5.6 Сколько должно стоить хранение co2 от дымоходных газов?

Предприятия тепличного садоводства потребляют в среднем 45 м³/м² природного газа в год, чтобы отопить их теплицы. Это производит больше, чем 80 кг CO2 на м². Производство CO2 не совпадает с требованием CO2. Часто возникает вопрос, возможно ли хранить избыток CO2 в течение зимы для использования позже, когда есть нехватка CO2. Эта секция вычисляет, сколько CO2 должно быть сохранено для поддержания минимальной концентрации 340, 400 или 450 ppm в течение года. Это сопровождается вычислением стоимости хранения максимального CO2 в год.

Доступный CO2

Доступное количество CO2 зависит полностью от теплотребования урожая. Чем выше потребление газа, тем выше количество доступного CO2. С овощными плодами между 80 и 110 кг CO2 на м² доступно в год. С декоративными культурами это – между 50 и 90 кг на м² в общем в год. 25 – 50 % этого CO2 выпускается в течение дня. Приблизительно 75 % CO2 доступно в течение зимы, и остальное – между маем и сентябрем.

Количество CO2, который может быть сохранен, зависит от минимального содержания используемого CO2. Если используется содержание CO2 минимум 340 ppm, среднее 58 кг CO2 на м² в год не используется и поэтому доступно для хранения. С 400 ppm 52 кг CO2 на м² в год откладываются, а с 450 ppm – только 50 кг CO2 на м² в год.

Больше CO2 доступно с культурами с высоким теплотребованием, и содержание CO2 выше, чем с культурами с низким теплотребованием. С низким температурным требованием содержание CO2 часто ниже 340 ppm, и требуется больше дополнительного CO2. Если с теплотребованием в течение дня весь доступный CO2 дозируется к максимуму 1,000 ppm, и с недостаточным теплотребованием – к минимум 340 ppm, среднее число 28 кг CO2 на м² в год будет дозироваться. Чтобы поддерживать минимальное содержание CO2 400 ppm, требуется среднее число 44 кг CO2 на м² в год, для 450 ppm количество является 58 кг CO2 на м². Требование CO2 не всегда совпадает с производством тепла и CO2, так что требуется дополнительное дозирование.

Дополнительное дозирование CO2

Количество дополнительного CO2, требуемого для поддержания минимального CO2 содержание 340, 400 или 450 ppm в течение дня, также зависит от количества CO2, доступного в течение нагревания и количества, выходящего через вентиляцию. Чем выше потребление газа с целью обогрева, тем выше доступное количество CO2 и ниже потребность в дополнительном CO2. Это применяется в особенности в течение лета. Таблица 25 показывает требование для дополнительного CO2 для различных культур с тремя минимальными уровнями содержания CO2. Чтобы поддерживать минимум 340 ppm в течение года, требуются приблизительно 4 из вышеупомянутых 28 кг на м² дополнительного CO2, для 400 ppm в среднем требуется 20 из 44 кг дополнительного CO2. При 450 ppm требуется 34 из 58 кг дополнительного CO2. С культурами с низким теплотребованием, такими как летние цветы и многие горшечные растения, это количество CO2 не доступно от дымоходных газов на ежегодном основании.

Таблица 25. Количество дополнительного CO2, требуемого каждый год для поддержания минимального уровня CO2 сверх количества CO2, сделано доступным посредством обогрева в течение дня. Если ниже чем требование, доступное количество показывают в скобках. Единица: кг CO2/м² в год.

Способность хранения

Бак хранения необходим для хранения CO2 в течение года. Размер бака определен

различием между доступным CО2 и требованием CО2. По мере того, как приближается весна, требование CO2 часто превышает поставку CO2. Первоначально это может быть компенсировано хранением CO2, произведенным в предыдущую ночь. Однако по мере того, как приближается лето, общая сумма CO2 доступна в период каждые 24 часа, больше не будет достаточна. Необходим доступ к запасу CO2. Размер запаса CO2 определен складыванием нехватки, накопленной в течение дня на протяжении всего лета. Наибольшая сумма этих нехваток определяет способность хранения. Таблица 26 показывает размер требуемой способности хранения для CO2 от дымоходного газа, чтобы иметь достаточный CO2, чтобы поддержать желательное минимальное содержание CO2. Для 340 ppm среднее – 7 тонн на гектар, для 400 ppm – 80 тонн для овощей и приблизительно 100 тонн – для декоративных культур. Требуемая способность для 450 ppm изменяется от 200 тонн для овощей к больше, чем 225 тоннам для срезанных цветов. Это имеет отношение исключительно к хранению отделенного CO2. Возможно хранить дымоходные газы, чтобы экономить на стоимости разделенного CO2. Концентрация CO2 в дымоходных газах никогда не превышает 11.7 %. Хранение необходимых дымоходных газов означает, что требуются десять раз количества способности хранения для CO2.

Таблица 26. Требуемая способность хранения для отделения CO2 от нагревающихся дымоходных газов для CO2, поставляемых в течение дня 340, 400 и 450 ppm как минимальное содержание CO2.

Единица: тонны CO2/га

Расходный диапазон

Цель хранения CO2 от дымоходных газов состоит в том, чтобы хранить доступный CO2 для использования, когда недостаточный CO2 доступен, чтобы поддержать желательное содержание CO2. Кроме того, дополнительный дымоходный газ CO2 может быть произведен, или чистый CO2 дозируется, когда доступен недостаточный CO2. Ежегодная стоимость хранения дымоходного газа не должна превышать самую дешевую альтернативу. С текущими коэффициентами цен между чистым и дымоходным газом CO2 производство дополнительного CO2 при использовании котла – самый дешевый выбор. Диапазон расхода рассчитан, умножая требуемый или, если это – меньше, доступное количество CO2 ценой дымоходного газа CO2, то есть 13.9 ct на кг. Таблица 27 включает максимальные ежегодные затраты, рассчитанные на основе этого метода, для различных культур и содержания CO2. За инвестиции и эксплуатационные расходы платят от этих количеств.

Максимальный приемлемый диапазон расхода, чтобы поддержать минимальное содержание CO2 340 ppm – Dfl. 5,000 на гектар в год для овощей и Dfl. 6,333 для цветов. Чтобы поддерживать минимум 400 ppm требуется между Dfl. 25,000 и Dfl. 30,000 на гектар в год, поддерживать 450 ppm это только выше Dfl. 46,000 на гектар в год. Если ежегодный процент, обесценивание, обслуживание, страхование и эксплуатационные расходы находятся на среднем 20 % инвестиционного количества, приблизительно Dfl. 28,000, 137,500 и 230,000 соответственно может быть потрачено на хранение и возможное разделение CO2 от дымоходного газа.

Таблица 27. Диапазон расхода для отделения и хранения CО2 дымоходного газы от природного газа запустил CH котлы на основе 1.8 кг CO2 в m3 природный газ и цену на природный газ 25 ct/m3. Единица: Dfl./ha

СО2 на м² природного газа, и цена природного газа 25 ct/м³. Единица: Dfl./га

Заключения

• Когда теплицы отапливаются горелками природного газа, обычно выпускается достаточный CO2 для поддержки минимального содержания между 350 и 450 ppm. Однако требование на CO2 часто не совпадает с производством CO2 и поэтому большие количества CO2 не используются.

• С большинством культур хранение неиспользованного CO2 для использования время от времени недостаточного CO2, возможно поддерживать минимальное содержание между 350 и 450 ppm.

• Максимальная ежегодная стоимость для того, чтобы отделяться и хранить CO2 от дымоходных газов зависит от желаемого содержания CO2 и количества CO2, который должен быть сохранен.

• Максимальные приемлемые ежегодные затраты изменяются между средним числом Dfl. 5,500 на га для поддержания минимального содержания CO2 340 ppm и Dfl. 46,000 с минимальным 450 ppm.

• Это требует среднего числа 7 тонн способности хранения CO2 на га в 340 ppm и больше, чем 200 тонн в 450 ppm. Способность хранения для дымоходного газа – 70 и 2000 тонн соответственно.