Konference Energetika Most 2014 Petr Karas
ENERGETICKÁ BEZPEČNOST JE NUTNÉ SE ZNEPOKOJOVAT?
JE NUTNÉ SE ZNEPOKOJOVAT?
„… hlavním posláním SEK je zajistit … nepřerušené dodávky energie v krizových situacích v rozsahu nezbytném pro fungování nejdůležitějších složek státu a pro přežití obyvatelstva …“
ENERGETICKÁ BEZPEČNOST A ODOLNOST ČR PODLE AKTUÁLNÍ SEK
(+) Robustní PS s dostatkem regulačního výkonu a přiměřenou distribuční soustavou (+) ES ČR je schopna bezpečného přechodu do krátkodobého ostrovního provozu (-) Pro dlouhodobý ostrovní provoz ČR není zajištěna dostatečná výše rychlých rezerv (-) V případě kumulace poruch nebo útoků na více místech a následné desintegrace PS není garantována včasná obnova dodávky elektřiny pro všechny velké aglomerace (-) Územní energetické koncepce dosud neřeší zásobování daného území elektřinou a teplem a zajištění chodu nezbytné infrastruktury pro případ dlouhodobé poruchy
STRATEGICKÉ CÍLE SEK V oblasti bezpečnosti garantovat (mj.) rychlé obnovení dodávek v případě výpadku plné zajištění dodávek potřebných pro „nouzový režim“ fungování ekonomiky a zásobování obyvatelstva při jakýchkoli nouzových situacích
AXIOMY, INDIKATIVNÍ UKAZATELE, CÍLOVÉ HODNOTY SEK - výběr
Potravinová bezpečnost 100% Minimalizace dovozní závislosti energetických surovin (ropa, ZP) Přednostní zachování systémů ZT, hnědé uhlí do kogenerace a zdrojů s nejvyšší účinností …
PRIORITY V – ENERGETICKÁ BEZPEČNOST
Soustředit pozornost na přípravu ostrovních provozů pro řešení nouzových stavů Trvale zajišťovat dostatečné havarijní zásoby všech základních PEZ U systémů ZT zajistit dostatečnou surovinovou základnu, podporovat možnost krizového přechodu na alternativní druhy paliva Spolupracovat s energetickými a těžebními společnostmi Zvyšovat odolnost a kybernetickou bezpečnost energetických systémů
PRIORITY V – ENERGETICKÁ BEZPEČNOST
Příprava ostrovních provozů při nouzových stavech Trvale zajišťovat dostatečné havarijní zásoby všech základních PEZ U systémů zásobování teplem
zajistit dostatečnou surovinovou základnu, podporovat možnost krizového přechodu na alternativní druhy paliva
Zvyšovat odolnost a kybernetickou bezpečnost energetických systémů
PRIORITY V – ENERGETICKÁ BEZPEČNOST
Dopracovat ÚEK tak, aby zajistily pro větší města nezbytné dodávky energie v ostrovních provozech rychlou a účinnou reakci v případech rozsáhlých poruch nebo přírodních katastrof rozvíjet schopnost dodávek v ostrovních subsystémech
NĚKOLIK POZNÁMEK INSPIROVANÝCH SEK
Krizové (elektroenergetické) ostrovní provozy (KOP) Využití biomasy - příklad elektrárna Hodonín Energetické využití potenciálu biomasy - spádová oblast Hodonín Projekt „Analýza potenciálu využití biomasy
jako domácího strategického zdroje pro zabezpečení energetických potřeb v krizových situacích“
KRIZOVÉ (ELEKTROENERGETICKÉ) OSTROVNÍ PROVOZY (KOP)
KOP je tvořen vlastními zdroji, např. teplárnami a elektrárnami průmyslových podniků s kombinovanou výrobou elektřiny a tepla (KVET),
částí stávající distribuční sítě selektivně řízenou spotřebou
KRIZOVÉ (ELEKTROENERGETICKÉ) OSTROVNÍ PROVOZY (KOP)
Vytvoření technických, technologických, provozních i organizačních podmínek pro řádné fungování krizového elektroenergetického ostrova není triviální a levný projekt.
KRIZOVÉ (ELEKTROENERGETICKÉ) OSTROVNÍ PROVOZY (KOP) Nutná součinnost (mimo jiné) Majitele a provozovatele distribuční soustavy Majitelů a provozovatelů místních zdrojů elektřiny a tepla Producentů a dodavatelů primárních energetických zdrojů Složek veřejné správy, odpovědných za krizové a územní plánování Veřejnosti ……
Otázka: Kdo to bude dirigovat a financovat?
VÝZKUM A VÝVOJ V OBLASTI KRIZOVÝCH OSTROVNÍCH PROVOZŮ
Dokončen projekt RESPO (REsilient Power – odolná elektřina), který řeší možnost udržení dodávek elektřiny a tepla za mimořádných stavů na úrovni, umožňující přežití obyvatelstva a zachování základních funkcí společnosti při rozpadu elektrizační soustavy. Pilotní projekt byl řešen pro lokalitu města Strakonice a ČOV České Budějovice. Zdroj: Informace MPO o projektu RESPO 2011
VÝZKUM A VÝVOJ V OBLASTI KRIZOVÝCH OSTROVNÍCH PROVOZŮ Realizace pilotního projektu a ostré zkoušky v reálném provozu lokální distribuční soustavy prokázaly, že: Ostrovní provozy lze instalovat na všech objektech kritické infrastruktury. Ostrovní provozy lze realizovat na všech veřejných distribučních soustavách ve městech s vlastní teplárnou. Ostrovní provozy lze realizovat i v podnicích a organizacích, které chtějí zlepšit management kontinuity své obchodní činnosti (BCM – Business Continuity Management).
SEK 2014
„Biomasa je jediným dodatečným a ve větší míře dostupným systémovým obnovitelným zdrojem energie v ČR pro potřeby teplárenství“
Možnosti a omezení ve využití biomasy příklad elektrárna Hodonín
zdroj: projekt MV (VG 20102014060) ANALÝZA POTENCIÁLU VYUŽITÍ BIOMASY JAKO DOMÁCÍHO STRATEGICKÉHO ZDROJE PRO ZABEZPEČENÍ ENERGETICKÝCH POTŘEB V KRIZOVÝCH SITUACÍCH
ZÁKLADNÍ ÚDAJE O VÝROBNÍM ZAŘÍZENÍ ELEKTRÁRNY HODONÍN
2 x FK, výkon 170 t/h, tlak 9,6 MPa, teplota páry 510 °C 1x TG3, el. výkon 51/40 MW, 2 regulované odběry 1x TG4, el. výkon 55 MW, 1 regulovaný odběr Palivo: hnědé uhlí 16 - 18 GJ/t biomasa 7 - 15 GJ/t
ZÁKLADNÍ ÚDAJE O VÝROBNÍM ZAŘÍZENÍ ELEKTRÁRNY HODONÍN
Jeden blok Elektrárny Hodonín je určen výhradně ke spalování čisté biomasy. elektrický výkon až 30 MW denní spotřeba až 1200 tun biomasy.
ZÁKLADNÍ ÚDAJE O VÝROBNÍM ZAŘÍZENÍ ELEKTRÁRNY HODONÍN
Spalovaná biomasa: dřevní štěpka (cca 80%), peletky nedřevní hmota (do 20%) Režim spalování: jenom biomasa bez spoluspalování s uhlím Provozní problémy: zvyšovaný podíl nedřevní hmoty způsobuje zalepování výhřevných ploch kotle a limituje výši tohoto podílu na 10%.
ENERGETICKÉ VYUŽITÍ POTENCIÁLU BIOMASY SPÁDOVÁ OBLAST HODONÍN
ENERGETICKÉ VYUŽITÍ POTENCIÁLU BIOMASY SPÁDOVÁ OBLAST HODONÍN
Tepelný obsah deklarovaného potenciálu biomasy v roce 2012 v okruhu do 10 km odpovídá výrobě elektřiny 41 000 MWh, 10 – 50 km 4 400 000 MWh. Více než 90% úhrnného ročního potenciálu představuje zbytková sláma V elektrárně Hodonín je technicky možné využít v plném rozsahu pouze štěpku z lesních těžebních zbytků a RRD, což je v okruhu do 10 km cca 5%, v okruhu 10 – 50 km pouze 1,5% z deklarovaného potenciálu. Skutečná roční výroba elektřiny z biomasy se v EHO pohybuje okolo 220 000 MWh (2011).
ENERGETICKÉ VYUŽITÍ POTENCIÁLU BIOMASY SPÁDOVÁ OBLAST HODONÍN
Produkce biomasy v okruhu 10 km od elektrárny Hodonín prakticky neumožňuje provozovat kotel FK2 na biomasu. Roční produkce dřevní hmoty z okruhu 50 km umožňuje provozovat FK2 po dobu cca 90 dnů a vyrobit cca 62 000 MWh za rok
ALTERNATIVNÍ PALIVO - SLÁMA
Zastoupením prvků v popelu slámy se blíží ke složení sklářského kmene, tj. směsi surovin pro výrobu skla. Může se tvořit sklovina, která narušuje žárovzdorné vyzdívky kotlového tělesa provozní problémy, související s prvkovým složením biomasového popela lze úspěšně řešit spolupráci mezi praxí a výzkumnými pracovišti v oboru využívání OZE je třeba rozvíjet. není nutné se slámy jako paliva obávat.
ANALÝZA POTENCIÁLU VYUŽITÍ BIOMASY JAKO DOMÁCÍHO STRATEGICKÉHO ZDROJE PRO ZABEZPEČENÍ ENERGETICKÝCH POTŘEB V KRIZOVÝCH SITUACÍCH
VÚKOZ v.v.i Průhonice
HLAVNÍ CÍL PROJEKTU stanovení potenciálu energeticky využitelné biomasy v celé ČR s ohledem na scénáře potravinové bezpečnosti a vyhodnocení možnosti jejího využití pro zajištění provozu elektrárenských a teplárenských zdrojů v krizových situacích charakterizovaných výpadkem dodávek fosilních energetických zdrojů, přispět k zajištění fungování kritické infrastruktury a bezpečnosti občanů.
STRUKTURA PROJEKTU Analýza
Analýza zdrojů biomasy v ČR včetně aktualizace potenciálu energetických plodin Scénáře možných krizových situací Definice a scénáře potravinové bezpečnosti ve vazbě na využití zemědělské a lesní půdy k produkci energetické biomasy Analýza a identifikace klíčových energetických zdrojů schopných využívat biomasu pro zajištění provozu kritické a další potřebné infrastruktury
Syntéza
Vyčíslení potenciálu biomasy v případě krizových situací (dle scénářů potravinové bezpečnosti a možností dočasného navýšení extrakce biomasy) Návrh a zpracování logistických řetězců pro zajištění transferu biomasy
Výstupy
Zpracování mapových výstupů – mapy potenciálu biomasy Zpracování metodických výstupů a software pro modelování potenciálu biomasy
ZPRACOVÁNÍ MAPOVÝCH VÝSTUPŮ – MAPY POTENCIÁLU BIOMASY (12/2013)
V rámci tohoto úkolu jsou vytvořeny mapy potenciálu biomasy pro území včetně optimalizovaných logistických center a tras k vhodným energetickým zdrojům. Příkladová studie pro oblast Hodonína včetně logistických tras a ekonomické analýzy
ZÁVĚR
Projekt RESPO řeší možnost udržení dodávek elektřiny a tepla za mimořádných stavů na úrovni, umožňující přežití obyvatelstva a zachování základních funkcí společnosti při rozpadu elektrizační soustavy. Nutnou, nikoli postačující podmínkou pro přežití je dostupnost primárních energetických zdrojů v každé konkrétní lokalitě a energetické výrobní zařízení, schopné z dostupného zdroje vyrobit teplo/elektřinu.
ZÁVĚR 2 Projekt VÚKOZ dává metodiku a software pro modelování potenciálu biomasy podle lokalit Jsou oblasti, které budou i v budoucnu závislé na uhlí Přístupnost domácích primárních energetických zdrojů, potřebných pro překonání krátkodobých i dlouhodobějších nouzových stavů je nezbytná
Na přípravu ke zvládnutí mimořádných stavů nástroje existují.
Chceme se skutečně připravit?
Děkuji za pozornost Petr Karas
