1

www.bioenergy4business.eu

Kotlovi na biomasu za potencijalne operatere/investitore

2

Copyright Bioenergy4Business 2015Cover photo provided by ProPellets, www.propellets.at

Ovaj projekt je financiran pod LCE 14 2014 Support Programme „Market uptake of existing and emerging sustainable bioenergy“, kao dio Obzora 2020, okvirnog programa EC.Sve publikacije ovog projekta odražavaju samo stavove autora. Europska Komisija nije odgovorna za bilo kakvo korištenje pruženih informacija. Članovi konzorcija projekta Bioenergy4Business ne snose nikakvu odgovornost za bilo kakvu štetu, uključujući, bez ograničenja, posebnu, direktnu ili posljedičnu štetu koja može proizaći iz korištenja ovog materijala.

3

Sadržaj

Poglavlje 1. O Bioenergy4Business projektu (B4B) 4

Poglavlje 2. Perspektivna tržišta toplinske energije 5

Poglavlje 3. Primjena biomase za grijanje 5

Poglavlje 4. Kotlovi na biomasu 6Proces izgaranja biomase 7Kotlovi na pelete 10Kotlovi na drvnu sječku 11

Poglavlje 5. Vrste i načini korištenja goriva 11Drvni peleti 11Drvna sječka 12

Poglavlje 6. Planiranje i instalacija 12Dimenzioniranje 13Odabir ispravnog kotla 14

Poglavlje 7. Primjeri 151: Rumunjska – kotao na pelete u tehničkoj školi u gradu Carasan 152: Bugarska – kotao na biomasu u vrtiću Elhitsa 153: Grčka – Zamjena goriva u tvornici papira Komotina S.A. 164: Hrvatska –kotao na biomasu u Solani Pag 165: Poljska – kotao na biomasu u školskom kompleksu u Siedlin 176: Ukrajina – Izgradnja kotlovnice na drvnu sječku, snage 7 MW, u mjestu Kniazhychi 177: Danska – zamjena goriva na farmi Sindballegard 18

Poglavlje 8. Kontakte i reference 19Kontakti 19Reference 19

4

1. O Bioenergy4Business projektu (B4B)

Projekt programa Obzor 2020 (Horizon 2020) Bioenergy4Business (B4B) ima za cilj podupiranje i promicanje (djelomične) zamjene fosilnih goriva (npr. ugljen, nafta plin), koja se koriste za grijanje, obnovljivim izvorima energije. (npr. nusproizvodi drvne industrije, peleti i slama) u zemljama partnerima projekta i šire.

Ciljevi B4B projekta su:

• Identificirati najperspektivnije komercijalne tržišne segmente za koje je poželjan prelazak sa fosilnih goriva na biomasu;

• Pripremiti poslovne strategije i modele;• Pružiti znanje o opskrbi i korištenju biomase;• Obučiti developere, konzultante, operatere u toplinarstvu i zaposlenike u tvrtkama koje pružaju

energetske usluge da procijene mogućnosti i razvijaju projekte u zajednicama sa daljinskim grijanjem i u sektorima s potrebnom proizvodnjom topline;

• Uvjeriti dionike u mogućnosti koje se stvaraju na lokalnoj razini korištenjem biomase za proizvodnju topline;

• Osvijestiti zakonodavce o zakonskim mjerama koje bi mogle ubrzati proces difuzije tehnologija za korištenje topline iz bioenergije.

Navedeno će rezultirati povezivanju zakonodavnog okvira i tržišta, kako bi se potaknulo stvaranje poticajnog okruženja koje koristi uspješne poslovne i financijske modele, zajedeno s detaljnom procjenom i načinima implementacije istih, a sve u cilju olakšanog prelaska na korištenje topline iz bioenergije na lokalnoj razini, u sustavima daljinskog grijanja te za potrebe grijanja u kućama („in-house“).

Bioenergy4Business uključuje partnere iz 12 zemalja članica EU i Ukrajinu. Od toga 11 projektnih partnera (AT, DE, BG, CR, FI, GR, NL, PL, RO, SK i UA , osim BE i DK) dolaze iz tzv. ciljanih zemalja u kojima će se provoditi aktivnosti vezane uz najperspektivnije tržišne segmente od siječnja 2015. do kolovoza 2017.

Kontakt podaci

Kako biste se više informirali o projektu opisanom u brošuri kontaktirajte projektni tim Bioenergy4Business ili posjetite internetsku stranicu www.bioenergy4business.eu

5

2. Perspektivna tržišta toplinske energije

3. Primjena biomase za grijanje

Postoje mnogi razlozi za grijanje na biomasu. Ukratko, ekološki je prihvatljivo, konkurentno cijenom i lokalno dostupno gorivo. U posljednjih 20 godina kotlovi na biomasu ostvarili su značajne razvojne promjene kako bi postali učinkoviti, čisti, te jednostavni sustavi za korištenje. Danas spadaju među najpoželjnije tehnologije za grijanje. Pritom, zakonodavci su pomogli da se tehnološki razvoj usmjeri prema modernim sustavima grijanja na biomasu, a ne ka razvoju sustava grijanja na fosilna goriva.

Najmoderniji kotlovi na biomasu koriste visokokvalitetnu drvnu biomasu kao što su peleti, drvna sječka ili poljoprivredni i industrijski ostatci biomase. Automatsko punjenje i sustav kontrole čine korištenje ovih goriva podjednako ugodnim kao i korištenje sustava koji koriste lož ulje ili prirodni plin. Upotreba modernih sustava kontrole izgaranja i tehnologija pročišćavanja dimnih plinova rezultira niskim emisijama u

usporedbi sa modernim kotlovima na lož ulje ili plin.

Postoje velike razlike u načinima korištenja biomase u zemljama EU28. Zemlje zapadne i sjeverne Europe su primjerice bile vodeće u ovoj tehnologiji posljednjih desetak godina, unatoč činjenici kako zemlje istočne Europe imaju velik potencijal što se tiče bioenergije zbog lokalne dostupnosti biomase i velikih potreba za grijanjem (Slika 1). Upotreba bioenergije za grijanje velikih zgrada (npr. škole, bolnice, javne i stambene zgrade) trend je koji je u tijeku u čitavoj Europi. Nadalje, tržište za sustave grijanja na biomasu je također u porastu. Kotlovi na biomasu se razlikuju veličinom od nekoliko kilovata (kW) za kuće i male komercijalne/javne zgrade do veličine megavata (MW) za sustave daljinskog grijanja.

Među zemljama projektnih partnera identificirani su sljedeći najperspektivnijih segmenti tržišta za toplinu proizvedenu samo korištenjem krutih biogoriva. Najperspektivnija tržišta su:

6

Moderni kotlovi na biomasu postižu stupnjeve djelovanja usporedive sa modernim kondenzacijskim plinskim kotlovima. Spomenuti kotlovi često su u upotrebi diljem Europe, poglavito u Austriji, Švedskoj i Finskoj. U današnje doba kotlovi na biomasu su raspoloživi u širokom rasponu snaga, stupnjeva automatizacije, vrsta goriva te dakako i u različitim razredima kvalitete i cijene.

Kotlovi na biomasu mogu biti kategorizirani

prema vrsti goriva koje koriste (npr. cjepanice, sječka, peleti). Optimizirani su za pojedinu vrstu goriva te u slučaju upotrebe nekog drugog goriva izgaranje istog biti će neučinkovitije.

Većina modernih kotlova na biomasu je automatizirana i doziranje goriva obavlja se automatski iz spremnika goriva upotrebom pužnog vijka ili hidrauličkog transporta. Gorivo se zapaljuje u ložištu, dok kontrolirani dotok kisika osigurava učinkovito i potpuno izgaranje.

4. Kotlovi na biomasu

Slika1. Klimatske zone u Europi i prosječne godišnje minimalne temperature [1]

7

Struja vrućih dimnih plinova usmjerava se preko izmjenjivača topline te se toplina koristi za zagrijavanje vode. Vrela voda može se koristiti direktno ili se pohranjuje u spremnike topline. Toplinski spremnici pomažu u pokrivanju vršnih opterećenja te tako omogućavaju ujednačeniji i učinkovitiji rad kotlova. Kotlovi na biomasu imaju

podjednak stupanj upravljivosti kao i moderni plinski kondenzacijski kotlovi: regulacijska oprema omogućava korisniku namještanje svih osobnih parametara vezanih uz centralno grijanje te pripremu potrošne tople vode.

Proces izgaranja biomase

Osnovni princip rada svih kotlova na biomasu je podjednak. Proces izgaranja biomase može se podijeliti u četiri faze, kako je prikazano slikom 2.

Zapaljenje biomase uobičajeno započinje zagrijavanjem i sušenjem biomase na rešetci električnim grijačima ili vrućim zrakom tako dugo dok se ne postigne temperatura zapaljenja (cca. 400 °C).

U prvoj fazi procesa, komora izgaranja mora biti vruća u trenutku dolaska biomase na rešetku. Kotlovi na biomasu sadrže materijale otporne na visoke temperature koji to omogućavaju. Kotlovi namijenjeni za upotrebu biomase s višim udjelom vlage sadrže dodatne slojeve materijala otpornih na visoke temperature.

Najveći dio energije biomase oslobađa se u četvrtoj fazi, tijekom koje dolazi do izgaranje plinova koji su nastali u trećoj fazi.

Odvojena regulacija primarnog zraka (dovodi se ispod rešetke) i sekundarnog zraka (za izgaranje plinova) omogućava kontrolu temperature ložišta u cilju postizanja visoke temperature

Slika 2. Četiri faze procesa izgaranja biomase [2]

Slika 3. Prikaz modernog kotla na biomasu s ventilatorom i lambda sondom. Primjer Guntamatic Powerchip kotla [3]

“Kotlovi na biomasu imaju podjednak stupanj upravljivosti kao i moderni plinski kondenzacijski kotlovi: regulacijska oprema omogućava korisniku namještanje svih osobnih parametara vezanih uz centralno grijanje te pripremu potrošne tople vode.”

8

i turbulencije u zoni izgaranje plinova (kako bi se osiguralo potpuno izgaranje), dok je temperatura na rešetci značajno niža. Sadržaj kisika u zoni izgaranja je često nadziran lambda sondom kako bi minimiziralo formiranje čađe, ugljikovog monoksida i NOx te maksimizirala toplinska učinkovitost.

Sadržaj vlage biomase je važan parametar. Pretjerana voda sadržana u gorivu može dovesti do nepotpunog rasplinjavanja što posljedično dovodi do crnog dima i taloženja katrana. Taloženje katrana na izmjenjivačkim površinama i komori izgaranja može biti izbjegnuto dostatno visokom radnom temperaturom.

Učinkovito i potpuno izgaranje je nužno kako bi se biomasa koristila kao okolišno prihvatljivo gorivo. U cilju ostvarivanja visoke učinkovitosti izgaranje mora biti potpuno. Time se izbjegava stvaranje štetnih tvari za okoliš kao što su neizgoreni plinovi te čestice čađe.

Osnovni uvjeti za osiguravanje kvalitetnog izgaranja su:

• Odgovarajuća smjesa biomase i kisika (zraka za izgaranje) u kontroliranom omjeru koji odgovara iznosu lambde od 1,4. To znači da je potrebno 1,4 puta više zraka za izgaranje nego što je teoretski potrebno kako bi se osiguralo potpuno izgaranje;

• Odgovarajuća distribucija primarnog i sekundarnog zraka na način da se regulira tlak zraka i pozicija mlaznica za dovod zrak;

• Odgovarajuća konstrukcija komore izgaranja gdje se biomasa suši, zagrijava, izgara te u konačnici pretvara u pepeo prije nego što s rešetke propadne u sustav za prikupljanje pepela. Oko 75-80% energije biomase je dobiveno izgaranjem volatila u komori izgaranja, dok preostalih 20-25% izgaranjem na rešetci.

Zatvoreni štednjaci i kotlovi na biomasu zahtijevaju kanale za odvođenje dimnih plinova zbog veće koncentracije i većeg udjela vlage u ispušnom sustavu, što posljedično može dovesti do taloženja katrana. Bilo koji postojeći dimnjak mora biti obložen kako bi se izbjegla oštećenja cigli te slijevanje kondenzata u sustav izgaranja što može dovesti do požara. Oblaganje postojećeg dimnjaka može biti obavljeno umetanjem cijevi od nehrđajućeg čelika, upotrebom otpornih betonskih kanalica ili dodavanjem glinenih kanalica. Nacionalni propisi vezani uz zgradarstvo zahtijevaju i propisuju minimalne uvjete za sustav odvođenja dimnih plinova. Ugradnjom sustava za automatsko čišćenje dimnih plinova moguće je postići značajno smanjenje broja kvarova i popravaka kotlova te produljiti intervale čišćenja s tjedne na polugodišnju bazu. Sustav čišćenja sastoji se od serije mlaznica za komprimirani zrak smještenih na izlasku dimnih plinova. Sustav se uključuje uzastopno u kontroliranim intervalima te automatski ispuhuje čađu iz kotla tijekom njegova rada. Sustav zahtijeva relativno malu količinu komprimiranog zraka u kotlovnici.

Ako je dotok zraka u kotlovnici nedostatan kotao može stvarati podtlak u kotlovnici.

“Učinkovito i potpuno izgaranje je nužno kako bi se biomasa koristila kao okolišno prihvatljivo gorivo.”

9

Nedostatak kisika u komori izgaranja rezultirat će nepotpunim izgaranjem te oslobađanjem ugljikovog monoksida koji može dospjeti u kotlovnicu te stvoriti opasne tj. otrovne uvjete za ljude.

Jednom godišnje potrebno je provesti detaljan vanjski i unutarnji pregled kotla od strane ovlaštenog osoblja. Korisnik bi trebao provoditi redovite vizualne pregleda kotla, prostor za pepeo održavati praznim, podmazivati ležajeve ventilatora za dovod zraka te ručno čistiti prolaze dimnih plinova.

Najčešće izvedbe kotlova na biomasu su s bočnom dobavom goriva, dobavom goriva odozdo te s pomičnom rešetkom.

Kotlovi s bočnom dobavom goriva imaju jednostavnu konstrukciju te relativno malu rešetku pričvršćenu direktno na kraj pužnog vijka, kako je prikazano slikom 4. Uobičajeno koriste drvnu sječku s malim sadržajem vlage te pelete. Za takve kotlove postoji opasnost zapaljenja biomase kroz pužni prijenosni sustav sve do spremnika biomase. Opasnost može biti izbjegnuta pražnjenjem sustava pužnog vijka nakon gašenja kotla i/ili ugradnjom zasuna. Različiti dovod primarnog i sekundarnog zraka u različite zone može biti problematično ako se ne ugradi više ventilatora.

Kotlovi s dobavom goriva odozdo imaju drukčiju konstrukciju. Gorivo je potiskivano prema gore kroz konus na kojem se formira goriva smjesa. Pužni vijak je smješten ispod kotla, kako je prikazano slikom 5. Budući da je sustav dovođenja goriva smješten ispod područja

gdje gorivo izgara, sustav dobave goriva nije potrebno isprazniti nakon prestanka upotrebe kotla. Kotlovi s dobavom goriva odozdo upotrebljavaju pelete i drvnu sječku s malim udjelom vlage.

Kotlovi s pomičnom rešetkom (često se nazivaju i kotlovima s kosom ili nagnutom rešetkom) imaju značajno veću fleksibilnost kada se razmatraju karakteristike goriva u usporedbi s prethodnim tipovima kotlova. Važna karakteristika ovakvih kotlova je prihvatljivost goriva s velikim sadržajem vlage zahvaljujući otpornim površinama u kotlu koje omogućavaju sušenje vlažnog goriva.

Slika 4. Kotao s bočnom dobavom goriva [2]

Slika 5. Kotlovi s dobavom goriva odozdo [2]

“Jednom godišnje potrebno je provesti detaljan vanjski i unutarnji pregled kotla od strane ovlaštenog osoblja.”

10

Kotlovi s pomičnom rešetkom koriste drvnu sječku i mogu tolerirati sječku s udjelom vlage do 55%. Ovakvi kotlovi zahtijevaju više prostora zbog svoje konstrukcije. Imaju višestruke ventilatore kako bi se osigurao optimalna opskrba zrakom u različitim zonama izgaranje, kako je i prikazano slikom 6.

Kotlovi na pelete

Kotlove na pelete karakterizira visok stupanj automatiziranosti. Najsličniji su kotlovima na fosilno gorivo u smislu održavanja i pogona. Također ih karakterizira širok izbor brandova i proizvođača što stvara konkurentno tržište.

Peleti se uobičajeno automatski doziraju u kotao koristeći pužni vijak i spremnik. Spremnik

za pelete i kotao su vrlo često smješteni u odvojenim prostorijama kako bi se smanjio rizik požara te iz drugih sigurnosnih razloga (npr. prašina, opasni plinovi, čišćenje)

Kotlovi na pelete uobičajeno su konstruirani za upotrebu specifičnih tipova peleta određene kvalitete koji su dostupni na tržištu. U Europi je kvaliteta peleta definirana s EN-plus certifikacijskom shemom, baziranom na

Slika 7. Primjer modernog sustava grijanja peletima tvrtke Biotech Energietechnik GmbH [4]

Slika 6. Kotao s pomičnom rešetkom [2]

11

međunarodnim standardima za udio vlage, kemijski sastav, mehaničku izdržljivost i sl. Punu učinkovitost moguće je ostvariti samo kada se koristi gorivo preporučene kvalitete, tj. preporučenih specifikacija.

Kotlovi na drvnu sječku

Kotlovi na drvnu sječku su široko rasprostranjeni u Europi i prisutni su na tržištu mnogo dulje nego kotlovi na pelete. Ovakvi kotlovi su otporniji na gorivo neujednačene kvalitete i mogu koristiti drvnu sječku s udjelom vlage od 10 do 35%. Izvedbe s pomičnom rešetkom omogućavaju upotrebu goriva s udjelom vlage do 55%.

Kvaliteta drveta kao goriva igra važnu ulogu kako u sustavu za izgaranje tako i za ekonomičnost postrojenja. Općenito, što je sustav manji zahtjevi za kvalitetom goriva koje se koristi su veći. Najbolja kvaliteta drvne sječke, za male instalacije, može se dobiti iz malih stabala bez granja. U slučajevima gdje je moguće spaljivati sječku slabije kvalitete mogu se koristiti i cijela mala stabla s granjem. Ključni parametri vezani uz biogorivo koje je potrebno specificirati su:

• Sadržaj vlage;• Dimenzije sječke;• Sadržaj sitnih čestica / prašine;• Podrijetlo sječke;• Sadržaj pepela.

Drvni peleti

Drvni peleti su globalna roba na tržištu goriva i njihova svojstva su definirana međunarodnim

standardom (ISO 17225-2).

Drvni peleti imaju definiranu veličinu, oblik i mehaničku stabilnost, što ih čini jednostavnima za transport sustavima baziranim na vakuumu. Peleti se moraju skladištiti na suhome jer će izloženost vodi i vlazi rezultirati njihovim raspadom.

Kotlovi na pelete obično imaju prostoriju za skladištenje peleta ili silos povezan sa kotlovnicom od kuda se peleti prenose do komore za izgaranje u kotlu (vidi Sliku 7).

Veličina spremnika za gorivo ovisi o različitim faktorima, npr. raspoloživom prostoru, potrebi za toplinom, sezonskom kretanju cijena goriva i ugovoru s dobavljačem. Kapacitet spremišta za gorivo vrlo često ne prelazi količinu korištenu u jednoj sezoni grijanja i obično je manji. Specijalno, u postojećim zgradama, kapacitet

Slika 8. Sustav grijanja s kotlom na drvnu sječku tvrke Fröling Heizkessel- und Behälterbau GesmbH [5]

5. Vrste i načini korištenja goriva

12

spremišta može biti ograničen na prostor dovoljan za zalihu za samo 1-2 mjeseca. Obično je kapacitet spremišta određen odnosom cijena spremišta i dostave goriva. Međutim, uvijek je preporučljivo imati dovoljnu rezervu goriva u slučaju nepredvidljivih događaja kao što su vremenski uvjeti ili nestašica opskrbe.

Iz sigurnosnih razloga (npr. oslobađanje prašine zbog mrvljenja malih čestica drveta potencijalno opasnih za ljude) spremište peleta trebalo bi biti u idealnim uvjetima odvojeno od kotla i životnog prostora. Najveći rizici vezani uz spremište drvnih peleta su požar, prašina i emisija plinova. Sama prostorija spremišta ne bi trebala imati nikakav izvor zapaljenja (električne instalacije itd.) i trebala bi zadovoljiti ATEX specifikacije.

Drvna sječka

Drvna sječka otpornija je na vlagu pa može biti skladištena na otvorenom određeno vrijeme. Drvna sječka s visokim udjelom vlage (>30%) može degradirati i propasti u spremištu. Mikrobiološka aktivnost u spremištu može dovesti do samozagrijavanja i samozapaljenja sirovine. Mogućnost da se to dogodi ovisi o

brojnim faktorima, uključujući i sadržaj sječke, uvjetima okoline i konstrukciji spremišta. Smanjenjem visine hrpe, pravilnom ventilacijom i redovitim okretanjem hrpe omogućava se oslobađanje toplini i smanjuje se rizik od samozagrijavanja i zapaljenja.

Kvaliteta drvne sječke, kao i drvnih peleta, definirana je međunarodnim standardom ISO 17225. Drvna sječka ima manju nasipnu gustoću i veću varijaciju u sirovini, veličini i sastavu nego peleti.

S ekonomskog gledišta, kotlovi za grijanje na biomasu (smješteni unutar objekta koji se grije) su kompetitivno rješenje u usporedbi s kotlovima na fosilna goriva. Viši investicijski troškovi često su kompenzirani s nacionalnim poticajima te operativnim troškovima (npr. cijena goriva je niža nego u slučaju sustava na fosilno gorivo). Dodatno, specifični trošak investicije

pada s porastom instalirane snage kotla, tj. veće toplinske potrebe znače i veći udio troškova goriva u ukupnom trošku. Navedeno implicira da upotreba sustava grijanja na biomasu dovodi do povećanja ekonomskih dobiti s povećanjem toplinskih potreba. Viši troškovi održavanja kompenzirani su nižim troškovima goriva. Važno pitanje je priprema potrošne tople vode. Naime,

Slika 10. Primjer spremišta za drvne pelete sa sustavom vakuumskog usisavanja tvtrke Biotech Energietechnik GmbH [4]

6. Planiranje i instalacija

13

priprema potrošne tople vode može se vršiti upotrebom kotlova na biomasu tijekom cijele godine ili samo tijekom sezone grijanja s time da se u tim slučajevima izvan sezone grijanja koriste alternativni sustavi pripreme potrošne tople vode.

Sustavi grijanja na biomasu su prikladni za nove zgrade te prilikom zamjene kotlova na fosilna goriva u postojećim zgradama. Pažljivo planiranje i priprema cijelog sustava grijanja na biomasu je od iznimne važnosti te bi se svakako trebalo zatražiti profesionalno mišljenje prilikom dimenzioniranja i ugradnje sustava.

Planiranje projekta te komunikacija između svih zainteresiranih strana je ključni čimbenik za uspjeh. Sustavi grijanja na biomasu zahtijevaju više prostora za kotao, spremnik goriva i pristup za dopremu goriva za razliku od sustava grijanja na lož ulje ili plin – primjerice, bitno je osigurati adekvatne pristupne puteve za kamione (radijus okretanja, potrebna visina za istovar drvne sječke).

Nadalje, dostupnost biomase te kretanje njene sezonske cijene treba biti uzeto u obzir – biomasa je obično povoljnija tijekom ljetnih mjeseci, nego zimi kada je povećana potražnja za njom. Stoga, poželjno je ugovoriti dobavu biomase u periodu duljem od godine dana.

Dimenzioniranje

Nazivna snaga kotla mora biti u skladu s potrebama zgrade ako se želi postići ekonomski povoljan i učinkovit pogon kotla. Stoga, potrebno je provesti točne proračune toplinskog opterećenja. Ti proračuni su podložni promjenama, primjerice u slučaju kada je izolacija zgrade poboljšana. U takvim slučajevima poboljšanje izolacije zgrade povećat će udio toplinskih potreba za pripremu potrošne tople vode.

Najbitniji parametar za odabir sustava grijanja je toplinsko opterećenje koje se sastoji od toplinskih potreba za grijanjem te potrebne topline za pripremu potrošne tople vode. Aproksimativno se toplinska potreba za pripremu potrošne tople vode određuje prema normativu od 12,5 kWh/m2 u stambenim zgradama, dok je određivanje toplinskih potreba za grijanje kompleksnije i ovisi o lokaciji, stupanj-danima, insolaciji itd. Poslovni i industrijski korisnici imaju specifične potrebe ovisne o vrsti djelatnosti.

Predimenzioniranje jedna je od najčešćih grešaka prilikom planiranja sustava grijanja na biomasu te često rezultira dodatnim troškovima. Snaga kotla određena je kako bi se osiguralo podmirivanje toplinskih potreba u najhladnijem danu u godini. Ovdje je alat za izračun [6] snage kotla ovisno o geografskoj lokaciji, vrsti izolacije, tipu goriva i toplinskim potrebama. Alat je dostupan na internet stranici projekta Bioenergy4Business.

Dakako, preporučljivo je zatražiti profesionalno mišljenje kako bi se osiguralo pravilno planiranje, dimenzioniranje i postavljanje sustava grijanja. Napravljene greške tijekom faze planiranja,

“Planiranje projekta te komunikacija između svih zainteresiranih strana je ključni čimbenik za uspjeh.”

14

pogotovo krivo dimenzioniranje i odabir krive tehnologije, rezultirat će dodatnim troškovima tijekom cijelog životnog vijeka sustava grijanja.

Odabir ispravnog kotla

Prostor – Ukoliko je raspoloživ prostor ograničen, spremnik biogoriva mogao bi biti ograničavajući čimbenik. Naime, drvna sječka zauzima do tri puta više prostora nego peleti za istu masu goriva. Kotlovi na biomasu su također često većih dimenzija nego konvencionalni kotlovi na fosilna goriva. Stoga, korisnik mora osigurati dovoljno prostora unutar zgrade za takve jedinice.

Veličina posjeda – Uobičajeno, što je veća zgrada veće su i potrebe za toplinskom energijom i posljedično je potreban veći kotao. Veći sustavi konzumiraju više goriva i stoga je poželjno da su automatizirani s minimalnom potrebnom intervencijom čovjeka.

Pristup – Za većinu instaliranih sustava vozilo za dobavu goriva mora pristupiti lokaciji na kojoj se nalazi sustav. Gorivo može biti dostavljeno na više načina, međutim za drvnu sječku i pelete u rinfuzi direktan pristup spremniku goriva izuzetno je bitan. Za manje dostave je potrebno imati suhi prostor za smještaj vreća s peletima. Projekti u urbanim sredinama zahtijevaju dodatno planiranje za dostavu goriva tijekom godine zbog mogućeg otežanog kretanja velikih vozila za dovoz goriva.

Dobava goriva – Korisnici se mogu odlučiti za vlastitu dobavu goriva. U tom slučaju upotreba cjepanica, kore te sječke odrediti će tip kotla. Generalno, ako raspoloživi prostor i pristup nisu problem, upotreba drvne sječke trebala bi biti razmatrana u slučaju velikih projekata. Međutim, ukoliko je raspoloživ prostor manji ili je lokacija sustava nepraktična za veći broj dostava goriva, tada je upotreba peleta prihvatljivija opcija.

15

Svi primjeri (uključujući fotografije) korištene u ovoj publikaciji uzeti su iz slučajeva prikazanih u Bioenergy4Business izvješću “Izvješće rezimea primjera dobre prakse i zaključaka”, a koji je javno dostupan na internetskoj stranici Bioenergy4Business projekta [7].

Primjer 1: Rumunjska – kotao na pelete u tehničkoj školi u gradu Carasan

Gradsko vijeće županije Resita financiralo je ugradnju toplinske jedinice na pelete u tehničkoj školi u gradu Carasan, a nakon odluke da se odspoji od postojeće toplinarske mreže (stara distribucijska mreža županije Resita). Instalirana su dva kotla na pelete, svaki snage 100 kW. Sva proizvedena toplinska energija ovog postrojenja koristi se za potrebe škole.

• Dva kotla na pelete, svaki toplinske snage od 100 kW;• Biomasa se dobavlja lokalno iz tvrtke “Romstal”, udaljenoj 3 km od

proizvodnog postrojenja;• Koristi se sva toplinska energija za potrebe škole;• Ukupna investicija 58.000 €; financirano od strane Gradskog vijeća, iz lokalnog proračuna;• Potrošnja: 3,5 tona peleta godišnje;• Tijekom implementacije i realizacije projekta nije bilo poteškoća.

Primjer 2: Bugarska – kotao na biomasu u vrtiću Elhitsa

Općinske zgrade predstavljaju značajan potencijal za uštedu energije i provedbu ulaganja u energetsku efikasnost. Prije realizacije ovog projekta, toplinska energija za potrebe grijanja osiguravala se je iz kotla na loživo ulje, smještenom u prizemlju vrtića. Vrtić je izgrađen od cigala, s ukupnom površinom od 1.299m2, te grijani volumenom od 3.637m³.

• Toplinska snaga kotla 230 kW – proizvođač D’Alessandro-TERMOMECCANICA;

• Potrošnja: 112 tona peleta godišnje;• Kotao i prateća opreme nalaze se u 6 metarskom metalnom

kontejneru koji je toplinski izoliran (energetski kavez).

7. Primjeri

16

Primjer 3: Grčka – Zamjena goriva u tvornici papira Komotina S.A.

Ova zamjena čini ovu tvrtka tek jednu od nekoliko, a možda i jedinstvenu s obzirom na svoju veličinu, na europskoj razini što se tiče održive proizvodnje papira. Sljedeći cilj primjena je tri-generacije električne energije, pare i dijatermičkg ulja u dodatnom povećanju proizvodnje, te smanjivanje utjecaja na okoliš.

• Zamjena kotla na teško loživog ulje s kotlom na biomasu snage 8 MW;• Zamijenjena potrošnja: 11 tona loživog ulja dnevno;• Trenutna potrošnja: 25 tona peleta iz suncokreta dnevno;• Otpad (pepeo) iz proizvodnje energije se ponovno koristi kao gnojivo;• Godišnje smanjenje emisije iznosi 11.000 tona CO₂ ekvivalenta.

Primjer 4: Hrvatska –kotao na biomasu u Solani Pag

Tvornica soli “Solana Pag” je najveći proizvođač morske soli u Hrvatskoj, s tisućljetnom povijesti. Zbog vrlo velikog udjela troškova energije u ukupnoj cijeni proizvodnje soli, održivost njezine proizvodnje je bila ugrožena, što je motiviralo vlasnika tvornice da razmotri zamjenu kotla na loživo ulje s kotlom na biomasu toplinske snage 10 MW.

• Zamjena kotla na loživo ulje s kotlom na biomasu, toplinske snage 10 MW;• 14-godišnji ugovor za opskrbu drvne sječke, što je rezultiralo

stabilnim i niskim troškovima goriva (40 € po toni);• Trenutna potrošnja: 13.800 tona drvne sječke godišnje.

17

Primjer 5: Poljska – kotao na biomasu u školskom kompleksu u Siedlin

Biomasa se dobavlja od lokalnih poljoprivrednika, a pepeo se vraća dobavljačima i koristi kao gnojivo - primjer projekta koji je ekološki, socijalno i fiskalno održiv!

• Kompleks škole je prethodno zagrijavan kotlom na ugljen;• Instaliran je novi kotao na slamnatu biomasu toplinske snage 300 kW;• Potrošnja: 15 tona slame godišnje;• Investicija je financirana iz gradskog proračuna općine Siedlin i sredstava iz državnih fondova;• Projekt je razvijen od strane lokalnog inženjeringa toplinskih postrojenja.

Primjer 6: Ukrajina – Izgradnja kotlovnice na drvnu sječku, snage 7 MW, u mjestu Kniazhychi

Greenfield investicija u izgradnju toplinskog postrojenja po sistemu ključ-u-ruke, pokazala se kao pravi izbor. Projekt predstavlja koncept punog ciklusa proizvodnje i opskrbe toplinskom energijom.

• Jedna kotlovnica s dva kotla na drvnu sječku;• Ukupni toplinski kapacitet 7 MW;• 58.000 MWh prodane toplinske energije godišnje;• Toplinska energiju se koristi za zagrijavanje staklenika gdje se uzgaja cvijeće (11 hektara površine);• Skladište se nalazi u blizini kotlovnice;• Otpadni pepeo se koristi u staklenicima kao gnojivo;• Potrošnja: 7.200 tona drvne sječke godišnje, koja se dobavlja iz okolnih pilana.

18

Primjer 7: Danska – zamjena goriva na farmi Sindballegard

Sindballegård je iznad prosječno velika farma u Danskoj veličine 370 hektara. Farma proizvodi tradicionalne žitarice te se bavi svinjogojstvom i peradarstvom. Novi vlasnik izvršio je zamjenu goriva te lož ulje zamijenio kotlom na slamu instalirane snage 450 kW.

• Samostojeća jedinica s dimnjakom, pumpama, upravljačkom jedinicom i spremnikom;• Konstruirana za okrugle bale, ručno pripremljene pomoću adekvatnog traktora – jednostavan proces

za farmera;• Dobava biomase je osigurana proizvodnjom na samoj farmi;• Pepeo se koristi kao fertilizator na poljima farme;• Godišnja proizvodnja iznosi 1.030 MWh;• Potrošnja slame: 255 tona godišnje.

19

Kontakti

Uzmite u kontaktu sa svojim nacionalnim B4B kontakt točka:

AUSTRIAN ENERGY AGENCY (OSTERREICHISCHE ENERGIEAGENTUR)

Austriahttp://en.energyagency.at

AEBIOM (THE EUROPEAN BIOMASS

ASSOCIATION)Belgium/Europewww.aebiom.org

CENTRE FOR RENEWABLE ENERGY SOURCESAND SAVING FONDATION

(CRES)Greece

www.cres.gr/kape/index_eng.htm

DEUTSCHES BIOMASSEFORSCHUNGSZENTRUM GEMEINNUETZIGE GMBH (DBFZ)

Germanywww.dbfz.de/aktuelles.html

KRAJOWA AGENCJA POSZANOWANIA ENERGII SA (KAPE)

Polandwww.kape.gov.pl/index.php/pl

ROMANIAN ASSOCIATION OF BIOMASS AND BIOGAS (ARBIO)

Romaniawww.arbio.ro/en/#all

SLOVENSKA INOVACNA A ENERGETICKA AGENTURA (SIEA)

Slovakiawww.siea.sk

NACIONALNA ASOCIACIA PO BIOMASA (BGBIOM)

Bulgariahttp://bgbiom.org

SCIENTIFIC ENGINEERING CENTRE “BIOMASS” LTD (SCIENTIFIC

ENGINEERING CENTRE)Ukraine

http://biomass.kiev.ua/en

ENERGETSKI INSTITUT HRVOJE POZAR (EIHP)Croatia

www.eihp.hr

MINISTERIE VAN ECONOMISCHE ZAKEN

The Netherlands

www.rijksoverheid.nl/ministeries/ministerie-van-economische-zaken

MOTIVA OYFinland

www.motiva.fi/en

TEKNOLOGISK INSTITUT (DTI)Denmarkwww.dti.dk

Reference

[1] Hardiness Zone Map for Europe. www.houzz.com/europeZoneFinder[2] Palmer, D., Tubby, I., Hogan, G. and Rolls, W. (2011). Biomass heating: a guide to medium scale wood chip and wood pellet systems. Biomass Energy Centre, Forest Research, Farnham.[3] GUNTAMATIC Heiztechnik GmbH. www.guntamatic.com/nc/en/navigation/products/wood-chip-boilers/powerchip-20304050kw[4] Biotech Energietechnik GmbH. www.biotech-heizung.com[5] Fröling Heizkessel- und Behälterbau GesmbH. www.froeling.com[6] www.bioenergy4business.eu/services/plant-dimensioning-tool[7] Bioenergy4Business. Report summarizing best practice examples and conclusions.www.bioenergy4buisness.eu

8. Kontakte i reference

20

Cilj projekta Bioenergy4business (B4B) u okviru programa Obzor 2020 je podrška i promocija (djelomične) supstitucije fosilnih goriva (ugljen, plin, nafta) koja se koriste za grijanje sa raspoloživim izvorima bioenergije (ostaci drvne industrije, šumska biomasa, peleti, poljoprivredna biomasa) u zemljama partnerima na projektu.

Ovaj projekt je financiran pod LCE 14 2014 Support Programme „Market uptake of existing and emerging sustainable bioenergy“, kao dio Obzora 2020, okvirnog programa EC.Sve publikacije ovog projekta odražavaju samo stavove autora. Europska Komisija nije odgovorna za bilo kakvo korištenje pruženih informacija. Članovi konzorcija projekta Bioenergy4Business ne snose nikakvu odgovornost za bilo kakvu štetu, uključujući, bez ograničenja, posebnu, direktnu ili posljedičnu štetu koja može proizaći iz korištenja ovog materijala.

www.bioenergy4business.eu