Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u BPS Hostokryje. Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u bioplynové stanice HOSTOKRYJE

Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u BPS Hostokryje

Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u bioplynové stanice HOSTOKRYJE

Listopad 2014


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. Jaroslav Maroušek, Ing. Bohuslav Málek

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 8 zemích EU a více informací o něm je možné nalézt na internetových stránkách www.biogasheat.org.

Listopad 2014

2


Obsah 1

Úvod - předběžná studie proveditelnosti ____________________________ 4

2

Informace o stanici _____________________________________________ 5 2.1

Umístění _________________________________________________________ 5

2.2 Technické informace _______________________________________________ 2.2.1 Fermentory__________________________________________________________ 2.2.2 Plynové hospodářství _________________________________________________ 2.2.3 Kogenerační jednotka a vyvedení výkonu ________________________________ 2.2.4 Koncový sklad digestátu _______________________________________________ 2.2.5 Ostatní součásti ______________________________________________________ 2.2.6 Silážní žlaby _________________________________________________________ 2.3

3

5 5 6 6 7 7 7

Ekonomické informace (motivující k využití tepla z BPS) _________________ 8

Stávající míra užití tepla z BPS ___________________________________ 10

4 Popis a stručná analýza možností využití tepla z BPS (s výběrem detailněji dále hodnocených) ________________________________________________ 11

5

4.1

Stávající spotřeby tepla v areálu farmy _______________________________ 11

4.2

Nové možné odběry tepla (v blízkém či vzdáleném okolí od BPS) _________ 11

Podrobné posouzení vybraných možností využití tepla z BPS _________ 14 5.1

Areál RAKO _____________________________________________________ 14

5.2 Technické řešení – předpoklady navržené varianty řešení _______________ 15 5.2.1 Vytápění objektů ____________________________________________________ 16 5.3

Celkový potenciál užití disponibilního tepla ___________________________ 18

5.4

Ekonomické hodnocení ____________________________________________ 20

5.5

Rámcové právní podmínky _________________________________________ 20

5.6

Sociální hlediska _________________________________________________ 21

5.7

Finanční hlediska _________________________________________________ 21

5.8

Ekologické efekty_________________________________________________ 21

6

Souhrn předběžné studie proveditelnosti __________________________ 23

7

Závěry a doporučení dalšího postupu provozovateli bioplynové stanice

8

Příloha č.1: Předběžný rozpočet investičních nákladů záměru _________ 27

25

9 Příloha č.2: Jak postupovat při uplaňování nároku na provozní podporu za výrobu elektřiny v režimu KVET _____________________________________ 28 9.1

Definice užitečného tepla __________________________________________ 28

9.2

Výpočtová metodika procesu KVET _________________________________ 28

9.3

Uznatelné způsoby užití tepla pro BPS _______________________________ 29

9.4

Způsob prokazování ______________________________________________ 32

Listopad 2014

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 ZD Senomaty spol. s r.o., (dále také jen „společnost“ či „investor“). Svou bioplynovou stanici ve svém středisku v obci Hostokryje společnost uvedla do provozu v roce 2011 a 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. energetický audit projektu BPS, historické spotřeby energií apod.)

Listopad 2014

4


2

Informace o stanici

2.1

Umístění

Bioplynová stanice se nachází v areálu společnosti ZD Senomaty, spol. s r.o., ležícím cca 2 km jihozápadním směrem od okraje města Rakovník v obci Hostokryje. V areálu BPS je provozována intenzivní rostlinná výroba. Dislokace BPS do jejího areálu má přinášet několik pozitiv (zejména pak sníží podniku náklady za energie, minimalizuje vliv stanice na samotné město). Stanice je situována do severní části areálu bývalého centra živočišné výroby (odchovu mladého dobytka), (GPS: 50.0892139N, 13.6739592E).

UMÍSTĚNÍ BPS

AREÁL FIRMY ZD Senomaty, spol. s r.o.

Obr. č. 1: Přehledná situace umístění BPS

2.2

Technické informace

Bioplynová stanice byla vybudována dle technologického know-how německé společnosti BHKW Johann Hochreiter Biogas Planung Beratung GmbH, kterou na českém trhu zastupuje výhradní licenční partner Johann Hochreiter s.r.o. Tuzemský dodavatel eviduje ve svých referencích více než 40 realizací s výkonem od 250 kW do 1,22 MW a patří v ČR mezi přední firmy tohoto oboru. Technologie Hochreiter je založena na dvoustupňové anaerobní fermentaci pracující za mezofilních podmínek (37 – 40 °C). Charakteristickým rysem jsou dva fermentory uspořádané soustředně (jako „kruh v kruhu“) a zpravidla zapuštěné (částečně) do země. Níže jsou podrobněji popsány hlavní komponenty stanice a zhodnoceno jejich konkrétní řešení, jak je navrhováno pro posuzovaný projekt. 2.2.1

Fermentory

Konstrukce fermentorů je z monolitického železobetonu, jenž byl odléván na místě. Vnější fermentor 1. reakčního stupně má průměr 40 metrů (40,6 m pokud uvažovány vnější rozměry), vnitřní (fermentor 2. stupně) pak průměr 20 metrů, oba s hloubkou 6 metrů (využitelná výška 5,4 metru). Celkový reakční objem fermentačních nádrží tak činí 6783 m3 (obestavěný prostor 7536 m3).

Listopad 2014

5


Fermentory jsou zabudovány do země, přičemž z jedné strany v místě, kde se nachází dávkovací zařízení (na jihozápadní straně), je část vnějšího fermentoru mírně nad úrovní terénu. Monolitická konstrukce současně tvoří úplné zastřešení celého vnějšího fermentoru (1. stupně) a částečné zastřešení vnitřního fermentoru (2. stupně). Zbývající otevřená část (soustředný kruh o průměru 16 m) je využita k instalaci dvouplášťového plynojemu, který zajišťuje krátkodobé uskladnění vyráběného plynu. Místa se zastřešením stejně jako část svislé stěny vnějšího fermentoru v blízkosti či nad úrovní terénu jsou tepelně izolovány deskami extrudovaného polystyrenu (o tloušťce 8 cm). Fermentory jsou osazeny topným potrubím, které je v několika řadách instalováno do asi jedné třetiny výšky každého z fermentorů. Potrubí je upevněno na distančních prvcích asi v 10-ti centimetrové vzdálenosti od stěny, aby neohrožovalo statiku jímky, a proudí jím topná voda získávaná z chlazení motoru a spalin motorgenerátoru (s teplotním spádem 90/70 °C). Fermentory jsou dále vystrojeny technologií míchání. V prvním stupni jím jsou dva kusy horizontálně uložených pomaloběžných pádlových míchadel (o průměru 4,2 m osazených el. motorem jmen. el. příkonem 18,5 kW a řízeným frekvenčním měničem) a 1 ks rychlootáčkového bočního vrtulového míchadla (průměr vrtule 50-60 cm, příkon motoru 1530 kW), v druhém stupni pak dvě vrtulová míchadla obdobného typu. Oba fermentory jsou mezi sebou a dále s koncovým skladem propojeny jednak přepadovým potrubím, jednak tlakovým potrubím. Stejné množství substrátu, které je přivedeno dávkovacím zařízením do procesu, odtéká přepadovým potrubím do koncového skladu (za pomoci čerpacího zařízení). Technologii fermentace je doplněna centrálním čerpadlem vč. příslušenství, které je umístěno do technického sklepa situovaného mezi fermentory a koncový sklad digestátu. Čerpadlo zajišťuje přečerpávání digestátu do koncového skladu, případně substrátů mezi fermentory či také dopravu silážních šťáv z jímky do fermentorů či do výdejního místa (společného pro všechny tekuté hmoty). 2.2.2

Plynové hospodářství

Vyráběný bioplyn je skladován ve dvouplášťovém plynojemu, jenž je instalován přímo na fermentor druhého reakčního stupně. Plynojem má skladovací kapacitu 3-4 tis. m3 odpovídající několika hodinám produkce bioplynu (řádově 8-10 hodin) a je vybaven mechanickým ukazatelem stavu naplnění. Objem plynojemu současně slouží k biologickému odstranění sulfanu (H2S) z bioplynu metodou mikrobiologické oxidace za vzniku elementární síry. Z plynojemu je bioplyn odváděn k úpravě tlaku a obsahu vlhkosti a poté do kogenerační jednotky. Plynové hospodářství doplňuje havarijní hořák – fléra pro případ nemožnosti bioplyn spalovat v motorgenerátoru. 2.2.3

Kogenerační jednotka a vyvedení výkonu

Součástí dodané technologie je kogenerační jednotku značky MWM, která je nástupnickou organizací firmy DEUTZ Power Systems AG. Konkrétně se jedná o model TCG 2020 V12 se jmenovitým instalovaným el. výkonem 1 200 kW (a tepelným více než 1300 kW), jehož elektrický výkon je softwarově omezen na hodnotu, pro níž bylo s distributorem sjednáno připojení do místní distribuční sítě (995 kW). Při využití méně kalorificky bohatých plynů, jako je bioplyn, uvádí výrobce elektrickou účinnost KJ při jmenovitém výkonu 42,1 % a tepelnou 43,9 %. Trvalé omezení výkonu však vedlo k nižší účinnosti výroby elektřiny, a to dle empirických zkušeností o min. 1 %. Trvalému provozu na nižší el. výkonu bude odpovídá příkon v palivu na úrovni cca 2430 kW (vyjádřeno k výhřevnosti paliva).

Listopad 2014

6


Motorgenerátor je umístěn do samostatné stavby strojovny a vyráběná elektřina je přes blízkoležící trafostanici propojovacím kabelovým vedením v délce cca 280 metrů vedena na úrovni VN do trafostanice celého areálu, kterým je propojen s veřejnou distribuční sítí. Dodávka elektřiny je měřena na sekundární (vysokonapěťové) straně trafostanice BPS, který je ve vlastnictví investora. 2.2.4

Koncový sklad digestátu

Z druhého reakčního stupně fermentace je zbytkový substrát v intervalech odpovídajících dávkování substrátů odváděn přepadovým potrubím za pomoci čerpadla do koncového skladu digestátu. Ten je řešen opět v podobě kruhové nádrže ze železobetonu (průměr vnější/vnitřní: 40,6/40 metrů, výška celková/užitná 7/6,4 metru), avšak nezastřešeném s celkovým objemem téměř 8,8 tis. m3 a využitelným 8 tis. (8042) m3. 2.2.5

Ostatní součásti

Součástí BPS jsou dále nezbytné komponenty pro řízení a kontrolu procesu (analyzátor plynu, řídící PC, prvky MaR, elektropohony dávkovačů a míchadel, frekvenční měniče elektropohonů), rozvody tlakového vzduchu a elektroinstalace vlastní technologie výroby bioplynu. Nezbytnou součástí stanice jsou obslužné komunikace. 2.2.6

Silážní žlaby

Dle uzavřené SoD jsou vybudovány dva nové silážní žlaby (nesou označení jako A a B) pro skladování uvažované biohmoty – kukuřičné siláže a GPS. Silážní žlab A je konstrukčně řešen jako dvoukomorový, s betonovou podlahou, hydoizolací a vyspádováním pro odvod silážních šťáv. Komory budou neprůjezdné, se stěnami ze železobetonových prefabrikovaných T a L profilů o výšce 4 metry doplněných na horní hraně zábradlím. Efektivní skladovací plocha žlabu činí 2 x 1100 m2. Silážní žlab B je stavebně totožný, avšak pouze jednokomorový a průjezdný, se skladovací plochou 2190 m2. Silážní žlaby doplňuje existující žlab, jenž byl v minulosti využíván jako hnojiště – je podobného stavebního řešení a má skladovací plochu 1245 m2. Celková skladovací plocha tak dosahuje 5 635 m2 a dle dokumentace pro stavební povolení je předpokládán souhrnný efektivní skladovací objem všech žlabů dohromady 17,56 tis. m3. Skladovaným substrátem je kukuřičná siláž o předpokládaném obsahu sušiny 30% a siláž z celých rostlin žita – GPS siláž o předpokládané sušině 34%. Stanice přitom spotřebovává ročně 16,8 tis. tun hmoty (z toho 10 tis. tun kukuřičné siláže a 6,8 tis. tun GPS resp. dle aktuálních záměrů investora v množství 13,4 tis. tun kukuřice a 3,4 tis. GPS). Žito je naskladňováno na jaře (květen/červen), kukuřičná siláž pak po létu (září). Silážní tekutiny a kontaminovaná dešťová voda jsou z plochy silážních žlabů odváděny do podzemní železobetonové jímky o objemu 463 m3 netto. Tyto tekutiny jsou následně bezpečně likvidovány v technologii bioplynové stanice, kde jsou využívány jako ředící tekutina. Na otevřených stranách silážních žlabů budou vybudovány zpevněné vyasfaltované plochy. Rekapitulace základních parametrů silážních žlabů: 

Silážní žlab A: neprůjezdný, dvoukomorový………………………….. 2200 m2



Silážní žlab B: průjezdný, jednokomorový……………………………. 2160 m2



Silážní žlab stávající (býv. hnojiště): neprůjezdný, jednokomorový… 1245 m2

Listopad 2014

7


5635 m2

Celkem:

Přebytky bioplynu mohou být v případě poruchy kogenerace, nebo náhlého přebytku páleny na bezpečnostním hořáku (fléře). 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 80 °C. Dle dodavatele kogeneračních jednotek má takto dále celkový využitelný tepelný výkon činit téměř 1365 kWt – viz. následující tabulka. Teplo nepředané k dalšímu využití je za pomoci vzduchových chladičů, jež jsou součástí chladícího okruhu, vysáláno do ovzduší. Tab. č. 1 – Technické parametry užité KGJ

Při plné výrobní kapacitě by tak stanice mohla denně vyrobit téměř 24 MWh elektřiny a 29 MWh tepla a při očekávané intenzitě provozu jednotky během roku. To je pro srovnání téměř 40 (!) TJ tepla, které může krýt roční potřeby několika set domácností. Z tohoto důvodu je namístě hledat racionální možnosti pro jeho alespoň částečné využití.

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 není investor vázán k využití tepla. Přesto je dle stávající formy provozní podpory danou, platným cenovým rozhodnutím ERÚ (č. 7/2013) ještě motivován k využití tepla z tohoto zdroje ve výši odpovídající tzv. základnímu bonusu za elektřinu vyrobenou v takzvané vysokoúčinné kombinované výrobě elektřiny a tepla (dále jen také „KVET“). Jeho hodnota činí pro letošní rok 45 Kč/MWh. Pokud by se tedy podařilo najít využití pro takový podíl výroby tepla, že celková efektivní účinnost využití bioplynu dosáhne alespoň 75 % (okolo 17 tis.GJ), veškerá vyráběná elektřina brutto by byla uznána jako vyrobená v režimu vysokoúčinné KVET a měla by nárok

Listopad 2014

8


na výše uvedený příspěvek, což by znamenalo dodatečný výnos ve výši přesahující 350 tis. Kč/rok. 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: 

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.);

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 kombinovanou výrobu elektřiny a tepla (zkráceně 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.

Listopad 2014

9


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.

3

Stávající míra užití tepla z BPS

Teplo vyráběné na bioplynové stanici je dnes využíváno pro krytí technologické potřeby BPS a díky teplofikaci zemědělského areálu, v kterém se stanice nachází, i pro částečné krytí tepelných potřeb farmy. Středisko ZD Senomaty se zaměřuje především na intenzivní rostlinnou výrobu, živočišná výroba, zahrnující chov skotu je zde zastoupena bez větších nároků na tepelnou energii. Tato je mimo vlastní fermentační proces BPS využita k vytápění a přípravě TV v administrativních prostorách. Roční potřeba tepla pro veškeré účely (tedy včetně vlastní spotřeby technologie BPS) se pohybuje na úrovni 2,2 GWh, tedy dosahuje maximální hodnoty 20-25% vyrobeného tepla.

Nadále tak bude možné hledat využití pro více než 70 % tepla vyráběného stanicí, čemuž v závislosti na intenzitě provozu odpovídá celoroční suma 8,7 GWh alias +/- 30 i více tisíc GJ tepla ročně.

Listopad 2014

10


4

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

4.1

Stávající spotřeby tepla v areálu farmy

Jak už bylo uvedeno výše, stávající potřeby tepla v zemědělském areálu ZD Senomaty se do současné doby podařilo přepojit na volné výrobní kapacity BPS pouze velmi malou část potenciálních odběrů, v zásadě pak pouze pro vytápění a přípravu TV objektů přímo v areálu. Pro tento účel bylo položeno v areálu systém teplovodního potrubí o délce cca 200 m (výkopu) s předávacími stanicemi v jednotlivých vytápěných objektech. Teplo je do soustavy dodáváno z rozvaděče zřízeného ve strojovně kogenerace BPS. Další stávající potřeby tepla se v areálu nevyskytují.

4.2

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. 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 bioplynky“ 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 majících dostatečně veliký tepelný výkon a 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. Areál BPS stejně jako stanice leží necelé tři kilometry od okraje města Rakovník, v kterém se nachází vícero potenciálních spotřebitelů tepelné energie, zejména pak soustava CZT s centrální kotelnou a výtopnou TZR (Tepelné zásobování Rakovník spol. s r.o.) v Havlíčkově ulici. Pro tuto alternativu využití odpadního tepla z BPS byla již v roce 2012 zpracováno DETAILNÍ POSOUZENÍ PROVEDITELNOSTI PILOTNÍHO PROJEKTU „RAKOVNÍK“. Dalším z potenciálně vhodných subjektů pro dodávky tepla z BPS je výrobní areál společnosti Lasselsberger, s.r.o. v obci Lubná, dále jen RAKO.

Listopad 2014

11


Výrobní areál se nachází na severním okraji obce Lubná, 1,5 km vzdušnou čarou východně od BPS Hostokryje. V areálu výrobního areálu RAKO jsou provozovány navzájem navazující technologické celky s podstatnými nároky na tepelnou energii, která je v současné době kryta spalováním zemního plynu a to na úrovni > 200 GWh/rok!! Jednotlivé celky lze v zásadě rozdělit na následující oblasti, které mají společné vlastnosti užití paliva: 

Vytápění objektů a příprava TeV s roční potřebou primární energie 2,7 GWh s rozdělením spotřeby do jednotlivých objektů, ve kterých jsou instalovány teplovodní plynové kotelny s kotli osazenými atmosférickými hořáky (do budoucna se zde počítá s rekonstrukcí zdrojové části a využití kondenzační technologie splování zemního plynu)



Rozprachové sušárny – 3 samostatné technologické celky ve kterých dochází k rozprachovému sušení granulátu (keramického kalu) se vstupním obsahu sušiny na úrovni 60-65% na granulát s vlhkostí do 6%, kdy vlastní proces sušení probíhá proudem vzduchu s teplotou >600°C vháněném pod velkým tlakem a velkou rychlostí proti proudu rozprášeného kalu, roční potřeba primární energie zemního plynu je na úrovni 63 GWh, navíc u sušárny č.1 je využit systém zpětného získávání tepla z technologie pecí 3 a 4, kdy po předčištění v látkovém filtru jsou spaliny vypalovacího a následně pak i chladícího vzduchu na teplotní úrovni 300-400 °C využity na vstupu primárního sušícího vzduchu rozprachové sušárny.



Vypalovací pece - celkem 4 samostatné pece používané pro výpal obkládaček, pracovní prostor pecí je rozdělen na předehřívací, pálící a chladící pásmo, vlastní výpal probíhá při teplotě cca 1 080 - 1 150 °C, vlastní vybavení pece je složeno z několika desítek zcela samostatných plynových hořáků, jejichž výkon je nastaven na základě vypalovacího programu, vzduchový výkon primárních ventilátorů (vždy jeden společný pro jednu pec) je na úrovni 12-27 tis.m3, z pece č. 2 je využit systém zpětného získávání tepla pro ohřev TeV v objektu sociálů a k vytápění prostorů výrobní haly s celkovým dosažitelným výkonem 0,8 MW



Sušárny výlisků – celkem 9 samostatných sušáren s plynovými hořáky u kterých dochází k pozvolnému vysoušení výlisků před vstupem do vypalovacích pecí

Ze získaných podkladů, dat a uskutečněných rozhovorů byly vytipovány jako v podstatě jediná perspektivní možnost se třemi možnými rozvojovými oblastmi užití odpadního tepla z BPS, které v sobě kombinují různé technologické úpravy a zejména pak i přesunutí KGJ z areálu BPS do areálu výrobního závodu RAKO s výstavbou plynovodu: 

Oblast 1: Vytápění objektů výrobního areálu s využitím odpadního tepla produkovaného na úrovni do 90°C z chlazení motoru, oleje a 1. stupně palivové směsi



Oblast 2: Předehřev keramického kalu před jeho vstupem do rozprachových sušáren s využitím odpadního tepla produkovaného na úrovni do 90°C z chlazení motoru, oleje a 1. stupně palivové směsi

Listopad 2014

12




Oblast 3: Přímé využití spalin KGJ ve schématu technologického celku rozprachových sušáren, kdy spaliny na teplotní úrovni 450 °C (bez vloženého výměníku) budou sloužit jako sušící vzduch po jejich smísením s vlastním sušícím vzduchem z primárních ventilátorů

Této v zásadě jediné variantě je dále věnována pozornost a posouzeny její možné technicko-ekonomické aspekty a ekologické ad. přínosy.

Listopad 2014

13


5

Podrobné posouzení vybraných možností využití tepla z BPS

5.1

Areál RAKO

Areál výrobního areálu RAKO leží ve vzdálenosti cca 1,5 km od BPS východním směrem. Společnost LASSELSBERGER s.r.o., je provozovatel zařízení na výrobu keramických výrobků vypalováním, zejména krytinových tašek, cihel, žáruvzdorných tvárnic, obkládaček, kameniny nebo porcelánu, o výrobní kapacitě větší než 75 t denně anebo o kapacitě pecí větší než 4 m3 a s hustotou vsázky větší než 300 kg/m3“. Vlastní výrobní proces probíhá v centru areálu v objektech D1-D4, kde jsou soustředěny všechny technologie přípravy materiálu, jeho sušení, vypalování a dosoušení. Ostatní objekty pak zajišťují zázemí výroby, od administrativy až po laboratoře, sociály a šatny. Výrobní areál patří k největším provozům územním dosahem a současně patří k jednomu z největších zaměstnavatelů v regionu, počet zaměstnanců se pohybuje okolo 300. Základní polohopis a využití objektů, včetně nároků na vytápění je zřejmé z následujícího obrázku a tabulky. TS

Listopad 2014

14


Tab. č. 2 – Základní popis objektů areálu RAKO a údaj o instalovaných plynových kotelnách v objektech

5.2

Technické řešení – předpoklady navržené varianty řešení

Předpokládaný rozsah dodávek tepla mimo areál BPS vychází z předchozích analýz a de-facto jediné možnosti využití tepla ve výrobním areálu RAKO pouze na základě přesunutí KGJ mimo areál BPS, tedy s výstavbou propojovacího plynovodu mezi oběma areály, vybudování náhradního zdroje tepla pro technologii BPS a instalace technologických celků k užití tepla v různých technologických celcích výrobního areálu RAKO. Předpokládaná trasa plynovodu je patrná z následujícího schématu a bude při vlastní tvorbě realizační PD.

Listopad 2014

15


AREÁL BPS

RAKO Předpokládaný vstup plynovodu

PLYNOVOD DÉLKY do 2,7 km

Obr. č. 2: Mapa se zákresem vedení teplovodu z BPS do areálu RAKO

Toto řešení je podmíněno nejen vybudováním vlastního propojovacího plynovodu, ale nutnou podmínkou je i zajištění tepelné a elektrické energie pro vlastní provoz BPS, v tomto případě pro provoz vlastní biologie procesu vývinu bioplynu. Jako referenční hodnotu kapacity malé KGJ uvažujeme cca 200 kWe, která je nezbytná pro zajištění chodu stanice o stávajícím výkonu bioplynu. Příslušné náklady na instalaci KGJ je možno odhadnout na cca 3,5 mil. Kč. V tomto případě by v ročním souhrnu bylo saldo výroby elektřiny na BPS a vlastní spotřeby blízké nule. Doporučujeme však instalovat kogenerační jednotku o větší kapacitě a rozšířit kapacitu výroby bioplynu (zastřešením skladu digestátu). Např. instalace KGJ o kapacitě 400 kWe od stejného výrobce (MWM) by vyžádala cca 7 mil Kč, a za zbývající cca 2,5 mil. Kč je možno pořídit zastřešení skladu. Při zvýšeném dávkování substrátu pak bude možno dosáhnout vyšší výrobu elektřiny na BPS a kladné saldo dodávky do sítě, přičemž příslušné výnosy budou plně ve prospěch ZD. Přesunutí KGJ do výrobního areálu RAKO je podmíněno výstavbou vlastního objektu KGJ, v blízkosti či přímo navazujícího na vstupní trafostanici areálu, ve kterém bude instalována kompletní technologie přesunuté KGJ. Vyvedení tepelného výkonu bude provedeno ve dvou úrovních: 1. Vyvedení tepelného výkonu z chlazení motoru, oleje a 1. stupně palivové směsi, zde uváděný tepelný výkon dle výrobce činí 608 kW 2. Vyvedení tepelného výkonu ve formě spalin na úrovni 450 °C, tedy bez užití následného výměníku, zde uváděný tepelný příkon je dle výrobce 587°C při vychlazení spalin na teplotu 120°C, přepočtem této hodnoty pro předpokládané přímé užití spalin až na „vychlazovací“ teplotu 10 °C (průměrná roční teplota vzduchu) dostáváme tepelný výkon až 778 kW 5.2.1

Vytápění objektů

Na základě analýzy a prostorové typologie objektů byly pro využití tepelné energie z KGJ byly stanoveny pro další využití objekty B1-Sociální zařízení, C1-Strojní dílny a D2-část administrativa výrobní haly. Tyto objekty jsou v současné době vytápěny z decentrálních

Listopad 2014

16


plynových kotelen s celkovou roční spotřebou zemního plynu v roce 2013 na úrovni 130 tis.m3, resp. 1.300 MWh. Zde je proveden návrh vyvedení tepelné energie z chlazení oleje, motoru a 1. stupně palivové směsi KGJ na úrovni 90°C a tuto distribuovat do objektů, kde se předpokládá propojení tohoto primárního média na stávající rozdělovač a sběrač. Spolu s úpravou MaR vytápění objektu pak bude teplovodní přivaděč sloužit jako další zdroj s danou prioritou provozu před klasickým plynovým kotlem. Plynové kotle pak budou využity v případě nedisponibility výkonu. Délka propojovacího potrubí mezi objektem KGJ a předpokládanými objekty k vytápění činí 300 m. Ohřev keramického kalu S ohledem na téměř nepřetržitou disponibilitu uvažovaného tepelného výkonu z motoru KGJ, přetržitou a výrazně proměnnou potřebu tepelné energie k vytápění objektu, bude zbývající disponibilní výkon využit k předehřevu keramického kalu před jeho vstupem do rozprachové sušárny. Zde je proveden návrh instalace teplovodního výměníku, jehož primární část bude napojena na rozdělovač se sběračem topné vody z vývodu tepelné energie z chlazení oleje, motoru a 1. stupně palivové směsi KGJ na úrovni 90°C. Sekundární strana výměníku bude zajišťovat ohřev keramického kalu, před jeho vstupem do rozprachové sušárny. Zařízení je navrženo pro stávající rozprachové sušárny č. 1 a č. 3, jejichž kapacita činí 21 resp. 11 tun/hod keramického kalu. Limitním parametrem technologického okruhu je ohřev kalu na teplotu 60°C z předpokládané vstupní teploty 35°C. Při těchto parametrech je potřeba tepelného výkonu ohřevu kalu 418, resp. 216 kW, celkem pak max. 634 kW. Promítnutí těchto hodnot do provozního proběhu obou sušáren s předpokládanou soudobostí obou nezávislých zařízení na úrovni 0,80 lze předpokládat roční užití tepelné energie ohřevu keramického kalu na úrovni 2,88 GWh. Tab. č. 3 – Předpoklady výpočtu provozu ohřevu keramického kalu

Listopad 2014

17


Tab. č. 4 – Kalkulace množství tepla pro potřeby předehřevu kalu pro rozprachové sušárny

Kalkulace množství tepla pro potřeby předehřevu kalu pro rozprachové sušárny:

RS č.1

množství kalu před vstupem do sušárny tuny/hod teplota kalu před vstupem do sušárny °C přípustná max. teplota kalu před vstupem do sušárny °C minimální množství tepla na předehřev kalu kW.hod-1 míra účinnosti předání tepla % využitelné množství tepla kW.hod-1 počet provozních hodin hod/rok množství tepla z KJ na bioplyn MWh GJ

20,97 35 60 355,3 85 418 6 500 2 717 9 781

RS č.3 10,85 35 60 183,8 85 216 5 500 1 189 4 281

Celkem 634 3 906 14 062

Po korekci na reálné maximum KGJ 600 6 000 3 600 12 960

Vypalovací pece S ohledem na téměř nepřetržitou disponibilitu uvažovaného tepelného výkonu spalin z motoru KGJ bude tento disponibilní výkon využit k předehřevu sušícího vzduchu rozprachové sušárny č.3 (v systému rozprachové sušárny č.1 je již systém zpětného získávání tepla z pecí 3 a 4 zaveden). Charakteristickým rysem ohřevu sušícího vzduchu je nasávání množství 15 tis.m3/hod, které spolu se spalinami z plynových hořáků 3,5 tis.m3 tvoří sušící medium. Zde je proveden návrh přímého zavedení spalin z KGJ do toku sušícího vzduchu před jeho ohřevem plynovými hořáky. Z poměru množství spalin a předpokládaného nasávaného množství sušícího vzduchu je možné tímto „předehřevem“ dosáhnout až teploty 150°C. Celkový roční dosažitelný potenciál užití výše popsaným způsobem činí více než 3 GWh.

Celkový potenciál užití disponibilního tepla

5.3

Celkový potenciál užití disponibilního tepla činí 6,9 GWh s členěním dle výše uvedeného popisu: 

Chlazení motoru

3,96 GWh



Využití energie spalin

3,02 GWh

Listopad 2014

18


Tab. č. 5 – Celkový potenciál užití disponibilního tepla KGJ

Potenciál užití tepla z KGJ

Roční potřeba tepla MWh

Disponibilita tepelného výkonu na úrovni 90/70 °C, z chlazení motoru, oleje a plnící směsi 1. stupně KGJ 1. Vytápění objektů B1 Sociální zařízení C1 Strojní dílny D2 Administrativa výrobní haly VOII 2. Ohřev keramického kalu na maximální povolenou teplotu 60°C

Maximální denní potřeba MWh

Maximální hodinová potřeba MWh

4 864

14,6

0,608

1 084 470 403 210

8,6 3,7 3,2 1,7

0,54 0,23 0,20 0,10

2 880

14,4

0,6

14,4

0,6

Užití tepla KGJ

CELKEM včetně respektování soudobosti provozu Potenciál užití tepla z KGJ

3 964 Roční potřeba tepla MWh

Maximální denní potřeba MWh

Maximální hodinová potřeba MWh

Disponibilita tepelného výkonu spalin o teplotě 450 °C při vychlazení spalin na teplotu 120 °C

4 696

14,1

0,59

Přepočet disponibility tepelného výkonu spalin o teplotě 450°C při uvažování veškerého citelného tepla, "vychlazení" na průměrnou roční teplotu 10 °C

6 228

18,7

0,78

16 755

74,4

3,1

18,7

0,78

Současná potřeba energie rozprachové sušárny č.3

Užití tepla KGJ 3. Přímé využití spalin KGJ ve schématu technologického celku rozprachových sušáren

Listopad 2014

3 018

19


5.4

Ekonomické hodnocení

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 přemístění KGJ do areálu RAKO, krytí části tepelných potřeb objektů, předehřev keramického kalu a předehřev sušícího vzduchu rozprachové sušárny Investiční náklady:

Mezi 30 až 35 mil. Kč bez DPH (viz rozklad v příloze)

Roční prodej tepla:

6,98 GWh resp. 25 TJ/rok

Příjmy z prodeje tepla:

5,2 mil. Kč/rok (při ceně odpovídající 80 % palivových nákladů RAKO na výrobu tepelné energie ze zemního plynu, čemuž odpovídá průměrná jednotková cena tepla ve výši 216 resp. 192 Kč/GJ podle druhu dodávané tepelné energie)

Příjmy za ZB za KVET:

170 tis. Kč/rok potenciál dodávek tepla umožňuje dosažení úrovně výroby elektřiny v režimu KVET na úrovni 64%

Dodatečné provozní zisky:

stovky tisíc Kč/rok při přímém prodeji silové elektřiny do závodu se slevou několik desítek Kč/MWh oproti ceně silové elektřiny získatelné na trhu (může být výhodné ve stejné výši pro obě společnosti)

Dodatečné provozní náklady: 0,1 až 0,15 mil. Kč/rok (zejména spotřeba elektřiny na vysoušení plynu, odhadována na 100-150 MWh/rok, servisní prohlídky, výkaznictví pro ERÚ apod.) Prostá návratnost:

Do 6 let

Z výše uvedeného vyplývá, že takto navržené řešení je ekonomicky velmi výhodné a přináší podstatné využití disponibilního tepelného výkonu v BPS až na úroveň okolo 64%. Vyvolané investiční náklady kryjí dostatečné příjmy z prodeje tepla i dodávek elektrické energie a návratnost zkracuje především využitý disponibilní objem dodávek tepelné energie v průběhu celého roku.

5.5

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 teplovodu(ů) 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. Protože dodávky tepla zakládají obchodní vztah mezi výrobcem-dodavatelem a odběratelem, vlastník BPS bude povinen splnit požadavky energetického zákona (zákona 458/2000 Sb.), tj. zejména získat oprávnění - licenci na výrobu a rozvod tepelné energie (viz §5 zákona). Co

Listopad 2014

20


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).

5.6

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 hodnocenou rozvojovou varianty pohlížet podle toho, jak nízkou cenu tepla a v jakém množství je možné odběrateli nabídnout a tím jim napomoci snížit stávající náklady na krytí tepelných potřeb. Definovaná varianta poskytuje velmi dobrý poměr cena/množství. Relativně vysoké investiční náklady jsou podmíněny výrazným zásahem do technologického schématu výrobního areálu RAKO.

5.7

Finanční hlediska

Finanční hledisko je zde chápáno v kontextu nároků na kapitál a možnosti jeho zajištění. V oblasti části investic, kterou by zřejmě měl nést zřizovatel/vlastník potenciálního odběratele se nepředpokládají dodatečné náklady. Při hodnocení z pohledu investora tak bude v tomto hledisku vycházet navržená varianta velmi dobře, z důvodu velmi vysoké disponibility dodávek tepla mimo BPS za současných dodávek elektrické energie, na kterou bude nahlíženo jako na decentrálně vyrobenou, což přináší další finanční přínosy.

5.8

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

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

Listopad 2014

21


forem energie a co víc, snižovat i dopady na ŽP, přinejmenším z hlediska emisí škodlivin vypouštěných do ovzduší. Analyzovaná rozvojová varianta se jeví jako schopná tomu dostát. Z pohledu užití tepla pro areál RAKO je výše definovaná varianta jediná technicky a ekonomicky reálná. Výstavbou plynovodu a dalších úprav v zapojení KGJ bude možné eliminovat spálení 700 i více tisíc m3 zemního plynu ročně. Tomu odpovídá úspora emisí NOx v množství převyšující 1,4 tuny ročně a CO na úrovni stovek kilogramů. Největší úsporu však omezení spotřeby zemního plynu přinese v emisích CO2, které mohou poklesnout o 1.400 tun (!) za rok.

Listopad 2014

22


6

Souhrn předběžné studie proveditelnosti

Při analytických pracech na studii byly prověřeny různé varianty užití tepelné energie z BPS Hostokryje. Jako jediná ekonomicky smysluplná byla shledána varianta s vyvedením bioplynu do areálu RAKO, tedy mimo vlastní areál BPS, kde bude doplněna technologie „malé“ kogenerace pro zajištění potřeb Areálu BPS. Vyvedení bioplynu do areálu výrobní RAKO společnosti Lasselsberger. Zde se předpokládá dílčí užití energie vznikající provozem kogenerační jednotky na bioplyn v celkem 4 víceméně nezávislých oblastech užití energie: A. Přímé využití spalin KGJ dodávkou spolu se vzdušinou do rozprachových sušáren B. Předehřev keramického kalu před jeho vstupem do rozprachové sušárny C. Dodávky tepla pro ÚT případně i přípravu teplé vody objektům B1, C1 a D2 D. Vyvedení elektrického výkonu - pro případ přímých dodávek do DS závodu na NN První tři opatření v zásadě definují využití odpadního tepla z provozu KGJ na bioplyn, které při jeho předpokládaném užití v areálu RAKO, vytěsní spotřebu zemního plynu. Definovaný potenciál dodávek tepla do areálu RAKO umožní snížení spotřeby zemního plynu velmi energeticky náročné technologie výroby keramických dílů o ca. 3,5% a současně tak dojde k odpovídajícímu snížení produkce škodlivých látek. Poslední z navržených opatření definuje užití vyrobené elektrické energie přímo v místě její výroby, kdy lze, s dostatečnou mírou přesnosti, předpokládat téměř nepřetržitou okamžitou spotřebu vyrobené elektřiny z KGJ přímo v areálu RAKO. Tímto způsobem tak dochází ke snížení nároků na dodávku elektřiny do areálu z vnějších zdrojů a současně dochází i k % snížení spotřeby elektřiny vlastní technologie KGJ, eliminací nároků na spotřebu elektřiny užitou k chlazení motoru. 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.

Listopad 2014

23


Proveditelnost Technická Ekonomická Právní Sociální Finanční Ekologická Celkem

Opatření 1

Opatření 2

Opatření 3

Opatření 4

5 5 5 5 5 5 30

5 5 5 5 5 5 30

5 5 5 5 5 5 30

5 5 5 5 5 5 30

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

Listopad 2014

24


7

Závěry a doporučení dalšího postupu provozovateli bioplynové stanice

Posuzovatel po návrhu a vyhodnocení výše popsaného záměru konstatuje následující: 

Předběžné posouzení záměru propojit provoz bioplynové stanice ZD Senomaty v obci Hostokryje s keramickým závodem v obci Lubná se jeví jako ekonomicky smysluplný, a to pro obě zúčastněné strany.



S ohledem na technologii závodu se jeví jako vhodné technické řešení propojení plynovodem s přesunutím kogenerační jednotky na bioplyn do vhodných prostor závodu.



Jako technicky i ekonomicky vhodné se jeví umístit ji stanice VN/NN závodu, která se nachází v jeho Jednotka by byla z důvodu racionalizace investic samostatného kontejneru v rámci nějž by bylo řešeno tepelného výkonu a odvod spalin.



Tepelný výkon jednotky by mohl být využit hned pro tři účely – ve formě horkých spalin namísto vzduchu využívaného pro sušení kalu v rozprachových sušárnách, dále ve formě teplé vody 85/65 °C využívané pro předehřev kalu před vstupem do sušáren a rovněž pak pro vytápění a přípravu teplé vody využívané blízko ležícími objekty (B1, C1 a D2). Objem dodaného tepla může převyšovat v sumě 20 tis. GJ/rok, bude-li možné takto teplo sušárnami (č. 1 a 3) využívat. Pro další projektovou přípravu by bylo vhodné podrobněji ověřit technické řešení předehřevu kalu a dodávku spalin namísto vzduchu do sušáren (aby byly splněny emisní limity). Pozitivní je, že i jen poloviční faktické množství využitého tepla by již podle názoru zpracovatele záměr opodstatnilo.



Elektrický výkon jednotky by mohl být nejjednodušeji vyveden na úrovni NN (jednotka má výstupní napětí 400 V) na hlavní NN rozvaděč závodu a přes nově zřízené fakturační měření by závodu byla prodávána elektřina za zvýhodněnou cenu (oproti nabídkám dodavatelů elektřiny může být levnější až o několik desítek Kč/MWh). Podmínkou je však vyjednání souhlasu s místní distribuční společností, že v odběrném místě bude instalován zdroj elektřiny a že v době odstávky výrobní technologie bude případně dodávat elektřinu do distribuční sítě (dohodnutému obchodníkovi). Pokud by z nějakých (nám dnes neznámých) důvodů tento způsob nebyl akceptovatelný, bylo by nutné zřídit samostatnou přípojku k nedaleké VN síti a výkon přes vlastní trafostanici vyvést mimo závod. Dodatečné investice by byly v řádu jednotek mil. Kč (a byly by kryty z rozpočtové rezervy, která je v rozpočtu projektu).



Nikoliv nezajímavou skutečností je, že takovéto řešení by umožňovalo další rozvoj – v případě navýšení produkce bioplynu na stanici by bylo možné do závodu výhledově dodávat přímo i bioplyn za cenu nižší, než je cena zemního plynu, případně by kogenerační jednotka mohla být po dobu až 4,4 tis. hodin v roce provozována na jmenovitý el. výkon 1200 kWel, a na tuto navýšenou produkci (+200 kWel resp. 200 x 4400 = 880 MWh/rok) by bylo možné

Listopad 2014

25

do blízkosti distribuční severovýchodní části. zřejmě umístěna do i vyvedení elektrické a

Předběžná studie proveditelnosti_BPS Hostokryje

BiogasHeat

získávat zelený bonus za KVET ve výši 900 Kč/MWh, jak připouští cenové rozhodnutí ERU pro rok 2015.3 Podmínkou bude, aby bylo z tohoto navýšeného výkonu využíváno teplo v míře odpovídající (jinými slovy zelený bonus za KVET bude vyplácen za každou kWh elektřiny, s níž se bude pojit alespoň 0,75 kWh vyrobeného tepla, které najde v závodu prokazatelné efektivní využití). 

Od příštího roku bude možné pravděpodobně navíc na celý tento záměr získat investiční podporu z programu OPPIK, a to řádově ve výši 25 možná i více %.



Ve světle těchto skutečností shledáváme jako smysluplné, aby obě strany zahájili kroky k vlastní realizaci záměru s tím, že věcný harmonogram záměru by mohl být následující: o

Do 1/2015 – Ověření technické proveditelnosti integrace dodávek tepla do rozprachových sušáren (respektive zatím zvolených předpokladů).

o

Do 3/2015 – Předložení záměru statutárním zástupcům obou dotčených subjektů s návrhem na schválení jeho projektové přípravy a realizace.

o

Do 4/2015 – Uzavření „porozumění o spolupráci“ (LOI) a následné podání žádosti směrem k ČEZ Distribuce o souhlas s instalací zdroje elektřiny o výkonu 1200 kWel do odběrného místa závodu společnosti Lasselberger v obci Lubná. Souběžně započetí jednání o získání souhlasu s výstavbou plynovodu v předpokládané trase s vlastníky dotčených pozemků.

o

Do 6/2015 – Uzavření smlouvy o smlouvě budoucí o dodávkách tepla i elektřiny (bude-li stanovisko kladné), nájemní smlouvy pro možné umístění kogenerační jednotky na bioplyn a vyřešení majetko-právních vztahů k investicím realizovaným v areálu závodu pro vyvedení elektřiny a zepla z kogenerační jednotky na bioplyn.

o

Do 7/2015 – Započetí projektové přípravy pro získání územního povolení a následně stavebního povolení.

o

Do 9/2015 – Podání žádosti o investiční podporu z programu OPPIK.

o

Do 9/2016 – Realizace záměru.

3

) http://www.eru.cz/cs/-/cenove-rozhodnuti-c-1-2014 (odstavec 3.4.2)

Listopad 2014

26

SEVEn


BiogasHeat

8

Příloha č.1: Předběžný rozpočet investičních nákladů záměru

Položka

[tis. Kč]

1. Dodatečné úpravy bioplynové stanice:

5 800

Nová KGJ pro krytí vlastní potřeby ~ 200 kWe a 250 kWt vč. instalace Odvlhčovací jednotka Kompresor pro dopravu plynu plynovodem

3 500 2 000 300

2. Plynovod do závodu Lubná - Lasselsberger

6 500

2,7 km potrubí vč. výkoupu a instalace poplatky za věcné břemeno majitelům pozemků (většinou město)

5 500 1000

3. Přesunutí KGJ 1,2 MWe do areálu Lasselsberger do nové (kontejnerové) strojovny

4 500

demontáž, převoz a instalace KGJ kontejnerové provedení objektu strojovny vč. MaR, VZT, komín

1 000 3 500

4. Vyvedení tepelného výkonu pro využití v areálu závodu - celkem

7 200

a) přímé využití spalin KGJ dodávkou spolu se vzdušinou do rozprachových sušáren vyvedení tepelného výkonu KGJ ve formě spalin v délce 100 m až ke spotřebiči, z toho cca 30 m přemostění nebo pozemní přechod komunikace do objektu D2, zbývající část uvnitř objektů, přeprava cca 5000 m3/hod a tomu odpovídající dimenze zaústění VZT potrubí do systému primárních ventilátorů sušárny č.3 a 1 realizace a vytvoření MaR dodávek spalin do systému předehřevu sušícího vzduchu

2 000

b) předehřev keramického kalu před jeho vstupem do rozprachové sušárny

2 650

2 300

200 100

vyvedení tepelného výkonu KGJ ve formě teplé vody 90/70°C z chlazení motoru, oleje a palivové směsi 1. stupně, rozdělovač, sběrač, 2 samostatně regulované vývody (vytápění objektů a předehřev kalu) výstavba teplovodního primárního potrubí do prostoru přípravy keramického kalu v délce 100 m instalace dvou výměníků teplá voda/kal o výkonu 2 x 300 kW , koaxiální provedení úprava a vytvoření MaR předehřevu kalu

1 500 150

c) dodávky tepla pro ÚT případně i přípravu teplé vody objektům B1, C1 a D2

2 250

výstavba teplovodního primárního potrubí mezi objektem kotelny a objekty B1,C1 a D2, v délce 300 m instalace 3 x 250 kW objektových předávacích stanic (OPS), zavedení tepelné energie k rozdělovači a sběrači ÚT stavební úpravy objektů, obsahující technologické prostupy, vytvoření prostoru pro OPS úprava MaR vytápění objektů

600 400

1 200 750 150 150

5. Vyvedení elektrického výkonu - pro případ přímých dodávek do DS závodu na NN

550

kabelové vedení 10 x CYKY 3x240 + 120 s připojením na NN rozváděč závodu v délce do 50 metrů

550

6. Náklady na projektovou přípravu (DÚR a DSP)

2 000

CELKOVÉ NÁKLADY bez DPH (vč. 25 % rezervy)

Listopad 2014

27

34 000

SEVEn


BiogasHeat

9

Příloha č.2: Jak postupovat při uplaňování nároku na provozní podporu za výrobu elektřiny v režimu KVET

9.1

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.

9.2

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).

Listopad 2014

28

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. 3: 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.

9.3

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.

Listopad 2014

29

SEVEn


BiogasHeat

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, ERÚ vydalo upřesňující výkladové stanovisko č. 3/2013.4 Z tohoto cenového rozhodnutí vyplývá, že de-facto má podobu pozitivního a případně i negativního seznamu, u nějž jsou definována některá kvantitativní případně jiná omezení na množství tepla, které je pro daný účel možné uplatnit (spotřebovat). S cílem eliminovat nadměrné spotřeby tepla, které nemají skutečný užitek. Za užitečné teplo z bioplynových stanic (případně dalších druhů OZE) je uznáváno teplo využité pro: 

Vytápění budov a příprava teplé vody

Užitečným teplem se rozumí dodávka tepla konečnému spotřebiteli nebo odběrateli tepelné energie použité 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 definovány na základě měrných ukazatelů pro množství tepla potřebného pro vytápění budov a pro přípravu teplé vody jsou uvedeny ve vyhlášce č. 78/2013 Sb. a vyhlášce č. 194/2007 Sb. 

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, při dodržení podmínek pro držitele licence na výrobu tepelné energie a případně licence na rozvod tepelné energie dle ustanovení zákona č. 458/2000 Sb. Umístění měřícího zařízení vycházejí z ustanovení §78 zákona č. 458/2000 Sb. a zákona č. 505/1990 Sb.



Sušení dřeva a agrárních komodit

Sušením se rozumí proces, jehož cílem je vyšší ekonomické zhodnocení vstupních produktů nebo materiálů. Dodané teplo slouží ke snížení obsahu vody v sušeném produktu nebo materiálu a k tomuto procesu dochází v prostorách k tomu určených a příslušnými orgány schválených. Za užitečné teplo je považováno zejména teplo, které je využito při těchto procesech • sušení dřeva v surovém stavu pro následné materiálové využití – sušením dřeva v surovém stavu pro materiálové vy užití se rozumí úprava dřeva snížením jeho vlhkosti, jejíž hodnota vyhovuje obvyklým standardům pro jeho další využití (například v nábytkářském průmyslu nebo stavebnictví) • sušení agrárních komodit - sušení obilovin, olejnin, trav, léčivých rostlin, koření, sena atd. které je prováděno především za účelem zvýšení jejich ekonomického zhodnocení a dále za účelem zlepšení skladovatelnosti těchto zemědělských produktů, kdy je potřeba docílit požadovaného obsahu vody v produktu.

4

) Viz zde: http://www.eru.cz/cs/-/vykladove-stanovisko-energetickeho-regulacniho-uradu

Listopad 2014

30

SEVEn


BiogasHeat

• sušení dřeva použitého pro výrobu paliva – sušení dřeva ze surového stavu do stavu s nižším obsahem vody a vyšší výhřevností, avšak pouze v případě, že takto upravené dřevo není prokazatelně dále používáno jako palivo k výrobě elektřiny tepla nebo elektřiny a tepla, na které je nárokována podpora elektřiny nebo provozní podpora tepla dle ustanovení zákona č. 165/2012 Sb. 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 vyjádřena množstvím tepla potřebného k odpaření 1 tuny odpařené vody. 

Vytápění chovů hospodářských zvířat Za užitečné teplo je považováno teplo dodané pro vytápění objektů sloužících k chovu vybraných druhů hospodářských zvířat, které z hlediska tepelného komfortu chovaných zvířat vytápění objektů vyžadují. K vytápění objektů pro chov hospodářských zvířat dochází v prostorách k tomu určených a příslušnými orgány schválených. Limity spotřeby: Maximální množství dodaného tepla, které může být považováno za užitečné teplo, je závislé na počtu a hmotnosti chovaných zvířat a obvyklé potřebě tepla v různých stádiích životního cyklu chovaných .zvířat



Dodávka tepla pro akvakultury Limity spotřeby: Za užitečné teplo je považováno teplo dodané k zajištění tepelných podmínek pro intenzivní chov vodní fauny nebo flory v zařízeních k tomu určených a příslušnými úřady schválených. Intenzivním chovem vodní fauny nebo flory, neboli akvakulturou, se rozumí obhospodařování vodních ploch s cílem dosažení dlouhodobě stálých výnosů vodní fauny a flory (např. ryb, humrů, raků, krabů, krevet, mušlí, řas a jiných vodních organismů) za předpokladu, že produkce těchto intenzivních chovů je určena především k následnému prodeji.



Pěstování rostlin ve sklenících Limity spotřeby: Za užitečné teplo je považováno teplo sloužící pro podnikatelskou činnost spojenou s pěstováním a šlechtěním rostlin v prostorách k tomu určených a příslušnými orgány schválených. V tomto případě se za ekonomicky odůvodnitelnou poptávku po teple rozumí spotřeba tepla pro zajištění vhodných podmínek pro pěstování těchto rostlin, jejichž produkce je určena především k následnému prodeji



Hygienizace/ pasterizace složek substrátu vstupujícího do fermentoru Limity spotřeby: Za užitečné teplo je považováno teplo použité pro hygienizaci/pasterizaci pouze těch složek substrátu vstupujících do fermentoru, u kterých to je vyžadováno platnými právními předpisy.



Chlazení Limity spotřeby: Za užitečné teplo je považována tepelná energie dodaná pro výrobu chladu, pokud je chlad následně využíván pro klimatizování budov, chlazení prostor pro skladování potravin, chlazení potravin, chlazení stájových objektů pro chov vybraných hospodářských zvířat.

Listopad 2014

31

SEVEn


BiogasHeat

Za užitečné teplo z obnovitelných zdrojů se nepovažuje zejména dodávka tepla:

9.4

-

pro ohřev substrátu ve fermentoru bioplynové stanice,

-

pro sušení fermentačního zbytku (digestátu) za účelem výroby organických hnojiv,

-

pro sušení fermentačního zbytku (digestátu) za účelem výroby paliv,

-

pro hygienizaci/pasterizaci složek substrátu vstupujícího do fermentoru v případě, že nejsou vyžadovány platnými právními předpisy,

-

pro dodatečnou výrobu elektřiny (např. využitím ORC jednotky, tepelně hladinový generátor atd),

-

z výroben elektřiny, u kterých jsou pro krytí tepelných potřeb využívány neobnovitelné zdroje (např. fosilní paliva).

Způsob prokazování

Při dokladování množství tzv. užitečného tepla bude nutné postupovat v souladu s ustanoveními výkladového stanoviska ERÚ 3/2013. Jakékoliv deklarované množství užitečného tepla pro daný účel je přitom výrobce vždy povinen 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.). Současně pak výrobce vždy nese odpovědnost za stanovení prokazovaného množství tepla. 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 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.

Listopad 2014

32

SEVEn


BiogasHeat

Příloha č.3: Úprava předpokladů užití tepla v Lasselsberger, s.r.o. S ohledem na předpokládaný neefektivní ohřev kalu vlivem jeho problematického ohřevu je dále uvedeno alternativní řešení. Toto alternativní řešení má, stejně jako předpokládaný předehřev kalu, základ ve využití disponibilního tepla z chlazení motoru. Tento disponibilní výkon je na úrovni 600 kW při předpokládaných parametrech média 80/60 °C. Změna ve využití této topné vody je v jejím zavedení do předehřevu sušícího vzduchu rozprachové sušárny č. 3. Předpoklady ohřevu sušícího vzduchu vyjadřuje následující tabulka, ve které je uvedena také doplnění tohoto záměru o ohřev vzduchu také pro RS 1. Z této tabulky vyplývá, že dosažitelný tepelný výkon transformovaný do sušícího vzduchu rozprachové sušárny č. 3 je na úrovni 300 kW, resp. pak pro RS číslo 1 až 700 kW.

parametr

jednotka hodnota

měrná tepelná kapacita vzduchu

kJ/kg.K

množství nasávaného vzduchu před vstupem do sušárny teplota vzduchu před vstupem do sušárny dosažitelná teplota ohřevu výměníkem voda/vzduch minimální množství tepla na předehřev vzduchu míra účinnosti předání tepla využitelné množství tepla počet provozních hodin množství tepla z KJ na bioplyn

3

m /hod °C °C kW.hod-1 % kW.hod-1 hod/rok MWh GJ

1,30 RS č.1 43 425 7 60 831,1 85 706 6 400 4521 16276

RS č.3 18 900 7 60 361,7 85 307 5 700 1753 6309

Celkem 1014 6274 22586

Celková roční kapacita užití tepla pro předehřev vzduchu rozprachových sušáren je na úrovni 4 GWh. Tedy pro toto alternativní řešení lze charakterizovat obdobnou disponibilitou dodávek tepla, jako byly předpokládány v kombinaci dodávek tepla pro vytápění objektů a předehřev kalu. Celkové investiční náklady na realizaci předehřevu vzduchu v obou sušárnách se pohybují okolo 3 mil.Kč v členění dle následující tabulky. b) předehřev sušícího vzduchu rozprachové sušárny č. 3 vyvedení tepelného výkonu KGJ ve formě teplé vody 90/70°C z chlazení motoru, oleje a palivové směsi 1. stupně, rozdělovač, sběrač, 2 samostatně regulované vývody (vytápění objektů a předehřev vzduchu RS) výstavba teplovodního primárního potrubí do prostoru RS č. 3 eventuelně i pro RS č. 1 v délce 100 m instalace dvou výměníků teplá voda/vzduch o výkonu 2 x 300 kW pro RS č. 1 instalace dvou výměníků teplá voda/vzduch o výkonu 2 x 300 kW pro RS č. 3 úprava a vytvoření MaR předehřevu vzduchu

3 150 600 400 1 000 1 000 150

Podstatným způsobem tak dojde ke snížení investičních nákladů a to o ca. 2 mil.Kč. tato hodnota vyjadřuje předpokládané náklady na vybudování teplovodu do objektů B1, C1 a D2, instalaci DPS a ostatních nákladů. Pozn. Problematický ohřev keramického kalu je vyvolán tzv. laminárním proudění v případě užití výměníku voda/kal, kdy dochází pouze k omezenému přestupu tepla do kalu ve srovnání např. s ohřevem vody. Listopad 2014

33

SEVEn

Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u BPS Hostokryje. Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u bioplynové stanice HOSTOKRYJE

Recommend Documents