EDEN - Pps2 26 04 2007

PROJECTO EDEN
Endogenizar o Desenvolvimento de Energias Novas

PPS2
Projecto Demonstração

Reunião Global do PPS 2

26/04/2007

1

PROJECTO EDEN | PPS2
AGENDA REUNIÃO

1. Ponto de situação do PPS2
PARTE I
2. Deliverables a entregar em Junho no âmbito do PPS 2

3. Definição do papel dos restantes parceiros participantes nas

PARTE II tarefas do PPS 2

4. Actividades a desenvolver

5. Marcação da próxima reunião geral do PPS 2

PROJECTO EDEN

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

3

PONTO DE SITUAÇÃO

PPS2 – Objectivos Gerais

• 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.

PONTO DE SITUAÇÃO

PPS2 – 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.

PONTO DE SITUAÇÃO

PPS2 – Projecto Demonstração – Introdução

Energia Eléctrica
• Introdução na rede

• Utilização interna
5 kW
Biogás
proveniente
da LIPOR
Energia Térmica
• AQS

• Produção Vapor
4 kW
Pilha Combustível
SOFC (5 kW)

PONTO DE SITUAÇÃO


Características técnicas das pilhas de
combustível SOFC • Elevado potencial em termos eficiência para a geração de
energia.
Electrólito Oxido sólido

• Reduzem significativamente a poluição do ar e a emissão
Temperaturas de 600 – 1000 ºC
operação de gases com efeito de estufa.
Reformador Interno
• Baixa degradação, que permite manter a eficiência
Oxidante constante durante o seu tempo da vida útil.
O2 / Ar

• Elevada eficiência, mesmo operando a carga parcial.
Eficiência (sem 45 – 60%
cogeração)
• Possibilidade de operar com vários tipos de combustível -
Máxima eficiência 85%
como metano, gás de carvão, biogás (gás rico em metano),
Potencia máxima 220 kW hidrocarbonetos ou H2. Esta flexibilidade abre um largo
espectro de aplicações e para o cliente.
Utilização do calor Usado para
produzido aquecimento de água
ou para gerar vapor

PONTO DE SITUAÇÃO


Células de Combustível
Componente PEMFC PAFC MCFC SOFC
Combustível Combustível Combustível Combustível
H2
Nocivo Nocivo Combustível Combustível
CO
Inerte Inerte Combustível Combustível
CH4
Nocivo Nocivo Nocivo Nocivo
Enxofre
Nocivo Nocivo Nocivo Nocivo
Halogéneos

PONTO DE SITUAÇÃO


Biogás Elevados custos de investimento
Adsorção em Fe2O3 Baixos custos de operação
Remoção de H2S
Adsorção em carvão Baixos custos de investimento
Elevados custos de operação
HC Halogenados Adsorção em carvão

Arrefecimento a -2 ºC / adsorção em carvão
Siloxano
s

Ajuste do nível de água
Humidade

MCFC
Sólidos Filtro de partículas
SOFC

Reformação para CO+H2 SMR/POX/ATR/Reformação combinada

Conversão de CO WGS (HT + LT)
PAFC

PSA
Remoção do baixo PROX
PEMFC
nível de CO Purificação por membrana

PONTO DE SITUAÇÃO

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

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

PONTO DE SITUAÇÃO

PPS 2 - Projectos de Demonstração
Líder: INEGI
Parceiros: EDP, EFACEC, EFACEC SE, INEGI, INETI, IST, LabElec, SRE
Responsável do INEGI: José Luís Alexandre (co-adjuvado por F. Mota Torres)

Nº horas Pessoal Técnico - PPS 2 Nº horas pessoal técnico (Total):

EDP: 1879 horas
7% 11%
EDP
EFACEC: 697 horas
4%
14% EFACEC
1%
EFACEC SE EFACEC SE: 250 horas
INEGI
2%
INEGI: 8 573 horas
INETI
IST
INETI: 1 513 horas
9%
Labelec
SRE
IST: 391 horas

Labelec: 2 400 horas
52%

SRE: 1 177 horas

PONTO DE SITUAÇÃO

PPS2 – Projecto Demonstração – Actividades / Tarefas
• 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

PONTO DE SITUAÇÃO

Cronograma
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 indústria
Incorporaç indú
nacional

PONTO DE SITUAÇÃO

Cronograma

Tarefa B3.2: Incorporação de valor pela indústria
Incorporaç indú
nacional

PONTO DE SITUAÇÃO

PPS2 – 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.

PONTO DE SITUAÇÃO



• 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
www.toshiba.co.jp/product/fc/fce/
Cells, Inc. (Japão)

• 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

PONTO DE SITUAÇÃO



• H2 Economy (Arménia) www.h2economy.com

• Ceramic Fuel Cells Limited
www.cfcl.com.au
(Austrália)

• DELPHI (EUA) www.delphi.com

• HT Ceramix (Suiça) www.htceramix.ch

• Axane (França) www.axane.fr

• Fuji Electric Company, Ltd.
www.fujielectric.co.jp/eng/
(Japão)

• Acumentrics (EUA) www.acumentrics.com

• UTC Power (EUA) www.utcpower.com

• Siemens (Alemanha) www.powergeneration.siemens.com

PONTO DE SITUAÇÃO


er
p
Pa rk
• Tarefa B1.2 – Contactos com utilizadores e visitas a instalações de demonstração
Wo
• 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

PONTO DE SITUAÇÃO


• Projecto de demonstração BioSOFC – Programa Life - Espanha
• Reunião com os promotores para troca de informações.
Visita in loco
• Visita à instalação piloto de limpeza do biogás.
• Visita ao local de instalação da pilha combustível.

Pilha de combustível SOFC Biofiltro para biogás

PONTO DE SITUAÇÃO


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

Até ao presente foi efectuada a seguinte sub-tarefa:

• Contactos com a DGE

PONTO DE SITUAÇÃO


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

1 KW System 5 KW System 5 KW System
Potência Eléctrica DC– 4kW Potência Eléctrica DC– 3,5 kW
Potência Eléctrica DC– 1,24 kW AC - 3.3kW AC – 3 kW
AC – 1 kW
Potência Térmica - 2.7kW Potência Térmica - 3 kW
Potência Térmica – até 500 W
Eficiência - Eléctrica 50%
Eficiência - Eléctrica 38% Eficiência - Eléctrica 34%
Total 70%
Total 69% 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

Estado Evolutivo


• 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.

Relatórios a entregar JUNHO 2007

Entrega de relatórios finais referentes às tarefas:

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

Entrega de relatórios de progresso referentes às tarefas:

-B3.1
-B3.2

RELATÓRIOS DE PROGRESSO – DELIVERABLES JUNHO 2007

METODOLOGIA 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.

PAPEL DOS CO-PROMOTORES NAS ACTIVIDADES / TAREFAS

Para além do apoio de todos os co-promotores na execução dos deliverables (coordenado
pelos responsáveis das tarefas) têm os co-promotores o seguinte papel no PPS 2:

• EFACEC: -

• EFACEC SE: - Apoio ao trabalho laboratorial (Automação)

• INEGI: - Coordenação geral do PPS 5 e coordenação de tarefas

• INETI: - Coordenação das tarefas E

• IST: - Coordenação das tarefas E

• Labelec:

• SRE: - Coordenação da tarefas E

PROJECTO EDEN

PARTE II
Actividades a desenvolver
Definição do papel dos restantes parceiros participantes nas tarefas
do PPS 2

27

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


– Objectivos:
• Pedido de informação aos fornecedores
seleccionados
– Estado: 50% (foram efectuados contactos
com fornecedores e esperamos respostas)
– Relatórios: Final – Julho 2007


– Objectivos:
• 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


• 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)

Gases
Necessidade de
Produtos da reacção
análise P
Construção do ED EC
AC
filtro EF

I
IN E G
Consumo
a
ctric Directo
a Elé
i
g
E ne r
Filtro Combustivel
SOFC
Ar
En
er
gi
a
Té

refrigeração
Limpeza rm

Sistema de
ic
Grau de humidade a
Fluxo
Tratamento e gestão
do ar a admitir

GI
NE
I
GI
NE
I


EC
EF D P
AC
E

Manutenção e operação
Rotinas 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


– Contribuições – Todos (ver diagrama)
– Objectivos: Elaboração de Especificações
– Estado: 20%
– Relatórios: Final Julho de 2007


– 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


– 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

– 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

2ª REUNIÃO GLOBAL DO PPS 2

Data da 2ª reunião:

EDEN - Pps2 26 04 2007

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