Existen dos mercados principales para los pellets de madera: los mercados de pellets industriales de madera en los cuales los pellets sustituyen al carbón en las grandes estaciones de generación de energía eléctrica y los mercados premium de pellets de calefacción en los que se usan pellets de madera para combustible de pellets, Hornos
 
Este libro blanco trata sobre el futuro de los mercados de calentamiento de pellets. Actualmente, los pellets de calefacción premium sólo producen calor en estufas, calderas o hornos. Sin embargo, un nuevo producto, desarrollado por OkoFENin Oberösterreich, está a punto de cambiar drásticamente la forma en que las pastillas de calefacción contribuyen al mercado general de pellets de madera. En los Estados Unidos los sistemas serán montados en Maine y vendidos bajo la marca "MESys" de los sistemas de energía de Maine.
 
El nuevo producto es un pequeño sistema combinado de calor y electricidad (CHP) que funciona con pellets de madera premium. Este nuevo producto, descrito con más detalle a continuación, cruza el límite entre pellets de calefacción y gránulos industriales. Como se describe a continuación, la generación de electricidad a nivel micro con pastillas de madera de bajo carbono renovable puede ser parte de una arquitectura de red eléctrica de energía distribuida que puede complementar la pequeña escala solar de almacenamiento de baterías a pequeña escala y el crecimiento en el uso de vehículos eléctricos .
 
Mercados de Pellets Industriales y Premium
El mercado global total de pellets de madera es de aproximadamente 28 millones de toneladas métricas por año. Como se muestra en el siguiente gráfico, en 2016 la demanda global estaba dividida de manera uniforme entre los mercados de calefacción y los mercados industriales. Los mercados industriales, cuyos usuarios finales son grandes centrales de carbón pulverizado, superarán los mercados de calefacción en 2017. A partir de 2017, bajo las previsiones actuales, el sector de pellets industriales dominará la demanda mundial de pellets de madera.
 
La demanda de pellets Premium se pronostica en alrededor de 24,5 millones de toneladas métricas en 2025. Sin embargo, la demanda podría ser mucho mayor si la visión que se establece a continuación se convierte en realidad.
 
El nuevo sistema combinado de calor y electricidad
El nuevo sistema de micro-CHP se construye sobre la base de las calderas de pellets OkoFEN fiables y altamente eficientes. Hay más de 60.000 calderas de pellets OkoFEN instaladas en 17 países. En los Estados Unidos, miles de sistemas producidos en Maine por MESys están calentando hogares, negocios, edificios municipales, escuelas y otros edificios. Estas calderas de pellets totalmente automáticas han demostrado su fiabilidad y eficiencia.
 
Ahora, además del calor, la caldera de microcogeneración alimentada con pellets también genera electricidad. Después de varios años de I + D y pruebas de campo, los sistemas de micro-CHP se están desplegando en Europa y están a varios meses de la aprobación total para la venta en los EE.UU.
 
La caldera CHP produce hasta 60 kilovatios de calor (alrededor de 205.000 BTU / hora) y hasta 5 kilovatios de electricidad. Por lo tanto, mientras el edificio está siendo calentado por pellets, la unidad CHP también está generando electricidad.
 
La foto a continuación muestra la unidad de micro-CHP en el edificio de ensamblaje de productos de Maine Energy Systems donde se está probando para la aprobación de EE.UU. para la venta.
 
Parte de la cubierta externa se quita para el acceso a los componentes internos durante la prueba. En primer plano se encuentra el tanque interno de almacenamiento de pellets que se rellena automáticamente por un sistema de transporte neumático conectado por las mangueras blancas a un depósito de almacenamiento de combustible de pellets a granel. La parte superior abovedada del motor Sterling y la unidad generadora diseñados a medida pueden verse detrás y por encima del tanque de almacenamiento de pellets. Todo el sistema se encuentra en un espacio que es de 40 pulgadas por 36 pulgadas (100 cm x 90 cm). En la parte inferior izquierda de la foto se encuentra el pequeño contenedor extraíble que recoge y compacta automáticamente la ceniza. Ese contenedor necesita vaciar 4-8 veces al año para la instalación típica y el sistema alerta al propietario por correo electrónico y texto cuando el contenedor está casi lleno. La imagen de abajo muestra el motor Stirling y el generador.
 
Toda la unidad de micro-CHP tiene una eficiencia media del 85%. Esto significa que a plena potencia en una configuración óptima el sistema CHP puede producir alrededor de 205.000 BTU / hora (60 kilovatios de calor) y 5 kilovatios de electricidad. El sistema funciona eficientemente de aproximadamente 20 kW (aproximadamente 68.000 BTU / hora) de salida de calor a la salida completa a 60 kw. El sistema modula su salida para seguir la demanda de calefacción. La salida de electricidad es proporcional a la salida de calor.
 
60 kW de la producción de calor es más de lo que necesita la mayoría de las casas pequeñas y medianas. En los próximos meses, se ofrecerá una versión más pequeña, mejor adaptada para casas pequeñas y medianas. Pero para grandes hogares, muchas empresas, edificios de apartamentos, escuelas pequeñas, clínicas, bibliotecas, edificios municipales, etc., esta unidad encajará bien con las demandas de calor, generando hasta 5 kilovatios de potencia. En algunas aplicaciones con suficiente demanda de calor, dos o más de las unidades se pueden colocar en una cabina de energía autónoma.
 
Poner en perspectiva el valor de la cogeneración alimentada con pellets de pequeña escala
 
 
Para ilustrar los beneficios de producir calor y energía y usar un ejemplo que tiene métricas que son fáciles de entender, FutureMetrics ha producido un tablero que muestra el costo de cargar un vehículo eléctrico (EV) utilizando la electricidad producida por el combustible de pellets Micro-CHP.
 
El tablero de instrumentos calcula el costo para cargar cualquiera de los 12 coches eléctricos actualmente disponibles de la energía producida por el sistema CHP. El usuario puede cambiar muchas de las entradas. Las entradas y salidas se pueden conmutar entre una versión estadounidense (usando unidades imperiales y dólares) y una versión europea (usando unidades métricas y euros). El tablero de instrumentos compara el costo del "combustible" por milla o kilómetro del EV contra un automóvil de gasolina o diesel. El usuario también puede comparar el coste por kWh de cargar el EV con el microCHP y con la electricidad de la empresa de servicios públicos. Para ver lo que una unidad más pequeña produciría o lo que la unidad actual producirá cuando la demanda de calor es menor que la salida máxima, el usuario puede deslizar el control de "salida de calor" a valores más bajos.
 
Una captura de pantalla del panel está en la página siguiente. Con las entradas por defecto para el tablero de instrumentos y la comparación de un coche alimentado con gasolina con el BMW i3 EV, es 5.45 veces más costoso en los EE.UU. para conducir la misma distancia en un coche de motor de combustión funcionando en gas que es con el EV cargado por el micro -CHP. O para poner de otra manera, el gas tendría que costar alrededor de $ 0.40 / galón para los dos costos por milla para ser equivalente. En Europa, dado el mayor costo del combustible, es 13 veces más costoso usar combustible diesel por kilómetro recorrido que usar la electricidad del sistema CHP de pellets.
 
El CHP de pequeña escala alimentado con pellets tiene el potencial de convertirse en una parte importante de la generación distribuida de la red inteligente del futuro.
 
Además, reducir la brecha entre el sector de pellets de calefacción de primera calidad y el sector de energía proporcionando calor y energía de baja emisión de carbono producidos a partir de combustible de pellets renovable proporciona un camino hacia un mercado de pellets premium vigorizado y más grande.