小型から大型迄、ガス化発電のことなら、先ずはこのH.P.を参照下さい!!

 バイオマス,特に固体バイオマス原料を使いバイオマス発電、ガス化発電、FIT発電等に興味があれば、本Blogでも数々紹介・解説してますが、先ず本Blogの姉妹H.P.の下記を参照下さい。


各種バイオマス発電・ガス化発電装置の情報を掲載します。 取り扱い機種の豊富さ、小規模から大規模装置迄の広いカバレージ、そして高機能・高性能・高発電(高冷ガス化)効率、高CHP(高排熱回収)効率の製品群をご提供中です。 ガス化装置に併せ、ご要望により最適な各種チップ機及び乾燥機もご提供してます。
異なるガス燃料ですが、メタンガス発酵発電装置、特に小型のコンテナ仕様の装置もご提供可能です。

更に、燃料添加剤、オイル添加剤、エンジン燃焼補助装置を追加すれば稼働時の発電効率をより高め、かつ設備を長期間使うことが可能となる等の諸効果があります。

尚、ご質問や確認事項があれば、下記にお願いします。
 

或いは、別途各種コンサルティング(ご相談)をご希望なら、下記を参照下さい。
 
本Blogは見ても、H.P.迄は見ないと言う方向けで、今回はバイオマス(固体)ガス化発電H.P.紹介でした。

ガス化発電に関するBlog、H.P.記事は2~3年前迄は殆ど皆無でしたが、最近、特に小型バイオマス発電によるFIT(固定価格)売電事業のH.P.も多い様です。

単一民族の日本の悲しい運命か、皆さん同じ方向を向いている様です。

但し、何れもビジネス上の宣伝・キャッチフレーズ等は多く見受けられますが、技術的な説明・解説等は皆無です。

多少なりとも参考になればと思います。

では、また。。。。。。
Joe.H

追伸)
 上記Blog記事は、一般公開情報です。
 何かご質問、ご要望、及びご意見等の具体的な相談のある方は、必ずご本人氏名、連絡先電話番号等を添えて、下記へ直接ご連絡下さい。
尚、H.P.経由なら『お問い合わせフォーム( http://www.biofuels.co.jp/page7.html )よりお願いします。 
以上
 
 

中大型バイオマス発電のことなら、先ずはこのH.P.を参照下さい!!

 バイオマス,特にバイオ油をそれもSVOでFIT発電に興味があれば、本Blogでも数々紹介・解説してますが、先ず本Blogの姉妹H.P.の下記を参照下さい。


各種バイオ油(SVO:Straight Vegitable Oil/植物油の生燃料化)ディーゼル発電装置の情報を掲載します。
中型から超大型発電所迄対応可能であり、かつ高性能・高発電効率の製品をご提供しています。 大型ディーゼル発電設備の場合は複合発電設備を設置すれば、より高効率の発電設備となります。
更に、燃料添加剤、オイル添加剤、エンジン燃焼補助装置を追加すれば稼働時の発電効率をより高め、かつ設備を長期間使うことが可能となる等の諸効果があります。

ここで紹介の機械でなくとも、特に燃料費(パーム油)の削減は最重要課題です。更に各種燃費向上策や設備信頼性・保守サイクルの延長策などもあいます。併せて、参照下さい。

尚、ご質問や確認事項があれば、下記にお願いします。
 
 
或いは、別途各種コンサルティング(ご相談)をご希望なら、下記を参照下さい。

本Blogは見ても、H.P.迄は見ないと言う方向けで、今回はバイオマス(油)発電H.P.紹介でした。

SVOやバイオ油発電に関するBlog、H.P.記事は2~3年前迄は殆ど皆無でしたが、最近、パーム油発電によるFIT(固定価格)売電事業のH.P.も多い様です。

単一民族の日本の悲しい運命か、皆さん同じ方向を向いている様です。

但し、何れもビジネス上の宣伝・キャッチフレーズ等は多く見受けられますが、技術的な説明・解説等は皆無です。

多少なりとも参考になればと思います。

では、また。。。。。。
Joe.H

追伸)
 上記Blog記事は、一般公開情報です。
 何かご質問、ご要望、及びご意見等の具体的な相談のある方は、必ずご本人氏名、連絡先電話番号等を添えて、下記へ直接ご連絡下さい。
尚、H.P.経由なら『お問い合わせフォーム( http://www.biofuels.co.jp/page7.html )よりお願いします。 
以上
 

LiPROガス化装置の機能確認テスト状況の紹介記事です!!

 今回は国内導入のLiPROガス化装置(HKW50,50KW)の輸入前の機能確認テストの為、国内総代理店として開発元ドイツLiPRO社(http://lipro-energy.de/en/  http://lipro-energy.de/jp/日本人パートナー/) に8月10日より昨日8月17日まで訪問し仕様確認作業・稼働確認作業等を実施してきました!!


 本Blog記事は主に写真によるガス化装置の状況確認報告です。

 尚、LiPRO製品の詳しい紹介記事は、本Blogの下記、他にありますので、ご参照下さい。
 同様に、下記ホームページもご参照下さい。

 先ずは下記2枚の写真をご覧ください。LiPROガス化装置の本体部の写真です。
手前の上部から原料が自動投入されます。

尚、今回のガス化装置は幾つかの機能拡張(HKW50 Ver.3.0)があります。
主なものは、下記です。

熱分解炉の容量拡大:具体的には内部熱分解炉の内径を20cmから30cmへ拡大。原料水分変動の対策です。
ガスエンジン発電機の最適化:系統連携(50KW未満)対応として、通常の55KW(+)の発電能力の低下が必要です。発電効率を考慮して、ワンサイズ小型のエンジン(及び発電機)を採用し、効率低下を防いでいます。
国内でも、2基並列接続なら、この制限がなく、55KWx2=110KWの選択も可能です。
同期型(Synchronized)発電機採用:非同期型(Asynchronized/Induction)発電機(400V/50Hz)に加え、同期型発電機(後述)を採用。我々、主に日本国内仕様で、200V(220V)(50Hz/60Hz)仕様が可能です。この為、東南アジア地域(50Hz/220V)への輸出対応も可能です。
新フレアガス燃焼設備:後述のフレア設備(稼働時・停止時、及びエマージェンシー対応)を開発。サイレンサー付のフレアー設備(補助燃焼プロパンガス付)、及び微粉回収サイクロン付設備の採用てます。
ガス化方式の改善・効率化:内容は非公表


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 一方、下記は既に稼働中(南ドイツ)の写真です。
上記2枚の写真と異なる点は、未だ熱分解工程(斜めの円筒部)と垂直のガス化・還元工程(ガス化工程+還元工程)の保温が無いことです。
 
イメージ 10
 同様に、下記のブルー色部は合成ガスの固形微粒子を除去する下部にサイクロン及び上部の布フィルター部の写真です。

サイクロンで除去できない微固形粒子を除去します。
布フィルターは前後の圧損を感知しつつ、自動クリーニング機構を備えています。
ここで得られる固形微粒子は、ガス化炉底から自動除去される灰と併せて、自動除去されます。
 
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 LiPROガス化炉出口の排熱は、エンジン排熱回収と併せて、ガス化炉の燃焼用空気余熱、蒸気発生(ガス化炉で使用)等の排熱回収を、エンジン排熱と組み合わせ効率的に行っています。 
尚、これら装置間の配管はご欄の様な仮設のステンレス・フレキ配管を使用しています。通常、本設時は固定配管になります。
 
 
イメージ 4
尚、ガス化装置のスタート時、及び緊急時等の場合は、生成合成ガスはエンジンに廻さずフレアーで燃やします。

下記がその写真で、燃えにくいガスの場合、黒煙防止の為、プロパンガス等の補助燃料ガスを使います。

尚、後側の円筒部が自動制御の原料チップ投入設備です。
顧客の要望により、方式はいろいろの方式が可能ですが、自動化されています。
 
 
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以上、ガス化装置関連の説明でした。
尚、LiPROガス化発電装置は、他に例が無い先進の小型多段法NO-Tar方式を採用していますが、その内部構造やコンピューター制御方式などは、申し訳ありませんが、非公開です。

次はガスエンジン発電機関連です。

ガス化装置で充分にクリーンなガスが生成できれば、次に合成ガスをエンジンに自動切換を行い、ガス燃料供給されれば、全自動でエンジン発電機が稼働開始します。

 下記にガス・エンジン発電機の写真を添付します。最初の写真がその前面、次が裏側からの写真です。
 
 
イメージ 5
 
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ガスエンジン発電機本体を横から発電機を見た写真が下記です。

今回は低圧発電と言うことで50KW未満に抑えた稼働としています。
複数設置なら、単体で最大55KWとなります。日本仕様で、非同期型からご覧の様な同期型発電機へと仕様変更しました。
 
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 ガスエンジンの排熱回収(CHP)用の熱交換器(プレートフィン)の写真です。

但し、ここでは未だCHP熱は回収されていません(未配管)。その為、エンジン冷却熱+エンジン排気ガス熱を、全て屋外の冷却器で全量冷却しています。
 
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以上が、日本へ向けて出荷予定のLiPROガス化発電装置の紹介でした。
 
 写真中心での紹介でしたが、これらのYuTube動画もアップしてあります。


 LiPROガス化の実稼働の過去動画(南ドイツ)も下記にあります。併せて参照下さい。

特に、ガス化装置本体はステンレス板カバー付です。加えて発電機はモーター型(非同期)仕様で、400V/50Hz仕様で系統接続され運転中の動画となっています。動画撮影時(平成29年1月)は1台単体構成でしたが、近々に2台構成100KWへとなります。

 
 最近、ドイツ国内でも、LiPRO多段ガス化法の小型ガス化発電機に注目が集まっています。

"小型ガス化発電=ダウンドラフト型ガス化発電装置"と言う常識が崩れている様です。
LiPROの最新多段ガス化装置の登場により、小型ガス化装置はダウントラフト型を使う以外の選択の余地はない!。。。
と思っていたクライアントは従来の考えを変えつつあります。

この為、競合メーカーからの乗り換え、或いはコンペでの勝利等が多く見られます。
加えて、小型でも冷ガス化効率重視、及びバイオマス原料多様化対応重視です。これらがLiPRO社ガス化発電機の最大のセールスポイントです!!
 
今や、
小型だから、ガス化効率も低い。。。
小型だから、原料はホワイトチップ限定とか、ペレット限定しか使えない。。。
等と言った言い訳エックスキューズ)は通用しません!!

小型機も大型機と同じ土俵上での競争です。
異なるのは処理能力・発電能力の差、及び能力に応じた設備費の差となります。


 尚、何か具体的なお問い合わせがあれば、下記にお願いします。

は、また。。。。
Joe.H

追伸)
 上記Blog記事は、一般公開情報です。
 何かご質問、ご要望、及びご意見等の具体的な相談のある方は、必ずご本人氏名、連絡先電話番号等を添えて、下記へ直接ご連絡下さい。
尚、H.P.経由なら『お問い合わせフォーム
http://www.biofuels.co.jp/page7.html )よりお願いします。 
以上

今回、バイオ燃料関連のホーム・ページを開設しました!!!

 
 今回は、本Blogs(Joe.Hのバイオマス・ECO活動)姉妹版ホーム・ページ(Biomass-Power-Solutions)を開設しました。
 
従来より余りホーム・ページ(H.P.)の必要性を感じていなかったのですが、ホーム・ページをやっと今回、自作での作成です。
 
初めてのH.P.作成のトライアルでしたので、約1週間強かかりました。
 
 
下記はトップ・ページ画面の一部です。 尚、アドレスは下記の2ケースのドメイン名です。
 
又は
 
内容はサービス内容、ガス化発電、バイオ油発電、バイオ油製造、バイオ燃料、Q&A,、お問い合わせと分かれていて、下記より直接もリンク可能です。
http://www.biofuels-llc.com/ でも同様です。
 
http://www.biofuels.co.jp/page1.html (サービス内容)
http://www.biofuels.co.jp/page2.html (ガス化、メタン発酵)
http://www.biofuels.co.jp/page3.html (バイオ油SVO発電)
http://www.biofuels.co.jp/page6.html (よくある質問)
http://www.biofuels.co.jp/page7.html (お問い合わせ)
 
 Blogs、ホームページの相互を参照すれば、より理解が進むと思います。
 
 
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今後とも、本Blogs同様、ホーム・ページの方も宜しくお願いします。
では、また。。。。
Joe.H
 
追伸)
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尚、H.P.経由なら『お問い合わせフォーム( http://www.biofuels.co.jp/page7.html )よりお願いします。 
以上
 
 

LiPROガス化発電装置のプレゼン資料です!!

 今回はLiPROガス化発電装置のプレゼン資料が入手できましたので、添付・紹介をします!!


尚、下記は紹介済のLiPRO-Energy社のガス化発電装置Blogです。興味が有れば、併せて参照下さい。
 
下記とほぼ同一最新版資料は下記H.P.でもご欄になれます。

LiPROガス化の実稼働の動画も下記にあります。

同様にチップ乾燥機(コンテナ・タイプ)の動画です。

上記PDFをご覧の方、以降のパワーポイントはスキップ下さい。
PDFの方が、最新版です。

尚、LiPROを含め他のガス化発電機、メタン発酵の装置類は下記にあります。
興味が有れば、参照下さい
 
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以上小型LiPROガス化発電機の説明資料の紹介でした!
何か、ご質問、確認事項があれば、下記にお問い合わせ下さい。

尚、他社小型(、及び中大型)ガス化装置、及び附帯装置(乾燥装置、チップ機)等の選択、導入で迷われている方、別途、公正な第3者評価コンサルティング業務も受託可能です。
当然、その場合、特にご希望が無ければ、LiPROガス化装置はお薦めしませんのでご安心下さい!!
。。と言うことで、同様にお問い合わせ下さい。

では、また。。。。
Joe.H

追伸)
 上記Blog記事は、一般公開情報です。
 何かご質問、ご要望、及びご意見等の具体的な相談のある方は、必ずご本人氏名、連絡先電話番号等を添えて、下記メール・アドレス宛へ、PCメールを使い直接ご連絡下さい。
携帯メールの場合、PCメール受信拒否も多々あります。従って、必ず携帯,又は固定電話番号を必ず添えてご連絡下さい。
メールならhirai476@yahoo.co.jp 、H.P.経由なら http://www.biofuels-llc.com/ の『お問い合わせフォームよりお願いします。 
非公開情報など内容によっては、お答えできない場合や条件付となりますが、 可能な限り対応させて頂きますので。。。。
以上

植物油(SVO)による中型(2MW)ディーゼル発電もその選択がキーです!!

   最近はパーム油(SVO)+ディーゼル・エンジン発電方式でFIT対応の売電ビジネス展開を目指す!! がブーム化しています。
  
 特にFIT価格低下による採算割れによる理由かソーラー発電からの転向組が多いことに驚きです!!加えて間伐材による大型バイオマス発電(ガス化、ボイラー方式)も、間伐材不足から、この分野に方向転換し、多く人や資金が流れ込んで来ている様です。更には、不動産投資分野からの新規発電ビジネス参も少なく無い様です。但し、新規参入には、どの様な分野でも進出障壁(考慮すべき多くの課題、ハードル)があります。誰でも100%成功する筈はない!?と思います。

 そこで今回は、植(動)物油(パーム油、廃食油等)燃料の直接利用(SVO)による ディーゼル・エンジン発電設備のメーカー、及びその機種(能力)の選択と採算性(燃費)の重要性の概略をご紹介します。

 以前、類似の記事でSVO大型ディーゼル発電、主に20~100MWクラスの超高圧FIT発電設備については、下記で中速型ディーゼル発電方式について紹介済みです。

 更に、高エネルギ-効率の低速型(2サイクル、毎分100-500回転)の(超)大型ディーゼル発電方式も、100MW以上規模程度のSVO発電所では有力です。

 一方、今回はより小中規模のSVOディーゼル発電(主に500KW~2000KW程度)であり、高圧接続FIT売電範囲内の発電ビジネスを検討されている方用の情報です

 先ず、下記の2表をご覧ください。ここでは、仮に海外M社と国産機A社の比較です。何れも、お薦めの中速型ディーゼルエンジン発電機であり、軽油重油で稼働を保証をしている製品です(国産A社:SVO未保証)

 FITで売電ビジネスを目指すなら、当然(動)植物油によるSVO方式だと思います。尚、SVO燃料は、例え、中速型でも、国産機はその使用を、メーカー保証していません。国内の代表的なメーカーA社の製品も同様です。
一方、海外M社は今回紹介の機種含め全製品、で保証しています。海外の中速型メーカーでも、SVO方式で保証しているメーカーは少ないと思います。高速型は皆無です!
 
 SVO燃料には、例え、中速型でも使用上のリスクは多々あります。これらの諸課題は下記を参照下さい。
 下記は2MWの売電ビジネス用の機器構成例です。2MWx1台構成、1MWx2台構成と500KWx4台構成をM社とA社製品(SVO未保証)の燃費などを比較してあります。各ケースについて、以下簡単に説明します。

1)2MW/ユニットの場合
尚、2MWクラスなら、当然2MWx1台構成(下記添付写真)もあり得ます。そして、設備費面、及び採算性面でも、優れた結果が得られる筈です!! 
但し、M社の中速型・2MWタイプは重量50.4トン(A社61.8トン)あり、物流・運送面での制約が多いのが課題です。重量物の制約が無いケース(港湾、河川の近く)なら、このケースを検討されたら良いと思います。勿論、発電機とエンジンを分離・輸送する等の対策も講じることは可能ですが、。。。。それでも重量は可成りになります。

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 下記は2MWの発電所を1台構成で行う場合の、海外M社(SVO使用保証)と国産A社(SVO使用は自己責任)の、伴に中速・常用型ディーゼル発電設備の性能比較(60Hz/50Hz)です。

 先ずは、最初の2表は、2MWタイプですが、1台構成で、高圧2MW未満(1990KW)とする為、稼働負荷を下げています(負荷率・余裕度)。
 特に、注目すべきは、そのSVO使用燃料(ここではパーム油)の量です。パーム油の熱量(38MJ/Kg@LHV)、及び密度(0.92kg/L)が前提値です。

 尚、エンジンに必要なSVOの必要量換算は重油(42.7MJ/Kg@LHV,密度0.85kg/L)とのエネルギ-比例として計算してあります。燃料油性状差による燃焼効率差等は無視しています。
 同じグロス発電1,990KW発電で、60Hz(サイクル)では、M社の2MW製品(上の添付写真、重量50.4トン)では、456.1L/j時の燃料が、一方国産A社(61.8トン)は507.9L/時の燃料が必要だと思われます。
 この差は11.37%にもなります。1,990KWの発電機を1年間8000時間稼働させるとすると、414,400L/ 年も余計に燃料が必要です。燃料価格を70円/Lとすると、2,900万円/年も油代増となります。
 
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 同じグロス発電1,990KW発電で、50Hz(サイクル)では、M社の2MW製品では、458.6L/j時の燃料が、一方国産A社は507.9L/時の燃料が必要だと思われます。
 この差は10.76%となります。1,990KWの発電機を1年間8000時間稼働させるとすると、394,400L/ 年も余計に燃料が必要です。燃料価格を70円/Lとすると、2,760万円/年も油代増となります。
 
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2)1MW/ユニットの場合
 同様に、下記の2表は、1MWタイプですが、2台構成で、高圧2MW未満(995KWx2=1990KW)とする為、稼働負荷を下げています(負荷率・余裕度)。
 

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 同じ、グロス発電995KW発電で、60Hz(サイクル)では、M社の1MW製品(上の添付写真、重量26トン)では、225.3L/j時の燃料が、一方国産A社(34.5トン)は251.3L/時の燃料が必要だと思われます。
 この差は11.53%にもなります。995KWの発電機を1年間8000時間稼働させるとすると、208,000L/ 年も余計に燃料が必要です。燃料価格を70円/Lとすると、1456万円/年も油代増となります。尚、1MWe発電機、1台構成なら、高圧の上限もなくなりますので、100%負荷運転で1267KWeの発電が可能です。
 
 仮に、高圧接続限界の2台構成で、グロス1990KW発電なら、油量差416,000L/年,2912万円/年の燃料油代増となります。

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 同様に、50Hzの場合です。差は多少拡大します。グロス発電995KW発電時、M社の1MW製品(1267KW@100%負荷)では、225.6L/j時の燃料が、一方国産A社製品(1248KW@100%)では、253.9L/時の燃料が必要だと思われます。
 この差は12.54%にもなります。995KWの発電機を1年間8000時間稼働させるとすると、226,400L/ 年も余計に燃料が必要です。燃料価格を70円/Lとすると、1585万円/年も油代増となります。
 仮に、高圧接続限界の2台構成で、グロス1990KW発電なら、油量差452,800L/年,3170万円/年の燃料油代増となります。
同じ様な、中速型ディーゼルエンジン発電機でも、メーカー選択・機種選択によって可成り大きな燃料使用量差(=採算性差)となり得ます

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3)500KW/ユニットの場合
 同様に、より小型の500KWの中速型機の比較表です。
項目全て、1MWタイプと同一です。違いは性能差等です。この機種でも燃料使用量差は8.42%(@60Hz),及び8.39%(@50Hz)となります。
60Hz,500KW発電(正しくは497.5KW)で、M社(重量10.5トン)とA社(重量13トン)の燃料差は10.2L/時(=131.1-120.9)であり、年181,600Lの差、及び571万円の差となります。
 同様に、2台構成の1MW(正しくは995KW) なら、この2倍に、4台構成の2MW(正しくは1990KW)なら、この4倍の数値となります。

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4)500KW、1MW、或いは2MWタイプ/ユニットの選択は???
 500KWタイプ2台構成なら1MW FIT発電が、4台構成なら、2MW FIT発電が可能です。予算や系統接続の容量制限等から1MW迄の設備能力でも、或いは2MW未満迄接続でも、出来れば、この500KWタイプではなく、より大型の1MWタイプを選択することをお薦めします。理由は簡単です。必要な燃料費の差です。
加えて、設備費も、ユニット数減により安価となります。

 因みに、下記は、2MWの場合のM社500KWx4台と1MWタイプx2台の年間の油量差と燃料費差です(50Hzの場合)。
1時間当たり燃料:493.6L/h (500KWx4台構成) 、    
            451.2L/h (1MWx2台構成)
従って、差は42.4L/hであり、年339,200L/年、2374.4万円/年の差にもなります。FITの期間は20年です。仮に20年なら8.7億円もの燃料費差となります。
20年間の金利差を無視すれば、例え、設備費が8.7億円高額でも損しない!!と言うことです。仮に、その4分の1弱の2億円程、設備費が余計に掛かったとしても、5年弱で元がとれて、それ以降は利益増になります

 更に50トンと言う重量物の搬入が可能な設置場所なら、2MW,1台構成の方が、高圧接続限度内の場合、設備費用が可成り安価となります。

5)高速型の燃料比較は???
 高速型でも、FIT売電ビジネスは勿論、開始可能ですが、このクラスの高速型は多気筒(16~18気筒)、小口径ピストン、高速回転により動力を得る構造ですから、価格や重量・大きさの点では優れものですが、理論上も効率は一般に余り良くありません
 高速回転故(1500/1800RPM)の耐久性問題もあります。 加えて、定常型発電利用例も少なく、燃料消費量も明確な定義で公表されていない場合が多い様です。例えば、海外C社の製品であれば、0.260~0.270L/KWe程度です。
この数字を中速型と比べ、高速型にするか、中速型にするかをご判断下さい。

 最も、それ以前にSVO使用を認めていない高速型で、何処まで自己責任で耐えられるか??もお考えください。100%自己資金・余剰資金が使えるなら話は別ですが、金融機関より融資を受けるなら、彼らは同意しないかもしれません!!

6)売電ビジネス(@2MW)の投資額と採算性は???
 下記は、M社1MWx2台構成(@60Hz)、2MW(正しくは1990KWの高圧接続範囲内)のSVOによる採算計算例です。
燃料油は70円/Kg、及び売電価格は24円/KWhとしています。これら前提値の数値により採算性は変わります。
 尚、売電価格も、PPS業者との契約なら、FIT一般材価格の24円ではなく、それ以上の価格、25~26円/KWh程度でも契約可能かもしれません。

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7)ベンチマーク方式で中速・高速型の燃料比較とSVO使用可否等を!!
 上記の各表、及び採算性の計算例等を参考にすれば、例えば、現在ご検討中の別メーカー機種(例えば、輸入・高速型Cummins,Perkins,MTU,Cataerpillar、中国・韓国製各種、他、国産・輸入中速型三菱重工ダイハツ、ヤンマー、新潟、川崎重工、Rolles-Royce,Caterpillar,Wartsila,MAN,中国・韓国製各種、他)等との価格・性能比較(燃費)、SVO使用可否(保証,非保証)、及び採算性の比較等のベンチマークも可能かと思います
 
 以上、高圧接続範囲内(2MW未満)で植(動)物油(パーム油、廃食油等)燃料の直接利用(SVO)によるディーゼル・エンジン発電設備の選択と採算性(燃費)の重要性等の紹介でした。 

尚、SVO等の原料油としてパーム油の他、ポンガミヤ油、ジャトローファ油、大豆油、等の他、廃食油等の利用も、油の調達ができれば、可能性はあります。他に、BDF(バイオディーゼルでも可能です。良く調達の可能性と価格を検討しましょう!!

更に、何かご質問があれば、下記メール先にご連絡下さい。

追伸)

中速型SVO発電、高速型SVO発電は下記にもあります。

また、1MW,及び2MWタイプの中速型(MAN,Zibo)と高速型(Cummins)の燃費比較例(50Hz/60Hz)は下記を参照下さい。

追伸)以上

では、また。。。。
Joe.H

追伸)
 上記Blog記事は、一般公開情報です。
 何かご質問、ご要望、及びご意見等の具体的な相談のある方は、必ずご本人氏名、連絡先電話番号等を添えて、下記メール・アドレス宛へ、PCメールを使い直接ご連絡下さい。
携帯メールの場合、PCメール受信拒否も多々あります。従って、必ず携帯,又は固定電話番号を必ず添えてご連絡下さい。
メールならhirai476@yahoo.co.jp 、H.P.経由なら http://www.biofuels-llc.com/ の『お問い合わせフォームよりお願いします。 
非公開情報など内容によっては、お答えできない場合や条件付となりますが、 可能な限り対応させて頂きますので。。。。
以上
 
 

売電(FIT)向けSVOディーゼル発電、その課題を検討・解決出来てていますか??!!

最近バイオオイル(SVO)を活用したディーゼル発電が各地で小規模から中大規模迄計画、或いは建設中、又は既に稼働開始されている例もあります。

但し、このディーゼル発電機の多くは、主に軽油(時に、重油も)を使う前提で設計・製造されています。
 
安易に、
設備費も比較的安価なディーゼル・エンジン発電で、固定価格(FIT)売電ビジネスを開始するなら、1KWhで24円のSVO燃料に使おう!!。。
と考えるのは多分に危険です!!
 
植物油生焚(SVO)は、軽油重油とはいろいろ油物性、燃焼特性も異なります。
 
燃料の考慮以外に、そのSVOに対する課題・対策法としてのエンジンオイル(潤滑油)の選択、低セタン価格対策、燃焼効率向上対策、エンジンの改造・付加設備対策等も考慮する必要があります。
 
加えて、SVOに適さないエンジン発電機ではなく、SVOを利用しても性能保証されたエンジン発電機の選択法も考慮する必要もあります!!
順次紹介したいと思います。但し、これらは次回以降にお話します。


今回は、先ず燃料としての差を下記の文献を例として、SVOの紹介とその課題を簡単に紹介します。 詳しくは下記を読んで下さい。他にも類似文献はあります。


先ず、最初の下記のテーブルを参照下さい。
1)燃焼エネルギ-の差です!!
軽油(GO: Gas Oil,ディーゼル油) と 植物油(SVO: Straight Vegitable Oil、生植物油)の油物性の違いです。
特に、重要な項目は動粘度(Kinematic Viscosity,㎜2/s=cSt) と 発熱量(LHV: Lower Heating Value、MJ/Kg)です。

ディーゼル・エンジンに,軽油(GO)、重油(HFO),植物油(SVO)等の燃料が、仮に使えて100%完全燃焼したとしても、燃焼エネルギ-差だけの差は発生します。

この例であれば、通常の油の容積(L)で考えれば、

軽 油:42.70x0.827=35.31MJ/L=8,440Kcal/L
植物油:38.14x0.911=34.75MJ/L=8304Kcal/L
となります。

従って、同じ容積の油であれば、植物油は、軽油の98.4%しか動力、或いは発電ができません。
同様に、重量ベースなら、89.3%しかありません。
この例では差は少ない様に見えますが、実際は更に差は開きます。
軽油に対する植物油の燃焼エネルギ-の差は、分析データの項の炭素と水素原子の割合の少なさが原因です。代わりに酸素が含まれています。

尚、植物油は天然製品の為、エネル―値も36~38.5MJ/Kg@LHV程度と変わります。この表の数値38.14MJ/Kgはやや高めの数値です。通常パーム・ステアリンは37MJ/Kg程度が多いと思います。

2)次は動粘度の差です!!
 添付表(Table I)よれば、植物油は、軽油の47.78/3.3=14.48倍もの動粘度があり、それだけ配管、或いは燃料噴射弁等を抵抗が多く、油が流れ難くくなっています。
この流れ難さを補正するだけの圧力をかけられる設備なら流れの問題ないのですが、軽油用のエンジンは、軽油用の動粘度を基準として最適設計されていますので、この余裕度は余りないと思われます。

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 次の図(Fig-3)を参照下さい。植物油、及び軽油に加えてBDFが表にあります。
本Blogでも過去に何回も紹介しているBioDiesel(BDF)ですが、植物油にアルコール(メタノール)を加えてエステル交換反応を行えばBDFとグリセリンができます。BDFだけを取り出したものがBDF燃料です。
余談ですが、ワザワザ植物油をBDF化する目的は少しでも高粘度の植物油(或いは動物油)を軽油の動粘度近くにすることです。植物油の動粘度の10分の1まで、270度K(=-3℃)で下がっています。
この主題は、動粘度値は温度の上昇と共に低下することを示しています。
植物油(菜種油)の動粘度は、370度K(97℃)まで加温すると、270ドK(-3℃)のBDFと同じ動粘度となることを示しています。

植物油(svo)を-3℃の軽油と同じ動粘度にするには、このテーブルから、多分400度K(127℃)前後まで加温する必要があります。

この加温設備は勿論、通常の軽油仕様のディーゼルエンジンには有りませんので、この設備の付加・改造が必要です。
因みに、重油仕様の船舶用エンジン発電機(MANなど大型中速ディーゼル発電機、下記で紹介済)は付加されています。

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 因みに、下記はMAN中速型ディーゼルエンジンで使える重油(HFO)燃料規格の一部です。
特に、動粘度を見て下さい。
動粘度700(mm2/s@50℃)迄OKです。
SVOの動粘度は、上記Fig-3より、50℃(323度K) では30㎜2/s程度ですから、SVOの動粘度の23倍もの高粘度対応も可能となっています。
従って、SVOの動粘度より遥かに高粘度域まで、少なくとも中速型ディーゼルエンジンは動粘度対応できています。

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 下記はMAN社の説明資料の一部で、40℃での燃料粘度比較(Comparison Fuel Viscosity)です。
重油(HFO)の1400(cSt、㎜2/s)に対して、同じ40℃でBDF(FAME,Biodiesel)=4軽油(Gasoil) =2.5に対して植物油(Vegitable Oil)=40となっています。粘度の制限から、通常高速型エンジン(High-Speed Engine)向け燃料は、図にもある様に軽油、BDF迄を、中速型エンジン(Medium-speed Engine)なら、更に植物油重油も使えます。
 
  同社バイオ燃料カタログにも重油用に設計されたディーゼルエンジンなら、大きな変更なしにバイオ燃料が使える』言っています。英語ではDiesel engines designed for heavy fuel operation can use bio fuels without significant modifications”
 
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3) 動粘度の差による油滴粒子径の差(=燃焼効率の差)です!!
 次に、下記の写真を参照下さい。SVO,BDF,及び軽油燃料噴射の写真です。
同じ、条件で燃料を噴射しても、動粘度の差により、噴射長の差(Fig-5)が生じます。
この差は、また噴射油滴の粒子径の差です。粒子径は、例え、燃焼噴射圧を変えても余り変わりません。基本的には粘度比例です。

SVOの油滴は、軽油に比べ、またBDFに比べ、粘度差から大きくなっています。
油滴が小さければ、それだけ簡単に良好に燃焼し、完全燃焼に近ずきます。

この事は、SVO油はエンジン室内で完全燃焼し難いことを意味しています。
言い換えれば、COガスや炭素粒子(黒煙)が排気ガスに出てきます。

これはエネルギー効率低下の他、不完全燃焼により素粒子がエンジン内部に堆積しますので、ピストンの摩耗促進、燃料噴射弁のガス漏れによるエンジン出力低下、オーバーホール時間の短縮、。。などの諸問題が発生します。

)蒸留特性(高温均一成分=粒子径の細分化が起きにくい=燃焼効率の低下)の差です!!
 加えて、更にSVOの問題があります。下記の図が蒸留曲線です。
軽油は各種沸点の混合物です。従って、広い温度範囲で、徐々に蒸発・気化する特性があります。
一方、植物油(菜種油)をみてください。
高温かつ、狭い温度範囲でしか蒸発・気化しません。

 この事は、エンジン室内に噴射されたSVOの大きな油粒子が高温下でも蒸発し難く、粒子径が細かくなり難いことを意味しています。

軽油なら、例え、同じ油粒子径でエンジン室内に噴射されたとしても、低沸点物質が含まれていますので、これらの成分が気化し易くなっています。油粒子内部で気化するとすると同時に、油滴も細分化し、より小さな油滴径となり、その結果より良く燃焼します。

 従って、図(Fig-4)にもある様に、植物油と軽油ブレンドすれば、より低温で気化・蒸発、そして油滴の小粒化が可能となりますが、この場合、植物油に石油(軽油)が混じりFIT24円の電力販売の維持ができなくなりますので、この方策は不採用となります。
 
これは次回までお待ちください。
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最近、ちらほらSVOでエンジンが短期間に壊れた、修理をした、特に出力が低下した等と言うことも聞きますが、これらも一因だと思います?!?!

 
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更に劣化速度の差です!!
 SVO、BDFは油脂の劣化が軽油等に比べて、遥かに早く進行します。
通常、この指標の数値はTAN値(或いは酸価値)として表現されています。概略、この数値の50%が遊離脂肪酸の量(%)となります。例えば、TAN=10のSVOなら、5%が酸化した油(脂肪酸)です。TAN値が10程度は、輸入途中、或いは保管中に簡単に到達する数値です。
この脂肪酸の成分割合が多いと、エンジンの配管、弁類、更にエンジン内部の腐食が発生し、保守費の増大、或いは最悪、エンジンの交換も必要になり得ます。
酸対応・腐食対応の設備を備えたエンジンが必要です。

6)着火性(=セタン価)の差もあります!!
 軽油重油に比べて、植物油、BDFは、低セタン価です。この為、ディーゼルエンジンは圧縮し、その頂点圧力(最大圧力)時に、自然発火するのが理想です。しかし、低セタン価油は、着火性が悪く、その結果、燃焼効率が落ちてしまいます。
 特に低セタン化値の植物油は、通常の高速型ディーゼル・エンジン(毎分回転数1500RPM@50Hz/1800RPM@60Hz)の使用は適していませんし、エンジン・メーカーも、植物油燃料は眼中にないと思います
事実、SVO、或いはBDFでも、100%使用を認めていないと思います。通常は良くて、BDF20%(B20)程度迄です。植物油使用は,ほゞゼロ回答です。

7)植物油SVO)は軽油やBDFとは多いに異なります!! 
 植物油(SVO)は、軽油(GO)、BDFより、むしろ重油(HFO)に近い物性(動粘度、固化温度,等)です!!従って、SVO燃料のディーゼル発電用では、重油(HFO)燃料・船舶用ディーゼル・エンジン発電機の方が遥かに適しています!!
そもそも植物(動物)油(SVO)100%専用に開発されたディーゼル発電機は存在しません。比較的簡単に対応できるのは少なくとも重油用に設計された船舶用中速型(500~1000RPM、500KW~20MWの船舶用中大型、4サイクル・エンジン)の,更に低速型(100~500RPMの船舶用大型・超大型(10MW~75MW)、2サイクル・エンジン)のディーゼル・エンジンが最適であり、FITの様な20年もの間、長期・安定運転には不可欠??です!!
船舶用途では、エンジンが故障すれば、即乗組員生命の危険が大です(=高信頼性要求)。陸上の比ではありません。燃料仕様も、陸上に比べれば運航経費の削減から、遥かに低グレード燃料油しか使えません(=低品質、高粘度油)。
 従って、FIT売電の様な常用ディーゼル発電なら、高信頼性、燃料の多様性等からも船舶用ディーゼルエンジン発電機の利用となると考えます。これが常用発電の常識!?です。故障少なさ、高信頼・連続運転、オーバーホールの長期化対応、常用発電所の実績の多さ等、結局LCC(Life Cycle Cost)を考慮すれば明らかです。
 
 高速型(1500/1800RPM、50KW~2MWの小中型、4サイクル・エンジン)は、殆ど軽油(GO)を使う前提のエンジン設計です!! 植物油(SVO)燃料を高速型エンジンに使う場合は、いろいろ改造、及び運転ノウハウが、例え備わっていても可成り苦労される??と思います。
FIT対応の様な24時間/日、7日/週、8000時間(+)/年稼働要求の様な過酷な連続運転の発電書実績の有無を調査されれば、即ご判断できると思います。高速型の発電機の殆どは、バックアップ用(Stand-by)仕様の発電機であり、連続運転(Prime,Continuous)仕様、それも特にFITの様な長期(20年)連続運転等あり得ない!?!?と思います。

8)ホース、ガスケット類の膨潤・劣化速度の差も忘れずに!!
植物油、特にBDFは、ガスケット、パッキン、プラホース類、O-リング類のゴム製品、プラスティク゚類の膨潤、劣化速度が、軽油重油の比ではありません。最近ある程度対策済の製品もありますが、非対応だと、すぐに使えなくなります。

では、SVO油をディーゼル発電に使用する上で、前述の諸課題の解決法は無いのでしょうか?? 
実はいろいろあります!!

この傾向と対策の解説は次回以降,いつか公開情報限定で行います。
尚、特別お急ぎの方は、下記にご連絡下さい。

では、また。。。。
Joe.H

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