Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)
OT Gülzow • Hofplatz 1 • 18276 Gülzow-Prüzen
Telefon 0 38 43/69 30-0 • Fax 0 38 43/69 30-1 02
E-Mail: info@fnr.de • Internet: www.fnr.de


Ресурсы биомассы

Ресурсы биомассы

В настоящее время, наиболее важным ресурсом биомассы является древесина. Дерево используется для отопления с незапамятных времен. Ежегодно миллионы кубометров древесины сжигаются для отопления, в виде дров (обычно полена), щепы, гранул и брикетов. Наиболее значительным древесным топливом в Германии являются дрова из леса - часто напрямую заготовливаемые конечными потребителями. Однако стоит упомянуть и про древесину с собственных садов или от ландшафтной природоохранной деятельности, а также необработанную вторичную древесину, остатки бревен от лесопильных заводов, древесные брикеты и щепу, полученные из лесной древесины.

Использование древесины для отопления частных домов

В частных хозяйствах, это преимущественно устройства печного типа, расположенные в одной комнате, такие как кухонные печи, камины и кафельные печи и др., которые используются для обогрева одной жилой комнаты или помещения. В большинстве случаев они дополняют системы центрального отопления и часто используется только изредка. Более одного миллиона домохозяйств в Германии подключены к станциям централизованного теплоснабжения на древесине (газификационный котел на дровах, отопление гранулами, отопление древесной щепой, и т.д.), которая отапливает все комнаты посредством водяной системы центролизованного теплоснабжения, и, как правило, одновременно нагревает воду, используемую для других бытовых целей.

Сегодня, благодаря техническому прогрессу, современные установки на биомассе - такие, как Печи на гранулах, котлы на гранулах, газификационные биомассовые котлы и отопление древесной щепой, достигли уровней эффективности, во многих случаях превышающих 90%. Значительное техническое развитие послужило тому, что современные установки достигают эффективности, которая примерно на 20% выше, чем была у древесносжигающих котлов 20-30 лет назад! В настоящее время, некоторые производители также подготовили к выходу на рынок конденсационную технологию для древесносжигающих отопительных установок. Котлы с конденсационной технологией используют энергию топлива практически в полном объеме, благодаря использованию теплоты конденсации водяного пара в дымовых газах. Это делает их особенно эффективными. Современные древесносжигающие системы характеризуются очень низким уровнем выбросов твердых частиц, окиси углерода и оксидов азота.

Печи и бойлерные печи

В Германии большой популярностью пользуются печи и бойлерные печи, а также другие однокомнатные отопительные устройста, такие как камины, глиняные печи, кафельные печи, плиты на древесном топливе и др.; в настоящее время вряд ли какой-либо новый дом не имеет такого однокомнатного отопительного устройства. Они придают жилью определенную атмосферу, уютное сияющее тепло, и дают ощущение безопасности на случай, если система централизованного отопления когда-либо выйдет из строя. При высоких ценах на нефть и газ, они могут существенно сократить расходы на отопление.

Одно-комнатные отопительные приборы, такие как печи или бойлерные печи, также все чаще предлагаются и востребованы в качестве моделей водяного отопления для всего дома. В домах работающего населения, в основном выбор останавливается на печах и бойлерных печах, потому что вскоре после того, как их зажигают они обеспечивают красивый вид пылающего огня, а также уютное тепло.
Для домов занятых весь день, например дома в которых живет несколько поколений семьи, спектр предложений включает камины, глиняные печи, тяжелые кафельные (изразцовые) печи и печи из талькомагнезита, а также другие теплоудерживающие отопительные системы. Запускаемые утром и снабженные хорошей кучей дров, они не сразу разогреваются, но зато после нагрева источают приятное сияющее тепло в течение всего дня.

Помимо печей на гранулах, однокомнатные отопительные устройства работают на дровах (в основном полена) или древесных брикетах.

Котлы на гранулах

Благодаря древесным гранулам, теперь на рынке около 15 лет есть новое топливо, которое дало мощный импульс развитию разработок высокоэффективных древесносжигающих отопительных установок с особенно низким уровнем эмиссий. Существует разнообразное количество предложений отопительных устройств на гранулах и печей на гранулах для населения, работающих с водяными и воздушными системами отопления. Доступны также плиты, работающие на древесных гранулах, а также печи с модулем для гранул. В зависимости от выбора, топливо может подаваться либо вручную, используя дрова и древесные брикеты или, например, при длительном отсутсвии,- автоматически загружаться древесными гранулами. С появленим отопительных котлов на гранулах, впервые были созданы конденсационные древесносжигающие котлы.

Отопительные котлы на пеллетах также существуют очень малых мощностей, что делает их идеальным вариантом для отопления современных пассивных домов или домов с низким энергопотреблением. При этом во многих случаях достаточно использовать котел на гранулах с водяной системой отопления - в основном, в сочетании с установкой солнечного отопления - чтобы полностью покрыть отопление дома, а также нагрев воды, используемой для других бытовых целей.

Печи и котлы на гранулах также оснащены электронным блоком управления и регулировкой, которые контролируют соответствующий нуждам уровень отопления и обеспечивают оптимальное сжигание с низким уровнем выбросов на каждом этапе диапазона использования производственных мощностей. В большинстве случаев, элементы управления расположены таким образом, чтобы целенаправленно обслуживать несколько отопительных контуров, а также присоединять к системе другие теплогенераторы, например солнечные тепловые установки и буферные накопители. Также имеются отопительные устройства на гранулах с низкотемпературными мощностями: для зданий с системами напольного и стенного отопления. При сравнении разных систем отопления на древесном топливе, системы на гранулах характеризуются очень высокой степенью комфорта и малой занимаемой площадью для отопления и хранения. Компактные системы отопления на гранулах доступны для настенной установки.

Печи на гранулах имеют контейнер подачи вместимостью 15-25 кг. В зависимости от сезона и от нужд отопления, топливо должно пополняться вручную, с периодичностью, начиная от ежедневной до еженедельной. Древесные гранулы можно также приобрести в мешках - удобные 15 кг мешки - от региональных топливных дилеров или в строительных магазинах. Производители гранул и дилеры осуществляют доставку гранул в мешках, бесплатно на дом, в зависимости от количества поддонов, по одной тонне гранул в одном поддоне. Для частных домохозяйств, хранилища гранул для соответсвующих котлов, как правило, рассчитаны таким образом, что они могут вместить годовой запас древесных гранул. В таком случае, древесные гранулы поставляются в цистернах и транспортное средство вдувает их в места хранения. В случае больших отопительных установок на гранулах, хранилища располагаются таким образом, чтобы они могли принять всю загрузку гранул грузовика. Древесные гранулы направляются в отопительный гранулосжигающий котел, из хранилища или из контейнеров силосного типа: это осуществляется полностью автоматически винтовыми или пневматическими конвейерами.

Газификационные котлы на дровах

На сегодняшний день в зданиях, особенно в сельской местности, очень популярны газификационные котлы на дровах. Для потребителей с собственным источником древесины и удобным доступом к дровам - например, фермеров и лесников, владельцев предприятий с объемами необработанных древесных отходов, или тех, кто напрямую получает древесину для обработки - тепло может поставляться, достаточно трудоемко, но по низкой цене. Операторы газификационных котлов на дровах также должны иметь необходимое складское помещение для хранения (и защиты от дождя) запаса дров (бревна), для покрытия потребности по крайней мере на 2-3 года, для сушки древесины и покрытия пиковых нужд в отоплении в связи с погодными условиями.

На сегодняшний день газификационные котлы на дровах вплотную приблизились по эффективности и уровню выбросов к печам на гранулах, благодаря огромному технологическому прогрессу, который наблюдается в последние годы. Их абсолютно нельзя больше сравнивать с традиционными бойлерными печами для дров и угля, с их низким уровнем эффективности и вредом для соседей. Существуют современные газификационные котлы на дровах в диапазоне мощностей от 5 кВт до нескольких 100 кВт. Наиболее современная технология сжигания и регулирования обеспечивает эффективное и чистое сгорание; в результате многие типы котлов уже предлагают уровни по выбросам значительно более низкие, чем строгие пороговые значения в соответствии с требованиями поправки 2010 года к Постановлению о Малых Топочных Установках. При помощи управления сжиганием посредством температурного датчика температуры для дымовых газов и кислородного датчика, устройство постоянно обеспечивает количество воздуха или кислорода, необходимого для полного сгорания.

Что касается газификационных котлов на дровах, то их необходимо запускать утром, поместив большое количество дров в топочное пространство. Древесина освобождается от газа в течение многих часов и полностью сгорает в камере дожигания, установленной ниже или позади решетки. Контроль производства и регулирование процесса сжигания гарантируют лучшее сгорание и позволяют управлять отопительными контурами напрямую. Избыток тепла сохраняется в буферном накопителе. Приоритетные контуры учитывают поставку теплой водой для бытовых нужд, но во многих случаях это сочетается с солнечным отоплением.

Отопительные котлы на древесной щепе

Отопительные установки на древесной щепе доступны для частных домов и многоквартирных жилых зданий, начиная с 15 кВт тепловой мощности. Тем не менее, отопительные установки на древесной щепе особенно целесообразны при мощностях выше 50 кВт или даже 100 кВт. Во многих случаях, отопительные установки на древесной щепе используются для теплоснабжения отдельных зданий или групп зданий, находящихся близко друг к другу (микро тепловые сети). Термины "тепловые пункты на древесной щепе" и "тепловые пункты на биомассе" относятся к более крупным отопительным установкам на древесной щепе, использующим локальные тепловые сети или районные тепловые сети для снабжения сел или целых улиц и кварталов города теплом, полученным из биомассы.

Многие операторы таких систем отопления (на древесной щепе) имеют доступную древесину, которую измельчают в щепу либо своими рубительными машинами, либо привлекая подрядчика из сельского/лесного хозяйств. Но также растет количество биомассовых станций, специализирующихся на реализации древесного топлива всех видов; кроме того, во многих случаях предприятия по компостированию и перерабатывающие предприятия расширяют свое поле деятельности, включая твердые биотоплива, сбытовую древесную щепу и измельченную древесину. Таким образом, предлагается вариант, в том числе для компаний без собственной ресурсов древесины (особенно с высоким уровнем потребления топлива), попрощаться с высокими и нестабильными расходами на ископаемые виды топлива и переключится на устойчивую теплоснабжение по стабильным ценам.

Мини-ТЭЦ на биомассе

Если параметры дымовых газов после сжигания делают целесообразной выработку электроэнергии с помощью паровой турбины, ОРК (органический цикл Ренкина) турбины или парового двигателя, то станции на древесине или соответственно на биомассе создаются по типу ТЭЦ.

Мини-ТЭЦ на древесине зачастую эксплуатируются деревообрабатывающими предприятими промышленности - например, лесопильные заводы и производители древесных гранул, на производственных площадках для древесной щепы, ОСП панелей, паркета и ламината, а также на производстве бумаги, древесной массы и целлюлозы. Древесные остатки не пригодные для использования в производственных и других процессах используются в биомассовых установках для производства электроэнергии, тепла и технологического пара. Избыток электроэнергии подается в общую энергосеть. В последние годы энергоснабжающие компании, города и муниципалитеты или их соответствующие муниципальные коммунальные предприятия построили множество мини-ТЭЦ на древесине. Это в основном древесные отходы или вторичная древесина, которую сжигают энергоснабжающие компании на своих установках, во многих случаях электрической мощностью в пределах 10-20 МВт. В свою очередь, города и муниципалитеты строят установки мощностью <5 МВтэл. Для производства энергии в большинстве случаев используются сортименты лесных древесных отходов, а также древесина из ландшафтных заповедников региона, наряду с древесиной материала из муниципальных объектов. Тепло, произведенное на биомассовых установках, через местные и районные тепловые сети становится доступным для производственных, торговых и сервисных компаний, а также для жилищных кооперативов, частных домохозяйств и общественных зданий.

Соломосжигающие тепловые станции

В Дании широкое распространение получили тепловые станции, сжигающие солому. В сельском хозяйстве, например, они отапливают птичники и свинарники. Во многих случаях, фермеры также поставляют излишки соломы на крупные муниципальные котельные, которые снабжают местные и районные тепловые сети. Даже в угольной электростанции, солома сжигается для выработки электроэнергии для Копенгагена. Напротив, в Германии работает только несколько соломосжигающих отопительных котельных, но уровень интереса к этим установкам растет. Один из производителей в Мекленбург-Передняя Померания производит газификационные котлы на тюках соломы, в которых могут сжигаться круглые тюки полностью; кроме этого, есть соломосжигающие установки, в которых большие прямоугольные тюки разрушаются и измельчаются специальным механизмом; затем измельченная солома транспортируется в потоке воздуха на сжигание в дозированных количествах. Точно также, несколько соломосжигающих отопительных станций Германии на мощностях около 400кВт-1000кВт используют избыток местной доступной соломы, чтобы обеспечить конкурентоспособную цену на отопление; которое подается в муниципальные котельные или на крупные объекты животноводства.

Подробнее про:

 
FNR-Logo
GFA-Logo
SECB-Logo