IMP PAN i Energa opracują unikalne technologie wytwarzania energii - np. mikrobiogazownia domowa

Konsorcjum Instytutu Maszyn Przepływowych PAN i Grupy Energa wygrało ogólnopolski konkurs na opracowanie technologii wytwarzania paliw i energii z biomasy. Efektem projektu mają być prototypowe instalacje pilotażowe, jakie nie są dostępne dziś na rynku. Prace badawcze, na które przeznaczono 110 mln zł, zostaną zakończone w 2015 r. Dzisiaj, 28 czerwca 2010 r., odbyła się oficjalna inauguracja projektu.

Grupa Energa wraz Instytutem Maszyn Przepływowych PAN (IMP PAN) stworzyło konsorcjum naukowo-przemysłowe, które wygrało ogólnopolski konkurs na realizację badań w ramach Narodowego Programu "Zaawansowane Technologie Pozyskiwania Energii" Zadanie 4. "Opracowanie zintegrowanych technologii wytwarzania paliw i energii z biomasy, odpadów rolniczych i innych". Cały program ustanowiło Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, a za realizację jest odpowiedzialne Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, które zdecydowało o wyłonieniu zwycięzcy.

Liderem Konsorcjum jest IMP PAN, a Strategicznym Partnerem Przemysłowym - Energa S.A. Projekt zakłada prace naukowo-badawcze do 2015 r., których efektem będą prototypowe, innowacyjne instalacje pilotażowe. Będą możliwe do wdrożenia w polskich warunkach, co oznacza szansę na zyskowny produkt biznesowy. Energa będzie testowała zaproponowane rozwiązania, oceniając ryzyko i opłacalność zastosowanych technologii, będzie też odpowiedzialna za stronę biznesową projektu.

- Projekt znakomicie wpisuje się w strategię naszej Grupy, która główny nacisk kładzie na budowę rozproszonych, w szczególności odnawialnych, źródeł wytwarzania energii. Obszar działania Grupy Energa, a w szczególności region północnej Polski, doskonale nadaje się do rozwoju tego sektora energetyki. Efekt tych badań przyczyni się do wzrostu bezpieczeństwa energetycznego poprzez dywersyfikację źródeł energii w skali mikro. Dzięki realizacji projektu powstaną technologie i instalacje, które znajdą zastosowanie w przemyśle - podkreśla Mirosław Bieliński, prezes Energa S.A.

Prace będą obejmować m.in. stworzenie mikrobioogazowni domowych o mocy 10-20 kWe, instalacji do zgazowania biomasy w złożu stałym o mocy ok. 500 kW, czy innych instalacji z silnikami spalinowymi lub gazowymi do spalania biopaliw o efektywnej produkcji energii elektrycznej i cieplnej. Poza tym projekt przewiduje także opracowanie innowacyjnych technologii wydajnego wytwarzania biopaliw oraz wykorzystanie potencjału energetycznego frakcji organicznej odpadów przemysłu rolno-spożywczego. Będzie to szansa na ekologiczną i niezależną energię dla rolnictwa, małych i średnich przedsiębiorstw, gospodarstw domowych i gmin.

- Projekt stanowi dużą szansę wdrożenia innowacyjnych pomysłów dla ośrodków naukowych współpracujących z konsorcjum. Są to zespoły badawcze z Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie, Politechniki Gdańskiej, Instytutu Energetyki w Warszawie, Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu, Politechniki Śląskiej i Politechniki Krakowskiej. Niezmiernie ważny jest tu aspekt integracji środowiska naukowego oraz fakt tak ścisłej i bezpośredniej współpracy z przemysłem, głównie z Grupą Energa - zaznacza prof. Jan Kiciński.

Wykaz przewidywanych instalacji:

• Mała elektrociepłownia - Wielowariantowy Kompleks Systemu Poligeneracyjnego oparty nasilniku spalinowym oraz kotle wielopaliwowym z układem ORC o mocy 0,7 MWe
  Projekt instalacji przewiduje produkcję ciepła i energii elektrycznej z wykorzystaniem technologii ORC (Organic Rankine Cycle - organiczny cykl Rankina). Cały system jest oparty na kotle biomasowym wielopaliwowym o mocy cieplnej 1.1 MW. Prototyp będzie testowany w przyłączeniu do sieci energetycznej i ciepłowniczej.
• Gminna elektrociepłownia o mocy 1,5 MW - Kontenerowy Układ Kogeneracyjny gazowo/parowy z silnikiem/ turbiną gazową i układem ORC
  Pilotażowy układ kontenerowy ma zapewnić dużą efektywność produkcji energii elektrycznej (40-50%) i będzie obejmował silnik spalinowy lub turbinę gazową spalającą biogaz (moc w paliwie(moc w paliwie 1.5 MW, moc elektryczna powyżej 0.5 MWe). Wykorzystana zostanie technologia ORC. Taką instalację będzie można wykorzystać w Gminnych Centrach Energetycznych.
• Mikrobiogazownia domowa o mocy 10-20 kWe
  Szacuje się, że w Polsce istnieje potencjalny rynek na ponad 100 tys. tego typu instalacji. Projekt przewiduje budowę prototypów:
  - mikrobiogazowni fermentacyjnej z silnikiem spalinowym z kogeneracją (z węzłem ciepłowniczym) na biogaz.
  - mikrobiogazowni ze zgazowaniem pirolitycznym i z silnikiem kogeneracyjnym (z węzłem ciepłowniczym) spalającym gaz syntezowy.
• Domowy układ ogniw paliwowych - Układ mikro-CHP ze stosem ogniw paliwowych SOFC omocy 2.5 kW.
  Na bazie modułu stosu ogniw SOFC (Solid Oxide Fuel Cell - ogniw paliwowych ze stałym tlenkiem) opracowana zostanie technologia układu sprzężonej generacji energii elektrycznej iciepła (mikro-CHP) o mocy elektrycznej do 2,5 kW, z wykorzystaniem ciepła odpadowego stosu ogniw SOFC do ogrzewania strumienia wody. Planowane są również badania nad konstrukcją palnika bezpłomieniowego umożliwiającego dopalenie gazu resztkowego ze stosu ogniw paliwowych o niskiej zawartości paliwa (20%), z wykorzystaniem gazu katodowego oniskiej zawartości tlenu (11-15%). Projekt wykonawczy obejmował będzie również układ naboru danych i sterowania, umożliwiający pełną identyfikację układu energetycznego.
• Instalacja powietrznego zgazowania biomasy w złożu stałym o mocy ok. 500 kW
  Firma SYNGAZ Sp. z o.o. z Katowic we współpracy z Instytutem Chemicznej Przeróbki Węgla z Zabrza wybudują i uruchomią pilotażową instalację zgazowania biomasy o mocy cieplnej ~500kW w złożu stałym. W instalacji tej biomasa będzie poddawana konwersji - poprzez zintegrowany system magazynowania i załadunku - i wprowadzana do reaktora zgazowania. Instalacja będzie w pełni zautomatyzowana. Wartość opałowa gazu wznosić będzie 8-10 MJ/m³.
• Mała rafineria etanolu (25 l dziennie) - Biorafineria lignocelulozowa - produkcja bioetanolu
  Projekt zakłada opracowanie nowatorskich technologii dedykowanej produkcji biomasy zielonej i lignocelulozowej, wykorzystanie potencjału energetycznego frakcji organicznej odpadów przemysłu rolno-spożywczego oraz opracowanie innowacyjnych technologii wytwarzania biopaliw. Prototypowa biorafineria ma mieć wydajność 25 l etanolu dziennie oraz przetwarzać dziennie do 200 kg suchej masy surowca lignocelulozowego. Potencjalna lokalizacja to gospodarstwo Kocibórz (należące do ZBD Łężany) - instalacja byłaby komplementarna względem budowanych tam instalacji biopaliwowych i ekoenergetycznych - biorafinerii estrów (Kocibórz) oraz termozgazowarki (Łężany).