Implementace solárních soustav v systémech dálkového zásobování teplem. Příklady velkoplošných solárních soustav

Implementace solárních soustav v systémech dálkového zásobování teplem. Příklady velkoplošných solárních soustav

Petr Kramoliš, Projekce OZE, Slavíkova 6143,708 00 Ostrava – Poruba tel: 596 927 121, 603 704 483, [email protected]

Možnosti implementace solárních soustav do SDH-City Plan

Praha 13.12.2010


Praha 13.12.2010


Využití sluneční energie v budovách

Praha 13.12.2010


Praha 13.12.2010

tab.1

Měsíční sumy globálního záření kWh/m2 ze stanice Ostrava - Poruba v letech 1992 - 2001 Rok/měs. 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

leden 31 26 25 21 26 26 28 25 26 26 23 29

únor 45 38 39 49 51 41 41 40 43 41 48 42

březen 89 70 73 74 87 77 75 64 57 85 88 77

duben 132 115 106 123 116 116 105 118 96 119 125 125

květen 156 146 150 125 143 157 174 168 174 168 166 151

červen 147 156 155 165 167 149 126 172 135 164 197 154

červenec 155 211 201 162 134 148 155 93 137 174 148 161

srpen 148 152 139 128 146 155 138 145 146 139 171 149

září 105 81 80 55 105 90 104 88 61 93 109 109

říjen 53 58 68 49 61 43 48 53 58 48 54 64

listopad 22 27 25 29 24 26 24 31 28 24 30 22

prosinec 18 18 14 19 17 20 19 20 17 17 23 19

celkem 1101 1097 1075 1000 1076 1048 1038 1016 978 1100 1182 1101

průměr

26

43

76

116

144

157

157

146

90

55

26

19

1068

tab.2

Doba slunečníhho svitu v Ostravě - Porubě Rok/měs.

leden

únor

březen

duben

květen

červen

červenec

srpen

září

říjen

listopad

prosinec

celkem

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

54,1 31 55 75,2 65,5 54,9 52,1 45,3 35,3 46,5

80,2 96,3 122,1 92,4 60,8 71,8 85,9 106,4 115,8 66,2

109,5 98,1 160,8 128,7 124 90,1 60,7 194,6 195,6 105,6

153,1 193,4 158,2 170,8 170,8 203,9 137,2 241,6 258,3 184,6

207,9 158,4 195,9 231 290,9 286 288,7 310 301,9 178,3

180,2 237,5 246,1 211,9 162,3 283,3 170,7 290,3 350,8 174,7

316,5 229,4 189,6 205,3 256,3 135,7 187,8 314,9 276 213,9

221,8 204,4 261,6 268,8 227 254,2 248,3 279,4 340,5 228,5

119,2 65,6 204,4 129,4 205,6 140,1 68,9 198,4 212 196,1

150,3 98,6 134,9 77,6 89 106,2 109,6 103,3 101,6 149,6

47,4 69,4 57,4 49,9 53,6 82,5 59,8 57,2 76,1 60

23,2 63,1 21,1 51,4 51,2 38,9 21,8 20,7 82,6 35

1663,4 1545,2 1807,1 1692,4 1757 1747,6 1491,5 2162,1 2346,5 1639

průměr

51,49

89,79

126,77

187,19

244,9

230,78

232,54

253,45

153,97

112,07

61,33

40,9

1785,18


Praha 13.12.2010

Měsíční průběhy globálního záření 250

200 06

leden

kWh/m2, m měs.

únor

150

07

březen

05

duben

08

květen červen

04 červenec 09 100

srpen září

03 10 50

říjen listopad prosinec

02 01 11 12

0 1993

1994

1995

1996

1997

1998


1999

2000

2001

2002

2003

2004

Praha 13.12.2010

Roční průběhy globálního záření 250

200

1993 1994

kWh/m2, m měs.

1995 1996

150

1997 1998 1999 2000

100

2001 2002 2003 2004

50

0 leden

únor

březen

duben

květen

červen


červenec

srpen

září

říjen

listopad

prosinec

Praha 13.12.2010


Praha 13.12.2010


Praha 13.12.2010


Praha 13.12.2010


Praha 13.12.2010


Praha 13.12.2010


Praha 13.12.2010


Praha 13.12.2010


Praha 13.12.2010

Solární soustava Neckarsulm


Praha 13.12.2010


Praha 13.12.2010

Měrná spotřeba tepla současných sídlišť byty

plocha bytů

měr.spotř. tepla

roční spotř. tepla

m2

GJ/m2

GJ/r

MWh/r

původní

62

á 0,5

31,0

8,6

průměr

62

á 0,32

19,8

5,5

zateplené

62

á 0,25

15,5

4,3

původní

55

á 0,5

27,5

7,6

průměr

55

á 0,32

17,6

4,9

zateplené

55

á 0,25

13,8

3,8

Potřeba tepla na vytápění má klesající tendenci cca 3% ročně (vliv zateplování) Průměrná plocha bytů na sídlištích je cca 62-65 m2/byt.

zdroj tepla

spotřeba TV měr.spotřeba tepla 1) roč. spotřeba/osoba roč. spotřeba/byt m3/r

GJ/m3

GJ

MWh

MWh/r

centrální PS

16

0,32

5,12

1,42

3,7

domovní PS

13

0,26

3,38

0,94

2,4

1)

včetně tepelných ztrát cirkulace: centrální 70% - domovní 40% průměrný počet osob v bytech 2,6 osoby


Praha 13.12.2010

Měrná spotřeba tepla současných sídlišť

byty

plocha roč.spotř.tepla ohřev TV celk.spotř.tepla m2

MWh/r

MWh/r

MWh/bj.r

průměr

62

5,5

3,4

8,7

zateplený

62

4,3

2,8

6,9

průměr

55

4,9

3,2

8,1

zateplený

55

3,8

2,6

6,4

NED 3,1+2,4 = 5,5 MWh/ r,bj.

NED 2,75+2,4 = 5,2 MWh/ r,bj.

Pro výpočty solárního sídliště uvažujeme všechny domy zateplené, eventuelně téměř všechny

Potřebná plocha kolektorů při solárním pokrytí 20%/35% 300 b.j. 4,5/7,8 m2/bj. 800 b.j. 4,5/7,8 m2/bj


tj. tj.

1 350/ 2340 m2 abs.pl 3 600/66 240 m2 abs.pl.

Praha 13.12.2010

Parametry pro efektivní provoz SDH Měrná spotřeba tepla v bytových domech 40-60 kWh/m2,r Teplotní spád topného media 5/30 (35) oC Nutnost dodržet teploty zpátečky 30-35 oC Charakter bytové výstavby – na úrovni nízkoenergetických domů • 1 m2 solárního kolektoru dává cca 5% roční spotřeby tepla bytové jednotky (závisí na roční spotřebě tepla) • • • •


Praha 13.12.2010

Ackermannbogen Mnichov


Praha 13.12.2010


Praha 13.12.2010


Praha 13.12.2010

Crailsheim


Praha 13.12.2010

Solární soustava Crailsheim


Praha 13.12.2010

Solární kolektorové pole Marstal (Dánsko)


Praha 13.12.2010

Velkoplošné soustavy v Dánsku

Aeroeskoebing


Praha 13.12.2010

Různé varianty podzemních zásobníků tepla


Praha 13.12.2010

Stratifikační zařízení sezónního zásobníku tepla Ackermannbogen


Praha 13.12.2010

Velkoplošné solární soustavy v Německu Pilotní projekty


Praha 13.12.2010

Potřebné plochy pro získání energie z biomasy a solární záření Biomasa: výnosy

výhřevnost

6t/TS, ha 10t/TS, ha

4,5 MWh/t 4,7 MWh/t

tepelný obsah

účinnost spal.

27 MWh/ha,r-2,7 kWh/m2,r 47 MWh/ha,r-4,7 kWh/m2,r

η = 0,85 η = 0,85

zisk tepel.energie 2,29 kWh/m2/r 3,99 kWh/m2/r

Solární energie: solární zisk – reálný 350-450 kWh/m2, r včetně tepelných ztrát rozvodů využitelná plocha pro kolektory – 430 m2/ha solární zisky z 1 ha: 430 m2 x 370 kWh/m2 , r = 159,1 MWh/r, ha 430 m2 x 440 kWh/m2, r = 189,2 MWh/r, ha

Poměr ploch: solár/biomasa –

159,1/2,29 ~ 69 x 189,2/3,99 ~ 47 x

pozn.: včetně tepelných ztrát a účinnosti spalování ukazuje poměr čisté (využitelné) energie ukazatel Možnosti implementace solárních soustav do SDH-City Plan

Praha 13.12.2010

Zákon o teple z obnovitelných energií v přehledu •

• • •

• • •

Neexistuje důvod k obavám, že by v příštích letech nastal nedostatek ropy nebo plynu. Středně- a dlouhodobě představují dodávky teple problém. Zásoby uhlí, ropy a plynu jsou omezené. Krátkodobě sice máme fosilní nosiče energie, toto však nebude trvat věčně. Současně stoupá celosvětová poptávka po energii, např. v Číně a Indii. Ceny budou nadále stoupat, až nakonec nebude možné žádné další fosilní nosiče energie dodávat. Import nás činí i politicky závislými na jiných státech. Ročně jde 40 procent emisí CO2 na vrub ropy a plynu, jež se využívají k zásobování teplem. Obnovitelné energie budou neomezeně k dispozici i příštím generacím. Kdo využívá obnovitelné energie, sází na místní energetické zdroje. Méně importů energie znamená vyšší vytváření hodnot v tuzemsku. Využíváme tedy vlastní zdroje prostřednictvím vlastních technologií. To vede k inovacím a vytváří nová pracovní místa. Obnovitelné energie byly v posledních letech dávány do souvislosti především s elektrickou energií, a ne s vytápěním. To se mění. V oblasti tepla vězí velké potenciály. Doposud není obecně známo, že obnovitelné energie mohou být středně- a dlouhodobě ekonomicky výhodnější než tradiční nosiče energie. Připojení se k síti místního či dálkového zásobování teplem, pokud je tato síť z podstatné části provozována s využitím obnovitelných zdrojů energie.


Praha 13.12.2010

Hlavní obsah zákona o teple o OZE Zákon o teple stanovuje, že nejpozději do roku 2020 má 14 procent tepla v Německu pocházet z obnovitelných energií. Zákon má tři pilíře: •

První – povinnost využívání: Vlastníci nově stavěných budov musejí pro své zásobování teplem využívat obnovitelné energie. Tato povinnost se týká všech vlastníků, nezávisle na tom, zda jsou soukromými osobami, či zda se jedná o stát nebo hospodářský subjekt. Využívají se všechny formy obnovitelných energií, i v kombinaci. Kdo nechce využívat obnovitelné energie, může sáhnout po jiných opatřeních šetřících klima – vlastníci mohou svůj dům intenzivněji zateplit, odebírat teplo z dálkových teplovodů, nebo využívat teplo z kogenerace.

•

Druhý – finanční podpora: Využívání obnovitelných zdrojů energie bude i v budoucnu finančně podporováno. Stávající program tržních pobídek, dotační nástroj spolkové vlády, obdrží více peněz. Tyto prostředky budou navýšeny až na 500 miliónů euro na rok. To znamená více plánovací jistoty pro investory.

•

Třetí – tepelné sítě: Zákon usnadňuje výstavbu tepelných sítí. Předpokládá, že obce mohou v zájmu ochrany klimatu předepsat připojení se k takovéto síti a její využívání.


Praha 13.12.2010

•

Ne každý vlastník může využívat obnovitelné energie. Proto je možné na místo obnovitelných energií učinit jiná opatření, která budou podobně šetrná vůči klimatu (náhradní opatření): – Připojení se k síti místního či dálkového zásobování teplem, pokud je tato síť z podstatné části provozována s využitím obnovitelných zdrojů energie.

•

V roce 2008 obdrží žadatel od státu na využívání solární energie (ohřev teplé vody) 60 EUR/ m2 . Kombinuje-li zařízení ohřevu teplé vody s vytápěním, je to 105 EUR/m2.


Praha 13.12.2010

Zákon na podporu obnovitelných energií v oblasti tepla (zákon o teple z OZE – EEWärmegesetz platný od 1.1.2009) §1 Účelem tohoto zákona je ochrana klimatu, šetření fosilních zdrojů a snížení závislosti na

importech energie a umožnění trvale udržitelného rozvoje v zásobování energiemi. §2 Vlastníci budov, které jsou nově budované, musejí pokrýt potřebu tepelné energie podílovým využitím obnovitelných energií. §4 Povinnost využívání dle §3, odst. 1 platí pro všechny budovy s užitkovou plochou větší než 50 metrů čtverečních. §5 Při využívání energie slunečního záření bude povinnost dle § 3, odst. 1 splněna tím, že z ní bude pokryta potřeba tepelné energie z minimálně 15 procent. §13 Podpořeno až 500 milióny euro ročně. ( ekvivalet ČR 1,6 mld./rok ) §16 Obce mohou využít ustanovení právních norem dané spolkové země, které je zmocňuje ke zdůvodnění vyvíjení tlaku na nutnost připojení se k místní či dálkové veřejné síti zásobování teplem, i za účelem ochrany klimatu a zdrojů. Možnosti implementace solárních soustav do SDH-City Plan

Praha 13.12.2010

Průběh cen solární energie


Praha 13.12.2010

Děkuji za pozornost

Petr Kramoliš, Projekce OZE, Slavíkova 6143,708 00 Ostrava – Poruba


Praha 13.12.2010

Implementace solárních soustav v systémech dálkového zásobování teplem. Příklady velkoplošných solárních soustav

Recommend Documents