Obsah ročník 18. časopis podnikatelů v teplárenství. Úvodník. TEPO s.r.o. Kladno. Rizika, hrozby a problematická místa

časopis podnikatelů v teplárenství

Obsah Úvodník Pavel Kaufmann

2

TEPO s.r.o. Kladno Pavel Kaufmann

3

Rizika, hrozby a problematická místa Pavel Kaufmann

7

Technologie separace a ukládání CO2 v energetice – mírný pokrok, k širšímu využití však zatím daleko Aleš Laciok

12

Měření spotřeby centrálně připravované teplé vody na vstupech do objektů Václav Edr

16

Zplyňování paliv a odpadů Dagmar Juchelková, H. Raclavská, V. Roubíček, P. Bartoš, R. Smelík

18

Rejstřík

21

Krátké zprávy

22

CONTENS - INHALT

24

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 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] 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 Výroba a distribuce: Grafická úprava, sazba: Anna Benešová Tisk: Garamon, s.r.o. Hradec Králové Distribuce: Ferda Česká reklamní počta Hradec Králové Zaregistrováno: Ministerstvo kultury ČR, ev. číslo MK ČR - E - 6736 ze dne 10. 1. 1994 ISSN 1210 - 6003 Vychází jako dvouměsíčník v nákladu 1500 ks a toto číslo vyšlo 31. 12. 2008. Cena předplatného je 480 Kč + DPH, pro zahraničí 780 Kč + DPH.

6

2008 ročník 18

Na obálce: Bytový dům se solárními panely na předehřev vody

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.

Teplo Technika Teplárenství 2008/6

1

Úvodník

Český teplárenský svět je neustále v pohybu. Má na tom zásluhu hned několik zajímavých témat. Tím prvním je bezesporu zajištění dostatku paliva pro teplárenské systémy. O něm si v tomto čísle přečtete v článku Rizika, hrozby a problematická místa vynucené přestavby veřejných tepláren a závodních energetik z hnědého uhlí na zemní plyn a biomasu v letech 2012 - 2013 z důvodů nedostatku hnědého uhlí.

potravin, výrobků a služeb.Tak třeba na šálek kávy se v přepočtu spotřebuje 140 l vody, na hamburger 2400 l vody, na pecen chleba 40 000 l vody, na 1 kg hovězího masa 15 000 l vody, 1 kg tvrdého sýra 5000 l vody. A mimo jídlo se například na výrobu 1 osobního auta spotřebuje v přepočtu 150 000 l vody. To je stejně jako při „výrobě“ 4 pecnů chleba, 10 kg hovězího nebo 30 kg tvrdého sýra.

Tím druhým je pak stále diskutovaný systém obchodování s emisními povolenkami. O nich si v tomto čísle nepočtete, protože se stále jedná o tom, jak to nakonec bude. Tedy zda, kolik a jakým způsobem se budou povolenky rozdávat či nakupovat. Ale v médiích se často objevují další informace o vlivu člověka na životní prostředí a netýká se to pouze energetiky.

K tomu se sluší dodat, že průměrná denní spotřeba pitné vody na každého občana České republiky se již několik let pohybuje na hranici 100 litrů a ztráta ve vodovodním řadu je průměrně 35 litrů na každého. To je dohromady skoro těch 140 litrů, které se spotřebují na celý životní cyklus jednoho šálku kávy. Naštěstí nás většina autorů podobných studií a kalkulátorů už předem nabádá, abychom čísla a údaje brali s rezervou. Ani se nám nechce věřit, že na jedno auto se spotřebuje tolik vody jako na 4 pecny chleba!

Neplýtvat s energií, šetřit, šetřit, šetřit. Co ale dál, až bude potenciál úspor vytěžený? Připravte se, do centra pozornosti se dostane náš jídelníček. Vždyť skoro pětina, přesněji 18 %, skleníkových plynů souvisejících s lidskou činností vzniká chovem hospodářských zvířat. Tak třeba průměrná americká rodina, jejíž strava se v převážné míře skládá z mléčných výrobků a masa, prý za sebou nechá roční uhlíkovou stopu 8,1 tuny ekvivalentu CO2. To je roční zátěž životního prostředí přepočítaná ze všech skleníkových plynů na působení CO2. Přitom průměrný osobní automobil vyprodukuje roční uhlíkovou stopu 4,4 tuny ekvivalentu CO2. Nehledě na to, že americká rodina asi bude mít alespoň dva vozy, takže se jídlo s dopravou srovná, jsou ta čísla velmi zajímavá. To Angličané zase spočítali, že krocaní štědrovečerní večeře pro 8 osob přijde na 20 000 g ekvivalentu CO2 a vánoční stopa každého Brita je vypočtena dokonce na 650 kg CO2, včetně dárků, dopravy a všeho bláznění kolem svátků. Jedna z odborných společností vyvinula kalkulačku, kde si spočítáte, že jedno vajíčko má stopu 333 gramů ekvivalentu CO2, ale miska cereálií s mlékem už 1223 gramů, za což může především mléko. Při pěstování bioplodin sice spotřebujete méně energie a vzniká podstatně méně skleníkových plynů, ale při biochovech je tomu naopak. Například kuřata potřebují více prostoru, je jim třeba více svítit a topit, a jelikož se více hýbou, méně přibírají na váze, takže je musíte více a déle krmit. Šancí by prý byla výroba potravin přímo v místě spotřeby, ale odborníci zase spočítali, že doprava se na emisích potravin podílí jen necelou osminou a skladování šesti procenty. Produkce potravin má podíl na skleníkových plynech rovných 83 %. V příštím pokračování reality show „Jsme to, co jíme“ se už možná bude hubnout i ekologicky. Pro příklad pár vybraných potravin a jejich ekvivalent CO2: 1 kg hovězího masa – 16 000 g (steak 300 g hovězího – 4800 g); 1 kg filet z divokého lososa – 2000 g; 1 kg tvrdého sýra – 8666 g; 1 litr mléka – 1050 g; 1 kg cherry rajčat – 9333 g; ale 1 kg brambor – 240 g; 1 kg cibule – 80 g; 1 kg mrkve – 45 g; 4 jablka – 110 g; 1 vejce – 265 g ekvivalentu CO2. Pokud budeme chtít hru na ekologii dotáhnout do konce, musíme počítat i s dalšími nepříznivými vlivy na životní prostředí. Tím je i spotřeba vody na celý životní cyklus produkce

2

/2008 Teplo Technika Teplárenství

K emisím CO2 se dále přidává při získávání potravin metan, jehož molekula má 21 až 32 x silnější působení, nebo dokonce oxid dusíku uvolňovaný z hnojiv, který je účinnější než CO2 dokonce 296 krát. Jenže dusík se nezapojuje jen do skleníkového efektu. Z hlediska globálního ekosystému již někteří vědci bijí na poplach více právě u dusíku. Jeho sloučeniny představují významné hnojivo, takže kytky rostou i tam, kde to bylo dříve vzácné, nebo jsou daleko vyšší než původně. A jelikož je lidmi vyrobený dusík reaktivnější než ten přírodní, dochází v přírodě k nerovnováze například v křehkém ekosystému korálových útesů i porostech kolem nás a začíná to útočit na biodiverzivitu. Pokud dnes chceme zdravě žít a žít v harmonii s přírodou, je to opravdu věda, se kterou si láme hlavu řada vědců. Jak už jsme uvedli, spočítaná čísla je třeba brát s rezervou. Ale znáte to. Až se toho chytne nějaká chytrá, horká hlava v Bruselu nebo kdekoli jinde, budou jednou povolenky na emise platit i na jídlo a podobně. Co s tím, buď se staneme vegetariány, nebo se budeme muset smířit s výrobou „masa“ z kmenových buněk množených ve speciálních živných roztocích v biogenerátorech. Porovnámeli kvalitu takového „masa“ s dnešními burgery, párky a dalšími podobnými masnými výrobky, pak máme docela dobrou přípravu na postupný přechod k takové amarounové stravě. Až se totiž ekologický potenciál vysaje z energetiky, bude na pořadu dne naše strava. Energie a jídlo jsou totiž základní lidské potřeby a na nich se dá vydělávat nejvíce. Málokdo má pak tolik odvahy jako Kuba, Anče a hajnej, abychom dali košem všem Trautenberkům, kteří chtějí vydělávat na vodě, když je zatracený sucho. Ale teď už konec s vědátorstvím a filozofováním. Přiblížily se vánoční a novoroční svátky a redakce časopisu 3T i kolektiv výkonného pracoviště Teplárenského sdružení České republiky Vám přejí pohodu, klid, štěstí a zdraví. P.S. A nenechte si kazit náladu a hlavně chuť. Pavel Kaufmann

TEPO s. r. o. Kladno

Pavel Kaufmann

NOVÝ ČLEN Teplárenského sdružení České republiky Na začátku letošní topné sezóny jsme se vydali za jedním zajímavým projektem do Kladna. Navštívená společnost TEPO Kladno s.r.o., distributor tepelné energie v Kladně a nový člen Teplárenského sdružení České republiky, vznikla v roce 1990 při restrukturalizaci městského bytového podniku vydělením aktivit spojených s distribucí tepla. Původně totiž měla společnost na starosti vedle topení i údržbu bytového fondu. Založena byla jako příspěvková organizace města.

Na jejím začátku v roce 1992 měla radnice s trochou nadsázky největší starosti s tím, aby její příspěvková společnost neprotopila celý městský rozpočet. Jen za první pololetí byl totiž dluh na teple přes 50 milionů při městském ročním rozpočtu 250 milionů. Výše uvedená forma řízení společnosti nevyhovovala, proto byla společně s novým vedením provedena přeměna na společnost s ručením omezeným, která umožnila skutečné a efektivní řízení společnosti.

Teplo pro 20 000 domácností Dnes se TEPO Kladno s.r.o. prostřednictvím 31 kilometrů primárních a 24 kilometrů sekundárních sítí a 130 výměníkových stanic stará o zabezpečení tepelné pohody a teplé vody pro zhruba 43 000 kladenských občanů, kteří obývají 19 500 bytů. Společnost TEPO s.r.o. jako jediný distributor tepla na území Kladna vyrábí a dodává teplo pro vytápění a ohřev teplé užitkové vody i pro velký počet komerčních, podnikových, právních a školských objektů. Jedním z posledních připojených objektů na systém centralizovaného zásobování teplem je Oblastní nemocnice Kladno. Jak nám řekl jednatel a ředitel společnosti TEPO s.r.o Kladno Ing. František Samek: „Připojování nových odběratelů snižuje propad v odběrech tepla, který vzniká úsporami tepla u stávajících odběratelů. Je pochopitelné, že se snažíme, aby snížení

odběru tepla vlivem úspor bylo z větší části vyrovnáváno novými připojeními, ať už se jedná o novou zástavbu nebo přepojení objektů zásobovaných dožívajícími blokovými či jinými zdroji tepla.“ Vedle distribuce tepla společnost spravuje pro město 35 blokových plynových kotelen zejména ve školách a školkách. Je přirozené, že po jejich dožití se počítá s napojením zásobovaných objektů z těchto blokových kotelen na centrální distribuční síť, bude-li to technicky a ekonomicky přijatelné. To potvrzují přestavby plynových kotelen na výměníkové stanice napojené na dálkové zásobování teplem v kladenském gymnáziu, v 10. základní škole nebo v budově Správních agend města Kladna v minulých letech.

tedy domácnosti, stále stejný podíl z rodinného rozpočtu.“ (Poznámka redakce, tento materiál byl připravován ještě před dalším zvýšením cen zemního plynu od října 2008 a před zvýšením limitní ceny tepla ERÚ pro plynové zdroje z 505 na 592 Kč/GJ od 1. 10. 2008)

Kladenští jsou známí svojí obhajobou čtyřtrubkového systému. V jejich podmínkách se zatím přechod celé sítě na dvojtrubku finančně nevyplatí. Jak dokládá technický náměstek společnosti pan Pavel Jelen: „Dnešní ztrátu kolem 6 % bychom předizolovaným potrubím snížili zhruba na 3 %. Taková investice by se nám při tomto snížení ztrát o 3 % zaplatila za hodně dlouho. Zatím se tím více nezabýváme. Navíc máme suché a průlezné kanály a nikdy nebyl problém v případě potřeby najít prasklou trubku a co nejdříve ji opravit. I tyto opravy jsou podstatně levnější než při předizolovaném potrubí.“

Čtyřtrubku zatím neměníme „Tím, že vedle distribuce dálkového tepla máme na starosti i výrobu tepla v plynových zdrojích, máme dokonalý přehled o cenách tepla z blokových plynových kotelen. Kryjí se téměř s propočty plynařů, podle nichž se dnes cena tepla z těchto zdrojů při započtení všech nákladů, tedy nejen palivových, pohybuje kolem 500 Kč/GJ. Sami prodáváme teplo vyrobené u našeho jediného dodavatele ECK Generation Kladno zhruba za 420 Kč/GJ. Tedy za mnohem nižší cenu, navíc při zachování velkého komfortu pro naše odběratele. Je rovněž zajímavé, že v posledních deseti letech platí za teplo naši odběratelé,


3

Sluneční kilowatty v Kladně ohřívají vodu O bezproblémový provoz společnosti TEPO s.r.o. Kladno se stará 120 zaměstnanců. Z iniciativy některých z nich vznikl v roce 2003 projekt předehřevu vody sluncem. V Kladně se vždy snažili přijít s něčím novým a progresivním. Vždyť už před rokem 1990 tu měli dispečink s technologií firmy Honeywell. Při projektu využití slunce jako obnovitelného zdroje tepla ředitel Samek

né ploše 24 m2 vyrobily zhruba o 14 %, tedy o sedminu tepla méně než trubicové kolektory. V zimě se lépe osvědčily trubicové kolektory. Z mnohaletého provozu také vyplývá, že by bylo možné plochu kolektorů u obou modulů zvětšit až na 36 m2 bez dalších technických nároků, kromě vyjádření statika, zda vydrží zátěž střecha, na které by byly kolektory instalovány. Na rozdíl od podobných kolektorů na střechách rodinných domků tu totiž ani při zvětšení pole kolektorů nehrozí přehřátí systému.

Roční průběh dodávky tepla ze Slunce v kWh/měsíc 3 2 2 2 1 1 1

000 700 400 100 800 500 200 900 600 300 0 I

vakuový

II

III

IV

V

VI

využil i svého původního zaměstnání, když se jako bývalý kybernetik držel modulárního řešení. Pro pilotní projekt bylo třeba nalézt odpovídající podmínky, které by šlo v případě úspěšné realizace opakovat. První modul byl připraven pro výměníkovou stanici s technologií z roku 1972. Ta zásobovala teplem zhruba 300 domácností a disponovala nádržemi o objemu 6,3 m3. Pro ně po poradě s odborníky naplánovali solární pole s trubicovými vakuovými kolektory o velikosti 24 m2, které je v provozu od června 2003. Získaná energie slouží k předehřevu vody z 9 °C na teplotu zhruba 20 až 25 °C. Po pětiletém provozu tak mají v Kladně statisticky podložený roční tepelný zisk z 1m2 kolem 0,9 MWh tepla (3,3 GJ). V prvním roce provozu to bylo dokonce rovné 1 MWh tepla (3,6 GJ). O rok později zprovoznili na další výměníkové stanici podobný modul, který místo trubicových vakuových kolektorů má kolektory ploché. U nich je roční výtěžnost o něco menší, necelých 0,8 MWh/m2/rok. Od dubna do září dosahují ploché kolektory více než 90 % úrovně výroby trubicových kolektorů. V zimě pak klesá výroba z plochých kolektorů až pod 40 % úrovně výroby trubicových kolektorů. V celoročním srovnání za sledované čtyřleté období ploché kolektory o stej-

4

VII

VIII

IX

X

XI

XII

deskový

6/2008 Teplo Technika Teplárenství

Popis a vyhodnocení Jak to dopadlo za první rok provozu solárního zařízení pro předehřev TUV v systému CZT města Kladna? TEPO s.r.o. Kladno jako provozovatel systému CZT města Kladna v květnu 2003 provedl instalaci solárního systému pro předehřev TUV ve výměníkové stanici v Kladně Kročehlavech. Zařízení bylo uvedeno do provozu v červnu 2003. Použité solární zařízení je vakuový trubicový solární kolektor typ SOL 300A s plochou 24 m2, jehož dodavatelem byla firma Stiebel-Eltron. Ve výměníkové stanici VS 825 je zajišťován (mimo ÚT) ohřev TUV ve stojatých zásobnících. Solární ohřev zajišťuje předehřev studené vody z městského řadu. Tato předehřátá voda ve stojatém zásobníku

o velikosti 6,3 m3 s plochou topné vložky 16 m2 tvoří vstup do dalších stojatých ohřívačů topených z horkovodního systému CZT města Kladna. Pomocí solárního ohřevu se zvyšuje teplota vody z 9 °C (z řadu) na teplotu cca 20 – 25 °C dle provozních a klimatických podmínek. Zařízení je vybaveno měřením množství vyrobeného tepla (kalorimetrem) ABB typ SVM 690 – kalorimetr měří průtok solárního média (nemrznoucí směs) a rozdíl teplot před vstupem do zásobníkového ohřívače a na výstupu z něho. Měření tepla ze solární soustavy pomocí uvedeného cejchovaného kalorimetru zajišťuje objektivní výsledky. Provozní parametry jsou denně sledovány a vyhodnocovány. Celkový investiční náklad je ovlivněn rozsahem montážních prací a množstvím materiálu na nosnou konstrukci pro solární soustavu. Zařízení po celou dobu pracuje bezporuchově a bez nároků na údržbu. Proto je do provozních nákladů zahrnuta pouze spotřeba elektřiny pro oběhové čerpadlo GRUNDFOS UPS 25-60A s příkonem 65 W (průtok je cca 0,7 m3/hod.). Roční spotřeba elektrické energie činí 280 kWh/rok. Náklad na elektrickou energii při ceně 3,44 Kč/ kWh byl 965 Kč/rok. Za první rok provozu od 1. 6. 2003 do 31. 5. 2004 činilo množství tepla dodaného solární soustavou s plochou 24 m2 celkem 24 001 kWh, což představuje 86,41 GJ, tedy finanční přínos 23 713 Kč. Z výsledků vyplývá vysoký stupeň využití solární energie v daném solárním systému, tedy vysoká energetická efektivnost zařízení. Uvedené solární zařízení je přínosem v rozvoji obnovitelných zdrojů energie. Zařízení vykazuje vysoké tepelné zisky, které jsou umožněny jednak používáním špičkové techniky vakuových solárních kolektorů (trubic), jednak optimálním nasazením solárního systému jako předehřevu vody pro ohřívače TUV. Při tomto použití zařízení může pracovat s optimálními parametry. Přínosem je snížení emisí znečisťujících látek (tuhé látky, SO2, NOx, CO a CO2 – skleníkové plyny).

Porovnání měsíčního výkonu deskových kolektorů s vakuovými v % (dodávka vakuových kolektorů je 100 %) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Projekt po pěti letech provozu TEPO Kladno dodává na ohřev vody ročně zhruba 200 000 GJ tepla a ze slunce ho zatím získáváme kolem 150 GJ. I při zvětšení pole o polovinu, tj. z 24 na 36 m2 tak získá z uvedených dvou instalací kolem 220 GJ, tedy promile dodávky. Kdyby moduly osadili dalších 120 výměníkových stanic, získají zhruba 26 000 GJ. A to už je čtvrtina tepla pro ohřev vody. Jenže i když cena tepla stoupá a cena kolektoru naopak klesá a oba moduly by se měly zaplatit za 6 až 8 let, na masivní nasazení nemá TEPO s.r.o Kladno prostředky. „Zisk raději použijeme na údržbu sítí a zařízení. Ještě prodáváme některé zbytkové nemovitosti. Jedině pokud z těchto aktivit získáme něco navíc, můžeme uvažovat o dalším rozšíření,“ doplnil ředitel Samek. Za kilowatthodinu sluneční elektřiny dostávají její výrobci, třeba i nadšenci s elektrárnou na balkóně, kolem 13,50 Kč. V Kladně získají zatím ročně kolem 20 000 kWh tepla z každého pole bez státních dotací na výstavbu i produkci čisté energie. Produkce tepla ze slunce je měřená a jasně doložitelná. Investice do jednoho pole vyčíslil ředitel Samek na zhruba 250 000 Kč. Pokud by za každou kWh tepla ze slunce dostal její výrobce bonus 2 Kč/kWh, zařízení by se zaplatilo z tohoto bonusu za necelých sedm let. Kde jsou ministerstvo životního prostředí a Strana zelených, bijící se za rozvoj využití obnovitelných zdrojů energie?! I když v tomto případě se jasně ukazuje, že projekt je uskutečnitelný na komerční bázi. Přesto by si finanční ocenění za využití obnovitelného zdroje energie zasloužil. Zejména, když se se státními prostředky mnohdy plýtvá na úplně zbytečně projekty. „V současných podmínkách se naše pilotní projekty zaplatí za 8 až 10 let, ale ceny tepla rostou a naopak ceny kolektorů klesají, takže návratnost by se měla pomalu snižovat. V lokalitách, kde mají cenu tepla přes 600 Kč/GJ a vhodné oslunění, bych sluneční předehřev vody doporučoval. Výhodou centrálních systémů zásobování teplem je praktická nemožnost přebytku tepla z kolektorů jako u rodinných domků. U těch totiž končí jeden mýtus spojený s dochlazováním prostřednictvím ohřevu vody v bazénech. Ty totiž už samo o sobě zahřeje slunce, takže vychlazení vody je u rodinných domků otázkou velmi dobrého projektu. U systémů CZT zužitkujeme veškeré získané teplo, a jelikož ohříváme studenou vodu, je efektivnost projektu vysoká,“ podotýká ředitel Samek.

Kumulativní průběh dodávky tepla ze Slunce v kWh/měsíc v letech 2004 - 2008 12 000 11 000 10 000 9 000 8 000 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 0 I

vakuový

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

deskový

K ještě větší efektivitě by mohli přispět sami odběratelé. Odběr vody je rozložen velice nerovnoměrně. Ráno se spotřebuje zhruba pětina teplé vody, ale v době od 18.30 do 20.30 je to téměř 65 % denní spotřeby teplé vody. Ideální je odběr sluncem ohřáté vody kolem 17. hodiny, kdy jsou zásobníky nejvíce nabité slunečním teplem. „Troufám si tvrdit, že přijde doba, kdy budeme například zvýhodněným tarifem motivovat naše odběratele, aby změnili své chování a teplou vodu odebírali rovnoměrněji v průběhu dne a část z nich právě večer ještě před 18. hodinou,“ doplňuje Ing. Samek z TEPO s.r.o. Kladno.

Slunce na severu Čech Od května 1999 ohřívá vodu na střeše jedné z výměníkových stanic společnosti Z-Real v Jirkově u Chomutova pomocí slunečních kolektorů slunce. Celkem tu bylo instalováno 44 panelů, které vyrobila a dodala firmy Ekosolaris z Kroměříže, a každý panel má plochu 1,5 m2. Solární pole ohřívá vodu pro místní systém centralizovaného zásobování teplem přilehlého sídliště. Předpokládaný konstruovaný maximální dosažitelný výkon celého solárního pole je 55 kW. Skutečností je maximální dosažený výkon kolem 25 kW. Výhodou solárního pole je využití celého výkonu bez regulace. Na začátku projektu byla příprava půdních vestaveb v lokalitě a nápad využít úpravy střech i pro montáž solárních panelů. Jako efektivnější i technicky jednodušší se však nakonec ukázala instalace pole solárních panelů přímo na jedné z výměníkových stanic, která je rovněž administrativním sídlem společnosti Z-Real Jirkov. V projektu měl každý panel dodávat 1,1 MWh energie ročně při životnosti 30 let. Průměrně však ročně dodá 44 panelů

kolem 100 GJ, tedy 27,78 MWh místo plánovaných 48,4 MWh, to je necelých 58 %. Jeden panel dodá ročně kolem 0,6 MWh. Návratnost investice tak vychází na 15 let. Původní optimistická vize počítala s poloviční návratností. Poměrně vysokou pořizovací cenu 400 000 Kč pomohla ztlumit dotace České energetické agentury, která pokryla třetinu nákladů. Při průměrné ceně nakupovaného tepla pro ohřev vody kolem 300 Kč/GJ se v nákladech za prvních sedm let ušetřilo kolem 210 000 Kč. Nemrznoucí směs se v okruhu solárního pole zahřívá z 15 °C na 45 °C a pak předává teplo pomocí výměníku do sítě. Tady se jeho energie projeví zvýšením teploty vody v systému z původních 15 °C na 19 °C. Jelikož se voda pro sídliště nakonec ohřívá na teplotu 55 °C, tedy o 40 °C, pak předehřev vody o výše uvedené 4 °C, ušetří zhruba 10 % nákladů na ohřev vody. Stejnou měrou se tak solární pole kolektorů podílí i na snížení nepříznivých dopadů výroby tepla na životní prostředí a na úspoře paliva.

Solární panely jako nezbytná součást komplexní regenerace panelových domů Nejvíce zkušeností s využitím sluneční energie pro předehřev vody mají asi v Orlové. První pole plochých kolektorů o velikosti 17,5 m2 se zásobníkem na předehřev vody zprovoznilo Bytové družstvo v Orlové v květnu 1999 pro dům s 24 byty (náklady 360 000 Kč), druhé v dubnu 2002 pro dům s 22 byty (náklady 417 000 Kč – dotace České energetické agentury 70 000 Kč). Průměrný roční energetický zisk z 1 m2 kolektorů je 0,6 MWh.


5

tech jsme začali budovat solární systémy na dalších domech. V roce 2007 byly v celoročním provozu 3 solární systémy o ploše 160 m2 a jejich roční energetický zisk byl 453 GJ (125 934 kWh). Zisk z 1 m2 solární plochy byl 2,83 GJ (0,79 MWh). Měrná spotřeba tepla na ohřev TUV u domu se solárním systémem 113 m2 byla za rok 2007 jen 0,197 GJ/m3, což je o 0,116 GJ/m3 méně než celoroční průměr celého bytového družstva. Úspora tepla pro ohřev 1 m3 TUV činí 37,26 %,“ pokračuje Ing. Katauer. V průběhu roku 2007 byly zprovozněny další 2 solární systémy na bytových

Energetické výsledky roku 2007:

Spotřeba tepla na vytápění Spotřeba tepla pro ohřev TUV

41 197 GJ

Celkové náklady na vytápění

17 839 934 Kč

Celkové náklady za dodávku TUV

20 332 394 Kč

Z toho teplo na ohřev TUV

13 973 066 Kč

Celková spotřeba TUV za 2007 Průměrná spotřeba tepla na ohřev vody Průměrná cena tepla v 1 m3 TUV

Jediným dostupným zdrojem energie, kterým lze snížit spotřebu tepla na ohřev TUV, je využití solární energie. Od roku 1999 zkouší Bytové družstvo v Orlové na jednom z bytových domů systém 10 solárních panelů pro předehřev studené vody určené k výrobě TUV. Tento systém vyžaduje, aby na patě domu byla objektová předávací stanice a teplá voda se ohřívala v domě. Optimální velikost solární plochy je 1,5 m2 na jeden byt v domě. V Orlové ale neskončili u prvního projektu. „Po těchto prvních zkušenos-

6

50 567 GJ


131 374 m3 0,313 GJ 106,34 Kč

domech o celkové ploše 114 m2. Tyto byly financovány z úvěrů v rámci programu Panel a revitalizace domu. V roce 2008 dokončí dalších 6 solárních soustav na bytových domech o celkové ploše 232 m 2. Celkem bude v BD v Orlové v provozu koncem roku 2008 solární plocha o velikosti 506 m2. V příštím roce by chtěli v Orlové na jednom z domů vyzkoušet i součinnost 2 tepelných čerpadel a 14 solárních panelů, což je ideální kombinace pro dosažení maximálních úspor tepla v zatepleném domě.

„Návratnost investic do solárních systémů je ukázkou, jak předražená je cena elektrické energie ze slunce v ČR,“ posteskl si Ing. Katauer. „Posuďte sami. Ze solární plochy 1 m2 získáme ročně 2,83 GJ, tedy 786 kWh energie. Při ceně tepla 400 Kč/GJ je roční úspora tepelné energie získané ze soláru 1132 Kč/m 2. Při úspoře stejného množství energie vyjádřené v 786 kWh při aktuální ceně elektrické energie 4,90 Kč/kWh vypočítáte roční úsporu soláru už 3851 Kč. Poměr ceny tepelné energie a elektrické energie vychází v současné době 1 : 3,4. Pokud dosadíme ceny elektrické energie získané z fotovoltaiky, kde se vykupuje 1 kWh za více než 13 Kč, vykazoval by solární systém za těchto ekonomických podmínek z 1 m2 instalované plochy roční úsporu 10 532 Kč a poměr ceny tepelné a elektrické energie vychází 1: 9,3! Dosud jsem nepochopil, proč se státu vyplatí podporovat získávání tak drahé elektrické energie.“ Z dosavadního provozu solárních systémů vycházejí na BD v Orlové z toho, že solární systémy mohou ušetřit až 40 % roční energie na ohřev TUV a má smysl je stavět, dokud nestojí 1 GJ 1000 Kč. Potom už na to nájemníci nebudou mít. V současné době žádný národní program úspor energie nepodporuje budování solárních systémů v bytových domech, i když je zde prostor na slušné energetické zisky. Pokud se v Orlové do 10 let podaří vybudovat na všech bytových domech družstva solární systémy, bude to plocha 4500 m2 s ročním zisk 3 150 000 kWh, tedy 11 330 GJ. Přitom současná roční spotřeba tepla na ohřev vody se v družstvu pohybuje kolem 40 000 GJ. kontakt

Obrátili jsme se tedy na předsedu BD Orlová Ing. Jana Katauera, aby nám zhodnotil téměř desetiletou historii využívání energie slunce pro předehřev vody. „V současnosti umíme snížit roční energetickou náročnost budov na 0,20 až 0,24 GJ/m2. Ohřev užitkové vody však vyžaduje měrnou spotřebu tepla kolem 0,35 GJ/m3 u vody ohřívané v centrálních výměníkových stanicích a zhruba 0,30 GJ/m3 u vody ohřívané na patě domu,“ dodává Ing. Katauer na úvod. Bytové družstvo v Orlové dokončilo v polovině roku 2008 regeneraci všech svých domů, a to nejen výměnu oken a zateplení, ale i modernizaci všech výtahů, rekonstrukce vstupů do domů a vybudování zádveří tam, kde nebyla. Z chodeb a sklepů byla odstraněna kovová okna s jednoduchým zasklením a nahrazena okny plastovými s dvojskly. V jedné třetině bytového fondu mají provedenou rekonstrukci bytových jader a odpovídající elektroinstalaci. Ing. Katauer přidává i další čísla: “Jestliže v roce 1996 byla roční spotřeba tepla na vytápění 141 314 GJ, pak v roce 2007 byla již jen 50 567 GJ. Dosažené úspory tepla činí 64,22 %. Spotřeba tepla na ohřev teplé vody u BD Orlová tak už dosahuje 81,47 % spotřeby tepla na vytápění a revitalizace domů ji neřeší. Protože cena tepla dále poroste, porostou i náklady za dodávku teplé vody a to nás vedlo k rozhodnutí hledat dostupné řešení.“

Mgr. Pavel Kaufmann Teplárenské sdružení ČR Masarykovo nám. 1544, 530 02 Pardubice tel.: 466 414 440, fax: 466 412 737 e-mail: [email protected], www.tscr.cz

RIZIKA, HROZBY

redakčně upravil Pavel Kaufmann

a problematická místa

vynucené přestavby veřejných tepláren a závodních energetik z hnědého uhlí na zemní plyn a biomasu v letech 2012 - 2013 z důvodů nedostatku hnědého uhlí Z odborné studie k problematice vynucené přestavby tepláren z hnědého uhlí na zemní plyn a biomasu předané „Pačesově komisi“ v červnu 2008 je zcela zjevné a průkazné, že při pokračování současné úrovně těžby pouze uvnitř územních ekologických limitů (ÚEL) z roku 1991, tedy bez jejich posunu do II. etapy lomu ČSA a Bílina (viz Státní energetická koncepce 2004 + 407 mil. tun hnědého uhlí), dojde k vyuhlení těžitelných zásob mnohem dříve, než se původně předpokládalo.

V roce 2025 bude zbývat již jen zlomek v limitech vytěžitelných zásob na několik málo let, které však již budou využívány výhradně vlastníky dolů pro jejich vlastní výrobu elektřiny a tepla (SU a.s, MUS, a.s., ČEZ, a.s.). Teplárenství bude prakticky bez hnědouhelného paliva. Mnoha teplárnám končí kontrakty na hnědé uhlí mezi lety 2009 až 2015, většině ostatních převážně do roku 2020 bez reálné možnosti uzavření nových. Z dokončované studie „Rizika a dopady vynucené přestavby velkých teplárenských

zdrojů z důvodů nedostatku hnědého uhlí v příštím desetiletí“ jasně plyne, že plošná náhrada hnědého uhlí biomasou ani zemním plynem není fakticky možná. Až na několik málo výjimek (v případě zemního plynu) je zcela nereálná a znamenala by faktickou likvidaci teplárenského sektoru se všemi dalšími dopady na hospodářský vývoj, zaměstnanost a destabilizaci postižených regionů i průmyslu. V případě rozpadu tepláren a jejich soustav centralizovaného zásobování teplem i přímé dopady do zhoršení životního prostředí.

Vynucená přestavba hnědouhelných zdrojů na zemní plyn ad 1. Dostupnost plynovodů, kapacita transformačních stanic, problémy připojení, další vyvolané investice V řadě případů existuje v blízkosti teplárenského zdroje středotlaký plynovod, jeho kapacita je však nedostatečná pro předpokládané budoucí objemy potřebného zemního plynu. V některých případech je v blízkosti vysokotlaký rozvod, ale je řada zdrojů, od kterých se plynovod nachází desítky km daleko. Je naprostá nereálnost jeho přivedení ke zdroji v nejbližších letech – přechody přes komunikace, železnice, soukromé pozemky, další infrastrukturu a podobně. Náklady navíc nelze uspokojivě definovat. Lze předpokládat problémy s vlastníky pozemků, jejich oceněním, záborem půdy atd.

Shrnutí rizik, hrozeb a problematických míst:

1. Desítky miliard korun vynucených investic do přestavby zdrojů na zemní plyn či biomasu.

5. Významné snížení účinnosti řady teplárenských zdrojů. Nárůst škodlivin v ovzduší - emisí (NOx).

2. V mnoha případech ztráty neodepsaných investic v řádech desítek milionů až miliard Kč (dle subjektů).

6. V řadě případů neexistence kapacitně dostupných plynovodů, zajišťujících potřebný objem zemního plynu, případně jejich vzdálenost desítky km. Neexistence garancí rezervovaných kapacit pro dodávky zemního plynu.

3. Nemožnost získání dostupných technologií v reálné době do roku 2012 až 2013. Obrovský cenový nárůst investic s nepředvídatelným vývojem. 4. Faktická neexistence potřebných velikostí technologií při přestavbě (zejména ve variantě s biomasou), nutná likvidace řady stávajících funkčních zařízení (odsíření, denitrifikace apod.).

7. Zcela nereálné a nezajistitelné potřebné objemy biomasy, a to i v případě pouze částečné náhrady hnědého uhlí. Dodatečné zatížení ovzduší emisemi z dopravy – přeprava obrovských objemů biomasy.

8. Po realizaci investice nárůst cen tepla do úrovní převyšujících v řadě případů hodnoty 1200 KČ/GJ, tedy způsobující faktickou likvidaci zákazníků a tím i samotných tepláren. 9. Ve většině případů nemožnost financování z vlastních zdrojů, nenávratnost takové investice a nemožnost získání bankovních úvěrů. 10. Jako sekundární dopad také vinou ztráty rentability těchto zdrojů významné výpadky v daňových příjmech státu. 11. Vlivem enormního růstu cen tepla by došlo k zásadním dopadům na konkurenceschopnost průmyslu a k sociálním dopadům na obyvatelstvo.


7

ad 2. Vlastní přestavba zdroje: Ekonomické a technické problémy Z výsledků je patrné, že přechod na zemní plyn v nejjednodušší variantě prosté výměny hnědouhelných kotlů za plynové je sice cenově nejpřijatelnější, je však v rozporu se zákonem č. 406/2000 Sb. (zákon o hospodaření s energií), neboť neumožňuje ekonomické využití energie v zemním plynu. V případě prosté substituce paliva (a tím je rekonstrukce kotelního zdroje) nelze splnit požadavky tohoto zákona a navazující vyhlášky 150/2001 Sb. v platném znění. Na zdroj se totiž bude pohlížet jako na nový zdroj, kde je vyžadována vyšší účinnost celého cyklu výroby elektrické energie a tepla. Této účinnosti nelze ve většině případů dosáhnout se stávajícími technologiemi na strojovně (tj. především turbíny) a u takového zdroje platí dle zákona o ovzduší mnohem přísnější emisní limity. Znamenalo by to tedy následné investice do dalších částí technologie, které původní zdánlivou výhodnost přestavby zcela změní. Dalším problémem je jednorázový odpis hnědouhelné parní technologie (kotle, odprášení, zařízení na dopravu a přípravu paliva apod.).

podmínky. Vzhledem k připravovanému návrhu směrnice o průmyslových emisích (v návaznosti na směrnici Evropského parlamentu a Rady) a v souladu se sjednocením evropských směrnic v oblasti životního prostředí od 1. 1. 2016 dojde k podstatnému zpřísnění emisních limitů u všech znečišťujících látek v ovzduší, včetně spalovacích procesů s využitím všech druhů paliv. Významné zpřísnění se u biomasy projeví více než desetinásobně v případě oxidu siřičitého a tuhých znečišťujících látek (TZL), více než dvojnásobně v případě oxidů dusíku. Při spalování zemního plynu bude zpřísnění emisních limitů v případě oxidů dusíku dvojnásobné a u TZL také desetinásobné. S ohledem na fakt, že výroba a rozvod tepelné energie se uskutečňují ve veřejném zájmu a stát pro toto podnikání udělil subjektům licenci pro existující zařízení na dobu 25ti let (viz § 3 a 4 zákona č. 458/2000 Sb., energetický zákon v platném znění), mohlo by jakékoli rozhodnutí státu znemožňující podnikání za daných podmínek vyvolat vlnu arbitráží s cílem získat náhrady za „zmařené investice“.

ad 4. Ekonomická návratnost a možnost financování Ve většině případů vycházejí obě varianty přestavby na zemní plyn (tzn. prostá výměna výtopenskými kotli i paroplynový cyklus) při znalosti současných cen vstupů a výstupů jako neufinancovatelné z vlastních zdrojů, ekonomicky nenávratné a likvidační. Pokud budou ceny výstupů reflektovat nárůst nákladů výroby, bude to v případě přestavby na zemní plyn znamenat kolem roku 2012 nárůst ceny tepla do úrovní 1100 –1200 Kč/GJ bez DPH. Na sekundárních sítích. Bude se tedy jednat o ceny cca 3 x vyšší, než jaké jsou pro odběratele dnes.

ad 5. Legislativní problémy Z provedené analýzy je jasně patrné, že všechny ve studii analyzované zdroje splňují současné pro ně závazné emisní

8


ad 2. Problematika přestavby zdroje Na počátku procesu je řada časově neodhadnutelných povinných úkonů (EIA, IPPC, stavební povolení). Vynucené investice do přestavby na biomasu představují v absolutních hodnotách ještě vyšší sumy než investice do přestavby na zemní plyn. Faktická je nedostupnost zařízení (zejména kotlů) v požadované výkonové třídě. Kaskádová instalace menších výkonů je téměř všude nerealizovatelná z důvodů omezených prostor uvnitř areálů tepláren.

ad 3. Časové hledisko výstavby Pro většinu subjektů naprostá nereálnost výstavby (při zahájení všech procesů v roce 2008) dříve než v letech 2015 - 2016 se všemi výše popsanými riziky a provozování v podstatě prototypů s neověřenými parametry v praxi.

ad 4. Doprava, složiště a hygienické podmínky při substituci biomasou

ad 3. Časové hledisko přestavby Dodávka a výstavba plynových parních kotlů o značné velikosti je do roku 2012 – 2013 zcela nereálná z důvodů dodavatelských lhůt v současnosti dostupných dodavatelů technologií. Tito jsou dnes zaměřeni na lukrativní zakázky na Východě, jsou personálně poddimenzovaní a chybí navíc projekční týmy. Nejdříve by takovéto výkony mohly být zajištěny kolem roku 2015 – 2016.

představuje cca 18 milionů tun ročně, což je více jak jedenáctinásobek skutečně dostupného množství.

Vynucená přestavba hnědouhelných zdrojů na biomasu ad 1. Problematika zdrojů paliva Vedle faktické neexistence odpovídajících velikostí technologií je otázka zdrojů paliva nejkritičtějším místem celé koncepce. V úvahu pro teplárenství přichází v současné době pouze dřevní štěpka a doplňkově peletky. Piliny jsou využívány sektorem cihlářského průmyslu. Štěpka je však využívána také v sektoru dřevozpracujícího průmyslu a její masivní spalování vyvolává surovinové problémy v tomto oboru – viz spoluspalování štěpky s hnědým uhlím v roce 2004. Na základě posouzení lesnatosti u nás byla maximální možná reálná produkce využitelné dřevní štěpky vyhodnocena v úrovni cca 1,5 – 1,6 milionu t/ročně, a to i včetně zahrnutí příhraničních území sousedících států! Ani jeden z třiceti analyzovaných subjektů není schopen zajistit více než 15 % své potřeby biomasy při přestavbě zdroje při svozové vzdálenosti do 80 km. Potřeba biomasy při komplexní substituci za celou skupinu doposud analyzovaných společností při výhřevnosti 10,8 MJ/kg a 40 % vlhkosti

Jedná se o další obrovský a v řadě případů téměř neřešitelný problém. Svozová ekonomicky akceptovatelná vzdálenost je maximálně 70 až 80 km. V tomto okruhu je možno zajistit u většiny tepláren od 3 do 15 % potřebné biomasy. Některé subjekty se alternativními projekty na biomasu vůbec nezabývají z důvodů naprosté nereálnosti celého záměru. Řada tepláren a závodních energetik se nachází v blízké vzdálenosti od sebe a budou si konkurovat i při získávání tohoto omezeného množství paliva. Obrovský nárůst ploch potřebných pro skladování biomasy je nerealizovatelný téměř u všech subjektů. „Lehká biomasa“ má 7 až 12 x větší objem než uhlí při stejném tepelném obsahu. Problémem je i drastický nárůst objemu kamionové přepravy. Při spotřebě biomasy cca 200 000 tun ročně, což je u největších zdrojů kolem 11 % náhrady hnědého uhlí, představuje dopravní zatížení 27 velkoprostorových nákladních souprav denně, to je 9750 souprav ročně, tedy 19 500 přejezdů ročně. V průměru každý cca 40 km.

ad 5. Obchodní rizika Kumulovaný nárůst poptávky po biomase mnohonásobně převyšující produkci dramaticky zvedne její cenu – viz problé-

my spoluspalování štěpky a hnědého uhlí v roce 2004. Nikdo v tuto chvíli netuší, do jaké úrovně se ceny vyšplhají. Zároveň je nemožné tyto vysoké ceny jakýmkoli způsobem regulovat.

ad 6. Ekonomická návratnost a možnosti financování Stejně jako u přestaveb na zemní plyn při znalosti současných cen vstupů a výstupů vychází varianta úplné náhrady hnědého uhlí biomasou jako ekonomicky nenávratná a likvidační pro naprostou většinu zdrojů. Oproti variantě substituce zemním plynem jsou předpokládané investice dokonce ještě výrazně vyšší. Neexistence v provozu odzkoušených a prověřených kotlů nad 50 MWt instalovaného výkonu je dalším rizikem pozdějšího nárůstu nákladů. V případě přestavby zdrojů na biomasu se nové ceny tepla dostávají v některých případech až k úrovni 2000 Kč/GJ, což je naprosto likvidační situace pro teplárny a jejich odběratele.

ad 7. Legislativní problémy - viz část zemní plyn

Analýza bilancí současné i budoucí potřeby paliv všech analyzovaných významných hnědouhelných tepláren a závodních energetik (mimo ČEZ, a.s.) Seznam analyzovaných společností a jejich zdrojů: ECK Generating Kladno, United Energy p.n. Komořany, Teplárna Tábor, ATEL Energetika Zlín, Plzeňská energetika, International Power Opatovice, Dalkia (Ústí nad Labem, Olomouc, Krnov, Kolín), Thermoservis Nymburk, Unipetrol RPA Litvínov, Synthesia Pardubice, KA Contracting - Teplárna Náchod, Teplárna Strakonice, Teplárna Otrokovice, Actherm Chomutov, Plzeňská teplárenská, Energetika Třinec, Energotrans Mělník, Helior - TEVEX Černožice, Teplárna Varnsdorf, AES Bohemia Planá nad Lužnicí, Teplárna České Budějovice, ŠKO-Energo Mladá Boleslav, Energy Ústí nad Labem, Mondi Štětí, skupina MVV Energie CZ, Komterm, Lovochemie Lovosice.

Tabulka 1 Potřebné množství biomasy (tuny/rok) při vynucené náhradě hnědého uhlí biomasou vlivem neprolomení ÚEL mimo ČEZ, a.s. (při výhřevnosti 10,8 MJ/kg a cca 40% vlhkosti) při náhradě v podílu

100 %

75 %

50 %

25 %

10 %

5%

Celkem

17 947 900

13 460 925

8 973 950

4 486 975

1 794 790

897 395

Komentář Nejkritičtějším místem přestavby hnědouhelných zdrojů na biomasu je absolutní nedostatek vhodného, homogenního a dostupného biopaliva. Pro analyzované subjekty přichází v současné době v úvahu pouze dřevní štěpka, peletky a brikety. V tabulce jsou uvedena potřebná množství biomasy při 100% náhradě hnědého uhlí v roce 2012 a dále při nižších podílech náhrady hnědého uhlí až do úrovně pouze 5 %. Na základě podrobného vyhodnocení produkčních možností dostupné a pro teplárny vhodné biomasy, které se pohybuje v ČR na úrovni kolem 1,5 – 1,6 mil. tun ročně, lze konstatovat následující: Celková potřeba biomasy (dřevní štěpky) pro úplnou náhradu hnědého uhlí je více než 11 x vyšší, než je reálná současná produkce v ČR. Kumulovaný růst poptávky a vytvořená řádová disproporce mezi nabídkou a poptávkou by okamžitě zvedla ceny do zcela nedefinovatelné úrovně. Je naprosto neřešitelná otázka přepravy a skladování paliva. Dále enormní dopravní zatížení městských lokalit s následným obrovským nárůstem emisí z dopravy. I alternativa 10% náhrady stále ještě naráží na bilanční sumu vyšší, než je reálná produkce v ČR. V této souvislosti je nutno navíc konstatovat, že stávající zdroje

využívají již biomasu buď při spoluspalování s hnědým uhlím, nebo samostatným spalováním několika set tisíc tun biomasy ročně při výrobě elektřiny a tepla a několik zdrojů tohoto typu se připravuje k výstavbě. Tímto se výrazně snižuje potenciální množství dostupné pro další subjekty na hodnotu pod 1 milion tun ročně. Naprostá většina analyzovaných společností uvádí, že není schopna zajistit objemy biomasy v rozsahu větším než 3 až 15 % své roční potřeby. Nikdo však prozatím nedokáže zajistit ani tyto hodnoty na dobu životnosti zdroje, tedy na nejméně 20 let v odpovídající kvalitě, časovém rozložení a zejména přijatelné ceně.

Závěr Ze všech výše uvedených faktorů je zjevné, že realistické hodnoty náhrady hnědého uhlí biomasou v letech kolem 2012 by se mohly pohybovat za sledovanou skupinu maximálně kolem 3,5 až 5 % objemu spotřeby hnědého uhlí v roce 2007. Tento závěr však naráží ve většině případů na časovou nerealizovatelnost, způsobenou nedostupností odpovídajících velikostí technologií a dalších doprovodných problémů.

Pro úplnou náhradu uhlí ve 30 nejvýznamnějších teplárnách bychom potřebovali až 11ti násobek reálné roční produkce biomasy u nás a cena tepla by se vyšplhala až na 2000 Kč/GJ.


9

Tabulka 2 Potřebné množství zemního plynu (v tisících m3) při vynucené náhradě hnědého uhlí zemním plynem vlivem neprolomení ÚEL mimo ČEZ a.s. při náhradě v podílu

100 %

75 %

50 %

25 %

10 %

5%

Celkem

5 232 705

3 924 529

2 616 353

1 308 176

523 271

261 635

Komentář Stejně jako v předchozím případě je kompletně za všechny zdroje zpracována bilance potřeby náhradního paliva v případě neprolomení ÚEL hnědého uhlí. Varianty jsou opět od 100% náhrady zemním plynem až po pouze 5% náhradu. Problémem u náhrady hnědého uhlí zemním plynem u tepláren i závodních energetik je stejně jako u biomasy otázka dostupnosti paliva a zejména garance zajištění rezervovaných kapacit, zimních špiček a fatální závislost vývoje cen zemního plynu na globálním vývoji cen ropy a ropných derivátů. V řadě případů, které jsou podrobně popsány ve studii v profilech jednotlivých společností, je limitním problémem neexistence jakýchkoli, natož vysokotlakých plynovodů a jejich vzdálenost často i desítky kilometrů od zdroje. Přivedení plynu je zde zpravidla nereálné, naráží mimo jiné také na řadu dalších omezení (ochranná pásma v zastavěných lokalitách, problémy s výkupy pozemků, nutnost překročení komunikací, vodních ploch, přetnutí stávající infrastruktury železnic apod.). Dalším limitním prvkem, který je přímo spojen s přechodem na zemní plyn je v řadě případů nedostatek prostor v areálech stávajících tepláren a závodních energetik při teoreticky možné výstavbě nových plynových kotlů. V mnoha případech nelze stávající fluidní kotle přestavět na plynové. Přechod na zemní plyn by vyvolal v některých případech následné obrovské doprovodné technologické změny ve stávajících rozvodech tepla. Zejména se jedná o náhradu současných parovodních rozvodů teplovodními, případně horkovodními. Z důvodů platných energetických koncepcí měst je také velmi obtížné změnit stávající palivo. Řada vlastníků si plně uvědomuje v případě přechodu na zemní plyn závislost na jediném zdroji paliva a zásadní snížení bezpečnosti dodávek. Při vyhodnocení alternativy 100% náhrady hnědého uhlí zemním plynem je patrné, že objem přes 5 miliard m3 ročně zcela překračuje možnosti současných take –or pay kontraktů na zemní plyn platných pro ČR. I alternativa 50% náhrady hnědého uhlí naráží na všechny výše uvedené problémy spojené s faktickou nedostupností zemního plynu z důvodů neexistence plynovodů, případně jejich omezené kapacity a prostorových omezení uvnitř tepláren.

10


U naprosté většiny subjektů je to však faktor cenového šoku, který by vznikl při přestavbě zdroje na zemní plyn. Ve většině výpočtů se ceny tepla po přestavbě dostávají na úroveň trojnásobku stávajících cen (1100 až 1200 Kč/GJ na sekundární síti bez DPH). To by znamenalo faktickou likvidaci zákazníků tepláren, a to jak v průmyslu, tak v sektoru domácností. Postupné odpojování většiny

subjektů spojené s dalším enormním růstem ceny by způsobilo následný rozpad teplárenské soustavy. Pouze v případě několika málo středně velkých zdrojů by byly přestavby či úpravy hnědouhelných kotlů na zemní plyn cenově přijatelné a způsobily by cenový růst tepla, který by ještě mohl být akceptovaný trhem – tzn. ceny by nepřekročily úroveň cca 700 Kč/GJ v roce 2012. Závěr Vzhledem ke všem výše uvedeným faktorům, zejména k dopadům cen tepla po přestavbě zdroje či faktické nedostupnosti plynovodů, je realistická možnost substituce v tomto segmentu kolem 8 až 10 % stávající spotřeby hnědého uhlí.

Při úplné náhradě uhlí zemním plynem by se odběr plynu zvýšil z 9,5 mld. m3 o dalších 5 mld. m3. Kapacitně na to dnes naše zásobníky ani plynovody rozhodně nestačí. Cena tepla by stoupla třikrát na 1200 Kč/GJ.

Tabulka 3 Skutečná a plánovaná spotřeba hnědého uhlí u nejvýznamnějších zdrojů mimo ČEZ, a.s., v letech 2007 - 2030 v tis. t/rok. Varianta při dostupnosti hnědého uhlí a posunu limitů o 487 mil. tun. 2007

2015

skutečnost Celkem

11 733

2020

2025

2030

2008 -2030

13 543

300 609

plánovaná spotřeba hnědého uhlí 13 812

13 708

13 912

celkem

Komentář V tabulce je uvedena celková bilance plánované spotřeby hnědého uhlí ze strany všech analyzovaných subjektů v letech 2008 až 2030 a celková potřeba hnědého uhlí při vývoji, který by umožňoval hnědé uhlí získat běžným způsobem na trhu, tzn. při uvolnění limitů o 407 mil. tun (zelený scénář). Z tabulky je patrné, že oproti stávajícímu stavu v roce 2007 dochází k nárůstu předpokládané spotřeby u většiny subjektů, a to celkem o cca 2 miliony tun v roce 2015. Tento trend odpovídá reálné situaci v letech 2002 až 2006. V této době došlo k výraznému nárůstu spotřeby hnědého uhlí v celém segmentu z důvodů tzv. zpětné

náhrady od černého uhlí a zemního plynu k hnědému uhlí. V dalších letech se již růst zastavil a spotřeba celé sledované skupiny se pohybuje na zhruba stejné úrovni. Důvodem jsou také obavy právě z budoucích nejasností týkajících se emisních povolenek a dostupnosti hnědého uhlí. V celkové hodnotě se bilanční suma za roky 2007 až 2030 dostala na úroveň 300 milionů tun. I z těchto hodnot je patrné, že bez posunu limitů hnědého uhlí není existence této skupiny zdrojů po roce 2020, kdy skončí kontrakty na hnědé uhlí naprosté většině subjektů, reálná.

Ve studii je podrobně analyzován fakt, že menší městské zdroje mají větší podíl na dodávkách bytovému sektoru, u velkých tepláren je tomu naopak, převažují zpravidla technologické odběry. Teplárny i závodní energetiky jsou však historicky navázány na oba segmenty a ztráta jednoho z nich by vyvolala okamžitě neřešitelné existenční problémy zdroje. Uvažovaná přestavba hnědouhelných zdrojů na biomasu, případně zemní plyn by vyvolala po realizaci investice cenový šok, který by se projevil skokově zhruba trojnásobným zvýšením ceny tepla pro konečné odběratele. V teplárenství existuje dlouhodobě hraniční cena tepla, při které se zákazníkovi ještě vyplatí setrvat u stávajícího dodavatele a není výhodné budovat vlastní zdroje. Tato cena je v současnosti pro obyvatelstvo kolem cca 580 Kč/GJ na sekundární síti (včetně DPH). U průmyslových odběratelů je to výrazně méně. Ceny tepla právě z hnědouhelných zdrojů se dnes pohybují výrazně pod touto hranicí (cca 350 až 450 Kč/GJ), vynucená přestavba zdrojů by však měla za následek více jak dvojnásobek současné hraniční ceny (cca 1200 až 1300 Kč/GJ). Toto by vyvolalo okamžité reakce u obou klíčových skupin zákazníků. Vyrobená elektřina na těchto zdrojích by byla také v cenách pravděpodobně neakceptovatelná trhem. Při výrobě elektřiny by tak došlo k zásadním výpadkům, které by se projevily v bilanci výroby ČR.

Dopady do průmyslu Drtivá většina průmyslových odběratelů technologického tepla je vystavena ve svém sektoru globální konkurenci a zejména v energeticky náročnějších oborech je cena za energie zásadním faktorem konkurenceschopnosti. Takový růst cen energií by proto okamžitě znamenal faktickou ztrátu konkurenceschopnosti tisíců firem. Řešením je pro odběratele pouze buďto okamžité ukončení výroby a přesun výroby do zahraničí, nebo drastické omezování a utlumování výrob náročných na cenu energií. V mnoha případech by však takovým vývojem došlo nejprve k ekonomickým problémům společností, neschopnosti hradit závazky vůči doda-

vateli energií a následně k bankrotům odběratelů. Významná ztráta odběratelů v průmyslu vyvolá okamžitou cenovou spirálu, neboť většina fixních nákladů zdroje zůstane nezměněna a to se významně projeví v ceně každého dodávaného GJ. Extrémně lze situaci hodnotit tak, že „poslední žijící odběratel“ zaplatí ve své ceně veškeré náklady výrobce. Následně pak dojde k rozpadu soustavy CZT. Postižený region bude ohrožen komplexně, ztráta prosperity firem povede k nárůstu nezaměstnanosti se všemi dalšími dominovými efekty v sektoru služeb a celé terciární sféry. V případě existující palivové alternativy u průmyslového odběratele dojde v reakci na růst cen energií v některých případech ke snaze o vybudování vlastního energetického zdroje. V řadě případů však tato snaha narazí na neřešitelné problémy s umístěním zdroje, zajištěním dlouhodobé a bezpečné palivové základny i na odborné problémy s řízením a provozem vlastního zdroje. V případě zemního plynu by se potom jednalo při výstavbě většího počtu menších zdrojů o zásadní zhoršení ovzduší a nadlimitní koncentraci NOx v postižených lokalitách. Dále je z vývoje posledního desetiletí prokázáno, že mnoho subjektů v průmyslu, které na přelomu tisíciletí přešly na vlastní zpravidla plynové zdroje, se v průběhu let vrátilo k CZT jako k celkově výhodnějšímu, efektivnějšímu a pohodlnějšímu způsobu zajištění energií. Závěr vynucená náhrada hnědého uhlí u velkých teplárenských a závodních zdrojů, případně jejich zánik by vedly k problémům a ztrátě konkurenceschopnosti mnoha průmyslových podniků, měly by vážné dopady do zaměstnanosti a hospodářské stability regionů se zcela neodhadnutelnými dopady na ekonomiku státu.

Dopady na obyvatelstvo Ztráta zákazníků tepláren v sektoru průmyslových odběratelů vlivem dramatického nárůstu cen by znamenala vznik tzv. cenové spirály a další růst cen tepla pro zbývající odběratele, tedy zejména bytový sektor. Dopady takového vývoje by vedly k značným sociálním otřesům, neboť část bytového odběru tvoří sociálně slabší obyvatelstvo v panelové výstavbě. Masová neschopnost hradit dodávky tepla k vytápění a ohřevu vody zákazníky by vedla

okamžitě k sociálním nepokojům a navíc i ke značným hospodářským problémům tepláren. Pohledávky za teplo jsou dnes nepřehlédnutelným faktem u tepláren v lokalitách s vyšší nezaměstnaností. Vzhledem k cenám tepla vysoce převyšujícím hranici substituce (viz výše cca 580 Kč/GJ) by začaly masové tendence na odpojování ze soustav CZT a přechod na alternativní vytápění. Toto je v některých lokalitách možné díky relativní dostupnosti zemního plynu, avšak plošně zcela nereálné a navíc nesmyslné, neboť koncepce řady měst je postavena výhradně na CZT. Znamenala by zásadní zásahy do infrastruktury s obrovskými náklady do přestavby, navíc závislost na jediném zahraničním médiu s riziky bezpečnosti dodávek. Alternativa s topnými oleji v lokálních zdrojích je také nerealizovatelná. Při masivní náhradě CZT by tento krok v lokalitách velkých tepláren znamenal výstavbu stovek domovních, případně blokových sídlištních kotelen. Tato představa je v krátkodobém i střednědobém horizontu zcela nereálná a to z důvodů dodavatelských a pro mnoho obyvatel i z důvodů ekonomických. Značná část obyvatelstva nebude v bytových družstvech ochotna výstavbu vlastních kotelen spolufinancovat. Došlo by k enormnímu nárůstu a koncentraci NOx, což by znamenalo zcela opačný vývoj v kvalitě ovzduší než při zachování současných hnědouhelných zdrojů. V řadě lokalit navíc z důvodů neexistence plynovodů není přestavba v současnosti jednoduše možná. Závěr Vývoj směrem k vynucené náhradě hnědého uhlí by měl za následek enormní sociální dopady pro obyvatelstvo z důvodů drastického nárůstu cen tepla se všemi doprovodnými důsledky. Přechod na alternativní vytápění situaci nevyřeší, vyvolá další enormní investice a ve svém důsledku povede k většímu znečišťování životního prostředí. V řadě lokalit by byla situace v případě zániku zdroje ve střednědobém horizontu neřešitelná a obyvatelstvo by zůstalo bez zásobování teplem. Tento vývoj by znamenal značné sociální otřesy a neschopnost hradit náklady za energie u významné části obyvatelstva závislého na centrálních dodávkách tepla.

kontakt

Dopady vynucené náhrady hnědého uhlí v teplárenství a předpokládané následky pro průmysl a obyvatelstvo

Mgr. Pavel Kaufmann Teplárenské sdružení ČR Masarykovo nám. 1544, 530 02 Pardubice tel.: 466 414 440, fax: 466 412 737 e-mail: [email protected], www.tscr.cz


11

Aleš Laciok

TECHNOLOGIE separace a ukládání CO2 v energetice – mírný pokrok,

Úvod

ˇ

Nové technologie to zpravidla nemívají lehké. Panuje vůči nim nedůvěra či naopak vzbuzují přehnaná očekávání. Není tomu jinak s objevující se oblastí separace a ukládání CO2 (CCS – Carbon Capture and Storage). Úvodní koncepty nadšení nevzbuzují z důvodu velké investiční a provozní náročnosti, na druhou stranu však se od technologií CCS očekává zásadní podíl na řešení klimatických změn. Jaká je tedy současná situace při přípravě těchto technologií pro praktické použití? Systém CCS se skládá ze třech na sebe navazujících částí: separace CO2 v místě energetického provozu ze spalin či plynu vzniklého zplyňováním (gasifikací) uhlíkového paliva, dále z jeho transportu z místa separace CO2 do oblasti ukládání, posledního kroku, kterým je vlastní uložení CO2 do vhodné hluboké geologické formace. Ačkoliv jednotlivé komponenty jsou ve světě provozovány (byť v jiném měřítku, s jiným účelem či za nestejných podmínek, které jsou v energetice), jako celek to do funkčního systému dosud poskládáno nebylo. To jsou spolu se snížením nákladů na separaci největší výzvy pro uvedení systémů CCS do průmyslové praxe.

Obr. 1 Schématické znázornění alternativ separace CO2

12


k širšímu využití však zatím daleko Technologie separace a ukládání CO2 je pravděpodobně jedinou možností pro zásadní snížení emisí tohoto skleníkového plynu v energetice založené na fosilních palivech. Její otestování v praxi, identifikace podmínek pro její racionální uplatnění a vytvoření nezbytného legislativního rámce jsou výzvy pro příští léta.

Separace CO2 Z hlediska nákladů (a to jak investičních, tak provozních) je nejnáročnější částí vlastní separace CO2 a jeho převedení do transportovatelného stavu. Z chemie je známo poměrně velké množství metod separace CO2 z plynné směsi, avšak jen nemnoho z nich přestoupilo hranici laboratorního měřítka. Příslušná metoda musí spolehlivě a účinně fungovat pro požadované objemy a složení plynů – v energetice (modelově např. elektrárna s práškovým kotlem o instalovaném výkonu 500 MWe) je nutné počítat se zpracováním několika milionů m3 spalin za hodinu při nízké koncentraci CO2 ve spalinách (kolem 12 obj. %) a při současném výskytu mikrokomponent (SO2, oxidy dusíku, CO, volatilní organické látky, prach a těžké kovy,…). Pro využití v energetice se zvažují 2 základní přístupy (viz obr. 1).

separace CO2 po procesu klasického

spalování a ve variantě oxického spalování („post-combustion capture“ a „oxyfuel“), separace CO2 před procesem spalování („pre-combustion capture“). Separační jednotka se musí nacházet v blízkosti energetické výrobny (pro minimalizaci přepravy spalin) a separovaný CO2 se musí převést na kapalný či nadkritický stav (z důvodu zmenšení objemu CO2 pro jeho následný transport). Z hlediska koroze při následném transportu a ukládání CO2 je rovněž důležité odstranění vody z CO2. Separace CO2 ze spalin není zcela novou záležitostí – několik jednotek pracovalo již v 80. letech v USA (jako zdroj CO2 pro těžbu ropy), v 90. letech pak byly dány do provozu 2 jednotky oddělující CO2 (se separačním výkonem však pouze 150 a 190 t CO2 za den) z uhelných spalin fluidních kotlů (oddělený CO2 se využívá v potravinářství). Hlavní využívanou separační metodou je amínová vypírka, dnes se vyvíjí rovněž amoniakálně založené separační postupy. Zásadní nevýhodou stávajících separačních postupů je enormní energetická náročnost v desorpčním kroku (2 – 4 GJ/t CO2), která se pak projevuje v poměrně velkém snížení účinnosti energetického celku. Oxické spalování je v počátečním stadiu vývoje. Pilotní jednotka společnosti Vattenfall (instalovaný výkon 30 MWt) byla uvedena do provozu před několika týdny ve Schwarze Pumpe v Německu, jiné pilotní projekty se rovněž připravují.

Při oxickém spalování je separace CO2 jednodušší (v podstatě jde o jeho dočištění, jelikož spaliny obsahují velmi vysoké procento CO2), energeticky náročná je však výroba kyslíku. Separace před spalováním je spojena především s IGCC (integrovaný zplyňovací cyklus), kde se jako palivo využívá uhlí či odpady z rafinerií. Dodnes však bylo uvedeno do provozu pouze několik jednotek. Vlivem složité integrace se mnoho provozů IGCC potýkalo s častou poruchovostí. Díky charakteristikám produktu gasifikace po transformaci CO na CO2 (vysoká koncentrace CO2, tlak) je separace CO2 poměrně efektivní – v praxi byly otestovány procesy založené na fyzikální absorpci (Rectisol, Solexol,..), a to dokonce i v Čechách na IGCC ve Vřesové. Z předchozího vyplývá, že pro separační část bude třeba zásadních inovací pro umožnění širšího využití v energetice, mezi něž může například patřit: separace CO2 založená na regenerativních procesech na pevných látkách (adsorpce), aplikace multipolutantních systémů – současné odstraňování environmentálně citlivých složek, koncepčně nové a vysoce účinné energetické cykly – HAT, CES, AZEP, chemical looping,….

Transport CO2 Transport CO 2 ve velkém množství lze uskutečnit pouze potrubním systémem, zpravidla v nadkritickém stavu CO2 (kritický bod CO2 je při tlaku 7,4 MPa a teplotě 31 °C). V projektech experimentálního ukládání CO2 se využívá rovněž přeprava cisternami, existuje rovněž zkušenost s lodní přepravou (obdoba LNG). Zkušenost s velkoobjemovou potrubní přepravou CO2 pochází především z USA, kde existuje síť s celkovou délkou přes 3000 km vybudovanou pro účel terciární těžby ropy (celková přepravní kapacit je přes 35 mil. t CO2/rok). Tato síť je nejhustší v západním Texasu; v severní části kontinentu již několik let funguje přeshraniční transportní systém ze Severní Dakoty (zdroj CO 2) do kanadského Weiburnu (ukládání). Tamější zdroje CO2 jsou však přírodního charakteru (přírodní akumulace CO2 či oddělení ze zemního plynu), v omezeném množství rovněž ze zplyňování uhlí (provoz Great Plains v Severní Dakotě).

Ukládání CO2 Uložení CO2 se provádí jeho vtláčením vrty do propustných sedimentárních formací, do vytěžených struktur ropných uhlovodíků nebo do netěžitelných ložisek uhlí (vždy do hloubky minimálně 800 m). Sedimentární formace (zpravidla salinní) představují největší potenciál pro ukládání CO2, a to jak celosvětově, tak v Evropě a ČR. V současnosti se realizuje množství projektů, jejichž cílem je identifikovat vhodné oblasti k ukládání v Evropě, upřesnit úložné kapacity a vytvořit nástroje pro predikci chování uloženého CO2 v dlouhodobém časovém horizontu. V České republice mají potenciál pro uložení CO2 především zanořené pánve středočeského permokarbonu a sedimentární formace na jihovýchodní Moravě. Sumární úložná kapacita sedimentárních formací v ČR se odhaduje na téměř 3 mld. t CO2. V zahraničí existuje několik lokalit, kde se CO2 ukládá již řadu let – pole Sleipner v norském moři (od r. 1996, ukládání cca 1 mil. t CO2/rok), In Salah v Alžírsku (od r. 2004, ukládání cca 1 mil. t CO2/rok) či nově u Berlína (lokalita Ketzin). Vhodné struktury ropných uhlovodíků mohou být již vyčerpané a netěžené (v tomto případě se jedná o prosté ukládání) či vyčerpávané (v tomto případě se CO2 využívá, jedná se o technologie terciární těžby ropy, popř. zvyšování výtěžnosti plynu - enhanced oil recovery, EOR, enhanced gas recovery, EGR). Technologie EOR s přírodním CO2 se využívá v řadě zemí, především v USA, dále pak v Kanadě, Brazílii, Chorvatsku a Maďarsku. EOR lze využít jen pro určitý typ ropy v určitých geologických a geochemických podmínkách, přičemž přínosy (dodatečně vytěžená ropa) musí převýšit náklady na nákup CO2 (zavedení metody tedy stimulují vyšší ceny ropy). Uvádí se, že 1 t vtláčeného CO 2 zvýší výtěžnost o 2 – 3 barely ropy v ložisku. Vytěžitelnost ropných ložisek konvenčním způsobem je do 25 % (často i dost méně) a aplikací EOR lze výtěžnost zvýšit o dalších 5 – 15%. Naprostá většina produkce ropy z EOR pochází z USA (přes 90 %); celosvětově tvoří však pouze několik desetin % z celkové těžby za rok. Další alternativou ukládání CO2 je v propustných uhelných slojích, kde může nahrazovat metan (ECBM – enhanced coal bed methane). Potenciál využití CO2 pro EOR, EGR a ECBM je v ČR pravděpodobně limitovaný.

Technologie CCS vcelku a její ekonomika Urychlenému nasazení technologií CCS brání jejich neověřenost fungování v reálných podmínkách energetiky, legislativní a podnikatelské nejistoty v této oblasti, ale i jejich obrovská nákladovost. Proto EU podporuje intenzifikaci aplikovaného výzkumu v této oblasti, uvedení do provozu 10 až 12 plnokapacitních demonstračních jednotek (náklady se odhadují na 10 mld. EUR) k roku 2015 a CCS je včleněno do legislativních návrhů v současnosti projednávaných v Evropském parlamentu jako součást tzv. klimaticko-energetického balíčku. Navrhuje se speciální směrnice řešící především ukládání CO 2 (na separaci a transport lze aplikovat existující legislativu), směrnice však novelizuje jiné oblasti, např. integrovanou prevenci (IPPC). Součástí těchto souvisejících novelizací je například návrh na připravenost nových zdrojů na možné budoucí včlenění technologie separace CO2 („capture readiness“) s povinnou instalací této technologie v následném období (po 2025). CCS je rovněž součástí revize směrnice o evropském obchodovacím systému s povolenkami (EU ETS) s platností po r. 2012, kde se navrhuje vyjmutí provozovatelů technologií separace, transportu a uložení CO 2 z povinného nákupu povolenek v aukcích. Součástí návrhu jsou rovněž možnosti pro podporu zřízení demonstračních jednotek CCS: vyčlenění 500 mil. povolenek („allowances“) v rezervě na nové zdroje, využití části finančních prostředků z aukce povolenek. Jiné zdroje specificky využitelné ve státech střední a východní Evropy mohou být: využití prostředků z prodeje nebo převodu kjótských emisních kreditů (AAUs – „assigned amount units“), strukturální fondy. V Evropě je všeobecná shoda, že demonstrační jednotky se nevybudují bez finanční podpory, jedná se o projekty rizikové, kde návratnost vložených prostředků je značně problematická. To je však aspekt běžný při zavádění inovativních technologií – existovaly by dnes obnovitelné zdroje bez podpory? Počítá se s tím, že teprve v období cca po r. 2025 až 2030 dojde k širšímu komerčnímu uplatnění technologie CCS bez podpůrných a garančních nástrojů díky fungování tržních mechanizmů – ceny CO2 (viz obr. 2).


13

Od

ha

do

van

én

ákl

ad

yC

CS

Obr. 2 Predikce vývoje systémů CCS a ceny CO2 (podle McKinsey, 2008)

Tab. 1 Poměr investičních a provozních nákladů na celkových nákladech (%) Investiční náklady

Provozní náklady (vč. paliva)

Separace

60

40

Transport

> 99

<1

Ukládání

85

15

Tab. 2 Přehled připravovaných demonstračních projektů CCS Lokalita Společnost

Palivo Instalovaný výkon

Separační technologie Ukládání

Uvedení do provozu

Dánsko

Kalund DONG

Černé uhlí 600 MW

Po spalování Zvodeň Havsno

2013

Závěry

Aalborg Vattenfall


Po spalování Průzkum lokalit

2013

Cologne RWE

Hnědé uhlí 450 MW

Před spalováním Sev. Německo

2014

Ludwigshaven E.ON.


Po spalování Sev. Německo

2013

Janschwalde Vattenfall

Hnědé uhlí 500 MW

Po spalování

2015

Itálie

? ENEL


Po spalování Průzkum lokalit

2013

Holandsko

Eemshaven NUON

Černé uhlí + biomasa (I. fáze CCGT)

Před spalováním Průzkum lokalit

2012 CCGT, gasifikace později

Rotterdam Konsorcium firem (přístav + město)

Různé zdroje CO2 -

Vytěžená ložiska plynu

Fázové od r. 2010

Karsto Naturkraft

Plyn 400 MW

Po spalování Sev. moře

2011

Mongstadt Statoil

Plyn 280 MWe + teplo


2014

Polsko

Lagisza PKE

Černé uhlí

Po spalování ?

2012-14

CCS pravděpodobně představuje jednu z důležitých možností pro zásadní redukce emisí CO2 při zachování možnosti využívat fosilní paliva. Snižování emisí CO2 však musí být vyhodnocováno nejen z pohledu schválených a předpokládaných redukčních cílů (v EU 20 % či 30 % k 2020 podle existence smlouvy nahrazující Kjótský protokol, navrhuje se 60 až 80 % k 2050), ale i energetické bezpečnosti (stabilita dodávek), poskytování energií za akceptovatelné ceny a konkurenceschopnosti průmyslu v globálním měřítku. Konkrétní zastoupení a nasazení různých nástrojů pro snižování emisí CO2 (energetické úspory, obnovitelné zdroje, jaderná energie, CCS, atd.) v čase by proto mělo odpovídat podmínkám a možnostem toho kterého státu a regionu, direktivní nařízení nemusí vždy odpovídat reálných možnostem.

Velká Británie

Hatfield, Powerfuel


Před spalováním Sev. moře

2010

Killingholme E.ON UK

Černé uhlí + petcoke 450 MW


2014

Tilbury RWE



2014

Norsko


kontakt

Země

Německo

14

Poměr investičních a provozních nákladů je nestejnoměrný v různých částech systému CCS, tyto poměry lze ilustrativně shrnout do tab. 1. V současnosti všechny významné energetiky v Evropě pracují na přípravě technologií CCS a zvláště na demonstračních jednotkách – stručný přehled je uveden v tab. 2. ČEZ, a.s., se postupně zapojuje do programu evropských demonstračních jednotek a rozvíjí dvě možnosti zřízení demonstračních jednotek na místě svých elektráren, a to v lokalitách Ledvice a Hodonín. Ledvická alternativa je výhodnější z hlediska vyšší účinnosti elektrárny (nový blok 660 MW We zprovozněný v roce 2012 bude mít účinnost přes 42 %), zatímco hodonínský případ má potenciál z hlediska pravděpodobné dostupnosti úložných kapacit pro CO2. ČEZ, a.s., rovněž vede diskuze s jinými zahraničními elektrárenskými společnostmi o možnostech bilaterální spolupráce při vývoji technologie CCS a demonstračních jednotek. Nutné je rovněž podotknout, že příprava systémů CCS není pouze evropskou iniciativou, značné množství projektů je v přípravě v USA (regionální partnerství pro geosekvestraci), Kanadě a Austrálii (existuje cca 10 projektů, experimentální ukládání CO2 do vytěženého ložiska plynu se realizuje od března 2008).

Mgr. Aleš Laciok, MBA ČEZ, a.s. Duhová 2/1444, 140 53 Praha 4 tel.: 211 042 639, fax: 211 042 001 e-mail: [email protected]

INFORMAČNÍ TECHNOLOGIE pro energetiku Energetika. Nikdo nepochybuje o tom, že toto odvětví je pro každý stát, město i obec maximálně důležité. Vedle velkých zdrojů energií jsou hojně stavěny a rekonstruovány malé a střední soukromé nebo komunální zdroje. Téměř v každém městě existuje alespoň jedna společnost provozující nějaký tepelný zdroj nebo zdroj kombinovaný s výrobou elektřiny.

TTyto firmy se však často zabývají současně také výrobou, službami, dopravou, obchodem apod. Činnosti mají rozdělené na divize, či na sledování ekonomických středisek. Z hlediska procesů uvnitř firem se tedy jedná o velmi individuální a komplikované společnosti. Tento segment firem má i své specifické povinnosti vůči státním orgánům, například ERÚ (Energetický regulační úřad), SEI (Státní energetická inspekce), Ministerstvo průmyslu a obchodu a Ministerstvo životního prostředí. Na jedné straně tedy mají tyto firmy podnikání v energetice ztížené specifickou legislativou, na druhé straně jsou rozmanité co do interních procesů. Pro uživatele ťukající informace do různých systémů, bez komfortní vazby, bez společné databáze a při nemožnosti jednoduchého vyhodnocení to představuje velký problém. Naopak pro komplexní informační systém, budovaný na jedné databázi, to je výzva. Právě myšlenka sjednocení rozmanitých procesů a dosažení komplexnosti práce nad jednou databází byla v roce 2004 hnacím motorem vzniku uceleného informačního systému v třebíčské společnosti TTS energo s.r.o.

Peníze až v první řadě Holding TTS zakoupil v roce 2004 pro své dceřiné společnosti informační systém Helios Orange, který tehdy pokrýval ve firmě ekonomickou a výrobní oblast. Na ostatní procesy užívaly firmy různé systémy. Management společnosti však měl představu o sjednocení všech klíčových procesů do jednoho systému. Společně s lidmi ze softwarové společnosti PC HELP se proto začali zamýšlet nad vývojem nového modulu, postihujícího procesy výroby a distribuce tepelné energie. Mezi hlavní požadavky patřily jednotná databáze a integrace se systémem Helios. Nový modul, nazvaný ENERGO, se měl tedy stát integrovanou součástí stávajícího informačního systému. „Vize však nestačila,“ vzpomíná František Blažek, obchodní ředitel společnosti PC HELP. „Jako ke všemu, i k započetí projektu ENERGO byly třeba také peníze. V roce 2005 po předchozím vypracování implementační studie a marketingovém průzkumu byla mezi našimi firmami uskutečněna dohoda o financování projektu. Jejím výsledkem byla poněkud netradiční dělba nákladů mezi zákazníkem a dodavatelem.“ Během dvou let, kdy byl pak modul ENERGO vyvíjen a implementován, se již objevili další zákazníci. I oni měli možnost ovlivnit rozsah a funkčnost modulu. V roce 2007 například proběhly další analytické práce ve společnosti TEDOM ENERGO s.r.o., kde je systém spolu s modulem nyní implementován. Stejná sestava bude také nasazena i u jedné z dcer společnosti TEPLO IVANČICE, s.r.o.

www.pchelp.cz

O co vlastně jde? V kostce: ENERGO je systém umožňující sledování a vyhodnocování výroby a distribuce tepelné a elektrické energie, případně hromadný prodej médií jako je plyn, voda a podobně. Existuje ve standardní verzi, ale také jej lze modifikovat podle individuálních požadavků zákazníka. Je integrován do informačního systému Helios Orange. To znamená, že uživatel, který využívá jiné standardní moduly systému, může bez problémů pracovat i v modulu ENERGO. „Mezi rutinní práce uživatelů tohoto modulu patří například práce s ceníky energií a služeb s více úrovněmi a volitelnou časovou platností či práce s platebními kalendáři a s cenovými dodatky smluv,“ vysvětluje Blažek. „Také zpracování a hromadné generování nedaňových a daňových záloh, dílčích plnění a výsledných vyúčtování je velmi častou činností pracovníků energetických firem. Na ni navazuje například hromadné automatické párování přijatých plateb nebo sledování salda,“ dodává. Management energetické firmy má tak možnost v systému hodnotit účinnost a náklady dodávek energií či vypočítat hodnoty ke kalkulačnímu datu a vypočítat fakturační hodnoty k datu fakturace. Za zmínku stojí i kalkulace výsledných cen podle vzorce ERU i podle vlastních kalkulačních vzorců, jejich porovnávání či rozpad nákladů a výnosů, přeúčtování výrobních a správních režií či sledování nedokončené výroby. Co tedy dodat? Věřme, že informační technologie mají šanci podpořit lokální či komunální výrobu energie, kterou tak naléhavě potřebujeme.

O společnosti PC HELP Na trhu s informačními technologiemi působí společnost PC HELP, partner informačních systémů Helios, již více než 16 let a zaměřuje se především na vývoj a implementaci softwarových řešení pro podnikovou sféru a veřejnou správu. Vlastní vývojové týmy jsou připraveny řešit vývoj zakázkových aplikací a mají za sebou již řadu úspěšně realizovaných projektů. Za všemi produkty stojí servisní týmy a lidé, kteří se starají o to, aby softwarové produkty přinášely svým uživatelům očekávané efekty a nestávaly se těžko zvládnutelnou přítěží. Společnost působí v celé České republice s hlavním sídlem a dvěmi pobočkami v Třebíči. Dále s pobočkami v Praze, Hlučíně a dislokovaným pracovištěm v Brně a Pardubicích. Firemní tým tvoří v současné době přes 60 zaměstnanců a stále se rozrůstá. Bližší informace lze nalézt na www.pchelp.cz

Kontakt: František Blažek - obchodní ředitel tel.: +420 568 858 087 mobil: +420 603 196 265 e-mail: [email protected]

Teplo Technika Teplárenství

15

MĚŘENÍ SPOTŘEBY

Václav Edr

centrálně připravované teplé vody na vstupech do objektů O měření centrálně připravované teplé vody na vstupu cirkulace do objektu se často diskutuje. Je mnoho důvodů, proč v tomto místě nasazovat měření. Současně lze i uvést mnoho důvodů, proč je v tomto místě měření nadbytečné, a lze říci, že mimo zdražení dodávek nepřinese žádný efekt. Vždy jsem se zabýval pouze technickým řešením měření teplé vody. Považuji však za vhodné připomenout i některé další souvislosti s tímto měřením. Zákonodárce zřejmě vycházel ze snahy ochrany spotřebitele, když byl v roce 2004 změněn energetický zákon. § 78 - měření byl doplněn o známý odstavec 6, který ukládá držiteli licence v každém odběrném místě dodávku teplé vody měřit, pokud se s odběrateli nedohodne na jiném způsobu rozúčtování na jednotlivá odběrná místa. Termín nasazení měřidel stanovuje do 30. prosince 2009. V době nabytí účinnosti této novely byl na trhu jediný typ měřidla, který byl chráněn patentem. Metrologie a měřidla jsou jednoznačně definovatelné záležitosti. Základní technické požadavky na měřidla jsou jednotně stanoveny v celé EU. V ČR jsou tyto technické požadavky na měřidla uvedené především v nařízení vlády č. 464/2005 Sb. Centrální

V článku jsou shrnuty základní požadavky na měření teplé vody na vstupech do objektů od jejich vzniku až po současnost. Dále je uveden i vývoj požadavků na provozovatele i dodavatele měřidel, včetně očekávaného vývoje termínů k montáži měřidel. příprava teplé vody a její čtyřtrubkový rozvod se prakticky v zemích EU nepoužívá. Dá se říci, že Česká a Slovenská republika jsou s tímto technickým řešením ojedinělé. Jednotné předpisy EU a tím ani zmiňované nařízení vlády neřeší měřidla pro měření odebraného množství teplé vody z cirkulační smyčky. I tyto případy jsou v rámci EU řešitelné. Jde o takzvaný národní přístup, ve kterém si příslušný členský stát řeší svoje specifické požadavky samostatně. Takto je postupováno například při měření tepla v kondenzátu, které splňuje požadavky MPM 18-95 a v rámci EU není řešeno. Po uložení povinnosti měřit teplou vodu na vstupu čtyřtrubky do objektu nebyly pro toto měření žádné prováděcí předpisy. Bylo jasné, že nelze očekávat vydání těchto předpisů v rámci EU. Mimo jiné na základě požadavku Teplárenského sdružení vypisuje ÚNMZ v roce 2006 v rámci programu rozvoje metrologie úkol, který řešil

i požadavky na tato měření. Oponenty tohoto úkolu byli přední odborníci české a slovenské metrologie, zástupci MPO, SEI a Teplárenského sdružení. V oponentní radě byli další odborníci a především zástupci výrobců a dovozců měřidel. Z výsledků řešení úkolu vyplynulo, že lze použít dvě metody, u kterých je jednoznačně definována chyba měření. V roce 2007 je vydán metodický pokyn pro metrologii MPM 22-07. V tomto pokynu jsou uvedeny veškeré nutné technické požadavky na použitá měřidla tak, aby tato měřidla splňovala určenou chybu měření při zkouškách i v provozních podmínkách. Chyby měření jsou definovány ve stejné výši jako v případech měření teplé vody dle běžných standardů. Z pohledu požadavků na přesnost měření jsou definovány dvě rovnocenné metody.

Metoda A měření teplé v ody odebrané v objektu v stup cirkulace teplé v ody do objektu

v ý stup cirkulace teplé v ody z objektu

V Ý M Ě N Í K

odběry teplé v ody v objektu

cirkulace teplé v ody v objektu

T E P L A

L E G ENDA měřidlo

zpětná klapka

cirkulační čerpadlo

směr proudění

Obr. 1 Metoda A

16


Již dlouhodobě známá metoda založená na osazení měřidla na ochozu výměníku, kterým je přerušena cirkulační smyčka teplé vody na vstupu do objektu (obr. 1).

Metoda B Nově definovaná metoda pro použití v podmínkách dodávek teplé vody na vstupu do objektu založená na použití dvou průtokoměrů s jednoznačně definovanými technickými a provozními podmínkami (obr. 2). U metody B bylo provedeno mnoho rozborů chyb a nejistot měření. Všechny prokázaly, že při dodržení podmínek definovaných v MPM 22-07 je požadovaná

chyba měření odebraného množství teplé vody stanovena ve splnitelných parametrech. Měřidla metody B při dodržení požadavků dle citovaného MPM splňují požadovanou přesnost měření s dostatečnou rezervou. Bylo provedeno i mnoho dalších srovnání obou metod měření, z pohledu technického řešení, požadavků na provoz a údržbu měřidla, možnosti likvidace Legionelly, atd. Tato hodnocení si většina dodavatelů tepla udělala ve vztahu ke svým provozním podmínkám sama a není nutné je zde komentovat. Mnozí dodavatelé tepla provádějí vlastní zkoušky s použitím metody B ve svých provozních podmínkách. Za všechny bych chtěl jmenovat alespoň Pražskou teplárenskou a.s. Zde bylo dokonce vyvinuto a vyrobeno zkušební zařízení umožňující simulaci provozních podmínek. Použitím tohoto zařízení jsou umožněny i zkoušky měřidel při požadované kontrole chyby v provozním stavu. V roce 2008 vydává MPO a SEI společné stanovisko, ve kterém je uveden i požadavek na kontrolu dodržování jednotných podmínek definovaných v MPM 22-07. Z tohoto stanoviska vyplývá, že měřidla použitá k měření teplé vody na vstupu do objektů by měla být podrobena metrologické expertize, kterou provede ČMI. Tato expertiza musí potvrdit dodržování požadavků MPM příslušným typem měřidla. Každé měřidlo pak bude před nasazením do provozu odzkoušeno na zkušebně, o čemž zkušebna vystaví doklad. Provedením zkoušek každého měřidla v ustáleném zkušebním provozu i při simu-

laci provozních podmínek bude garantována požadovaná přesnost konkrétního měřidla. Takto bude zajištěno kontrolovatelné nasazování měřidel s definovanou přesností. Současně bude možné v případě pochybností provést přezkoušení - následnou kontrolu měřidla na zkušebně. Princip měření definovaný jako metoda B je svým zapojením podobný způsobu měření v tak zvaných otevřených systémech v zemích bývalého SSSR. Je však nutné konstatovat, že dodávka teplé vody v otevřených systémech ruských republik není bohudík shodná s dodávkou a provozem centrálně připravované teplé vody v ČR. Z toho vyplývá, že i požadavky na měřidla použitá pro měření v ČR jsou odlišné. Požadavek na zpracování metrologické expertizy, která bude deklarovat to, že použité měřidlo splňuje MPM 22-07, je tedy oprávněný.

Stav k září 2008 Někteří výrobci měřidel mají na ČMI podanou žádost o zpracování metrologické expertizy. Ke dni předání tohoto článku do redakce ČMI dosud žádnou expertizu nedokončil. Jeden z výrobců požádal o zpracování shodné expertizy i na Slovenském metrologickém ústavu. SMÚ na základě provedených zkoušek zpracoval expertizu, která pro předložený typ měřidla potvrzuje splnění požadavků MPM 22-07 v celém rozsahu. V současné době je předložena novela energetického zákona do parlamentu ČR. V novele je mimo jiné navrhováno prodloužení termínu nasazení měřidel podle § 78, odstavce 6 na 1. září 2011.

měření teplé v ody odebrané v objektu v stup cirkulace teplé v ody do objektu

odběry teplé v ody v objektu

t

v y hodnocov ací člen

v ý stup cirkulace teplé v ody z objektu

cirkulace teplé v ody v objektu

t

Za 4 roky platnosti zákona byl prakticky zachován monopol pro patentovanou metodu měření. Ti, co vyhodnotili druhou možnou metodu měření jako technicky a ekonomicky pro ně výhodnější, se dostávají do časové tísně. I přes navrhované prodloužení termínu nasazení měřidel se nervozita a obavy z neplnění zákonem stanoveného termínu u dodavatelů tepla zvyšují. Výrobci chtějí své povinnosti, které jim zákon ukládá, splnit. Možné sankce za nedodržení podmínek energetického zákona jsou pro držitele licence opravdu vysoké. Z pohledu dodavatelů měřidel se jedná o velikou a lukrativní zakázku. Je tedy zcela pochopitelné, že se snaží obsadit příslušné lokality svými výrobky. Někteří obchodníci proto začínají nabízet měřidla v předstihu, bez dokladování, že jejich měřidla splňují požadavky MPM 22-07. Mnohdy se odvolávají i na splnění požadavků pro otevřený systém ruských republik. V současné době jsou v některých ojedinělých případech nasazována i měřidla na základě dohody dodavatele a odběratele bez doložení metrologické expertizy, ve které nezávislý orgán potvrdí, že daný typ výrobku splňuje požadavky MPM 22-07. Dokonce i bez doložení přesnosti měření požadované MPM. Je sice pravdou, že v případě dohody o způsobu rozúčtování nemusí být osazená měřidla dle požadavků energetického zákona. V případě, že však dojde k rozporům takto definované dohody, bude zřejmě nutné nasadit měření v souladu s energetickým zákonem. Tím by došlo k situaci, kdy bylo měřeno měřidly s nedefinovanou přesností. Následná kontrola těchto měřidel by byla prakticky nemožná. O možnosti použití takovýchto měřidel pro fakturaci mimo situace „kde není žalobce, není soudce“ nelze diskutovat. Jsem zřejmě nenapravitelný optimista. Proto věřím, že v době vydání tohoto článku budou již na trhu měřidla, která budou mít vydanou příslušnou expertizu i od ČMI. Pak bude možné aplikovat měření metodou splňující podmínky MPM 22-07 bez jakýchkoliv pochybností o splnění současných požadavků platné legislativy. Přeji všem dodavatelům i odběratelům teplé vody, aby měření tohoto média nikdy nebylo předmětem sporů a aby kontroly měřidel byly prováděny pouze jako vzájemné ujištění o kvalitních dodávkách.

L E G ENDA

Obr. 2 Metoda B

t

zpětná klapka

kontakt

měřidlo

Václav Edr TPM Znalecká kancelář® Na Chmelnici 490, 256 01 Benešov tel./fax: 317 721 172 (603 810 586) e-mail: [email protected], www.tpm.cz


17

Dagmar Juchelková H. Raclavská, V. Roubíček, P. Bartoš, R. Smelík

ZPLYŇOVÁNÍ

paliv a odpadů Paliva a substráty I. Úvod V oblasti termických konverzí v klasické energetice jsou jednoznačně popsány postupy a procesy a jsou jednoznačně definovány vstupy a výstupy. Jaká je však realita v oblasti biomasy a odpadů? Proč se vlastně všichni snaží zabývat problematikou alternativních řešení ke spalování? Existuje určitě řada důvodů, ale bohužel jedním z předních je skutečnost, že využívání plynu z alternativních procesů nachází „lepší“ využití než využívání páry a její další transformace. Využívání plynu z transformace biomasy je podpořeno ještě dotací na výkup elektrické energie. Na druhou stranu vytváření plynu při konverzích odpadů je jednoznačně podporováno pracovníky MŽP ČR s odůvodněním, že se jedná o moderní technologie. Autoři tohoto článku se zaměřili v jeho první části na problematiku využívání komunálního odpadu, zejména na trend využívání technologie mechanicko-biologické úpravy.

Mechanicko-biologická úprava (MBÚ) Poslední dobou je v centru pozornosti získávání biologicky rozložitelného odpadu ze směsného komunálního odpadu (obr. 1).

Obr. 1 Schéma nakládání s komunálním odpadem

18


Článek se zabývá problematikou využívání komunálního odpadu termickou cestou. Pozornost je věnována zejména problematice mechanicko-biologického zpracování komunálního odpadu a způsobů využití vzniklých frakcí. Poznatky zpracované v článku vznikaly na základě výzkumných prací pracovníků VŠB-TU Ostrava v této oblasti. Pro kvalitní interpretaci výsledků je důležitá rovněž mezinárodní spolupráce řešitelského kolektivu se zahraničím. Vedlejšími produkty tohoto postupu jsou pak kromě vytříděných surovin zrnitostní třídy (nadsítné frakce), které jsou určeny k různým účelům, a biologická složka. Někdy se však právě zapomíná, že proces MBÚ nemůže fungovat bez následného uplatnění termických konverzí a využití skládky. Velká pozornost je věnována vytříděné biologické složce. Optimální volba technologie dalšího zpracování je ovlivněna zastoupením jednotlivých komponent v BRO (obr. 2) a dále chemickým složením, hlavně množstvím organického uhlíku (TOC) v matrici. Pro určení dalšího využití BRO byly provedeny chemické rozbory v souladu s vyhláškou č. 294/2005 Sb., mineralogická fázová analýza pro určení charakteru anorganické složky (stavební suť, zemina) a dále byla sledována ekotoxicita a ostatní mikrobiologické ukazatele. Klíčovým parametrem z hlediska energetického využití je množství celkového organického uhlíku (TOC) v BRO. Hlavním problémem BRO je obvykle poměrně vysoký obsah anorganické složky (51,95 %)

a 48,05 % organické složky, která obsahuje cca 33 % TOC, 1,46 % Ncelk. a obsah síry je < 0,1 %. Za optimální lze považovat poměr C:N pro anaerobní digesci. Vysoký anorganický podíl ve vzorku může způsobit mechanické poškození zařízení. U podsítné frakce byla provedena řada pokusů zaměřených na zplyňování, resp. fermentaci v laboratorním zařízení (obr. 3 – laboratorní zařízení – schéma a foto). Dosažení optimálních podmínek pro anaerobní digesci je ovlivňováno celou řadu faktorů: optimální poměr C:N, skladba hlavních majoritních složek biomasy (lignin), pufrační schopnost biosložky, ale hlavně zabránění vzniku mastných kyselin při skladování vzorků, které mohou významně zkomplikovat průběh digesce. Problémy jsou i s konečnou kvalitou digestátu, který vykazuje ekotoxicitu pravděpodobně ovlivněnou vysokým obsahem těžkých kovů. Stabilita tvorby bioplynu z takového substrátu je však nestabilní, a pokud se nezohlední výše uvedené skutečnosti, nemůže být zajištěna kvalitní produkce bioplynu.

Z hlediska výběru technologické aplikace jsme se zabývali výzkumem uplatnění podsítné i nadsítné frakce. Energetické využívání nadsítné frakce je soustředěno na dvě skupiny – jednak spalování nízkovýhřevné frakce (do cca 11 MJ.kg-1) – spalování v cementárnách a spalovnách. Tato situace je celkem přehledná, naráží však na kapacitní problémy těchto spalovacích zařízení. Pokud by mělo i v budoucnu docházet ke spalování ve výše uvedených energetických zařízeních, pak je nutno instalovat nová zařízení s dostatečnou kapacitou a rozložením po republice, resp. s dosahovou vzdáleností od zařízení MBÚ. Pokud se týká vysocevýhřevné frakce (nad cca 11 MJ.kg-1), pak se zde jedná zejména o využívání této frakce v klasických energetických blocích. Podmínkou je však dodržení emisních limitů stanovených pro kombinované spalování těchto materiálů, nikoliv dodržení emisních limitů klasického uhelného bloku. Moderní cestou je však zplyňování takového odpadu, zejména v kombinovaných procesech. Všechny tyto materiály lze však vhodným způsobem použít pro procesy zplyňování, popř. pyrolýzy.

Zastoupení jednotlivých komponent v BRO (%) 14,72

3,96 1,21

Sklo Plasty + folie Dřevo Suť

48,35 12,07

Papír Železo Textil Organická složka

17,45 0,32 1,92 Obr. 2 Zastoupení komponent

Obr. 3 Laboratorní zařízení

Termické postupy Vzhledem k nedostatečně uspokojivým výsledkům s podsítnou frakcí v bioplynovém reaktoru byly provedeny ještě další rozbory týkající se jejího energetického obsahu a jejího možného uplatnění v rámci termického procesu (tab. 1). Jeden ze zajímavých kombinovaných přístupů k řešení problematiky zplyňování odpadů je uveden na následujícím obrázku č. 4.

% % %

Vzorek v dodaném stavu 65,54 9,79 24,67

Vzorek bezvodý

Voda celková Popel Hořlavina

28,42 71,58

100,00

Spalné teplo Výhřevnost

kJ/kg kJ/kg

5225 3356

15 163 14 112

21183 19715

% % % % %

1,76 12,80 0,44 9,57 0,09

5,103 37,154 1,28 27,78 0,259

7,13 51,91 1,79 38,82 0,36

Vodík Uhlík Dusík Kyslík Síra

Hořlavina vzorku


19

Shrnutí Podle výsledků získaných z několikaletého výzkumu a na základě konzultací problematiky s kolegy v zahraničí (TU DresdenD, TU Wien-A, SIU Carbondale-USA) se rozhodli autoři navrhnout a postupně propracovat zařízení zohledňující získané poznatky. Mezi nejdůležitější sledované

parametry však patří mnohdy opomíjená úprava (předúprava) BRKO. V současné době jsou propracovávány detaily modulového zařízení pro zpracování vybrané složky odpadu s cílem produkce plynného, kapalného a pevného produktu (prezentace bude součástí článku - Zplyňování paliv a odpadů – Paliva a substráty II.).

MOTO prováděných prací: Každá technologie funguje s určitou účinností, čím horší vstup – tím horší výsledek.

Poděkování: Příspěvek vznikl mimo jiné v rámci projektu MPO Výzkum a vývoj modulové pyrolýzní jednotky pro zpracování vybrané složky odpadu a bioodpadu 2A-3TP1/052.

Literatura: 1. Pokusy prováděné VŠB-TU Ostrava, zejména katedrou energetiky a institutu geologického inženýrství 2. Best avaible technology – Report ECE EU. 3. Ověření použitelnosti metody mechanicko – biologické úpravy komunálních odpadů a stanovení omezujících podmínek z hlediska dopadů na ŽP, Závěrečná zpráva FITE, a.s. VaV –SL-7-183-05 4. Technická zpráva - Návrh technologického procesu Biocrack, Arrowline, a.s.

kontakt

BRO - Biologicky rozložitelný odpad BRKO - Biologicky nerozložitelný komunální odpad

Obr. 4 Kombinovaný princip využívání plynu v teplárně ve Westfalenu

PF 2009

20


Prof. Ing. Dagmar Juchelková, Ph.D. VŠB - TU Ostrava 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava - Poruba tel.: 602 501 243 e-mail: [email protected]

Rejstřík 3T/1

3T/4

Tepelné hospodářství Hradec Králové - společnost, která vystupuje ze stínu Pavel Kaufmann

Marketing a malý výrobce tepla Michal Koutník 3

Zkušenosti ze spoluspalování biomasy v Teplárně Písek, a.s. František Meloun 5 Přestavba výtopny na biomasu v Plané Radek Matuška Možnosti využití potenciálu dřevní hmoty ve městě Vladimír Jandásek, Martin Šroubek Příležitosti obcí ze strukturálních fondů v období 2007 - 2013 Helena Součková Metodika potenciálu biomasy na modelovém území Plzeňského kraje Kamila Havlíčková, Jan Weger, Jiří Suchý Optimalizace napojování dlouhých deskových otopných těles - 1. část Teoretické řešení Roman Vavřička

8 11

15

18

21

3T/2 Nadměrná kondenzační výroba elektřiny Jaroslav Kadrnožka

3

Marketing v teplárenství - možnosti a specifika využití Michal Koutník

8

3

Dlouhodobá potřeba elektrické energie a tepla v ČR a rizika v podmínkách smlouvy EU a evropské energetické politiky - 2. část Miroslav Kubín 6 Trigenerace a absorpční chlazení Vladimír Křenek

11

SUMMERHEAT - Evropský projekt využití tepla v letním období Daniel Bubenko

14

Chlad ze slunce Renata Špeciánová

16

Příprava realizace záměru zákona 458/2000 Sb. v Pražské teplárenské, a.s. Milan Trojan

19

3T/5 Úspory energie a energetická efektivnost z pohledu inženýrské organizace Jiří Synek

3

Korozní chování vybraných materiálů v prostředí kotlů spalujících biomasu Josef Cizner

7

Technologie pro využití OZ - novinky Jaroslav Kára, Roman Koutný

11

Cenová mapa Pavel Kaufmann

12

Rychle rostoucí dřeviny pro energetické využití v ČR Kamila Havlíčková, Jan Weger, Jiří Suchý

14

Energie z biomasy Pavel Noskievič

13

Optimalizace napojování dlouhých deskových otopných těles - 2. část Roman Vavřička 18

Diskuze k článku „Nadměrná kondenzační výroba elektřiny“ Ladislav Černý, Jaroslav Kadrnožka, František Švrček

16

Zkušenosti s produkcí energetické biomasy Vlasta Petříková

Demonstrační jednotka flexibilního energetického systému Kamil Stárek, Pavel Milčák, Ladislav Vilimec

19

22

3T/3 Technická opatření k dosažení emisních limitů po roce 2015 a jejich možnosti Jaroslav Rubek, Jiří Pliska, Bohuslav Janeba Dlouhodobá potřeba elektrické energie a tepla v ČR a rizika v podmínkách smlouvy EU a evropské energetické politiky Miroslav Kubín Ekologické daně Robert Pelka Městské teplárny - základ ochrany proti blackoutu Ivan Beneš

3T/6 3

6 11 14

Rozúčtování nákladů na vytápění na konečného spotřebitele a nákladů na přípravu a dodávku teplé vody Vilibald Zunt 18 Inkrustace a koroze potrubí pitné i teplé užitkové vody Richard Roušal 21

TEPO s.r.o. Kladno Pavel Kaufmann

3

Rizika, hrozby a problematická místa Pavel Kaufmann

7

Technologie separace a ukládání CO2 v energetice – mírný pokrok, k širšímu využití však zatím daleko Aleš Laciok

12

Měření spotřeby centrálně připravované teplé vody na vstupech do objektů Václav Edr

16

Zplyňování paliv a odpadů Dagmar Juchelková, H. Raclavská, V. Roubíček, P. Bartoš, R. Smelík

18


21

Krátké zprávy JE NA OBZORU DALŠÍ MOHUTNÝ ZDROJ ENERGIE? V současné době mohou již moře a oceány poskytovat mechanickou energii pohybujících se vln nebo také slapovou energii. To ale není vše, co moře může ještě nabídnout. Potenciálně bude možno zachytit a přeměnit obrovská množství tepla, které produkuje magma neustále unikající průduchy na mořském dně. Jedná se o jakousi podmořskou verzi geotermální energie. Podle kalifornského vědce Bruce C. Marshalla se jen málo pozornosti věnovalo velkému, ale zatím nevyužitelnému zdroji energie, kterým jsou hydrotermální průduchy na dně moří a oceánů. Magma z velké hloubky zemské kůry si trvale razí cestu k povrchu a nutí tektonické desky k oddělování. Když se tyto desky od sebe separují, hornina pod nimi se částečně taví a vytváří magma, které stoupá vzhůru, zaplňuje mezery a způsobuje další rozšiřování mořského dna. Tektonická deska je masivní částí litosféry, která se pohybuje na astenosféře, tj. na horké poloplastické vrstvě. Tektonické desky se pohybují nezávisle na sobě, někdy na sebe narážejí, jindy po sobě kloužou. Zemský povrch má na 10 - 12 velkých tektonických desek a mnohem více menších. Tyto desky, z nichž každá má tloušťku 96,5 km, se pohybují rychlostí asi 2,54 cm za rok. Hydrotermální průduchy jsou přírodní gejzíry magmatem přehřáté vody, které se nacházejí na vrcholech oceánských hřebenů po celé planetě v hloubce 2285 m. Některé ostrovy, jako například Island, Bermudy a Azory, jsou produktem tektonického pohybu desek ve Středoatlantském hřebenu. Pohyb tektonických desek vytváří trhliny na mořském dně, do nichž se dostává voda pod vysokým tlakem. Magma ohřívá mořskou vodu na teplotu 400 °C a vytváří gejzír o rychlosti 1 - 5 m/s. Protože je tlak až 3200 psi, voda se nemění v páru. Okolní chladná voda způsobuje, že se kovy a minerály vysrážejí a padají na mořské dno. Precipitát obsahuje železo, zlato, stříbro, měď, zinek a další kovy. Hloubka 2285 m není lidmi nedosažitelná, neboť ropné a plynové plošiny v Mexickém zálivu jsou ve vodě hluboké 1609 m. A z těchto plošin se dál vrtá až do hloubky kolem 11 km. Mapování a využití vulkanických průduchů nebude o nic větší technická výzva, než jsou vrty na naftu. Bude však mnohem složitější hydrotermální energii zachytit a ekonomicky ji přeměnit na elektřinu. Mohutnost sledovaných průduchů je obrovská. Například hřeben Juan de Fuca Ridge, vzdálený 322 km od Seattlu, má aktivní průduchové pole přes 152 m široké a 305 m dlouhé. Uvnitř tohoto pole existuje přes 15 průduchů o průměru do 27 m, které neustále chrlí vodu o teplotě 370 °C rychlostí 2,7 až 4,7 m/s. Každý z těchto průduchů teoreticky nabízí tepelný výkon 40 GW. Marshall navrhuje systém, který by přivedl vysokoteplotní kapalinu prostřednictvím sítě izolovaných potrubí do elektrárny na plošině, jaké využívají ropné společnosti. Podle něj by kapalina stoupala vzhůru díky kombinaci rychlosti průduchu, konvekce a vedení a rychlého pohybu tlakové páry. Pára nyní vzniká tím, že přehřátá voda stoupá vzhůru a současně se snižuje tlak. Nejbližší analogií, která zde přichází v úvahu, je geotermální systém, kdy se ale „solný“ roztok vrací buď na mořské dno, nebo se zpracovává k získání minerálů. Tento přístup ale naráží na známou náchylnost geotermálních kapalin erodovat a zanášet povrchy potrubí. Druhým možným přístupem by bylo napodobení uzavřené smyčky zemského zdroje nebo geotermálního čerpadla. V tomto případě by hydrotermální systém využíval tepelný výměník k absorbování energie z oceánských průduchů. Pracovní kapalina by přenášela svou tepelnou energii do binárního energetického systému podobně, jako je tomu u dnešních geotermálních elektráren. Zřejmou překážkou by zde ale bylo velké množství pomocné energie potřebné k recirkulaci pracovního média. Vyrobená elektřina by byla přenášena na břeh systémem podmořských kabelů stejnosměrného proudu o vysokém napětí. Dnes zbývá identifikovat mnoho technických a ekologických problémů. Nedávné průzkumy hydrotermálních průduchů, které uskutečnily americké organizace US National Oceanic and Atmospheric Administration

22


a The Woods Hole Oceanographic Institute, odhalily překvapující různorodé formy života, které neexistují jinde na naší planetě. Mezi nimi jsou rostliny, které využívají chemosyntézu místo fotosyntézy, aby přežily v tmavých hloubkách. Někteří vědci se dokonce domnívají, že podzemní vulkanické průduchy byly tou silou, která stála za vznikem „prvopočáteční polévky“, která vedla k prvním formám života na Zemi. Podmořské průduchy byly objeveny teprve před třiceti lety, ale již tehdy byl uznáván jejich potenciál k získání obrovského množství energie. V časopise National Geographic News ze dne 12.prosince 2005 je zpráva o hydrotermálním ložisku v Indickém oceánu, které je téměř 1609 m dlouhé a obsahuje ekvivalent tepelného energetického výkonu 100 000 MW. Ve zprávě se rovněž uvádí, že tepelný výkon všech známých průduchů na světě představuje 17 000 000 MW, což je přibližně dnešní celkový výkon elektráren na světě. Jiné velké průduchy jsou známé při pobřeží USA, Číny, Japonska, Koreje, Jižní Ameriky a také ve Středozemním a Mrtvém moři. Navíc existují ještě desetitisíce mil oceánských hřebenů, které dosud nebyly prozkoumány. Jules Verne jednou napsal, že „cokoliv si jeden člověk může představit, jiní to budou schopni realizovat“. Marshall sice není Verne, ale oba muži mají zajímavou vizi, jak využít obnovitelnou energii oceánu ve prospěch lidstva. Kdyby se podařilo uskutečnit uzavřený hydrotermální cyklus s účinností jen 1 % u 15 průduchů v oblasti Juan de Fuca Ridge, bylo by možno získat obnovitelnou energii o kapacitě 6000 MW. I když zatím nelze hovořit o bezprostředním využití této energie, tato myšlenka si zaslouží další výzkum ze strany expertů zabývajících se vrtáním na mořském dně, vulkanologů, biologů a odborníků na geotermální energii. Peltier, R.: Tapping seafloor volanic vents. Power, 2008, č. 7, s. 94 - 96, zkrácený překlad

SPOJENÉ KRÁLOVSTVÍ: JE ZELENÁ REVOLUCE ROZUMNOU STRATEGIÍ? Revoluce stojí peníze a zelená revoluce britské vlády, týkající se podílu OZE do roku 2020 podle cílů EU, není výjimkou. Podíl OZE by se měl zvýšit z méně než 5 % dnes na 35 % v příštích dvanácti letech. Tato zelená revoluce by si vyžádala minimálně 100 miliard GBP. Když se vezmou v úvahu tyto náklady a potřeba instalovat 7000 větrných turbín, pak se nelze divit, že experti pochybují o vizi vlády v oblasti OZE. The Royal Academy of Engineering uvedla, že byly zcela podhodnoceny technické problémy, pokud jde například o řízení projektu nebo problémy se zásobovacím řetězcem. Kromě technických problémů jsou zde ale i problémy s náklady. Před dvěma měsíci oznámila společnost Shell, že odstupuje od výstavby příbřežní větrné farmy London Array offshore, a jako důvod uvedla vysoké náklady. Také společnosti Centrica a E.On nezávisle na sobě uvedly, že ekonomika větrných elektráren je marginální. Díky velké poptávce po větrných turbínách jejich ceny rostou - za poslední dva roky to bylo o více než třetinu na 1,5 milionu GBP a předpokládá se růst o dalších 10 % ročně do roku 2010. A protože se zde ještě nebral zřetel na růst ceny oceli, lze očekávat, že ceny turbín ještě porostou. Větrná energie je drahá a velmi spoléhá na vládní dotace v rámci legislativní podpory OZE (Renewable Obligation). Větrné elektrárny mají navíc nízký koeficient využití výkonu, který je u větrných elektráren na pevnině 23 % a na moři 25 %. Z dlouhodobého hlediska nelze pochybovat o významu OZE. Nelze ale zvýšit jejich podíl z méně než 5 % na 35 % v průběhu 12 let. Zdá se, že by bylo užitečnější více investovat do technologií záchytu a ukládání CO2. Ze střednědobého hlediska by byla zajištěna energetická bezpečnost při nižší produkci CO2 a byl by umožněn postupný rozvoj OZE s cílem splnit dlouhodobé cíle ve snižování emisí CO2. Wilcox, J.: Is a renewable revolution a prudent strategy? Modern Power Systems, 2008, č. 8, s. 9, zkrácený překlad

VYUŽITÍ TEPLA Z RAFINERIE

MOTOROVÁ TEPLÁRNA V LUDWIGSHAFENU

Nejdůležitějším dodavatelem tepla do systému CZT v Karlsruhe je parní elektrárna Rheinhafen energetické společnosti EnBW (Baden-Württenberg), která pracuje v kombinovaném teplárenském cyklu. Vedle toho městské podniky provozují teplárnu West a výtopny Ahaweg, Waltstadt. Nyní přibude dodávka odpadového tepla z výroby v rafinerii Oberrhein. K tomu bude do r. 2010 vybudován 5 km dlouhý napáječ. Potřebné investiční prostředky činí asi 30 mil. Euro. Nízkoteplotní teplo z rafinerie představuje přídavný zdroj bez emisí CO2, značně nezávislý na vývoji cen ropy. Po dostavbě napáječe (plánovaný termín srpen 2010) bude 95 % tepla pro CZT pocházet z kombinované výroby (KVET). Využití odpadového tepla, které je k dispozici celoročně, způsobí, že teplárna bude muset najíždět méně často. Navíc umožní rozšířit oblast zásobovanou soustavou CZT. K vyvedení tepla bude v rafinerii instalováno až 12 moderních deskových výměníků. V první fázi se získá z rafinerie tepelný výkon 40 MWt, čímž vzroste účinnost procesu v rafinerii o 3 % a ušetří se cca 65 000 t/r. emisí CO2. Při úspěšném průběhu projektu by se dalo využít pro CZT v Karlsruhe dalších 40 MWt.

V průmyslovém parku Ludwigshafen zásobuje společnost pro energetické služby MVV Energie zde působící chemické firmy elektrickým proudem, párou pro technologické účely, ale také surovou i pitnou vodou, stlačeným vzduchem a zemním plynem. Převzala 60 let starou teplárnu na hnědé uhlí a zásobování energií zmodernizovala nákladem větším než 27 mil. Euro. Nejprve bylo staré uhelné zařízení nahrazeno paroplynovým blokem 12 MWe s využitím energie paliva vyšším než 80 %. Tím klesla emise CO2 o 80 000 t/r, spotřeba zemního plynu vzrostla naopak šestinásobně na 450 000 MWh/r. Nyní byla uvedena do provozu v tomto parku ještě jedna z největších motorových tepláren v Německu se třemi motory 4,3 MW a jedním společným spalinovým kotlem (teplota spalin z motorů 480°C), který dává přehřátou páru 5 bar/190°C (celkem 15 000 MWht). Celková dodávka páry odběratelům bude 15 000 MWht, 40 000 MWhe elektrické energie se dodá do veřejné sítě. Elektrická účinnost plynových motorů je 42 % a celková účinnost blokové teplárny při plném využití nízkoteplotního tepla z chlazení motorů a oleje je vyšší než 85 %. Tato motorová teplárna na zemní plyn ušetří ve srovnání s výrobou elektřiny a tepla z oleje 15 000 t/r CO2.

Energie a Management č. 19/2008, str. 11


KVET V PORÝNÍ - FALCKU Dnes se v této spolkové zemi vyrábí 10,7 TWhe, což je asi třetina potřebné elektřiny. Z toho v KVET se vyrábí 4,7 TWhe. Zemská vláda chce výstavbou nových a zahušťováním stávajících tepelných sítí zvýšit do r. 2020 podíl výroby v KVET alespoň na 30 %. Podporuje proto budování tepelných sítí a přispívá na jejich zřizování finančně v případech, kdy dotace spolkové vlády i jiné dotace nepostačují. Euro Heat and Power č. 7 - 8/200, str. 10

TEPLÁRNA NA DŘEVOPLYN Městské energetické podniky v Neu Ulm chtějí zřídit v blízkém Senden zařízení na zplyňování zbytků dřeva z lesa podle vzoru zařízení z rakouského Güssingu, kde je od r. 2002 v provozu. Toto parní zařízení má cirkulující fluidní vrstvu a jeho tepelný výkon je 8 MWt. Vyrobený syntézní plyn se spotřebovává v blokové teplárně. Bloková teplárna městských podniků Ulm v Senden bude mít výkon 5 MWe a 6,5 MWt. Energie a Management č. 21/2008, str. 23

TEPLÁRNA PRO ZÁSOBOVÁNÍ CHEMICKÉHO PRŮMYSLU Fa KGW se zabývá contractingem (ve firmě má podíl E.ON Energy Projects – 69,9 %, Badenova 25,1 % a DSM - zákazník 5 %). Fa KGW rozšiřuje svoji činnost i na teplárenství. Od srpna 2004 provozuje paroplynovou teplárnu v Grenzach - Wylagu s výkonem 41 MWe, cca 80 MWt (bez špičkových a záložních zdrojů), která do 17. 2. 2008 vyrobila již 1 TWhe. U tepla bylo této hranice dosaženo už v polovině r. 2007. Teplárna může dosahovat celkového využití energie paliva 80 %, čímž se již v období 2005 – 2007 ušetřilo cca 90 000 t CO2. Teplárna zásobuje 3 závody chemického průmyslu elektřinou (170 kWhe/r.) a párou pro technologické účely (370 GWht/r). Asi 60 % tepla odebírá fa DSM, Nutrical Products 30 % a 10 % Hoffmann La Roche AG. Při zásobování všech tří zákazníků elektřinou je přebytek 130 GWhe, které provozovatel prodává do veřejné sítě. Na začátku tohoto projektu převzala fa KGW od zákazníka jeho uhelnou teplárnu a přebudovala ji na paroplynovou centrálu. K tomu potřebné investice činily cca 39 mil. Euro, z čehož KGW hradila 33 mil. a DSM 6 mil. Euro. Energie a Management č. 19/2008, str. 17

TEPLÁRENSTVÍ V BERLÍNĚ Dnes je v Berlíně 10 tepláren společnosti Vattenfall a 280 blokových tepláren, které dohromady kryjí 42 % spotřeby elektřiny ve městě. Délka tepelných sítí je 1500 km a v důsledku podpory, kterou nyní umožňuje novelizovaný teplárenský zákon, se budou dále prodlužovat. Z tepelných sítí je teplem zásobováno cca 600 000 bytů, četné veřejné budovy a živnostenské provozy. Klade se důraz i na využití mikroagregátů pro rodinné domy a malých decentralizovaných zařízení (blokových tepláren) pro obytné domy. Dnes se z kombinované výroby pokrývá 30 % celkové spotřeby tepla Berlína a zmíněných 42 % elektřiny je však reálné, aby její podíl vzrostl do 12 let na 60 %. Energie a Management č. 18/2008, str. 25

Firma Greenenviroment, která dodává od r. 2006 plynové mikroturbíny amerického výrobce Capstone s výkonem 65 kWe, 125 kWt, má od června 2008 v prodeji rovněž větší typ téhož výrobce. Jeho výkon je 200 kWe, 364 kW Wt a je vhodný těmito výkony pro zemědělská zařízení na bioplyn. Energie a Management č. 21/2008, str. 2

Rostoucí ceny energie i dopravy a potřeba zajistit spolehlivost zásobování země energií vede k znovuotevírání dávno uzavřených britských uhelných dolů. V padesátých letech se ovšem vytěžilo z téměř 1000 dolů více než 200 mil t/r, zatímco v r. 2007 to bylo 16,3 mil. t z 52 horních děl. V roce 2008 se poprvé od r. 2001 těžba uhlí opět zvýší. Energie a Management č. 21/2008, str. 4

VELKÝ TEPLÁRENSKÝ BLOK V SRN V září 2008 byl položen základní kámen k teplárenskému bloku č. 8 v parní elektrárně Rheinhafen v Karlsruhe. Bude mít dtto elektrický výkon 910 MW We a možný tepelný výkon 220 MW Wt. Palivem bude černé uhlí. Velká pozornost se věnuje čištění spalin, příslušná zařízení dodá rakouská firma AEE. Zakázka zahrnuje elektrofiltry, sací ventilátory, odsiřování a odvod spalin do komína i zásobníky na příslušné provozní hmoty a popílek. Její hodnota činí cca 75 mil. Euro.

Podle rozsudku Německého spolkového soudního dvora ze září 2008 je nájemník povinen souhlasit s napojením svého bytu a zásobováním teplem ze sítě napájené z tepláren. Takové řešení vede totiž ve smyslu zákona k úspoře energie. Přitom nezáleží, jaká je konečná spotřeba tepla u tohoto nájemníka. Pokud by takové řešení vyvolávalo neodůvodněnou tvrdost pro něho a ostatní členy domácnosti, může se bránit soudní cestou.




23

Contens

Inhalt

TEPO s.r.o. Kladno - a new member of the District Heating Association

TEPO s.r.o. Kladno, das neue Mitglied der Heizkraftwirtschaftvereinigung der Tschechischen Republik

Pavel Kaufmann At the beginning of this year´s heating season, we undertook a trip to get acquainted with an interesting project in Kladno. The company we visited - TEPO Kladno s.r.o. – a heat energy distributor and a new member of the District Heating Association of the Czech Republic - was established in 1990 during the re-structuring of the municipal housing fund by the separation of heat distribution operations. Among the company´s responsibilities, besides the district heating, was also the maintenance of housing facilities. The company was founded as a municipal subsidy organization.

Risks, threats and problematic issues of a forced reconstruction of public heating stations and power plants from brown coal to natural gas and biomass between 2012 – 2013 due to the lack of brown coal. Pavel Kaufmann A specialized study was submitted to the “Pačes Committee” in June 2008, reporting about the forced brown coal heating plants reconstruction to natural gas and biomass butning facilities. The report is a clear evidence that if the exploitation is maintained on the same level only within the Territorial Ecology Limits (TEL) of 1991, that is no shift to the ČSA and Bílina quarry second stage is performed, the exploitable coal supplies will be depleted much sooner that it was expected (see the State Power Engineering Concept 2004 + 407 mln. tons of brown coal).

Separation technologies and CO2 storage in power engineering – a slight progress, but a long way to its wider use Aleš Laciok Separation technology and CO2 storage have probably been an only option so far to essentially reduce the greenhouse gas emissions in fossil-fuel based power engineering. Operational testing, identification of conditions for its functional use and for the creation of legislation framework present the challenges for the next summer.

Measuring of centrally made hot water consumption at object inlets Václav Edr The article summarizes the basic requirements for measuring hot water consumption at building inlets from the very beginning up to now. The author further describes the development of the requirements on the operators and measuring devices suppliers, including the expected development of terminology up to the measuring devices installations.

Fuel and Waste Gasification – Fuels and Substrates I. Dagmar Juchelková The article deals with the problems of municipal waste utilization by means of thermal methods. Attention is paid mainly to mechanical-biological municipal waste processing and to the ways of chemical fractions use. The findings analyzed in the article result from the research done by the employees of the Technical University of Ostrava. To correctly interpret the results, it is essential to develop extensive international cooperation between the project team and universities abroad.

24


Pavel Kaufmann Am Anfang der diesjährigen Heizungssaison haben wir uns auf den Weg gemacht, um ein interessantes Projekt in Kladno zu besuchen. Die besuchte Gesellschaft TEPO Kladno s.r.o., der Verteiler und Auslieferer der thermischen Energie und ein neues Mitglied der Heizkraftwirtschaftvereinigung der Tschechischen Republik, entstand im Jahre 1990 bei der Neugliederung des Gemeindewohnungsbetriebs, und zwar durch die Abtrennung der mit der Wärmeverteilung verbundenen Aktivitäten. Ursprünglich sorgte nämlich die Gesellschaft neben der Heizung auch für die Wartung der Wohnbausubstanz. Sie wurde als Beitragsorganisation der Stadt gegründet.

Risiken, Bedrohungen und problematische Stellen des aufgezwungenen Umbaus der öffentlichen Wärmeheizwerke und betrieblichen energetischen Werke von der Braunkohle auf Erdgas und Biomasse in den Jahren 2012 – 2013 aufgrund des Mangels an Braunkohle Pavel Kaufmann Aus der an die sogenannte „Pačes´ Kommission“ übergegebenen Fachstudie zur Problematik des aufgezwungenen Umbaus von der Braunkohle auf Erdgas und Biomasse ergibt sich ganz deutlich und nachweislich, dass es bei der Fortsetzung des gegenwärtigen Tempos von Kohlenbergbau nur im Rahmen der Ökologischen Gebietlimite (ÚEL) aus dem Jahre 1991, also ohne ihre Verschiebung in die II. Etappe der Kohlenbergwerke ČSA und Bílina (siehe das Staatsenergiekonzept 2004 + 407 Millionen Tonnen der Braunkohle) zu der Ausbeutung der gewinnbaren Vorräte viel früher kommt, als ursprünglich angenommen wurde.

Technologie der Trennung und Ablage von CO2 in der Energiewirtschaft – ein mäßiger Fortschritt, zu einer breiteren Ausnutzung ist es noch bis jetzt sehr weit Aleš Laciok Die Technologie der Trennung und Ablage von CO2 ist wahrscheinlich die einzige Möglichkeit für eine grundlegende Senkung der Emissionen von diesem Treibhausgas in der Energiewirtschaft, die auf den fossilen Brennstoffen basiert. Ihre Überprüfung in der Praxis, Identifikation der Bedingungen für ihre rationale Anwendung und Schaffung des notwendigen Gesetzgebungsrahmens sind eben die Aufforderungen für die nächsten Jahre.

Messung des Verbrauchs des zentral vorbereiteten Warmwassers an Eingängen in die Objekte Václav Edr Im Artikel sind die grundlegenden Forderungen für die Messung des Warmwassers an Eingängen in die Objekte zusammengefasst, und zwar von ihren Anfängen bis zur Gegenwart. Ferner ist hier auch die Entwicklung der Anforderungen an die Betreiber und Zulieferer der Messgeräte angeführt, einschließlich der zu erwarteten Entwicklung der Termine zur Montage der Messgeräte.

Vergasung der Brennstoffe und Abfälle – Brennstoffe und Substrate I. Dagmar Juchelková Der Artikel beschäftigt sich mit der Problematik der Ausnutzung des kommunalen Abfalls durch die thermische Methode. Es wird die Aufmerksamkeit vor allem der Problematik der mechanisch-biologischen Verarbeitung des kommunalen Abfalls und den Arten der Ausnutzung der entstandenen Fraktionen. Die im Artikel verarbeiteten Erkenntnisse entstanden aufgrund der Forschungsarbeiten der Mitarbeiter der Bergbauhochschule bzw. der Technischen Universität Ostrava auf diesem Gebiet. Für eine Qualitätsinterpretation der Ergebnisse ist ebenfalls die internationale Kooperation der Problemlösungsgruppe mit Ausland von einer großen Wichtigkeit.

Obsah ročník 18. časopis podnikatelů v teplárenství. Úvodník. TEPO s.r.o. Kladno. Rizika, hrozby a problematická místa

Recommend Documents