Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u BPS Brloh. Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u bioplynové stanice BRLOH

Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u BPS Brloh

Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u bioplynové stanice BRLOH

ŘÍJEN 2013


Zpracovatel:

SEVEn, Středisko pro efektivní využívání energie, o.p.s. Americká 579/17, 120 00 Praha 2 T: +420 224 252 115 F: +420 224 247 597 Email: [email protected] Internet: www.svn.cz Kolektiv autorů: Ing. Tomáš Voříšek, Ing. Bohuslav Málek, (Externí spolupráce: Ing. Adam Moravec, Ing. Petr Šrutka)

Dovětek: Tato studie je součástí veřejně dostupného výstupu „D 3.5“ projektu „BiogasHeat“. Projekt je podporován Evropskou komisí v rámci programu Intelligent Energy for Europe (IEE). Výhradní odpovědnost za obsah tohoto dokumentu přebírají jeho autoři. Obsah materiálu nevyjadřuje stanovisko Evropské unie. Agentura EACI (Výkonná agentura pro konkurenceschopnost a inovace), která program IEE administruje, ani Evropská komise nejsou zodpovědné za jakékoliv využití informací obsažených v této publikaci. Pracovní aktivity projektu „BiogasHeat“ probíhají současně v 9 zemích EU a více informací o něm je možné nalézt na internetových stránkách www.biogasheat.org.

Září 2013

2


Obsah 1

Úvod - předběžná studie proveditelnosti ____________________________ 4

2

Informace o stanici _____________________________________________ 5 2.1

Umístění _________________________________________________________ 5

2.2

Technické informace _______________________________________________ 5

2.3

Ekonomické informace (motivující k využití tepla z BPS) _________________ 7

3 Popis a stručná analýza možností využití tepla z BPS (s výběrem detailněji dále hodnocených) _________________________________________________ 9 3.1

4

Nové možné odběry tepla (v blízkém či vzdáleném okolí od BPS) __________ 9

Podrobné posouzení vybraných možností využití tepla z BPS _________ 11 4.1 Technické řešení _________________________________________________ 4.1.1 Varianta 1: Výstavba plynovodu a dislokace KGJ do kotelny v ul. Studentská, instalace malé KGJ pro potřeby BPS ___________________________________________ 4.1.2 Varianta 2: Výstavba plynovodu a dislokace KGJ do kotelny v ul. Studentská, nákup energie pro potřeby BPS ________________________________________________ 4.1.3 Varianta 3: Výstavba plynovodu a dislokace KGJ do areálu společnosti v Lipolticích _________________________________________________________________

11 11 13 14

4.2

Ekonomické hodnocení ____________________________________________ 15

4.3

Rámcové právní podmínky _________________________________________ 18

4.4

Sociální hlediska _________________________________________________ 19

4.5

Finanční hlediska _________________________________________________ 19

4.6

Ekologické efekty_________________________________________________ 20

5

Souhrn předběžné studie proveditelnosti __________________________ 21

6

Závěry a doporučení dalšího postupu provozovateli bioplynové stanice

22

7 Příloha: Jak postupovat při uplaťnování nároku na provozní podporu za výrobu elektřiny v režimu KVET _____________________________________ 23 7.1

Definice užitečného tepla __________________________________________ 23

7.2

Výpočtová metodika procesu KVET _________________________________ 23

7.3

Uznatelné způsoby užití tepla pro BPS _______________________________ 24

7.4

Způsob prokazování ______________________________________________ 27

Září 2013

3


1

Úvod - předběžná studie proveditelnosti

Stěžejním cílem evropského projektu BiogasHeat je podporovat ekonomicky smysluplné a ekologicky žádoucí způsoby využití tepla ze stávajících a budoucích bioplynových stanic (dále jen také „BPS“). Právě z tohoto důvodu byla v ČR podobně jako v dalších zemích účastnících se projektu oznámena na jaře letošního roku národními partnery projektu časově omezená výzva s nabídkou bezplatného posouzení případných možností využití tepla (formou předběžné studie proveditelnosti) u limitovaného počtu konkrétních projektů BPS. Jednou z organizací, která o toto posouzení projevila zájem, je i společnost LIPONOVA, a.s., (dále také jen „společnost“ či „investor“). Svou bioplynovou stanici ve svém středisku v blízkosti obce Brloh společnost plánuje uvést do provozu koncem roku 2013. Tento materiál hodnotí opatření, která byla v rámci osobní návštěvy a následných diskuzí se zástupci investora identifikována jako perspektivní. S cílem posoudit jejich technické předpoklady, možné ekonomické přínosy a v neposlední řadě i ekologické (pozitivní) dopady. A to za účelem nejen splnit podmínky investičních případně provozních forem podpory, které společnost k využití tepla motivují, příp. zavazují, ale hlavně také najít racionální a dlouhodobě perspektivní řešení, které se pro společnost nestane přítěží ale prostředkem k jejímu dalšímu hospodářskému rozvoji. Tato předběžná studie proveditelnosti by však neměla být považována za podklad pro konečné rozhodování, ale jako nezávislý názor zpracovatele, jakému z opatření dále věnovat pozornost a poté se definitivně rozhodnout o jeho případné ne-realizaci. Studie je zpracována na základě osobní prohlídky BPS a informací a podkladů od zástupců společnosti o stávající technologii BPS i zemědělského areálu, kde se nachází (např. posudek projektu BPS, historické spotřeby energií apod.).

Září 2013

4


2

Informace o stanici

2.1

Umístění

Stavba bioplynové stanice se nachází severovýchodně, asi 300 m, od okraje obce Brloh a cca 3,5 km od města Přelouč v nevyužívaném areálu zakoupeném od obce za účelem zřízení bioplynové stanice. Stanice je situována do východní části areálu (GPS: 50°0'17.486"N, 15°33'42.661"E).

UMÍSTĚNÍ BPS

Obr. č. 1: Přehledná situace umístění BPS

2.2

Technické informace

Bioplynová stanice Brloh je navržena jako klasická zemědělská stanice s mokrou fermentací používající zemědělské produkty živočišného i rostlinného původu. Farma společnosti LIPONOVA, a.s. se zaměřuje z hlediska živočišné výroby na chov skotu a z hlediska rostlinné výroby na pěstování pšenice, ječmene, řepky, máku, kukuřice a jiných plodin, mj. také pro zajištění výkrmných surovin pro skot. Stanice je navržena dle technologického know-how německé společnosti Farmtec a.s. Tuzemský dodavatel eviduje ve svých referencích několik desítek realizací a patří v ČR mezi přední firmy tohoto oboru. Ačkoliv typickým řešením podle firmy Farmtec je kruhový fermentor rozdělený soustředně na 2 části: vnější mezikruží slouží jako fermentor 1. stupně a vnitřní část jako dofermentor (2. stupeň), v tomto případě je využito již stavebně schválené původní dispozice a fermentory 1. stupně a 2. stupně budou realizovány jako samostatně stojící nádrže. Fermentor je proveden ze železobetonu s izolací PUR pěnou a má rovněž betonový strop. Dofermentor se pak liší provedením stropu, do kterého je integrován plynojem. Rozměry fermentorů hodnocené stanice jsou následující: hlavní fermentor: vnitřní průměr 21 m, vnitřní objem 2 077 m3, světlá výška 6 m, užitečný objem při výšce hladiny 5,5 m 1 905 m3 dofermentor:

Září 2013

průměr 19 m, vnitřní objem 1 700 m3, světlá výška 6 m, užitečný objem při výšce hladiny 5,5 m 1 559 m3 5


Hlavní fermentor je vybaven 2 vrtulovými míchadly o velkém průměru, dofermentor 2 vrtulovými míchadly. K objektu fermentoru patří dávkovač pevných substrátů s násypkou a čerpací centrum. Dávkovač je umístěn v betonové vaně zapuštěné v terénu. Substrát v dávkovači bude promícháván a šnekovým dopravníkem pravidelně doplňován do fermentačního prostoru. Čerpací centrum je umístěno v prostoru u stěny fermentoru. Zde bude docházet k přečerpávání jednotlivých substrátů vcházejících a vycházejících z fermentoru. Přívod odpadních vod bude zajištěn ze stávající jímky u silážního žlabu, odváděný substrát bude odváděn tlakově do koncového skladu digestátu. Koncový sklad digestátu tvoří 1 nová železobetonová nádrž o průměru 31 m a užitné hloubce 7,75 m (s užitečným objemem cca 5 846 m3). Promíchávání koncového skladu budou zajišťovat 3 polohovatelná vrtulová míchadla. Příprava biomasy z travní a kukuřičné siláže a z cukrovarských řízků bude probíhat v dávkovači tuhých substrátů. Jde o zařízení, které biomasu promíchá a automaticky dávkuje v daných intervalech do hlavního fermentoru pomocí šnekového dopravníku. Dávkovač má objemnou násypku 60 m3, siláž se do něj naváží čelním nakladačem 1x denně. K vyrovnání výroby a spotřebu plynu slouží plynojem, který je integrován do střechy dofermentoru s odpovídajícím hrubým objemem max. 700 m3. Těsnost zajišťuje fólie tvořená polyesterovou tkaninou s oboustranným PVC-PU nánosem. Z plynojemu je bioplyn odváděn k úpravě tlaku a obsahu vlhkosti. Plynové hospodářství doplňuje havarijní hořák (fléra) pro bezpečnou a ekologickou likvidaci bioplynu v případě nemožnosti bioplyn spalovat v kogenerační jednotce. Produkce bioplynu bude umožňovat využívat plný výkon navrhované instalované kogenerační jednotky, kterou je GE Jenbacher, typ JMS 312 GS-B.L se zážehovým 12válcovým motorem. Jednotka je vybavena synchronním generátorem o jmenovitém el. výkonu 637 kWe. Vyznačují se jmenovitou el. účinností 40,3 %. KGJ však vzhledem k podmínkám podpory bude výkonově omezena na 549 kWe, což povede k mírnému snížení el. účinnosti. Jednotky jsou pro svůj provoz vybaveny uzavřeným chladícím okruhem (zajišťuje chlazení bloku motoru, prvního stupně plnící směsi, oleje a také spalin až na výstupní teplotu okolo 150 °C), z kterého je přes deskový výměník možné teplo odvádět k dalšímu užití – typicky o výstupní teplotě okolo 90 °C. Dle dodavatele kogenerační jednotky má takto dále využitelný tepelný výkon činit cca 590 kWt (při omezení elektrického výkonu). Teplo nepředané k dalšímu využití je za pomoci vzduchových chladičů, jež jsou součástí chladícího okruhu, vysáláno do ovzduší. Při plné výrobní kapacitě by tak stanice mohla denně vyrobit 13 až 14 MWh elektřiny a tepla a při očekávané intenzitě provozu jednotky během roku (po dobu ~ 8 tis. hod/rok) a odpočtu vlastních energetických potřeb by roční suma dále využitelné elektřiny a tepla mohla dosahovat až 4 GWh u každého z médií. To je pro srovnání více než 13,5 (!) tis. GJ tepla, které může krýt roční potřeby několika set domácností. Z tohoto důvodu je namístě hledat racionální možnosti pro jeho alespoň částečné využití, které by mohlo znamenat ekonomické benefity jednak pro případného odběratele tepelné energie, tak také pro provozovatele BPS.

Září 2013

6


Tab. č. 1 - Základní technické parametry instalovaného zdroje el. a tepelné energie na BPS GE Jenbacher JMS 312

Zdroj Jmenovitý / Skutečný mezní el. výkon [kW]

637 / 549

Jmenovitá el. účinnost / snížená skutečná [%]

40,3 / 39,6

Mezní využitelný tepelný výkon [kW]

590

z toho: chlazení motoru, oleje a 1. stupně pal. směsi

~ 325

spaliny*

~ 265

Předpokládaná roční výroba elektřiny brutto/netto [GWh]**

4,40 / 4,09

Předpokládaná roční výroba tepla brutto/netto [GWh]**

4,72 / 4,01

*) Při vychlazení spalin na teplotu ~ 150 °C **) Hodnoty výroby brutto/netto kalkulovány pro roční provoz 8 tis. hodin a vlastní technologickou spotřebu el. energie 7% a tepelné energie 15%.

2.3

Ekonomické informace (motivující k využití tepla z BPS)

Provozovatelé bioplynových stanic jsou dnes buď ekonomicky motivováni či dokonce i vázáni (podmínkami přiznané investiční případně i provozní podpory) zajistit pro vyráběné teplo z bioplynu alespoň částečné smysluplné využití. V případě hodnoceného projektu je investor motivován platným cenovým rozhodnutím ERÚ (č. 4/2012) k využití tepla z instalovaného zdroje ve výši odpovídající tzv. základnímu a doplňkovému bonusu v souhrnné výši 500 Kč za každou megawatthodinu elektřiny vyrobenou v režimu (vysokoúčinné) KVET. Pokud by KGJ byly provozovány takovým způsobem, aby se podařilo najít využití pro takový podíl výroby tepla, že celková efektivní účinnost využití bioplynu dosáhne alespoň 75 % v jednotlivých sledovaných obdobích (obvykle měsíc, eventuálně rok), vyráběná elektřina brutto by v tomto režimu byla uznána jako vyrobená v režimu vysokoúčinné KVET a měla by nárok na výše uvedený příspěvek. Z výše uvedeného vyplývá, že provozovatel stanice je relativně významně motivován hledat pro vyráběné teplo smysluplné využití. Jaké způsoby využití tepla budou uznávány jako přípustné má v nejbližší době upřesnit výkladovým stanoviskem Energetický regulační úřad. V příloze uvádíme podrobný popis navrhovaných uznávaných způsobů s konkretizací postupu, jak je určit a dokládat s tím, že přípustné budou v zásadě tyto rámcové možnosti:

Září 2013



krytí tepelných potřeb (vytápění, přípravy teplé vody, sušení, možné chlazení) objektů a zařízení, které jsou v blízkosti stanice a ve vlastnictví stejné právnické osoby a



dodávka dále využitelného tepla jiným subjektům (na základě vydané licence o výrobě a distribuci tepelné energie v souladu s energetickým zákonem 458/2000 Sb.);

7


Vše za předpokladu, že se jedná o teplo, které bude krýt ekonomicky odůvodnitelnou poptávku po teple či chladu a tedy, že je ekonomicky smysluplná. Protože v případě zeleného bonusu za KVET je tato provozní podpora vyplácena nikoliv za užitečně využité teplo, ale elektřinu, která byla vyrobena v režimu tzv. vysokoúčinné KVET, v příloze je stručně současně objasněna metodika výpočtu množství elektřiny s nárokem na tento zelený bonus. Pro bioplynové stanice s kogenerační jednotkou na bázi spalovacího motoru zjednodušeně platí, že množství elektřiny s nárokem na podporu (EKVET) je dáno jako součin hrubé (svorkové) výroby elektřiny (ESV) a poměru tepla uznaného jako užitečné (Quž) k jeho brutto výrobě (Qbrutto). Ve skutečnosti se ale pro tento účel používá koeficient „C“, který představuje skutečný poměr hrubé výroby elektřiny a tepla zaznamenané v daném období, jímž se násobí množství užitečného tepla dodaného k dalšímu užití mimo BPS: EKVET = Quž * CSKUT, kde CSKUT = ESV / Qbrutto Za hrubou výrobu tepla Qbrutto se přitom rozumí jeho nejvyšší možná výroba v běžném provozu, což v případě KGJ se spalovacím motorem zahrnuje tepelný zisk z chlazení oleje, prvního stupně komprese palivové směsi, bloku motoru a také i chlazení spalin na obvyklou výstupní teplotu (150 až 180 °C). Nemá-li KGJ ale osazen spalinový výměník, pak by koeficient „C“ měl být stanoven podle vzorce: CSKUT = ηe,sv / (0,75 - ηe,sv) K metodice výpočtu množství elektřiny z vysokoúčinné KVET je nutné podotknout, že výše uvedený vzorec využívající koeficientu „C“ platí jen do určité hranice efektivní energetické účinnosti jednotky ve sledovaném období (typicky měsíc případně rok). Přesáhne-li ji, veškerá vyrobená elektřina je automaticky prohlášena jako za pocházející z vysokoúčinné KVET. Pro kogenerační jednotky na bázi stacionárních spalovacích motorů je touto hraniční účinností hodnota, kdy celková suma vyrobené elektřiny brutto a užitečného tepla odpovídá alespoň 75 % tepelného příkonu jednotky.

Září 2013

8


3

Popis a stručná analýza možností využití tepla z BPS (s výběrem detailněji dále hodnocených)

3.1

Nové možné odběry tepla (v blízkém či vzdáleném okolí od BPS)

Při hledání nových možných odběrů tepla se typicky u bioplynových stanic umístěných v zemědělských areálech provozovatelé zaměřují na zavedení sušení různých materiálů, u nichž sušení přispívá k jejich ekonomickému zhodnocení. Nejčastěji jím je dřevo, ať už pro další materiálové užití nebo jako palivo. Někteří provozovatelé však přistupují i k sušení zemědělských materiálů, které si s ohledem na ceny konvenčních zdrojů tepla nemohli dříve dovolit (např. obilí, seno, sláma, různé byliny). Sušení těchto komodit zlepší přinejmenším jejich skladovatelnost. Zatím spíše v zahraničí se pak uplatňuje využití přebytků tepla pro sušení mechanicky odvodněných tuhých nezfermentovaných zbytků organické hmoty v digestátu, tzv. separát, který pak může nalézt využití jako koncentrované organické hnojivo, nebo stelivo anebo nejkrajnějším případě jako palivo. Teplem z bioplynové stanice se ale již vytápí například skleníky pro pěstování bylinek či ovoce, různé intenzivní chovy ryb anebo se konvertuje na chlad za pomoci absorpčních chladících jednotek. Teplo lze i využít pro dodatečnou výrobu el. energie (za pomoci parního motoru případně jednotky ORC); zpravidla však nemá toto řešení ekonomické opodstatnění, není-li elektřině přiznána stejná cena, jakou má el. energie ze samotné kogenerační jednotky. V případě stanic, které jsou vybudovány v rozumné vzdálenosti od větší bytové, nebytové či průmyslové zástavby se pak jako ekonomicky nejvíce smysluplné může jevit uskutečnit výstavbu propojovacího teplovodu případně plynovodu s tím, že teplo by z bioplynové kogenerace bylo využito až v těchto vzdálených lokalitách. A právě tato poslední možnost se jeví u posuzovaného projektu jako perspektivní. Stanice leží cca 3 kilometry vzdušnou čarou od okrajové části města Přelouč, kde se v ul. Studentská nachází stávající plynová kotelna dodávající tepelnou energii do sítě CZT. Provozovatelem kotelny a navazující tepelné sítě je městem řízená společnost Tepelné zdroje Přelouč s.r.o. Možností je dodávka tepla do tohoto „uzlu“ pomocí vybudování teplovodu, nicméně po zvážení okolností v podobě vzdálenosti tohoto urbanistického celku od BPS a s tím spojených investičních nákladů a souvisejících provozních nákladů na čerpací práci a tepelné ztráty, se jeví jako mnohem příznivější vyvedení plynovodu a dislokace instalovaného výkonu KGJ právě do místa spotřeby. Tento způsob řešení má však své specifikum v tom, že při dislokaci KGJ přijde stanice jak o svůj zdroj elektrické energie, tak také o zdroj tepla, tedy energií bezpodmínečně potřebných k zajištění chodu technologie BPS. Řešením je buď instalace vlastního dodatečného zdroje těchto energií v podobě menší KGJ na bioplyn o potřebném el. i tepelném výkonu, která bude pracovat kontinuálně s dislokovanou KGJ, a nebo bude docházet k nákupu energií zajišťujících provoz BPS. Další eventuální možností je v principu velmi podobná varianta spočívající v dislokaci KGJ do centrálního areálu společnosti v Lipolticích. Tento areál je dnes vytápěn z vlastní kotelny na zemní plyn a je zde využívána i sušička agrárních komodit. Tyto odběry by potenciálně mohly být napojeny na dodávku tepla z přesunuté KGJ. Vzdálenost areálu je velmi podobná vzdálenosti kotelny v prvním uvažovaném návrhu, tedy cca 3,3 km od umístění BPS.

Září 2013

9


Lze tedy shrnout, že z hlediska vzdálenosti větších potenciálů odběru tepelné energie se tak nasazení plynovodu jeví být nejracionálnějším řešením a zejména na tyto možnosti budou rozvojové varianty zaměřeny. Ze získaných podkladů, dat a uskutečněných rozhovorů byly vytipovány jako nejvíce perspektivní tři možné rozvojové varianty využití tepla z BPS: 

Varianta 1: Výstavba plynovodu a dislokace KGJ do kotelny v ul. Studentská, instalace malé KGJ pro potřeby BPS



Varianta 2: Výstavba plynovodu a dislokace KGJ do kotelny v ul. Studentská, nákup energie pro potřeby BPS



Varianta 3: Výstavba plynovodu a dislokace KGJ do areálu společnosti v Lipolticích

Těmto variantám je dále věnována pozornost a posouzeny jejich možné technickoekonomické aspekty a ekologické ad. přínosy.

Září 2013

10


4

Podrobné posouzení vybraných možností využití tepla z BPS

4.1

Technické řešení

4.1.1 Varianta 1: Výstavba plynovodu a dislokace KGJ do kotelny v ul. Studentská, instalace malé KGJ pro potřeby BPS První rozvojová varianta navrhuje dislokaci kogenerační jednotky GE Jenbacher JMS 312 instalované při BPS o jmenovitém výkonu 637 kWel, omezeném na 549 kWel do kotelny fy. Tepelné zdroje Přelouč s.r.o. v ul. Studentská č.p. 1382. Tato kotelna v současnosti disponuje tepelným výkonem 3,2 MWt a obsluhuje dodávkou tepla na vytápění a přípravu TV přilehlé bytové domy. Podle údajů poskytnutých provozovatelem kotelny, dodává kotelna spotřebitelům průměrně 23,2 tis. GJ neboli 6,45 tis. MWh tepla. V základním scénáři se tedy navrhuje vytvořit satelitní provoz KGJ v kotelně ve Studentské ulici. Současně je z důvodu absence zdroje elektřiny a tepla pro provoz samotné BPS navrhována instalace nové, menší KGJ o výkonových parametrech na úrovni cca 50 kWel a 80 kWt výkonu pro pokrytí stávajících technologických potřeb BPS. Protože provozovatel BPS vlastní licenci na výrobu elektrické energie pro zdroj do velikosti 550 kWel, musela by pak být KGJ, dislokovaná do kotelny v ul. Studentská, výkonově omezena až na 500 kWel, čemuž by odpovídal tepelný výkon na úrovni cca 535 kWt. Z výše uvedených předpokladů a z poskytnutých údajů dodávky tepla kotelnou na vytápění a přípravu TV v jednotlivých měsících byl sestaven výpočtový model ukazující na základě výkonových parametrů instalované KGJ potenciál možnosti budoucích dodávek tepla do systému CZT. Tab. č. 2 - Dodávky tepelné energie z kotelny v ul. Studentská 1382 (Zdroj: ČEZ ENERGO, s.r.o.) Měsíc

1.

Kotelna [MWh] KGJ [MWh]

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

celkem

980 1188 676 519 178 155 141 146 194 665 706 903 299 270 299 289 178 155 141 146 194 299 289 299

6451 2855

1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1

2

3

4

5

6

7

Teplo vyrobené plynovou kotelnou [MWh]

8

9

10

11

12

Teplo dodané KGJ [MWh]

Obr. č. 2: Porovnání dodávek tepelné energie z KGJ o výkonu 535 kWt do soustavy CZT

Září 2013

11


Z údajů o spotřebách energie v kotelně lze předpovědět potenciál dodávky tepla vyrobeného v této satelitní KGJ do tepelné sítě CZT zásobované z této kotelny ve výši až 2,8 tis. MWh resp. až 10,0 tis. GJ ročně, což představuje pokrytí téměř 45% energie dodávané z této kotelny. V případě doplnění návrhu systému o akumulaci tepelné energie pro např. 8hod. časové období by došlo k navýšení dodávky tepla do systému až na téměř 13 tis. GJ ročně. Možnost dodávat tepelnou energii do soustavy CZT v plném výkonu KGJ prakticky po celé otopné období a dále představovat plný výkon kotelny v přechodném období pro vytápění a ve zbytku roku pro přípravu TV, umožňuje čerpání zeleného bonusu za každou vyrobenou MWh elektřiny v režimu vysokoúčinné KVET ve výši až 65 % brutto výroby, která v tomto případě činí cca 4 GWh. Celý proces dislokace KGJ si vyžádá návazné investice v celkové předpokládané výši 18,25 mil. Kč. Významnou investicí bude samotný plynovod v délce do 3,5 km v trase ideově naznačené na obrázku níže, související výkopové práce, pokládka potrubí a následné terénní úpravy, vyspravení asfaltových povrchů komunikací a platby za věcná břemena na pozemcích. Dalším významným investičním nákladem bude přesun a instalace KGJ do prostoru kotelny CZT. Nutná bude instalace technologie kotelny, jako jsou čerpadla, potrubí, regulační prvky, úprava stávajícího systému MaR, odkouření a kapotáž KGJ, VZT a odhlučnění kotelny, stavební úpravy a akumulační nádrže o celkovém objemu až 150 m 3. V rámci kotelny bude instalováno napojení na síť VN v podobě nového trafa, VN rozváděčů a přípojky na VN. Při bioplynové stanici dále bude muset být instalována úpravna produkovaného bioplynu v podobě odvlhčovací jednotky a komprese pro dopravu plynu plynovodem, vč. měření tlaku. Dále je nutné instalovat zmíněnou druhou KGJ na BPS pro pokrytí vlastních technologických potřeb. Provozní náklady tohoto řešení budou představovat především náklady na provoz dmychadla udržujícího tlak v plynovodu, odsíření a odvlhčení produkovaného bioplynu, provoz druhé KGJ pro vlastní potřebu stanice a ostatní náklady v podobě údržby plynovodu, výkaznictví pro ERÚ apod.

KOTELNA STUDENTSKÁ č.p. 1382

PLYNOVOD DÉLKY 3,5 km

BPS

Obr. č. 3: Mapa se zákresem vedení plynovodu z BPS ke kotelně ve Studentské ul.

Září 2013

12


4.1.2 Varianta 2: Výstavba plynovodu a dislokace KGJ do kotelny v ul. Studentská, nákup energie pro potřeby BPS V návaznosti na variantu první je zpracována druhá rozvojová varianta, která z první přímo vychází. Základním a jediným rozdílem návrhů je však absence nově navrhované KGJ sloužící k pokrytí technologické potřeby bioplynové stanice. Přestože by ve standardním případě instalace KGJ na stanici byla započtena celá technologická spotřeba BPS do vlastní technologické spotřeby a netto vyrobená elektřina by byla bez této vlastní spotřeby, v případě dislokace KGJ tento způsob započtení spotřeby BPS nelze uvažovat. Z toho důvodu by technologická spotřeba elektřiny byla pokryta nákupem elektrické energie ze sítě a pro dodávku tepla by byl instalován kotel na bioplyn zásobovaný vyrobeným bioplynem. Následující tabulka opět znázorňuje křivku spotřeby tepelné energie kotelnou ve studentské ulici a tomu odpovídající potenciál dodávky dislokované KGJ, která díky absenci druhé KGJ pro krytí potřeby BPS bude moct být provozována na mezní elektrický výkon 549 kWel, čemuž bude odpovídat tepelný výkon cca 590 kWt. Tab. č. 3 - Dodávky tepelné energie z kotelny v ul. Studentská 1382 (Zdroj: ČEZ ENERGO, s.r.o.) Měsíc

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

Kotelna [MWh] 980 1188 676 519 178 155 141 146 194 665 706 903 KGJ [MWh] 329 297 329 319 178 155 141 146 194 329 319 329

celkem 6451 3065

1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1

2

3

4

5

6

7

Teplo vyrobené plynovou kotelnou [MWh]

8

9

10

11

12

Teplo dodané KGJ [MWh]

Obr. č. 4: Porovnání dodávek tepelné energie z KGJ o výkonu 590 kWt do soustavy CZT

Z údajů o spotřebách energie v kotelně lze předpovědět potenciál dodávky tepla vyrobeného v této satelitní KGJ do tepelné sítě CZT zásobované z této kotelny ve výši přes 3 tis. MWh resp. až 11,0 tis. GJ ročně, což představuje pokrytí více než 45% energie dodávané z této kotelny a stejně jako u první varianty lze navýšit doplněním systému o akumulaci tepelné energie až na více než 13,5 tis. GJ ročně. Z pohledu navrhovaných nutných investic je tato rozvojová varianta téměř totožná s předchozí, vč. vedení trasy plynovodu, a platí pro ni totožné podmínky z hlediska nutných instalací technologií a investic. Jediným rozdílem bude odpadnuvší investice do instalace druhé vlastní KGJ pro pokrytí vlastní technologické spotřeby BPS namísto toho bude technologická potřeba elektřiny pokryta nákupem ze sítě a pro zajištění tepelné energie bude

Září 2013

13


do strojovny instalován kotel spalující bioplyn o jmenovitém výkonu cca 100 kWt. Spotřeba bioplynu, který bude dodáván produkcí samotné BPS, bude na úrovni 700 – 800 MWh za rok a předpokládá se pokrytí této potřeby i přes provoz dislokované KGJ na plný výkon 549 kWel. Celý proces dislokace KGJ si tak vyžádá předpokládané návazné investice v celkové výši 16,5 mil. Kč. Pro čerpání zeleného bonusu za KVET zde platí také stejné podmínky s rozdílem navýšeného elektrického výkonu dislokované KGJ, který bude v tomto případě 549 kWel. Tím se zvýší výroba elektřiny, tepla i dodávky tepla. Poměr dodaného tepla vůči vyrobenému, v ekvivalentu elektrické energie vyrobené v režimu KVET však zůstane na stejné úrovni, a to až 65 % z celkové výroby elektřiny v množství až 4,4 GWh. Základní rozsah provozních nákladů tohoto řešení bude velmi podobný předchozímu návrhu. Odpadne pouze náklad na provoz a údržbu druhé KGJ instalované při stanici. Nejzásadnějším rozdílem však bude výraznější navýšení nákladů na nákup elektrické energie pro technologickou spotřebu BPS. 4.1.3 Varianta 3: Výstavba plynovodu a dislokace KGJ do areálu společnosti v Lipolticích Třetí rozvojová varianta byla zpracována s ohledem na to, že u prvních dvou je provozovatel nucen spoléhat na kooperaci dalšího subjektu v podobě městské společnosti provozující kotelny ve městě Přelouči. V případě, že ze strany společnosti Tepelné zdroje Přelouč s.r.o. nebude zájem o podobný způsob spolupráce, existuje tu další alternativa založená na totožném principu jako předchozí dvě varianty, tedy na přemístění KGJ z BPS do jiné lokace s potenciálem v odběru tepla s cílem dosáhnout na motivační složku provozní dotace ve formě zeleného bonusu za KVET. Alternativním místem pro přesunutí KGJ je areál provozovatele BPS v Lipolticích. V areálu se dnes nachází kotelna na zemní plyn a dále také sušička agrárních komodit. Základními výchozími údaji jsou tak předpokládané roční spotřeby zemního plynu v areálu na úrovni cca 150 tis. m3 při nákladech 2,1 mil. Kč bez DPH, což odpovídá téměř 1 600 MWh energie ve spalném teple. Přepočtem s účinností zdroje a na výhřevnost paliva je očekávaná potřeba tepla objektů a technologií na úrovni více než 1 300 MWh, resp. až 4,7 tis. GJ. Stejně jako v případě první rozvojové varianty si relokace KGJ vyžádá návazné investice v podobě vyvedení plynovodu v délce do 3,5 km v níže ideově naznačené trase, úpravy bioplynu, přesun a instalace KGJ, návazné stavební a technologické úpravy kotelny, MaR a realizace nového připojení na VN. Protože se již předem jeví jako ekonomicky iracionální nakupovat elektrickou energii pro vlastní provoz BPS ze sítě, je dalším předpokladem také instalace druhé KGJ na BPS pro krytí technologických potřeb, stejně jako v první rozvojové variantě. Celý proces dislokace KGJ si tak vyžádá předpokládané návazné investice v celkové výši 16,25 mil. Kč. Provozní náklady jsou očekávány ve stejných relacích jako v první variantě. Při uvažované dodávce tepla v rozmezí 3,5 až 4,5 tis. GJ (realistický až optimistický předpoklad), bude možné čerpání zeleného bonusu za každou vyrobenou MWh elektřiny v režimu vysokoúčinné KVET ve výši okolo 25 % brutto výroby, která v tomto případě činí cca 4 GWh.

Září 2013

14


BPS

PLYNOVOD DÉLKY DO 3,5 km AREÁL fy. LIPONOVA

Obr. č. 5: Mapa se zákresem vedení plynovodu z BPS ke kotelně areálu provozovatele v Lipolticích.

4.2

Ekonomické hodnocení

Jednotlivé výše navrhované možnosti využití tepelné energie z BPS jsou níže posouzeny a vyhodnoceny po ekonomické stránce. Ekonomické hodnocení je provedeno s využitím kritéria prosté návratnosti na základě empirických odhadů o měrné investiční náročnosti, výše stanovených možných prodejích tepla a z toho vyplývajících tržeb při dané smluvní prodejní ceně, a dodatečných provozních nákladech a výnosech (za zelený bonus za KVET). Varianta 1: Výstavba plynovodu a dislokace KGJ do kotelny v ul. Studentská, instalace malé KGJ pro potřeby BPS Investiční náklady:

až 18,25 mil. Kč - 1,45 mil. Kč - úprava parametrů plynu na BPS (odvlhčovací

jednotka, kompresor, ad.); - 2,0 mil. Kč - instalace KGJ (~ 50-60 kWel a 80 kWt) pro

vlastní technologickou spotřebu; - 7,8 mil. Kč - 1,8 tis. Kč/bm plynovodu délky do 3,5 km,

rezerva na renovaci povrchů komunikací (1 000 tis. Kč), poplatky za věcná břemena (500 tis. Kč); - 6,0 mil. Kč - transportní náklady (100 tis. Kč), AKU nádrže a

úprava technologie kotelny (2 500 tis. Kč), kapotáž, VZT a odhlučnění KGJ (1 000 tis. Kč), napojení KGJ na VN (1 000 tis. Kč), odvod spalin KGJ (500 tis. Kč), úprava MaR (200 tis. Kč), stavební úpravy, rozpočtová rezerva ad. (700 tis. Kč) - 1,0 mil. Kč - náklady na inženýrské práce (DÚR, DSP)

Roční prodej tepla:

Září 2013

2 780 až 3 600 MWh resp. 10 až 13 tis. GJ/rok

15


Příjmy z prodeje tepla:

1 500 až 2 600 tis. Kč/rok podle ceny tepla, viz tabulka níže Tab. č. 4 - Přehled výnosů z prodeje tepla – VAR1

Příjem z prodeje [tis. Kč] Prodej tepla [GJ/rok]

10000 13000

Cena tepla [Kč/GJ] 150 1500 1950

175 1750 2275

200 2000 2600

Pozn.: Cena tepla ve výši 150 Kč/GJ bez DPH zvolena na hranici 7 let návratnosti investice

Příjmy za ZB za KVET:

1 300 tis. Kč/rok (v závislosti na množství odebraného tepla, tedy množství elektřiny vyrobené v režimu KVET, tím pádem mající nárok na zelený bonus ve výši 500 Kč/MWh – vypočteno s podílem 65% elektřiny vyrobené v režimu KVET)

Dodatečné provozní náklady: 0,25 mil. Kč/rok - 0,1 mil. Kč - spotřeba elektřiny dmychadlem plynovodu - 0,1 mil. Kč - údržba a opravy druhé KGJ pro potřebu BPS - 0,05 mil. Kč - ostatní náklady, výkaznictví ERÚ Prostá návratnost:

5 - 7 let Tab. č. 5 - Prostá návratnost investice – VAR1 Prostá návratnost [roky]

Prodej tepla [GJ/rok]

Cena tepla [Kč/GJ]

10000

150 7,2

175 6,5

200 6,0

13000

6,1

5,5

5,0

Varianta 2: Výstavba plynovodu a dislokace KGJ do kotelny v ul. Studentská, nákup energie pro potřeby BPS Investiční náklady:


jednotka, kompresor, ad.); - 0,25 mil. Kč - instalace vlastního kotle na bioplyn o výkonu do

100 kWt pro vlastní technologickou spotřebu; - 7,8 mil. Kč - 1,8 tis. Kč/bm plynovodu délky do 3,5 km,


úprava technologie kotelny (2 500 tis. Kč), kapotáž, VZT a odhlučnění KGJ (1 000 tis. Kč), napojení KGJ na VN (1 000 tis. Kč), odvod spalin KGJ (500 tis. Kč), úprava MaR (200 tis. Kč), stavební úpravy, rozpočtová rezerva ad. (700 tis. Kč) - 1,0 mil. Kč - náklady na inženýrské práce (DÚR, DSP)

Roční prodej tepla:

Září 2013

3 050 až 3 750 MWh resp. 11 až 13,5 tis. GJ/rok

16



1 650 až 2 700 tis. Kč/rok podle ceny tepla, viz tabulka níže Tab. č. 6 - Přehled výnosů z prodeje tepla – VAR2

Příjem z prodeje [tis. Kč] Prodej tepla [GJ/rok]

11000 13500

Cena tepla [Kč/GJ] 150 1650 2025

175 1925 2362,5

200 2200 2700

Pozn.: Cena tepla ve výši 200 Kč/GJ bez DPH představuje horní hranici 7 let návratnosti investice (při realistickém předpokladu odběru tepla)


1 425 tis. Kč/rok (v závislosti na množství odebraného tepla, tedy množství elektřiny vyrobené v režimu KVET, tím pádem mající nárok na zelený bonus ve výši 500 Kč/MWh – vypočteno s podílem 65% elektřiny vyrobené v režimu KVET)

Dodatečné provozní náklady: 1,2 mil. Kč/rok - 0,1 mil. Kč - spotřeba elektřiny dmychadlem plynovodu - 1,05 mil. Kč - nákup elektřiny pro technologickou potřebu BPS (předpoklad 350 MWh při ceně 3 Kč/kWh) - 0,05 mil. Kč - ostatní náklady, výkaznictví ERÚ Prostá návratnost:

5,5 - 9 let Tab. č. 7 - Prostá návratnost investice – VAR2 Prostá návratnost [roky]

Prodej tepla [GJ/rok]

11000 13500

Cena tepla [Kč/GJ] 150 8,8 7,3

175 7,7 6,4

200 6,8 5,6

Varianta 3: Výstavba plynovodu a dislokace KGJ do areálu společnosti v Lipolticích Investiční náklady:


jednotka, kompresor, ad.); - 2,0 mil. Kč - instalace KGJ (~ 50-60 kWel a 80 kWt) pro

vlastní technologickou spotřebu; - 7,7 mil. Kč - 1,8 tis. Kč/bm plynovodu délky do 3,5 km,


úprava technologie kotelny (1 000 tis. Kč), VZT a odhlučnění KGJ (500 tis. Kč), napojení KGJ na VN (1 000 tis. Kč), odvod spalin KGJ (500 tis. Kč), úprava MaR (200 tis. Kč), stavební úpravy, rozpočtová rezerva ad. (700 tis. Kč) - 1,0 mil. Kč - náklady na inženýrské práce (DÚR, DSP)

Roční prodej tepla: Září 2013

970 až 1 250 MWh resp. 3,5 až 4,5 tis. GJ/rok 17



1 295 až 1 665 tis. Kč/rok (při ceně přiznané vytěsněné spotřebě zemního plynu ve výši 370 Kč/GJ bez DPH)


500 tis. Kč/rok (v závislosti na množství odebraného tepla, tedy množství elektřiny vyrobené v režimu KVET, tím pádem mající nárok na zelený bonus ve výši 500 Kč/MWh – stanoveno s podílem 25% elektřiny vyrobené v režimu KVET a odběru tepla ve výši 4 tis. GJ)

Dodatečné provozní náklady: 0,25 mil. Kč/rok - 0,1 mil. Kč - spotřeba elektřiny dmychadlem plynovodu - 0,1 mil. Kč - údržba a opravy druhé KGJ pro potřebu BPS - 0,05 mil. Kč - ostatní náklady, výkaznictví ERÚ Prostá návratnost:

8 - 11 let

Z výše uvedeného vyplývá, že ekonomicky nejvýhodnější vychází realizovat přesun KGJ do kotelny v ul. Studentská na okraji města Přelouč se současnou instalací druhé KGJ na BPS, která by zajišťovala dodávku energií pro technologickou spotřebu. Vyvolané investiční náklady kryjí dostatečné příjmy z prodeje tepla a návratnost zkracuje relativně vysoká podpora výrobě tepla v režimu vysokoúčinné KVET. Druhá rozvojová varianta je velmi obdobná, jen s rozdílem vysokých provozních nákladů díky nutnosti nakupovat elektrickou energii pro provoz BPS. Díky tomu je nutno nabídnout vyšší výkupní cenu tepla, což tento návrh může učinit nekonkurenceschopným při oslovení s nabídkou společnosti Tepelné zdroje Přelouč s.r.o. Poslední návrh uvažující přesun KGJ do areálu fy. LIPONOVA v Lipolticích vychází ekonomicky hůře z důvodu menší spotřeby tepla v areálu při velmi podobných investičních nákladech v porovnání s první variantou. Doba návratnosti tak zde vychází delší a pro investora se tak nemusí jevit jako zajímavá. Nicméně při neúspěchu s realizací některé z prvních dvou rozvojových variant by i tato varianta mohla být pro investora (a zároveň provozovatele) zajímavá s výhledem do delší budoucnosti při zajištění energetických potřeb pro svůj areál. Změnit hodnocení této varianty k lepšímu by mohla budoucí investice do dalšího ekonomicky efektivního využití tepelné energie v areálu, které by pomohlo zvýšit využití tepla z přesunuté KGJ. V zásadě lze konstatovat, že jednotlivé rozvojové varianty, mohou být seřazeny podle ekonomických přínosů tak, jak jsou navrhovány, tedy od 1. do 3. a odvíjí se zejména od množství využitého tepla.

4.3

Rámcové právní podmínky

Právní rámec pro realizaci zvažovaných rozvojových variant bude ve fázi projektové přípravy a vlastní realizace určen stavebním zákonem (zákon č. 183/2006 Sb., v platném znění). Pro výstavbu plynovodu, resp. teplovodu bude zapotřebí získat územní rozhodnutí a následně stavební povolení. Nezbytným podkladem pro vydání územního rozhodnutí bude získání souhlasu vlastníků dotčených pozemků, které budou muset souhlasit s umístěním teplovodu na jejich pozemku formou věcného břemena příp. odprodeje dané části pozemku.

Září 2013

18


Protože dodávky tepla zakládají obchodní vztah mezi výrobcem-dodavatelem a odběratelem, vlastník BPS bude povinen splnit požadavky energetického zákona (zákona 458/2000 Sb. a vyhlášky č. 426/2005 Sb.), tj. zejména získat oprávnění - licenci na přepravu plynu a na výrobu a rozvod tepelné energie (viz §5 zákona). Co vše je k tomu splnit přehledně popisuje metodický pokyn Energ. regulačního úřadu1 a případně také seznam Často kladených dotazů pro oblast teplárenství, který je uveřejněn na internetových stránkách úřadu2. Relevantní je pak i právní úprava pro výplatu provozní podpory za výrobu elektřiny ve vysokoúčinné KVET. Zde je relevantní vyhláška MPO č. 453/2012 Sb., dále registrační vyhláška ERÚ č. 346/2012 Sb. a cenové rozhodnutí ERÚ pro příslušný kalendářní rok. Výše uvedené právní dokumenty mají obecnou platnost a jejich ustanovení by bylo nutné splnit v jakékoliv rozvojové variantě. Navržené rozvojové varianty jsou si v tomto směru tedy v zásadě rovny. Současně je nutné podotknout, že z hlediska platné legislativy není vyžadováno, aby „licencovaný“ dodavatel tepla garantoval nepřerušené dodávky po celý rok. Energetický zákon umožňuje (§ 76 odst. 4) přerušit nebo omezit dodávku tepelné energie v nezbytném rozsahu a na nezbytně nutnou dobu ve vymezených případech. A co víc, připouští (§ 77 odst. 4), aby odběratel měl současně vedle své tepelné přípojky vlastní náhradní či jiný doplňkový zdroj tepla, budou-li s tím obě strany souhlasit. Garance dodávek tepla tak může být pouze smluvního charakteru (pokud nebudete muset vlastní spalovací zdroj na zemní plyn vůbec používat, ušetříme vám navíc i na stálém poplatku za kapacitu).

4.4

Sociální hlediska

Ze sociálního hlediska je využití tepla z BPS vítané tím více, čím z něj může nakonec mít (ekonomický) prospěch blízké okolí stanice a jeho budoucí odběratelé. Z tohoto pohledu je možné na hodnocené rozvojové varianty pohlížet podle toho, jak nízkou cenu tepla a v jakém množství je možné odběratelům nabídnout a tím jim napomoci snížit stávající náklady na krytí tepelných potřeb. Nejlepší poměr cena/množství poskytuje varianta č. 1, eventuálně č. 2, kdy by se podařilo poskytnout a zlevnit dodávanou tepelnou energii největšímu množství koncových odběratelů, kterými budou v největší míře obyvatelé bytových domů v oblasti zásobované teplem právě z kotelny v ul. Studentská.

4.5

Finanční hlediska

Finanční hledisko je zde chápáno v kontextu nároků na kapitál a možnosti jeho zajištění. Investiční náklady každé z variant jsou víceméně obdobné. Pro první dvě rozvojové varianty však ještě existuje eventuální možnost dohody s provozovatelem kotelny o přenesení části investičních nákladů týkajících se nezbytných úprav kotelny, s výjimkou akumulačních nádrží a samotného transferu a zapojení KGJ, právě na provozovatele

1

) Metodický návod ERÚ k podávání žádostí o udělení licence na podnikání v energ. odvětvích: http://www.eru.cz/user_data/files/licence/info_pro_zadatele/metod_pokyn_011_2009.pdf 2

) Viz: http://www.eru.cz/dias-read_article.php?articleId=879#1

Září 2013

19


kotelen, tedy fy. Tepelné zdroje Přelouč s.r.o. v absolutních číslech by se jednalo o částku cca 3,4 mil. Kč, která by následně byla zohledněna v nabídnuté ceně dodávaného tepla. Při hodnocení z pohledu investora tak zřejmě nejvýhodněji bude opět v tomto hledisku vycházet varianta 1, případně 2.

4.6

Ekologické efekty

Protože fakt, že využití či nevyužití tepla z BPS nemá vliv na množství emisí vypouštěných KGJ do ovzduší ani neovlivňuje množství spotřebovaných vstupních surovin, jakékoliv smysluplné využití by mělo principielně přinášet absolutní úspory jiných paliv a forem energie a co víc, snižovat i dopady na ŽP, přinejmenším z hlediska emisí škodlivin vypouštěných do ovzduší. Každá z analyzovaných rozvojových variant se jeví jako schopná tomu dostát. V případě realizace první rozvojové varianty, tedy dislokaci KGJ do kotelny v ul. Studentské, bude možné eliminovat lokální spálení 12,5 až 16,3 tis. GJ zemního plynu ročně. Tomu odpovídá úspora emisí NOx v množství dosahující až 1 tunu ročně a CO na úrovni 150 kilogramů. Největší úsporu však omezení spotřeby zemního plynu přinese v emisích CO2, které mohou poklesnout o 700 až 900 tun (!) za rok. U druhé varianty by množství uspořených emisí mohlo být ještě vyšší, řádově o cca 10%. Při přesunu KGJ by došlo k lokálnímu vytěsnění až 5,5 tis. GJ zemního plynu ročně. Stejně jako v prvním případě by došlo k úspoře emisí navýšené adekvátně o množství vytěsněného zemního plynu, což v absolutních hodnotách znamená přes 300 kg emisí Nox, pět desítek kilogramů CO a až 300 tun oxidu uhličitého za rok.

Září 2013

20


5

Souhrn předběžné studie proveditelnosti

Na základě výše uvedených skutečností hodnotíme jednotlivá navržená opatření (varianty) ze sledovaných hledisek subjektivním pohledem následovně. Jednotlivé varianty jsou z hlediska sledovaných aspektů klasifikovány číslicemi 1 až 5 s tím, že minimum (1) charakterizuje velmi špatné postavení daného opatření ze sledovaného hlediska a naopak maximum (5) velmi dobré podmínky či předpoklady naznačující naplnění objektivního optima daného aspektu. Výsledné hodnocení, i přesto, že je do jisté míry subjektivní, napomáhá k objektivizaci posouzení jednotlivých variant a zohledňuje v tom nejen technicko-ekonomické, ale právní, sociální a ekologická hlediska, která mohou nezanedbatelným způsobem rovněž ovlivnit faktickou realizaci.

Proveditelnost

Varianta 1

Varianta 2

Varianta 3

Technická

5

5

5

Ekonomická

5

4

3

Právní

3

3

4

Sociální

5

5

4

Finanční

2

2

2

Ekologická

5

5

3

Celkem

25

24

21

Vysvětlivka: 1 – velmi špatné podmínky/neproveditelné, 2 – dostatečné, 3 – uspokojivé, 4 – dobré, 5 – velmi dobré (výborné)

Září 2013

21


6

Závěry a doporučení dalšího postupu provozovateli bioplynové stanice

Protože provozovatel bioplynové stanice z racionálních důvodů řeší možné smysluplné způsoby využití tepla aktivně sám, zjištění a doporučení předběžné studie proveditelnosti v podstatě spíše napomáhají upřesnit si technicko-ekonomické parametry jednotlivých konkrétních opatření resp. rozvojových variant a současně je „objektivizovat“ pro případné vyjednávání s dotčenými stranami (budoucími odběrateli tepla). Ve studii byly podrobněji posouzeny rozvojové varianty spočívající ve výstavbě plynovodu a relokaci instalované KGJ do míst konečného odběru tepla, kde by docházelo k vytěsnění části stávajících potřeb zemního plynu. Z komplexního hodnocení navržených variant vyplývá, že za současných podmínek provozní podpory (ZB za KVET) je nutné najít co nejvyšší využití pro produkované teplo. Proto je přesun KGJ do místa s vysokou potřebou, kterým je kotelna zásobující teplem část sídliště, tou nejvhodnější variantou, což také ukazuje ekonomické vyhodnocení. Z ekonomického porovnání také vyplynula racionalita instalace druhé, doplňkové KGJ sloužící pro zajištění technologických energetických potřeb BPS. Provozní náklady při její absenci a nákupu elektrické energie ze sítě by se vyšplhaly nad 1 milion Kč. Tato skutečnost by musela být zohledněna v nabízené ceně tepla, což by mohlo nabídku na dodávku tepla učinit nekonkurenceschopnou. Realizace projektu dle rozvojové varianty č. 1, eventuálně č. 2 by pro výrobce i odběratele tepla mohla být ekonomicky výhodná a navíc by byla prospěšný z hlediska omezení lokálních emisí škodlivin (ke kterým dochází při spalování zemního plynu v kotelně). Možnou motivací městské firmy Tepelné zdroje Přelouč s.r.o. k jednání o možnostech instalace KGJ do své plynové kotelny, která zásobuje blízkou sídlištní zástavbu, bude nabízená úspora v nakupované energii a tím uvolnění finančních kapacit pro možné modernizace svých kotelen tak, aby modernizace nevedla k navýšení cen tepla. Faktem k jednání dále může být přenesení části realizačních nákladů za úpravy technologií kotelny, systému MaR, případně stavební úpravy na provozovatele kotelny a přenesenou část nákladů zohlednit v nabízení ceně tepla. pro investora by tak mohlo dojít k nezanedbatelnému snížení počátečních investičních nákladů až o 3,5 mil. Kč. V případě, že nedojde k domluvě na dislokaci KGJ do plynové kotelny ve Studentské ulici, nabízí se varianta s přesunem KGJ do areálu fy LIPONOVA v Lipolticích, kde by dodávala tepelnou energii zejména pro vytápění areálu a pro provoz sušičky agrárních komodit. Celkové odběry tepla jsou zde však řádové méně než poloviční v porovnání s odběry v kotelně. Proto je ekonomika této varianty horší než u předchozích. Nicméně pokud se na variantu investor podívá z pohledu investice do vlastní technologie, byť s delší návratností, ale zajišťující energetickou soběstačnost, mohla by být i tato varianta zajímavá.

Září 2013

22

BiogasHeat

Předběžná studie proveditelnosti_BPS Brloh

7

Příloha: Jak postupovat při uplaťnování nároku na provozní podporu za výrobu elektřiny v režimu KVET

7.1

Definice užitečného tepla

Protože teplo u BPS vzniká jako současný či vedlejší produkt spalování bioplynu pro (primární) výrobu elektřiny v motorové kogenerační jednotce, bývá označováno při splnění dalších podmínek jako tzv. užitečné teplo či teplo z kombinované výroby elektřiny a tepla (KVET) a je mu přiznávána i provozní podpora ve formě zeleného bonusu vypláceného za každou kilowatthodinu elektřiny pocházející právě z režimu KVET. Přesnou definici užitečného tepla či jinak tepla z KVET od letošního roku uvádí zákon o podporovaných zdrojích (zákon č. 165/2012 Sb.) a rovněž i evropská legislativa (Směrnice 2012/27/EU). Národní legislativa za něj (užitečné teplo) rozumí teplo vyrobené v procesu KVET sloužící pro dodávky do soustavy zásobování tepelnou energií nebo k dalšímu využití pro technologické účely s výjimkou odběru pro vlastní spotřebu zdroje a tepelné energie využité k další přeměně na elektrickou nebo mechanickou energii. Evropská legislativa jej definuje mírně odlišně, a to jako teplo, které je vyrobeno v procesu KVET a slouží k uspokojování ekonomicky odůvodněné poptávky po teplu a chladu.

7.2

Výpočtová metodika procesu KVET

Protože způsob výpočtu KVET byl v jednotlivých zemích EU častokrát praktikován odlišně, došlo od letošního roku k harmonizaci výpočtové metodiky v rámci celé EU. Do českého právního řádu ji zavádí vyhláška Min. průmyslu a obchodu č. 453/2012 Sb. (na úrovni EU ji řeší výše uvedená směrnice a prováděcí Rozhodnutí EK č. 2008/952/ES a č. 2011/877/EU). Jejím základním východiskem je podmínka, že výroba elektřiny a tepla v režimu plnohodnotné KVET musí přispívat k úspoře tzv. primární energie v určité výši. Jednoduše řečeno, pokud by stejné množství elektřiny a užitečného tepla mělo být vyrobeno ze stejného paliva odděleně, byla by spotřeba tohoto paliva vyšší. Evropská definice KVET vyžaduje alespoň 10 % úsporu primární energie, česká u výroben do 1 MWe je mírnější (což je možné) a vyžaduje jen kladnou hodnotu tohoto tzv. parametru ÚPE; nad 1 MWel již ale také alespoň 10 % hodnotu UPE. Tuto podmínku může v praxi splnit jen tzv. vysokoúčinná KVET, za níž je označována taková, jejíž celková účinnost konverze vstupního paliva (či primární energie) na dále užitečně využitou elektřinu a teplo dosáhne definované minimální úrovně. U kogeneračních jednotek se spalovacím motorem bez ohledu na druh paliva je za elektřinu z vysokoúčinné KVET považováno veškeré množství vyrobené elektřiny naměřené na „svorkách“ generátoru kogenerační jednotky nebo sériové sestavy kogeneračních jednotek jen v případě, pokud celková účinnost, do níž je započítáno i užitečné teplo, dosáhne za vykazované období alespoň 75 % (tato limitní hodnota rovněž platí pro KVET zařízení na bázi parní protitlaké turbíny, plynové turbíny, mikroturbíny, stirlingova motoru, palivového článku, parního stroje a organického Rankinova cyklu).

Září 2013

23

SEVEn

BiogasHeat


Je-li celková účinnost KGJ menší (< 75 %), pak množství elektřiny pocházející z (vysokoúčinné) KVET již netvoří veškerou výrobu, ale jen její určitou část, a to ve výši odpovídající poměru užitečného tepla (Quž) k jeho brutto výrobě (Qbrutto). Ve skutečnosti se ale pro tento účel používá koeficient „C“, který představuje skutečný poměr hrubé výroby elektřiny a tepla zaznamenané v daném období, jímž se množství užitečného tepla dodaného mimo výrobnu násobí. (EKVET = Quž * CSKUT, kde CSKUT = ESV / Qbrutto). Zde je nutné poznamenat, že za hrubou výrobu tepla (Qbrutto) se rozumí jeho nejvyšší možná výroba v běžném provozu, což v případě KGJ se spalovacím motorem zahrnuje tepelný zisk z chlazení oleje, prvního stupně komprese palivové směsi, bloku motoru a také i chlazení spalin na obvyklou výstupní teplotu (150 až 180 °C). Nemá-li KGJ osazen spalinový výměník, pak by koeficient „C“ měl být stanoven podle vzorce (CSKUT = ηe,sv / (0,75 - ηe,sv). Bližší znázornění výpočtu hodnoty EKVET ukazuje obrázek 2 níže.

Obr. č. 6: Diagram výpočtu množství elektřiny pocházející z (vysokoúčinné) KVET pro případ KGJ

V druhém kroku je pak zapotřebí ověřit právě zmiňovanou dosaženou hodnotu ÚPE. Zde je výpočtový postup nepoměrně složitější a my se z důvodu složitosti pouze omezíme na empirické zjištění, že je-li množství elektřiny z KVET stanoveno výše popsaným způsobem, tento požadavek bez problémů splní.

7.3

Uznatelné způsoby užití tepla pro BPS

Samotný způsob určení množství užitečného tepla (Quž) dnes není legislativou jednoznačně předepsán a v podstatě z hlediska právního řádu je možné vycházet pouze z platných definic uvedených výše. Obecně platí, že za užitečné teplo by mělo být považováno takové, které pochází z KVET a slouží k uspokojování ekonomicky odůvodněné poptávky po teplu a chladu. Jelikož však tato definice v některých případech užití tepla může být nedostatečná a vést k případům, že by teplo sice bylo využíváno, ale přidanou ekonomickou hodnotu nijak nevytvářelo, připravuje v současnosti ERÚ vydání upřesňujícího výkladového stanoviska.

Září 2013

24

SEVEn

BiogasHeat


Z prvních neoficiálních návrhů vyplývá, že bude mít podobu pozitivního a případně i negativního seznamu, u nějž budou definována některá kvantitativní případně jiná omezení na množství tepla, které bude pro daný účel možné uplatnit (spotřebovat). S cílem eliminovat nadměrné spotřeby tepla, které nebudou mít skutečný užitek. Je pravděpodobné, že za užitečné teplo z bioplynových stanic (případně dalších druhů OZE) bude uznáváno teplo využité pro: 

Vytápění budov a příprava teplé vody Užitečným teplem se zde rozumí dodávka tepla konečnému odběrateli použitá pro vytápění budov nebo k přípravě teplé vody (TV), kde spotřeba tepla nepřekračuje z hlediska celoročního tepelného komfortu potřebu tepla, která by byla za tržních podmínek uspokojena nákupem tepla z jiného zdroje. Limity spotřeby: budou uznávány spotřeby u existujících staveb odpovídající průměrné spotřebě v minulých letech. U nových objektů pak v souladu s platnými předpisy upravujícími tepelně-technické vlastnosti staveb a limity spotřeby tepla na přípravu TV (tj. vyhlášky č. 78/2013 Sb., respektive v příloze č. 2 vyhlášky č. 194/2007 Sb., kterou se stanoví pravidla pro vytápění a dodávku teplé vody, měrné ukazatele spotřeby tepelné energie pro vytápění a pro přípravu teplé vody a požadavky na vybavení vnitřních tepelných zařízení budov přístroji regulujícími dodávku tepelné energie konečným spotřebitelům.)



Dodávka tepla do soustavy CZT (provozovaná licencovaným subjektem) Limity spotřeby: Při vyvedení tepla z BPS do soustavy CZT bude za užitečné teplo možné považovat teplo skutečně do soustavy předané v předávacím místě, stanovené měřením (předávací stanice).



Vytápění chovů hospodářských zvířat Limity spotřeby: Uznávány budou spotřeby až do následujících limitů (bez potřeby jejich doložení měřením): • Drůbež:

1250 kWh/VDJ

• Prasnice: při 1. zapuštění: v dospělosti: • Selata: • Prasata: • Akakultury:



1500 kWh/VDJ 700 kWh/VDJ 1050 kWh/VDJ 225 kWh/VDJ jednotky megawatthodin v přepočtu na tunu produkce akvakultury

Sušení dřeva a agrárních komodit Za užitečné teplo bude považováno teplo, které je využité pro účely: • sušení dřeva v surovém stavu pro následné materiálové využití,

Září 2013

25

SEVEn

BiogasHeat


• sušení agrárních komodit, u nichž to přispívá vyššímu ekonomickému ohodnocení, • sušení dřeva použitého pro výrobu paliva, avšak pouze v případě že toto palivo není následně použito k výrobě elektřiny nebo tepla nebo elektřiny a tepla, na které je nárokována podpora. Limity spotřeby: Množství tepla účelně využitého na sušení bude limitováno hranicí obvyklého množství vody, které je nutné z daného materiálu sušením odstranit, a mezní účinnosti sušení, která je bez ohledu na typ sušárny stanovena jednotně ve výši maximálně 1,5 MWh/t . Limitní množství odpařené vody, vyjádřené v kilogramech, a výsledné hodnoty mezní spotřeby tepla v přepočtu na tunu materiálu vstupujícího do procesu sušení jsou pro níže uvedené materiály definovány jako následující: • dřevo pro materiálové využití – nejvýše 450 kg vody resp. 675 kWh • dřevo pro palivo ke konečné spotřebě – nejvýše 300 kg vody resp. 450 kWh • obiloviny a olejniny – nejvýše 50 kg vody resp. 75 kWh • kukuřice na zrno – nejvýše 200 kg vody resp. 300 kWh 

Šlechtění a množení rostlin (skleníky) Limity spotřeby: Indikativní hodnotou pro vytápění skleníků v České republice bude měrná spotřeba tepla ve výši 500 kWh/m2.rok (při požadavku na udržení vnitřní teploty 20°C) v závislosti na požadované teplotě.

Další zvažované přípustné způsoby užití tepla jsou následující: Teplo dodané pro potřeby chlazení. Typickými příklady dodávky tepla pro potřeby chlazení je klimatizování veřejných i soukromých budov, klimatizování prostor pro skladování potravin (ryby, maso, ovoce, zelenina), chlazení mléka. Procesní teplo pro dezinfekci nebo pasterizaci vstupních substrátů (je-li to vyžadováno legislativou, tj. nařízení EU č. 1774/2002) Teplo dodané na průmyslové procesy (pokud zde teplo kryje ekonomicky odůvodněnou poptávku, případně že nahrazuje jinak využívaná fosilní paliva) Za užitečné teplo z obnovitelných zdrojů se nepovažuje zejména využití tepla: Teplo pro ohřev substrátu ve fermentoru bioplynové stanice. Procesního teplo pro sušení fermentačního zbytku (digestátu) za účelem výroby organických hnojiv. Procesního teplo pro sušení fermentačního zbytku (digestátu) za účelem výroby paliv.

Září 2013

26

SEVEn

BiogasHeat


Procesního teplo pro hygienizaci/pasterizaci složek substrátu vstupujícího do fermentoru v případě, že nejsou vyžadovány platnými právními předpisy, Teplo pro dodatečnou výrobu elektřiny (např. využitím ORC jednotky).

7.4

Způsob prokazování

Při dokladování množství tzv. užitečného tepla bude nutné postupovat v souladu s ustanoveními připravovaného výkladového stanoviska ERÚ, až bude fakticky uveřejněno (předpoklad podzim 2013). Jakékoliv deklarované množství užitečného tepla pro daný účel by měl být přitom výrobce schopen doložit pro případ možné kontroly hodnověrným způsobem (tj. např. měřením spotřebovaného tepla dodaného třetím stranám, počtem stavů hospodářských zvířat, dodacími listy nakoupených surovin pro sušení apod.). Bude-li současně výrobce nárokovat zelený bonus za KVET, bude povinen podat na MPO žádost o vydání osvědčení o původu elektřiny z vysokoúčinné KVET, jejíž vzor je uveden v příloze č. 3 vyhlášky č. 453/2012 Sb. Pro možné vyplácení zelených bonusů za KVET pak bude nutné provést registraci do systému OTE v souladu s ustanovením vyhlášky ERÚ č. 346/2012 Sb. A následně pak vyplňovat pravidelné měsíční výkazy. V nich je kromě hodnot výroby užitečného tepla rovněž nutné uvádět účinnosti (hrubé) výroby elektřiny a tepla, jejichž prostřednictvím se ověřuje splnění ustanovení vyhlášky MPO č. 441/2012 Sb., o stanovení minimální účinnosti užití energie při výrobě elektřiny a tepelné energie. Má-li být teplo prodáváno pro zisk třetím stranám, bude pak nutné v souladu s Energetickým zákonem (zákon č. 458/2000 Sb.) rovněž získat licenci na výrobu a rozvod tepla a stát se licencovaným dodavatelem.

Září 2013

27

SEVEn

Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u BPS Brloh. Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u bioplynové stanice BRLOH

Recommend Documents