Module 4: Basic design parameters (technical and economic) for commercially viable on-grid biomass combustion heat and power plants (Training on "On-Grid Applications of Biomass, Biogas and Waste-to-Energy Power Plants for " in HN on December 10-12, 2013)

1. HTW –UT/RE
Ứng dụng nối lưới của năng lượng sinh khối, khí
sinh học và chất thải cho nhà máy điện Việt Nam
Đào tạo ngắn hạn
10-11 tháng 12, 2013, Hà Nội
(Mirko Barz)
HTW –UT/RE
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 1
On-Grid Applications of Biomass, Biogas and Waste-to-Energy
Power Plants for Vietnam
Short Term Training Seminar
December 10th – 11th, 2013, Hanoi
(Mirko Barz)
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 2

2. HTW –UT/RE
Module IV
Các thông số thiết kế cơ bản (kỹ thuật và kinh tế) cho các nhà
máy nhiệt và điện nối lưới thương mại, sử dụng phương thức
đốt sinh khối (120 phút)
Nội dung:
− Rủi ro xảy ra từ các Dự án Phát điện từ sinh khối
− Các con đường phát nhiệt và điện
− Các yếu tố kỹ thuật ở nhà máy Nhiệt điện
− Lưu trữ sinh khối
− Logistic cho tiền chuyển biến
− Hệ thống đốt nhiệt
− Chu trình hơi nước
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 3
HTW –UT/RE
Module IV
Basic design parameters (technical and economic) for commercially
viable on-grid biomass combustion heat and power plants (120 minutes)
Content:
- Risks associated with Biomass Power Generation Projects
- Pathways for Heat and Power Generation
- Technical Elements of CHP plants (Thermal Power Plants)
- Biomass Storage
- Pre Conversion Logistic
- Combustion Systems
- Steam Cycle Process
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 4

3. HTW –UT/RE
Các yếu tố cơ bản
Xây dựng một nhà máy năng lượng sinh học là một quá trình có nhiều thách thức
Các thách thức quan trọng nhất là:
• Đảm bảo cung cấp nguyên liệu sinh khối đáng tin cậy và có giá thành thấp
(sản xuất theo phương thức bền vững) trong suốt thời gian vận hành của nhà
máy,
• Cân bằng giữa việc cung cấp sinh khối và nhu cầu về năng lượng sinh học,
nhiên liệu và vật liệu sinh học,
• Lựa chọn công nghệ chuyển đổi phù hợp nhất
Nguồn: Báo cáo IEA về Hướng dẫn thực hành tốt việc Phát triển dự án năng l ượng sinh học và cung cấp sinh khối
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 5
HTW –UT/RE
Ratinale
Developing a bioenergy plant is a challenging process!
Most important challanges are:
Securing reliable and cost effective supplies of biomass feedstock's (produced
in a sustainable manner) over the operating life of the plant,
Matching biomass supply & demands for bioenergy, biofuels and materials,
Select the most suitable conversion Technology
Source:IEA report on Good Practice Guidelines for Bioenergy Project Development and Biomass Supply (OECD/IEA 2007)
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 6

4. HTW –UT/RE
Risk minimization
Tránh rủi ro
Tổng rủi ro
Giảm rủi ro
Chuyển đổi Rủi ro
Có chấp nhận được???
Rủi ro kinh doanh
Các rủi ro khác, như môi trường, xã hội
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 7
HTW –UT/RE
Risk minimization
Risk avoidance
Risk reduction
Total risk
Risk transfer
Acceptable???
Business risk
Other risks like environmental, social etc.
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 8

5. Quản lý rủi ro để giảm thiểu rủi ro
Dự án khả thi
HTW –UT/RE
Ý tưởng dự án
Hoạt động
Xác định rủi ro
- Các chỉ số
- Các yếu tố
Ý tưởng dự án
(Nhà máy phát
điện sinh khối)
Các giai
đoạn dự án
Xây dựng các BP
kiểm soát rủi ro
- tránh
- giảm
- Chuyển
Đánh giá rủi ro
- Ưu tiên
Giai đoạn lập QH
(khả thi, đấu thầu)
Thực hiện /
xây dựng
Giám sát rủi ro
- Đánh giá
- Chỉnh sửa
Vận hành
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 9
Risk management to minimize risks
Feasible project
HTW –UT/RE
Projekt idea
Activity
Project
phases
Risk Identifikation
- Indicators
- Factors
Project Idea
(Biomass PP)
Evaluation of
risks
- Prioritize
Planing Phase
(Feasibility, Tendering)
Develop risk
Risk monitoring
controll measures
- Review
- avoidance
- Revision
- reduction
- transfer
Implementation/
Construction
Phase
Operation
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 10

6. Quản lý rủi ro để giảm thiểu rủi ro
HTW –UT/RE
Ý tưởng dự án
Dự án khả thi
Xác định rủi ro
Đánh giá rủi ro
Xây dựng và thực
hiện các biện pháp
kiểm soát rủi ro
Tránh rủi ro
Activity to
Minimize
Risks
Đánh giá và chỉnh sửa
(giám sát rủi ro)
Giảm rủi ro
Chuyển rủi ro
Project
phases
Ý tưởng dự án
(Nhà máy phát
điện sinh khối)
Giai đoạn lập QH
(khả thi, đấu thầu)
Thực hiện /
xây dựng
Vận hành
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 11
Risk management to minimize risks
HTW –UT/RE
Projekt idea
Feasible project
Risk Identifikation
Evaluation of risks
Develop and implement risk controll measures
Activity to
Minimize
Risks
Review and Revise
(Risk monitoring)
Risk Avoidance
Risk Reduction
Risk Transfer
Project
phases
Project Idea
(Biomass PP)
Planing Phase
(Feasibility, Tendering)
Implementation/
Construction
Phase
Operation
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 12

7. Quản lý rủi ro để giảm thiểu rủi ro
HTW –UT/RE
Ý tưởng dự án
Dự án khi
Xác định rủi ro
Đánh giá rủi ro
Xây dựng và thực hiện các BP Kiểm soát rủi ro
Hoạt động - Tránh
Giảm thiểu - Giảm
Rủi ro
- Chuyển
Project
phases
Đánh giá và chỉnh sửa
(giám sát rủi ro)
Giai đoạn lập QH
(khả thi, đấu thầu)
Ý tưởng DA
Thực hiện /
xây dựng
Vận hành
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 13
Risk management to minimize risks
HTW –UT/RE
Project idea
Feasible project
Risk Identification
Evaluation of risks
Develop and implement risk control measures
Activity to -Avoidance
Minimize
-Reduction
Risks
-Transfer
Project
phases
Project Idea
(Biomass PP)
Review and Revise
(Risk monitoring)
Planning Phase
(Feasibility, Tendering)
Implementation/
Construction
Phase
Operation
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 14

8. HTW –UT/RE
Quản lý rủi ro để giảm thiểu rủi ro
Xác định mục tiêu dự án
Xác định rủi ro
Sắp xếp ưu tiên rủi ro
và nguy cơ
Đánh giá rủi ro
Xây dựng
các biện pháp kiểm soát
Xem xét các đánh giá
Thực hiện các biện pháp
Kiểm soát rủi ro
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 15
HTW –UT/RE
Risk management to minimize risks
Define project targets
Identifying risks
Prioritize risk and hazards
Risk Assessment
Evaluation of Risks
Revision/Review of
assessment
Development of control
measures
Implementation of
risk control measures
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 16

9. HTW –UT/RE
Xác định rủi ro – bước đầu tiên trong quá trình quản lý rủi ro
Các cơ hội khác nhau khi xác định rủi ro
- Phân tích nguồn gây rủi ro (các nguồn rủi ro nội tại và ngoại lai đối với dự án)
- Phân tích vấn đề rủi ro (xác định các mối đe dọa – chẳng hạn mất tiền) .....
........................
Nhiều phương pháp xác định rủi ro (danh mục kiểm tra, bài học từ các dự án khác...)
Các phương pháp lựa chọn để xác định rủi ro phụ thuộc vào kinh nghiệm, nhu cầu và
quan điểm của bên liên quan!
Xác định rủi ro phụ thuộc vào quan điểm của bên liên quan!
Quan điểm của một nhà
đầu tư (rủi ro kinh doanh )
Rủi ro thị trường
Rủi ro tài chính
Rủi ro quản lý
Rủi ro kỹ thuật
Theo quan điểm của
nhà phát triển dự án
Rủi ro trong gđ trước khi
xây dựng
Rủi ro trong khi XD
Rủi ro trong vận hành
Các khía cạnh khác
Rủi ro kỹ thuật
Rủi ro kinh tế
Rủi ro môi trường
Rủi ro xã hội
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 17
HTW –UT/RE
Risk Identification –
first step of a risk management process
Different opportunities of risk identification
- risk source analysis (internal and external sources of risks for the project)
- risk problem analysis (identification of threats – e.g. loosing money)
- ...............................
Many methods for identifying risks (checklists, learning from other projects etc.)
The chosen methods of risk identification depends on experience, the needs
and the perspective of the party concerned!
Risk classification depending on the view of the party concerned
Perspective of an investor
(business risks)
Perspective of an
project developer
Other perspectives
Market Risks
Financial Risks
Management Risks
Technical Risks
Preconstruction Risks
Construction Risks
Operation Risks
Technical Risks
Economical Risks
Environmental Risks
Social Risks
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 18

10. HTW –UT/RE
Đánh giá rủi ro
Đánh giá rủi ro sẽ cung cấp thông tin về rủi ro nào là cơ bản và quan trọng
nhất đối với dự án.
Tránh, giảm hay chuyển đổi các rủi ro này phải được ưu tiên.
Vì lý do này, cần phải định
lượng rủi ro.
Chỉ số Rủi ro tổng hợp =
Tác động của một sự kiện
rủi ro x tần suất xảy ra
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 19
Risk assessment
HTW –UT/RE
The risk assessment will provide information concerning which risks
are the primary and most important risks for the project.
Avoidance, reduction or even transfer of those risks must be prioritized
For this reason, it is necessaryy to quantify risks.
Composite Risk Index = Impact of a Risk event x Probability of Occurrence
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 20

11. HTW –UT/RE
Các công nghệ đốt nhiệt đều tốt
nên rủi ro về kỹ thuật
có thể kiểm soát được.
Yếu tố rủi ro lớn nhất là đảm bảo
cung cấp nhiên liệu
trong dài hạn!
(chi phí về nhiên liệu thường chiếm hơn 50% tổng
chi phí phát điện, tùy thuộc vào dự án, có thể lên 70%)
Đảm bảo nguyên liệu được cung cấp dài hạn là rủi ro lớn nhất đối với một dự án
PDKSH và không chỉ dựa vào sự có sẵn của sinh khối trong một vùng
HTW –UT/RE
by assessing the feasibility of a in view of our estimates of the availability and
anticipated pricing of feedstocks, together with perceived technological,
environmental and social risks.
Bằng việc đánh giá tính khả thi của một nhà máy trên cơ sở xem xét nguồn cung và giá
cả nguyên liệu, cùng với các rủi ro có thể thấy trước về kỹ thuật, môi trường và xã
hội.
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 21
Since combustion technologies are well
established, technical risks are controllable!
The biggest risk element is the long term fuel
supply security (procurement) of feedstock!
( fuel cost cover often > 50 % of the power generation
Cost ... can reach depending on the project up to 70%)
Securing a long-term supply of feedstocks is the greatest risk to a BPG project
and not only based on the current availability of biomass in a region.
by assessing the feasibility of a in view of our estimates of the availability and anticipated pricing
of feedstocks, together with perceived technological, environmental and social risks.
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 22

12. HTW –UT/RE
Thảo luận nhóm
Làm thế nào để giảm thiểu rủi ro liên quan đến việc
đảm bảo nguồn cung sinh khối trong dài hạn?
Nguồn: Báo cáo IEA về Hướng dẫn thực hành tốt việc Phát triểnduwj án năng l ượng sinh học và cung cấp sinh khối
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 23
HTW –UT/RE
Group discussion – how can the risks, associated with a long
term biomass suply security be minimized?
Source:IEA report on Good Practice Guidelines for Bioenergy Project Development and Biomass Supply (OECD/IEA 2007)
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 24

13. HTW –UT/RE
Cần xem xét điều gì để giảm thiểu rủi ro
Để giảm thiểu rủi ro khi đảm bảo cung cấp nguồn sinh khối dài hạn, các nhà phát
triển dự án, các bên liên quan, bên ra quyết định và các nhà đầu tư phải xem
xét nhiều vấn đề:
Có loại sinh khối gì và khối lượng bao nhiêu trong hiện tại hoặc sẽ đảm bảo sản xuất
ổn định?
Có sự cạnh tranh trong việc sử dụng nguồn sinh khối này không và việc sử dụng cho
các mục đích năng lượng có tác động đến các ngành công nghiệp khác không?
Dây chuyền cung cấp phù hợp và các phát triển công nghệ chuyển đổi nào (hiện tại,
hoặc trong tương lai gần)
Trong tương lai gần, liệu có thể sản xuất ra được các sản phẩm năng lượng sinh học
hoặc các vật chuyên chở năng lượng hiệu quả hơn ở hiện tại (như, đầu tư vào Kỹ
thuật năng lượng từ sinh khối ngày hôm nay hay vào kỹ thuật BtL trong tương lai)
Các hợp đồng cung cấp nhiên liệu dài hạn với các nhà sản xuất sinh khối là một cách hay
để giảm thiểu rủi ro.
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 25
HTW –UT/RE
What has to be considered to minimize risks
In regard to minimize the risks, associated with a long term biomass supply security,
different questions have to be considered by the project developers, stakeholders,
decision makers and investors:
What types and amounts of biomass resources are available or can be produced sustainably?
Are there competing uses for this biomass and would its use for energy purposes impact
on other industries?
What suitable supply chain and conversion technology developments are available (now, or in the
near future)
Will the near future enable us to produce other bioenergy products or energy carriers more efficient
than at present ? (e.g. Investing today in a biomass Power Technology or in the future in a BtL
technology
Long-term fuel supply contracts with the Biomass producer is a
favorable way to minimize this risks!
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 26

14. HTW –UT/RE
Xem xét các vấn đề về môi trường và xã hội cũng rất cần
thiết
Đối với việc lập đánh giá tác động môi trường để đạt được sự chấp thuận về quy
hoạch, việc gia tăng sử dụng sinh khối trong một vùng có các tác động nào đến môi
trường địa phương và việc cung cấp nước?
Liệu có các lợi ích cho xã hội từ dự án, như việc làm, phát triển nông thôn, liên kết xã
hội, sức khỏe , sự công bằng và phát triển được cải thiện?
Các vấn đề xã hội
Cộng đồng, đặc biệt là các khu vực nông thôn, nơi đặt hầu hết các nhà máy sinh khối,
muốn có tuyển dụng đảm bảo và dài hạn, độc lập, và có tham gia kiểm soát nguồn
nhân lực địa phương
Cho phép cộng dồng tham gia vào quá trình lập kế hoạch
Technological Issues
Các công nghệ cần để chuyển đổi sinh khối thành năng lượng có là hiện đại?
Công nghệ có sẵn trên thị trường?
Công nghệ có thể được sản xuất tại chỗ không? Nếu không, bộ phận nào và
dịch vụ nào phải nhập khẩu?
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 27
HTW –UT/RE
The consideration of environmental and social issues is
required too
In terms of preparing an environmental impact assessment in order to gain planning
approval, what impacts will the increasing use of biomass in a region have on the local
environment and on water supplies?
Will beneficial social issues result from a project, such as employment, rural
development, social cohesion, improved health, equity and development?
Communities, particularly in rural areas where most biomass plants will be
located, want secure and long-term employment, independence, and some
control over local resources.
Involve them into the planning process!
Technological Issues
Are the technologies, required to convert the Biomass into useful Energy state
of the art?
Is the technology available on the local market too?
Can the technology produced locally or if not, which parts and which services
have to be imported?
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 28

15. HTW –UT/RE
Các vấn đề về kinh tế
Mức độ đầu tư sẽ là bao nhiêu để thiết lập dự án năng lượng sinh học như đề xuất,
không chỉ là xây dựng, vận hành nhà máy, và mua nguyên liệu, mà còn là đạt được sự
đồng thuận cần thiết và đàm phán về rất nhiều các hợp đồng pháp lý?
Hiện nay hoặc trong tương lai có thị trường nào cho các chất tải năng lượng sinh học?
Mức độ rủi ro như thế nào từ việc đầu tư trong một ngành kinh doanh như vậy, bao
gồm việc cạnh tranh với các hệ thống cung cấp năng lượng khác (như gió, địa nhiệt,
nhiên liệu hóa thạch), và đầu tư vào các biện pháp hiệu quả về nhiệt
Như vậy, nếu thành công, có thể tránh việc cần thiết phải cung cấp năng lượng
bổ sung
Việc sử dụng sinh khối có thể kết hợp với các kỹ thuật nhiên liệu hóa thạch, chúng ta
có cơ hội áp dụng các giải pháp Cùng đốt/Cùng phát không?
Những người bỏ vốn cho dự án muốn giảm rủi ro đầu tư thông qua các hợp đồng
mua nhiệt lượng/điện tại chỗ, cùng với các hợp đồng cấp nhiên liệu, và có thể
các lựa chọn cho nhiên liệu sạch với giá cao hơn
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 29
HTW –UT/RE
Economic Issues!!!
What level of investment will be needed to establish the proposed bioenergy project,
not just for plant construction, operation and fuel purchase but also for obtaining the
necessary consents and negotiating the relevant legal contracts which can be
numerous?
What markets for the bioenergy carriers exist now or will be established in the future?
What is the level of risk from investing in such a business, including competition from
other energy supply systems (such as wind, geothermal and fossil fuels), and
investments in energy efficiency measures
that, if successful, could avoid the need for additional energy supply?
Biomass utilization can be combined with fossil fuel technologies, do we have
opportunities for Co-combustion/Co-generation solutions?
Project financiers want to reduce the risks of investment by having
heat or power purchase agreements in place, along with fuel supply
contracts, and perhaps green pricing options.
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 30

16. HTW –UT/RE
Các phương thức sử
dụng hợp lý
Nguồn: Báo cáo IEA về Hướng dẫn thực hành tốt việc Phát triểnduwj án năng l ượng sinh học và cung cấp sinh khối
HTW –UT/RE
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 31
Variety of possible
utilization Pathways
Source:IEA report on Good Practice Guidelines for Bioenergy Project Development and Biomass Supply (OECD/IEA 2007)
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 32

17. HTW –UT/RE
Con đường phát nhiệt và điện
Sinh khối
Nông nghiệp /
gỗ năng lượng
Chất thải sinh học
Phụ phẩm
Chất thải hữu cơ
Thu hoạch, thu gom, vận chuyển, chuẩn bị, dự trữ
Chuyển đổi nhiệt – hóa
Đốt nhiệt
Khí hóa
Chuyển đổi sinh - hóa
Nhiệt phân
Chuyển đổi lý - hóa
Lên men Lênmen khí
cồn
sinh học
Nén
Chiết xuất
Este hóa
chất rắn/lỏng/khí
đốt nhiệt
nhiệt lượng
electric energy
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 33
HTW –UT/RE
Pathway for Heat and Power Generation
Biomass
Energy crops/timber
Biogeneous residues
By-products
Organic waste
Harvesting/Collecting, Transportation, Preparation, Storage
thermo-chemical
conversion
combustion gasification
bio-chemical
conversion
pyrolysis
alcohol
biogas
fermentation fermentation
physical-chemical
conversion
compacting
extraction esterification
solid/ liquid/gaseous fuels
combustion
thermal energy
electric energy
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 34

18. HTW –UT/RE
Trọng điểm là các nhà máy Nhiệt điện
Image source: http://www.unendlich-viel-energie.de/en/electricity/details/article/111/
functioning-principles-of-a-biomass-combined-heat-and-power-chp-station.html
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 35
HTW –UT/RE
Focus on Thermal Power Plants
Image source: http://www.unendlich-viel-energie.de/en/electricity/details/article/111/
functioning-principles-of-a-biomass-combined-heat-and-power-chp-station.html
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 36

19. HTW –UT/RE
Các yếu tố kỹ thuật của nhà máy Nhiệt điện CHP
Dự trữ sinh khối
Logistics (hậu cần) giai đoạn trước chuyển đổi
Chuyển năng lượng hóa học (giá trị nhiệt của nhiên liệu) thành năng lượng nhiệt (hệ thống
đốt)
Transfer the thermal energy into a transport/working fluid (steam generation)
Chuyển năng lượng nhiệt vào chất lỏng ... (phát sinh hơi)
Chuyển năng lượng nhiệt thành năng lượng cơ khí (tuabin)
hai phương án
- Phát nhiệt và điện
- Chỉ phát điện
Chuyển năng lượng cơ khí thành năng lượng điện (máy phát)
Dẫn năng lượng cần thiết vào hệ thống lưới
- lưới điện
- district heating or thermal process energy for production processes
Cất trữ các chất dư (tro)
sử dụng  thải
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 37
HTW –UT/RE
Technical Elements of CHP plants (Thermal Power Plants)
Storage of the Biomass
Pre conversion logistics
Transfer of chemical energy (caloric value of the fuel) into thermal energy (Combustion
system)
Transfer of the thermal energy into a transport/working fluid (steam generation)
Transfer of the transported thermal energy into mechanical energy (turbine)
Two options
- CHP generation
- only power generation
Transfer of the mechanical energy into electrical energy (generator)
Feed in Usefull energy into grid systems
- power grid
- district heating or thermal process energy for production processes
Sorage of residues (ash)
use  disposal
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 38

20. HTW –UT/RE
Con đường chuyển đổi
Để xác định một dự án năng lượng sinh học là khả thi (từ các phân tích về kỹ thuật,
kinh tế, môi trường và xã hội, dây chuyền toàn bộ quy trình phải được xem xét.
Dây chuyền toàn bộ quy trình bao gồm các tiểu quy trình:
- Sản xuất sinh khối
- Cung cấp sinh khối và phân bổ sinh khối (Các bước logistic)
- Sử dụng sinh khối (chuyển đổi thành năng lượng)
- Sử dụng hay tiêu hủy chất thải và phụ phẩm
Mỗi một tiểu quy trình này có thể bao gồm nhiều quy trình đơn lẻ
Phụ thuộc vào đặc trưng nhiên liệu mà kỹ thuật và quy trình có thể khác nhau
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 39
HTW –UT/RE
Conversion Pathway
To decide whether a Bioenergy project is feasible (from the technical, economical,
environmental and social point of view) the whole process chain must be
considered!
The whole process chain includes the following sub-processes:
- production of the biomass,
- Biomass supply and distribution of the biomass (logistic steps)
- use of biomass (conversion into useful energy)
- use or deposition of waste and byproducts
Each of this sub-process can include several single processes
Depending of the fuel specification techniques and processes may vary.
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 40

21. HTW –UT/RE
Dây chuyền quy trình sử dụng sinh khối để phát nhiệt
Ví dụ: Ngô năng lượng cho nhà máy khí sinh học
Source: www.terravis-biomasse.de/
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 41
HTW –UT/RE
Process chain of energetic biomass use
Example: energy maize for biogas plants
Quelle: www.terravis-biomasse.de/
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 42

22. HTW –UT/RE
Dây chuyền quá trình sử dụng sinh khối phát sinh
năng lượng
Ví dụ: Ngô năng lượng cho nhà máy khí sinh học
What is part of the process chain?
a) Sản xuất sinh khối:
- Làm ruộng
- gieo hạt (.... Và sản xuất hạt)
- Bón phân
- Cchăm sóc cây (tưới, thuốc trừ sâu, thuốc diệt
cỏ)
b) Cung cấp và phân phối sinh khối
- Thu hoạch
- Tiền xử lý (như chặt, ủ)
- Cất giữ
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 43
HTW –UT/RE
Process chain of energetic biomass use
Example: energy maize for biogas plants
Was gehört zur Wandlungskette?
a) Production of the biomass:
preparation of the field
sowing (… and production of the seed)
fertilizing
tending of plants (water, herbicides,
pesticides
b) Biomass supply and distribution
harvesting
pretreatment (e.g. chopping, silage)
storage
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 44

23. HTW –UT/RE
Dây chuyền quá trình sử dụng sinh khối phát sinh
năng lượng
Ví dụ: Ngô năng lượng cho nhà máy khí
sinh học
c) Sử dụng (chuyển đổi sinh khối)
( = sản xuất sinh khí + đốt trong các nhà
máy CHP)
- Chuẩn bị chất nền
- Phân hủy
- Lưu trữ khí sinh học
- sử dụng khí (đốt trong ICE)
d) Sử dụng hoặc tiêu hủy chất thải và phụ
phẩm
- Storage of the digestate/lưu trữ các
nguyên liệu sử dụng
- Vận chuyển
- Sử dụng ở các vùng nông nghiệp
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 45
HTW –UT/RE
Process chain of energetic biomass use
Example: Energy maize (corn) for biogas plants
c) Utilization (conversion of the biomass)
( = production of biogas + combustion in CHP plants)
preparation of substrates
digestion
storage of the biogas
use of the gas (combustion in ICE)
d) Use or deposition of waste and byproducts
Storage of the digestate
Transportation
Use on agricultural areas
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 46

24. HTW –UT/RE
Dây chuyền quá trình sử dụng sinh khối phát sinh
năng lượng
Ví dụ sử dụng rơm để sinh nhiệt
a) Sản xuất sinh khối
-
?
Mục tiêu cơ bản của việc sản xuất sinh khối là sản xuất ngũ
cốc
Rơm là phụ phẩm từ sản xuất ngũ cốc, dây chuyền chuyển đổi
được xem như bắt đầu bằng việc cung cấp sinh khối
-
b) Cung cấp sinh khối
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 47
HTW –UT/RE
Process chain of energetic biomass use
Example: Energetic utilization of straw
a) Production of the biomass
?
-
The primary purpose of biomass production is the production of cereals
-
The straw is a by-product of grain production, the conversion chain is
considered starting with the biomass supply
b) Biomass supply
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 48

25. HTW –UT/RE
Dây chuyền quy trình sản xuất sinh khối để sản xuất
năng lượng sinh học
Ví dụ: Sử dụng rơm
c) Sử dụng (chuyển đổi) sinh khối
( = đốt trong các nhà máy CHP )
- Chuẩn bị nhiên liệu (như cắt các kiện)
- Vận chuyển (như đưa vào buồng đốt)
- Đốt nhiệt
- Phát sinh hơi nước
- Sử dụng hơi nước trong tuabin
- Hòa nhiệt và điện vào mạng lưới phân phối
d) Sử dụng hoặc tiêu hủy chất thải hoặc phụ phẩm
-
Tiêu thải tro
Lưu trữ tro
Vận chuyển
Sử dụng tro (ví dụ làm phân bón), hoặc chôn ở khu vực cần nâng nền
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 49
HTW –UT/RE
Process chain of energetic biomass use
Example: Energetic utilization of straw
c) Utilization (conversion) of the biomass
( = combustion in CHP plants)
Fuel preparation (e.g. bale cutting)
transport (e.g. feeding the boiler)
combustion
steam generation
steam utilization in turbine
feed in of heat and power in distribution networks
d) Use or deposition of waste and byproducts
-
Ash drain
Ash storage
transportation
Ash use (e.g. fertilizer) or disposal at landfil sites
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 50

26. Cung cấp sinh khối (hậu cần)
HTW –UT/RE
Có nghĩa là gì?
.... Để cung cấp một lượng sinh khối đủ cho nhà máy điện để đảm bảo vận hành nhà
máy một cách kinh tế trong dài hạn
Ví dụ về rơm rạ
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 51
HTW –UT/RE
Biomass supply (logistic)
What does it mean?
…. To supply reliable the sufficient amount of biomass to the power plant to ensure a long term
economic operation of the plant. .
Example straw
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 52

27. HTW –UT/RE
Mức độ có sẵn của các loại nhiên liệu sinh khối
Từ gỗ
Nguồn: Gỗ ở rừng, gỗ từ ngành lâm nghiệp ngắn xoay, gỗ thải (thường có quanh năm,
yêu cầu thấp trong lưu trữ
Trữ gỗ trong rừng
Phụ phẩm từ nông ng hiệp
Nhiều nguồn khác nhau
- Các chất thải từ các nhà máy, như bã mía, trấu, EFB (sản xuất tập trung, các nhà
máy mía, nhà máy xay xát gạo, nhà máy dầu; thường có quanh năm)
Chất thải từ đồng như rơm rạ, thức ăn thừa...
(có theo mùa, cần có phương tiện cất trữ)
Lưu trữ
rơm rạ ở
đồng
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 53
HTW –UT/RE
Availability of Biomass fuels
Woody Biomass fuels
Sources: Forest wood, wood from short rotation forestry's, waste wood
(usual available during the whole year, limited storage requirements)
Storage of wood in the forest
Agricultural residues
Many different sources
- process based residues such as bagasse, rice husk, EFB
(centralized production … sugar factories, rice-, oil mills etc.; often available during
the whole year)
- field based residues such as straw, leftovers etc.
Straw sorage at
(seasonal availability, storage facilities required)
on field sites
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 54

28. HTW –UT/RE
Lưu trữ sinh khối
Lưu trữ là một công việc hậu cần để lấp thời gian giữa việc cung cấp sinh khối
với khu vực nhà máy và sử dụng năng lượng từ nhà máy
Lưu trữ là để đảm bảo việc cung cấp nhiên liệu
Lưu trữ sinh khối có thể có một số rủi ro:
Hao hụt vật liệu do các quá trình sinh học (rủi ro mất mát)
Tự cháy (rủi ro nguy hiểm)
Nấm và bào tử nấm phát sinh (rủi ro về sức khỏe)
Mùi (rủi ro về m ôi trường),
Rewetting or redistribution of the water content (thấm ướt lại hoặc bị ẩm trở lại)
Phía vận hành nhà máy không muốn có các rủi ro này trong khu vực nhà
máy!
Yêu cầu của phía vận hành nhà máy:
Chuyển giao lượng sinh khối vừa đủ khi cần!
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 55
HTW –UT/RE
Storage of biomass
Storage is the logistical element to bridge the time between the supply of the biomass
to the PP site and its energetic use,
Storage serves to secure the fuel supply
Biomass storage is associated with a number of risks:
Loss of material by biological processes (loss risk),
Auto-ignition (hazard risk),
Fungal growth and fungal spore formation (health risk),
Odor (environmental risk),
Rewetting or redistribution of the water content
Power plant operator don‘t want to have this risks on their side!
Requirement of the PP operator:
Delivery of a "sufficient" amount of biomass at the time of need!
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 56

29. HTW –UT/RE
Tối thiểu hóa và chuyển vai trò lưu trữ
Vấn đề tổng thể
Phía vận hành nhà máy điện không muốn xảy ra rủi ro liên quan đến lưu trữ sinh khối
trong khu vực nhà máy.
Thảo luận nhóm: Các cơ hội nào để giảm thiểu hoặc chuyển giao rủi ro từ lưu trữ?
Ở khu vực nhà máy chỉ dự trữ ngắn hạn (vài ngày hoặc vài tuần)
Ngay cả khi dự trữ ngắn hạn thì cũng áp dụng nguyên tắc: vào trước ra trước
Chuyển rủi ro phát sinh từ việc dự trữ sinh khối sang các nhà sản xuất/cung cấp nhiên liệu
Nếu cần dự trữ dài hạn, cần lựa chọn vài vị trí xung quanh nhà máy với khoảng cách vừa
đủ, và có đường đi lại tốt để chuyên chở vật liệu.
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 57
HTW –UT/RE
Minimization and Transfer of Storage
General Aspect:
Power plant operator don‘t want to have the risks related to Biomass storage on their side!
Group discussion: What are opportunities to minimize or transfer storage risks?
-On the power plant side only short term storage (for days or weeks)
-Even for short term storage using the first in – first out principle
-Transfer the risks related to biomass storage to the fuel produces/fuel supplier
-If long term storage is required, select several locations for the storage, surrounding the
plant in moderate distances and with good access for the transport vehicles.
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 58

30. HTW –UT/RE
Dự trữ sinh khối
Rủi ro trong lưu trữ
Nguyên nhân chính trong việc phân hủy vật liệu do các quá trình sinh học, tự cháy, mọc
nấm là hàm lượng nước quá cao trong nhiên liệu khi mang cất trữ.
Nấm mọc ở các mảnh bào gỗ
01.11.11 – Cháy khu cất giữ rơm rạ - tự cháy ,
400 kiện.
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 59
HTW –UT/RE
Storage of biomass
Storage risks
The main reason of degradation for loss of material by biological processes, self-ignition,
fungal development is a too high water content in the fuel when the fuel is stored
Fungal attack at wood chips
01.11.11 – burning straw storage site at
Groß Hesepe – self ignation, 400 bale burning
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 60

31. HTW –UT/RE
Dự trữ sinh khối
Rủi ro trong lưu trữ
Để giảm thiểu rủi ro trong lưu trữ, hoạt động sinh học có thể phát sinh phải được
phòng tránh.
Phải làm gì
Đảm bảo hàm lượng nước thấp nhất trong nhiên liệu lưu trữ .
Ở mức hàm lượng nước 15%, hầu hết các loại sinh khối có thể được lưu trữ trong
thời gian lâu hơn mà không có vấn đề gì.
For long term storage, emplacement time during (e.g. summer dry wood)/Để lưu
trữ lâu, chú ý thời gian lưu trữ (chẳng hạn gỗ khô vào mùa hè)
Không khí lưu thông tốt (không bị nóng và ẩm)
Cấu trúc vật liệu thô khi lưu trữ dài hạn sẽ giúp lưu thông khí tốt hơn.
Phơi khô nhiên liệu trước khi cất
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 61
HTW –UT/RE
Storage of biomass
Storage risks
To minimize the storage risks, the possible biological activity must be prevented!
What to do:
Ensure minimal water contents at the time when the fuels are stored! .
At water contents below 15%, most biomass types can be stored for a longer
extended period of time without problems.
For long term storage, emplacement time during (e.g. summer dry wood)
good air access to the facility (heat and moisture removal),
coarse material structure for long term storage results in improvement of the air
access,
active drying of the fuel prior to storage.
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 62

32. Dự trữ sinh khối
HTW –UT/RE
Rủi ro hao hụt vật liệu do các quá trình sinh học trong lưu trữ
Rủi ro hao hụt vật liệu là không thể tránh.
Cấc điều kiện vật liệu/lưu trữ
Chỉ lưu trữ ngắn hạn ở khu vực
nhà máy
Mảnh bào nhỏ (1 cm), ướt sau khi thu
hoạch, không có che đậy
20 - > 35
Mảnh bào nhỏ (1cm), khô, có che đậy
2-4
Mmảnh bào lớn (7-15cm), ướt sau khi
thu hoạch, không có che đậy
4
Khúc gỗ (gỗ thông), ướt, không che
Chuyển rủi ro này sang nhà
sản xuất hoặc cung cấp
nhiên liệu,
bằng cách chuyển nhiệm vụ
lưu trữ sang họ
% - tỷ lệ
mất
1-3
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 63
Cây từ rừng ngắn hạn, ướt sau khi thu
6 - 15
HTW –UT/RE
Storage of biomass
Risk of material loss by biological processes during storage
Material loss risks are omnipresent (difficult to prevent)
Transfer of the risk to the fuel producer or supplier by transferring the storage tasks
to them.
Material/storage conditions
Small scale wood chips (ca. 1 cm), wet after harvest,
uncovered storage
20 - > 35
Small scale wood chips (ca. 1 cm), dry, covered
storage
Only short term storage at the PP site.
Material loss in
%
2-4
Big wood chips (7 – 15 cm), wet after harvest,
uncovered
4
Split logs (pine wood), wet, uncovered
1-3
Trees from short plantation forestry, wet after harvest, 6 - 15
GIZ Training RE Vietnam_Dec.
uncovered
2013 - 64

33. HTW –UT/RE
Dự trữ sinh khối
Rủi ro trong lưu trữ
Tự bốc cháy
Rủi ro cháy chủ yếu là do nhiệt độ bắt lửa.
Nhiệt độ bắt lửa là nhiệt độ mà tại đó vật liệu tự cháy.
Rủi ro tự bốc cháy phụ thuộc vào hàm lượng nước, thành phần hóa học của nhiên liệu,
thành phần các chất dễ bay hơi, độ xốp và kích thước hạt nhiên liệu.
Nhiệt độ bắt lửa của sinh khối trong khoảng từ 240-270oC
Rủi ro này không chỉ là tổn thất về vật chất, mà còn nguy hại đến đời sống và sức
khỏe con người
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 65
HTW –UT/RE
Storage of biomass
Storage risks
Self ignitions, fire
The fire risk is mainly determined by the ignition temperature.
The ignition temperature means the temperature, when a spontaneous combustion begins.
Self ignition risk depends on water content, chemical composition of the fuel, the content
Of volatile components, the porosity and the size of the fuel particles.
The ignition temperature of biomass is in the range between 240 and 270 ° C.
The risk is not only related to material loss, moreover an risk towards the health
and life of people (hazard risk!)
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 66

34. HTW –UT/RE
Một số vụ tai nạn nghiêm trọng trong thập
kỷ qua, công nhân bị chết hoặc bị thương
Ví dụ: Tháp đốt mẩu gỗ ở
Đan mạch1998
Source: Safety aspects in small scale biomass combustion, SP Technical Research Institute of Sweden
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 67
HTW –UT/RE
Some serious incidents have happened in the last
decade in which workers were killed or injured
Example: Burning Silo for
Wood pellets in Denmark 1998
(85 m high silo, 2000 m3)
Source: Safety aspects in small scale biomass combustion, SP Technical Research Institute of Sweden
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 68

35. Dự trữ sinh khối
HTW –UT/RE
Các rủi ro trong dự trữ
Phát sinh nấm và bào tử nấm (rủi ro về sức khỏe)
Nếu các mảnh bào gỗ được cất giữ (đặc biệt là các mảnh bào nhỏ có độ ẩm hơn 20%), thì
nấm có thể phát sinh. Các bào tử nấm được hình thành và có thể phát tán qua không
khí tới hệ hô hấp của người trong khi vận chuyển nhiên liệu, gây ra các bệnh nấm gây
dị ứng ở người.
Các biện pháp đề phòng
•
•
•
Đảm bảo cất giữ nhiên liệu khô
Thời gian lưu trữ ngắn (lâu nhất là 3 tháng)
Sắp xếp sử dụng theo trình tự (đến trước dùng trước)
•
Sử dụng các hệ thống kín với mức độ tự động cao
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 69
Biomasselagerung
HTW –UT/RE
Storage risks
Fungal growth and fungal spore formation (health risk),
If wood chips are stored (especially fine wood chips with water contents above 20%) fungal
growth may occur.The formed and released fungal spores can go via the air in the human
respiratory tract during handling the fuel cause allergenic reactions human mycoses.
Precautionary measures:
- ensurey dry fuel storage.
- short storage times (max. three months)
- spatial arrangement of the use in the order of delivery (first in - first out).
- use of closed systems with a high degree of automation
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 70

36. Dự trữ sinh khối
HTW –UT/RE
Để giảm thiểu rủi ro, phía nhà máy muốn:
Dự trữ ngắn hạn (vài ngày hay vài tuần trong khu vực nhà máy)
Lưu trữ dài hạn được chuyển sang cho bên cung cấp hoặc sản xuất sinh khối
Lưu trữ ngắn hạn tại khu vực nhà máy để đảm bảo vận hành từ 2-4 tuần.
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 71
HTW –UT/RE
Storage of biomass
To minimize their risks, PP operator prefer:
Short-term storage (a few days or weeks) at the PP site
Long term storage is transferred to the biomass producers or suppliers
Short term storrage at the PP site to ensure 2 – 4 weeks operation
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 72

37. HTW –UT/RE
Dự trữ sinh khối
Cất giữ vật liệu trong ngắn hạn có mái che tại khu vực PP (để đảm bảo vận hành trong
một số giờ /ngày )
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 73
HTW –UT/RE
Storage of biomass
Roofed short term storage at PP site (to ensure operation for a number of hours or days
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 74

38. HTW –UT/RE
Dự trữ và vận chuyển trấu ở nội bộ nhà máy
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 75
HTW –UT/RE
Storage and internal transport within a rice husk fired PP
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 76

39. HTW –UT/RE
Dự trữ sinh khối
Dự trữ dài hạn là cần thiết đối với loại sinh khối chỉ có theo mùa
Ví dụ rơm
Nhu cầu của 1 nhà máy phát điện 10 MW el
(about 40 MW thermisch) ca. 110.000 t/a ™
Thời gian t hu hoạch 2-3 tháng
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 77
HTW –UT/RE
Storage of biomass
Long term storage is required for biomass of limited seasonal availability
Example straw
Demand of a PP with 10 MW el (etwa 40 MW thermisch) capacity
ca. 110.000 t/a ™
Harvest time 2 – 3 months
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 78

40. HTW –UT/RE
Dự trữ sinh khối
Nếu dự trữ dài hạn là cần thiết (chẳng hạn như loại sản phẩm nông nghiệp chỉ có
theo mùa, như rơm rạ), cần phải có nhiều vị trí dự trữ ở ngay ruộng.
Ví dụ rơm rạ:
Dự trữ thường dưới dạng bó.
Vì chỉ có theo mùa, cần dự trữ dài hạn ở các khu vực ngoài ruộng hoặc ở các khu
vực dự trữ trung gian
Dự trữ trung hạn ở đồng (thường gần nhà máy điện)
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 79
HTW –UT/RE
Storage of biomass
If long term storage is required (e.g. caused by the limited seasonal availability of agricultural
residues like straw) a field based storage at different sites is required
Example straw:
Storage occurs usually in the form of balls.
Because due to seasonal availability long term storage is required mostly distributed locally
on multiple intermediate storage sites)
Interim storage on the field (usually near the power plant)
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 80

41. HTW –UT/RE
Dự trữ sinh khối
HTW –UT/RE
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 81
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 82

42. HTW –UT/RE
Logistics cho giai đoạn tiền chuyển đổi –
giao chuyển nhiên liệu
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 83
HTW –UT/RE
Pre conversion logistics – fuel handling
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 84

43. HTW –UT/RE
Ví dụ - giải pháp thực hành tốt nhất
Nhà máy sinh khối CHP Neustrelitz …. Video clip
Phát điện bằng tuabin hơi nước
(NM CHP bắt đầu hoạt động vào tháng1/2006 Đầu tư: 17 Mio € (hoàn thiện nhà máy)
Tài liệu kỹ thuật:
Nguyên tắc đốt
Lò vỉ (hệ thống vỉ động)
Công suất đốt:
28.500 kW
Nhiên liệu
Vỏ bào gỗ, tiêu thụ hàng năm: 85.000 t/a
Giá nhiên liệu
60,- €/t (sinh khối khô)
Nồi hơi
Lượng hơi nước
30 t/h
Nhiệt độ hơi
485 °C
áp suất:
66 bar
Nhiệt lượng
Tuabin hơi
max. 7.500 kWel
Công suất đốt tổng cộngL: 18.000 kW
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 85
Example - Best Practice Solution
Biomass CHP plant Neustrelitz …. Video clip
HTW –UT/RE
Electricity Generation by steam turbine
(CHP plant started operation in January 2006
Investment: 17 Mio € (complete power plant) )
Technical data:
Combustion principle
Grate furnace (moving grate system)
Combustion capacity:
28.500 kW
Fuel
Wood chips, annual consumption: 85.000 t/a
Fuel price (2006):
60,- €/t (dry mass)
Steam boiler
Steam production:
Steam Temperature:
Pressure:
30 t/h
485 °C
66 bar
Energy production
Steam turbine:
Community heating capacity:
max. 7.500 kWel
18.000 kW
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 86

44. HTW –UT/RE
Logistic trước khi chuyển đổi gồm:
•
Vận chuyển từ vị trí dự trữ tới thiết bị nhận.
• Đưa vào dây chuyền vận
chuyển
•
•
Dây chuyền vận chuyển đưa tới
bongke nhiên liệu (trữ đệm)
Đưa vào buồng đốt
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 87
HTW –UT/RE
Pre conversion logistic include
- Transport from storage site to feeding devices
- Feeding of the conveyor belt
- Conveyor belt to feed the fuel bunker
(Buffer storage)
- Feeding the combustion chamber
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 88

45. HTW –UT/RE
Hệ thống đốt ở nhà máy điện sinh học
Đối với phát điện từ sinh khối, các ứng dụng phi tập trung trong khoảng công suất
từ 2-10 Mwel là thích hợp nhất.
Lý do
Các hoạt động hậu cần trong việc dự trữ và vận chuyển là hợp lý về mặt kinh tế
Có thể đảm bảo cung cấp nhiên liệu
Thường là với chi phí phù hợp
Chú ý: Việc đảm bảo cung cấp nhiên liệu - một trong những rủi ro lớn nhất đối với
vận hành kinh tế dài hạn sẽ gặp nhiều khó khăn hơn nếu công suất lắp đặt tăng quá
lớn.
Exception: Biomass Power Generation facilities using byproducts from industrial
processing of agricultural products (e.g. bagasse from big sugarcane based sugar
factories)
Most of the existing Biomass Power Plants are using grate furnace system with moving
grates.
Hầu hết các nhà máy điện sinh khối sử dụng hệ thống lò đốt có vỉ chuyển động
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 89
HTW –UT/RE
Combustion System for Biomass Power Plants
For Biomass Power Generation, decentralized applications in a capacity range between
2 – 10 MWel are most favorable.
Reason:
-Logistic efforts for storage and transportation are economically justifiable
-fuel supply security manageable
-Often with reasonable expense feasible
Note: To ensure the fuel supply security as one of the most important risks for long term
economic operation will be more difficult if the installed capacities increase to much.
Exception: Biomass Power Generation facilities using byproducts from industrial
processing of agricultural products (e.g. bagasse from big sugarcane based sugar
factories)
Most of the existing Biomass Power Plants are using grate furnace system with moving grates.
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 90

46. Những công nghệ phù hợp có sẵn ở Việt Nam!
HTW –UT/RE
Thảo l uận nhóm
Ví dụ ở Thái Lan
Nhà máy sản xuất buồng đốt ở
Thái (như BiB) thường đưa ra
loại buồng và
hệ thống đốt loại nhất dựa trên
sự đồng ý về bản quyền của
nhà máy sx buồng đốt của Đức
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 91
Are suitable Technologies available in Vietnam!
HTW –UT/RE
Group discussion
Example Thailand:
Thai Boiler manufacturer (such as e.g. BIB) are offering first-class boiler and combustion systems
based on license agreements with German boiler manufacturer …..
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 92

47. HTW –UT/RE
Combustion systems with moving grates
Các hệ thống đốt với vỉ lò động
Ưu điểm của một lò đốt có vỉ động
Đốt hết và liên tục và bỏ tro .
Tách các khu vực sấy khô, nhiệt phân, đốt hơi và đốt than.
Nhược điểm
•
•
Phức tạp hơn do có nhiều bộ phận c huyển động
Lò có vỉ động thường đát hơn các hệ thống khác và thường được sử dụng với
công suất cao (>500kW)
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 93
HTW –UT/RE
Combustion systems with moving grates
Advantages of a furnace with a moving grate
- Reliable and continuous combustion (burnout) and ash-removal
- Separation of drying, pyrolysis, volatile combustion and coke combustion zone.
Disadvantage
- More complex caused by moving parts
- Furnaces with a moving grate are usually more expensive than other systems and
are commonly used at high capacities (> 500 kW)
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 94

48. HTW –UT/RE
Các nhà máy điện sinh khối với vỉ động
Công suất điển
hình
0,2 – 50 MW thermal
Có độ linh động
cao trong việc
sử dụng các
loại nhiên liệu
khác nhau và
đốt nhiên liệu
với lượng
nước lớn
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 95
HTW –UT/RE
Biomass Power Plants with moving grates
Typical capacity:
0,2 – 50 MW thermal
High flexibility to use
different fuels and
burning fuels with
high water content
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 96

49. Các công nghệ chuyển đổi có thể áp dụng
Các công nghệ sản xuất điện từ kinh khố
HTW –UT/RE
Các quá trình chuyển đổi nhiệt hóa
Các quá trình đốt
•
Các quá trình khí hóa, nhiệt phân
Phát sinh hơi
- 0,5 – 20 MW el
Quá trình tua bin hơi nước
- 0,2 – 1,5 MW el
Quá trình động cơ hơi nước
- steam screw type engines
(0,1 – 2,5 MW el)
Các động cơ hơi
đốt kiểu xoáy
•
•
•
Organic Rankine Cycles
0,5 – 3 Mwel
•
Phát sinh khí đốt nhờ khí hóa sinh khối
- Phát điện trong các động cơ đốt trong
(0,005 – 5 MW el)
- Phát điện trong tuabin khí (0,02 – 1
MW el)
Phát khí hydro nhờ chuyển đổi khí đốt
- phát điện trong các hệ thống FC (0,0005
– 5 MW el)
Sản sinh nhiên liệu lỏng từ nhiệt phân sinh
khối
- Phát điện từ các động cơ đốt trong (0,005
– 5 MW el)
•
Các
Động cơ
0,01 – 0,15 MW el
Giai đoạn thử nghiệm hoặc nhà máy
thí điểm, cần phải R%D
Hiện đại !!!
GIZ RE Training Hanoi – Dec. 201397
Viable conversion technologies
Technologies to produce electricity from biomass
HTW –UT/RE
Thermochemical conversion processes
Combustion processes
•
Generation of steam
- steam turbine process
(0,5 – 20 MW el)
Gasification/Pyrolysis processes
•
- steam engine process
(0,2 – 1,5 MW el)
- steam screw type engines
(0,1 – 2,5 MW el)
•
•
Organic Rankine Cycles
(0,5 – 3 MW el)
Stirling engine
(0,01 – 0,15 MW el)
State of the Art !
•
•
Generation of combustible gases by
biomass gasification
- electricity generation in internal
combustion engines
(0,005 – 5 MW el)
- electricity generation in gas turbines
(0,02 – 1 MW el)
Generation of Hydrogen by reforming
of the combustible gases
- electricity generation in FC systems
(0,0005 – 5 MW el)
Generation of Liquid Fuels by biomass
pyrolysis
- electricity generation ininternal
combustion engines (0,005 – 5 MW el)
Experimental stage or pilot plants,
R&D necessary !
Joint Graduate School of Energy and Environment – King Mongkut‘s University of
GIZ RE Training Hanoi – Dec. 201398

50. Các kỹ thuật chuyển đổi có thể thực hiện được
Các công nghệ sản xuất điện từ sinh khối
HTW –UT/RE
Chuyển đổi sinh khối – hóa học
•
•
•
Chuyển đổi vật lý – hóa học
•
Sản xuất nhiên liệu sinh học thứ cấp
bằng cơ chế vi sinh
- sinh khí bằng cơ chế phân hủy kỵ
khí
- ethanol sinh học bằng cơ chế lên
men
Sản xuất nhiên liệu sinh học
thứ cấp bằng nén/chiết xuất
- Dầu thực vật
- Xăng sinh học
Phát điện trong máy đốt trong
(0,005 – 5 MWel)
Phát sinh khí hydro nhờ chuyển nhiên liệu thứ
cấp và phát điện trong các hệ thống FC
(0,0005 – 5 MWel)
GIZ RE Training Hanoi – Dec. 201399
Viable conversion technologies
Technologies to produce electricity from biomass
HTW –UT/RE
Bio-chemical conversion
•
Production of secondary bio fuels
by microorganism
- biogas by anaerobic digestion
- bioethanol by fermentation
Physical-chemical conversion
•
Production of secondary bio fuels
by pressing/extraction
- plant oil
- biodiesel etc.
•
Electricity generation in internal combustion engines
(0,005 – 5 MWel)
•
Generation of Hydrogen by reforming of the secondary
fuels and electricity generation in FC systems
(0,0005 – 5 MWel)
Joint Graduate School of Energy and Environment – King Mongkut‘s University of
GIZ RE Training Hanoi – Dec. 2013100

51. HTW –UT/RE
Chu trình hơi nước để phát điện
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 101
HTW –UT/RE
Steam cycle process to generate electricity
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 102

52. HTW –UT/RE
Thảo luận cuối cùng về nội dung của Module 4
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 103
HTW –UT/RE
Final discussion of the contents of Module 4
GIZ Training RE Vietnam_Dec. 2013 - 104