EDEN - Reciclagem 57 Pps2 26 04 2007

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PROJECTO EDENPROJECTO EDEN

Endogenizar o Desenvolvimento de Energias NovasEndogenizar o Desenvolvimento de Energias Novas

PPS2 PPS2 Projecto DemonstraçãoProjecto Demonstração

Reunião Global do PPS 2

26/04/2007

1.1. Ponto de situação do PPS2

2.2. Deliverables a entregar em Junho no âmbito do PPS 2

3.3. Definição do papel dos restantes parceiros

participantes nas tarefas do PPS 2

4.4. Actividades a desenvolver

5.5. Marcação da próxima reunião geral do PPS 2

AGENDA REUNIÃOAGENDA REUNIÃO

PROJECTO EDEN | PPS2

PARTE IPARTE I

PARTE IIPARTE II

3



Reunião Global do PPS 2

PARTE I Ponto de situação do PPS2

Deliverables a entregar em Junho no âmbito do PPS 2

26/04/2007

PPS2 – Objectivos GeraisPPS2 – Objectivos Gerais

PROJECTO EDEN | PPS2PONTO DE SITUAÇÃO

•Promover um processo de transferência e endogeneização de tecnologias das

entidades fabricantes para o consórcio, no que se refere ao projecto, instalação,

operação e manutenção destas unidades, criando condições para que a esperada

penetração das PC no mercado nacional se possa vir a efectuar com significativa

participação da tecnologia, engenharia e indústria nacional (na concepção, projecto,

instalação, operação e fornecimento de subsistemas).•O objectivo deste PPS é o de promover um processo de transferência de

tecnologia, das entidades fabricantes para o consórcio, através do projecto,

instalação, operação e manutenção duma Pilha de Combustível de alta

temperatura no Porto; esta unidade deverá possuir uma potência de cerca de

10 kW (5kW), uma tecnologia baseada na operação a altas temperaturas, com

potencial aproveitamento do calor gerado, e focar-se-á nas aplicações

industriais.

PPS2 – Objectivos GeraisPPS2 – Objectivos Gerais


Com este projecto de demonstração pretende-se adquirir um conhecimento

prático efectivo das capacidades e limitações destas tecnologias em aplicações

estacionárias de produção distribuída de energia, e sua adequação para utilizar o

biogás proveniente de aterros para a produção de electricidade.

Criação de um quadro de colaboração com os fornecedores seleccionados que

viabilize a formação de técnicos das empresas do consórcio na concepção e projecto

de sistemas, no conhecimento aprofundado das especificações técnicas e

tecnológicas associadas às alternativas existentes.

Biogás proveniente da LIPOR

Energia Eléctrica

5 kW

Energia Térmica

4 kW

•Introdução na

rede

•Utilização

interna

•AQS

•Produção VaporPilha

Combustível SOFC (5 kW)

PPS2 – Projecto Demonstração – IntroduçãoPPS2 – Projecto Demonstração – Introdução


Electrólito Oxido sólido

Temperaturas de operação

600 – 1000 ºC

Reformador Interno

Oxidante O2 / Ar

Eficiência (sem cogeração)

45 – 60%

Máxima eficiência 85%

Potencia máxima 220 kW

Utilização do calor produzido

Usado para aquecimento de água ou para gerar vapor

Características técnicas das pilhas Características técnicas das pilhas de combustível SOFCde combustível SOFC

• Elevado potencial em termos eficiência para a

geração de energia.

• Reduzem significativamente a poluição do ar e a

emissão de gases com efeito de estufa.

• Baixa degradação, que permite manter a

eficiência constante durante o seu tempo da vida

útil.

• Elevada eficiência, mesmo operando a carga

parcial.

• Possibilidade de operar com vários tipos de

combustível - como metano, gás de carvão, biogás

(gás rico em metano), hidrocarbonetos ou H2. Esta

flexibilidade abre um largo espectro de aplicações e

para o cliente.



Células de Combustível

Componente

PEMFC PAFC MCFC SOFC

H2 Combustível

Combustível Combustível Combustível

CO Nocivo Nocivo Combustível Combustível

CH4 Inerte Inerte Combustível Combustível

Enxofre Nocivo Nocivo Nocivo Nocivo

Halogéneos

Nocivo Nocivo Nocivo Nocivo



Biogás

MCFC

SOFC

PAFC

PEMFC

Remoção de H2S

HC Halogenados

Siloxanos

Humidade

Sólidos

Reformação para CO+H2

Conversão de CO

Remoção do baixo nível de

CO

Adsorção em Fe2O3

Adsorção em carvão

Adsorção em carvão

Arrefecimento a -2 ºC / adsorção em carvão

Ajuste do nível de água

Filtro de partículas

Elevados custos de investimentoBaixos custos de operação

Baixos custos de investimentoElevados custos de operação

SMR/POX/ATR/Reformação combinada

WGS (HT + LT)

PSAPROXPurificação por membrana



•Benefícios globaisBenefícios globais

• Redução de emissão de poluentes e de gases de efeito de estufa (“Act global, think local”)

•Benefícios para o consorcioBenefícios para o consorcio

• Aquisição de conhecimento prático efectivo das capacidades e limitações destas tecnologias

• Conhecimentos adquiridos e resultados obtidos servirão de base para futuros projectos desenvolvimento nesta área especifica

•Benefícios para a LIPORBenefícios para a LIPOR

• Afirmação da LIPOR como entidade referência na utilização de tecnologias limpas resultantes Afirmação da LIPOR como entidade referência na utilização de tecnologias limpas resultantes

do aproveitamento dos resíduos sólidos produzidos na regiãodo aproveitamento dos resíduos sólidos produzidos na região

• Utilização do Projecto para fins de divulgação de boas práticas ambientais

• Utilização de um produto excedentário (Biogás)

• Poupança nos consumos energéticos (com pouca expressão já que a potência a instalar será pequena)

• Aumento do conhecimento da LIPOR sobre este tipo de tecnologias




Responsável do INEGI: José Luís Alexandre (co-adjuvado por F. Mota Torres)

PPS 2 - Projectos de DemonstraçãoLíder: INEGIParceiros: EDP, EFACEC, EFACEC SE, INEGI, INETI, IST, LabElec, SRE

Nº horas pessoal técnico Nº horas pessoal técnico

(Total):(Total):

EDP: 1879 horas

EFACEC: 697 horas

EFACEC SE: 250 horas

INEGI: 8 573 horas

INETI: 1 513 horas

IST: 391 horas

Labelec: 2 400 horas

SRE: 1 177 horas

11%

4%1%

52%

9%

2%

14%

7%

EDP

EFACEC

EFACEC SE

INEGI

INETI

IST

Labelec

SRE

Nº horas Pessoal Técnico - PPS 2


• Actividade B1 – Análise do estado da arte e pré-qualificação de fornecedores

• Tarefa B1.1 – Análise da informação disponível• Tarefa B1.2 – Contactos com utilizadores e visitas a instalações de demonstração• Tarefa B1.3 – Contactos com instituições independentes de avaliação, licenciamento e

normalização• Tarefa B1.4 – Análise comparativa das soluções existentes e pré-qualificação de fornecedores• Tarefa B1.5 – Lançamento de RFI “Request for Information” aos fornecedores pré-qualificados• Tarefa B1.6 – Análise de soluções possíveis para fornecimento de combustível para alimentação

da PC• Tarefa B1.7 – Lançamento de RFI aos fornecedores de combustível para as PC pré-seleccionadas

• Actividade B2 – Instalação de demonstração num aterro na zona norte do Pais

• Tarefa B2.1 – Elaboração de especificações • Tarefa B2.2 – Selecção e contratação de fornecedores• Tarefa B2.3 – Projecto, instalação e ensaios• Tarefa B2.4 – Operação e manutenção

• Actividade B3 – Avaliação de oportunidades e estratégias futuras

• Tarefa B3.1 – Avaliação de oportunidades• Tarefa B3.2 – Incorporação de valor pela indústria nacional

PPS2 – Projecto Demonstração – Actividades / TarefasPPS2 – Projecto Demonstração – Actividades / Tarefas

CronogramaCronograma


Dezembro 2006:Dezembro 2006:

Entrega de relatórios

de progresso referentes

às tarefas:

- B1.1

- B1.2

- B1.4

- B1.6

Tarefa B3.2: Incorporação de valor pela Tarefa B3.2: Incorporação de valor pela indústria nacionalindústria nacional

CronogramaCronograma


Tarefa B3.2: Incorporação de valor pela Tarefa B3.2: Incorporação de valor pela indústria nacionalindústria nacional


• Tarefa B1.1 – Análise da informação disponível

PPS2 – Projecto DemonstraçãoPPS2 – Projecto Demonstração


Entrega de relatório de progresso em Janeiro de 2007:

•Levantamento do Estado da arte – Pilhas de Combustível

•Levantamento de informação acerca dos fornecedores de sistemas de pilhas de

combustível dos diferentes tipos.





Astris, Energi Inc. (Canadá) www.astris.ca

EFOY (Alemanha) www.smartfuelcell.de

H2 Industrial (Dinamarca) www.h2industrial.com

ElectroChem, Inc. (EUA) www.fuelcell.com

Toshiba International Fuel Cells, Inc. (Japão)

www.toshiba.co.jp/product/fc/fce/

Plug Power(EUA – Holanda) www.plugpower.com

Nuvera (EUA – Itália) www.nuvera.com

Fuel Cell Energy (EUA) www.fce.com

ZTEC Corporation (EUA) www.ztekcorp.com

BALLARD (Canadá) www.ballard.com





H2 Economy (Arménia) www.h2economy.com

Ceramic Fuel Cells Limited (Austrália)

www.cfcl.com.au

DELPHI (EUA) www.delphi.com

HT Ceramix (Suiça) www.htceramix.ch

Axane (França) www.axane.fr

Fuji Electric Company, Ltd. (Japão)

www.fujielectric.co.jp/eng/

Acumentrics (EUA) www.acumentrics.com

UTC Power (EUA) www.utcpower.com

Siemens (Alemanha) www.powergeneration.siemens.com


• Tarefa B1.2 – Contactos com utilizadores e visitas a instalações de demonstração


• Levantamento de informação acerca de projectos de demonstração com utilização do biogás como combustível.

• Projectos de demonstração com alimentação de biogás a células de combustível tipo MCFC.

• Projectos de demonstração com alimentação de biogás a células de combustível tipo PEMFC.

• Projecto de demonstração do Instituto de Engenharia Agricola (ATB), Potsdam, Alemanha.

• Projecto instalado numa fazenda de Minnesota usando biogás proveniente de estrume bovino.

• Projectos de demonstração com alimentação de biogás a células de combustível tipo SOFC.

• Projecto de demonstração BioSOFC – Programa Life - Espanha

• Projectos de demonstração com alimentação de biogás a células de combustível tipo PAFC.

• Projecto de demonstração situado em Penrose, Califórnia

• Descrição do sistema de pré-tratamento de biogás e resultados obtidos


Paper Paper

WorkWork


• Projecto de demonstração BioSOFC – Programa Life - EspanhaProjecto de demonstração BioSOFC – Programa Life - Espanha

• Reunião com os promotores para troca de informações.

• Visita à instalação piloto de limpeza do biogás.

• Visita ao local de instalação da pilha combustível.

Pilha de combustível SOFCPilha de combustível SOFC Biofiltro para biogásBiofiltro para biogás

Visita in loco




• Tarefa B1.3 – Contactos com instituições independentes de avaliação, licenciamento e normalização



Até ao presente foi efectuada a seguinte sub-tarefa:Até ao presente foi efectuada a seguinte sub-tarefa:

• Contactos com a DGE

Actividade B1 – Análise do estado da arte e pré-qualificação de fornecedores

Tarefa B1.4 – Análise comparativa das soluções existentes e pré-qualificação de

fornecedores

Tarefa B1.5 – Lançamento de RFI “Request for Information” aos fornecedores pré-

qualificados



Potência Eléctrica DC– 4kW AC - 3.3kW

Potência Térmica - 2.7kW

Eficiência - Eléctrica 38%

Total 69%

5 KW System 5 KW System 1 KW System

Potência Eléctrica DC– 1,24 kW AC – 1 kW

Potência Térmica – até 500 WEficiência - Eléctrica 50% Total 70%

Potência Eléctrica DC– 3,5 kW AC – 3 kW

Potência Térmica - 3 kW

Eficiência - Eléctrica 34%

Total 70%


• Tarefa B1.6 – Análise de soluções possíveis para fornecimento de combustível para alimentação da PC



• Levantamento de informação acerca dos tipos de combustíveis usados para

alimentação de células de combustível

• Levantamento de informação acerca dos tipos de combustíveis usados para

alimentação de células de combustível tipo SOFC

• Utilização do gás de aterro como combustível


• Tarefa B1.7 – Lançamento de RFI aos fornecedores de combustível para as PC pré-seleccionadas


• Contactos com a LIPOR com vista a acordar condições para instalação da pilha de

combustível num dos aterros sanitários da zona do grande Porto

• Contactos para definição do local para instalação da pilha, utilização do

calor/electricidade proveniente da pilha.

PROJECTO EDEN | PPS2Estado Evolutivo

Relatórios a entregar JUNHO 2007Relatórios a entregar JUNHO 2007

Entrega de relatórios finais referentes às tarefas:

- B1.1- B1.1 - B2.1 - B2.1 - B1.2- B1.2 - B2.2- B2.2- B1.3- B1.3- B1.4- B1.4- B1.5- B1.5- B1.6- B1.6- B1.7- B1.7

Entrega de relatórios de progresso referentes às tarefas:

-B3.1B3.1-B3.2-B3.2

PROJECTO EDEN | PPS2RELATÓRIOS DE PROGRESSO – DELIVERABLES JUNHO 2007

METODOLOGIA DE TRABALHOMETODOLOGIA DE TRABALHO

• Os relatórios de progresso e finais a entregar em Junho de 2007 terão como

base os relatórios preliminares entregues em Janeiro 2007 (caso existam)

ou versões preliminares dos relatórios a entregar executados pelos

coordenadores das tarefas.

• Ficam os coordenadores das tarefas incumbidos de requerer, recolher e

organizar as contribuições de cada co-promotor para a execução dos

relatórios.

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PARTE II Actividades a desenvolver

Definição do papel dos restantes parceiros participantes nas tarefas do PPS 2

Distribuição de tarefas

• B1.1 – Líder : INEGI– Contribuições – Todos os participantes – Objectivos: UpDate do 1º relatório (deadline:

final de Julho/07)

• B1.2 – Líder: INEGI– Contribuições – Todos os participantes – Objectivos:

• Continuação de visitas– arranque da instalação de demonstração em SP

• Update do 1º relatório (deadline: final de Julho/07)


• B1.3 – Líder: EDP– Contribuições – EFACEC, INETI e SRE – Objectivos: Questões de licenciamento

• Informação eléctrica (especificações técnicas) do sistemas (EFACEC + EDP)

• Análise química do gás de aterro (biogás)(INETI + SRE)

• Autorização à DGGE para instalação e condução do sistema (EDP+ SRE)

– Relatórios:


• B1.4 – líder: INEGI– Contribuições – Todos– Objectivos:

• Concluir a definição do fornecedor

– Estado: 90%– Relatórios: final (actualização do já enviado)

Julho de 2007



• Pedido de informação aos fornecedores seleccionados

– Estado: 50% (foram efectuados contactos com fornecedores e esperamos respostas)

– Relatórios: Final – Julho 2007



• Definições de tipos de combustível para o sistema• Informação sobre sistemas de limpeza de biogás

– Filtros de carvão activado– Bio-filtros + carvão activado– Osmose (membranas)– outros

– Estado: 75%– Relatórios: Actualização do relatório de Janeiro com

base na informação recolhida sobre os sistemas de limpeza do biogás: Julho de 2007


• B1.7 – líder: INEGI– Contribuições – Todos

• Directamente associado ao B1.6

– Objectivos:• Já foram efectuados contactos com a LIPOR para

a instalação do sistema (espera-se resposta do conselho de administração)

• Elaboração de proposta para condições de utilização/exploração do sistema e contribuição da LIPOR no processo na sua globalidade

– Estado: 40%– Relatórios: (final – B1.6+B.17 em Julho de

2007)

Diagrama do Processo (B2)

Análise periódica do Gás de Aterro

Bio gestor Instalação da SOFCGás de Aterro

Eléctrica

Filtro(carvão

activado)Combustível

Limpeza do Gás

EspecificaçõesTécnicas

Térmica ProcessosTérmicos

Indefenidos

Sistemas eléctricosInversores

Compatibilização com a rede

Carcaterização Da energia

eléctrica


INEGI

SOFCFiltro Combustivel

Tratamento e gestão do ar a admitir

Necessidade de análise

LimpezaGrau de humidade

Fluxo

Ar

INEGI

Construção do filtro

GasesProdutos da reacção

Energia Eléctrica

Energia Térmica

Consumo Directo

EDP

EFACEC

INEGI

Sis

tem

a d

e re

frig

eraç

ão


Corrente eléctrica

Labelec

V

I

h

Sistema de Controlo e Potência

Sistema Inversor

OutputSOFC

ED

PE

FAC

EC

Ligação à Rede

Nacional (?)+

Energia Térmica

OutputSOFC

INEGI

Ø Nível ExergéticoØ Determinar potencial

de aplicação


Manutenção e operaçãoRotinas de operação eléctrica: EFACEC + EDP + Labelec

Rotinas de operação térmica: INEGI

Procedimentos de segurança – INEGI + EFACEC + EDP

P.Manutenção – INEGI + EFACEC + EDP

Paragem e arranque da instalação – INEGI + EFACEC + EDP


• B2.1 – líder: INEGI– Contribuições – Todos (ver diagrama)– Objectivos: Elaboração de Especificações– Estado: 20%– Relatórios: Final Julho de 2007


• B2.2 – líder: INEGI– Contribuições – Todos (ver diagrama)– Objectivos: Selecção e contratação de

fornecedores • Pilha de combustível • Sistema de limpeza do gás (gás de aterro)• Sistema de instrumentação e controlo (ao

processo)• Sistema de controlo de gestão e potência eléctrica

– Estado: 20% – Relatórios: Final Julho de 2007


• B2.3 – líder: INEGI– Contribuições – Todos (ver diagrama)– Objectivos: Projecto de instalação e ensaio

• Infra-estruturas para instalação da pilha de combustível

• Possibilidade de elaboração do sistema de limpeza do gás de aterro (ainda não confirmado – INEGI)

• Integração de todos os subsistemas • Arranque e procedimentos da instalação

– Estado: a iniciar no 2º S– Relatórios: Final, Dezembro de 2007


• B2.4 – líder: INEGI

– Contribuições – Todos (ver diagrama)

– Objectivos: Operação e Manutenção

• Elaboração de métodos e procedimentos de arranque

• Procedimentos de segurança e manuseamento da instalação

• Elaboração de

– Rotinas de manutenção

– Rotinas de operação

• Registo e análise da dados em tempo real para controlo

– Estado: a iniciar no 1º S de 2008

– Relatórios: Final, Julho de 2008

Distribuição de tarefas (B3)

• B3.1 – líder: SRE– Contribuições – IST– Objectivos: Avaliação de oportunidades

• Estudos de mercado e penetração da tecnologia, etc.• Impactos social – novas tecnologias emergentes e efeitos

ecológicos, etc.• Impactos económicos

– Benefícios fiscais

– Taxas ecológicas

– Estudos de viabilidade económica

– etc

– Estado: ??– Relatórios: progresso em Julho 2007


• B3.2 – líder: SRE– Contribuições – IST– Objectivos: Incorporação de valor pela

indústria nacional• Estudo do tecido empresarial que adapta, ou pode

adaptar, a este tipo de tecnologias – Levantamento de potenciais subsistemas envolvidos :

subdivisão de componentes - estudos tendo em vista a sua penetração no tecido empresarial PT

– Estado: ??– Relatórios: progresso em Julho 2007

PROJECTO EDEN | PPS22ª REUNIÃO GLOBAL DO PPS 2

Data da 2ª reunião:Data da 2ª reunião:

Business

EDEN - Reciclagem 57 Pps2 26 04 2007