Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa
Obsah: Seznam obrázků:........................................................................................................ 2 Seznam tabulek:......................................................................................................... 2 Přehled zkratek:.......................................................................................................... 4 Úvod: .......................................................................................................................... 6 I.1 Rozbor trendů vývoje poptávky po energii.......................................................... 7 I.1.1 Analýza území.............................................................................................. 7 I.1.1.1 Počet obyvatel, sídelní struktura ........................................................... 7 I.1.1.2 Geografické a klimatické údaje ............................................................. 8 I.1.1.3 Struktura hospodářství města Teplice................................................... 9 I.1.2 Analýza spotřebitelských systémů – poptávka po energii .......................... 10 I.1.2.1 Domovní a bytový fond ....................................................................... 10 I.2 Analýza výrobních a distribučních energetických systémů (síťových i nesíťových)............................................................................................................... 14 I.2.1 Sestavení energetické bilance území......................................................... 14 I.2.2 Vliv výrobních systémů na životní prostředí ............................................... 18 I.2.3 Systém centrálního zásobování teplem...................................................... 20 I.2.3.1 Základní údaje o zdrojích tepla systému CZT ..................................... 20 I.2.3.2 Údaje o rozvodech .............................................................................. 22 I.2.4 Zásobování zemním plynem ...................................................................... 24 I.2.5 Zásobování elektřinou ................................................................................ 25 I.2.5.1 Nadřazená síť ..................................................................................... 25 I.2.5.2 Rozvodná síť VN................................................................................. 25 I.3 Hodnocení využitelnosti potenciálu obnovitelných zdrojů energie .................... 26 I.3.1 Solární energie ........................................................................................... 28 I.3.1.1 Technologie pro využití solární energie............................................... 29 I.3.2 Energie větru .............................................................................................. 32 I.3.3 Energie biomasy......................................................................................... 33 I.3.4 Geotermální energie................................................................................... 35 I.3.5 Vodní energie ............................................................................................. 37 I.3.6 Shrnutí........................................................................................................ 38 I.4 Hodnocení ekonomicky využitelných úspor z hospodárnějšího využití energie 41 I.4.1 Úvod........................................................................................................... 41 I.4.2 Potenciál úspor a jejich realizace u spotřebitelských systémů ................... 43 I.4.2.1 Úspory v sektoru bydlení..................................................................... 43 I.4.2.2 Úspory v sektoru občanské vybavenosti ............................................. 45 I.4.2.3 Úspory v podnikatelském sektoru ....................................................... 46 I.4.3 Potenciál úspor a jejich realizace u výrobních a distribučních systémů ..... 47 I.4.3.1 Legislativní nástroje ke zvýšení účinnosti výroby energie ................... 47 I.4.3.2 Možné zdroje energetických úspor...................................................... 48 I.5 Prognóza vývoje energetické poptávky ............................................................ 49 I.5.1 Vývoj světové energetiky............................................................................ 49 I.5.2 Vývoj energetické poptávky bytové zástavby ............................................. 50 Velikost města ................................................................................................... 50 Počet obyvatel................................................................................................... 50 Bytová zástavba ................................................................................................ 51 I.5.3 Vývoj energetické poptávky rozvojových zón ............................................. 51 I.5.4 Zásobování teplem..................................................................................... 53 I.5.5 Zásobování zemním plynem ...................................................................... 54 1
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa I.5.6 Zásobování elektrickou energií................................................................... 55 Literatura: ................................................................................................................. 56
Seznam obrázků: Obrázek 1 Podíl jednotlivých paliv na spotřebě energie (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ) .......................................................................................................................... 14 Obrázek 2 Vliv jednotlivých kategorií zdrojů na emise hlavních znečišťujících látek (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ) ............................................................................ 18 Obrázek 3 Emise znečišťujících látek v kategorii velkých zdrojů (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ) .............................................................................................................. 19 Obrázek 4 Emise znečišťujících látek v kategorii středních zdrojů (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ) .................................................................................................... 19 Obrázek 5 Emise znečišťujících látek v kategorii velkých zdrojů (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ) .............................................................................................................. 19 Obrázek 6 Mapa ČR – Intenzita využitelného solárního zařízení [W/m2].................. 28 Obrázek 7 Celkové množství dopadající energie ..................................................... 29 Obrázek 8 Větrná mapa ČR s rozdělením území dle intenzity proudění větru ......... 32 Obrázek 9 Doba vyčerpání ověřených zásob fosilní energie (v letech) .................... 49 Obrázek 10 Rozložení ověřených zásob fosilní energie ........................................... 49 Obrázek 11 Časová osa ve využívání energií .......................................................... 50
Seznam tabulek: Tabulka 1 Vývoj počtu obyvatel města Teplice v letech 1970 – 2004 (zdroj ČSÚ) ..... 7 Tabulka 2 Struktura obyvatelstva města Teplice k 31.12. 2004 (zdroj ČSÚ) .............. 8 Tabulka 3 Přehled městských částí města Teplice (zdroj ČSÚ) ................................. 8 Tabulka 4 Vybavení města vybranými druhy zařízení (zdroj ČSÚ)............................. 8 Tabulka 5 Průměrné venkovní teploty v otopném období (zdroj www.tzb-info.cz, UE a.s.) ..................................................................................................................... 9 Tabulka 6 Venkovní výpočtová teplota a otopné období (zdroj www.tzb-info.cz, UE a.s.) ..................................................................................................................... 9 Tabulka 7 Ekonomické subjekty na území města v roce 2004 (zdroj ČSÚ).............. 10 Tabulka 8 Bilance půdy na území města Teplice stav k 31.12.2004 (zdroj ČSÚ)..... 10 Tabulka 9 Počet trvale obydlených domů a bytů v jednotlivých částech města (zdroj ČSÚ).................................................................................................................. 11 Tabulka 10 Domovní fond (zdroj: ČSÚ) .................................................................... 12 Tabulka 11 Technické vybavení domovního fondu (zdroj: ČSÚ) .............................. 12 Tabulka 12 Bytový fond (zdroj: ČSÚ) ....................................................................... 12 Tabulka 13 Technické vybavení bytového fondu (zdroj: ČSÚ) ................................. 13 Tabulka 14 Podíl jednotlivých paliv a kategorií na spotřebě energie (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ) .................................................................................................... 14 Tabulka 15 Spotřeba hnědého uhlí a zemního plynu v systému CZT a pro individuální vytápění............................................................................................................. 15 Tabulka 16 Přehled zdrojů zařazených do kategorie velkých a zvláště velkých zdrojů (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ) ............................................................................ 15
2
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Tabulka 17 Přehled plynových kotelen provozovaných společností United energy nenapojených do systému CZT, zařazených do kategorie středních zdrojů (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ, podklady UE a.s., ÚP města Teplice) ............................ 16 Tabulka 18 Přehled ostatních středních zdrojů tepla (výkon 200kW–5MW) (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ, ÚP města Teplice) ......................................................... 17 Tabulka 19 Charakteristika výrobních jednotek elektrárny Ledvice .......................... 21 Tabulka 20 Výtopna Proboštov (zdroj: UE a.s.)........................................................ 22 Tabulka 21 Užitečná dodávka tepla za období 2000 až 2010 [GJ] k 25.1.2006 (zdroj: UE a.s.) ............................................................................................................. 23 Tabulka 22 Výměníkové stanice propojené v systému CZT a odběr tepla v roce 2000 (zdroj: ÚP města Teplice) .................................................................................. 23 Tabulka 23 Přehled stávajících regulačních stanic ve správě SČP a.s. ................... 24 Tabulka 24 Specifické výkony zářivé energie a podíl difúzního záření při různých povětrnostních podmínkách v ČR...................................................................... 28 Tabulka 25 Typická denní nabídka záření na jižně orientované kolektory................ 28 Tabulka 26 Nejčastější typy tepelných čerpadel....................................................... 36 Tabulka 27 Dostupný a ekonomický potenciál OZE v ČR (zdroj Národní program hospodárného nakládání s energií a využívání jejích obnovitelných a druhotných zdrojů) ............................................................................................................... 38 Tabulka 28 Nové technologie pro výrobu tepla......................................................... 39 Tabulka 29 Nové technologie pro výrobu elektřiny ................................................... 39 Tabulka 30 Minimální výkupní ceny elektrické energie z obnovitelných zdrojů (zdroj: Cenové rozhodnutí ERÚ č.10/2005 ze dne 18. listopadu 2005)........................ 40 Tabulka 31 Rozvojové a transformační plochy na území města (zdroj: Územní plán města Teplice)................................................................................................... 52 Tabulka 32 Bilance potřeb tepla v rozvojových a transformačních plochách (zdroj: Územní plán města Teplice).............................................................................. 53 Tabulka 33 Bilance potřeb zemního plynu v rozvojových a transformačních plochách (zdroj: Územní plán města Teplice) ................................................................... 54 Tabulka 34 Bilance potřeb elektrické energie v rozvojových a transformačních plochách (zdroj: Územní plán města Teplice).................................................... 55
3
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa
Přehled zkratek: CEEF – Program rozvoje komerčního financování energeticky úsporných projektů (Comercializing Energy Efficiency Finance) CZT
– Centrální zásobování teplem
ČEA
– Česká energetická agentura
ČHMÚ
– Český hydrometeorologický ústav
ČMZRB
– Českomoravská záruční a rozvojová banka
ČOV
– čistírna odpadních vod
ČSÚ
– Český statistický ústav
EA
– Energetické audity
EAGGF – Evropský zemědělský orientační a záruční fond (European Agriculture Guarantie and Guidance Fund) EC
– Energy Contracting
EIA – Assessment)
Posuzování
vlivů
na
životní
prostředí
(Environmental
Impact
EKIS
– Energetické konzultační a informační středisko
EPC
– Energy Performance Contracting
ERDF Fund)
– Evropský fond pro regionální rozvoj (European Regional Development
ERÚ
– Energetický regulační ústav
ESCO
– společnost/firma energetických služeb (Energy Service Company )
EVVO
– environmentální vzdělávání, výchova a osvěta
FS
– Fond soudržnosti, Kohezní fond (viz také KF)
GEMIS – Globální emisní model pro integrované systémy (Global Emission Model for Integrated Systems) HDP
– hrubý domácí produkt
HRDP
– Horizontální plán rozvoje venkova (Horizontal Rural Development Plan)
KF
– Kohezní fond, Fond soudržnosti (viz také FS)
KPS
– kompaktní předávací stanice
LCA
– hodnocení životního cyklu (Life Cycle Assessment)
LEADER – Propojování akcí hospodářského rozvoje venkova (Liaison entre les actions economic rural) LFA – méně příznivé oblasti a oblasti s environmentálními omezeními (Less Favoured Areas) LZU
– les zvláštního určení
MPO
– Ministerstvo průmyslu a obchodu
MSP
– malý a střední podnikatel 4
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa MZe
– Ministerstvo zemědělství
MŽP
– Ministerstvo životního prostředí
NTL
– nízkotlaký
NUTS – statistické územní jednotky Evropské unie (Nomenclature des Unites Territoriales Statistique) OKEČ
– odvětvová klasifikace ekonomických činností
OPI
– Operační program Infrastruktura
OPPP
– Operační program Průmysl a Podnikání
OPZ – Operační program zemědělství = Operační program Rozvoj venkova a multifunkční zemědělství OZE
– obnovitelné zdroje energie
PGRLF
– Podpůrný a garanční rolnický a lesnický fond
REZZO
– Registr emisí a zdrojů znečišťování ovzduší
SAPARD – Speciální předvstupní program pro zemědělství a rozvoj venkova (Special Accession Programme for Agriculture and Rural Development) SČE
– Severočeská energetika
SČP
– Severočeská plynárenská
SEK
– Státní energetická koncepce
SFRB
– Státní fond rozvoje bydlení
SFŽP
– Státní fond životního prostředí
STL
– středotlaký
STN
– stupeň tepelné náročnosti
SZIF
– Státní zemědělský intervenční fond
TČ
– tepelné čerpadlo
TUV
– teplá užitková voda
UE
– United Energy
ÚEK
– Územní energetická koncepce
ÚP
– Územní plán
ÚT
– ústřední topení
VOC
– těkavé organické látky (Volatile Organic Compounds)
VTL
– vysokotlaký
ZPF
– zemědělský půdní fond
5
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa
Úvod: Předkládaná Územní energetická koncepce statutárního města Teplice (ÚEK) vytváří podmínky pro hospodárné nakládání s energiemi v souladu s požadavky hospodářského a společenského rozvoje města a současně s požadavky ochrany životního prostředí a šetrného nakládání s přírodními zdroji energie. Povinnost zpracování energetické koncepce je uložena zastupitelským orgánům města zákonem č. 406/2000 Sb., o hospodaření energií. Koncepce byla zpracována dle prováděcího předpisu k tomuto zákonu - nařízení vlády č. 195/2001 Sb. Cíle a priority ÚEK statutárního města Teplice vycházejí z vizí, cílů a priorit Státní energetické koncepce České republiky, která patří k základním dokumentům hospodářské politiky České republiky. V souladu se SEK usiluje ÚEK statutárního města Teplice především o nezávislost, bezpečnost a udržitelný vývoj energetického systému města. Cíle koncepce jsou podrobně popsány v úvodu II. etapy ÚEK (kapitole II.1).
6
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa
I.1 Rozbor trendů vývoje poptávky po energii I.1.1 Analýza území Statutární město Teplice se nachází v severočeské pánevní oblasti. Leží v údolí mezi Českým středohořím a Krušnými horami, nedaleko od SRN, kde přirozenou státní hranici tvoří masiv Krušných hor. Teplice jsou starobylé lázeňské město, které má bohatou historii zasahující až do pravěkých dob a na jeho území se dochovala řada historických památek. Historie města je spjata s léčivými prameny, od teplých pramenů je odvozen i název města. S počátky lázeňství, ale i s počátky města Teplice je spojován rok 762. Ve 13. století se postupně rozrůstá původní obec a mění se na město s měšťanskými domy. Rozvoj lázeňství ovšem nastává až ve století 16. V osmnáctém století už existuje 15 léčivých pramenů a v době sedmileté války se z města stávají vojenské lázně. Na konci 18. století byly po požáru Teplice obnoveny a přestavěny převážně v empírovém slohu, který dodnes městu vévodí. Ve druhé polovině tohoto století nastává průmyslový rozmach Teplicka, který souvisí s těžbou uhlí. V okolí vznikají sklárny a keramické továrny, textilky, chemičky a strojírny. Po druhé světové válce a nástupu socialismu se sice lázně i průmysl nadále rozvíjí, ale na dostatečnou péči a údržbu čekaly historické památky města až do období po roce 1989, kdy se započalo s rekonstrukcemi památek a město postupně získává svůj dřívější lesk. Poptávka po energii jakéhokoliv územního celku je ovlivňována celou řadou faktorů jako např.: • sídelní a demografickou strukturou, • geografickými a klimatickými podmínkami, • spotřebitelskými potřebami (energetickými systémy), • strukturou „národního hospodářství“. Tyto faktory spolu s dalšími aspekty tvoří základ, resp. předpoklady pro koncipování „Územní energetické koncepce města Teplice“.
I.1.1.1
Počet obyvatel, sídelní struktura
Počet obyvatel města má v posledních letech mírně klesající tendenci. Hlavní příčinou je pravděpodobně zastavení hromadné výstavby bytů a odliv obyvatel z městského prostředí na venkov. Současný stav ke dni 31.12. 2004 je 51 193 žijících obyvatel. Tabulka 1 Vývoj počtu obyvatel města Teplice v letech 1970 – 2004 (zdroj ČSÚ)
Počet obyvatel 1970
1980
1991
1998
2001
2003
2004
52 941
53 964
53 004
52 938
51 060
51 223
51 193
Věková struktura obyvatelstva města se vyznačuje nižším zastoupením obyvatelstva v předproduktivním věku, vyšším počtem obyvatelstva v produktivním věku a nízkým zastoupením obyvatelstva v poproduktivním věku. Struktura obyvatelstva je příznivá
7
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa a díky vyššímu podílu mladších vrstev (20-30 let) obyvatelstva lze předpokládat mírný nárůst obyvatelstva. Tabulka 2 Struktura obyvatelstva města Teplice k 31.12. 2004 (zdroj ČSÚ)
Podíl věkových skupin (%) Muži ve věku 0 - 14 15 - 64 65+ 0 - 14 15 - 64 65+ 14,8 71,2 14,0 16,1 72,6 11,2 Počet obyvatel Průměrný věk celkem muži ženy celkem muži ženy 51 193 24 526 26 667 40,0 38,2 41,6
Ženy ve věku 0 - 14 15 - 64 65+ 13,5 69,9 16,6
Území města Teplice tvoří 7 částí o celkové rozloze 2378 ha, jedná se o katastrální území Teplice, k.ú. Teplice-Trnovany, k.ú. Teplice-Řetenice, k.ú. Prosetice, k.ú. Nová Ves, k.ú. Sobědruhy a k.ú. Hudcov. Tabulka 3 Přehled městských částí města Teplice (zdroj ČSÚ)
Název části obce Hudcov Nová Ves Prosetice Řetenice Sobědruhy Teplice Trnovany
Kód části obce 049221 311782 166201 166138 151505 409243 166260
Počet obyvatel (sčítání 1.3. 2001) 528 2 320 4 402 4 205 1 031 18 470 20 104
Vybavenost města je dobrá, počty některých vybraných zařízení jsou uvedeny v následující tabulce. Město je plynofikováno a má kanalizaci napojenou na čistírnu odpadních vod. Tabulka 4 Vybavení města vybranými druhy zařízení (zdroj ČSÚ) Školství základní mateř. škola škola 14 1) 2)
10
Lázně střední 1) škola
Zdravotnictví
lázeňské léčebny 13
nemocnice
2
2)
Sociální zabezpečení
ordinace dům s domov / praktického lékaře domov pension pečovadůchodpro telskou pro pro ců službou důchodce dospělé děti 4 23 9 1 5
gymnázia, střední odborné školy, střední odborná učiliště, vyšší odborné školy včetně detašovaných pracovišť
I.1.1.2
Geografické a klimatické údaje
Jak již bylo řečeno, město leží v údolí mezi dvěma masivy – Českým středohořím a Krušnými horami. Město leží v nadmořské výšce v rozpětí od 190 m do 393 m n. m. (průměrná výška je 205 m n.m.). Nejvyšším bodem je Doubravská hora, nejnižším hladina potoka Bystřice na jihovýchodním okraji administrativního území města v k.ú. Prosetice. Vzhledem k převládajícímu severozápadnímu proudění se výrazně projevuje srážkový stín Krušných hor a pro území je charakteristická snížená výměna vzduchových hmot (zejména v období zimních inverzních situací). Pro klima Teplic je
8
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa charakteristický častý výskyt mlh (především v nižších polohách) a kratší doba slunečního svitu. Průměrná doba trvání slunečního svitu je 1156 hodin v roce [4]. Nejméně slunečního svitu a jasných dnů připadá na období listopad - leden. Dle Quitta [2] náleží město Teplice ke dvěma okrskům mírně teplé oblasti MT11 a MT4, podnebí je tedy mírně teplé a suché. Průměrné teploty se pohybují mezi 8 – 8,5 °C, průměrný roční úhrn srážek se pohybuje kolem 500 mm. Spotřeba energie pro vytápění souvisí s klimatickými podmínkami v průběhu topné sezóny. Průměrné roční teploty venkovního vzduchu za vytápěné období a další výpočtové hodnoty jsou uvedeny v následujících tabulkách. Průměrná roční venkovní teplota za topné období je +4,1 °C, výpočtová venkovní teplota oblasti je -12 °C, naměřená průměrná roční teplota (1994 – 2003) je 9,52 °C. Topné období má průměrný počet dnů: 233, při tem=13 °C. Nejchladnějším měsícem je leden (-1,3 °C), nejteplejším červenec (18,6 °C). Tabulka 5 Průměrné venkovní teploty v otopném období (zdroj www.tzb-info.cz, UE a.s.) Nadmořská Lokalita Průměrné měsíční venkovní teploty [°C] výška [m] (místo měření) h 9 10 11 12 1 2 3 4 5 ČR - průměr 12,5 7,4 2,4 -1 -7,1 -1,2 2,6 7,3 12,4 Teplice - dlouhodobý průměr 14 8,5 3,4 0,1 -1,3 -0,2 3,8 8,5 13,8 205 Teplice - průměr 2002 13,8 8,1 4,6 -1,8 0,7 4,5 5,3 9,0 16,3 Teplice - průměr 2003 14,8 6,3 5,6 0,3 -1,2 -2,5 5,5 9,0 16,1 Tabulka 6 Venkovní výpočtová teplota a otopné období (zdroj www.tzb-info.cz, UE a.s.) Venkovní Otopné období pro výpočtová Lokalita teplota tem=12 ° tem=13 ° tem=15 ° (místo měření) d d d te tes tes tes [°C] [°C] [dny] [°C] [dny] [°C] [dny] Teplice -15 3,8 221 4,1 233 5,3 261
tem [°C] - střední denní venkovní teplota pro začátek a konec otopného období tes [°C] - střední venkovní teplota za otopné období d [dny] - počet dnů otopného období
I.1.1.3
Struktura hospodářství města Teplice
Struktura hospodářství města Teplice je ovlivněna historickým vývojem a lokálními přírodními podmínkami. Město Teplice není svým charakterem a odvětvovou strukturou ekonomického potenciálu typickým městem. Jeho rozvoj značně ovlivnila dřívější intenzivní těžba nerostných surovin (uhlí, keramické hlíny a jíly, vápenec) a na ni navazující průmysl. V současnosti v regionu působí podniky především ve sklářství, výrobě keramiky, porcelánu a cihel, dále ve strojírenství, chemickém průmyslu, stavebnictví (vodní stavby, výstavba ubytovacích a stravovacích kapacit, silniční výstavba). Pokles zaznamenává textilní průmysl a část strojírenských a stavebních podniků. Nejsilnějším podnikem je firma Glaverbel a.s. vyrábějící sklo, která zde předpokládá velký rozvoj výroby. Dalším významným a perspektivním podnikem jsou zejména Keramické závody a.s. a Severočeské cihelny a.s. Strojírenské závody byly vybudovány hlavně jako podpůrný provoz pro těžbu v dolech. Dnes je největší firmou tohoto druhu TESAS (Teplická strojírna a.s.). Významným výrobcem elektrických rozvaděčů je ETZ Teplice a.s., dříve Elektrotechnické závody. Z ostatních odvětví je mezi většími podniky zastoupena chemická výroba podnikem Drutep a.s. 9
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Stavebnictví prochází v okrese poklesem, který souvisí s výrazným útlumem průmyslové činnosti. Největšími podniky jsou Vodohospodářské stavby a.s. zaměřené na výstavbu vodních nádrží a souvisejících činností, Stavební podnik Teplice a.s. specializovaný na výstavbu ubytovacích a stravovacích kapacit a Silniční stavby Teplice a.s. se sídlem v Dubí. Jedním ze základních ukazatelů hospodářské úrovně města je výše hrubého domácího produktu na 1 obyvatele. Podle údajů ČSÚ za Ústecký kraj dosahoval regionální HDP na obyvatele v roce 2004 229,1 tis. Kč, což je 84,5 % úrovně za Českou republiku. Na území města bylo v roce 2004 registrováno 11 643 podnikatelských subjektů v členění uvedeném v následující tabulce. Stejně jako v ostatních městech ČR je zřetelná tendence postupného přechodu od primárního a sekundárního sektoru (výroby) k sektoru terciárnímu (služeb). Tabulka 7 Ekonomické subjekty na území města v roce 2004 (zdroj ČSÚ)
v tom Celkem
fyzické osoby
11 643
8 936
z toho živnostníci
z toho obchodní státní družstva společnosti podniky 2 707 1 626 49 7
právnické osoby
8 075
Rozvoj podnikatelských aktivit je velmi silně ovlivněn dopravní dostupností. Teplicko má hustou silniční i železniční síť. Na území města se nachází cca 120 km místních komunikací. Zemědělsky využívaná půda (orná půda a zahrady, sady a louky) zaujímá cca 36 % území města. Bilanci půdy na území města Teplice uvádí následující tabulka. Tabulka 8 Bilance půdy na území města Teplice stav k 31.12.2004 (zdroj ČSÚ)
Celkem (ha) 2378
Zemědělská půda 858
z toho v tom Nezemězahrady, trvalé zastadělská orná lesní vodní ovocné travní věné ostatní půda půda pozemky plochy sady porosty plochy 501 242 114 1 520 253 31 291 945
I.1.2 Analýza spotřebitelských systémů – poptávka po energii I.1.2.1
Domovní a bytový fond
V Teplicích je evidováno 4123 domů, z nichž je 3857 obydlených. Více než 50 % domovního fondu tvoří rodinné domy. Domovní fond v Teplicích je velmi starý. Téměř polovina domů byla postavena do roku 1945. Nejvíce jich však bylo vybudováno v poválečném období. Stáří domů a jejich počty jsou uvedeny v následující tabulce. Podkladem pro sestavení níže uvedených tabulek byly údaje ČSÚ zpracované při Sčítání lidu, domů a bytů k 1.3. 2001.
10
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Tabulka 9 Počet trvale obydlených domů a bytů v jednotlivých částech města (zdroj ČSÚ)
Název čtvrti
Hudcov Hudcov-sever Sobědruhy Řetenice-sever
Počet trvale obydlených domů - z toho rodinné domy
Počet trvale obydlených domů celkem 118
Počet trvale obydlených domů - z toho bytové domy
111
Trvale obydlené byty celkem
7
178
Trvale obydlené Trvale obydlené byty - v byty - v rodinných bytových domech domech 150
28
7
3
4
32
4
28
294
280
10
394
359
32
2
1
0
5
1
0
252
88
162
2098
127
1969
U vápenky
12
12
0
15
15
0
U tří dubů
0
0
0
0
0
0
131
107
24
391
137
254
Řetenice
Prosetice Nové Prosetice-jih
60
2
58
1186
2
1184
Na hvězdě
289
163
116
1120
213
893
Šanov
229
109
120
2541
114
2427
0
0
0
0
0
0
Doubravka
0
0
0
0
0
0
Doubravice
3
3
0
4
4
0
Za Šanovem
U červeného kostela Trnovany Na haldách U Angru Gagarinova Pod Novou Vsí Nová Ves
82
63
15
131
82
44
122
12
109
2141
13
2127
25
23
1
30
27
2
177
54
121
2365
84
2279
81
65
16
333
80
253
144
115
29
448
155
293
30
4
26
469
4
465
Teplice-střed
103
20
68
924
27
883
Lázně Šanov
110
32
63
422
49
359
U Concordie
147
32
106
543
48
486
U nádraží
170
36
124
708
55
644
U zámecké zahrady
185
4
179
1277
4
1267
Na stínadlech
155
38
112
1030
66
959
Na Letné
182
169
10
278
207
64
Pod hvězdárnou
152
87
63
446
131
313
Pod Doubravkou
249
130
119
1046
208
838
Na Bramši
39
18
17
111
27
74
U lesní brány
17
11
3
46
15
24
Nemocnice
0
0
0
0
0
0
260
196
64
810
237
573
Třešňovka
3
3
0
3
3
0
Šanov-západ
1
0
0
2
0
0
26
0
25
584
0
583
3857
1991
1771
22111
2648
19345
Bílá cesta
Nové Prosetice-sever Celkem
11
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Tabulka 10 Domovní fond (zdroj: ČSÚ)
Domy úhrnem z toho domy obydlené rodinné domy bytové domy domy soukromých osob z úhrnu podle obce, státu obydlených vlastnictví SBD domů domy do 1919 postavené 1920-1945 1946-1980 1981-2001
4123 3857 1991 1771 2368 129 528 805 922 1168 864
Více jak 90 % domů bylo v roce 2001 napojeno na plyn (viz následující tabulka) a téměř všechny domy jsou napojeny na veřejný vodovodní řad. Na kanalizaci je napojeno přes 89 % domů. Tabulka 11 Technické vybavení domovního fondu (zdroj: ČSÚ)
Domy úhrnem přípojkou na počet kanalizační síť domů vodovodem vybavených plynem ústředním topením
3857 3451 3828 3538 2573
Počty obydlených a neobydlených bytů ve městě uvádí následující tabulka. Z celkového počtu obydlených bytů je pouze 12 % situováno v rodinných domech, zbývajících 88 % bytů je umístěno v domech bytových. Tabulka 12 Bytový fond (zdroj: ČSÚ)
24563 22111 v rodinných domech 2648 z toho v bytových domech 19345 1774 v tom byty neobydlené v obydl. domech 678 byty neobydlené v neobydl.domech z toho obydl. přechodně 43 podle důvodu slouží k rekreaci 7 Byty úhrnem byty obydlené
Na plyn je napojeno 82 % bytů, vodovod mají zaveden téměř všechny byty na území města. Ústředním topením je vybaveno 73 % bytů a etážovým topením necelých 13 %.
12
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Tabulka 13 Technické vybavení bytového fondu (zdroj: ČSÚ)
Obydlené byty úhrnem plyn v bytě vodovod v bytě byty vlastní splachovací záchod podle vybavení vlastní koupelna, sprchový kout ústřední topení etážové topení
13
22111 18198 21909 21753 21677 16225 2806
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa
I.2 Analýza výrobních a distribučních energetických systémů (síťových i nesíťových) I.2.1 Sestavení energetické bilance území Energetická bilance byla zpracována na základě spotřeby paliv a energií ve městě Teplice uvedených v Registru emisí a zdrojů znečišťování ovzduší (REZZO) za rok 2003. Tato databáze rozděluje zdroje do tří kategorií dle velikosti instalovaného výkonu a je spravována Českým hydrometeorologickým ústavem. Kategorie REZZO1 zahrnuje velké zdroje s výkonem vyšším než 5 MW (případně také zvláště velké zdroje s příkonem vyšším než 50 MW). Kategorie REZZO2 zahrnuje střední zdroje s výkonem od 0,2 MW do 5 MW. Kategorie REZZO3 zahrnuje malé zdroje do výkonu 200 kW. Jak vyplývá z následující tabulky, maximum zdrojů ve městě spaluje zemní plyn. Dále se zde nachází několik málo zdrojů využívajících hnědé uhlí, koks a dřevo. Zdroje využívající ostatní paliva jsou zastoupeny v minimální míře nebo se na území města vůbec nenalézají. Tabulka 14 Podíl jednotlivých paliv a kategorií na spotřebě energie (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ) hnědé uhlí černé uhlí tříděné tříděné REZZO1 REZZO2 REZZO3 Celkem Výhřevnost (GJ/jedn.) Spotřeba (GJ/rok)
t/rok 54 622 49 1 265 55 936 16,5 922 940
t/rok 0 0 4 4 24,5 97
koks t/rok 423 0 8 431 29,8 12 835
dřevo
LTO
propan butan
t/rok
t/rok
t/rok
0 0 324 324 15,3 4 952
0 0 7 7 42,0 297
0 0 8 8 46,4 357
zemní plyn 3
tis.m /r 99 581 4 259 9 798 113 638 34,4 3 909 151
bioplyn 3
tis.m /r 0 0 0 0 22,5 0
Obrázek 1 Podíl jednotlivých paliv na spotřebě energie (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ)
hnědé uhlí tříděné černé uhlí tříděné koks dřevo LTO propan butan zemní plyn bioplyn
Poznámka: Do přehledu spotřeby jednotlivých paliv byla zahrnuta také spotřeba hnědého uhlí ve výtopně Proboštov a elektrárně Ledvice (v tabulce č. 14 kurzívou). Tyto zdroje sice neleží na území města Teplice, ale významně se podílejí na dodávce tepla ve městě. 14
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Tabulka 15 Spotřeba hnědého uhlí a zemního plynu v systému CZT a pro individuální vytápění
REZZO 1
REZZO 2
REZZO 3 Celkem
CZT Individuál Celkem CZT Individuál Celkem
hnědé uhlí zemní plyn [t/rok] [tis.m3/rok] 54 622 0 0 99 581 54 622 99 581 0 1 735 49 2 524 49 4 259 1 265 9 798 55 936 113 638
Tabulka 16 Přehled zdrojů zařazených do kategorie velkých a zvláště velkých zdrojů (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ) Spotřeba paliva Č. Provozovna Umístění Výkon [MW] Palivo 3 [tis.m /rok] 1 Auto Elán s.r.o.- lakovna Dubská 3106 0,21 ZP 9 2 KLINKET s.r.o. - čistírn oděvů Náměstí Svobody 2937 N/A koks 370 3 Teplická strojírna s.r.o. Hřbitovní 723 N/A zemní plyn 34 4 Lázně Teplice v Čechách a.s. - Lázeňský Lázeňský sad 613/2 1,3 + 4 + 4 zemní plyn 827 dům Beethoven-energocen 5 BOHEMIA PRINT, a.s. - tiskárna Jana Koziny 1632/7 6 ADOS spol. s r.o. N/A koks 53 U Pivovaru 1090/3 7 Glaverbel Czech a.s. - závod Řetenice N/A zemní plyn 98711 Sklářská 450 8 VLAJA, s.r.o. - čistírna oděvů Alejní 2788
15
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Tabulka 17 Přehled plynových kotelen provozovaných společností United energy nenapojených do systému CZT, zařazených do kategorie středních zdrojů (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ, podklady UE a.s., ÚP města Teplice) Č.
Název kotelny
PK 1 PK 2 PK 3 PK 4 PK 5 PK 6 PK 7 PK 8 PK 9 PK 10 PK 11 PK 12 PK 13 PK 14 PK 15 PK 16 PK 17 PK 18 PK 19 PK 20 PK 21 PK 22 PK 23 PK 24 PK 25 PK 26 PK 27 PK 28 Celkem
K1 Bystřanská 285 K2 Bystřanská 290 K3 Pod Hvězdárnou 286 K4 ZŠ, Plynárenská 6/2953 K5 Rovná 1344 EC 1 Pod Školou 278 EC 2 Stará mlýnská 288 EC 3 Písečná 1835 EC 4 Plynárenská 289 Karla Čapka 2509 KRB3 U vlastního krbu 1823 Palackého 1559 Mostecká 2230 Lipová 2880 Moskevské nám. 2173 SBD Jankovcova 1824 Potěminova 2244 Duchcovská 2183 Duchcovská 2193 Liberecká 2305 ZŠ Metelkovo nám. PH Jankovcova 2905 ZŠ U Nových lázní 4 ZŠ U Nových lázní 12 MŠ Sukova ZŠ Verdunská K1 Jankovcova 2245 K2 Jankovcova 2318
Počet Inst. výkon kotlů [ks] [kW] 3 1 100 3 1 740 3 1 740 3 1 260 3 1 260 3 2 250 3 2 850 3 2 390 3 1 980 3 750 2 2 000 5 476 2 840 2 930 3 1 260 2 224 4 320 2 840 2 850 3 1 260 4 400 2 1 050 4 355 2 250 3 165 3 1 580 2 160 2 160 30 440
16
Délka rozvodů Spotřeba ZP Počet byt. tepla TV [km] [tis.m3/rok] jednotek 0,430 72,414 120 0,513 240 134,627 0,339 240 122,448 n/a 0 49,511 0,186 0 22,140 0,325 336 147,497 0,340 368 151,348 0,308 432 162,942 0,305 300 103,334 0,115 65 28,835 0,124 229 147,568 0,030 44 20,960 0,000 56 40,025 n/a 77 42,943 0,263 167 56,139 0,000 18 16,522 0,008 12 17,932 0,022 56 41,358 0,059 44 38,477 0,166 112 77,156 0,000 0 32,694 0,057 44 97,729 0,000 0 26,227 0,000 0 12,582 0,000 0 n/a n/a 0 59,763 0,000 18 n/a 0,000 18 n/a 3,590 1 723,171 2996
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Tabulka 18 Přehled ostatních středních zdrojů tepla (výkon 200kW–5MW) (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ, ÚP města Teplice) Poř. č.
Provozovatel zdroje
900
ZP
Spotřeba paliva [t/rok] [tis.m3/rok] 74,133
Kollárova 11 Kollárova 8 Českobratrská 44 U Nových lázní 8 Masarykova 70 Důlní 428 Masarykova 30 Masarykova 460 Masarykova 35 U červ. kostela 31 Zámecké nám. 136 Zemská 623 Zemská 612 Sládkova 14 Pod Doubravkou 2959 Řetenická 133 Českobratrská 15 U Nových lázní 1101 Šanovské sady 783 U Hadích lázní 46 Erbenova 197 Poštovní 3 U soudu 1450 Vrchlického 6 Riegrova 51 Masarykova 51 Doubravská 28 Vrchlického 17 Stanová 1871 Závodní 2 Masarykova 1363 Vrchlického 3 Lipová 796 Pražská 121 Jankovcova 1702 Dvorská 195 K Vápence 448 E. Dvořákové 14 Okrajová 194 Thámova 1052 Riegrova 1874 Vrchlického 12
580 348 210 500 240 3720 600 240 360 440 300 6528 3908 240 1200 1339 320 984 537 1395 360 464 520 210 400 260 978 480 368 446 500 350 232 244 210 984 4760 340 1320 265 260 362
ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP HU ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP ZP
20,517 8,003 36,444 40,133 17,343 46,085 76,415 19,038 21,918 96,700 28,815 80,962 423,000 178,098 50,000 18,456 52,401 98,983 42,141 79,535 25,717 9,809 60,135 15,308 48,500 17,887 52,149 32,500 14,063 46,280 70,483 83,325 23,883 13,842 29,653 27,867 82,179 19,728 13,015 43,084 38,098 20,000
Husitská 3
1260
ZP
40,000
Laubeho nám. 3 U Červeného kostela 110 Daliborova 2233 Pražská 125 Pražská 125 Sv. Čecha 2
385 408 420 400 1890 1479
ZP ZP ZP ZP ZP ZP
36,230 19,901 61,460 28,757 23,380 66,016
Umístění zdroje
SZ 1
Botanická zahrada Teplice p.o.
Sukova 18
SZ 2 SZ 3 SZ 4 SZ 5 SZ 6 SZ 7 SZ 8 SZ 9 SZ 10 SZ 11 SZ 12 SZ 13 SZ 14 SZ 15 SZ 16 SZ 17 SZ 18 SZ 19 SZ 20 SZ 21 SZ 22 SZ 23 SZ 24 SZ 25 SZ 26 SZ 27 SZ 28 SZ 29 SZ 30 SZ 31 SZ 32 SZ 33 SZ 34 SZ 35 SZ 36 SZ 37 SZ 38 SZ 39 SZ 40 SZ 41 SZ 42 SZ 43
Báňské projekty Teplice a.s. Báňské projekty Teplice a.s. Domov důchodců Teplice Domov důchodců Teplice Dům dětí a mládeže Fluorit Teplice s.r.o. FotoStar Sudcolor s.r.o. FotoStar Sudcolor s.r.o. hotel De Saxe, Gasttour s.r.o. Hasičský záchr.sbor Teplice Hotel Prince De Ligne s.r.o. Ideal Standard a.s. Impress a.s. JIPEWO s.r.o. hotel PANORAMA, Josef Brabec KSK-BELT a.s. Konzervatoř Teplice Lázně Teplice a.s. Lázně Teplice a.s. Lázně Teplice a.s. Lázně Teplice a.s. Obchodní akademie Okresní soud Okresní státní zastupitelství PRIMATEP s.r.o. PRODECO a.s. - Vítkovice PROSPEX s.r.o. Pavel Gazdoš, kotelna Gizela Plzeňský prazdroj a.s. MV, Policie ČR MV, Policie ČR MV, Policie ČR Regionální knihovna Teplice SČP a.s. Město Teplice – školní jídelna Město Teplice – veter. nem. Stavební firma NAO s.r.o. SOU Textilní TEKON Teplice s.r.o. Tříska s.r.o. VA TECH ETS s.r.o. ČR, Úřad pro zastupování státu ve věcech majetkových ČR, Úřad pro zastupování státu ve věcech majetkových Česká pošta s.p. ŠÚ Teplice – zvláštní škola Vězeňská služba ČR VÚSU a.s. - kotelna II ŠANOV OBUV spol. s r.o. Vojenské lázně
SZ 44 SZ 45 SZ 46 SZ 47 SZ 48 SZ 49 SZ 50
17
Výkon [kW]
Palivo
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa
I.2.2 Vliv výrobních systémů na životní prostředí Přehled emisní zátěže ze zdrojů na území města byl zpracován na základě údajů REZZO 2003, ČHMÚ a nejsou v něm zahrnuty emise ze zdrojů ležících mimo území Teplic (z provozů elektrárny Ledvice a výtopny Proboštov). Největší podíl na celkových emisích mají emise oxidu uhelnatého, na kterých se nejvíce (69 %) podílejí malé zdroje REZZO3 a velké zdroje REZZO1 (29 %). Tyto emise, spolu s emisemi prachových částic (tuhých znečišťujících látek) a oxidu siřičitého, vznikají nedokonalým spalováním tuhých paliv. Obrázek 2 Vliv jednotlivých kategorií zdrojů na emise hlavních znečišťujících látek (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ)
[t/rok] 100,000 90,000 80,000 70,000
REZZO3
60,000
REZZO2
50,000
REZZO1
40,000 30,000 20,000 10,000 0,000 tuhé
SO2
NOx
CO
VOC
Kategorie REZZO1 na území města Teplice zahrnuje 8 velkých zdrojů, z nichž jeden je kotelna lázeňského domu Beethoven provozovaná Lázněmi Teplice v Čechách a.s. Ostatní zdroje REZZO1 jsou provozy pro výrobu skla a sklářských výrobků společnosti Glaverbel a přidružená čerpací stanice a sklad chemikálií, dále pak provozy Teplické strojírny s.r.o. (kuplovny, pece, lakovna, sušárna a modelárna). Dalšími velkými registrovanými zdroji jsou 2 čistírny oděvů společností Vlaja s.r.o. a Klinket s.r.o., šachtová tavicí pec společnosti s r.o. Ados, tiskárna Bohemia Print a.s. a lakovna společnosti Auto Elán s.r.o. Nejvýznamnější emise zdrojů kategorie REZZO1 jsou emise oxidu uhelnatého (29 %) a oxidů dusíku (14 %), které jsou závislé na technologii spalování a druhu spalovaného paliva, v případě Teplic, jak již bylo uvedeno, jde většinou o zemní plyn. Na emisích těkavých organických látek (VOC) se v kategorii REZZO1 podílejí provozy čistíren oděvů společností Vlaja s.r.o. a Klinket s.r.o. Podíly jednotlivých druhů emisí velkých zdrojů REZZO1 na území Teplic znázorňuje následující obrázek.
18
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Obrázek 3 Emise znečišťujících látek v kategorii velkých zdrojů (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ) REZZO1
tuhé SO2 NOx CO VOC
Do kategorie středních zdrojů je na území města zařazeno 76 zdrojů (viz tabulky č. 16 a 17). V této kategorii jsou nejvýznamnější emise oxidů dusíku, vznikající spalováním paliva za vysokých teplot. Obrázek 4 Emise znečišťujících látek v kategorii středních zdrojů (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ) REZZO2
tuhé SO2 NOx CO VOC
Pro kategorii malých zdrojů jsou nejvýznamnější emise oxidu uhelnatého a emise oxidů dusíku, které vznikají nedokonalým spalováním tuhých paliv v domácích topeništích. Složení emisí je patrné z následujícího obrázku. Obrázek 5 Emise znečišťujících látek v kategorii velkých zdrojů (zdroj: REZZO 2003, ČHMÚ) REZZO3
tuhé SO2 NOx CO VOC
19
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa
I.2.3 Systém centrálního zásobování teplem I.2.3.1
Základní údaje o zdrojích tepla systému CZT
Systém centrálního zásobování teplem ve městě provozuje společnost United Energy a. s. (dříve Severočeské Teplárny Most, divize Teplice). Jedná se o vícestupňový tepelný systém, kde základní teplonosnou látkou je pára (včetně systému vracení kondenzátu), která je přiváděna na území Teplic jednak dálkovým tepelným napáječem ELE – Teplice na sídliště Nová Ves a jednak páteřní větví městské tepelné sítě na sídliště Trnovany. Hlavním zdrojem soustavy CZT je Elektrárna Ledvice, dalším zdrojem je výtopna Proboštov. Oba tyto zdroje leží mimo řešené území města Teplice. Podstatnou část dodávek tepla v Teplicích představují dodávky sídlištních, blokových a domovních kotelen, kde zdrojem tepla jsou plynové kotelny povětšinou s centralizovanou přípravou TUV. Distribuční část představuje rozvodné tepelné zařízení, které je tvořeno tepelnou sítí (ÚT+TUV) s přímým napojením zásobovaných objektů nebo prostřednictvím KPS. Domovní kotelny jsou napojeny přímo na otopné okruhy zásobovaných domů a vnitřní rozvody TUV. Elektrárna Ledvice ČEZ a.s. Elektrárna Ledvice byla postavena v letech 1966 - 1969 a měla celkový výkon 640 MW. Po ukončení výstavby byla zdrojová základna elektrárny Ledvice tvořena celkem pěti energetickými výrobními bloky s následujícími výkony: B1 - 200 MW, B2 110 MW, B3 - 110 MW, B4 - 110 MW, B5 - 110 MW. Turbíny jsou koncipovány jako kondenzační rovnotlaké třítělesové jednohřídelové stroje s jedním přehříváním, s osmi neregulovanými odběry páry pro ohřev napájecí vody pohánějící trojfázové alternátory s cirkulačním chlazením vodíkem. Turbosoustrojí byla dodána výrobcem Škoda Plzeň. Páru pro blok č. 1 (200 MW) a blok č. 2 a 3 (2 x 110 MW) vyráběly průtlačné kotle s jedním přehříváním páry a s granulačním ohništěm. Pro zbývající dva bloky č. 4 a 5 (2 x 110 MW) dodávaly páru dva bubnové kotle s přirozenou cirkulací s jedním přihříváním páry s dvoutahovou spalovací granulační komorou. K 1. 2. 1994 byl ukončen provoz bloku č. 5 a 31.12. 1998 ukončil provoz blok č. 1. V letech 1992 - 1994 proběhla u 110 MW bloků č. 2 a 3 výměna turbín, které nyní umožňují dodávku tepla z každého bloku v objemu 170 MW. Odběr dalších 44 MW tepelných umožňuje také turbína bloku č. 4. V letech 1996 - 1998 proběhla generální oprava turbíny bloku č. 4 a výstavba fluidního kotle. 1. 11. 1998 byl zahájen zkušební provoz bloku č. 4, jako energetického zdroje v blokovém uspořádání turbíny s fluidním kotlem. Alternátory bloků jsou třífázové, přímým chlazením statorových plechů vodíkem. Tři bloky, s jejichž provozem se nadále počítá, prošly rozsáhlými úpravami. Cílem bylo snížit dopad výroby elektřiny na životní prostředí. K blokům č. 2 a 3 bylo přistavěno odsiřovací zařízení. Bloky č. 2 a 3 byly vybaveny také dalšími zařízeními: moderním řídícím systémem Westinghouse, emise oxidů dusíku se snižují pomocí primárních opatření při spalování, úplně byly rekonstruovány elektroodlučovače. Díky odsíření se dnes 20
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa pohybují emise popílku kolem 15 mg/Nm3. V roce 1995 byl nainstalován nový vyhodnocovací systém měření koncentrací znečišťujících látek ve spalinách. Technologie fluidního kotle řeší celý komplex emisí plynů, oxidu siřičitého, oxidů dusíku i oxidu uhelnatého a emisí prachových částic. V elektrárně Ledvice je spalováno hnědé uhlí o výhřevnosti 11 - 13 MJ/kg z dolů Bílina. Uhlí je dopravováno přímo pásovými dopravníky ze sousední úpravny uhlí Ledvice buď přímo do zásobníků paliva jednotlivých kotlů nebo na manipulační skládku, která má kapacitu 40 000 t a zajišťuje provoz elektrárny při poruchových stavech v dopravě a těžbě paliva. Hlavním zdrojem vody je řeka Labe a Všechlapská nádrž, která je zdrojem záložním. Filtrace a úprava vody demineralizací probíhá v chemické úpravně vody, která svými parametry zajišťuje dostatečnou výrobu z hlediska množství i kvality přídavné vody pro parovodní okruh výrobních bloků. Elektrárna Ledvice kromě výroby elektrické energie zajišťuje i dodávky tepla pro odběratele v nejbližším okolí prostřednictvím teplárenské společnosti United Energy, která dodává teplo pro města Teplice a Bílina. Společná výroba elektřiny a tepla v jednom cyklu (tzv. kogenerace) snižuje spotřebu paliva na vyrobenou jednotku energie a tím šetří i životní prostředí. Výroba elektrické energie …………………….1 550 Gwh/rok Dodávka tepelné energie ……………………..1 783 700 GJ/rok (495 472,2 Mwh/r) Tepelný výkon elektrárny je celkem 300 t/hod páry (K2 – 120 t/h, K3 – 120 t/h, K4 – 60 t/h). Při tepelném obsahu páry na prahu elektrárny 770 kW/t a průměrné teplotě kondenzátu činí tepelný objem dodávaný do sítě CZT 690 kW/t, tj. 207 MW tepelného výkonu. Využití tepelného výkonu pro CZT je na úrovni 165 MW, což odpovídá využívání zdroje na cca 80 %. Elektrárna disponuje značnou výkonovou rezervou (instalovaný výkon pro dodávku tepla je 380 MW), která umožňuje připojení dalších odběratelů (např. město Duchcov) a navýšení dodávek do stávajících lokalit. Tabulka 19 Charakteristika výrobních jednotek elektrárny Ledvice
Výrobní jednotka - Ledvice II Instalovaný výkon
2 x 110 MW
Rok uvedení do provozu
1966-68
Odsířeno od roku
1996 (2 x 110 MW) 1998 (1 x 110 MW - fluidní kotel)
Výrobní jednotka - Ledvice III Instalovaný výkon
110 MW
Rok uvedení do provozu
1998
Z hlediska dalšího rozvoje je elektrárna v rámci zdrojů ČEZ považována za perspektivní a předpokládá se její provoz minimálně do roku 2030. Předpokládá se, že v tomto období proběhne výměna turbíny bloku č. 4 podle aktuálních požadavků. Dále se předpokládá, že po ukončení životnosti odsíření spalin na blocích č. 2 a 3 bude provedena jejich rekonstrukce. Na základě útlumového programu byl k 1.2. 1994 odstaven blok č. 5. Výrobní jednotka Ledvice I (1x200 MW) byla odstavena v prosinci 1998. Dva bloky o výkonu 21
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa 110 MW jsou vybaveny odsiřovacím zařízením od roku 1996 (polosuchou vápennou metodou). Od října 1998 je v provozu fluidní kotel (1x 110 MW). Výtopna Proboštov (dříve Novosedlice) Výstavba výtopny byla zahájena v roce 1977 s uvedením do zkušebního provozu koncem roku 1980. Zdrojem tepla jsou v současné době 2 středotlaké parní kotle ČKD Tatra Kolín K1 (16,5 MW, 25 t páry/hod) a K2 (33 MW, 50 t páry/hod), propojené do společného parního řadu. Kotel K3 (33 MW) není v současné době v provozu. Všechny kotle měly původně nainstalovány MO (cyklony). V rámci ekologizace bylo u K1 a K2 odlučování doplněno průmyslovými filtry. K3 má pouze původní odlučování. Celkový výkon kotlů činí 49,5 MW. Ve výtopně je spalováno hnědé uhlí (spotřeba paliva činí 22 000 t/rok). Podíl výtopny na dodávce tepla ve městě je 45 %. V letním období je využívána jako jediný zdroj pro omezení tepelných ztrát parovodu z elektrárny Ledvice. Tabulka 20 Výtopna Proboštov (zdroj: UE a.s.) Název kotelny
Počet kotlů [ks]
Výtopna Proboštov, kpt. Jaroše 534, 41712 Proboštov
Inst. výkon [MW]
2
49,5
Délka rozvodů tepla [km] Parní 37,806
Horkovodní 4,434
Teplovodní 19,869
Provozovatelem výtopny Proboštov je společnost United Energy a. s., která na území města provozuje ještě dalších 28 plynových teplovodních kotelen (14 s instalovaným výkonem větším než 1 MW), jejichž součtový instalovaný výkon je více než 30 MW (viz tabulka č. 16).
I.2.3.2
Údaje o rozvodech
Z elektrárny Ledvice je veden parovodní přivaděč DN 600/250 o projektované maximální kapacitě páry 200 t/hod. V době odběrových špiček je do systému dodávána pára z výtopny Proboštov. Poměr dodávek tepla ze zdroje v Teplicích a Proboštově je v současné době stanovován na základě ekonomické výhodnosti odběru z daného zdroje. Podíl Proboštova na dodávce tepla činí přibližně 45 %. Provozovatelem systému CZT je společnost United energy. Pro parní systém soustavy CZT jsou charakteristické dvě tlakové úrovně primárního parního systému: ELE (1,9 MPa) v oblastech Nová Ves a Řetenice, VNOV (1,6 MPa) v oblastech středu města, Trnovan a Šanova, mezi nimiž je vložena tlaková redukce (RČS Křižík) a jedna úroveň systému redukované páry (0,6 MPa) v oblasti Řetenice, s redukcemi (RS Řetenice a RS Křižík) Z primárních parovodních přivaděčů je napojeno celkem 62 výměníkových stanic, z nichž je zásobováno teplem 11 701 bytových jednotek. V roce 2000 bylo z těchto stanic realizováno 517 382 GJ tepla. Dalších 76 výměníkových stanic provozují samotní odběratelé a je přes ně dodáváno cca 490 000 GJ tepla ročně. Primární parní rozvody jsou postupně převáděny na horkovodní. Odběratelem je obyvatelstvo, terciární sféra a průmysl. Dodávka tepla v lokalitě Teplice za období 2000 až 2010 je uvedena v tabulce č. 20. V tabulce č. 21 je seznam výměníkových stanic ve správě společnosti United energy.
22
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Tabulka 21 Užitečná dodávka tepla za období 2000 až 2010 [GJ] k 25.1.2006 (zdroj: UE a.s.)
skutečnost Pára *) Plynové kotelny plán Pára *) Plynové kotelny
2000 864 571 139 449 2006 735 564 132 327
2001 885 271 153 318 2007 707 097 127 304
2002 833 488 138 334 2008 664 960 119 868
2003 776 477 136 418 2009 637 269 114 982
2004 749 734 135 632 2010 624 096 112 657
2005 710 091 129 747
*) zahrnuje teplo z výtopny Proboštov + nákup tepelné energie z elektrárny Ledvice Tabulka 22 Výměníkové stanice propojené v systému CZT a odběr tepla v roce 2000 (zdroj: ÚP města Teplice)
Č.
Název stanice
VS 1 Úprkova VS 2 Dubská VS 3 ID VS 4 U Divadla VS 5 Alejní 1 VS 6 Alejní 2 VS 7 Alejní 3 VS 8 Kapelní VS 9 Komerční banka VS 10 EC 1 Trnovany VS 11 EC 2a Trnovany VS 12 EC 4 Trnovany VS 13 K1 Hlávkova VS 14 EC 2/3 Trnovany VS 15 EC 5 Trnovany VS 16 EC 8 Trnovany VS 17 EC 2/1 Trnovany VS 18 EC 2/2 Trnovany VS 19 EC 9 Trnovany VS 20 Luna VS 21 ZŠ Maršovská VS 22 VS Gagarinova VS 23 Hvězda VS 24 Šanov II. VS 25 Pod Doubravkou VS 26 Hotelové bydlení VS 27 kpt. Jaroše VS 28 Šanov III. VS 29 Nová Ves 1,2 VS 30 DPS VS 31 Jugoslávská Celkem
Odběr Počet byt. Č. tepla (GJ) jednotek 1 073 0 VS 32 3 481 1 VS 33 270 0 VS 34 1 656 59 VS 35 6 701 177 VS 36 7 942 334 VS 37 3 106 48 VS 38 3 252 0 VS 39 461 6 VS 40 19 254 364 VS 41 9 551 308 VS 42 20 534 400 VS 43 21 435 604 VS 44 16 606 368 VS 45 31 462 540 VS 46 10 048 240 VS 47 29 514 494 VS 48 31 722 682 VS 49 22 567 388 VS 50 1 660 0 VS 51 8 524 0 VS 52 11 849 256 VS 53 5 898 192 VS 54 44 124 1544 VS 55 25 685 504 VS 56 5 129 181 VS 57 9 360 192 VS 58 16 715 372 VS 59 26 050 700 VS 60 2 324 59 VS 61 3 272 79 VS 62
23
Odběr Počet byt. tepla (GJ) jednotek K2 – Bílá Cesta 2 525 72 K2A – Bílá Cesta 2 639 84 K1 Bílá Cesta 2757 84 K1A Bílá Cesta 3 226 90 K3 Bílá Cesta 1 163 36 K4 Bílá Cesta 1 237 0 K5 Bílá Cesta 1 325 36 Libušina 2348 654 24 Libušina 2358 864 24 Libušina 2356 687 24 Libušina 2352 1 481 48 Svojsíkova 2343 1 047 36 Svojsíkova 2346 1 219 36 Duchcovská 2378 1 358 56 Duchcovská 2371 1 575 56 Duchcovská 2383 1 615 56 Duchcovská 393 7 686 164 Duchcovská 278 2 774 48 Vrázova 1 577 25 Svojsíkova 2389 4 547 108 Letecká 2327 2 876 45 Bratislavská 439 5 600 178 Duchcovská 290 18 088 428 Zrenjaninská 18 465 416 Jaselská 315 6 286 159 Smetanova 441 15 171 276 ZŠ Stínadla 3 259 0 ZŠ Buzulucká 3 508 0 MŠ Jaselská 1 060 0 MŠ M. Švabinského 905 0 Křižíkova 53 0 517382 11701 Název stanice
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa
I.2.4 Zásobování zemním plynem Město Teplice je dobře plynofikováno. Jeho územím nebo jeho bezprostředním okolím prochází několik významných vysokotlakých plynovodů, z nichž jsou napojeny vysokotlaké přívody k regulačním stanicím napájejícím plynovodní síť. Jedná se o následující vysokotlaké plynovody: DN 300 PN 40 Přestanov – Krupka - Dubí – Osek – Litvínov (prochází za severní hranicí řešeného území, protíná nejsevernější výběžek k.ú. Sobědruhy) DN 500 PN 40 Pytlíkov – Řetenice DN 500 PN 40 Bylany – Mukov – Kostomlaty – Bžany – Bystřany – Srbice – Unčín – Chlumec DN 300 (150) PN 40 Bílina – Teplice DN 200 PN 40 Teplice – Propoj DN 300 PN 40 Pytlíkov – Prosetice V následující tabulce je uveden přehled regulačních stanic sloužících k rozvodu zemního plynu k drobným odběratelům v zastavěném území Teplic.
STŘEDOTLAKÉ
VYSOKOTLAKÉ
Tabulka 23 Přehled stávajících regulačních stanic ve správě SČP a.s. Název stanice
Regulace
Výkon 3 [m /hod]
Typ
RS Francouzská
VTL/STL/NTL
3 000
zděná
RS Gagarinova
VTL/STL/NTL
3 000
zděná
RS Pražská – závod
VTL/STL
5 000
feal
RS Pod Doubravkou
VTL/STL/NTL
3 000
zděná
RS Prosetice
VTL/STL
5 000
zděná
RS Sklářská
VTL/NTL
3 000
zděná
RS Krušnohorská
VTL/NTL
3 000
feal
RS Sobědruhy
VTL/STL
1 600
zděná
RS Hudcov
VTL/STL
500
kiosek
RS 52 RD
STL/NTL
RS Scheinerova
STL/NTL
RS Pražská
STL/NTL
RS Husitská
STL/NTL
RS Jankovcova
STL/NTL
RS Libušina
STL/NTL
RS Jugoslávská
STL/NTL
RS Bílá Cesta
STL/NTL
RS Těšinského
STL/NTL
24
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa RS U garáží
STL/NTL
Kromě uvedených 9 vysokotlakých a 10 středotlakých regulačních stanic sloužících distribuci zemního plynu, se v řešeném území nachází 8 vysokotlakých regulačních stanic odběratelských: RS Stavební podnik RS Sklárna Řetenice RS Bonex – sklady RS V Lipách - Autotip RS Výzkumný ústav RS Keramické závody RS Impess Metal RS Fluorid Sobědruhy Zemní plyn je v zastavěném území Teplic distribuován nízkotlakou a středotlakou plynovodní sítí. Větší část území Teplic je zásobována zemním plynem z nízkotlaké plynovodní sítě. Patří sem Řetenice, část sídliště Bílá Cesta mezi ulicemi Moravská a Bílinská, Jugoslávská a Bílinská, Verdunská a Francouzská. Převážná část centra města a Trnovan. Středotlaké plynovodní rozvody byly realizovány v sídlišti Prosetice, sídlišti Pod Doubravkou, část sídliště Bílá Cesta od Jugoslávské ulice k Černé Cestě, dále Sobědruhy, Hudcov a sídliště Šanov II. Středotlaké plynovodní rozvody jsou napojeny z popsaných distribučních regulačních stanic VTL/STL, nízkotlaké plynovody z regulačních stanic VTL/NTL nebo STL/NTL.
I.2.5 Zásobování elektřinou Držitelem licence je Severočeská energetika a.s., člen skupiny ČEZ.
I.2.5.1
Nadřazená síť
Území Teplic je zásobováno elektrickou energií z nadřazení sítě VVN 110 kV, která je napájena z rozvodny Chotějovice 220/110 kV. Do rozvodny Chotějovice je vyveden výkon z elektrárny Ledvice. Nadřazené trasy VVN 110 kV z rozvodny Chotějovice jsou přivedeny do rozvodny Teplice – Lesní Brána (za hranicí řešeného území), kde se transformují na 22 kV a 35 kV a do rozvodny Teplice - jih, kde probíhá transformace na 10 kV a 22 kV. Pro distribuci vysokého napětí jsou důležité ještě dva uzly: rozvodna Teplice – střed 35/10 kV rozvodna Sobědruhy – 35/10 kV Za hranicí řešeného území se nachází rozvodna Oldřichov 110/22 kV.
I.2.5.2
Rozvodná síť VN
Distribuční soustava vysokého napětí je v Teplicích provozována na třech napěťových hladinách (10, 22 a 35 kV). V současné době je v řešeném území provozováno 22 trafostanic 35/0,4 kV, 66 trafostanic 22/0,4 kV a 102 trafostanic 10/0,4 kV. Výhled územního plánu [5] navrhuje unifikaci na jednotné napětí 22 kV. 25
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Postupná výměna všech rozvodů znamená značnou investiční zátěž i velký objem výkopových prací v zastavěném území Teplic, unifikace napěťových hladin je proto plánována do roku 2015.
I.3 Hodnocení využitelnosti potenciálu obnovitelných zdrojů energie K podpoře rozvoje obnovitelných zdrojů energie se Česká republika zavázala mimo jiné podpisem Kjótského protokolu, jímž byl přijat závazek do roku 2010 vyrábět 8 % elektřiny z obnovitelných zdrojů energie. V květnu 2005 se po více než dvou letech podařilo provést dlouho očekávané naplnění Směrnice Evropského parlamentu a Rady č. 2001/77/ES [19] v podobě nového zákona o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů. Ten vyšel pod č. 180/2005 Sb. ve Sbírce zákonů dne 5. května 2005. Zákon upravuje způsob podpory výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie a z důlního plynu z uzavřených dolů a výkon státní správy a práva a povinnosti fyzických a právnických osob s tím spojené. Účelem tohoto zákona je v zájmu ochrany klimatu a ochrany životního prostředí: a) podpořit využití obnovitelných zdrojů energie (dále jen „obnovitelné zdroje“), b) zajistit trvalé zvyšování podílu obnovitelných zdrojů na spotřebě primárních energetických zdrojů, c) přispět k šetrnému využívání přírodních zdrojů a k trvale udržitelnému rozvoji společnosti, d) vytvořit podmínky pro naplnění indikativního cíle podílu elektřiny z obnovitelných zdrojů na hrubé spotřebě elektřiny v České republice ve výši 8 % k roku 2010 a vytvořit podmínky pro další zvyšování tohoto podílu po roce 2010. Zákon dále upravuje: práva a povinnosti subjektů na trhu s elektřinou z obnovitelných zdrojů, podmínky podpory, výkupu a evidence výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů, výši cen za elektřinu z obnovitelných zdrojů a zelených bonusů. Podpora výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů je stanovena odlišně s ohledem na druh obnovitelného zdroje a velikost instalovaného výkonu výrobny a v případě elektřiny vyrobené z biomasy i podle parametrů biomasy stanovených prováděcím právním předpisem. Výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů je podporována výkupními cenami a cenami zelených bonusů, jejichž výše stanovená v roce 2005 bude zachována po dobu 15 let. Výrobce elektřiny z OZE má právo si vybrat, zda svoji elektřinu nabídne k výkupu provozovatelům regionálních distribučních soustav a provozovateli přenosové soustavy, nebo zda za ni bude požadovat zelený bonus. Pojem „zelený bonus” je jedním ze stěžejních pojmů zákona. Je příplatkem k tržní ceně elektřiny (vyjádřeným v Kč/MWh). Zelený bonus je tedy prémií za to, že výrobce produkuje environmentálně šetrnější produkt (elektřinu z OZE). Je hrazen provozovatelem regionální distribuční soustavy nebo přenosové soustavy výrobci elektřiny z OZE. Zelený bonus zohledňuje snížené poškozování životního prostředí 26
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa využitím obnovitelného zdroje oproti spalování fosilních paliv, druh a velikost výrobního zařízení a kvalitu dodávané elektřiny. Cíle ve snižování spotřeby energie, využití obnovitelných a druhotných energetických zdrojů v souladu s hospodářskými a společenskými potřebami, trvale udržitelným rozvojem a ochranou životního prostředí vyjadřuje Národní program hospodárného nakládání s energií a využívání jejích obnovitelných a druhotných zdrojů. Program je vyhlášen čtyřleté období 2006–2009, stanovuje tedy indikativní cíle do roku 2009 a předpokládá: podíl OZE na spotřebě primárních energetických zdrojů minimálně 5,6 %; podíl OZE na hrubé spotřebě elektřiny minimálně 7,5 %. Jedním z nástrojů naplňování cílů Národního programu je Státní program na podporu úspor energie a využití obnovitelných zdrojů energie, který je vyhlašován Ministerstvem průmyslu a obchodu. Státní program zároveň naplňuje cíle Státní energetické koncepce schválené usnesením vlády České republiky č. 211 ze dne 10. března 2004. Podpora obnovitelných zdrojů energie je také prioritou Územní energetické koncepce Ústeckého kraje a Programu snižování emisí a zlepšování kvality ovzduší Ústeckého kraje. Podpora a rozvoj obnovitelných zdrojů energie je prioritní jak na státní, tak na krajské úrovni. Rozvoj obnovitelných zdrojů energie přispívá k udržitelnému rozvoji regionu, podílí se na posilování ekonomického rozvoje, napomáhá vytváření pracovních míst a podílí se na omezování environmentálních dopadů výroby energie. V následujícím textu je vyhodnocen potenciál rozvoje obnovitelných zdrojů energie na území města. Obnovitelné zdroje energie jsou schopny částečně pokrýt požadavky na stoupající spotřebu energie i přes nutná omezení způsobená relativně vysokými náklady, požadavky na využití půdy, technologickými možnostmi aj. Využití obnovitelných zdrojů energie má především význam pro dosažení udržitelného rozvoje společnosti: snižují se emise toxických a zdraví škodlivých látek, omezuje se tvorba CO2 a tím i skleníkový efekt, snižuje se závislost na dovozu energií a paliv, zvyšuje se energetická soběstačnost regionu, zmenšuje se riziko globální krize v důsledku zmenšování zásob ropy a zemního plynu. Mezi obnovitelné zdroje energie patří sluneční energie (fotovoltaické články k přímé výrobě elektřiny, sluneční kolektory používané k vytápění, ohřevu vody, sušení a chlazení), energie větru, energie z biomasy, geotermální energie a vodní energie. Využití sluneční a větrné energie bude vyžadovat další vývoj technologií s cílem snížit jejich investiční náklady a vyřešit některé další problémy (např. akumulaci energie). I když cena energie z fotovoltaických zdrojů a větrných elektráren v posledních dvaceti letech podstatně klesla, náklady na získání elektřiny z těchto zdrojů jsou stále ještě příliš vysoké. Největší energetický potenciál při relativně snadné dostupnosti za současného stavu techniky mají sluneční kolektory a
27
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa biomasa. Rozhodující úlohu při rozšiřování využití obnovitelných zdrojů energie, zejména v nejbližších letech, bude mít přístup státní správy.
I.3.1 Solární energie Slunečními paprsky dopadá na zemský povrch ročně mnohonásobně více energie, než spotřebujeme. Celková doba slunečního svitu v našich zeměpisných šířkách je 1 400 až 1 700 hodin za rok. Na plochu 1 m2 dopadne v České republice ročně průměrně 1 125 kWh energie. Pro využití solární energie jsou rozhodující údaje o intenzitě slunečního záření v daném místě. Z rozboru klimatických podmínek v ČR vyplývá, že i na území České republiky lze využít energii slunečního záření. Množství celkového slunečního záření dopadajícího za jednotku času na jednotku plochy horizontálního zemského povrchu se nazývá globální sluneční záření a je dáno algebraickým součtem intenzity přímého a intenzity difúzního slunečního záření na horizontálním zemském povrchu. Tabulka 24 Specifické výkony zářivé energie a podíl difúzního záření při různých povětrnostních podmínkách v ČR
Modré nebe Zamlžené nebe Mlhavý podzimní den Zamračený zimní den Celoroční průměr
Záření (W/m2) 800 – 1000 600 – 900 100 – 300 50 600
Difuzní podíl (%) 10 až 50 100 100 50 až 60
Tabulka 25 Typická denní nabídka záření na jižně orientované kolektory
Léto Předjaří /podzim Zima
sluneční záření, jasno (kWh/m2) 7–8 5 3
oblačno (kWh/m2) 2 1,2 0,3 2
Obrázek 6 Mapa ČR – Intenzita využitelného solárního zařízení [W/m ]
28
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Následující graf uvádí celkové množství energie dopadající za průměrný den na plochu orientovanou k jihu v podmínkách ČR (50° s.š., součinitel znečištění atmosféry Z=3). Obrázek 7 Celkové množství dopadající energie
7
kWh / m2 a den
6 5 0° - vodorovná plocha
4
60° - nakloněná plocha 90° - svislá plocha
3
30° - nakloněná plocha 2 1 0 I
I.3.1.1
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Technologie pro využití solární energie
Solární energie může být využívána v pasivních nebo aktivních systémech. Pasivní systémy - přeměna solárního záření zachyceného konstrukcí budovy na teplo Aktivní systémy - výroba tepla solárními kolektory • ploché a trubicové kapalinové kolektory • teplovzdušné kolektory - výroba elektrické energie • fotovoltaická přeměna • solárně – termická přeměna Pasivní solární systémy využívají architektonické řešení objektu a orientaci k světovým stranám k zachycení maximálního množství dopadajícího slunečního záření, které se po dopadu transformuje na teplo. Běžně se jedná o prosklené architektonické prvky, jako jsou velká okna orientovaná jižním směrem, prosklené fasády, zimní zahrady a zasklené lodžie. Zachycené teplo obvykle ohřívá vzduch, který se dále rozvádí k místu spotřeby aktivními prvky (vzduchotechnikou). Jednoduché systémy se obejdou bez aktivního rozvodu tepla. Jedná se o velmi efektivní a architektonicky zajímavý způsob využití slunečního záření. Nejlepší výsledky však dosahuje pouze u dřevostaveb (v některých případech i u masivních staveb), které je možné tvarově a tepelně-technicky navrhnout a optimalizovat pro maximální využití solárního záření. Navýšení nákladů pro využití solárního záření obvykle dosahuje kolem 10 – 30 % investičních nákladů na výstavbu budovy při snížení spotřeby tepla na vytápění o 20 – 30 %. U rekonstrukcí budov s doplňkovými prvky solární architektury může být jejich přínos sporný s pohledu ekonomického. Kvalitní tepelné izolace při rekonstrukci obvykle uspoří víc 29
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa energie. Z výše popsaného je zřejmé, že se vždy jedná o individuální přínosy, které v podstatě nelze při prognóze vyčíslit. Aktivní solární systémy využívají pro zachycení slunečního záření solární kolektory. Hlavní součástí kolektoru je absorbér, který zachycuje sluneční záření. Absorbér se při provozu zahřívá a jím zachycené teplo je odváděno teplonosným médiem (voda, vzduch) k místu akumulace nebo spotřeby. Nejvíce rozšířená je přeměna slunečního záření na teplo v solárních systémech s kapalinovými kolektory. Celý solární systém se skládá z několika částí, z nichž nejdůležitější jsou právě sluneční kolektory. Ty mohou být různé konstrukce a provedení, např. ploché kolektory a kolektory vakuové, kapalinové nebo vzduchové. Vakuové kolektory jsou technicky dokonalejší, mají minimální tepelné ztráty a dosahují vysoké účinnosti. Jsou vhodné pro celoroční užití a pro instalaci do systémů určených k přitápění objektů. Negativním faktem je jejich výrobní náročnost, která se odráží v jejich ceně. Nejčastěji používaným typem kolektoru je kapalinový plochý kolektor. Na absorbéru je nanesena speciální tenká selektivní vrstva, která má obvykle jemně matný tmavý povrch, jenž minimálně odráží a maximálně zachycuje (absorbuje) sluneční záření a přeměňuje ho na teplo. Teplo je dále předáváno teplonosné kapalině, která kolektorem protéká. Za absorbérem je kvalitní izolace z minerální vlny a vše je uloženo v rámu, či speciální vaně, zakryté tvrzeným sklem s vysokou světlopropustností. Jednotlivé kolektory je možno zapojovat do různých sestav, dle požadovaného výkonu. Solární okruh je dále tvořen čerpadlem, potrubím s kvalitní izolací a armaturami, expanzní nádobou, pojistným a odvzdušovacím ventilem, regulačním zařízením, teplonosnou kapalinou, nejčastěji nemrznoucí a akumulačním zásobníkem. Výše popsaný solární kolektor se orientuje na jihovýchod až jihozápad (±15°), pro celoroční užití je nevhodnější sklon 45° k vodorovnému povrchu. Podmínky umístění a orientace jsou důležitým hlediskem pro správnou funkci solárního systému. Solární systém má životnost cca 25 až 30 let, přičemž ročně lze ušetřit kolem 55 až 80 % energie k přípravě teplé užitkové vody a cca 35 až 50 % na vytápění. Systém vyrobí cca 350 – 550 kWh/m2 za rok. Nejefektivněji se chovají systémy s kombinovaným užitím vzniklé tepelné energie – pro ohřev teplé užitkové vody, přitápění, případně i ohřev bazénu. Základní systémy využití fototermálních systémů: • ohřev teplé užitkové vody (TUV) v rodinných a bytových domech (příp. je vhodné zvážit možnost přitápění) – nejvhodnější a snadno realizovatelné řešení využití solární energie, • ohřev bazénové vody (případně v kombinaci s ohřevem TUV) – pro veřejná koupaliště, lze využít velkoplošné systémy, • ohřev nebo předehřev TUV v terciárním sektoru – zejména vhodné tam, kde je stálá nebo zvýšená poptávka po TUV i v letním období, kdy jsou energetické zisky ze slunečního záření nejvyšší (např. v rekreačních a ubytovacích zařízeních, penzionech, autokempech, objektech sociálního zázemí – domovech důchodců apod.).
30
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Výroba elektrické energie přeměnou energie solární je druhou možností využití energie Slunce. K této přeměně se používají tzv. fotovoltaické články. Jednotlivé články jsou spojeny do panelů, které je možno dále vzájemně propojovat dle požadavků na výkon zařízení. Fotovoltaický článek pracuje s účinností kolem 15 %. Fotovoltaický panel musí být konstruován tak, aby byl dostatečně odolný povětrnostním podmínkám. Instaluje se zpravidla na jižní střechy a fasády budov, ale velmi často se s ním můžeme setkat na různých technických stavbách (protihlukových bariérách apod.). Se stejnými solárními články je možné realizovat aplikace s výkonem od desetin kW až po MW. Fotovoltaické systémy je možné provozovat kdekoliv na Zemi bez negativního dopadu na životní prostředí. Pro využití elektrické energie ze solárních panelů je potřeba připojit k panelu další technické prvky – např. akumulátor, regulátor, měnič, měřící přístroje aj. Možné komerční využití je na odlehlých místech s malou spotřebou elektřiny (například orientační osvětlení), kde fotovoltaika může být levnější než výstavba dlouhé přípojky. Jiným příkladem je využití fotovoltaiky na odlehlých neelektrifikovaných místech pro řídící a signalizační zařízení (například dálková signalizace stavu redukční plynárenské stanice). Většímu rozvoji aplikací fotovoltaiky u nás brání zatím poměrně vysoká pořizovací cena, ze které vychází i cena produkované energie, která však nemůže konkurovat stávajícím cenám elektrické energie. Výrobní technologie a světový trh ve fotovoltaice se však rozvíjí velice rychlým tempem a ceny fotovoltaických panelů za několik let řádově klesly. To může znamenat stále větší míru využitelnosti i v našich podmínkách. Solární energie je ve městě využívána jen v omezené míře. V rámci programu „Slunce do škol“ byla podpořena instalace solárního zařízení na střeše budovy gymnázia Teplice. Jde o demonstrační projekt zahrnující fotovoltaický systém EZS o výkonu 1200 W a fototermický systém Megasun ST 160-ŠK o ploše absorbéru 2,6 m2, který ohřívá TUV pro sociální zařízení školy. Dalším demonstračním projektem podpořeným v rámci „Slunce do škol“ je fototermické zařízení MEGASUN ST 160 zahrnující 1 kolektor o ploše 2,6 m2 na střeše budovy Obchodní akademie Teplice. Dva solární kolektory Heliostar o ploše 4 m2 má také instalovány Střední průmyslová škola v Duchcově. V objektu klubu SK Viktorie Ledvice je realizováno ústřední teplovodní vytápění (ÚT) tepelnými čerpadly systému vzduch - voda s propojením na solární systém s ohřevem TUV vysokovýkonnými slunečními kolektory. Zdrojem tepla pro ohřev TUV je 20 ks kolektorů typu HELIOSTAR 202 N 2 LF. Pro akumulaci přebytků solárního tepla je v objektu instalována akumulační nádrž o objemu cca 30 m3 s vloženými výměníky pro předehřev zpětné vody z ÚT a surové studené vody před vstupem do ohřívačů TUV. V obci Sobědruhy (v ulici S. K. Neumanna 233) má jeden rodinný dům instalováno 8 ks vakuových solárních kolektorů typu SP 95 Light o celkové ploše 15,2 m2 pro ohřev TUV a vytápění. Další instalace se nachází v Kladrubech, taktéž na rodinném domě. Jde o 3 ks solárních kolektorů o ploše 6,9 m2 pro ohřev TUV. V městských podmínkách lze předpokládat, že solární zařízení jsou instalována jako součásti budov, na jejich střešní konstrukce. Umístění kolektorů na střechy je 31
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa podmíněno řadou faktorů. Střecha musí mít správnou orientaci (jižní) a musí být osvícena celý den, kolektory musejí mít požadovaný sklon (optimálních pro celoroční provoz je 45° k vodorovné rovině), délka rozvodů mezi kolektorem a zásobníkem musí být co nejmenší (jsou tím sníženy tepelné ztráty a také investiční náklady). V neposlední řadě je potřeba zmínit komplikace se schvalováním solárních kolektorů na památkově chráněných objektech. I tento problém je však možné překonat volbou vhodného řešení. Na základě výše uvedených podmínek odhadujeme, že je možné sluneční energií pokrýt spotřebu pro vytápění a ohřev TUV u 10 % obytných domů na území města Teplice.
I.3.2 Energie větru Vítr patří k nevyčerpatelným (obnovitelným) zdrojům energie a patří k historicky nejstarším využívaným zdrojům energie. Pro potřeby větrné energetiky jsou nejdůležitějšími údaji směr a rychlost větru, která je ovlivňována mimo jiné členitostí zemského povrchu. I přesto, že v ČR nejsou nejvhodnější podmínky pro využití větrné energie (oproti přímořským oblastem), je zde mnoho zajímavých lokalit pro stavbu a provoz větrných elektráren. Ty leží převážně v oblasti vysočin a v horách. RNDr. Štekl a kol. z Ústavu fyziky atmosféry Akademie věd ČR uvádí ve svých studiích, že je v České republice možné energií z větru pokrýt 1 až 2 % ze současné celkové spotřeby elektrické energie. Obrázek 8 Větrná mapa ČR s rozdělením území dle intenzity proudění větru
Před realizací projektu využití větrné energie je nutné provést důkladný rozbor větrných podmínek dané lokality. Měření větru je nutné provádět minimálně jeden rok, měří se anemometry obvykle ve dvou různých výškách (pokud možno ve výšce 32
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa osy rotoru uvažované VE), vyhodnocení údajů a posouzení lokality je vhodné přenechat odborné firmě. K základnímu určení lokality je možno využít VaS, VaS II. (Větrný atlas, zpracoval ÚFA AV ČR). Při plánování a navrhování stavby větrné elektrárny nebo skupiny větrných elektráren (tzv. větrné farmy), je nutné zvážit řadu podmínek: – vhodné povětrnostní podmínky, – vzdálenost elektrického vedení, jeho kapacita a podmínky připojení (které stanovuje rozvodný podnik), – přírodní podmínky lokality (vliv stavby a provozu VE na životní prostředí a obyvatelstvo), – urbanistické hledisko (často řešená otázka narušení krajinného rázu a estetiky krajiny) – ekonomická efektivnost. Důležitý je výběr vhodné větrné elektrárny pro konkrétní podmínky lokality a samozřejmě dodržení veškerých hygienických norem týkajících se provozu VE. Větrná energie není v současné době ve městě využívána. Oblast krušných hor je z hlediska povětrnostních podmínek považována za vhodnou pro využití větrné energie. Město Teplice je umístěno v údolí, kde je rychlost větru nízká. Dle ÚEK Ústeckého kraje se průměrná rychlost větru v Teplicích pohybuje nejčastěji mezi 0,5 až 2,5 m.s-1. Využívání větru je proto na území města nevhodné, možné je případně v okolních vyšších polohách. Nejbližší větrná elektrárna je v Dlouhé Louce o výkonu 315 kW, která je v provozu od roku 1993 a v roce 1994 byla instalována větrná elektrárna v Nové Vsi v Horách o výkonu 320 kW, jejíž provoz byl však z důvodu častých výpadků a problémů přerušen.
I.3.3 Energie biomasy V České republice je biomasa, vzhledem ke svému vysokému potenciálu využití, považována za nejperspektivnější obnovitelný zdroj energie. Biomasa je významným obnovitelným zdrojem. Je neutrální z hlediska emisí CO2 při jejím růstu a spalování. Konkrétně lze uvést, že pro rostlinnou produkci 1 tuny biomasy se spotřebuje cca 1,6 t CO2. Stejné množství CO2 se pak opět při spalování 1 tuny biomasy uvolní. Biomasou, ze které je získávána tepelná energie, může být kusové dřevo, štěpky, dřevní brikety, pelety. Dále je možné využít i brikety a pelety ze slámy a z energetických rostlin. Základní rozdělení biomasy: • pevná paliva - kusové nebo polenové dřevo, kůra, různé druhy slámy a sena, dřevní odpad, cíleně pěstované energetické plodiny – k přímému spalování, nebo k výrobě standardizovaných paliv; • kapalná biopaliva - bionafta , bioethanol, chemicky upravené kapalné produkty z dehtových látek, získaných pyrolýzou biomasy, konkrétně dřeva (podobné vlastnosti jako motorová nafta); • plynná paliva – bioplyn, skládkový a dřevní plyn; bioplyn vzniká rozkladem organické hmoty za nepřístupu vzduchu a je tvořen zejména metanem; obsah
33
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa metanu 50 – 80 %; bioplynové stanice u ČOV a u zemědělských podniků; výroba tepla a elektrické energie. Nejvhodnější biomasou pro energetické využití je odpad z dřevozpracujícího průmyslu a lesní těžby, dále organické zemědělské, průmyslové a komunální odpady. Je účelné energeticky využívat suroviny, které již nelze jinak využít a byly by nákladně a bez užitku likvidovány jako odpad. Energii lze z biomasy získat několika způsoby: • spalováním (topení, ohřev vody, výroba elektřiny), • chemickými přeměnami (zplyňování, pyrolýza) za účelem získání oleje, plynu či dehtu obsahujících energetické látky (metan, amoniak, metanol), • biologickými přeměnami (vyhnívání, kvašení) za účelem získání metanu (tzv. bioplyn) nebo etanolu (bio-líh), • lisováním (oleje – surovina např. pro výrobu bionafty). Dle výše uvedeného přehledu je možné biomasu využívat několika způsoby. Ten nejběžnější je přímé spalování v kotlích určených pro toto palivo – biomasu. Přímé spalování lze realizovat jak u menších tzv. zplyňovacích kotlů, kamen, krbů apod., tak v automatických malých topeništích i velkých kotelnách obsahujících veškerou technologii. Kapalná biopaliva, z nichž největší význam má dnes bionafta, se používají především jako palivo v sektoru dopravy. Bioplyn, jakožto plynná forma biomasy, je v současné době standardně spalován v pístových spalovacích motorech. Časté je jejich použití ve spojení s generátorem proudu, kdy je vyráběno zároveň teplo a elektřina, jde o tzv. kogenerační jednotky. Ty jsou běžně osazovány do bioplynových stanic. V současné době je na území města Teplice biomasa využívána zejména decentralizovaně v lokálních topeništích a malých kotlích v rodinných a bytových domech (palivové a odpadní dřevo). Lesní pozemky ve městě Teplice tvoří necelých 11 %, zemědělská půda pak 21 %. Většinovým vlastníkem lesů na území města je stát (62 % - Lesy ČR, s. p.), město Teplice (37 %) a soukromé subjekty (1 % - fyzické osoby). Na území města nejsou žádné lesy hospodářské. Všechny lesy jsou zařazeny do kategorií upřednostňujících jednu či více z jejich mimoprodukčních funkcí. Jedná se o lesy ochranné (vrcholový porost na Doubravce) a lesy zvláštního určení (LZU). Dřevozpracovatelský průmysl, ze kterého by bylo možné získávat biomasu pro energetické zpracování, je v Teplicích a okolí zastoupen pouze minimálně. Dle informací Agentury projektů obnovy lesa APOL Teplice, která organizačně spadá pod ředitelství Lesů ČR, je v lesích na území města a jeho okolí produkováno odpadní dřevo, které je energeticky využíváno. Jde ovšem o zcela nesystémový odbyt, kdy občané nakupují dřevo od zpracovatelských subjektů především pro účely domovního vytápění. Využívání dřeva pro energetické účely ve větší míře nepřipadá v současné době v úvahu, neboť těžba dřeva v Krušných horách je omezena díky poškození porostů dřívější imisní kalamitou, po které jsou lesní ekosystémy jen pomalu obnovovány. Dalším problémem je přeprava paliva, která s rostoucí vzdáleností výrazně zvyšuje cenu paliva. V minulosti byl zpracováván pilotní projekt řešící problematiku využití biomasy k výrobě energie na území celé ČR, ovšem práce
34
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa byly v polovině zastaveny. V současné době nám není známa skutečnost, že by byla připravována podobná studie. Tato problematika vyžaduje podrobné posouzení proveditelnosti konkrétního projektu, za který odpovídá investor a je nad rámec ÚEK. Je třeba vyhodnotit možnosti využití odpadního dřeva a možnosti případného pěstování rychle rostoucích dřevin (či energetických rostlin) na rekultivovaných plochách po důlní činnosti, na nevyužívané orné půdě nebo na pozemcích se ztíženými podmínkami zemědělské potravinářské produkce. Pro energetické využití biomasy je potřeba zejména: • zájem pěstitelů na energetickém využití biomasy, • minimalizovat náklady na zpracování a dopravu biomasy na místo spotřeby, • disponibilita vhodných topenišť a dalšího vybavení pro spalování biomasy, • zajistit konkurenceschopnost ceny biomasy vzhledem k cenám ostatních paliv, • zvyšovat informovanost a motivaci potencionálních spotřebitelů biomasy, • zajistit stabilitu systému pěstování – zpracování – dopravy – spalování biomasy. Potenciál využití biomasy na území města Teplice je patrný z mapy Územního plánu města Teplice [5] části Průzkumy a rozbory „K04 Lesy a ZPF“. V městských podmínkách není příliš mnoho možností k využití bioplynu. Efektivní je spalovat bioplyn přímo v místě jeho vzniku, není tedy vhodný pro systémovou aplikaci. V případě Teplic se tato možnost týká čistírny odpadních vod a skládky odpadu, kde je likvidován organický odpad. V čistírně odpadních vod v Bystřanech, kam jsou odváděny veškeré odpadní vody z města Teplice, funguje již 10 let kotel využívající bioplyn vznikající při procesu čištění odpadních vod. Jedná se o kogenerační jednotku o výkonu 140 KW. Teplo je využíváno pro vytápění provozních budov ČOV, elektrická energie je spotřebována v provozu čistírny, přebytky jsou prodávány do sítě. Na skládce TKO Modlany je od roku 2003 využíván skládkový plyn v jednotce TEDOM QUANTO 1100 SP BIO CON s instalovaným elektrickým výkonem 1 100 kW. V současnosti je na skládce uloženo cca 2 mil. tun komunálního odpadu. Skládkový plyn je jímán z 22 jímacích studní na tělese skládky. Každá jímací studna vydá cca 25-35 Nm3 skládkového plynu za hodinu. Nejedná se o kogeneraci, ale pouze o zdrojové soustrojí. Vyrobená elektrická energie je prodávána do distribuční sítě a tepelná energie není využívána.
I.3.4 Geotermální energie Pro využití geotermální energie je na území města Teplice možné použít technologii tepelných čerpadel. Tepelná čerpadla se řadí mezi alternativní zdroje energie. Jedná se o zařízení, která využívají nízkopotenciálovou energii podzemní vody, země nebo vzduchu. Volba jednotlivých typů tepelných čerpadel je závislá na místních podmínkách, předpokládaném způsobu využití a stávajícím, nebo využívaném topném systému. Teplické termální lázeňské vody mají stanoven omezený režim využití a jejich čerpání pro energetické využití není přípustné. Odpadní termální vody z prostoru Kamenných lázní jsou využívány v areálu plavecké haly, odpadní termální vody z jímky u lázeňského domu Beethoven zůstávají bez využití. 35
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Tabulka 26 Nejčastější typy tepelných čerpadel
Typ čerpadla ochlazuje se - ohřívá se vzduch - voda vzduch - vzduch voda - voda nemrznoucí kapalina - voda voda - vzduch
Možnosti použití univerzální typ, pro ústřední vytápění jako doplňkový zdroj tepla, též pro teplovzdušné vytápění, klimatizaci, pro využití odpadního tepla, geotermální energii univerzální typ pro ústřední vytápění, zdrojem tepla je nejčastěji vrt nebo zemní kolektor pro teplovzdušné vytápěcí systémy
Pro přečerpání tepla na vyšší teplotní hladinu, je třeba dodat určité množství energie. Tepelné čerpadlo tedy pro pohon kompresoru spotřebovává elektrickou energii, jejíž množství není zanedbatelné (dle topného faktoru čerpadla, viz dále). Srovnámeli ovšem vytápění tepelným čerpadlem s vytápěním elektrickou energií nebo teplem ze spalováním uhlí, má tepelné čerpadlo následující výhody: • výhody energetické – kompresorové tepelné čerpadlo, poháněné elektřinou šetří průměrně 65 % elektrické energie, která by byla ve srovnatelném případě spotřebována v elektricky vytápěném objektu, • výhody ekologické – snížením spotřeby elektřiny se ve stejném poměru sníží spotřeba primárního paliva (uhlí) v elektrárně / teplárně, a tím i emise z elektrárny / teplárny, • výhody ekonomické – uživatel tepelného čerpadla zaplatí za spotřebu elektřiny, při ceně jako u přímého elektrického vytápění v průměru o 65 % méně. Vzhledem k našim klimatickým podmínkám a nerovnoměrné spotřebě tepla v průběhu roku je vhodné tepelné čerpadlo provozovat s akumulací, zásobníkem tepla a s doplňkovým zdrojem tepla, např. elektrokotlem. V chladnějších měsících s teplotami pod bodem mrazu tepelné čerpadlo dodává pouze část potřebného tepla, zbytek tepla je vyráběn jiným zdrojem. Tento provoz nazýváme jako bivalentní. Pro vytápění tepelným čerpadlem je důležité správně nadimenzovat topnou soustavu. Výhodné jsou nízkoteplotní topné soustavy, protože pro efektivní využití tepelného čerpadla je nutné, aby rozdíl teplot mezi nízkopotencionálním zdrojem a topným okruhem byl co nejnižší, protože tím roste topný faktor tepelného čerpadla. Topný faktor tepelného čerpadla udává poměr tepelného výkonu tepelného čerpadla k elektrickému příkonu, který je potřebný k jeho provozu. Hodnota topného faktoru se pro běžné účely u současně dodávaných tepelných čerpadel pohybuje v rozmezí 2,5 – 4,0. To znamená, že z 1 kWh elektrické energie, které potřebuje tepelné čerpadlo pro provoz, se vyrobí 2,5 – 4,0 kWh tepla.
36
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Problémy se zaváděním tepelných čerpadel lze shrnout takto: • vysoké pořizovací náklady, které jsou však následně vyváženy velmi nízkými provozními náklady, • malá nabídka seriózních a komplexních služeb v této oblast (projekt – audit – zpracování žádosti o podporu – výběr dodavatele – realizace – servis), • menší životnost u levnějších zařízení, • nároky na pečlivost návrhu a realizace. Tepelná čerpadla jsou na území města používána především v rodinných domech. V ulici Střelná v Košťanech je instalováno TČ typu vzduch-voda CHB 090 SNL o výkonu 19,8, kW s vnitřním výměníkem. Je využíváno pro vytápění a ohřev TUV. Další instalace je v rodinném domě v Modlanech (Drahkově), kde se jedná o bivalentní zdroj - tepelné čerpadlo CH 40 +TV 12/9 (vzduch-voda) o výkonu max. 12,3 kW (topný faktor 3,12) a pro překlenutí období nízkých teplot elektrokotel o výkonu 9 kW. V Kladrubech u Teplic je instalováno TČ WE 060 s 6 vrty do hloubky 30 m pro vytápění a přípravu TUV v rodinném domě. Další instalací tepelného čerpadla typu vzduch-voda TCLM 8,8 R/T o tepelném výkonu 8,8 kW je bivalentní soustava s elektrokotlem v ulici U Hrádku. Teplo je využíváno pro nízkoteplotní vytápění a ohřev TUV. V Košťanech je v rodinném domě instalováno TČ typu voda-voda WB 6W. Možnost využití tepelného čerpadla v konkrétním objektu je třeba posoudit např. energetickým auditem. Možnosti získání dotace jsou dnes ve srovnání s minulostí již velice omezené.
I.3.5 Vodní energie Zastavěným územím města protékají v zatrubněných profilech tři vodní toky: Bystřice, Košťanský potok a Modlanský potok. Na území města nejsou vhodné podmínky k využití energie proudící vody. Nedaleko Teplic je od roku 2000 v provozu malá vodní elektrárna. Využívá energii pitné vody přitékající z úpravny Meziboří do vodojemu Nová Ves. Výkon elektrárny je 110 kW. Roční výroba elektřiny může dosáhnout až 750 MWh. Provozovatelem je společnost Severočeské vodovody a kanalizace a.s. Druhá malá vodní elektrárna o výkonu 22/30 kW se nachází na patě hráze vodního díla Všechlapy na potoce Bouřlivec. Provozuje ji státní podnik Povodí Ohře od roku 1996.
37
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa
I.3.6 Shrnutí Výsledkem předchozího výčtu jsou následující doporučení: • namísto spalování hnědého uhlí ve středních a velkých zdrojích postupně zavádět spalování nebo spoluspalování stávajícího paliva a biomasy, • biomasou nahrazovat hnědé uhlí také u malých lokálních zdrojů, • využívat sluneční energii pro ohřev či předehřev TUV v obytných domech, • využívat energii okolního prostředí pomocí tepelných čerpadel pro účely individuální vytápění. Využívání OZE pak pro město Teplice znamená: • výrazné snížení emisí znečišťujících látek do ovzduší, zkvalitnění ovzduší v regionu, • zvýšení komfortu bydlení občanů a zvýšení atraktivnosti města pro bydlení, • vznik nových příležitostí pro podnikání a vytvoření nových pracovních míst, • nové trendy pro místní zemědělství, • maximální využití místních zdrojů. Následující tabulka popisuje potenciál OZE v rámci celé ČR. Tabulka 27 Dostupný a ekonomický potenciál OZE v ČR (zdroj Národní program hospodárného nakládání s energií a využívání jejích obnovitelných a druhotných zdrojů)
Dostupný potenciál* Ekonomický potenciál** Výroba Podíl na primár. Výroba Podíl na primár. energie zdrojích energie zdrojích TJ/rok % TJ/rok % Solární kolektory 11 500 0,62 140 0,01 Fotovoltaika 100 0 0 0 Biomasa 83 700 4,5 50 960 2,91 Odpady 3 700 0,2 1 520 0,09 Vítr 4 000 0,21 100 0,01 Velké vodní elektrárny 5 700 0,31 5 700 0,34 Malé vodní elektrárny 4 100 0,22 2 930 0,18 Tepelná čerpadla 8 800 0,47 2 540 0,15 Celkem 121 600 6,53 63 890 3,69 * dostupný potenciál – udává maximální možnou hranici využití daného zdroje za současných podmínek ** ekonomický potenciál - je ta část dostupného potenciálu, kterou je možno za současných podmínek ekonomicky využít
38
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Následující tabulky uvádějí parametry jednotlivých technologií využívajících OZE v podmínkách České republiky. Tabulka 28 Nové technologie pro výrobu tepla
Sluneční kolektory Dřevo zplyňující kotle Kotle na pelety Kondenzační kotle Tepelná čerpadla
Technologická Existence Konkurence Komerční vyspělost dodavatelů v ČR schopnost použitelnost 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 2 2
Legenda: 1=vysoká, 2=střední, 3=nízká Tabulka 29 Nové technologie pro výrobu elektřiny
Technologická Existence Konkurence vyspělost dodavatelů schopnost Fotovoltaické články 2 2 3 Větrné elektrárny 1 1 2 Malé vodní elektrárny 1 1 2 Legenda: 1=vysoká, 2=střední, 3=nízká
39
Komerční použitelnost 1 2 2
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Tabulka 30 Minimální výkupní ceny elektrické energie z obnovitelných zdrojů (zdroj: Cenové rozhodnutí ERÚ č.10/2005 ze dne 18. listopadu 2005)
Výkupní cena elektřiny dodané do sítě [Kč/kWh] 2,34 2,13 1,66 2,46
Druh obnovitelného zdroje
Zelené bonusy [Kč/kWh] 1,61 1,46 1,14 2,02
MVE uvedená do provozu po 1.1.2006 v nové lokalitě Rekonstruovaná MVE uvedená do provozu po 1.1.2006 MVE uvedená do provozu před 1.1.2006 Větrné elektrárny uvedené do provozu po 1.1.2006 Větrné elektrárny uvedené do provozu od 1.1.2005 do 2,7 2,26 31.12.2005 Větrné elektrárny uvedené do provozu od 1.1.2004 do 2,83 2,39 31.12.2004 3,14 2,7 Větrné elektrárny uvedené do provozu před 1.1.2004 2,93 1,96 Výroba el. energie spalováním biomasy kategorie O1 2,6 1,63 Výroba el. energie spalováním biomasy kategorie O2 2,29 1,32 Výroba el. energie spalováním biomasy kategorie O3 Výroba el. energie společným spalováním palivových 1,18 směsí biomasy kategorie S1 a fosilních paliv Výroba el. energie společným spalováním palivových 0,85 směsí biomasy kategorie S2 a fosilních paliv Výroba el. energie společným spalováním palivových 0,54 směsí biomasy kategorie S3 a fosilních paliv Výroba el. energie spalováním skládkového nebo kalového 2,23 1,26 plynu, zdroj uvedený do provozu po 1.1.2006 Výroba el. energie spalováním bioplynu v bioplynových 2,98 2,01 stanicích, zdroj uvedený do provozu po 1.1.2006 Výroba el. energie spalováním bioplynu ve výrobnách 2,52 1,55 uvedených do provozu od 1.1.2004 do 31.12.2005 Výroba el. energie spalováním bioplynu ve výrobnách 2,62 1,65 uvedených do provozu před 1.1.2004 Výroba el. energie využitím geotermální energie, zdroj 4,5 3,64 uvedený do provozu po 1.1.2006 Výroba el. energie využitím geotermální energie, zdroj 3,64 2,78 uvedený do provozu před 1.1.2006 Výroba el. energie využitím slunečního záření, zdroj 13,2 12,59 uvedený do provozu po 1.1.2006 Výroba el. energie využitím slunečního záření, zdroj 6,28 5,67 uvedený do provozu před 1.1.2006 Pozn. Kategorií O1 a S1 se rozumí účelově pěstované jednoleté a víceleté byliny, účelově pěstované traviny a účelově pěstované rychlerostoucí dřeviny pro energetické využití. Kategorií O2 a S2 se rozumí: a) vedlejší produkty při těžbě dřeva (včetně listí nebo jehličí) a paliva z něj vyrobená, b) dřevní odpad z úprav a prořezávek lesů, parků, alejí a podobných činností (včetně listí nebo jehličí) a paliva z nich vyrobená, c) kůra z odkornění dřeva a paliva z ní vyrobená, d) vedlejší produkty nebo odpady z rostlinné výroby (sláma, obilné zbytky, obilí nepoužitelné pro potravinářskou výrobu). Kategorií O3 a S3 se rozumí piliny a hobliny, biopaliva vyrobená z biomasy a ostatní nezařazená biomasa.
40
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa
I.4 Hodnocení ekonomicky využitelných úspor z hospodárnějšího využití energie I.4.1 Úvod Energeticky úsporná opatření jsou základem naplňování principů udržitelného rozvoje energetického systému města. Na jedné straně se jedná o úspory energie využíváním účinnějších a hospodárnějších zařízení u spotřebitelů, na straně druhé jde o snižování náročnosti výroby energie ve výrobních systémech a zvyšování účinnosti při přenosu a distribuci energie. Energetické úspory mají významný environmentální přínos. Pro stanovení cílů v oblasti zvyšování energetické účinnosti je v prvé řadě potřeba ocenit potenciál úspor energie. Z hlediska realizovatelnosti je třeba rozdělit potenciál na technicky dostupný a ekonomicky nadějný. Technicky dostupný potenciál úspor je definován jako rozdíl mezi předpokládanou spotřebou energie v daném roce při uvažování trendu spotřeby a využití dosavadní technologie a spotřebou energie v tomto roce při použití všech technicky dosažitelných zlepšení energetické účinnosti. Ekonomicky nadějný potenciál úspor je obvykle menší než technicky dostupný potenciál a zahrnuje pouze ta technická opatření, která jsou návratná v době své životnosti, nejlépe však v horizontu, který je přijatelný z hlediska účelného investování při respektování časové hodnoty peněz. Zde existuje mnoho faktorů, které mají vliv na konkrétní posouzení tohoto potenciálu, např. dostupnost finančních zdrojů, vývoj cen paliv a energií, investiční náročnost apod. Ke zvyšování ekonomicky nadějného potenciálu může pomoci i naplňování cílů Státní energetické koncepce. Jedním z těchto cílů je odstraňování problémů a bariér bránících realizaci potenciálu úspor. Úkolem energetického řízení v rámci realizace Územní energetické koncepce je proto odstraňování identifikovaných překážek ve využívání ekonomicky nadějného potenciálu. Také v České republice se před několika lety se začalo využívat legislativních nástrojů k prosazování energetických úspor. Stěžejním dokumentem české legislativy zahrnujícím úsporná opatření v energetice je zákon č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií, který se zabývá opatřeními pro zvyšování hospodárnosti užití energie. Hlavními povinnostmi vyplývajícími ze zákona č. 406 jsou zpracování územních energetických koncepcí a energetických auditů zákonem určených objektů. Hranice této povinnosti jsou dány vyhláškou Ministerstva průmyslu a obchodu č. 213/2001 Sb. ve znění pozdějších předpisů. Tyto legislativní prostředky také určují povinnost zajistit realizaci úsporných opatření doporučených v energetickém auditu. Kontrolní činností pro dodržování těchto předpisů byla pověřena Státní energetická inspekce. Neméně důležitým dokumentem je vyhláška MPO č. 291/2001 Sb. Ta stanovuje podrobnosti užití energie při spotřebě tepla v budovách a stanovuje doporučené či závazné tepelně-technické vlastnosti stavebních konstrukcí a budov. Hodnoty udávané v této vyhlášce se v energetickém auditu porovnávají se skutečnými hodnotami u sledovaného objektu a podle této vyhlášky se také posuzuje použitý materiál u novostaveb. Evropská legislativa se zmiňuje o hospodaření energií ve směrnici o energetické náročnosti v budovách 2002/91/ES. Podle této směrnice mají členské státy přijmout opatření k tomu, aby nové či rekonstruované budovy odpovídaly minimálním 41
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa požadavkům na energetické vlastnosti. V České republice na tuto směrnici navazuje již zmiňovaný zákon č. 406 a jeho doprovodné vyhlášky. Z dalších jmenujme např. vyhlášku č. 152/2001 Sb., kterou se stanoví pravidla pro vytápění a přípravu teplé užitkové vody. Nejvýznamnější předpisy regulující sektor energetiky v ČR tedy jsou: • zákon č. 406/2000 Sb. ze dne 25. října 2000 o hospodaření energií, ve znění zákona č. 359/2003 Sb., zákona č. 694/2004 Sb. a zákona č. 180/2005 Sb., • zákon č. 458/2000 Sb. ze dne 28. listopadu 2000 o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických odvětvích a o změně některých zákonů (energetický zákon), ve znění zákona č. 151/2002 Sb., zákona č. 262/2002 Sb., zákona č. 278/2003 Sb., zákona č. 309/2002 Sb., zákona č. 356/2003 Sb. a zákona č. 670/2004 Sb., • zákon č. 86/2002 Sb. ze dne 14. února 2002 o ochraně ovzduší a o změně některých dalších zákonů (zákon o ochraně ovzduší), ve znění zákona č. 521/2002 Sb., zákona č. 92/2004 Sb., zákona 186/2004 Sb., zákona č. 695/2004 Sb., zákona č. 180/2005 Sb. a zákona č. 385/2005 Sb., 86/2002 Sb. • zákon č. 76/2002 Sb. ze dne 5. února 2002 o integrované prevenci a omezování znečištění, o integrovaném registru znečišťování a o změně některých zákonů (zákon o integrované prevenci), ve znění zákona č. 521/2002 Sb., zákona č. 437/2004 Sb. a zákona č. 695/2004 Sb. • zákon 180/2005 Sb. ze dne 31. března 2005 o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie a o změně některých zákonů (zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů), • Vyhláška č. 150/2001 Sb. Ministerstva průmyslu a obchodu, kterou se stanoví minimální účinnost užití energie při výrobě elektřiny a tepelné energie • Vyhláška č. 151/2001 Sb. Ministerstva průmyslu a obchodu, kterou se stanoví podrobnosti účinnosti užití energie při rozvodu tepelné energie a vnitřním rozvodu tepelné energie • Vyhláška č. 152/2001 Sb. Ministerstva průmyslu a obchodu, kterou se stanoví pravidla pro vytápění a dodávku teplé užitkové vody, měrné ukazatele spotřeby tepla pro vytápění a pro přípravu teplé užitkové vody a požadavky na vybavení vnitřních tepelných zařízení budov přístroji regulujícími dodávku tepelné energie konečným spotřebitelům • Vyhláška č. 153/2001 Sb. Ministerstva průmyslu a obchodu, kterou se stanoví podrobnosti určení účinnosti užití energie při přenosu, distribuci a vnitřním rozvodu elektrické energie • Vyhláška č. 154/2001 Sb. Energetického regulačního úřadu, kterou se stanoví podrobnosti udělování licencí pro podnikání v energetických odvětvích • Vyhláška č. 212/2001 Sb. Ministerstva průmyslu a obchodu, kterou se stanoví podrobnosti pro přípravu a uskutečňování kombinované výroby elektřiny a tepla • Vyhláška č. 213/2001 Sb. Ministerstva průmyslu a obchodu, kterou se vydávají podrobnosti náležitostí energetického auditu • Vyhláška č. 214/2001 Sb. Ministerstva průmyslu a obchodu, kterou se stanoví vymezení zdrojů energie, které budou hodnoceny jako obnovitelné
42
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa •
• •
Vyhláška č. 215/2001 Sb. Ministerstva průmyslu a obchodu, kterou se stanoví podrobnosti označování energetických spotřebičů energetickými štítky a zpracování technické dokumentace, Vyhlášky č. 216 až 226/2001 Sb., Vyhlášky č. 291/2001 Sb. Vyhláška Ministerstva průmyslu a obchodu, kterou se stanoví podrobnosti účinnosti užití energie při spotřebě tepla v budovách
Podle § 9 zákona č. 406/2000 Sb. má každá fyzická nebo právnická osoba s celkovou roční spotřebou energie vyšší než vyhláškou stanovená hodnota, povinnost podrobit své energetické hospodářství a budovu energetickému auditu. Vyhláška č. 213/2001 Sb., §10 stanovuje tuto hodnotu na 35 000 GJ/rok. Termín pro splnění této povinnosti je dán zákonem č. 359/2003 Sb., (který je novelizací zákona č. 4062001 Sb.), a to do 1. 1. 2005. Výstupy energetického auditu tvoří soupis úsporných opatření a povinným výstupem auditu je energeticky úsporný projekt, který vyčísluje jak úspory z hlediska technicko-energetického (realizací uspořená energie), tak ekonomického (investiční náklady, návratnost projektu, přepočtenou současnou hodnotu investice NPV a výše vnitřní úrokové míry IRR). Nejdůležitějším předpokladem je však realizace doporučených energeticky úsporných opatření. Stejně jako v jiných odvětvích platí za hlavní motivaci k energetickým úsporám především ekonomické pobídky.
I.4.2 Potenciál úspor a jejich realizace u spotřebitelských systémů I.4.2.1
Úspory v sektoru bydlení
Úsporná opatření v sektoru bydlení začínají u beznákladových opatření, jako je změna způsobu chování spotřebitelů či tzv. energetický management, ale mohou být také vysokonákladová, která i když mají dobrou ekonomickou návratnost, tak je finanční náročnost překážkou pro jejich využívání. Opatření jsou dále rozdělena podle jednotlivých konečných způsobů užití energie. Možnosti úspor organizačního charakteru Následující opatření buď přímo pomáhají snížit energetickou náročnost domácnosti, nebo alespoň pomáhají odhalit slabá místa v systému, na která je nutné se zaměřit. Možnosti úspor: • pravidelné odečítání, registrace a vyhodnocování spotřeby energie a návazné přehodnocení zálohových plateb u dodavatelů; • pravidelné prohlídky a údržba zařízení; • nepřetápění místnosti, nevytápět nevyužívané prostory, větrání omezit na nezbytně nutnou dobu (krátce a intenzivně), používání záclon a závěsů – nezakrývat však otopná tělesa; • při vaření používat přiměřeně velké nádoby, používání poklic na varné nádoby, správně zvolené množství vody, využívání tlakových nádob; • při chlazení potravin udržovat doporučenou teplotu, výparníkové plochy a těsnění dveří udržovat čisté, otevírání dveří na nezbytně nutnou dobu, umístění zařízení v chladných místnostech; • při praní dodržovat doporučené náplně, používat správné teploty, sušit prádlo přirozenou cestou. 43
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa K dalším možným úsporám lze přispět vhodnou volbou elektrických spotřebičů (třídy A), používáním kompaktních světelných zdrojů s nižší spotřebou či vyšším využitím denního světla. Možnosti úspor při přípravě TUV Ohřev TUV se na spotřebě energie v domácnosti podílí přibližně 20 až 25 %. Spotřeba je závislá na počtu členů domácnosti, na jejich zvyklostech a také na vybavení domácnosti. Spotřeba vody se může pohybovat od 40 do 100 litrů TUV na jednu osobu denně Možnosti úspor: • správná volba velikosti ohřívače či zásobníku TUV a jejich izolace, pokud možno využívání kombinace se zdroji vytápění v topné sezóně, dodržování teploty TUV 45 °C; • nahrazení koupání ve vaně sprchováním, maximální využití kapacity pračky a myčky, při ručním mytí neumývat nádobí pod tekoucí vodou; • používání pákových baterií a perlátorů, instalace měření spotřeby TUV, kontrola a údržba rozvodů vody. Předchozí opatření nejen dokáží uspořit energii na ohřev TUV, ale i snížit celkovou spotřebu pitné vody v domácnosti. Možnosti úspor ve vytápění Vytápění tvoří převažující část celkové spotřeby energie v bytové sféře. Vytápěním se zajišťuje v tomto období požadovaná tepelná pohoda v místnosti. Tento stav pohody je ovlivňován několika činiteli – teplotou a relativní vlhkostí vzduchu v místnosti, teplotou stěn a povrchovou úpravou stěn. Možnosti úspor: • volba vhodného zdroje vytápění a správné dimenzování jeho výkonu, způsob provozování zdroje podle doporučení výrobce; • správné dimenzování otopné soustavy, zlepšení izolace rozvodů, včasná údržba otopné soustavy, zónování soustavy, individuální regulace v jednotlivých místnostech – termoregulační ventily; • použití ekvitermní regulace s programovým řízením denního režimu, instalování měřičů tepla, využití rekuperace či posouzení kombinované výroby tepla a elektřiny. Při realizaci větších opatření tohoto druhu je nutné postupovat koncepčně a to tak, aby byla celá otopná soustava od zdroje vytápění přes regulace až po otopná tělesa správně dimenzována. Na tato opatření by měla plynule navazovat také stavebnětechnická opatření. Možnosti úspor ve stavebních konstrukcích budov Na trhu existuje celá řada kvalitních materiálů vhodných pro úsporná opatření v budovách či nízkoenergetickou výstavbu. Rozhodující vliv na jejich využívání v současné době má jejich cena. Ve svém důsledku mohou i drobné zásahy za relativně nízkou cenu přinést výrazné úspory, je však nutné slabá místa nalézt a správně navrhnout řešení. K tomu by měly sloužit energetické audity. Především je však nutné klást důraz na odpovídající údržbu budov.
44
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Možnosti úspor: • zlepšení izolačních vlastností hlavních stavebních konstrukcí domu – dodatečná izolace střechy, stropu pod půdou či podlah; izolace vnějších plášťů obvodových stěn – zvýšení tepelného odporu na hodnoty doporučené normou; • opatření ve výplni stavebních otvorů – utěsnění oken a dveří, repase oken s přidáním dalšího skla či zasklení sklem s lepšími izolačními vlastnostmi, výměna oken za plastová. Životnost opatření provedených ve stavebních konstrukcích je poměrně dlouhá, dosahuje trvání od 20 do 40 let. Za tuto dobu se většina vynaložených finančních prostředků do úprav stavebních konstrukcí vrátí, při výpočtu návratnosti je však třeba také uvažovat s vývojem cen za energie a přihlédnout k místním specifikám.
I.4.2.2
Úspory v sektoru občanské vybavenosti
V terciárním sektoru se nachází převážná část objektů, které velikostí své spotřeby energie spadají do povinnosti zpracování energetického auditu. Terciární sféra – sektor občanské vybavenosti v sobě zahrnuje více podsektorů, které se navzájem výrazně liší. Je to dáno různorodostí činností tohoto sektoru a tudíž neexistuje jednotný ukazatel, kterým by bylo možno určit jejich spotřebitelskou náročnost. Tyto podsektory se liší z hlediska spotřeby paliv a energie, zásobování teplem a dodávkou teplé užitkové vody a pro porovnání se používají většinou neekonomické údaje např. spotřeba energie na jednotku plochy, na jednoho zaměstnance či žáka, na jedno lůžko apod. Důležitým podkladem pro provedení odhadu potenciálu energetických úspor jsou energetické audity. Statutární město Teplice doposud nezpracovalo energetické audity pro objekty ve svém vlastnictví a možnost realizace energeticky úsporných opatření na základě energetického auditu nechává na uživatelích objektů. Energeticky úsporná opatření navrhovaná pro terciární sektor zahrnují: • zateplení svislého obvodového pláště budov, • výměna okenních výplní, • utěsnění spár stávajících okenních výplní silikonovým těsněním, • výměna dveřních výplní, • utěsnění spár stávajících dveřních výplní silikonovým těsněním, • zateplení střešního pláště, • zateplení konstrukcí budovy přiléhajících k zemině, • instalace termostatických ventilů, • hydraulické vyvážení otopné soustavy, • rekonstrukce rozvodů tepla, • instalace moderní ekvitermní regulace výkonu, • výměna zdrojů tepla a TUV za moderní. Technicky využitelný potenciál se v tomto sektoru pohybuje průměrně okolo 30%. Nezanedbatelný potenciál úspor spadající pod veřejný sektor je třeba hledat také ve veřejném osvětlení. Náklady na provoz a hlavně na elektrickou energii jsou značnou položkou obecních a městských rozpočtů. Ze stavebního zákona vyplývá povinnost
45
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa udržovat řádný pasport veřejného osvětlení. Potenciál úspor ve veřejném osvětlení dosahuje obvykle zhruba 25 – 30 % a pro jeho dosažení je třeba odborné posouzení celé soustavy tak, aby se zlepšovaly kvalitativní parametry a nedocházelo k omezování osvětlení na úkor požadovaných hygienických a bezpečnostních předpisů. Úspory spočívají tedy především ve výměně svítidel za novější a účinnější s moderními světelnými zdroji a v osazení soustav řídícími regulačními systémy. Možná energeticky úsporná opatření pro terciární sektor jsou obdobná jako v sektoru bydlení. Velkým rozdílem je však to, že v domácnosti si každý člověk hospodaří s vlastními prostředky, ale v terciárním sektoru tomu tak, až na výjimky (oblast obchodu či služeb ve vlastním objektu), není. Hlavním předpokladem dosažení úspor energie je především motivace všech dotčených osob šetřit veřejné finanční prostředky.
I.4.2.3
Úspory v podnikatelském sektoru
Energeticky úsporná opatření v průmyslu Pro průmysl a celý podnikatelský sektor platí obdobná opatření jako v předchozích případech. Jako další specifická opatřením lze uvést následující: • zavedení energetického managementu a instalace měření s následným sledováním a pravidelným vyhodnocováním spotřeby a nákladů na energie; • modernizace starších řídících systémů nebo instalace nových; • modernizace nebo výměna zastaralého výrobního zařízení za zařízení s vyšší energetickou účinností; • rekonstrukce či výměna energetických zdrojů (kotlů, pecí apod.) za účinnější, rekonstrukce navazujících rozvodných sítí a ostatních součástí energetického hospodářství; • využívání energeticky účinnějších motorových pohonů a osvětlovacích soustav; • úspornější využívání chladírenských, klimatizačních a vzduchotechnických zařízení; • instalace kogeneračních jednotek a využívání odpadního tepla, rekuperace. Energeticky úsporná opatření v zemědělství Pro dosažení energetických úspor v zemědělství lze, kromě výše uvedených možností, uplatnit další opatření. Zejména u technologií a zařízení, která jsou používána pouze v tomto oboru činnosti. Důležitou motivací je tlak na snižování nákladů a také splnění požadavků zákona č. 76/2002 Sb. o integrované prevenci a omezování znečištění. Možná energeticky úsporná opatření v zemědělství: • využívání nejlepších dostupných technik – BAT; • modernizace a rekonstrukce objektů pro ustájení zvířat – vyšší využití přirozeného větrání a denního světla, použití úspornějších větracích zařízení a zdrojů osvětlení; • instalace monitorovacích a řídících zařízení u energetických zařízení pro dopravu krmiv a odpadních produktů; • technické využití odpadních produktů živočišného a rostlinného původu; 46
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa • • •
výroba elektřiny a tepelné energie v bioplynových stanicích; využívání úspornějších pomocných zařízení a strojů v rostlinné výrobě; úspora vody.
I.4.3 Potenciál úspor a jejich realizace u výrobních a distribučních systémů I.4.3.1
Legislativní nástroje ke zvýšení účinnosti výroby energie
Jak je uvedeno v předešlých kapitolách, hlavními dokumenty jsou dva zákony: • zákon č. 458/2000 Sb. o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických odvětvích – (energetický zákon), • zákon č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií. Podrobněji se výroby energie týkají prováděcí vyhlášky a nařízení vlády k těmto zákonům. Jsou to zejména: • vyhláška č. 150/2001 Sb., • vyhláška č. 151/2001 Sb., • vyhláška č. 153/2001 Sb. Zákon č. 406/2000 Sb. konkrétně v § 6 ukládá povinnosti týkající se účinnosti užití energie. Odstavec 1) udává povinnosti pro výrobce energie, které jsou dále specifikovány v prováděcí vyhlášce č. 150/2001 Sb. Tato vyhláška stanoví minimální účinnost užití energie při: a) výrobě tepelné energie v kotlích, b) dodávce tepelné energie na výstupu z kotelny, c) výrobě elektřiny v parním turbosoustrojí, d) kombinované výrobě elektřiny a tepla v soustrojí s plynovou turbínou a spalinovým kotlem nebo v souboru s plynovou a parní turbínou a spalinovým kotlem a nebo v kogenerační jednotce s pístovým motorem e) kombinované výrobě elektřiny a tepla v palivovém článku. Vyhláška dále určuje způsob stanovení skutečně dosažené účinnosti užití energie v zařízeních pro výrobu elektřiny a tepelné energie. V § 6 odst. 2) zákona č. 406/2000 Sb. jsou dány povinnosti pro distributory energie, které jsou upřesněny ve vyhlášce č. 151/20001 Sb. Touto vyhláškou se stanoví podrobnosti účinnosti užití energie při rozvodu tepelné energie a vnitřním rozvodu tepelné energie u: a) parních, horkovodních a teplovodních sítí a sítí pro rozvod teplé užitkové vody a chladu včetně přípojek, s výjimkou chladicí vody z energetických a technologických procesů, která odvádí tepelnou energii do okolního prostředí, b) předávacích nebo výměníkových stanic, c) zařízení pro vnitřní rozvod tepelné energie včetně chladu a teplé užitkové vody v budovách (dále jen "vnitřní rozvod"). Vyhláška také stanoví způsob zjišťování tepelných ztrát zařízení pro rozvod tepelné energie a vnitřní rozvod tepelné energie včetně chladu a teplé užitkové vody.
47
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Zatímco předchozí vyhláška se týká rozvodů tepelné energie, vyhláška č. 153/2001 Sb. se týká rozvodů elektřiny. Touto vyhláškou se stanoví podrobnosti určení účinnosti užití energie při přenosu, distribuci a vnitřním rozvodu elektrické energie.
I.4.3.2
Možné zdroje energetických úspor
Vzhledem ke konfiguraci zdrojů energií v městě Teplice je možné nacházet největší možnosti energetických úspor ve výrobnách tepla a následných distribučních rozvodech. Všeobecné kroky směřující k dosažení energetických úspor jsou: • při výstavbě nových zdrojů vždy uvažovat s kombinovanou výrobou tepla a elektřiny a umisťovat tato zařízení co nejblíže ke spotřebiteli tepla, • při využívání kogenerace instalovat nejmodernější a nejúčinnější zařízení. Možná opatření v soustavách CZT: a) opatření na zdrojích využití kogenerace, modernizace kotelen na tuhá paliva na fluidní spalování, rekonstrukce starých kotelen, zejména na fosilní paliva, za účinnější na zemní plyn nebo biomasu, uplatnění energetického managementu s využitím měřících a regulačních systémů. b) opatření na rozvodech tepla přechod z parních soustav na teplovodní, přechod ze čtyřtrubkového rozvodu na dvoutrubkový a pokud možno bezkanálový, u případných parních soustav rekonstrukce odvaděčů kondenzátu. c) opatření v předávacích stanicích rekonstrukce domovních stanic pro decentralizovanou přípravu TUV, rekonstrukce cirkulačních čerpadel s využitím elektronické regulace otáček, instalace měřících, evidenčních a řídících systémů, doplňkové provedení izolací armatur. Ztráty při přenosu elektrické energie jsou způsobeny především fyzikálními jevy a nelze je výrazně ovlivňovat. Vzniku těchto ztrát lze předcházet při stavbě vedení používáním nejlepších a nejosvědčenějších materiálů vodičů a jejich uchycení a také výstavbou vhodného typu vedení. Rekonstrukce starých vedení z důvodu ztrát není ekonomicky výhodná, lze tedy doporučit modernizaci při dožití technických součástí vedení. Jistý potenciál úspor existuje ve snížení ztrát v elektrických stanicích, v transformátorech a zařízeních regulačních stanic. Vhodné je použití nejmodernějších technických zařízení elektrických stanic.
48
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa
I.5 Prognóza vývoje energetické poptávky I.5.1 Vývoj světové energetiky Zásoby fosilní energie jsou rozloženy na Zemi velmi nerovnoměrně. Zatímco dlouhodobé zásoby uhlí jsou ve všech světadílech, největší dlouhodobé zásoby zemního plynu se nacházejí pouze ve dvou oblastech (v Rusku a na Středním Východě) a největší dlouhodobé zásoby ropy dokonce jen v jedné oblasti (Střední Východ). Evropa je však na tom ze všech světových oblastí nejhůře, jak ukazují následující obrázky. Obrázek 9 Doba vyčerpání ověřených zásob fosilní energie (v letech)
Doba vyčerpání ověřených zásob fosilní energie Svět celkem Evropa Asie a Oceánie uhlí
Severní Amerika
plyn Afrika
ropa
Bývalý SSSR Stř. a Již. Amerika Střední Východ 0
50
100
150
200
250
Obrázek 10 Rozložení ověřených zásob fosilní energie
Rozložení ověřených zásob fosilní energie … je na tom nejhůře
Evropa
Proto ani v ČR energie nemůže zlevňovat!
Asie a Oceánie Severní Amerika
uhlí Afrika
plyn ropa
Bývalý SSSR Stř. a Již. Amerika Střední Východ 0%
10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%
49
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Období levné energie nenávratně končí (viz následující obrázek) a s vyčerpáváním fosilních zdrojů bude její cena neustále růst. Budeme si proto muset vzpomenout na dovednosti našich předků a začít s energií opět hospodařit a využívat přitom poslední poznatky výzkumu a vývoje. Budeme muset hledat nové alternativní cesty jak zajistit energii pro sebe i pro další generace. Tato budoucí cesta vede přes obnovitelné zdroje. Obrázek 11 Časová osa ve využívání energií
přechodné období plýtvání zdroji
-4000
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
OZE, hospodárné zacházení se zdroji
3000
3500
4000 4500 5000
elektřina
Závislost na dovozu energie úzce souvisí s bezpečností státu a jeho suverenitou. Pro malé a končící vlastní zásoby ropy a změněnou mezinárodní mocenskou situaci na Středním Východě po obsazení Iráku bude suverenita i hospodářská síla Evropské unie ještě více záviset na schopnosti adaptovat se a snižovat závislost na dovozu ropy. Není patrně náhodou, že je připravena nová směrnice EU zaměřená na progresivní zavádění biopaliv do roku 2010. Tato paliva budou vyráběna ze zemědělských produktů, dřeva a odpadu. Jedná se o důležitý krok vpřed směrem k alternativní palivové strategii pro zásobování dopravy vyplývající z nadměrné závislosti na dovozu ropy. Současně se jedná o příspěvek k plnění závazků z Kjóta, k využívání obnovitelných zdrojů a ke zvyšování energetické účinnosti evropské ekonomiky. Suverenita a hospodářská síla států EU bude záviset na schopnosti snižovat závislost na neobnovitelných zdrojích a adaptovat se na vyšší využití obnovitelných zdrojů energie.
I.5.2 Vývoj energetické poptávky bytové zástavby Velikost města Ve výhledu Územního plánu [5] se neuvažuje se změnou katastrální výměry, veškeré aktivity se budou odehrávat v daných katastrálních územích.
Počet obyvatel Počet trvale žijících obyvatel za poslední období činí 51 193 obyvatel. V současnosti má klesající trend a do budoucna se předpokládá jeho stagnace. V Územním plánu města byl pro předpověď počtu obyvatel použit model, který pracuje s údaji od roku 1869 a počítá k roku 2010 s indexem růstu 1,004 a k roku 2020 se stagnací. Pro jednotlivá katastrální území Teplic model počítá s nárůstem
50
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa počtu obyvatel ve středu Teplic, Nové Vsi, s poklesem v Trnovanech, Sobědruhách a s výrazným poklesem v Proseticích a Řetenicích. Dle těchto předpokladů uvedených v ÚP se očekává k roku 2011 mírný nárůst počtu obyvatel na 51 398 a k roku 2021 udržení této hodnoty. V ÚP je také uveden druhý výpočet trendu vývoje počtu obyvatel, který vyhodnocuje údaje od roku 1970 a výsledkem tohoto výpočtu je budoucí pokles počtu obyvatel až pod hranici 50 000 obyvatel.
Bytová zástavba Nová bytová zástavba ve větším měřítku se ve městě neuvažuje. Větší i menší lokality pro zástavbu za účelem bydlení jsou v ÚP vymezeny v okrajových částech města a jsou uvedeny jako rozvojové a transformační plochy v tabulce v následující kapitole.
I.5.3 Vývoj energetické poptávky rozvojových zón Koncept Územního plánu města Teplice neuvažuje se změnou katastrální výměry ani se začleněním nových územních částí do produkčních a výrobních zón. V Konceptu je navržen rozvoj, příp. transformace a následný rozvoj stávajících zón. Mapa rozvojových a transformačních ploch má v Konceptu ÚP označení „300.2 Funkce v území“. Rozvojové plochy jsou převážně prázdná území, která vyžadují minimální přípravu a z hlediska výstavby jsou víceméně připravena, i když míra obsloužení území dopravou a technickou infrastrukturou může být různá. Transformační plochy oproti tomu vyžadují různou míru přípravných prací (demolice, změna struktury, odstranění starých zátěží a podobně).
51
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa Tabulka 31 Rozvojové a transformační plochy na území města (zdroj: Územní plán města Teplice) Číslo plochy
Počet Název lokality v ÚP
Využití plochy
obyv.
Plocha celkem [m2]
bytů
produkční [m2]
002/1
Lázně
bydlení, služby - rozvojová
372
106
30344
14600
004/1
Masarykova
produkční - transformační
88
25
71892
45292
005/1
Trnovany
produkční - transformační
006/1
Nové Trnovany
bydlení (smíšené) - rozvojová
007/1 007/2 008/1 008/2 010/1
Šanov II Pražská Valy a Prosetický svah
118
34
134946
60726
1168
334
105912
7414
bydlení (kolekt.) - transformační
967
276
122764
6138
bydlení (kolekt.) - transformační
1514
433
160213
9613
143
41
116727
73538
1107
316
100432
7030
373
107
106606
0
produkční - transformační bydlení (smíšené) - rozvojová bydlení (RD) - rozvojová
011/1
produkční - rozvojová
011/2
bydlení (kolekt.) - rozvojová
Bílá cesta
011/3 013/1
bydlení (kolekt.) - rozvojová Řetenice
bydlení (smíšené) - rozvojová
58
17
47483
29914
819
234
74287
5200
462
132
41921
2934
1159
331
105167
7362
016/1
produkční - transformační
39
11
55104
19837
016/2
produkční - transformační
130
37
148163
66673
Nad Sviním potokem
016/3
produkční - transformační
77
22
88561
39852
017/1
produkční - transformační
419
120
598914
215609
produkční - transformační
179
51
255145
91852
017/2
Nákladní
020/1
Sobědruhy obec
produkční - transformační
144
41
117267
73878
021/1
U Třetího rybníka
produkční - rozvojová
366
105
298653
188151
052/1
Písečný vrch
bydlení (smíšené) - rozvojová
Celkem
52
447
128
40560
2839
10149
2901
2821061
968452
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa
I.5.4 Zásobování teplem Jak je uvedeno v Územním plánu, je území města z hlediska zásobování energiemi prakticky vyřešeno. Ve městě funguje systém CZT, který zahrnuje většinu lokalit kolektivního bydlení, občanské vybavenosti a některé výrobní a komerční areály, ostatní území města je zásobováno zemním plynem. Zásobování města teplem ze dvou zdrojů Elektrárny Ledvice a výtopny Proboštov počítá se zachováním stávajícího rozsahu a kromě toho jsou navrženy úpravy sloužící k zásobování rozvojových ploch. V rozvojových zónách je vhodné využít způsob vytápění v návaznosti na stávající systém. V území zásobovaném ze systému CZT a jeho bezprostředním dosahu je preferován systém CZT, v plochách se zavedenou plynovodní sítí, nebo v plochách mimo dosah CZT, je navrženo zásobování plynem. Tabulka 32 Bilance potřeb tepla v rozvojových a transformačních plochách (zdroj: Územní plán města Teplice) Číslo Název lokality v ÚP plochy
Využití plochy
005/1 007/1 007/2 011/1 011/2 011/3 013/1 016/1 016/2 016/3 017/1 017/2 Celkem
produkční - transformační bydlení (kolekt.) - transformační bydlení (kolekt.) - transformační produkční - rozvojová bydlení (kolekt.) - rozvojová bydlení (kolekt.) - rozvojová bydlení (smíšené) - rozvojová produkční - transformační produkční - transformační produkční - transformační produkční - transformační produkční - transformační
Trnovany Šanov II Bílá cesta Řetenice Nad Sviním potokem Nákladní
Plocha Průměrná Hodinová celkem produkční potřeba potřeba 2 2 [m ] [m ] [MWh/rok] [kW] 134946 60726 13302 4973 122764 6138 9619 3596 160213 9613 15064 5632 47483 29914 6553 2450 74287 5200 8149 3047 41921 2934 4598 1719 105167 7362 11536 4313 55104 19837 4345 1625 148163 66673 14605 5461 88561 39852 8730 3264 598914 215609 47229 17658 255145 91852 20120 7523 1832668 555712 163850 61261
Návrhy rozvoje energetického systému statutárního města Teplice se zabývá návrhová část ÚEK. Jedná se o: možnost napojení stávajících lokalit zásobovaných z lokálních plynových kotelen (zejména sídliště Prosetice) na systém CZT s výkonovou rezervou elektrárny Ledvice.
53
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa
I.5.5 Zásobování zemním plynem Území města včetně okrajových částí je v současné době plynofikováno. Návrhy na úpravy plynovodní sítě se proto týkají zejména zásobování rozvojových a transformačních ploch. Bilance potřeb zemního plynu v rozvojových a transformačních plochách je uvedena v následující tabulce. Tabulka 33 Bilance potřeb zemního plynu v rozvojových a transformačních plochách (zdroj: Územní plán města Teplice) Číslo plochy
Název lokality v ÚP
Využití plochy
002/1 004/1 005/1 006/1 007/1 007/2 008/1 008/2 010/1 011/1 013/1 016/1 016/3 017/1 017/2 020/1 021/1 052/1 Celkem
Lázně Masarykova Trnovany Nové Trnovany
bydlení, služby - rozvojová produkční - transformační produkční - transformační bydlení (smíšené) - rozvojová bydlení (kolekt.) - transformační bydlení (kolekt.) - transformační produkční - transformační bydlení (smíšené) - rozvojová bydlení (RD) - rozvojová produkční - rozvojová bydlení (smíšené) - rozvojová produkční - transformační produkční - transformační produkční - transformační produkční - transformační produkční - transformační produkční - rozvojová bydlení (smíšené) - rozvojová
¨
Šanov II Pražská Valy a Prosetický svah Bílá cesta Řetenice Nad Sviním potokem Nákladní Sobědruhy obec U Třetího rybníka Písečný vrch
Maximální Plocha Průměrná celkem produkční potřeba potřeba 2 2 3 3 [m ] [m ] [tis.m /rok] [m /h] 30344 14600 876 550 71892 45292 1715 885 134946 60726 2299 1187 105912 7414 1602 1035 40921 2046 378 286 160213 9613 2077 1341 116727 73538 2784 1438 100432 7030 1297 981 106606 0 352 288 47483 29914 1132 585 105167 7362 1358 1027 165312 59512 2253 1163 66421 29889 1131 584 119783 43122 1632 843 51029 18370 695 359 117267 73878 2797 1444 298653 188151 7122 3678 40560 2839 524 396 1879668 673297 32024 18071
Návrhy rozvoje energetického systému statutárního města Teplice se zabývá návrhová část ÚEK. Jedná se o: trojcestné zásobování energiemi v některých sídlištích.
54
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa
I.5.6 Zásobování elektrickou energií V Konceptu ÚP je počítáno s plánovanou unifikací elektrorozvodné sítě na napěťovou hladinu 22 kV, která má celkem 12 etap a má být ukončena roku 2015. Dále je v ÚP řešeno zásobování rozvojových a transformačních ploch elektrickou energií. Bilanci potřeb elektrické energie v rozvojových a transformačních plochách je uvedena v následující tabulce. Tabulka 34 Bilance potřeb elektrické energie v rozvojových a transformačních plochách (zdroj: Územní plán města Teplice) Číslo plochy
Název lokality v ÚP
Využití plochy
002/1 004/1 005/1 006/1 007/1 007/2 008/1 008/2 010/1 011/1 011/2 011/3 013/1 016/1 016/2 016/3 017/1 017/2 020/1 021/1 052/1 Celkem
Lázně Masarykova Trnovany Nové Trnovany
bydlení, služby - rozvojová produkční - transformační produkční - transformační bydlení (smíšené) - rozvojová bydlení (kolekt.) - transformační bydlení (kolekt.) - transformační produkční - transformační bydlení (smíšené) - rozvojová bydlení (RD) - rozvojová produkční - rozvojová bydlení (kolekt.) - rozvojová bydlení (kolekt.) - rozvojová bydlení (smíšené) - rozvoj produkční - transformační produkční - transformační produkční - transformační produkční - transformační produkční - transformační produkční - transformační produkční - rozvojová bydlení (smíšené) - rozvojová
Šanov II Pražská Valy a Prosetický svah Bílá cesta Řetenice Nad Sviním potokem Nákladní Sobědruhy obec U Třetího rybníka Písečný vrch
55
Plocha Instalovaný Soudobý celkem produkční výkon výkon 2 2 [m ] [m ] [kW] [kW] 30344 14600 1160 696 71892 45292 1530 918 134946 60726 2051 1231 105912 7414 2491 1495 122764 6138 2062 1237 160213 9613 3230 1938 116727 73538 2484 1490 100432 7030 2362 1417 106606 0 725 435 47483 29914 1010 606 74287 5200 1747 1048 41921 2934 986 592 105167 7362 2474 1484 165312 59512 2010 1206 148163 66673 2252 1351 132841 59778 2019 1212 718697 258731 8739 5244 306174 110223 3723 2234 117267 73878 2495 1497 298653 188151 6355 3813 40560 2839 954 572 3146361 1089548 52861 31717
Územní energetická koncepce statutárního města Teplice – I. etapa
Literatura: [1] [2] [3] [4] [5]
Culek, M. (editor) a kol.: Biogeografické členění České republiky. ENIGMA, Praha. 1996. Quitt, E.: Klimatické oblasti ČSR. Mapa 1: 500 000. 1971. Šrytr a kol.: Městské inženýrství. Academia, Praha. 1998. Ekowatt: Metody hodnocení vhodnosti a výtěžnosti OZE. ČEA, 2000. Roman Koucký Architektonická kancelář: Územní plán města Teplice. Praha, 2001-2002.
56