Възобновяеми Енергийни Източници

Хидроенергия

Водно електрическите централи (ВЕЦ) са относително ширко разпространени в България поради планинския й терен. Тези централи преобразуват потенциалната енергия на водата в електрическа посредством задвижване на турбина или система от турбнини.

Малките ВЕЦ, максимална мощност до 10 MW, се характеризират с по-малки изисквания относно автоматизация, себестойност на продукта, квалификация на персонала и сигурност. Този тип малки водни електроцентрали могат да се изградят на някои от следните водни източници като например:

  • След язовирни стени;
  • На питейни гравитачни водопроводи с голяма денивилация;
  • В коритото на целогодишно течащи водни потоци;
  • и на подходящи места от хидромелиоративната система на напоителни канали.

ИНЖЕНЕРИК си партнира с водещи фирми в областта на енергетиката, използвайки най-новите технологии и оптимизационни решения за микро, мини и малки ВЕЦ.

Анаеробно стабилизиране на биомаса

Ние предоставя инженерни консултации в областта на добива на биогаза от анаеробно третиране на органична материя. Нашата работа включва планиране, проектиране, управление на проекти и надзор по време на изграждане на инсталации за добив на биогаз от органични отпадъци.

Биогазът може да се произвежда чрез преработка на остатъчни отпадъци от добитък (тор и храна негодна за ядене), производство на храни (плодови и зеленчукови отпадъци, остатъци от месо, риба и млечни продукти, пивоварни отпадъци, хранителни отпадъци и много други) и отпадъчни води от промишлени пречиствателни станции. Чрез изграждането на електроцентрали за биогаз селското стопанство поема важен принос за доставката на енергия от възобновяеми източници, както и за обезвреждането на органични отпадъци. Цикълът може да бъде затворен като излишната продуцирана утайка след анаеробното стабилизиране може да бъде компостирана, като по този начин компоста може да се използва като висококачествен тор.

Прилагането на Закона за рециклиране и управление на отпадъците се постига перфектно чрез изграждането на селски електроцентрали за биогаз от икономическа и екологична гледна точка.

Използвайки анаеробен ферментатор се преобразува органичните материали в биогаз, използвайки бактерии, произвеждащи метан, чрез биологично сложен процес в диапазон от приблизително 38 – 55 градуса по Целзий. По-голямата част от получения газ е метан (СН4), а останалото е въглероден диоксид (CO2). Процента на чист метан пряко зависи от вкарвания продукт за стабилизиране. Комбинирана централа за топлинна и електрическа енергия (ТЕЦ) с генератор превръща метановия газ в енергия и топлина.

Един от първите и основни процеси за да се осъществи процеса на метанизация е хидролизата (втечняване) на органични вещества в летливи мастни киселини, оцетна киселина, маслени киселини, пропионови киселини (подобно на приготвяне на силаж). Следваща стъпка е преобразуването на тези крайни продукти в метан СН4, въглероден диоксид CO2 и вода H2O. По-долу са показани температурните режими за осъществяване на този процес.

Важни фактори влияещи на процеса на метанизация:

  • Температурурен диапазон 15 – 30 ° C:
    • продължителна продължителност;
    • нисък добив на газ;
    • чувствителен процес на ферментация.
  • Температурурен диапазон 30 – 45 ° C (Мезофилен):
    • кратка продължителност;
    • добър добив на газ;
    • стабилен процес на ферментация.
  • Температурурен диапазон 45 – 60 ° C (Термофилен):
    • кратка продължителност, добър добив на газ;
    • нестабилен процес на ферментация;
    • санитарен ефект.

Оптималния период за протичане на проце е в границите от около 40-60 дни (диапазона от 20 дни е пряко свързан с постъпващия материал и нивото на зрялост по време на управление и експлоатация на съоръженията), като същият може да се оптимизира чрез предварителна обработка с дезинтегратор. Тази предварителна обработка следва да редуцира процеса на хидролиза като оптимизира цялостния процес на метанизация до 25-30 дни.

Чрез хидродинамично моделиране с цел оптимизиране на процеса на разбъкрване в метантанковете може да се повиши ефективността на добива на метан. Симулирането на хидродинамични процеси се свежда до определянето на хидродинамичните полета (скорост, налягане, температура, някои турбулентни х-ки и др.) във флуидни области. Тази задача се решава при отчитане на съвместното действие на закона за запазване на масата, за запазване на импулса и за запазване на енергията. Ние разполагаме с експерти и консултанти предоставяйки възможност за математично моделиране на процеса чрез специализиран софтуер.

Оптималните граници на съдържание на сухо вещество при течната метанизация е 4-12% СВ. Това позволява ефективно хидродинамично разбъкрване и протичнане на биохимични процеси, докато при:

  • < 4% СВ енергийното съдържание на субстрата за производство на метан е твърде ниско.;
  • > 12% СВ течността не може да бъде препомпвана и разбъкрвана ефективно.

                               Вещества подлежащи на ферментация

  • Остатъци от изразходвани зърнени храни от агропромишлеността
    • Плодови отпадъци;
    • Растителни отпадъци;;
    • Брашно от рапица;
    • Остатък от зърно;
    • Други остатъци (картофи, дестилерия и др.);
    • Меласа.
  • Битови отпадъци от кланици (съдържание на румина, флотатна мазнина)
    • Остатъци от мазнинни сепаратори;
    • Хранителни отпадъци;
    • Отпадъци от ресторантьорството;
    • Битова канализация.
  • Тор за селскостопански добитък;
    • Оборска тор от говеда;
    • Течен свински тор;
    • Сух свински тор;
    • Течен птичи тор;
    • Сух птичи тор.
  • Земеделски остатъци от трева
    • Изрезки;
    • листа от цвекло;
    • силаж.

    Производство на биогаз от анаеробна ферментация                                            на различни субстрати

Субстрат
Литри метан/кг oрганичнo сухo веществo
Говежда тор
300-400
Свинска тор
400-700
Пилешки тор (разредена)
400-700
Органични битови отпадъци
450
Хранителни отпадъци
1000
Растителни отпадъци
600
Зелени отпадъци
600
Мазнина от мазнинни сепаратори
1000
                                                                                            Технологичен процес

В процеса на проектиране следва да се съобразят всички фактори спрямо веществата подлежащи на ферментация, местоположението и климатични особенности, капацитет на инсталацията спрямо сезонна неравномерснот и други.  След като се изготви задание за проектиране на база предварително проучване може да се пристъпи и към реализиране на инвестиционното проучване преминавайки през отделните фази на проектиране.

В процеса на проектиране следва да се определи оптималната технологична схема като тя в основата си може да включва следните основни съоръжения:

  • Резервоар за суспензия

Резервоарът за суспензия служи за временно съхранение и събирателен контейнер на течен тор. Към същия резервоар ние предлагаме допълнителен смесител, който да смеси добре утайките като се избегнат плаващи слоеве. В някои случаи е възможно да не се използва резервоара за суспензия като оборският тор директно се вкара във ферментатора.

  • Резервоар за суспензия с ниво на хидролиза

При инсталации с хидролиза, екструдерът вкарва материала в първия резервоар за суспензия през захранваща шнекова помпа. Първият резервоар за суспензия е така нареченият етап на хидролиза и следователно първият етап на двуетапната ферментация. В резервоара за хидролизна суспензия молекулите първо се разделят в две фази (хидролиза и ацидогенеза). Това генерира продуктите на делене: водород, въглероден диоксид, алкохоли и мастни киселини. Дезинтегрираният материал вече може да се обработва по-бързо и лесно във ферментатора. Субстратът се изпомпва във ферментатора няколко пъти на ден след фазата на ускорена хидролиза.

За да се поддържа постоянна температура, резервоарът за хидролизна суспензия се нагрява с отпадна топлина от когенерацията и се изолира отвън.

  • Приемник-дозатор / Biofeeder

По желание, в зависимост от първоначалната биомаса, за предварително третиране се използва или приемателен дозатор с низходящ екструдер, или биофидер с реактор.

Приемният дозатор се състои от отворен контейнер с вграден скреперен под и фрезови барабани. От дозатора за приемане материалът преминава през фрезови ролки и транспортьори, за да влезе в биоускорителя. В него материалът преминава от биофидера през винтова система.

Биофидерът също се състои от отворен контейнер и транспортира материала, използвайки така наречения „пешеходен под“. От биофидера, материалът преминава през фрезови барабани, за да достигне биоускорителя.

  • Ферментатор

Ферментаторът е сърцето на инсталацията за третиране на биомаса. Тук се осъществява действителното преобразуване на биомасата в биогаз (ферментация). Използвайки различни микроорганизми, органичният субстрат се разлага и се трансформира в богат на метан биогаз. Това е установеният процес на едноетапна ферментация в мезофилния диапазон. Това означава, че целият процес на преобразуване се извършва в един контейнер при температура между 35 – 45 ° C. Тъй като микроорганизмите не могат да поддържат това температурно ниво самостоятелно, във ферментатора е интегриран нагревател.

Този нагревател се състои от отоплителни тръби, които са прикрепени към вътрешната стена на ферментатора под формата на пръстен (подобно на радиатор). Тук част от отпадъчната топлина от когенерацията действа като източник на топлина. Разбира се спрямо всеки един индивидаулен проект отоплението може да бъде изнесено извън реактора.

Ферментаторът се захранва непрекъснато. Това означава, че пресен субстрат се вкарва във ферментатора от резервоара за суспензия през захранващите помпи, няколко пъти на ден. Достатъчно голям и правилно оразмерене механичен миксер, разбъкващ ферментационния субстрат, е от решаващо значение за оптимален добив на газ. При добавяне на определени субстрати във ферментатора могат да се образуват плаващи и потъващи слоеве. Следователно смесителят трябва да се регулира по височина.

По същия начин, субстратът се отстранява от ферментатора и се изпомпва в постферментера / окончателно съхранение, няколко пъти на ден. Това е доказан метод и осигурява постоянно производство на газ, както и много добро използване на обема на ферментатора. Самият ферментатор се произвежда на място, като се използва стоманобетон. Той е изолиран за намаляване на топлинните загуби. Капакът на ферментатора е проектиран като носещ въздушен покрив.

  • Помпена станция

Разпределението на течности между съоръженията се извършва през централната помпена станция. Помпената станция е разположена между ферментатора и постферментатора. По принцип е възможно да се изпомпва от всеки резервоар в инсталацията във всеки един от останалите.

  • Производство на газ / Съхранение на газ

Биогазът съдържа серни компоненти, които атакуват и унищожават цветни метали в зоната за съхранение на комбинираните централи за отопление и електричество. Следователно, биогазът трябва да се десулфурира във ферментатора:

  • окисляване с помощта на желязо;
  • въвеждане на въздух от 2 – 3 об.% чрез малки компресори или аквариумни помпи.

Последното решение се е доказало като най-функционалното и икономично. Тръбопроводите за подаване на газ до ко-генератора са с големи размери (приблизително 100-150 mm, в зависимост от разстоянието). Тръбопроводите, положени в земята за по-дълги периоди от време, имат предимството, че газът се охлажда и следователно водната пара се кондензира и по този начин се отделя. Колкото по-хладен е газът, толкова по-добро е неговото качество. Газопроводите трябва да бъдат монтирани по наклон. Съхранението на газ се извършва в контейнери от PVC или PE фолио, заварени на място в съответствие с принципа на ниско налягане. Обемите за съхранение следва да бъдат проектирани за 6–12 часа. Това позволява съхраняване на газ за една нощ и покриване на по-високите нужди от мощност през деня.

  • Ко-генератор с трансформатор

Ко-генераторът се захранва с биогаз от ферментатора и в по-малка степен на биогаз от вторичния ферментатор / крайно съхранение.

Електрическата енергия, произведена в CHP, може да се подава в общинската електрическа мрежа, а също така и да се изготви енергиен баланс на предприятието за вътрешна употреба. Част от топлинната енергия от двигателя и топлообменника на димните газове се използва за отопление на ферментатора и вторичния ферментатор. Излишната топлина се използва за изсушаване на излишната/стабилизирана утайка.

Геотермална енергия

Оползотворяването на геотермалната енергия, изграждането на геотермални централи и/или централизирани отоплителни системи, изисква значителни първоначални инвестиции за изследвания, сондажи, енергийни съоръжения, спомагателно оборудване и разпределителни мрежи. Производствените разходи за електроенергия и топлинна енергия са по-ниски от тези при конвенционалните технологии. Същественото е, че коефициента на използване на геотермалния източник може да надхвърли 90%, което е недостижимо при другите технологии. Амортизационният период на съоръженията е около 30 години, докато използването на енергоизточника може да продължи векове.

Геотермалния потенциал в България по различни оценки възлиза между 136 до 154 източника. От тях около 50 са с доказан потенциал 469 MW за добиване на геотермална енергия. Основната част от водите (на самоизлив или сондажи) са нискотемпературни в интервала 20–90°С. Водите с температура над 90°С са до 4% от общия дебит.

Ние можем да предложим проектиране и консултиране с цел внедряване на геотермални системи, отговарящи на последните технологични новости включващи:

  • Непрекъснатт мониторинг и усъвършенстван анализ позволяващ подобрена производителност. Резултатите са по-висока ефективност на конверсия и по-ниски емисии на CO2;
  • Софтуер предоставящ системна информация и отчети в реално време. Записаните данни се използват за отчитане на исторически резултати и анализ на тенденциите. Данните могат да бъдат достъпни от потребителите чрез компютри и мобилни устройства;
  • Проектиране на модули използвайки база данни позволявайки оптимизиране на работата на всеки инсталиран модул в световен мащаб въз основа на данните от уникалните работни условия;
  • Програма за проактивен мониторинг на системата с цел идентифициране потенциални неизправности преди те да се появят.

Слънчева енергия

Нашите експерти в съчетание с асоциираните ни партньори е гаранция за успеха на различни проекти за слънчево отопление.

При проектирането на фотоволтаични инсталации се съблюдават няколко основни фактора, като:

Нашите референтни проекти включват планиране и проектиране на соларни инсталации на площадки на пречиствателни станции.

  • подходящ парцел(земя);
  • конструкция на закрепване на панелите;
  • електропреносна мрежа – далекопроводи;
  • фотоволтаичен панел – PV модул, инвертор свързан с енергийната система, микрокомпютър за смарт управление;
  • мониторингова система за оптимизиране на процесите;
  • конструкцията за закрепване на PV модулите
  • легиращите добавки повишават твърдостта, устойчивостта на корозия и намаляват чупливостта на детайлите изработени от стоманата.
  • начина на разположение и ъгъла на инсталация на панелите е съобразен с локалните условия с цел максимално усвояване на слънчевата радиация. Два са основните фактори влияещи на орентирането на панелите за да се избегне евентуално засенчване:
    • Наклон на колектора;
    • и азимут спрямо хоризонта.
city-990841