Bijstoken biomassa in gewone gasturbines beperkt

Titel	:	Bijstoken biomassa in gewone gasturbines beperkt
Publicatie datum:	:	5 juni 2003
Trefwoorden:	:	bijstook, biomassa, gasturbines, STEG, Novem, KWA
Zie ook:	:	http://www.ecn.nl/biomassa/

Het potentieel om biomassa bij te stoken in gasturbines zonder aanpassingen is beperkt. Dit blijkt uit een haalbaarheidsstudie van ECN en KWA.

Onderzoekers van het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) en KWA Bedrijfsadviseurs hebben in opdracht van Novem een studie verricht naar het (milieu)technische en financieel-economische potentieel voor het bijstoken van biomassa in gasturbines. Ze zijn nagegaan welke manier van bijstoken de voorkeur geniet en in welke mate gasturbines biomassa kunnen bijstoken. Tegenwoordig stoken kolencentrales en afvalverbrandingsinstallaties (AVI’s) al biomassa mee en bij, zoals afvalhout en diermeel. Ook maken enkele kleinschalige installaties gebruik van biomassa voor de productie van warmte of elektriciteit. Op deze manier is meer dan zeventig procent van de groene stroom in Nederland afkomstig uit biomassa. Om biomassa nog verder te benutten als energiebron, lijkt het bijstoken in aardgasgestookte turbines en gecombineerde stoom- en gasturbines (STEGs) veelbelovend. Tot nu toe was het milieutechnische en economische potentieel hiervan voor Nederland onbekend. Bijstoken In de studie is gekeken naar verschillende manieren om biomassa bij te stoken. Bijstoken van biomassa middels vergassing is aantrekkelijker(op grote schaal) dan via verbranding in combinatie met stoomzijdige integratie. “Het energetische rendement van de omzetting van biomassa is in geval van vergassing veel hoger omdat gebruik gemaakt wordt van zowel de gas- als stoomturbine van de STEG,” aldus ECN-onderzoeker Robin Zwart. “In geval van verbranding met stoomzijdige integratie wordt alleen gebruik gemaakt van de stoomturbine. Van verbranding zijn de investeringskosten, zeker op kleine schaal, lager dan bij het vergassen van biomassa, maar dit voordeel weegt niet op tegen het verschil in rendement. Bovendien is in algemene zin bijstook op kleine schaal minder aantrekkelijk.” Zwart geeft de voorkeur aan indirecte vergassing met stoom boven directe vergassing met lucht of zuurstof. Een indirecte vergasser produceert namelijk een gas met een relatief hoge calorische waarde en een niet al te hoge waterstofconcentratie. Hierdoor ligt het maximaal toelaatbare bijstookpercentage hoger dan voor de andere vergassingsconcepten. Potentieel Uit de studie blijkt dat het potentieel voor het bijstoken van biomassa in gasturbines beperkt wordt door onder andere lage bijstookpercentages. Om bedrijfsuitval te voorkomen en de turbine ten allen tijde weer normaal op aardgas te bedrijven, dienen aanpassingen aan de turbine tot een minimum beperkt te blijven. Het maximaal toelaatbare bijstookpercentage wordt beperkt door de strikte eisen die leveranciers stellen aan het waterstofgehalte en de verbrandingswaarde van het stookgas. Bijstookpercentages blijven daarmee voor indirecte vergassing beperkt tot acht à vijftien procent op thermische basis en voor het verder uitontwikkelde atmosferische luchtgeblazen vergassingsconcept zelfs tot één à zes procent. Het potentieel kan hoger uitvallen als het stookgas aan minder strenge eisen hoeft te voldoen dan de leveranciers van gasturbines zekerheidshalve stellen. Een recente studie van onder andere KEMA is daar erg positief over. Het potentieel wordt echter eveneens bepaald door de bedrijfsvoering van de huidige STEG-eenheden. Bijstook in aardgasgestookte STEG-eenheden die alleen voor midden- en pieklast bedreven worden is economisch gezien niet of nauwelijks aantrekkelijk vanwege het geringe aantal draaiuren alsmede de onregelmatige vraag naar stookgas. Door aanpassing van bestaande gasturbines en STEG-eenheden kan de beperking ten aanzien van het bijstookpercentage (gedeeltelijk) worden verholpen. Dit gaat echter gepaard met aanzienlijke investeringen en is daardoor wellicht minder aantrekkelijk dan plaatsing van nieuwe installaties welke volledig en in continue last op laag calorisch gas bedreven worden (BV-STEGs). Meer informatie: Conferentieartikel ‘Technical, economic and environmentel potential of cofiring of biomass and waste in natural gas fired turbines and combined cycles’ door Robin Zwart van ECN Biomassa. Dit artikel is geschreven in het kader van een studie die is uitgevoerd door ECN en KWA Business Consultants. Het document is digitaal beschikbaar via http://www.ecn.nl/library/reports/2003/rx03003.html Tevens is het in een gedrukte versie op te vragen bij het secretariaat van ECN Biomassa, tel. 0224 – 56 4729 of biomass@ecn.nl Contact: Robin Zwart ECN Biomassa 0224 - 56 4574 zwart@ecn.nl