Biomass power generation

1. Jerry  Chen
市場開發部
ASIA HYDROGENENERGY CORP.
SALES AND MARKETINGDIV.
沼氣發電解決方案
2015/10
啟動電力革命
Biomass
Power
Generation
Solution

2. 01
02
03
沼氣發電簡介
Biomass
Energy
Introduction
產品方案
Product
Solutions
發電系統配置及規格
Generator
Specifications
CONTENT
04
使用效益
Benefits

3. 01沼氣發電簡介
BIOMASS
ENERGY
INTRODUCTIONPART ONE

4. “每噸甲烷(Methane)造成全球暖化的
威力，比二氧化碳高出25倍”
更需要被關注的
溫室氣體-沼氣
甲烷具有⾼高熱值，
未加以利⽤用形成能
源浪費。

5. 沼氣來源
豬/牛糞尿 雞糞
垃圾掩埋場 其他有機廢棄物有機污泥食品/工業廢水
廚餘 蔬果殘渣
Ref:ITRI,
張志強

6. 沼氣利用方式
沼氣熱⽔水鍋爐 燃氣發電
燃料電池 ⽣生質天然氣燃料

7. 太陽能
生質能
風能
燃氣發電系統
儲能系統
未來的城市智能電網概念
Smart  Grid  Concept  for  Future  City

8. 沼氣
發酵技術
沼氣提純、
純化技術
電力併網發電系統
沼氣發電的關鍵技術

9. 02產品方案
PRODUCT SOLUTIONPART TWO

10. YANMAR 設備之優勢效益
+ 發電效率⾼高：⼩小型發動機最⾼高效率達32%以上。
+ 可熱電聯供：能源综合運⽤用率80%以上。
+ 超⻑⾧長維護周期：10,000⼩小時、⾃自動潤滑系統。
+ 運轉低噪⾳音：低噪⾳音構造低⾄至62dB(A)/1m。
+ 可以設定運⾏行時間、讓發電機按時⾃自動運⾏行。
+ 智能化啟動停⽌止運⾏行控制界⾯面、操作簡單。
+ 電網電⼒力與發電機電⼒力的⽐比例隨時⾃自動顯⽰示。
+ ⾃自帶熱量回收與換熱系統，無需另外設置。
+ 發電效率不受環境溫度變化的影響。
+ 負載特性平穩，可以在任意功率運⾏行。
+ 設備維修費⽤用較低、⻑⾧長期運⾏行穩定性⾼高。
+ 模組化25～200KW組合應⽤用系統不停電。

11. POWER
電力 / 能量
32%
HEAT
熱能
53%
高值化肥
二次脫硫沼氣儲存
畜
牧
業
沼
氣
Remote
Monitoring
化學熱能 二次電能
生物脫硫
生質發電完整解決方案
Biomass  Power  Total  Solutions

12. AHE沼氣純化方式特點
AHE ⽣生物脫硫⽅方式 傳統⽔水洗脫硫
優點 • 可將硫化氫轉為元素硫或硫酸
根，產⽣生⾼高附加價值有機硫
• 設置簡單、耗電量低
• 可達到⾼高硫化氫去除率
• 搭配尾端乾式脫硫不受沼氣產
量波動影響
• 設備簡單、操作成本低
• 同時去除CO2與H2S
• 不受沼氣產量波動影響
弱點 • 僅適⽤用於⼩小規模、低濃度處理
• 使⽤用飽和需再⽣生，產⽣生⾼高溫
• 氧化鐵耗材成本與廢棄物處理
• 初期成本較⾼高
• 需要動⼒力設備、消耗電⼒力
• 硫化氫稀釋排放⼤大氣

13. 沼氣發電的商業模式
月功率因素
維護成本
系統壽命
設備成本
客戶價值：
長時間運行時間下的
最低發電成本

14. 實際運轉參考數據
運行起始日:       2015/04/22
計算截止日:       2015/08/22
總計運行時間：2,367  hr
累計發電量： 58,600度電
累計消耗氣量：27,153M3
平均實發功率
24.8  kW
平均發電效率
34%

15. 03發電系統配置及規格
GENERATOR
SPECIFICATIONSPART THREE

16. CP-25 沼氣發電系統
Performance 性能
Fuel
Type
Biogas
Electrical
output
25
kW
Peak
electrical
efficiency
33%
(at
25kW)
Thermal
output
39
kW
Thermal
efficiency
up
to
52%
Total
efficiency
85%
Heat
Recovery
85C
Max.
Operation 操作特性
Electrical
400V
± 10%,
50Hz
(AC
parallel
grid
connected)
Noise
level
~
62
dBa @
1m

17. 小型集成構造 (25kW)
■ 設備外形
2010mm
1990mm
800mm
■ 內部構造
散熱器 變頻器
控制模組
發動機
發電機

18. CP25  沼氣發電機熱電聯供系統主要特色
專為沼氣系統設計的燃氣引擎
主要特⾊色：
p ⾼高效率⻑⾧長時期的連續運轉期
p 引擎潤滑系統強化設計
p 優化的燃料空氣供給系統
p 富氧燃燒的點⽕火設計
p ⾼高可靠度富氧燃燒⽶米勒引擎
「富氧燃燒是⼀一種內燃機引擎⼯工作⽅方式。其空
燃⽐比可達65:1 這⽐比化學計量法的⽐比值(汽油為
14.7:1）⾼高很多，每次燃燒使⽤用燃料更少，使
得發動機效率更⾼高，更經濟環保。」
薄型16電極的⾼高週波發電機（永久磁⽯石式同步發電機)發電機效率 95%以上

19. 19
集成了所有的
外部件於⼀一體！
Not
necessary
Heat
dump
Neutralizer Siphon(Trap)
under
0.4kPa
Not
necessary
Electric
output
散熱器
Radiator
虹吸管中和器
Neutralizer
with siphon
節流閥壓力檢測端口
Gas regulator
Pressure test port
Gas
regulator
Gas
Supply
Not
necessary
逆變器
Inverter
Heat
recovery
Additional
protection
device
Not
necessary
Exhaust
drain
系統一體化整合設計

20. 系統配置概要

21. 熱電聯產系統簡介
負
荷
鍋爐
負
荷
負
荷
負
荷
天然氣
發動機
發電機
散熱器
併網用逆
變器
熱交換器
商業電網
熱水箱
發電電力與商業電力並網後
同時供給內部負荷使用
燃氣發動機
系統併網
熱水
利用產生的餘熱生產熱水供
用戶使用（ 65～85℃）

22. 04使用效益
USER
BENEFITSPART FOUR

23. 生質氣分散式發電
Biomass  Distributed  Power

24. 沼氣發電成本
發電成本
NTD/度
發電設備成本
有效發電時數
每度電
維護
費⽤用
燃料成本
燃料熱值*發電效率
= + +
附加
效益-
熱⽔水效益
⾼高值硫化物效益
碳排放效益
政府綠電補助效益
脫硫設備成本/有效脫硫沼氣體積
產⽣生⼀一度電
的
原料成本
產⽣生⼀一度電
的
設備攤提成本
結論：
發電效率: 越⾼高越好
發電時數: 越⻑⾧長越好
維護費⽤用: 越低越好

25. 小型高效率並聯式做法

26. 使用一個集中控制器可以將多台CP進行聯動聯控。
可以根據電力負荷進行台數控制運行。以及根據每台的累計執行時間自動
輪換，以達到每台的執行時間平均化。（有利於按排統一檢修）
多台並列運行
部分負荷時也可以保證在高效率工況運行
25kW  ： 8台
以25kW機型為例
可以設置在25到200kW的現
場

27. 系統智慧出力控制
+ 高階系統控制器
+ 操作模式設定
+ 併聯出力程序編輯及設定
+ 啟動/停止 出力程序設定
+ 即時監視功能
+ 遠端監視器 (Option)
+ 操作條件確認
+ 操作數據確認
+ 操作數據記錄
No.1 No.2 No.3 No.4
No.5No.6No.7No.8
System
controller

28. 28
No.1 No.2 No.3 No.4
No.5No.6No.7No.8
No.9 No.10 No.11 No.12
No.13No.14No.15No.16
Internet
YANMAR
RESS
Center
/
Distributor
/
Customer
CHP 系統控制器可以同時整合監測 16 台單元系統 by CLCG2W1
多單元的整合監測

29. 29
在定期維修保養期⼯工作中仍能保持電⼒力的持續供應
Mainten
ance
100kW
Usual
Maintenance
25kW 25kW
25kW 25kW
100kW 100kW Maintenance 0kWX
Usual
Maintenance
75kW
25kW 25kW
25kW
Case
of
micro CHP
multiple
operation
Case
of
larger
one
package
CHP
Always
keep
75kW
generating
多單元模組複合化控制與監測

30. 30
25kW type : 33.5%10kW type : 30.0%5kW type : 28.0%
⾼高效率
富氧燃燒⽶米勒引擎
(High efficiency
Lean-burn
gas engine)
⾼高效率⾼高週波永久磁⽯石
式同步發電機
(High efficiency
Permanent magnetic
Generator)
⾼高效率電網連結逆
變器
(High efficiency
Grid connect
Inverter)
+ +
電⼒力
(Electricity)
最⾼高的產出效率 (The highest generating efficiency in each class.)
高效率發電系統設計

31. 燃氣高值化
沼氣
沼氣
熱能
電能 1.7kW
2.6kW
沼氣
熱能
電能 2.5kW
1.7kW
Gas
Engine
Fuel
Cell
BOILER 熱能 4.5kW
1M3
1M3
1M3
6.8
NTD
3.9
NTD
6.8
NTD
2.5
NTD
10
NTD
1kWhr電力~
4
NTD
1kW熱值~ 1.5
NTD

32. 案例評估：8,000頭豬隻廠
100kW 機組
併網發電
⾃自⽤用發電
脫硫塔沼氣罐
或
沼氣袋
每⽇日
1,000⽴立⽅方⽶米
處理量
運⾏行時間：8,000⼩小時/年
年間發電量：800,000 度
每年節省電費：480萬 (假設電⼒力費⽤用為 6 NTD)
每年投⼊入運營成本：320萬 NTD (⼗十年運⾏行基礎計算)
年收益160萬NTD
以上未計⼊入冬季產熱及夏季製冷效益。
*假設豬隻每⽇日產⽣生
0.15 ⽴立⽅方⽶米沼氣
*沼氣成分需求：
熱值：>6,000 Kcal
天然氣含量：>55%
硫濃度：<10,000ppm

33. 33
產品實績

34. AHE沼氣發電與傳統燃氣引擎的比較
AHE  沼氣發電方案 傳統燃氣發電機
完整性
• 提供發酵、脫硫、發電完整的發案
• 確保發電機之整體運作
• 僅提供發電方案
• 未處理好的沼氣容易造成發電機損壞
穩定性
• 可24小時全年運作
• 提供線上的設備監測
• 每8小時需要停下休息
• 冬夏季有不同的產品發電效率 (渦輪)
潔淨性
• 無噪音、無異味 • 啟動時噪音極大，並有大量黑煙、臭味排
放
效益性
• 發電效率可達30%以上
• 可熱、電併聯供應，創造使用者效益
• BoP功耗少
• 發電效率極低
• 需有大量周邊的耗能設備 （渦輪）

35. 15.117.188.-­‐136.205.96
“亞氫專注於發展
更環保，更高效率
的發電系統。改變既有電力
產生,運送及消費模式。”