在芬蘭杂靶,VTT技術研究中心開發(fā)了一種基于氣化的新技術衍止。該中心表示,這種技術提供了一種可持續(xù)的方式,可以將森林工業(yè)的副產品啥容,如樹皮骚亿、鋸末和其他廢棄物,轉化為運輸用的生物燃料和生物化學品采蚀。這項新技術比化石燃料減少了大約90%的二氧化碳排放疲牵。
雖然生物質氣化本身并不新鮮,但VTT的新方法利用氣化將生物質轉化為中間產品——液態(tài)碳氫化合物榆鼠、甲醇或甲烷——并與公共區(qū)域供熱(DH)工廠或森林工業(yè)發(fā)電廠整合在一起岭复。這些中間產品在煉油廠進一步加工,制成可再生燃料或化學品规倚。
VTT在最近完成的BTL2030項目中開發(fā)并試驗了新的氣化過程纲秫,并基于該技術評估了工廠的競爭力。項目小組開發(fā)的分布式發(fā)電過程有效利用了生物質蘊含的能量肢有。
大約55%的能源被轉化為運輸用生物燃料单步,另外20%到25%的能源可以用來提供地區(qū)供暖或為工業(yè)生產蒸汽。這項新技術比化石燃料減少了大約90%的二氧化碳排放涣恤。
規(guī)模越小且奔,整體效率越高
該工藝采用VTT低壓、低溫蒸汽氣化技術络骤,簡化了氣體凈化和小規(guī)模工業(yè)合成此腊。由于這種小規(guī)模的方法,該過程產生的熱量可以全年使用朵令,該過程可以用當地的廢物作為燃料羊捧。
2013年底,哥德堡能源公司在瑞典哥德堡啟動了一個獨特的20MW生物質氣化示范工廠GoBiGas 1項目彼硫,利用木質生物質生產生物甲烷炊豪。2018年4月,該設施在項目運營成功后關閉拧篮。
芬蘭以前的計劃涉及相當大的以氣化為基礎的工廠生產可再生柴油词渤,這些柴油的原材料需求無法由來自當地的廢棄物來滿足。此外,根據VTT的說法缺虐,不可能充分利用大型工廠的副產品芜壁,因此能源效率很容易低于60%。
計劃在歐洲建設的300MW以上的大型氣化廠還沒有一個真正建成高氮。事實證明慧妄,近10億歐元的投資以及與新技術相關的風險是一個無法逾越的障礙。VTT的高級首席科學家Esa Kurkela解釋說:“我們的解決方案規(guī)模較小剪芍,因此更容易獲得資金腰涧,用于建設基于新技術的第一座工廠。”
成本競爭力
除VTT外紊浩,BTL2030項目聯合體的合作伙伴包括匈牙利的Fortum Oyj窖铡、Gasum Oy、Helen Oy绒催、Kumera Corporation萨宙、氣化技術公司、Oy Brynolf Gronmark Ab斜州、AF-Consult Ltd惦知、Oy Woikoski Ab、Dasos Capital Oy愁逝、Kokkolanseudun Kehitys Oy和MOL Group爪辟。
該小組估計,用家庭廢物制造的運輸燃料的生產成本為每升汽柴油0.8-1歐元敷忠。隨著競爭對手的原材料成本的增加既权,新技術的競爭力將大大增強,預計至少從2030年起崎北,這一過程將具有高度競爭力酌沥。
該項目包括規(guī)劃從試點發(fā)展到示范的道路,并與參與的企業(yè)共同將技術商業(yè)化松招。在短期內呵扛,這項新技術的最終競爭力取決于原油和二氧化碳配額的價格以及可再生運輸燃料的稅收。
顯著的技術出口潛力
根據國際能源署的《可再生能源2018年市場分析與預測——至2023年》筐带,生物質能源將是2018年至2023年間增長最快的可再生能源形式今穿。從長遠來看,要把全球變暖控制在2攝氏度以內伦籍,生物質能源對全球能源消耗的貢獻就必須翻兩番蓝晒,從目前的4.5%提高到2060年的17%左右。
據VTT估計鸽斟,除其他措施外拔创,到2030年,芬蘭將需要占交通行業(yè)能源消耗30%的可持續(xù)生物燃料富蓄。用生活垃圾可以滿足一半的原料需求剩燥,這需要5-10個當地綜合能源生產工廠。
歐盟委員會最近通過的可再生能源指令II (REDII)為高級生物燃料設定了3.6%的目標立倍,相當于1100萬噸石油當量灭红,這意味著僅在歐洲就需要大約200家生物質氣化工廠。
Fortum Otso(“熊”)生物油是由其位于Joensuu的熱電聯產(CHP)工廠生產的口注。自2013年投產以來变擒,生物油采用可再生木材為原料,采用快速熱解技術生產(照片由Fortum提供)逐嗅。
除運輸燃料外蹂甥,生物質氣化技術還可用于生產可再生原料,在各種化工過程中替代石油和天然氣菊车。另一方面虚缘,合成氣的應用可以幫助實現若干循環(huán)經濟目標,例如塑料和其他包裝材料的閉環(huán)回收您奶。
繼續(xù)通過歐盟項目研發(fā)
該氣化技術項目的研發(fā)將繼續(xù)通過VTT協(xié)調的兩個歐盟地平線2020項目(Horizon 2020)來實施辐轧。這些項目的重點是氣體凈化和提高合成技術的效率,目的是在芬蘭埃斯波VTT的Bioruukki試點中心展示整個生物燃料鏈的性能晋鼓。
第一個項目是運輸燃料致密氣化和合成工藝(COMSYN)鬼涂,目的是開發(fā)現代化的、集約化的反應堆摘链,與設備規(guī)模相比羔仅,這種反應堆具有較高的生產率。
正在開發(fā)的第二個項目是電力岗努、熱力和運輸燃料的柔性聯合生產(FlexCHX)淘太,這是一種基于生物質能和太陽能、風能的柔性混合工藝规丽,既可以僅靠生物質能運行蒲牧,也可以通過電解來提高產量。