triogen studiegroep bio-energie - energymatters · pdf file• hoog-toeren generator ......
TRANSCRIPT
Triogen – Studiegroep bio-energie
Assendelft, November 2011
Biomass burner
Heat grid
Content
• Triogen
• De ORC
• Business case
GENERATE
POWER FROM
HEAT
Pag 2Nov-15
Triogen - Ontwikkeling
2014+
Expansion of reseller universe.
Strategic partnerships.
Continued improvements
2012
First sales in Czech Republic, Italy Belgium.
New resellers in Czech Republic, Italy and Belgium
Introduction of WB-1 Vario.
Development of new turbine nozzle, increasing output
2013
First units installed in Biomass applications
Units sold in 10 different European countries
Wadinko becomes shareholder
2011
10 deliveries in Portugal, Germany,
France and Netherlands.
FY rev €5.2m.
2010
Yellow & Blue becomes
shareholder.
FY rev €1.3m.
2008
5 β-units installed and running.
Development of standardised unit
WB-1.
2002
First experimental unit
developed.
Aan de Stegge Mechanical becomes a
shareholder.
2001
Founded by Professor Jos van Buijtenen.
Development work in cooperation with
Lappareenta University (Finland).
2005
Installation of a demonstration
installation at landfill site in The
Netherlands.
Duration tests run for 1.5 years
2015
First sales in the UK
8 units sold YTD
Several reseller additions
10kW Power upgrade released
Pag 3Nov-15
Triogen – Toepassing en markten
Pag 4Nov-15
ORC toepassingen en marktpotentieel
• De ORC genereert ~10% extra (emissie vrij) vermogen of brandstofbesparing
• Jaarlijks ~7,500 nieuwe motoren in de beoogde capaciteitsgrootte
• Decennia geleden had geen enkele auto een turbo. Vind nu nog maar eens een auto zonder turbo. Triogen’s ambitie is vergelijkbaar: een ORC achter elke motor.
• Als de kleine broer van de stoomturbine is de ORC technologie zeer geschikt voor kleinschalige bio-WKK (warmte kracht koppeling) oplossingen
• WKK biedt energetisch voordeel waar warmtebehoefte is
• Integratie van de ORC met een houtkachel => een 100% duurzame oplossing.
• Energie efficiëntie oplossing voor industriële warmtebronnen
• Gelimiteerde logistieke verliezen en mogelijkheden om elementen uit reststromen terug te winnen; een modulair component voor optimale lokale energie opwekking.
• Schaalbare eigen energie opwek om energie belasting te reduceren (‘Achter de meter oplossing)
Market approach
• Directe verkoop in Nederland en België;
• Verkoop hoofdzakelijk via distributeurs en agenten; combinatie van de technologie en lokale marktkennis en netwerken;
• Complementeren ‘basis levering’met additionele opties zoals installatie, transport
en financiering
Motoren
Kleinschaligebio-WKK
Efficiëntie
Content
• The Company
• The Triogen ORC
• Economics
GENERATE
POWER FROM
HEAT
Pag 5Nov-15
The Triogen ORC de procesruimte
Pag 6Nov-15
ORC: “Kleine broer” van stoomturbine voor
lagere temperaturen en/of kleinere uitvoeringen
Triogen ORC specificatie
• Standaard Proces Module
• Verdamper, klant specifiek voor koppeling met warmtestroom
• Besturings- en schakelkast voor proces controle en netaansluiting
• (optioneel) periferie: koppelingspijpen en koeling
• Converteert een gasvormige warmtestroom tussen 350-530°C en van ~940 kWth naar 170 kWe
• Tot 680kWth condensor warmte beschikbaar (55-80°C1)
• Efficiëntie:
– netto vermogen uit / warmte input: tot 20 %
– in co-generatie: tot 90 %
• Onbemande bedrijfsvoering, op afstand gecontroleerd
• Naleving van 30+ EU directieven en CE certificatie
• Controle system
• Tolueen gebruikt voor smering en koeling
• Hoog-Toeren Generator (HTG)
1) Temperatuur en volume kan verder worden opgevoerd, bv door gebruik schoorsteenwarmtePag 7Nov-15
Componenten
Operationele parameters
Operatie en veiligheid
Triogen ORC specificatie
The Triogen ORC kan worden
geoptimaliseerd voor elektriciteits- of
warmteproductie:
8
Invoer en uitvoer van de ORC
De geinstalleerde ORCs zijn draaien op:
– Uitlaatgassen van
• Stortgas motoren
• (vergisting) biogas motoren
• Bio-diesel motoren
• Mijngas motoren
• RWZI gas motoren
– Fakkels
– Biomassa houtkachels
• Houtsnippers
• Snoeihout
• Stro
Doorontwikkeling gaande van:
– Diesel rookgassen
– Alternatieve laagwaardige (vaste)
biomassastromen
– Industriële restwarmte Pag 8Nov-15
Triogen is the l
Triogen is the l
Motor applicatie (extra vermogen of brandstof besparing)
Voor motoren gebaseerde warmtebronnen de Triogen ORC recupereert
restwarmte van de uitlaatgassen van de motoren en genereert elektriciteit.
Pag 9Nov-15
De Triogen ORC
verhoogt het totaal
geïnstalleerde
vermogen en
stroomproductie met
~10% zonder extra
brandstof.
Vaste biomassa verbrandingsschema
Pag 10Nov-15
Standaard setup
• 2500-3000 ton houtsnippers / jaar
• ~1200 kWth houtkachel
• Boerderij Kloosterman (http://www.kloostermanbiogas.com/)
• meerdere vergisters, voor elektriciteitsopwekking en groengas levering.
• Triogen ORC levert 160kW-e
– 2 Jenbacher J316 motoren elk 835kWe, leveren de warmte voor de ORC
• ORC inbedrijfname per maart 2009
• Productie: 8,3 mln kWh (tot 30-9-2015)
• Met een “Power to Grid” capaciteit van 155kWe, resulteert dit in een 94% capaciteitsfactor
• MEP subsidie voor 1,2 mln kWh / jaar
Pag 11Nov-15
ORC op biogas motor, voorbeeld (1)
• Jan Aben video
• Boerderij Jan Aben (http://www.abenbv.nl/)
• Meerdere vergisters, voor elektriciteitsopwekking.
• In totaal 5.7MWe geïnstalleerd vermogen – 1x Deutz, 1x Jenbacher 320, 3x Jenbacher 420
• Inclusief 1 Triogen ORC van 160kW-e– Gebruik uitlaatgassen van 4 motoren
• ORC inbedrijfname per juli 2011
• Productie: 5,2 mln kWh (tot 7-9-2015)
• Met een “Power to Grid” capaciteit van 155kWe, resulteert in een 93% capaciteitsfactor
• De beschikbare warmte via uitlaatsysteem ORC wordt gebruikt voor:– O.a. voor zetmeel ontsluiting voor varkensvoer,
druksterilisatie van digestaat, banddroger, warmtelevering aan eigen varkensbedrijf en aan naburig kippenbedrijf
Pag 12Nov-15
ORC op biogas motor, voorbeeld (2)
Biomassa ORC applicatie, voorbeeld (1)
Gelokaliseerd bij houtzagerij
• Ingebruikname 1 aug 2014
• Gebruik houtzaagsel (2000 -
3000t/jaar)
• Fiedler houtkachel
• Gebruik van (80°C) koelwater
voor drogen van hout en ruimte
verwarming
• Elektrisch vermogen 130 kWe
voor zaagmachines en netlevering
Pag 13Nov-15
Prestatie ORC:
• 100% beschikbaarheid laatste 4 weken
• 99,5% beschikbaarheid
• Totaal 9717 draaiuren
Weergave productie kengetallen
Pag 14Nov-15
Referenties
Pag 15Nov-15
Bewezen technologie
>500,000 operationele uren
>95% beschikbaarheid
Content
• The Company
• The Triogen ORC
• Economics
GENERATE
POWER FROM
HEAT
Pag 16Nov-15
Pag 17Nov-15
Vaste biomassa SDE+ 2015
SDE+ 2015
• ORC in combinatie met biomassabrander komt in aanmerking voor de categorie: “thermische conversie van biomassa, ≤ 10 MWe”
• “Krachtpercentage” groter dan minimum eis van 10% van nominaal vermogen:– 1200 kWth brandstofinput (=nominaal vermogen)
– 170 kWe (bruto vermogen elektriciteitsproductie)
– 680 kWth (warmteproductie)
• De 9 SDE+ rondes, bieden een toenemend “basisbedrag”– Van 0.07 (ronde 1) tot 0.144 €/kWh (ronde 9)
– Correctiebedrag 0.023 €/kWh
• Maximaal aantal gesubsidieerde volllast uren is 4241 per jaar
• Gesubsidieerde productie:– Elektriciteit (4241 hours @ 130kW) = 551.300 kWh
– Warmte (4241 hours @ 680kW) = 2.883.880 kWh
Alternatief
• Warmte (ketel vast biomassa ≥ 0.5MWth en <5 MWth)
• Subsidie basisbedrag van 0.051 €/kWh-th (correctiebedrag 0.033)
• Maximaal 4000 vollasturen
-
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
-600,000
-400,000
-200,000
-
200,000
400,000
600,000
800,000
1,000,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Teru
gve
rdie
nti
jd (
jare
n)
Ne
tto
co
nta
nte
waa
rde
pro
ject
(€
)
SDE+ ronde (2015)
Vergelijking warmteproject versus ORC-WKK project
ORC (NPV,basisbedrag)
Heat only (NPV,basisbedrag)
Heat only(terugverdientijd,basisbedrag)
ORC(terugverdientijd,basisbedrag)
Pag 18Nov-15
Bio-WKK en warmte case (basisbedrag)
Aannames
• SDE+ bedragen 2015
• Investering WKK-ORC project
1.0M€
• Project 700kWth (~2ha)
• Getallen uit ECN SDE+ advies
2016,
https://www.ecn.nl/publicaties/E
CN-E--15-010)
(getallen zijn indicatief)
-
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
-1,000,000
-800,000
-600,000
-400,000
-200,000
-
200,000
400,000
600,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Teru
gver
die
nti
jde
(ja
ren
)
Net
to c
on
tan
te w
aa
rde
pro
ject
(€
)
SDE+ ronde (2015)
Vergelijk subsidie warmte versus WKK-ORC project
ORC (NPV, subsidie)
Heat only (NPV, subsidie)
ORC (terugverdientijd,subsidie)
Pag 19Nov-15
Bio-WKK en warmte case (subsidie)
Aannames
• SDE+ bedragen 2015
• Investering WKK-ORC
project 1.0M€
• Project 700kWth (~2ha)
• Getallen uit ECN SDE+
advies 2016,
https://www.ecn.nl/publicatie
s/ECN-E--15-010)
(getallen zijn indicatief)
Pag 20Nov-15
SDE+ ‘observaties’
Op basis van SDE+ 2015
• Subsidie (basisbedrag) voor bio-WKK hoger dan voor alleen bio-warmte
• Correctiebedrag voor alleen warmte hoger dan voor bio-WKK, dus
minder voorschot-inkomsten vanuit RVO voor alleen bio-warmte case
• Meer vollasturen subsidiabel voor bio-WKK (6% extra)
• In ronde 1 leverde de warmte uit de bio-WKK aan extra subsidie:
– Per kWh [ (7.0 – 2.3) – (5.1 – 3.3) ] = 2.9 €ct/kWh
– 6% extra volume
– Een 700kW-th project levert 88 k€/jr extra over de warmte
– Subside over stroom levert ‘ordegrootte’ 20 k€/jr aan subsidie op
• Extra brandstofkosten zijn 33 k€/jr
• Het ‘netto’ subsidievoordeel loopt op tot boven de 330 k€/jr in ronde 9
Samenvatting
• Hoog elektrisch rendement
• WKK: warmte en kracht, optimale
benutting van verschillende
energieniveau’s van de energiebron
• Hoog rendement op deellast
• Uitgebreide bedrijfsvoeringservaring,
meer dan 500 000 draaiuren
• Beschikbaarheid van 97%
• Breed toepassingskader en -ervaring
• Van levering installatiedelen tot
volledig geïnstalleerd
• Financiering en lease
• Toegewijd service team, inclusief
analyse
• Komt in aanmerking voor WKK <
10MW SDE+ subsidie
• Gestandaardiseerd ontwerp
• Onbemand concept met lage
onderhoudskosten
Breed pallet van mogelijkhedenAantrekkelijke business case
Maximaliseer energie productie Betrouwbaar
Pag 21Nov-15