Lanurile de distribuie pentru producerea de cldura din

Lanțurile de distribuție pentru producerea de căldura din biomasă ARBIO Camelia Serban 23. 05. 2016

Prezentare generală - Combustibili solizi - Materii prime - Lemn - Reziduuri agricole - Culturi energetice - Lanțurile de distribuție a biomasei (recoltare, manipulare si stocare) - Biomasa lemnoasă - Biomasa agricolă - Siguranța livrării - Aspecte legate de securitate - Controlul calității și standardizare - Dinamica lanțurilor de aprovizionare - Exemple de bune practici

Biocombustibili solizi - Diverse tipuri de biomasă - Lemnoasă - Reziduuri agricole - Culturi energetice - Diverse forme - Peleți - Brichete - Aschii de lemn - Baloți de paie - In stare naturală - Tocată

Biocombustibilii lemnoși - Biomasa lemnoasa - Lemn din pădure / de plantație - Copaci întregi - Tije din lemn - Reziduuri din exploatare - Buturugi / rădăcini - Coaja de copac - Produse secundare din industria de prelucrare - Rumeguș/ tocătură - Tratate și netratate - Lemn uzat - Clădiri / materiale de construcții/ mobilier, etc…

Materiile prime pentru biocombustibilii lemnoși Harta pădurilor din Europa - Cea mai mare densitate în Nord-Est - Pădurile cresc mult mai greu in Nordul decât in Sudul Europei - Densitatea pădurilor nu înseamnă același lucru cu disponibilitatea materiei lemnoase / reziduurilor lemnoase - Aplicații diverse - Materiale de construcții - Mobilier - Celuloză & hârtie - Energie Forest map of Europe - Source: European Forest Institute, 2011

Materiile prime pentru biocombustibilii lemnoși Source: E. Alakangas, VTT, Finland

Materiile prime pentru biocombustibilii lemnoși Potențialul cel mai ridicat pentru lemn pentru producția de energie: - Potențialul de lemn in Europa Germania Franța Finlanda Suedia Polonia In afara EU - Rusia - Canada - SUA Technical wood potential in EU-27. Those marked by beige color are less than 20 PJ. (Source: VTT, Finland)

Materiile prime pentru biocombustibilii lemnoși Potențialul de lemn este suma dintre: - Tije de lemn - Reziduuri forestiere primare - Produse secundare - Lemn uzat Wood potential in Europe. Technical potential in 1000 m 3 Source: VTT, Finland

Materiile prime pentru biocombustibilii lemnoși Materiile prime cele mai utilizate: Materii prime Conținutul mediu de apă Origine Utilizate pentru: Reziduuri de cherestea Lemn rotund 15 – 50% Fabrici regionale de cherestea Păduri, fabrici regionale de cherestea Producția de așchii de lemn premium, peleți Producția de așchii de lemn premium Reziduuri forestiere 45 – 55% Materii provenite din amenajarea mediului 45 – 60% Crânguri 45 – 55% Crânguri Plante păioase 15 – 20% Reziduuri agricole 20 – 50% Păduri private, regionale Așchii de lemn sau naționale industriale, și posibil așchii de lemn premium Companii private și Așchii de lemn municipale de industriale amenajare a teritoriului Așchii de lemn industriale, și așchii de lemn premium Centrale pe paie

Biocombustibilii din reziduuri agricole - Reziduuri agricole - Culturi de cereale și ierburi - Plante întregi - Paie - Semințe - Coji - Sâmburi - Pentru producția de căldură și energie electrică, paiele sunt cea mai importantă materie primă agricolă Danish Technological Institute

Paiele ca materie primă pentru producția de energie Potențialul in Europa in 1, 000 tons. Monforti et al. (2013) Potențialul tehnic al paielor in Europa (Böttcher et al. 2010)

Plantele energetice ca materie primă - Cultura de plante pentru producția de energie - Canary grass - Miscanthus - Culturi energetice lemnoase - Plop - Lemn de crâng Aebiom, 2009

Biocombustibili solizi - Biomasa este convertită cel mai adesea in transportator de energie de formă și dimensiune definită, pentru a facilita comerțul si manipularea biocombustibililor - Peleți - Brichete - Aschii de lemn - Bușteni - Baloți

Peletizarea biomasei - Transformarea materiei prime vrac in peleti - Creșterea densității (paie: 40 kg/m 3 750 kg/m 3) - Costuri reduse de transport, depozitare, manipulare - Dimensiuni standard Standarde internaționale - Material mai omogen proces automat Danish Technological Institute

Brichetarea biomasei - Procedeu alternativ pentru compactarea biomasei - Proces robust si ușor de implementat - Creșterea densității / scăderea volumului biomasei pentru transport si depozitare mai ieftine - Utilizat pentru toate tipurile de biomasă: lemn, paie, pleavă, coji Danish Technological Institute

Prezentare generală - Combustibili solizi - Materii prime - Lemn - Reziduuri agricole - Culturi energetice - Lanțurile de distribuție a biomasei (recoltare, manipulare si stocare) - Biomasa lemnoasă - Biomasa agricolă - Siguranța livrării - Aspecte legate de securitate - Controlul calității și standardizare - Dinamica lanțurilor de aprovizionare - Exemple de bune practici

Lanțurile de distribuție - Lanțurile de distribuție sunt importante pentru - Aprovizionarea stabilă a combustibililor pe tot parcursul anului - Preț previzibil - Calitate stabilă - Comerț și contractare - Planificare și întreținere a sistemului de încălzire

Cererea de biomasă Scala tipică de operare pentru diverse tipuri si dimensiuni de centrale Source: International Energy Agency – Best practice guideline: Bioenergy Project Development Biomass Supply

Opțiuni pentru furnizarea de biomasă solidă în funcție de sector Logistics Source: E. Alakangas, VTT, Finland - EUBIONET II project

Lanțuri de furnizare a biomasei - Lanțurile de aprovizionare cu biomasă - Cultivare - Recoltare - Uscare - Pre-tratare - Operațiuni de încărcare - descărcare - Transport - Distanțe scurte - Distanțe lungi - Depozitare - Intermediară - Pe termen lung

Lanțuri de furnizare a biomasei Pașii standard în furnizarea biomasei Rotter and Rohrhofer (2013)

Lanțuri de furnizare a biomasei Lanțurile de furnizare pot fi foarte diferite, iar costurile pot varia foarte mult Source: International Energy Agency – Best practice guideline: Bioenergy Project Development Biomass Supply

Factori de cost privind lanțurile de furnizare a biomasei în funcție de țară Rotter and Rohrhofer (2013)

Furnizarea biocombustibililor lemnoși

Furnizarea biocombustibililor lemnoși Exemplu - coniferele: - Tăiere - Tractarea copacului întreg - Procesare mecanizată la locul de tăiere - Încărcarea buștenilor - Transportarea buștenilor la un centru de colectare (90 km) - Descărcare - Uscare naturală - Tocarea buștenilor - Livrarea de așchii de lemn (pe o arie de 90 km)

Furnizarea biocombustibililor lemnoși Aebiom, 2009

Mașini și echipamente Woodfuels Handbook, Aebiom, 2009

Mașini și echipamente Francescato V, et al. Wood fuels handbook. AIEL, Italien Agriforestry Energy Association, 2008

Mașini și echipamente Woodfuels Handbook, Aebiom, 2009

Furnizarea de paie Danish Technological Institute

Furnizarea de paie Exemplu: paie din cereale pentru cazane pe biomasă - Recoltarea paielor - Uscare / întoarcere în brazdă - Balotare - Încărcare la fața locului - Transport la locul de depozitare / fermă - Descărcare la depozit - Stivuire - Încărcare in camioane - Transport la consumatorul final - Depozitare la consumator - Manipulare internă și ardere

Furnizarea de paie Recoltare cu combine cu separator de pleavă Uscare, aranjare în brazde si întoarcere in brazdă Balotare cu presă de baloți montată pe tractor

Furnizarea de paie Încărcarea si descărcarea camionului / remorcii pentru depozitare Transport la depozit Stocare la exterior prin acoperire cu folie de plastic

Straw fuel supply chain Transport cu camioane la consumatorul final Descărcare la locul de livrare

Transport Rotter and Rohrhofer (2013)

Echipamente de manipulare Rotter and Rohrhofer (2013)

Depozitare Rotter and Rohrhofer (2013)

Prezentare generală - Combustibili solizi - Materii prime - Lemn - Reziduuri agricole - Culturi energetice - Lanțurile de distribuție a biomasei (recoltare, manipulare si stocare) - Biomasa lemnoasă - Biomasa agricolă - Siguranța livrării - Aspecte legate de securitate - Controlul calității și standardizare - Dinamica lanțurilor de aprovizionare - Exemple de bune practici

Siguranța furnizării - Contractarea cu furnizorii de biomasă - Contracte de livrare - Livrare la timp - Calitatea combustibilului - Stabilitatea prețului - Penalizări (sume, durată, etc. ) - Spațiul de stocare - Echilibru intre siguranța livrării și costurile cu investiția - Spațiul de stocare ar trebuie sa acopere cel puțin o săptămână din necesar - In multe cazuri, un spațiu de depozitare mai mare este recomandabil pentru limitarea numărului de transporturi și pentru a lega perioadele în care livrarea nu este posibilă

Aspecte privind securitatea - Biomasa poate fi o materie potențial periculoasă dacă este manipulată incorect - Autoaprinderea (reacții biologice, oxidare chimică) - Biomasa trebuie păstrată uscată, iar temperatura trebuie monitorizată în mod constant - Biomasa proaspătă poate fi mai reactivă decât biomasa uscată - Epuizarea oxigenului si and evacuarea gazelor - Biomasa absoarbe oxigenul și elimină gaze periculoase dacă este stocată in compartimente închise (monoxid de carbon, aldehide) - Ventilarea spațiului înainte de a intra. - Formarea prafului în timpul manipulării biomasei - Inhalarea prafului este foarte nesănătoasă pentru plămâni si pentru aparatul respirator - Praful poate duce la formarea unei atmosfere explozibile (explozii de praf) - Purtarea măștilor de praf

Controlul calității - Standarde pentru biocombustibili solizi - EN 14961: Specificații tehnice - EN 15234: Asigurarea calității - Dimensiuni, formă - Durabilitate mecanică (formarea prafului in timpul manipularii) - Conținutul de apă - Densitatea în vrac - Valoarea calorifică - Conținutul de cenușă - Compoziția cenușii/ Topirea cenușii - Scheme de certificare pentru peleți/brichete i. e. Certificarea EN-plus

Prezentare generală - Combustibili solizi - Materii prime - Lemn - Reziduuri agricole - Culturi energetice - Lanțurile de distribuție a biomasei (recoltare, manipulare si stocare) - Biomasa lemnoasă - Biomasa agricolă - Siguranța livrării - Aspecte legate de securitate - Controlul calității și standardizare - Dinamica lanțurilor de aprovizionare - Exemple de bune practici

Dinamica lanțurilor de aprovizionare

Logistica - Provocări § Diverse tipuri de biomasă § Variații funcție de sezon (calitate&cantitate) § Timp limitat de stocare (degradare) § Densitate redusă în vrac Managementul livrării pentru a asigura… § Disponibilitatea la momentul potrivit § Cantitățile necesare § Calitatea cerută Furnizarea de biomasă la costuri predictibile (reduse)

Lanțurile de aprovizionare

Dinamica si optimizarea lanțurilor de furnizare Luarea în considerare a mai multor scenarii pentru furnizarea biomasei către un consumator final - Furnizare sigura si stabila - Calitate - Preț

Exemplu: Scenariu de furnizare a paielor Paie din cereale – de pe câmp la o centrala în cogenerare Câmp - - - - - - - - - > Unitate CHP Paiele sunt aduse de la 25 km depărtatre

Exemplu: Scenariu de furnizare a paielor Paie din cereale – de pe câmp la o centrala în cogenerare Lanțul de furnizare 1. Recoltare 2. Balotare 3. Încărcare 4. Transport 5. Descărcare / Etichetare 6. Depozitare (în interior) 7. Încărcare 8. Transport cu camionul 9. Livrare la client

Exemplu: Scenariu de furnizare a paielor Fișa de date pentru fiecare din pașii livrării 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Recoltare Balotare Încărcare Transport Descărcare / Etichetare Depozitare (în interior) Încărcare Transport cu camionul Livrare la client

Exemplu: Scenariu de furnizare a paielor Fișa de date - Procesarea informațiilor Mașini Utilizări alternative ale mașinilor Referințe la datele de fabricație Manipularea materiei uscate Densitatea in vrac Capacitate Eficiență Pierderi Costuri (mașini, operare, costuri indirecte, prețul combustibilului, salarii, asigurare, împrumuturi) - Emisii de CO 2

Exemplu: Scenariu de furnizare a paielor Recoltare: Aug. 90% / Sept. 10% Consumator final: Cantități diferite 3000 -6000 t/month Pauză de mentenanță in Aprilie Depozitare în câmp

Exemplu: Scenariu de furnizare a paielor

Vă mulțumesc! Asociația Română de Biomasă și Biogaz, ARBIO www. arbio. ro office@arbio. ro +40 213 086 271