Begrænsningen ved separat produktion

Et konventionelt naturgasdrevet kraftværk omdanner 45-60% af brændstoffets energi til elektricitet. De resterende 40-55% bortledes som varme i røggasser og kølesystemer. En kedel omdanner omvendt brændstof til varme med en virkningsgrad på 85-95%, men producerer ingen elektricitet: hver kWh forbrugt af bygningen skal købes fra nettet med transmissionstab på 7-9% og en emissionsbelastning knyttet til det nationale energimix.

Kraftvarmekobling (Combined Heat and Power, KVK) løser denne ineffektivitet ved roden: et enkelt system producerer samtidig elektrisk energi og nyttig varme fra det samme brændstof på stedet. Resultatet er en samlet brændselsudnyttelsesgrad, der strukturelt overstiger den ved separate systemer.

KVK-kvalificeringen og besparelse af primærenergi

Direktiv 2012/27/EU definerer "Højeffektiv kraftvarmeproduktion" (KVK) som et anlæg med en positiv PES (Primary Energy Saving) sammenlignet med separat referenceproduktion. PES måler, hvor meget primærenergi der spares sammenlignet med at producere den samme mængde elektricitet og varme separat med konventionelle referencesystemer.

For mikrokraftvarme (mikro-KVK)-enheder (Pe < 50 kWe) fastsætter EU-direktivet 2012/27/EU en tilgængelig tærskel: et PES > 0 % er tilstrækkeligt til at blive anerkendt som højeffektiv kraftvarme (HEC). Hvert medlemsland har sine egne anerkendel­ses- og støttemekanismer - kontakt din nationale energimyndighed for information om tilgængelige støtteinstrumenter og certificerbar energibesparelsessporing.

Et veldesignet biomasse-mikrokraftvarme-system med fuld genvinding af kølevarme og røggasvarme kan opnå samlede virkningsgrader i størrelsesordenen 90-95%, langt over den minimale KVK-tærskel på 75% i direktivet for motorer med ekstern forbrænding. Denne samlede virkningsgrad svarer typisk til en PES på 25-35%, hvilket angiver en reel og målbar besparelse af primærenergi sammenlignet med separate systemer.

BioGS-1.0 opnår under de prognosticerede driftsforhold ved 5.000 ækvivalente timer årligt en samlet virkningsgrad på 94,95% og en PES på 30,03%, beregnet i henhold til EU-forordning 2015/2402 med referenceværdier for træpellets. Den forventede primærenergibesparelse sammenlignet med separat produktion er ca. 15,83 MWh/år (ca. 2,96 tep/år).

Hvor kraftvarme yder bedst

Kraftvarmeproduktion er desto mere effektiv, jo mere begge producerede energiformer (elektrisk og termisk) rent faktisk udnyttes. Dens styrke viser sig i situationer, hvor der er efterspørgsel efter begge.

De områder, hvor biomasse-mikrokraftvarme udviser det største potentiale, er:

  • Isolerede forbrugere (off-grid) - selvforsynende boliger, landgårdshoteller, bjerghytter, landbrug langt fra elnettet, hvor prisen på konventionel energi er høj og forsyningskontinuiteten ikke er garanteret. I denne sammenhæng driver BioGS-1.0 som øanlæg og erstatter generatorer og traditionelle kedler med én enkelt vedvarende energikilde.
  • Højt varmebehov - rumopvarmning, produktion af varmt brugsvand, tørring af landbrugsprodukter eller biomasse, drivhuse. Jo mere den producerede varme udnyttes, desto højere er den reelle kraftvarmevirkningsgrad og besparelsen af primærenergi.
  • Tilgængelighed af lokal biomasse - skovvirksomheder, savværker, pelletsproducenter, landbrugskooperativer med lignocellulosiske rester. Den korte forsyningskæde eliminerer brændstoftransportomkostninger og reducerer systemets CO₂-fodaftryk til et minimum.
  • Sammenhænge, hvor biokul har agronomisk værdi - forgasningens biprodukt er et certificerbart jordforbedringsstof (EU-forordning 2019/1009) og en bærer af permanent kulstofbinding. På landbrugsbedrifter lukker biokul produceret på stedet en positiv cyklus mellem jord, afgrøde og energianlæg.

Kombinationen af disse faktorer (energiautonomi, varme der altid udnyttes, lokalt brændstof, biokul med merværdi) definerer den ideelle BioGS-1.0-brugers profil og den sammenhæng, hvori biomasse-mikrokraftvarme udviser en konkurrencefordel, der er svær at replikere med andre teknologier.