Řešení ekologizace lokálního vytápění ve městě Orlová Ing. Rafał Chłond Mgr. Veronika Hase Seminář: Problematika emisí z malých zdrojů znečišťování Karlov pod Pradědem 21. – 22. 10. 2010 __________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Obsah prezentace
Účel vypracování studie proveditelnosti Stávající zásobování teplem Zásobování el. energií, plynem a tuhými palivy Výchozí situace v řešených oblastech Dotazníkový průzkum Místní zdroje energie Návrhová řešení Závěr
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Účel vypracování studie proveditelnosti
studie je realizována v rámci aktivit projektu Podpora lokálního vytápění biomasou cílem je stanovení možných náhrad stávajících systémů a zdrojů vytápění vedoucích ke zlepšení kvality ovzduší ve dvou problematických oblastech města Orlové vypracování náhrad, obnovy či modernizace zdrojů z vytápění fosilními palivy
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Zájmové území – město Orlová
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Bilance potřeb tepla
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Stávající zásobování teplem - CZT
zdrojem tepla pro město Orlová je elektrárna Dětmarovice horkovodní soustava zásobuje především sídlištní oblast Orlová – Lutyně a Orlová – Poruba teplem a TUV je zásobováno 8 630 bytů, včetně sídlištní vybavenosti téměř 70% obyvatelstva je napojeno na CZT, dalších 12% je plynofikováno
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Stávající zásobování teplem • horkovodní síť
• podle údajů SMO, městské a.s., klesla spotřeba tepla pro vytápění v roce 2009 oproti roku 2006 o 12% a spotřeba tepla pro ohřev TUV o 14% __________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Spotřeba paliv ve městě Orlová
obecně má na spotřebu paliv největší vliv délka a teplotní charakter topné sezóny
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Emise ze zdrojů REZZO 3
v roce 2008 bylo podle distributorů paliv spalováno poměrně velké množství proplástku což se projevilo i na emisích TE
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Zásobování elektrickou energií a zemním plynem
podle údajů ČEZ Distribuce činila spotřeba el. energie v roce 2007 24,8 mil. kWh (maloodběr) průměrná roční spotřeba plynu se dle RWE pohybuje okolo 45,9 mil. kWh, v roce 2009 činila spotřeba plynu v domácnostech 34,4 mil. kWh vzhledem k poddolování území Výhody a Lazů nepřipadá v úvahu rozvoj plynofikace v této oblasti
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Zásobování tuhými palivy
v zájmovém území a blízkém okolí se nachází v současné době 13 distributorů tuhých paliv zajišťují maloobchodní prodej jak pro město Orlová, tak i pro obyvatele z okolních obcí prodejci nabízejí tyto druhy tuhých paliv: černé a hnědé uhlí, koks, palivové dřevo a dřevěné pelety, uhelné brikety průměrná spotřeba paliva za rok na RD činí 5,5 tuny uhlí/koksu, 4,5 m3 dřeva
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Výchozí situace v řešených oblastech – inventarizace malých zdrojů vytápění
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Dotazníkový průzkum
probíhal ve spolupráci Výzkumného energetického centra s MěÚ Orlová pracovníci VEC prováděli dotazníkový průzkum u celkem 160 rodinných domů v oblastech Lazy a Výhoda pro průzkum byly vybrány reprezentativní vzory rodinných domů informovanost obyvatel – prostřednictvím vyvěšených letáků, letáků do schránek, inzerátů v místních novinách a reportáže v místní televizi
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Dotazníkový průzkum
základní informace o stavu RD (stávající stav, zateplení, apod.) způsob vytápění a druh paliva roční spotřeba paliva plánovaná změna vytápění
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Dotazníkový průzkum – vyhodnocení pro oblast Lazy Stávající stav rodinných domů v Lazích
15% 8% starší RD novostavba po rekonstrukci
77%
Graf 1: Stávající stav RD v oblasti Lazy
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Dotazníkový průzkum – vyhodnocení pro oblast Lazy Stupeň zateplení RD po rekonstrukci v Lazích
25%
úplně zatepleno částečně
Stupeň zateplení starších RD v Lazích 75%
2%
46%
úplně zatepleno částečně 52%
nezatepleno
Graf 2: Stupeň zateplení RD v oblasti Lazy __________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Dotazníkový průzkum – vyhodnocení pro oblast Lazy • v oblasti Lazy je cca 35% domů nezateplených •pokud budou tyto domy zatepleny úplně, ušetří se cca 40% (545 kW) na tepelných ztrátách
Podíl RD dle tepelných ztrát v oblasti Lazy do 10 kW
14%
10 až 20 kW
nad 20 kW
3%
83%
•pokud budou zatepleny Graf 3: Podíl RD podle tepelných částečně (okna + stěny), ztrát (Lazy) ušetří se přibližně 30% (390 kW) na tepelných ztrátách __________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Dotazníkový průzkum – vyhodnocení pro oblast Lazy Struktura zateplení RD s vytápěnou plochou do 170 m 2 v oblasti Lazy zatepleno + nová okna
zateplené konstrukce
zateplené jen zdivo
zateplená jen střecha
bez zateplení zdiva
bez zateplení střechy
jen nová okna
nezatepleno
14%
23%
6% 6% 6%
14% 14%
17%
Graf 4: Struktura zateplení RD s nejběžnější vytápěnou plochou (do 170 m2) __________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Dotazníkový průzkum – vyhodnocení pro oblast Lazy
plánovaná změna vytápění – ano 5%, ne 75%, ano (ale nejsou finance) 20% roční náklady na vytápění do 10 000,- … 11% 10 000 až 20 000,- … 10% 20 000 až 30 000,- … 34% 30 000 až 50 000,- … 39% nad 50 000,… 6%
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Dotazníkový průzkum – vyhodnocení pro oblast Lazy Graf 5: Podíl paliv na vytápění v oblasti Lazy
Podíl paliv na vytápění RD v oblasti Lazy ZP
Uhlí
Dřevo
Elektřina
3%
Ostatní (PB, TČ)
1%
24%
Podíl kotlů na vytápění RD v oblasti Lazy 10%
Kotle na TP s ručním přikládáním
62%
Kamna
Elektrokotel
Přímotop
17% 4% 4%
75%
Graf 6: Podíl kotlů na vytápění v oblasti Lazy __________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Dotazníkový průzkum – vyhodnocení pro oblast Výhoda Stávající stav rodinných dom ů na Výhodě
starší RD 50%
50%
po rekonstrukci
Graf 7: Stávající stav RD v oblasti Výhoda
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Dotazníkový průzkum – vyhodnocení pro oblast Výhoda Stupeň zateplení RD po rekonstrukci na Výhodě
8% 40% úplně zatepleno
Stupeň zateplení starších RD na Výhodě
částečně nezatepleno 52%
3% 33% úplně zatepleno částečně nezatepleno 64%
Graf 8: Stupeň zateplení RD v oblasti Výhoda __________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Dotazníkový průzkum – vyhodnocení pro oblast Výhoda • v oblasti Výhoda je přibližně 16% domů nezateplených
Podíl RD dle tepelných ztrát v oblasti Výhoda do 10 kW
10 až 20 kW
nad 20 kW
4% 33%
•pokud budou tyto domy zatepleny úplně, ušetří se cca 40% (214 kW) na tepelných ztrátách
63%
Graf 9: Podíl RD podle tepelných
•pokud budou zatepleny ztrát (Výhoda) částečně (okna + stěny), ušetří se přibližně 30% (163 kW) na tepelných ztrátách __________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Dotazníkový průzkum – vyhodnocení pro oblast Výhoda Struktura zateplení RD s vytápěnou plochou do 170 m 2 v oblasti Výhoda zatepleno + nová okna
zateplené konstrukce
zateplené jen zdivo
zateplená jen střecha
bez zateplení zdiva
bez zateplení střechy
jen nová okna
nezatepleno
18%
29%
17% 3% 15%
10%
5% 3%
Graf 10: Struktura zateplení RD s nejběžnější vytápěnou plochou (do 170 m2) __________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Dotazníkový průzkum – vyhodnocení pro oblast Výhoda
plánovaná změna vytápění – ano 6%, ne 80%, ano (ale nejsou finance) 14% náklady na vytápění do 10 000,- … 6% 10 000 až 20 000,- … 18% 20 000 až 30 000,- … 33% 30 000 až 50 000,- … 37% nad 50 000,… 6%
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Dotazníkový průzkum – vyhodnocení pro oblast Výhoda Graf 11: Podíl paliv na vytápění v oblasti Výhoda
Podíl paliv na vytápění RD v oblasti Výhoda ZP
Uhlí
Dřevo
Elektřina
11% 6% 46%
Podíl kotlů na vytápění RD v oblasti Výhoda
37%
Kotle na TP automatické
Kotle na TP s ručním přikládáním
Kamna
Elektrokotel
Přímotop
Kotle na ZP
1%
40%
48%
Graf 12: Podíl kotlů na vytápění v oblasti Výhoda __________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum 3%
2%
6%
Výpočty roční produkce emisí
výpočty budou zaměřeny na emise TZL, SO2, CO a NOx emisní faktory použité do výpočtů vycházejí z projektu „Emise POP a těžkých kovů z malých zdrojů a jejich emisní faktory“ hodnoty emisních faktorů byly stanoveny převážně při provozu kotle blízko jmenovitému výkonu
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Výpočty roční produkce emisí Tabulka 6: Emisní faktory použité ve výpočtech
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Návrhová řešení
zvážení možných a dostupných náhradních řešení pro dané oblasti vedoucích ke zlepšení kvality ovzduší prvním krokem by mělo být zateplení domu (stěny, střecha, výměna oken a dveří) a maximální snížení tepelných ztrát na základě velikosti tepelných ztrát zvážit možnosti náhrady (dostupnost náhradního řešení, finanční náklady, rentabilita, komfort vytápění)
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Návrhová řešení
napojení oblasti na stávající CZT – ekologicky přijatelné řešení, problém s dodatečnou výstavbou rozvodových sítí (finanční náklady) a poddolovaností oblasti vybudování CZT na biomasu – nutnost výstavby rozvodů tepla a vlastních výměníkových stanic a dodržení zásad efektivity
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Návrhová řešení
lokální topidla – krby a krbová kamna, kachlová kamna kotle pro ústřední vytápění – s manuálním přikládáním (zplyňovací kotle) kotle pro ústřední vytápění – automatické dodržování postupů správného topení a topení kvalitními palivy
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Návrhová řešení
solární systémy – využití tepla pro ohřev TUV, možnost kombinovaného vytápění (přechodná období jaro a podzim) fotovoltaické panely – výroba elektřiny, instalace na střechy, stěny domů tepelná čerpadla – využití nízkoteplotního geotermálního potenciálu
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Závěr
cílem studie proveditelnosti je navrhnout náhradní řešení, která budou dostupná a povedou ke zlepšení kvality ovzduší v problematických oblastech aby došlo ke zlepšení kvality ovzduší, je zapotřebí nejen změna technologií, ale také změna přístupu obyvatel k topení
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum
Děkuji za pozornost.
__________________________________________________________ VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum