IEE BiogasHeat Development of Sustainable Heat Markets for Biogas Plants in Europe. D 6.7 Sustainable heat use from biogas plants

IEE BiogasHeat – Development of Sustainable Heat Markets for Biogas Plants in Europe April 2012- March 2015

D 6.7 Sustainable heat use from biogas plants Minutes from 1st national seminar in Czech Republic (in Czech)

T. Vorisek, P. Chmel

SEVEn, The Energy Efficiency Center Americka 579/17, 120 00 Prague Czech Republic

October 2013

IEE BiogasHeat – Development of Sustainable Heat Markets for Biogas Plants in Europe

Obsah 1.

Úvod ................................................................................................................................................ 3

2.

Přehled příspěvků konference – Udržitelné využívání tepla z bioplynu .......................................... 3

3.

Zhodnocení konference ................................................................................................................. 10

Dovětek: Projekt BiogasHeat je podporován Evropskou komisí v rámci programu Intelligent Energy for Europe (IEE). Výhradní odpovědnost za obsah tohoto dokumentu přebírají jeho autoři. Obsah materiálu nevyjadřuje stanovisko Evropské unie. Agentura EACI (Výkonná agentura pro konkurenceschopnost a inovace), která program IEE administruje, ani Evropská komise nejsou zodpovědné za jakékoliv využití informací obsažených v této publikaci. Projekt probíhá od dubna 2012 do března 2015 (Kontaktní číslo: IEE/11/025).

This project (Contract no. IEE/11/025) is supporterd by:


1. Úvod V rámci tradiční dvoudenní konference „Výstavba a provoz bioplynových stanic“, jejíž tentokrát již 13. ročník se uskutečnil ve dnech 10. a 11. října 2013 v Třeboni, byl druhý den konference uspořádán národní seminář projektu BiogasHeat. Konference se každým rokem zpravidla zúčastňuje na 150-250 osob z řad odborníků, provozovatelů bioplynových stanic, zájmových firem a odborné veřejnosti, čímž se stává jednou z nejvýznamnějších akcí svého druhu v České republice. Nosnými tématy letošního ročníku konference byl aktuální vývoj legislativy, její výklad a dopady, zvyšování energetické a ekonomické efektivity bioplynových stanic, udržitelnost provozu, příprava a zpracování substrátů apod. Samostatnou částí programu v závěrečném dni konference potom byl právě národní seminář projektu BiogasHeat věnovaný využití tepelné energie z bioplynu, příkladům realizací zajímavých projektů v oblasti bioplynu a následné diskuzi nad prezentovanými tématy. Programovou náplň semináře tvořilo celkem pět příspěvků zaměřujících se na problematiku efektivního využívání bioplynu a zejména tepla, které je vedlejším produktem spalování bioplynu v motorových kogeneračních jednotkách. Příspěvky nabídly nejprve představení mezinárodního projektu BiogasHeat a jeho prozatímní výsledky zjištěné u 10 vybraných bioplynových stanic a dále pak ukázky nejzajímavějších způsobů využití tepla aplikovaných na existujících bioplynových stanicích a potenciálně aplikovatelných u dalších nových i existujících stanic. Analýzu vybraných bioplynových stanic v letošním roce jako jednu z projektových aktivit uskutečnila společnost SEVEn z pozice člena mezinárodního projektového konsorcia BiogasHeat.

2. Přehled příspěvků konference – Udržitelné využívání tepla z bioplynu Výsledky analýzy 10 konkrétních záměrů na využití přebytků tepla z BPS Tomáš Voříšek, SEVEn V prvním příspěvku byl auditoriu představen mezinárodní projekt BiogasHeat, v rámci kterého byly vybrány a dále blíže posuzovány projekty většinou existujících, ale také dvou aktuálně realizovaných bioplynových stanic a jejich záměry na využívání produkovaného tepla. Po úvodních informacích byla přiblížena metodika výběru hodnocených stanic.

Kritériem byla

smysluplnost zpracování předběžných studií proveditelnosti pro jednotlivé případy a byly vybrány projekty, u kterých odborná podpora skutečně dodá přidanou hodnotu. Následně byl představen přehled uvažovaných a hodnocených záměrů využití tepla, mezi které byly zahrnuty zejména využití tepla pro krytí stávajících energetických potřeb zemědělských areálů, dodávka tepelné energie teplovodem k externím odběratelům, nové podnikatelské příležitosti (sušení paliv, digestátu, pěstování řas, chov ryb), přesun KGJ z bioplynových sanic k místům odběru tepla nebo využití tepla pro dodatečnou výrobu elektřiny. This project (Contract no. IEE/11/025) is supporterd by:


Představeny byly také legislativní změny, požadavky a metodiky výpočtu množství tepla při čerpání provozní podpory formou zelených bonusů za „KVET“ pro stanice uvedené do provozu v roce 2013, kdy jsou provozovatelé stanic silně motivováni tepelnou energii smysluplně využívat, aby na zvýšenou provozní podporu dosáhli. Následně byly představeny výsledky analýzy 4 nejzajímavějších vybraných záměrů na využití přebytků tepla z BPS. Prvním je BPS v Moravské Třebové, kde je návrhem studie vyvedení tepelné energie do sousedního areálu Armády ČR, kde sídlí Střední odborná škola a Vyšší odborná škola Ministerstva obrany. Potenciál dodávek tepla do areálu byl nalezen ve výši 2,8 až 4,2 GWh/a s poměrně malými investičními náklady ve výši do 260 tis. Kč. Velmi smysluplný záměr však prozatím stagnuje na problému vyřešení otázek zájmu vlastníka areálu, určení kdo bude investor a nastavení smluvních podmínek. Dalším zajímavým představeným projektem s vysokým potenciálem využití tepla z bioplynu byl záměr u BPS v Žamberku. V rámci studie bylo doporučeno zabývat se velmi vhodnou možností dodávky tepla pro potřeby Odborného léčebného ústavu Albertinum s potenciálem dodávky tepla 1,25 až 1,4 GWh při investičních nákladech okolo 13 mil. Kč. Dalším zvažovaným záměrem bylo prodloužení teplovodu do centra města a napojení na síť CZT. Diskutováno bylo také možné přesunutí KGJ do jedné z kotelen CZT. Zatímco první návrh bude pravděpodobně realizován, další návrhy prozatím čekají na podporu ze strany vedení města. Třetím prezentovaným projektem byl záměr vlastníka BPS ve Velkých Opatovicích, kde studie posuzovala možnosti vyvedení tepla teplovodem do nedalekého centra města, kde je potenciál zásobovat teplem objekty v majetku města (2x MŠ, obchodní dům, zdravotní středisko, policie) i objekty soukromých vlastníků (2x BD, pošta, obchod, restaurace). Dále se zvažuje možnost prodloužení teplovodu do kotelny ostrovní sítě CZT. Ve fázi příprav se nachází první z představovaných variant, u které je realizace nejpravděpodobnější. Posledním představeným záměrem byla bioplynová stanice v realizaci a plánovaným zahájením provozu koncem roku 2013 s umístěním na okraji obce Brloh. Předmětem posouzení studie byla zejména dislokace KGJ do kotelny CZT na okraji města Přelouč, alternativně do plynové kotelny v areálu provozovatele stanice v obci Lipoltice, obě místa ve vzdálenosti cca 3,5 km. I přes technickou uskutečnitelnost, vyšší investiční náklady a zejména vysokou environmentální hodnotu navrhovaného záměru se prozatím řešení jeví jako neuskutečnitelné, a to především díky konkurenci v podobě plánované instalace KGJ na zemní plyn (nově podporované bonusem za KVET). Závěrem prezentace byly shrnuty obecné poznatky a z nich vyplývající doporučení, získané na základě provedených šetření a zpracování předběžných studií proveditelnosti na vybraných stanicích. Konstatován byl fakt, že obecně jsou ekonomicky návratné realizace krytí stávajících potřeb zemědělských areálů (vytápění, příprava TV, sušení komodit, ad.). Jako ekonomicky neefektivní se ukázalo využívat teplo z bioplynu na absorpční chlazení (zejména při malých potřebách chladu), This project (Contract no. IEE/11/025) is supporterd by:


v některých případech dodatečně vyrábět elektřinu, či teplo využívat pro „nové“ podnikatelské aktivity, u kterých teplo nehraje zásadní roli v provozních nákladech. U dodávky teple externím odběratelům je vhodnost záměrů zásadně závislá na vzdálenosti poptávky, její velikosti a substituční ceně tepla. Jako příklad zde byl uveden právě poslední představovaný projekt s přesunem KGJ do kotelny CZT, kdy ekonomická a environmentální stránka záměru by byla na vysoké úrovni, avšak díky konkurenci v podobě poměrně diskutabilní podpoře KVET ze zemního plynu je tento záměr v současné chvíli nerealizovatelný. Pro srovnání, i jako návrh k diskuzi a možný způsob řešení problému v podmínkách ČR, zde byly uvedeny praktické legislativní příklady řešení z Dánska či Německa. V Dánsku musí provozovatelé KGJ na zemní plyn přednostně využívat pro KVET plynné palivo obnovitelného původu, pokud to nezvýší náklady spojené s dodávkou tepla. A to může účinně řešit systém podpory. Pokud nějakému výrobci tepla je bioplyn nabídnut za ceny, které mu plně refunduje tarif za vyrobenou elektřinu z bioplynu, měl by tomuto palivu dát přednost. Jinou filozofii přijalo Německo, kde na zvýhodněný tarif za vyrobenou „zelenou“ elektřinu mají dokonce i KGJ skutečně spalující zemní plyn, pokud si obstarají na trhu obnovitelné palivo v podobě biometanu, který jiný subjekt vyrobí a dodá do plynárenské sítě. Jako další doporučující legislativní kroky a podněty k následné diskuzi byly následně zmíněny doporučení v podobě rozšíření nároku na doplňkový zelený bonus za KVET pro vybrané způsoby využití tepla i pro BPS s uvedením do provozu před rokem 2013 a korigovat výší podpory KVET ze zemního plynu, kdy při současném stavu je prostá návratnost projektů v řádu 5 (!) let.

Pěstování bylinek ve skleníku Adam Moravec, Biom CZ V následující prezentaci byl představen vzorově

synergicky

zemědělského stanicí

a

fungující

podniku

využitím

koncept

s bioplynovou

tepla

a

elektřiny

z bioplynu na vlastní provoz, chov 300 ks prasnic,

1600

ks

jatečných

prasat

a

zejména provoz cca 100 ha skleník pro pěstování

bylinek.

Uzavřený

koloběh

provozu využívá svých synergií, stabilizoval ekonomickou situaci podniku, vytvořil nová pracovní místa v regionu, peníze ušetřené na nákupu energií také zůstávají v regionu a provoz skleníku se může pochlubit využíváním téměř 100% energie z obnovitelných zdrojů a současně úsporou na nákladech za nákup energií.



Prezentace posloužila účastníky konference jako velmi užitečná a praktická ukázka správné koncepce fungujícího zemědělského podniku, který může být s trochou nadsázky označován i jako „showroom“ pro využití energie z bioplynových stanic.

Zkušenosti s výstavbou a provozem bioplynové stanice v lihovaru ZEVAR Jindřich Kříbala, Ondřej Málek, ZEVAR, s.r.o. Další

velmi

hodnotný

příklad

vhodně

fungujících a doplňujících se provozů byl prezentován na symbióze provozu lihovaru a bioplynové stanice ve Větrném Jeníkově. Celý koncept

je

„uzavřeného

vytvořen

na

výrobního

základě

tzv.

ekologického

bezodpadového biocyklu“, kdy jsou veškeré odpadní

i

cíleně

pěstované

zemědělské

suroviny využity jak v lihovaru, tak v BPS, energeticky náročný proces výroby lihu je This project (Contract no. IEE/11/025) is supporterd by:


doplňován tepelnou energií z kogenerační jednotky při BPS i zbytkovým bioplynem spalovaným ve dvouhořákovém kotli. Až 65% vstupních surovin BPS tvoří odpadní suroviny z výroby lihu. V současné chvíli je v liovaru využito až 60% odpadního tepla z KGJ. Po dokončení modernizace a optimalizace provozu lihovaru je plánované využití odpadního tepla ve výši až 95%.

Představena byla veškerá pozitiva, ale také související úskalí a negativa, kterými projekt musel od konceptu projít. Za uvedené pozitivní body lze uvést snížení nákladů na výrobu lihu, vyšší tržby za KVET, úsporu nákladů za vstupní suroviny pro BPS a zároveň za likvidaci odpadu z lihovaru, uplatnění přebytečného bioplynu v kotli lihovaru, ad. Tyto pozitiva však musely být vykoupeny vyššími investičními náklady na stavební a technologické úpravy v podobě větších nároků na potrubní systémy propojení provozů, na koncové sklady BPS, složité technologické zapojení strojoven, složité algoritmy řídicích systémů, vyšší provozní a servisní náklady, ad. Přesto všechno však symbióza těchto provozů přináší významné benefity. Prezentace se setkala se zájmem v řadách účastníků a následná diskuze byla vedena ve smyslu opakovatelnosti takto řešeného projektu. Sám přednášející přiznal, že systém není typizovaný, ale závěrem z podobných příkladů je inspirující přístup a motivace k hledání nových zajímavých řešení pro provozovatele bioplynových stanic.



Bioplynová stanice se vzdálenými kogeneračními jednotkami ve městě Přeštice Pavel Netrval, Úslava, a.s. Příspěvek p. Netrvala, z pozice provozovatele BPS, byl představením průběhu procesu realizace od počátečních cílů projektu po realizaci stanice a instalaci KGJ do kotelen ve městě Přeštice. Představovaný projekt byl právě výjimkou v tom smyslu, že již od počátku byl koncept směřován k co nejvyšší efektivitě budoucího provozu BPS, což dokazují slova p. Netrvala ve smyslu – „proč budovat něco s celkovou účinností pod 50%“. Od počátku byl tedy cíl směřován k maximálně možnému využití odpadního tepla. Proto bylo od realizace uvažováno s dislokací kogeneračních jednotek do kotelen CZT na sídlišti v Přešticích. S tímto vědomím byla také vybírána lokalita pro umístění BPS z hlediska dostupnosti města plynovodem.

Přes komplikace při realizaci v podobě složitého jednání s úřady, náročné úpravy kotelen CZT, vyřešení majetkoprávních vztahů, neochota distribuční společnosti spolupracovat na technickém řešení připojení, technické problémy při realizaci systému MaR u CZT, ad. Výsledkem je tedy velmi zdařilý systém účelně využívající až 80% produkovaného tepla. Provozovateli BPS se podařilo také zkombinování, v první prezentaci diskutované, instalace KGJ na bioplyn do kotelny CZT na zemní plyn. Na tomto příkladu je vidět, že jde v principu o velmi vhodné řešení, nicméně tato realizace probíhala v době, kdy neměla konkurenci v podobě podporované KVET ze zemního plynu. Dnešní situace podpory KVET ze zemního plynu

však

bohužel

nenasvědčuje

dalšímu

rozšíření

podobných řešení. Nicméně přesto šlo o další ukázku příkladného využívání odpadního tepla z KGJ pro přítomné účastníky, u kterých se prezentace dočkala velkého zájmu.



Chov ryb v oteplovaných vodách Miroslav Kašparů, AGRICO s.r.o. Poslední

z prezentací

provozovatele

BPS,

sloužila

pro

potenciální

investory i ostatní účastníky konference jako bližší představení další alternativní možnosti pro využití odpadního tepla z KGJ. Miroslav Kašparů účastníkům přiblížil

problematiku

akvakultur

a

způsob chovu ryb v uzavřených recirkulačních systémech. Jednotlivé druhy ryb pro svůj odchov potřebují různé teploty vody. Právě v ohřevu vody je potenciál využití tepla z KGJ. Ideální teplota vody tak dokáže udržet vysokou produkci chovu a může snížit provozní náklady na její ohřev.

Příjemným zpestřením při zakončení celé konference byla plánovaná exkurze v nedaleké stanici pro chov ryb v oteplovaných vodách, kde potenciální investoři (provozovatelé BPS) mohli reálně vidět provoz podobného zařízení a zvážit jeho potenciál realizace na svých stanicích.



3. Zhodnocení konference Semináře se zúčastnila většina účastníků konference a příspěvky byly auditoriem přijaty velice kladně. Nejprve byl účastníkům představen mezinárodní projekt BiogasHeat a jeho dosavadní výsledky posouzení konkrétních vybraných záměrů. Z jejich posouzení vyplynuly zobecňující závěry a doporučení, jak změnit stávající regulační rámec, aby odpovídajícím způsobem podporoval zvyšování efektivity i u stávajících výroben bioplynu. Byly pojmenovány nejaktuálnější problémy zejména legislativního rázu týkající se provozní podpory formou zeleného bonusu za KVET, které jsou omezené pro stávající BPS, omezení možnosti přesunu stávajících KGJ do kotelen CZT nebo provozní podpora KGJ na zemní plyn. Ostatní příspěvky už sloužily k představení již realizovaných projektů s cílem inspirovat další investory a vlastníky bioplynových stanic. Lze doufat, že se podaří počet takto výjimečných projektů v ČR postupně zvyšovat, k čemuž má přispět i pokračující technická asistence národního člena konsorcia SEVEn vybraným partnerům, jejichž záměry se v rámci úvodního posouzení ukázaly jako nejslibnější. Národní seminář projektu BiogasHeat, pod vedením společnosti SEVEn, velmi dobře splnil svůj účel. Od početné účasti ukazující velký zájem zainteresovaných lidí z oboru, přes podnětné diskuze k prezentované problematice, až po zajímavou exkurzi v chovné stanici ryb, názorně ukazující možný způsob využití odpadního tepla pro podnikatelský záměr.


IEE BiogasHeat Development of Sustainable Heat Markets for Biogas Plants in Europe. D 6.7 Sustainable heat use from biogas plants

Recommend Documents