丹麥綠色能源技術(shù)PPT課件

1、丹麥綠色能源：概況 1987年布倫特蘭報(bào)告（Gro Harlem Brundtland ，Norway）: 可持續(xù)發(fā)展 1990s 丹麥政府推出“Energy 2000”、“Energy 21”等行動(dòng)計(jì)劃，發(fā)展綠色能源。 重點(diǎn)： - 能效和熱電聯(lián)產(chǎn) - 增加天然氣和可再生能源 - 終端消費(fèi)者節(jié)能 第1頁(yè)/共58頁(yè)丹麥綠色能源：概況1. 能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化第2頁(yè)/共58頁(yè)能源計(jì)量單位 能源計(jì)量單位 KJ：1000焦耳，MJ：100萬(wàn)焦耳， GJ：10億焦耳，TJ：1萬(wàn)億焦耳， PJ：1000萬(wàn)億焦耳 依此類(lèi)推： MWh：1000度（千瓦小時(shí)） GWh：100萬(wàn)（度） TWh：10億度第3頁(yè)/共58頁(yè)丹

2、麥綠色能源：概況 2. 發(fā)展可再生能源 - 生物質(zhì)協(xié)議：140萬(wàn)噸麥草、木屑作電廠燃料；提供5%的電力。 - 風(fēng)力發(fā)電占總電耗20%，風(fēng)機(jī)總裝機(jī)容量超過(guò)3100兆瓦（占電力裝機(jī)總量24%） - 建立了80個(gè)工業(yè)化沼氣廠 - 可再生能源占能源總消費(fèi)量15%，2025年目標(biāo)是30%第4頁(yè)/共58頁(yè)丹麥綠色能源：概況3. 總體表現(xiàn) - 能源凈出口國(guó)：原油進(jìn)口270萬(wàn)噸，出口 1360萬(wàn)噸（2005）； - GDP超過(guò)1980年的160%，總能耗幾乎未 增長(zhǎng)； - CO2排放比1990年減少約17%?？偱欧帕考s5200萬(wàn)噸，人均排放10.4噸（2003年按530萬(wàn)人口計(jì)算）第5頁(yè)/共58頁(yè)過(guò)去20年中

3、三項(xiàng)指標(biāo)比較第6頁(yè)/共58頁(yè)丹麥綠色能源：技術(shù)案例 高效清潔燃燒 熱電聯(lián)產(chǎn) 工業(yè)化沼氣生產(chǎn) 風(fēng)能開(kāi)發(fā) 生物乙醇/可燃?xì)?燃料電池 海浪發(fā)電 建筑節(jié)能第7頁(yè)/共58頁(yè)一、高效清潔燃燒 代表技術(shù) 1 超超臨界燃燒 （Ultra Super Critical - USC） 2 熱能垃圾處理 （Thermal Waste Treatment TWT） 第8頁(yè)/共58頁(yè)BWE公司的超超臨界鍋爐 蒸汽壓力參數(shù)320-350公斤/每平方厘米 蒸汽溫度參數(shù)595-650C 阿維多二號(hào)電站，發(fā)電效率49%，電廠綜合效率94%。 為130萬(wàn)戶(hù)居民供電、20萬(wàn)戶(hù)居民供熱。第9頁(yè)/共58頁(yè)第10頁(yè)/共58頁(yè)熱能垃圾處

4、理（TWT） 丹麥每年1500萬(wàn)噸垃圾 （中國(guó)660個(gè)城市，年約1.4億噸垃圾/02） 65%回收利用：以垃圾分類(lèi)為基礎(chǔ) 35%焚燒：其中95%用于能源生產(chǎn) 代表公司：Babcock & Wilcox Vlund ApS 代表技術(shù)：TWT 發(fā)展70年，參與建設(shè)300個(gè)生產(chǎn)線，400員工，全球伙伴企業(yè)1萬(wàn)人第11頁(yè)/共58頁(yè)第12頁(yè)/共58頁(yè)The Reno Nord Waste Fired Power Plant in Aalborg. 第13頁(yè)/共58頁(yè)Vestforbraending：the largest waste-to-energy plant in Denmark handling

5、 more than 700,000 tons of waste anually 第14頁(yè)/共58頁(yè)二、熱電聯(lián)產(chǎn) 概念：電廠發(fā)電同時(shí)提供社會(huì)所需的熱水、取暖等消費(fèi)，初級(jí)燃料消耗比分離的電、熱系統(tǒng)減少30% EP-81計(jì)劃推動(dòng)天然氣、生物質(zhì)能和CHP 1990頒布供熱法令Heat Supply Act,同年議會(huì)批準(zhǔn)CHP改造計(jì)劃：分三階段改造分立的地區(qū)供熱廠為CHP。 目前，超過(guò)90%電廠與地區(qū)供熱系統(tǒng)相連接第15頁(yè)/共58頁(yè)A large Danish heat transmission and distribution system 第16頁(yè)/共58頁(yè)The wood-fired CHP-p

6、lant in Assens supplies approximately 5,400 inhabitants of the community 第17頁(yè)/共58頁(yè)A heat meter at the point of heat supply to the building, and place heat allocaters at the radiators in the flats 第18頁(yè)/共58頁(yè)三、工業(yè)化沼氣生產(chǎn) 基本思路： - 用工業(yè)化的沼氣生產(chǎn)技術(shù)取代農(nóng)戶(hù)分散 和低效率的小型沼氣裝置； - 充分利用生物質(zhì)能源：75%農(nóng)場(chǎng)廢棄物 混合25%的工業(yè)有機(jī)廢料； - 不產(chǎn)生溫室氣體和空

7、氣污染； - 可獲得副產(chǎn)品：農(nóng)用液體肥料。第19頁(yè)/共58頁(yè)丹麥沼氣工廠的原料第20頁(yè)/共58頁(yè)三、工業(yè)化沼氣生產(chǎn) 80年代以來(lái)先后建立： - 20個(gè)集中式沼氣廠（Centralized Biogas Plant），日產(chǎn)氣量15000立米 - 60個(gè)農(nóng)場(chǎng)型沼氣廠（Single-farm Biogas Plant ），日產(chǎn)氣量200立米； - 計(jì)劃：至2025年再建50集中式沼氣廠。第21頁(yè)/共58頁(yè)20 centralized biogas plant in operationCapacity: 50-600 m3 slurry per day第22頁(yè)/共58頁(yè)55 single-farm b

8、iogas plants in operationCapacity: 5-50 m3 slurry per day第23頁(yè)/共58頁(yè)風(fēng)能開(kāi)發(fā)：主要數(shù)據(jù)（07年） 風(fēng)機(jī)總裝機(jī)容量3124兆瓦，總數(shù)5212臺(tái) 風(fēng)能產(chǎn)電總量7.17TWh（TWh:10億度） 風(fēng)電占電力總消費(fèi)量約20% 風(fēng)機(jī)制造產(chǎn)業(yè)出口：年約350億克朗 陸路風(fēng)機(jī)最大容量3.6(西門(mén)子風(fēng)電) 和 4.2兆瓦（威斯塔斯），其他多為2-3兆瓦。 陸上新裝風(fēng)機(jī)可靠性為98%-100%，離岸風(fēng)機(jī)為95%-97%。 第24頁(yè)/共58頁(yè)風(fēng)能開(kāi)發(fā)：企業(yè)和科研 代表企業(yè)：威斯塔斯公司（Vestas Wind Systems），LM Glasfibe

9、r。 學(xué)術(shù)界研發(fā)支持 - 瑞索國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Ris National Lab） 風(fēng)氣象學(xué)、風(fēng)資源、風(fēng)機(jī)測(cè)試和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) - 丹麥技術(shù)大學(xué)（DTU）：空氣動(dòng)力學(xué) - 奧爾堡大學(xué)（Aalborg University）電力 電子、并網(wǎng)和控制技術(shù)等。第25頁(yè)/共58頁(yè)威斯塔斯公司：風(fēng)機(jī)制造 1979建立，現(xiàn)13000員工 占全球銷(xiāo)售28%，累計(jì)占33%（06） 風(fēng)機(jī)產(chǎn)品：0.85、1.65、1.8、2.0、3.0兆瓦 世界90%的離岸風(fēng)機(jī)丹麥制造第26頁(yè)/共58頁(yè)LM Glasfiber：風(fēng)扇葉技術(shù) 1940年建立，現(xiàn)4700員工。 1978始生產(chǎn)風(fēng)機(jī)葉片，累計(jì)制造95,000 葉片。 相當(dāng)于25000

10、兆瓦裝機(jī)容量或2500萬(wàn)家庭用電 為世界前十位風(fēng)機(jī)企業(yè)配套。第27頁(yè)/共58頁(yè)第28頁(yè)/共58頁(yè)丹麥風(fēng)電：未來(lái)發(fā)展 主要發(fā)展離岸風(fēng)機(jī)：目前8個(gè)海上風(fēng)場(chǎng)，215臺(tái)風(fēng)機(jī)，離岸總裝機(jī)容量420MW。 2004年：確定新增400MW，使離岸總裝機(jī)容量達(dá)820MW 2025年：達(dá)到4600MW。 第29頁(yè)/共58頁(yè)五、生物乙醇和生物可燃?xì)?第一代生物乙醇：以糧食作物為原料 第二代生物乙醇：以農(nóng)作物秸稈為原料 生物可燃?xì)怏w DTU環(huán)境與資源系：以城市垃圾為原料制取氫氣和甲烷，每噸垃圾產(chǎn)12立方米氫氣和133立方米甲烷。 第30頁(yè)/共58頁(yè)第一代和第二代乙醇的原料第31頁(yè)/共58頁(yè)生物乙醇的研究開(kāi)發(fā) 第二代

11、乙醇的研發(fā)進(jìn)展 - 瑞索實(shí)驗(yàn)室：1噸收獲期玉米原料，可 生產(chǎn)約340升乙醇。 - Elsam公司：生物乙醇處理裝置，每小時(shí)處理1噸原料；目前處在運(yùn)行測(cè)試階段 - DTU生物中心：1噸麥草原料可生產(chǎn)310 升乙醇、70立方米甲烷、20立方米氫和 230公斤固體燃料。第32頁(yè)/共58頁(yè)Elsam公司的生物乙醇示范裝置第33頁(yè)/共58頁(yè)第34頁(yè)/共58頁(yè)Biogasol公司的示范裝置第35頁(yè)/共58頁(yè)生物乙醇研發(fā)：優(yōu)勢(shì)和問(wèn)題 丹麥生物乙醇主要技術(shù)優(yōu)勢(shì) - 預(yù)處理技術(shù)（濕氧化法） - 酶制劑（諾維信公司提供） - 高溫生物工程菌 - 專(zhuān)業(yè)信息積累 主要技術(shù)問(wèn)題 - 連續(xù)反應(yīng)過(guò)程 - 從低濃度液體獲取乙

12、醇第36頁(yè)/共58頁(yè)六、燃料電池 關(guān)于燃料電池 - 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 - 以氫和氧為原料，通過(guò)催化劑起作用 - 燃料來(lái)自任何碳?xì)浠衔?- 結(jié)構(gòu)：電極、電解質(zhì)、燃料管路等 - 具高效、無(wú)噪聲、無(wú)污染等特點(diǎn)第37頁(yè)/共58頁(yè)六、燃料電池：基本原理第38頁(yè)/共58頁(yè)六、燃料電池 主要類(lèi)型： - 固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell - SOFC），工作于700-850C。 - 質(zhì)子交換膜燃料電池（Polymer Electrolyte membrane Fuel Cell- PEMFC），工作于常溫。 - 直接甲醇燃料電池（Direct Methanol Fuel

13、Cell），屬于PEMFC。第39頁(yè)/共58頁(yè)六、燃料電池 代表機(jī)構(gòu)： - Topsoe公司，與瑞索實(shí)驗(yàn)室合作 - IRD公司，與DTU合作 應(yīng)用形式 - 大型固定供電裝置（超市、醫(yī)院等）； - 微型熱電聯(lián)產(chǎn)（Micro-CHP）； - 交通運(yùn)輸輔助供系統(tǒng)； - 電動(dòng)汽車(chē)供電 第40頁(yè)/共58頁(yè)Topsoe公司的燃料電池 公司2004年成立，現(xiàn)23雇員，一半有科技背景。 產(chǎn)品以SOFC為主，與瑞索國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作第41頁(yè)/共58頁(yè)IRD公司的燃料電池和CHP DMFC: 0.1 - 1.0 kW PEM Systems: 5kW 第42頁(yè)/共58頁(yè)七、海浪發(fā)電 代表：波龍公司（Wave Drag

14、on APS） 離岸海波能裝置 - 設(shè)置在水深20-30米的海面 - 依海浪大小可產(chǎn)生4-11兆瓦功率 - 4兆瓦裝置可產(chǎn)生12GWh - 實(shí)驗(yàn)裝置：Nissum Breding，第一個(gè)并 網(wǎng)發(fā)電裝置。 第43頁(yè)/共58頁(yè)七、海浪發(fā)電 海浪發(fā)電示意圖第44頁(yè)/共58頁(yè)第45頁(yè)/共58頁(yè)第46頁(yè)/共58頁(yè)第47頁(yè)/共58頁(yè)八、建筑節(jié)能 現(xiàn)狀和目標(biāo) - 2006丹麥住宅電耗每平米96度（KWh） - 目標(biāo)：2010年72度/ ，2015年48度/ 代表公司 - Velux公司：屋頂窗戶(hù)和太陽(yáng)能房屋 - 丹佛斯公司（Danfoss）：冷熱控制技術(shù) - Rockwool Group：巖棉保溫材料第48頁(yè)/共58頁(yè)Velux公司：屋頂窗戶(hù)和太陽(yáng)能房屋第49頁(yè)/共58頁(yè)第50頁(yè)/