Projekt Využití biomasy

Univerzita Palackého v Olomouci Filozofická fakulta Studijní obor: Francouzština se zaměřením na aplikovanou ekonomii

Projekt Využití biomasy Biomass utilization project Bakalářská diplomová práce

Lenka KUČEROVÁ Vedoucí diplomové práce: Doc. Ing. Jaromír NOVÁK, CSc.

Luleč, březen 2008

Filozofická fakulta Univerzity Palackého v Olomouci Akademický rok: 2006/2007

ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ DIPLOMOVÉ PRÁCE

Katedra: ..Katedra romanistiky…………................................................................................... Příjmení, jméno: ..Kučerová Lenka…………............................................................................ Osobní číslo studenta: ..F05004………...................................................................................... Studijní obor: ..Francouzština se zaměřením na aplikovanou ekonomii……………………....

Zadané téma 1: Projekt využití biomasy…………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………… …………..……………………………………………………………………..

Název práce v angličtině 2: Biomass utilization project………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………….

1

Předpokládaný název práce, česky nebo v jazyce, v němž bude práce napsaná. Vyplňuje se tiskacím písmem. Případné drobné změny na titulní straně práce při jejím odevzdání (včetně psaní velkých a malých písmen či jiných typografických atypičností) budou ve STAGu opraveny dodatečně. Při zásadní změně názvu tématu musí posluchač podat nové zadání BDP se všemi náležitostmi. 2 Anglický překlad předpokládaného názvu práce .

2

3

Rozsah práce : Minimálně plných 40 stran vlastního textu Zásady pro vypracování: 1. Úvod 2. Charakteristika současného vývoje využití obnovitelných zdrojů energie, jeho možné tendence a vymezení základních pojmů 3. Rozbor hlavních faktorů úspěšnosti projektování biomasy na obecní úrovni 4. Závěr Seznam odborné literatury 4: Noskievič P. a kol.: Biomasa a její energetické využití. Praha, 1996, ISBN 80-7078-367-2 Biom - odborný časopis a informační zpravodaj Českého sdružení pro biomasu. Praha: CZ Biom – České sdružení pro biomasu, 1997- . Vychází čtvrtletně. ISSN 1801 - 2655 Jiří Doležel. Zpráva o plnění indikativního cíle výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů za rok 2005 [online]. Podle § 7 zákona č. 180/2005 Sb. o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie. Praha: Ministerstvo průmyslu a obchodu, publikováno 21.12.2006. Dostupné z: http://download.mpo.cz/get/29807/32441/345372/priloha001.pdf [25.5.2007] Knápek, J., Vašíček, J., Havlíčková, K.: Ekonomická efektivnost pěstování biomasy pro energetické účely. ČVUT Praha, VÚKOZ, Průhonice, 2001. Alena Svozilová: Projektový management. Praha: Grada Publishing, a.s., 2006. ISBN 80-2471501-5 Termín zadání práce: 2007 Termín odevzdání práce 5: 2008 Vedoucí diplomové práce, titul (hůlkovým písmem): Doc. Ing. Jaromír Novák, CSc. …………………………..…….. podpis vedoucího práce

………………………….………… podpis vedoucího katedry

………………………………… datum

…………………………………… podpis děkana

3

Viz Prováděcí norma Studijního a zkušebního řádu UP v Olomouci na FF UP, článek 8 bod 5. Uvádějí se pouze stěžejní prameny (asi 5 titulů). 5 Termín je zpravidla dán Harmonogramem FF na příslušný akademický rok. Součástí práce je desetiřádková anotace vevázaná za stránkou s autorským prohlášením. Anotace obsahuje: cíle práce, způsob naplňování cílů, klíčová slova a resumé výsledků. U práce se předpokládají bibliografické údaje zpracované podle platné normy (nejlépe ISO). Práce se odevzdává na katedrách ve dvou tištěných verzích a na CD. 4

3

J mé n o a p ř í j me n í a ut o r a: N á z e v d i pl o mo v é p r á c e : N á z e v p r á c e v a n g l ič t i ně: Ka t e dr a: V e d oucí diplomové práce: Rok obhajoby:

Lenka Kučerová Projekt využití biomasy Biomass utilization project Katedra romanistiky doc. Ing. Jaromír Novák, CSc. 2008

Anotace Předmětem bakalářské diplomové práce „Projekt využití biomasy“ je rozbor podmínek úspěšnosti projektování malých zdrojů využívajících energii biomasy, jako obnovitelného zdroje energie a ilustrační model využití základních metod projektového řízení. První část charakterizuje současný vývoj využívání jednotlivých obnovitelných zdrojů a jejich možné perspektivy do budoucna. Druhá část je zaměřena na samotný rozbor vhodnosti využití biomasy hlavně při instalaci malých a středních lokálních zdrojů. Poukazuje na hlavní podmínky úspěšnosti a časté chyby v projektování. Poslední částí je jednoduchý základní model projektování instalace malého zdroje ke spalování biomasy za účelem získávání tepelné energie.

Annotation The subject of the work “Biomass utilization project” is the study of conditions for successful project in small sources exploiting biomass energy like a renewable resource. First part describes the present evolution in using renewable resources and their visions in future. Second part is concentrated on the analysis of availability for installation of small and medial sources on local layer. It shows the basics conditions of availability and frequent mistakes in projecting. The last part is a simple basic model of projecting a small source using biomass for gain the thermal energy.

Klíčová slova Obnovitelné zdroje, projekt, biomasa, lokální zdroje, návratnost investice, podmínky úspěšnosti

Keywords Renewable resource, project, biomass, local sources, recovery of investment, conditions of success

Mots clés Resources renouvables, projet, biomasse, sources locaux, recupérabilité de l’investissement, conditions de la réussite 4

Prohlašuji, že jsem bakalářskou diplomovou práci Projekt využití biomasy vypracovala samostatně pod vedením doc. Ing. Jaromíra Nováka CSc. a uvedla v seznamu literatury všechny použité literární a odborné zdroje. V Lulči dne

5

OBSAH OBSAH....................................................................................................................................................................... 5 OBSAH....................................................................................................................................................................... 6 ÚVOD ......................................................................................................................................................................... 8 1. OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE ...................................................................................................... 10 1.1 VODNÍ ENERGIE ............................................................................................................................................. 11 1.2 ENERGIE VĚTRU ............................................................................................................................................. 11 1.3 BIOPLYN ......................................................................................................................................................... 12 1.3 SLUNEČNÍ ENERGIE ....................................................................................................................................... 12 1.5 TUHÉ KOMUNÁLNÍ ODPADY ........................................................................................................................... 13 1.6 BIOMASA ........................................................................................................................................................ 13 1.7 ZÁVĚR ............................................................................................................................................................ 15 2. BIOMASA ......................................................................................................................................................... 17 2.1 ROZDĚLENÍ BIOMASY PODLE MPO............................................................................................................... 17 2.2 ROZDĚLENÍ PALIV Z BIOMASY PODLE FORMY............................................................................................... 18 2.2.1 Polena, polínka ................................................................................................................................ 18 2.2.2 Balíky................................................................................................................................................... 18 2.2.3 Brikety, pelety, granule................................................................................................................ 18 2.2.4 Štěpka ................................................................................................................................................. 19 2.2.5 Piliny, hobliny, dřevní prach ....................................................................................................... 19 2.3 ROZDĚLENÍ PALIV Z BIOMASY PODLE MATERIÁLU ....................................................................................... 19 2.3.1 Paliva ze slámy ................................................................................................................................ 19 2.3.2 Dřevní paliva..................................................................................................................................... 20 2.3.3 Energetické rostliny ....................................................................................................................... 20 2.4 ROZDĚLENÍ BIOMASY PODLE PŮVODU .......................................................................................................... 21 2.3 ZÁVĚR ............................................................................................................................................................ 21 3. SPALOVÁNÍ BIOPALIV............................................................................................................................. 22 3.1 ZAŘÍZENÍ KE SPALOVÁNÍ BIOPALIV .............................................................................................................. 22 3.1.1 Získávání tepla................................................................................................................................. 22 3.1.2 Kogenerace ....................................................................................................................................... 24 3.1.3 Získávání elektrické energie ....................................................................................................... 25 3.2 ZÁVĚR ............................................................................................................................................................ 25 5. PROJEKTOVÁNÍ VYUŽÍTÍ BIOMASY JAKO LOKÁLNÍHO TEPELNÉHO ZDROJE......... 28 5.1 PODMÍNKY VHODNOSTI REALIZACE VYTÁPĚNÍ MALÝCH OBJEKTŮ SPALOVÁNÍM BIOMASY ........................ 28 5.1.1 Cíle projektu ..................................................................................................................................... 28 5.1.2 Náklady projektu............................................................................................................................. 29 5.1.3 Prostá návratnost investice......................................................................................................... 31 5.1.4 Diskontované peněžní toky......................................................................................................... 32 5.1.5 Čistá současná hodnota ............................................................................................................... 34 5.1.6 Vnitřní návratnost........................................................................................................................... 35 5.1.7 Změna návratnosti v závislosti na cenách paliva............................................................... 36 5.1.8 Přechod k vytápění biomasou .................................................................................................... 37 5.1.9 Komfort obsluhy.............................................................................................................................. 39 5.1.10 Spolehlivost .................................................................................................................................... 41 5.1.11 Perspektiva do budoucna .......................................................................................................... 42 5.1.12 Celkové hodnocení....................................................................................................................... 42 5.1.13 Závěr................................................................................................................................................. 44 5.2 REALIZACE VYTÁPĚNÍ MALÝCH OBJEKTŮ SPALOVÁNÍM BIOMASY ................................................................ 46 5.2.1 Plánování projektu - Logický rámec ........................................................................................ 46 5.2.2 Předběžné podmínky ..................................................................................................................... 48 5.2.3 Řízení projektu – CPM ................................................................................................................... 49 5.2.4 Závěr ................................................................................................................................................... 51

6

7 RESUMÉ.............................................................................................................................................................. 55 9 PŘÍLOHY............................................................................................................................................................ 58 PŘÍLOHA Č.1 – OBRÁZKY BIOPALIV ..................................................................................................................... 58 PŘÍLOHA Č.2 – MALÝ KOTEL NA SPALOVÁNÍ BIOMASY DO VÝKONU 50 KW .................................................... 59 PŘÍLOHA Č.3 – STŘEDNÍ KOTEL O VÝKONU DO 350 KW.................................................................................. 59 PŘÍLOHA Č.4 – OBRÁZEK KOTLE DO VÝKONU 1800 KW .................................................................................. 60 PŘÍLOHA Č.5 – OBRÁZEK KOTLE O VÝKONU DO 10 MW .................................................................................. 60 PŘÍLOHA Č.6 – OBRÁZEK KOGENERAČNÍHO KOTLE ........................................................................................... 61 PŘÍLOHA Č.7 – TABULKA MALÝCH AUTOMATICKÝCH KOTLŮ NA PEVNÁ PALIVA NA ČESKÉM TRHU .................. 62 PŘÍLOHA Č.8 – NEJČASTĚJŠÍ PRŮMĚRNÉ CENY JEDNOTLIVÝCH DRUHŮ PALIV ................................................. 63 PŘÍLOHA Č.9 – MOŽNOSTI SKLADOVÁNÍ PALIVA PRO AUTOMATICKÉ KOTLE ................................................... 64 PŘÍLOHA Č.10 – TREND VÝROBY ELEKTŘINY VE VODNÍCH ELEKTRÁRNÁCH ..................................................... 66 PŘÍLOHA Č. 11 – TREND VÝROBY ELEKTŘINY Z ENERGIE VĚTRU...................................................................... 66 PŘÍLOHA Č. 12 – TREND VÝROBY ELEKTŘINY Z BIOPLYNU ................................................................................ 67 PŘÍLOHA Č. 13 – TREND VÝROBY ELEKTŘINY ZE SLUNEČNÍ ENERGIE .............................................................. 67 PŘÍLOHA Č. 14 – TREND VÝROBY ELEKTŘINY Z TUHÝCH KOMUNÁLNÍCH ODPADŮ .......................................... 68 PŘÍLOHA Č. 15 – TREND VÝROBY ELEKTŘINY Z BIOMASY ................................................................................. 68 10 POUŽITÉ ZDROJE....................................................................................................................................... 69

7

ÚVOD Po většinu své přítomnosti na Zemi žil člověk v harmonii s prostředím, které mu dává možnost života. Po tisíciletí mu Země poskytovala stále nové zdroje potřebné pro život. Člověk ale nezůstává na místě, jde stále dál, aniž by kdokoli z lidí znal cíl. Cesta za pokrokem, vývojem a zlepšováním lidského života, je nekonečná. I když vlastně ne tak docela. Koncem by mohla být vyčerpanost naší nositelky Země, která už nebude dál schopna živení člověka-otesánka unést. Za posledních pár století došel člověk tak daleko, že tuto hrozbu vidí. Je tak nucen zabývat se nejen cestou vpřed, ale i tím, jak si prostor k růstu zachovat i na zítřek. Tak se vynořila ekologie s ochranou přírody, životního prostředí, se svými radikály přivázanými ke kmenům stromů i bádajícími vědci, s dobrými i špatnými politiky a s ideou obnovitelných zdrojů. Jelikož všechny aktivity k nápravě a zamezení škod jsou dílem člověka a ten není neomylný, nemohou být bezchybné. Buďme rádi, že se vůbec něco děje. Na druhou stranu však ničemu neuškodí si naši omylnost přiznat. Jaký může být výsledek dobře míněných ekologických aktivit, pokud se ekologie stane pro některé téměř náboženstvím a bude ignorovat souvislosti s dalšími rovinami lidského života? V posledních letech vystupuje do popředí stále více otázka obnovitelných zdrojů. Nároky na energii rostou geometrickou řadou a s nimi je stále palčivější otázka odkud ji brát. V České republice stále pochází většina elektrické energie z tepelných elektráren, většina domácností topí plynem, dále pak elektřinou a nemalá část uhlím. Ne každá zem či oblast mají ale pro využívání obnovitelných zdrojů stejné podmínky. To, že pro Českou republiku se ukazuje jako nejperspektivnější zdroj biomasa, se již stává všeobecně známou informací. Označení nejperspektivnější ale ještě neznamená univerzálně aplikovatelný za všech podmínek, ve všech lokalitách, v jakékoliv míře atd. Ne každý projekt využívající biomasu musí uspět, právě naopak. Technologie zpracování biomasy je v mnohých směrech velice dobře zvládnutá a zpracování za účelem získávání elektrické energie, či spalování rostlinných paliv, je věnována velká pozornost a množství výzkumů. Technologických publikací zabývajících se jak otázkou zařízení ke spalování, tak zpracováváním a pěstováním biopaliv, je nepřeberné množství. Zároveň s uváděním teorie v praxi se ale ukázala potřeba zhodnocení efektivnosti a ekonomických aspektů využívání biomasy jako alternativního energetického zdroje. Tato potřeba se projevila jak publikacemi v obecné rovině, či zaměřením na konkrétní oblast (výroba elektřiny, pěstování energetických plodin…), tak rozbory konkrétních projektů a množstvím různých článků. Vznikla dokonce odborná organizace zabývající se biomasou a vším s ní 8

spojeným a vydávající pravidelný odborný čtvrtletní zpravodaj informující o aktuálním dění v oblasti využívání biomasy, aktivitách organizace, výzkumech, projektech atd. Cílem této práce je uspořádat základní informace, které se dostávají do povědomí lidí, ale zatím spíše neuceleně a zmateně. Objasním základní pojmy oblasti obnovitelných zdrojů, podrobněji pak týkající se biomasy k vytvoření uceleného obrazu, na místo někdy třeba podrobných, avšak kusých informací. Poté se pokusím osvětlit rozporuplné názory na vhodnost využívání biomasy. Informace dostávající se do všeobecného povědomí zpočátku vytvářely představu téměř zázračného a spásného zdroje a teď po nesplnění nereálných očekávání vyvstává představa omylu, který je třeba zavrhnout. Realizace vhodných projektů k využívání tohoto obnovitelného zdroje, ale mají nezanedbatelný význam a za správných podmínek mohou být velkým přínosem. V této práci chci poukázat na podmínky vhodnosti vytváření projektů využití biomasy se zaměřením konkrétně na malé tepelné zdroje výkonu do 25 kW. Mnohdy je od úmyslu realizace projektu vytápění biomasou odstoupeno i za velice příznivých podmínek, jen z důvodu nejistoty ze zavádění netradičního zdroje. Tomu by měla být nápomocna poslední část obsahující základní metody projektování a jejich aplikaci na realizaci malého lokálního vytápění biomasou.

9

1. OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE Na začátek práce si dovolím ke vstupu do problematiky obnovitelných zdrojů vymezit základní pojmy. Nastíním hlavní charakteristiku jednotlivých druhů obnovitelných zdrojů, výhody či nevýhody využití pro energetické účely a předpokládané tendence dalšího vývoje. Co vlastně znamená označení obnovitelné zdroje? Definice českého zákona o životním prostředí zní „Obnovitelné přírodní zdroje mají schopnost se při postupném spotřebovávání částečně nebo úplně obnovovat, a to samy nebo za přispění člověka.“

6

Energie obnovitelných

zdrojů je vlastně sluneční energií různými způsoby vázanou na Zemi. Fosilní paliva jsou sice také uchovatelem sluneční energie, pro jejich vznik ale byla zapotřebí tak dlouhá doba, že jsou udávány jako neobnovitelná. Hlavními složkami jsou přímá sluneční energie, koloběh vody – tedy vodní energie, pohyby vzduchových mas – energie větru, sluneční energie vázaná v chemických procesech rostlin – biomasa, bioplyn. Z hlediska způsobů získávání energie mohou být jednotlivé základní složky dále děleny. Rozdělení podle MPO (ministerstva obchodu a průmyslu) dělí obnovitelné zdroje energie na 7: Vodní energie Energie větru Sluneční energie Tuhé komunální odpady Bioplyn Biomasa

6 7

http://cs.wikipedia.org Jiří Doležel. Zpráva o plnění indikativního cíle výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů za rok 2005, MPO

10

1.1 Vodní energie Vodní energie je stále nejvýznamnějším obnovitelným zdrojem pro výrobu elektřiny v ČR i v mnoha dalších státech. Tvoří podíl 75,95% z celkové množství elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů. Patří k nejstarším energetickým zdrojům, které jsou využívány po staletí a technologie využití jsou skvěle zvládnuty, o čemž svědčí ohromná vodní díla na našem území. Jako takový je už ovšem potenciál tohoto zdroje z převážné většiny využíván. Navíc Česká republika oproti jiným státům disponuje jen malým množstvím dostatečně významných toků. Většina řek u nás pramení a jejich tok je tak k využití pro energetické účely slabý. Možnost růstu se omezuje na menší elektrárny, které jsou značně závislé na počasí a ročním období. Malé elektrárny vznikají, ale navýšení podílu energie z OZE (obnovitelné zdroje energie) je prostřednictvím malých vodních elektráren možné pouze doplňkově, v menším měřítku a za velmi vysokých investičních nákladů. Rozvíjení tímto směrem je proto možné, ale výrazně omezené. Trend výroby elektřiny ve vodních elektrárnách viz Příloha č.10 – kapitola 9.10.

1.2 Energie větru Co se týká energie větru, existuje v ČR řada záměrů na výstavbu větrných elektráren, ale v rámci posuzování vlivů na životní prostředí jich převážná část zřejmě neuspěje. I když bylo v poslední době dost projektů uskutečněno, vyhlídky do budoucna jsou nejisté. Česká republika by měla pro získávání energie větru vhodné předpoklady z hlediska přírodních podmínek, ale problémem jsou podmínky civilizačního rázu. Pro výstavbu větrných elektráren jsou nejvhodnější neobydlené přímořské lokality, kterými opravdu neoplýváme. Větrné elektrárny, podle některých názorů, ve zdejších podmínkách přinášejí spoustu negativních dopadů jak na životní prostředí, tak na život lidí v jejich okolí. Výzkumy dokládají u lidí žijících v blízkosti větrné elektrárny nevolnosti, bolesti hlavy, nespavost, závratě, stres atd. Tyto skutečnosti jsou vysvětlovány produkcí infrazvuku a optických efektů. Oprávněnost takových tvrzení je sporná, nicméně už jejich možnost značně komplikuje rozvoj v oblasti výstavby nových zařízení. To jak působí na obyvatele žijící v blízkosti tepelná elektrárna radši nebudeme rozvádět. I kdyby ale nebylo výše uvedených negativních dopadů, většina nejvhodnějších lokalit připadá na chráněná území což na schůdnosti realizace také nepřidá. Největší výskyt větrných elektráren je v Krušných horách, na Vysočině, jižní Moravě nebo například v Jizerských horách. Podle toho, jak doposud probíhají jednání a řízení, můžeme 11

předpokládat, že vzhledem ke komplikovanosti projednání umístění větrné elektrárny bude, pokud nedojde ke změně, rozvoj v tomto směru do budoucna spíše upadat. Trend výroby elektřiny z větru viz Příloha č.11 – kapitola 9.11.

1.3 Bioplyn Řadí se spolu s biomasou do kategorie obnovitelných zdrojů energie vázaných v rostlinných a živočišných organismech. Některá dělení chápou bioplyn i jako jeden z druhů biomasy. Bioplyn je u nás využíván zejména ve spojení s technologiemi komunálních čističek odpadních vod, ale rozvíjí se i jeho další možnosti využití. Využívají se například skládkové plyny, nebo zemědělské bioplynové stanice. Bioplyn může být využit k výrobě tepla, elektrické energie, kombinaci těchto dvou, využití jako palivo v oblasti dopravy, nebo po důkladném vyčištění může být dodáván do plynárenské sítě. Srovnáváním se způsoby využití bioplynu v zahraničí se ukazuje, že výhodnější než použití k výrobě elektrické energie a tepla, je prodej bioplynu pro účely dopravy, nebo dodávky do plynárenské sítě. V efektivním využívání bioplynu jsou na tom nejlépe skandinávské země. U nás je zatím bioplyn využíván většinově k spalování za účelem získání tepla a elektrické energie. Bohužel nejsme pro jiné využití technicky vybaveni a zatím se ani nevybavujeme, ale uvidíme co vývoj do budoucna ukáže, zde je prostor k rozvoji. Trend výroby elektřiny z bioplynu viz Příloha č.12 – kapitola 9.12.

1.3 Sluneční energie Sluneční energii je možné využívat prostřednictvím fotovoltaických článků k výrobě elektřiny, nebo za použití termických solárních panelů pro tepelné účely. Během loňského roku byla na území ČR postavena solární elektrárna o výkonu, který je největší ve střední Evropě. Některé názory však označují Českou republiku za nevhodnou k instalaci větších solárních zařízení, tak se ukáže, do jaké míry mají pravdu. Politika zatím solárním elektrárnám přeje. Energetické distribuční společnosti mají povinnost vykupovat elektřinu vyrobenou solární energií za cenu přes 13Kč/kW po dobu 15-ti let. To umožňuje návratnost investice do poměrně drahého zařízení. Na pevné výkupní ceny se názory různí. Podle někoho je to netržní, argumentem pro je zohlednění úspor na rekultivaci krajiny a dalších problémů vyplývajících z využívání neobnovitelných zdrojů energie.

12

Sluneční energie je do budoucna určitě zajímavá alternativa. Předpokladem výraznějšího nárůstu je pokles cen zařízení a vyšší účinnost. Sluneční energie je závislá na klimatických podmínkách, a tak by se jako optimální jevilo řešení na globální úrovni, což se v pro nás aktuální budoucnosti nedá očekávat. Zatím je podíl sluneční energie na výrobě elektrické energie stále zanedbatelný. Zařízení jsou tedy zatím až na výjimky spíše lokální a masové využití je ve fázi testování a výzkumu. Na lokální úrovni ale počet zařízení výrazně narůstá a zvyšuje se zájem veřejnosti o využívání slunečních kolektorů u rodinných domů apod. Trend výroby elektřiny ze sluneční energie viz Příloha č.13 – kapitola 9.13.

1.5 Tuhé komunální odpady I komunální odpady by mohly spadat podle některých členění pod kategorii biomasa, ale uvedu je podle MPO jako samostatný prvek. Tak jako na čističkách odpadních vod, tak i na komunálních skládkách lze stavět bioplynové stanice využívající potenciál některých složek komunálního odpadu k výrobě bioplynu. Jiné tříděné složky zase mohou být spalovány za energetickým účelem. Hlavním využitelným produktem získávaným z komunálních odpadů je ale bioplyn. Komunální odpad tedy obsahuje složky, které mohou být také obnovitelným zdrojem, příliš se u nás ale zatím nevyužívá. Energetické využití odpadů se zřejmě bude rozvíjet a už existuje i několik projektů. Počítá se, že množství energeticky využitých odpadů se bude zvyšovat po vzoru zahraničí. ČR zatím ve srovnání s jinými zeměmi využívá komunální odpady k výrobě energie pouze minimálně. Trend výroby elektřiny z tuhých komunálních odpadů viz Příloha č.14 – kapitola 9.14.

1.6 Biomasa Získávání energie obnovitelných zdrojů prostřednictvím biomasy má velký potenciál růstu. Technologie ke zpracování biomasy zažívají boom, jsou již docela dobře zvládnuté a stále se zlepšují. Biomasa může být využívána k získávání tepla, elektrické energie, nebo kombinace obojího. Energie je získávána odpovídajícím spalováním paliv z fytomasy. Zatím je stále dost potencionálního paliva nevyužíváno, ale nebude to trvat dlouho. Není to tak dávno, co byly piliny a sláma zadarmo, teď se za ně platí rok od roku víc. Je to oblast, která ještě zatím není 13

stabilizována a hledá si svou cestu. Nestabilita v oblasti využívání biomasy je prvkem, který brzdí ČR ve využití biomasy, jaké je běžné v zahraničí. Problematika biomasy, ale postupuje stále více do povědomí a je jí věnována stále větší pozornost. Doufejme tedy, že zájem nebude rozvoji spíše na škodu, jak tomu bylo doposud. Ve snaze pomoci v rozvoji využívání biomasy byly poskytovány dotace na výrobu elektrické energie spoluspalováním biomasy společně s uhlím. Nešetrný zásah ale způsobil masové spoluspalování ve velkých elektrárenských kotlích, zvýšení ceny biomasy, její nedostatek pro menší uživatele a překážku ve využívání perspektivním a ekonomicky efektivním směrem. Odstoupení od poskytování dotací na spoluspalování odradilo elektrárny, pro které už nebyla biomasa výhodná, čímž zasáhlo dodavatele, kteří přišli o stálý odběr. Mnohé malé zdroje po neúspěchu způsobeném prudkým nárůstem cen se už k biomase nevrátily a síť je tak výrazně narušena. Přitom by smyslem dotací mělo být spíše nastartování následně soběstačného rozvoje, a ne udržování procesu, který po jejich skončení nebude mít pokračování. Biomasa je některými příznivci označována za energetický zdroj budoucnosti a je možné, že tudy opravdu vede cesta. Úspěchy zatím nejvíce vykazují projekty využívající biomasu k tepelným účelům orientované spíše na menší a střední lokální zdroje. Doprava objemných paliv nejen že neúměrně zvyšuje náklady na tyto paliva, ale navíc ještě znamená spotřebu fosilních paliv dopravci. Využívání ke kogeneraci (společná výroba tepla a elektrické energie), výroba elektrické energie a větší projekty zatím tak příznivě nevypadají, spíše naopak, ale možná s dalším vývojem technologií a přístupů jejich čas také přijde. Překážek v úspěšném konkurování fosilním palivům je vícero. Podle některých názorů nezohledňuje cena uhlí v ČR dostatečně náklady na rekultivaci krajiny a odstraňování ekologických škod a tak je stále oproti biopalivům docela levné. Dalším problémem je dotování plošné plynofikace i v malých obcích. Plyn je sice vhodnější než uhlí, ale jedná se také o neobnovitelný zdroj, nehledě na závislost na dodávkách ze zahraničí. Problémem na straně biomasy je velké množství druhů a podle toho i technologií k jejich zpracování. Dále je to velký objem paliv a vysoké skladovací nároky, vysoké pořizovací náklady jak na zařízení ke zpracování (lisy, štěpkovače…), tak na kotle ke spalování (jiné technologické nároky –vysoký podíl zplyňujících látek apod.) a nestabilní distribuční síť biopaliv. Trend vývoje elektřiny z biomasy viz Příloha č.15 – kapitola 9.15.

14

1.7 Závěr Využívání obnovitelných zdrojů je na vzestupu a je na něj zaměřována velká pozornost. Společnost zvyšuje spotřebu energie geometrickou řadou a energetická budoucnost se stává důležitou otázkou. Fosilní paliva hrozí svou vyčerpatelností a spotřeba energie stále více zatěžuje životní prostředí. Stále se zvyšující nároky na elektrickou energii, tepelnou energii a energie obecně, ale zároveň poukazují na omezené možnosti obnovitelných zdrojů. Velké dodávky nemohou být zabezpečovány zdroji závislými na klimatických podmínkách, navíc s malými možnostmi variability dodávek. Optimálním řešením je vyvážený energetický mix, využívající jednotlivé zdroje v jejich nejvhodnějších směrech použití. Obnovitelné zdroje jsou nedílnou součástí energetických zdrojů a jejich rozvoj a navyšování podílu jsou na místě. Vždy ale zůstanou doplňkovým zdrojem ke zdrojům velké energetiky. Dosahování nereálných cílů podporou neperspektivního využívání problém nevyřeší. Česká republika musí dospět k nalezení svého nejvhodnějšího rozložení podílů jednotlivých prvků. Nelze se obracet za příklady zemí, které mají zcela odlišné přírodní podmínky a snažit se s nimi srovnávat. Těžko dosáhneme podílu vodní energie jako Rakousko se svými řekami, nebo větrné energie jako Německo se svým pobřežím. Tato práce se bude zabývat biomasou, jako obnovitelným zdrojem nejperspektivnějším k výraznějšímu růstu v našich podmínkách. Jako nejvhodnější směřování využití biomasy se jeví lokální zdroje. Spíše ojediněle jsou zaváděny i velké zdroje dodávající elektrickou energii do sítě a velké výtopny, či kogenerační jednotky, ale jejich budoucnost je sporná. I když je biomasa méně v povědomí, než například sluneční energie, nebo větrníky, je v následující tabulce vidět, že je hned na druhém místě za vodními elektrárnami ve výrobě elektřiny z OZE. Přitom pro biomasu je přirozenější využití spíše za účelem získávání tepla. Každopádně jsou tyto údaje dokladem významu biomasy jako nemalého zdroje, který si zaslouží pozornost a správné a efektivní řízení.

15

Výroba elektřiny z OZE v roce 2005 8

Výroba elektřiny z OZE v roce 2005 Hrubá výroba elektřiny

Dodávka do sítě

Podíl na zelené elektřině

Podíl na hrubé dom. spotřebě elektřiny

Podíl na hrubé výrobě elektřiny

MWh

MWh 2 379 910,0 342 980,0 727 730,0 1 309 200,0 560 251,9 222 497,2 279 582,3 53 735,4

%

%

%

Vodní elektrárny Malé vodní elektrárny do 1 MW Malé vodní elektrárny od 1 do 10 MW Velké vodní elektrárny nad 10 MW Biomasa celkem Štěpka apod. Celulózové výluhy Rostlinné materiály Pelety Bioplyn celkem Komunální ČOV Průmyslové ČOV Zemědělský bioplyn Skládkový plyn

2 370 300,0 340 900,0 725 800,0 1 303 600,0 210 379,2 153 793,8 0,0

75,95%

3,40%

2,88%

10,95%

0,49%

0,42%

23,23%

1,04%

0,88%

41,78%

1,87%

1,59%

17,88%

0,80%

0,68%

7,10%

0,32%

0,27%

8,92%

0,40%

0,34%

52 382,4 4 203,0

1,71%

0,08%

0,07%

0,14%

0,01%

0,01%

5,13%

0,23%

0,19%

2,28%

0,10%

0,09%

2 869,1

93 413,4 14 857,9 501,3

0,09%

0,00%

0,00%

8 242,5

5 613,5

0,26%

0,01%

0,01%

78 298,8

72 440,7 3 825,6

2,50%

0,11%

0,09%

0,34%

0,02%

0,01%

0,68%

0,03%

0,03%

0,01%

0,00%

0,00%

100,00%

4,48%

3,79%

4 437,0 160 856,9 71 446,5

Tuhé komunální odpady (BRKO) Větrné elektrárny (nad 100 kW)

10 612,3

Fotovoltaické systémy

390,0

21 262,8 54,0

Celkem

3 133 462,7

2 699 235,0

21 441,6

(zdroj:MPO)

8

Tabulka je převzata od MPO, Jiří Doležel. Zpráva o plnění indikativního cíle výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů za rok 2005

16

2. BIOMASA Co vlastně znamená dnes už všeobecně známý pojem biomasa? Biomasou využitelnou pro energetické účely se rozumí organická hmota rostlinného původu, jejímž spalováním lze získat teplo, nebo elektrickou energii, popř. kombinace obojího – tzv. kogenerace. Jedná se o obnovitelný zdroj energie, který při správném využívání nezatěžuje životní prostředí nadměrným množstvím emisí. CO2, vyprodukovaný jako vedlejší produkt má nulovou bilanci, tj. je zcela spotřebován v životním cyklu rostlin. Biomasa se na rozdíl od ostatních obnovitelných zdrojů energie vyznačuje rozmanitostí forem. Rozdělení jednotlivých druhů není zcela jednotné. Uvedu proto nejčastější formy rozdělování.

2.1 Rozdělení biomasy podle MPO piliny, kůra, štěpky, dřevní odpad rostlinné materiály pelety celulózové výluhy Toto dělení užívá ministerstvo průmyslu a obchodu ve své zprávě o plnění indikativního cíle výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů, mě však nepřijde příliš přehledné. Piliny, kůra, štěpky a dřevní odpad značí dřevní paliva, výčet ale obsahuje směs forem, typu a navíc je neúplný. Rostlinné materiály zřejmě značí slámu, rákosoviny a energetické plodiny, už ale není uvedena forma. Příliš není jasná ani kategorie pelety, která neznačí, jak předchozí dvě skupiny materiál, ale jeho formu. Pelety mohou být vyráběny z obou předchozích materiálů. Mohou být jak dřevní, tak slaměné, či z energetických plodin.

17

2.2 Rozdělení paliv z biomasy podle formy Polena, polínka Balíky Brikety, pelety, granule Štěpka Piliny, hobliny, dřevní prach

2.2.1 Polena, polínka Pochází většinou z běžné těžby dřeva. Standardní rozměry jsou 100cm, 50cm a 30cm. Nejčastěji používaná jednotka při prodeji je prostorový metr. Prostorový metr je krychle o hranách 1m, vyplněná dřevem s mezerami. Označení plnometr znamená takovou krychli plně vyplněnou dřevem bez mezer. Mohou být z měkkých či tvrdých dřev o různém obsahu vody, podle stavu vyschnutí. Čerstvá by měla před spálením alespoň dva roky vysychat. Jsou určena k ruční manipulaci.

2.2.2 Balíky Forma balíků je nejčastější formou zpracování slaměných a travních paliv. Sběracími lisy se vytváří malé 5-10kg, nebo častěji velké balíky – do 400kg. Tzv. „obří“ balíky jsou výhodné z hlediska skladování a dopravy, navíc zpracování je velmi rychlé. Rychlost sklizení je důležitá, aby nebyl narušen chod zemědělských prací. Balíky jsou spalovány ve velkých kotlích s mechanickou obsluhou, automatickými podavači a rozpojovači.

2.2.3 Brikety, pelety, granule Do této formy je možné zpracovávat jakýkoliv materiál – dřevní, slaměný atd. Nejčastěji se lisuje sláma, energetické plodiny a dřevní odpad. K lisování slouží briketovací a peletovací lisy. Brikety slouží převážně k ruční manipulaci, kdežto pelety a granule jsou používány v automatických kotlích. Lisované palivo má nevýhodu vysoké citlivosti na vlhkost a je třeba jej skladovat v dobře větraných a suchých prostorách, nároky na prostor jsou ale podstatně menší. 18

2.2.4 Štěpka Do formy štěpky se zpracovává nejčastěji dřevní odpad, zejména pak odpad z lesní těžby a údržby obecní zeleně. Ke zpracování slouží štěpkovací stroje. Štěpka mívá často vysoký podíl vody. Manipulace je možná i ruční, ale převládá mechanická.

2.2.5 Piliny, hobliny, dřevní prach Jedná se o odpad z průmyslové výroby, či lesní těžby. Může být spalován rovnou, ale většinou je zpracováván do formy briket, pelet, nebo granulí.

2.3 Rozdělení paliv z biomasy podle materiálu Paliva ze slámy Dřevní paliva Energetické rostliny

2.3.1 Paliva ze slámy do této kategorie spadá:

sláma obilovin sláma řepky sláma dalších posklizňových stébelnin rákosoviny

Toto palivo je možno zpracovávat několika způsoby: -

Po sběru lze palivo pouze uložit do krytých stohů nebo skladů – lze dále zpracovávat

-

Sběracími lisy zpracovat do malých balíků 5-10 kg a uložit stejně jako v prvním případě

-

Sběracími lisy zpracovat do velkých balíků do 400kg – výhodné pokud mají být balíky převáženy, nebo kdy je zpracováváno velké množství

-

Zpracování do formy řezanky, kterou lze dále po proschnutí zpracovávat do forem briket, pelet, nebo granulí, taktéž je skladována ve stozích nebo skladech.

-

Lisování briket, pelet a granulí z proschnuté řezanky. 19

Paliva ze slámy nemusejí na rozdíl od dřeva tolik prosychat, ale jejich nevýhodou jsou velké nároky na skladování z důvodu vysokého objemu. Objemovou náročnost do jisté míry řeší peletování, ale peletky mají pro skladování vyšší nároky na sucho a odvětrávání. Dalším nezanedbatelným aspektem tohoto typu paliva je účelné využití přebytků slámy ze zemědělství.

2.3.2 Dřevní paliva mezi dřevní paliva se řadí: dřevní odpad – piliny, kůra, odpad z truhlářství a těžby běžná těžba dřeva Dřevní paliva je možné zpracovávat do různých forem: Polena, polínka – tradiční forma pro těžené dřevo Dřevní štěpka – provádí se štěpkovacími stroji brikety, pelety – provádí se briket. a pelet. lisy volné piliny či hobliny – lze dále zpracovávat

2.3.3 Energetické rostliny jedná se o rostliny pěstované cíleně za účelem využití jako energetického zdroje. Mohou být jak v kategorii slámy a travin – rumex, křídlatka, sloní tráva, chrastice…, tak dřevních paliv – topol, vrba, olše, akáty. Tato paliva se vyznačují větší výnosností na ha i lepšími vlastnostmi při spalování oproti slámě. Pěstování energetických rostlin je ale teprve v začátcích, rostliny stále prochází šlechtěním, pěstují se zatím spíše pokusně popř. doplňkově. Určitě se ale bude jejich pěstování dynamicky rozvíjet a dá se očekávat vzestup. Pěstování energetických rostlin je i zajímavou alternativou pro zemědělce, která je nyní navíc předmětem výrazné podpory ze strany státu i EU. Zemědělství se dostává do situace přebytku produkce a problémů s odbytem, čím dál větší podíl zemědělské půdy zůstává nevyužíván. Při pěstování energetických plodin se ale do ceny z nich vyrobeného paliva promítnou všechny náklady na vypěstování a zpracování, a tak jen obtížně může konkurovat stále ještě levnějším tradičním palivům. Ve hře je i etická otázka tradičního přístupu „co se vypěstuje na poli má přijít na stůl“, ale hlavním kamenem úrazu jsou spíše otázky ekonomické. Vždyť i za půdu ležící ladem je možné získat prostředky z fondů EU. Další problém představují některé nepříznivé vlastnosti při spalování, které tradiční dřevo nemá. Rostlinným peletkám se říká 20

„nehořlavé peletky“. Ne všechny kotle umí rostlinné peletky spalovat. Proto je dobré informovat se u výrobce kotle, zda je kotel spalování rostlinných pelet schopen. Navíc je i mezi rostlinnými peletkami velký rozdíl. Záleží na jejich kvalitě co se týče obsahu i zpracování. Většina rostlinných peletek je směs všeho rostlinného odpadu, který byl zrovna k dispozici a nejlepší je tak před nákupem většího množství napřed palivo v kotli vyzkoušet. Rostlinné peletky lze koupit až za polovinu ceny dřevěných, takže pokud v kotli bez problémů kvalitně hoří, je to výborné palivo. Problematika pěstování energetických rostlin by si určitě zasluhovala delší úvahu, ale zde se touto otázkou detailněji zabývat nebudu.

2.4 Rozdělení biomasy podle původu Zemědělské produkty – odpad ze zemědělské výroby a energetické plodiny Lesnické produkty – odpad ze zpracování dřeva, z prořezávání, zbytky, těžba Odpady společnosti – vytříděné komunální a průmyslové odpady

2.3 Závěr Biomasa je velmi pestré a složité palivo. Zahrnuje nepřeberné množství druhů, forem, technických parametrů a vlastností při spalování. Biopalivo může být jak využitý odpad, tak cíleně pěstovaný produkt. Konkrétní vlastnosti využívaného biopaliva, ať už se jedná o obsah vody, formu, spékavost atd., určují výběr zařízení, ve kterém bude spalováno. Tato pestrost biopaliv je jednou z překážek v rozvoji jejich využívání. Klade zvýšené nároky na vývoj techniky a technologických postupů hned v několika směrech. Komplikaci znamená i pro spotřebitele, který se musí mezi nabízenými variantami orientovat. Není biopalivo jako biopalivo a při úvahách o využívání biomasy je na to třeba brát zřetel. Orientace mezi nimi a znalost jednotlivých biopaliv je nezbytným předpokladem k úspěšnému projektování v oblasti biomasy. 9

9

Obrázky jednotlivých druhů biopaliv – viz Příloha č.1, kapitola 9.1

21

3. SPALOVÁNÍ BIOPALIV Aby bylo spalováním biopaliv dosaženo požadovaného výsledku, je třeba zabezpečit specifické požadavky biopaliv, rozdílné od paliv fosilních. Biopaliva jsou mnohem lehčí, objemnější, obsahují velké množství zplyňujících látek, kyslíku a různé množství vody. Paliva s větším obsahem vody by měla být před spalováním vysušena v dobře větraných prostorách. Biopaliva pro své vlastnosti vyžadují dostatečný prostor jak topeniště (velký objem), tak i prostoru na dohoření spalných plynů (vysoký podíl zplyňujících látek). Správné prohoření spalných plynů ovlivňuje množství emisí. Navíc je třeba pro rozmanitost možných forem biomasy uvažovat i odpovídající typ kotle – jeho velikost, výkonnost, systém spalování. Při nesprávném zvolení kotle pro určité palivo nemusí být dosaženo požadované kvality prohoření a množství emisí, může být negativně ovlivněna životnost kotle, popř. to nemusí hořet vůbec. Při nesprávném spalování biopaliv navíc není dosaženo ani požadovaného ekologického výsledku – právě naopak. Nedokonalým prohořením biopaliv vznikají jedovaté dioxiny, které jsou horší než zplodiny z uhlí.

3.1 Zařízení ke spalování biopaliv Tak jako biopaliv i kotlů k jejich spalování je celá řada typů. Uvedu zde proto základní rozdělení podle výkonnosti a způsobu využití. Biopaliv lze využívat k: Získávání tepla Kogeneraci Výrobě elektrické energie

3.1.1 Získávání tepla Získávání tepla je tradiční využití energie vázané v biomase, které započalo už poznáním ohně. Ekologické spalování biomasy, které mám na mysli, je už ale někde jinde. Moderní kotle na biomasu dosahují běžně 95% účinnosti při získávání tepla a vytváří nový trend ve vytápění jak malých domků, tak i větších komplexů. Spalování za tepelnými účely je většinovým využitím biomasy teď a dá se předpokládat i do budoucna. 22

Kotle na spalování biomasy za účelem získávání tepla podle výkonu: Výkon 20 – 50kW 10 – jsou to malé kotle u nichž je manuální, nebo automatická obsluha. Slouží k vytápění rodinných domků a menších budov. V ČR je velké množství výrobců, jak malých, tak i velmi významných, vyrábějících špičkovou technologii. Bohužel až 80% výrobků je od nás vyváženo. Většina výrobců se shoduje na tom, že jsou na vývozu do zahraničí závislí. Přesto se začíná používání malých zdrojů pro rodinné domky a malé objekty i u nás rozvíjet. Podle statistických údajů MPO bylo jen za rok 2006 v ČR prodáno nejméně 652 kotlů do domácností. Jako palivo zde slouží polínka a brikety pro kotle manuální a pelety nebo obilí, kukuřice apod. u kotlů automatických. Výkon 50 – 350 kW 11 – u těchto kotlů je již v naprosté většině automatická obsluha. Automatizována je dodávka a zapálení paliva i odvod popela. Kotle jsou schopné bezúdržbového provozu i po dobu několika dní. Podle prostorových možností a případných zásobníků lze realizovat bezobslužný provoz i pro celou sezónu. Vytopí i menší komplexy budov, bytové domy, školy, zemědělské objekty, hotely apod. Jako palivo lze použít pelety, zemědělskou produkci a dřevní štěpku. I tyto kotle jsou u nás vyráběny a zatím v menší míře využívány. Výkon 350 – 1800 kW 12– automatické kotle, které vytopí už i malé obce, městské části, sídliště, nemocnice. Rozvody jsou velice snadné a lze je provést i na vzdálenost několika km. Podle velikosti zásobníku je možný bezobslužný provoz i na měsíce s občasným dozorem. Řídící jednotka hlásí informace o nutnosti zásahu, změnách, poruchách apod. na mobilní telefon. I tyto kotle se u nás vyrábí a jsou ve větší míře vyváženy. Palivem jsou podle typu kotle buď velké balíky slámy, které jsou zařízením automaticky rozpojovány a dopravovány ke spálení, nebo dřevní štěpka, pelety, piliny a jiná dřevní hmota. U některých typů kotlů je možné i použití nevysušené dřevní hmoty – zelená lesní štěpka s přídavkem suchých pelet.

10

Obrázek kotle o výkonu do 50kW viz Příloha č.2, kapitola 9.2

11

Obrázek kotle o výkonu do 350 kW viz Příloha č.3, kapitola 9.3

12

Obrázek kotle o výkonu do 1800 kW viz Příloha č.4, kapitola 9.4

23

Do 10 MW 13 – velké automatické kotle. V ČR jsou výrobci i dovozci, ale v provozu je jich u nás jen pár. Kotel o takto velkém výkonu vytápí celulózku Paskov a využívá jej výtopna Pelhřimov. Kotle jsou určeny pro dřevní štěpku a piliny, ale lze použít i slámu a dřevní odpad. Dále jsou upravovány kotle na uhlí k společnému spalování hnědého uhlí a biopaliv. Upravovány jsou jak malé domácí kotle, tak velké teplárenské kotle. Hnědé uhlí stále ještě zůstává levnější než většina paliv z biomasy, ale podle trendu se dá předpokládat, že přestavba kotle pro možnost spalování biomasy není úplně od věci. 3.1.2 Kogenerace 14 Další kategorií jsou technologie sloužící ke kogeneraci = současná výroba tepla a elektrické energie spalováním biomasy. Spalování biomasy je možné využít k získávání elektrické energie, ale velké množství energie v podobě tepla by zůstalo nevyužito. Proto je využíváno kombinace těchto dvou. Teplo vznikající při výrobě elektrické energie v podstatě jako odpad je dodáváno do tepelného systému, popř. využíváno k vysoušení apod. Při odvodu tepla do okolí (využívání chladících věží) je účinnost převodu tepla na využitelnou energii max. 38%. Nehledě na to, že je mnohdy dodávaná elektrická energie využívána k vytápění. Naopak za společného využívání vznikající tepelné energie do napojené tepelné sítě je účinnost až na 85-ti procentech. Technologie mohou být založeny na principu klasických parních tepláren s kotlem na biomasu, relativně novou technologií je ORC cyklus, další možností je zplyňování biomasy a následné použití plynu ve spalovacím motoru s generátorem. Klasický kondenzační cyklus – tzv. Rankin-Clausiův cyklus Je to klasický teplárenský cyklus, kde je pracovní látkou voda. Ta je v parním generátoru ohřevem přeměněna na páru, která expanduje v parní turbíně, vrací se ke kapalnému skupenství v kondenzátoru a poté putuje zpět do parního generátoru. Tímto cyklem je tepelná energie převáděna na energii mechanickou a posléze elektrickou.

13

Příloha č.5 - Obrázek kotelny o výkonu do 10 MW

14

Příloha č.6 - Obrázek kogeneračního kotle

24

Organický Rankinův cyklus – ORC Jedná se o kondenzační cyklus popsaný výše s několika úpravami. Namísto vody je jako pracovní látka používána směs organických sloučenin (olej). Tento olej má příznivější fyzikální vlastnosti než voda. Při kondenzaci je teplo předáváno chladící vodě, která je dále využita k rozvodu tepla. Vzhledem k vlastnostem biomasy je nesporná vhodnost spalování v malých lokálních zdrojích – v místě zdroje paliv a zároveň spotřeby energie. Právě k tomuto účelu je vhodný způsob ORC. Původně je ORC určen pro získávání elektřiny ze sluneční energie, postupný vývoj rozšířil jeho využití i na energii geotermální a biomasu. Výroba elektřiny a tepla využívající jako palivo biomasu zůstává stále ještě otázkou. Zařízení existují, ale jedná se většinově o prototypy a kusovou výrobu. Zařízení jsou spíše ve stadiu vývoje, než určené k obecnému rozšiřování. V této oblasti ještě nejsou technologie tak dobře zvládnuté a je tudíž zřejmě vhodnější vyčkávat, co další vývoj přinese. Každopádně hlavně v dřevozpracujících podnicích, nebo zemědělských objektech, je vlastní výroba jak tepla, tak elektrické energie z odpadu vlastní činnosti lákavá. 3.1.3 Získávání elektrické energie Pro získávání elektrické energie platí technologické postupy shodné s kogenerací. Uvolňované teplo ale není dále rozváděno tepelnou sítí, ale je volně odváděno do okolí prostřednictvím chladících věží. Nová zařízení vystavěná primárně ke spalování biomasy pro energetické účely využívají pro dosažení vyšší účinnosti i tepelné energie, v případě průmyslových či zemědělských objektů často i k vysoušení apod. Pouze elektrická energie je získávána hlavně ve stávajících tepelných elektrárnách, které jsou uzpůsobovány ke společnému spalování hnědého uhlí a biomasy. Vysoká cena biopaliv v porovnání s uhlím, velké nároky na množství a problematika dopravy, ale činí biomasu pro takovéto účely ekonomicky neúnosnou.

3.2 Závěr Nejrozšířenějším a nejlépe technologicky zvládnutým směrem využití biomasy je její spalování pro tepelné účely. To se také nejsnadněji adaptuje na složitost biopaliv. Stále se zvyšující spotřeba elektrické energie, ale vede ke snahám zvládnout využití biomasy i pro výrobu elektrické energie. Otázkou je, jestli bude někdy vůbec dosaženo takových technologií a podmínek, aby to bylo ekonomicky přijatelné. Nemluvě o dosažení požadovaného ekologického efektu při plýtvání se vznikající tepelnou energií. 25

4. ÚSKALÍ REALIZACE ZÁMĚRŮ NA ZÍSKÁVÁNÍ ENERGIE ZPRACOVÁNÍM BIOMASY Ekologický význam projektů na zpracování biomasy je nepopiratelný. Spalování biomasy neznamená pro životní prostředí zátěž, jakou vytváří používání jiných, navíc neobnovitelných druhů paliva. Dá se polemizovat o využití lepších spalovacích technologií pro spalování uhlí, kde i při spalování uhlí lze docílit téměř stejných výsledků jako u biomasy. Biomasa však navíc znamená zachování nezávislosti společnosti na vyčerpatelných zdrojích, ve kterých pro jejich neobnovitelnost není budoucnost. Ekologický prvek ale pro úspěšné uskutečnění a fungování projektu nestačí. Všeobecné nadšení pro využívání obnovitelných zdrojů může být a je mnohdy slepé k ekonomickým aspektům projektu a proveditelnosti záměru. Rozvoj v oblasti využívání obnovitelných zdrojů je zajisté potřebný a žádoucí, ovšem neúspěch doprovázející ignoraci ekonomické části plánování potřebnému rozvoji jen ubližuje. Investoři málokdy opomenou náročnost technického zpracování a po technické stránce bývají projekty většinou velice dobře zpracovány. Zapomínají ale, že zajištění úspěšné budoucnosti projektu v okolním systému je často zrádnější než technické nedostatky. Navíc propagace využívání obnovitelných zdrojů, která se objevuje na každém rohu, může s sebou zároveň se zvýšeným zájmem (což je dobré) nést i mylné představy o naprosté bezpečnosti, výnosnosti a do určité míry třeba i garance (což už je horší). Potom dochází při projektovaní k zanedbání zohlednění rizik, jejich eliminaci a projevuje se naprostá nepřipravenost k řešení problémů spojených se změnami. Přitom zrovna podnikání ve sféře obnovitelných energií je velice náchylné na změny, je to odvětví, které je relativně nové a stále ve vývoji. Probíhající vývoj s sebou nese velkou nejistotu a změny například v oblasti cen paliv a jejich dostupnosti. Co se týče paliv, je navíc těžko předvídatelná budoucnost vývoje energetických plodin a je třeba přihlédnout k nejasnému stavu zemědělství. V rámci podpory energetických plodin se rozbíhají dotace pro výsadbu rychle rostoucích dřevin, které ale nejsou v našich klimatických podmínkách vhodnou volbou a na jiné, vhodnější rostliny se zapomíná. Ale i u nich je stále častěji vystupující otázkou vhodnost pěstování energetických plodin. Snad nebude přirozený vývoj pěstování energetických plodin příliš narušen špatně mířenými dotacemi a podporou. Pomocníkem v nejistotě dodávek paliv a jejich cen by mohly být dlouhodobé smlouvy s garancí výkupních cen apod. 26

Zrádnou proměnou jsou také například výkupní ceny elektrické energie či tepla. I tento problém je možné řešit předem a předejít tak nečekaným situacím. Je ovšem potřeba přistoupit k opatřením eliminace rizik zavčasu. Proto nelze opomíjet řádně provést citlivostní analýzu a analýzu rizik, zpracovanou pro konkrétní záměr v konkrétních podmínkách. Každý vstup a výstup projektu by měl být zhodnocen a co nejlépe zajištěn. Ne v každých podmínkách bude projekt fungovat. Dalším úskalím spojeným se současným nadšením a propagací je otázka financování projektu. Možnost získání dotací se dostala do všeobecného povědomí a vytváří představu, že snad není ani potřeba financování řešit, někdo to přece zaplatí. Peníze se pak shání na poslední chvíli, kdy už se realizace rozbíhá. Projekt pak bývá financován často nevhodným způsobem a už na začátku vstupuje do života s handicapem. Částka dotací by navíc neměla být rozhodujícím faktorem při stanovování rentability projektu. Může se velice snadno stát, že očekávaná částka je nakonec menší, v ještě horším případě žádná. Projekt by měl být realizovatelný i bez dotací a její přidělení je pak příjemným přilepšením. Pokud už se jedná o projekt takového rozsahu, že bez podpor je nerealizovatelný, je možné zavést postupy k získání jistoty o přidělení, což samozřejmě není bez nákladů. Česká republika si vzala za cíl splnit nárůst výroby elektrické energie z obnovitelných zdrojů energie až do výše 8% z celkového množství. To je cíl dost odvážný a vzbuzuje ve mně tak trochu obavy, aby se ve snaze navyšovat jak to půjde nenadělali ve využívání biomasy zbytečné nerozvážnosti, které vývoji nakonec jen uškodí. Zářným příkladem je spoluspalování biomasy ve velkých tepelných elektrárnách, které se pustily kvůli dotacím do využívání biomasy. Pro menší odběratele se pak biomasy nedostávalo a cena šla prudce nahoru. Zatímco v zahraničí jsou biopaliva normována a dotace se vztahují přímo na biopaliva, u nás se dotují zcela zmateně kotle + nějaké další nepřehledné podpory. Navíc neexistuje ucelená normalizace biopaliv a s ní garance kvality. Situace s biopalivy je u nás zatím neustálená a nestabilní. Jak jsem poukázala v první části, je rozmezí využívání biomasy široké. Ne všechny varianty jsou ale rentabilní. Některé z nich jsou úspěšně realizovatelné pouze za splnění velkého množství podmínek a i tak může být dosažení úspěchu náročné a nejisté. Správné rozpoznání reálných možností je tak nezbytné pro příznivý a vyvážený rozvoj využívání tohoto ekologického zdroje. Dosavadní výsledky ukazují jako nejefektivnější využití spalování i následnou spotřebu energie přímo v místě zdroje biopaliv. Mnohem vyšší účinnosti je pak dosahováno při získávání energie tepelné, než elektrické. Z toho vyplývá pro využití biopaliv vhodnost většinové orientace na malé tepelné zdroje a jiné využití pouze za příznivých podmínek konkrétního záměru. 27

5. PROJEKTOVÁNÍ VYUŽÍTÍ BIOMASY JAKO LOKÁLNÍHO TEPELNÉHO ZDROJE

5.1 Podmínky vhodnosti realizace vytápění malých objektů spalováním biomasy Se zdražováním elektřiny a plynu se lidé na vesnicích vrací k vytápění svých domků spalováním dřeva. Na vesnicích bývá dřevo většinou dobře dostupné a donedávna to byl tradiční způsob vytápění, ke kterému se tedy lidé vrací. Všechny starší domky mají nějaká kamna, někdy krb. Bohužel návrat k topení ve většině starších zařízeních neodpovídá ekologickému vytápění biomasou, o kterém hovoříme. Stará zařízení mají malou účinnost, jsou zde značné ztráty energie a v zimních měsících se vesnice zaplní dýmovými efekty, takže se nedá mluvit ani o ekologickém přínosu. Pro ty, kdo chtějí vytápět dřevem své objekty by určitě stálo za zvážení pořízení kotle na biomasu. Také při rozhodování o způsobu vytápění, je zajímavé variantu vytápění biomasou uvažovat.

5.1.1 Cíle projektu Při projektování vytápění rodinného domku biomasou je cílem dosáhnout nejen přispění k rozvoji ekologických zdrojů, ale také ekonomicky výhodného řešení zdroje tepla. Koho by dlouhodobě bavilo z vlastní kapsy dotovat ekologii, když kolem sebe vidí „ekologické“ chování okolí. Je to do jisté míry smutné, ale většina lidí zkrátka není zvyklá přinášet oběti a vzdávat se vlastního užitku. Na tom také stojí dnešní ekonomie. Co přinese lidská sebestřednost do budoucna je moc zajímavá otázka, ale to do této práce nepatří. Za hlavní cíl tak lze označit ekologické, ale zároveň ekonomické vyřešení vytápění průměrného rodinného domku. Jako průměrnou budeme uvažovat potřebu instalovaného výkonu 25kW. Dobrým trendem je sice při stavbě nových domů, či úpravách stávajících dosahovat co nejmenších tepelných ztrát a zvyšují se počty nízkoenergetických, nebo dokonce pasivních domů, ale potřeba výkonu kolem 25kW stále ještě převládá. Ekologickými zdroji vhodnými pro účely vytápění jsou biomasa a tepelné čerpadlo. Sluneční kolektory jsou využívány spíše jako doplněk pro svou nevýhodu nestability dodávek energie. Tepelné čerpadlo využívá tepla z okolí – ze vzduchu, země, nebo vody. Ke svému provozu využívá elektrickou energii, která v případě potřeby nahradí chybějící teplo ze vzduchu. 28

Do jaké míry je splněno kritérium ekonomičnosti ukáže porovnání s klasickými způsoby vytápění – elektrokotel, plyn, uhlí. Za předpokladu minimální životnosti 15 let, by neměla doba návratnosti při stejné náročnosti realizace a provozu 15 let přesáhnout. Ideální by pak byl stav, kdy dojde k návratu investice v podobě úspor do čtyř let. Výsledné řešení by mělo dále splňovat nároky na pohodlí, spolehlivost a perspektivu do budoucna. Pohodlí obsluhy a zabezpečení provozu je dnes velmi aktuálním požadavkem. Není již, jak tomu bývalo dříve zvykem, že žena zůstává doma a stará se o teplo rodinného krbu. Lidé žijí aktivním životem a jejich požadavkem je věnovat nutné péči o domov co nejméně času. Starší lidé často žijí sami, odděleně od svých dětí a potřebují zařízení nenáročné na obsluhu. Otázka spolehlivosti je jednoznačná. Teplo je natolik důležitou potřebou, že je jeho nedostatek těžko akceptovatelný. Perspektiva do budoucna je vzhledem k dlouhodobosti projektu také významným prvkem v rozhodování.

5.1.2 Náklady projektu Pořizovací náklady na zařízení pro vytápění biomasou o výkonu 20 – 50 kW, což odpovídá právě rodinným domkům a malým objektům se pohybují v rozmezí už od 50 až do 200 000Kč. Kotle na spalování biomasy vyrábí i dováží hodně výrobců a dovozců a spektrum cen i kvality je široké. Závisí samozřejmě i na konkrétním objektu, jeho tepelných vlastnostech velikosti, zda se jedná o kotel automatický nebo s manuální obsluhou atd. Dá se říct, že kvalitní zařízení pro průměrný domek – výkon 25 kW s automatickou obsluhou, znamená investiční náklady 120 000Kč 15,. Pro obsluhu manuální je to už 60 000Kč. Pokud bude stejný dům vytápěn kotlem na plyn, náklady na kotel budou asi 65 000Kč. Je ale navíc potřeba zavést přípojku a ta může podle polohy domu náklady výrazně zvýšit, v některých místech dokonce ani možnost plynu stále není. Nejméně nákladné je pořízení elektrického kotle, který vyjde asi na 20 000Kč. Relativně novou technologií je tepelné čerpadlo. Zde je více možností – vzduch, voda, zem. Nejčastější a nejlevnější variantou je získávání tepla ze vzduchu, ale i tak jsou pořizovací náklady pro uvažovaný dům asi 280 000Kč. Jednou z možností vytápění je také kotel na uhlí. I když se už začínají projevovat první omezující zásahy (ekologická daň) a předpokladem je další omezování a překážky proti spalování uhlí, vychází uhlí stále výhodně. Nejen že jsou v provozu starší zařízení, jejichž majitelé zatím nemají ekonomický důvod ke změně, ale dokonce se nové kotle na uhlí stále instalují. Do budoucna je ale v případě, že budu chtít topit uhlím lepší volit kotle schopné spalovat jak uhlí, tak biomasu. Předpokládám vývoj 15

Tabulka srovnání kotlů o malých výkonech dostupných na českém trhu viz Příloha č.7, kapitola 9.7

29

směrem k znevýhodnění fosilních paliv oproti palivům z biomasy, proto tedy nebudu způsob vytápění uhlím při výběru uvažovat. Obě varianty ekologického vytápění (biomasa a tepelné čerpadlo) jsou znevýhodněny vysokými pořizovacími náklady. Na zařízení pro spalování biomasy a tepelná čerpadla je udělována dotace, která může problém vysokých pořizovacích nákladů zmírnit. Její udělení je ale značně nejisté. Pokud by mělo být udělení dotace rozhodujícím faktorem výběru, doporučuji detailně prozkoumat podmínky, navštívit úřad a konzultovat konkrétní případ. Takto lze snížit riziko neudělení, ale ne zcela eliminovat. Dotace jsou udělovány do výše max. 50 000, v případě biomasy do výše 50% celkové investice, u tepelného čerpadla pouze 30%. Dotace jsou přidělovány pouze do vyčerpání prostředků. Výše počáteční investice Způsob vytápění

počáteční investice

elektřina

20 000 Kč 65 000 Kč 60 000 Kč 120 000 Kč 180 000 Kč

plyn biomasa - manuální obsluha biomasa - automatická obsluha tepelné čerpadlo

možnost přidělení dotace

0 Kč 0 Kč 30 000Kč 50 000Kč 50 000 Kč

Průměrné náklady na roční provoz Způsob vytápění elektřina plyn biomasa - manuální obsluha biomasa - automatická obsluha tepelné čerpadlo

provozní náklady Kč/rok

53 852 40 989 15 822 16 676 21 125

Uvedené hodnoty jsou opravdu průměrem. Ceny paliv mohou velmi výrazně kolísat – viz. dále.

30

5.1.3 Prostá návratnost investice V následujících tabulkách je porovnán časový úsek, za který úspory z výběru nákladnější varianty pokryjí toto navýšení investičních nákladů, včetně následného průběhu úspor v čase osmi let. Kumulované náklady na provoz prvních 4 let s počáteční investicí bez přidělení dotace Způsob vytápění elektřina plyn biomasa - manuální obsluha biomasa - automatická obsluha tepelné čerpadlo

1.rok 2.rok 3.rok 4.rok 73 852 127 704 181 556 235 408 105 989

146 978

187 967

228 956

75 822

91 644

107 466

123 288

136 676

153 352

170 028

186 704

301 125

322 250

343 375

364 500

Kumulované náklady na provoz prvních 4 let s počáteční investicí při přidělení dotace Způsob vytápění elektřina plyn

1.rok 2.rok 3.rok 4.rok 73 852 127 704 181 556 235 408 105 989

146 978

187 967

228 956

biomasa - manuální obsluha

45 822

61 644

77 466

93 288

biomasa - automatická obsluha tepelné čerpadlo

86 676

103 352

120 028

136 704

251 125

272 250

293 375

314 500

Kumulované náklady na vytápění během dalších 4 let bez přidělení dotace Způsob vytápění elektřina plyn biomasa - manuální obsluha biomasa - automatická obsluha tepelné čerpadlo

5.rok

6.rok

7.rok 8.rok 289 260 343 112 396 964 450 816 269 945 310 934 351 923 392 912 139 110 154 932 170 754 186 576

203 380 220 056

236 732

253 408

385 625 406 750

427 875

449 000

31

Kumulované náklady na vytápění během dalších 4let při přidělení dotace Způsob vytápění elektřina plyn biomasa - manuální obsluha biomasa - automatická obsluha tepelné čerpadlo

5.rok

6.rok

7.rok 8.rok 396 964 450 816 289 260 343 112 269 945 310 934 351 923 392 912 109 110 124 932 140 754 156 576

153 380 170 056

186 732

203 408

335 625 356 750

377 875

399 000

Při prostém porovnání pořizovací ceny a nákladů na provoz kotle na biomasu s nejlevnější variantou, kterou je elektrokotel, je vidět výrazné každoroční příjmy ve formě úspor v nákladech za vytápění. V tomto srovnání se vynaložená investice vrací už ve třech letech. Stejných výsledků je dosaženo i ve srovnání s plynem. V případě přidělení dotace jsou vložené prostředky při porovnání s elektrokotlem už druhý rok zpátky. Hůře vychází tepelné čerpadlo, které se dostává na návratnost vůči elektrokotli bez dotace až v osmém roce. Za předpokladu 15ti leté životnosti je investice stále při posuzování prosté návratnosti rentabilní, ale za tak dlouhou dobu se mohou podmínky výrazně měnit. Sazba za elektřinu při použití tepelného čerpadla je zvýhodněná, ale rozdíly se stále zmenšují. Nehledě na zohlednění ceny investice i úspor v čase. Nebylo by tedy dobré zůstávat u takto prostého porovnání. Během let se mění jak hodnota výnosů, tak nákladů. Proto je prostá doba návratnosti spíše orientačním a pouze hrubým ukazatelem. Pro reálnější srovnání investic zohledňující proměny hodnot v čase se využívá diskontu a čisté současné hodnoty NPV. Peníze, které jsou vynaloženy na pořízení zařízení o vyšších investičních nákladech také mohou být vloženy do jiných investičních možností.

5.1.4 Diskontované peněžní toky Diskont zohledňuje vyšší hodnotu peněz v současné chvíli oproti budoucnosti. Výpočet je vyjádřen vztahem: FV=PV(1+k)n FV…. budoucí hodnota investice PV…. současná hodnota investice k….

úroková míra kapitálu

n….

počet let 32

Současná hodnota výnosů ve formě úspor je pak počítána jako: PV=FV/(1+k)n Úroková míra bude pro následující výpočty stanovena ve výši 2,4%. Zvyšování hodnoty investice v čase Způsob vytápění

počáteční rok 1 rok 2 rok 3 rok 4 investice Kč Kč Kč Kč Kč 20480 20971,52 21474,84 21990,23 20 000

elektřina plyn biomasa - manuální obsluha biomasa - automatická obsluha tepelné čerpadlo

65 000 60 000 120 000 280 000

66560 68157,44 69793,22 71468,26 61440 62914,56 64424,51 122880 125829,1

65970,7

128849 131941,4

286720 293601,3 300647,7 307863,3

Z tabulky je patrný nárůst nákladů obětovaných na pořízení investice, který prohlubuje rozdíly mezi investicemi právě na úkor nákladnějších variant. Diskontované příjmy ve formě úspor vzhledem k vytápění elektřinou Způsob vytápění elektřina

provozní náklady Kč/rok 53 852

zisk rok 1 rok 2 úspory Kč Kč Kč/rok referenční investice

plyn

40 989

12 863

12561,52 12267,11 11979,6

11698,83

biomasa - manuální obsluha biomasa - automatická obsluha tepelné čerpadlo

15 822

38 030

37138,67 36268,23 35418,2

34588,08

16 676

37 176

36304,69 35453,8

34622,85 33811,38

21 125

32 727

31959,96 31210,9

30479,39 29765,03

rok 3 Kč

rok 4 Kč

Jak je vidno, s časem klesají i hodnoty příjmů z úspor realizovaných uskutečněním dané investice.

33

5.1.5 Čistá současná hodnota Porovnává hodnoty peněz „očištěné“ od vlivu času. Zohledňuje časové rozložení příjmů a výdajů a umožňuje tak přesnější vzájemné porovnávání investic. Je vyjádřena vztahem: n ⎡ FVi ⎤ NPV = ∑ ⎢ − II i ⎥ i =1 ⎣ (1 + k ) ⎦

NPV….

čistá současná hodnota

FV….

budoucí hodnota investice

II….

vstupní investice

i….

pořadí roku Pokud je NVP rovna nule, přináší investice výnosy alespoň ve výši úroku a lze ji

akceptovat. Čím je NVP vyšší, tím je investice výhodnější. V případě záporné NVP je projekt ztrátový. Čistá současná hodnota investice Způsob vytápění

Rozdíl pořizovacích nákladů vůči referenční investici

elektřina

rok 1

rok 2

rok 3

rok 4

referenční investice

plyn biomasa - manuální obsluha biomasa - automatická obsluha tepelné čerpadlo

45 000 40 000 100 000 260 000

-32 438

-20 171

-8 192

3 507

-2 861

33 407

68 825

103 413

-63 695

-28 242

6 381

40 193

-228 040 -196 829 -166 350 -136 585

I za zohlednění hodnoty peněz v čase pomocí současné čisté hodnoty, zůstávají doby návratnosti v letech u plynu i obou způsobů využití biomasy stejné jako při výpočtu prosté návratnosti. Patrný je pouze pokles výše úspor z realizace alternativní varianty. K prodloužení doby návratnosti dochází u tepelného čerpadla z 8-mi na více než 8 let (výpočet již není součástí tabulky). Vzhledem k malým částkám na to, aby se na nich výrazněji projevil účinek času, je mnohem významnějším zásahem do doby návratnosti dynamika a nestabilita odvětví obnovitelných zdrojů, konkrétně biomasy. Navíc i vývoj cen energií v budoucnu není nijak snadno předvídatelný. 34

5.1.6 Vnitřní návratnost Vnitřní návratnost je taková diskontní sazba, při které se současná hodnota budoucích příjmů rovná výši investice. Je to tedy mezní úroková míra kapitálu, do které lze předpokládat návratnost projektu. Je vyjádřena vztahem:

n

⎡

⎤

FVi

∑ ⎢ (1 + IRR ) ⎥ − II = 0 i =1

i

⎣

⎦

FV…. budoucí hodnota investice II….

vstupní investice

IRR…. vnitřní návratnost i….

pořadí roku

Budeme posuzovat IRR pořízení automatického kotle na biomasu v porovnání s elektrokotlem za dobu 4 let IRR investice do kotle na biomasu na místo elektrokotle Diskontní sazba

NPV po 3 letech FV kumulovaná Rozdíl výše investice biomasaza 3 roky elektřina

10% 15% 18% 20%

111528 111528 111528 111528

100 000 100 000 100 000 100 000

17843 6137 6 -3761

Při požadavku na návratnost investice do 4 let se IRR rovná 18%. Návratnost projektu bude tedy splněna při úrokové míře kapitálu do 18-ti procent. IRR investice do výměny stávajícího elektrokotle za kotel na spalování biomasy Diskontní sazba 5% 7% 8% 9% 10%

FV za 3 roky 111528 111528 111528 111528 111528

Výše investice 120 000 120 000 120 000 120 000 120 000

NPV 11 824 5 923 3 132 440 -2 157

35

IRR je 9%. Pro splnění doby návratnosti při přechodu k vytápění biomasou je mezní úroková míra kapitálu 9%. 5.1.7 Změna návratnosti v závislosti na cenách paliva Jak jsem již zmínila ceny paliv mohou velmi výrazně kolísat. Je proto zapotřebí zohlednit rozptyl v nákladech na vytápění biomasou také při porovnávání jednotlivých variant vytápění. Tabulka nejčastějších průměrných cen jednotlivých druhů paliv viz. Příloha č.8 – kapitola 9.8. Nejméně nákladné je dřevo ve formě polen a polínek, to ale bohužel není možné použít ke spalování v automatických kotlích. Z paliv vhodných pro automatické kotle mají příznivou cenu paliva z energetických rostlin, slámy či obilí, ale pro všechna tato paliva jsou společné horší vlastnosti hoření. K jejich spalování musí být kotel přímo určen a upraven, v opačném případě buď nehoří vůbec, nebo zanáší kotel a snižují významně jeho životnost. Ceny paliva pro kotle na biomasu mohou být značně rozdílné nejen podle druhu, ale i podle lokality a dodavatele – rozdíl může být v závislosti na lokalitě i několikanásobek. Zcela odlišné jsou ceny obcí, lesních správ, dřevozpracujících společností, zemědělců, společností produkujících

dřevní

odpad

apod.

a

prodeje

supermarketů,

benzínových

stanic,

nebo specializovaných dodavatelů. Porovnám proto orientačně nejvyšší a nejnižší možné ceny, které jsem našla, abych porovnala do jaké míry je vhodnost využití biomasy v uvažovaném měřítku závislá na lokálních cenových podmínkách. Pro značný rozsah druhů paliva uvedu pouze několik zástupců. Změna návratnosti v závislosti na cenách paliv Druh zařízení

Návratnost Druh paliva Cena Spotřeba elektřina Kč/kg Kč/rok Polena min. 0,6 4 931

1

1

Polena max.

4

32 876

2

1

Brikety min.

2

11 446

1

1

Brikety max.

5

28 615

2

1

Biomasa

Štěpka min.

1

9 000

3

2

automatická obsluha

Štěpka max.

4,5

40 500

8

113

Pelety dřevní min.

3,2

18 313

3

3

Biomasa manuální obsluha

Návratnost plyn

36

Pelety dřevní max.

5,5

31 476

5

6

Pelety z energ. rostlin min.

2,2

13 750

3

3

Pelety z energ. rostlin max.

3,9

24 375

4

4

Obilí min.

2

11 764

3

2

Obilí max.

3,8

22 351

4

4

Nezanedbatelným problémem paliv z biomasy je jejich dostupnost. Některá paliva dost často jednoduše „nejsou“. Týká se to nejčastěji pelet a briket z energetických rostlin a slámy. Dále samozřejmě doprava. Pokud si nebudeme palivo odebírat lokálně, doprava náklady na palivo výrazně prodražuje. Při objednávce u dodavatele pevných paliv je účtováno dopravné většinou kolem 30 Kč/km + manipulační poplatky. Dá se říct, že většinou pokud je doprava do 30km, je to ještě schůdné. Pokud by mělo být palivo dováženo s větší dálky, je na místě si to spočítat. Závisí ale na konkrétních cenách paliva, někdy se to nemusí vyplatit ani na 15km a opačně. 5.1.8 Přechod k vytápění biomasou V případě nových objektů je řešení způsobu vytápění součástí projektu a provedení výběru je nevyhnutelné. Za úvahu ale stojí i srovnání přechodu z jiných zdrojů již zavedených. U nich bude tedy počáteční investice nulová, protože už je máme k dispozici. I tak je ale možné, že se může přechod v některých případech vyplatit. Do srovnávání vhodnosti přechodu připojím i možnost stávajícího kotle na uhlí. Prostá návratnost investice při přechodu na vytápění biomasou bez přidělení dotace Způsob vytápění elektřina uhlí plyn biomasa - manuální obsluha biomasa - automatická obsluha

počáteční 1.rok 2.rok 3.rok 4.rok investice Kč Kč Kč Kč Kč 53 852 107 704 161 556 215 408 0

0 0 60 000 120 000

22 450

44 900

67 350

89 800

40 989

81 978

122 967

163 956

75 822

91 644

107 466

123 288

136 676

153 352

170 028

186 704

37

tepelné čerpadlo

280 000

Způsob vytápění elektřina uhlí plyn biomasa - manuální obsluha biomasa - automatická obsluha tepelné čerpadlo

301 125

322 250

343 375

364 500

5.rok 6.rok 7.rok 8.rok Kč Kč Kč Kč 269 260 323 112 376 964 430 816 112 250 134 700 157 150 179 600 204 945 245 934 286 923 327 912 139 110 154 932 170 754 186 576 203 380 220 056 236 732 253 408 385 625

406 750

427 875

449 000

V porovnání prosté návratnosti je vidět, že při srovnání automatického kotle na biomasu s elektrokotlem se změna zařízení vyplácí už čtvrtým rokem. Při srovnání s plynem je to pouze o rok déle. Otázkou zůstává uhlí. V tabulce je počítáno s cenovým průměrem mezi uhlím hnědým a černým. V případě hnědého uhlí by se roční náklady na provoz dostaly pod úroveň nákladů na biopaliva, pro černé by náklady byly o něco vyšší. Není tedy důvod měnit kotel na uhlí za kotel na biomasu, pokud nedojde k výraznější změně cen paliv, nebo dokud neskončí životnost kotle. V případě nutnosti náhrady stávajícího kotle z důvodu končící životnosti se do budoucna nedá nový kotel na uhlí doporučovat. Uhlí je sice stále ještě levné, ale nemá příliš dobré vyhlídky do budoucna. Motivací ke změně by navíc mohl být vyšší komfort obsluhy automatického kotle na biomasu, který navíc může být i podle typu a výrobce schopný spalovat hnědé uhlí. Z důvodu malých rozdílů už zde nebudu počítat zohlednění časového hlediska (doba návratnosti by se prodloužila max. o jeden rok), ale jako mnohem důležitější se ukázal vliv velkého rozptylu v cenách paliv. Zajímavější tedy bude výpočet prosté doby návratnosti v závislosti na cenách paliv při přechodu z elektřiny a z plynu. Změna návratnosti v závislosti na cenách paliv při přechodu k vytápění biomasou Druh zařízení

Návratnost Druh paliva Cena Spotřeba elektřina Kč/kg Kč/rok Polena min. 0,6 4 931

2

2

Polena max.

4

32 876

3

8

Brikety min.

2

11 446

2

3

Brikety max.

5

28 615

3

5

Biomasa

Štěpka min.

1

9 000

3

4

automatická obsluha

Štěpka max.

4,5

40 500

10

246

Biomasa manuální obsluha

Návratnost plyn

38

Pelety dřevní min.

3,2

18 313

4

6

Pelety dřevní max.

5,5

31 476

6

13

Pelety z energ. rostlin min.

2,2

13 750

4

5

Pelety z energ. rostlin max.

3,9

24 375

5

8

Obilí min.

2

11 764

3

5

Obilí max.

3,8

22 351

4

7

Za nepříznivých podmínek vysokých cen paliva se doba návratnosti v některých případech může jak je vidět vyšplhat přes 4 roky, zvláště pak ve srovnání s plynem. Když pak navíc vezmeme v potaz vyšší komfort obsluhy, náhrada plynu biomasou je opravdu silně závislá na lokálních podmínkách cen paliva, nemluvě o dopravě.

5.1.9 Komfort obsluhy Do porovnávání by mělo být zapojeno i splnění dalších dílčích cílů projektu. Jedním z nich je komfort obsluhy jednotlivých druhů vytápění. Elektřina – naprostý komfort: není potřeba žádná větší údržba. Plyn – téměř naprostý komfort: je zapotřebí komín, zbudování napojení na přípojku, pravidelná revize komínu, zapalování plynu Biomasa, manuální obsluha – nejnáročnější: chystání dřeva, zatápění, přikládání max. po 4 hodinách, čištění, vynášení popele, skladování paliva, nároky na skladovací prostor, obstarávání paliva. Tento způsob je pro svou náročnost obsluhy dnes už málokde realizovatelný. Lidé tráví čím dál tím víc času mimo domov a roztápět vždy při příchodu domů vychladlý dům není to, co by si představovali. Požadují komfort a stálou teplotní pohodu. Když se k tomu přidá chystání a přesuny dřeva, jedni na to nemají čas a druzí sílu. Dřevo navíc musí být alespoň dva roky vyschlé a to znamená, že u domu je třeba mít naskladněnu zásobu dřeva na tři roky. V dnešní 39

době už se polínka přikládají spíše jako estetický doplněk do krbů. Přesto se najdou lidé, kteří manuálně topí v málo účinných zařízeních. Tam by bylo použití kotlů s manuální obsluhou na místě. Biomasa, automatická obsluha – docela pohodlné: po třech dnech naplnění zásobníku, vynesení popele, skladování paliva, nároky na skladovací prostor, obstarávání paliva. Při opatření zařízení větším zásobníkem se doba bezobslužného provozu prodlužuje – může být i několik měsíců. Jako palivo se používají peletky, obilí apod., takže nároky na skladovací prostor sice jsou, ale oproti dřevu minimální – nemusí vysychat, zásoby lze průběžně doplňovat. Pokud je ale palivo výhodně k dostání, je vždy lepší se zásobit, než pak kupovat nevýhodně až bude nezbytně potřeba. V některých automatických kotlích je navíc možnost spalování uhlí, které je stále ještě levným palivem. Obsluha je pohodlnější než u klasických kotlů na uhlí, díky automatizaci. Provoz je plně automatizován, jak zapálení, přikládání, tak i regulace zajištěná řídící jednotkou. Naplnění zásobníku, vynesení popele popř. komplikace vyžadující zásah jsou hlášeny na řídící jednotce, nebo přes řídící jednotku na telefon. I vynesení popele lze automatizovat, nebo zvětšit zásobník, ale vynaložené náklady neodpovídají úspoře práce v rozsahu pár minut týdně. Tepelné čerpadlo – naprostý komfort: žádná větší údržba, v podstatě jako běžný elektrický spotřebič. V otázce pohodlí jsou nejpříznivější variantou elektřina a tepelné čerpadlo. Tepelné čerpadlo je zároveň také ekologickým zdrojem, ale z předchozích závěrů se ukazuje jako ekonomicky schůdné v porovnání s elektřinou, ale nepříliš výhodné ve s rovnání s ostatními variantami. Provoz vytápění elektřinou se ukazuje do takové míry nákladný, že získané pohodlí tak vysokým výdajům neodpovídá. Vysoký komfort znamená i vytápění plynem, ale stále je docela nákladné a někde dokonce plyn ani není zaveden případně je objekt neúměrně vzdálen od přípojky. Stále ještě přijatelně pohodlný způsob vytápění je automatický kotel na biomasu. Už ale není tak bezúdržbový, vyžaduje určitou péči a alespoň minimální technickou zdatnost. Zásah do pohodlí znamená i starost o zabezpečení dostatku paliva za přijatelnou cenu. Dá se říct, že ke spokojenosti ve využívání kotle na biomasu je zapotřebí alespoň trochu kladný vztah k péči o něj. Neméně sportovní duch je pak na místě i při zabezpečování „potravy“ pro kotel. Odměnou pak je ekologické, za správných podmínek i ekonomické a perspektivní vytápění. Někteří 40

uživatelé využívající automatický kotel si po dokutění pár vylepšujících doplňků pochvalují pohodlí srovnatelné s plynem za mnohem nižších nákladů. U kotle na manuální obsluhu se v podstatě o nějakém komfortu nedá ani mluvit. Zásahem do pohodlí je nutnost přikládání, vynášení popele, práce s palivem – zpracování, vysoušení, skladování, manipulace, atd. Každopádně nadšenci, který je ochoten se o něj starat přinese významné úspory na nákladech za vytápění.

5.1.10 Spolehlivost Elektřina – elektřina je a bude. Je velmi spolehlivá jak co se týče dodávek, tak i oprav případných výpadků. Horší komplikací než případný výpadek (technici opravují poruchy nonstop i v noci) je případná administrativní komplikace. Není výjimkou, že je uživatel neoprávněně odpojen kvůli chybě v administrativním aparátu a taková chyba se napravuje déle, než chyby technického charakteru. Globálně je ale elektřina asi nejspolehlivějším způsobem vytápění. Plyn – spolehlivost plynu je sporná. To dokazují hrozby přerušení dodávek plynu z Ruska. Zatím jsou u nás dodávky plynu stabilní, ale kdo předpoví chování dodavatele, na kterém jsme závislí. Čeho je schopný v případě výraznějších změn stávajících poměrů? Biomasa – spolehlivost biomasy je v současnosti snad ještě větší otázkou než plyn. Vývoj fungujícího trhu s biopalivy a jeho vymezení je teprve v začátcích. Nešetrnými zásahy ve formě různých dotačních „pokusů“ apod. dochází k výrazným výkyvům v dodávkách. I bez těchto zásahů je ale dostupnost paliv nestabilní záležitostí. Paliva u nás zatím nejsou na rozdíl od zahraničí normována a nashromážděné zásoby nemusí nakonec vůbec hořet. K zabezpečení stability teplého domova jsou tak s nadsázkou zapotřebí vlastnosti hledače pokladů a skladovací prostory. Pak je naopak kotel s vlastními zásobami paliva výhodou dočasné nezávislosti – než bude třeba najít další poklad. Tepelné čerpadlo – tepelné čerpadlo je možné postavit na stejnou úroveň s elektřinou. Je v podstatě takovou obrácenou ledničkou – elektrický spotřebič, který si vezme nějaké množství elektrické energie a x-násobek jí vydá. Je to zjednodušeně takové násobení vytápění elektřinou, takže spolehlivost stejná jako u elektřiny. Při výpadku (malé účinnosti v zimních měsících) výměníku tepelného čerpadla přejde systém na čisté vytápění elektřinou, které překlene dobu do opětovného návratu do chodu.

41

5.1.11 Perspektiva do budoucna Elektřina – Elektřina sama o sobě není vyčerpatelným zdrojem, záleží na jejím původu. Je otázkou z čeho bude v budoucnu pocházet, ale určitě bude. Jen zřejmě ještě dražší. Plyn – V nejbližších letech zahrnujících životnost plynového kotle se vyčerpání zásob plynu není třeba bát. Na druhou stranu se ale jedná o zdroj v budoucnu vyčerpatelný a nelze tedy očekávat podporu rozvoje jeho využívání. Biomasa – Jedná se o obnovitelný zdroj, kolem kterého se točí spousta výzkumů, nových technologií a má spoustu příznivců a podpory. Pokud bude tento zdroj správně využíván, je určitě perspektivní. Tepelné čerpadlo – Tepelné čerpadlo je technologie efektivnějšího využití elektrické energie, což je do budoucna rozhodně perspektivní. Nebýt nedostatku vysokých pořizovacích nákladů na zařízení, bylo by už dávno jeho využívání masovou záležitostí.

5.1.12 Celkové hodnocení Elektřina – Vytápění elektřinou je jednoduché, všude snadno realizovatelné. Je nezávislé na plynofikaci, či dodavatelích paliva. Prvotní investice je vůči ostatním zdrojům minimální. Vytápění elektřinou, ale není z důvodů nehorázně vysokých provozních nákladů vůbec ekonomické. Ekologičnost je sporná. Přímo nevznikají žádné zplodiny, tak jak je tomu třeba u uhlí, ale valná většina elektráren je u nás stále tepelná. A když se dá dohromady získávání elektrické energie z energie tepelné, přičemž je velké množství odpadního tepla odváděno bez užitku do okolí, a následné využití takto získané elektrické energie právě k vytápění… Asi pak není ani divu, že je to tak drahé. Elektřina je ovšem nadmíru pohodlná, neznamená žádnou starost, je i spolehlivá (občasné výpadky nejsou žádný vážný problém) a i v budoucnu tu stále bude (jen kdoví za kolik). Bodování: 1-nejlepší, 5-nejhorší Ekonomika 5 Ekologie 4 Pohodlí 1 Spolehlivost 1 Perspektiva 3 42

Takže kdo je za to ochoten zaplatit a ani ekologické chování ho netrápí – proč ne. Plyn – Pořízení plynu už je o něco nákladnější a složitější než tomu je u elektřiny. Přesto už je o něco ekonomičtější a oproti elektřině se vyplatí. Stále se ale jedná o relativně drahé vytápění. Co se týče ekologického hlediska, záleží s čím jej porovnávám. Přechod z uhlí je na výbornou, ale je to přece jenom neobnovitelný zdroj. Je stále ještě velmi pohodlný, neznamená žádné náročné starosti ani nároky na obsluhu. Spolehlivost je narušena závislostí na dodávkách ze zahraničí a i perspektiva do budoucna je pro jeho vyčerpatelnost těžko očekávatelná. Ekonomika 4 Ekologie 3 Pohodlí 2 Spolehlivost 3 Perspektiva 4 Biomasa – Automatický kotel na biomasu není levná záležitost, ale pokud jsou splněny všechny omezující podmínky, může být vysoce ekonomickým vytápěním. Nevýhodou je nejednotnost určujících podmínek a vysoká individualita ve vyhodnocování. Ekologická stránka je jednoznačná, jedná se o obnovitelný ekologický zdroj. Biomasa znamená jisté omezení pohodlí. Výrobce uvádí, že nároky na obsluhu jsou minimální, ale nelze zastírat, že jednoduše jsou. S tím je třeba počítat. I spolehlivost má jistá omezení v podobě dodávek paliva (i když sehnat půjde vždy, ale za jakou cenu) a závadě na kotli, které nejsou opravovány nonstop jako vedení elektrického proudu. Biomasa je zajímavý alternativní zdroj, u kterého je potencionální perspektiva do budoucna. Ekonomika 1-4 Ekologie 1 Pohodlí 3 Spolehlivost 3 Perspektiva 2 Tepelné čerpadlo – Cena zařízení je velkým problémem. Vysoká cena způsobuje velmi dlouhou dobu návratnosti investice. Ne každý má navíc k dispozici nárazově tak vysokou částku 43

a úvěr by výsledky ještě zhoršil. Při akceptaci náročnějších začátků, se ale tepelné čerpadlo ukazuje ekonomicky vhodnější než elektřina i plyn. Jedná se o ekologický způsob vytápění, který přestože spotřebovává elektřinu, většinu energie získává ze svého okolí. Je ohromně pohodlné, zcela spolehlivé a z hlediska perspektivy do budoucna na vzestupu. Ekonomika 3 Ekologie 1 Pohodlí 1 Spolehlivost 1 Perspektiva 1

5.1.13 Závěr Na pořízení je jednoznačně nejlevnější elektrokotel, ale už během prvního roku se vlivem drahého provozu začne prodražovat. Roční náklady na provoz jsou trojnásobkem částky spotřebované při použití automatického kotle na biomasu. I bez přiznání dotace se investice do kotle na manuální obsluhu vrací už druhý rok, u kotle s obsluhou automatickou třetí rok. Přidělení dotace je už jen třešničkou na dortu. Při rozhodování nelze opomenout lokální podmínky a zjistit ceny a stabilitu dodávek paliva. Při vysokých cenách se může investice do automatického kotle vracet i déle než 4 roky, a to za předpokladu místního dodavatele bez dopravy. S nutností dopravy, případnou nestabilitou dodávek se doba dále prodlužuje. To znamená při těžko předvídatelném vývoji na trhu s biopalivy nejistotu (spoluspalováním biomasy s uhlím v elektrárenských kotlích je potom paliva pro zásobování malých zdrojů nedostatek), a když vezmeme v úvahu obětované pohodlí… Srovnání je navíc vztaženo k využití elektřiny, kde je sice vstupní investice nejnižší, ale následný provoz nejnákladnější. Pokud tedy narazíme na výše zmíněné překážky, je na místě poohlédnout se po jiné alternativě. A abych nezapomněla na uhlí. Uhlí stále ještě vychází příznivě a nějakou chvíli levné bude. Předpokladem ovšem je, že se po vzoru evropského trendu situace obrátí ve prospěch ekologického paliva. Při pořizování kotle na biomasu tak není špatné vybrat takový, který je schopný spalovat i uhlí, ale rozhodně nemá budoucnost pořizovat kotel na uhlí. Automatický kotel na peletky, obilí apod. navíc znamená větší komfort. Lidé bohužel zatím stále kotle na uhlí pořizují. Nejen z důvodu nižší pořizovací ceny, ale i proto, že ví kde si uhlí obstarat a nemají tak strach, že by neměli čím topit. Uhlí s sebou nenese pocit nejistoty a nevědomost v otázce 44

zabezpečení paliva. To je velká škoda a chyba distribuční sítě s palivy z biomasy, nehledě na problém neinformovanosti. Na místě by byl zřejmě státní zásah, protože nejednotnost a roztroušenost dodavatelů změně k lepšímu příliš nepřeje. Výrobci biopaliv navíc sami uvádějí, že za účelem vyšších zisků většinu výroby vyvážejí za hranice. Doma musí držet ceny při zemi, kvůli konkurenceschopnosti s uhlím a plynem, které jsou u nás oproti zahraničí stále ještě levné. Určitě je ale nesporné, že jen vynaložené finanční prostředky nejsou vše. Práce a čas mají stále větší hodnotu. Proto je třeba vzít v potaz i náročnost obsluhy. Cena automatického kotle oproti manuálnímu je sice až dvojnásobná a i následný provoz automatického kotle je o něco dražší, kdo ale zná práci se dřevem ví, že to není maličkost. Kotel s manuální obsluhou lze doporučit snad jen tomu, kdo ví, co klasické topení dřevem obnáší a nemá s tím problém. Automatickému kotli je třeba věnovat asi půl hodiny jednou za tři dny a starat se o dodávky paliva. To už by mohla být práce, která se pro výrazné úspory vyplatí. Bez alespoň minimálního kladného vztahu k zabývání se vytápěním, by ale pořízení kotle na biomasu byla tak trochu oběť. Z uvedených poznatků vyplývá obecný závěr: Využití biomasy za účelem získávání tepla v malých zdrojích lze tedy mnohdy doporučit, ale pozor – ne vždy. Nejvýraznějším determinantem je otázka dostupnosti paliva a osobního přístupu. Hlavními nedostatky jsou individualita v ekonomické vhodnosti, obětované pohodlí, nižší spolehlivost v zabezpečení tepla a těžká předvídatelnost vývoje. Pozn.: Uvedené hodnoty jsou průměrem údajů získaných od výrobců, dodavatelů, uživatelů a z internetových stránek www.tzb.info.cz

45

5.2 Realizace vytápění malých objektů spalováním biomasy Řešeným problémem je zajištění tepelné energie pro malý objekt – rodinný dům. Řešením problému bylo ustanoveno pořízení kotle na spalování biomasy na základě stanovených cílů, úvah a výpočtů předchozí kapitoly. Pokud po důkladném zvážení a učinění rozhodnutí je způsob vytápění biomasou vybrán jako nejvhodnější řešení problému vytápění objektu, i následující realizace si zaslouží určité řízení. Těžko mohu u takového rozsahu mluvit o projektovém řízení jako takovém, ale jeho základní principy a metodika mohou být nápomocny ke zdárnému dosažení cíle bez zbytečných komplikací. I v případě zavádění kotle ke spalování biomasy platí, že řízení procesu přispívá ke snížení rizik možného neúspěchu, může být nápomocno ke snížení zbytečných nákladů, zkrátit termíny a optimalizovat vynaloženou námahu. Pro účely řízení projektového cyklu je jednou z možných metodik vytvoření logického rámce. Logický rámec je plánovací nástroj, který definuje cíle, konkrétní aktivity k jejich dosažení, vzájemné vztahy a zdroje informací.

5.2.1 Plánování projektu - Logický rámec Cíle

Objektivně ověřitelné ukazatele

Zdroje informací k ověření

Vnější Předpoklady /Rizika

Stabilní dodávky tepla do otopného systému a ohřev teplé užitkové vody za očekávané míry nutné obsluhy.

Záznamy řídící jednotky o provozu

Kotel bude efektivně a ekologicky spalovat obnovitelné palivo a přinese úspory na vytápění objektu.

Přispění k rozvoji využívání obnovitelných zdrojů energie – OZE

Statistiky ministerstva průmyslu a obchodu, statistiky ministerstva životního prostředí – navýšení využívání OZE, rozbor spalin

Kvalitní spalování bez vzniku škodlivin.

úsporné vytápění RD – návratnost investice do 4 let ve srovnání s elektřinou.

doklady o platbách spojených s provozem zařízení.

Stabilita distribuční sítě s biopalivy, příznivý vývoj pěstování energetických bylin v

Hlavní cíl(e)

Úspěšné zavedení a následný provoz kotle na spalování biomasy určeného k vytápění RD.

Účel projektu Ekologické a ekonomické řešení vytápění RD.

46

zemědělském sektoru, citlivé zásahy státu do vývoje využívání obnovitelných zdrojů.

Výstupy projektu Fungující kotel na spalování biomasy s příslušenstvím a jeho napojení na otopný systém

Předání díla napojeného na systém vytápění

Protokol o předání a uvedení do provozu

Možné komplikace z důvodu zpoždění dodavatele Nekvalitní zařízení nebo montáž

Dodávky tepla do systému a ohřev TUV

Bezproblémový chod zařízení, tepelná pohoda a teplá voda v objektu

záznamy řídící jednotky

Nekompatibilita kotle s palivem, technický problém, špatný servis

Sklad paliva

Vyčleněný vhodný prostor

Odběry biopaliv od místních dodavatelů

Předpoklady spotřeby paliva a plány velikosti zásob

doklady o dodávkách paliva

Problémy s dodávkami paliva, výrazné zdražení biopaliv

Využití dotace

Podání žádosti o přidělení dotace

Rozhodnutí o přidělení dotace

Přidělení/Nepřidělení dotace

Aktivity projektu Posouzení vhodnosti realizace vytápění biomasou v konkrétních podmínkách

Průzkum a vyhodnocení lokálních podmínek ovlivňujících vhodnost realizace vytápění biomasou

Prostorová nedostatečnost, vlhkost

Časový rámec aktivit Závisí na konkrétních podmínkách – zda se jedná o novostavbu či přechod z jiného způsobu vytápění a další individuální vlivy

Chybné vyhodnocení vnějších podmínek

Porovnání a výběr optimálního zařízení a firmy provádějící montáž a uvedení do provozu - Uskutečnění objednávky

Smlouva s dodavatelem zařízení nebo potvrzení objednávky o dodání a montáži v daném termínu

Zajištění kvality provedení požadovaných prací

Proveden dohled nad uvedením do provozu a zkontrolována kvalita zapojení

Komplikace s dodavatelem – neseriózní jednání, pozdní dodání, nekvalitně provedená montáž Kotel nesplňuje očekávání – např. nespaluje kvalitně rostlinné pelety, provoz není dostatečně bezobslužný apod.

Zajištění odpovídajícího skladovacího prostoru ke skladování biopaliv

Existence dostatečně prostorných, dobře větraných prostor ke skladování paliva

Prostory se ukážou malé, palivo vlhne – nejsou dostatečně odvětrávány

Nákup potřebného množství vhodného paliva

Odběr paliva od dodavatele

Palivo neodpovídá kvalitativním nárokům, cena je vyšší než byl předpoklad

47

Energetický audit pro potřeby žádosti o dotace

Provedený energetický audit

Energetický audit vyhodnotí nedostatky

Snaha o získání dotace na ekologické vytápění

Přidělená dotace

Dotace nebude přidělena

Předběžné podmínky Finanční prostředky k uskutečnění investice. Fungující otopná soustava připravená k napojení kotle. Odpovídající prostory ke zbudování kotelny se skladem paliva, popř. zásobníkem pro bezobslužný provoz. Objekt tepelně izolovaný pro splnění nároků energetického auditu – v opačném případě realizace bez žádosti o dotaci.

5.2.2 Předběžné podmínky Splnění předběžných podmínek je nezbytné pro započetí realizace projektu. Finanční prostředky k uskutečnění projektu je třeba zajistit bez zohledňování dotace – pokud je přidělena, stane se tak až po uvedení zařízení do provozu, vypracování posudků k žádosti a další době nezbytné k rozhodnutí o přidělení. Navíc nemusí být nakonec přidělena vůbec. Fungující otopná soustava připravená k napojení kotle – technické podmínky a parametry, které mají vliv na napojení kotle na soustavu je dobré před započetím konzultovat s dodavatelem zařízení. Odpovídající prostory ke zbudování kotelny se skladem paliva, popř. zásobníkem pro bezobslužný provoz – V prostorách vývod do komína (revize komína je samozřejmostí), prostorové požadavky kotle a příslušenství konzultovat s dodavatelem zařízení. Sklad paliva suchý, dobře větraný, vyhovující nárokům používaného paliva. Možnosti skladování paliva pro automatické kotle viz. Příloha č. 9, kapitola 9.9. Pokud bude žádáno o dotaci, objekt musí splňovat tepelné normy pro absolvování osnovy energetického auditu. Veškeré detailní podmínky – není jich málo – pro schválení žádosti je nejlepší osobně konzultovat. Dotace poskytuje státní fond životního prostředí, směrnice v úplném znění jsou přístupné na www.sfzp.cz, zde je také seznam kontaktních míst.

48

5.2.3 Řízení projektu – CPM CPM (metoda kritické cesty) je základní metodou síťové analýzy. Využívá se ve spojení s velkými akcemi k řízení složitých návazných procesů, ale její použití ve zcela základní a jednoduché formě může být užitečné i pro naše účely. Seznam činností Pořadové číslo činnosti

popis činnosti

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Bezprostředně předcházející činnost Kontrola splnění předběžných Zabezpečení podmínek předběžných podmínek Výběr zařízení a dodavatele Kontrola splnění předběžných podmínek Objednávka a následná doba Výběr zařízení a dodání zařízení, příslušenství dodavatele a montáže Příprava prostor kotelny a Výběr zařízení a skladu dodavatele Zajištění paliva Výběr zařízení a dodavatele Montáž a uvedení do provozu Objednávka zařízení a + dohled montáže Objednání auditora Montáž a uvedení do provozu Zajištění materiálů k podání Montáž a uvedení do žádosti o dotaci na ekologické provozu vytápění Energetický audit Objednání auditora

10 Podání žádosti

Zajištění materiálů k žádosti a energetický audit

délka trvání nároky na zdroje 1 den

0

7 dní

0

30 dní

možná záloha 60 000 Kč

2 dny

0

1 den

2 500 Kč

1 den

Doplatek k záloze 60 000 Kč

1 den

0

7 dní

0

21 dní

poplatek za provedení auditu ? Kč

1 den

49

5

Schéma 9

38

8

4

1 10

45

38

2 1 0

2 0

1

1

1

7

8

7

6

3 8

30

38

61

10

38

61

1

1 9

7 39

61

39

21

60

60

Výběr zařízení a dodavatele Na českém trhu je velké množství dodavatelů kotlů na biomasu. O to těžší je učinit správný výběr zařízení i dodávající firmy. Při výběru kotle by měly být zohledněny následující zásady 16: •

jaké palivo je kotel schopen spalovat (ekonomika)

•

účinnost kotle (ekonomika)

•

velikost zásobníku paliva (pohodlí)

•

materiál výměníku (doba životnosti)

•

vybavení -regulace-samozápal-automatický výběr popele (pohodlí a ekonomika)

•

záruka (jistota) Na výběr byl určen týden, protože je dobré při výběru konzultovat nejen výrobce, ale i

uživatele, kteří již mají s výrobkem zkušenost (např. velké množství internetových diskuzí) a prohlédnout si kotel v realitě, což není záležitost jednoho dne.

16

Zdroj: http://kotle-na-tuha-paliva.blog.cz

50

Objednávka a následná doba dodání zařízení, příslušenství a montáže Kotle malých výkonů bývají u dodavatelů často skladem, ale je rozumnější počítat s měsíční dodací lhůtou. Při vytvoření závazné objednávky je častou praxí složení zálohy. Výše zálohy záleží na dodavateli a mnohdy na domluvě, budu počítat 50%. Příprava prostor kotelny a skladu Pokud se nejedná o novostavbu dá se předpokládat, že prostory bude třeba vyklidit. Při běžném pracovním vytížení by zřejmě většinově bylo možné vyklidit prostory během dvou dnů. Závisí samozřejmě na konkrétních podmínkách, zde budeme počítat se dvěma dny. Zajištění paliva Po předcházejících úvahách a průzkumech již známe dodavatele biopaliv v okolí a tudíž by obstarání první zásoby paliv nemělo být časově náročnou záležitostí. Ohodnotila jsem jej tedy jedním dnem. Vzhledem k neznalosti reakce kotle na konkrétní palivo (jsou zde pouze předpoklady podle údajů výrobce) byl omezen nákup palivo do částky 2 500Kč. Montáž a uvedení do provozu + dohled Montáž zařízení odbornou firmou je otázka jednoho dne. I v případě, že jsme přesvědčeni o serióznosti a odbornosti montážní firmy, ničemu neuškodí dohled. Montážníci si před zákazníkem dávají mnohem větší pozor na pečlivost a kvalitu provádění práce. Montáž a uvedení do provozu znamená potřebu prostředků – doplacení dlužné částky dodavateli zařízení – v tomto případě zbývajících 50%. Zajištění energetického auditu a materiálů k podání žádosti o dotaci na ekologické vytápění Příchod osoby pověřené k vykonávání energetických auditů lze očekávat většinou do tří týdnů, po tuto dobu je čas zajistit všechny potřebné dokumenty a informace. K jejich zajištění ale plně postačuje doba jednoho týdne. Žádost musí být podána nejpozději do 9-ti měsíců od uvedení zařízení do provozu. Bez zbytečných prodlev je možné ji podat bezprostředně po získání všech potřebných dokumentů a splnění energetického auditu.

5.2.4 Závěr Aplikace základních metod projektového řízení umožňuje i v tak malém rozsahu prováděných prací zoptimalizovat časové rozložení činností, uvědomit si jednotlivé návaznosti, 51

nároky na prostředky a čas a umožnit bezproblémový průběh všech aktivit vedoucích k požadovanému cíli. Sestavení logického rámce jasně definuje jak cíle, tak veškeré jednotlivé aktivity k cíli vedoucí. Předpoklady a rizika jednotlivých kroků napomáhají uvědomit si možné komplikace či nezbytné podmínky a provést tak preventivní opatření. Použití metody kritické cesty pak napomáhá k úspěšnému zvládnutí realizace jednotlivých aktivit v čase, zabezpečení potřebných návazností a koordinace jednotlivých kroků. Zavedení vytápění biomasou není nic podstatně náročněji realizovatelného, než je zavedení tradičních způsobů. Pokud je činnost alespoň trochu řízena, není třeba se obávat nečekaných komplikací a zbytečně přistupovat z důvodu nejistoty k méně vhodným způsobům vytápění.

52

6 ZÁVĚR Stručná charakteristika obnovitelných zdrojů v první části práce poukazuje vedle jejich současného rozvoje, také na jejich omezení. Ani jeden z možných obnovitelných zdrojů není bez limitů. Jejich využívání je ale nezbytné pro vyvážené využívání energií v souladu s životním prostředím a naší budoucností. Proto je třeba každý z možných zdrojů využívat v jeho nejvhodnější oblasti jak lokální, tak funkční a vytvořit optimální energetický mix, postavený na stabilních zdrojích velké energetiky (zejména pak zřejmě jádra), doplněný zdroji obnovitelnými. Nejperspektivnějším obnovitelným zdrojem v našich podmínkách se ukazuje biomasa. Využitelných obnovitelných zdrojů je celá škála – energie sluneční, větrná, vodní, bioplyn, tuhé komunální odpady –, ale k biomase se v posledních letech obrací nejvíce pozornosti. Biomasa však není tak jednoznačně jasný zdroj, jako například voda či vítr. Kapitoly zabývající se osvětlením pojmu biomasa a jejím následným zpracováním a využíváním, poukazují na rozmanitost biopaliv a potřebných zařízení. Biopaliva jsou různého původu, složení, formy, což znamená i spoustu technologií jejich zpracování a rozsáhlou paletu kotlů k jejich spalování. Nezanedbatelným výčtem jsou i možnosti využití. Určující není pouze výkon zařízení, ale také možnost využití pro získávání energie tepelné, elektrické, nebo kombinaci obojího – kogeneraci. Charakteristické vlastnosti biopaliv jsou relativně velký objem, vysoký obsah vody (potřeba vysoušení), vysoký podíl zplyňujících látek a další. Mimo jiné také tyto jejich vlastnosti přispívají ke stanovisku, že nejvhodnější je spotřeba přímo v místě zdroje. Nejúčinnější energetické využití je pak standardní využití pro tepelné účely. Technologie k získávání elektrické energie se stále ještě potýkají s velkými ztrátami. I když nelze získávání elektrické energie zavrhnout (rostoucí spotřeba elektřiny), práce je zaměřena na nejefektivnější využití – lokální tepelné zdroje. Ale ani toto využití není vždy jednoznačně vhodné. Podmínky vhodnosti realizace projektů malých tepelných zdrojů jsou zejména otázky dostupnosti paliva a osobního přístupu. Dá se říct, že většinově se volba vytápění biomasou vyplácí jak při výběru způsobu vytápění, tak při přechodu z elektřiny či plynu. Doba návratnosti je ale silně závislá na lokálních podmínkách dodávek paliva – ceny, vzdálenosti, spolehlivosti dodavatelů. Oproti elektřině a plynu znamená navíc zavedení vytápění biomasou vyšší nároky na obsluhu. Trh s biopalivy u nás také není ještě dostatečně stabilizován a je těžko předvídat, co by s ním udělalo masové zavádění kotlů na biopaliva. To se ale zatím nekoná a v mnohých případech, kdy by bylo zavedení vytápění biomasou ideálním řešením, vytápí objekt přímotopy, nebo stará kamna na kusové dříví.

53

Důvodem je vedle neinformovanosti a nejasnosti v oblasti biomasy také s ní spojená obava z náročnosti a složitosti zavedení stále ještě nového a netradičního způsobu vytápění. Využití nástrojů projektového řízení napomáhá překonat tyto obavy. Jasně a přehledně předkládá jednotlivé aktivity a postup při realizaci. Umožňuje tak hladký a bezproblémový průběh cesty k dosažení stanovených cílů. Ilustrace aplikování základních nástrojů projektového řízení – metoda logického rámce a CPM – dokládají snadnou realizovatelnost srovnatelnou se zaváděním tradičních zdrojů. Pro rozsahové omezení nebylo možné rozvinout plně všechny části, které by si zasluhovaly mnohem větší pozornost – například otázka pěstování energetických rostlin, problematika trhu s biopalivy, provedení srovnání a výběru zařízení a dodavatele, hlubší zpracování řízení konkrétního projektu, atd. Oblast využívání biomasy a vše s ní spojené se nesmírně dynamicky vyvíjí a mění. To, o čem je dnešek přesvědčen už zítra nemusí být tak jasné a pozítří může být vyvraceno. Je zajímavé vstoupit do dění, nebo jej alespoň sledovat a přemýšlet, nezůstávat uzavřen před hledáním nových cest.

54

7 Resumé L’utilisation des ressources renouvables est une question actuellement beaucoup discutée. La consommation des énergies augmente d’une fonction géométrique et il faut ressoudre la question de la future énergétique. Les combustibles fossiles abondammement utilisées n’ont pas de perspective et pésent fortement sur l’environement. Mais en même temps, les grandes exigéances sur la quantité des énergies montrent l’insuffisence des ressources renouvables. Les sources dépendantes sur les conditions climatiques ne peuvent pas assurer la certitude de l’alimentation énergétique. La résolution est la créance d’un mix énergétique exploitant les différents sources dans leur domaine le plus convenant. Les ressources renouvables font une partie trés importante des sources énergétiques utilisées, mais à côté des sources de la grande énergétique (par ex. atom). La tentation de parvenir par l’aide des subventions au buts sans perspective n’a pas de sens. Nous ne pouvons pas nous comparer avec les pays des conditions naturelles tout à fait différentes et essayer d’atteindre la même part de l’hydroénergie comme l’Autriche ou l’énergie éolienne comme l’Allemagne. Ce travail se concentre sur l’utilisation de biomasse – la source de l’évolution le plus perspective dans nos conditions. L’utilisation de la biomasse dans les petites sources locales semble actuellement être son domaine le plus effectif. La réalisation des grandes sources est plutôt minoritaire et leur future est discutable. La notion „biomasse“ apparait souvent dans les médias divers mais peu de gens savent de ce qu’il s’agit. Les chapitres traitants la notion „biomasse“ montrent une grande variété des combustibles et puis la nécessité des équipements de traitement et de combustion multiples. La variété des combustibles de biomasse se présentent par un grand nombre des formes, des matériaux et de l’origine. Ils peuvent être utilisés pour l’énergie thérmique, pour obtenir l’énergie électrique ou la combinaison des deux – cogeneration. Les attributs caractéristiques comme la grande volume, un haut quotient des substances gazifiantes etc. contribuent à l’attitude, que l’utilisation la plus effecticve est la consommation directe sur lieu de production pour les buts d’obtention de l’énergie thérmique. Même s’il ne faut pas abandonner la possibilité d’expoitation pour l’obtention de l’énergie électrique, ce travail se concetre sur l’exploitation la plus effective – les petits sources locaux.

55

Mais la convenabilité n’est pas si clair dans les cas de ces sources non plus. Les conditions qui déterminent les résultats favorables du projet sont surtout les questions de l’accessibilité des combustibles et l’attitude personelle. On peut dire, que même le choix de cette source entre les autres possibilités, que le passage de l’exploitation d’éléctricité ou du gaz à la biomasse, sont majoritairement effectifs. Mais la periode de récupérabilité est trés dépendante sur les conditions locales des alimentation en combustibles – le prix, la distance de transport etc. En plus l’instauration de l’exploitation de biomasse a des exigeances sur le service personnel plus considérables à la différence de l’éléctricité ou du gaz. Puis en ce qui concerne du marché des combustibles de biomasse, il n’est pas encore assez stabilisé et il est difficile de prévoir la réaction sur l’installation des chaudières sur la biomasse en masse. Dans tout les cas, tel ampleur d’action n’est pas actuelle est les bâtiments sont chauffés par les plaques chauffants sur éléctricité ou par les vieux poêle même si la chauffage par la biomasse soit la résolution idéale. C’est sûrtout à la cause de l’absence d’information mais aussi de la crainte de difficulté et de complication de la réalisation d’un source nouveau et non traditionel. L’application des méthodes élémentaires de gestion des projets ouvre la possibilité d’optimalisation d’utilisation du temps, des sources matériels et des activités particuliaires. Elle fait visible les liaisons, les besoins et les risques potentiels et aide à parvenir vers les buts demandés sans les problémes et complications. La méthode du cadre logique définie clairement les buts et les activités particuliaires nécessaires pour atteindre ces buts. La collone des conditions et des risque montre les complications possibles et les conditions necéssaires pour chaque des points. Elle détermine aussi les sources des informations et de contrôle. La méthode CPM aide à la gestion de réalisation des pas successives en temps. Elle détermine les liaisons et l’ordre d’exécution des activités en temps en respectant ces liaisons. Installation de la source de chauffage par biomasse n’est pas essensiellement beaucoup plus compliqué que l’installation d‘un source traditionel. S’il y a une gestion de projet minimum, il ne faut pas avoir peur des complications et faire un choix moins favorable tout à fait en pure perte. Pour la limitation en étendue il fallait négliger les parties qui sont encore trés intéressantes a développer – par exemple la question des plantes énergétiques, la problématique du marché avec les combustibles de biomasse, le choix d¨équipement et de fournisseur, la concentration sur un projet concret etc.

56

8 SEZNAM TABULEK

VÝROBA ELEKTŘINY Z OZE V ROCE 2005......................................................................................................... 16 VÝŠE POČÁTEČNÍ INVESTICE ................................................................................................................................ 30 PRŮMĚRNÉ NÁKLADY NA ROČNÍ PROVOZ ............................................................................................................. 30 KUMULOVANÉ NÁKLADY NA PROVOZ PRVNÍCH 4 LET S POČÁTEČNÍ INVESTICÍ BEZ PŘIDĚLENÍ DOTACE ........ 31 KUMULOVANÉ NÁKLADY NA PROVOZ PRVNÍCH 4 LET S POČÁTEČNÍ INVESTICÍ PŘI PŘIDĚLENÍ DOTACE ....... 31 KUMULOVANÉ NÁKLADY NA VYTÁPĚNÍ BĚHEM DALŠÍCH 4 LET BEZ PŘIDĚLENÍ DOTACE................................... 31 KUMULOVANÉ NÁKLADY NA VYTÁPĚNÍ BĚHEM DALŠÍCH 4LET PŘI PŘIDĚLENÍ DOTACE ..................................... 32 ZVYŠOVÁNÍ HODNOTY INVESTICE V ČASE ........................................................................................................... 33 DISKONTOVANÉ PŘÍJMY VE FORMĚ ÚSPOR VZHLEDEM K VYTÁPĚNÍ ELEKTŘINOU ............................................. 33 ČISTÁ SOUČASNÁ HODNOTA INVESTICE............................................................................................................. 34 IRR INVESTICE DO KOTLE NA BIOMASU NA MÍSTO ELEKTROKOTLE .................................................................. 35 IRR INVESTICE DO VÝMĚNY STÁVAJÍCÍHO ELEKTROKOTLE ZA KOTEL NA SPALOVÁNÍ BIOMASY...................... 35 ZMĚNA NÁVRATNOSTI V ZÁVISLOSTI NA CENÁCH PALIV .................................................................................... 36 PROSTÁ NÁVRATNOST INVESTICE PŘI PŘECHODU NA VYTÁPĚNÍ BIOMASOU BEZ PŘIDĚLENÍ DOTACE ............ 37 ZMĚNA NÁVRATNOSTI V ZÁVISLOSTI NA CENÁCH PALIV PŘI PŘECHODU K VYTÁPĚNÍ BIOMASOU ................... 38

57

9 PŘÍLOHY Příloha č.1 – obrázky biopaliv Palivové dříví kusové

Pelety

Brikety

Sláma

Štěpka

Piliny

Znehodnocené zemědělské plodiny

Zdroj: www.verner.cz

58

Příloha č.2 – Malý kotel na spalování biomasy do výkonu 50 kW

Zdroj: www.atmos.cz , www.ekokomfort.cz

Příloha č.3 – Střední kotel o výkonu do 350 kW

Zdroj: www.ekokomfort.cz

59

Příloha č.4 – obrázek kotle do výkonu 1800 kW

Zdroj: www.verner.cz

Příloha č.5 – Obrázek kotle o výkonu do 10 MW

Zdroj: www.verner.cz

60

Příloha č.6 – Obrázek kogeneračního kotle

Zdroj: http:/biom.cz

61

Příloha č.7 – tabulka malých automatických kotlů na pevná paliva na českém trhu Výkon palivo název kotle kW ATMOS D 20P 22 pelety, kusové palivo BENEKOV LING25 pelety 25 obilí BENEKOV LING25 uhlí 25 h.uhlí BENEKOV PELLING27 25 pelety Bio comfort 24 pelety BIOSTAR 15W 15 pelety BIOSTAR HX 23 23 pelety EF THERMO 28 24 pelety EKO KOMFORT 25 č.uhlí, h.uhlí, pelety č.uhlí, h.uhlí, pelety, EKO PERFEKT 23 kusové palivo EKOEFEKT 24 h.uhlí pelety, alt.pelety, Froling P2 25 kusové palivo Froling pelety, alt.pelety, TURBOMATIK 28 kusové palivo h.uhlí, pelety, alt.pelety, kusové LICOTHERM 25 palivo NELUMBO TWIST 10 pelety PONAST KP 20 25 pelety PYROS kombi pelet 28 22 pelety, kusové palivo VARIKOT VK25 25 č.uhlí, h.uhlí VARIMATIK 26 č.uhlí VERNER A25 25 pelety, alt.pelety, obilí VIADRUS 24 pelety HERCULES ECO VIADRUS VIALING 25 č.uhlí, h.uhlí, pelety 25 VIESSMANN 25 pelety VITOLING 300 pelety, alt.pelety, VIGAS 18DP 18 kusové palivo

Účinnost Zásobník Samo% l zápal ? 0 Ano

výměník ocel

záruka roky ?

Cena Kč 39 800

81

160 Ne

ocel

?

62 941

81

160 Ne

ocel

?

57 059

91 93

ocel ocel ocel ocel ocel ocel

?

83 86

400 220 400 0 100 260

89 80

240 Ne 110 Ne

? ?

93 ?

Ne Ano Ano Ano Ano Ne

Ano 0 Ne

? ? ? 5

litina ocel

?

10

ocel

?

?

ocel

?

?

88 95 86

300 Ne 65 Ano 0 ?

ocel ocel ocel

? ? ?

92

460 160 120 240

ocel ocel ocel ocel

? ? ? ?

85

725 Ne

litina

82

160 Ne

ocel

?

95

232 Ano

ocel

?

85

270 Ne

ocel

?

? ? ?

Ano Ne Ne Ano

66 303 48 140 272 250 323 994 72 000 58 900

2

70 000 54 000

58 500 135 000 ? 66 500 59 000 52 900 93 361 5

65 674 55 000 ? 81 300

Údaje tabulky jsou převzaty z internetových stránek http://kotle-na-tuha-paliva.blog.cz

62

Příloha č.8 – Nejčastější průměrné ceny jednotlivých druhů paliv Druh paliva

Kč / MJ

Dřevo – polena:

Prostorový metr; kg kg

Kč

Jehličnaté dřevo

700; 1,27

8 219

10 438

Listnaté dřevo

800; 1,26

8 219

10 355

Dřevo – polínka:

Prostorový metr; kg kg

Kč

Jehličnaté dřevo

760; 1,52

8 219

12 492

Listnaté dřevo

900; 1,63

8 219

13 449

Štěpka

Prostorový metr; kg kg

Kč

750; 3,57

9 000

32 130

Brikety

kg

kg

Kč

Ze dřeva

4,50

6 857

30 856

Z energetických rostlin 2,31

7 488

17 342

Pelety

kg

Kč

Z energetických rostlin 2,30

6 250

13 529

Ze dřeva

4,50

5 723

25 755

Ze slámy

2,20

6 314

13 891

Obilí

kg

kg

Kč

2,30

5 882

13 529

kg

Roční spotřeba Roční náklady

Údaje jsou zjišťovány od výrobců, distributorů a z internetových stránek www.tzb-info.cz

63

Příloha č.9 – Možnosti skladování paliva pro automatické kotle Sklad z "desek" Z obrázku je asi vše patrné, do místnosti umístíme desky (dřevěné, ocelové nebo plastové) pod určitým sklonem, abychom zajistili klouzání pelet ke šnekovému dopravníku.Obvykle se sklon desek pohybuje od 35 do 45, nebo jedna stěna může mít sklon větší. Šnekový dopravník umístěný na dně místnosti pak dopraví pelety ke: 1) vzduchovému dopravníku (podtlakový systém) 2) dalšímu šnekovému dopravníku a pelety padají do zásobníku kotle, nebo také přímo do hořáku. Záleží jaké technické zařízení máme.

Sklad ze "šitého sila" Samotné silo je "spíchnuté" z nějaké technické tkaniny, a je umístněno na zpravidla ocelové kostře. Je to technicky čisté řešení, silo lze kdykoli opět rozebrat a převézt jinam (ale proč že). Vzhledem k tomu, že si málokdo stavěl objekt dle sila, a to má své standardní rozměry (dle výrobce), obvykle se nevyužije dost efektivně prostor místnosti (týká se to hlavně menších objektů). Pelety se samospádem "houfují" do jednoho bodu a odtud jsou dále podávány : 1) vzduchovým dopravníkem (podtlakový systém) 2) šnekovým dopravníkem do zásobníku kotle, nebo přímo do hořáku.

64

Určitě každého napadne, že oba systémy mají jednu velkou vadu, a to že nevyužijí celý prostor místnosti. Hodně místa padne na spádování, a u "šitého skladu" je to ještě horší, protože navíc potřebuje prostor pro montáž. Bohužel ne každý kdo stavěl dům s topením na plyn počítal se skladem paliva, takže nemá možnost využít výše popsané systémy. Je tady řešení šoupnout vše do země. Podzemní sklad Je to podobné jako u topného oleje, nebo u benzinky. Prostě budete mít takový soukromý podzemní tank, ze kterého pelety budou odsávány buď přímo do hořáku kotle nebo do zásobníku kotle.

Sklad s "vrtulkou" Celý fígl je v tom, že "vrtulka" si rejdí po skladu a odsává pelety. Tím dojde k maximálnímu využití prostoru. Navíc není žádný problém umístit sklad i jako podzemní, což se může hodit zejména tam, kde není uvnitř budovy žádný prostor.

Článek převzat z internetových stránek http://kotle-na-tuha-paliva.blog.cz

65

Příloha č.10 – Trend výroby elektřiny ve vodních elektrárnách Tabulka 1 neudává počet malých vodních elektráren a počet velkých zůstává během let 2003-2005 neměnný. Vzhledem k nárůstu instalovaného výkonu, je patrná výstavba právě malých vodních elektráren, ale pouze v omezené míře. Výrazný nárůst dodávek elektrické energie z vodních elektráren do sítě je možné vysvětlit zavedením pevných výkupních cen a příznivých hydrologických podmínek. 17 Rok

Počet VE

Instalovaný výkon kW

MWh

MWh

2003

cca 1330*

1 004 260

1 383 467

1 106 774

1 014 430

2 019 400

1 615 520

2004 2005 Rozdíl 2004-2005

-

Hrubá výroba elektřiny

Dodávka do sítě

1 019 500

2 379 910

2 370 300

+ 5 070

+ 360 510

+ 754 780

+ 0,5%

+ 15,1%

+ 46,7%

*) Přesný počet MVE není ve statistice energetiky zjišťován

(Zdroj: ERÚ)

Příloha č. 11 – Trend výroby elektřiny z energie větru Následující tabulka dokládá velmi příznivý vývoj během let 2003-2005, současný vývoj a potvrzení nebo vyvrácení pesimistických vyhlídek se ukáže s novou zprávou MPO. 18 Rok

Počet zařízení

Instalovaný výkon

Hrubá výroba elektřiny

Dodávka do sítě

kW

MWh

MWh

3 900

3 900

2003

21

9 980

2004

30

14 380

9 871

9 743

2005

44

25 095

21 442

21 263

Rozdíl 2004-2005

14

+ 10 715

+ 11 571

+ 11 520

+ 74,5%

+ 117,2%

+ 118,2%

(Zdroj: ERÚ)

17

Tabulka je převzata od MPO, Jiří Doležel. Zpráva o plnění indikativního cíle výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů za rok 2005 18 Tabulka je převzata od MPO, Jiří Doležel. Zpráva o plnění indikativního cíle výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů za rok 2005

66

Příloha č. 12 – Trend výroby elektřiny z bioplynu Trend výroby elektřiny z bioplynu v letech 2003-2005 nezaznamenává nijak výrazný vzestup. Aktuálně už ale běží velká spousta projektů a následující roky ukážou jejich úspěch, či neúspěch a další vývoj. Je možné, že využití bude nakonec úspěšné v jiných směrech, než je výroba elektrické energie. 19 Rok

Počet zařízení

Instalovaný výkon

Hrubá výroba elektřiny

Dodávka do sítě

kW

MWh

MWh

2003

81

24 985

107 856,1

11 868,1

2004

119

32 540

138 793,4

81 913,2

2006

135

36 271

160 856,9

93 413,4

Trend 2004-2005

26

+ 3 731

+ 22 063,5

+ 11 500,2

+ 11,5%

+ 15,9%

+ 14,0%

Příloha č. 13 – Trend výroby elektřiny ze sluneční energie Jak je patrné z tabulky, už před rokem 2005 je vidět nárůst i v oblasti výroby elektrické energie a to tabulka nezahrnuje právě zmíněná malá zařízení určená k tepelným účelům a poslední dva roky. 20 Rok

Počet zařízení

Instalovaný výkon

Hrubá výroba elektřiny

Dodávka do sítě

MWh

MWh

kW 2003

nebilancováno

2004

12

126

77,3

9,2

2005

14

167

120,1

54,5

Rozdíl 2004-2005

2

+ 41

+ 42,8

+ 45,3

+ 32,54%

+ 55,37%

+ 492,39%

(zdroj:MPO)

19

Tabulka je převzata od MPO, Jiří Doležel. Zpráva o plnění indikativního cíle výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů za rok 2005 20 Tabulka je převzata od MPO, Jiří Doležel. Zpráva o plnění indikativního cíle výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů za rok 2005

67

Příloha č. 14 – Trend výroby elektřiny z tuhých komunálních odpadů Následující tabulka dokládá velmi malý nárůst ve využívání tuhých komunálních odpadů k výrobě elektřiny. Vzhledem k tomu, že je ale hlavním produktem bioplyn, nemusí být tuhé komunální odpady využívány právě k výrobě elektřiny. Zajímavějším využitím se ukazuje využití pro dodávky do plynárenské sítě a pro dopravní účely jako pohonné hmoty. 21 Rok

Hrubá výroba elektřiny

Dodávka do sítě

MWh

MWh

2003

9 588,0

3 265,7

2004

10 031,0

3 421,2

2005

10 612,3

3 825,6

Rozdíl 2004-2005

+ 581,3

+ 404,4

+ 5,8%

+ 11,8%

(zdroj:MPO)

Příloha č. 15 – Trend výroby elektřiny z biomasy Údaje MPO z tabulky trendu vývoje výroby elektřiny z biomasy zaznamenávají právě vliv dotací na spoluspalování biomasy ve velkých elektrárenských kotlích v roce 2005. 22

Rok

Počet zařízení

Instalovaný výkon *

Hrubá výroba elektřiny

Dodávka do sítě

kW

MWh

MWh

2003

18

739 410

372 972,4

17 383,3

2004

30

1 227 250

565 000,0

222 827,3

2005

35

1 181 700

560 251,9

210 379,2

Rozdíl 2004-2005

5

- 45 550

- 4 748

- 12 448

- 3,7%

- 0,8%

-5,6%

* vč. celkového výkonu zdrojů využívajících spoluspalování biomasy s uhlím (zdroj:MPO)

21

Tabulka je převzata od MPO, Jiří Doležel. Zpráva o plnění indikativního cíle výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů za rok 2005 22 Tabulka je převzata od MPO, Jiří Doležel. Zpráva o plnění indikativního cíle výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů za rok 2005

68

10 POUŽITÉ ZDROJE 1.

NOSKIEVIČ P. A KOL., Biomasa a její energetické využití. Praha, 1996, ISBN 80-7078-367-2

2.

Biom - odborný časopis a informační zpravodaj Českého sdružení pro biomasu. Praha: CZ Biom – České sdružení pro biomasu, 1997- . Vychází čtvrtletně. ISSN 1801 – 2655, online dostupný z http://biom.cz , http://stary.biom.cz

3.

JIŘÍ DOLEŽEL, Zpráva o plnění indikativního cíle výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů za rok 2005 [online]. Podle § 7 zákona č. 180/2005 Sb. o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie. Praha: Ministerstvo průmyslu a obchodu, publikováno 21.12.2006. Dostupné z: http://download.mpo.cz/get/29807/32441/345372/priloha001.pdf [25.5.2007]

4.

KNÁPEK, J., VAŠÍČEK, J., HAVLÍČKOVÁ, K.: Ekonomická efektivnost pěstování biomasy pro energetické účely. ČVUT Praha, VÚKOZ, Průhonice, 2001.

5.

ALENA SVOZILOVÁ: Projektový management. Praha: Grada Publishing, a.s., 2006. ISBN 80-247-1501-5

6.

Internetové stránky ministerstva průmyslu a obchodu http://www.mpo.cz

7.

Internetové stránky dodavatelů kotlů na tuhá paliva:

8.

9.

www.verner.cz

www.ekokomfort.cz

www.hamont.cz

www.atmos.cz

www.benekov.cz

www.jrtechnik.cz

www.kotle.cz

www.automaticke-kotle.cz

www.viadrus.cz

www.ekotherm.cz

www.licotherm.cz

www.ling.cz

Internetové stránky dodavatelů biopaliv: www.ekopaliva.com

www.peletky-brikety.cz

www.pelletia.cz

www.weco.cz

www.ekover.cz

www.rioni.cz

www.nirgos.com

www.jeeem.cz

www.peleta.cz

www.pal-eko.cz

ANONYM, Skladování paliva, 25.9.2006, diskusní blok online dostupný z http://kotle-na-tuha-paliva.blog.cz

69

10.

Portál TZB-info, ISSN 1801-4399, http://www.tzb.info.cz/, oborový zdroj informací zaměřený na stavebnictví, úspory energií a související obory nazývané souhrnně technická zařízení budov (TZB).

11.

Přispěvatelé Wikipedie, Obnovitelný zdroj energie [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2008, Datum poslední revize 18. 03. 2008, 12:54 UTC, [citováno 26. 03. 2008] http://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Obnoviteln%C3%BD_zdroj_energie&oldid=2 366750

70