SPOTŘEBA ENERGIE PŘI PROVOZU STAVEB

ÚSPORY ENERGIE V ŽIVOTNÍM CYKLU STAVEB

AR 2013/ 2014

ÚSPORY ENERGIE V ŽIVOTNÍM CYKLU STAVEB kurz stavitelství VI zimní semestr 2013-2014

SPOTŘEBA ENERGIE PŘI PROVOZU STAVEB Doc.Ing.Vladimír Daňkovský, CSc

©© ©FF© Vladimír Daňkovský

str. 1 Pouze hlavní dokument.


AR 2013/ 2014

V ČEM JE PROBLÉM ?

„za jediný rok ze zemských hlubin vytěžíme tolik uhlí, ropy a zemního plynu, kolik se jich tam vytvořilo během předchozích dvou milionů let.“ http://energis24.cz FF© Vladimír Daňkovský

str. 2


AR 2013/ 2014

JE VELMI OBTÍŽNÉ NASTOLIT ROVNOVÁŽNÝ STAV MEZI DOSTUPNÝMI ZDROJI A SPOTŘEBOU DLE OSN: na začátku 19.stol je světová populace cca 1,0 mld v roce 1927

cca 2,0 mld

v roce 1960

cca 3,0 mld

v roce 1974

cca 4,0 mld

v roce 1987

cca 5,0 mld

v roce 2000

cca 6,0 mld

v roce 2012

cca 7,0 mld

v roce 2050

cca 9,2 mld

POTŘEBY LZE USPOKOJIT DLOUHODOBĚ

FF© Vladimír Daňkovský

JEN Z OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ

str. 3


AR 2013/ 2014

PODÍL ENERGETICKÝCH SUROVIN pokrytí potřeb – odhad vývoje


str. 4


AR 2013/ 2014

PODÍL ENERGETICKÝCH ZDROJŮ – TENDENCE VÝVOJE

peta = 1015

82 % světových přírodních zdrojů má pod kontrolou 22 % populace


Moldan (2009)

str. 5


AR 2013/ 2014

základní princip: RECYKLACE – šetření přírodních zdrojů

Enviros sro, P.Solopoliga, VUT Brno, T.Vranický: Vliv udržitelné výstavby z technicko-ekonomického hlediska


str. 6


Strategie EU – 

AR 2013/ 2014

snížení spotřeby E + využití OZE

SMĚRNICEE Evropského parlamentu a Rady 2002/91/ES o energetické náročnosti budov základní prováděcí dokument, který určuje požadavky,



zelená kniha - Evropská strategie pro udržitelnou výstavbu, 2000 a 2005



základní plán EK pro energetickou účinnost ze dne 19. října 2006 - strategický dokument

Akční plán se zaměřením na snížení spotřeby energie a z něj vycházející Směrnici 2002/91/ES o energetické náročnosti budov vydané Evropským parlamentem a Radou.

http://www.mpo-efekt.cz/upload/7799f3fd595eeee1fa66875530f33e8a/Vliv_udrzitelne_vystavby.pdf


str. 7


AR 2013/ 2014

SOUČASNÉ POŽADAVKY vybrané normové hodnoty UN,20

dle ČSN 73 0540-2:2007

aktuálně platné (od r.2007) Normové hodnoty součinitele prostupu tepla UN,20 [W/(m2.K)]

Budova - běžná s převažující návrhovou vnitřní teplotou θim = 18°C až 22°C

Požadované

Požadované pro ND

Požadované pro PD

Doporučené

Doporučené pro ND

Doporučené pro PD

Střecha plochá a šikmá do 45° včetně Strop nad venkovním prostorem, s podlahou

0,24

0,16

0,11

0,10 – 0,15

Vnější stěna lehká (těžká) - vnější vrstvy od vytáp. Střecha strmá se sklonem 45° lehká (těžká) Strop pod nevytápěnou půdou

0,30

0,20

0,13 (0,17)

0,12 – 0,18

Podlaha na terénu a stěna vytápěného prostoru k zemině (vyjímka !!!: pás u obvodu s požadavkem na stěnu)

0,45

0,30

0,20

0,15 – 0,22

Strop s podlahou nad nevytápěným prostorem Stěna z vytápěného k nevytápěnému prostoru

0,60

0,40

0,27

0,10 – 0,15

Okno, dveře aj. výplň otvoru ve vnější stěně a strméé střeše z vytápěného prostoru do ext. - Uw Jejich rámy s Uf ≤ Uw

1,70

1,20

0,75

0,6 – 0,8

Šikmé střešní okno, světlík aj. šikmá výplň otvoru ve vnější stěně a strmé střeše z vytápěného prostoru do ext. - Uw Jejich rámy s Uf ≤ Uw

1,50

1,00

0,65

0,9

Lehký obvodový plášť, hodnocený jako smontovaná sestava včetně nosných prvků, s poměrnou plochou průsvitné výplně otvoru fw = Aw / A Jejich rámy s Uf ≤ Uw

fw ≤ 0,5 fw > 0,5

0,3 + 1,4.fw 0,7 + 0,6.fw

0,2+fw

0,15 + 0,85.fw

Poznámky: zkráceno dle ČSN 73 0540


str. 8


zákon 406/2000 Sb.

AR 2013/ 2014

novela zák.č. 318/2013 Sb. od 1.1.2013

– schválena

19.9.2012 navazuje na Směrnici EP a Rady 2002/91/ES o energetické náročnosti staveb stavebník/ vlastník je povinen zajistit energetický audit a prokázat splnění požadavků na energetickou úspornost budovy

vyhl. 78/2013 o energetické náročnosti budov ENB - požadavky na energetickou náročnost budov, porovnávací ukazatele a výpočtovou metodu stanovení energetické náročnosti budov, - obsah průkazu ENB energetické náročnosti budov a způsob jeho zpracování včetně využití již zpracovaných energetických auditů, - způsobilost posuzovatelů - rozsah přezkušování osob z podrobností vypracování energetického průkazu budov BILANCE celého zařízení TZB : UT, TUV, VZT, klimatizace, EL (osvětlení, provoz systémů TZB, potřeba energie pro provoz standardního vybavení objektu) POZOR !!!


POTŘEBA x SPOTŘEBA ENERGIE/ TEPLA

str. 9


AR 2013/ 2014

Roční potřeba tepla na vytápění budov – vývoj požadavků

Enviros sro, P.Solopoliga, VUT Brno, T.Vranický: Vliv udržitelné výstavby z technicko-ekonomického hlediska http://www.mpo_efekt.cz


str. 10


AR 2013/ 2014

Roční potřeba tepla na vytápění – současný stav pro stavbu v NES je limit 50,0 kWh/m2,a → pro 200,0 m3 obestavěného prostoru

ER = cca 3,50 MWh/a, normovou bytovou jednotku o VOP = 200,0 m3 pro stavbu v PES je limit 15,0 kWh/m2,a → pro 200,0 m3 obestavěného prostoru

ER = cca 1,05 MWh/a, normovou bytovou jednotku o VOP = 200,0 m3 ZPŘÍSNĚNÍ POŽADVKŮ na „energetickou náročnost“ v letech 1980 až 2013

cca 10x

NOVĚ hodnocení Ec porovnáním s referenční budovou vyhl.č.78/2013 Sb Ec = (0,5 – 0,75 – 1,0) ER

kWh/m2,a

Porovnání s referenční budovou (vše normové/ stejné s modelem) → kategorie dána výše uvedenými hranicemi (poměr EN / EC )


str. 11


ROČNÍ POTŘEBA ENERGIE NA VYTÁPĚNÍ

AR 2013/ 2014

kWh/ m2,a

DOPAD NOVÝCH technologií a projektových řešení

Zdroj EkoWATT


str. 12


AR 2013/ 2014

Skladba spotřeby ENERGIE v domácnosti ČR Sektor spotřeby

Spotřeba energie

DŮM dle ČSN 730540

[kWh/rok]

Předpoklady: Počet cyklů

Měrná spotřeba

10 000

125

kWh/m2.rok

3 128

12,5

m3/os.rok

Chladící technika

475

1,3

kWh/den

Prací technika Mycí technika Příprava pokrmů Video technika Audio technika

137 207 548 219 73

0,7 1,15 1,5 0,6 0,2

kWh/cyklus

Kancelářská technika Osvětlení Ostatní

365 438 183

1 0,3 0,5

kWh/den

197

kWh/m2.rok

Vytápění Ohřev vody 19,8%

Celkem

63,5%

15 771

65 60 1

4

cyklů/os.rok cyklů/os.rok hod/den

hod/den

kWh/den kWh/den

kWh/den

http://www.energetickyporadce.cz/audit-spotreby/skladba-spotreby-domacnosti

měrná spotřeba energie na vytápění (80 m2 obytné plochy) = 125,0 kWh/ m2, a FF© Vladimír Daňkovský

str. 13


Program:

AR 2013/ 2014

NOVÁ ZELENÁ ÚSPORÁM

2013

Podpora staveb pro rodinné bydlení - 3 hladin podle dosažené energetické náročnosti rodinného domu.     

měrná roční potřeba tepla na vytápění (EA), úspora měrné roční potřeby tepla na vytápění, průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy (Uem), zajištění dostatečné výměny vzduchu dle ČSN EN 15 665/Z1, zdroj tepla na vytápění (povinná výměna neekologického zdroje). Předpoklad instalace systému nuceného Měrná roční potřeba tepla větrání s rekuperací na vytápění odpadního tepla s garantovanou účinností

Hladina

Míra podpory

Snížení měrné roční potřeby tepla na vytápění alespoň

1

25 %

40 %

70 kWh/m2.rok

ne

2

35 %

50 %

55 kWh/m2.rok

ne

3

50 %

60 %

35 kWh/m2.rok

ano

Podpora

Ve všech hladinách bude sledována hodnota průměrného součinitele prostupu tepla obálky budovy (W/K.m 2) ve vztahu k požadované hodnotě.

Podporována je též výměna zastaralých kotlů v systémech ústředního (lokálního) vytápění

Biomasa, kondenzační kotel, tepelné čerpadlo, solární systémy


str. 14


AR 2013/ 2014

Porovnání cen za vytápění domu v zimní sezóně:

Zdroj EkoWATT

Energetické potřeby a jejich krytí - platí se jen za červený sloupec. FF© Vladimír Daňkovský

str. 15


AR 2013/ 2014

EKONOMICKÁ NÁROČNOST podle volby paliva


str. 16


EKONOMICKÁ NÁROČNOST

AR 2013/ 2014

hl.jistič 3x20 – 3x25 A

Aktuální cena elektříny pro maloodběratele:


4,80 Kč/kWh (ČEZ, RWE)

str. 17



AR 2013/ 2014

str. 18


AR 2013/ 2014

Dopadající sluneční záření – intenzita kWh/m2

http://www.czrea.org/cs/druhy-oze/fotovoltaika/fv-podpora-EU

rozložení celkového ročního množství sluneční energie v Evropě viz

ww.PVGIS Solar Irradiance FF© Vladimír Daňkovský

str. 19


maximální okamžité SLUNEČNÍ ZISKY v ČR

AR 2013/ 2014

kWh/m2 měsíční hodnoty viz TNI 73 0330 v topné sezóně jen 25% celkové irradiace

sluneční konstanta ;

1354,0 W/m2

již 1300 hod sl.svitu/rok stačí k pokrytí energie na ohřev vody ze 60% prakticky všechny místa v ČR této průměrné hodnoty dosáhnou !!!


str. 20


AR 2013/ 2014

SOLÁRNÍ ŠKOLA pro KARGYAK, NEPÁL, 2008

N.V. 4 200 m.n.m. min te = - 40°C

Maximální využití slunečních zisků s minimálními technickými prostředky

Při

Při vnější teplotě –27 °C teplota ve skleníku neklesla pod –2 °C


< 300 slunečných dnů v roce

str. 21


AR 2013/ 2014

VLIV POLOHY STAVEBNÍHO MÍSTA Typická spotřeba energií v třípodlažním bytovém domě - GB London

Copyright BDa ZEDfactory - 21 Sandmartin Way Wallington SM6 7DF

úkol č.1: spočítat energetickou potřebu RD nebo BD dle

www.energetickyporadce.cz nebo


str. 22


AR 2013/ 2014

PRIMÁRNÍ ENERGIE A ENERGETICKÁ SPOTŘEBA PROVOZU STAVEB


str. 23


AR 2013/ 2014

Národní Kalkulační Nástroj  NKN - prof. FSv ČVUT, prof Kabele

průkaz EN  posouzení budovy – NKN – celková měrná potřeba energie pro standardizovaný provoz budovy kWh/m2,a .


str. 24


AR 2013/ 2014

Faktory ovlivňující energetickou bilanci objektu

IMPERATIV = ÚSPORY ZABUDOVANÉ I PROVOZNÍ ENERGIE FF© Vladimír Daňkovský

str. 25


ENERGETICKÝ ŠTÍTEK BUDOVY

AR 2013/ 2014

PENB dle zak.č.406/2000, zák.318/2012 a Vyhl. 78/2013 sB Povinný od 1. 1. 2009, NOVELA od 1.1.2013 Platnost PENB je 10 let Nutný při nakládání s nemovitostmi !!! (prodej/ pronájem)

Stavebnictví „vyspělých“ zemí  40% celkové spotřeby energie  30% všech emisí CO2  40% všech odpadů


str. 26


AR 2013/ 2014

VÝSTUPY z NKN AKTUÁLNÍ VERZE REFERENČNÍ BUDOVA – objekt stejného tvaru, stejného prostorového, konstrukčního a materiálového uspořádání, ale s hodnotami jednotlivých konstrukcí dle závazných norem – bilanční hodnocení zahrnuje: UT, TUV, VZT, Chl, provozní EL

Energetická náročnost posuzované a referenční budovy


http://tzb.fsv.cvut.cz/projects/nkn/

str. 27


AR 2013/ 2014

ENERGIE DODANÁ NA SYSTÉMOVOU HRANICI BUDOVY.

Obr. 5 Energie dodaná na systémovou hranici budovy. V energetických systémech je dodaná energie přeměněna na užitečnou energii, která spolu s využitelnou částí tepelných zisků a ztrát zajišťuje množství energie potřebné pro splnění požadavků zón. http://tzb.fsv.cvut.cz/projects/nkn/ FF© Vladimír Daňkovský

str. 28


AR 2013/ 2014

Program NKN stanovuje následující hodnoty následujících hodnot:  Měrná spotřeba energie na celkovou podlahovou plochu [kWh/(m2.rok)]  Třída energetické náročnosti hodnocené budovy (vyhláška 78/2013 Sb.)  Dodaná energie do budovy pro dílčí energetické systémy  Produkce energie v budově dílčími energetickými systémy  Roční potřeba energie na vytápění

[GJ/rok]

 Měrná roční potřeba energie vytápění

[kWh/(m2.rok)]

 Roční potřeba dodané energie na chlazení

[GJ/rok]

 Měrná roční potřeba dodané energie chlazení

[kWh/(m2.rok)]


str. 29


AR 2013/ 2014

Výroba elektřiny z vody, větru, slunečního záření a biomasy zařízení Skupiny ČEZ v ČR (v GWh)

Obnovitelné zdroje energie

celkem

Vodní, sluneční a větrné elektrárny Spalování biomasy

2008

2009

2010

1 875

2 431

2 688

1 548

2 104

2 353

327

327

335

http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/obnovitelne-zdroje.html?tagcloud=ve Začátek výroby novodobých větrných elektráren se datuje na konec 80. let minulého století. V současné době větrné elektrárny pracují v desítkách lokalit v ČR, jejich nominální výkon se pohybuje od malých výkonů (300 kW) pro soukromé využití až po 3 MW.

v červenci 2011

dosahoval

výkon větrných elektráren v ČR

cca 217 MW.

podle údajů Energetického regulačního úřadu


str. 30


AR 2013/ 2014

„Stavba musí být navržena, provedena, užívána a zbourána takovým způsobem, aby bylo zajištěno udržitelné použití přírodních zdrojů: a) recyklovatelnost staveb, použitých materiálů a částí po zbourání b) přiměřená/ dlouhodobá trvanlivost staveb c) použití surovin a materiálů šetrných k životnímu prostředí při stavbě.“ Jedním z parametrů je UHLÍKOVÁ STOPA (tuny CO2) = množství vypuštěných skleníkových plynů vyjadřované v ekvivalentní váze CO2 - kg CO2 ekv./kg Stavební materiál

www.envimat.cz

Uhlíková stopa (kg CO2 ekv./kg)

Plná pálená cihla

0,23862

Cement

0,76122

Hlína

0,00293

OSB deska

0,48132

sádrokarton

0,35429

Pěnový polystyren

4,2121

Hodnocení dle nařízení Evropského parlamentu a Rady EU č. 305/2011 metodiky LCA = Life Cycle Assessment u nás EHB = environmentální hodnocení budovy prohlášení o hodnocení výrobku = EPD Enviromental Product Declaration


str. 31


AR 2013/ 2014

MULTIKRITERIÁLNÍ HODNOCENÍ: český SBToolCZ - 39 kriterií pro občanské stavby, 33 kriterií pro bytové stavby hlediska: environmentální, sociální, ekonomické, místní přehled kriterií: E.01 Potenciál globálního oteplování (GWP) E.02 Potenciál okyselování prostředí (AP) E.03 Potenciál eutrofizace prostředí (EP) E.04 Potenciál ničení ozonové vrstvy (ODP) E.05 Potenciál tvorby přízemního ozonu (POCP) E.06 Využití zeleně na pozemku E.07 Využití zeleně na střechách a fasádách E.08 Spotřeba pitné vody E.09 Spotřeba primární energie z neobnovitelných zdrojů E.10 Použití konstrukčních materiálů při výstavbě E.11 Využití půdy E.12 Podíl dešťové vody zachycené na pozemku S.01 Vizuální komfort S.02 Akustický komfort S.03 Tepelná pohoda v letním období S.04 Tepelná pohoda v zimním období S.05 Zdravotní nezávadnost materiálů

7,5 3,0 1,0 2,0 2,0 3,0 2,0 3,5 10,5 6,0 6,5 3,0 3,5 3,9 3,5 3,5 4,2

S.06 Uživatelský komfort S.07 Bezbariérový přístup S.08 Zajištění zabezpečení budovy S.09 Flexibilita využití budovy S.10 Prostorová efektivita S.11 Využití exteriéru budovy pro pobyt obyvatel C.01 Analýza provozních nákladů C.02 Zajištění prováděcí a provozní dokumentace C.03 Autonomie provozu C.04 Management tříděného odpadu L.01 Biodiverzita L.02 Dostupnost veřejných míst pro relaxaci L.03 Dostupnost služeb L.04 Dostupnost veřejné dopravy L.05 Bezpečnost budovy a okolí L.06 Živelná rizika

3,2 3,5 1,8 2,5 2,5 3,2 6,5 1,8 1,2 5,6 -

Certifikát EHB , případně SBToolCZ, americký LEED, britský BREEAM viz také :


Keim, Pavel: Šetrné budovy a jejich certifikace, Stavebnictví a interiér č. 8/2011, str. 33,

str. 32


AR 2013/ 2014

EKOLOGICKÁ STOPA - měřítko lidského nároku na zemský ekosystém

Životní standard zde =spotřeba materiálů a energií, včetně potravin v daném systému = počet metrů čtverečních Země potřebných k jejich výrobě, distribuci a likvidaci

Jednotka : „globální hektar“

biologická kapacita planety je 2,67 gha/os

Světová průměrná ekologická stopa v roce 2007 byla

2,7 gha/os

na individuálním životní stylu existují také vysoké rozdíly uvnitř jednotlivých zemí. Průměrná ekologická stopa České republiky je

5,73 gha/os http://www.hraozemi.cz/ekostopa.html

William Reeds uvádí působivou metaforu:

"Představte si ekonomiku jako velké zvíře. Otázka, kterou si musíme položit, zní:

„Jak velkou pastvinu potřebujeme, abychom uživili toto zvíře?"


str. 33


EKOLOGICKÁ STOPA

5,4 - 10,7 4,7 - 5,4 4,0 - 4,7

AR 2013/ 2014

jednotka „globální hektar“/ 1 obyvatele

3,2 - 4,0 2,5 - 3,2 1,8 - 2,5

1,1 - 1,8 0,4 - 1,1 keine Daten

Tento soubor byl uvolněn pomocí Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication


str. 34


AR 2013/ 2014

NA ČEM SPOČÍVÁ BOHATSTVÍ „rozvinutých“ ekonomik ? nerovnoměrné využití zdrojů !!! základním mottem vývoje je zápas o zdroje – poloha, půda, voda, nerostné bohatství, pracovní síly dnes čerpání zdrojů energie – min 70% až 80% je z neobnovitelných zdrojů

měření spotřeby společnosti nárokem na hypotetickou pracovní sílu v MJ

1 energetický otrok = ekvivalent práce 1 člověka Průměrný denní energetický příjem člověka je asi 2500 kcal (10,46 MJ). Z toho je větší část spotřebována samotným metabolismem (7,35 MJ/den) a cca 650 kcal (2,7 MJ) může být proměněna v přímou fyzickou práci.

Středně těžká práce: ~3 MJ/den = cca O,83 kWh/den = 60 W žárovka 8 hod = jeden otrok http://www.cbks.cz/2008/referaty/164.pdf

1 litru benzínu nebo 1m3 zemního plynu

cca 37 MJ = 12 dní práce 1 EO

1 auto za rok = 10.000 km/a

700 l pohonných hmot = 26.000,0 MJ/a

Přepočet na „lidskou sílu“

8.660,0 dnů práce 1EO = 28 let práce 1EO

TRVALÝM základem je OBNOVITELNÁ ENERGIE : sluneční energie biomasa (fosilní paliva) živé organizmy (lidská a zvířecí pracovní síla) FF© Vladimír Daňkovský

str. 35


AR 2013/ 2014

.

ROZODUJÍCÍ PARAMETRY PRO OVLIVNĚNÍ ENERGETICKÉ BILANCE OBJEKTU  tepelná izolace obálky budovy

U cca 0,15 W/K,m2

 kontrola infiltrace okny a obv.pl.

n < 1,0 (min dle OHS 0,5)

 snížení tepelné zátěže obálky budovy

(větrané nebo dvoj.střechy/ fasády)

 max. využití denního světla  max.pasivní využití tepelných zisků od slunečního záření  rekuperace tepla (v TZB – ZT, UT, VZT – řízené větrání v topném období)  akumulace tepla v kci budovy (vyrovnání denních výkyvů teplot)  úspory provozní energie (úsporné spotřebiče, systémy ovládání/řízení)  zónování prostorů v budově  využití obnovitelných zdrojů energie  min. uhlíkové stopy  maximalizace recyklace surovin ve stavebnictví


str. 36


AR 2013/ 2014

EKOLOGICKÉ (permakulturní) PRINCIPY: 1)

Respektování přírodních zákonů

2)

Etické zacházení s přírodními zdroji

3)

Využití místně dostupných zdrojů

4)

Zachování kulturní individuality regionu

5)

Systémový přístup k řešení problémů – multikriteriální analýza

6)

Minimalizace energetické náročnosti procesů

7)

Minimalizace produkce nerecyklovatelného odpadu

8)

Preference dlouhodobých cílů před okamžitým ziskem

9)

Podpora komunitního života

10)

Maximální péče o životní/ pracovní prostředí

11)

Rozmanitost, originalita, kulturní kontinuita

12)

Snaha učinit život radostnějším a jednodušším


str. 37


AR 2013/ 2014

Permakultura jako způsob udržitelného rozvoje Bill Mollison, David Holmgren, v SR Karol Končík PRINCIPY:

Soulad s životním prostředím, etika, péče o Zemi, péče o lidi, obnovitelné zdroje –

principy Intenzivního - NE extenzivního rozvoje Permakultura představuje chápání životního prostředí jako uceleného provázaného systému s důrazem na místní, lokální mikrostruktury – cílem je dlouhodobé vyladění vazeb v systému, s ohledem na minimalizaci vnějších (neobnovitelných) zdrojů - opakovatelnost, soběstačnost, dlouhodobou udržitelnost spolu s posílením lokálních sociálních struktur s dopadem na životní styl a kulturu jednotlivých regionů. Smyslem je omezit závislost na rozsáhlých/ globálních sítích, které dodávají energie a suroviny (teplo, elektřina, voda, potrava) a nahradit je rozložením zdrojů v rámci vlastního regionu, komunity nebo domácnosti. World Commission on Environment and Developmen uvádí pro udržitelný rozvoj následující definici: „Udržitelný rozvoj je ten, jenž uspokojuje naše dnešní potřeby takovým způsobem, který neohrožuje šance budoucích generací uspokojovat své Potřeby“


(WCED, 1987)

str. 38


AR 2013/ 2014

OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE


str. 39


AR 2013/ 2014

ZDROJE ENERGIE


str. 40


AR 2013/ 2014

POKRYTÍ ENERGETICKÉ POTŘEBY BUDOVY z obnovitelných zdrojů SOLÁRNÍ KOLEKTORY

cca 350 až 500 kWh/m2, a šetří 0,11 t CO2/a

FOTOVOLTAICKÉ PANELY

cca 600 až 850 kWh/m2, a šetří 0,43 t CO2/a

DOMÁCÍ VĚTRNÉ TURBÍNY

pro nízké rychlosti větru 2 až 5m/s výkon cca 300 až 1.500 kWh/a šetří 0,75 t CO2/a

VYUŽITÍ BIOMASY

lokální/ blokové UT s využitím pelet apod.

Všechny obnovitelné zdroje energie jsou „de facto“ produkty sluneční insolace.


str. 41


AR 2013/ 2014

OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE ENERGIE ZEMĚ

gravitace

vodní mlýny, čerpadla a turbíny gravitační vodní elektrárny

ENERGIE SLUNCE

teplota

geotermální energie

přímé

FOTOVOLTAIKA FOTOTERMIKA solární panely sluneční pec slunenční elektrárána

nepřímé

vítr, produkty vegetačního pokryvu větrné elektrárny využití „komínového“ efektu spalování biomasy

ERGIE MĚSÍCE


gravitace

slapové jevy

str. 42


AR 2013/ 2014

GRAVITACE ZEMĚ Hydroenergetický potenciál hydroenergetického potenciál planety 3,75 TW Austrálie Afrika Amerika Asie Evropa

tera = e12

4,5 % 18,7 % 34,7 % 35,7 % 6,4 %

základní typy provozu

průtočné akumulační přečerpávací


4,5 % 18,7 % 34,7 %

str. 43


AR 2013/ 2014

Přehrady v ČR 1888

1. hydroelektrárna Podskalský mlýn v Písku, 1888 vodní kolo pohání dynamo

1901

užita Francisova turbína.

1913 – 14

Štvanice I. II. Těšnov

1930

1. přečerpávací elektrárna na Úhlavě s nádrží v Černém jezeře (280m).

1934 – 38

Vranov, Vrané, Střekov

1943

Štěchovice

1948

Štěchovice II. (přečerpávací), Vír

1955

Slapy

1959

Lipno

1961

Kamýk

1962

Orlík

1978 1996


Dalešice – Mohelno Dlouhé Stráně (Mravenečník)

str. 44


PŘEČERPÁVACÍ ELEKTRÁRNA DLOUHÉ STRÁNĚ


AR 2013/ 2014

1996

str. 45


PRINCIP MALÉ VODNÍ ELEKTRÁRNY

AR 2013/ 2014

výkon do

1MW

http://evvo.spaco.cz/pohled-ekologa/obnovitelne-zdroje-energie-str/ [Napište citaci z dokumentu nebo shrnutí některého zajímavého bodu. Textové pole lze umístit do libovolného místa v dokumentu. Pomocí karty Nástroje textového pole můžete změnit formátování textového pole citace z vlastního textu.]

MVE = MALÁ VODNÍ ELEKTRÁRNA MVE - výkony od 300 do 1000 KW lze připojit k distribuční síti nn.


str. 46


AR 2013/ 2014

PŘÍKLAD MALÉ VODNÍ ELEKTRÁRNY

MVE Zubří


str. 47


AR 2013/ 2014

GEOTERMÁLNÍ ENERGIE

http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/aqa/energy/mainselectricityrev5.shtml


str. 48


AR 2013/ 2014

počátky moderních znalostí

Athansius Kircher, Mundus Subterraneus, FF© Vladimír Daňkovský

1664 str. 49


AR 2013/ 2014

TEPLOTA ROSTE S HLOUBKOU

1960 -

Země se může chovat jako elastické těleso a zároveň na dlouhých časových škálách viskozně téci – uznán pohyb zemských desek


str. 50



AR 2013/ 2014

str. 51


NEZÁMRZNÁ HLOUBKA

AR 2013/ 2014

hl. cca 1,2m

t = cca 0,0 °C

v důlních šachtách

hl. cca 100,0 m

t = cca 12,0 °C

Jihoafrické zlaté doly

hl. 3 600,0 m

t = cca 50,0 °C

v plášti

(v zemské kůře)

průměrně

t = cca

1000°C

Potenciál geotermální energie : 50 000 krát více než celkové zásoby fosilních paliv

Bazaltové lávy Na ploše cca 500 000,0 km2 Vrstva souvrství tloušťky až 10,0 km

Deccan Traps, Indie FF© Vladimír Daňkovský

str. 52


AR 2013/ 2014

elektrárna Nesjavelir (Island) o výkonu 4x30 MWe + 300 MWt Celkový instalovaný výkon geotermálních elektráren na Islandu činil 485 MW

GTE = GEO–TERMÁLNÍ ELEKTRÁRNA

Obrázek převzat z encyklopedie Wikipedia (EN), heslo Nesjavellir

dle NORDEL Annual Statistics, výroba EL v geotermálních elektrárnách, Island, rok 2007: 3,579 TWh, tj. 29,88% z celkového množství vyrobené elektřiny. FF© Vladimír Daňkovský

str. 53


AR 2013/ 2014

PRINCIP Y VÝROBY EL ENERGIE v GTE Princip suché páry (Dry steam) Teplota nad 235 °C (445 °F)

přímý pohon turbíny generátoru max jednoduché a levné – odčerpávání zásoby

Největší elektrárna která používá „Dry steam“ princip : The Geysers, USA, Kalifornii - vyrábí elektrickou energii pro celé San Francisko již od r. 1960 Ze zprávy provozovatele elektrárny o vlivu na životní prostředí za rok 2007 jsem vybral pouze

emise 15 412 tun kysličníku uhličitého (CO2) a 10 275 tun sirovodíku (H2S). Flash princip (Flash steam) tlaková voda z geotermálních rezervoárů teplota vody nad 182 °C (360 °F) po zmenšení tlaku se voda mění na páru a pohání generátor – zbytek vody se vrací do rezervoáru

Binární princip (Binary cycle) Voda z vrtu předává teplo ve výměníku pracovní kapalině, která pohání turbíny – může pracovat s nižšími teplotami primárního zdroje – většina pracovní vody se vrací do rezervoáru – dosahuje se vyšší účinnosti Většina plánovaných nových geotermálních elektráren bude používat tento princip. http://www.google.co.uk/imgres?q=geoterm%C3%A1ln%C3%AD+energie&hl=cs&sa=X&rlz=1T4GGLJ_csCZ342CZ344&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=M44eqe9JZj WlWM:&imgrefurl=http://nejedly.blog.idnes.cz/c/48192/Geotermalni-elektrarny-aneb-malokdy-mame-energii-zadarmo-Icast.html&docid=4SbjtyQ5pWiCwM&w=605&h=534&ei=GP-BTrHmIob64QT0w8mDAQ&zoom =


str. 54


AR 2013/ 2014

PRACOVNÍ SCHEMA BINÁRNÍ GTE

1


str. 55


AR 2013/ 2014

MOŽNOSTI využití GT energie v ČR GEOTERMÁLNÍ ENERGIE Teploty v hloubce 5 km

nW/m2 = 10-9 W/m2


str. 56


AR 2013/ 2014

v ČR …. tzv. konceptu suché horniny („hot dry rock) – otázka pro VV Teoreticky to může fungovat tak, že jedním vrtem by se k horké suché hornině v hloubce zhruba 5 km přivedla studená voda a dva boční vrty umožní ohřáté vodě cestu vzhůru. Tyto zdroje pohání turbínu generátoru a po ochlazení vody na povrchu se vrací prvním vrtem zpět do země. Vedlejším produktem produkce energie je teplo, které lze využít např. k vytápění bytů. Obecně je vhodnou lokalitou v českých podmínkách místo s již narušenou podzemní horninou. Odborníci se shodují, že takovým místem mohou být Litoměřice, příp. Lovosice, Chomutov nebo Frýdlantský výběžek. USA :

…. just 2% of GTE pod NA easily supply all of the USs’ current energy needs.

Australia:

… just 1% of GTE could create enough energy for 26,000 years. Australian Geothermal Energy Association goal:

2200 MW of Geothermal Power by 2020 (20% of total electric demand) http://www.treehugger.com/files/2008/08/one-percent-australian-geothermal-potential-26000-years-energy.php


str. 57


VĚTRNÁ ENERGIE

AR 2013/ 2014

http://evvo.spaco.cz/pohled-ekologa/obnovitelne-zdroje-energie-str/

VÝŠKA 10 m nad zemí


str. 58


AR 2013/ 2014

Beaufortova stupnice síly větru Původní stupnici sestavil v letech 1805 - 1808 anglický admirál F. Beaufort. Stupeň Označení 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Bezvětří

Rozpoznávací znaky

kouř stoupá kolmo vzhůru směr větru je poznatelný podle pohybu Vánek kouře, vítr neúčinkuje na větrnou korouhev Slabý vítr vítr je cítit ve tváři, listy stromu šelestí listy stromů a větvičky jsou v trvalém Mírný vítr pohybu Dosti vítr zdvihá prach, pohybuje slabšími čerstvý vítr větvemi listnaté keře se začínají hýbat, na Čerstvý vítr vodních plochách se tvoří menší vlny vítr pohybuje silnějšími větvemi, je těžké Silný vítr používat deštník vítr pohybuje celými schody, chůze proti Prudký vítr větru je obtížná vítr ulamuje větve, chůze proti větru je Bouřlivý vítr téměř nemožná Vichřice vítr způsobuje menší škody na stavbách Silná vyvrací stromy, způsobuje větší škody na vichřice stavbách Mohutná působí rozsáhlá zpustošení vichřice Orkán ničivé účinky

Rychlost (m/s) 0,0 - 0,2 0,3 - 1,5 1,6 - 3,3 3,4 - 5,4 5,5 - 7,9 8,0 - 10,7 10,8 - 13,8 13,9 - 17,1 17,2 - 20,7 20,8 - 24,4 24,5 - 28,4 28,5 - 32,6 32,7 a více

str. 59


AR 2013/ 2014

výška 100 m nad zemí


str. 60


AR 2013/ 2014

VĚTRNÉ MLÝNY nejstarší varianta využití OZE - mlýn RUPRECHTOV



str. 61


AR 2013/ 2014

NOVÉ VVĚTRNÉ FARMY

Nejstarší

větrné mlýny

kolem 1277

v 19. století řada realizací pro menší průmyslové a zemědělské podniky před 1.sv válkou v ČR

cca 900 mlýnů

především Morava a Vysočina Důležitým impulsem pro rozvoj větrné energetiky bylo embargo zemí OPEC na vývoz ropy 1972

EKOLOGICKÉ DOPADY : PROMÍCHÁVÁNÍ STUDENĚJŠÍHO A TEPLEJŠÍHO VZDUCHU - ZMĚNA PŘIROZENÉ CIRKULACE  ZVÝŠENÍ PRŮMĚRNÝCH TEPLOTA AŽ

DÁNSKO, R. 2002 - 6000 TURBÍN V ČR VĚTRNÉ ELEKTRÁRNY


1°c

- PROBLÉM S PTACTVEM A HLUKEM

19,0 %

celkové spotřeby EE

0,3 %

celkové spotřeby EE

str. 62



AR 2013/ 2014

str. 63


AR 2013/ 2014

ÚČINNOST VĚTRNÝCH ELEKTRÁREN

,

kde cp je součinitel výkonnosti, v ideálním případě rovný 0,59 Albert Betz (r.1919) stanovil max. účinnost koef. cp = 0,59 V = rychlost větru (m/s)

koeficient ročního využití

D = průměr vrtule (m)

skutečný výkon/ teoreticky možný

ČR využitelný výkon cca 0,1 až 0,2 (0,28) teoretického max el. Sternwald (Šumava) 17 větrníků, výkon 14 MW – koeficient 0,22


str. 64



AR 2013/ 2014

str. 65


AR 2013/ 2014

Hlučnost větrného zdroje

kde Lw je hlučnost zdroje alfa = 0,0005pro suchý vzduch

HLADINA HLUKU

MAX. POVOLENÁ HLADINA VNĚJŠÍHO HLUKU V OBYTNÉ ZÁSTAVBĚ V NOCI JE

45 dB

autor: Torm


VZDÁLENOST OD ZDROJE

autor: Torm at cs.wikipedia

at cs.wikipedia

str. 66


Limity hluku v noci

AR 2013/ 2014

hluku v komunálním prostředí, [email protected]

v ČR LAeq,T = 45 dB



LAeq,T = 30 dB



v chráněném venkovním prostoru staveb (outside bedrooms) chráněném vnitřním prostoru staveb (indoors)

v EU LAeq,T = 45 dB

pro řídké osídlení „neighbouring properties“,

LAeq,T = 40 dB

pro místa hustě osídlená „residential areas“ nebo speciální ochrany „institutions,

 

week-end houses, gardens or recreations“

infrazvuk

0,05 až 20 Hz

/ nízkofrekvenční hluk

20 až 160 Hz

doporučená hodnota v ČSN ISO 7196 LG=90 dB 

hladiny prahu slyšení pro jednotlivá frekvenční pásma v ČSN ISO 226



směrné křivky (criterion curves) - hladiny akustického tlaku ve třetinooktávových frekvenčních pásmech již od 8 Hz



hladiny prahu slyšení LPS v příloze č. 1 k nařízení vlády č. 148/2006 Sb.



systém limitů v ČR je přísnější než v EU (WHO)



měření infrazvuku a NF hluku v chráněném EXT i INT budov neprokázala výskyt infrazvuku ani nf hluku


str. 67


AR 2013/ 2014

Kdy vzniká infrazvuk a jaké jsou jeho přírodní zdroje? Setkává se člověk se zdroji infrazvuku v běžném životě (městská zástavba, doprava, sport…)? Jak předejít problému s infrazvukem v souvislosti s projektováním větrných elektráren (VTE) v krajině? Jsou moderní větrné elektrárny zdrojem infrazvuku, resp. nízkofrekvenčního hluku, který může poškodit zdraví člověka? Infrazvuk z VTE může údajně způsobit stres, poruchy spánku, bolesti hlavy, únavu, závratě, náladovost, tinnitus, agresivitu a ztrátu pozornosti při učení? Jaká je úroveň infrazvuku při dodržení limitů pro slyšitelný zvuk z VTE? Je pravdou, že vnímavost vůči nízkofrekvenčnímu zvuku je větší uvnitř budov než venku? snižuje se vliv infrazvuku oddalováním zdroje od obydlených sídel? Ano, avšak méně než hluk na vyšších frekvencích, viz výše. Dále jsou hodnoty útlumu způsobeného pohlcováním v atmosféře závislé na teplotě a relativní vlhkosti vzduchu, ve výpočtech je proto uvažováno s teplotou 10 °C a relativní vlhkostí 70 %. Útlumy jsou v souladu s normou ČSN ISO 9613-2 počítány od frekvence 50 Hz, protože nižší frekvence nejsou u žádných zařízení standardně udávány. V případě VTE by však byl posuzován spíše hluk větru, stejně jako při měření reálných VTE při kolaudaci. Více informací na www.nrl.cz, Zdravotní ústav se sídlem v Pardubicích NÁRODNÍ REFERENČNÍ LABORATOŘ PRO MĚŘENÍ A POSUZOVÁNÍ HLUKU V KOMUNÁLNÍM PROSTŘEDÍ Smetanova 1390, 562 01 Ústí nad Orlicí, www.nrl.cz


str. 68


AR 2013/ 2014

Hluky, typické pro větrný zdroj Zdroj hluku Turbulence na koncích

Frekvenční

Typická

rozsah

intenzita

Charakter hluku širokopásmové hučení, modulované otáčkami listu (wish-

500-1000 Hz

91,2 dBA

Hluk na náběžné hraně 750-2000 Hz

99,2 dBA

širokopásmové svištění

typický tón

84,8 dBA

tón, měnící se dle rychlosti větru

Strojovna

směs hluků

97,4 dBA

Generátor

tón

87,2 dBA

listu

Hluk odtrhávání proudnic


wish)

směs hluků, měnících se s různou periodicitou (zapínání a vypínání servopohonů, čerpadel, ventilátorů)

tón, jehož výška se mění s otáčkami vrtule

str. 69


PRINCIP PRÁCE VĚTRNÍKU

AR 2013/ 2014

stálé otáčky generátoru

NOVÉ KONSTRUKCE „VĚTRNÍKŮ“ FF© Vladimír Daňkovský

– ZEDFabric turbine

str. 70


AR 2013/ 2014

IN VE = 35 až 40 milionů Kč / MW IN TE = 45 až 50 milionů Kč / MW IN JE = cca

70 milionů Kč / MW

Svobodná licence GNU


Montáž větrníku na podporu

str. 71


AR 2013/ 2014

Výkon instalovaný ve větrných elektrárnách zemí EU (ke konci roku 2010) Země

Výkon v MW

Česká republika

215

Belgie

911

Dánsko

3 752

Finsko

197

Francie

5 660

Itálie

5 797

Německo

27 214

Nizozemí

2 245

Polsko

1 107

Portugalsko

3 898

Rakousko

1 011

Řecko

1 208

Slovensko

3

Španělsko

20 676

Švédsko

2 163

Velká Británie

5 204 Zdroj: EWEA


str. 72


AR 2013/ 2014

situace v ČR Starší realizace r.1993 typ TACKE 60kW

u města Frýdek-Místek - ověřovací

typ V75 75 kW, Vítkovice, a.s., Brno 1991, 1992 a 1993. (4) typ Vestas V39 – 500 Ostružná u Šumperka, 1995 Zdroj: http://tinyurl.com/6g3e5yn

Rozvoj větrné energetiky v ČR až po roce 2002 v 90 tých letech

24 VE, jejichž celkový výkon byl 8,22 MW.

Poslední česká VE Mravenečník nedaleko Medvědí hory s výkonem 1170 kW (5). v roce 2001 bylo v ČR v provozu jen 8 větrných elektráren (3).


str. 73


AR 2013/ 2014

NOVĚ INSTALOVANÉ VE v ČR

například

Svitavsko, lokalita Janov u Litomyšle, n.v. 400mnm, průměrná v100 = 6 až 7 m/s Výrobce Typ větrné elektrárny Jmenovitý výkon Výška do osy rotoru Průměr rotoru Celková výška Průměr paty věže Celková hmotnost Doba výstavby

Wikow Wind, a. s. W 2000 SPG 2 000 kW 80 m 80 m 120 m 4,3 m 275,7 tun duben - srpen 2009

Vysočina, lokalita Polná/ Přibyslav, n.v. 500 mnm, průměrná v100 = 6 až 7 m/s výrioTyp větrné elektrárny: Jmenovitý výkon: Výška do osy rotoru: Průměr rotoru: Celková výška: Průměr paty věže: Celková hmotnost:

REpower MM92 2 050 kW 80 m 92,5 m 126,3 m 4,3 m 254,8 tun

…… ….. a řada dalších


str. 74


AR 2013/ 2014

Investice a návratnost VE výkupní ceny elektřiny

do r.2002

cca 0,9 – 1,13 Kč za 1 kWh

po r. 2002

3,00 Kč za 1 kWh + další úpravy ceny

dnes

4,50 Kč za 1 kWh včetně zelených bonusů

Výkupní cena (pro letošní rok 4,23 Kč/ kWh) …… návratnost do cca 15 let až 20 let

při průměrné roční využitelnosti 26% (statistika EU).

Celkový instalovaný výkon větrných elektráren v Česku dosáhl 1. prosince 2013 Lokalita

Kraj v ČR

Počet turbín

Ostružná

Olomoucký kraj

6

Nový Hrádek

Celkový instalovaný výkon [MW]

Rok uvedení do provozu

268 MW.[1] Roční výroba elektřiny v roce 2009 (GWh)

3

1994

Královéhradec.kraj 4

1,6

1995

Mravenečník (Hr Jeseník)

Olomoucký kraj

3

1,165

1998

0,4

Nová Ves v Horách

Ústecký kraj

7

13

2003

25,8

Břežany u Znojma

Jihomoravský kraj 5

4,25

2005

5,1

N M - Vrch Tří pánů

Ústecký kraj

6

2006


3

1,9

str. 75


AR 2013/ 2014

Kryštofovy Hamry

Ústecký kraj

21

42

2007

Jindřichovice

Karlovarský kraj

4

9,2

2010

Horní Loděnice

Olomoucký kraj

9

18

2009

Krásná[5]

Karlovarský kraj

4

8

2009

Pchery

Středočeský kraj

2

6

2008

6,5

Pavlov

Kraj Vysočina

4

5,7

2006

8,7

Žipotín

Pardubický kraj

4

5,2

2006

2,8

Lipná (Potštát)

Olomoucký kraj

1

2

2008

Ústecký kraj

1

2

2007

Potštát[5]

Olomoucký kraj

1

2

2008

Tulešice

Jihomoravský kraj 1

2

2009

[2][3]

Petrovice (okres Ústí nad Labem) II.

Celkem výkon v tabulce

VÝROBA EL CELKEM

97,1

15,8

[4]

202,12 MW

2013

415 GWh

údaje převzaty ze seznamu České společnosti pro větrnou energii. http://cs.wikipedia.org/wiki/Seznam_v%C4%9Btrn%C3%BDch_elektr%C3%A1ren_v_%C4%8Cesku


str. 76


AR 2013/ 2014

RNÁ ELEKTRÁRNA U OSTRUŽNÉ, JESENICKO VĚTRNÁ ELEKTRÁRNA V JINDŘICHOVICÍCH POD SMRKEM


str. 77


AR 2013/ 2014

Největší větrná elektrárna na světě Zatím největší větrnou farmu na světě mají v Texasu (USA). Byla spuštěna 1. října 2009. Větrná farma Roscoe, v Texasu má výkon 781,5 MW a je tvořena 627 větrnými turbínami. Roscoe je schopna pokrýt spotřebu 230 000 domácností.[6]

Investorem E ON – IN = 1,0 mld USD FF© Vladimír Daňkovský

str. 78


AR 2013/ 2014

10 největších větrných farem ve Spojených státech

Stát

Větrná farma

Texas

Roscoe

781 MW

Indiana

Fowler Ridge

750 MW

Texas

Sherbino

750 MW

Texas

Horse Hollow

736 MW

Kalifornie

Tehachapi Pass

690 MW

Texas

Capricorn Ridge

662 MW

Kalifornie

San Gorgonio Pass

619 MW

Kalifornie

Altamont Pass

606 MW

Texas

Sweetwater

585 MW

Texas

Buffalo Gap

523 MW


Instalovaný výkon

str. 79


AR 2013/ 2014

5 největších plánovaných větrných farem v USA Stát

Větrná farma

Instalovaný výkon

Jižní Dakota

Titan Wind Project

5 050 MW

Kalifornie

Tehachapi (Reneval Project) 4 500 MW

Texas

Pampa Wind Project

4 000 MW

Nebraska

Banner County

2 000 MW

Oregon

Shepherds Flat

909 MW

Energie z větrných elektráren dnes pokryje spotřebu energie zhruba 8 milionů dom. v USA Nejvyšší pokrytí výroby elektřiny pomocí větru - ŠPANĚLSKO energie z VE

pokrývá 54 procent potřeby cca 20.000 megawattů.[7]

Kolik by bylo potřeba instalovat větrných turbín o výkonu 1 MW, aby vyrobily jednoroční produkci Temelína, pokud v ČR pracují 1 000 hodin ročně? BYLO BY TŘEBA 12 000 vrtulí/ ELEKTRÁRREN O VÝKNU 1MW


str. 80


AR 2013/ 2014

MALÉ VĚTRNÉ ELEKTRÁRNY pro lokální výrobu EL malé domácí větrné turbíny, kterých se ročně v USA prodá asi 100 kusů. Lidé si je nechávají instalovat na střechu nebo v blízkosti domu. Jejich cena je cca 5 000 USD a výkon minimální. Počet žadatelů o domácí turbíny se ale rozrůstá a starosta New Yorku dokonce uvažuje o dotování malých domácích elektráren

ENERGY BALL


VÝKON DO 1,0 KW - napětí 12V nebo 24V - s měničem i 240V

str. 81


AR 2013/ 2014

Copyright BDa ZEDfactory - 21 Sandmartin Way Wallington SM6 7DF


str. 82


AR 2013/ 2014

Energy Ball V100 - nový technologický zázrak?

PRŮMĚRNÁ RYCHLOST VĚTRU 10m nad zemí v ČR

4 m/s Zařízení pracuje pro v = 2 m/s až 40,0 m/s Průměr rotoru

1,1 m

Průměrná roční rychlost 4 m/s: Průměrná roční rychlost 5 m/s: Průměrná roční rychlost 6 m/s: Průměrná roční rychlost 7 m/s:

100 kWh 200 kWh 350 kWh 500 kWh

Hladina hluku ve vzdálenosti 5m od turbíny Lw ≤ 45 dB při rychlosti větru do 10m/s !!!

V200 model (198cm) could produce up to 50% of a household's needs šak objevil zajímav Cena 1ks EB je cca 5 000 eur (zhruba 125 000 Kč) - návratnost cca 20 let


str. 83


AR 2013/ 2014

Výkon ENERGY BALL V100




AR 2013/ 2014

ENE

OSTROVNÍ SYSTÉMY

Kompletní ostrovní systém - Šumava Větrná mikroelektrárna Fotovoltaické panely 80WP, Rozvod 12V větrného generátoru jsou nabíjeny akumulátory, které umožňují provoz 5 ks úsporných žárovek na 220 V, napájení čerpadla pro dodávku vody z vrtu a další drobné domácí spotřebiče a ruční nářadí. Vodárna je dvoustupňová, 12V ponorné čerpadlo čerpá vodu z vrtu do zásobníku na půdu, kde je také umístěn 12V manostat se sníženým tlakem. Pro ohřev TUV je instalována samotížná fototermická sestava s jedním kolektorem a dvouplášťovým zásobníkem. V poslední fázi byl doplněn počet akumulátorů pro delší období bez energetických zisků. Vytápění si zákazník řeší kamny.


str. 85


AR 2013/ 2014

VYUŽITÍ SLUNEČNÍ ENERGIE PS VI – TRVALE UDRŽITELNÝ ROZVOJ




INTENZITA SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ V ČR

AR 2013/ 2014

W/m2,a

25.5.2012 -světový rekord v SRN. Tamní solární elektrárny odpoledne 25. května vyrobily během jedné hodiny 22 gigawattů elektřiny. Průměrné roční FF© Vladimír Daňkovský

: Atlas podnebí - ČHMÚ).

str. 87


AR 2013/ 2014

Mapa trvání slunečního svitu v ČR

Obnovitelné zdroje letos stojí občany více než 38 miliard korun Průměrná domácnost za podporu obnovitelných zdrojů nyní platí kolem 1100 Kč/a http://zpravy.e15.cz/byznys/prumysl-aenergetika/

SLUNCE = FF© Vladimír Daňkovský

kontinuální příkon je 1,2 x 1,017 kW/ m2 str. 88


AR 2013/ 2014

Mapa roční bilance fotovoltaickcýh zařízení v ČR v kWh/a

Roční úhrn výroby elektřiny ve FVE http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis

globální solar data pro FV systémy

http://solarni-panely.cz/hybridni-fotovoltaicke-elektrarny FF© Vladimír Daňkovský

str. 89


AR 2013/ 2014

TEPELNÉ ZISKY OD SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ

– topná sezóna

solární energie během vytápěcího období

Orientace okna [kWh/m2]

[MJ/m2]

Sever

77

277

Severovýchod

77

277

Východ

211

760

Jihovýchod

348

1 253

Jih

416

1 498

Jihozápad

348

1 253

Západ

211

760

Severozápad

77

277

Horizontální orientace

343

1 235

Tabulka 12: Solární zisky podle orientace okna (pro Prahu). Zdroj: EkoWATT.


str. 90


AR 2013/ 2014

Možnosti využití sluneční energie 

vyhřívání domu (pasivní zisky jižními okny, Trombeho stěna, zimní zahrada apod.)



ohřev vody v bazénu ohřev vody pro domácnost



absorbční chlazení (chladnička, klimatizace)



destilace nebo sterilizace vody (získávání pitné vody)



výroba elektřiny (fotovoltaické články)



pohon zařízení (pomocí Stirlingova motoru)

Zjednodušený výpočet tepelných ztrát obálkou budovy a potřeby tepla na vytápění

Autor: Ing. Zdeněk Reinberk, Ing. Roman Šubrt, Ing. Lucie Zelená

http://stavba.tzb-info.cz/tabulky-a-vypocty/pro dotaci-zelena-úsporám


str. 91


AR 2013/ 2014

výnosnost fotovoltaiky v Evropě – velké systémy [CZREA)


str. 92


AR 2013/ 2014

Národní akční plán navrhuje MPO, schvaluje vláda Státní energetické koncepce - s novými solárními zdroji do roku 2020 v podstatě moc nepočítá. (GWh za rok)

Podíl jednotlivých zdrojů podle Národního akčního plánu 2005

2010

2011

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2 380

2 109

2 129 2 154 2 185 2 207

2 220

2 233

2 244

2 253

2 264

2 274

Geotermální

0

0

18,4

18,4

18,4

18,4

18,4

18,4

18,4

Solární

0

578

1 685 1 693 1 698 1 703

1 708

1 713

1 718

1 721

1 724

1 726

Větrná

21

454

975

1 079

1 183

1 288

1 392

1 496

Biomasa

721

1 930

2 566 3 346 3 976 4 437

4 819

5 086

5 401

5 656

5 911

6 165

Pevná

560

1 306

1 718 2 261 2 668 2 905

3 065

3 108

3 200

3 231

3 262

3 294

Bioplyn

161

624

1 084 1 308 1 531

1 754

1 978

2 201

2 425

2 648

2 871

3 122

5 072

6 939 7 855 8 635 9 236

9 741

10 130

10 565

10 936

11 308

11 679

Vodní:

Celkem

0

558

848

2012 2013

0

663

9

767

871

Zdroj: Ministerstvo průmyslu a

Tato produkce představuje cca 13% celkové výroby elektřiny v ČR FF© Vladimír Daňkovský

str. 93


AR 2013/ 2014

VÝROBA ELEKTŘINY V PRVNÍM POLOLETÍ 2008


str. 94


AR 2013/ 2014

http://www.alter-eko.cz/energie/solarni-kolektory/solarni-priklad.php FF© Vladimír Daňkovský

str. 95


AR 2013/ 2014

Možnosti krytí potřeby tepla solárním systémem


str. 96


AR 2013/ 2014

PROBLÉM = ZÁBOR (ZMĚDĚLSKÉ) PŮDY


Plocha kolektorů, která by byla potřeba pro výrobu 12 milionů MWh elektřiny (Temelín)

Je 12 400 ha Odvozeno od sluneční elektrárny v Bučanovicích u Prachatic s výrobou 600 MWh za rok a plochou kolektorů 0,62 ha


str. 97


AR 2013/ 2014

solární systém s 5 kolektory celk. absorbční ploše 10m2 Is = 312 W/m2 T= 4,5 hod je Q= 27 kWh/den cena plynu

cca 1,5 Kč/kWh

denní úspora 40,-Kč/den cena instalace návratnost

80.000,- Kč cca 6 let.

Systém umožňuje: ohřívat TUV pro 4čl rodinu 10,0 kWh předehřev UT 16,0 kWh

fototermické systémy 5x vyšší účinnost než fotovoltaické systémy.


str. 98


AR 2013/ 2014

PŘÍKLADY:

Ohřev TUV, bazénu a podporu vytápění Ohřev TUV Předehřev UT Požadavek : Snížení provozních nákladů Solární sestava pro ohřev 200 l TUV, ohřev bazénu a podporu vytápění. Kolektorové pole je tvořeno vakuovými kolektory, které jsou vhodné na podporu vytápění, pro své termoizolační vlastnosti. Ohřev byl doposud zajišťován plynovým kotlem s vlastním 100 l zásobníkem. Ten je nyní zakomponován do solárního systému, takže zvětšuje akumulační schopnost soustavy. Regulátory hlídají tepelné poměry v zásobnících a průběžně zajišťují cirkulaci, aby teploty v soustavě byli stejné, jestliže je to žádoucí.


str. 99


AR 2013/ 2014

Solární ohřev městského bazénu Humpolec Solární kolektory Požadavek : Zvýšení teploty vody v městském bazénu v Humpolci. Realizace : Bylo nainstalováno 24 ks solárních kolektorů o nominálním výkonu 36kW. Cirkulace teplosměnné směsi je z bezpečnostních důvodů zajištěna sestavou dvou čerpadel, které se postupně střídají. V případě poruchy jednoho je provoz zabezpečen druhým čerpadlem. Solární zařízení pro ohřev bazénu a brouzdaliště s celkovou plochou 480m2, kde plocha pro umístění kolektorů je na střeše budovy s technologií bazénu. Ovládání je vybaveno automatikou střídání čerpadel a signalizací poruch nízkého tlaku a průtoku. Předávání tepla je provedeno ve vyrovnávací nádrži pomocí nerezového výměníku. Solární ohřev výrazně prodlužuje sezónu pro používání bazénu veřejností.


str. 100


AR 2013/ 2014

Solární soustava s plynovým zásobníkem TUV Požadavek : solární ohřev 420l TUV Realizace : solární systém ohříva 300l bojler, který je cirkulačně propojen s plynovým zásobníkem teplé vody. Cirkulace je spínána na základě rozdílu teplot obou zásobníků. Pokud tedy solární bojler má výšší teplotu než plynový dojde k sepnutí cirkulačního čerpadla, promíchaní a ohřátí TV v pohotovostním (plynovém) zásobníku a tím ke snížení nákladů na plynový dohřev TV.


str. 101


AR 2013/ 2014

Označení a popis

bez DPH

Sestava pro dvě osoby - Ae 100 SOL

29 046,-

Sestava pro 4 osoby -

Ae 200 SOL

40 824,-

Sestava pro 6 osob -

Ae 300 SOL

53 474,-

Označení a popis

Solární kolektor Suntime 2.1


bez DPH

11 990,-

str. 102


AR 2013/ 2014

Označení a popis Solární kolektor KPC1


bez DPH

8 890,-

Solární kolektor KPS11 ALP

11 900,-

Solární kolektor KPS10 ALP

13 490,-

Vakuový trubicový kolektor KTU 10

14 990,-

Vakuový trubicový kolektor KTU 15

19 990,-

Solární kolektor KPW2

14 990,-

str. 103


Označení a popis Nadřazená regulace ML 1100 (cena dle konfigurace)(cena dle konfigurace)

bez DPH

0,-

DeltaSol BS/3 + 2čidla

4 430,-

DeltaSol BS Pro + 4čidla

6 390,-

DeltaSol ES + 6čidel Čidlo teplotní k DeltaSol SRS3


AR 2013/ 2014

10 860,560,4 970,-

str. 104


AR 2013/ 2014

Označení a popis

bez DPH

Čerpadlová skupina jednotrubková

5 990,-

Čerpadlová skupina dvoutrubková

8 990,-

Kolekton - nemrznoucí směs -30°C, 10l

780,-

Odvzdušňovací ventil 3/8" do 150°C

497,-

Pojistný ventil 1/2" vnitřní, 6bar, do 160°C

390,-

Termostatický směš. ventil - TUV 30-60°C Separátor vzduchu s výstupem pro odvzdušňovací ventil Doplňovací pumpa solárního systému

1 390,-

590,-

4 200,-

http://www.alter-eko.cz/energie/solarni-kolektory/solarni-cenik.php


str. 105


AR 2013/ 2014

FOTOVOLTAIKA Fotovoltaický článek = polovodičová dioda – fotoelektrický jev  z krystalové mřížky začnou uvolňovat záporné elektrony  elektrické napětí = cca 80 až 100 W/ 1m2

Fotovoltaické panely cena cca 1,0 EUR/Wp FF© Vladimír Daňkovský

tj. cca 5.000,- Kč/ 1 FV panel str. 106


AR 2013/ 2014

Nejjednodušší fotovoltaický systém:

Fotovoltaický systém spojený se sítí: .

1kWe = 1 kWt = 1 kW index pro výkon elektrický a tepelný

1kWp = max výkon FV systému


str. 107


AR 2013/ 2014

CENA FOTOVOLTAICKÝCH ČLÁNKŮ

Pokles ceny fotovoltaických modulů (dolary na watt instalovaného výkonu) VÝVOJ V ČASE 

1960

max účinnost nejlepších FV článků dosáhla 14 %.



1963

první aplikace maják v Japonsku - FV zdrojem o výkonu 242 W - rekordní výkon.



1982

FV systémy instalovány experimentálně - celkový výkon 9,3 MW.



2002



2012 v ČR celkem instalováno 10.000 FVE


FV systémy běžné – celkový výkon 562,5 MW. (1/2 v provozu v Japonsku)

str. 108


AR 2013/ 2014

Typy solárních kolektorů Křemíkový solární panel - princip polovodiče

cca 30,- Kč/W

zpravidla křemík nebo selenid mědi, sirník galia Antireflexní vrstvy se většinou tvoří napařením oxidu titanu Organický solární panel

cena cca 4,- Kč/W

Nová technologie vyvinutá v Izraelei - výrobu EL zajišťují geneticky zkonstruované bílkoviny - Protein Structure Initiative, PSI Účinnost cca 14% Fotovoltaické fólie tenkovrstvé solární články - „thin film solar cells“ = fotovoltaické fólie Fotovoltaické fólie se dají tisknout v širokých a dlouhých pásech na ohebné podklady – podobnost s inkoustovou tiskárnou. Polovodičová vrstva má tl. asi jen jeden mikrometr.


ve vývoji

str. 109


AR 2013/ 2014

EKONOMIE FOTOVOLTAICKCÝCH SYSTÉMŮ Fotovoltaická elektrárna 3kWp = 15ks modulů po 250W hrubý roční výnos cca 37.500,-Kč úspora CO2 cca 1.770kg/rok

Wp (watt peak) = max produkce EL

1 instalovaný kWp Produkuje cca 1 000 kWh/rok

Instalovaný výkon skupiny ČEZ 123 MW p = 492.000ks modulů po 250W

zabere cca

hrubý roční výnos cca 1,5 mld Kč úspora CO2 72.570.000kg/rok Závazek ČR vůči EU :

zajistit 13% EE z OZE

8–10 m2 plochy 5 modulů

Závazek vůči EU: Do r. 2020 min 13% EL energie z OZE Národní akční plán stanovuje pro OZE výkon

vydaná povolení představují cca 6 500,0 MWp ??? plánované akce ČEZ: Ševětín, JČ – 80-ti fotbalových hřišť –30 MWp Voj.prostor Mladá, SČ –150 ha – výkon  60 MWp

1 695 MWe V roce 2012 již je nainstalováno 1 900 MWe Zpomalení růstu nová daň ve výši 26% z příjmů za „zelenou“ EL (platnost 2 roky ???) – konec daňových prázdnin Změna podmínek = žaloby investorů do FVE na stát Důsledek = ZDRAŽENÍ EL !!!


str. 110


AR 2013/ 2014

CENY ELEKTRICKÉ ENERGIE v EU Dnes cena 3,50 Kč/kWh v SRN a 4,50 Kč/kWh v ČR (PRE)

Datum: 3.9.2012 Vývoj cen EE v Evropě tzb info Autor: Ing. Tomáš BartošMgr. Petr Strejček, MBARecenzent: Ing. Oldřich Šoba, Ph.D.

VÝKUPNNÍ CENA z FV zdroje je v ČR cca až 13,45 Kč/kWh !!! + daňové prázdniny (2007) nová úprava ceny pro 2013  2,85 Kč/kWh FF© Vladimír Daňkovský

str. 111


AR 2013/ 2014



str. 112


AR 2013/ 2014

Koncem roku 2009 zprovoznila Skupina ČEZ moderní fotovoltaickou elektrárnu v Bežerovicích u Tábora.

Zařízení provozuje společnost ČEZ Obnovitelné zdroje.

Průměrný roční úhrn globálního záření zde dosahuje až 3,8 GJ/m2. Elektrárna o instalovaném výkonu 3,013 MW = spotřeba EL pro cca 700 domácností.

Fotovoltaická elektrárna v Buštěhradě. Zařízení umístěné v prostorách bývalého průmyslového areálu provozuje společnost ČEZ Obnovitelné zdroje r 2010..

Průměrný roční úhrn globálního záření cca 4,1 GJ/m2,a Elektrárna o instalovaném výkonu 2,396 MW

pokrývá

spotřebu zhruba 640 domácností ve středních Čechách.


str. 113


AR 2013/ 2014

Fotovoltaická elektrárna v Čekanicích u Tábora – r. 2009 Průměrný roční úhrn globálního záření zde dosahuje až 3,8 tisíce MJ/m2. Elektrárna o instalovaném výkonu 4,48 MW pokrývá spotřebu více než 1 200 domácností na jihu Čech. Fotovoltaická elektrárna Mimoň , Ústecký kraj monokrystalickými křemíkovými články výkon = 53 W/článek Elektrárna o instalovaném výkonu 17,5 MW Pokrývá spotřebu zhruba 4 500 domácností

roční časové využití fotovoltaické elektrárny je cca 40 %.


str. 114


střešní solární elektrárnu v Praze plocha kolektorů

AR 2013/ 2014

výkon 2,88 MWp

67 816 m2

tj, spotřeba EL v 1400 domácnostech

emise CO2 nižší o cca 5 300 tun/a

VÝKON FVE v ČR

investor společnost Martifer Solar FF© Vladimír Daňkovský

str. 115


AR 2013/ 2014

PŘEDBĚŽNÉ POSOUZENÍ ÚČINNOSTI FOTOVOLTAICKÝCH PANELŮ

.

http://www.energetickyporadce.cz/kalkulacky-energie.html FF© Vladimír Daňkovský

str. 116



AR 2013/ 2014

str. 117


AR 2013/ 2014

Největší solární elektrárna v ČR

FVE ŠEVĚTÍN

výkon

35 MW

Mezi největší investory do fotovoltaiky v České republice patří společnostI: Energy 21 - FVE Czech - ČEZ

Přehled výkupních cen a zelených bonusů uvedení do provozu

Výkupní cena elektřiny (Kč/kWh)

Zelený bonus (Kč/kWh)

poznámka

Rok 2011

5,50

4,50

Instalovaný výkon nad 100 kWp

Rok 2011

5,90

4,90

Instalovaný výkon od 30 do 100 kWp

Rok 2011

7,50

6,50

Instalovaný výkon do 30 kWp

Rok 2010

12,50

11,50


Rok 2010

12,40

11,40


Rok 2009

13,42

12,42


Rok 2009

11,32

12,32


Rok 2008

14,30

13,30


str. 118


V

AR 2013/ 2014

Stop fotovoltaice do roku 2020? NOVÉ FVE MOMENTÁLNĚ DO DISTRIBUČNÍ SÍĚ NEPŘIPOJÍTE !!! Prodloužení stop-stavu fotovoltaickým elektrárnám, posvěcení 26% solární daně, konec zelených bonusů pro ostrovní systémy a dotace pro elektrárny, které kromě biomasy spalují i uhlí. Nejen to přináší nový zákon o podpoře obnovitelných zdrojů, na který se snesla vlna kritiky. Co zelené zdroje čeká a nemine? „Až do roku 2020 se v podstatě nepočítá s připojováním nových solárních zdrojů.“ „Zelenou energii odebírá od ČEZ kolem 2 000 zákazníků.“ Zelenou energii může od ČEZu odebírat každý zákazník, pokud kupní smlouvu rozšíří o dodatek k již uzavřené smlouvě. Dodatek lze objednat on-line, na kontaktních místech ČEZu a na zákaznické lince 840 840 840. V tomto dodatku je určena nová sazba za zelenou energii (naroste o desetník za každou kWh) a sazba náhradní. Využíval-li doposud zákazník například sazbu D02, platí pro zelenou energii stejná pravidla kromě částky za odebranou energii. Znamená to, že navýšení se netýká ostatních stálých plateb, jako jsou například poplatky za příkon. Náhradní sazba u takového zákazníka odpovídá původnímu tarifu D02. Prostředky získané prodejem zelené energie jsou určeny na rozvoj výzkumu, osvěty a vzdělávání v oblasti obnovitelných zdrojů, ale také na výstavbu a rekonstrukci zařízení využívajících ekologických zdrojů energie. „Ve třetím ročníku udělování grantů z Fondu Zelené energie se přihlásilo 81 projektů v kategorii osvěty, 14 v oblasti výzkumu a 25 v oblasti výstavby. Mezi 18 vítězných projektů pak bylo rozděleno 8,6 milionů korun,“ uvedla Eva Nováková, tisková mluvčí ČEZ.

ZMĚNY

!!!

usnesení vlády . 2012 a dále

Snížení výkupních cen elektřiny z fotovoltaiky o cca polovinu Vyšší podpora pro malé solární instalace (výraznější rozlišování podpory podle velikosti elektrárny) Konec dotací pro instalace na polích a loukách Zdanění fotovoltaiky 26% srážkovou daní a konec daňových prázdnin 5. Zvýšení poplatku za vynětí půdy, na níž budou stát fotovoltaické elektrárny, z půdního fondu 1. 2. 3. 4.


str. 119


AR 2013/ 2014

Hybridní fotovoltaické elektrárny = kombinace ostrovního solárního systému a klasické fotovoltaické elektrárny možnost spotřebovat „na místě“ až 80% vyrobené elektřiny 


str. 120


OSTROVNÍ SYSTÉMY

AR 2013/ 2014

MPPT = Maximum Power Point Tracker

SOLÁRNI-PANELY.CZ ostrovní fotovoltaický systém

cca 460 Wp = 460 kWh/a • 2 ks fotovoltaického panelu Trina Solar TSM PC05, 230 Wp • 2 ks gelových akumulátorů 100Ah, max. životnost 12 let, max 2400 cyklů • 1 ks MPPT 100/30 (regulátor) • měnič 12V/230V 1600W, modifikovaná sinusovka • set konstrukce na sedlovou střechu • elektromateriál • montáž • dopravu CENA cca 50.000,- Kč

orientační roční výkon FVE v kWh/a = max výkon systému v Wp


str. 121


HYBRIDNÍ FOTOVOLTAICKÉ ELEKTRÁRNY

AR 2013/ 2014

2.generace

Výhody oproti standardní instalaci FVE 

není nutný souhlas distributora



lze využít 100% vyrobené energie



nulové přebytky dodávané do sítě



optimalizace výroby/ spotřeby



nerušený provoz při výpadku sítě



možnost dobíjení baterií v nízkém tarifu a vybíjení ve špičkách


str. 122


AR 2013/ 2014

PŘÍKLAD INSTALACE

SOUČÁSTI SYSTÉMU  Hybridní měnič/ nabíječ  MPP Tracker (regulátor nabíjení)  Baterie


str. 123


AR 2013/ 2014

VYUŽITÍ BIOMASY PS VI – TRVALE UDRŽITELNÝ ROZVOJ


str. 124


AR 2013/ 2014

BIOMASA – HMOTA, KTEROU tvoří rostliny na základě fotosyntézy STROMY - topol, vrba, jasan, olše, blahovičník, ehkalyptus, akácie palivové dřevo, štěpka, pelety, dř.brikety POLNÍ PLODINY – šťovík, ozdobnice, proso dvouřadé, křídlatka, chrastice rákosová, lesknice, kostřava, psineček, ovsík Výroba bioplynu, pelety, brikety KULTURNÍ PLODINY – obilniny, olejniny, okopaniny biolíh, surový olej, bionafta, bioplyn VYUŽITÍ ODPADŮ čistírenské kaly, bioodpady ze zemědělství, domácností


str. 125


Biomasa

=

AR 2013/ 2014

hmota všech pozemských organismů

V ČR stav roku 2011 cca 3,8 % spotřeby elektřiny z obnovitelných zdrojů = OZE z toho biomasa

asi 75 %

CLEKOVÁ VÝROBA EL v ČEZ rok 2008 = 70,0 mil MWh OZE z toho 1,5 mil MWh FF© Vladimír Daňkovský

str. 126


AR 2013/ 2014

DRUHY BIOMASY Druh biomasy

Energie celkem (%) Teplo (PJ) Elektřina (GWh)

Dřevo a dřevní odpad

24

25,2

427

Sláma obilnin/olejnin

11,7

11,9

224

Energetické rostliny

47,1

47,7

945

Bioplyn

16,3

15,6

535

Nejstarší termochemickou konverzí biomasy = spalování nulová bilanci CO2 - nízký obsah oxidů síry - 0 až 0,1 % (hnědé uhlí více než 2 %)

účinnost biomasy je při výrobě elektřiny odhadována na 25–35 %. zbytek = tedy 65–75 % = TEPLO FF© Vladimír Daňkovský



nutná KOGENERACE str. 127


AR 2013/ 2014

PALIVOVÉ DŘEVO Druh dřeva Výhřevnost [MJ/kg]

Výhřevnost [MJ/kg] Třída tvrdosti dřeva

(vlhkost 20 %)

(vlhkost 25 %)

Vrba

16,9

12,8

velmi měkké

Olše

16,7

12,9

měkké

Akát

16,3

12,7

tvrdé

jasan

15,7

12,7

tvrdé

bříza

15,0

13,5

měkké

Topol

12,9

12,3

velmi měkké ekoWATT, tzb-info


str. 128


KULTURNÍ PLODINY

AR 2013/ 2014

Výroba elektřiny skupinou ČEZ v MWh 1.pololetí 2007

1.pololetí 2008

Meziroční změna v%

Výroba elektřiny ČEZ

36 066 000

35 069 000

97,24

Výroba z OZE

748 084

1 039 343

138,93

-z toho vodní elektrárny

582 690

830 200

142,48

-z toho biomasa

165 390

209 139

126,45

-z toho slun. elektrárny

4

4

100

Vodní zdroje nezahrnují přečerpávací elektrárny

řepka olejná

v ČR řepka na 265.000 ha – FF© Vladimír Daňkovský

výsev 1x za 4 roky + chemické hnojivo a postřik

str. 129


AR 2013/ 2014

Řepkové pelety mají větší výhřevnost než dřevo, cca 16 MJ/kg, a po dřevě patří k nejlevnějším způsobům vytápění." - bez emisí skleníkových plynů

Výroba EL z biomasy v r. 2007 přes 2 miliony MWh 968 023 MWh elektřiny, = cca 28,37 % z celkové výroby z OZE Biomasa v roce 2007 přes 45,5 milionů GJ ve výrobě tepla 60% domácnosti nejperspektivnější šťovík krmný – Uteuša Používané rostliny :

laskavec, konopí seté, sléz přeslenitý, pupalka dvouletá,

komonice bílá, mužák prorostlý, čičorka pestrá FF© Vladimír Daňkovský

str. 130


AR 2013/ 2014

Výroba v elektrárnách spalující (nejen) biomasu Elektrárna

Výroba 2008

Výroba 2007

Meziroční

(MWh)

(MWh)

nárůst (%)

Tisová

44 407

41 249

7,7

Poříčí

120 250

79 247

51,7

Dvůr Králové

13 021

12 732

2,3

Hodonín

149 231

115 966

28,7

Celkem v ČR

326 910

249 239

31,2

Zdroj: www.cez.cz

NEJČASTĚJI je biomasa spoluspalována s uhlím. např. elektrárny v Poříčí, Hodoníně a ve Dvoře Králové a Hodonín. V roce 2008 bylo v elektrárnách ČEZu spáleno více než 347 tisíc tun biomasy. FF© Vladimír Daňkovský

str. 131


AR 2013/ 2014

Bionafta - Zásadní nevýhodou ovšem je, že při samotném pěstování rostlin k výrobě biopaliv vzniká více skleníkových plynů než při spalování bionafty. Dochází k tomu především díky používání dusíkatých hnojiv. Vývin skleníkových plynů při spalování nafty 100% – bionafta 18% !!


str. 132


AR 2013/ 2014

Kolik polí s biomasou na jeden Temelín? speciální energetické plodiny s výnosem 20 t/ha a výhřevností 15 MJ/kg

přibližně 432 000 ha

(tj 41 % plochy celého JČ kraje)

energie z jednoho hektaru těchto plodin = 3 g uranu.

Zdroj: Biomasse Rhein-Main GmbH

Elektrárna na biomasu ve Wicker (NSR) o výkonu 15 MWe


str. 133


AR 2013/ 2014

spoluspalování biomasy ve fluidních kotlích

Spalování směsi hnědé uhlí 80% + štěpka 20% ve fluidních kotlích – tepelné elektrárny Tisová, Poříčí a Ledvice, Dvůr Králové a Chvaletice celkem cca FF© Vladimír Daňkovský

327 GWh elektřiny = roční spotřebu zhruba 90 tisíc domácností.. str. 134


AR 2013/ 2014

Výroba EL z biomasy v elektrárnách ČEZ, a. s., v ČR

Výroba 2009 (MWh)

Výroba 2010 (MWh)

1. pol 2011 (MWh)

Tisová

45 956

12 705

5 148

Poříčí

92 418

87 437

43 362

Teplárna Dvůr Králové

11 944

9 572

14 075

Hodonín

177 348

197 921

112 019

Celkem v ČR

327 666

307 664

174 645


str. 135


AR 2013/ 2014

Bioplynové stanice

Dokončovaná bioplynová stanice Číčov

Kogenerační jednotka bioplynové stanice Číčov.

Pro bioplynové stanice jsou vstupní suroviny vepřová a hovězí kejda, kukuřičná siláž a travní senáž. Ve fermentačních nádobách se uloží organické materiály bez přístupu vzduchu. Ty při fermentaci produkují bioplyn (s vysokým obsahem metanu). Tento je následně využit jako palivo k výrobě elektřiny. Kromě ní je výstupem také teplo v podobě horké vody. Samotné palivo (např. kukuřičná siláž , řepné řízky a kořínky) je uloženo ve skladech a dostatečně překryto těsnícím materiálem. Samotné fermentory (nádoby, v nichž dochází k produkci bioplynu) jsou pod střechou a tím utěsněny FF© Vladimír Daňkovský

str. 136


AR 2013/ 2014

G



str. 137


AR 2013/ 2014

Ekonomika bioplynových stanic ERÚ cenovým rozhodnutím stanovuje pro elektřinu vyráběnou spalováním bioplynu v bioplynových stanicích tzv. garantovanou výkupní cenu a zelený bonus (pro kategorie bioplynových stanic AF1 a AF2). Výkupní cena pro rok 2011 činí 3,55 – 4,12 Kč / kWh (režim tzv. zelených bonusů stanovuje 2,58 - 3,15 Kč / kWh).

Vybrané parametry bioplynové stanice Číčov Instalovaný výkon

526 kWp

V provozu

7 750 hodin ročně (tj. téměř 90 % běžného roku)

Suroviny

hovězí a vepřová kejda, kukuřičná siláž, travní senáž

Elektrická účinnost 40,4% Dodaná elektřina

3,372 GWh ročně (tj. pokrytí spotřeby cca 1 000 domácností)

Fementory

o celkovém objemu 2800 m3

Plynojem

500 m3

Nádrže na kal

2 000 m3


str. 138


Finanční

AR 2013/ 2014



str. 139


EPC = Energy Perfomance Contracting

AR 2013/ 2014

www.epc-ec.cz, www.apes.cz

Metoda pokrytí IN úsporami v přijatém řešení – výhodnější úvěrová politika


str. 140

SPOTŘEBA ENERGIE PŘI PROVOZU STAVEB

Recommend Documents