PDF《课程目标》

9.

LFG Energy Recovery (Chinese) USEPA'

s LFG in China Workshops (2008) 填埋场气体能源回收

2 课程目标 ? 理解高热值,低热值,电力,以及其他填埋 场气体产品. ? 理解如何评估潜在的填埋场气体市场. ? 理解如何针对每个潜在市场选择最合理的 方式. ? 理解如何比较分析不同的市场选择.

3 决定的过程 市场决定过程 ? 高热值 ? 中热值 ? 发电 ? 其他市场

4 填埋场气体的有利面 ? 填埋场气体是当地的,可再更新的能源 ? 填埋场气体持续产生,它提供了一种可依赖的能 源?能源应用范围包括发电和直接使用. ? 能源 (甲烷 = 55.5 MJ/kg) C高热值C管道质量气体 C中热值C直接销售的工业燃料 C场地发电 C压缩的天然气 (CNG) 或液化的天然气 (LNG) C渗滤液蒸发

5 填埋场气体的有利面 ? 未经处理的填埋场气体热值是27.8-30.5 MJ/kg. ? 来自于填埋场气体的管道品质甲烷,其最 大热值是

55 MJ/kg.

6 填埋场气体的有利面 主要利用模式: ? 高热值(大约55 MJ/kg)管道质量气体销售 给公用事业公司. C需要大量的处理,去除填埋场气体中, 除了甲烷外所有其它成分. ? 中热值销售给工业 C需要最小的处理,除水为主. 9. LFG Energy Recovery (Chinese) USEPA'

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7 填埋场气体的有利面 主要的利用方式: ? 当场发电(可能需要清洁一些气体) C内燃机, C燃气涡轮, 或 C蒸汽涡轮发电机. ? 渗滤液蒸发 ? 压缩的天然气 (CNG) 或液化的天然气 (LNG).

8 利用选择 ? 高热值(管道质量)气体 ? 中热值(工业燃料)气体 ? 发电 ? 冷凝和渗滤液蒸发 ? 汽车燃料(压缩的天然气CNG) ? 化学原料 ? 二氧化碳回收

9 填埋场气体处理 ? 腐蚀控制 ? 水控制 ? 热值 ? 环境法规

10 高热值(管道质量)气体 ? 高热值气体需要大量的处理,去除水分, 微量元素和二氧化碳 ? 填埋场气体收集存在限制,因为多数过 程不能除去填埋场气体中的氮气和氧气. ? 在此过程中有10%到40%的热值流失.

11 高热值(管道质量)气体 ? 需关注气体产物中的氯乙烯和其他污 染物

12 中热值(工业燃料)气体 ? 需要相当少的气体处理. ? 移除水分和压缩最常见. ? 可能需要移除较重的微量碳氢化合物和污 染物. ? 最终的产物将近一半甲烷,一半二氧化碳. 典型的热值为500 to

550 Btu/scf. ? 用途:为炉子,汽锅或其他大型的气体使 用者. 9. LFG Energy Recovery (Chinese) USEPA'

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13 发电 ? 最常见的电能应用是场地发电. ? 可以使用未经处理的填埋场气体. ? 引擎的型式包括:交互的气体引擎, 燃气涡轮,或作为蒸汽轮机的煮锅燃 料.

14 其他用途 通常需要课税扣除来达到有利可图 ? 微型涡轮机:本质上,应用中BTU气体. ? 车用燃料 ? 压缩的渗滤液蒸发. ? 压缩天然气 (CNG): 处理不能移除氮气或氧气. ? 车用燃料,液体天然气 (LNG): 入口气体中过 多的空气使处理更加昂贵. ? 化学原料: 有限的 ? 二氧化碳回收: 还没有

15 评估潜在的市场 ? 使用量,方法和需求 ? 品质 ? 经济 ? 距离和交付

16 经济 购买填埋场气体的诱因: ? 减少能源价格 ? 空气排放要求(填埋场气体比石油和煤 燃烧得更清洁). ? 如果顾客有不间断的合同,实用性更好. ? 填埋场甲烷推广计划(LMOP)有简单的工 具去评估填埋场气体方案.

17 评估潜在的市场 需要认真的对填埋场气体可用性进行评估.没有此, 成功就会出现问题. ? 评估气体来源. ? 决定使用者的要求. C用量(最大和最小) C如果可能,参阅去年的购买记录. C一个理想的顾客可不停的使用整个填埋场气体 产物. C建立气体质量要求.更多的处理=更少的可卖的 热值. ? 评估和比较处理方法,成本,甲烷和回收.

18 使用填埋场气体的诱因 ? 填埋场气体是最大的人为的甲烷来源 C2005年,产生了25% ? 填埋场气体系统怎样改善环境? C场地上1百万吨的垃圾 = 每分钟300 立方英尺 的垃圾填埋气,每年产生7百万千瓦小时. ? 等于 C8000 辆汽车由街道移开 C1100 英亩的森林种植 C10万桶未使用的油 ? 美国42个州有至少424个实施中的项目. 9. LFG Energy Recovery (Chinese) USEPA'

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19 使用填埋场气体的诱因 ? 环境控制 C减少气味 C停止当地的烟雾 C减少温室气体排放 C减少从化石燃料的使用 C地表下气体移动的控制 ? 钱 C可再生的能源 C是价格最有竞争力的可再生能源之一 C可以卖钱 C联邦财力支持

20 使用填埋场气体的诱因 造福社区 ? 使用当地的能源 ? 产生工作机会 ? 提高填埋场附近的经济发展 ? 社区计划和合伙(如:在密苏里州,马里兰高地 的Pattonville高中的生态俱乐部 想使用附近 的填埋场气体,为自己学校供暖.学校花了 $175,000 去运作填埋场与学校地下室锅炉之间 3600英尺的管道设备. 结果,填埋场主把甲烷 气体捐赠给学校,以此作为对社会的回馈.学 校期望一年省$40,000,并在5年内收回投资).

21 案例研究 中国填埋场气体项目 南京,鞍山,马鞍山

22 项目目标 ? 开展三个小型示范项目 ? 发展法规,保护环境 ? 发展有利于填埋场气体能源厂的政策 ? 设置政策和方针,克服制度上的瓶颈

23 项目目标…. ? 发展一个行动计划,提高填埋场气体计划 仿效的广泛性. ? 促进中国填埋场的改变,帮助他们发展和 实施环境法来保护空气,土壤和地下水, 使它们免受填埋场的污染. ? 填埋场气体收集和恢复,帮助遵循填埋场 气体排放法律和减少温室气体排放. ? 发展培训中心,来教育国民.

24 项目方法 ? 对于能源技术,发展三个不同填埋场气体 C发电(南京) C车用燃料的高热量气体(甲烷替代物) (鞍山) C直接燃烧的中等热量气体(马鞍山) 9. LFG Energy Recovery (Chinese) USEPA'

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25 南京填埋场

26 南京项目方法 ? 发电 - 德国引擎

27 此项目的利益 ? 个体发展商承担巨大的经济风险 ? 发电是经证明的,简单实用技术 ? 事先安装好的引擎发电机,简化安装,减少 建设时间 ? 增加电力提供

28 其他项目利益 ? 填埋场得到 5%的项目收入 ? 目前,教育培训中心已有2000名学生 ? 13个新工作 ? 提高填埋场气体收集(减少排放到空气和 土壤)

29 项目财政的估计 Term of Loan (yrs)

10 Sale Price per Kwh $0.064 0.527 Maintenance Cost per Kwh $0.020 0.164 RMB Capital Cost per Kw future generators $1,250.00 10,250 RMB

10 yrs

15 yrs

20 yrs On stream time % 95.00% IRR IRR IRR Assumed Exchange Rate RMB/US$ 8.20 16% 22% 23% Capital Cost for elect gen equip and LF improvements Generation Increment Total kW generation Generated Kwh/yr Maintenance Cost/yr Gross Income/yr Net Income/yr Capital Improvemen ts Annual Income Sum of Capital and annual income Year -$2,439,024 -$2,439,024

2002 $2,439,024

1250 1250

10402500 $208,050 $668,551 $460,501 $0 $460,501 $460,501

2003 $0

1250 10402500 $208,050 $668,551 $460,501 -$1,562,500 $460,501 -$1,101,999

2004 $1,562,500

1250 2500

20805000 $416,100 $1,337,102 $921,002 $0 $921,002 $921,002

2005 $0

2500 20805000 $416,100 $1,337,102 $921,002 -$1,562,500 $921,002 -$641,498

2006 $1,562,500

1250 3750

31207500 $624,150 $2,005,653 $1,381,503 $0 $1,381,503 $1,381,503

2007 $0

3750 31207500 $624,150 $2,005,653 $1,381,503 -$1,562,500 $1,381,503 -$180,997

2008 $1,562,500

1250 5000

41610000 $832,200 $2,674,204 $1,842,004 $0 $1,842,004 $1,842,004

2009 $0

5000 41610000 $832,200 $2,674,204 $1,842,004 $0 $1,842,004 $1,842,004

2010 $0

5000 41610000 $832,200 $2,674,204 $1,842,004 $0 $1,842,004 $1,842,004

2011 $0

5000 41610000 $832,200 $2,674,204 $1,842,004 $0 $1,842,004 $1,842,004

2012 $0

5000 41610000 $832,200 $2,674,204 $1,842,004 $0 $1,842,004 $1,842,004

2013 $0

5000 41610000 $832,200 $2,674,204 $1,842,004 $0 $1,842,004 $1,842,004

2014 $0

5000 41610000 $832,200 $2,674,204 $1,842,004 $0 $1,842,004 $1,842,004

2015 $0

5000 41610000 $832,200 $2,674,204 $1,842,004 $0 $1,842,004 $1,842,004

2016 $0

5000 41610000 $832,200 $2,674,204 $1,842,004 $0 $1,842,004 $1,842,004

2017 $0

5000 41610000 $832,200 $2,674,204 $1,842,004 $0 $1,842,004 $1,842,004

2018 $0

5000 41610000 $832,200 $2,674,204 $1,842,004 $0 $1,842,004 $1,842,004

2019 $0

5000 41610000 $832,200 $2,674,204 $1,842,004 $0 $1,842,004 $1,842,004

2020 $0

5000 41610000 $832,200 $2,674,204 $1,842,004 $0 $1,842,004 $1,842,004

2021 $0

5000 41610000 $832,200 $2,674,204 $1,842,004 $0 $1,842,004 $1,842,004 Capital does not include initial LFG system instal........