Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u BPS Načeradec. Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u bioplynové stanice NAČERADEC

Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u BPS Načeradec

Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u bioplynové stanice NAČERADEC

ZÁŘÍ 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. 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

3

2.1

Umístění _________________________________________________________ 5

2.2

Technické informace _______________________________________________ 5

2.3

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

Stávající míra užití tepla z BPS ____________________________________ 8

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

5

4.1

Stávající spotřeby tepla v areálu družstva _____________________________ 9

4.2

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

Podrobné posouzení vybraných možností využití tepla z BPS _________ 11 5.1 Technické řešení _________________________________________________ 11 5.1.1 Varianta 1: Teplofikace a krytí stávajících tepelných potřeb objektů v areálu družstva 11 5.1.2 Varianta 2: Výstavba teplovodu a krytí tepelných potřeb objektů ZŠ a DDŠ ___ 12 5.1.3 Varianta 3: Výstavba teplovodu a krytí části tepelných potřeb dalších vybraných objektů v obci (BD, DPS a MŠ) ________________________________________________ 13 5.2

Ekonomické hodnocení ____________________________________________ 15

5.3

Rámcové právní podmínky _________________________________________ 16

5.4

Sociální hlediska _________________________________________________ 17

5.5

Finanční hlediska _________________________________________________ 17

5.6

Ekologické efekty_________________________________________________ 17

6

Souhrn předběžné studie proveditelnosti __________________________ 19

7

Závěry a doporučení dalšího postupu provozovateli bioplynové stanice

20

8 Příloha: Jak postupovat při uplaťnování nároku na provozní podporu za výrobu elektřiny v režimu KVET _____________________________________ 21 8.1

Definice užitečného tepla __________________________________________ 21

8.2

Výpočtová metodika procesu KVET _________________________________ 21

8.3

Uznatelné způsoby užití tepla pro BPS _______________________________ 22

8.4

Způsob prokazování ______________________________________________ 25

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 AGRO DRUŽSTVO Načeradec kooperující s firmou TRIOL CZ a.s. (dále také jen „společnost“ či „investor“). Svou bioplynovou stanici ve svém středisku ve stejnojmenné obci společnost uvedla do provozu v roce 2012 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.

Září 2013

4


2

Informace o stanici

2.1

Umístění

Bioplynová stanice se nachází v areálu společnosti AGRO DRUŽSTVO Načeradec, ležícím v severovýchodní části obce Načeradec. Stanice je situována do východní části areálu (GPS: 49°36'45.401"N, 14°54'52.929"E)

UMÍSTĚNÍ BPS

Obr. č. 1: Přehledná situace umístění BPS

2.2

Technické informace

Jedná se o BPS, sloužící k výrobě bioplynu a jeho následnému energetickému využití, která je navázaná na stávající zemědělský areál. Vstupními surovinami pro fermentaci jsou chlévská mrva skotu (11 tis. t/rok), kejda prasat (3 tis. t/rok), kukuřičná siláž (2 tis. t/rok), GPS (2 tis. t/rok) a travní senáž (1 tis. t/rok). Samotná stanice se sestává z primárního a sekundárního kruhového betonového fermentoru, každý o vnitřních rozměrech 22/6 m (objem 2280 m3). Konstrukce, včetně zastřešení, jsou opatřeny tepelnou izolací. Ve střešní konstrukci se nachází výřezy pro přístup k míchadlům ad. strojové technice, kterou je fermentor osazen. Vytápění fermentorů zabezpečuje stálou teplotu fermentace. Jde o teplovodní vytápění, jehož rozvod jednotlivých okruhů je v obvodové stěně fermentorů. Pro dávkování vstupních substrátů Je použit systém sestávající ze zásobníku TRIOLIET, čerpací sestavy WANGEN a macerátoru VOGELSANG. Ze zásobníku Trioliet 2 3000 jsou pevné substráty podávány do směšovacího čerpadla Bio-mix Wangen, kde dochází k míchání s tekutou složkou z kofermentoru, a s obsahem sušiny cca 12% přes macerátor (RotaCut RCX 48G), kde jsou pevné částice rozmělněny na délku max. 12 mm), dávkovány do fermentoru 1. stupně cca 2 m ode dna. Vstupní hmota má tak díky maceraci kašovitou strukturu a nevytváří ve fermentoru plovoucí krustu. Fermentor i dofermentor jsou vystrojeny míchací technikou v podobě tří resp. dvou kusů ponorných rychloběžných třílistých míchadel EISELE, typ GTSWI-EX 204, poháněných elektricky motorem přes planetovou převodovku a nastavitelných výškově i stranově.

Září 2013

5


Přepouštění tekutého substrátu z fermentoru do dofermentoru a odtud do koncového skladu probíhá gravitačně, a to potrubím ze dna předchozího na hladinu následujícího stupně. Hmota po fermentaci je přečerpávána do koncového skladu digestátu, kterým je kruhová betonová jímka o vnitřních rozměrech 36/9 m a objemu 9160 m3 (pro jeho dočasné uskladnění před odvozem jako hnojivo na pole). Produkovaný bioplyn je skladován v plynojemovém vaku kulového tvaru umístěném na střešním plášti mezi fermentačními nádržemi. Objem vaku je 660 m3. Stávající produkce bioplynu umožňuje využívat plný výkon instalované kogenerační jednotky, kterou je GE Jenbacher, typ JMS 312 GS-B.L se zážehovým 12-válcovým motorem J 312 GS-C221. Instalovaný elektrický výkon jednotky je 526 kW. Jednotka se vyznačuje jmenovitou el. účinností 40,4 % a tepelnou účinností téměř 43 %. Jednotka je pro svůj provoz vybavena 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 téměř 560 kWt. Teplo nepředané k dalšímu využití je za pomoci vzduchových chladičů, jež jsou součástí chladícího okruhu, vysáláno do ovzduší. Při plné výrobní kapacitě tak stanice denně vyrobí přes 12 MWh elektřiny i tepla a při očekávané intenzitě provozu KGJ během roku po dobu ~ 8 tis. hod/rok a odpočtu vlastních energetických potřeb by roční suma dále využitelné elektřiny mohla dosahovat téměř 4 GWh, u tepla pak 3,5 GWh. To je pro srovnání přes 12,5 (!) tis. GJ tepla, které může krýt roční potřeby dvou až tří set domácností. Z tohoto důvodu je namístě hledat racionální možnosti pro jeho alespoň částečné využití. Z důvodu nově instalované kapacity výroby elektřiny v roce 2012 je tak investor vázán hledat pro vyráběné teplo smysluplné využití. Proto již nyní sám hledá možná řešení. Všem zvažovaným opatřením byla proto věnována zvláštní pozornost. Tab. č. 1 - Základní technické parametry instalovaných zdrojů el. a tepelné energie na BPS

GE Jenbacher JMS 312

Zdroj Jmenovitý el. výkon [kW]

526

Jmenovitá el. účinnost [%]

40,4

Mezní využitelný tepelný výkon [kW]

558

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

~ 290

spaliny*

~ 236

Předpokládaná roční výroba elektřiny brutto/netto [GWh]

4,2 / 3,9

Předpokládaná roční výroba tepla brutto/netto [GWh]

4,5 / 3,6

Pozn.: Hodnoty výroby brutto/netto kalkulovány pro roční provoz 8 tis. hodin a vlastní technologickou spotřebu el. energie 8% a tepelné energie 20%. *) Při vychlazení spalin na teplotu ~ 150 °C

Září 2013

6


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 musí investor hledat využití pro množství tepla odpovídající 10 % netto výroby elektřiny z té části el. výkonu, který byl uveden do provozu v roce 2012 (tj. pro roční výrobu elektřiny netto cca 3,9 GWh tomu odpovídá závazek využít alespoň 10 % ve formě tepla, tj. 0,39 GWh resp. 1,4 tis. GJ tepla). Jinak hrozí přeřazení bonifikace výroby elektřiny z takzvaného tarifu AF1 na AF2, což by mělo dopad do výrazného poklesu tržeb za vyráběnou elektřinu (v řádech jednotek milionů Kč ročně). 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 upřesnit výkladovým stanoviskem Energetický regulační úřad, který zatím vydal jeho návrh. 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)

Září 2013

7


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.

3

Stávající míra užití tepla z BPS

Teplo vyráběné na bioplynové stanici je dnes využíváno pouze pro krytí technologické potřeby BPS. Celková stávající výroba dále využitelného tepla na KGJ je odhadována na cca 4,45 GWh za rok, z toho pro vlastní potřeby stanice bude zapotřebí ne více než 20 %, tj. 0,9 GWh ročně. Disponibilní produkce tepla tak může činit až 3,55 GWh alias téměř 13 tis. GJ rok. Právě tyto hodnoty dokládají smysluplnost této studie s cílem identifikovat další možnosti, jak teplo smysluplně více využívat.

Září 2013

8


4

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

4.1

Stávající spotřeby tepla v areálu družstva

Stávající potřeby tepla v zemědělském areálu jsou pokryty otopnými systémy na elektrickou energii. Dojírny, hygienické zázemí i administrativní budova jsou vytápěny elektrickými přímotopy. Teplá voda pro potřeby zaměstnanců i předehřev pitné vody pro dobytek je prováděn v elektrických ohřívačích. Posklizňová linka je vybavena ohřívačem vzduchu s hořákem na LTO. Vzduch je zde ohříván na 90-110°C. Pro všechny uvedené účely lze využít vyvedení tepla z BPS a pokrýt tak stávající potřebu areálu v plném rozsahu, s výjimkou posklizňové linky, kde by došlo pouze k předehřívání vstupního vzduchu.

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 v nejkrajnějším případě jako palivo. Teplem z bioplynových stanic 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 stejně jako stanice leží necelý kilometr od centra obce Načeradec, v kterém se nachází vícero potenciálních spotřebitelů tepelné energie. Těmi nejzajímavějšími z hlediska provedení napojení na případný teplovod jsou budova místní základní školy (ZŠ) a budova dětského domova se školou (DDS), ležící podél ulice Lhotecká. Vytápění těchto objektů probíhá lokálními kotelnami na LTO. Předpokládaný potřebný špičkový výkon zdroje tepla těchto objektů je 200 a 100 kW.

Září 2013

9


Dalším potenciálním odběrem k napojení na plánovaný teplovod se jeví být soubor 7 bytových domů (každý o 4 b.j.). Odhadovaná velikost vytápěných prostorů je cca 300 m2/BD, tj. celkem až 2,1 tis. m2. Objekty se nachází ve východní části obce v ulici V Parku. Jednalo by se o prodloužení trasy vedení teplovodu od budovy ZŠ a MŠ podél ulice Lhotecké o cca 200 m. Předpokládaný potřebný špičkový výkon pro pokrytí tepelných potřeb těchto objektů je 280 kW (7x BD á 40 kW). Systém vytápění objektů není v současné chvíli posuzovateli známý, nicméně lze předpokládat, že stávající relativně vysoké ceny energií a tím i souhrnné náklady na vytápění a přípravu teplé vody ať už elektřinou nebo plynem mohou opodstatnit případnou investici do ústředního vytápění v BD s možným přednostním zásobováním (výrazně levnějším) teplem z BPS. Stejný model platí pro eventuální přivedení teplovodu k objektu domova s pečovatelskou sužbou a MŠ ležícího cca 200 m jižně od budovy ZŠ, v ul. U Školky. Jedná se o dva dvoupodlažní objekty, v nichž se nachází ubytovací kapacity a zázemí pečovatelské služby, knihovna, obecní byt a samotná MŠ. Předpokládaný potřebný špičkový tepelný výkon pro pokrytí tepelných potřeb je na úrovni 60 kW, v současnosti zajišťovaný kotli na LTO. Ze získaných podkladů, dat a uskutečněných rozhovorů byly vytipovány jako nejvíce perspektivní tři možné rozvojové varianty využití tepla z BPS pro stávající potřeby areálu družstva a dále výstavbou teplovodu pro zásobování vybraných odběrů v obci: 

Varianta 1: Teplofikace a krytí stávajících tepelných potřeb objektů v areálu družstva



Varianta 2: Výstavba teplovodu a krytí tepelných potřeb objektů ZŠ a DDŠ



Varianta 3: Výstavba teplovodu a krytí části tepelných potřeb dalších vybraných objektů v obci (BD, DPS a MŠ)

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

Září 2013

10


5

Podrobné posouzení vybraných možností využití tepla z BPS

5.1

Technické řešení

5.1.1

Varianta 1: Teplofikace a krytí stávajících tepelných potřeb objektů v areálu družstva

V současnosti se v areálu družstva nacházejí (přes zimu vytápěné) objekty dojírny a sociální zázemí zaměstnanců areálu. Dalším vytápěným objektem je např. administrativní budova, která však po konzultaci se zástupcem družstva není uvažována jako vhodná pro napojení na dodávku tepla z BPS z důvodu neopodstatněné výše investičních nákladů na realizaci otopné soustavy. Pokud by však měla tato investice vést ke splnění podmínky využití užitečného tepla a tím udržení stávajícího tarifu výkupní ceny elektřiny vyrobené KGJ, situace pohledu na investiční náročnost realizace by byla diametrálně odlišná. Další spotřebou tepla v areálu družstva je provoz posklizňové linky, kde je sušící vzduch ohříván na 90-110°C pomocí hořáku na extra-lehký topný olej. Jeho sezónní spotřeba je dle informací družstva 8-10 tis. litrů LTO, což představuje cca 290 – 360 GJ tepla (při výhřevnosti LTO 43 GJ/t). V případě realizace předřazeného předehřevu vzduchu v teplovodním ohřívači zásobovaném teplem z BPS je možné dosáhnout úspory na vstupním palivu dohřevu pomocí LTO ve výši až 60%, což by znamenalo využití v průměru cca 200 GJ užitečného tepla. Přesné započitatelné množství tepla považovaného za užitečně spotřebované se bude řídit limitním množstvím dle druhu sušených komodit v závislosti na hodnotách ve výkladovém stanovisku ERÚ, jejichž předpokládané hodnoty jsou předznamenány v kapitole 8. Prostory hygienického zázemí zaměstnanců jsou v současné době vytápěny elektrickými přímotopy a dojírny elektrickými stropními sálavými panely. Celkový příkon stávajícího systému vytápění je cca 30 kW. Dalších potenciálních 20 kW instalovaného výkonu v elektrické energii je umístěno v administrativní budově družstva. Při uvažování ročního využití instalovaného výkonu 1200 h/rok lze očekávat spotřebu tepelné energie na vytápění těchto prostorů 130 GJ, resp. až 215 GJ při připojení administrativní budovy. Stávající odběr tepelné energie je dále využíván pro přípravu TV v hygienickém zázemí zaměstnanců a dále pro předehřev pitné vody pro ustájené krávy. Spotřeba vody zaměstnanci je odhadována na 150 l/den. Předehřívaná pitná voda pro krávy je dle sdělení zástupce družstva upravována na teplotu 26-28°C a spotřeba jedné krávy je cca 50 l/den, tj. při ustájení 280 ks krav cca 14 tis. m3/den! Takové množství předehřáté vody za výše uvedených podmínek představuje spotřebu tepla na předehřev až 100 MWh, neboli 360 GJ. Z důvodu závazku využít část tepla z výkonu KGJ instalovaného v roce 2012 investorovi záleží na tom, aby požadované množství tepla v odhadované minimální výši 1 400 GJ/rok zajistil. Z uvedených možností spotřeby tepla v areálu vyplývá, že celková potenciální spotřeba je zde na úrovni téměř 800 GJ. Předpokladem k jejímu využití je však uskutečnit výstavbu propojovacího teplovodu ke spotřebním místům v délce cca 400 metrů. Připravované výkladové stanovisko ERÚ předjímá stanovit množství užitečného tepla u stávajících objektů na vytápění a přípravu teplé vody na základě historických spotřeb, v tomto případě elektrické energie. Z výsledků vyplývá, že deklarované množství užitečného tepla pro stávající energetické potřeby provozů v areálu družstva nebude možné využít pro splnění podmínky využití tepla odpovídající 10 % netto výroby elektřiny z el. výkonu

Září 2013

11


uvedeného do provozu v roce 2012 (tj. nad 1 400 GJ/rok).. Aby byl požadavek bezpečně splněn, měla by být spotřeba užitečného tepla navýšena dalším vhodným způsobem.

Obr. č. 2: Situace rozmístění vytápěných budov v areálu AGRO Družstva Načeradec

5.1.2

Varianta 2: Výstavba teplovodu a krytí tepelných potřeb objektů ZŠ a DDŠ

Objekty místní základní školy (ZŠ) a Dětského domova se školou (DDŠ) leží poblíž centrálního náměstí obce podél východním směrem vedoucí ulice Lhotecká. DDŠ je školské zařízení, kde probíhá základní vzdělávání a převýchova chlapců s poruchami chování ve věku povinné školní docházky. Jedná se o chlapce s nařízenou ústavní, ochrannou výchovou nebo předběžným opatřením, které do zařízení umísťuje DDÚ Praha – Krč. V budově je internát, jídelna, 4 třídy základní a praktické školy. Kapacita DDŠ je 32 chlapců. Objekt je vytápěn z kotelny, kde je umístěn teplovodní zdroj tepla na LTO o odhadovaném výkonu 120 kW. Navrhováno je přivedení teplovodu z BPS do kotelny, kde bude přes tepelný výměník zajištěna dodávka tepla pro objekt a stávající zdroj tepla přejde do záložního režimu, kdy bude dodávat teplo pouze v případě, že kapacita dodávky tepla z BPS s ohledem na celkový počet zásobovaných objektů, nebude dostatečná pro pokrytí tepelné potřeby. Přesto se předpokládá pokrytí celé roční potřeby, což představuje až 600 GJ tepla (při ročním využití zdroje 1400 h/rok). Příprava TV v objektu je předpokládána na 1,1 m3/den. Při ročním souhrnu to odpovídá potřebě až 75 GJ. Celkovou předpokládanou spotřebu užitečného tepla v objektu lze očekávat na úrovni přes 650 GJ. Budova ZŠ má 9 kmenových tříd s kapacitou 180 žáků, 6 dalších odborných pracoven (F+CH, Vv+Hv, 2 pracovny počítačů, cvičná kuchyň, pracovna šití, školní dílna). Součástí objektu je tělocvična, která je využívaná i ke kulturním účelům. V přízemí školy je školní jídelna s kuchyní (kapacita 250 jídel) a školní družina (2 oddělení). V téže budově je umístěna pošta a ordinace lékařů.

Září 2013

12


V kotelně objektu je umístěna kaskáda teplovodních kotlů na LTO o jmenovitém výkonu á 160 kW. Dle sdělení provozovatele je výkon jednoho kotle dostatečný pro běžný provoz, druhý kotel nabíhá pouze při potřebě zátopového výkonu. Může tedy být vypočtena předpokládaná roční spotřeba při započtení pouze jednoho zdroje a jeho využití 1400 h/rok. Za těchto předpokladů je roční potřeba objektu přes 800 GJ. V základním scénáři se jeví jako řešitelné, že by oba objekty, kde se nachází současné kotelny, byly doplněny o kompaktní předávací stanici o tepelném výkonu odpovídajícímu potřebnému výkonu objektu a stávající plynové kotle by přešly do režimu záložních zdrojů. Teoreticky by tak 100 % spotřeby LTO na kotlích v kotelně mohlo nahradit teplo z BPS. Teplovod by byl přiveden k objektům od již vybudované části teplovodu na hranici pozemku družstva a v další fázi plánuje provozovatel během roku 2013 začít projekční přípravu zbylé trasy teplovodu (od trafostanice k místům odběru) a v roce 2014 začít s realizací. Délka teplovodu by mohla činit do 0,8 kilometru. Obrázek přibližuje situaci řešených objektů ve variantě č. 2.

TEPLOVOD DÉLKY CELKEM 800 m

STÁVAJÍCÍ PŘÍPRAVA TEPLOVODU

DDŠ ZŠ

Obr. č. 3: Mapa se zákresem vedení teplovodu z BPS do objektů DDŠ a ZŠ

Souhrnná spotřeba tepla objektů navrhovaných k zásobování užitečným teplem z BPS může dosáhnout až přes 1 450 GJ, což by samo o sobě postačovalo ke splnění podmínky využití ekvivalentu tepla v množství 10% netto elektrické energie.

5.1.3

Varianta 3: Výstavba teplovodu a krytí části tepelných potřeb dalších vybraných objektů v obci (BD, DPS a MŠ)

Východním směrem dále po ulici Lhotecká se v navazující ulici V Parku nachází souboru 7 bytových domů o 4 bytových jednotkách. V objektech se nachází celkem 28 b.j. o celkové podlahové ploše až 2,1 tis. m2. Systém vytápění těchto objektů není posuzovateli v době zpracování posudku znám, nicméně je předpokládána absence otopných soustav v těchto objektech a v návrhu bude započtena jejich dodatečná realizace. Září 2013

13


Uvažované napojení bytových domů se jeví jako vhodné rozšíření využití potenciálu využití tepla. Jednalo by se o prodloužení trasy vedení teplovodu od budovy ZŠ podél ulice Lhotecké o dalších cca 250 m. Jak již bylo zmíněno, nutná by byla realizace otopných soustav v objektech, stejně jako zřízení kompaktní předávací stanice v každém z napojených BD. Instalace nových otopných soustav by byla otázkou vlastních investic uživatelů nebo investice dodavatele tepla s tím, že by se investice musela projevit v ceně dodávaného tepla. Odhadovaná spotřeba tepla těchto obytných budov je až 1 400 GJ resp. 392 MWh (7x BD á 40 kW; při 1400 h/rok). Při realizaci napojení bytových objektů by v případě nepřítomnosti centrálních zdrojů v BD vyvolalo nutnou instalaci záložních zdrojů pro případek výpadku funkce KGJ. Objekty mateřské školy a domu s pečovatelskou službou jsou dalším potenciálním odběratelem tepla. Budovy jsou propojeny spojovací chodbou a vytápěny jsou z jedné kotelny. Zdrojem tepla zde jsou dva teplovodní kotle na LTO o výkonu á 60 kW. Podle sdělení obsluhy kotelny, stejně jako u ZŠ, i zde je dostačující pro běžný provoz výkon jednoho z kotlů, druhý kotel nabíhá pouze při potřebě zátopového výkonu. Napojení této kotelny by spočívalo v prodloužení plánovaného teplovodu o dalších cca 200 m a v instalaci kompaktní předávací stanice. Teplovod by byl veden ulicí U Školky, jižně od ulice Lhotecké, kde se také objekty nachází. Stejně jako v předešlých případech by stávající kotle přešly do režimu záložního zdroje. Očekávaná spotřeba tepla dodaného z BPS je až 300 GJ. Tato třetí rozvojová varianta staví principielně na předchozích dvou a mohla by dále navýšit využití disponibilní tepelné kapacity na straně BPS a teplovodu, který by byl vybudován do objektů ZŠ, DDŠ.

BYTOVÉ DOMY

250m

200m MŠ, DPS

Obr. č. 4: Mapa se zákresem vedení prodloužení teplovodu z BPS k objektům BD, MŠ a DPS

Září 2013

14


5.2

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. Varianta 1: Teplofikace a krytí stávajících tepelných potřeb objektů v areálu družstva Investiční náklady:

2,55 mil. Kč - 2,0 mil. Kč - 5 tis. Kč/bm teplovodu délky do 400 m - 0,2 mil. Kč - instalace topného systému do hygienických prostorů a dojírny - 0,15 mil. Kč - instalace topného systému do administrativní budovy - 0,1 mil. Kč náklady na inženýrské práce - 0,1 mil. Kč rezerva

Roční dodávka tepla:

215 MWh resp. až 775 GJ/rok

Úspora:

až 0,63 mil. Kč/rok (při nenákupu 200 GJ LTO v ceně 550 Kč/GJ a 575 GJ elektrické energie v ceně 900 Kč/GJ

Dodatečné provozní náklady: až 0,05 mil. Kč/rok (zejména spotřeba elektřiny na čerpací práci, odhadována na 10 MWh/rok, údržba, výkaznictví pro ERÚ apod.) Prostá návratnost:

do 4-5 let

Varianta 2: Výstavba teplovodu a krytí tepelných potřeb objektů ZŠ a DDŠ Investiční náklady:

5 mil. Kč - 4,8 mil. Kč - 6 tis. Kč/bm teplovodu délky 800 m - 0,3 mil. Kč - kompaktní předávací stanice, vč. měření tepla, případně akumulace, úprava MaR - 0,2 mil. Kč náklady na inženýrské práce - 0,5 mil. Kč rezerva

Roční prodej tepla:

až 400 MWh resp. až 1,45 tis. GJ/rok

Příjmy z prodeje tepla:

až 0,68 mil. Kč/rok (při takové ceně, aby prostá návratnost byla max. 10 let a aby cena byla dostatečně motivující pro odběratele tepla, čemuž odpovídá +/- 470 Kč/GJ bez DPH, stávající cena tepla se odhaduje pro LTO na 650 Kč/GJ)

Dodatečné provozní náklady: až 0,1 mil. Kč/rok (spotřeba elektřiny na čerpací práci připadající na teplovod, odhadována celkem až na 20 MWh/rok, dále doplňování vody, servisní prohlídky a pravidelné kontroly, výkaznictví pro ERÚ, výkaznictví pro odběratele tepla apod.) Prostá návratnost:

Září 2013

8 až 10 let

15


Varianta 3: Výstavba teplovodu a krytí části tepelných potřeb dalších vybraných objektů v obci (BD, DPS a MŠ) Investiční náklady:

7,85 mil. Kč - 2,7 mil. Kč - 6 tis. Kč/bm prodloužení teplovodu délky 450 m - 7 x 0,6 mil. Kč - kompaktní předávací stanice v BD, vč. měření tepla, případně akumulace, MaR, otopné soustavy bytových jednotek - 0,15 mil. Kč - kompaktní předávací stanice v MŠ a DPS, vč. měření tepla, případně akumulace, úprava MaR - 0,3 mil. Kč náklady na inženýrské práce - 0,5 mil. Kč rezerva

Roční prodej tepla:

až 470 MWh resp. až 1,7 tis. GJ/rok

Příjmy z prodeje tepla:

až 0,83 mil. Kč/rok (při takové ceně, aby prostá návratnost byla max. 10 let a aby cena byla dostatečně motivující pro odběratele tepla, čemuž odpovídá +/- 490 Kč/GJ bez DPH, stávající cena tepla se odhaduje pro LTO na 650 Kč/GJ, elektrická energie 900 Kč/GJ – předpoklad pro BD)

Dodatečné provozní náklady: až 0,05 mil. Kč/rok (spotřeba elektřiny na čerpací práci připadající na teplovod, odhadována celkem až na 10 MWh/rok, dále doplňování vody, servisní prohlídky a pravidelné kontroly, výkaznictví pro ERÚ, výkaznictví pro odběratele tepla apod.) Prostá návratnost:

cca 10 let

Z výše uvedeného vyplývá, že ekonomicky smysluplné by mohly být obě varianty vyvedení tepla do objektů v obci. Nicméně třetí rozvojová varianta přináší určitá zvýšená investiční rizika v podobě pravděpodobně nutné instalace otopných soustav v bytových domech. Bez realizace dodávky tepla do objektů BD však zjevně ztrácí realizace této varianty smysl, jelikož spotřeba samotného objektu MŠ a DPS není dostatečně vysoká, aby opodstatnila investici do prodloužení teplovodu.

5.3

Rámcové právní podmínky

Z pohledu podmínek poskytovaných provozních podpor by případná realizace všech opatření při splnění definovaných limitů spotřeby a dalších požadavků (např. průkazného doložení množství využitého tepla) byla s největší pravděpodobností považována jako uznatelný způsob užití tepla a lze je tedy považovat víceméně za rovnocenné. 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.), Září 2013

16


tj. zejména získat oprávnění - licenci 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. 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).

5.4

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. Z tohoto pohledu poslední dvě z analyzovaných možností mají potenciál prospět lokálně – dodávkou levné tepelné energie dosáhnou zásobované subjekty finančních úspor při nákupu energií.

5.5

Finanční hlediska

Finanční hledisko je zde chápáno v kontextu nároků na kapitál a možnosti jeho zajištění. Investiční náklady se u jednotlivých variant navyšují, ve variantě 3 jsou nejvyšší z důvodu předpokládané nutnosti realizace otopných soustav v bytových domech. V tomto případě lze očekávat, že by jejich realizaci investičně musel zaštítit dodavatel tepla a investovanou částku by rozprostřel do nabídnuté ceny tepla, která by v případě stávajícího systému vytápění elektrickou energií mohla stále být v porovnání konkurenceschopná a přinést tak obyvatelům domů finanční úspory.

5.6

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

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

17


vypouštěných do ovzduší. Každé z analyzovaných opatření se jeví jako schopné tomu dostát. Výše absolutních úspor primární energie a emisí s tím spojených bude za jinak stejných podmínek odpovídat historickým spotřebám a průměrné energetické náročnosti výroby elektřiny konvenčním způsobem a průměrným emisním faktorům sledovaných škodlivin. Zavedením tepla z BPS do vytápěných objektů v areálu (dojírna, hygienické zázemí a administrativní budova) dojde k vytěsnění elektrické energie v množství 575 GJ/rok, což by znamenalo globální úsporu 110 až 185 tun CO2 (vyšší hodnota, pokud by byla nahrazena elektřina z uhelné elektrárny, nižší, pokud by byl využit průměrný současný mix zahrnující i jádro, plyn a OZE). U předehřevu vzduchu pro sušičku agrárních komodit by došlo k úspoře spotřeby lehkého topného oleje ve výši 200 GJ/rok a to představuje, oproti úspoře elektřiny, lokální úsporu 14 tun CO2 a další jednotky a desítky kilogramů dalších škodlivin (NOX, SO2, TZL). Obdobně lze vyčíslit i následující varianty, kdy u vyvedení teplovodu do objektu DDŠ a ZŠ dojde k vytěsnění spotřeby LTO v ročním souhrnu ve výši 1 450 GJ. Tímto by se lokálně nevypustilo do ovzduší dalších více než 100 tun CO2 a další desítky až stovky kilogramů dalších škodlivin (NOX, SO2, TZL). Ekologický přínos poslední varianty by navýšil lokálně uspořené emise CO2 o dalších cca 20 tun a navíc globálně uspořené emise CO2 270 až 450 tun, díky vytěsnění spotřeby elektrické energie v BD ve výši 1 400 GJ.

Září 2013

18


6

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 Ekonomická Právní Sociální Finanční Ekologická

5 5 5 4 4 5

4 3 2 5 3 4

3 3 1 5 3 4

Celkem

28

21

19

Vysvětlivka: 1 ... velmi špatné podmínky/neproveditelné 5 ... vynikající podmínky

Září 2013

19


7

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). Z komplexního hodnocení navržených variant vyplývá, že s určitostí lze doporučit realizovat projekt teplofikace areálu družstva, stejně jako výstavby teplovodu z BPS k objektům DDŠ a ZŠ. Pro výrobce i odběratele tepla by projekt byl ekonomicky výhodným a navíc by byl prospěšný z hlediska omezení lokálních emisí škodlivin (ke kterým dochází při spalování lehkého topného oleje v kotelnách těchto objektů). Nezanedbatelným hlediskem je zejména splnění podmínky využití požadovaného množství užitečné tepelné energie pro udržení stávající tarifikace výkupní ceny elektrické energie vyrobené v KGJ, k čemuž napomůže právě realizace alespoň těchto dvou rozvojových variant. Navíc vyvedení teplovodu z BPS, díky lokalizaci a trase vedení, nevyloučí možné další pokračování trasy teplovodu směrem k bytovým domům, případně k objektu MŠ a DPS, jak přibližuje rozvojová varianta 3. Její faktické uskutečnění je však podmíněno všeobecným přijetím a podporou ze strany uživatelů resp. majitelů BD, kterými jsou téměř výlučně soukromé osoby vlastnící jednotlivé bytové jednotky. To značně ztěžuje vyjednávací pozici o navrhované rozvojové variantě 3. Proto její uskutečnění doporučujeme v této chvíli odložit a o možné realizaci rozhodnout až po zkušenosti s realizací prvních dvou navrhovaných rozvojových variant, což může být také pozitivním impulzem pro následné vyjednávání o přijetí návrhu dodávky tepla do BD z bioplynové stanice s majiteli bytů.

Září 2013

20

BiogasHeat

Předběžná studie proveditelnosti_BPS Žamberk

8

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

8.1

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.

8.2

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).

Červen 2013

21

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. 5: 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.

8.3

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.

Červen 2013

22

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,

Červen 2013

23

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.

Červen 2013

24

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).

8.4

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.

Červen 2013

25

SEVEn

Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u BPS Načeradec. Předběžná studie proveditelnosti využití tepla u bioplynové stanice NAČERADEC

Recommend Documents