Jeden kilogram zrębków Volter 40 przetwarza na 1 kW energii elektrycznej, a przez jedną godzinę jest w stanie zgazować 40 kg biomasy.
Kogeneracja biomasy to tani i ekologiczny sposób produkcji energii cieplnej i elektrycznej. Bardzo ciekawe rozwiązania w tej dziedzinie proponuje firma Volter Oy z Finlandii, która od 15 lat rozwija tę technologię.
Jej najnowszy projekt o nazwie Volter 40 to kompaktowe i w pełni automatyczne urządzenia zajmujące około 6-8 m2 powierzchni, które do działania nie potrzebują ani komina, ani paleniska. Firma dostarcza je zarówno jako zestawy stacjonarne, jak i mobilne. W zależności od zapotrzebowania na energię, jednostki te mogą pracować pojedynczo lub też w połączonych szeregowo zestawach.
Energia powstaje w wyniku zgazowania biomasy, jak na przykład zrębków drzewnych lub peletów. W przypadku zrębków muszą one spełniać jeden warunek, a mianowicie ich optymalna wilgotność powinna zawierać się w przedziale od 20 do 23 proc.
Oprócz tego firma dostarcza także podajniki ślimakowe do załadunku biomasy oraz profesjonalne suszarnie gwarantujące przygotowanie zrębków o właściwej wilgotności. Wydajność suszarni dobierana jest indywidualnie, w zależności od liczby zainstalowanych urządzeń Volter 40, i wynosi od 350 do 1700 kg/h.
Gaz o dużej wartości opałowej
Proces zgazowania biomasy polega na jej przegrzaniu w środowisku ubogim w tlen i wytworzeniu gazu, który napędza silnik spalinowy współpracujący z generatorem energii elektrycznej. Jest to tak zwana piroliza, a w jej efekcie, oprócz gazu o wartości opałowej około 5,75 MJ/m3, powstają także smoła oraz węgiel. Część produktów pirolizy spala się z powietrzem, generując ciepło. Temperatura wewnątrz gazogeneratora osiąga wartość 1050°C. Gorący gaz „przechodzi” przez dwa wymienniki ciepła. W pierwszym jest on chłodzony do temperatury około 200°C, a odzyskane ciepło jest natychmiast udostępniane do ogrzewania. Kolejny etap to filtrowanie, czyli oddzielanie cząstek stałych od gazu. Oczyszczony trafia on do drugiego wymiennika, gdzie jego temperatura jest obniżana do 60°C. Następnie po zmieszaniu z powietrzem nadaje się on do napędzania sześciocylindrowego silnika spalinowego AGCO Sisu Power 8,4L współpracującego z generatorem prądu ABB M2BAX 225 SMB4.
Zrębki podawane są do kogeneratora automatycznie za pomocą transportera ślimakowego. Gazyfikacji towarzyszy powstawanie popiołu w ilości maksymalnie 500 l na tydzień, co stanowi 1-2 proc. wagi zgazowanych zrębków. Są one usuwane automatycznie do pojemnika z workiem, który opróżnia się raz na tydzień.
Jeden kilogram zrębków Volter 40 przetwarza na 1 kW energii elektrycznej. Przez jedną godzinę jest w stanie zgazować 40 kg biomasy. Z kolei pozyskane w procesie chłodzenia tego gazu ciepło to 100 k/h. Oprócz tego odzyskiwane jest również około 20 kW energii cieplnej pochodzącej z chłodzenia urządzeń, które może być wykorzystane w wodnym ogrzewaniu podłogowym, wstępnym podgrzewaniu klimatyzacji czy też do wytwarzania ciepłej wody użytkowej.
Na dobę Volter 40 potrzebuje 960 kg zrębków, natomiast rocznie zgazowuje 346 t.
W porównaniu z urządzeniami wykorzystującymi jako paliwo gaz ziemny, koszt eksploatacji kogeneratora Volter 40 jest niezwykle niski. Dla przykładu koszt wyprodukowania 1 kW metodą tradycyjną z użyciem gazu ziemnego to od 1,5 do 2 zł, natomiast Volter 40 robi to za 0,22 zł. Biorąc pod uwagę koszt inwestycji, firma szacuje czas jej zwrotu na 4-5 lat.
Elektrociepłownia dostosowana do indywidualnych potrzeb
Dotychczas sprzedano 240 sztuk zestawów Volter 40. Od lat pracują one w Anglii, Finlandii, Danii, Szwecji, Szwajcarii i Austrii oraz w Japonii i Korei. Z opinii i dotychczasowych raportów wynika, że przez ten czas nie było poważnych napraw mechanicznych związanych z wymianą podzespołów. Przeprowadzono jedynie drobne regulacje spowodowane głównie nieprzestrzeganiem instrukcji serwisowej. Dla przykładu, w Finlandii jeden Volter 40 ogrzewa 31 domków jednorodzinnych, a prąd wykorzystywany jest do oświetlenia tego osiedla. Przy dziesięciu, połączonych szeregowo zestawach uzyskuje się 400 kW energii elektrycznej i 1 MW cieplnej na godzinę plus ciepłą wodę użytkową. Bardzo łatwo można dostosować parametry powstałej w ten sposób elektrociepłowni do indywidualnych potrzeb.
Urządzenie spełnia wszystkie wymogi obowiązujące w Unii Europejskiej i posiada niezbędne certyfikaty umożliwiające uzyskanie pozwolenia na eksploatację oraz dofinansowania w wysokości do 60 proc. inwestycji. Urządzenia w pełni automatyczne wyposażono w system sterowania PLC Schneider Electric, który na bieżąco, nieustannie mierzy i kontroluje wszystkie parametry pracy i umożliwia automatyczne dostosowywanie operacji w zależności od zmian. Z poziomu ekranu dotykowego można bez wysiłku śledzić procesy zachodzące w kogeneratorze.
Firma Volter Oy zapewnia monitorowanie i zdalne sterowanie za pomocą komputera i urządzeń mobilnych. Dzięki bezpiecznemu, szybkiemu i zaawansowanemu systemowi automatyzacji również wsparcie techniczne i aktualizacje są zawsze łatwo dostępne.
Precyzyjna i niezawodna metoda pomiaru wilgotności
Do suszenia zrębków firma Volter Oy proponuje swoim klientom urządzenia z serii WoodTek Eco o zróżnicowanej wydajności. Przykładowo WoodTek Eco T1 jest najmniejszym systemem w typoszeregu, który zaprojektowano w taki sposób, aby był jak najbardziej kompaktowy, a jednocześnie efektywny. W praktyce okazał się najlepszym i najbardziej popularnym wyborem, pod względem wydajności i zapotrzebowania energii, w przypadku kogeneracji na małą skalę. Suszarnia posiada zintegrowany zasobnik podawczy o pojemności 10 m3. Eliminuje to konieczność stosowania oddzielnego systemu załadunku i pionowego ślimakowego transportera wyładowczego, co dodatkowo ogranicza do minimum zajmowaną przestrzeń.
Suszarnia jest sterowana za pomocą przyjaznego dla użytkownika interfejsu z ekranem dotykowym firmy Schneider. W standardzie możliwy jest także zdalny dostęp i monitorowanie za pośrednictwem komputera, tabletu lub smartfona. Rzeczywista wilgotność suszonego materiału określana jest w wyniku pomiaru różnicy temperatury powietrza „przechodzącego” w poprzek zrębków. Okazało się, że jest to bardzo precyzyjna i niezawodna metoda pomiarowa. Wszystkie silniki napędzające przenośniki ślimakowe wyposażone są w układy elektronicznego sterowania z funkcją rewersji obrotów. Ich celem jest automatyczne odblokowywanie transportera w przypadku, gdy zrębki dostaną się pomiędzy ślimak a obudowę.
Przy zakupie firma Volter Oy gwarantuje pomoc w projektowaniu, montaż, szkolenie elektromechanika, a także udziela rocznej gwarancji i zapewnia zakup części po okresie gwarancyjnym. Sprzedaż urządzeń Volter 40 odbywa się bez udziału pośredników. Szczegółowych informacji na temat systemu Volter 40 udziela w języku polskim Mitchell Emil Lindner, z którym można skontaktować się mailowo: mlpl@cogeco.ca lub mlplcdn@gmail.com, albo też dzwoniąc pod numer 01- 647 999 1846. Wiadomości tekstowe wysyłać można także pod polski numer +48 516 586 509
~Tomasz Bogacki
