400000
300000
200000
100000
0 1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
OD ROKU 2009 V PROVOZU NOVÉ DOPRAVNÍ LINKY NA BIOMASU OD ROKU 2010 PROVOZOVÁN FLUIDNÍ KOTEL NA ČISTOU BIOMASU OD ROKU 2012 V PROVOZU LINKA NA DOPRAVU PELETEK (PNEUDOPRAVA) 14
VÝROBA ELEKTŘINY A TEPLA V EHO
1400000
E,sv (MWh) 1200000
Q,tep (GJ)
1000000
800000
600000
400000
200000
0 1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
15
HISTORIE SPALOVÁNÍ BIOMASY V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN
První pokusy v roce 2000 (vlastní štěpkovač, vánoční stromky, odpad z prořezů stromů)
2004 - spáleno 44 000 t biomasy 2005 - spáleno 48 000 t biomasy (dřevní štěpka, otruby, pelety)
Pouţita technologie přimíchávání biomasy k základnímu palivu tzv. spoluspalování
Spalováním amarantu, pouze manipulační zkouška, nízká výhřevnost (voda) Spalování konopí v roce 2007 Spalování slunečnice a kukuřice (kotačky) v roce 2009 Úspěšná zkouška kapalného paliva rostlinného původu v roce 2009 Najetí na spalování čisté biomasy 1.1.2010 V roce 2012 spáleno v EHO celkem 200 t vánočních stromků 16
HISTORIE VÝROBY ELEKTŘINY Z BIOMASY V EHO
3 00000 280000 260000
VLIV PODÍLU
Spálené množství (t) Vyrobená elektřina (MWh)
240000 220000 200000
FYTOMASY
180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
17
VÝROBA ELEKTŘINY Z BIOMASY V EHO V ROCE 2011
EHO - VÝROBA ELEKTŘINY Z BIOMASY PODLE DRUHU SPALOVÁNÍ V ROCE 2011 (MWh)
3005 80333
1%
6%
12474
19665
9% SPOLUSPAL. BIOMASY KAT. 1
36%
SPOLUSPAL. BIOMASY KAT. 2 PARALELNÍ SPAL. BIOMASY KAT. 1
43 %
PARALELNÍ SPAL. BIOMASY KAT. 2
5%
ČISTÉ SPALOVÁNÍ BIOMASY KAT. 1 ČISTÉ SPALOVÁNÍ BIOMASY KAT. 2
11382
96217 CELKEM VYROBENO 223 076 MWh
DODÁVKA TEPLA VYROBENÉHO Z ČISTÉ BIOMASY: 7400 GJ 18
SPOTŘEBA BIOMASY V EHO V ROCE 2011
EHO - SPOTŘEBA BIOMASY V ROCE 2011 PODLE KATEGORIÍ (tuny)
1790
373
27705 SPOTŘEBA DENDROMASY KAT.1 (DŘEVNÍ ŠTĚPKA) SPOTŘEBA FYTOMASY KAT.1 (ROSTLINNÉ MATERIÁLY) SPOTŘEBA DENDROMASY KAT.2 (DŘEVNÍ ŠTĚPKA) SPOTŘEBA FYTOMASY KAT.2 (ROSTLINNÉ MATERIÁLY)
219162 CELKEM SPOTŘEBOVÁNO 249 030 t
FYTOMASA CELKEM CÍLENĚ PĚSTOVANÁ BIOMASA
29500 t = 16% ENERGETICKÉHO PODÍLU 28000 t = 15% ENERGRTICKÉHO PODÍLU 19
SPOTŘEBA PALIV V EHO V ROCE 2011
SPOTŘEBA PALIV V ROCE 2011 (GJ)
BIOMASA HNĚDÉ UHLÍ
26 123
KAPALNÉ PALIVO
55%
45% 2 619 274
3 116 406
20
SPALOVÁNÍ BIOMASY V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN SI VYŢÁDALO ÚPRAVY TECHNOLOGIE DOPRAVY PALIVA
1. ETAPA – ÚPRAVY NA SKLÁDCE PALIVA BETONOVÁ MANIPULAČNÍ PLOCHA ČELNÍ KOLOVÝ NAKLADAČ 2. ETAPA – ÚPRAVY KOTLE FK2 PRO ZVÝŠENÍ PODÍLU SPALOVANÉ BIOMASY NÁSYPKA SE ŠNEKOVÝM VYNAŠEČEM NA SKLÁDCE BIOMASY OCELOVÉ PROVOZNÍ ZÁSOBNÍKY BIOMASY DOPRAVNÍ LINKA BIOMASY - SOUSTAVA ŠNEKOVÝCH DOPRAVNÍKŮ NOVÉ ROTAČNÍ PODAVAČE BIOMASY 3. ETAPA – INVESTICE PRO ZVÝŠENÍ PODÍLU SPALOVANÉ BIOMASY TŘÍDIČ BIOMASY LABORATOŘ PRO ANALÝZY BIOMASY AUTOMATICKÝ VZORKOVAČ BIOMASY NA SPOTŘEBĚ DOPRAVNÍ LINKA PRO PELETKY (PNEUMATICKÁ DOPRAVA) TEMPEROVÁNÍ ZAUHLOVACÍHO MOSTU ROZŠÍŘENÍ BETONOVÉ PLOCHY NA SKLÁDCE BIOMASY ČELNÍ KOLOVÝ NAKLADAČ ÚPRAVA NÁKLADNÍ VRÁTNICE
21
PRO PŘECHOD NA ČISTÉ SPALOVÁNÍ BIOMASY V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN BYLO NUTNO VYŘEŠIT MNOHO ZÁLEŢITOSTÍ •
ODSOUHLASENÍ KONFIGURACE ZAŘÍZENÍ A ZPŮSOBU PROKAZOVÁNÍ ŘAZENÍ VÝROBNÍHO ZAŘÍZENÍ KONTROLNÍM ORGÁNŮM (ERU, SEI)
•
NÁHRADA LTO KAPALNÝM PALIVEM ROSTLINNÉHO PŮVODU (BIOMASOU)
•
VZORKOVÁNÍ DODÁVEK BIOMASY NA PŘÍJMU (800 -1200 t/den)
•
ANALÝZA BIOMASY PRO STANOVENÍ VÝHŘEVNOSTI
•
TŘÍDĚNÍ DODÁVEK BIOMASY (HVĚZDICOVÝ TŘÍDIČ)
•
PŘÍTOMNOST CIZÍCH PŘEDMĚTŮ A INERTNÍHO MATERIÁLU V DODÁVKÁCH
•
CERTIFIKACE VEP ZE SPALOVÁNÍ BIOMASY
•
ZMĚNA IPPC (DOPLNĚNÍ KAPALNÉHO PALIVA ROSTLINNÉHO PŮVODU)
•
ZANÁŠENÍ TRUBEK PŘEHŘÍVÁKŮ A OHŘÍVÁKŮ VODY VE DRUHÉM TAHU KOTLE
•
OPTŘEBENÍ AKČNÍCH ČÁSTÍ DOPRAVNÍCH TRAS BIOMASY 22
ÚSPĚCHY A PLÁNY ČEZ, a. s. PRO BUDOUCÍ OBDOBÍ
HLAVNÍ ÚSPĚCHY
• PROVOZ FLUIDNÍHO KOTLE V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN NA ČISTOU BIOMASU • PROVOZ ROŠTOVÉHO KOTLE V TEPLÁRNĚ DVŮR KRÁLOVÉ NA ČISTOU BIOMASU • ÚSPĚŠNÁ MLECÍ ZKOUŠKA BIOMASY V ELEKTRÁRNĚ VÍTKOVICE • STABILIZACE PROVOZU TECHNOLOGIE EC JINDŘICHŮV HRADEC • PILOTNÍ PROJEKT ANALÝZ BIOMASY V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN • ZAJIŠTĚNÍ BIOMASY PRO ELEKTRÁRNU TISOVÁ PLÁNY PRO BUDOUCÍ OBDOBÍ
• ZVÝŠENÍ VÝROBY ELEKTŘINY Z BIOMASY MAXIMÁLNÍM VYUŢITÍM KAPACITY FLUIDNÍCH A ROŠTOVÝCH KOTLŮ • ÚPRAVY TECHNOLOGIE FLUIDNÍHO KOTLE V ELEKTRÁRNĚ POŘÍČÍ • DOPRAVNÍ LINKA NA PELETKY V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN • PROJEKT SPOLUSPALOVÁNÍ FYTOMASY V ELEKTRÁRNĚ DĚTMAROVICE
23
VYKLÁDKA BIOMASY V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN
24
VYKLÁDKA BIOMASY V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN
25
SKLÁDKA BIOMASY V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN
26
KOLOVÝ NAKLADAČ PRO MANIPULACI S BIOMASOU V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN
27
NÁSYPKA PRO ZAVÁŢENÍ BIOMASY V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN DVOJITÝ ŠNEKOVÝ DOPRAVNÍK
28
NÁSYPKA PRO ZAVÁŢENÍ BIOMASY V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN
29
TŘÍDIČ BIOMASY (0 – 50 mm) V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN
30
STANOVENÍ KVALITATIVNÍCH PARAMETRŮ BIOMASY NA SPOTŘEBĚ V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN PŘEDVÁDĚCÍ AKCE AUTOMATICKÉHO VZORKOVAČ NA SPOTŘEBĚ 21.6.2012 PELETKY
ŠTĚPKA
31
PROVOZNÍ ZÁOBNÍK BIOMASY FLUIDNÍHO KOTLE FK2 V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN
POHYBLIVÉ DNO PROVOZNÍHO ZÁSOBNÍKU
32
VYNÁŠENÍ BIOMASY Z PROVOZNÍHO ZÁSOBNÍKU FLUIDNÍHO KOTLE FK2 V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN
PROVOZNÍ ZÁSOBNÍK
33
DOPRAVNÍ LINKA BIOMASY FLUIDNÍHO KOTLE FK2 V ELEKTRÁRNĚ HODONÍN
ŠNEKOVÝ DOPRAVNÍK BIOMASY
ŠNEKOVÝ DOPRAVNÍK BIOMASY
PŮVODNÍ DOPRAVNÍK UHLÍ
34
DOPRAVNÍ LINKA NA PELETKY
35
DĚKUJI ZA POZORNOST mail:
[email protected]
36
