Obnovitelné zdroje

Článků v rubrice: 189

Jak v Číčově funguje bioplynka

Na úpatí Brd poblíž Spáleného Poříčí leží obec Číčov. Hostí jednu z našich prvních bioplynových stanic. Kogenerační jednotka o instalovaném výkonu 526 kW umožní celoroční produkci elektřiny pro více než 1 000 domácností. V krajině se poblíž zemědělských farem postupně zabydlují charakteristické polokulovité stavby, aby zpracovaly a energeticky využily zbytky rostlin nebo exkrementy hospodářských zvířat. Jak bioplynka v Číčově funguje?

Fotogalerie (6)
Portrét bioplynky v zemědělské krajině (zdroj ČEZ)

Ve fermentačních nádobách o celkovém objemu 2 800 m3 se zpracovávají organické materiály – nechávají se fermentovat bez přístupu vzduchu. V Číčově mohou být „palivem“ energetické plodiny i hovězí kejda. Při fermentaci vzniká bioplyn s vysokým obsahem metanu, který slouží pro výrobu elektřiny a tepla (horké vody). Bioplynová stanice denně zpracuje 55 tun surovin, tedy asi 20 000 tun ročně. Plynojem na metan má objem 1 000 m3 a nádrže na kal přes 2 000 m3. Celá bioplynová elektrárna zaujímá plochu 10 000 m2. Předpokládá se 7 750 provozních hodin ročně, elektrická účinnost 40,4 %.

Prohlédněme si jednotlivé části

Už z dálky jsou vidět velké betonové nádrže na biomasu a její fermentaci i na zbytky, které po tomto procesu zůstanou – digestát. Nádrže jsou ze železobetonu, mají nepropustné dno a objem stovky metrů krychlových.

Přivezenou hmotu – např. stvoly od kukuřice – nakládá traktor do nádrže na přípravu biomasy a dávkování. Nádrž z velmi odolného materiálu (pozinkovaná ocel) je vysoká 5 m s objemem 50 m³. Biomasu posouvá šnekový dopravník na elektromotor, dva míchací šrouby s ostrými okraji se starají o drcení a homogenizaci materiálu. Dávkování probíhá automaticky v pravidelných intervalech po celý den, minimální dávkovací kapacita je tuna materiálu každých pět minut. Biomasa putuje do fermentační nádrže.

Fermentační nádrž

Fermentační nádrž je kruhová stavba z vyztuženého betonu vysoká 5,8 m, s vnitřním průměrem 13,9 m a objemem 870 m³. Je tepelně izolovaná, protože teplota uvnitř může být až 50 °C a přetlak do 10 mbar. Na vnitřním centrálním sloupu se točí ocelový pádlový mixer s 1,4 m dlouhými lopatkami. V závislosti na druhu biomasy může pracovat rychlostí od 8 do 16 otáček za minutu.

Post-fermentační nádrž s integrovaným plynojemem

Jde o největší z kruhových nádrží. Má vnitřní průměr 21,4 m, výšku vnější stěny 5,8 m a objem 2 088 m³. Míchací mechanismus v post-fermentačním tanku je obdobný jako ve fermentačním. Strop tvoří dvouplášťová membrána z materiálu odolávajícího teplotám od -30 °C do +70 °C a tlaku pod plynovou membránou +/- 2,0 mbar. Objem plynojemu je 1 020 m³. Biomasa fermentuje, kvasí a vyvíjí se metan, který se shromažďuje nahoře pod membránou, která trochu připomíná padák.

Zásobník na digestát

Digestát je biomasa, která zbyde po fermentaci. Z post-fermentační nádrže se do další kruhové nádrže přečerpává materiál, který už ze sebe vydal kýžený metan. Nádrž z vyztuženého betonu zajišťuje kapacitu digestátu na 180 dní. Má vnitřní průměr 22,3 m, výšku stěny 5,8 m a objem 2 280 m³ a uvnitř také disponuje  míchadly. Digestát téměř nepáchne a používá se na poli jako hnojivo.

Kogenerační jednotka

Metan se vede do kogenerační jednotky s plynovým motorem, kde se vyrábí elektřina a teplo. Obsahuje 12válcový motor Jenbacher s elektrickým výkonem 526 kW. Jeho elektrická účinnost je 40,4 %, tepelná účinnost 42,5 %. Vstupující plyn je třeba nejprve vysušit.

Transformační stanice

Bioplynka má vlastní kompaktní elektrickou rozvodnu s transformátorem 0,4 kV/20 kV, 630 kVA, která obstarává vyvedení elektřiny do distribuční sítě včetně potřebných měřicích a ochranných opatření.

Flare

Ve výjimečných situacích je třeba zlikvidovat přebytek plynu vyvíjeného ve fermentoru. K tomu slouží tzv. Flare – tryska z nerez oceli pro bezpečnostní spalování přebytečného plynu vysoká 4,8 m. Za hodinu spaluje 150 až 250 m³ plynu..

Bioplynová stanice je opatřena ještě mnoha dalšími technologiemi, např. čerpadly kejdy a substrátů, kabely vnějších instalací (jsou odolné proti UV záření), systémem ochran proti přepětí, proti blesku, krátkým spojením v elektrických částech, uzemněním, protipožární ochranou a signalizací, detekcí a vážením vstupů, měřením hladin, teplot a tlaků, měřením výšky pěny ve fermentační nádrži atd.

Centralizované řízení stanice pomocí PLC (programmable logic controller) pracuje v systému Windows, takže si uživatel může libovolně upravit, ukládat a vyhodnocovat provozní data a údaje z měřicích míst. Řídicí systém je zálohovaný bateriemi pro případ výpadku elektřiny.

Marie Dufková
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Proč si koupit elektrokolo?

Elektrokola zažívají poslední dobou obrovský boom. Oblibu získává tento dopravní prostředek doplněný o elektrický pohon zaslouženě. Na e-kolech snadněji a pohodlněji zdoláte náročnější terény a z jízdy se tak můžete radovat, ať je vaším cílem obchodní ...

Učit se, učit se, učit se – před 100 lety a po americku

V článku První světová válka, elektrotechnika a američtí vynálezci (https://www.3pol.cz/cz/rubriky/bez-zarazeni/2283-prvni-svetova-valka-elektrotechnika-a-americti-vynalezci) jsme si prohlíželi stránky starého (již dávno zaniklého) amerického měsíčníku The Electrical Experimenter z roku 1918.

Novinky o kosmu na letošní podzim

Centrum studentských aktivit České kosmické kanceláře a vzdělávací spolek KOSMOS-NEWS upozorňují na aktuálně zařazené a probíhající programy pro studenty, mladé vědce a ostatní mladé zájemce o kosmonautiku.

Bezdrátové dobíjení elektrovozidel

Elektrovozidla mají řadu předností před benzínovými, ale každodenní dobíjení mezi ně nepatří. Dobrou zprávou je to, že takovýto způsob dobíjení už nebude nutný, protože všechna auta budou moci přejít na bezdrátové dobíjení (wireless charging).

Lidé mají k vědě respekt, někdy se jí až bojí

Věda je zajímavou oblastí lidského konání - na tom se shodnou čtyři z pěti lidí. Zároveň skoro desetinu populace děsí, co všechno se dá za pomoci vědy dokázat. Obecně lidé přiznávají, že toho o vědě vědí málo a nedovedou si ji představit v běžném životě.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail