PP BESTF3
Phoenix Power BESTF3
Publieke samenvatting / Public summary
Aanleiding
Stabiliteit van operatie en efficiëntie van de motor zijn de twee voornaamste knelpunten in het rendabel maken van thermische conversie van biomassa. Wanneer deze twee knelpunten kunnen worden opgelost, komt goedkope productie van duurzame energie uit biomassa binnen handbereik. Huidige gasmotoren die zijn bedoeld om te draaien op syngas blijken te kampen met veel storingen, waardoor onderhoudskosten hoog zijn en het aantal draaiuren significant daalt. Door het lage methaangetal van syngas kan het doorgaans niet tot hoge drukken gecomprimeerd worden. Dit betekent dat een bestaande gasmotor in het slechtste geval slechts de helft van het vermogen kan opleveren.
Doelstelling
Doel van dit project is om een direct port injection gasmotor te ontwikkelen die gecomprimeerd syngas gebruikt uit een gasification plant. Doordat het syngas direct onder druk wordt ingespoten, is de verbranding in de cilinder beter te voorspellen en te controleren. Je hebt meer controle en een beter rendement. Hiermee kunnen de energiedoelstellingen kostenefficiënter worden gerealiseerd. In alle vergassingsinstallaties heeft de gascompositie grote invloed op de operationaliteit van de energieconversie. Bij deze specifieke Amerikaanse, beproefde vergasser wordt een van de grootste problemen (teervorming in het gas) verholpen, doordat het gas onder hoge druk met meer dan 5 seconden verblijftijd naar een temperatuur van ca 1200 graden wordt gebracht, waardoor teren verwijderd worden. De meer voorspelbare gaskwaliteit maakt het mogelijk om de meer gevoelige, direct port injectie (met duidelijk technische voordelen) te kunnen gebruiken, wat leidt tot een beter rendement door minder gasverbruik per kWh elektrisch vermogen. Ook is de installatie qua onderhoud minder gevoelig, door afwezigheid van teren. Bovendien is directe poortinjectie op een breed scala motoren toepasbaar.
Korte omschrijving
Deelnemers ontwikkelen een ideale field test opstelling waarbij een standaard aardgasmotor wordt omgebouwd en voorzien van een direct port injection systeem, waarbij de controletechnologie als mede de implementatie van dit systeem in de motoraansturing moet worden ontwikkeld. Daarnaast wordt het gehele systeem thermisch / energetisch geoptimaliseerd (o.a. door inpassing van een ORC installatie), zodat een optimaal overall rendement wordt behaald. Vanwege stringentere emissie-eisen zal er een SCR oxidatie katalysator worden gebruikt. Tijdens de intensieve testperiode wordt rendementsverbetering, onderhoudsprincipes, installatie en overige technische zaken in kaart gebracht, om tot een compleet pakket te komen om een all-in onderhoudscontract te kunnen aanbieden voor commerciele installaties. De hele installatie zal geschikt moeten worden gemaakt voor een zo breed mogelijk scala aan biomassa composities. Met name de in de markt als moeilijk te verwerken biomassa's zoals kippenmest, gedroogd digestaat als mede RDF leveren een interessante business case op vanwege de hoge gate fees. Concreet wordt getest met RDF en kippenmest (>95% biogeen, SDE+).
Resultaat
Het project biedt perspectief op thermische conversie van biomassa tegen 4,8- 5,1 cent / kWh. Dit wordt langdurig getest met verschillende biomassa samenstellingen op een vergasser in de UK. Dordtech heeft met de Engelse partner een contract afgesloten dat zij preferred supplier worden van de door haar ontwikkelde WKK technologie met direct port injection in de toekomstige commerciële installaties. Syntech Bio Energy voorziet de mogelijkheid van 2-5 installaties per jaar commercieel in de markt te zetten ter grootte van 2-8 MWe. Daarnaast heeft Dordtech het recht bedongen om in gebieden waar Dordtech actief is als leverancier van complete installaties (Benelux, Indonesië, Thailand) deze installaties te leveren. Dit betekent een aanzienlijke additionele omzet en marge als spin off van dit project.
Stabiliteit van operatie en efficiëntie van de motor zijn de twee voornaamste knelpunten in het rendabel maken van thermische conversie van biomassa. Wanneer deze twee knelpunten kunnen worden opgelost, komt goedkope productie van duurzame energie uit biomassa binnen handbereik. Huidige gasmotoren die zijn bedoeld om te draaien op syngas blijken te kampen met veel storingen, waardoor onderhoudskosten hoog zijn en het aantal draaiuren significant daalt. Door het lage methaangetal van syngas kan het doorgaans niet tot hoge drukken gecomprimeerd worden. Dit betekent dat een bestaande gasmotor in het slechtste geval slechts de helft van het vermogen kan opleveren.
Doelstelling
Doel van dit project is om een direct port injection gasmotor te ontwikkelen die gecomprimeerd syngas gebruikt uit een gasification plant. Doordat het syngas direct onder druk wordt ingespoten, is de verbranding in de cilinder beter te voorspellen en te controleren. Je hebt meer controle en een beter rendement. Hiermee kunnen de energiedoelstellingen kostenefficiënter worden gerealiseerd. In alle vergassingsinstallaties heeft de gascompositie grote invloed op de operationaliteit van de energieconversie. Bij deze specifieke Amerikaanse, beproefde vergasser wordt een van de grootste problemen (teervorming in het gas) verholpen, doordat het gas onder hoge druk met meer dan 5 seconden verblijftijd naar een temperatuur van ca 1200 graden wordt gebracht, waardoor teren verwijderd worden. De meer voorspelbare gaskwaliteit maakt het mogelijk om de meer gevoelige, direct port injectie (met duidelijk technische voordelen) te kunnen gebruiken, wat leidt tot een beter rendement door minder gasverbruik per kWh elektrisch vermogen. Ook is de installatie qua onderhoud minder gevoelig, door afwezigheid van teren. Bovendien is directe poortinjectie op een breed scala motoren toepasbaar.
Korte omschrijving
Deelnemers ontwikkelen een ideale field test opstelling waarbij een standaard aardgasmotor wordt omgebouwd en voorzien van een direct port injection systeem, waarbij de controletechnologie als mede de implementatie van dit systeem in de motoraansturing moet worden ontwikkeld. Daarnaast wordt het gehele systeem thermisch / energetisch geoptimaliseerd (o.a. door inpassing van een ORC installatie), zodat een optimaal overall rendement wordt behaald. Vanwege stringentere emissie-eisen zal er een SCR oxidatie katalysator worden gebruikt. Tijdens de intensieve testperiode wordt rendementsverbetering, onderhoudsprincipes, installatie en overige technische zaken in kaart gebracht, om tot een compleet pakket te komen om een all-in onderhoudscontract te kunnen aanbieden voor commerciele installaties. De hele installatie zal geschikt moeten worden gemaakt voor een zo breed mogelijk scala aan biomassa composities. Met name de in de markt als moeilijk te verwerken biomassa's zoals kippenmest, gedroogd digestaat als mede RDF leveren een interessante business case op vanwege de hoge gate fees. Concreet wordt getest met RDF en kippenmest (>95% biogeen, SDE+).
Resultaat
Het project biedt perspectief op thermische conversie van biomassa tegen 4,8- 5,1 cent / kWh. Dit wordt langdurig getest met verschillende biomassa samenstellingen op een vergasser in de UK. Dordtech heeft met de Engelse partner een contract afgesloten dat zij preferred supplier worden van de door haar ontwikkelde WKK technologie met direct port injection in de toekomstige commerciële installaties. Syntech Bio Energy voorziet de mogelijkheid van 2-5 installaties per jaar commercieel in de markt te zetten ter grootte van 2-8 MWe. Daarnaast heeft Dordtech het recht bedongen om in gebieden waar Dordtech actief is als leverancier van complete installaties (Benelux, Indonesië, Thailand) deze installaties te leveren. Dit betekent een aanzienlijke additionele omzet en marge als spin off van dit project.