Obsah. Poznámky k novele energetického zákona. Fytomasa pro vytápění a bioplyn. Obnovitelné zdroje energie

časopis podnikatelů v teplárenství

Obsah

Vydavatel: Teplárenské sdružení České republiky ředitel výkonného pracoviště: Ing. Miroslav Krejčů, MBA Masarykovo nám. 1544, 530 02 Pardubice tel.: 466 414 440 fax: 466 412 737 e-mail: [email protected] URL: http://www.tscr.cz IČ: 42940974, DIČ: CZ42940974 bankovní spojení: KB Pardubice č. ú.: 35932-561/0100 Registrace: OŽU Pardubice č. j. 581/S1/92

Ztráty tepla v tepelných sítích a jejich význam

Redakce a inzerce: Teplárenské sdružení České republiky Masarykovo nám. 1544, 530 02 Pardubice Kontaktní osoba: Olga Stará tel.: 466 414 444 fax: 466 412 737 e-mail: [email protected]

Jarmila Zimmermannová

Redakční rada: Ing. Michal Říha - předseda Mgr. Pavel Kaufmann - místopředseda Prof. Ing. Jaroslav Kadrnožka, CSc. - čestný člen Ing. Jiří Bartoň, CSc. Ing. Jiří Cikhart, DrSc. Prof. Ing. Bedřich Duchoň, CSc. Ing. Tomáš Chvátal Ing. Vladimír Kohout Ing. Vojtěch Kvasnička Ing. Petr Severýn Olga Stará Ing. Miroslav Vincent Ing. Vilibald Zunt

Josef Vlach

4

Poznámky k novele energetického zákona Tomáš Chvátal

7

Využívání biomasy, podpora programu v České republice 10

Fytomasa pro vytápění a bioplyn Vlasta Petříková

13

Obnovitelné zdroje energie Jan KANTA

18

Vyhodnocení cen tepelné energie za rok 2008 Pavel Kaufmann

23

Podpora výroby elektřiny z obnovitelných druhotných zdrojů energie a z kogenerace Pavel Kaufmann

24

Rejstřík

25

Zaregistrováno: Ministerstvo kultury ČR, ev. číslo MK ČR - E - 6736 ze dne 10. 1. 1994 ISSN 1210 - 6003

Krátké zprávy

26

Vychází jako dvouměsíčník v nákladu 1500 ks a toto číslo vyšlo 31. 12. 2009.

CONTENS - INHALT

28

Výroba a distribuce: Grafická úprava, sazba: Anna Benešová Tisk: Garamon, s.r.o. Hradec Králové Distribuce: Ferda Česká reklamní počta Hradec Králové

Cena předplatného je 480 Kč + DPH, pro zahraničí 780 Kč + DPH. Veškerá autorská práva k časopisu 3T - Teplo, technika, teplárenství vykonává vydavatel. Jakékoli užití časopisu nebo jeho části, zejména šíření jeho rozmnoženin, přepracování, přetisk, překlad, zařazení do jiného díla, ať již v tištěné nebo elektronické podobě, je bez souhlasu vydavatele zakázáno. Za obsah inzerce ručí zadavatel. Za původnost a obsahovou správnost jednotlivých příspěvků ručí autor. Rukopisy redakce nevrací. V případě přijetí díla k uveřejnění redakce autora o této skutečnosti uvědomí. Právní režim vydání nabídnutých autorských děl se řídí autorským zákonem v platném znění a dalšími navazujícími právními předpisy. Zasláním příspěvku autor uděluje pro případ jeho vydání vydavateli svolení vydat jej v tištěné podobě v časopise 3T, jakož i v jeho elektronické podobě na internetových stránkách TS ČR, popř. CD - ROM nebo v jiné formě, jiným způsobem v elektronické podobě. Autorská odměna je poskytnuta jednorázově do 1 měsíce po uveřejnění příspěvku ve výši dle ceníku vydavatele.

PŘÍLOHA: Energetickými službami k vyšší energetické účinnosti u konečného uživatele energie ze SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2006/32/ES

6

2009 Titulní strana obálky - foto Eva Veselá

ročník 19

Teplárenský Třebíč jedničkou ve využití biomasy Třebíč s 38 000 obyvateli se v rámci České republiky stává jedničkou ve vytápění biomasou. Po dokončení projektů biokotelen Sever a Jih letos zprovoznila společnost TTS Třebíč i kotelnu Západ ve čtvrti Borovina. V roce 2009 bude v Třebíči 86 % z 337 000 GJ tepla pro 9800 domácností, školy, podniky, bazén a nemocnice vyrobeno z 23 000 tun dřevní hmoty - pilin, kůry a zbytků po těžbě - a z 15 000 tun slámy. V příštím roce podíl biomasy na výrobě tepla překročí 90 % a veškeré teplo ze zemního plynu bude pocházet jen z motorových kogenerací, které vyrábějí především elektřinu pro vlastní spotřebu uvedených zdrojů. Jako záložní a špičkové palivo bude TTS používat lehký topný olej. Vedle stabilizace ceny a ochrany životního prostředí vidí v Třebíči výhodu biomasy pro výrobu tepla i v tom, že peníze za palivo zůstávají v regionu. Uherské Hradiště posílilo zdrojovou část teplárny Společnost CTZ, s.r.o., která teplem zásobuje 4800 domácností, 3 průmyslové odběratele a 39 odběratelů v terciární sféře, se dlouhodobě potýkala s problémem nedostatku tepelného výkonu pro nově připojené odběratele v Uherském Hradišti. Projekt posílení zdroje za 75 milionů korun přinesl výstavbu nového hnědouhelného parního kotle (8 MW Wt) a instalaci turbogenerátoru TG1 (1 MW We). Jako v ostatních městech skupiny MVV Energie CZ, došlo ve zdroji k rozšíření výroby elektřiny kogenerační výrobou. Po ukončení zkušebního provozu kotle, turbíny a generátoru byl zdroj dokončen v plánovaném termínu a od dubna je v plném provozu. Výstavba teplovodu do Bohumína odstartovala V polích mezi Bohumínem a Dětmarovicemi začala v květnu výstavba 11kilometrového tepelného přivaděče za půl miliardy korun.

2

Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství 6/2009

KALEIDOSKOP 2009

Teplo jím bude proudit z elektrárny Dětmarovice. První dodávky tepla ohřejí Bohumín na podzim 2010 a přinesou 20% úsporu plateb za teplo. Náklady na výstavbu hradí Skupina ČEZ. Elektrárna Dětmarovice bude podle koncesní smlouvy nejméně po dobu 20 let zajišťovat dodávky tepla pro město. Generální dodavatel stavby, brněnská společnost Tenza, vybuduje tepelné sítě za použití předizolovaného potrubí v dimenzích DN 32 až DN 350. V Bohumíně vznikne 74 objektových předávacích stanic. Žatec s novou bioteplárnou a ORC turbínou Na konci června začala v Žatci stavba nové kotelny, ve které se bude topit především biomasou. Dokončena by měla být na podzim 2010. Investice za 300 milionů korun má zajistit Žatci přijatelné ceny tepla i v příštích letech. Nová biokotelna bude doplněna ORC turbínou 1,5 MW We. Ještě před zahájením topné sezóny byl uložen do země nový horkovod z kotelny Perč do Žatce, který v délce 1,5 km vedl nad zemí. Nové zařízení ročně spálí 25 tisíc tun dřevní hmoty a slámy či rostlinných zbytků od producentů v okolí. Kotelna sníží roční spotřebu uhlí na 7000 tun. Na projekt si Žatecká teplárenská vzala úvěr 250 milionů korun, který bude splácet deset let z prodeje elektřiny a ušetřených emisních povolenek. Lovosice zahřeje teplo z Lovochemie Na konci července podepsaly Lovosice s Lovochemií, a.s., smlouvu o zajištění dodávek teplé vody pro město. Zároveň začala společnost ELTE, s.r.o., z Ústí nad Labem se stavbou pětikilometrového tepelného napáječe. Na ten se napojuje 47 nových objektových předávacích stanic. Tepelné rozvody jsou dimenzovány tak, aby v budoucnu mohly využít přechod na připravovaný zdroj využívající v Lovosicích geotermální energii. Před 12 lety radnice za 100 milionů korun postavila pro vytápění ve městě plynové blokové a domovní kotelny. Jejich vysoká cena tepla přiměla nyní radnici přijmout

nabídku Lovochemie k využití tepla z její uhelné teplárny. Odběratelé z Lovosic tak ročně ušetří několik tisíc korun a Lovochemie efektivněji využije stávající teplárenskou technologii. Mohelnice dostává teplo z nové teplárny Společnost ČEZ Energetické služby v říjnu po necelých devíti měsících dokončila stavbu nové kotelny jako zdroje tepla a teplé vody pro obyvatele Mohelnice. Nový zdroj nahradil zastaralé zařízení, kolem kterého se navíc vlekla řada sporů. Podle starosty byla výstavba kotelny a nových rozvodů tepla v režii ČEZ pro město i obyvatele tím nejlepším řešením. Město nestál nový zdroj ani korunu, investici totiž zaplatil ČEZ. Odběratelé získali i záruku, že ceny tepla výrazně neporostou. Kotelna za 75 milionů korun se bude při stejné ceně tepla a teplé vody splácet z peněz ušetřených díky rozdílu účinnosti staré a nové technologie. Radnice se musela rychle rozhodnout jak dál s teplem, když se od původního zdroje odpojila firma Siemens odebírající polovinu tepla. Klatovy modernizují, cena tepla zůstává Nový středotlaký parní kotel za 50 milionů korun o výkonu 7,34 MW uvedla na začátku roku do plného provozu Klatovská teplárna, a.s., která teplem zásobuje bezmála 3950 bytů. Napojeni jsou na ni i největší odběratelé tepla ve městě. Kotel umožňuje spalování hnědého uhlí a současně do objemu 20 % i dřevní štěpky ze společností Městské lesy a Jitona a celoroční výrobu elektřiny. Další projekt - rekonstrukce systému zásobování teplem v Klatovech za 150 milionů korun - umožní výměnu zastaralého potrubí, jeho položení pod zem, změnu způsobu vytápění z parovodu na horkovod a hlavně snížení úniků tepla ze současných 16 % až o polovinu. Město má šanci, aby z programu životní prostředí financovaného Evropskou unií získalo dotaci.

Kamenný vrch s čistým vzduchem Ukončena byla rekonstrukce teplárenského zdroje společnosti Teplárny Brno v lokalitě sídliště Kamenný Vrch. Obyvatelům sídliště přináší vyšší komfort v dodávkách tepla a teplé vody a nižší imisní zátěž lokality NOx. Výtopnu Kamenný Vrch postavily Teplárny Brno v roce 1989 jako špičkový zdroj pro plánovaný horkovod z jaderné elektrárny Dukovany. Z původních 6 kotlů o výkonu 48 MW tu zbyly po rekonstrukci v roce 2001 čtyři s výkonem 32 MW. Nově instalovaná zařízení - tři nové plynové kotle s vyšší účinností a jedna kogenerační jednotka - disponují nyní výkonem 17 MW. Při rekonstrukci zdroje a topné soustavy emise klesly na třetinu. Původní záměr přebudovat zdroj na bioteplárnu nebyl povolen.

spalovny - 178 metrů. Spalovna vyprodukovala přes půl milionu tun škváry, která by pokryla dálnici z Prahy do Brna. Ještě v roce 2008 skončilo v Praze na skládce 78 tisíc z 300 tisíc tun pražského komunálního odpadu. S novou turbínou skládkování končí. Nově bude spalovna z odpadu získávat nejen teplo, ale i elektřinu. Rozšíření a modernizace za 1,1 miliardy korun umožní spálit veškerý pražský komunální odpad a vyrobit z něho ročně 70 000 MWh elektřiny, což představuje spotřebu 20 000 bytů, a 1 PJ tepla, který postačí k vytápění a ohřevu vody pro 25 000 domácností. Každá ze čtyř linek spalovny zpracuje 15 tun odpadu za hodinu. Denně spalovna spálí 230 nákladních aut odpadu.

Městská firma Teplárny Brno se rozhodla, že zhruba do sedmi let vymění stávající parní rozvody v historickém centru města za horkovodní. Náklady budou činit asi 506 milionů korun. Důvodem výměny je výrazné snížení ztrát tepla. Dosud se do výměny nemohla firma pustit, neboť pro to nebyly podmínky a byla by velmi drahá. Teprve po vybudování dostatečného množství podzemních kolektorů v centru města náklady na výměnu dosáhnou rozumné výše. Brněnská spalovna vyhasla Po dvaceti letech vyhasl v polovině září oheň i v posledním ze tří kotlů brněnské spalovny. Odpady z brněnských domácností poputují na skládky do prvního lednového týdne 2010. Po rekonstrukci a modernizaci spalovny pak začne její oživování. Od prvního dubna by měla spalovna se dvěma novými, efektivnějšími a ekologičtějšími kotli fungovat ve zkušebním provozu. Kapacita spalovny i výroba páry se zdvojnásobí. Přibude turbína na výrobu elektřiny a dotřiďovací linka. Projekt za 2,5 miliardy korun je nejrozsáhlejší modernizací spalovny ve střední a východní Evropě. V Malešicích se modernizuje spalovna Za posledních 10 let bylo v malešické spalovně odpadu v Praze spáleno přes 2 miliony tun odpadu, to představuje krychli s hranou vysokou jako komín

Teplo do devítitisícového Milevska od července dodává společnost ZVVZ Energo, patřící do zdejší strojírenské skupiny ZVVZ Group. Milevská firma vyhrála veřejnou soutěž díky nejlepší cenové nabídce. Z výrobce tepla se tak stala i jeho distributorem a obchodníkem. Firma pro topné období 2009 až 2010 nabídla zhruba o deset procent nižší ceny než současný provozovatel, který se do tendru ani nepřihlásil. Výhodou ZVVZ Energo je i to, že s dodavatelem hnědého uhlí má do roku 2018 uzavřenou smlouvu, která garantuje nejen dlouhodobé dodávky, ale i určitou kontrolu nad vývojem ceny paliva. Škatulata, hejbejte se

Komořany s novou uhelnou skládkou Brno vymění parovody v centru

Teplo pro Milevsko od ZVVZ

V teplárně Komořany začala v dubnu jedna z největších investic posledních let - externí uhelné hospodářství. Uhelná skládka umožní United Energy dopravovat uhlí do teplárny ze vzdálenějších míst. Dosud teplárna využívala pouze přímé propojení se sousední Úpravnou uhlí Czech Coal a byla tak na jejím uhlí technologicky zcela závislá. Na ploše skládky bude možné uskladnit 47 000 tun paliva, v případě nutnosti až 89 000 tun. Předpokládaná investice nepřekročí 600 milionů Kč a stavba potrvá 15 měsíců. Teplárna plánuje i výstavbu nového uhelného bloku za 5 až 6 miliard korun podle zpřísněných emisních limitů po roce 2016 totiž stávající kotle již nebude možné provozovat, nebo jen za cenu masivních investic. Výhodnější je proto stavba nového bloku.

V české energetice a teplárenství se přerozdělovaly síly. Majitele změnily například International Power Opatovice či Pražská teplárenská a Energotrans. Nové akvizice získala ČEZ Teplárenská, a.s., část podílu prodala Dalkia ČR. Zelený kotel v Plzni finišuje V Plzni se dokončuje výstavba největšího energobloku na biomasu v zemi, jeho tepelný výkon bude 35 MW a elektrický výkon 11,5 MW. Zařízení bude vyrábět především elektřinu a teplo pro plzeňské domácnosti. Největší výrobce energie v kraji se chystá spustit kotel 31. března 2010. Blok za 850 milionů korun nahradí ročně spalováním dřevní štěpky, ale i pelet z energetických zemědělských plodin až 90 000 tun uhlí, což je šestina potřeb podniku.

Alpiq Zlín začíná pálit biomasu Teplárna Alpiq Zlín dokončila v květnu úpravy na jednom z fluidních kotlů, aby v něm mohla spalovat i dřevní odpad. Investice za 60 milionů korun umožní teplárně nahradit až 25 000 tun hnědého uhlí ročně biomasou. Náklady by se měly vrátit do čtyř let. Teplárna se nebrání ani úpravám pro spoluspalování biomasy na druhém kotli. Alpiq Zlín zvažuje i investici do plynové turbíny. Zařízení by v případě blackoutu bylo schopné dodávat elektřinu do sítě do deseti minut. Investice do plynové turbíny s elektrickým výkonem 58 MW od firmy Rolls-Royce by se měla pohybovat do jedné miliardy korun.

Olomoucká turbína se po půlstoletí dotočila V dubnu po 309 297 provozních hodinách a 1 534 267 MWh vyrobené elektrické energie ukončila svou službu na Teplárně Olomouc turbína TG1 o výkonu 6,8 MW We. Protitlaká turbína TG1 začala vyrábět první elektřinu téměř před půl stoletím v červnu 1959 a zahájila tak kombinovanou výrobu elektřiny a tepla v hanácké metropoli. Od listopadu 2009 ji nahradila nová špičková turbína TG4 s výkonem 8 MW We. Pavel Kaufmann

6/2009 Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství

3

ZTRÁTY TEPLA

v tepelných sítích a jejich význam autor: Josef Vlach

I malé, jednoduché a zdánlivě zcela bezproblémové tepelné soustavy mohou mít velké problémy s tepelnými ztrátami. Článek objasňuje podstatu této koncepční vady a obecně vlivu tepelných ztrát i jak se s těmito potížemi vypořádat.

Ztráty tepla se projevují jednak úbytkem tepelného výkonu přenášeného z tepelného zdroje k odběratelům (ztráty výkonové), jednak rozdílem množství tepla dodávaného ze zdroje do sítě a množstvím tepla na vstupu do zařízení spotřebitelů odebraného ze sítě (ztráty množství tepla za určité období – roční ztráty). Mnohdy tyto odlišné ztráty v úvahách splývají a nevnímá se jejich rozdílnost. Výkonové ztráty vyjádřené v kWt (MWt) se určí z tepelných ztrát potrubní konstrukce sítí a vypovídají o technické úrovni sítě. Roční ztráty se vyjadřují v kWht (MWht) a vypovídají o koncepci tepelné sítě i celé soustavy CZT a o způsobu provozu (provozním režimu).

Hlavním kritériem výhodnosti CZT je Výkonové i roční ztráty se vyjadřují cena tepla pro odběratele cto, která v sobě nejen v absolutní míře (v kW, kWht), ale zahrnuje i náklady na krytí ročních tepeltaké jako poměrné v %, což většinou ných ztrát sítě. Cena tepla ct na vstupu do umožňuje lépe posuzovat daný problém. sítě je tudíž: Poměrné ztráty lze vztahovat ke vstupu (dodávce) tepla do sítě nebo k jeho výstupu ⎛ Q r − Qor ⎞ (odběru) ze sítě. Čísel⎟ = cto 1 − r r (1) ct = cto ⎜⎜1 − r ⎟ né hodnoty na vstupu Q ⎝ ⎠ a výstupu se sice liší, principiální vypovídací schopnost je však stejná. Který ct ze způsobů se zvolí, záleží = 1 − r r = ϕ - poměr ceny tepla (2) na individuálních podct 0 na vstupu a v prodeji mínkách případu, potřebě doplňující analýzy na vstupu do sítě nebo u odběru aj. Čím je hodnota rr větší, tím musí být

V dalším je použito toto označení: Q

- tepelný výkon na vstupu do sítě [ kWt, MWt]

Qr

- roční dodávka ze zdroje do sítě [ kWht, MWht]

Qo

- součtový výkon na vstupu do zařízení odběratelů [ kWt, MWt]

Qor

- roční odběr (prodej) tepla ze sítě [ kWht, MWht]

Qz = Q - Qo - výkonové ztráty [ kWt, MWt] Qzr = Qr - Qor Q r = Qz Q ro = z Qo Qr r r = r Q r r ro = Qr Qo

- roční ztráty [ kWht, MWht] - poměrné výkonové ztráty vztažené ke vstupu [%] - poměrné výkonové ztráty vztažené k výstupu ze sítě [%] - poměrná roční ztráta vztažená k dodávce tepla do sítě [%] - poměrná roční ztráta vztažená k výstupu (prodeji) tepla ze sítě [%]

Je ro > r, ror > rr

4

Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství 6/2009

(

)

cena na vstupu nižší. Je-li tedy cena tepla ct dodávaného ze zdroje nízká, tím může být při zadané ceně tepla cto hodnota poměrných ročních tepelných ztrát větší, čili tím mohou být sítě rozlehlejší (a tudíž mít menší měrné tepelné zatížení MWt/km trasy) a jejich akční rádius může být větší. Je-li naopak teplo ze zdroje drahé, musí být hodnota rr co možná malá. Nižší roční ztráty jsou u sítí s velkým měrným zatížením. Tepelná síť musí být tedy relativně kratší, což je u zahuštěné (vícepodlažní) zástavby aj. Již jen z této okolnosti je tedy zřejmá souvislost tepelných ztrát s koncepčním řešením soustavy. Výkonové ztráty Qz závisí na tepelné izolaci sítě, její délce a průměru potrubí, na teplotě teplonosné látky (vody v síti) a okolí.

Technická úroveň izolace je dnes u předizolovaných potrubí tak vysoká, že lze jen stěží počítat s jejím výrazným zlepšením. Délka sítě a DN potrubí je dána podmínkami soustavy. Menší délka i menší DN zmenšují absolutní velikost tepelné ztráty, vztahy jsou však složité a nejlépe je lze charakterizovat pomocí měrného tepelného zatížení Q [MW/km], L=délka sítě (trasy) [km]. L Účinně lze proto tepelné ztráty Qz ovlivňovat u existujících sítí v podstatě pouze změnou teploty teplonosné látky (zvětšování měrného tepelného zatížení přichází jen zřídka v úvahu). Výkonové ztráty Q z jsou poměrně malé a na volbu výkonu tepelného zdroje a investiční náklady mají jen omezený vliv. Obvykle bývá r=2 – 4 %, pouze u malých (mikro)soustav mohou být vyšší. Roční ztráty rr (ror ) jsou naproti tomu mnohem větší a mají proto značný vliv na hospodárnost provozu dané soustavy CZT.

Je to:
- Nižší hodnota b, čili co nejtěsnější při-


-


-


-

Vztah mezi výkonovými r (rro) a tepelnými ztrátami rr (rror ) lze vyjádřit (3,4)

(3)

rr =

b⋅r ⋅ z τ

resp.

(4)

r0r =

b ⋅ ro ⋅ z τo


-

způsobování teploty média v síti skutečné potřebě tepla. Základem je zde ekvitermní regulace doplněná příp. dalšími regulacemi. Co nejmenší výkonové tepelné ztráty. Při dnešní technické úrovni tepelné izolace, a zejména u již existujících sítí, lze jen obtížně zlepšovat izolační schopnosti potrubí (pokud jsou v dobrém technickém stavu, který nevyžaduje opravy). V úvahu proto přichází jen snižování ztráty volbou co nejmenší teploty teplonosné látky. Provozem jen po potřebnou dobu, např. přerušováním provozu v časových úsecích nulové (prakticky) potřeby tepla, nebo soustřeďováním potřeby tepla do kratších časových úseků. Co největší dobou využití potřeby tepla. Je-li potřeba tepla (tepelný výkon) pevně dána, pak to znamená vlastně prodloužení provozu a větší množství dodaného tepla. Přitom roste doba, kdy se vyskytuje maximální, nebo jí blízká potřeba tepla. Hodnota τ se může v krajním případě těsně přiblížit době provozu z. Znamená to obvykle též zahuštění odběru tepla a vyšší měrné zatížení sítě. Příznivějších podmínek by pro danou soustavu bylo možno dosáhnout zlevněním tepla přiváděného do sítě, např. pokud to individuální podmínky soustavy umožňují dodatečným zavedením KVET.

Z hlediska tepelných ztrát vypovídají o koncepci tepelné sítě, ale i o uspořádání celé centralizované soustavy především dvě veličiny:
- Měrné tepelné zatížení MWt/km trasy. Spodní hranice přijatelného zatížení se pohybuje kolem 1 MWt/km trasy (spíše výjimečná hodnota), obvyklejší jsou hodnoty min. kolem 2 MWt/km trasy.
- Doba využití maxima potřeby tepla τ [h/r] a doba provozu sítě z. V poslední době se dosti propagují a objevují malé soustavy pro zásobování sídlišť s nevelkým počtem bytů. Pokud jsou to byty v obytných domech, může být měrné tepelné zatížení sítě přijatelné. Je-li poměrně větší podíl v jednorodinných domcích, může být výsledkem jen velmi roztažená síť, ve značně dlouhých úsecích s potrubím malého průměru (který je z hlediska tepelných ztrát relativně nepříznivý). Provedení objektů může být rovněž takové, že potřeba tepla je nízká. Ukazuje to konkrétní případ malého sídliště se 100 byty, z nichž je >30 % v jednorodinných malometrážních domcích. Každý byt má vlastní předávací stanici, v níž je deskový výměník pro průtočný ohřev TUV (má proto poměrně velký tepelný výkon). Spotřeba se měří bytovým kalorimetrem na vstupu do stanice. V sídlišti, které funguje spíše jako noclehárna pro blízké město, je navíc pro zajištění pohotovosti k dodávce TUV celodenní provoz. Koncepce i provozní režim je tedy v úplném rozporu se shora uvedenými podmínkami a zásadami.

kde b - koeficient vyjadřující kolísání teplonosného média (síťové vody) ≤ 1 z - doba provozu [h/r] τ - doba využití součtového odebíraného výkonu

Vztah (3), (4) je založen na tom, že tepelné ztráty se mění jen málo a trvají po celou dobu provozu, zatímco odběr je kolísavý a celkově jeho doba bývá kratší. Tento proces lze vyjádřit pomocí τ, resp. τ o. r r Převod hodnot r na r , resp. ro na ro podle uvedených formulí je pro rychlou orientaci zachycen v tabulce I. Ze vzorce (3) resp. (4) i tabulky I lze vyčíst, za jakých podmínek se dosáhne r r zmenšení roční ztráty r resp. ro .

6/2009 Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství

5

Tab. 1 Tepelné ztráty sítí (rozvodu tepla) - orientační přepočet ztrát na výkonu a ročních ztrát Využití max. potřeby tepla (výkonu) τ [h/r]

2000

Provoz [h/r]

6 000

Ztráty přenášeného výkonu [%]

1

2

8 000 4

6

1

2

4

6

Roční ztráty tepla z dopraveného množství tepla [%] a)

3

6

12

18

4

8

16

24

b)

2,1

4,2

8,4

12,6

2,8

5,6

11,2

16,8

Využití max. potřeby tepla (výkonu) τ [h/r]

4 000

Provoz [h/r]

6 000

Ztráty přenášeného výkonu [%]

8 000

1

2

4

6

1

2

4

6

a)

1,5

3

6

9

2

4

8

12

b)

1,05

2,1

4,2

5,6

1,4

2,8

5,6

8,4

Roční ztráty [%]

Využití max. potřeby tepla (výkonu) τ [h/r] 6 000

Literatura

8 000

1

2

4

6

1

2

4

6

a)

1

2

4

6

1,4

2,7

5,4

8

b)

0,7

1,4

1,8

4,2

0,98

1,89

3,78

5,6

Roční ztráty [%]

a) Konstantní teplota teplonosné látky v průběhu celého roku. b) Proměnná teplota teplonosné látky (vody), v létě např. jen 70 °C, v zimě 130 až 150 °C.

Tepelným zdrojem je plynová kotelna 700 kW Wt se dvěma kotli, tepelná síť je teplovodní 90/70°C, max. do sítě < 700 kW. Výsledkem je potom nominální měrné zatížení tepelné sítě jen 0,84 MW/km trasy. Přitom skutečné měrné zatížení je nižší, protože spotřeba tepla je menší a ovlivňována také snahou nájemníků o úspory a levnější provoz. Doba využití maximálního výkonu ze sítě na prahu odběru je pak <1100 h/r. Důsledkem je hodnota ztrát z vypočteného přívodu tepla a odběru (prodeje) tepla podle součtu spotřeb změřených bytor vými kalorimetry ro = 35,5 %, resp. r r = 26,1 %. Tato ztráta ror určená na základě výpočtu Qz podle délek a DN úseků trasy (odečtených z plánku sítě) pro z=8500 h/r a b=0,85 podle formule (4) r činí ro =37,7 %. Vzhledem k určitým nejistotám při odměřování délek úseků trasy a nejistotě o skutečném kolísání teploty v síti (koef. b)

6

Teplo

▪

Technika

▪

Uvedený příklad malé soustavy ukazuje význam tepelných ztrát. Překvapující rozdíl mezi přivedeným a prodaným teplem (podle údajů kalorimetrů – provozní výsledky potvrzeny výpočtem), tedy r roční ztráty sítě rovné ro = 35,46 % r ( r = 26,1 %) prodaného tepla, není způsoben havárií sítě nebo hromadným (a tudíž prakticky nemožným) selháním kalorimetru, nýbrž na první pohled ne zcela zřejmou koncepční vadou. Proto je třeba věnovat pozornost nejen provedení tepelné izolace sítě, ale již při návrhu koncepce soustav a určování jejich ekonomické výhodnosti je nutno počítat s tepelnými ztrátami a jejich vlivem. Zvlášť velká obezřetnost je nezbytná u mikrosoustav s tepelným výkonem jen několik set kWt, které nemají kombinovanou výrobu elektřiny a tepla a používají drahé palivo.

6 000

Provoz [h/r] Ztráty přenášeného výkonu [%]

Závěr

Teplárenství 6/2009

je soulad velmi dobrý. Výkonové ztráty vypočtené podle plánku sítě a údajů výrobců předizolovaných potrubí jsou zde v důsledku relativně rozlehlé sítě (měrné tepelné zatížení nominální 0,84 MWt/km, skutečné je ještě nižší) ( ro = 5,64 %, r=5,33 %) vyšší, než bývá u větších sítí. Zlepšení (nikoliv úplná náprava), je do jisté míry možné uplatněním shora uvedených zásad. Jde především o zmenšení ročních tepelných ztrát, pro které přichází v úvahu hlavně omezení doby provozu a snížení teploty TUV a vody v síti na přijatelnou míru. O hospodárnosti soustavy s takovou vloženou koncepční vlastností (vadou) lze jen stěží hovořit. Proto je nutno zejména u malých soustav dbát na jejich uspořádání ve smyslu shora uvedených skutečností a zásad.

[1] J. Vlach Teplárenství, SNTL 1971 [2] J. Vlach a kol. Zásobování teplem a teplárenství SNTL 1987 [3] J. Vlach a kol. Čísla pro energetika, ČSZE 2003




Dr. Ing. Josef Vlach, DrSc. tř. Dukelských hrdinů 8 170 00 Praha 7 tel.: 220 878 918

POZNÁMKY K NOVELE energetického zákona autor: Tomáš Chvátal

Novela energetického zákona nepřinesla pro odvětví teplárenství žádné zásadní změny. Nejrozsáhlejší, ale nikoli nečekanou změnou je zrušení povinnosti autorizace na výstavbu zdrojů v teplárenství, v praxi se projevila nadbytečnost regulace výstavby teplárenských zdrojů. Potřebnou úlohu plnění požadavků na technickou úroveň z hlediska využití primární energie může dostatečně splnit zákon o hospodaření energií a příslušné vyhlášky a zákonné předpisy z oblasti ochrany životního prostředí. K určitému zjednodušení pro teplárenské společnosti došlo i v paragrafu 32 Kombinovaná výroba. K zajímavějším, ale spíše doplňujícím změnám došlo v § 77 a 78, dále v § 88 a 89. Ostatní úpravy jsou převážně upřesňující tak, jak se projevila potřeba z praktické zkušenosti

Článek upozorňuje na vybraná ustanovení energetického zákona, která mají význam pro odvětví teplárenství a poznámky k textu zákona.

s používáním zákona. Proto se v další části věnujeme spíše komentáři k reálnému textu jednotlivých paragrafů, které mají dopad do oboru teplárenství. Vzhledem k rozsahu článku není uveden text jednotlivých paragrafů zákona.

K§2 Vymezení pojmů v elektroenergetice Pro teplárenství má význam text bodu 2 a bodu 6, které mají význam pro stanovení výchozích podmínek pro povinnost výkupu tepelné a elektrické energie z ekologicky šetrných energetických zdrojů v dále uvedených § 32 a 80.

Vymezení pojmů v teplárenství (souhrnný komentář k některým pojmům používaným v teplárenství) Je třeba upozornit na podmínky využití dodávky k dalšímu využití jinou právnickou či fyzickou osobou a podmínku vlastnictví nebo nájmu rozvodného tepelného zařízení. Podle bodu 8 je zařízení vnitřního rozvodu odběrným tepelným zařízením, nikoli rozvodným tepelným zařízením, majitel nebo nájemce nemůže být distributorem tepelné energie. Dodavatel tepelné energie rozšiřuje pojem držitel licence z hlediska § 74 z důvodu vymezení možnosti omezení či přerušení dodávek. Veřejný zájem není nikde pregnantně definován, jeden z nálezů Ústavního soudu (131/94 Sb.) říká např., že veřejný zájem je dán, podniká – li se dílo za účelem vyhovění životním potřebám nějakého širšího celku-státního, územního, sociálního atd., což však obsahuje další ne zcela jednoznačné pojmy. Za vlastníka je nutno považovat i soubor dílčích vlastníků, i když nebylo ustanoveno žádné společenství, dá se říci, že lze srovnávat s ideálním spoluvlastnictvím. Zákon zde stojí logicky na straně dodavatele, neboť jeho povinnost dodávat končí na vstupu do odběrného tepelného zařízení, ať již je vlastníkem kdokoli, dodavatel nemůže řešit vnitřní odběratelské problémy, pokud není vlastnictví odběrného tepelného zařízení určeno. Předací místo může být vzhledem k místní situaci dohodnuto i mimo místo měření, samozřejmě za dohodnutých podmínek. Vzhledem k atypickým možnostem provedení a užívání odběrných tepelných zařízení, např. v případě připojení více odběratelů na jedno zařízení – pro rozdělené průmyslové areály není jednoznačně

6/2009 Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství

7

možné stanovit způsob rozdělení nákladů, je třeba pokud možno dosáhnout dohody mezi odběrateli. Odběrné tepelné zařízení, představující vnitřní rozvodný potrubní systém v objektu, nelze budovat ve veřejném zájmu. Definice objektu je odlišná od pojmů používaných ve stavebním zákoně a je použita z důvodu srozumitelnosti vazby mezi stavební konstrukcí a technickým zařízením budov. Definice užitečného tepla je nezbytná zejména pro určení množství elektřiny z kombinované výroby tepla a elektřiny. Novelou byly zrušeny některé další definice vysvětlující pojmy, které se v ustanoveních zákona nevyskytují, novelou vypadla však také definice v textu se objevujícího pojmu „CZT“.

K§3 Podnikání v energetických odvětvích Nová úprava ustanovení definující tzv. domovní kotelny je doufejme věcně jasná, textově však bohužel není příliš zdařilá. Většina zdrojů tohoto charakteru se dostala do režimu živnostenského zákona jako živnost koncesovaná (příloha 3 zák. 455/1991).

K § 32 Kombinovaná výroba elektřiny a tepla a výroba elektřiny z druhotných energetických zdrojů Paragraf je v zásadě společný jak pro odvětví elektroenergetiky, tak pro teplárenství. Jedná se o výrobu elektrické energie teplárenskou technologií společně s výrobou a dodávkou tepelné energie. Požadavky na uznání společné výroby tepla a energie jako vysokoúčinné kombinované výroby jsou stanoveny na základě podmínek stanovených směrnicí 8/2000 ES. Oceňování elektřiny z kombinované výroby provádí Energetický regulační úřad svými výměry.

K dílu 3 Teplárenství Pro teplárenství stejně jako pro ostatní odvětví platí podmínky spolehlivosti a bezpečnosti dodávek tepelné energie jako

8

Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství 6/2009

povinnosti všech účastníků trhu s teplem, zejména z hlediska zajištění tepelné energie pro domácnosti, které jsou zcela závislé na centrálním zásobování teplem a ústředním vytápění. Přitom není rozhodující forma zajištění, ať jde o smluvní dodávku od držitele licence, nebo o dodávku z tzv. domovní kotelny, vždy jde o plnění smluvního závazku (služby) spojeného s užíváním bytu. Držitelé licencí podnikající ve smyslu úpravy obecné části zákona mají výrazně širší vymezení práv a povinností než ti, kteří tepelnou energii zajišťují jako službu, souvisí to zejména s účastí dalších subjektů a právních norem. Účelem zákonného předpisu v teplárenství je vyvážit v obecné rovině podnikatelské zájmy s ochrannými opatřeními a zájmy konečných spotřebitelů a rovněž právy a zájmy odběratelů- majitelů zásobovaných objektů. Na rozdíl od elektroenergetiky a plynárenství nemá většina konečných spotřebitelů přímý smluvní vztah s dodavatelem - držitelem licence, v případě CZT se dodávka děje prostřednictvím odběratele - majitele domu, ale již pouze formou služby spojené s užíváním bytu a účtované většinou způsobem rozdělení nákladů podle stanovených pravidel.

K § 76 Tento paragraf je, dá se říci, základní paragrafem teplárenské části zákona. Stanovení podmínek pro výrobu a rozvod tepelné energie je nezbytné zejména z důvodu předcházení závažným poruchám v zásobování tepelnou energií, včetně ohrožení života a majetku osob a ochrany odběratelů a konečných spotřebitelů před účinky přirozených monopolů. Připojení (zajištění dodávky tepelné energie) vcelku samozřejmě vyžaduje soulad reálného technického provedení, stavu a parametrů přípojky a odběrného tepelného zařízení s technickými a bezpečnostními předpisy, protože odběratel svým zařízením nesmí zhoršit kvalitu a spolehlivost dodávky ostatním napojeným odběratelům. V této souvislosti je stanoveno i právo odběratele na termín, místo a způsob připojení. Předem vymezená práva stanovují obce ve své energetické koncepci. V novele již není požadavek na uzavření smlouvy před vlastním připojením. Smlouvou jinou můžeme rozumět např. smlouvu nájemní, smlouvu o skladování apod. Smlouvám je třeba věnovat dostatečnou pozornost, řešení sporných situací ex post bez dohodnutých pravidel je prakticky nemožné. Předmětem sporu bývá často

časový průběh odběru tepla, způsob kontroly teploty a tlaku, problémy s přístupem k měřicím a ovládacím zařízením a rozdělení nákladů při více odběrech různých uživatelů z jednoho odběrného místa. Paragraf nemá podstatné změny oproti dřívějšímu znění, pouze je třeba poznamenat, že zákon dává možnosti ve vazbě na stavební zákon řešit mimořádné případy vzniku věcného břemene a dává pravomoc stavebním úřadům zřídit v těchto případech věcné břemeno vlastním rozhodnutím. Dále je třeba upozornit na to, že obdobně jako v předchozích novelách se v odstavci 4 § 98 (přechodná ustanovení) tohoto zákona říká, že oprávnění k cizím nemovitostem, jakož i omezení jejich užívání, která vznikla před účinností tohoto zákona, zůstávají nedotčena.

K § 77 Odběratel tepelné energie V tomto paragrafu jsou vymezena práva odběratele a zpřesněny podmínky jeho přístupu do tepelné soustavy a vymezeny jeho povinnosti zejména s ohledem na zpětný dopad jeho činnosti na funkci tepelné sítě. Právo na připojení je zrcadlovým obrazem povinnosti držitelů licence na výrobu či rozvod tepelné energie. Pokud se odběratel rozhodne připojit k jinému dodavateli, než vyplývá z ustanovení „nachází se v místě výkonu licencované činnosti“, je to samozřejmě možné, ale zde už nevzniká připojovací povinnost. Povinností odběratele je mít zřízenou tepelnou přípojku, neznamená to však, že ji nemůže zřídit dodavatel, ponechá-li si ji však ve svém vlastnictví, ztrácí charakter přípojky a stává se součástí rozvodu. Zde jde o to, že systém dodávky tepelné energie byl proveden na základě projektu

a schválen ve stavebním řízení, musí tedy změna být provedena stejným postupem. V každém případě jde o závažný zásah do soustavy, který negativně ovlivňuje její funkci. Neboli odběratel požadující odpojení musí počítat s tím, že náklady na odpojení půjdou k jeho tíži, jak praví ustanovení zákona. Jde o skutečné jednorázové náklady spojené s odpojením: od projektu přes zemní práce, demontáže, tlakové zkoušky až po nové vyregulování soustavy, pokud náklady na tyto práce skutečně vznikly. Naopak dodavatel nemůže počítat s úhradou ekonomických ztrát snížením odběru tepelné energie, protože zákon ani nepřímo nemůže žádného odběratele nutit k trvalému odběru energie od stejného dodavatele. Nakonec energetický zákon ani nepožaduje specifikaci důvodů, proč k odpojení dochází. Převážně právním problémem však je, jak a zda je možné ošetřit ochranu investic dodavatele.

K § 78 Měření V § 78 se stanovuje povinnost držitelů licence měřit dodávku pro každé odběrné tepelné zařízení a pečovat o trvalou kvalitu měření. Zákon explicitně nestanovuje povinnost měření všech ve smlouvě uvedených parametrů, z textu však vyplývá, že měření musí být dostatečným podkladem pro vyhodnocení a účtování dodávky. Podrobnější a přesnější vymezení vzájemných povinností v oblasti měření je vhodné uplatnit ve smlouvě o dodávce tepla, zákon stanoví jen základní zásady. Právo na ověření správnosti odečtu je vhodné realizovat účastí odběratele při provádění odečtu, opět je vhodné řešit smluvně. Principiální zásada ,že náklad spojený s přezkoušením měřidla na žádost odběratele hradí v případě zjištění chyby včetně opravy dodavatel, v opačném případě odběratel, zůstává v platnosti. Veškeré zásahy do měřicího zařízení jsou zakázány, k tomu má držitel licence právo na zajištění proti neoprávněným manipulacím a odběratel povinnost neprodleně oznámit poškození nebo i nefunkčnost měřicího zařízení, pokud tuto situaci zjistí, což však mnohdy ani nemůže. V předchozím paragrafu 77 Odběratel je uvedena povinnost odběratele na svůj náklad upravit odběrné tepelné zařízení pro instalaci měřicího zařízení v souladu s technickými podmínkami výrobce měřicího zařízení a po předchozím projednání s dodavatelem tepelné energie, což přináší pro odběratele komplikaci zejména pro náročné požadavky na instalaci měření podle odst. 6.

K § 79 Tepelná přípojka Účelem ustanovení není technicky definovat přípojku, zákon pouze říká, že jde o zařízení přivádějící tepelnou energii jenom jednomu odběrateli, majitelem může být jen odběratel, změna vlastnictví ve prospěch dodavatele mění prakticky přípojku na součást rozvodného tepelného zařízení. Pokud se odběratel – vlastník tepelné přípojky rozhodne jejím prostřednictvím dodávat tepelnou energii někomu dalšímu, stává se přípojka rovněž rozvodným tepelným zařízením a vlastník musí požádat o licenci na rozvod tepla. Držitel licence může na základě požadavku odběratele přípojku za úhradu provozovat.

§ 80 Výkup tepelné energie V tomto paragrafu je vyjádřena podpora způsobům výroby tepla, které jsou k životnímu prostředí šetrnější. V textu je řečeno, že pokud je potřeba tepelné energie uspokojena z jiných obnovitelných zdrojů, povinnost výkupu nevzniká, u kombinované výroby se prakticky jedná pouze o výkup na úkor zdrojů výtopenského charakteru. Do hry se díky zpracování druhotných zdrojů dostávají spalovny. Další § 81 - 85 týkající se autorizace na výstavbu zdrojů byly zrušeny, neboť jejich praktické využití v dané podobě bylo minimální.

K § 86 Přeložky rozvodných tepelných zařízení Definice přeložky má již historický charakter ze zákona 222/1994 Sb. Změnil se pouze odst. 2, změna je pouze upřesňující.

K § 87 Ochranná pásma Ochranná pásma slouží zejména k zajištění bezpečného a spolehlivého provozu zařízení sloužícího k dodávce tepelné energie a v neposlední řadě i k ochraně života a zdraví osob. Dochází přitom k omezení vlastnických práv. Děje se tak ovšem ve

veřejném zájmu. Dodavatel je povinen zabezpečit spolehlivou dodávku tepelné energie, je tedy třeba nepřipustit ohrožení bezpečného provozu zařízení. Technický rozsah omezení je vymezen tímto paragrafem zákona. Úprava připouští, že lze za souhlasu držitele licence, potažmo provozovatele provádět v ochranném pásmu určité činnosti za stanovených podmínek reálně neohrožující bezpečný provoz zařízení ani bezpečnost osob pracujících v ochranném pásmu. V budovách se ochranné pásmo nevymezuje, vlastníci staveb jsou povinni umožnit držiteli autorizace přístup k provádění nezbytných manipulací a prací na rozvodném zařízení.V přechodných ustanoveních se praví, že ochranná pásma stanovená podle dosavadních předpisů se nemění po nabytí účinnosti zákona, stejně tak zůstávají v platnosti i výjimky stanovené podle dosavadních předpisů. Novela zákona nepřináší podstatné změny.

K § 88 Stav nouze Zákonodárce se pokusil chvályhodně sjednotit ustanovení platná pro stavy nouze v elektroenergetice, plynárenství a teplárenství, což přineslo změny převážně srozumitelné, ale na druhou stranu není jasné, co se míní nevyrovnanou bilancí v soustavě centralizovaného zásobování teplem, což bude nutné zřejmě upřesnit v prováděcím předpisu, a za druhé není jasná možnost vzniku stavu nouze v teplárenství pro celé území státu, teplárenské sítě jsou mnohdy sice rozsáhlé, ale mezi sebou nepropojené.

K § 89 Neoprávněný odběr tepelné energie Zde došlo k doplnění odvolávky na zákon o hospodaření energií a dále k doplnění zřejmě správného a významného ustanovení upravujícího umožnění přístupu k měřicímu zařízení a k dalším drobným upřesněním.




Ing. Tomáš Chvátal Táborská 24 140 00 Praha 4 tel.: 774 636 612 email: [email protected]

6/2009 Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství

9

VYUŽÍVÁNÍ BIOMASY Podpora programu v České republice

autor: Jarmila Zimmermannová

Daňová podpora biomasy Daň z přidané hodnoty Problematiku daně z přidané hodnoty v České republice upravuje zákon číslo 588/1992 Sb. o dani z přidané hodnoty ve znění pozdějších předpisů. Daň z přidané hodnoty (dále jen „DPH“) patří do seznamu daní, které jsou v rámci Evropské unie harmonizovány. Z důvodu sjednocení legislativy s Evropskou unií musely být v České republice vypuštěny ze seznamu výrobků podléhajících snížené sazbě DPH ekologicky šetrné výrobky. Při vstupních vyjednáváních České republiky nebylo v této oblasti zažádáno o výjimku a dosud nebyl realizován žádný ekonomický nástroj, který by nahradil tuto daňovou úlevu výrobcům ekologicky šetrných výrobků. V průběhu roku 2006 došlo k vyjednáváním mezi Ministerstvem životního prostředí, Ministerstvem průmyslu a obchodu a Ministerstvem financí ohledně přeřazení palivového dříví ze základní do snížení daňové sazby DPH, konkrétně o přeřazení výrobků uvedených pod kódem celního sazebníku 4401 (Palivové dřevo v polenech, špalcích, větvích, otepích nebo v podobných tvarech; dřevěné štěpky nebo třísky; piliny a dřevěné zbytky a dřevěný odpad, též aglomerované do polen, briket, pelet nebo podobných tvarů). Toto přeřazení umožňuje směrnice č. 77/388/EEC o DPH.

10

Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství 6/2009

Hlavním cílem tohoto příspěvku je ve stručnosti představit aktuální daňové a dotační nástroje, které podporují využívání biomasy v České republice a které jsou v kompetenci Ministerstva životního prostředí nebo je Ministerstvo životního prostředí prosazovalo. Jako první bude představena aktuální daňová podpora biomasy a zařízení na využívání biomasy, ve druhé části příspěvku budou ve stručnosti shrnuty dotační tituly pro zařízení na využívání biomasy v působnosti Ministerstva životního prostředí.

Ministerstvo životního prostředí se dlouhodobě snaží o prosazení snížené sazby DPH i pro rostlinnou biomasu (brikety, pelety z rostlinné biomasy) a jedná v této věci s Ministerstvem financí. V souvislosti s energetickými daněmi je vhodné věnovat pozornost daňové sazbě DPH u dodávek tepla. Při vstupu do Evropské unie vyjednala Česká republika přechodné období pro implementaci evropské směrnice o DPH, které mělo vypršet dne 31. 12. 2006. Ministerstvo financí nicméně vedlo v průběhu roku 2006 úspěšná jednání v Bruselu, na základě nichž byla v Evropské unii vyjednána další výjimka na sníženou daňovou sazbu DPH u centrálního zásobování teplem.

Spotřební daně Problematiku spotřebních daní v České republice upravuje zákon číslo 353/2003 Sb. o spotřebních daních ve znění pozdějších předpisů (benzín, nafta, oleje) a zákon č. 261/2007 Sb. o stabilizaci veřejných rozpočtů, ve znění pozdějších předpisů (pevná paliva, plyn, elektřina). Spotřební daně patří do seznamu daní, které jsou v rámci Evropské unie harmonizovány. Biomasa (rostlinná i dřevěná) není předmětem spotřební daně z pevných paliv. Toto osvobození umožňuje směrnice 2003/96/ES, která stanoví minimální sazby spotřebních daní na paliva a elek-

trickou energii pro všechny členské státy Evropské unie. V České republice je rovněž osvobozena od spotřební daně tzv. ekologicky šetrná elektřina, která je mimo jiné vyráběna i z biomasy nebo produktů vyrobených z biomasy.

Daň z příjmů Problematiku daní z příjmu v České republice upravuje zákon číslo 586/1992 Sb. o daních z příjmů ve znění pozdějších předpisů. V České republice se rozlišují dva druhy daně z příjmu:
daně z příjmu fyzických osob,
daně z příjmu právnických osob.

Z environmentálního hlediska poskytují oba dva druhy daní stejné zvýhodnění. Mimo jiné je zvýhodněno využívání obnovitelných zdrojů energie. Jedná se o osvobození od daně z příjmu u příjmů z provozu malých vodních elektráren do výkonu 1 MW, větrných elektráren, tepelných čerpadel, solárních zařízení, zařízení na výrobu a energetické využití bioplynu a dřevoplynu, zařízení na jiné způsoby výroby elektřiny nebo tepla z biomasy, zařízení na výrobu biologicky degradovaných látek a zařízení na využití geotermální energie. Tato zařízení jsou osvobozena od daně z příjmu po dobu 5 let od uvedení do provozu.

Daň z nemovitostí Problematiku daně z nemovitostí v České republice upravuje zákon číslo 338/1992 Sb. o dani z nemovitostí ve znění pozdějších předpisů. Předmětem daně z nemovitostí jsou stavby a pozemky. Tato daň má v sobě zabudovány rovněž ekologické prvky, a to ve formě osvobození od daně pro budovy a pozemky s kladným vlivem na životní prostředí. Od daně z nemovitostí se osvobozují z důvodu ochrany životního prostředí mimo jiné stavby na dobu pěti let od roku následujícího po provedení změny spočívající ve změně systému vytápění přechodem z pevných paliv na systém využívající obnovitelné zdroje energie solární, větrné, geotermální a biomasy.

Podpora ze zdrojů SFŽP ČR pro zařízení na využití biomasy

1) Operační program Životní prostředí = 2007–2013 2) Národní programy – Přílohy II ke směrnici MŽP ČR – Státní program na podporu úspor energie a využití obnovitelných zdrojů energie = do 31. 3. 2009 3) Zelená úsporám = 2009–2012

Operační p p program g Životní prostředí

V rámci oblasti podpory 3.1 lze získat dotace v následujících kategoriích:

V rámci Operačního programu Životní prostředí (dále jen „OPŽP“) je možno získat dotace na podporu biomasy v rámci prioritní osy 3 – Obnovitelné zdroje energie. V OPŽP jsou pro tyto účely připraveny prostředky ve výši téměř 673 milionů EUR.

Výstavba a rekonstrukce zdrojů tepla využívajících OZE

V rámci prioritní osy 3 jsou realizovány následující oblasti podpory:
3.1 – Výstavba nových zařízení a rekon-

Přehled podpor Finanční podpora obnovitelným zdrojům energie je v rámci resortu Ministerstva životního prostředí poskytována prostřednictvím Státního fondu životního prostředí ČR v následujících třech pilířích:

strukce stávajících zařízení s cílem zvýšení využívání OZE pro výrobu tepla, elektřiny a KVET.
3.2 – Realizace úspor energie a využití odpadního tepla u nepodnikatelské sféry.


Výstavba a rekonstrukce centrálních

a blokových kotelen, respektive zdrojů tepla využívajících OZE, včetně rozvodů, přípojek a předávacích stanic, eventuálně v kombinaci s výstavbou centrální výrobny paliv včetně technologie;
Výstavba a rekonstrukce lokálních zdrojů tepla využívajících OZE pro vytápění, chlazení a ohřev teplé vody.

Výstavba a rekonstrukce zdrojů elektřiny využívajících OZE
Instalace fotovoltaických systémů,

výstavba a rekonstrukce malých vodních elektráren, výstavba elektráren spalujících biomasu (pevnou, plynnou nebo kapalnou), výstavba větrných elektráren, výstavba geotermálních elektráren.

6/2009 Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství

11

Hrubá výroba tepelné energie z biomasy v TJ

družstva, města a obce, podnikatelské subjekty, případně další právnické osoby. Žadatelem o podporu může být pouze osoba, která podléhá daňové povinnosti podle zákona č. 338/1992 Sb. o dani z nemovitosti a která bude rodinný nebo bytový dům po dobu 15 let užívat k bydlení nebo poskytování bydlení. Biomasa je v rámci programu Zelená úsporám podporována dotacemi v částech:

35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000

C.1. Výměna zdrojů na tuhá a kapalná fosilní paliva nebo elektrické vytápění za nízkoemisní zdroje na biomasu a účinná tepelná čerpadla. - C.1.1 Zdroje na biomasu.

5 000 0 2003

2004

2005

Biomasa mimo domácnosti

Výstavba a rekonstrukce zdrojů pro KVET využívajících OZE
instalace kogeneračních zařízení spa-

lujících bioplyn, skládkový a kalový plyn, včetně technologie pro získávání a výrobu bioplynu, tj. např. bioplynové stanice,
instalace kogeneračních zařízení využívajících pevnou biomasu. Oprávněnými žadateli o podporu jsou územní samosprávné celky a jejich svazky, nadace a nadační fondy, občanská sdružení a církve, příspěvkové organizace, obecně prospěšné společnosti, vysoké školy, organizační složky státu a jejich přímo řízené organizace, neziskové organizace a právnické osoby vlastněné veřejnými subjekty. U všech kategorií 3.1.1. – 3.1.3. jsou minimální způsobilé výdaje 0,5 mil. Kč, maximální poskytnutá dotace je omezena u kategorie 3.1.2. částkou 50 mil. Kč, u kategorie 3.1.3. částkou 100 mil. Kč. Maximální výše dotace se vztahuje na jeden projekt a zároveň na jednoho žadatele za celé sedmileté programové období.

3.3. Zelená úsporám Program Zelená úsporám je programem podpory využívání energie z obnovitelných zdrojů a úspor energie v oblasti bydlení z výnosů z prodeje povolenek na emise skleníkových plynů, které má Česká republika k dispozici v režimu Kjótského protokolu. Podpora je v rámci programu nastavena tak, aby prostředky mohly být čerpány v průběhu celého období programu od 1. dubna 2009 do 31. prosince 2012 a aby dotace

12

Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství 6/2009

2006

Biomasa domácnosti

2007 Zdroj: MPO

C.2 Instalace nízkoemisních zdrojů na biomasu a účinných tepelných čerpadel do novostaveb. - C.2.1 Zdroje na biomasu v novostavbách.

mohly být poskytnuty každému, kdo si zažádá a splní podmínky programu. Program je členěn do tří základních oblastí podpory:

A) Úspora energie na vytápění 1. Komplexní zateplení obálky budovy vedoucí k dosažení nízkoenergetického standardu. 2. Kvalitní zateplení vybraných částí obytných domů – dílčí zateplení. B) Podpora novostaveb v pasivním energetickém standardu C) Využití obnovitelných zdrojů energie pro vytápění a přípravu teplé vody 1. Výměna zdrojů na tuhá a kapalná fosilní paliva nebo elektrické vytápění za nízkoemisní zdroje na biomasu a účinná tepelná čerpadla. 2. Instalace nízkoemisních zdrojů na biomasu a účinných tepelných čerpadel do novostaveb. 3. Instalace solárně – termických kolektorů. D) Dotační bonus za vybrané kombinace opatření

Oprávněnými žadateli o podporu jsou vlastníci a stavebníci rodinných a bytových domů, konkrétně fyzické osoby, společenství vlastníků bytových jednotek, bytová

Závěr Příspěvek ve stručnosti představil daňovou podporu pro biomasu a zařízení na využití biomasy na území České republiky a dotační programy v působnosti Ministerstva životního prostředí. Další podrobné informace o dotacích lze nalézt na internetových stránkách Ministerstva životního prostředí (www.mzp.cz) a Státního fondu životního prostředí (www.opzp.cz, www. zelenausporam.cz, www.sfzp.cz), včetně manuálu pro případné žadatele.

Použitá literatura - směrnice č. 2003/96/ES, kterou se mění struktura rámcových předpisů Společenství o zdanění energetických produktů a elektřiny - www.sfzp.cz - www.opzp.cz - www.zelenausporam.cz - zákon č. 261/2007 Sb., o stabilizaci veřejných rozpočtů, ve znění pozdějších předpisů - zákon č. 338/1992 Sb., o dani z nemovitostí, ve znění pozdějších předpisů - zákon č. 353/2003 Sb., o spotřebních daních, ve znění pozdějších předpisů - zákon č. 586/1992 Sb. o daních z příjmů, ve znění pozdějších předpisů - zákon č. 588/1992 Sb. o dani z přidané hodnoty, ve znění pozdějších předpisů




Ing. Jarmila Zimmermannová, Ph.D. Ministerstvo životního prostředí Vršovická 65, 100 00 Praha 10 e-mail: [email protected]

FYTOMASA

pro vytápění a bioplyn

autor: Vlasta Petříková

Úvod Biomasa je jedním z nejdůležitějších zdrojů obnovitelné energie. Ze všech obnovitelných zdrojů, jako je energie vody, slunce, větru, aj. zaujímá více než 70 %. Energetická biomasa má podle způsobu využívání odlišné formy. Veřejnosti jsou poměrně známá biopaliva tekutá pro dopravní účely (bionafta, biolíh). Největší význam má ale biomasa pevná pro vytápění budov, zejména pro drobnější provozy rozptýlené v regionech. Zde se využívá biomasa zpravidla výhradně rostlinného původu, tedy správný název je pak „fytomasa“. Také výroba bioplynu začíná mít stále větší význam pro venkovské regiony, kdy vzniká fermentačními procesy v bioplynových stanicích forma biomasy plynné.

Fytomasa pro vytápění budov Vytápění fytomasou má význam především pro domácnosti a menší obecní i podnikové provozy. Zajištění alternativ-

Vedle biomasy z odpadních materiálů a vedlejších produktů (např. sláma) mají zásadní význam cíleně pěstované „energetické“ polní plodiny, označované jako tzv. S1, kvalitní biomasa s vyšší výkupní cenou. Výhodnější jsou víceleté a vytrvalé druhy, např. vzrůstné trávy – lesknice rákosovitá, sveřep bezbranný aj., které jsou již ověřené pro provozní pěstování. Nejvíce propracované je pěstování krmného – energetického šťovíku, který lze využít také pro rychle se rozvíjející „zemědělské“ bioplynové stanice jako doplněk k tradiční kukuřici, ale k dosažení dostatečných výnosů je třeba ještě spolehlivě stanovit termíny sklizní (vícekrát za rok). Pro vytápění budov se fytomasa využívá ve formě pelet, briket, lisovaných balíků či řezanky. Kvalitní biomasy (S1) není v poslední době dostatek, hlavně v důsledku zrušení podpory na pěstování energetických plodin. Biomasa je obecně považovaná za nejdůležitější formu obnovitelného zdroje energie, proto je nutné zajistit jí odpovídající podporu a tím i žádoucí zvýšenou produkci.

ního paliva pro tyto objekty začíná být v poslední době stále naléhavější. Dosud všeobecně používané hnědé uhlí bude zřejmě v delším časovém horizontu stále méně výhodné, jednak proto, že jeho cena se zvyšuje, a také proto, že nemusí být podle některých prognóz dostatek uhlí tříděného, což je pro domácnosti zásadní podmínka. Vytápění uhlím bude nevýhodné samozřejmě i z hlediska významu dodržování čistoty ovzduší. Pevná biomasa – fytomasa je velmi vhodnou alternativou uhlí, a proto je třeba věnovat jí náležitou pozornost. Zdrojem jsou především nejrůznější odpadní materiály a vedlejší produkty. Jedná se především o lesní a dřevní odpady a přebytečnou slámu zemědělských plodin. Tyto materiály je třeba využívat co nejvíce, ale musí mít náležitý efekt. Po lesní těžbě není vždy možné odtěžit zbytkovou biomasu ze všech terénů, jsou často těžko dostupné a využití této hmoty je proto mnohdy zcela znemožněno. Využívání slámy jako vedlejší produkce ze zemědělství je rovněž omezeno. V zájmu udržení půdní úrodnosti je nutné zajistit dostatek organické hmoty v půdě. V současné době je totiž v ČR kolem 30 % půdy

s nedostatečným obsahem organických látek, a proto je nutné minimálně 1/3 produkce slámy zaorávat do půdy. Bohužel, s redukcí stavu hospodářských zvířat, zejména skotu, není dostatek organických hnojiv, které je proto nutné nahrazovat alespoň zapravováním slámy. Energetickou biomasu pro vytápění budov nelze proto plně zajistit jen zmíněnými odpadními materiály a vedlejšími produkty. Je nezbytné ji zajišťovat cíleně pěstovanými „energetickými“ plodinami. K tomu účelu byl od r. 2003 vytvořen program MZe ČR, podle kterého byly také poskytovány dotace na tyto většinou netradiční plodiny. Pro tyto účely byl vytvořen seznam druhů, které byly potenciálně vhodné pro použití k vytápění budov. Uvedený program byl bohužel od r. 2008 zrušen a podpora cíleně pěstovaných „energetických bylin“pro účely vytápění byla tím také zrušena. Důsledkem toho jsou významně snížené osevní plochy těchto plodin, a proto začíná být energetické biomasy tohoto typu již znatelný nedostatek. Bohužel, zajišťování biomasy pěstováním rychle rostoucích dřevin je v ČR zatím zcela iluzorní, když je v současné době v celé ČR pouze kolem 250 ha

6/2009 Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství

13

Fytomasa II Běžné je spalování lisované fytomasy do hranatých i kulatých balíků. Používají se zcela obdobně jako balíky obilné. Výhodou „energetických“ plodin bývá oproti slámě rovněž jejich vyšší výhřevnost, pokud se použijí plodiny olejnaté, např. světlice barvířská, nebo hořčice sareptská. Výhodný a nejčastěji pěstovaný je šťovík – Rumex OK 2, který plně nahradí, ba předčí balíky slámy. Lisuje se poměrně snadno, protože je i přes své mohutné lodyhy křehký a poddajný (obr. 4).

Obr. 1 Brikety dlouhé lisované z fytomasy šťovíku

těchto porostů a navíc jejich rozšiřování postupuje velmi pomalu. Osevní plochy polních energetických plodin by naopak bylo možné rozšířit poměrně rychle a biomasu tak spolehlivě zajistit. K tomu je ale nezbytná alespoň minimální iniciační podpora na jejich pěstování, aby se o ně začali zemědělci vůbec zajímat. V současné době proto pěstují tyto plodiny jen někteří nadšenci, kteří správně pochopili jejich perspektivu. Většinou je využívají přímo pro svou potřebu nebo pro zásobování svého bezprostředního okolí. V poslední době se osvědčuje lisování rostlinných briket, které se využívají zpravidla místo dřevních polen. Brikety jsou většinou krátké (asi 5 - 6 cm, o průměru cca 6 cm), podobné briketám z pilin. Mají výhodu v tom, že je lze používat běžně v kamnech místo dřeva, ale i ve větších teplárenských provozech, protože

jejich tvar umožňuje snadnou průchodnost dopravními cestami do kotle. Pokud mají brikety nahradit dřevní polena, je výhodné lisovat biomasu do dlouhých briket. Příkladem může být vytápění zámku Jemniště u Benešova, kde tyto brikety plně nahradí dřevo (obr. 1). Pro automatické přikládání paliva do kotle jsou stále více propagovány tzv. pelety, které tak umožňují vysoký komfort vytápění. U nás jsou známé především pelety z dřevních pilin, ale stejně dobře lze pelety lisovat i z rostlinného materiálu, např. z „energetických“ plodin. Vysokou výhřevnost bez problémů se sklovatěním v kotli mají např. pelety z krmného šťovíku (obr. 2) sklízeného v plné zralosti v suchém stavu (obr. 3). Porost byl v r. 2008 již v devátém roce vegetace, což potvrzuje jeho dlouhodobou vytrvalost. Některé typy kotlů umožňují spalování fytomasy též ve formě řezanky, obdobně jako se používá dřevní štěpka. Pro usnadnění přísunu této řezanky do kotle je ale zpravidla vhodné její dodatečné rozmělnění na drobnější frakci, aby se neucpávaly dopravní cesty do topeniště. Řezanku lze doporučit hlavně tam, kde je její použití blízko porostů energetických plodin, a to v zájmu úspor na dopravě.

Přehled druhů energetických plodin Pro cílené pěstování plodin k teplárenskému využití byly vytipovány různé druhy zpravidla netradičních rostlin (Petříková 2005). Řada z nich byla označena jako potenciálně vhodná na základě příznivých výsledků z pokusných parcel. V rámci nich byly již některé druhy ověřeny v provozních podmínkách, což je pro praktické uplatnění nezbytný předpoklad. Z dosavadních výsledků ověřování energetických rostlin, které se v provoze osvědčily, lze jmenovat následující rostliny:
- jednoleté – světlice barvířská (saflor), hořčice sareptská, případně i krmný sléz (pokud se sklidí dostatečně suchý),
- víceleté a vytrvalé – krmný šťovík (Rumex OK 2- schavnat), lesknice (chrastice) rákosovitá, sveřep bezbranný, psineček veliký, ovsík vyvýšený i další vysoko vzrůstné trávy. V poslední době bylo zahájeno ověřování velmi zajímavé rostliny zvané Sida, což je druh vytrvalého slézu. Jedná se o nenáročnou dvouděložnou rostlinu se spolehlivou vytrvalostí. Má i dobré výnosové předpoklady, což bude ale teprve prokázáno ověřovacím pěstováním v provoze. Tato nová plodina může tak významně doplňovat již ověřený sortiment typů plodin využívaných pro vytápění budov.

Výroba bioplynu

Obr. 2 Tvarovaná biopaliva – pelety

14

Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství 6/2009

Bioplyn, jak je všeobecně známo, se nejčastěji využívá pro následnou výrobu elektřiny. Technologie jeho výroby ale produkuje rovněž značné množství odpad-

ního tepla, které lze využít i k přímému vytápění. Nutným předpokladem jeho využívání je ale výstavba rozvodu tepla do příslušných objektů. Je to samozřejmě další značná investice, ale efektivita jejího využití se pak téměř zdvojnásobí. Příkladem může být obec Kněžice, kde je zbytkové teplo využíváno beze zbytku pro ohřev vody a částečné i vytápění budov a v zimním období je vhodně doplňováno výrobou tepla z místní biokotelny. Využívání biomasy v plynné formě po její fermentaci v bioplynové stanici (BPS) se v poslední době prosazuje už i u nás stále častěji. Jde zejména o BPS tzv. „zemědělského“ typu, kdy je pro fermentaci využívána výhradně produkce z vlastního zemědělského podniku bez jakýchkoliv jiných odpadních materiálů. Základem je zpravidla hnůj nebo kejda a k tomu se přidává fytomasa z trvalých travních porostů a dále z cíleně pěstovaných plodin ve formě siláže nebo senáže. Pro tyto účely se pěstují převážně plodiny tradiční, nejčastěji kukuřice. Její použití pro BPS je propracováno do největších podrobností, a je proto zcela spolehlivé a zpravidla úspěšné. V poslední době ale vznikají problémy s vysokými náklady na její pěstování. Projevilo se to zvláště v Německu, kde je tento způsob výroby bioplynu velmi rozšířen. Situace je v mnoha případech kritická, takže hrozí dokonce zrušení BPS. Je proto účelné hledat náhradní, méně nákladné plodiny, které by kukuřici alespoň částečně nahradily, nebo vhodně doplnily. Poměrně úspěšné jsou výsledky s použitím např. některých druhů čiroků, které jsou méně nákladné než kukuřice. Čirok je ale plodina teplomilná, takže se hodí jen do

některých oblastí. Vhodné jsou také některé ozimé obiloviny sklízené na zeleno, které se konzervují formou siláže nebo senáže, která je pak vhodná pro přidávání do fermentoru BPS. Uvedené plodiny jsou jednoleté, vyžadující každoroční kompletní kultivaci půdy, počínaje základní orbou se všemi následnými agrotechnickými zásahy, včetně vydatného hnojení a používání pesticidů, což je právě příčinou vysokých nákladů na pěstování, zvláště v případě kukuřice. Výhodnější jsou proto plodiny víceleté nebo vytrvalé. Tyto podmínky splňuje bezesporu krmný šťovík – Rumex OK 2 (schavnat), který vydrží na svém stanovišti spolehlivě 10 i více let, pokud je řádně a správně ošetřován. Jeho výhoda spočívá v tom, že není třeba každoročně pozemek orat a nově porost zakládat. Další nespornou výhodou je jeho tolerance k nízkým teplotám, takže se hodí i do vyšších oblastí, kde každoročně brzy z jara obrůstá kompaktním porostem (obr. 5). To je jeho další významná výhoda, protože tento časně z jara vytvořený porost plně ochrání půdu proti vodní erozi (což bývá mimo jiné i častý problém při pěstování kukuřice).

datum odběru vzorku hodnoty v %

12.5.

Obr. 4 Balíky šťovíku jako palivo pro biokotelnu

Podmínkou pro úspěšné využití biomasy v BPS je její vysoká kvalita s dobrou krmnou hodnotou. V případě šťovíku byla krmná hodnota zjišťována opakovanými odběry vzorků rostlin ze šťovíkového porostu loni během jarního období. Analýzy zpracovali specialisté – krmiváři z VÚ živočišné výroby a výběr získaných výsledků je uveden v následujícím přehledu:

20.5.

celá rostlina

ve 100 % sušině

senáž

pro srovnání

šťovík + jílek

vojtěška

jílek

29,33

20,0

22,0

šťovík

sušina

11,29

12,41

NL

19,82

11,99

23,20

12,7

14,0

vláknina

17,90

26,72

17,88

23,0

28,5

cukry redukované

11,41

11,21

-

6-7

8–9

6/2009 Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství

15

Z výsledků je zřejmé, že kvalita krmného šťovíku byla plně potvrzena, a to jak vysokou hodnotou dusíkatých látek, tak i redukovaných cukrů. Zajímavá je také změna krmných hodnot v průběhu stárnutí rostlin, což je zřejmé zejména z obsahu NL, které se v polovině května během pouhých 8 dnů výrazně snížily (z 19,82 na 11,99 %). Obsah cukrů ale zůstává stále vysoký, a to přes 11 %. Výsledky těchto analýz mají velký praktický význam: 1. sklizeň na zelenou hmotu je třeba zajistit velmi brzy, přibližně již kolem poloviny května, 2. vysoký obsah redukovaných cukrů umožňuje snadnou konzervaci, např. senážováním i bez přídavků konzervantů. Dynamika jeho růstu je přitom velmi vysoká: od prvého odběru dne 24. 4., kdy byla výška rostlin 40 cm, narostl šťovík během 1 měsíce o 155 cm, takže v posledním odběru dne 26. 5. 2008 měl průměrnou výšku kolem 2 m. Krmný šťovík je tedy jednou z nejrannějších a nejkvalitnějších krmných pícnin, proto bude mít mimochodem i u nás velkou perspektivu také ve výkrmu hospodářských zvířat, tak jako je tomu jinde. Současně tak byla prokázána spolehlivost jeho použití pro BPS. Pro použití krmného šťovíku k výrobě bioplynu byly provedeny modelové testy ve spolupráci s VÚ zemědělské techniky (Kára, Petříková, 2008) jednak po přídavku kukuřice, jednak v dalších variantách

16

Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství 6/2009

za přídavku stejného množství krmného šťovíku. Bylo zjištěno, že intenzita vývinu bioplynu dle kumulativní produkce byla u obou testovaných plodin v podstatě stejná. Při dávce 80 % zelené hmoty byl kumulativní vývin BP vlivem šťovíku dokonce vyšší než vlivem kukuřice. Obdobný byl výsledek i při hodnocení podílu CH4 a CO2: ten se pohybuje u obou plodin mezi 65 až 70 % od patnáctého dne pokusu. Produkce metanu byla v případě všech 3 variant se šťovíkem velmi vyrovnaná, stejně jako po přídavku kukuřice. Reálné uplatnění krmného šťovíku bylo již potvrzeno přímo v provoze BPS v Podkrkonoší. Porost sklizený v květnu byl konzervován formou senáže ve vaku (zcela bez konzervačních přídavků) a v průběhu zimy byl pak přidáván do fermentoru v BPS. Průběh fermentace pokračoval po přídání šťovíkové senáže bez jakýchkoliv závad, vývin bioplynu byl zcela plynulý, takže bylo možné výkon postupně zvyšovat až na maximum, tj. 250 KWh (v 1 generátoru). Tato bioplynová stanice je představitelem typické „zemědělské“ BPS, neboť se zde pro fermentaci využívá biomasa výhradně z vlastní produkce, včetně cíleně pěstovaných plodin (kukuřice, čirok, šťovík) a travních porostů. Fermentace probíhá k plné spokojenosti provozovatelů, je dosahováno všech předpokládaných hodnot, nevyskytují se ani žádné problémy s okolním zápachem. Situace je zde natolik bezproblémová, že zde může být v bezprostřední blízkosti dokonce úspěšně provozováno golfové hřiště – viz obr. 6.

Ověřování Rumexu v BPS bude dále pokračovat. Bude ještě třeba stanovit optimální termíny sklizně v zájmu zvýšení výnosů. Jeho účinek bude provozně porovnáván s dalšími cíleně pěstovanými plodinami, např. s kukuřicí i s čirokem. Dosavadní výsledky již ale prokázaly možnost úspěšného uplatnění šťovíku v BPS, čímž se potvrdily příznivé výsledky modelových testů při hodnocení jeho vlivu na vývin bioplynu v porovnání s vlivem kukuřice.

Současná situace v oblasti cíleně pěstovaných energetických plodin Přes výhody a perspektivu produkce energetické fytomasy přímo z cíleně pěstovaných rostlin není jejich pěstování dostatečně rozšířeno. Je to dáno bohužel také obavou vůči některým plodinám, zejména vůči krmnému šťovíku, což je ale zcela neopodstatněné a bylo to již mnohokrát prokázáno. Další příčinou může být také ne vždy dostatečné zajištění odbytu produkce fytomasy a mnohdy i nesprávné ošetřování porostů. Nejdůležitější příčinou je ale zrušení národních dotací pro pěstování „energetických“ plodin počínaje rokem 2008. Zájem o využívání pěstované biomasy začíná ale už vykazovat nedostatek produkce, a proto se v současné době intenzivně hledají pěstitelé rozsáhlejších ploch, zvl. šťovíku, kteří pak budou mít výhodu ve

stabilním a dlouhodobém odbytu celé produkce energetické biomasy. K tomu je také nutné nalézt konkrétní podporu této produkce, např. obnovením národních dotací pro cílené pěstování biomasy. Podpora je sice na její zpracování a využití, ale není-li podporovaná produkce, není pak biomasy dostatek, a proto nebude co zpracovávat ani využívat. Dotace na zpracování a využití mohou pak být jen iluzorní. Výhodou rozšířeného zařazování netradičních „energetických“ plodin do zemědělské činnosti je navíc významný příspěvek k žádoucí diverzifikaci produkce a nezbytné stabilizaci zemědělského rezortu, takže se tato podpora mnohonásobně vyplatí.

Souhrn a závěry Biomasa – fytomasa pro vytápění budov má význam hlavně pro menší provozy. Pro zásadní zlepšení energetické bezpečnosti v regionech je ale třeba, aby malé výtopny vznikaly ve velkém počtu, plošně po celé ČR, a aby se biomasa využívala více přímo v domácnostech. K tomu je třeba dostatek biomasy, včetně cíleně pěstované a proto je nezbytné zajistit alespoň iniciační podporu její produkce, která dosud zcela chybí. Fytomasa ve formě briket či pelet může být i vhodnou náhradou hnědého uhlí. Plně žádoucí je rovněž rozvoj bioplynových stanic, zejména tzv. „zemědělského“ typu, kdy je pro fermentaci používána výhradně produkce z vlastní farmy. Dosud se nejčastěji používá kukuřice, která má ale vysoké náklady na pěstování. Proto se hledají levnější plodiny, které by kukuřici částečně nahradily, nebo vhodně doplnily. Jde např. o ozimé obiloviny sklízené na senáž, případně i čirok, ale největší význam má krmný šťovík pro svou dlouhodobou vytrvalost. Jeho úspěšné uplatnění bylo již ověřeno přímo v provoze BPS. Seznam literatury: 1. Kára, J., Petříková, V. 2008.: Krmný šťovík a jeho využití pro výrobu bioplynu, Zemědělec 18. 2. 2008. 2. Petříková, V. 2005: Pěstování rostlin pro energetické účely, Brožura, 32 str., Praha 2005. 3. Tyrolová, Y., Petříková, V., Výborná, A. 2009: Šťovík jako krmivo i vstupní materiál do bioplynové stanice. Krmivářství, v tisku.

PROMĚNY ČESKÉ ENERGETIKY Ing. Miroslav Kubín ZE SLOVA VYDAVATELE Vážení čtenáři, představujeme publikaci Proměny české energetiky, vydanou Českým svazem zaměstnavatelů v energetice od Ing. Miroslava Kubína, Dr.Sc. Jde o dílo, které v širokém věcném i časovém rozpětí mapuje vývoj energetického odvětví a s ním spjatých odvětví od počátku energetiky v českých zemích až po rok 2008. Autor se osobně podílel jak na významných koncepčních materiálech rozvoje elektrizační soustavy a soustav centralizovaného zásobování teplem, tak i na realizaci významných projektů a na vrcholovém řízení energetické společnosti zodpovědné za rozvoj a spolehlivý provoz elektráren, přenosové a distribuční soustavy České republiky. Kniha se v osmi kapitolách zabývá postupným rozvojem československé elektrizační soustavy, popisuje vývoj jejích organizačních struktur a systémy jejího řízení i vývoj energetické legislativy. Autor nezapomíná ani na mezinárodní spolupráci v energetice a na vztah energie a životního prostředí. Je zde dokumentována i historie vývoje a výroby technických zařízení pro energetiku a postupné změny jejich technických parametrů, vývoj uhelných technologií i moderních zdrojů energie včetně jaderného výzkumu a jaderné energetiky. Jedinečná je stať o významných osobnostech, které se zasloužily o rozvoj, inovaci a spolehlivou funkci energetických systémů a jejich řízení, včetně významných pedagogů, kteří vychovali řadu špičkových energetických odborníků a podílí se i na výzkumných pracích v oblasti energetického hospodářství.

Knihu můžete objednávat na adrese:




Ing. Vlasta Petříková, DrSc. CZ Biom (České sdružení pro biomasu) Drnovská 507, 169 00 Praha 6 Ruzyně Tel.: 233 356 940, 736 171 353 Fax: 220 511 753 e-mail: [email protected]

Český svaz zaměstnavatelů v energetice Partyzánská 7, 170 05 Praha 7 tel.: 266 753 576, fax: 266 753 579

nová kniha 6/2009 Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství

17

OBNOVITELNÉ zdroje energie Poslední dobou se stala problematika obnovitelných zdrojů energie námětem mnoha článků a diskusí. Na straně jedné můžeme slyšet, jak je rozvoj obnovitelných zdrojů důležitý a jak je potřebné jeho rozvoj ještě intenzivněji podporovat. Na straně druhé zase můžeme slyšet, jaké negativní dopady má jejich rozvoj na energetické sítě a na ceny, které platí zákazníci za dodávky elektřiny. Podívejme se tedy na to, jak to s těmi obnovitelnými zdroji skutečně je.

autor: Jan KANTA

Evropský legislativní rámec Nejprve se podívejme na základní legislativní rámec, který nám definuje okrajové podmínky. Ten se nám letos změnil, protože byla přijata nová směrnice 2009/28/ES o podpoře využívání energie z obnovitelných zdrojů. Směrnice vychází z cílů zvýšit podíl obnovitelných zdrojů energie na celkové hrubé konečné spotřebě energie v EU na 20% do roku 2020 a zvýšit podíl energie z obnovitelných zdrojů ve všech druzích dopravy na minimálně 10 % konečné spotřeby energie v dopravě v každém členském státě do roku 2020. Ze směrnice 2009/28/ES vyplývá pro ČR povinnost zvýšit podíl obnovitelných zdrojů energie na celkové hrubé konečné spotřebě energie v ČR na 13 % do roku 2020 (ze 6,1% v roce 2005). Těch 13 % může být pokryto ze spotřebované elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů energie, z energie užité pro vytápění a chlazení vyrobené z obnovitelných zdrojů energie a energie užité v dopravě vyrobené z obnovitelných zdrojů energie. Přitom zvýšení podílu energie z obnovitelných zdrojů ve všech druzích dopravy musí být podle směrnice na minimálně 10 % konečné spotřeby energie v dopravě v ČR do roku 2020.

18

Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství 6/2009

Legislativní rámec v ČR V ČR byla zahájena podpora výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů již v roce 2002, tehdy ještě bez jakékoliv zákonné povinnosti. Z grafu č. 1 je patrné, jak se postupně podíl výroby této elektřiny v čase zvyšuje. V grafu je uveden cíl pro rok 2010. Ten vychází ze „staré“ původní směrnice a na rozdíl od cíle pro rok 2020, který je povinný, je tento jen doporučený. Základní systém podpory výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů byl v ČR

nastaven v roce 2005 zákonem 180/2005 Sb. o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů. Zvolený systém podpory a jeho podmínky byly a dosud jsou považovány za jedny z nejprogresivnějších a nejliberálnějších v Evropě. To nám také v poslední době přináší řadu problémů, které je nutné aktuálně řešit. Jestliže v uplynulých letech byli provozovatelé sítí zavaleni požadavky na připojení větrných elektráren, hitem posledních cca 2 let jsou fotovoltaické elektrárny. Překotný rozvoj fotovoltaiky v posledním období je patrný z grafů č. 2 a 3.

PŘÍLEŽITOSTI, VÝZVY A RIZIKA Graf 1 Podíl výroby elektřiny z OZE v ČR

ČESKÉ ENERGETIKY na pozadí světové recese – jak teď a co dál

[ %]

8,00 6,53

2,80

3,20

3,80

3,79

4,34

4,90

4,71

SEMINÁŘ EGÚ Brno, a. s., 5. a 6. října 2009

5,19

Shrnutí a závěry semináře

cíl 2010

pol. 2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2,10

2000

9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00

1) Významní představitelé státní správy a české i slovenské energetiky informovali účastníky semináře o aktuálním stavu a možnostech rozvoje energetiky. 2) V návaznosti na přednesené příspěvky a následnou diskusi lze formulovat doporučení pro další činnosti a směřování české energetiky:


Graf 2 Vývoj instalovaného výkonu výroby elektřiny z fotovoltaiky


instalovaný výkon [MW]

120,00 100,00




80,00 102,71

60,00 40,00

54,29

20,00




3,40 0,35

0,00

2006

2007

2008

rok zahájení licencované činnosti

1.9.2009 instal. výkon [MWe]







Graf 3 Výroba elektřiny z fotovoltaiky v období 2006 až červenec 2009




Výroba elektřiny z fotovoltaiky v období 2006 až červenec 2009 [GWh]




50 43,9

40 30

et

20

by

r Ná

10 0,2

t

ůs

za

5 1,

ro vý

j ku ro

x5x 2ř 52 ě ř ě m é mé




12,9


1,8

0 2006

2007

2008

1-7 2009

Vytvářet z dlouhodobého pohledu stabilní podnikatelské prostředí pro provoz a rozvoj energetiky, které by umožnilo potřebnou obnovu a výstavbu nových zdrojů pro optimální rozvoj energetiky s ohledem na životní prostředí a důrazem na potřeby a ochranu konečných zákazníků. Aktivně řešit systémová rozhodnutí bez ohledu na jejich rizikovou společenskou průchodnost. Zajistit úpravy legislativy k zrychlení a zajištění povolovacích procesů pro budování liniových a dalších staveb energetické infrastruktury a propojení těchto činností na schvalovací proces výstavby nových zdrojů. Zpracovat analýzu uplatnění obnovitelných zdrojů energie v ES ČR a na jejím základě vyhodnotit možnosti dalšího uplatnění jednotlivých forem OZE. Analyzovat dopady zdrojů využívajících OZE do provozu sítí, do regulace soustavy a celkové ekonomie chodu ES. Doporučit reálné mezní hodnoty OZE v ČR. Koordinovat rozvoj sítí na regionální, národní i mezinárodní úrovni za účelem optimalizace jejich rozvoje a plného využití nových investic. Práce na analýze modelu trhu s elektřinou spojit s pracemi na smart systémech. Dořešit situaci v oblasti limitů těžby hnědého uhlí a z tohoto pohledu analyzovat celkové dopady změny primárních zdrojů zejména na teplárenství. V návaznosti na 3. energetický balíček EU reálně posoudit možnosti uplatnění nových technologií měření a komunikace v ES ČR, a to na základě ekonomické studie výhodnosti jako podklad pro navazující konkrétní řešení. Prověřit mechanizmus přidělování kapacit pro přenos elektřiny z pohledu transparentnosti a ekonomických důsledků. Neohrozit market coupling trhů ČR-SR nevhodnou alokační metodou. V této souvislosti účastníci semináře důrazně upozorňují na nepřipravenost Flow Based metody a požadují před jejím uvedením do provozu důkladné testy a analýzy na dopady provozu a trhů s elektřinou, stejně jako široký konsenzus účastníků trhu a regulačních úřadů.

6/2009 Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství

19

Graf 4 Vývoj příspěvku placeného zákazníky na podporu OZE a KVET %

2000 1 766

1800 1600 1400 1200 1000 800

598

600

476

428

391

324

400

467

218

200

100

0 2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

Graf 5 Předpokládaný podíl výroby elektřiny z OZE v roce 2010

Předpokládaný podíl OZE na tvorbě tarifu pro zákazníky v roce 2010

voda

vítr

voda

vítr

12 %

19 % 27 %

fotovoltaika

20 %

7%

40 %

14 % biomasa

33 %

12 %

biomasa

16 %

fotovoltaika

bioplyn

bioplyn

Tab. 1 Žádosti na připojení nových zdrojů u jednotlivých energetických subjektů

ostatní OZE [MW]

celkem OZE [MW]

Žádosti na E.ON Distribuce, a.s.

6 844

1 242

8 086

Žádosti na ČEZ Distribuce, a.s.

9 003

4 938

13 941

13

0

13

15 860

6 180

22 040

30

700

730

15 890

6 880

22 770

Žádosti na PREdistribuce, a.s. Žádosti v distribučních sítích Žádosti na ČEPS, a.s. Podané žádosti celkem [MW]

20

FVE [MW]

Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství 6/2009

Příspěvky na rozvoj obnovitelných zdrojů placené spotřebiteli elektřiny Na první pohled bychom mohli být spokojeni, jaký rozvoj výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů zažívá a jak nám postupně meziročně narůstá procento podílu této elektřiny na její celkové výrobě. Když se na to ale podíváme z pohledu vícenákladů, které platí všichni zákazníci prostřednictvím příspěvku na obnovitelné zdroje a kombinovanou výrobu elektřiny a tepla, a jejich efektivity ve vztahu k jednotlivým typům obnovitelných zdrojů, tak už musíme mít ke spokojenosti hodně daleko. Obojí je patrné z grafů č. 4 a 5. Jestliže v letech 2002–2009 rostla cena příspěvku relativně pozvolna, z cca 8–9 Kč/MWh v roce 2002 na cca 52 Kč/MWh v roce 2009, tak pro rok 2010 nám cena příspěvku meziročně stoupne o více jak 200% na cca 160–170 Kč/MWh. Hlavní příčinou výrazného meziročního nárůstu ceny příspěvku je právě hit poslední doby mezi obnovitelnými zdroji, fotovoltaika. Na výrobu elektřiny z tohoto typu obnovitelného zdroje zaplatíme všichni spotřebitelé elektřiny prostřednictvím zmíněného příspěvku v roce 2010 cca 3 mld. Kč. Jen pro srovnání, v roce 2009 byly celkové zaplacené příspěvky na podporu výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů a kombinovanou výrobu elektřiny a tepla něco málo přes 3 mld. Kč. Že se v případě fotovoltaiky nejedná zrovna o nejefektivnější způsob výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů ve vztahu k výši ceny příspěvku placeného všemi spotřebiteli elektřiny, je patrné z grafu č. 5. Z něj je vidět, že na očekávaný cca 7% podíl výroby elektřiny z fotovoltaiky (ve vztahu k celkové výrobě elektřiny z obnovitelných zdrojů) v roce 2010 se spotřebuje cca 40 % z celkových příspěvků zaplacených konečnými spotřebiteli.

Provozovatelé sítí a rozvoj obnovitelných zdrojů Nekoordinovaný rozvoj výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů, především fotovolatiky, nemá negativní dopady jen do ceny příspěvku placeného všemi spotřebiteli elektřiny, ale také do provozování

sítí. Z tabulky č. 1 je patrné, jaký je rozsah požadavků za poslední cca 3 roky na připojení nových výroben elektřiny z obnovitelných zdrojů. Aktuálně je z toho tzv. „živých“ žádostí (žádosti, kde bylo vydáno souhlasné stanovisko, které je aktuálně ještě platné, a žádosti, které jsou teprve v řešení) s výkonem cca 13 000 MW. Tento překotný vývoj velmi rychle vyčerpává dosavadní dostupnou volnou připojitelnou kapacitu sítí a pro další povolování připojení obnovitelných zdrojů elektřiny již budou potřebné další výrazné investice do energetických sítí. Stav „vyčerpanosti“ volné kapacity sítí je patrný z obrázku č. 1. Čím je barva tmavší, tím je situace horší. Zde je jen potřeba doplnit, že se jedná o stav cca z konce první poloviny letošního roku. Protože požadavky na připojování dalších obnovitelných zdrojů elektřiny neklesají, spíš naopak, aktuální stav „vyčerpanosti“ volné kapacity sítí bude jistě ještě vyšší.

Reakce provozovatelů sítí a aktuální úpravy legislativy Na uvedený stav již byli nuceni provozovatelé distribučních sítí reagovat a přijmout řadu opatření. Dosud byl zpracován a odsouhlasen metodický pokyn, který uvádí jednotná kritéria pro stanovení volné distribuční kapacity mezi přenosovou a distribuční soustavou a na úrovni transformace 110/22 kV a stanoví hodnoty připojitelného výkonu v oblastech, kde bylo omezeno připojování obnovitelných zdrojů elektřiny (odsouhlaseno omezit připojování zdrojů s instalovaným výkonem od 30 kW výše). Kromě toho zodpovědní vydavatelé příslušné legislativy připravují její úpravy. Připravována je novela vyhlášky o připojení. Zde se jedná především o zvýšení odpovědnosti investora zdroje za rezervaci kapacity prostřednictvím např. složení zálohy na připojení na základě smlouvy o smlouvě budoucí a povinností investora

informovat provozovatele sítě o postupu projektu přípravy zdroje. Dále je připravována „rychlá“ novela zákona 180/2005 Sb. o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů. Zde se jedná o odstranění limitu maximálního 5% meziročního poklesu výkupní ceny pro nové obnovitelné zdroje uváděné do provozu, pokud návratnost poklesne pod 11 let (zákon garantuje návratnost 15 let).

Negativní dopady rozvoje obnovitelných zdrojů na energetické sítě Těch konkrétních dopadů do provozování sítí je hned několik. Bohužel všechny ty dopady, kromě toho, že přinášejí problémy samotným provozovatelům sítí, mají ve svém důsledku dopady do navýšení cen placených spotřebiteli elektřiny.

Obr. 1 Oblasti s vyčerpanou nebo omezenou kapacitou pro připojování nových zdrojů do sítí

UO 110 kV kde požadavky na připojení nových zdrojů přesahují volnou kapacitu sítí včetně vedení 110 kV

6/2009 Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství

21

Dopad připojování obnovitelných zdrojů na podpůrné služby (výroba = spotřeba) Podpůrné služby nakupuje provozovatel přenosové soustavy a používá je pro udržení trvalé rovnováhy výroby a spotřeby. Různé typy obnovitelných zdrojů mají různý dopad na potřebný objem podpůrných služeb. Z pohledu potřeby podpůrných služeb jsou nejhorší pro provozovatele ty zdroje, kde je v čase výroba z nich proměnná. Je to konkrétně výroba z větru a výroba ze slunce, protože zde je velikost okamžité výroby závislá na tom, zda a kolik vítr fouká a slunce svítí. S výrazným rozvojem výroby elektřiny z větru a ze slunce lze očekávat zvýšenou potřebu podpůrných služeb. To ve svém důsledku může pro provozovatele přinést potřebu řešit jejich dostupnost (nabídka podpůrných služeb je aktuálně konečná a omezená). Nakonec můžeme očekávat, že to vše přinese zvýšení nákladů na pořízení podpůrných služeb a v důsledku toho zvýšení ceny systémových služeb, které platí všichni spotřebitelé elektřiny.

Dopady připojování obnovitelných zdrojů na potřebné investice do sítí Jak již vyplývá ze skutečností uvedených výše, volná připojovací kapacita pro nové obnovitelné zdroje je již z velké míry vyčerpána. Další požadavky na připojení nových obnovitelných zdrojů tedy s sebou nutně nesou potřebu rozšiřování a rekonstrukcí sítí, a to jak v přenosové soustavě, tak i v distribučních soustavách. To zvyšuje požadavky na financování na straně provozovatelů. Jen s již odsouhlasenými připojeními nových obnovitelných zdrojů, to znamená u všech provozovatelů investic do sítí sumu ve výši cca 25 mld. Kč. Zvýšení nákladů na výstavbu a rekonstrukci energetických zařízení ze strany provozovatelů se nakonec prostřednictvím pravidel regulace projeví ve zvýšené ceně za distribuci a přenos, kterou platí všichni spotřebitelé elektřiny. Kromě toho

Ing. Jan Kanta pracuje jako ředitel útvaru Legislativa a trh ve společnosti ČEZ, a.s. Dlouhodobě se zabývá problematikou fungování trhu s elektřinou včetně legislativy, která s energetikou souvisí, a podílí se na jejich formování. Od ukončení studií v roce 1990 pracoval v různých oblastech energetiky na řadě pracovních pozic, od pozice řadového zaměstnance až po pozici generálního ředitele a předsedy představenstva Středočeské energetické, a.s.

22

Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství 6/2009

je zde ještě jeden zásadní problém. Každé výstavbě a někdy i rekonstrukci energetického zařízení předchází poměrně časově náročné povolovací řízení, které je definováno platnou legislativou. Například u stavby delších vedení to může být i 10 let a více.

Dopad připojování obnovitelných zdrojů na provozovatelnost sítí I v této oblasti přináší rychlý rozvoj obnovitelných zdrojů zcela nové prvky a problémy pro provozovatele sítí. Doposud bylo obvyklé, že elektřina „teče“ od výrobce přes přenosovou soustavu do soustavy distribuční a odtud ke spotřebiteli, na což byly i sítě konstruované. Připojení velkého objemu výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů do distribučních sítí s sebou přináší skutečnost, že elektřina často „poteče“ naopak. Tedy konkrétně z distribuční sítě do sítě přenosové a odtud potom do jiné distribuční sítě a ke spotřebiteli. Další negativní dopad s připojováním obnovitelných zdrojů, především fotovoltaických zdrojů, a výrobou elektřiny z nich lze očekávat v oblasti nedostatku jalových výkonů, který neregulovatelné nebo problematicky regulovatelné fotovoltaické zdroje přinášejí. Nedostatek jalových výkonů potom přináší problémy s regulací a udržováním napětí a také případné problémy s provozem točivých strojů (motorů). Odstranění zmíněných problémů s sebou ponese další náklady a investice na straně provozovatelů sítí, které se nakonec prostřednictvím pravidel regulace také projeví ve zvýšené ceně za distribuci a přenos, kterou platí všichni spotřebitelé elektřiny.

Dopad připojování obnovitelných zdrojů na velikost a cenu odchylky Tento dopad souvisí s aktuálním nastavením systému podpory výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů v zákoně 180/2005 Sb. Podle uvedeného zákona si mohou výrobci elektřiny vybrat jako jednu z možností, jak vyrobenou elektřinu uplatnit, tzv. povinný výkup. V tomto případě je provozovatel příslušné soustavy povinen vyrobenou elektřinu vykoupit a použít ji na pokrytí ztrát ve své soustavě. V okamžiku, kdy objem takto vykupované elektřiny přesáhne hodnotu ztrát, se přebytečná elektřina stane odchylkou, kterou bude muset eliminovat provozovatel přenosové soustavy nákupem dalších podpůrných služeb a aktivací další regulační energie. To pochopitelně přinese zvýšení ceny odchylky, což v nějaké podobě opět platí všichni spotřebitelé elektřiny.

A co dál Z výše uvedeného vyplývá, že s tím bude potřeba „něco“ udělat. Jsem přesvědčen, že k tomu máme aktuálně vhodnou příležitost. Výše zmíněnou směrnici 2009/28/ES o podpoře využívání energie z obnovitelných zdrojů jsou povinny členské státy, tedy i ČR, implementovat do národní legislativy cca do konce roku 2010. K implementaci lze přistoupit různými způsoby. Buď to můžeme pojmout co nejjednodušeji a „pouze přepsat“ směrnicí definovaný cíl pro ČR do našeho zákona 180/2005 Sb., nebo implementaci rozumně využít pro nastavení takového systému podpory výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů, který bude dlouhodobě životaschopný a bude směřovat k naplnění cíle stanoveného pro ČR a současně bude co nejméně finančně náročný pro spotřebitele elektřiny. Pokud se rozhodneme pro tuto druhou variantu, je potřeba nejprve stanovit hrubé rozdělení cíle ČR mezi elektřinu, vytápění a chlazení a dopravu. Přitom se nesmí zapomenout na vzájemné ovlivňování podpory u elektřiny a vytápění v návaznosti na biomasu jako palivo. V dalším kroku je potřeba stanovit hrubou představu o podílu jednotlivých typů obnovitelných zdrojů na cílech pro elektřinu v roce 2020, a to v závislosti na potenciálu jednotlivých typů obnovitelných zdrojů a minimalizaci dopadů do cen pro spotřebitele elektřiny. V návaznosti na očekávanou skladbu výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů poté popsat dopady na sítě a potřebu jejich rozvoje. A nakonec to vše promítnout do legislativy a připravit její potřebné úpravy pro dosažení stanovených cílů výroby energie z obnovitelných zdrojů při minimalizaci negativních dopadů na fungování sítí a dopadů do cen pro spotřebitele elektřiny. Zde lze očekávat, že bude potřeba provést úpravy nejen samotného zákona o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů, ale i ostatních navazujících zákonů (energetický, stavební, …).

Prameny [1] ERÚ. [2] Provozovatelé přenosové a distribučních sítí. [3] Prezentace EGÚ Brno na semináři EGÚ Brno 5-6.10. 2009. [4] Směrnice 2009/28/ES.




Ing. Jan Kanta ČEZ, a.s. Duhová 2/1444 140 53 Praha tel.: 211 041 111 e-mail: [email protected]

VYHODNOCENÍ CEN tepelné energie za rok 2008

Roční ceny tepla v Kč/GJ v letech 2001 až 2010 600

550

uhlí vážený průměr

500

zemní plyn

450

400

350

300

250

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

K 09

O 09

P 10

uhlí

297

310

313

321

332

351

369

413

437

440

465

vážený průměr

319

330

331

342

363

402

414

474

510

495

505

zemní plyn

342

350

352

370

402

460

464

543

580

560

565

Ceny tepla v Kč/GJ podle krajů v letech 2006/2009 a podíl uhlí na jeho výrobě v % 49 ČR 7 JM 4 LBC 42 ZLI 53 OLO 49 STC 42 PHA 56 JC 9 VYS 59 KV 74 UST 56 MS 56 PLZ 73 HK

rok 2006

rok 2007

rok 2008

rok 2009

67 PCE

300

350

400

450

500

550

600

650

Podíly dodávky tepla v cenových relacích 35

30

% ve 2006 % ve 2007 % ve 2008

25

20

15

10

5

0

do 200

200-250

251-300

301-350

351-400

401-450

451-500

501-550

551-600

nad 601

% ve 2006

0,25

4,41

7,06

10,45

33,15

13,63

18,14

8,89

3,41

0,61

% ve 2007

0,01

0,45

7,64

8,77

31,58

20,54

18,71

7,91

3,68

0,72

% ve 2008

0,79

0,05

4,31

7,66

6,80

29,98

12,52

10,07

12,68

15,15

Na konci listopadu zveřejnil Energetický regulační úřad (ERÚ) „Vyhodnocení cen tepelné energie za rok 2008“. Kompletní „Vyhodnocení“ i za roky 2004 až 2007 si můžete prohlédnout na webové adrese www.eru.cz v oddělení: Teplo, v sekci: Statistika, v podsekci: Vyhodnocení cen. Z uvedeného materiálu jsme pro vás připravili tři grafy. První graf ukazuje vývoj cen tepelné energie ze zdrojů využívajících domácí uhlí, ostatní paliva - především dovážený zemní plyn - a vážený průměr roční ceny tepelné energie v letech 2001 až 2010. V letech 2001 až 2008 se jedná o ceny konečné, v roce 2009 o cenu kalkulovanou k 1. lednu 2009 a náš odhad konečné ceny tepla roku 2009 a předpoklad ceny tepla na začátku roku 2010. Podle hodnocení ERÚ v letech 2001 až 2008 stouply ceny tepelné energie z uhelných tepláren o 39 %, z plynových tepláren o 69,6 % a vážený průměr roční ceny tepla se zvýšil o 59,8 %. Pro domácnosti je dodáváno 60 % tepla z uhelných a 40 % tepla z plynových zdrojů. Druhý graf Ceny tepla v Kč/GJ podle krajů v letech 2006 až 2009 ukazuje na vývoj cen podle jednotlivých krajů, u nichž je zanesen i údaj o podílu uhlí na výrobě tepla. Ten je nejnižší v kraji Libereckém, kde hrají prim topné oleje a zemní plyn, v kraji Jihomoravském, kde teplárny spalují zemní plyn, a na Vysočině, kde je významné spalování biomasy. Poslední graf Podíly dodávky tepla v jednotlivých cenových relacích ukazuje na podíly dodávky tepla rozdělené do pásem po 50 Kč/GJ od spodní hranice 200 Kč/GJ. V letech 2006 a 2007 je pohyb minimální vzhledem ke stagnaci ceny zemního plynu i uhlí. Vlivem skokového zvýšení ceny zemního plynu a elektřiny a dalších vstupů a daní i pro uhelné teplárny došlo v roce 2008 k přesunu cen o jedno až dvě pásma (50 Kč/GJ). To plně odpovídá meziročnímu zvýšení průměrné ceny tepla v roce 2008 o 60 Kč/GJ (u zemního plynu o 80 Kč/GJ a u uhelných tepláren o 44 Kč/GJ). V letech 2006 a 2007 se podíl dodávky v ceně nad 550 Kč/GJ pohyboval pod 5 %, v roce 2008 už to bylo 28 %. Pavel Kaufmann

6/2009 Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství

23

PODPORA VÝROBY ELEKTŘINY z obnovitelných druhotných zdrojů energie a z kogenerace Výroba elektřiny z OZE (MWh) 2006

2007

2008

Malé vodní elektrárny do 1 MW

333 000

510 204

492 281

Malé vodní elektrárny 1 - 10 MW

631 400

491 641

474 603

Vodní elektrárny nad 10 MW

1 586 330

1 077 493

1 057 451

Biomasa

728 526

993 360

1 231 210

Bioplyn

172 589

182 699

213 632

Biologicky rozložitelná část komunálního odpadu

11 260

11 260

11 684

Větrné elektrárny

49 375

125 098

244 661

170

1 754

12 937

Fotovoltaické systémy Celková výroba elektřiny z OZE

3 512 650

3 394 224

3 738 459

71 730 000

72 050 000

72 050 000

4,90

4,71

5,19

Aktuální dopad podpory OZE do ceny v Kč/MWh

28,26

34,13

40,75

Předpoklad dopadu podpory OZE v roce

2008

2009

2010

18,64

26,14

81,3

40,75

52,18

166,34

2,19

2

2,05

Hrubá spotřeba elektřiny Podíl výroby elektřiny z OZE v procentech

v Kč/MWh Skutečnost dopadu podpory OZE v Kč/MWh index dopadu podpory OZE = skutečnost/předpoklad

Pokrytí vícenákladů na podporu OZE, KVET a DZ za jednotlivé roky Malé vodní elektrárny

rok 2006

MWh Kč/MWh výroba podpora

2007

Kč MWh Kč/MWh výroba

podíl

podpora

2008

Kč MWh Kč/MWh výroba

podíl

podpora

index ´08/´06 2010 odhad podíl

Sluneční elektrárny

95 081 000 49 375 1 926 6,44 2,58 157 050 000 125 098 1 255 7,83 5,43 300 901 000 244 661 1 230 11,57 9,17 3,16 4,96 18,90 8,40

1 743 000 170 10 253 0,12 0,01 22 980 000 1 754 13 101 1,15 0,08 139 006 000 12 937 10 745 5,34 0,48 79,75 76,10 6,30 38,20

573 624 000 964 400 595 38,86 50,36 662 913 000 1 001 845 662 33,05 43,47 695 520 000 966 884 719 26,73 36,22 1,21 1,00 26,10 15,10

Kč

podíl

Větrné elektrárny

výroba podpora výroba podpora

Biomasa

Bioplyn

576 076 000 728 526 791 39,02 38,04 878 797 000 993 360 885 43,81 43,10 1 053 113 000 1 231 210 855 40,48 46,12 1,83 1,69 35,10 22,40

celkem

229 663 000 172 589 1 331 15,56 9,01 283 999 000 182 699 1 554 14,16 7,93 413 147 000 213 632 1 934 15,88 8,00 1,80 1,24 13,60 15,90

1 476 187 000 1 915 060 771

2 005 739 000 2 304 756 870

2 601 687 000 2 669 324 975

1,76 1,39

Pokrytí vícenákladů na podporu OZE, KVET a DZ (v tis. Kč) rok

MVE

VTE

FV

O

S+P

BPS

KVET

DZ

celkem

2004

583 059

20 920

99

301 615

71 177

148 687

659 536

-

1 785 093

2005

686 143

41 101

327

430 053

147 084

209 923

502 992

-

2 017 626

2006

573 624

95 081

1 743

311 028

265 048

229 663

412 399

69 778

1 958 367

2007

662 913

157 050

22 980

517 336

361 461

283 999

569 094

84 480

2 659 316

2008

695 520

300 901

139 006

534 823

518 290

413 147

502 656

99 044

3 203 392

2009

326 493

115 564

1 076 826

410 734

290 797

272 165

521 595

72 087

3 086 261

2010

1 048 695

583 504

2 648 178

1 192 069

359 210

1 104 950

696 091

131 181

7 763 879

celkem

4 576 447

1 314 121

3 889 159

3 697 658

2 013 067

2 662 534

3 864 363

456 570

22 473 934

index růstu

1,80

27,89

26 749

3,95

5,05

7,43

1,06

1,88

4,35

podíl 2010

13,5

7,5

34,1

15,4

4,6

14,2

9,0

1,7

100

poznámka: MVE - malé vodní elektrárny; VTE - větrné elektrárny; FV - fotovoltaické/sluneční elektrárny; O - čistá biomasa; S+P - spoluspalování a paralelní spalování biomasy; BPS - bioplyn; KVET - kogenerace; DZE - druhotné zdroje energie

24

Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství 6/2009

Energetický regulační úřad potřetí zveřejnil “Oznámení o vyhodnocení podílu výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů na hrubé spotřebě elektřiny a o očekávaném dopadu podpory výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů na celkovou cenu elektřiny pro konečné zákazníky“. Tato Oznámení z let 2007 až 2009 jsou základem pro naše tabulky. O podpoře obnovitelných zdrojů energie (OZE), kombinované výroby elektřiny a tepla (KVET) a druhotných zdrojů energie (DZ) se v poslední době hojně diskutuje zejména v souvislosti s boomem slunečních elektráren. Jak zaznělo i na tiskové konferenci ERÚ na konci listopadu, kampaň na radikálnější snížení výkupních cen elektřiny z fotovoltaiky není namířena proti využití OZE, ale měla by vést ke zrovnoprávnění podmínek jejich podpory. O tom svědčí i údaje z tabulky Pokrytí vícenákladů… Sluneční elektrárny v roce 2010 vyrobí odhadem necelých 7 % elektřiny z OZE, ale z podpor pro OZE si ukrojí podíl skoro 40 %. U podpory malé vody, větru a biomasy je poměr opačný. Jen u bioplynu je podíl výroby a podpory téměř vyrovnaný, tady se však splácí dluh z minulých let, kdy byl podíl výroby téměř dvojnásobný oproti poměru získané podpory pro elektřinu z bioplynu. Specifická je situace u fotovoltaiky. Vinou hospodářské krize a masového rozšíření slunečních elektráren klesly meziročně ceny panelů až o 50 %. Panely se přitom na investičních nákladech elektráren podílejí zhruba 75 %. Maximální meziroční snížení výkupní ceny elektřiny z fotovoltaiky o 5 % tak výrazně zvýhodňuje tuto část zelené energetiky. Napříště by již legislativa neměla taxativně vymezovat výši úpravy výkupních cen. Úprava výkupních cen by měla zohledňovat investiční a provozní náklady s ohledem na návratnost investic do těchto zařízení. Jak vyplývá z tabulky Porovnání vícenákladů …, u všech podporovaných zdrojů došlo k navýšení podpory na vyrobenou jednotku elektřiny s jedinou výjimkou. Tou je kombinovaná výroba elektřiny a tepla. V průběhu šesti let výše podpory stagnovala nebo se dokonce meziročně snižovala. I pomocí kogenerace chce Evropské unie snižovat emise. Bez její výraznější ekonomické podpory však u nás k dalšímu rozšíření kogenerace těžko dojde. Pavel Kaufmann

PF 2010 Šťastný a úspěšný nový rok Ein glückliches und erfolgreiches neues Jahr Happy and Prosperous New Year Bonne et Heureuse Année

kolektiv výkonného pracoviště

3T/1

3T/3

3T/5

Představuje se ČEZ Teplárenská, a. s. Pavel Kaufmann

Geotermální teplárny nabízejí zajímavou alternativu Pavel Kaufmann

Paradox: V době nástupu globálního oteplování Země KVET čelí krizi - významný nástroj úspory paliv Jaroslav Kadrnožka

3

Chlad ze slunce - tentokrát fotovoltaika Vít Mráz 6 Kogenerace s fluidním zplyňováním biomasy a odpadů Martin Lisý, Marek Baláš, Jiří Moskalík, Přemysl Kohout, Zdeněk Skála

8

Filozofie TEPLÁRENSTVÍ a jeho budoucnost Josef Vlach

4

Obnovitelné zdroje energie Josef Karafiát

8

Možnosti spoluspalování nefosilních paliv František Meloun 14

Krizové stavy Tomáš Chvátal

Elektřina z biomasy - podpora výroby pro rok 2009 Roman Polák

„RISK BASED INSPECTION“ u tlakových zařízení v teplárenství a energetice Václav Pekař

18

3T/2 10 let v konkurzu - Příbramská teplárenská a. s. Pavel Kaufmann Energetická náročnost budov Užitečný ukazatel nebo jen další legislativní povinnost? David Pech Může dodavatel dodávat teplo zákazníkům, kteří ho nechtějí? Ladislav Černý Jak tep vd Ji

2

15

19

3T/4 2

5

7

Snížení emisí oxidů dusíku u kotlů na pevná paliva a jejich efektivním řízením Jaroslav Rubek, Jiří Pliska, Břetislav Janeba, Luděk Hanzal 9 Principy platné ČSN EN 15603 „Energetická náročnost budov, potřeba energie a definice energetických hodnocení“ Jiří Šála

3

Náhrada uhlím místo těžkého topného oleje v Teplárně Klatovy Vladimír Kohout

7

Středotlaký fluidní parní kotel s vroucí vrstvou pro malé výkony F tiš k H dličk T áš Dl hý

11

14

Ceny elektrické energie a předpokládaný vývoj jejich regulace Martin Koďousek 19 Ostrovy života podporované startem ze tmy Ivan Beneš

Deset let, které v Třebíči otřásly zásobováním teplem Tepelné hospodářství Třebíč Pavel Kaufmann

3

22

3T/6 Ztráty tepla v tepelných sítích a jejich význam Josef Vlach

4

Poznámky k novele energetického zákona

REJSTŘÍK RE REJ STŘ ST STŘ ŘÍ ŘÍK ŘÍ Mů res Po V En P

6/2009 Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství

25

Krátké zprávy ZÁVODNÍ TEPLÁRNA PRO PAPÍRNU Ke dvěma výrobním linkám v papírně Plattling s výrobní kapacitou 400 000 t papíru/rok, byla přistavěna třetí na 400 000 t papíru/rok. Pro zásobování závodu vyprojektovala fa EEP (Eon Energy Products) v r. 2007 paroplynovou teplárnu 110 MW We s roční výrobou 41,26 mil. t páry. Teplárna má spalovací turbínu 80 MW We a parní turbínu s max. výkonem 45 MW We, která však pracuje s průměrným výkonem během roku 30 MW We. Její roční výroba má činit cca 930 mil. kWhe a zajistit tak 70 % potřeby elektřiny v papírně. Z parní turbíny se odebírá pára 4,5 bar, která se spotřebuje zcela jen ve výrobě. Toho času se nedodává teplo ani do tepelné sítě, ani jiným podnikům. Pro přídavnou potřebu páry bylo ponecháno 8 původních velkoobjemových parních kotlů. Z toho 5 kotlů s celkovým výkonem 150 t/hod. je určeno pro původní 2 výrobní linky, 3 další, rovněž se součtovým výkonem 150 t/hod., mají sloužit pro novou třetí linku. Tyto kotle patří papírně, EEP je však jako contractor odpovědná za jejich provoz. Také paroplynovou teplárnu postavila a provozuje jako contractor fa EEP. Energie a Management č. 15 - 16/2009, str. 25

ENERGETIKA KIELU Z ekologických důvodů byla zamítnuta stavba nové uhelné elektrárny v Kielu a místo ní se navrhuje paroplynová elektrárna. Překážkou by však mohly být vysoké ceny elektřiny a tepla, které by citelně zdražilo, protože paroplynová elektrárna se nejeví jako hospodárná alternativa k uhelnému bloku 800 MWe. Proto bylo rozhodnuto odsunout stavbu nové elektrárny o několik let a vyčkat dalšího vývoje odlučování CO2. Proto bude společná elektrárna EOn a Městských podniků z r. 1970 s výkonem 295 MW We odstavena místo 2010 až v r. 2020. Tato elektrárna, která po rekonstrukci v r. 1992 dodává též teplo, musí být proto vylepšena a modernizována. Energie a Management č. 15 - 16/2009, str. 25

KABELOVÉ TEPELNÉ SÍTĚ Pro rychlé a levné zřizování malých tepelných sítí vyvinula fa Rehau v Erlangenu předizolovanou potrubní konstrukci kabelového typu, u níž silně zvlněný plášť z umělé hmoty a měkká (tvárná) Pex-izolace dovolují ohyby s velmi malým poloměrem. Tak je možno při kladení potrubí vyhnout se překážkám (rohy budovy, zdi aj.) i podzemním inženýrským sítím. Připojení domů k síti je možné i bez speciálních vstupních oblouků (tvarovek). Kabelové cívky mají až 350 m tohoto pružného potrubí, což spolu s nepatrnou hmotností a násuvnými objímkami - spojkami značně snižuje náklady na stavbu sítí. Robustní opláštění vnitřní trubky pro vedení pracovní látky vnějším opláštěním s velkou tloušťkou stěny zajišťuje spolehlivou ochranu sítě na staveništi. Svařením izolačních vrstev s vnějším pláštěm je potrubí v podélném směru vodotěsné a může být uloženo i do spodní vody. Při tloušťce základní izolační vrstvy 50 mm vykazuje tento potrubní systém Rauwitherm izolační vlastnosti nejvyšší třídy. Speciální systém izolovaných spojek z PE-HK umělé hmoty, odolný proti úderům, dotváří tento předizolovaný potrubní systém. Dodává se v jednotrubkovém provedení do DN 125 (jedna trubka pro teplonosné médium) a dvoutrubkovém do DN 63 (v plášti jsou dvě trubky pro teplonosnou látku). Energie a Management č. 15 - 16/2009, str. 19

PALIVOVÉ ČLÁNKY A PIVOVAR V soukromém pivovaru v Erdingu byl dán do provozu agregát s vysokoteplotními palivovými články s výkonem 240 kW We, 200 kW Wt a celkovou účinností 90 %. Palivem je bioplyn z čisticího zařízení vody s obsahem metanu 85 %, který je dobře neformovatelný a získávaný v podstatě bez nákladů. Vysokoteplotní modul jej reformuje při teplotě cca 650 °C na vodík. Téměř 50 % energie se mění na elektrický proud a cca 40 % na teplo, odváděné k dalšímu využití s teplotou asi 400 °C. Pořizovací náklady činily zhruba 3 mil. Euro, z toho ovšem 1,5 mil. Euro poskytl stát. Množství škodlivých emisí je zanedbatelné. Ročně se ušetří emise cca 1200 t skleníkových plynů. Euro Heat and Power č. 9/2009, str. 52

NAPAJEČ MANNHEIM – SPEYER V květnu 2009 začala výstavba 20,8 km dlouhého napáječe z Mannheimu do Speyeru, kterým má již od 1. 10. 2010 začít proudit teplo do tohoto města. Náklady na vybudování napáječe byly vyčísleny na 18 mil. Euro. Euro Heat and Power č. 9/2009, str. 36

RAKOUSKÁ PAROPLYNOVÁ CENTRÁLA V Timelham byla v červnu 2009 oficiálně předána do komerčního provozu paroplynová centrála s elektrickým výkonem 400 MW We a tepelným výkonem max. 100 MW Wt. Má jednohřídelové uspořádání, plynová turbína SGT54000F, parní turbína SDT5-5000 a generátor jsou na jedné hřídeli. Nová centrála má 7x větší elektrický výkon než stará zrušená uhelná elektrárna. Turbosoustrojí dodala fa Siemens. Elektrická účinnost centrály je cca 59 %, ročně má dodávat 24 000 GWh. Celkové investiční náklady činily asi 210 mil. Euro a Siemens Energy vybudovala tuto elektrárnu zhruba za dva roky. Pozn. ref. Je zřejmé, že Rakousko při nutném řešení deficitu elektrického výkonu využívá i možností a příležitostí k současnému rozvoji centralizovaného zásobování teplem. Euro Heat and Power č. 9/2009, str. 28

PŘÍSTUP K TEPELNÝM SÍTÍM Na rozdíl od elektrických a plynových sítí není v Německu možný přístup třetího k tepelným sítím. Zdůvodnění je založeno na specifických vlastnostech centralizovaného zásobování teplem a tepelných sítí. Provozovatelé malých zařízení pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla tedy nemohou dodávat teplo do sítě. Za snahou o přístup k síti není většinou úsilí o získání vlastních zákazníků a jejich zásobování teplem, nýbrž pouze zájem o snadný odbyt tepla i ke škodě provozovatele tepelné sítě. Euro Heat and Power č. 9/2009, str. 34

TEPLÁRENSKÁ SOUSTAVA V HANNOVERU Enercity, dceřiná společnost Městských podniků Hannover, má letos investovat 1,2 mil. Euro do rozšíření tepelné sítě. Ta má dnes 294 km teplovodů a je k ní připojeno 3544 odběratelů s přihlášeným odběrem 837 MWt, z toho 12 MW Wt v malých izolovaných tepelných sítích. Teplo pro Hannover a 5 přilehlých obcí dodávají tři teplárny – Stöcken, Linden a Herrenhause. Enercity udává celkový prodej tepla 1526 miliard kWht. Energie a Management č. 15 - 16/2009, str. 19

Druhý největší výrobní závod VW v Německu (Baunatal) má mít od r. 2012 novou závodní paroplynovou teplárnu s výkonem 70 MWe, 70 MWt. Zemní plyn bude pro ni dodávat Wingas. Energie a Management č. 18/2009, str. 15

VÍDEŇSKÁ ELEKTRÁRNA S DODÁVKOU TEPLA

26

Ve Vídni zahájila koncem r. 2009 oficiálně provoz modernizovaná elektrárna Simmering s dodávkou tepla, u níž se zvýšil elektrický výkon na 700 MW We při tepelném výkonu 450 MW Wt. Energie Wien investovala do přestavby 300 mil. Euro. Pro ni dodala fa Siemens dvě plynové turbíny SGT5-4000 F a dva spalinové kotle bez přitápění s katalyzátory. Upravena byla rovněž stávající parní turbína a do fasády bylo vestavěno fotovoltaické zařízení.

Pro papírnu Ahlstom v Osnabrücku má být postavena vysoce účinná teplárna na tzv. náhradní palivo, tj. vytříděné odpady s vysokou výhřevností z domácností i provozů, živnostenské a průmyslové výroby. Její výkon má být 30 MWe, 120 MWt. Investice má činit cca 120 mil. Euro. Pozn. ref. Je zřejmé, že teplárny tohoto typu, které jsou v Německu stavěny ve více případech, pomáhají řešit i likvidaci odpadů.

Euro Heat and Power č. 9/2009, str. 28

Energie a Management č. 17/2009, str. 17

Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství 6/2009

POMŮŽE ENERGETICE“HOŘLAVÝ“ LED? Spalování metanu zachyceného v ledu by mohlo oddálit energetickou krizi o stovky let. Stane se to skutečností? V západosibiřském plynovém poli v oblasti Messoyakha za polárním kruhem leží záhada. V roce1970 zde byla zahájena těžba zemního plynu v permafrostu a plyn byl přepravován přes tundru na východ do velkého metalurgického závodu v Norilsku. Koncem 70. let se zdálo, že bude nutno těžbu zastavit, protože z ložiska byl podle geologického průzkumu vytěžen téměř veškerý metan. Avšak navzdory odhadům bylo plynu stále dost a těží se dodnes. Ruští geologové se zpočátku domnívali, že metan uniká z jiného ložiska pod ložiskem původním. Díky experimentům ale zjistili, že metan proniká do vrtu z oblasti věčného ledu nad ložiskem. Stalo se tak poprvé, že se podařilo úspěšně exploatovat tak zvaný metanový klatrát (methan clathrate). Vytváří ho molekuly metanu zachycené v ledových krystalech. Vypadá jako špinavý led a má konzistenci ovocné zmrzliny. Pokud se ho dotknete zapálenou sirkou, hoří. Klatráty rychle získávají popularitu jako možná odpověď na energetickou krizi. Při spalování metanu je emitováno pouze poloviční množství CO2 ve srovnání se spalováním uhlí a mnohé země zde vidí rychlý a snadný způsob snižování emisí CO2. Jiné země ale namítají, zda je to moudré, a obávají se toho, že při těžbě klatrátů by mohly vznikat nepředvídatelné a velmi nebezpečné vedlejší účinky. Výzkum v posledních dvou desetiletích ukázal, že energie v ledu permafrostu a pod mořem by mohla zásobovat svět po řadu následujících staletí a soupeřit tak s uhlím, ropou a zemním plynem. Ropné a plynové společnosti příliš nepospíchaly s průzkumem, protože se domnívaly, že metanové klatráty jsou nespolehlivé a neekonomické. Podle Raye Boswella z ministerstva energetiky USA se však situace mění a studie realizovatelnosti ukazují, že během deseti let je komerční produkce metanových klatrátů zcela reálná. Ještě před několika lety nikdo neuvažoval o metanových klatrátech jako o energetickém zdroji. Nyní se jim věnuje mimořádná pozornost například v USA, Kanadě, Číně, Norsku, Japonsku a v Jižní Koreji. Jejich příběh začíná zahníváním rostlin. Při jejich rozkladu vzniká metan, který proniká porézními horninami do podzemí. Při vhodné teplotě kolem nula stupňů Celsia a tlaku přibližně 50 atmosfér vznikají ledové krystaly, které metan zachycují. Takové podmínky existují v permafrostu a pod ním a pod mořským dnem kontinentálních šelfů v hloubce 200 až 400 metrů. Byly však objeveny i na mořském dně. Až do nedávné doby unikala tato ložiska pozornosti energetických společností. Technici občas naráželi na klatráty při vrtání konvenčních zásob ropy a zemního plynu, ale považovali je spíše za přítěž, neboť způsobovaly výbuchy a ucpávaly potrubí. Dnes se situace mění a klatráty jsou považovány za potenciální zlaté doly a jsou předmětem průzkumu uskutečňovaného jednotlivými zeměmi a energetickými společnostmi. V roce 2007 průzkum na Aljašce zjistil, že zde existují zásoby klatrátů v rozsahu 0,7 - 4,4 trilionů m3. Nejnižší odhad těchto zásob by stačil zásobovat 100 milionů domů po dobu deseti let.V roce 2004 objevili němečtí a čínští odborníci metan unikající z mořského dna v Jihočínském moři u pobřeží Tchaj-wanu a v roce 2006 indičtí výzkumníci narazili na vrstvu metanových klatrátů o tloušťce 130 metrů u pobřeží v oblasti Krišna - Godavari. Celosvětové zásoby metanových klatrátů se odhadují na 3 triliony tun, což je více, než dnes činí veškeré zásoby fosilních paliv. Tyto zásoby by stačily zásobovat svět po dobu asi tisíce let, pokud by se zemní plyn spotřebovával současným tempem.

Metody těžby Až do nedávné doby existovaly dvě metody získávání klatrátů, které byly považovány za realizovatelné. Jednou z nich jsou vrty do ložiska klatrátů s cílem uvolnit tlak, který umožní oddělit metan z klatrátů a jeho odčerpání do vrtu. Druhou metodou je zahřívání klatrátů a uvolnění metanu z ledové matrice. V roce 2002 kanadští, američtí, japonští a indičtí výzkumníci úspěšně vyzkoušeli obě metody v kanadské arktické oblasti v deltě řeky Mackenzie v lokalitě Mallik. Ukázalo se, že metoda snižování tlaku je atraktivnější, protože při metodě zahřívání spotřeba energie téměř převyšuje energii získanou spalováním metanu. Reálnost metody vrtání byla potvrzena v březnu 2008, když se v lokalitě Mallik podařilo získat 20 000 m3 metanu během šesti dnů z hloubky 1 000 m. Uvedenou metodu vyzkoušeli rovněž v Jižní Koreji v oblasti Ulleung v Japonském moři.

Produkce metanu by zde měla být zahájena v roce 2015. Zdejší zásoby metanu by mohly krýt jihokorejskou potřebu po 30 let. Jihovýchodně od ostrova Honšú (v oblasti příkopu Nankai) bylo objeveno ložisko klatrátů v množství 50 trilionů m3, což by stačilo k zásobování Japonska plynem po dobu mnoha staletí. V březnu 2008 se japonská vláda zavázala zahájit těžbu do roku 2016. Zdá se, že exploatace metanových klatrátů je již za dveřmi, přinejmenším v Asii. Otázkou je, zda je to také žádoucí. Někteří argumentují, že by se neměly otevírat nové zásoby fosilních paliv v době, kdy se svět zavazuje budovat ekonomiku na bázi nízkých emisí uhlíku. Metan je sice méně intenzivní než například uhlí, pokud jde o emise CO2, ale přechod na metan by nepomohl zemím dosáhnout ambiciózních cílů ve snižování emisí uhlíku až o 80 % do roku 2050. Navíc, metan by mohl ještě zhoršit globální oteplování, pokud by unikal z ložisek. Rostoucí teplota moří by totiž mohla vést až k tání některých podmořských zásob klatrátů, aniž by je narušovala jejich těžba. Byl by to spouštěcí mechanizmus u tohoto skleníkového plynu. Jako příklad může sloužit mizení klatrátů při pobřeží Kalifornie, kdy se před deseti lety zvýšila teplota oceánu o1 stupeň Celsia vlivem působení hurikánu El Niňo. Těžba metanových klatrátů by mohla tento problém ještě zhoršit. To ale není vše. Obavy také vyplývají z toho, že při odčerpávání plynu tlak naruší sousední krystaly klatrátů a v důsledku toho by mohla nastat nekontrolovatelná řetězová reakce - vystřelování metanu, které by se kaskádovitým způsobem šířilo podmořskými zásobami s následnými sesuvy půdy a vlnami tsunami. Podle Geir Erlsanda z univerzity v Bergenu by těžba klatrátů zvýšila riziko velkých kolapsů s katastrofálními následky. K takovému kolapsu došlo údajně před 8 000 roky v oblasti Storegga v západní části Norska. Byl zde zaznamenán velký sesuv hornin a sedimentů o objemu 3 500 km3 s následným vznikem tsunami o mohutnosti tsunami z konce roku 2004 v jihovýchodní Asii. Ukázalo se, že pokleslá oblast obsahovala metanové klatráty. Nesčetný počet trhlin a obrovské díry na mořském dně naznačují, že zde muselo dojít k výbuchu miliard tun metanu.Ohromný sesuv půdy ve Storegga ale není jedinou katastrofou tohoto druhu. Dno oceánu mezi Storegga a Svalbardem je plné velkých děr, které mohly být způsobeny podobnými sesuvy půdy iniciovanými klatráty. Je pravděpodobné, že globální oteplování způsobí v budoucnosti více výbuchů, kráterů a emisí metanu. Vyskytují se ale také názory, že rizika spojená s těžbou jsou nepodložené strašáky, které mají za účel zamezit rychlé těžbě metanu ze strany rozvíjejících se zemí. Zejména Číňané a Indové se obávají toho, že jim chce Západ zabránit těžbě metanových klatrátů. Vzniká otázka, zda existuje bezpečná metoda těžby metanových klatrátů. Pokud by existovala, možná, že by zeslabila kritiku. Bezpečná metoda je založena na skutečnosti, že i jiné plyny vytvářejí klatráty. Tyto plyny by bylo možno injektovat do ledových krystalů a vytlačovat z nich metan. Pro tyto účely by mohl sloužit například oxid uhličitý. Výsledné krystaly by byly ještě stabilnější než klatráty metanu. Touto metodou se zabývá již zmíněný norský vědec z univerzity v Bergenu. Ten již demonstroval tuto techniku v laboratorním měřítku ve spolupráci se společností Conoco Philips se sídlem v texaském Houstonu. Metan byl vytěsněn z umělých klatrátových krystalů oxidem uhličitým, přičemž výměna byla rychlá a nepoškodila strukturu klatrátů. Ukázalo se, že je to dosud nejbezpečnější metoda získávání metanu. Náhrada metanu oxidem uhličitým má zvýšit stabilitu sedimentů a udrží klatráty v jejich pevném stavu. V lednu 2010 plánuje společnost Conoco Philips uskutečnit experiment, v jehož rámci bude do vrtu v ložisku klatrátů vháněn zkapalněný oxid uhličitý. Pokud vše půjde dobře, pak CO2 vyplní klatrátové krystaly a vytěsněný metan bude odčerpáván na povrch. Struktura klatrátů se bude chovat jako úložiště CO2. Metanové klatráty nabízejí netušené možnosti. Spalování fosilních paliv, zejména uhlí a zemního plynu, bude dříve nebo později přijatelné pouze tehdy, bude-li zachycen a uložen CO2. V současné době se zkoumají praktické systémy pro záchyt a podzemní skladování miliard tun CO2 za rok. Velký problém spočívá v tom, že infrastruktura vyžadovaná k likvidaci CO2 může znamenat, že spalování fosilních paliv bude neekonomické ve srovnání s alternativními energetickými zdroji, jako je větrná, sluneční nebo jaderná energie. Likvidace CO2 do podzemních prostor stejným vrtem, kterým se získá i metan, by mohla být částečnou odpovědí na očekávanou energetickou krizi. Podle: Fred Pearce: Ice on fire. New Scientist, 2009, č. 2714, s. 30-33

6/2009 Teplo

▪

Technika

▪

Teplárenství

27

Contens

Inhalt

The Consequences of Heat Losses in Heating Systems

Wärmeverluste in Wärmenetzen und ihre Bedeutung

Josef Vlach

Josef Vlach

Even the small and seemingly problem free heating systems may have large heat loss problems. The article explains the background of this defect and of heat loss influence in general, introducing the ways of dealing with the problem.

Auch kleine, einfache und anscheinend absolut problemlose Wärmesysteme können große Probleme mit Wärmeverlusten haben. Der Artikel erläutert die Substanz dieses Mangelkonzeptes und im Allgemeinen den Einfluss der Wärmeverluste sowie die Möglichkeiten sich mit diesen Schwierigkeiten auseinander zu setzen.

Comments on the New Act on Power Engineering Tomáš Chvátal The article notifies of the selected provisions of the Act on Power Engineering and their significance for heating industry introducing the comments on the text of the Act.

Anmerkungen zur Novelle des energetischen Gesetzes Tomáš Chvátal Der Artikel macht auf die ausgewählten Bestimmungen des energetischen Gesetzes aufmerksam, die eine Bedeutung für den Bereich der Heizkraftwirtschaft haben. Dies ergänzen einige Anmerkungen zum Text des Gesetzes.

Support to Biomass in the Czech Republic Jarmila Zimmermannová The article presents a brief introduction of updated tax and subsidy tools supporting the use of biomass in the Czech Republic. The subsidies allocation is in competence of the Ministry of Environment. Current tax preferences and biomass processing equipment exemption from the existing taxation system (VAT, consumer tax, income tax and real estate tax) have recently been in question, and also the overview of the subsidy titles for biomass using equipment granted by the State Environmental Fund.

Phytomass for Heating and Biogas Vlasta Petříková Besides the biomass made of waste material and by-products (such as straw), there exist “energy generating” field crops indicated as S1 – a higher purchase price quality biomass. Perennial plants such as grass – ribbon grass, brome grass and other grass types that have been proven in operational planting - appear more profitable. The most elaborate area in this field is planting feeding dock – an energy plant that can be used for the fast growing agricultural biogas stations as a supplement to traditional corn. In reaching sufficient yield, it is essential to determine the harvest time as precisely as possible (several times per a year). Phytomass in the form of pellets, briquets, pressed cakes or shredded material is used for heating of buildings. Recently there is a lack of high quality biomass (S1) mainly due to the discontinued support to energy plants growing. Biomass is generally considered the most important renewable energy resource; therefore it is essential to provide it with corresponding support and consequently the increased production.

Renewable Energy Resources Jan Kanta The problems relating to renewable energy resources have recently been in the centre of attention of numerous newspaper articles and discussions. We come across different opinions: on one hand it is important to develop and largely support renewable energy resources, while renewable resources have a negative impact on the development of energy networks and on prices customers pay for energy supplies, on the oher. Let´s have a look at the real situation of renewable energy resources.

Förderungsprogramm der Ausnutzung der Biomasse in der Tschechischen Republik Jarmila Zimmermannová Der Artikel stellt kurz und bündig die aktuellen Steuer- und Dotationsinstrumente vor, die die Ausnutzung der Biomasse in der Tschechischen Republik unterstützen und die in der Kompetenz des Umweltministeriums sind beziehungsweise welche das Umweltministerium durchgesetzt hat. Es handelt sich vor allem um aktuelle Steuerbegünstigungen sowie die Befreiung der Biomasse und der Anlagen zur Ausnutzung der Biomasse im Rahmen des bestehenden Steuersystems (Mehrwertsteuer, Verbrauchssteuer, Einkommenssteuer und Immobiliensteuer) und um eine Übersicht der Dotationen für die Einrichtungen zur Ausnutzung der Biomasse, die zur Zeit vom Staatsfonds für die Umwelt geboten werden.

Phytomasse für Heizung und Biogas Vlasta Petříková Neben der Biomasse aus Abfallmaterial und Nebenprodukten (zum Beispiel Stroh) haben eine grundlegende Bedeutung die gezielt angebaute „energetische“ Feldpflanzen, die als sogenannte S1 bezeichnet werden, eine Qualitätsbiomasse mit einem höheren Ankaufspreis. Vorteilhafter sind mehrjährige und andauernde Arten, zum Beispiel Wuchsgrase – Rohrglanzgras, Trespe und andere, die schon für den Betriebsanbau bewährt sind. Am besten durchgearbeitet ist der Anbau des energetischen Ampfers, den man auch für die schnell entwickelten „landwirtschaftlichen“ Biogasstationen oder als Ergänzung zum herkömmlichen Mais. Zum Erreichen der genügenden Erträge ist es jedoch notwendig, die Erntetermine auf zuverlässige Weise festzulegen (auch mehrmals pro Jahr). Für die Heizung der Gebäude wir die Phytomasse in der Form der Pellets, Brikketts, gepressten Pakete beziehungsweise als Häckerlinge. Es gibt einen Mangel an die Qualitätsbiomasse in der letzten Zeit, vor allem durch die Abschaffung der Förderung des Anbaus der energetischen Pflanzen. Die Biomasse wird im Allgemeinen für die wichtigste Form der erneuerbaren Energiequelle gehalten, deswegen ist es notwendig, ihr eine entsprechende Unterstützung abzusichern und damit auch die erwünschte Erhöhung der Produktion.

Erneuerbare Energiequellen Jan Kanta

Appendix: Through improved energy services to higher efficiency on final user side Ladislav Černý A new opportunity for energy suppliers, especially heat energy suppliers, to gain their customers´ respect and to open to general public – a commentary to the Directive of the European Parliament and the Council of Europe 2006/32/ES of 5 April 2006 on energy efficiency at final user, on energy services and on the cancellation of the Directive of the Council of Europe 93/76/EHS.

In der letzten Zeit wurde die Problematik der erneuerbaren Energiequellen zum Thema in vielen Artikeln und Diskussionen. Einerseits können wir hören, wie die Entwicklung der erneuerbaren Quellen wichtig ist und wie es notwendig ist, diese Entwicklung noch intensiver zu unterstützen. Andererseits können wir wieder hören, welche negative Auswirkungen auf die energetischen Netze sowie auf die Preise solche Unterstützung hat, die die Kunden für die Stromlieferungen zahlen. Schauen wir uns also an, wie es mit diesen erneuerbaren Quellen wirklich ist.

Anlage: Mit energetischen Dienstleistungen zur höheren Wirksamkeit beim Endverbraucher der Energie Ladislav Černý Eine neue Gelegenheit der Energielieferanten, insbesondere der thermischen Energie, wie man eine erhöhte Gunst der Kunden gewinnen kann und wie man sich der Öffentlichkeit mehr öffnen kann – ein Kommentar zur Richtlinie des Europäischen Parlaments sowie des Europäischen Rats 2006/32/ES vom 5. April 2006 über die energetische Wirksamkeit beim Endverbraucher und über die energetischen Dienstleistungen sowie über die Abschaffung der Richtlinie des Rates 93/76/EHS.