VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ENERGETICKÝ AUDIT BIOPLYNOVÉ STANICE

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV TECHNICKÝCH ZAŘÍZENÍ BUDOV FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF BUILDING SERVICES

ENERGETICKÝ AUDIT BIOPLYNOVÉ STANICE

DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER'S THESIS

AUTOR PRÁCE

Bc. TOMÁŠ VERNER

AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR

BRNO 2012

Ing. PETR HORÁK, Ph.D.

Abstrakt Diplomová práce se zabývá hodnocením hospodárnosti výstavby bioplynové stanice. Hodnotícím mechanismem je zvolen energetický audit, který se snaží postihnout všechny vlivy, energetické a finanční toky. Výstupem takovéhoto hodnocení je pak jednoznačné doporučení varianty řešení projektu. Diplomová práce řeší dále projektovou přípravu stavby prováděcí dokumentací. Ta se skládá z výkresové části a textové části. Práce obsahuje zamyšlení nad celkovým smyslem výroby elektřiny v bioplynových stanicích. Klíčová slova Energetický audit, bioplynová stanice, ekonomické hodnocení, výroba elektřiny z bioplynu, kogenerace.

Abstract Master’s thesis deals economy evaluation of biogas station. As evaluating mechanism was elected energy audit. It tries to show all effects and economy and energy influences. Output evaluation recommend the best option of project. Master’s thesis also solves project documentation. It contains implementation drawings and scripts. Thesis thinks about global reason production of electric energy in biogas stations. Keywords Energy audit, biogas station, economy evaluation, production of electric energy for biogas, cogeneration. …

Bibliografická citace VŠKP VERNER, T. Energetický audit bioplynové stanice : diplomová práce. Brno, 2011. 167 s. , 31 s. příl. Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. Ústav technických zařízení budov. Vedoucí diplomové práce Ing. PETR HORÁK, Ph.D.

Prohlášení: Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracoval samostatně, a že jsem uvedl všechny použité‚ informační zdroje.

V Brně dne 1.1.2012

……………………………………………………… podpis autora

LICENČNÍ SMLOUVA POSKYTOVANÁ K VÝKONU PRÁVA UŽÍT ŠKOLNÍ DÍLO uzavřená mezi smluvními stranami: 1. Pan/paní Jméno a příjmení: Bc. Tomáš Verner Bytem: Bezděkov nad Metují č.p. 45 Narozen/a (datum a místo): 28.5.1987 (dále jen „autor“) a 2. Vysoké učení technické v Brně Fakulta stavební se sídlem Veveří 331/95, Brno 602 00 jejímž jménem jedná na základě písemného pověření děkanem fakulty: doc. Ing. Jiří Hirš, CSc. (dále jen „nabyvatel“)

Článek 1 Specifikace školního díla 1. Předmětem této smlouvy je vysokoškolská kvalifikační práce (VŠKP): □ disertační práce x diplomová práce □ bakalářská práce □ jiná práce, jejíž druh je specifikován jako (dále jen VŠKP nebo dílo) Název VŠKP: Vedoucí/ školitel VŠKP: Ústav: Datum obhajoby VŠKP:

ENERGETICKÝ AUDIT BIOPLYNOVÉ STANICE Ing. PETR HORÁK, Ph.D. Ústav technických zařízení budov

VŠKP odevzdal autor nabyvateli v*:

*

□ tištěné formě

–

počet exemplářů …… 1 …..

□ elektronické formě

–

počet exemplářů …… 1 …..

hodící se zaškrtněte

2.

Autor prohlašuje, že vytvořil samostatnou vlastní tvůrčí činností dílo shora popsané a specifikované. Autor dále prohlašuje, že při zpracovávání díla se sám nedostal do rozporu s autorským zákonem a předpisy souvisejícími a že je dílo dílem původním. 3. Dílo je chráněno jako dílo dle autorského zákona v platném znění. 4. Autor potvrzuje, že listinná a elektronická verze díla je identická.

Článek 2 Udělení licenčního oprávnění

NESOUHLASÍM

1.

Autor touto smlouvou poskytuje nabyvateli oprávnění (licenci) k výkonu práva uvedené dílo nevýdělečně užít, archivovat a zpřístupnit ke studijním, výukovým a výzkumným účelům včetně pořizovaní výpisů, opisů a rozmnoženin. 2. Licence je poskytována celosvětově, pro celou dobu trvání autorských a majetkových práv k dílu. 3. Autor souhlasí se zveřejněním díla v databázi přístupné v mezinárodní síti □ ihned po uzavření této smlouvy □ 1 rok po uzavření této smlouvy □ 3 roky po uzavření této smlouvy □ 5 let po uzavření této smlouvy □ 10 let po uzavření této smlouvy (z důvodu utajení v něm obsažených informací) 4. Nevýdělečné zveřejňování díla nabyvatelem v souladu s ustanovením § 47b zákona č. 111/ 1998 Sb., v platném znění, nevyžaduje licenci a nabyvatel je k němu povinen a oprávněn ze zákona.

Článek 3 Závěrečná ustanovení 1. Smlouva je sepsána ve třech vyhotoveních s platností originálu, přičemž po jednom vyhotovení obdrží autor a nabyvatel, další vyhotovení je vloženo do VŠKP. 2. Vztahy mezi smluvními stranami vzniklé a neupravené touto smlouvou se řídí autorským zákonem, občanským zákoníkem, vysokoškolským zákonem, zákonem o archivnictví, v platném znění a popř. dalšími právními předpisy. 3. Licenční smlouva byla uzavřena na základě svobodné a pravé vůle smluvních stran, s plným porozuměním jejímu textu i důsledkům, nikoliv v tísni a za nápadně nevýhodných podmínek. 4. Licenční smlouva nabývá platnosti a účinnosti dnem jejího podpisu oběma smluvními stranami.

V Brně dne: 1.1.2012.

……………………………………….. Nabyvatel

………………………………………… Autor

PROHLÁŠENÍ O SHODĚ LISTINNÉ A ELEKTRONICKÉ FORMY VŠKP

Prohlášení: Prohlašuji, že elektronická forma odevzdané práce je shodná s odevzdanou listinnou formou.

V Brně dne 1.1.2012

……………………………………………………… podpis autora Bc. Tomáš Verner

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ

POPISNÝ SOUBOR ZÁVĚREČNÉ PRÁCE Vedoucí práce Autor práce

Ing. Petr Horák, Ph.D. Bc. Tomáš Verner

Škola Fakulta Ústav Studijní obor Studijní program

Vysoké učení technické v Brně Stavební Ústav technických zařízení budov 3608T001 Pozemní stavby

Název práce Název práce v anglickém jazyce Typ práce Přidělovaný titul Jazyk práce Datový formát elektronické verze

Energetický audit bioplynové stanice

N3607 Stavební inženýrství

Diplomová práce Ing. Čeština

Diplomová práce se zabývá hodnocením hospodárnosti výstavby bioplynové stanice. Hodnotícím mechanismem je zvolen energetický audit, který se snaží postihnout všechny vlivy, energetické a finanční toky. Výstupem takovéhoto hodnocení je pak jednoznačné doporučení varianty řešení projektu. Diplomová práce řeší dále projektovou přípravu stavby prováděcí dokumentací. Ta se skládá z výkresové části a textové části. Práce obsahuje zamyšlení nad celkovým smyslem výroby elektřiny v bioplynových stanicích. Anotace práce v Master's thesis deals economy evaluation of biogas station. As evaluating mechanism was elected energy audit. It tries to show all effects anglickém and economy and energy influences. Output evaluation recommend the best jazyce option of project. Master's thesis also solves project documentation. It contains implementation drawings and scripts. Thesis thinks about global reason production of electric energy in biogas stations. Anotace práce

Klíčová slova

Energetický audit, bioplynová stanice, ekonomické hodnocení, výroba elektřiny z bioplynu, kogenerace.

Klíčová slova v Energy audit, biogas station, economy evaluation, production of electric anglickém energy for biogas, cogeneration. jazyce

BIOPLYNOVÁ STANICE Agrotech Česká Metuje s.r.o.

A) Analýza problematiky výroby elektrické energie z bioplynu a problematika výstavby bioplynových stanic v ČR, jejich navrhování, energeticko-environmentální hodnocení a realizace.

10


Konvenční vs. obnovitelné zdroje: Aneb proč vlastně vznikl takový zájem o obnovitelné zdroje energie? Energetika ČR je dlouhodobě založena na uhlí. Uhlí nám zajišťuje značnou míru soběstačnosti. Na druhé straně se však výrazně podepisuje na znečišťování a devastaci okolní krajiny jak v místě těžby, tak v místě teplárny. Především proto byly vyhlášeny těžební limity, které měly vést k postupnému utlumení těžby a k přechodu na jiné, ekologičtější zdroje. Myšleny tím byly obnovitelné zdroje, nebo zdroje na vyšší technologické úrovni.

obr. 1: Sokolovsko, lom Jiří (zdroj wikipedie.cz)

Faktem ovšem je, že v dnešní době nemá ČR, a v dlouhé době nebude mít adekvátní zdroj energie, který by mohl uhlí nahradit, aniž by nevznikla závislost na surovinách zvenčí. Současná vláda však připouští, že v krajních případech by mohlo k prolomení limitů dojít. V ČR má těžba a využívání uhlí příliš dlouhé kořeny a zatím nezastupitelnou roli.

Ačkoliv celosvětově vzrostl odpor vůči jádru, a současně se zvyšuje tlak Německa a Rakouska na utlumení jaderných elektráren v Evropě, Česká republika naopak posiluje své rozhodnutí o využívání jaderných elektráren posiluje, ale i dále rozšiřuje. Většina koncepcí počítá do budoucna s narůstající úlohou jaderných elektráren. Dokonce při zajištění dostatečné kapacity rezervy, počítají koncepce s masivním nárůstem elektromobilů. Výroba energie z jaderné reakce je v současné době nejdokonalejší technologií z hlediska množství vyrobené energie a emisí. Problém však zůstává v relativním nebezpečí, které provozem vzniká a dále tato technologie

11


potřebuje prohloubit v dalším rozkládání jaderných odpadů vznikajícím při reakci.(1) Další ze zdrojů tepla jako např. plyn nebo ropné produkty jsou sice také optimistické pro budoucnost, avšak stoupá tím míra závislosti na dodavatelských státech, např. Rusku.

obr.2 Mapa plynovodů z Ruska do Evropy (zdroj inovinky.cz)

Jak je na tom „zelená energie“? „Po překotném rozjezdu a razantním přibrzdění solární energie a energie z biomasy se zdá, že zelená energie u nás dostává přinejmenším oranžovou.“ Ačkoliv se tento postoj může zdát mnohým dosti zpátečnický, je potřeba se na tuto problematiku podívat reálným pohledem. Energie ze Slunce je sice krásně čistá, ale v našich podmínkách ne zrovna ideální. Alespoň ne v podobě dotovaných plantáží, které vyrostly na českých svazích, polích a loukách. Moderní výstavba využívající solární prvky a stejně tak využití stávajících střech pro doplňkovou výrobu energie ze slunce je zde určitě na místě a v této oblasti se jistě dočkáme rozvoje. Na druhé straně je potřeba počítat s tím, že s naplněním životnosti panelů stávajících velkých slunečních elektráren se opět dočkáme jejich postupného zániku. Doufejme, že se do té doby dořeší veškeré potřebné kroky k zajištění jejich likvidace, aby se stráně a pole mohly zase vrátit původním účelům. Rozlehlé hřbitovy solárních panelů je asi to poslední, co bychom chtěli v české krajině vídat. S podobným osudem jako u solárních elektráren počítá třetí varianta energetické koncepce také u elektráren větrných.(1)

12

BIOPLYNOVÁ STANICE Agrotech Česká Č Metuje s.r.o.

Výrazně optimističtější vyhlídky má bioplyn a biomasa.. Už dnes je jasné, že nepůjde o strmé nárůsty podílu těchto surovin na celkovém mixu, protože kapacita produkce v našich podmínkách má značná omezení. Rezervy tu však jsou a při optimálním způsobu jejich využití lze považovat bioplyn a biomasu za perspektivní OZE v podmínkách naší země.

obr.3 Cyklus biomasy (zdroj ekostrážce.cz)

Podíl obnovitelných zdrojů ve složení elektrické energie. Je víceméně jasné, že v nejbližších letech Česká republika nebude patřit mezi tahouny OZE a spokojí se víceméně s naplněním podílů, k nimž jsme se dosud zavázali. Žádná z aktuálně dostupných technologií OZE totiž v našich podmínkách neskýtá prostor pro masivní růst.

obr. 4 Podíl OZE v dodávce elektřiny (zdroj solarenvi.cz)

13


obr. 5 Podíl jednotlivých druhů OZE (zdroj issar-cenia.cz)

Trend výroby bioplynu: Proč právě výroba bioplynu skýtá takové možnosti uplatnění a čím je lákavá? Aktuální vývoj v zemědělství v EU směřuje k transformaci výroby bioplynu mimo jiné na činnosti spojené s nepotravinářskou výrobou a obecně na udržitelnou podobu zemědělství a venkova. Právě rozšíření činnosti zemědělců o provozování bioplynových stanic a o pěstování energetických plodin jakožto zdroje pro tato zařízení je jednou z významných možností, jak posílit budoucí udržitelnost zemědělství a venkova. Zkušenosti z Německa a Rakouska, kde realizace těchto technologií probíhá velice intenzivně, potvrzují, že zemědělské bioplynové stanice (BPS) mají významný pozitivní přínos pro venkov a zemědělství, jsou pro zemědělce novým a stabilním zdrojem příjmů, vytváření a stabilizují pracovní místa, produkují ekologickou energii a velice kvalitní hnojivo. Přispívají tak významně k ochraně životního prostředí a navíc k energetické nezávislosti země.

14


Dramatický rozvoj tohoto oboru a jeho atraktivnost ilustruje stav, kdy pouze během roku 2005 bylo v Německu uvedeno do provozu 700 nových bioplynových stanic s celkovým instalovaným výkonem 250 MW a v roce 2006 činil přírůstek instalovaného výkonu dokonce 550 MWe. Ve většině případů se jedná o zemědělské bioplynové stanice. Stejně tak se i v ČR postupně vytváří podmínky pro realizaci těchto zařízení a v současnosti lze zaznamenat oživení tohoto oboru a výrazný zájem ze strany zemědělců. Důležitý aspektem pro rozvoj výstavby bioplynových stanic byla především možnost získání dotace ze státních a evropských peněz. Za rok 2007-2013 bylo v programu rozvoje venkova ČR k dispozici 480mil. Kč (2, strana 4). Zvyšování zájmu o bioplynové stanice je jistě pozitivní trend, v rámci kterého je ovšem zapotřebí usilovat o to, aby projekty nových zemědělských stanic byly kvalitní a jejich provoz ekonomicky udržitelný. Do ČR se dostávají především technologie německé, které jsou dostatečně kvalitní, propracované a odzkoušené, aby tyto podmínky provozu splňovaly.

obr.6 Bioplynová stanice Koennern, Německo (zdroj nordmethan.de)

Koennern investice 32,5 Mio € - počet zaměstnanců 18 - vstup cca 160 000 tun/rok – 120 000 tuhé látky + 40 000 kapalné - výstup 3 333 m3/hod 15


-

ekvivalent termický výkon 17,4 MWtep ekvivalent elektrický výkon 7,3 MWel mezofilní a termofilní provoz 39°C a 55°C Projekt takto velký nemá logiku v ČR. Odhad efektivní technologie cca 4 x menší.

Historie bioplynu: Jak je stará myšlenka výroby a jímání bioplynu? Myšlenka využití organických odpadů k vyhnití a jímání bioplynu byla lidstvu známa již od italského vědce Alessandra Volty. Záměrné využití těchto procesů v zemědělství zažilo rozkvět na technické univerzitě v Darmstadtu. Útlum bioplynových stanic nastal v 50-tých letech následky ropné vlny. Druhá vlna zájmu o bioplyn se zvedla po ropné krizi v letech 1972-1973. V březnu 1974 zorganizovala organizace KTBL celosvětové úsilí o hledání alternativních zdrojů. Bioplyn začal opět nabírat na vážnosti. Nejvíce stanic bylo vybudováno v letech 1980-1985 v Německu. Vlivem tohoto zájmu byla vyřešena problematika získávání bioplynu velmi podrobně a je tedy dnes možné vhodně a poměrně přesně navrhovat bioplynové stanice (3, strana 9). Zřízení bioplynové stanice: Vyplatí se mi investovat do výstavby BPS, a jaké z toho plynou výhody, ale také závazky? Asi nejvýznamnějším důvodem výstavby bioplynové pro zemědělské subjekty je pevná výkupní cena vyrobené elektrické energie. Výkupní cena 1 kWh byla pro rok 2011 4,12Kč. V porovnání s výrobní cenou v uhelné nebo jaderné elektrárně je několikrát vyšší. Při takové výkupní ceně se pohybuje hrubá návratnost okolo 10 let. Záleží na podílu využití odpadního tepla a na možnostech získání dotace na výstavbu. Do roku 2008 byly rozlišovány bioplynové stanice podle termínu uvedení do provozu, od roku 2009 jsou rozděleny pouze do dvou kategorií podle typu používané biomasy. Výkupní ceny od té doby zůstávají stálé, mění se pouze výše zeleného bonusu. Naopak výrobny využívající skládkový a kalový plyn z čističek odpadních vod (ČOV) byly ve stejném roce sloučeny do jedné kategorie a rozděleny podle termínu uvedení do provozu. AF1: >50 % sušiny zpracovávané biomasy tvoří cíleně pěstované plodiny a jejich oddělené části s původem v zemědělské výrobě, které jsou primárně určeny k energetickému využití a neprošly technologickou úpravou (na rozdíl od německé definice chybí explicitní vyjádření, že konzervace není technologická úprava), rovněž ve zbývajícím podílu lze použít pouze vybrané druhy biomasy, většinou odpady z výroby potravin, přesněji viz vyhláška č. 482/2005 Sb. , kterou se stanoví druhy, způsoby využití a parametry biomasy při podpoře výroby elektřiny z biomasy, ve znění pozdějších předpisů (Německý zákon se odvolává na Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1774/2002 ). AF2: ostatní.

16


obr. 7 Výkupní cena elektřiny (zdroj tzb-info.cz)

Vyhnívacím procesem uvnitř fermentoru vzniká čtyř fázovým biologickým rozkladem plyn s cca 60% podílem metanu. Nazýváme ho bioplyn. Bioplyn je směs plynů obsahující 55 – 75 obj. % metanu a 23 – 43 % oxidu uhličitého a cca 2 % vodíku. Tento plyn je jímán a složitým zařízení dopravován ke spalování. Ke spalování bioplynu se využívají kombinované motory s generátory. Tzv. kogenerační jednotky. Tyto jednotky jsou velmi podobné klasickým spalovacím nebo vznětovým motorům. Energie získaná z výbuchu plynu je předávána hřídelí a soustavou převodů ke generátoru napětí. Vzniká nízkonapěťový proud, který se v olejovém transformátoru mění na vysokonapěťový proud. Ten putuje do veřejné sítě VN.

17


Vstupní suroviny

Bioplyn

Využití tepla

Digestát

obr.8 Názorné schéma putovní složek technologie bioplynovým procesem (zdroj Weltec.de)

Další cíle bioplynových stanic: Je výstavba bioplynových ekonomických důvodech?

stanic

založena

jen

na

Bioplynové stanice v počátku nevznikly jako zdroj elektrické energie. Prvotní myšlenka byla ve výrobě náhradního paliva pro spalování např. v topných kotlích, v zemědělských strojích nebo využití bioplynu např. při svícení. Na obrázku je nový

18


typ traktoru, který jako palivo pro motor využívá CNG nebo bioplyn. Bioplynová stanice má velký význam i z biologického hlediska. Výroba bioplynu spočívá v jímání metanu do plynojemu nad nádrží se substrátem (kejdou, hnojem a organickými odpady). Tím, že je tento materiál centralizován a skladován tímto způsobem, dochází k významnému snížení zatížení pachem okolí. Digestát zbavený velké části metanu je takřka bez zápachu a je možné ho volně skladovat bez zastřešení. Je však možná i instalace střešního pláště, který dokonce dodatečně jímá bioplyn (viz. obr.). Mnoho staveb BPS vzniklo za účelem snížit zatížení pachem sousedních vesnic a domů. Bioplynový proces vylepšuje kvalitu hnojícího materiálu. Zemědělci používají nejčastěji k hnojení půdy volně skladovaný hnůj nebo kejdu. Ty však obsahují velké množství žíravých látek. Vzniklý digestát z bioplynového procesu snižuje žíravé účinky při hnojení. Výhodné je i zlepšení tekutosti hnojícího substrátu i celkové homogennosti. Při procesu vyhnívání nedochází k takovým ztrátám na živinách jako u volně skladového substrátu a ani nedochází k tak velkému vyplavování dusíku, který je významný pro kvalitní hnojení. K tomu se může využít i vhodný stroj jako např. vlečné hadice. S tím je spojeno i zlepšení odolnosti a kondice rostlin. Dalším pozitivem je zmenšení klíčivosti semen plevele.

obr.9 Rozstřikovač s vlečnými hadicemi. Systém sníží ztráty dusíku.

Volně jímaná kejda může je vždy dobré prostředí ke vzniku nemocí a chorob. Po celém procesu ve fermentoru dojde k tzv. hygienizaci, která dokáže choroboplodné zárodky zahubit a eliminovat riziko přenesení nemocí na hnojené rostliny. 19


Významné je však snížení zatížení vzduchu metanem a čpavkem. Jelikož je metan označován za jednoho z viníků globálního oteplování je tento fakt příznivý z celosvětového hlediska.

obr. 10 Podíl jednotlivých skleníkových plynů na zesílení absorpce slunečního záření vyjádřen radiační účinností. Na levé straně je stupnice radiačního záření, na pravé straně index radiační účinnosti. Pro rok 1990 je roven hodnotě 1.

Bioplynová stanice však může být příznivá nejen pro samotné zemědělce, kteří z ní mají zisk prodejem elektřiny a zkvalitňují hnojící substrát, což má za následek vyšší sklizeň. Výroba elektrické energie je spojena s výrobou stejného množství odpadního tepla. Toto teplo vzniká chlazení motorového prostoru chladícím okruhem. V nejjednodušších systémech není v projektu s tímto teplem počítáno a je odváděno přes chladící zařízení do ovzduší. Při promyšlenějším přístupu k problematice se nabízí mnoho možností jak toto teplo využít. Takováto forma tepla je vhodná pro využití v sousedních areálech pro vytápění objektů nebo pro výrobní provoz. Teplo však nemusí končit jen v zemědělském areálu. O odběr tepla z bioplynové stanice se může zajímat i obec, na jejíž území BPS stojí. Pro představu BPS o elektrickém výkonu 1MW bude vyrábět cca 1MW tepla. Taková energie ve formě teplé vody má potenciál vytopit velkou část zastavěného území obce, nebo pokrýt část energie k ohřevu teplé vody. Energie dodaná BPS do sítě je stabilní s minimálním kolísáním výkonu.

20


Ekologické aspekty anaerobní digesce fytomasy: Jaká je výhoda při výrobě elektřiny z bioplynu oproti konvenčním palivům? Základním pozitivním dopadem anaerobní digesce je omezování produkce skleníkových plynů. Jsou tímto míněny CO2 a metan. Metan se na skleníkovém efektu podílí 20% a po CO2 je druhým nejvíce škodlivým skleníkovým plynem. Při růstu rostlinné biomasy se spotřebuje výrazně více CO2 než při spalování. V důsledku uzavřené bioplynové technologie se omezí nárůst antropogenního skleníkového efektu. Emisní zátěž vznikající spalováním bioplynu (60 kg CO2/GJ) je podstatně nižší než při spalování fosilních paliv (100 kg CO2/GJ). Spalování bioplynu nezhoršuje antropogenní skleníkový efekt, vyprodukovaný CO2 spalováním byl při růstu fytomasy navázán rostlinami a velká část uhlíku zůstane ve stabilizovaném digestátu a kořenové části rostlin. Jaký je rozdíl mezi spalováním bioplynu a zemního plynu: Vznikající emise se v zásadě neliší. Jsou dokonce regulovány společným předpisem. Při spalování bioplynu jsou dokonce nižší emise oxidů dusíku. Je třeba však hodnotit limitní hodnoty koncentrace síry v palivu. Spalováním bioplynu nevznikají škodlivé emise SO2 a těžkých kovů. Bioplyn nemusí být spalován pouze k vyrobení tepla a elektrické energie. Komprimovaný bioplyn se dá využít k jako palivo pro dopravní prostředky nebo pro stroje. Bioplyn se dá upravit ještě dalším stupněm. Výsledný bioplyn se čistí a upraví tak, že výsledný plyn dosahuje kvalit zemního plynu. V ČR zatím však není legislativně podchycený výkup metanu ze soukromé výrobny, v Německu však již tento způsob funguje. Výrobou bioplynu nebo čistého vyčištěného bioplynu je možné zabezpečit alternativu všech druhů fosilních paliv. Spalováním ostatních fytopaliv jsou znehodnocovány rostlinné živiny, zejména dusík. Při anaerobní digesci jsou živiny využity v organickém hnojivu, které je vedlejším produktem technologie. 1NPK hnojiva představuje úsporu emise 6t CO2 (4, strana 196). Při racionálním systému biozplynování fytomasy spojené s výrobou organického hnojiva je možno očekávat na jednotku energetického vkladu 6,5-9,5 jednotek energetického výstupu. Poměr je sice méně příznivý než při např. spalování slámy (1:15), ale příznivější než při získávání bioetanolu (1:1,2), nebo bionafty (1:2-3) (5, strana 164, příloha 6). Substrát po zplynování fytomasy se zvířecími fekáliemi vykazuje vyšší hnojící účinnost než tradičně užívané zvířecí fekálie. Při aplikaci organického hnojiva připraveného anaerobní digescí jsou minimální ztráty čpavkového dusíku a nenastávají pachové problémy. V případě ošetření substrátu anaerobní digescí je možné připravit stabilizované organické hnojivo s již připravenými humusovými látkami. Takto připravené hnojivo zaručí dlouhodobé zvýšení úrodnosti půdy. Podle různých autorů bude dávka takovéhoto hnojiva zvyšovat výnosy zemědělských plodin v tříleté následné působnosti o 17-20%. Vlivem dlouhodobého nadměrného spalování slámy se vytváří riziko snižování půdní úrodnosti. Likvidace nebo využívání organických odpadů pro anaerobní digesci není tímto rizikem zatížena.

21


Hlavní zásady pro zřízení stanice: Hlavních zásad pro zřízení bioplynové stanice je mnoho a liší dle požadavků a dle druhu investora. Souhrnně je však poměrně přesně vystihuje sborník vydaný MZe „Desatero bioplynových stanic“. I. • • • • • • •

Precizní příprava projektu studie proveditelnosti Včasné ověření možnosti připojení na síť VN Včasné zajištění dostatečných a kvalitních vstupních surovin Včasná a průběžná spolupráce s místní samosprávou a občany (osvěta) Zkoušky výtěžnosti bioplynu Zpracování žádostí o investiční podporu a zajištění financování projektu Projektová dokumentace pro ÚŘ a SŘ, geodetické zaměření, inženýrsko-geologický průzkum, zjišťovací řízení EIA

obr 11 Bioplynová stanice (zdroj biom.cz)

22


II. • • •

Dostatek kvalitních vstupních surovin Jaké vstupy lze v bioplynových stanicích zpracovat? Dlouhodobost dodávek Svozová vzdálenost vstupních surovin

Obr.12 Zemědělská technika pro krmení BPS III. • •

Výtěžnost bioplynu z jednotlivých materiálů Na čem produkce bioplynu závisí? Optimální složení surovinové směsi

23


IV. • • • •

Včasná a průběžná spolupráce s místní samosprávou a občany Věcné seznámení se stavebním záměrem Oslovení nejbližších sousedů stavby Oslovení širšího okolí stavby Průběžné informování a provádění osvěty obyvatelstva

V.

Spolehlivá a ověřená technologie Volba suché nebo mokré fermentace Teplotní režim fermentačního procesu

• •

VI. • • • •

Optimalizace investičních a provozních nákladů Využití existující infrastruktury Důsledná volba dodavatele Maximalizace provozu zařízení a minimalizace spotřeby energie Citlivost ekonomických parametrů na investičních a provozních nákladech

VII. • • • •

Volba vhodné kogenerační jednotky Zážehový nebo vznětový spalovací motor Vysoká účinnost výroby elektrické energie Zajištění kvalitního servisu Volba počtu kogeneračních jednotek

VIII. • • •

Využití odpadního tepla Využití tepla pro potřebu BPS a samotného procesu Vytápění budov zemědělských areálů Dodávky tepelné energie pro vytápění nebo ohřev vody bytových celků Teplo pro výrobní procesy

• IX. •

Nakládání s digestátem, možnost využití jako kvalitní hnojivo Jako kvalitní hnojivo (viz. obr.) 24


X. • • •

Další možnosti využití bioplynu Úprava bioplynu na biometan, zemní plyn (viz. obr) Spalování biometanu v zařízeních k tomu upravených (auta, traktory, stroje) Distribuce biometanu do veřejné sítě plynu

Možnosti rozvoje BPS: Největší překážkou pro rozvoj BPS v ČR jsou jejich relativně vysoké investiční náklady a náročné bezpečnostní požadavky, které jsou především u malých bioplynových stanic velkým omezením jejich dalšího rozvoje (6). Investiční náklady jsou ovlivněny řadou okolností jako např. lokalitou výstavby, možností využití stávajících zařízení, vybudovanou infrastrukturou v místě realizace, vlastnostmi zpracovávaného substrátu a hlavně zvolenou technologií. Další důležitou podmínkou hospodárného provozu BPS je nutnost efektivního využití odpadního tepla vznikajícího při spalování. Potenciál výroby bioplynu v ČR: Výroba bioplynu v zemědělských BPS je vždy závislá na vstupních surovinách. Pokud je vstupních surovin nedostatek, není možné stanici zřídit. Tím je stanoven určitý maximální počet bioplynový stanic na území ČR. Dostupný potenciál produkce bioplynu ze zemědělských BPS se pohybuje okolo hranice 485 mil. m3/rok, tj. cca 753 GWh.

obr. 12 Národní akční plán, instalovaný výkon OZE elektráren v ČR

25


Zhodnocení bioplynu: V současné době je v České republice téměř veškerý vyprodukovaný plyn využíván pro energetické účely v kogeneračních jednotkách pro kombinovanou výrobu tepla a elektrické energie. Využití bioplynu v místě produkce je již ověřené, nevyžaduje odstraňování CO2 a dalších nežádoucích složek a je silně podporováno dotačními programy či povinným výkupem elektrické energie. Přitom úprava bioplynu na biometan ať už pro účely vtláčení do plynárenské sítě nebo pro pohon motorových vozidel je mnohem efektivnější způsob využití bioplynu, při kterém se získá skladovatelný produkt, než výroba tepla a elektřiny v kogeneračních jednotkách. Tento způsob využití je zejména vhodný tam, kde není úplně využito odpadní teplo. Prozatím veškeré snahy upravovat bioplyn na kvalitu zemního plynu narážejí na nedostatečnou legislativu a nulovou podporu ze strany státu. Využití bioplynu v dopravě závisí ve značné míře na rozvoji zemního plynu v dopravě, především na vybudování sítě čerpacích stanic pro CNG a výrobu a prodej vozidel na CNG. Závěr: Bioplyn má rozhodně vysoký potenciál k nahrazení fosilní paliv alespoň v částečném rozsahu. Míra závisí na mnoha faktorech. Výrobou bioplynu počínaje, legislativou pro výstavbu BPS, investičními náklady na BPS a dalšími technologiemi jako kogenerační jednotky nebo zařízení pro výrobu biometanu konče. Záleží také na distribučních možnostech a uplatnění těchto produktů. V dnešní době, kdy hledáme alternativní zdroje energie, připadá výroba bioplynu v zemědělských bioplynových stanicích jako dobrý směr a zaslouží si zájem o tuto problematiku. Obr. 14 Sembten,2008 topenvi.cz)

(

zdroj

Při posuzování OZE v českých podmínkách se nemůžeme orientovat pouze cenou a nižší efektivitou proti využití obdobných zdrojů v jiných oblastech. Čisté prostředí má svou váhu, a pokud nebude ohrožena konkurenceschopnost ČR, jistě má smysl si na čistější energii v rozumné míře připlatit. Působením technologického pokroku bude navíc účinnost využití OZE stoupat a poroste tak jejich smysluplné uplatnění.

26


Seznam použitých textových zdrojů: (1)

ENVINEWS, SYNERGY CONVENTIONAL AND RENEWABLE ENERGY, Energy, 2011, (http://www.enviweb.cz/clanek/energie/88398/synergie-konvencnich-a-obnovitelnychzdroju-energie)

(2)

CZ BIOM, DESATERO BIOPLYNOVÝCH STANIC, 1. vydání, Praha, Mze, 2009

(3)

SCHULZ Neinz, EDER Barbara, BIOPLYN V AKCI, 1. české vydání, Ostrava, nakladatelství HEL, 2004, ISB 80-86167-21-6

(4)

STRAKA František, CSc. Doc. Ing. a kolektiv, BIOPLYN, 2. rozšířené vydání, Říčany , nakladatelství GAS, 2003, ISB 80-7328-029-9

(5)

VÁŇA, J., SLEJŠKA, A.: BIOPLYN Z ROSTLINNÉ BIOMASY, Studijní informace ÚZPI, Rostlinná výroba č.5, 1998, (http://stary.biom.cz/publikace/bioplyn/)

(6)

MUŽÍK O., KÁRA J.: Možnosti výroby využití bioplynu v ČR [online] Dostupné z [cit. 5. května]

Pozn. Zdroje použitých obrázků a grafiky jsou popsány přímo v textu.

27

BIOPLYNOVÁ STANICE AGROTECH V ČESKÉ METUJI s.r.o.

PROJEKTOVÁ DOKUMENTACE

Investor: AGROTECH ČESKÁ METUJE s.r.o., 549 56 Česká Metuje 182 Zpracovatel projektové dokumentace: Tomáš Verner Datum: 1/2012 Stupeň projektové dokumentace: Dokumentace pro stavební řízení 29


Obsah projektové dokumentace A. Průvodní zpráva B. Souhrnná technická zpráva 1. Urbanistické, architektonické a stavebně technické řešení 2. Mechanická odolnost a stabilita 3. Požární bezpečnost 4. Hygiena, ochrana zdraví a životního prostředí 5. Bezpečnost při užívání 6. Ochrana proti hluku 7. Úspora energie a ochrana tepla 8. Řešení přístupu a užívání stavby osobami s omezenou schopností pohybu a orientace 9. Ochrana stavby před škodlivými vlivy vnějšího prostředí 10. Ochrana obyvatelstva 11. Inženýrské stavby ( objekty ) 12. Výrobní a nevýrobní technologická zařízení staveb C. Situace stavby D. Dokladová část E. Zásady organizace výstavby F. Dokumentace objektů

1. 2.

Stavební objekty Inženýrské objekty

30


A. Průvodní zpráva



a)Identifikace stavby Informace o stavebníkovi:

Název společnosti Agrotech Česká Metuje s.r.o. Adresa Česká Metuje 182, PSČ 549 56 IČ 272 15 526 Jméno a příjmení projektanta: Název společnosti VUT FAST v Brně Koordinátor projektu Ing. Petr Horák Odpovědný projektant Tomáš Verner

Základní charakteristika stavby a její účel Na pozemku bude vystavěna bioplynová stanice. Provoz bioplynové stanice lze rozdělit na příjem surovin, vstupní sdružovací jímku s příslušenstvím, fermentační nádrže, uskladňovací nádrž, kogenerační jednotku s příslušenstvím, prostory pro odvoz digestátu a soubor technologických zařízení potřebných pro vyvedení elektrické energie do distribuční sítě. Provoz bioplynové stanice přímo navazuje na produkci farmy. Není výrobní ve smyslu zpracovávaných surovin, nebo polotovarů a výstupních výrobků. Na druhé straně je zde produkce elektrické energie, která je odváděna do veřejné distribuční elektrické sítě. Dále je zde vyráběno teplo, které využívá technologie BPS a bude využíváno pro vytápění okolních objektů. b) údaje o dosavadním využití a zastavěnosti území, o stavebním pozemku a o majetkoprávních vztazích. Uvažovaná stavba bioplynové stanice se nachází na okraji obce Česká Metuje, katastrální území Česká Metuje, v areálu farmy Agrotech.V bezprostředním okolí stavby se nenacházejí žádné obytné domy. Stavební parcela je svažitý pozemek. c) údaje o provedených průzkumech a o napojení na dopravní a technickou infrastrukturu Při posuzování lokality z geologického a hydrogeologického hlediska se bude vycházet ze stávajících provedených průzkumů. Při všech stavebních pracích, které budou souviset se zakládáním stavby bude založení posouzeno statikem. O tomto posouzení a závěru bude proveden zápis ve stavebním deníku. Bioplynová stanice je napojena na stávající komunikaci. Není plánováno další napojení na veřejný vodovod, ale využití pouze stávající vodovodní přípojky. Napojení na distribuční síť VN 35 kV přes nově budovanou trafostanici stojící na pozemku investora.

32


d) informace o splnění požadavků dotčených orgánů V projektové dokumentaci jsou zapracována stanoviska dotčených orgánů. e) informace o dodržení obecných požadavků na výstavbu Projekční práce jsou provedené za dodržení všech platných bezpečnostních, hygienických a požárních předpisů a norem. f) údaje o splnění podmínek regulačního plánu, územního rozhodnutí, popřípadě územně plánovací informace u staveb podle § 104 odst. 1 - stavebního zákona Návrh řešení stavby BPS respektuje obecné požadavky na výstavbu dle vyhlášky MMR č. 268/2009 Sb. Technické řešení staveb, jejich umísťování, bezpečnost, užitné vlastnosti staveb, stavební konstrukce a technická zařízení staveb je v souladu s touto vyhláškou. g) věcně časové vazby na související a podmiňující stavby a jiná opatření v dotčeném území Provoz bioplynové stanice bude využívat stejné technické i organizační zázemí stávajícího areálu. Výstavba bioplynové stanice není podmíněná výstavbou dalších staveb neuvedených v projektu. h) předpokládaná lhůta výstavby včetně popisu postupu výstavby Předpokládaný rok zahájení stavby 2012 Předpokládaná doba výstavby 10 měsíců i) statistické údaje o orientační hodnotě stavby bytové, nebytové, na ochranu životního prostředí a ostatní v tis. Kč dále údaje o podlahové ploše budovy bytové či nebytové v m2, a o počtu bytů v budovách bytových a nebytových. Orientační hodnota stavby nebytové 70 000 tis,- Kč V objektu bioplynové stanice se nenacházejí žádné bytové jednotky, jedná se o nebytovou stavbu.

33


B. Souhrnná technická zpráva



1. Urbanistické, architektonické a stavebně technické řešení a) zhodnocení staveniště, u změny dokončené stavby též vyhodnocení současného stavu konstrukcí, stavebně historický průzkum u stavby, která je kulturní památkou, je v památkové rezervaci nebo je v památkové zóně. Uvažovaná stavba bioplynové stanice se nachází na pozemcích, které jsou v majetku investora, nebo investor má smluvně zajištěný vztah na využívání pozemků. V nejbližším okolí stavby se nenacházejí žádné obytné domy. Stavební parcela je svažitý pozemek. Kraj Katastrální úřad Katastrální pracoviště Obec katastrální území

Královéhradecký Pro Královéhradecký kraj Police nad Metují Česká Metuje Česká Metuje

Seznam stavebních parcel

parcelní číslo

číslo LV

využití pozemku druh pozemku

výměra parcely

majitel

Seznam stavebních parcel sousedících

parcelní číslo

číslo LV

využití pozemku druh pozemku

výměra parcely

majitel

b) urbanistické a architektonické řešení stavby, popřípadě pozemků s ní souvisejících Z urbanistického hlediska se jedná o areál zcela přizpůsobený potřebám dané technologie. Umístění fermentačních nádrží a uskladňovacích nádrží bylo voleno s ohledem na výškové podmínky v lokalitě, technologicko - provozní požadavky na BPS.

35


c) technické řešení s popisem pozemních staveb a inženýrských staveb a řešení vnějších ploch Provoz bioplynové stanice lze rozdělit na příjem, vstupní homogenizační jímku, fermentační nádrže, uskladňovací nádrž, objekt s kogenerační, čerpací a řídící jednotkou s příslušenstvím, prostory pro odvoz digestátu a soubor technologických zařízení potřebných pro distribuci elektrické energie do distribuční sítě. Provoz bioplynové stanice zpracovává pouze vlastní zemědělskou produkci. Výsledkem je výroba digestátu použitého pro opětovné hnojení, výroba elektrické energie dodávané do sítě a výroba tepla pro vlastní spotřebu. Předmětem stavby je bioplynová stanice pro mokrou fermentaci na zpracování následujících surovin: Suroviny a odpady při provozu bioplynové stanice Popis suroviny t/den t/rok sušina Hovězí hnůj 6,85 2500 21,8 % Ječmen zrno 2,74 1000 87,0 % Kukuřičná siláž 6,3 2300 32,0 % Tráva, siláž 13,15 4800 28,3 % Hovězí kejda 2,74 1000 8,5 % Voda 4,11 1500 0% Digestát 21,92 8000 5% Zpět do procesu bude vráceno 8 000 t/rok vyfermentovaného substrátu pro zajištění čerpatelnosti a míchatelnosti zpracovávaného materiálu. Celkem bude v BPS zpracováváno 23 700 tun surovin ročně. Tato surovina se bude navzájem slučovat – homogenizovat pro dosažení rovnoměrné výtěžnosti bioplynu ve fermentoru a pro ustálení technologického procesu v rámci návaznosti na řídící systém. Bioplynová stanice je navržena s ohledem na možné zpracování dalších zemědělských surovin vhodných pro produkci bioplynu ve fermentačním procesu. Stavba bioplynové stanice slouží ke zlepšení životního prostředí v oblasti, dále k výrobě tepelné a elektrické energie z obnovitelných přírodních zdrojů a podstatně snižuje pachové látky z vyfermentovaných surovin. Provozem fermentační stanice bude vznikat hygienicky stabilizovaný materiál, který bude splňovat podmínky zákona č. 308/2000 Sb. o hnojivech a umožní jeho využití k hnojení okolních pozemků či k výrobě kompostů a rekultivačních substrátů. d) napojení stavby na dopravní a technickou infrastrukturu Během výstavby nejsou kladeny nároky na okolní pozemky ani nejsou dotčeny veřejné rozvody sítí vyjma napojení na trasu VN. Tímto nedochází k žádnému omezení v okolí stavby. Příjezd na staveniště je zajištěn po místní komunikaci. e) řešení technické a dopravní infrastruktury včetně řešení dopravy v klidu, dodržení podmínek stanovených pro navrhování staveb na poddolovém a svážném území Pro účely přípravy organizace výstavby bude stanoven průběh stavební činnosti včetně příjezdových a skladových ploch, napojení přívodů energie apod. V průběhu výstavby bude nutné některé části stavby zabezpečit hlídáním, opatřit bezpečnostními zařízeními a 36


seznámit zaměstnance s principy bezpečnosti práce a pohybu na staveništi. Všechny dočasné deponie budou umístěny na nepoužívaných pozemcích investora. Příjezd do nově budovaného areálu je zajištěn po místní komunikaci. V této lokalitě se nenacházejí žádná poddolovaná a svážná území. f) vliv stavby na životní prostředí a řešení jeho ochrany Spektrum vstupních substrátů ani výkon BPS nemá negativní vliv na životní prostředí. Anaerobní digesce je technologie velice přátelská k životnímu prostředí. Výchozí vyfermentovaný digestát je již biologicky stabilizovaný, nevytváří zápach a je výborným hnojivem nejen pro zemědělsky pěstované rostliny. Vytvořený metan je využit pro spalování v pístovém spalovacím motoru kogenerační jednotky, kde je přeměněn na elektrickou energii a teplo. Podrobný vliv stavby na životní prostředí je popsán v přiložených studiích: - Oznámení podle zákona č. 100/2001 Sb., o posuzování vlivů na životní prostředí a změně některých souvisejících zákonů, v platném znění v rozsahu dle přílohy č. 3 - Hluková studie - Rozptylová studie - Odborný posudek rozptylové studie. g) řešení bezbariérového užívání navazujících veřejně přístupných ploch a komunikací Charakter pracovních postupů obsluhy projektované obsluhy neumožňuje zaměstnávat osoby s takovým typem snížené pracovní schopnosti, které by vyžadovalo bezbariérový přístup. h) průzkumy a měření, jejich vyhodnocení a začlenění jejich výsledků do projektové dokumentace Pro projekční práce je k dispozici nedatovaný výškopisný a polohopisný plán dodaný investorem. Stavební připravenost pro montáž technologického celku spočívá v jednoduchém založení stavby. Pro potřeby založení stavby bude na místě provedena konzultace se statikem. i) údaje o podkladech pro vytýčení stavby, geodetický referenční polohový a výškový systém Osazení staveb do terénu a inženýrských sítí do terénu musí být provedeno před započetím stavebních prací. Tyto práce musí být provedeny odbornou geodetickou firmou. Souřadnicový systém S - JTSK, výškový systém Bpv.

37


j) členění stavby na jednotlivé stavební a inženýrské objekty a technologické provozní soubory Rozdělení na stavební a inženýrské objekty. Objekt Popis SO 01 Fermentor 1 a 2 s dávkovačem pevných substrátů SO 02 Silo na obilí SO 03 Dávkovač SO 04 Kogeneračním,čerpací a řídící jednotka SO 05 Vstupní jímka SO 06 Skladovací nádrž SO 07 Nouzový hořák SO 08 Silážní plato Objekt Popis IO 01 Areálové rozvody IO 02 Zpevněné plochy s opěrnou zdí IO 03 Ukázkový řez výkopem k) vliv stavby na okolní pozemky a stavby, ochrana okolí stavby před negativními účinky provádění stavby a po jejím dokončení, resp. jejich minimalizace Navrhované řešení bioplynové stanice je zcela v souladu s požadavky na ochranu povrchových a podzemních vod. Všechny navrhované a použité materiály jsou certifikované ve zkušebnách dle EN a ČSN a opatřeny atestem. Veškeré procesní vody jsou zachycovány v bezodtokových sběrných jímkách a jsou znovu využívány v provozu BPS. BPS neprodukuje odpadní vody. Veškeré splachy, u kterých hrozí kontakt se závadnými látkami jsou dále využívány v technologickém procesu BPS pro potřeby ředění vstupních surovin. U nádrží budou provedeny před použitím zkoušky vodotěsnosti. Během výstavby nejsou kladeny nároky na okolní pozemky ani nejsou dotčeny veřejné rozvody sítí. Tímto nedochází k žádnému omezení v okolí stavby. Příjezd na staveniště je zajištěn po místní komunikaci. l) způsob zajištění ochrany zdraví a bezpečnosti pracovníků. Samotný provoz bioplynové stanice je už z principu nepřetržitý, stejně tak provoz kogenerační a čerpací jednotky. Počet pracovníků vychází ze stupně automatizace řídícího procesu. Celý proces je plně automatizovaný, obsluha provádí pouze kontrolní a údržbovou činnost. Technologické okruhy, kde hrozí např. přeplnění, přehřátí, únik plynu, pokles tlaku v soustavě jsou jištěny automaticky včetně blokace a signalizace poruchy předcházející havarijnímu stavu. Pro potřebu bioplynové stanice předpokládáme, že v areálu budou pracovat na pochůzkové kontrole a občasné údržbě celkem dva pracovníci v dvousměnném provozu. V areálu BPS nebude zřízeno nové trvalé pracoviště. Pracovníci provádějí pochůzkovou kontrolu v objektu s kogenerační, čerpací a řídící jednotkou a provádí vizuální kontrolu jednotlivých nádrží. Podrobný rozsah kontrol bude předmětem provozního řádu. Pro potřeby zaměstnanců bude využíváno stávající sociální zázemí areálu. V areálu z důvodu stavby BPS nedojde k navýšení počtu pracovníků a není tedy nutné navýšit rozsah stávajícího 38


sociálního zázemí. Při kontrolní a pochůzkové kontrole musí pracovníci používat ochranné pomůcky. Jedná se především v celém areálu o obuv a v prostoru kogenerační jednotky o chrániče sluchu. V prostoru bioplynové stanice se neprovádí manipulace s chemickými přípravky, které dráždí pokožku, jsou toxické nebo karcinogenní, žíravinami a podobně. 2. mechanická odolnost a stabilita Konstrukce je navržena dle platných norem, čímž je zajištěno, že v žádném místě konstrukce není překročen mezní stav pevnosti ani použitelnosti. To znamená, že únosnost je vždy vyšší než uvažované provozní zatížení a deformace svislé a vodorovné posuny nepřevýší povolené limity. Toto platí pro veškeré konstrukce doložené statickým výpočtem a) zřícení stavby nebo její části Průkaz statickým výpočtem, že stavba je navržena tak, aby zatížení na ni působící v průběhu výstavby a užívání nemělo za následek zřícení stavby nebo její části. Statický výpočet zohledňuje fázi výstavby, aby nedošlo k místnímu překročení pevnosti tím, že ještě nejsou zajištěny všechny parametry jako v provozním stavu. Pro provozní stav (kompletně smontovaná konstrukce) platí vše, jak předepisují normy pro zatížení, pro návrh ocelových konstrukcí, betonových konstrukcí a zakládání. b) větší stupeň nepřípustného přetvoření Průkaz statickým výpočtem, že stavba je navržena tak, aby zatížení na ni působící v průběhu výstavby a užívání nemělo za následek větší stupeň nepřípustného přetvoření. Konstrukce je navržena tak, aby byla bezpečná při provozu, jehož parametry byly před zahájením statických výpočtů definovány a následně na ně byla spočtena. c) poškození jiných částí stavby nebo technických zařízení anebo instalovaného vybavení v důsledku většího přetvoření nosné konstrukce Průkaz statickým výpočtem, že stavba je navržena tak, aby zatížení na ni působící v průběhu výstavby a užívání nemělo za následek poškození jiných částí stavby nebo technických zařízení anebo instalovaného vybavení v důsledku většího přetvoření nosné konstrukce Konstrukce je navržena tak, aby přetvoření byla v mezích návrhové normy. Tím se zabrání ohrožení funkce technologického zařízení, případně havárie. d) poškození v případě, kdy je rozsah neúměrný původní příčině. Průkaz statickým výpočtem, že stavba je navržena tak, aby zatížení na ni působící v průběhu výstavby a užívání nemělo za následek poškození v případě, kdy je rozsah neúměrný původní příčině. Konstrukce je navržena bez speciálních požadavků, takže není modelován havarijní stav a jeho následky. Konstrukce závodu je jednoduchá, takže případné lokální přetížení nezpůsobí rozsáhlou poruchu. 3. Požární bezpečnost Požární bezpečnost je řešena v samostatné zprávě. 39


4. Hygiena, ochrana zdraví a životního prostředí Stavbou bioplynové stanice bude ovlivněno ovzduší, vody, hluk a vibrace. Během výstavby je nutno počítat s nepříliš významným navýšením emisí prachu a plynných škodlivin (výfukových plynů), zejména při manipulaci se stavebními materiály během výstavby a pojezdem vozidel po komunikacích a vířením prachu z vozovek. Tyto vlivy je možné eliminovat vhodnou organizací výstavby a úklidem vozovek. Vzhledem k umístění staveniště lze předpokládat, že v zastavěné části obce nebudou tyto vlivy patrné. Vlastní provoz se bude na znečištění ovzduší podílet emisemi NOx a CO a v zanedbatelném množství také dalších látek, které jsou produkovány dopravními prostředky. Ty budou v ovzduší obsaženy v natolik nízké koncentraci, že se jejich vliv na ovzduší nijak negativně neprojeví. Vlivy z provozu bioplynové stanice a vlivy z dopravy jsou podrobně vyhodnoceny v oznámení podle zákona č. 100/2001 Sb. o posuzování vlivů na životní prostředí a nebudou pro území významné. Z hlediska vlivu stavby na kvalitu ovzduší v širším zájmovém území a z hlediska klimatu budou vlivy provozu zanedbatelné. Za pozitivní přínosy anaerobní fermentace je třeba označit následující: Anaerobní fermentace, spojená s výrobou bioplynu s jeho následným energetickým využitím má velmi pozitivní vliv na životní prostředí v důsledku omezení produkce skleníkových plynů. Řízená anaerobní fermentace zabezpečí jímání metanu (bioplynu) a jeho energetické využití (zamezení úniku do atmosféry). Metan CH4, jako hlavní energetická složka bioplynu vzniká i ve volné přírodě při samovolném rozkladu organické hmoty (tlení). Přitom je metan velmi významným skleníkovým plynem (1 t CH4 = 21t (CO2)). Řízená anaerobní fermentace = stabilizace biomasy (zamezení dalšího rozkladu, odstranění zápachu a hygienických rizik). Při samovolném rozkladu organické hmoty dochází ke značné emisi pachových látek a existují i další hygienická rizika (mikroorganizmy, hmyz). Bioplyn je obnovitelné palivo (jeho potenciál se obnovuje přírodními procesy), tzn., že při energetickém využití bioplynu je bilance spotřebovaného (pro růst biomasy) CO2 a vyprodukovaného (spálením bioplynu) CO2 neutrální. Zázemí pro zaměstnance provozu s šatnou, koupelnou, WC a denní místností je umístněno ve stávajících objektech v areálu. 5. Bezpečnost při užívání Samotný provoz bioplynové stanice je už z principu nepřetržitý, stejně tak provoz kogenerační a čerpací jednotky. Počet pracovníků vychází ze stupně automatizace řídícího procesu. Celý proces je plně automatizovaný, obsluha provádí pouze kontrolní a údržbovou činnost. Technologické okruhy, kde hrozí např. přeplnění, přehřátí, únik plynu, pokles tlaku v soustavě jsou jištěny automaticky včetně blokace a signalizace poruchy předcházející havarijnímu stavu. Pro potřebu bioplynové stanice předpokládáme, že v areálu budou pracovat na pochůzkové kontrole a občasné údržbě celkem dva pracovníci v dvousměnném provozu. V areálu BPS nebude zřízeno nové trvalé pracoviště. Pracovníci provádějí pochůzkovou kontrolu v objektu s kogenerační, čerpací a řídící jednotkou a provádí vizuální kontrolu jednotlivých nádrží. Podrobný rozsah kontrol bude předmětem provozního řádu. 40


Pro potřeby zaměstnanců bude využíváno stávající sociální zázemí. V sociálním zázemí stávajícího areálu jsou toalety, denní místnost a sprchy. Z důvodu stavby BPS nedojde k navýšení počtu pracovníků a není tedy nutné navýšit rozsah stávajícího sociálního zázemí. Při kontrolní a pochůzkové kontrole musí pracovníci používat ochranné pomůcky. Jedná se především v celém areálu o obuv a v jednotky prostoru kogenerační o chrániče sluchu. V prostoru bioplynové stanice se neprovádí manipulace s chemickými přípravky, které dráždí pokožku, jsou toxické nebo karcinogenní, žíravinami a podobně. Provoz bioplynové stanice musí být veden za dodržení všech platných bezpečnostních, hygienických a požárních předpisů a norem. 6. Ochrana proti hluku Z dikce Nařízení vlády č. 148/2006 Sb. vyplývají následující limity nejvýše přípustných hodnot hladiny hluku u chráněných objektů způsobených provozem zdrojů hluku uvnitř areálu: Provoz areálu: 06.00 – 22.00 hod.: 50 dB 22.00 – 06.00 hod.: 40 dB Pro zdroje hluku z hlavních pozemních komunikací v okolí 06.00 – 22.00 hod.: pro hlavní komunikace v území 60 dB pro ostatní komunikace 55 dB 22.00 – 06.00 hod.: pro hlavní komunikace v území 50 dB pro ostatní komunikace 45 dB Konečné stanovení nejvyšších přípustných limitů hluku je v pravomoci místně příslušného orgánu ochrany veřejného zdraví. Stacionární zdroje Součástí projektové dokumentace je hluková studie která se zabývala posouzením hluku při plném provozu BPS. Zahrnut byl hluk z provozu nejvýznamnějších stacionárních zdrojů BPS podílejících se na jeho celkových emisích, u ostatních zdrojů hluku byla provedena jejich analýza a zdůvodnění, proč byly z dalšího hodnocení vyloučeny jako nevýznamné. Na základě provedených měření u obdobných zařízení lze vyloučit s nejvyšší pravděpodobností tónovou složku u BPS včetně fléry. (U žádného z instalovaných zařízení nebyla doposud prokázána.) Z hlediska modelovaných emisí hluku je nezbytné připomenout, že byl předpokládán plný provoz fléry. Ta není za normálních okolností provozována, jen za nestandardních stavů, je v zájmu investora, aby takový čas byl co nejnižší, neboť tak přichází o cennou energii. Z hlediska akustického dispozičního řešení BPS, lze tvrdit, že objekt BPS je v tomto případě dostatečně vzdálen od sledovaných bodů a bude plnit hlukové limity. Hluk z dopravy V rámci dopravy areálu byl hodnocen provoz dle dodaných podkladů, zahrnuty byly i příspěvky vlivem realizace záměru na místních komunikacích. Zahrnuta byla i doprava osobní. V rámci modelu bylo uvažováno s odhadem četnosti dopravy na horní mezi možné frekvence. Doprava spojena s provozem záměru je z hlediska akustického akceptovatelná 41


pro sledované území. Vzhledem k četnosti dopravy lze předpokládat, že změna nebude obyvateli v objemu celkové dopravy ani zaznamenána. Návrhy opatření Technologická opatření Dodržet všechna technologická opatření během výstavby, jednotlivé technologické prvky s akustickým výkonem umisťovat tak, aby v rámci možností byly co nejvíce odstíněny objekty areálu, či jejich výdechy byly směrovány od obytné zástavby. Organizační opatření Dodržovat technologickou kázeň během provozu, hlučné operace – zejména transport provádět v pracovních dnech a minimalizovat jejich provádění ve dnech klidu. Vyvarovat se zbytečných pojezdů dopravními prostředky v rámci areálu i mimo něj. Na základě zpracované studie lze konstatovat, že provoz záměru nebude znamenat ovlivnění nad rámec limitů danými zákonnými normami. 7. Úspora energie a ochrana tepla Tepelné ztráty jsou v plné výši pokryté produkcí tepla z provozu kogenerační jednotky. Část tepla produkovaného kogeneračními jednotkami bude využito pro technologické vytápění fermentorů. Nadbytečné teplo bude v letním období mařeno v nouzovém chladiči. Obvodové stavební konstrukce jednotlivých objektů (jak stavebních objektů, tak nádrží) budou opatřeny odpovídajícím tepelně izolačním pláštěm. Jedná se zejména o plášť fermentorů, které jsou náchylné na stabilní teplotu vnitřního prostoru. Obecně se v bioplynové stanici tvoří velké množství odpadního nízkopotencionálního tepla které bude využíváno stávajícími okolními objekty. 8. Řešení přístupu a užívání stavby osobami s omezenou schopností pohybu a orientace Charakter pracovních postupů obsluhy projektované obsluhy neumožňuje zaměstnávat osoby s takovým typem snížené pracovní schopnosti, které by vyžadovalo bezbariérový přístup. 9. Ochrana stavby před škodlivými vlivy vnějšího prostředí. Radon, agresivní spodní vody, seismicita, poddolování, ochranná a bezpečnostní pásma apod. Plánovaná BPS se nenachází na pozemcích, na které by zasahovalo zátopové území. Všechny významné objekty budou vzhledem k základovým podmínkám založeny na základových deskách nebo základových pasech. Možnosti sesuvů půdy jsou zanedbatelné. Na dotčených pozemcích nikdy nedocházelo k podzemní těžbě nerostných surovin. U dotčených pozemků tedy není žádné riziko způsobené poddolováním. Lokalita určená pro výstavbu BPS se nenachází v oblasti se zvýšenou seismickou aktivitou. Tato část není v rámci projektu výstavby BPS řešena. Žádný z navrhovaných objektů neslouží jako obytná místnost, nebo místnost kde je předpokládaná doba pobytu delší než 8 hodin. Ochrana před účinky záření radonu není předmětem šetření. 42


U objektů s předpokládaným pohybem osob bude použita izolace proti vlhkosti s protiradonovou bariérou. V okolí stavby se nenachází žádné chráněné území. Z tohoto důvodu není nutné provádět záchranný archeologický výzkum. 10. Ochrana obyvatelstva Splnění základních požadavků na situování a stavební řešení stavby z hlediska ochrany obyvatelstva. Okolo bioplynové stanice není třeba vyhlásit ochranné pásmo, protože nemá negativní vliv na okolí.

11. Inženýrské stavby (objekty) a) Odvodnění území včetně zneškodňování odpadních vod Odvodnění všech zpevněných ploch, kde se předpokládá výskyt látek, které mohou kontaminovat podzemní vody, je svedeno do bezodtokových jímek, jejichž veškerý obsah bude průběžně využit při ředění vstupních surovin. Provoz BPS tedy neprodukuje odpadní vody. Všechny jímky v provozu BPS jsou vodotěsné a před uvedením do provozu na nich budou provedeny zkoušky vodotěsnosti. Všechny nádrže jsou také osazeny systémem měření hladiny napojeným na systém řízení BPS, který je schopný zaznamenat únik. Samotné rozvody suroviny mezi jednotlivými nádržemi jsou podzemní, před jejich uvedením do provozu jsou na nich provedeny zkoušky těsnosti (zkouška shodná se zkouškou splaškových kanalizačních potrubí). Splašková a oplachová voda je sváděna do bezodtokových jímek, které jsou součástí jednotlivých objektů odkud je jednorázově odčerpána pomocí čerpadel umístěných na transportních cisternách a je dále využívaná v technologickém procesu BPS k ředění vstupních surovin. Veškeré kontaminované vody jsou dále využity v technologii a BPS proto neprodukuje splaškové vody, které je třeba čistit na ČOV. b) Zásobování vodou V bioplynové stanici se nepředpokládá odběr pitné vody. Jako voda oplachová a technologická bude použita voda z areálových rozvodů. Zachycená dešťová voda se bude využívat pro potřeby BPS. c) Zásobování energiemi K zásobování energiemi bude využito přívodu VN 35 kV do trafostanice a dále do rozvodny NN. Do této rozvodny budou připojeny veškeré spotřebiče v areálu BPS. Osoby pověřené obsluhou a údržbou elektrického zařízení musí mít odpovídající kvalifikaci podle vyhlášky ČÚBP č. 50/78 Sb. Tyto osoby musí prokázat znalost místních provozních a bezpečnostních předpisů, protipožárních opatření, první pomoci při úrazech elektřinou a znalost postupu hlášení závad na svěřeném zařízení. d) Řešení dopravy

43


Pro řešení dopravní obslužnosti bude využita stávající komunikace spolu s vybudováním nové komunikace v areálu BPS. V areálu je navržena nová zpevněná komunikace ze štěrkodrti zalité asfaltovým penetračním roztokem. e) Povrchové úpravy okolí stavby, včetně vegetačních úprav Plochy, které nebudou využity jako komunikace a obslužné plochy budou po dokončení stavby ozeleněny. Při této výsadbě je však nutné respektovat ochranná pásma bez křovin a stromů podle příslušných předpisů pro jednotlivá zařízení BPS. f) Elektronické komunikace Systém MaR bude proveden průmyslovým automatem. Všechny aktivní prvky BPS jsou osazeny akčními členy napojenými na systém řízení BPS. Jedná se zejména o systémy měření hladiny, tlakové a teplotní senzory, průtokoměry, měřiče pH atd.

12. výrobní a nevýrobní technologická zařízení staveb a) účel, funkce, kapacita a hlavní technické parametry technologického zařízení Zařízení na výrobu bioplynu je postaveno na technologii anaerobní fermentace mokrou cestou. Cílem výstavby bioplynové stanice je mimo ekonomického hlediska i podstatné zlepšení životního prostředí a využití energetického potenciálu obnovitelných zdrojů. Navrhované zařízení je řešeno jako nejlepší možná dosažitelná technologie, která odpovídá zákonu o ovzduší č. 356/2002, příloha č.13, čl. 1.12. Tato technologie je dle přílohy č.2 nařízení vlády č. 615/2006 Sb. doporučována jako účinná technologie snižující emise amoniaku ze skládek hnoje a kejdy u zemědělských provozů. BPS řeší komplexně příjmovou část surovin a jejich zpracování dle platných norem. Svým charakterem omezí dosavadní pachové úniky do okolí a pomocí kogeneračních motorů bude produkovat elektrickou energii z obnovitelných zdrojů. b) popis technologie výroby Výroba bioplynu Jedná se o výrobu bioplynu mokrou anaerobní mezofilní fermentací. Suroviny jsou vzájemně homogenizovány po nadávkování do fermentačního reaktoru pro získání optimální výtěžnosti bioplynu. Vyrobený bioplyn bude zpracován přímo v bioplynové stanici, vyrobená elektrická energie bude dodávána do rozvodné elektrické sítě, odpadní teplo bude využito pro ohřev fermentace. Fermentace Základem vývinu bioplynu je metanové kvašení bez přístupu vzduchu působením anaerobních bakterií. Teplota v průběhu procesu je udržována do 40°C. Proces probíhá ve 4 fázích:

44


Hydrolýza – působením extracelulárních enzymů dochází mimo buňky ke hydrolytickému štěpení makromolekulárních látek na jednodušší sloučeniny, především mastné kyseliny a alkoholy. Při tomto procesu se uvolňuje rovněž vodík a CO2. Acidogeneze – dochází k transportu produktů hydrolýzy dovnitř buněk a dalšímu štěpení vysokomolekulárních látek, čímž vznikají nižší mastné kyseliny a alkoholy, vodík a CO2. Acetogeneze – dochází k dalšímu rozkladu kyselin a alkoholů za produkce kyseliny octové. Methanogeneze – závěrečný krok anaerobního rozkladu, tento krok zajišťují methanogenní bakterie, což jsou striktně anaerobní organismy. Tyto bakterie jsou citlivé především na náhlé změny teplot a hodnot pH. Při procesu fermentace dochází k přeměně organické sušiny obsažené v přidávaných substrátech na bioplyn, CO2 a zanedbatelné množství dalších látek. Procesem fermentace se snižuje obsah organické sušiny ve zbylém digestátu. SO 01 Fermentor 1 a 2 je vyroben jako plynotěsné zařízení z nerezové oceli. Navržené zařízení počítá se dvěma fermentory. Celá nádrž fermentoru je obalena tepelnou izolací a venkovním ochranným pláštěm. Uvnitř fermentoru je instalováno trubkové topení, které zajišťuje konstantní vnitřní teplotu zpracovávaného materiálu. Dále jsou zde instalována vnitřní ponorná míchadla. Stav tekutiny ve fermentoru je díky bilanci přísunu a odčerpávání materiálu udržován na konstantní úrovni. Maximální plnící výška se pohybuje ve výšce cca 5,50 m. Součástí fermentoru je dávkovač pevných substrátů s násypkou. Do násypky je navážena biomasa pro fermentaci. Popis zkouška těsnosti bioplynových fermentorů s dvojitou membránovou střechou, jímající bioplyn Zkouška bude provedena následujícím způsobem: 1. Nepřímá těsnostní zkouška (dlouhodobá) Nejprve se namontuje manometr (měřící rozsah: 0 - 10 mbar) na prostup nádrže k plynovému prostoru přímo na pře/podtlakovou pojistku. Je nutné uzavřít veškeré armatury napojující plynojem na okolní zařízení. Poté se propojí přívod vzduchu od kompresoru s prostorem bioplynu. Následně se otevře přívod vzduchu, zapne kompresor a napustí se vzduch, dokud nedosáhne plynojemová folie své maximální pozice a přetlaková pojistka znatelně neupustí vzduch. Nastavení vypínacího tlaku přetlakové pojistky by mělo být 5 mbar. Je-li tohoto stavu dosaženo, vypne se kompresor a uzavře se přívod vzduchu. Poté se přečte hodnota tlaku ukazovaná manometrem a zanese se do protokolu. Mimoto se zanese do protokolu i čas přečtení hodnoty. Nádrž platí za technicky těsnou, pokud přípustný pokles tlaku obnáší max. 5% zpočátku naměřené hodnoty. 2. Bezprostřední těsnostní zkouška Zkušební tlak: Maximální přípustný provozní tlak 5 mbar Zkušební médium: Vzduch Zkouška: Pokrýt místa spojů médiem tvořícím pěnu a provést vizuální kontrolu. 45


Střecha fermentoru – tzv. termo střecha je nesena vzduchem. Zastřešení střechy tvoří venkovní plášť plynojemu. Síť z popruhů zabraňuje klesnutí zastřešení do tekutiny, venkovní střešní konstrukce zůstává vždy vypnutá. Do prostoru mezi obě membrány je ventilátorem vháněn venkovní vzduch, který je na druhé straně střechy i odpouštěn. Procházející vzduch mezi oběma membránami zabraňuje kondenzaci plynů a zabraňuje přehřátí při silném slunečním záření. Nádrž fermentoru je jištěna proti přetlaku - podtlaku bezpečnostním zařízením. Bioplyn je z prostoru fermentoru – plynojemu odsáván ventilátorem do strojovny s kogenerační jednotkou. Podávací ventilátor bude současně vytvářet potřebný tlak bioplynu před vstupem do kogenerační jednotky. Součástí dopravního potrubí jsou snímače pro kontrolu tlaku a množství plynu. Dále bude kontrolována kvalita vyprodukovaného plynu a to vsazeným analyzátorem plynu. U vznikajícího bioplyn je redukován obsah sulfanu ve dvou stupních. Systém odsíření Systém odsíření je koncipován jako dvoustupňový, kombinovaný z metody oxidace sulfanu na elementární síru dávkovým přívodem vzduchu do fermentačního prostoru a sorpční filtrací čerpaného bioplynu přes filtrační materiál s vysokým specifickým povrchem. I.Stupeň Vzduch je vháněn pomocí kompresoru s rotačním šoupátkem přímo do fermentoru k biologickému odsíření. Přítomnost kyslíku v koncentraci 1-5 % umožňuje množení bakteriálních kultur, které způsobují oxidaci sulfanu na elementární síru. Zpětnému proudění je zabráněno pomocí zpětného ventilu a množství vzduchu je nastavováno pomocí rotametru na základě množství vyvíjeného / odebíraného plynu. II. Stupeň Zbytkový sulfan plyny zachytává sorpční materiál ve filtru. Filtr s aktivním uhlím je část zařízení, kterou prochází plyn. Filtr je vyrobený z nerezové oceli DIN 1.4541. Tento materiál garantuje vysokou odolnost proti korozi a to umožňuje dlouhou životnost filtru. Na vstupu do filtru je plyn přiveden na vodící plech, aby se dosáhlo větší plochy proudění na aktivní uhlí. Čistící a vypouštěcí otvor na dně umožňuje výměnu aktivního uhlí a čištění filtru. Filtr je plněn přes otvor u vstupu pro plyn. Výsledný plyn splňuje parametry koncentrace sulfanu, které nepřekračují 500 ppm jednotek. SO – 02 Silo na obilí Silo bude využíváno pro skladování zemědělských zrniv a je navrženo z pozinkovaného materiálu. Silo je o průměru 3,05m. Výška sila je 8,05m. Na vrcholu zásobníku obilí je víko. Spodní část sila je ukončena výpustí. Silo bude založena na základové železobetonové desce. Kapacita sila je 47 m3. SO – 03 Dávkovač Dávkovač je umístěn na betonové desce zapuštěné v terénu. Příprava biomasy probíhá v dávkovači tuhých substrátů. Jde o zařízení, které biomasu promíchá a automaticky dávkuje v daných intervalech do hlavního fermentoru pomocí vertikálního šnekového dopravníku. Dávkovač má objemnou násypku 50 m3, materiál se do něj naváží čelním nakladačem 2 x denně. Dávkovač je opatřen váhou s ukazatelem a kontrolou dávkovaného materiálu. 46


SO – 04 Kogenerační, čerpací a řídící jednotka Kogenerační, čerpací a řídící jednotky budou umístěny v nově vybudovaném objektu o rozměrech 23,15 x 8,15 m. Výška objektu je 8,45 m. Samostatný objekt je zděný z cihelného zdiva založený na základových betonových pasech. Střešní konstrukce bude ze střešních panelů SPIROLL tl. 28mm. Objekt bude vybaven vzduchotechnickou, elektroinstalací a detektorem úniku plynu, který je součástí dodávky technologie. V případě zjištěného úniku je ihned technologie odstavena a je současně spuštěn ventilátor pro odvětrávání. Objekt neslouží k trvalému pobytu osob. Provádí se zde pouze pochůzková kontrola. Tabulka místností Č.M. Název Plocha Konstrukce podlahy 1.01 Strojovna KGJ 103,6 m2 Betonová mazanina 2 1.02 Rozvodna NN 14,06 m Betonová mazanina 2 1.03 Čerpací jednotka 38,85 m Betonová mazanina Kogenerační jednotky Součástí sestavy je spalovací motor na bioplyn a vzduchem chlazený generátor 2 x SCANIASCHNELL ES3407 340 kW na bioplyn. Vyrobená elektrická energie z kogenerační jednotky bude vedena přes měřící jednotku a trafostanici do distribuční sítě. Část přebytečného odpadního tepla se využívá pro ohřev substrátu ve fermentačních nádržích. Další přebytečné teplo bude využíváno pro vytápění okolních objektů. V bioplynové stanici bude použita kogenerační jednotka na bioplyn 2x SCANIA-SCHNELL ES3407 2x ES3407 340 kW Motor Zdvihový objem Válce Otáčky Generátor Mechan. výkon Elektr. výkon Elektr. stupeň účinnosti Tepelný výkon Tep. stupeň účinnosti Tepelný výkon topeniště Rozměr Hmotnost Spotřeba bioplynu u bionafty při 60% metanu v bioplynu3 při 50% metanu v bioplynu3

SCANIA-SCHNELL 16,0 l V8 1500 min-1 Synchronní generátor Stamford 560kVA 356 kW 340 kW 44 % 317 kW z chlazení motoru 170 kW=22% 41% ze spalin výměníku tepla 147kW=19% 773 kW 3500x1470x2200 4450 124 m3/h 148 m3/h 47


Spotřeba zapalovacího oleje2 Spotřeba zapalovacího oleje4 CO NOX Prach/saze

3,1 kg/h 4,0 % < 2000 mg/m3 < 1000 mg/m3 < 20mg/m3

Čerpací a řídící jednotka. Čerpací set je umístěn ve zděného objektu SO 04. Součástí čerpacího setu je manipulační čerpadlo a ovládací armatury, které zajišťují veškerou dopravu tekutého materiálu. Počítačová řídící jednotka celého zařízení obsahuje řízení fermentoru, řízení pro čerpadla, řízení míchání fermentoru, spínací skříň pro bioplyn, průtokové měřiče, analyzátor plynu a alarm včetně telefonického hlásiče. Vlastní chod bioplynové stanice je řízen automaticky s minimální účastí obsluhy. Potřebné údaje jsou archivovány a převedeny do počítače. Instalovaný řídící systém umožňuje zejména následující: všechny vstupní parametry je možné navolit, například druhy, čas a množství substrátů stav naplnění v jednotlivých zařízeních je automaticky dokumentován a kontrolován čerpadla a míchadla jsou spínána automaticky všechny parametry procesu, jako je teplota ve fermentoru, pH, kvalita výstupního plynu a podobně, jsou průběžně automaticky skladovány a zaznamenávány

SO – 05 Vstupní a výstupní jímka Betonová monolitická jímka bude umístěna vedle fermentační nádrže. Užitná kapacita jímky je 520 m3. Jímka je navržena z vodotěsného betonu. Dno jímky je opatřeno kontrolním systémem, tj. přídavnou hydroizolací s monitorovacím systémem a signalizací maximální hladiny. SO - 06 Skladovací nádrž digestátu je nadzemní kruhová betonová nádrž vystavěna pomocí variabilního kovového bednění. Nádrž představuje železobetonový monolit. Nádrž má vnitřní průměr 30,0m a výšku 8,0m. Objem nádrže je 5652m3.Veškerá doprava materiálu z bioplynové stanice je prováděna pomocí uzavřeného potrubí. Vyskladňování materiálu je prováděno na tzv. stáčecí ploše – zpevněné, izolované a odkanalizované ploše, která bude odkanalizována zpět do vstupní jímky.

48


SO – 07 Nouzový hořák Na rozvody bioplynu je také napojen nouzový hořák, který slouží pro spalování bioplynu v době kdy jej ještě nelze použít pro provoz kogenerační jednotky, případně při jejím neplánovaném výpadku. Pří výpadku kogeneračních jednotek bude přebytečný bioplyn jednak skladován v integrovaných plynojemech, jednak bude spalován v nouzovém hořáku na bioplyn a také dojde k omezení plnění fermentorů novou surovinou což vede ke snížení produkce bioplynu. Díky napojení systému na nouzový hořák lze spotřebovat bioplyn produkovaný při startu biologického procesu už v době, kdy ještě není vhodný pro spalování v kogeneračních jednotkách. SO – 08 Silážní plato Objekt řeší stavbu skladovacích kapacit, skladovacích ploch pro vstupní suroviny bioplynové stanice. Půdorysný rozměr silážního žlabu je patrný z projektové dokumentace. Celková výška včetně zábradlí je 6,2 m. Dešťové vody a silážní šťávy jsou svedeny do betonového žlabu, který je situován na zpevněné ploše před silážním platem. Povrch silážního plata tvoří asfalt. c) údaje o počtu pracovníků Samotný provoz bioplynové stanice je už z principu nepřetržitý, stejně tak provoz kogenerační a čerpací jednotky. Počet pracovníků vychází ze stupně automatizace řídícího procesu. Celý proces je plně automatizovaný, obsluha provádí pouze kontrolní a údržbovou činnost. Technologické okruhy, kde hrozí např. přeplnění, přehřátí, únik plynu, pokles tlaku v soustavě jsou jištěny automaticky včetně blokace a signalizace poruchy předcházející havarijnímu stavu. Pro potřebu bioplynové stanice předpokládáme, že v areálu budou pracovat na pochůzkové kontrole a občasné údržbě celkem dva pracovníci v dvousměnném provozu. V areálu BPS nebude zřízeno nové trvalé pracoviště. Pracovníci provádějí pochůzkovou kontrolu v objektu s kogenerační, čerpací a řídící jednotkou a provádí vizuální kontrolu jednotlivých nádrží. Podrobný rozsah kontrol bude předmětem provozního řádu. Pro potřeby zaměstnanců bude využíváno stávající sociální zázemí. V sociálním zázemí stávajícího areálu jsou toalety, denní místnost a sprchy. Z důvodu stavby BPS nedojde k navýšení počtu pracovníků a není tedy nutné navýšit rozsah stávajícího sociálního zázemí. Při kontrolní a pochůzkové kontrole musí pracovníci používat ochranné pomůcky. Jedná se především v celém areálu o obuv a v prostoru kogenerační jednotky o chrániče sluchu. V prostoru bioplynové stanice se neprovádí manipulace s chemickými přípravky, které dráždí pokožku, jsou toxické nebo karcinogenní, žíravinami a podobně. d) bilance surovin, materiálů a odpadů Tato část je rozdělena na dva okruhy: - suroviny a odpady při provozu bioplynové stanice 49


-

suroviny a odpady vznikající při stavbě bioplynové stanice

Suroviny a odpady při provozu bioplynové stanice Popis suroviny t/den t/rok sušina Hovězí hnůj 6,85 2500 21,8 % Ječmen zrno 2,74 1000 87,0 % Kukuřičná siláž 6,3 2300 32,0 % Tráva, siláž 13,15 4800 28,3 % Hovězí kejda 2,74 1000 8,5 % Voda 4,11 1500 0% Digestát 21,92 8000 5% Zpět do procesu bude vráceno 8 000 t/rok vyfermentovaného substrátu pro zajištění čerpatelnosti a míchatelnosti zpracovávaného materiálu. Celkem bude v BPS zpracováváno 23 700 tun surovin ročně. Tato surovina se bude navzájem slučovat – homogenizovat (proces homogenizace nastává až ve fermentoru) pro dosažení rovnoměrné výtěžnosti bioplynu ve fermentoru a pro ustálení technologického procesu v rámci návaznosti na řídícím systému. Bioplynová stanice je navržena s ohledem na možné zpracování dalších zemědělských surovin vhodných pro produkci bioplynu ve fermentačním procesu. Stavba bioplynové stanice slouží ke zlepšení životního prostředí v oblasti, dále k výrobě tepelné a elektrické energie z obnovitelných přírodních zdrojů a podstatně snižuje pachové látky z vyfermentovaných surovin. Provozem fermentační stanice bude vznikat hygienicky stabilizovaný materiál, který bude splňovat podmínky zákona č. 308/2000 Sb. o hnojivech a umožní jeho využití k hnojení okolních pozemků či k výrobě kompostů a rekultivačních substrátů. Suroviny a odpady vznikající během stavby bioplynové stanice Stavební sut‘ bude likvidována jedenkrát týdně přistavěným kontejnerem. Pravidla pro předcházení vzniku odpadů a pro nakládání se vzniklými odpady jsou stanovena v zákoně 185/2001 Sb., o odpadech, a o změně některých dalších zákonů, ve znění pozdějších předpisů. Prováděcími předpisy zákona o odpadech jsou vyhlášky MŽP ČR. Jde o vyhlášku 376/2001 Sb., o hodnocení nebezpečných vlastností odpadů, vyhlášku Č. 381/2001 Sb., kterou se stanoví Katalog odpadů, vyhlášku č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady a vyhlášku č. 384/2001 Sb., o nakládání s PCB. Nakládání s obaly upravuje zákon č. 477/2001 Sb., o obalech a na něj navazující právní předpisy. Záměr vyvolá jednorázový vznik odpadů během realizace. Původcem odpadů, které budou vznikat při výstavbě, bude dodavatel stavby. Během výstavby bude vedena evidence o množství a způsobu nakládání s odpadem, v souladu s vyhláškou MŽP Č. 383/2001 Sb. Během výstavby hal nebude prováděna demolice žádné budovy.

50


ODPADY VZNIKLÉ BĚHEM VÝSTAVBY Kód odp.

Název odpadu

Kat

08 01 11

Odpadní barvy a laky obsahující organická rozpouštědla nebo jiné nebezpečné látky Jiné odpadní barvy a laky neuvedené pod číslem 08 0112 Papírové a lepenkové obaly Plastové obaly Dřevěné obaly Kovové obaly Kompozitní obaly Obaly obsahující zbytky nebezpečných látek nebo obaly těmito látkami znečištěné Směsi nebo oddělené frakce betonu, cihel, tašek a keramických výrobků obsahující nebezpečné látky Směsi nebo oddělené frakce betonu, cihel, tašek a keramických výrobků neuvedené pod číslem 17 01 06 Dřevo Sklo Plasty Sklo, plasty a dřevo obsahující nebezpečné látky nebo nebezpečnými látkami znečistěné Železo a ocel Směsné kovy Kabely neuvedené pod číslem 17 04 10 Izolační materiály neuvedené pod čísly 17 06 01 a O 17 06 03 Jiné stavební a demoliční odpady (vč. směsných stavebních a demoličních odpadů ) obsahující. nebezpečné látky Směsné stavební a demoliční odpady neuvedené O pod čísly 17 09 01, 17 09 02 a 17 09 03 Papír a lepenka Sklo Biologicky rozložitelný odpad Směsný komunální odpad Uliční smetky

O/N

08 01 12 15 01 01 15 01 02 15 01 03 15 01 04 15 01 05 15 01 10 17 01 06 17 01 07 17 02 01 17 02 02 17 02 03 17 02 04 17 04 05 17 04 07 17 04 11 17 06 04 17 09 03 17 09 04 20 01 01 20 01 02 20 02 01 20 03 01 20 03 03

O O O O O O O/N O/N O O O O N O O O O N O O O O O O

Všechny odpady podléhají působnosti zákona č. 185/2001 Sb., o odpadech v aktuálním znění a bude s nimi nakládáno v souladu s požadavky tohoto zákona. Pro nakládání s nebezpečnými odpady si vyžádá provozovatel souhlas místně příslušného odboru životního prostředí MÚ, jakožto orgánu státní správy. Nakládání bude prováděno prostřednictvím oprávněné osoby ve smyslu zákona. V místě vzniku budou odpady ukládány utříděně.

51


f) vodní hospodářství Při provozu bioplynové stanice nevznikají technologické odpadní vody, které by bylo třeba odvádět z provozu a likvidovat je. Nepředpokládá se vznik nových splaškových vod. Veškeré splachy, u kterých hrozí, že jsou kontaminovány závadnými látkami jsou dále využívány v technologickém procesu BPS pro potřeby ředění vstupních surovin Všechny povrchy u kterých je možný styk se surovinou jsou řešeny jako nepropustné. Skladovací nádrž je řešena jako vodotěsné a před uvedením do provozu je provedena zkouška vodotěsnosti. Ochrana povrchových a podzemních vod. Vstup nové vody do procesu bioplynové stanice. Voda z areálových rozvodů je napojena do objektu s kogenerační, čerpací a řídící jednotkou přes uzavírací armatury a těsnou zpětnou klapkou. Tlak v systému je regulován pojistným ventilem nastaveným na max. 6 barů. Veškerá procesní voda končí v systému jako tzv. digestát. Tekutá složka výstupu fermentace vstupních materiálů se používá zpět do procesu a je využita k ředění vstupních surovin z koncové nádrže přečerpáváním do fermentoru. Do systému je tedy třeba přidávat pouze určité množství technologické vody, které není možné z digestátu oddělit. Tímto způsobem dochází k významné úspoře vstupní vody během procesu a je maximálně využita voda tzv. procesní. Kontrola ochrany povrchových a podzemních vod. Vstupní jímka, fermentor jsou nádrže umístěné na železobetonových deskách z vodostálého certifikovaného betonu. Veškerý transport tekutin od vstupní jímky až po koncový sklad je prováděn uzavřeným certifikovaným potrubím. Vstupní jímka, které je vybaveno malou záchytnou jímkou pro shromažďování případných úkapů. Nádrže jsou vybaveny hladinovými čidly, které jsou schopné hladinu substrátu monitorovat a v případě nenadálé události vyhlásit poplach – informovat obsluhu. Detekční systém je napojen na poplachový hlásič, na telefonní hlásič napojený na čtyři telefonní linky pověřených osob a dále nádoby obsahují systém pro možnost vizuální kontroly. Před uvedením technologie do provozu je těsnost nádrží protokolárně doložena dle ČSN 75 0905. Monitorovací jímky jsou kontrolovány denně vizuálně obsluhou. Potrubní rozvody substrátů a procesních vod jsou provedeny v certifikovaném systému PVC-U DN 160. Před uvedením do provozu je provedena tlaková zkouška a zkouška vodotěsnosti potrubního systému v souladu s ČSN 75 0905 a ČSN EN 1610, která prokazuje těsnost systému při všech mezních stavech. Na celý systém je před uvedením do zkušebního provozu zpracován havarijní plán pro ochranu vod a provozní řád zdroje s popisem kontrolní činnosti obsluhy v souladu s platnou legislativou: Zákonnou povinnost vypracovat havarijní plán má uživatel závadných látek v případech, kdy zachází s těmito látkami ve větším rozsahu nebo kdy zacházení s nimi je spojeno se zvýšeným rizikem pro povrchové nebo podzemní vody, jak stanoví ustanovení § 39 odst. (2) písm. a) zákona č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon), ve znění pozdějších změn a doplňků. Náležitosti havarijního plánu a nakládání se závadnými látkami stanoví vyhláška č. 450/2005 Sb., o náležitostech nakládání se závadnými látkami a 52


náležitostech havarijního plánu, způsobu a rozsahu hlášení havárií, jejich zneškodňování a odstraňování jejich škodlivých následků. Základní souhrn opatření k vyloučení havárie - provádět pravidelné kontroly nádrží a záchytných systémů a jejich případné opravy; - dodržovat přesné pokyny provozních předpisů při výdeji a příjmu závadných látek; - veškeré úkapy a úniky látek musí být neprodleně odstraněny; - provádět pravidelně vyčištění záchytných systémů; - dodržovat zákaz kouření a manipulace s otevřeným ohněm; - provádět revizní kontroly v předepsaných lhůtách; - skladovací nádrže plnit max. na 95% jejich objemu; - pravidelně kontrolovat technický stav skladovací nádrže a potrubních rozvodů; - manipulaci s příslušnými závadnými látkami mohou provádět pouze pracovníci, kteří k této činnosti jsou oprávněni g) řešení technologické dopravy Digestát bude stáčen na stáčecím místě. Ke stáčecím místům je vždy přivedeno potrubí, na které se cisterny napojují. Pokud není možné dopravovat surovinu samospádem, bude čerpána vhodnými čerpadly. Mezi jednotlivými částmi technologie jsou suroviny dopravovány potrubím, které je dle možností podzemní. h) ochrana životního a pracovního prostředí Stavbou bioplynové stanice v území bude ovlivněno ovzduší, vody, hluk a vibrace. Během výstavby je nutno počítat s nepříliš významným navýšením emisí prachu a plynných škodlivin (výfukových plynů), zejména při manipulaci se stavebními materiály během výstavby a pojezdem vozidel po komunikacích a vířením prachu z vozovek. Tyto vlivy je možné eliminovat vhodnou organizací výstavby a úklidem vozovek. Vzhledem k umístění staveniště (dostatečně daleko od zástavby obce) lze předpokládat, že v zastavěné části obce nebudou tyto vlivy patrné. Vlastní provoz se bude na znečištění ovzduší podílet emisemi NOx a CO a v zanedbatelném množství také dalších látek, které jsou produkovány dopravními prostředky. Ty budou v ovzduší obsaženy v natolik nízké koncentraci, že se jejich vliv na ovzduší nijak negativně neprojeví. Vlivy z provozu bioplynové stanice a vlivy z dopravy jsou podrobně vyhodnoceny v oznámení podle zákona č. 100/2001 Sb. o posuzování vlivů na životní prostředí a nebudou pro území významné. Z hlediska vlivu stavby na kvalitu ovzduší v širším zájmovém území a z hlediska klimatu budou vlivy provozu zanedbatelné. Spektrum vstupních substrátů ani výkon BPS nemá negativní vliv na životní prostředí. Anaerobní digesce je technologie velice přátelská k životnímu prostředí. Výchozí vyfermentovaný digestát je již biologicky stabilizovaný, nevytváří zápach a je výborným hnojivem nejen pro zemědělsky pěstované rostliny. Vytvořený metan je využit pro spalování v pístovém spalovacím motoru kogenerační jednotky, kde je přeměněn na elektrickou energii a teplo. Vzniklé emise CO2 jsou nižší než množství metanu (CH4) a CO2, které vzniká přirozeným rozkladem toho samého množství organického substrátu. V emisi dochází ke snížení jeho 53


množství o cca 35%, neboť na stejné množství získané energie, se vrací větší část uhlíku zpět do půdy, navázána v biologickém hnojivu, nikoli do atmosféry v podobě plynných emisí. Při kogeneraci je spotřebováno na vstupu o 35% - 40% méně primární energie než v teplárenském provozu. Tato skutečnost sama o sobě znamená snížení emisí o cca 40%.

54


C. Situace stavby



D. Dokladová část



E. Zásady organizace výstavby



a) informace o rozsahu a stavu staveniště Staveniště se rozkládá ve stávajícím areálu farmy . Jedná se o svažitý pozemek. Celý areál je napojen na asfaltovou komunikaci. Pro zařízení staveniště bude využita část stávající plochy. Tato plocha bude po dobu výstavby zpevněna štěrkem. Přístup na tuto plochu bude zajištěn na provizorní štěrkové cestě. Provizorní komunikace naváže na stávající zpevněnou místní komunikaci. Zařízení staveniště bude oddělené od veřejných ploch oplocením a od prostoru areálu bude odděleno pomocí zábran, které vyznačí rozsah staveniště a zamezí přímý vstup z areálu do prostoru stavby.

Při stavbě bude zachován stávající provoz investora. Prostory kde budou probíhat stavební úpravy budou od provozu investora odděleny zřízením dřevěných zábran. Vytěžená zemina se bude skladovat na mezidepónii v prostoru staveniště. Část zeminy bude využita ke konečným terénním úpravám a zbytek bude odvezen na příslušnou skládku dle příslušných předpisů. b) předpokládané úpravy staveniště Staveniště bude převzato protokolárně od investora. Žádné speciální úpravy před započetím samotné výstavby se nepředpokládají. c) významné sítě technické infrastruktury Protože se jedná o stávající areál můžou se tam vyskytnout neznámé stávající sítě a proto musí dojít před zahájením výkopových prací k jejich opětovnému prověření a případnému vytyčení jak směrově tak i výškově. Mimo areál staveniště se musejí důsledně prověřit a vytyčit stávající sítě před zahájením výkopových prací. d) napojení staveniště na zdroje vody, elektřiny, odvodnění staveniště Staveniště bude odvodněno na stávající nezpevněný terén, na kterém má být zřízeno. Napojení na vodu, elektřinu bude pro stavbu provedeno z vnitřních rozvodů. Pro napojení stavby bude použit staveništní rozvaděč s vlastním měřením. Voda také bude pro stavbu měřena podružným vodoměrem. e) úpravy z hlediska bezpečnosti a ochrany zdraví třetích osob Ochrana zdraví a bezpečnosti třetích osob si nevyžaduje žádné zvláštní úpravy staveniště. f) uspořádání a bezpečnost staveniště z hlediska ochrany veřejných zájmů Staveniště se nachází mimo hlavní komunikační plochy pro veřejnost a dopravu. Stroje a auta před výjezdem z areálu na místní komunikaci budou očištěny. g) řešení zařízení staveniště včetně využití nových a stávajících objektů Pro zařízení staveniště budou využity stávající nezpevněné plochy. Ve stávajícím objektu uvnitř areálu budou pro potřeby stavby využívány stávající sociální zařízení. h) popis staveb zařízení staveniště vyžadujících ohlášení Pro zařízení staveniště budou použity stavební buňky, které budou umístěny v prostoru staveniště. Na staveništi nebudou žádná zařízení vyžadující ohlášení. 58


i) stanovení podmínek pro provádění stavby z hlediska bezpečnosti a ochrany zdraví Na staveništi bude dodavatel v plném rozsahu respektovat všeobecně platné technické a technologické požadavky a příslušné ČSN pro příslušný charakter činnosti. Při provádění všech stavebních a montážních prací musí být dodržovány platné předpisy a technologické postupy. Jedná se především. o nařízení vlády č. 362/2005Sb. vycházející ze zákona 309/2006 a nařízení vlády č. 591/2006 Sb ČSN 736005, 738101, a další platné předpisy. Pracovníci před vstupem na pracoviště musí být prokazatelně proškoleni z předpisů BOZP a PO. Dodavatel stavebních prací musí v rámci dodavatelské dokumentace vytvořit podmínky k zajištění bezpečnosti práce. Stavbu bude provádět více dodavatelů. Rozsah stavby přesahuje limity dle §15 zákona 309/2006Sb a na stavbě budou prováděny práce se zvýšeným rizikem dle nařízení vlády 591/2006Sb (práce ve výšce 10m). Proto musí být na stavbě ustanoven investorem koordinátor bezpečnosti práce dle příslušných předpisů a musí být zpracován plán BOZP, který bude upřesněn po výběru dodavatele a upřesnění způsobu provádění . Investor musí zaslat oznámení o zahájení prací na příslušný oblastní inspektorát práce dle zákona 309/2006Sb. Na staveništi je nutno dodržovat zásady požární ochrany, které vyloučí možnost vzniku požáru a tím i škod na zdraví osob a zařízení staveniště. Zhotovitel vypracuje pro stavbu požární řád. Při stavbě je nutno dodržovat požárně-bezpečnostní předpisy. Před prováděním výkopových prací a případných bouracích pracích musejí být vytyčeny a prověřeny veškeré sítě a dle potřeby zajištěny. Plán bezpečnosti a ochrany zdraví při práci na staveništi Plán zatím nemůže být zpracován v plném rozsahu, protože ještě není v této chvíli vybrán dodavatel a není ještě upřesněn postup výstavby. Plán bude podrobně zpracován po výběru dodavatele a po určení postupu výstavby. Plán musí být zpracován před zahájením stavebních prací. Plán bude odsouhlasen investorem a veškerými dodavateli stavby. Plán BOZP: 1. Základní a všeobecné údaje Název stavby, místo stavby, stavebník, zpracovatel PD – viz část A průvodní zprávy. Hlavní zhotovitel, technický dozor, stavbyvedoucí, koordinátor BOZP - tito účastníci zatím nejsou známi. 2. Stručný popis, účel a místo stavby Na pozemku investora bude vystavěna bioplynová stanice. Provoz bioplynové stanice lze rozdělit na příjem surovin, vstupní sdružovací jímku s příslušenstvím, fermentační nádrže, uskladňovací nádrž, kogenerační jednotky s příslušenstvím, prostory pro odvoz digestátu a soubor technologických zařízení potřebných pro vyvedení elektrické energie do distribuční sítě. Není výrobní ve smyslu zpracovávaných surovin, nebo polotovarů a výstupních výrobků. Na druhé straně je zde produkce elektrické energie, která je odváděna do veřejné distribuční elektrické sítě. Dále je zde vyráběno teplo, které využívá technologie BPS.

59


Uvažovaná stavba bioplynové stanice se nachází na okraji obce Bělá u Staré Paky, katastrální území Bělá u Staré Paky, v areálu farmy.V bezprostředním okolí stavby se nenacházejí žádné obytné domy. Stavební parcela je svažitý pozemek.

3. Rozsah stavby Stavba je členěna na následující stavební a inženýrské objekty: SO 01 Fermentor 1, 2 SO 02 Silo na obilí SO 03 Dávkovač SO 04 Kogenerační, čerpací a řídící jednotka SO 05 Vstupní a výstupní jímka SO 06 Skladovací nádrž SO 07 Nouzová hořák SO 08 Silážní plato IO 01 Areálové rozvody IO 02 Zpevněné plochy IO 01 Řezuložením potrubí 4. Přehled právních předpisů Část předpisů , které bude nutno na stavbě dodržovat: Nařízení vlády č. 101/2005 Sb. - o podrobnějších požadavcích na pracoviště a pracovní prostředí Nařízení vlády č. 11/2002 Sb., kterým se stanoví vzhled a umístění bezpečnostních značek a zavedení signálů ve znění redakčního sdělení čá.19/2002Sb. a nařízení vlády č. 405/2004 Sb. Zákon č. 309/2006 Sb., kterým se upravují další požadavky bezpečnosti a ochrany zdraví při práci v pracovněprávních vztazích a o zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při činnosti nebo poskytování služeb mimo pracovněprávní vztahy (zákon o zajištění dalších podmínek bezpečnosti a ochrany zdraví při práci) ve znění zákona č. 362/2007 Sb. a zákona č. 189/2008 Sb. Nařízení vlády č. 591/2006 Sb. o bližších minimálních požadavcích na bezpečnost a ochranu zdraví při práci na staveništích Zákon č. 258/2000 Sb. úplné znění zákona č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů, jak vyplývá ze změn provedených zákonem č. 254/2001 Sb., zákonem č. 274/2001 Sb., zákonem č. 13/2002 Sb., zákonem č. 76/2002 Sb., zákonem č. 86/2002 Sb., zákonem č. 120/2002 Sb., zákonem č. 309/2002 Sb., zákonem č. 320/2002 Sb., zákonem č. 274/2003 Sb., zákonem č. 356/2003 Sb., zákonem č. 362/2003 Sb., zákonem č. 167/2004 Sb., zákonem č. 326/2004 Sb., zákonem č. 562/2004 Sb., zákonem č. 125/2005 Sb., zákonem č. 253/2005 Sb. a zákonem č. 392/2005 Sb. ve znění pozdějších změn provedených zákonem č. 381/2005 Sb., zákonem č. 444/2005 Sb., zákonem č. 74/2006 Sb., zákonem č. 186/2006 Sb., zákonem č. 59/2006 Sb., zákonem č. 222/2006 Sb., zákonem č. 342/2006 Sb., zákonem č. 362/2003 Sb., zákonem č. 186/2006 Sb., zákonem č. 264/2006 Sb., zákonem č. 110/2007 Sb., zákonem č. 378/2007 Sb., zákonem č. 296/2007 Sb., zákonem č. 60


124/2008 Sb., zákonem č. 130/2008 Sb., zákonem č. 189/2006 Sb. a zákonem č. 274/2008 Sb. o ochraně veřejného zdraví Nařízení vlády č. 378/2001 Sb. ,kterým se stanoví bližší požadavky na bezpečný provoz a používání strojů, technických zařízení, přístrojů a nářadí Nařízení vlády č. 362/2005 Sb. o bližších požadavcích na bezpečnost a ochranu zdraví při práci na pracovištích s nebezpečím pádu z výšky nebo do hloubky Zákon č. 262/2006 Sb. zákoník práce ve znění zákona č. 585/2006 Sb., zákona č. 181/2007 Sb., zákona č. 261/2007 Sb., zákona č. 296/2007 Sb., zákona č. 362/2007 Sb., Nálezu Ústavního soudu č. 116/2008 Sb., zákona č. 121/2008 Sb., zákona č. 126/2008 Sb., zákona č. 294/2008 Sb., zákona č. 305/2008 Sb., zákona č. 382/2008 Sb. a vyhlášky č. 451/2008 Sb. Zákon č. 458/2000 Sb. úplné znění zákona č. 458/2000 Sb., o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických odvětvích a o změně některých zákonů (energetický zákon), jak vyplývá ze změn provedených zákonem č. 151/2002 Sb., zákonem č. 262/2002 Sb., zákonem č. 278/2003 Sb., zákonem č. 356/2003 Sb.a zákonem č. 670/2004 Sb. ve znění pozdějších změn provedených zákonem č. 342/2006 Sb., zákonem č. 186/2006 Sb., zákonem č. 296/2007 Sb. a zákonem č. Nařízení vlády č. 168/2002 Sb.kterým se stanoví způsob organizace práce a pracovních postupů, které je zaměstnavatel povinen zajistit při provozování dopravy dopravními prostředky Nařízení vlády č. 148/2006 Sb. o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací Nařízení vlády č. 361/2007 Sb. , kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci Vyhláška č. 87/2000 Sb., kterou se stanoví podmínky požární bezpečnosti při svařování a nahřívání živic v tavných nádobách Nařízení vlády č. 361/2007 Sb. kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci. 5. Textové a výkresové údaje o staveništi Na staveništi musí být důsledně provedeno zabezpečení oddělení staveniště od veřejných ploch. Vozidla stavby budou v areálu používat pouze vyznačené trasy a budou jezdit po areálu min. rychlostí , tak aby nemohlo dojít k ohrožení dopravních prostředků investora a jeho zaměstnanců. Vnitroareálová doprava stavebních vozidel a strojů bude podléhat stávajícím bezpečnostním předpisům o provozu vozidel v areálu investora. Staveniště bude důsledně odděleno oplocením nebo oddělujícími zábranami. Pro zařízení staveniště budou využity stavební buňky. Pro skládkování materiálu a pro příjezd na tuto plochu budou zřízeny štěrkové zpevněné plochy. Plocha pro deponii vytěžené zeminy bude navazovat na tuto zpevněnou plochu. 6. Soupis prací, technologií a řemesel Na staveništi v průběhu realizace stavby budou probíhat zejména tyto práce: - zemní práce , bourací a rekonstrukční práce – vytyčení stávajících sítí před zahájením těchto prací, dodržování příslušných předpisů. Výkopové práce nebudou probíhat do větších hloubek než 1m. - práce ve výšce a nad hloubkou budou probíhat i ve výškách okolo 7 m. Při provádění těchto prací musí být zabezpečena jejich koordinace s pracemi prováděnými v jejich blízkosti a budou dodrženy veškeré požadované předpisy. 61


- betonářské práce – provádění železobetonových základů - zednické práce, stavebně montážní práce, natěračské práce - práce spojené s montáží technologických zařízení zejména nádrže fermentorů, která má výšku okolo 10 m – tyto práce by měly být prováděny až po ukončení stavebních prací v příslušné části - práce na rozvodech technologických médií - práce elektrikářské 7. Doporučená opatření Při provádění prací ve výškách mimo lešení, budou veškeří pracovnicí používat osobní zabezpečovací pomůcky a budou proškoleni o bezpečnosti práce ve výškách. Při těchto pracích musí být dodrženy veškeré příslušné předpisy a normy. Zejména se jedná o práce při montáži technologických zařízení objektů SO 01 – fermentor 1, 2. 8. Koordinační opatření Veškeří pracovníci a návštěvníci musejí být před vstupem na staveniště proškoleni a vybaveni náležitými ochrannými pomůckami. Veškerá pracoviště budou všem pracovním skupinám a dodavatelům řádně předána a o předání bude proveden zápis. Stavba probíhá na prostoru, kde bude velký souběh jednotlivých profesí. S ohledem na tuto skutečnost musí být prováděna řádně koordinace všech pracovníků na stavbě , aby nemohlo dojít k vzájemnému ohrožení a ohrožení zaměstnanců, kteří se mohou pohybovat v bezprostřední blízkosti ohrazení staveniště. Musí být důsledně zabezpečeno oddělení stavby. Rizika, která z této situace vystávají budou dále upřesněna při zpracování podrobného plánu BOZP. 9. Soupis dočasných stavebních konstrukcí Mimo lešení a zábrany není zatím známo o jiné dočasné konstrukci na staveništi. Lešení bude využito pro montážní práce na rozvodech. 10. Specifické požadavky V této fázi zpracování plánu BOZP zatím žádné požadavky nevyplynuly. j) podmínky pro ochranu životního prostředí při výstavbě Při stavbě bude materiál tříděn dle zařazení do kategorie pro odpady a dle tohoto třídění bude ukládán na příslušné skládky a část odpadu , který nebude nebezpečný bude využit v areálu investora, kde bude také uložen dle aktuálních potřeb. Odpad bude likvidován dle zákona 185/2001 Sb. v posledním znění a vyhlášek MŽP č. 376/2001 Sb., č. 381/2001 Sb. a č. 384/2001 Sb. k) orientační lhůty výstavby a přehled rozhodujících dílčích termínů. V době zpracování projektu nebyl ještě znám termín zahájení výstavby a ani ještě nebyl upřesněn postup výstavby. Zda bude stavba stavěna jako celek, nebo bude realizována vždy po jednotlivých částech dle finančních možností investora. S ohledem na co největší možnost zachování provozu investora je nutné při výstavbě postupovat po dílčích částech. Tyto dílčí části budou vždy od provozu investora odděleny. 62


F1. Dokumentace objektů



F.2. Inženýrské objekty OBSAH IO 01 – AREÁLOVÉ ROZVODY IO 02 – ZPEVNĚNÉ PLOCHY S OPĚRNOU ZDÍ IO 03 – ŘEZ ULOŽENÍM POTRUBÍ


Energetický audit bioplynové stanice zpracovaný dle zákona 406/2000Sb. o hospodaření energií a vyhlášky 213/2001 Sb., v pozdějších změnách, kterou se vydávají podrobnosti náležitostí energetického auditu

Bioplynová stanice společnosti Agrotech v obci Česká Metuje

68

OBSAH OBSAH............................................................................................................................................. 69 1. IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE .......................................................................................................... 72 2. POPIS VÝCHOZÍHO STAVU- ÚVOD A ZDŮVODNĚNÍ INVESTICE……….………….73 2.1 Bioplyn - obecná část ............................................................................................................................................ 2.1.1 Bioplyn................................................................................................................................................................................... 2.1.2 Bioplynový proces ................................................................................................................................................................. 2.1.3 Podmínky bioplynového procesu ........................................................................................................................................... 2.1.4 Bioplyn a jeho využití v zemědělství ..................................................................................................................................... 2.1.5 Bioplyn a výroba elektrické energie a tepla ........................................................................................................................... 2.1.6 Výhody při investování do bioplynové stanice ......................................................................................................................

2.2 Rámec řešení EA ................................................................................................................................................... 2.3 Základní údaje o předmětu EA.............................................................................................................................. 2.4 Základní údaje o energetických vstupech do předmětu EA ................................................................................. 2.4.1 Průměrné roční energetické vstupy (příloha č.2 k vyhl. č.213/2001 Sb.) ............................................................................... 2.4.2 Základní bilanční tabulky výroby energie - současný stav (příloha č.3 k vyhl. č.213/2001 Sb.)............................................

2.5 Vlastní energetické zdroje ..................................................................................................................................... 2.6 Rozvody energie a médií majících vztah k energetické bilanci.............................................................................

3. ZHODNOCENÍ VÝCHOZÍHO STAVU ................................................................................... 86 3.1 Roční energetická bilance ..................................................................................................................................... 3.2 Zhodnocení současného stavu ...............................................................................................................................

4. POPIS HODNOCENÉHO PROJEKTU .................................................................................... 88 4.1 Použité podklady ................................................................................................................................................... 4.2 Varianty projektu .................................................................................................................................................. 4.2.1 Označení variant ................................................................................................................................................. 4.3 Poloha v krajině a terénní situace .......................................................................................................................... 4.4 Analýza potenciálu biomasy ................................................................................................................................. 4.5 Přehled výsledků ................................................................................................................................................... 4.6 Popis použité technologie...................................................................................................................................... 4.6.1 Fermentor ........................................................................................................................................................... 4.6.2 Kogenerační jednotka ......................................................................................................................................... 4.6.3 Ostatní položky dodávky BPS............................................................................................................................ 4.7 Popis principu jednotlivých technologií výroby a užití energií .............................................................................

5. CELKOVÝ ROZPOČET PROJEKTU .................................................................................... 98 6. VÝPOČET ROČNÍCH VÝNOSŮ ............................................................................................ 99 7. EKONOMICKÉ VYHODNOCENÍ ......................................................................................... 103 7.1 Hodnocení přínosů navrhovaných opatření ...........................................................................................................

69

7.2 Ekonomické vyhodnocení navrhovaného projektu ...............................................................................................

8. ENVIRONMENTÁLNÍ VYHODNOCENÍ NAVRHOVANÝCH OPATŘENÍ .................. 107 8.1 Popis používané technologie ................................................................................................................................. 8.2 Popis zařízení ke snižování emisí .......................................................................................................................... 8.3 Doporučení k technologii ...................................................................................................................................... 8.4 Eventuelní rizika ................................................................................................................................................... 8.5 Závěr ekologického zhodnocení použitého zařízení .............................................................................................

9. ZÁVAZNÉ VÝSTUPY ENERGETICKÉHO AUDITU ...................................................... 115 9.1 Hodnocení stávající úrovně energetického hospodářství ...................................................................................... 9.2 Celkový potenciál úspor energie ...........................................................................................................................

10. NÁVRH OPTIMÁLNÍ VYRIANTY ÚSPORNÉHO PROJEKTU .................................. 117 11. FOTODOKUMENTACE ...................................................................................................... 118 12. EVIDENČNÍ LIST ENERGETICKÉHO AUDITU ........................................................... 119

70

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji

SEZNAM LEGISLATIVNĚ POŽADOVANÝCH TABULEK 1.) Tabulka - roční výše průměrných vnějších energetických vstupů 2.) Tabulka - bilance výroby energie z vlastních zdrojů 3.) Tabulka - roční energetické bilance 4.) Tabulka - základní ukazatelé vlastního energetického zdroje 5.) Tabulka - bilance výroby energie 6.) Tabulka - Ekonomické vyhodnocení navrhovaného projektu – VARIANTA 1 7.) Tabulka - Ekonomické vyhodnocení navrhovaného projektu – VARIANTA 2 8.) Tabulka - Porovnání emisí referenčního zařízení a emisních limitů 9.) Tabulka - Teoretické roční emise ze spalovacího motoru 10.) Tabulka – Upravená tepelně – energetická bilance před a po realizaci projektu

71

STRANA

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji 1. IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE

•

Zadavatel energetického auditu název firmy

Agrotech-energie s.r.o.

právní forma

Společnost s ručením omezených

adresa tel. IČO

•

287 93 838

Zpracovatel energetického auditu - auditor Název firmy Adresa Tel / fax e-mail Zpracoval

Datum vydání en.oprávnění

•

Předmět energetického auditu - podnik, provozovna, zařízení, stavba, projekt atd. Název subjektu Provozovna, stavba, projekt IČO DIČ Adresa Tel / fax Odpovědný zástupce

72


2. POPIS VÝCHOZÍHO STAVU – ZDŮVODNĚNÍ INVESTICE 2.1

Bioplyn - obecná část

2.1.1 Bioplyn Bioplyn není žádným novodobým vynálezem, nýbrž je tak starý jako život sám. Zatímco slunce fotosyntézou umožňuje růst nového života, organická hmota tvořená bílkovinami, tuky, uhlovodíky a minerálními látkami se při odumírání rozkládá na své původní složky: oxid uhličitý, vodu a minerály. Při tomto procesu se uvolňuje energie. Organická hmota se rozkládá různými způsoby, ať už hořením, trávením, kvašením, trouchnivěním nebo právě vyhníváním, při kterém vzniká bioplyn.

Proces vyhnívání Vyhnívání organických látek je možné pouze při zajištění podmínek k tomu vhodných. Jedná se o anaerobní proces, dochází k němu bez přístupu vzduchu, za působení metanových bakterií v omezené teplotě (0 až 70°C). Vyhníváním vzniká hořlavý plyn metan, oxid uhličitý a voda, jakož i stopové plyny a humusové látky. Plynu vzniklému při vyhnívání říkáme bioplyn.

Metan v přírodě Unikne-li metan do vzduchu, pak vlivem slunečního světla, ozónu a volných radikálů (velmi reaktivní molekuly HO) dojde k chemické reakci, oxidaci, při které vznikne oxid uhličitý a voda. Metan je po oxidu uhličitém nejvýznamnější škodlivinou v ovzduší a podílí se 20% na skleníkovém efektu. Pro srovnání oxid uhličitý se podílí celými 50%. Kromě toho metan při oxidaci spotřebovává ozon, čímž přispívá ke zvětšování ozonové díry. Po těchto zjištěním logicky získává na významu technická výroba a využití bioplynu, neboť takto lze přinejmenším omezit emise metanu z otevřených skládek hnoje a kejdy, nebo skládek organického odpadu. Navíc energetické využití bioplynu nenavyšuje koncentraci CO2 v atmosféře, neboť je součástí koloběhu uhlíku v přírodě. Laicky řečeno, množství CO2 vzniklé spálením bioplynu z 1kg travní senáže bude spotřebováno při růstu a fotosyntéze přibližně 1kg trávy. Oproti tomu spalování zemního plynu, tuhých fosilních paliv nebo topného oleje uměle navyšuje koncentraci CO2 v atmosféře.

Historie využití bioplynu První systematické výzkumy bioplynu vedl italský biolog a vědec Alessandro Volta v roce 1770. Mimo jiné Volta se zabýval také elektrickým proudem, jeho jméno nám připomíná jednotka elektrického napětí „volt“. Tehdy Volta jímal bahenní plyn a konal pokusy s jeho spalováním. Podobné pokusy s bahenním plynem prováděl i anglický fyzik Faraday. To on provedl jeho identifikaci jako uhlovodík. Avšak konkrétní chemický vzorec metanu (CH4) sestavil Amedeo Avogadro, který se zabýval fyzikovou plynů. Roku 1844 mohla Paříž děkovat slavnému bakteriologovi Pasteurovi, který navrhl využití koňského hnoje k výrobě plynu pro pouliční osvětlení. Výraznějšího užití bioplynu nastalo až v Německu v roce 1906 v Porúří, kdy německý kalový technik Imhoff postavil anaerobní, dvoustupňovou čističku odpadních vod, označovaly se jako „emšerské nádrže“. Až do druhé světové války byl kalový plyn užíván jako domácí pohonná jednotka. Během 2. světové války vlivem stoupající poptávky po pohonném plynu byly prováděny pokusy zvýšit v čističkách výrobu plynu přidáním organických odpadních materiálů, čili využít postupu, který je dnes známý jako kofermetace. Z Imhoffovy práce byly později zjištěny vlastnosti výtěžnosti plynu z různých druhů surovin.

73

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji 2.1.2 Bioplynový proces Vznik bioplynu Bioplyn je produktem látkové výměny metanových bakterií, ke které dochází, když bakterie rozkládají organickou hmotu. Tento proces rozkladu má v podstatě čtyři fáze:

hydrolýza

fakultativně anaerobní bakterie

jednoduché cukry, aminokyseliny, mastné kyseliny

1. okyselení

kyselinotvorné bakterie

organické kyseliny, oxid uhličitý, vodík

tvorba kyseliny octové

octotvorné bakterie

kyselina octová, oxid uhličitý, vodík

tvorba metanu

metanové bakterie

metan, oxid uhličitý, vodík

• • • •

V první fázi přeměňují přítomné anaerobní bakterie makromolekulární organické látky (bílkoviny,uhlovodíky, tuky a celulózu) pomocí enzymů na nízkomolekulární sloučeniny, jako cukry, aminokyselina, mastné kyseliny a vodu. tento proces se nazývá hydrolýza. Poté mohou acidofilní bakterie provést další rozklad na organické kyseliny, oxid uhličitý sirovodík a čpavek. Z toho nyní octotvorné bakterie vytvoří acetáty, oxid uhličitý a vodík. Teprve nakonec metanové bakterie v alkalickém prostředí vytvoří metan, oxid uhličitý a vodu.

2.1.3 Podmínky pro vyhnívací proces Vlhké prostředí Metanové bakterie mohou pracovat a množit se jen tehdy, když jsou substráty dostatečně zality vodou (alespoň 50%). Na rozdíl od aerobních bakterií, kvasinek a hub nemohou žít v pevném substrátu. Zabránění přístupu vzduchu Metanové bakterie jsou striktně anaerobní. Pokud je v substrátu přítomen kyslík, musejí ho aerobní bakterie nejdříve spotřebovat, o to je pak celý proces zpomalen. U vyhnívání musí být zabráněno přístupu vzduchu, s výjimkou nepatrného množství kyslíku, které se používá k první fázi odsíření. Zabránění přístupu světla Světlo výrazně zpomaluje proces vyhnívání. Zabránění přístupu světla však v provozu nebývá problém. Stálá teplota Asi nejvýznamnější podmínkou pro bioplynové procesy je stálá teplota. Metanové bakterie pracují v teplotách od 0°C po 70°C. Při teplotách nižších přežívají, ale nepracují. Dolní hranice je udávána jako 3 až 4°C. Teplota prostředí přímo souvisí s rychlostí vyhnívání. Čím vyšší je teplota, tím rychleji nastává rozklad a tím vyšší je produkce bioplynu. Praxe rozděluje tři základní teplotní oblasti: • psychrofilní kmeny – teploty pod 20°C • mezofilní kmeny – teploty od 25 do 35°C • termofilní kmeny – teploty nad 45°C

74

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji Čím je teplota vyšší, tím jsou bakterie citlivější na teplotní výkyvy. V mezofilní oblasti jsou únosné změny teploty 2 až 3K. Avšak u termofilních kmenů je nutné, aby nedocházelo k teplotním změnám o více jak 1K. Hodnota pH Hodnota pH by se měla u směsi pohybovat ve slabě alkalickém prostředí. Okolo hodnoty 7,5. U kejdy a hnoje dosáhneme většinou tohoto prostředí samovolně, u kyselých substrátů (siláž, syrovátka nebo senáž) bývá zapotřebí vápno aby se hodnota pH zvýšila. Přísun živin Metanové bakterie nemohou rozkládat tuky, bílkoviny, uhlovodíky (škrob, cukr) a celulózu v čisté formě. pro svou buněčnou stavbu potřebují rozpustné dusíkaté sloučeniny, minerální látky a stopové prvky. Ve hnoji a kejdě je těchto látek dostatečné množství. I trávy, kuchyňské odpady nebo výpalky obsahují tyto látky. Pro praxi je však důležité pro návrh vždy doporučit substrát k fermentaci, kde je výražně zastoupen hnůj a kejda. Mechanická úprava surovin Velké látky nerozpustné ve vodě musejí být buď rozdrobeny nebo strukturovány tak, aby vznikly velké kontaktní plochy. Materiál jako sláma, dlouhá tráva nebo bioodpad je nutno rozsekat pokud možno na vlákna, protože jinak vyhnívají velmi dlouho a vytvářejí kalový plovoucí příkrov. Inhibitory Inhibitory jsou látky, které mohou brzdit nebo přímo zastavit proces přeměny. Organické kyseliny, antibiotika, chemoterapeutika a desinfekční prostředky jsou pro bioplynový proces inhibitory, zvláště ve vyšších koncentracích. Takové případy zastavení procesu mohou nastat, když jsou desinfikovány stáje, nebo pokud byla plošně ošetřována zvířata. Je však velké rozdíl mezi použitými prostředky.

Tab. 2.1 Účinnost krmných antibiotik

75

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji 2.1.4 Bioplyn a jeho využití v zemědělství Využití bioplynu v zemědělství Až teprve po válce se začalo uvažovat o zemědělství jako o dodavateli bioplynu. Imhoff upozornil na možnost využití chlévské mrvy, z které bylo možné získat stokrát více plynu než z odpadních vod. Na Technické univerzitě v Darmstadtu bylo v roce 1947 vyvinuto bioplynové zařízení s horizontálním fermentorem nazvaný systém Darmstadt. Na těchto základech postavil Reusch v Hohensteinu v roce 1959 stanici, která po různých technických úpravách je v provozu dodnes. V roce 1955 se zvedla „ropná vlna“, cena ropný produktů klesla na polovinu a proto byl bioplyn na čas odsunut mimo zájem dalšího výzkumu. Provoz bioplynových stanic byl až na dva případy všude zastaven. V provozu zůstala pouze zařízení Reusch v Hohensteinu a stanice SchmidtEggersgluß v klášteře Benediktbeuern. Toto zařízení vešlo do dějin jako žádné jiné. Bioplyn byl v klášteře užíván pro kuchyňský provoz a přebytek byl dodáván do dieselagregátu na výrobu elektřiny. Stanice využívala metodu střídání nádrží a produkce bioplynu dosahovala 2,9m3 na dobytčí jednotku, což byl na tehdejší dobu velmi vysoký výnos. Stanice Druhá vlna zájmu o bioplyn se zvedla po ropné krizi v letech 1972- 1973. V následujících letech se výstavbě bioplynových stanic začali věnovat mnozí zemědělci, vynálezci a firmy. U nás je nestarším zařízením bioplynová stanice v Třeboni. Stanice byla postavena v roce 1974 a po menších úpravách funguje až do dnes. V současnosti je v ČR dostaveno cca 120 stanic, odhady odborníků na potenciál výroby bioplynu v ČR se pohybují okolo 500 stanic s průměrným výkonem 1MW. Pro koho je BPS vhodná? Bioplynové stanice mohou využívat různé zdroje vstupních surovin pro fermentaci. Od zemědělských plodin a odpadů, odpadních tuků v potravinářství nebo organických odpadů po využití komunálních odpadů. Největší využití však nabízí právě v zemědělství. Zemědělci, kteří uvažují o stavbě BPS mohou mít různé cíle, ať už podnikatelské, ekologické nebo sousedské (snížení zápachu skládek hnoje), stále zůstává nejdůležitějším cílem výroba hodnotného, mnohostranně použitelného a ekologického paliva, které lze přeměnit na elektrický proud a teplo. Cíle výstavby BPS Získání hodnotné energie ve formě kvalitního bioplynu Zmenšení zatížení pachem Zmenšení žíravého účinku hnojiva Zlepšení tekutosti hnojiva Zmenšení zatížení pachem okolí Zmenšení zatížení atmosféry metanem a čpavkem Zabránění ztrátám na živinách Zmenšení vyplavování dusíku Zlepšení odolnosti a zdravotního stavu rostlin Hygienizace kejdy (zahubení tzv. černých přenosných nemocí) Omezení klíčivosti semen plevele Zpracování organických zbytků Neplacení stočného Zemědělské bioplynové stanice V České republice se vyrábí bioplyn konkrétně v několika aplikacích pro stabilizaci kalů na ČOV, jímá se na skládkách a rozmach v současnosti zažívají zejména zemědělské bioplynové stanice. Důvody jsou zřejmé. Pro bezproblémový a ekonomický provoz stanice je důležitý celoroční přísun vstupního materiálu, který zemědělství dokáže zajistit, neboť nejvíce zbytkové biomasy vzniká právě v tomto sektoru. Z hlediska investice je pro investora a provozovatele zajímavá především garantovaná výkupní cena, která sice není na úrovni výše uvedených států, ale zaručuje po dobu nejméně 15 let stabilní příjem a možnost sestavit cash-flow projektu. Dotace z operačních programů už takovou výhodu neskýtají. Podmínky pro udělení dotace jsou dle vyjádření některých zemědělců příliš tvrdé a je obava, že by peníze museli vrátit. Potěšitelná je zvýšená aktivita bankovních institucí, které se po počáteční nedůvěře začínají k podobným projektům stavět velmi kladně.

76


Zemědělcům se následně otvírají tyto možnosti: • hygienizace a zhodnocení vlastního organického odpadu z živočišné výroby a rostlinné výroby (v souladu s evropskou legislativou); •

realizace zisku z likvidace odpadu externích dodavatelů;

•

výroba elektřiny a tepla;

•

možnost prodeje elektřiny do veřejné sítě: Cenové rozhodnutí Energetického regulačního úřadu ze dne 18. listopadu 2008, kterým se stanovuje podpora pro výrobu elektřiny z obn. zdrojů energie i komb. výroby elektřiny a tepla a druhotných energ. zdrojů. Stanovuje pro rok 2010 výkupní ceny takto: Pro výrobu elektřiny spalováním bioplynu v bioplynových stanicích pro zdroj uvedený do provozu po 1. lednu 2008 včetně (využívající určenou biomasu) je výkupní cena elektřiny dodané do sítě 4,12 Kč/KWh. Za bioplynové stanice využívající určenou biomasu se považují takové bioplynové stanice, které v kalendářním měsíci využívají více než 50% hmotnostního podílu v sušině tvořené rostlinami nebo jejich částmi získanými za zemědělské činnosti za předpokladu , že neslouží k jiným účelům než k využití ke zpracování v zařízeních určených pro produkci bioplynu, a současně v daném kalendářním měsíci využívají pouze jednu nebo více těchto vstupních surovin: a) trávu z veřejné zeleně, sportovišť a soukromých zahrad včetně biomasy získané zemědělskou činností nebo péči o krajinu b) celé sklízené rostliny poškozené krupobitím nebo porostlé obilí, c) zvířecí exkrementy, včetně podestýlky, ze zvířat chovaných pro zabezpečení potravin (masa,mléka,vajec) nebo vlny, kůže a dalších zvířecích produktů d) části rostlin ze zemědělských a potravinářských výrob e) nepoužité oleje z olejnatých rostlin a pokrutiny vzniklé lisováním rostl.oleje Za bioplynové stanice využívající ostatní biomasu se považují všechny bioplynové stanice kromě výše definovaných.

•

možnost prodeje tepelné energie v případě propojení do vhodného systému zásobení teplem

Při stavbě bioplynové stanice jsou však důležité zohlednit aspekty (hlediska), které mohou výrazně měnit podobu technologie a dokonce určí celkovou podobu projektu. 1. 2. 3. 4. 5.

Bioplynová stanice nepomůže ozdravit nebo udržet při životě upadající podnik. Bioplynovou stanici by neměl budovat podnik, který řeší problém chovu dobytka. Je bezpodmínečně nutno usilovat o pokud možno úplné využití bioplynu. O metanové bakterie v BP je třeba pečovat stejně jako o zvířata ve stáji. Provoz vyžaduje určité znalosti. Provoz stanice vyžaduje údržbu. Kdo není připraven věnovat se zařízení 15-30 minut denně, neměl by si ho pořizovat.

Pokud už je zemědělec rozhodnut o pořízení BPS, je její výstavba účelná za těchto provozních podmínek: Díky tom, že zákon stanovuje náhrady za proud z bioplynu a že klesají ceny proudu, není dnes už nutným předpokladem vysoká a rovnoměrná spotřeba proudu. Je zapotřebí kejdy a hnoje od nejméně 100 dobytčích jednotek. Vysoký podíl svépomoci při stavbě přispívá ke snížení pořizovacích nákladů a může rozhodující měrou ovlivnit hospodárnost. Je-li nutno zřídit nové jímky na kejdu, lze je často zahrnout do provozu BPS. Stávající jímky na kejdu lze bez velkých nákladů přebudovat na součást BPS.

77

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji Zemědělcům, kteří mají problém se zatížením vzduchu pachem při skladování a rozvážení kejdy a hnoje může BPS přinést zásadní řešení. Zemědělsky obhospodařované plochy na odvodňovaném území lze použitím bioplynové kejdy lépe chránit před vyplavováním dusíku do spodní vody. Zemědělci, kteří chtějí dbát o ekologickou tvorbu krajiny, recirkulační hospodaření, trvalé obhospodařování krajiny, ochranu životního prostředí, dorůstající suroviny a ochranu přírodních zdrojů, najdou v bioplynové technologii velmi vhodný nástroj pro svou práci. Obce a firmy mohou pomocí bioplynové techniky vyřešit problémy, které mají se zužitkováním a odstraněním vlhkých organických odpadů. 2.1.5 Bioplyn a výroba elektrické energie a tepla Bioplyn je směs plynů, z nichž hlavní jsou metan CH4 a oxid uhličitý CO2 (H2, N2, H2S,…), který vzniká při mikrobiálním rozkladu organické hmoty za nepřítomnosti kyslíku (anaerobní fermentace). Organickou hmotu pak tvoří obvykle exkrementy hospodářských zvířat (kejda, trus, hnůj, močůvka, podestýlka), fytomasa (siláže, senáže, rostlinné zbytky, energetické plodiny, neprodejná zemědělská produkce), domovní a komunální odpady, odpady zpracovatelského a potravinářského průmyslu (jatka, mlékárny) a další odpady (masokostní moučka apod.). V podstatě tedy jakákoli organická hmota zkvasitelná v průběhu procesu anaerobní fermentace. V případě zpracování několika druhů materiálu současně v jednom zařízení se jedná o tzv. kofermentaci. Podle obsahu sušiny zpracovávaného materiálu jde pak o fermentaci mokrou s obsahem sušiny měně než 12 % a fermentaci suchou s obsahem sušiny od 20 do 60 %. Samotná výroba bioplynu se uskutečňuje v bioplynových stanicích (BPS). Většinou se již jedná o odzkoušené technologie ze sousedních států, kde již mají s výrobou bioplynu dlouholeté zkušenosti. Vlastní metanizační proces probíhá v anaerobních reaktorech (uzavřené velkoobjemové nádoby) různých tvarů, velikostí a způsobu míchání. Z hlediska procesní teploty se lze v praxi setkat s procesy mezofilními (35 až 40°C, např. zpracování prasečí a hovězí kejdy) nebo termofilními (55 až 60°C). V zde řešeném případě se jedná o první typ. Vzniklý plyn je jímán a lze jej obecně efektivně využít k výrobě elektrické energie a tepla v kogeneračních jednotkách, kdy slouží k pohonu spalovacích motorů spojených s agregátem na výrobu elektrické energie. Odpadní teplo z chlazení motoru a spalin se využívá zpětně k ohřevu anaerobních reaktorů, či k výrobě (odpadního) tepla ve formě teplé vody, s možností využití pro vytápění, sušení apod. Elektřina je pak částečně využita pro vlastní spotřebu BPS, převážná část produkce je dodána do sítě za výkupní cenu. Digestát (fermentát) nebo-li zpracovaný materiál po proběhnutí fermentace je dalším výstupem při výrobě. Jedná se o kvalitní organické hnojivo, jehož vlastnosti závisí na druhu zpracovávaného vstupu. Může být využito pro výrobu kompostu, pro výrobu organo-minerálních hnojiv nebo pro přímou aplikaci. Mezi výhody patří zvýšená využitelnost živin, snížení zápachu, snížení obsahů zvířecích patogenů a semen plevelů, pokles emisí skleníkových plynů při aplikaci atd. 2.1.6 Výhody při investování do bioplynové stanice Podle ministerstva zemědělství bioplynové stanice pro zemědělce a provozovatele BPS, i obecně venkov v mnoha směrech přínosem. Představují nové a stabilní příjmy za ekologickou energii pro zemědělce, na venkově vytváří nová pracovní místa a zároveň přispívají k ochraně životního prostředí. Důvody proč „proč investovat do bioplynových stanic?“ jsou v zásadě dvojí: a) hledisko všeobecné: • vzrůstající soběstačnost a nezávislost na dodavatelích energie, • redukce skleníkových plynů, • výhodné zásobování obytných domů a průmyslových objektů teplem, • provoz zpracování kejdy je bez pachové zátěže, • obnova efektivního hospodaření na venkově, • nové pracovní příležitosti a další.

78

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji b) hledisko podnikatelské: • • • • • • •

dlouhodobá garance stabilních příjmů (z prodeje elektřiny, eventuelně z tepla i ze zpracování externího odpadu), nezávislost na výrobcích a na jejich tržních cenách (ceny rostlinné výroby jsou poměrně hodně nestabilní a závislé na úrodě), zužitkování a zhodnocení dalších např. odpadů z potravinářského průmyslu, přídavný zdroj příjmů, produkce tepelné a elektrické energie, úspora hnojiv pro rostliny a jejich vyšší účinnost a další.

Popis principu kogenerace (KVET) - propojení – elektrická a tepelná energie Jednotka pro výrobu elektrické energie (KVET) se v řešeném případě dodává kompletně smontovaná v hlukově izolovaném kontejneru pro venkovní instalaci. Je možné ji také instalovat i do stavby. Kontejnerové řešení nabízí velmi dobrou zvukovou izolaci a zlevňuje instalační práce v místě instalace. Teplo vznikající při spalování v motoru je pomocí vodního chladiče nebo na přání ještě ve výměníku výfukových plynů, přenášeno do topného systému. Přebytek tepla je odveden přes nouzový chladič na střeše kontejneru. Osvědčený průmyslový motor s generátorem je uložený na konstrukci tlumící vibrace. Výroba proudu je realizována synchronním generátorem. Instalované budící zařízení je schopno vyrábět proud bez napojení do sítě. Regulační a řídící zařízení jsou instalována v externí spínací skříni a kontrolují všechny pochody v KVET. Aktuální výkonové a teplotní hodnoty, případně chybová hlášení atd. jsou zobrazena na obrazovce s funkčními tlačítky. Programovatelné řízení s pamětí a obslužný terminál nabízí přehledné ovládání, bezproblémový provoz bez obsluhy (dozoru) dle norem EU. Provedení: • • • • • • • • • •

programovatelná řídící jednotka s pamětí nouzový chladič, který odpovídá tepelné zátěži sušička na bioplyn (oddělené umístění) výfuk a tlumič výfuku hlavní vedení plynu se zpětnou klapkou proti hoření programovatelná řídící jednotka s pamětí (SPS) s digitálním displejem a ovládacím terminálem olejová vana s oběhovým mazáním rozdělovač topení: 4 vývody, vývod pro fermentor je vybaven oběhovým čerpadlem měřidlo bioplynu impulsovým vývodem montáž a uvedení do provozu

79


2.2 Rámec řešení EA Záměry zadavatele EA: Zadáním a zpracováním EA je naplněn zákon 406/2000 Sb. (O hospodaření energií) a zákon 458/2000 Sb. (o podmínkách podnikání a výkonu státní správy v energetických odvětvích - energetický zákon) spolu s mnoha prováděcími předpisy, které upřesňují a provádí jednotlivá ustanovení zákona. Ve vztahu k provádění energetických auditů je to zejména Vyhláška č. 213/2001Sb. Podle zákona č. 406, o hospodaření energií, § 9, odst. 3 povinnost podrobit své energetické hospodářství a budovu energetickému auditu se vztahuje na: fyzickou nebo právnickou osobu, která žádá o státní dotaci v rámci Státního programu na podporu úspor energie a využití obnovitelných a druhotných zdrojů energie, organizační složky státu, organizační složky krajů a obcí a příspěvkové organizace s celkovou roční spotřebou vyšší, než je vyhláškou stanovená hodnota, fyzické nebo právnické osoby, s výjimkou příspěvkových organizací, s celkovou roční spotřebou energie vyšší, než je vyhláškou stanovená její hodnota. Hodnoty limitních spotřeb energie vystihujících jednotlivé formy jejího užití (pod jedním identifikačním číslem organizace – IČO viz výše) pro povinnost zajištění energetického auditu jsou uvedeny v prováděcí vyhlášce č. 213/2001 Sb. Ministerstva průmyslu a obchodu, kterou se vydávají podrobnosti náležitostí energetického auditu takto: •

Hodnota, od níž vzniká pro organizační složky státu, organizační složky krajů a obcí a příspěvkové organizace povinnost své budovy či zařízení energetickému auditu, se stanoví ve výši 1500 GJ celkové roční spotřeby energie.

•

Hodnota, od níž vzniká pro fyzické a právnické osoby, s výjimkou uvedenou v § 10 odst.1, povinnost podrobit své budovy či zařízení energetickému auditu, se stanoví ve výši 35 000 GJ celkové roční spotřeby energie.

•

Hodnota, od níž vzniká pro fyzické a právnické osoby povinnost zajistit zpracování energetického auditu, se u budov a areálů samostatně zásobovaných energií stanoví ve výši 700 GJ celkové roční spotřeby energie

Výsledkem má být v řešeném případě soubor opatření pro optimalizaci bioplynové stanice v podmínkách konkrétní lokality, s maximálním měrným výkonem současné minimalizaci nákladů na nakupované vstupy, s maximální dosažitelnou účinností a s tím spojenou minimalizaci ekologických dopadů. Konkrétním důvodem zpracování předmětného EA dále je vytvoření podkladu jako nezbytné součásti žádosti o finanční dotační prostředky. Důvod proč byl odborný posudek zpracován Záměrem investora je vybudovat novou bioplynovou stanici uvnitř stávajícího zemědělského areálu investora v obci Česká Metuje. Areál leží na katastru obce ale je vzdálen cca 0,7km od zástavby. Výstavba BS by spočívala ve výstavbě fermentorů (zařízení pro produkci bioplynu z organické hmoty), dokvašovací nádrže (pro dočasné skladování digestátu) a umístění kogenerační jednotky v areálu (slouží k výrobě elektrické energie a odpadního tepla). Dále budou stavební práce spočívat v úpravě skladovacích ploch na tuhé suroviny k fermetaci a úpravu jímek pro skladování tekutých surovin. Jednotlivé technologické části výroby budou propojeny logistickými trasami, které budou zajišťovat zaměstnanci ZD a v případě automatické produkce šnekové a pásové dopravníky.

80

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji Bioplyn bude produkován tzv. mokrou fermentací z organických hmot vzniklých zemědělskou výrobou. Jedná se o zpracování kukuřičné siláže, travní senáže, živočišné kejdy a slámového odpadu při zpracování obilného zrna (sláma, nekvalitní zrno). Plyn bude zpracován přímo v areálu ZD a to kogeneračním zařízením. Vyrobené elektrická energie bude prodávána do elektrické sítě a odpadní teplo se využije k pokrytí potřeby areálu ZD a vytápění fermentoru. 2.3 Základní údaje o předmětu EA Název energetického auditu: Energetický audit projektu Bioplynová stanice Česká Metuje Základní popis předmětu EA: Předmětem tohoto EA je projekt zaměřený na možnost využití potenciálu odpadů ze živočišné výroby a z likvidace zelené hmoty, se současnou výrobou elektrické energie a variantně tepla. Uvažovaná stavba bioplynové stanice se nachází ve Východočeském kraji, obci Česká Metuje, katastrální území Česká Metuje na pozemkových parc. č. 800/1, 781/2, 783/1, 1681/1, 1680/2 a 236/1 V bezprostředním okolí stavby se nenacházejí žádné obytné domy. V BPS budou zpracovávány odpady chovu skotu a produkty rostlinné výroby. Odpadem z výroby bioplynu bude vyfermentovaná tekutá kejda – digestát. Ten bude skladován v BPS po dobu, kdy jeho aplikace do půdy nebude možná. Hlavním produktem BPS bude elektrická energie, vyrobená v kogeneračním soustrojí. V zájmu zabezpečení tzv. kombinované výroby elektřiny a tepla (KVET), řeší EA variantně i využití odpadního tepla z výroby elektřiny v kogeneračním soustrojí. Podrobný popis jednotlivých prvků zařízení a celého technologického procesu je uveden dále v textu EA. 2.4

Základní údaje o energetických vstupech do předmětu EA

(jedná se o legislativně požadované tabulky) Analýza spotřeby paliv a energií Pozemky, na kterých je plánována výstavba BPS jsou na listu vlastnictví vedeny jako manipulační plocha a v územním plánu obce je pozemek zahrnut pro výstavbu zemědělských objektů. V současné době na pozemku nestojí žádná budova, není instalováno žádné zařízení a nejsou sem přivedeny žádné rozvody energetických médií. Pro vytápění uvažovaných budov v zemědělském areálu a bytového domu, a plánovaném ohřevu pitné vody pro dobytek se v současné době používají následující zdroje tepla. Administrativní budova: Odpadní teplo z KGJ bude využívání k vytápění administrativní budovy, kde sídlí vedení společnosti. Dále jsou zde umístěny hygienické prostory. V přízemí objektu je jídelna. Objekt je vytápěn parním litinovým kotlem o jmenovitém výkonu 80 kW. Účinnost výroby tepla zařízení je cca 50%. Odchov brojlerů: V zemědělském areálu se vytápí 2 haly na odchov brojlerů. V každé hale jsou umístěny dvě olejová topná zařízení na LTO Ermaf P100, každé o výkonu 100kW s odhadovanou účinností výroby tepla 90%. Dílny: Objekt dílny je zděný, dvoupodlažní. V přízemí se nachází garáže s kotelnou, v nadzemním podlaží pak dílny a sociální zařízení. Objekt dílen je vytápěn starým parním litinovým kotlem na uhlí o jmenovitém výkonu 125,5kW. Odhadovaná účinnost výroby tepla je 50%.

81

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji Teletník: V zrekonstruovaném kravíně, který nyní slouží k odchovu mladého dobytka, se uvažuje o ohřevu pitné vody pro telata zbytkovým teplem kogenerační jednotky. V současné době se k ohřevu vody používají elektrické bojlery o výkonu 15kW s odhadovanou účinností ohřevu 95%. Plánovaný ohřev vody se týká pouze chladné části roku, tj. od poloviny října do poloviny dubna. Jedná se přibližně o ohřev 1674m3 vody dohřívaných na 25°C. Bytový dům: Bytový dům je typizovaného systému. Slouží k ubytování 125 obyvatel. Podrobný popis objektu je v příloženém energetickém posudku. Vytápění objektu je řešeno dvojicí centrálních uhelných kotlů, každý o výkonu 105 kW. Ohřev teplé vody je napojen na otopný okruh kotlů. Účinnost výroby tepla se pohybuje okolo 65%. Energetické a související vstupy: • dodávka tepla • dodávka hnědého uhlí • dodávka elektřiny • dodávka LTO • dodávka zemního plynu • ostatní energetické vstupy

– nedodává se – dodává se – dodává se – dodává se – nedodává se – žádné

2.4.1.Průměrné roční energetické vstupy (příloha č.2 k vyhl. č.213/2001 Sb.) 1.) Tabulka - roční výše průměrných vnějších energetických vstupů pro vytápění admiínistrativní budovy, budovy dílen a hal pro odchov brojlerů, příloha č. 2 k vyhlášce 213/2001 Sb. Rok 2008 VSTUPY PALIV A ENERGIÍ

JEDNOKA

MNOŽSVÍ

průměrné Nákup el.energie Nákup tepla

VÝHŘEVNOST NA JEDNOTKU

PŘEPOČET NA

NÁKLADY V

GJ

Kč/rok

MWh

41,52

3,6

149,4

109 361

GJ

0,00

X

-

-

3

Zemní plyn

tis.m

0,00

X

-

-

Hnědé uhlí

t

178,1

18,0

3206,3

846 450

Černé uhlí

t

0,00

X

-

-

Koks

t

0,00

X

-

-

Jiná pevná paliva

t

0,00

X

-

-

TTO

t

0,00

X

-

-

LTO

t

36,72

42,0

1542,24

636 945

Nafta

t

0,00

X

-

-

tis.m

0,00

X

-

-

GJ GJ (MWh) GJ

0,00

X

-

-

0,00

X

-

-

0,00

X

-

-

4 897,89

1 592 756

4 897,89

1 592 756

Jiné plyny Odpadní teplo Obnovitelné zdroje Jiná paliva

3

Celkem vstupy paliv a energie Změna stavu zásob paliv (inventarizace) CELKEM SPOTŘEBA PALIV A ENERGIE

82

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji Rok 2009 VSTUPY PALIV A ENERGIÍ

JEDNOKA

MNOŽSVÍ



PŘEPOČET NA

NÁKLADY V

GJ

Kč/rok

MWh

42,78

3,6

154,0

113 652

GJ

0,00

X

-

-

3

Zemní plyn

tis.m

0,00

X

-

-

Hnědé uhlí

t

180,6

18,0

3250,2

923 057

Černé uhlí

t

0,00

X

-

-

Koks

t

0,00

X

-

-

Jiná pevná paliva

t

0,00

X

-

-

TTO

t

0,00

X

-

-

LTO

t

28,93

42,0

1 215,0

556 470

Nafta

t

0,00

X

-

-

tis.m

0,00

X

-

-

GJ GJ (MWh) GJ

0,00

X

-

-

0,00

X

-

-

0,00

X


3

-

-

4 619,2

1 593 179

4 619,2

1 593 179


PŘEPOČET NA

NÁKLADY V

GJ

Kč/rok

3,6

128,6

97 607

3617,8

1 060 001

2244,96

1 193 466

5 991,31

2 268 863

5 991,31

2 268 863


Rok 2010 VSTUPY PALIV A ENERGIÍ

JEDNOKA

MNOŽSVÍ

průměrné Nákup el.energie

MWh

35,7

Nákup tepla

GJ

0,00

X

Zemní plyn

tis.m3

0,00

X

Hnědé uhlí

t

201,0

18,0

Černé uhlí

t

0,00

X

Koks

t

0,00

X

Jiná pevná paliva

t

0,00

X

TTO

t

0,00

X

LTO

t

53,45

42,0

Nafta

t

0,00

X

tis.m

0,00

X

GJ GJ (MWh) GJ

0,00

X

0,00

X

0,00

X


3


83

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji Průměrné hodnoty pro použití ve výpočtech příloha č.2 k vyhlášce 213/2001 Sb. VSTUPY PALIV A ENERGIÍ

JEDNOKA

MNOŽSVÍ



PŘEPOČET NA

NÁKLADY V

GJ

Kč/rok

144

109 296

3358,1

983 914

1667,4

825 363

5 169,5

1 918 573

5 169,5

1 918 573

MWh

40,0

3,6

GJ

0,00

X

3

Zemní plyn

tis.m

0,00

X

Hnědé uhlí

t

186,6

18,0

Černé uhlí

t

0,00

X

Koks

t

0,00

X

Jiná pevná paliva

t

0,00

X

TTO

t

0,00

X

LTO

t

39,7

42,0

Nafta

t

0,00

X

tis.m

0,00

X

GJ GJ (MWh) GJ

0,00

X

0,00

X

0,00

X


3


Pro další výpočty v tomto energetickém auditu byly uvažovány ceny za hnědé uhlí a elektrickou energii za rok 2010 dle TZB-INFO.CZ.

84


2.4.2 Základní bilanční tabulky výroby energie – současný stav (příloha č.3 k vyhlášce č.213/2001 Sb.) Předpoklad : Tento EA hodnotí energetické hospodářství plánovaného projektu. Pro vytápění administrativní budovy je užíván kotel o výkonu 80 kW, ve dvojici hal pro odchov brojlerů v zemědělském areálu se v současné době používají celkem 4 olejová topná zařázení na LTO Ermaf P100, každé o výkonu 100 kW s odhadovanou účinností výroby tepla 90%. Bytový dům má k dispozici dvojici kotlů na uhlí o výkonu 2x105 kW o účinnosti 65%. Objekt dílen je vytápěný starým parním litinovým kotlem na hnědé uhlí o jmenovitém výkonu 125 kW s odhadovanou účinností výroby tepla 50%. V teletníku pro odchov mladého dobytka se ohřívá pitná voda pro telata. K ohřevu se používají elektrické bojlery o celkovém příkonu 15 kW s odhadovanou účinností 95%. V tabulce jsou uvedeny údaje pro rok 2010. 2.) Tabulka – bilance výroby energie z vlastních zdrojů příloha č. 3 k vyhlášce 213/2001 Sb. ř.

Ukazatel

1 2

Instalovaný elektrický výkon - CELKEM Instalovaný tepelný výkon - CELKEM

Jednotka

Roční hodnota

MW

- z toho ÚT

MWtep

0,6705 0,6155 0,0550

3 4 5 6 7

- z toho TUV Dosažitelný elektrický výkon celkem Pohotový elektrický výkon celkem Výroba elektřiny Prodej elektřiny (z ř.5) Vlastní spotřeba elektřiny na výrobu energie

MW MW MWh MWh MWh

8

Spotřeba tepla v palivu na výrobu elektřiny

GJ

9

Výroba dodávkového tepla - CELKEM

GJ

3 735,4

10 11 12

Prodej tepla (z r.9) Spotřeba tepla v palivu na výr.tepla (na patě objektu) Spotřeba tepla v palivu - CELKEM (ř.8+ř.11)

GJ GJ GJ

5 169,5 5 169,5

2.5

Vlastní energetické zdroje

V současné době se pro vytápění hal pro brojlery používají 4 olejové spalovací kotle na LTO a parní kotel na uhlí v budově dílen. Pitná voda v teletníku je ohřívána elektrickými bojlery. 2.6

Rozvody energie a médií majících vztah k energetické bilanci

Administrativní budova: Odpadní teplo z KGJ bude využívání k vytápění administrativní budovy, kde sídlí vedení společnosti. Dále jsou zde umístěny hygienické prostory. V přízemí objektu je jídelna. Objekt je vytápěn parním litinovým kotlem o jmenovitém výkonu 80 kW. Účinnost výroby tepla zařízení je cca 50%. Odchov brojlerů: Olejové spalovací kotle Ermaf P100 jsou horkovzdušná topná tělesa určená pro vytápění hal. Umožňují spalovaní LTO nebo nafty. Odhadovaná účinnost výroby tepla je 90%. Konstantní teplota v halách pro odchov brojlerů je zajišťována plně automatizovaným pracovním režimem v kombinaci s termostatem. Po plánovaném připojení objektu odchovny brojlerů k bioplynové stanici budou haly pro odchov napojeny na rozvod tepla, které zajistí

85

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji pokrytí tepelné ztráty budov a současně zajistí výměnu vzduchu v prostoru chovu pomocí nově instalovaných teplovzdušných soustav. Dílny: Parní litinový kotel na uhlí pro vytápění dílen je článkový – typu VSB-IV s jmenovitým tepelným výkonem 125kW. S ohledem na přechod z parního na teplovodní způsob rozvodu vytápění objektu bude nutné provést kompletní rekonstrukci otopné soustavy. Stávající rozvody vytápění budou demontovány a budou instalovány nové potrubní rozvody a nová otopná tělesa. Teletník: Pitná voda v teletníku pro odchov mladého dobytka je připravovaná v elektrických bojlerech s odhadovanou účinností ohřevu 95%. Pro napojení objektu na rozvod odpadního tepla z bioplynové stanice bude v teletníku instalovaná akumulační nádrž o objemu 1000 l, ve které bude elektrická patrona pro dohřev vody o topném výkonu 10 kW. Bytový dům: Bytový dům je typizovaného systému. Slouží k ubytování 125 obyvatel. Podrobný popis objektu je v příloženém energetickém posudku. Vytápění objektu je řešeno dvojicí centrálních uhelných kotlů, každý o výkonu 105 kW. Ohřev teplé vody je napojen na otopný okruh kotlů. Účinnost výroby tepla se pohybuje okolo 65%.

3.

ZHODNOCENÍ VÝCHOZÍHO STAVU

3.1

Roční energetická bilance

3.) Tabulka - roční energetické bilance pro vytápění hal pro odchov brojlerů, administrativní budovy a dílen, příloha č. 4 k vyhlášce 213/2001 Sb. Rok 2008 ř.

UKAZATEL

MNOŽSTVÍ (GJ/r)

NÁKLADY (Kč/r)

1 2 3 4 5 6 7 8

Vstupy paliv a energií Změna zásob paliv Spotřeba paliv a energie Prodej energie cizím Konečná spotřeba paliv a energie Ztráty ve vlastním zdroji a rozvodech (z ř.5) Spotřeba energie na vytápění a TUV (z ř.5) Spotřeba energie na technologické a ostatní procesy (z ř.5)

4 897,9 0 4 897,9 0 4 897,9 1 365,0 3 533,2 0

1 592 756 0 1 592 756 0 1 592 756 386 758 1 205 998 0

MNOŽSTVÍ (GJ/r) 4 619,2 0 4 619,2 0 4 619,2 1 345,0 3 274,7 0

NÁKLADY (Kč/r) 1 593 179 0 1 593 179 0 1 593 179 406 479 1 186 700 0

Rok 2009 ř.

UKAZATEL

1 2 3 4 5 6 7 8


86

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji Rok 2010 ř.

UKAZATEL

1 2 3 4 5 6 7 8


MNOŽSTVÍ (GJ/r) 5 991,3 0 5 991,3 0 5 991,3 1 593,0 4 398,4 0

NÁKLADY (Kč/r) 2 268 863 0 2 268 863 0 2 268 863 515 067 1 753 797 0

MNOŽSTVÍ (GJ/r) 5 169,5 0 5 169,5 0 5 169,5 1 434 3 735,4 0

NÁKLADY (Kč/r) 1 918 573 0 1 918 573 0 1 918 573 457 211 1 461 361 0

Průměrné hodnoty ř.

UKAZATEL

1 2 3 4 5 6 7 8


4.) Tabulka - základní ukazatelé vlastního energetického zdroje pro rok 2010 Název ukazatele

Výpočet (z tabulky zdroje)

Roční energetická účinnost výroby tepla

- ÚT (vytápění odchovu brojlerů) - ÚT (vytápění dílen a administrativní budovy) - ÚT (vytápění BD) - TUV (odchov telat)

90% 60% 65%

Roční energetická účinnost výroby elektrické energie Roční energetická účinnost dodávky tepla - ÚT (vytápění) - TUV Specifická spotřeba tepla v palivu na výrobu elektřiny Specifická spotřeba tepla v palivu na výrobu dodávkového tepla (objekt) - ÚT (vytápění) - GJ/GJ - TUV - GJ/GJ Roční využití instalovaného elektrického výkonu Roční využití dosažitelného elektrického výkonu Roční využití pohotového elektrického výkonu Roční využití instalovaného tepelného výkonu: - ÚT (vytápění) - hod/rok - TUV - hod/rok

87

95% X X X X 0,72 0,75 X X X X 1 685,8 2 121,2

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji 3.2

Zhodnocení současného stavu

Současný stav lze charakterizovat následujícími body: Uvažovaná stavba bioplynové stanice se nachází v Královéhradeckém kraji, obci Česká Metuje, katastrální území Česká Metuje na pozemkových parcelách č. 800/1, 781/2, 783/1, 1681/1, 1680/2 a 236/1 Pozemky jsou v současné době využívány jako odstavná plocha.. V bezprostředním okolí stavby se nenacházejí žádné obytné domy. Pozemky se nachází v zemědělském areálu, který je napojen na veřejný rozvod el. energie a vody.

4. POPIS HODNOCENÉHO PROJEKTU 4.1 Použité podklady Energetický audit byl vypracován na základě následujících materiálů a podkladů: a) podkladů poskytnutých objednatelem •

• • •

Záměr investora na vybudování BPS Specifikace zařízení „2x 340 kW Schnell Motor“ Projektová dokumentace BPS Hospodářské podklady od investora

b) dalších materiálů • • • • •

Příručka Obnovitelné zdroje energie – ČEZ Praha Materiály České energetické agentury Praha (ČEA) Odborné podklady z webových stránek Vlastní koncepční a další materiály z obdobných prací Již vypracované energetické audity realizovaných BPS

Cílem výchozích materiálů dle bodu a) bylo jednak ověření zásadních podmínek pro vybudování BPS v širších souvislostech obce Česká Metuje, dále návrh hlavních parametrů zařízení ve vztahu k primárním zdrojům vstupní hmoty a též odvození orientačních investičních nároků a provozních nákladů, vč. přínosů celé investice jako ekologického a úsporného opatření v oblasti obnovitelných zdrojů (OZE) a kombinované výroby elektřiny a tepla (KVET). 4.2 Varianty projektu Energetický audit řeší na základě dohody s objednatelem a v souladu s legislativními požadavky 2 varianty koncepce uplatnění BPS jak v rámci elektrizační soustavy (elektrická energie), tak využití vyrobeného tepla pro vytápění zemědělského areálu (teplo).

4.2.1. Označení variant Varianta 1: řešení kompletní BPS s kogeneračními jednotkami o výkonu 2 x 340 kWel bez využití tepla, kromě krytí vlastní spotřeby BPS

88

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji Varianta 2: řešení kompletní BPS s kogenerační jednotkou o výkonu 2 x 340 kWel s externím využitím tepla v přilehlých zemědělských objektech jako stájích brojlerů, budovy dílen a ohřevu pitné vody pro telata a také pro vytápění bytového domu (KVET), s celkovým tepelným výkonem 2x317kW.

4.3 Poloha v krajině a terénní situace Uvažovaná stavba bioplynové stanice se nachází v Královéhradeckém kraji, obci Česká Metuje, katastrální území Česká Metuje na pozemkových parc. č. 800/1, 781/2, 783/1, 1681/1, 1680/2 a 236/1. Součástí díle je dále elektrická přípojka NN a nová kiosková trafostanice 35/0,4 kV. Napojení na další technickou a dopravní infrastrukturu je řešeno ve vazbě na stávající zemědělský areál. V bezprostředním okolí stavby se nenacházejí žádné obytné domy.

4.3.1. Orografie Posuzovaný areál se nachází v okrajové části obce Česká Metuje mimo obytnou zástavbu. 4.4 Analýza potenciálu biomasy V rámci provozu navrhované BPS mají být zpracovávány následující substráty:

Substrát Provozní data - přísun substrátů: Hovězí hnůj - pevný Ječmen zrno Kukuřičná siláž 32% sušiny Tráva, siláž Hovězí kejda Voda Digestát 5% Sušiny Voda

Celkové množství

množství za rok Substrát za rok

2500 \t/a 1000 \t/a 2300 \t/a 4800 \t/a 1000 \t/a 2600 \t/a 8000 \t/a 1500 \t/a

Sušina 21,80% 87,00% 32,00% 28,30% 8,50% 5,00% 0,00%

23700 \t/a

výtěžnost

produkce celkem m³/t FM

60,46 m³/t 632,93 m³/t 202,75 m³/t 157,92 m³/t 23,87 m³/t 0,0 m³/t 5,63 m³/t 0,0 m³/t

Suma

151 156 Nm³ 632 925 Nm³ 466 330 Nm³ 758 028 Nm³ 23 871 Nm³ 45 000 Nm³

2 077 309 Nm³/a

Hodnota 2 077 309 m3/rok bioplynu reprezentuje při průměrné výhřevnosti cca 21,6 MJ/m3 (rozptyl 20 – 22 MJ/m3) 2 077 309 x 21,6 = 44 869 874 MJ/rok, tj. 12 464 MWh/rok, což je i v relaci s předpoklady projektu BPS. 4.5

Přehled výsledků Cílem posouzení je, ověření správnosti navržení konfigurace zařízení, jakož i ověření energetické výnosnosti celého projektu BPS v lokalitě Česká Metuje. Podkladem pro výpočty je souhrn vstupních dat o předpokladu zpracovávaných substrátů a hlavní parametry dílčích zařízení.

4.6

Popis použité technologie

Dále je uveden podrobný soupis jednotlivých položek projektu, z kterého vyplývá rozsah a funkce jednotlivých dílčích prvků jak z hlediska vlastní tvorby bioplynu, tak jeho energetického využití.

89


4.6.1. Fermentor

•

Fermentor o objemu 3 040 m3 brutto objemu

2 ks

Skládající se z položek (každý fermentor): 1) Nerezová nádrž pro čerpatelná a míchatelná média

1 ks

2) Izolace a opláštění fermentoru

1 ks

3) Dvoumembránový plynojem - střecha pro Fermentor

1 ks

4) Vytápění pro fermentor

1 ks

5) Pracovní plošina pro Fermentor

1 ks

6) Průchod stěnou V4A pro průzory

1 ks

7) Průchod stěnou V4A s přetlakovým a podtlakovým jištěním Potrubní přípojka 159 mm se skříní V4A, přetlakpodtlakovým jištění se zásobníkem těkutiny vČ. šroubů a těsnící hmoty. 1 ks 8) Průchod stěnou V4A pro přívod substrátů a odběr plynu Skládající se ze 2 potrubních přírub V4A s přípojkou pro PVC - vedení 160 mm, plynové vedení 160 mm až k zemi, přívodní vedení substrátů PVC 160 mm k zemi, vč. šroubů a těsnící hmoty. 1 ks 9) Průlezný otvor 800x700mm V2A pro Fermentor Průlezný otvor 950x800x4mm V2A s držáky pro ruce, vČ. šroubů a těsnění. 1 ks 10) Nasávací a plnící příruby S" skrz stěnu nádrže S přírubovou deskou, podpěra, uzávěr 6", plnící a vypouštěcí místo s V-kusem a 2 uzávěry 6" 1 ks 11) Přívod vzduchu pro odsíření fermentoru S čerpadlem a přípojkou.

1 ks

12) Ukazatel množství plynu ve fermentoru Měření v průhledné trubce s proti závažím (senzory pro zapínání KGJ jsou dodávány výrobcem KGJ). 12) Průchod stěnou V2A pro kohout na zkušební odběry Skládající se z 1 kohoutu na zkušební odběry 2" s kolenem 90 o - nerezové provedení, 2 rezervní hrdla pro senzor PH a tlakový senzor měření hladiny, 1 trubka pro 1 ks teplotní čidlo, vČ. šroubů a těsnící hmoty. 13) Šachta pro přívodní vedení V2A izolovaná pro fermentor S,28m

90

1 ks


14) Teplotní senzor pro bioplyn

1 ks

15) Záslepka 750xSOOmm z V4A pro průchod šneku Záslepka pro dodatečnou montáž šnekové průchodky, vč. šroubů a těsnící hmoty. (Záslepka odpadá při instalaci dávkovače pevných substrátů). 2 ks 13) Sada bezpečnostních a informačních tabulek •

1 ks

Míchadlo na dlouhé hřídeli pro nerezový fermentor 6.28m vvsoký

2 ks

Jedná se o šikmo namontovanou míchací hřídel z nerezové oceli 1.4571 V4A s plynotěsným průchodem přes stěnu nádrže. Vnější podpěra a konzola motoru pozinkovaná, 1 sada míchací lopatky s míchacími listy z Baycherplastu cca 02,40m. Motor s převodovkou 10,0 kW/400V/50Hz v protiexplozivním provedení Eexell, max. otáčky 40 Upm (pozor: míchací lopatky nesmí zasahovat do plovací kory nebo usazenin). Přípojka na vodovodní řád s vodoměrem. •

Ponorné míchadlo 11 kW pro fermentor 6,28m

6 ks

Plynotěsné zvedací zařízení, navíjecí zařízení s lankem, držadlo, upevnění do stěny, uložení do dna a vodící lišty kompletní z nerezové oceli, autom.XZ-spínání, pracovní plošina s přídavnámí držáky a výstupním žebříkem.

91


4.6.2.

Kogenerační jednotky Schnell s motorem na bioplyn (KGJ) 2 ks

Výkon zařízení (elektrický): 2x340kWel Dosažitelný výkon tepelný se spalinovým výměníkem 2x317 kWtep Plynový motor Schnell 340 kWel KGJ– bioplyn – data navrhovaného modulu Plynový motor 2 x 340 kW Parametry jednoho motoru: Výrobce SCANIA - SCHNELL Maximální hodinová spotřeba bioplynu 137 m3/h Elektrický výkon 340 kW Termický výkon s výměníkem výf. plynů 317 kW Přivedený výkon 657 kW Elektrická účinnost … 44 % Termická účinnost … 41 % Celkový výkon … 773 kW Spotřeba zapalovacího topného oleje( LTO): 3,1 l/hod Data motoru Hlavní rozměry a hmotnosti Délka mm 3500 Šířka mm 1470 Výška mm 2200 Hmotnost v kg 4450

Dále jsou uvedena dvě schémata z kterých vyplývá jednak princip zapojení kogenerační jednotky a porovnání toků energií s kondenzační elektrárnou. Toto porovnání pak slouží i jako podklad pro hodnocení ekologických přínosů řešení.

92


4.6.3. Další položky dodávky BPS: 1) Míchací okruh pro ohřev fermentoru DN40 s 100488 oběhovým čerpadlem . skládající se z kalového ventilu 2", vypouštěcího kohoutu, bimetalového termostatu " x 120 a nastavovacího šroubu 2 ks rychloodvzdušňovače 3/S" , 3-cestného směšovače, teplotního regulátoru, směšovacího čerpadla, potrubního vedení, příruby a spojovacího materiálu 2 ks 2) Vedení pro teplou vodu DN40, Fermentor/KGJ DUO 50+50/160 . 100 m

2 ks

3) Přípojka vytápění pro fermentor/vedení ON 40 se šroubovým přípojením a ukončovací záslepkou pro DUO – potrubí 2 ks 4) Nouzový hořák pro bioplyn. 1 ks Funkce: Nouzový hořák je spuštěn a vypnut externím povelem, resp. interním tlakovým hlásičem. Výkon zařízení se řídí podle tlaku a výhřevnosti média, které je k dispozici. 5) Dávkovací technika •

Řízení 4 BO (WEDA) a čerpací technika

- Základní vybavení řízení 4B0 s řídícím počítačem SPC pro bioplynové zařízení, spínací skříň a modemové propojení, kontrola tlakového vzduchu. 1 ks - Řízení pro fermentor s ventilovými spínači

1 ks

- Řízení blokového čerpadla SE17/SE35-7,5kW S frekvenčním měničem pro čerpadlo, motorovým spínačem, přetlakovou kontrolou, kontrolou běhu na prázdno. 1 ks - Řízení pro koncový sklad, zásobní nádrže a předjímku

1 ks

- Řízení dávkovače pevných substrátů 480

1 ks

- Vybavení W-Terminál

1 ks

- Průtokový měřič DN150 při řízení 4B0

1 ks

- Přepěťová ochrana pro spínací skříň řízení bioplynové

1 ks

- Analyzátor bioplynu GA2 (při řízení 4B0)

1 ks

- Hladinový senzor na bioplynovém fermentoru s ochranou proti přeplnění

1 ks

- Vybavení čerpadla SE35 7,5kW

1 ks

- Vybavení fermentor/koncový sklad na blok čerpadla 160mm

1 ks

- Vedení pro plyn 160mm pro 1. fermentor

1 ks

- Plynové vedení 160mm pro další

1 ks

- Sada spojovacího materiálu pro montáž

1 ks

- Potrubí 160x7,7mm 10bar PVC ·100 m

1 ks

93


94


95


Popis principu jednotlivých technologií výroby a užití energií

Varianta 1: Výroba el. energie bez využití odpadního tepla Varianta 1 spočívá ve zpracování kejdy ze živočišné výroby družstva. Bioplyn bude vyráběn mokrou fermentací v obou fermentorech. Zvolená kogenerační jednotka bude vyrábět elektrickou energii, kterou bude dodávat do distribučního systému rozvodu elektrické energie. Odpadní teplo výroby bude využíváno pouze pro potřeby BPS. Zbytkové teplo bude chlazeno chladícím okruhem. Roční provozní doba zařízení je projektem uvažována jako 8200 h/rok. Technologie varianty Varianta bude užívat technologii mokrého kvašení bez přístupu vzduchu s průtokovým způsobem končícím zásobníkem. Ke kvašení se bude užívat substrátová směs v denní produkci 64,9 t. Živočišná kejda bude stahována z provozů a jímána do železobetonové nádrže, pevná složka bude dávkována mechanizací do dávkovače. Objem vstupní nádrže pro kejdu zajistí dostatečnou rezervu v případě zastavení odběru kejdy pro více jak 3 dny. Ze sběrné jímky je kejda odčerpávána do představeného mísícího zásobníku, tam je homogenizována a promíchána vertikálním míchadlem s pevnou složkou směsi. V tomto zásobníku se čerstvá kejda smíchá s vracejícím se recirkulátem, který zajistí naočkování čerstvé kejdy bakteriemi. Takto promíchaná směs putuje přímo do fermentoru. Fermentor je plněn 2x denně z důvodu minimalizace narušení vyhnívacího procesu. Systém plnění fermentoru je průtokový. Kejda ve fermentoru zůstává průběžně 88 dní. Odvádějící směs se dělí na recirkulát, který se vrací do mísící nádrže a digestát, který pokračuje dále do skladovací nádrže. Zde digestát zůstane max 28 týdnů. Další nakládání s digestátem je již v režii zemědělského družstva. Ze skladovací nádrže může být odebírán přímo ke hnojení polí, nebo může být přečerpán do skladovacích bazénů pro pozdější použití. Vyrobený bioplyn je odváděn do plynojemu, ten zajistí rovnoměrný přísun bioplynu do spalovacího zařízení, vyrovná případné výkyvy v produkci bioplynu. Spalování plynu probíhá v kogenerační jednotce, která primárně generuje elektrickou energii. Ta putuje do transformátoru, kde dostane cílové vlastnosti napětí. Takto upravená elektrická energie vstupuje do distribuční sítě přes přípojné místo. Odpadní teplo z kogenerační jednotky je odváděno chladící soustavou do chladícího zařízení bez dalšího využití.

Připojení do distribučního systému rozvodu elektrické energie provozovatele ČEZ distribuce - platí pro obě varianty. Připojení bude zajištěno v souladu s podmínkami provozovatele sítě ze systému 35 kV. Žádost o připojení byla podána takto: • Požadovaný výkon 1200 kW bude možno dodat do sítě po vybudování vlastní trafostanice 35/0,4 kV a vlastní zemní kabelové přípojky VN. Investorem a vlastníkem má být žadatel. • Měření typu A (Vyhl. č. 218/2001 Sb.) bude na NN části odběratele. Podmínkou provozovatele je dodržení účiníku v rozmezí 0,95 – 1,00, což zařízení splňuje.

Varianta 2: Řešení je technologicky i stavebně prakticky totožné s variantou 1. Odlišné je pouze využití celého zařízení pro KVET, s externí dodávkou tepla ke krytí spotřeby tepla v přilehlém zemědělském areálu a v blízkém bytovém domě. Varianta B spočívá ve zpracování kejdy ze živočišné výroby a ve zpracování cíleně pěstované fytomasy a rostlinných přebytků z výroby družstva. Bioplyn bude vyráběn mokrou fermentací ve dvou fermentorech. Zvolená kogenerační jednotka bude vyrábět elektrickou energii, kterou bude dodávat do distribučního systému rozvodu elektrické energie. Odpadní teplo výroby bude využíváno k vytápění blízkých budov

96

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji zemědělského areálu a bytového domu. Roční provozní doba zařízení je projektem uvažována jako 8200h/rok. Technologie varianty Varianta bude užívat technologii mokrého kvašení bez přístupu vzduchu s průtokovým způsobem končícím zásobníkem. Ke kvašení se bude užívat substrátová směs v denní produkci 64,9 tun. Živočišná kejda bude stahována z provozů a jímána do železobetonové nádrže. Rostlinné suroviny jsou skladovány na silážních platech, k dávkování bude používán nakladač, který surovinu nasype do zásobníku se šnekovým dopravníkem. Šnekový dopravník dopraví suchou směs do dávkovací nádrže s vertikálním míchadlem. V této nádrži dojde k promíchání rostlinné sušiny se živočišnou kejdou a recirkulátem vracejícím se z fermentační nádrže. Takto promíchaná směs putuje přímo do fermentoru. Fermentory jsou plněny 2x denně z důvodu minimalizace narušení vyhnívacího procesu. Systém plnění fermentoru je průtokový. Kejda ve fermentoru zůstává průběžně 88 dní. Odvádějící směs se dělí na recirkulát, který se vrací do mísící nádrže a digestát, který pokračuje dále do skladovací nádrže. Zde digestát zůstane max 28 týdnů. Další nakládání s digestátem je již v režii zemědělského družstva. Ze skladovací nádrže může být odebírán přímo ke hnojení polí, nebo může být přečerpán do skladovacích bazénů pro pozdější použití. Vzhledem k vyšší produkci digestátu, než je možný odběr, je projektem navrhnuta jeho další úprava. Tímto procesem bude zajištěn většinový denní odběr digestátu a sníží se rychlost jeho hromadění. S tímto předpokladem můžeme navrhovat i menší skladovací nádrže pro digestát ke hnojení. Úprava digestátu spočívá v odloučení tuhých složek od tekutých složek, které je možné přečerpat zpět do dávkovací nádrže a použít je znovu ve fermentačním procesu, čímž nahradíme velký díl pitné vody. Tuhé části jsou upraveny a baleny jako kompostové hnojivo. Vyrobený bioplyn je odváděn do plynojemu, ten zajistí rovnoměrný přísun bioplynu do spalovacího zařízení, vyrovná případné výkyvy v produkci bioplynu. Spalování plynu probíhá v kogenerační jednotce, která primárně generuje elektrickou energii. Ta putuje do transformátoru, kde dostane cílové vlastnosti napětí. Takto upravená elektrická energie vstupuje do distribuční sítě přes přípojné místo. Odpadní teplo z kogenerační jednotky je odváděno potrubím do rozdělovače a dále přes výměníkové stanice využíváno k vytápění budov areálu, bytového domu a k vytápění fermentoru.

97


5. CELKOVÝ ROZPOČET PROJEKTU Varianta č. 1

Cena zařízení BPS celkem 2x340 kWel.

Celková cena Bioplynové stanice včetně souvisejících objektů

54 500 000,00 Kč

Varianta č. 2: Využití zbytkového tepla pro vytápění zemědělského areálu

Cena zařízení BPS celkem 2x340 kWel a 2x317 kWt.

Celková cena Bioplynové stanice včetně souvisejících objektů Cena za napojení a přivedení tepelné energie z bioplynové stanice do areálu dílen, haly pro odchov brojlerů a teletníku pro odchov mladého dobytka Celková cena bioplynové stanice včetně souvisejících objektů a rozvodů tepelné energie po areálu.

98

54 500 000,00 Kč

11 076 500,00 Kč 65 576 500,00 Kč


6. VÝPOČET ROČNÍCH VÝNOSŮ 6.1 Provozní data - přísun substrátů(projekt): Provozní data - přísun substrátů:

Bioplyn

Substrát za rok

Sušina

m³/t FM

Suma

2500 \t/a

21,80%

60,46 m³/t

151 156 Nm³

1000 \t/a

87,00%

632,93 m³/t

632 925 Nm³

2300 \t/a

32,00%

202,75 m³/t

466 330 Nm³

4800 \t/a

28,30%

157,92 m³/t

758 028 Nm³

1000 \t/a

8,50%

23,87 m³/t

23 871 Nm³

0,00 m³/t

0 Nm³

Hovězí hnůj – pevný Ječmen zrno Kukuřičná siláž 32% sušiny Tráva, siláž Hovězí kejda Voda

2600 \t/a Digestát 5% Sušiny

8000 \t/a

5,00%

5,63 m³/t

45 000 Nm³

1500 \t/a

0,00%

0,00 m³/t

0 Nm³

Voda

23 700 \t/a

Celkové množství

2 077 309 Nm³/a

Plánování fermentačního objemu

Obsah metanu:52,69%

Suma všech substrátů za rok Suma substrátu za den

23 700 \t/a 64,93 \t/d

Fermentor BF1100 3039\m³

Fermentor BF1200 3039\m³

Počet: 1\St. Průměr.: 24,83\m

Netto obj.:

2701\m³

Výška: 6,28\m Plocha půdorysu: 508\m²

CelkemObjem:

Počet: 1\St. Průměr.: 24,83\m

Netto obj.:

2701\m³

Výška: 6,28\m Plocha půdorysu: 508\m²

5402\m³

Vypočtená doba zdržení Vypočtené zatížení fermentoru Průměrný očekávaný obsah sušiny ve fem. Potřebný objem skladu digestátu:

88 dnů 1,75(kg ods/(m³*d)) 7,87%

délka zdržení

26týdnů:

5976 m³

Určení KGJ: 5691 m³/d

Očekávaný denní výnos bioplynu

237 m³/d 2997 m³/d 1248,71\kW 592,48\kW

Očekávaný hodinový výnos bioplynu Očekávaný denní výnos metanu Očekávaná výhřevnost Očekávaný elektr. připojovací výkon Výběr KGJ Počet Výkon/jednotku Dual-fuel 340 kW

2

Plný provoz/rok

340 kW

8200

99

η elektr.

η therm.

0,440

0,410

Vytížení

Spotř. př.paliva 4,89l/h

93,6%

Spotř. bioplynu 273,58m³/h


Návrh kogenerační jednotky (projekt): Projekt navrhuje KGJ Schnell s elektrickým výkonem 2 x 340 kWel a následujícími parametry (dle výrobce)

Plynový motor 2 x 340 kW

Parametry jednoho motoru: Výrobce SCANIA - SCHNELL Mechanický výkon 356 kW Elektrický výkon 340 kW Termický výkon s výměníkem výf. plynů 317 kW Přivedený výkon 657 kW Elektrická účinnost … 44 % Termická účinnost … 41 % Celkový výkon … 773 kW Spotřeba zapalovacího topného oleje( LTO): 3,1 l/hod

Plný provoz zařízení vychází dle projektu cca 8 200 hod /rok , což odpovídá vytížení (8 200/8 760) ø 93,61 %. Předpokladem je tedy prakticky celoroční provoz celého zařízení, kromě krátkých časů běžných oprav a průběžné údržby. To se týká plně var. 1, s výrobou elektřiny. Ve variantě 2. bude využití výroby plynu a elektřiny stejné, výroba využitelného tepla, kromě vlastní spotřeby BPS bude odvislá od charakteru tepelných potřeb k vytápění budov v areálu. Pozn.: Očekávané výnosy plynu a obsah metanu jsou stanoveny na všeobecném vyšetření substrátu v rámci projektu, proto je možné že v jednotlivých případech může dojít k odchylkám. Pro provoz potřebné množství tekutiny může být menší, než je zde uvedeno. Předpokladem funkčnosti zařízení ve fermentoru je tekutost a míchatelnost substrátů, která má srovnatelnou konzistenci s tekutou hovězí kejdou.

Předpokládaná roční produkce el. energie dle Varianty 1: Produkce bioplynu: 3 2 077 309 m /rok 3 5691 m /den 3 237 m /h Kogenerační jednotky (KGJ): Schnell 340 kW 2ks Celkový elektrický výkon instalovaný …………...2x 340 kW Celkový tepelný výkon instalovaný ……………...2x 317 kW Průměrná provozní doba za den (motohodin) ……22,5 Mh Spotřeba LTO ……………………………………..3,1 l/h Produkce bioplynu při výhřevnosti (21,6 MJ/m3) 237 m3/hod Potenciálně možná energie z bioplynu ..…………1 422,75 kW Denní výroba el. energie (1 517,6 x 44%)…………626,01 kW Denní výroba tep. energie (1 517,6 x 41%) ……….583,33 kW Denní teoreticky vyrobená el. energie KGJ …….. 14 085 kWh/den, 50,7 GJ/den Roční. výroba elektrické energie celkem 5 141 025 kWh/rok, 18 508 GJ/rok

100


Předpokládaná roční produkce el. energie a tepla dle Varianty 2: Produkce bioplynu: 3 2 077 309 m /rok 3 5691 m /den 3 237 m /h Kogenerační jednotky (KGJ): Schnell 340 kW 2ks Celkový elektrický výkon instalovaný …………...2x 340 kW Celkový tepelný výkon instalovaný ……………...2x 317 kW Průměrná provozní doba za den (motohodin) ……22,5 Mh Spotřeba LTO ……………………………………..3,1 l/h Produkce bioplynu při výhřevnosti (21,6 MJ/m3) 237 m3/hod Potenciálně možná energie z bioplynu ..…………1 422,75 kW Denní výroba el. energie (1 517,6 x 44%)…………626,01 kW Denní výroba tep. energie (1 517,6 x 41%) ……….583,33 kW Denní teoreticky vyrobená el. energie KGJ …….. 14 085 kWh/den Roční. výroba elektrické energie celkem 5 141 025 kWh/rok, 18 508 GJ/rok Teoret. vyrobená tepelná energie KJ Roční vyrobené teplo teoreticky – pro další výpočty

13 125 kWh/den, 47,2 GJ/den 4 790 625 Wh/rok, 17 246 GJ/rok

Jednotka bude v provozu 24 hodin denně v režimu 100 % zatížení, tj.při uvedené účinnosti. Při nižším než 100 % zatížení klesá účinnost KJ a roste provozní doba. Vhodný je chod naplno, nebo KJ vypnout. Pro potřebu BPS se spotřebovává v závislosti na okolní teplotě cca 10-20% vyrobeného tepla , tj. celkem ročně 860 056 kWh/rok =3 096 GJ/rok). Roční potřeba tepla pro oba fermentory je v tabulce potřeb objektů. Tepelné ztráty na potrubním vedení tvoří 15% z celkové potřeby tepla pro bioplynový proces tj. 129 008 kWh/rok = 464 GJ/rok. Pro komerční využití zbývá teoreticky cca 80 % vyrobeného tepla, tj. 3 801 561 kWh/rok, (13 684 GJ/rok).

Průřez tepelné bilance navrhované PBS – pro odvození podílu vlastní spotřeby tepla v GJ. Bytový Hala Adminis Budova Fermen Tele dům Měsíc trativní brojler dílen tor tník (vytápě budova ů ní) Leden 172,35 236,85 334,85 340,45 12 313,42 Únor 113,57 162,34 253,68 304,11 12 219,04 Březen 66,53 88,68 187,43 311,05 12 165,47 Duben 14,65 41,58 95,26 264,22 12 65,43 Květen 0,00 0,00 42,35 229,93 12 0,00 Červen 0,00 0,00 14,56 179,64 12 0,00 Červenec 0,00 0,00 7,23 174,47 12 0,00 Srpen 0,00 0,00 12,46 175,37 12 0,00 Září 13,58 11,85 45,32 206,95 12 17,26 Říjen 52,36 63,78 112,36 267,86 12 93,94 Listopad 99,82 123,50 226,38 301,45 12 207,74 Prosinec 162,35 271,84 335,50 340,19 12 300,84

101

Bytov ý Produkc Spotřeba dům e (TV) 23,28 1433,20 1436,00 23,28 1088,02 1539,00 23,28 854,44 1590,00 23,28 516,42 1539,00 23,28 307,56 1590,00 23,28 229,48 1539,00 23,28 216,98 1590,00 23,28 223,11 1590,00 23,28 330,24 1539,00 23,28 625,58 1590,00 23,28 994,17 1539,00 23,28 1446,00 1590,00

Přebytek tepla 3 451 736 1 023 1 282 1 310 1 373 1 367 1 209 964 545 144

1% 29% 46% 66% 81% 85% 86% 86% 79% 61% 35% 9%


Celková bilance za rok pro další výpočty (7. Ekonomické a 8. Environmentální vyhodnocení): Počet provozních hodin Výroba elektrické energie celkem Z toho: do sítě ČEZ pro vlastní spotřebu BPS (5-7 %)

8 200 hod 5 141 025 kWh/rok, 4 832 564 kWh/rok, 308 461 kWh/rok,

Výroba tepla celkem Z toho: teoretické teplo pro další využití pro vlastní spotřebu BPS + ztráty na vedení

18 508 GJ/rok 17 397 GJ/rok 1 111 GJ/rok

4 790 625 kWh/rok, 17 246 GJ/rok 3 930 556 kWh/rok, 14 150 GJ/rok 860 015 kWh/rok, 3 096 GJ/rok

6.2 Výpočet nákladů a tepla na vytápění stájí pro brojlery, administrativní budovy, budovy dílen a ohřev vody pro telata

1. Náklady na LTO a teplo vyrobené z pevných paliv pro rok 2010 Spotřeba LTO: 39,7 t Výroba tepla z LTO: 1 667,4 GJ Cena tepla vyrobeného z LTO: 825 363,- Kč Spotřeba hnědého uhlí: 186,6 t Výroba tepla z hnědého uhlí: 3 358,1 GJ Cena tepla vyrobeného z hnědého uhlí: 983 914,- Kč

2. Náklady na elektrickou energii a teplo vyrobené z elektrické energie pro rok 2010 Spotřeba elektrické energie: 40 036 kWh Nákup elektrické energie: 144 GJ Cena tepla vyrobeného z elektřiny: 109 296,- Kč

Celkové roční náklady na vytápění a ohřev vody: 1 918 573,- Kč Celkové množství tepla spotřebovaného na vytápění a ohřev vody: 5 169,5 GJ/rok

102


7. EKONOMICKÉ VYHODNOCENÍ Hodnocení přínosů navrhovaných opatření Výpočet hlavních ekonomických ukazatelů je proveden v prostředí výpočtového modelu. Výstupem z tohoto modelu je výpočet všech požadovaných ekonomických ukazatelů: - Prostá doba návratnosti - Roční Cash – Flow - CF (uvažován čistý tok hotovosti po realizaci projektu) - Reálná doba návratnosti - Čistá současná hodnota - NPV - Vnitřní výnosové procento - IRR Požadované ekonomické ukazatele pro konkrétní podmínky předmětného objektu a jednotlivé navrhované varianty jsou uvedeny v následujících tabulkách: Potenciál suroviny Množství substrátu Množství bioplynu Průměrná výhřevnost BP Energie z bioplynu Energie z bioplynu

23 700 2 077 309 21,6 44 870 12 464

Použitá technologie Výkon zařízení (elektrický) Výkon zařízení (tepelný dosažitelný se spal.výměníkem)

t/rok m3/rok MJ/m3 GJ/rok MWh/rok

2x340 kW 2x317 kW

Položkový rozpočet projektu Celkem technologie - VARIANTA 1 Celkem technologie - VARIANTA 2

39 500 000 Kč 39 500 000 Kč

Celkem stavební část Celkem související náklady – VARIANTA 1 Celkem související náklady – VARIANTA 2

15 000 000 Kč 0 Kč 11 076 500 Kč

Celkové náklady - VARIANTA 1 Celkové náklady - VARIANTA 2

54 500 000 Kč 65 576 500 Kč

Výpočet ročních výnosů EA Počet provozních hodin

8200 Hod/rok

Výroba elektrické energie Výroba elektrické energie

5 141 025 kWh/rok 18 508 GJ/rok

Prodej elektrické energie do sítě Prodej elektrické energie do sítě Výkupní cena elektrické energie (rok 2009)

4 832 564 kWh/rok 17 397 GJ/rok 4,12 Kč/kWh

Celkový přínos za prodej el. energie vč. distrib. poplatků

103

19 910 163 Kč

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji Výroba tepelné energie Výroba tepelné energie Vlastní potřeba tepla BPS Vlastní potřeba tepla BPS Ztráty v rozvodech BPS Využitelné teplo Současná spotřeba tepla na vytápění administrativní budovy Současná spotřeba tepla na vytápění administrativní budovy Současná cena za spotř.energii na vytápění administrativní budovy Současná spotřeba tepla na chovu brojlerů Současná spotřeba tepla na chovu brojlerů Současná cena za spotřebovanou energii na vytápění chovu brojlerů Současná spotřeba tepla na vytápění dílen Současná spotřeba tepla na vytápění dílen Současná cena za spotřebovanou energii na vytápění dílen Současná spotřeba tepla na ohřev vody v teletníku Současná spotřeba tepla na ohřev vody v teletníku Současná cena za spotřebovanou energii na vytápění dílen Potřeba tepla pro bytový dům (výpočet) Potřeba tepla pro bytový dům (výpočet) Současná spotřeba tepla pro bytový dům Současná spotřeba tepla pro bytový dům Současná cena za spotřebovanou energii na vytápění dílen

4 790 625 17 246 860 015 3 096 464 14 150 193 111 695,2 203 693 463 167 1 667,4 825 363 277 879 1000,43 293 118 40,0 144,0 109 296 459 206 1653,14 461 806 1 662,5 487 103

kWh/rok GJ/rok kWh/rok GJ/rok GJ/rok GJ/rok kWh/rok GJ/rok Kč kWh/rok GJ/rok Kč kWh/rok GJ/rok Kč kWh/rok GJ/rok Kč kWh/rok GJ/rok kWh/rok GJ/rok Kč

Celkový přínos za uspořenou spotřebovanou energii na vytápění při využití odpadního tepla pro vytápění areálu

1 918 573 Kč 19 910 163 Kč 21 828 736 Kč

Celkový přínos vyrobených energií VARIANTA 1 Celkový přínos vyrobených energií VARIANTA 2 Výpočet ročních nákladů Spotřeba el. energie na provoz BPS (2,73,- Kč/kWh) Kukuřičná siláž Travní siláž Hovězí kejda Ječné zrno Hovězí hnůj Voda LTO pro provoz motorů BPS (47,12t)

544 000 1 265 000 2 400 000 5 000 2 500 000 25 000 65 000 1 231 250

Obsluha – 1 pracovník Provozní náklady na mechanizaci, údržbu, oleje, servis KGJ, biologický servis, pojištění, atd. Náklady spojené s úvěrem Celkové náklady VARIANTA 1(roční náklady + současná cena za spotřebovanou energii na ustájení zvířat) Celkové náklady VARIANTA 2

Kč/rok Kč/rok Kč/rok Kč/rok Kč/rok Kč/rok Kč/rok Kč/rok

120 000 Kč/rok 1 500 000 Kč/rok 5 215 000 Kč

14 870 250 Kč/rok 14 870 250 Kč/rok

VARIANTA 1.

Celková investice do navrhovaného zařízení Celkový roční přínos - prodej el.energie Celkové roční náklady Hrubý roční zisk Prostá doba návratnosti

54 500 000 19 910 163 14 870 250 5 039 913 10,8

104

Kč Kč Kč/rok Kč/rok let

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji VARIANTA 2.

Celková investice do navrhovaného zařízení Celkový roční přínos - prodej el.energie + tep.energie Celkové roční náklady Hrubý roční zisk Prostá doba návratnosti

65 576 500 21 828 736 14 870 250 6 958 486 9,42

Kč Kč Kč/rok Kč/rok let

6.) Tabulka - Ekonomické vyhodnocení navrhovaného projektu – VARIANTA 1. – pouze prodej elektrické energie BIOPLYNOVÁ STANICE Česká Metuje: VARIANTA 1. Příloha č.7 k vyhlášce č.213/2001 Tabulka k výpočtu v bodu 5 : ř Číslo Název Pořizovací opat. opatření výdaje 1

2

Kč

3 4

1

5

2

6

3 ….

Navržená úsporná opatření Bioplynová stanice - VAR 54 500 000 1

Roční úspory Úspora energie

Úspora energie

Úspora osobních výdajů

GJ/rok

17 397

Úspora výdajů na opravy

Úspora ostatních výdajů

Úspora celkem

-13 250 250

5 039 913

Kč/rok

19 910 163

-120 000

-1 500 000

Součet ř. 4 až 54 500 000 17 397 19 910 163 -120 000 -1 500 000 -13 250 250 5 039 913 10 1) Pozn: celková hodnota úspor zahrnuje synergické efekty jednotlivých navrhovaných opatření a nemusí být prostým součtem úspor vlivem jednotlivých opatření v řádcích č.4 až 10

Závěrečná tabulka vstupních hodnot a výsledků ekonomického hodnocení Údaje Investiční výdaje projektu (počáteční, jednorázové výdaje na realizaci opatření v navržených variantách) Změna nákladů na energii (- snížení, + zvýšení) Změna ostatních provozních nákladů, v tom: - změna osobních nákladů (mzdy, pojistné, …) (+, -) - změna ostatních provozních nákladů (opravy a údržba, služby, režie, pojištění majetku, …) (+,-) - samostatně lze uvést i změnu nákladů na emise, resp. odpady (+,-) Změna tržeb (za teplo, elektřinu, využité odpady) (+, -) Přínosy projektu celkem / rok Doba hodnocení Kriteria Ts – prostá návratnost Tsd – reálná doba návratnosti NPV – čistá současná hodnota IRR – vnitřní výnosové procent Daň z příjmu Další relevantní údaje

Kč či ostatní jednotky

54 500 000 5 039 913 -120 000 -14 750 250 X 19 910 163 5 039 913 25 let 10 let 12 let 66 859 223 11 %

105

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji 7.) Tabulka - Ekonomické vyhodnocení navrhovaného projektu – VARIANTA 2. – prodej elektrické energie využití tepla produkovaného BPS pro vytápění objektů BIOPLYNOVÁ STANICE Česká Metuje: VARIANTA 1. Příloha č.7 k vyhlášce č.213/2001 Tabulka k výpočtu v bodu 5 : ř Číslo Název Pořizovací opat. opatření výdaje 1

2

Kč

3 4 1 5

2

6

3 ….

Navržená úsporná opatření Bioplynová stanice - VAR 65 576 500 2

Roční úspory Úspora energie

Úspora energie

Úspora osobních výdajů

GJ/rok

22 567

Úspora výdajů na opravy

Úspora ostatních výdajů

Úspora celkem

-13 250 250

6 958 486

Kč/rok

21 828 736

-120 000

-1 500 000

Součet ř. 4 až 65 576 500 22 567 21 828 736 -120 000 -1 500 000 -13 250 250 6 958 486 10 1) Pozn: celková hodnota úspor zahrnuje synergické efekty jednotlivých navrhovaných opatření a nemusí být prostým součtem úspor vlivem jednotlivých opatření v řádcích č.4 až 10

Závěrečná tabulka vstupních hodnot a výsledků ekonomického hodnocení Údaje Investiční výdaje projektu (počáteční, jednorázové výdaje na realizaci opatření v navržených variantách) Změna nákladů na energii (- snížení, + zvýšení) Změna ostatních provozních nákladů, v tom: - změna osobních nákladů (mzdy, pojistné, …) (+, -) - změna ostatních provozních nákladů (opravy a údržba, služby, režie, pojištění majetku, …) (+,-) - samostatně lze uvést i změnu nákladů na emise, resp. odpady (+,-) Změna tržeb (za teplo, elektřinu, využité odpady) (+, -) Přínosy projektu celkem / rok Doba hodnocení Kriteria Ts – prostá návratnost Tsd – reálná doba návratnosti NPV – čistá současná hodnota IRR – vnitřní výnosové procent Daň z příjmu Další relevantní údaje

Kč či ostatní jednotky

65 576 500 6 958 486 -120 000 -14 750 250 X 21 828 736 6 958 486 25 let 9 let 10,5 let 86 510 879 11 %

Pozn.: Údaje souhrnného ekonomického hodnocení jsou pouze informativní. Skutečné ekonomické přínosy budou záviset na posloupnosti realizace jednotlivých opatření a na konkrétních podmínkách v době realizace.

106


8. ENVIRONMENTÁLNÍ VYHODNOCENÍ NAVRHOVANÝCH OPATŘENÍ Jaké škodlivé látky (exhalace) vznikají v motoru, u kterého je jako palivo použit bioplyn a o kolik se liší od zemního plynu? Zásadně se emise škodlivin neliší. Jsou také regulovány společným předpisem - nařízením vlády č.352/2002 Sb. Drobné rozdíly přeci jen je možno registrovat. Překvapivě jsou při spalování bioplynu nižší emise oxidů dusíku. Při spalování bioplynů je také třeba hodnotit limitní obsah síry v palivu, který je také regulován výše zmíněným předpisem. Ekologické a ekonomické aspekty anaerobní digesce fytomasy Základní pozitivní externalitou anaerobní digesce je omezování produkce skleníkových plynů (Chartier et al., 1996), a to zejména při zpracování odpadní fytomasy. Při tvorbě rostlinné fytomasy se fixuje podstatně více CO2 než je emitováno při spalování bioplynu. Tato technologie omezuje nárůst antropogenního skleníkového efektu a nastupujících nevratných změn klimatu. Emise vznikající při spalování bioplynu (cca 60 kg CO2/GJ) jsou podstatně nižší než např. u hnědého energetického uhlí (100 kg CO2/GJ) a nezhoršují antropogenní skleníkový efekt, jelikož vyprodukovaný CO2 byl předtím rostlinami navázán a velká část uhlíku zůstane ve stabilizovaném kompostu a kořenovém systému rostlin. Spalováním bioplynu z fytomasy nevznikají škodlivé emise SO2 a těžkých kovů. Bioplyn může být využit v kogeneračních jednotkách k produkci tepla a elektrické energie a komprimovaný bioplyn může být použit jako palivo pro dopravní prostředky. Výrobou bioplynu je tak možné zabezpečit substituci všech druhů fosilních paliv a uspořit neobnovitelné energetické zdroje. Anaerobní digesce fytomasy vykazuje i další externality, které platí pro fytoenergetiku obecně. Je to zejména využití nadbytečné půdy, ekologické zpracování biodegradabilních odpadů, snížení závislosti státu na importu energie, vznik nových pracovních příležitostí zejména ve venkovských obcích, ozelenění krajiny apod. (Honzík, 1998). Ve srovnání se spalováním tuhých fytopaliv je výhodou bioplynu jeho jednoduchá substituce za zemní plyn a možnost využití stávající potrubní sítě. Spalováním ostatních fytopaliv jsou znehodnocovány rostlinné živiny, zejména dusík. Při anaerobní digesci jsou živiny využity v organickém hnojivu, které je vedlejším produktem technologie. 1t NPK hnojiva představuje úsporu emise 6 t CO2 (Straka, 1994). Ve srovnání se spalovacími procesy nevyžaduje přirozeně vlhká fytomasa pro výrobu bioplynu další sušení. Při racionálním systému biozplynování fytomasy spojeného s výrobou organického hnojiva je možno očekávat na jednotku energetického vkladu 6,5-9,5 jednotek energetického výstupu (Váňa, 1998). Poměr vstup : výstup je díky nepřímým energiím spotřebovaným při stavbě bioplynové stanice méně příznivý než např. u spalování slámy (1 : 15-19), ale příznivější než při získávání bioetanolu (1:1,2) nebo bionafty (1 : 2-3). Rozvoj anaerobní digesce fytomasy může urychlit zavádění efektivních systémů bioremediace půdy. Substrát po kofermentačním zplynování fytomasy se zvířecími fekáliemi vykazuje vyšší agronomickou účinnost než tradičně ošetřené zvířecí fekálie. Při aplikaci organického hnojiva připraveného anaerobní digescí jsou minimální ztráty čpavkového dusíku a nenastávají pachové závady. V případě ošetření substrátu po biozplynování aerobním kompostováním je možné připravit stabilizované organické hnojivo s již připravenými humusovými látkami, jež zaručí dlouhodobé zvýšení úrodnosti půdy. Dle zkušenosti autorů bude dávka takto připraveného kompostu zvyšovat výnosy zemědělských plodin v tříleté následné působnosti o 17 - 20%. Fytoenergetický systém založený na anaerobní digesci nevytváří riziko snižování půdní úrodnosti, což může nastat při dlouhodobém nadměrném spalování slámy, nýbrž je spíše zárukou udržování či zvyšování půdní úrodnosti. Kombinace systémů anaerobní digesce a spalování se s ohledem na půdní úrodnost jeví jako optimální a s vysokým ekologickým efektem.

107


Popis používané technologie

Princip bioplynové stanice je založen na biochemických procesech působení kultur mikroorganismů bez přístupu světla a vzduchu při teplotě 35°- 40°C na organický substrát. Výsledným produktem je směs plynných látek obecně nazývaná bioplyn a zbylá organická hmota nazývaná digestát. Vznik bioplynu z organických látek je proces, který probíhá samovolně také v přírodních podmínkách, např. v bahně na dně rybníků a jezer apod. Bioplyn je bezbarvý plyn, obsahující hlavně methan (cca 60%) a oxid uhličitý (cca 30%). Bioplyn může dále v malém množství obsahovat malá množství N2, H2S, NH3, H2O, ethanu a nižších uhlovodíků. Jeho průměrná výhřevnost činí cca 20 - 22 MJ/m3 zejména v závislosti na obsahu methanu. Zápalná teplota bioplynu je 650 – 750 stupňů C a měrná hmotnost přibližně 1,2 kg/m3. Vzniklý bioplyn bude spalován v kogenerační jednotce s pístovým motorem. Kogenerační jednotku tvoří generátor na výrobu elektrické energie poháněný spalovacím motorem. 8.2

Popis zařízení ke snižování emisí

Výstavba bioplynových stanic zajišťuje snižování emisí skleníkových plynů, především methanu, které jinak při skladování zvířecích exkrementů a biomasy vznikají a volně unikají do ovzduší. Vlastní bioplynová stanice je vybavena dvoustupňovou předúpravou (odvodněním) bioplynu pomocí kondenzační šachty a vymražováním. Odsíření bioplynu je zajištěno přímou dávkovou oxidací v plynojemu a zařazením sorbčního filtru s aktivním uhlím před spalovacím motorem. Analýza bioplynu (po úpravě) vykazuje dle dodavatele technologie tyto hodnoty: obsah CH4 cca 60% zbytková vlhkost do 1% H2S do 200 ppm NH3 max. 30 ppm

8.2.1. Emisní charakteristika zdroje 8.2.1.1.

Naměřené hodnoty emisí

Objednatel ani autor tohoto posudku nemá k dispozici výsledky autorizovaného měření emisí. Byly použity hodnoty deklarované výrobcem motorů, které byly získány odběrem na zařízení instalovaném v Německu. Pro spalovací zdroj – motor kogenerační jednotky platí podmínky, resp. emisní limity uvedené v níže uvedené tabulce č. 8 (originál viz příloha č. 4 Nařízením vlády č. 146/2007 Sb.). 8.) Tabulka - Porovnání emisí referenčního zařízení a emisních limitů

Sledovaná emise NOx CO TZL SO2

Emise referenčního zařízení [mg/m3] < 500[a] < 1 000 [a] 4 neudáno

Hodnota emisního limitu [mg/m3] 1 000 [a], [b] 1 300 [a], [b] 130 [a], [b] neudáno[c]

108

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji Pozn.: [a] hodnoty po přepočtu na referenční koncentraci kyslíku ve výši 5% [b] hodnoty dle bodu 2B přílohy č. 4 Nařízení vlády 146/2007 Sb. [c] max. přípustný obsah síry v bioplynu je 0,1 hmot. %

8.2.1.1.Vypočtené hodnoty emisí Následující výpočet celkových emisí – viz tab. č. 9 - je proveden pro provoz spalovacího motoru na základě emisních limitů podle přílohy č. 4 Nařízení vlády 146/2007 Sb. (viz tab. č. 10), a dále s použitím průtoku spalin 1 706 m3/hod. a fondu provozních hodin ve výši 8 200 hodin za rok. 9.)Tabulka - Teoretické roční emise ze spalovacího motoru

Sledovaná emise NOx CO TZL

Jednotka t/rok t/rok t/rok

Celková emise 13,42 17,44 1,74

Výše uvedené emise odpovídají ročnímu maximu při dodržení emisních limitů. S ohledem na skutečnost, že reálně dosahované hmotnostní koncentrace emisí za provozu zařízení jsou cca poloviční, pak lze očekávat, že celkové roční emise budou reálně také zhruba poloviční, než hodnoty uvedené v tabulce č. 9.

Závazné emisní limity pro motor kogenerační jednotky

8.1.2. Zhodnocení z hlediska ochrany ovzduší Na základě měření emisí provedeného na analogickém zařízení v Německu (viz výše) lze předpokládat dostačující emisní rezervu (cca 50% limitu). 8.3. Doporučení S ohledem na vysokou technickou úroveň navržené techniky žádná další doporučení nejsou. Kouřovod spalovacího motoru kogenerační jednotky (střední zdroj) je nutno opatřit, nejlépe již při jejich zhotovování, v souladu § 7, odst. (6) vyhlášky MŽP ČR č. 356/2002 Sb. odběrovým místem. Umístění odběrového místa musí vyhovovat normě ČSN ISO 9096.

109


Eventuelní rizika

Rizika nejsou známa. Provoz zařízení je sotisfikovaným způsobem řízen a zajištěn proti nadprodukci bioplynu havarijním hořákem. 8.5

Závěr ekologického zhodnocení použitého zařízení

V souladu s ustanovením § 17, odst. (1) zákona 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší byl výše posouzen systém bioplynové stanice, který by měl být vystavěn v obci Česká Metuje, okres Náchod. V posudku je konstatován předpoklad pro plnění závazných podmínek provozu zdroje znečišťování ovzduší a dále je konstatováno, že navržené řešení představuje sotisfikované technické řešení vedoucí ke snižování emisí skleníkových plynů při současné výrobě tepla a elektrické energie. Odvod emisí ze zdroje je navržen definovaným způsobem, což je ustanovením § 3, odst. (7) zákona o ochraně ovzduší předepsáno pro zvláště velké, velké a střední zdroje znečišťování ovzduší.

Na základě výše uvedených skutečností a dílčích závěrů doporučuji vyslovit souhlas s navrhovaným řešením. Emise znečišťujících látek - Varianta 1 Stávající stav pro výpočet emisí znečišťujících látek (STAV): 1. Výroba 5 141 MWh elektrické energie z hnědého uhlí v tepelné elektrárně 2. Spálení 100,29 t hnědého uhlí v automatickém kotli (vytápění adm. budovy a dílen) 3. Výroba 40 MWh elektrické energie z hnědého uhlí v tepelné elektrárně (ohřev TV) 4. Spálení 39,7 t LTO v teplovzdušných hořácích (vytápění odchovu brojlerů) Návrh stavu pro výpočet emisí znečišťujících látek po realizaci Varianty 1 (VÝHLED): 1. Výroba 5 141 MWh elektrické energie spalováním bioplynu z BPS 2. Spálení 100,29 t hnědého uhlí v automatickém kotli (vytápění adm. budovy a dílen) 3. Výroba 40 MWh elektrické energie z hnědého uhlí v tepelné elektrárně (ohřev TV) 4. Spálení 39,7 t LTO v teplovzdušných hořácích (vytápění odchovu brojlerů) 5. Spálení 47,12 t LTO v kogeneračních jednotkách 6. Spálení 1837 tis. m3 bioplynu

Znečisťující látka Tuhé látky SO2 NOx CO CxHy CO2

Výchozí stav

Stav po realizaci

Rozdíl

(t/rok)

(t/rok)

(t/rok) 1,8058 9,1480 4,2292 1,4568 -0,1336 866,7278

6,0449 14,3206 9,1842 10,4928 1,6742

4,2392 5,1726 4,9550 9,0361 1,8078

4994,9927

4128,2649

110

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji Graf č. 1 Grafická závislost emisí CO2 při výrobě 5141 MWh el. energie z hnědého uhlí v tepelné elektrárně, spálení 100,29 t hnědého uhlí v parním kotli, výroba 40 MWh elektrické energie z hnědého uhlí v tepelné elektrárně a spálení 39,7 t LTO v teplovzdušných hořácích (STAV) v porovnání s výrobou 5141 MWh elektrické energie v bioplynové stanici, spálení 100,29 t hnědého uhlí v parním kotli, výroba 40 MWh elektrické energie z hnědého uhlí v tepelné elektrárně a spálení 39,7 t LTO v teplovzdušných hořácích. (VÝHLED)

Graf č. 2 Detailní grafická závislost emisí tuhých znečišťujících látek, oxidu siřičitého, oxidů dusíku, oxidu uhelnatého a CxHy při výrobě 5141 MWh el. energie z hnědého uhlí v tepelné elektrárně, spálení 100,29 t hnědého uhlí v parním kotli, výroba 40 MWh elektrické energie z hnědého uhlí v tepelné elektrárně a spálení 39,7 t LTO v teplovzdušných hořácích (STAV) v porovnání s výrobou 5141 MWh elektrické energie v bioplynové stanici, spálení 100,29 t hnědého uhlí v parním kotli, výroba 40 MWh elektrické energie z hnědého uhlí v tepelné elektrárně a spálení 39,7 t LTO v teplovzdušných hořácích. (VÝHLED)

111


Emise znečišťujících látek - Varianta 2 Stávající stav pro výpočet emisí znečišťujících látek (STAV): 1. Výroba 5 141 MWh elektrické energie z hnědého uhlí v tepelné elektrárně 2. Spálení 100,29 t hnědého uhlí v automatickém kotli (vytápění adm. budovy a dílen) 3. Výroba 40 MWh elektrické energie z hnědého uhlí v tepelné elektrárně (ohřev TV) 4. Spálení 39,7 t LTO v teplovzdušných hořácích (vytápění odchovu brojlerů) Návrh stavu pro výpočet emisí znečišťujících látek po realizaci Varianty 1 (VÝHLED): 1. Výroba 5 141 MWh elektrické energie spalováním bioplynu z BPS 2. Spálení 47,12 t LTO v kogeneračních jednotkách 3. Spálení 1837 tis. m3 bioplynu

Znečisťující látka Tuhé látky SO2 NOx CO CxHy CO2

Výchozí stav

Stav po realizaci

Rozdíl

(t/rok)

(t/rok)

(t/rok) 5,9184 13,8230 5,2355 9,8801 1,5423 1223,1074

6,0449 14,3206 9,1842 10,4928 1,6742 4994,9927

0,1266 0,4976 3,9487 0,6127 0,1319 3771,8853

Graf č. 3 Grafická závislost emisí CO2 při výrobě 5141 MWh el. energie z hnědého uhlí v tepelné elektrárně, spálení 100,29 t hnědého uhlí v parním kotli, výroba 40 MWh elektrické energie z hnědého uhlí v tepelné elektrárně a spálení 39,7 t LTO v teplovzdušných hořácích (STAV) v porovnání s výrobou 5181 MWh elektrické energie v bioplynové stanici a spálení 47,12 t LTO v kogenerační jednotce. (VÝHLED)

112

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji Graf č. 4 Detailní grafická závislost emisí tuhých znečišťujících látek, oxidu siřičitého, oxidů dusíku, oxidu uhelnatého a CxHy při výrobě 5141 MWh el. energie z hnědého uhlí v tepelné elektrárně, spálení 100,29 t hnědého uhlí v parním kotli, výroba 40 MWh elektrické energie z hnědého uhlí v tepelné elektrárně a spálení 39,7 t LTO v teplovzdušných hořácích (STAV) v porovnání s výrobou 5181 MWh elektrické energie v bioplynové stanici a spálení 47,12 t LTO v kogenerační jednotce. (VÝHLED)

Graf č. 5 Grafická závislost rozdílu emisí znečišťujících látek vyplývající z realizace výstavby bioplynové stanice u Varianty č. 1 a Varianty č. 2

113

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji Graf č. 6 Detailní grafická závislost rozdílu emisí znečišťujících látek vyplývající z realizace výstavby bioplynové stanice u Varianty č. 1 a Varianty č. 2

Realizací souboru navrhovaných opatření výstavby bioplynové stanice hodnocených Variantou č. 1 a Variantou č. 2 dojde ke snížení emisí tuhých znečišťujících látek, oxidu siřičitého, oxidů dusíku, oxidu uhelnatého a oxidu uhličitého. Realizace opatření navrhovaných tímto EA ve Variantě č. 2 lze z hlediska environmentálních dopadů označit jako více přínosnou.

114


9. ZÁVAZNÉ VÝSTUPY ENERGETICKÉHO AUDITU 9.1. Hodnocení stávající úrovně energetického hospodářství

Současný stav lze charakterizovat následujícími body: Uvažovaná stavba bioplynové stanice se nachází na pozemcích, které jsou v majetku investora. V nejbližším okolí stavby se nenacházejí žádné obytné domy. Stavební parcela je rovinatý pozemek se zpevněnou plochou a s porostem v podobě krátké trávy. V současné době slouží jako odstavná plocha. Pozemek na němž je situována stavební parcela, příjezdová cesta k němu i část okolních pozemků jsou v majetku investora. Bioplynová stanice bude napojena na stávající areálové zpevněné plochy. Není plánováno další napojení na veřejný vodovod, ale využití pouze stávající vodovodní přípojky. Není plánováno napojení na kanalizaci ani rozvod plynu. Napojení na distribuční síť VN 35 kV přes nově budovanou trafostanici stojící na pozemku investora. Areál je napojen na ostatní komunikaci přes uzamykatelnou bránu. Pro vytápění dvojice hal pro dochov brojlerů v zemědělském areálu se v současné době používají celkem 4 olejové hořáky na LTO Ermaf P100, každé o výkonu 100 kW. Objekt administrativní budovy a budova dílen jsou vytápěny praním kotlem na hnědé uhlí. Pro ohřev vody pro telata je používáno elektrických bojlerů. 9.2 Celkový potenciál úspor energie Energetický audit byl vypracován na základě záměru investora a na základě dokumentu „Projekt stavby Bioplynové stanice Česká Metuje“. Na základě kvalitativního a kvantitativního rozboru primární vstupní hmoty pro tvorbu bioplynu bylo navrženo výše v EA podrobně specifikované zařízení kompletní BPS, tedy jak části tvorby bioplynu, tak jeho následného optimálního energetického využití. Pro využití potenciálu energie v rámci provozu navrhované BPS mají být zpracovávány následující substráty: Provozní data - přísun substrátů: Hovězí hnůj – pevný Ječmen zrno Kukuřičná siláž 32% sušiny Tráva, siláž Hovězí kejda Voda Digestát 5% Sušiny Voda

Substrát za rok

2500 \t/a 1000 \t/a 2300 \t/a 4800 \t/a 1000 \t/a 2600 \t/a 8000 \t/a 1500 \t/a

Sušina

m³/t FM

Suma

21,80% 87,00% 32,00% 28,30% 8,50%

60,46 m³/t 632,93 m³/t 202,75 m³/t 157,92 m³/t 23,87 m³/t 0,00 m³/t 5,63 m³/t 0,00 m³/t

151 156 Nm³ 632 925 Nm³ 466 330 Nm³ 758 028 Nm³ 23 871 Nm³ 0 Nm³ 45 000 Nm³ 0 Nm³

5,00% 0,00%

Energetický audit hodnotí tento záměr v souladu s energetickou legislativou ve dvou variantách: Varianta 1: řešení kompletní BPS s kogenerační jednotkou o výkonu 680 kWel bez externího využití tepla kromě krytí vlastní spotřeby BPS. Varianta 2: řešení kompletní BPS s kogenerační jednotkou o výkonu 680 kWel s využitím tepla, jako kombinovaná výroba elektřiny a tepla (KVET), s disponibilním tepelným výkonem 634 kWt. Teplo se bude využívat mimo letní období tj. cca 8 měsíců v roce pro vytápění budov v zemědělském areálu.

115

Energetický audit – Bioplynová stanice v České Metuji 10.) Tabulka - Upravená tepelně - energetická bilance před a po realizaci úsporného projektu: Varianta č. 1 Před realizací projektu Energie Náklady GJ Kč

UKAZATEL

1 2 3 4 5 6 7 8

Vstupy paliv a energie Změna zásob paliv Spotřeba paliv a energie Prodej energie cizím el. energie 17 397 GJ Konečná spotřeba paliv a energie v objektu (ř.3 - ř.4) Ztráty ve vlastním zdroji a v rozvodech (z ř.5) Spotřeba energie na vytápění a TUV (z ř.5) Spotřeba energie na technologické a ostatní procesy (ř.5)

5 169,5

Po realizaci projektu Energie GJ

Náklady Kč

1 918 573 40 923,33 14 870 500

0,00

0

0,00

0

5 169,5

1 918 573 40 923,33 14 870 500

0,00

0 17 397,00 19 910 163

5 169,5 1 434,1 3 735,4

1 918 573 23 526,33 457 211 15 583,93 1 461 361 6 831,40

0,00

0

1 111,00

-5 039 913 8 425 612 966 816 833 250

Varianta č. 2 Před realizací projektu Energie Náklady

UKAZATEL

GJ

1 2 3 4 5 6 7 8

Vstupy paliv a energie Změna zásob paliv Spotřeba paliv a energie Prodej energie cizím el. energie 17 397 GJ Konečná spotřeba paliv a energie v objektu (ř.3 - ř.4) Ztráty ve vlastním zdroji a v rozvodech (z ř.5) Spotřeba energie na vytápění a TUV (z ř.5) Spotřeba energie na technologické a ostatní procesy (ř.5)

Po realizaci projektu

Kč

Energie

Náklady

GJ

Kč

5 169,5

1 918 573

0,00

0

35 754,00 14 870 250

5 169,5

1 918 573

35 754,00 14 870 250

0,00

0

17 397,00 21 136 417

5 169,5 1 434,1 3 735,4

1 918 573 457 211 1 461 361

18 357,00 -6 958 486 11 425,22 6 423 615 6 831,40 2 699 361

0,00

0

0,00

1 111,00

0

833 250

Potenciál úspor energie a další přínosy docílené řešenou investicí: Úspory energie není možno v řešeném případě vyjádřit porovnáním se současným stavem přímo v řešeném areálu, který nemá energetickou historii. Vyjádřit lze však celospolečenský přínos řešení s odkazem na Směrnici 77/2001/ES implementované do zákona č. 180/2005 Sb. O podpoře využívání obnovitelných zdrojů. Implementované požadavky lze shrnout do následujících bodů: • • • • • • • •

Zvýšení podílu výroby elektřiny v zařízení na bázi OZE tak , aby byl splněn indikativní cíl ve výši 8% v roce 2010 - řešení se na tomto požadavku přiměřeně podílí Přispět odpovídajícím snížením emisí skleníkových plynů k ochraně klimatu - plněno Přispět odpovídajícím snížením emisí ostatních škodlivin - plněno Přispět ke snížení závislosti na dovozu energetických surovin - plněno Přispět ke zvýšení podnikatelské jistoty investic do OZE - plněno Využitím místní biomasy přispět k péči o krajinu - plněno Využitím OZE přispět k vyšší zaměstnanosti - plněno Navíc varianta č. 2. s navrhovanou kombinovanou výrobou elektřiny a tepla, pozvedá celé řešení na kvalitativně vyšší úroveň v souladu s vyhl. č. 475/2005 Sb. Indikativní hodnoty technických a ekonomických parametrů, kde se v případě výroben spalujících bioplyn předpokládá racionální využití odpadního tepla, což řešení také splňuje.

116


10. NÁVRH OPTIMÁLNÍ VYRIANTY ÚSPORNÉHO PROJEKTU Doporučení tohoto energetického auditu: Energetický audit řeší v souladu s legislativními požadavky 2 varianty koncepce uplatnění BPS jak v rámci elektrizační soustavy (elektrická energie), tak plánovaného vytápění pro blízké budovy (teplo). Jedná se o varianty: Varianta 1: řešení kompletní BPS s kogenerační jednotkou o výkonu 2x340 kWel bez využití tepla Varianta 2: řešení kompletní BPS s kogenerační jednotkou o výkonu 2x340 kWel s využitím tepla, jako kombinovaná výroba elektřiny a tepla (KVET), s tepelným výkonem 2x317 kW.

Varianta 1: Řešení spočívá v částečné kombinované výrobě elektřiny a tepla (KVET). Vyrobené teplo a elektrická energie slouží ke krytí vlastní spotřeby celé BPS. Externě je pak dodávána pouze elektrická energie do veřejné sítě, teplo vyrobené nad krytí vlastní spotřeby BPS je mařeno. Výroba obou energií vychází z projektem předpokládaného využití maxima výkonu 8 200 hod /rok, což je reálné a odpovídá praktickým zkušenostem z provozu obdobných zařízení za předpokladu vyloučení zásadních provozních závad (tedy v rozsahu běžné údržby a plánovaných BO a GO).

Varianta 2: Řešení je technologicky i stavebně prakticky totožné s variantou 1. Odlišné je pouze využití celého zařízení pro KVET, s externí dodávkou tepla ke krytí spotřeby tepla v objektech zemědělského areálu a potřeb tepla bytového domu. Výroba obou energií je tedy stejná jako ve var. 1, liší se však využitím produkované tepelné energie a tím odběru tepelné energie. Tím je celé řešení jako KVET pozvednuto na kvalitativně vyšší stupeň i z hlediska zásadních přístupů subjektů zajišťujících dotační prostředky, jako řešení, které je v souladu se zásadními principy energetické politiky zakotvenými ve Státní energetické koncepci a z ní vyplývajících legislativních dokumentech. Obě varianty jsou technologicky i po stavební stránce prakticky totožné, kromě nezbytných opatření, souvisejících s připojením BPS na otopnou soustavu a využití tepla v zemědělském areálu a v bytovém domě. Obě varianty jsou shodné i z hlediska nároků na primární palivo pro kogenerační jednotku – bioplyn. Vstupy jsou totožné, výstupy se liší o skutečně využitelné teplo externě dodané do objektů areálu. Rozdíl pořizovacích nákladů je cca 11 mil. Kč. Protože Varianta 2 přitom reprezentuje kvalitativně vyšší úroveň jak finančního, tak celospolečenského přínosu celého řešení, je z pozice tohoto Energetického auditu jednoznačně doporučeno dále tuto variantu uplatnit v rámci investice BPS. Dále je proto vyhodnocena doporučená varianta, tedy Varianta 2.

117


11. FOTODOKUMENTACE Lokalita instalace bioplynové stanice

118


12. EVIDENČNÍ LIST ENERGETICKÉHO AUDITU Energetický audit Bioplynové stanice v České Metuji

Název EA

Adresa předmětu EA k.ú. Česká Metuje, p.p.č. 800/1, 781/2, 783/1, 1681/1, 1680/2 Zadavatel EA Zástupce Mgr. Pavel Mejsnar Agrotech energie Česká Metuje s.r.o. Adresa zadavatele Česká Metuje 182, 549 56 Tel 739 007 968 Fax E-mail [email protected] Předmět EA Předmětem tohoto EA je projekt zaměřený na řešení využití potenciálu odpadů ze živočišné výroby a z likvidace zelené hmoty formou výroby bioplynu (bioplynové stanice – BPS), se současnou výrobou elektrické energie a variantně tepla. Lokalita se nachází na katastrálním území obce Česká Metuje.

Výchozí stav Stručný popis Energetického hospodářství

Vlastní energetický zdroj

Pozemky pro výstavbu jsou na listu vlastnictví vedeny jako manipulační plocha a v území plánu obce je pozemek zahrnut pro výstavbu zemědělských objektů. V současné době na pozemku nestojí žádná budova, není instalováno žádné zařízení a nejsou sem přivedeny žádné rozvody energetických médií. Pro vytápění objektu dílen a administrativní budovy se v současné době používá parní litinový kotel o jmenovitém výkonu 125,5 kW a 80 kW. Dvě haly pro odchov brojlerů jsou vytápěny 4 olejovými hořáky o jmenovitém výkonu 100 kW. V teletníku je elektrickou energií ohřívána voda pro telata pomocí elektrických bojlerů.

Instalovaný tep. výkon (MW)

Instal. elektr. výkon (MW)

0,6705

0 Parní litinový kotel, 125,5 kW Parní litinový kotel, 80 kW Olejový hořák Ermaf P 100, 4x 100 kW Kotel na uhlí, 2x 105 kW

Typ jednotek

Teplo

Výroba ve vlastním zdroji (GJ/r)

5 169,5

Nákup (GJ/r)

0

Prodej (GJ/r)

0

Elektřina Výroba ve vlastním zdroji (MWh/r)

0

Nákup (MWh/r)

40

Prodej (MWh/r)

0

Spotřeba paliv a energie CELKEM (GJ/r)

5 169,5

119

Z toho přímá spotřeba na teplo (GJ/r)

3 735,4


Spotřebič energie

Příkon (kW)

Vytápění parním kotle v administrativní budově Vytápění parním kotlem v dílnách Vytápění olejovými hořáky Elektrický ohřívač vody Kotel na uhlí

80,0

Energeticky úsporný projekt Stručný popis doporučené varianty

Spotřeba energie (GJ/r, kWh/r) 695,2 GJ

125,5 400,0 15 210

1 000,4 GJ 1 667,4 GJ 144,0 GJ 1 662,5

Nositel energie horká pára horká pára horký vzduch elektrická energie teplá voda

Doporučena je Varianta 2, tj. výstavba bioplynové stanice s kombinovanou výrobou elektrické energie a tepla v kogenerační jednotce s využitím odpadního tepla pro vytápění administrativní budovy, budovy dílen, dvojice hal pro odchov brojlerů, vytápění bytového domu a pro ohřev vody v teletníku. Řešení spočívá v kombinované výrobě elektřiny a tepla (KVET). Vyrobené teplo a elektrická energie slouží ke krytí spotřeby celé BPS. Nadbytečná elektrická energie je pak dodávána do veřejné sítě, teplo vyrobené nad krytí spotřeby BPS je dodáváno do vytápěných objektů. Při nadbytcích tepla je pak nouzově chlazeno chladícím okruhem bez dalšího využití. Výroba obou energií vychází z projektem předpokládaného využití maxima výkonu po uvažovanou dobu 8200 hodin ročně. Tato hodnota je reálná a je zvolena dle praktických zkušeností při provozu obdobných zařízení při vyloučení zásadních provozních závad (tedy v rozsahu běžné údržby a plánovaných běžných oprav a garančních oprav). V případě dalšího vhodného technologického odběru tepla v letních měsících (kdy je tepla výrazný nadbytek), může mít tento fakt příznivý dopad na ekonomii provozu. Pro zemědělské účely připadá v úvahu např. sušička na obilí, dřevní odpad, slámu, apod. Připojení do distribučního systému rozvodu elektrické energie provozovatele ČEZ distribuce. Připojení bude zajištěno v souladu s podmínkami provozovatele ze systému 35kV. Žádost o připojení bude podána takto: • požadovaný výkon 680 kW bude možno dodat do sítě po vybudování vlastní trafostanice 35/0,4 kV a vlastní zemní kabelové přípojky VN. Investorem a vlastníkem má být žadatel (Agrotech Česká Metuje s.r.o.). • Nutno zajistit úpravy stávajícího vedení VN. Osazení nového odpojovacího mechanizmu na určeném sloupu. • Napojení na distribuční soustavu bude provedeno sloup, který určí ČEZ distribuce. • Měření typu A ( vyhl. č. 218/2001 Sb.) bude na NN části odběratele. Podmínkou pro připojení je dodržení účiníku v rozmezí 0,95-1,00, což zařízení splňuje. Dodávka tepla do objektu administrativní budovy je plánovaná ve výši cca 695,2 GJ/rok, dodávka tepla do dvojice hal je plánovaná ve výši cca 1667,4 GJ/rok, dodávka tepla pro budovu dílem je plánovaná ve výši cca 1000,4 GJ/rok, dodávka tepla pro bytový dům ve výši 1662,5 GJ/rok a dodávka tepla pro ohřev vody ve výši cca 144 GJ/rok. Toto množství tepla představuje 28% z celkového tepla vyrobeného spalovacím procesem za rok. Spolu se spotřebou tepla pro bioplynový proces a ohřev fermentorů ročně využívá 44% vyrobeného tepla. Technické řešení vlastní KVET se pak oproti variantě s pouhou výrobou a dodávkou elektrické energie téměř neliší technicky, investičně je vyšší o 11 076 500 Kč, ale s výhodami KVET.

120


Investiční náklady (tis. Kč)

65 576,5

Konečná spotřeba paliv a energie

Před realizací projektu Energie Náklady

Cash - Flow projektu (tis. Kč/r)*

Po realizaci projektu Energie Náklady

(GJ/r)

(tis. Kč/r)

(GJ/r)

(tis. Kč/r)

1 918 573

18 357

-6 598

GJ/r vč. elektřiny 23 677,5

MWh/r vč. elektřiny 6 577,1

Environmentální přínosy Výchozí stav (t/r) Stav po realizaci (t/r) 6,0449 14,3206 9,1842 10,4928 1,6742 4994,9927

0,1266 0,4976 3,9487 0,6127 0,1319 3771,8853

Rozdíl (t/r) 5,9184 13,8230 5,2355 9,8801 1,5423 1223,1074

Ekonomická efektivnost Doba hodnocení (roky) 4 968

25

Diskont (%)

3

Prostá doba návratnosti (roky) Reálná doba návratnosti (roky)

39 500

5 169,5

Potenciál energetických úspor

Znečišťující látka Tuhé látky SO2 NOx CO CxHy CO2

Z toho technologie (tis. Kč)

9,5 10,5

NPV(tis. Kč)

86 510

IRR (%)

11

Energetický auditor

---------------------------

Č. osvědčení

--------------------------

Podpis

---------------------------

Datum

--------------------------

* v prvních dvou letech provozu

121

VÝPOČET ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI A PRŮMĚRNÉHO SOUČINITELE PROSTUPU TEPLA KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Počet zón v objektu:

3

Okrajové podmínky výpočtu: Název období

Počet dnů

Teplota exteriéru

Celková energie globálního slunečního záření [MJ/m2] Sever Jih Východ Západ Horizont

1. měsíc 2. měsíc 3. měsíc 4. měsíc 5. měsíc 6. měsíc 7. měsíc 8. měsíc 9. měsíc 10. měsíc 11. měsíc 12. měsíc

31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

-1,0 C 1,0 C 4,0 C 9,0 C 14,6 C 17,0 C 18,2 C 18,8 C 13,8 C 9,4 C 4,0 C -0,5 C

25,2 46,8 82,8 115,2 169,2 187,2 169,2 136,8 86,4 61,2 32,4 21,6

Název období

Počet dnů

Teplota exteriéru

Celková energie globálního slunečního záření [MJ/m2] SV SZ JV JZ

1. měsíc 2. měsíc 3. měsíc 4. měsíc 5. měsíc 6. měsíc 7. měsíc 8. měsíc 9. měsíc 10. měsíc 11. měsíc 12. měsíc

31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

-1,0 C 1,0 C 4,0 C 9,0 C 14,6 C 17,0 C 18,2 C 18,8 C 13,8 C 9,4 C 4,0 C -0,5 C

43,2 72,0 129,6 183,6 284,4 327,6 280,8 230,4 136,8 75,6 36,0 32,4

180,0 201,6 295,2 342,0 349,2 313,2 334,8 360,0 342,0 270,0 129,6 104,4

43,2 72,0 133,2 176,4 262,8 262,8 270,0 226,8 144,0 90,0 39,6 32,4

54,0 93,6 183,6 266,4 374,4 414,0 360,0 316,8 216,0 122,4 50,4 39,6

133,2 169,2 262,8 331,2 392,4 388,8 370,8 363,6 295,2 183,6 90,0 82,8

HODNOCENÍ JEDNOTLIVÝCH ZÓN V OBJEKTU : HODNOCENÍ ZÓNY Č. 1 : Základní popis zóny Název zóny: Geometrie (objem/podlah.pl.): Účinná vnitřní tepelná kapacita:

ZÓNA A 7876,0 m3 / 2625,61 m2 165,0 kJ/(K.m2)

Vnitřní teplota (zima/léto): Zóna je vytápěna/chlazena:

20,0 C / 20,0 C ano / ne

Regulace otopné soustavy:

ano

Průměrné vnitřní zisky: ....... odvozeny pro

12050 W · počet osob: 125 a počet bytů: 33

Teplo na přípravu TV: Celk. pomocná energie: Celk. elektřina na osvětlení: Zpětně získané teplo mimo VZT:

247500,0 MJ/rok 6534,0 MJ/rok 360000,0 MJ/rok 0,0 MJ/rok

Zdroje tepla na vytápění v zóně

72,0 100,8 190,8 259,2 334,8 316,8 334,8 316,8 230,4 172,8 64,8 43,2

158,4 183,6 273,6 309,6 352,8 316,8 349,2 360,0 309,6 255,6 115,2 73,6

82,8 144,0 284,4 424,8 579,6 597,6 583,2 514,8 345,6 205,2 86,4 61,2

Vytápění je zajištěno VZT: Účinnost sdílení/distribuce: Název zdroje tepla: Typ zdroje tepla: Účinnost výroby/regulace:

ne 95,0 % / 95,0 % CENTRÁLNÍ ZDROJ TEPLA (podíl 100,0 %) obecný zdroj tepla (např. kotel) 85,0 % / 92,0 %

Zdroje tepla na přípravu TV v zóně Název zdroje tepla: Typ zdroje přípravy TV: Účinnost zdroje přípravy TV:

(podíl 100,0 %) obecný zdroj tepla (např. kotel) 90,0 %

Měrný tepelný tok větráním zóny č. 1 : Objem vzduchu v zóně: Podíl vzduchu z objemu zóny: Typ větrání zóny: Objem.tok přiváděného vzduchu: Objem.tok odváděného vzduchu: Násobnost výměny při dP=50Pa: Souč.větrné expozice e: Souč.větrné expozice f: Účinnost zpětného získávání tepla: Měrný tepelný tok větráním Hv:

6300,8 m3 80,0 % přirozené nebo nucené 2187,5 m3/h 2187,5 m3/h 3,0 1/h 0,07 15,0 0,0 % 1193,627 W/K

Měrný tepelný tok prostupem mezi zónou č. 1 a exteriérem : Název konstrukce

Plocha [m2]

U [W/m2K]

b [-]

U,N [W/m2K]

OP1A OP3A OP4A OP7A STR1A OKAaJV OKAbJV DVAaJV DVAbJV OKAaSZ OKAbSZ

818,34 282,0 53,25 234,2 777,72 164,64 51,84 58,32 12,96 182,4 28,8

1,450 1,170 1,930 0,690 0,280 1,200 1,400 1,200 1,400 1,200 1,400

1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15

0,380 0,380 0,380 0,240 0,240 1,700 1,700 1,700 1,700 1,700 1,700

Vliv tepelných vazeb bude ve výpočtu zahrnut přibližně součinem (A * DeltaU,tbm). Průměrný vliv tepelných vazeb DeltaU,tbm: 0,00 W/m2K Měrný tok prostupem do exteriéru Hd:

2708,758 W/K

Měrný tok prostupem nevytápěnými prostory u zóny č. 1 : 1. konstrukce u nevytáp. prostoru Název konstrukce: STR2An Plocha kce ve styku s nevytáp.prostorem: 692,17 m2 Součinitel prostupu tepla této konstrukce: 1,72 W/m2K Činitel teplotní redukce: 0,4 Měrný tep.tok touto konstrukcí: 476,213 W/K Měrný tok prostupem nevytáp. prostory Hu: 476,213 W/K

Solární zisky průsvitnými konstrukcemi zóny č. 1 : Název konstrukce

Plocha [m2]

g [-]

Ff [-]

Fc [-]

Fs [-]

Orientace

OKAaJV

164,64

0,75

0,8

1,0

1,0

JV

OKAbJV DVAaJV DVAbJV OKAaSZ OKAbSZ Celkový solární zisk okny Qs (MJ): Měsíc:

Zisk (vytápění): Měsíc:

Zisk (vytápění):

51,84 58,32 12,96 182,4 28,8

1

0,75 0,75 0,75 0,75 0,75

2

25624,9

34503,5

7

3

56027,8

8

88411,7

82366,0

0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

4

5

71583,4

9

62294,2

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

90947,0

10

11

12

18501,4

16561,5

Základní popis zóny Název zóny: Geometrie (objem/podlah.pl.): Účinná vnitřní tepelná kapacita:

ZÓNA B 730,8 m3 / 243,6 m2 165,0 kJ/(K.m2)


18,0 C / 20,0 C ano / ne


ano





Zdroje tepla na vytápění v zóně Vytápění je zajištěno VZT: Účinnost sdílení/distribuce: Název zdroje tepla: Typ zdroje tepla: Účinnost výroby/regulace:


Zdroje tepla na přípravu TV v zóně (podíl 100,0 %) obecný zdroj tepla (např. kotel) 90,0 %


6

90387,6

38794,0

HODNOCENÍ ZÓNY Č. 2 :

Název zdroje tepla: Typ zdroje přípravy TV: Účinnost zdroje přípravy TV:

JV JV JV SZ SZ



Plocha [m2]

U [W/m2K]

b [-]

U,N [W/m2K]

OP5B

17,29

2,650

1,00

0,380

STR1B DVBcSZ OKBaSZ

55,47 11,88 41,04

0,280 1,200 1,200

1,00 1,15 1,15

0,380 1,700 1,700


134,380 W/K

Měrný tok zeminou u zóny č. 2 : 1. konstrukce ve styku se zeminou PDL1B Název konstrukce: Plocha kce ve styku se zeminou či sklepem: Součinitel prostupu tepla této konstrukce: Činitel teplotní redukce: Ustálený měrný tok zeminou Hg:

55,47 m2 2,7 W/m2K 0,4 59,908 W/K 2. konstrukce ve styku se zeminou

Název konstrukce: OP5Bz Plocha kce ve styku se zeminou či sklepem: Součinitel prostupu tepla této konstrukce: Činitel teplotní redukce: Ustálený měrný tok zeminou Hg:

7,57 m2 2,65 W/m2K 0,4 8,024 W/K

Celkový ustálený měrný tok zeminou Hg:

67,932 W/K

Kolísání celk. ekv. měsíčních měrných toků Hg,m:

od 67,932 do 67,932 W/K

Měrný tok prostupem nevytápěnými prostory u zóny č. 2 : 1. konstrukce u nevytáp. prostoru Název konstrukce: OP6Bn Plocha kce ve styku s nevytáp.prostorem: 145,55 m2 Součinitel prostupu tepla této konstrukce: 0,69 W/m2K Činitel teplotní redukce: 0,4 Měrný tep.tok touto konstrukcí: 40,172 W/K Měrný tok prostupem nevytáp. prostory Hu: 40,172 W/K


Plocha [m2]

DVBcSZ 11,88 OKBaSZ 41,04 Celkový solární zisk okny Qs (MJ): Měsíc:


Zisk (vytápění):

g [-]

Ff [-]

Fc [-]

Fs [-]

Orientace

0,75 0,75

0,5 0,8

1,0 1,0

1,0 1,0

SZ SZ

1

2

3

4

5

6

1130,6

1884,3

3486,0

4616,6

6877,8

6877,8

7

8

9

10

11

7066,2

5935,6

3768,6

2355,4

1036,4

HODNOCENÍ ZÓNY Č. 3 : Základní popis zóny Název zóny: Geometrie (objem/podlah.pl.): Účinná vnitřní tepelná kapacita:

ZÓNA C 276,49 m3 / 89,19 m2 165,0 kJ/(K.m2)


15,0 C / 15,0 C ano / ne


ano

12

847,9





Zdroje tepla na vytápění v zóně Vytápění je zajištěno VZT: Účinnost sdílení/distribuce: Název zdroje tepla: Typ zdroje tepla: Účinnost výroby/regulace:





Plocha [m2]

U [W/m2K]

b [-]

U,N [W/m2K]

OP2C STR3C OKCaJV

8,28 12,68 3,96

1,160 0,770 2,400

1,00 1,00 1,15

0,380 0,240 1,700


30,298 W/K

Měrný tok zeminou u zóny č. 3 : 1. konstrukce ve styku se zeminou Název konstrukce: PDL1C Plocha kce ve styku se zeminou či sklepem: Součinitel prostupu tepla této konstrukce: Činitel teplotní redukce: Ustálený měrný tok zeminou Hg:

85,55 m2 2,7 W/m2K 0,4 92,394 W/K 2. konstrukce ve styku se zeminou

Název konstrukce: OP2Cz Plocha kce ve styku se zeminou či sklepem: Součinitel prostupu tepla této konstrukce: Činitel teplotní redukce: Ustálený měrný tok zeminou Hg:

30,09 m2 1,16 W/m2K 0,4 13,962 W/K

Celkový ustálený měrný tok zeminou Hg:

106,356 W/K

Kolísání celk. ekv. měsíčních měrných toků Hg,m:

od 106,356 do 106,356 W/K

Měrný tok prostupem nevytápěnými prostory u zóny č. 3 : 1. konstrukce u nevytáp. prostoru Název konstrukce: OP6Cn Plocha kce ve styku s nevytáp.prostorem: 93,62 m2 Součinitel prostupu tepla této konstrukce: 0,69 W/m2K Činitel teplotní redukce: 0,4 Měrný tep.tok touto konstrukcí: 25,839 W/K Měrný tok prostupem nevytáp. prostory Hu: 25,839 W/K


Plocha [m2]

OKCaJV 3,96 Celkový solární zisk okny Qs (MJ): Měsíc:


Zisk (vytápění):

g [-]

Ff [-]

Fc [-]

Fs [-]

Orientace

0,75

0,8

1,0

1,0

JV

1

2

3

4

5

6

284,8

361,8

562,0

708,2

839,1

831,4

7

8

9

792,9

777,5

631,3

10

392,6

11

192,5

12

177,1

PŘEHLEDNÉ VÝSLEDKY VÝPOČTU PRO JEDNOTLIVÉ ZÓNY : VÝSLEDKY VÝPOČTU PRO ZÓNU Č. 1 : Název zóny: Vnitřní teplota (zima/léto): Zóna je vytápěna/chlazena: Regulace otopné soustavy:

ZÓNA A 20,0 C / 20,0 C ano / ne ano

Měrný tepelný tok větráním Hv: Měrný tok prostupem do exteriéru Hd: Ustálený měrný tok zeminou Hg: Měrný tok prostupem nevytáp. prostory Hu: Měrný tok Trombeho stěnami H,tw: Měrný tok větranými stěnami H,vw: Měrný tok prvky s transparentní izolací H,ti: Přídavný měrný tok podlahovým vytápěním dHt: Výsledný měrný tok H:

1193,627 W/K 2708,758 W/K --476,213 W/K --------4378,598 W/K

Potřeba tepla na vytápění po měsících: Měsíc

Q,H,ht[GJ]

Q,int[GJ]

Q,sol[GJ]

Q,gn [GJ]

Eta,H [-]

fH [%]

Q,H,nd[GJ]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

246,280 201,261 187,642 124,843 63,329 34,048 21,110 14,073 70,366 124,313 181,589 240,417

32,275 29,151 32,275 31,234 32,275 31,234 32,275 32,275 31,234 32,275 31,234 32,275

25,625 34,504 56,028 71,583 90,947 90,388 88,412 82,366 62,294 38,794 18,501 16,561

57,900 63,655 88,303 102,817 123,222 121,621 120,686 114,641 93,528 71,069 49,735 48,836

0,987 0,973 0,934 0,806 0,514 0,280 0,175 0,123 0,627 0,900 0,981 0,991

100,0 100,0 100,0 97,2 0,0 0,0 0,0 0,0 50,4 100,0 100,0 100,0

189,117 139,297 105,194 41,976 --------11,724 60,321 132,783 192,007

Vysvětlivky:

Q,H,ht je potřeba tepla na pokrytí tepelné ztráty, Q,int jsou vnitřní tepelné zisky, Q,sol jsou solární tepelné zisky, Q,gn jsou celkové tepelné zisky, Eta,H je stupeň využitelnosti tepelných zisků, fH je část měsíce, v níž musí být zóna s regulovaným vytápěním vytápěna, a Q,H,nd je potřeba tepla na vytápění.

Potřeba tepla na vytápění za rok Q,H,nd:

872,419 GJ

Energie dodaná do zóny po měsících: Měsíc

Q,f,H[GJ]

Q,f,C[GJ]

Q,f,RH[GJ]

Q,f,W[GJ]

Q,f,L[GJ]

Q,f,A[GJ]

Q,fuel[GJ]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

267,965 197,373 149,052 59,477 --------16,611 85,471 188,143 272,060

-------------------------

-------------------------

22,917 22,917 22,917 22,917 22,917 22,917 22,917 22,917 22,917 22,917 22,917 22,917

30,000 30,000 30,000 30,000 30,000 30,000 30,000 30,000 30,000 30,000 30,000 30,000

0,545 0,545 0,545 0,545 0,545 0,545 0,545 0,545 0,545 0,545 0,545 0,545

321,426 250,835 202,513 112,938 53,461 53,461 53,461 53,461 70,073 138,932 241,604 325,521

Vysvětlivky:

Q,f,H je spotřeba energie na vytápění, Q,f,C je spotřeba energie na chlazení, Q,f,RH je spotřeba energie na úpravu vlhkosti vzduchu, Q,f,W je spotřeba energie na přípravu teplé vody, Q,f,L je spotřeba energie na osvětlení (a případně i na spotřebiče), Q,f,A je spotřeba pomocné energie (čerpadla, ventilátory atd.) a Q,fuel je celková dodaná energie. Všechny hodnoty zohledňují vlivy účinností technických systémů.

Celková roční dodaná energie Q,fuel:

1877,684 GJ

VÝSLEDKY VÝPOČTU PRO ZÓNU Č. 2 : Název zóny: Vnitřní teplota (zima/léto): Zóna je vytápěna/chlazena: Regulace otopné soustavy:

ZÓNA B 18,0 C / 20,0 C ano / ne ano


47,693 W/K 134,380 W/K 67,932 W/K 40,172 W/K --------290,177 W/K


Q,H,ht[GJ]

Q,int[GJ]

Q,sol[GJ]

Q,gn [GJ]

Eta,H [-]

fH [%]

Q,H,nd[GJ]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

14,767 11,934 10,881 6,769 2,643 0,752 ----3,159 6,684 10,530 14,378

0,455 0,411 0,455 0,441 0,455 0,441 0,455 0,455 0,441 0,455 0,441 0,455

1,131 1,884 3,486 4,617 6,878 6,878 7,066 5,936 3,769 2,355 1,036 0,848

1,586 2,296 3,941 5,057 7,333 7,318 7,522 6,391 4,209 2,811 1,477 1,303

1,000 0,998 0,983 0,878 0,360 0,103 ----0,658 0,973 0,999 1,000

100,0 100,0 100,0 76,3 0,0 0,0 0,0 0,0 44,3 100,0 100,0 100,0

13,182 9,644 7,008 2,327 --------0,388 3,949 9,054 13,075

Vysvětlivky:


Potřeba tepla na vytápění za rok Q,H,nd: Energie dodaná do zóny po měsících:

58,626 GJ

Měsíc

Q,f,H[GJ]

Q,f,C[GJ]

Q,f,RH[GJ]

Q,f,W[GJ]

Q,f,L[GJ]

Q,f,A[GJ]

Q,fuel[GJ]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

18,677 13,664 9,929 3,297 --------0,550 5,595 12,829 18,527

-------------------------

-------------------------

0,183 0,183 0,183 0,183 0,183 0,183 0,183 0,183 0,183 0,183 0,183 0,183

0,240 0,240 0,240 0,240 0,240 0,240 0,240 0,240 0,240 0,240 0,240 0,240

0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017

19,117 14,104 10,369 3,737 0,440 0,440 0,440 0,440 0,989 6,035 13,269 18,967

Vysvětlivky:



88,346 GJ

VÝSLEDKY VÝPOČTU PRO ZÓNU Č. 3 : Název zóny: Vnitřní teplota (zima/léto): Zóna je vytápěna/chlazena: Regulace otopné soustavy:

ZÓNA C 15,0 C / 15,0 C ano / ne ano


27,007 W/K 30,298 W/K 106,356 W/K 25,839 W/K --------189,500 W/K


Q,H,ht[GJ]

Q,int[GJ]

Q,sol[GJ]

Q,gn [GJ]

Eta,H [-]

fH [%]

Q,H,nd[GJ]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

8,121 6,418 5,583 2,947 0,203 ------0,589 2,842 5,403 7,867

0,455 0,411 0,455 0,441 0,455 0,441 0,455 0,455 0,441 0,455 0,441 0,455

0,285 0,362 0,562 0,708 0,839 0,831 0,793 0,778 0,631 0,393 0,192 0,177

0,740 0,773 1,017 1,149 1,294 1,272 1,248 1,233 1,072 0,848 0,633 0,632

0,997 0,995 0,987 0,936 0,157 ------0,484 0,963 0,995 0,998

100,0 100,0 100,0 67,0 0,0 0,0 0,0 0,0 23,1 100,0 100,0 100,0

7,383 5,649 4,579 1,872 --------0,071 2,026 4,773 7,236

Vysvětlivky:


Potřeba tepla na vytápění za rok Q,H,nd:

33,588 GJ

Energie dodaná do zóny po měsících: Měsíc

Q,f,H[GJ]

Q,f,C[GJ]

Q,f,RH[GJ]

Q,f,W[GJ]

Q,f,L[GJ]

Q,f,A[GJ]

Q,fuel[GJ]

1 2

10,461 8,004

-----

-----

0,183 0,183

0,240 0,240

0,017 0,017

10,901 8,444

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

6,488 2,652 --------0,100 2,871 6,763 10,253

Vysvětlivky:

---------------------

---------------------

0,183 0,183 0,183 0,183 0,183 0,183 0,183 0,183 0,183 0,183

0,240 0,240 0,240 0,240 0,240 0,240 0,240 0,240 0,240 0,240

0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017



52,870 GJ

PŘEHLEDNÉ VÝSLEDKY VÝPOČTU PRO CELÝ OBJEKT : Faktor tvaru budovy A/V:

0,44 m2/m3

Rozložení měrných tepelných toků Zóna

6,928 3,092 0,440 0,440 0,440 0,440 0,540 3,311 7,203 10,693

Položka

Měrný tok [W/K]

Procento [%]

1 Celkový měrný tok H: z toho: Měrný tok výměnou vzduchu Hv: Měrný (ustálený) tok zeminou Hg: Měrný tok přes nevytápěné prostory Hu: Měrný tok tepelnými mosty Hd,tb: Měrný tok plošnými kcemi Hd,c:

4378,598 1193,627 --476,213 --2708,758

100,0 % 27,3 % 0,0 % 10,9 % 0,0 % 61,9 %

rozložení měrných toků po konstrukcích: Obvodová stěna: Střecha: Podlaha: Otvorová výplň: Zbylé méně významné konstrukce: Měrný tok speciálními konstrukcemi dH:

1780,903 217,762 476,213 710,093 -----

40,7 % 5,0 % 10,9 % 16,2 % 0,0 % 0,0 %


290,177 47,693 67,932 40,172 --134,380

100,0 % 16,4 % 23,4 % 13,8 % 0,0 % 46,3 %

rozložení měrných toků po konstrukcích: Obvodová stěna: Střecha: Podlaha: Otvorová výplň: Zbylé méně významné konstrukce: Měrný tok speciálními konstrukcemi dH:

94,015 15,532 59,908 73,030 -----

32,4 % 5,4 % 20,6 % 25,2 % 0,0 % 0,0 %


189,500 27,007 106,356 25,839 --30,298

100,0 % 14,3 % 56,1 % 13,6 % 0,0 % 16,0 %

rozložení měrných toků po konstrukcích: Obvodová stěna: Střecha: Podlaha:

49,406 9,764 92,394

26,1 % 5,2 % 48,8 %

Otvorová výplň: Zbylé méně významné konstrukce: Měrný tok speciálními konstrukcemi dH:

10,930 --0,000

5,8 % 0,0 % 0,0 %

Měrný tok budovou a parametry podle starších předpisů Součet celkových měrných tepelných toků jednotlivými zónami Hc: Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů: Tepelná charakteristika budovy podle ČSN 730540 (1994): Spotřeba tepla na vytápění podle STN 730540, Zmena 5 (1997): Poznámka:

4858,274 W/K 8883,3 m3 0,55 W/m3K 40,2 kWh/m3,a

Orientační tepelnou ztrátu objektu lze získat vynásobením součtu měrných toků jednotlivých zón Hc působícím teplotním rozdílem mezi interiérem a exteriérem.

Průměrný součinitel prostupu tepla budovy Součet měrných tepelných toků prostupem jednotlivými zónami Ht: Plocha obalových konstrukcí budovy:

3589,9 W/K 3925,1 m2

Limit odvozený z U,req dílčích konstrukcí... Uem,lim:

0,58 W/m2K

Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy U,em:

0,91 W/m2K

Potřeba tepla na vytápění budovy Měsíc

Q,H,ht[GJ]

Q,int[GJ]

Q,sol[GJ]

Q,gn [GJ]

Eta,H [-]

fH [%]

Q,H,nd[GJ]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

269,168 219,613 204,106 134,559 66,175 34,800 21,110 14,073 74,114 133,839 197,522 262,662

33,185 29,974 33,185 32,115 33,185 32,115 33,185 33,185 32,115 33,185 32,115 33,185

27,040 36,750 60,076 76,908 98,664 98,097 96,271 89,079 66,694 41,542 19,730 17,586

60,226 66,724 93,261 109,023 131,849 130,212 129,456 122,265 98,809 74,727 51,845 50,772

0,988 0,975 0,936 0,811 0,502 0,267 0,163 0,115 0,627 0,904 0,982 0,992

100,0 100,0 100,0 80,2 0,0 0,0 0,0 0,0 39,3 100,0 100,0 100,0

209,682 154,590 116,781 46,174 --------12,182 66,296 146,610 212,319

Vysvětlivky:


Potřeba tepla na vytápění za rok Q,H,nd: Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů: Celková podlahová plocha budovy: Měrná potřeba tepla na vytápění budovy (na 1 m3):

964,633 GJ 8883,3 m3 2958,4 m2 30,2 kWh/(m3.a)

Měrná potřeba tepla na vytápění budovy:

91 kWh/(m2.a)

267,954 MWh

Poznámka: Měrná potřeba tepla je stanovena bez vlivu účinností systémů výroby, distribuce a emise tepla.

Celková energie dodaná do budovy Měsíc

Q,f,H[GJ]

Q,f,C[GJ]

Q,f,RH[GJ]

Q,f,W[GJ]

Q,f,L[GJ]

Q,f,A[GJ]

Q,fuel[GJ]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

297,103 219,042 165,469 65,425 --------17,261 93,937 207,735 300,839

-------------------------

-------------------------

23,283 23,283 23,283 23,283 23,283 23,283 23,283 23,283 23,283 23,283 23,283 23,283

30,480 30,480 30,480 30,480 30,480 30,480 30,480 30,480 30,480 30,480 30,480 30,480

0,578 0,578 0,578 0,578 0,578 0,578 0,578 0,578 0,578 0,578 0,578 0,578

351,443 273,383 219,810 119,766 54,341 54,341 54,341 54,341 71,602 148,278 262,075 355,180

Vysvětlivky:


Spotřeba energie na vytápění za rok Q,fuel,H: Spotřeba pom. energie na vytápění Q,aux,H: Energetická náročnost vytápění za rok EP,H: Spotřeba energie na chlazení za rok Q,fuel,C: Spotřeba pom. energie na chlazení Q,aux,C: Energetická náročnost chlazení za rok EP,C: Spotřeba energie na úpravu vlhkosti Q,fuel,RH: Spotřeba energie na ventilátory Q,aux,F: Energ. náročnost mech. větrání za rok EP,F: Spotřeba energie na přípravu TV Q,fuel,W: Spotřeba pom. energie na rozvod TV Q,aux,W: Energ. náročnost přípravy TV za rok EP,W: Spotřeba energie na osvětlení a spotř. Q,fuel,L: Energ. náročnost osvětlení za rok EP,L: Energie ze solárních kolektorů za rok Q,SC,e: z toho se v budově využije:

1366,810 GJ 4,158 GJ 1370,968 GJ ------------279,400 GJ 2,772 GJ 282,172 GJ 365,760 GJ 365,760 GJ -----

379,670 MWh 1,155 MWh 380,825 MWh ------------77,611 MWh 0,770 MWh 78,381 MWh 101,600 MWh 101,600 MWh -----

128 kWh/m2 0 kWh/m2 129 kWh/m2 ------------26 kWh/m2 0 kWh/m2 26 kWh/m2 34 kWh/m2 34 kWh/m2 -----

(již zahrnuto ve výchozí potřebě tepla na vytápění a přípravu teplé vody - zde uvedeno jen informativně)

Elektřina z FV článků za rok Q,PV,el: Elektřina z kogenerace za rok Q,CHP,el: Celková produkce energie za rok Q,e:

-------

-------

-------

Celková roční dodaná energie Q,fuel=EP:

2018,900 GJ

560,806 MWh

190 kWh/m2

Měrná spotřeba energie dodané do budovy Celková roční dodaná energie: Objem budovy stanovený z vnějších rozměrů: Celková podlahová plocha budovy: Měrná spotřeba dodané energie EP,V:

560806 kWh 8883,3 m3 2958,4 m2 63,1 kWh/(m3.a)

Měrná spotřeba energie budovy EP,A:

189,6 kWh/(m2.a)

Poznámka: Měrná spotřeba energie zahrnuje veškerou dodanou energii včetně vlivů účinností tech. systémů.

1 1. Popis stavu 1.1

Popis objektu

Bytový dům je dělený na tři celky, dva jsou pěti podlažní a jeden čtyřpodlažní. Obvodové nosné konstrukce jsou většinou z cihel CDM tl. 375 mm, střecha plochá s tepelnou izolací tl. 100mm. Objekt má částečně vytápěný suterén. Celý objekt je rozdělen do tří teplotních zón. ZASTAVĚNÁ PLOCHA: PODLAHOVÁ PLOCHA: PLOCHA VÝPLNÍ OTVORŮ: PLOCHA STĚNOVÝCH KONSTRUKCÍ: OBESTAVĚNÝ PROSTOR: POČET OBYVATEL: POČET PODLAŽÍ:

1.2

833,19 2958,4 588,42 1657,58 8883,3 125 4a5

m2 m2 m2 m2 m3

Posouzení tepelně technických vlastností konstrukcí po realizaci navržených opatření (dle ČSN 730540) viz příloha B.

Obestavěný prostor Plocha ochlazovaných konstrukcí Obalové konstrukce budovy

3

Vb = 8883,3 m 2 A = 3925,1 m

Součinitel Požadovaná Doporučená Plocha prostupu hodnota U hodnota U konstrukce tepla U 2 2 2 2 (-) (-) (W/m K) (W/m K) (W/m K) (m ) 0,38 OP1A vnější obvodová stěna 1,45 0,25 818,34 0,38 OP2C vnější obvodová stěna 1,16 0,25 8,28 0,38 OP3A vnější obvodová stěna 1,17 0,25 282,0 0,38 OP4A vnější obvodová stěna 1,93 0,25 53,25 0,38 OP5B vnější obvodová stěna 2,65 0,25 17,29 0,60 OP6Bn vnitřní dělící stěna 0,66 0,40 145,55 0,60 OP6Cn vnitřní dělící stěna 0,66 0,40 93,62 0,38 OP7A vnější obvodová stěna 0,69 0,25 234,2 0,38 PDL1B podlaha na terénu 2,70 0,25 55,47 0,38 PDL1C podlaha na terénu 2,70 0,25 85,55 0,24 STR1A plochá střecha 0,28 0,16 777,72 0,24 STR1B plochá střecha 0,28 0,16 55,47 0,60 STR2An strop do nevytápěného suterénu 1,72 0,40 692,14 strop nad 1.NP 0,24 STR3C 0,77 0,16 12,68 okno dřevěná OK 1,2,3,4,5 1,70 OKa 1,20 1,20 392,04 1,70 OKb okna plastová OK 7,8 1,40 1,20 80,64 1,70 DVa dveře balkonové dřevěné DV1 1,20 1,20 58,32 1,70 DVb dveře balkonové plastové DV4 1,40 1,20 12,96 DVc dveře vstupní DV2 1,20 1,70 1,20 11,88 Pozn. Tlustě vyznačené konstrukce nesplňují tepelně-technické požadavky současně platné ČSN 730540.

Označení konstrukce

Popis

2 1.3 Tepelné ztráty objektu po realizaci navržených opatření (dle ČSN EN 12831) viz příloha C Tepelné ztráty, při kterých byla uvažována aktuální skladba obvodových konstrukcí jsou početně stanoveny na 174,66 kW. Větrání v objektu je přirozené, infiltrací -1 s uvažovanou výměnou vzduchu 0,5n . Objekt je určen k celoročnímu obývání 125 osob – bytový dům. Celkové tepelné ztráty (vypočtené) Tepelná ztráta prostupem Tepelná ztráta větráním

1.4

F= FT1 = FV 1 =

174,66 kW 122,28 kW 52,37 kW

(100%) (70,0%) (30,0%)

Výpočet měrné roční potřeby tepla na vytápění po realizaci navržených opatření (dle ČSN EN ISO 13 790, okrajové podmínky dle TNI 73 0329 pro rodinné domy) Celková roční potřeba tepla na vytápění budovy: Celková podlahová plocha budovy:

964,633 GJ ( 267,95 MWh) 2958,4 m2

Měrná potřeba tepla na vytápění budovy:

91 kWh/m

Energetická náročnost na vytápění budovy: Energetická náročnost na přípravu TV: Celková roční dodaná en. instalovaným kotlem:

1370,97 GJ (380,83 MWh) 282,17 GJ (78,38 MWh) 1653,14 GJ (459,21 MWh)

2. Přílohy:

A. B. C. D.

2

Schéma objektu Skladby konstrukcí, výpočet programu Teplo Výpočet tepelných ztrát, program Ztráty Výpočet měrné potřeby tepla, program Energie

ZÁKLADNÍ KOMPLEXNÍ TEPELNĚ TECHNICKÉ POSOUZENÍ STAVEBNÍ KONSTRUKCE podle ČSN EN ISO 13788, ČSN EN ISO 6946, ČSN 730540 a STN 730540 Teplo 2008

Název úlohy :

OP1 – Obvodový plášť CDM 375mm

Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :

Stěna 0.050 W/m2K

Skladba konstrukce (od interiéru) : Číslo

1

Název

D[m]

Zdivo CDm tl.

0.3750

L[W/mK]

0.6900

C[J/kgK]

Ro[kg/m3]

960.0

1450.0

Mi[-]

7.0

Ma[kg/m2]

0.0000

Okrajové podmínky výpočtu : Tepelný odpor při přestupu tepla v interiéru Rsi : 0.13 m2K/W dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rsi : 0.25 m2K/W Tepelný odpor při přestupu tepla v exteriéru Rse : 0.04 m2K/W dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rse : 0.04 m2K/W Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U :

Název úlohy :

0.52 m2K/W 1.45 W/m2K

OP2 – Obvodový plášť soklu s přizdívkou


Stěna 0.050 W/m2K


1 2

Název

Zdivo CDm tl. Zdivo CP 1

D[m]

0.3750 0.1500

L[W/mK]

0.6900 0.8000

C[J/kgK]

Ro[kg/m3]

960.0 900.0

1450.0 1700.0

Mi[-]

7.0 8.5

Okrajové podmínky výpočtu : Tepelný odpor při přestupu tepla v interiéru Rsi : 0.13 m2K/W dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rsi : 0.25 m2K/W Tepelný odpor při přestupu tepla v exteriéru Rse : 0.04 m2K/W dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rse : 0.04 m2K/W

Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U :

0.69 m2K/W 1.16 W/m2K

Ma[kg/m2]

0.0000 0.0000

Název úlohy :


KONTROLNÍ TISK VSTUPNÍCH DAT : Typ hodnocené konstrukce : Korekce součinitele prostupu dU :

Stěna 0.050 W/m2K


1

Název

D[m]

Zdivo CDm tl.

0.5000

L[W/mK]

0.6900

C[J/kgK]

Ro[kg/m3]

960.0

1450.0

Mi[-]

7.0

Ma[kg/m2]

0.0000



Název úlohy :

0.69 m2K/W 1.17 W/m2K



Stěna 0.050 W/m2K


1

Název

D[m]

Zdivo CDm tl.

0.2500

L[W/mK]

0.6900

C[J/kgK]

Ro[kg/m3]

960.0

1450.0

Mi[-]

7.0

Ma[kg/m2]

0.0000



Název úlohy :

0.35 m2K/W 1.93 W/m2K

OP5 – Stěna obvodová u schodiště


Stěna 0.050 W/m2K


1

Název

Zdivo CDm tl.

D[m]

0.1500

L[W/mK]

0.7000

C[J/kgK]

Ro[kg/m3]

960.0

1500.0

Mi[-]

7.0

Ma[kg/m2]

0.0000



Název úlohy :

0.21 m2K/W 2.65 W/m2K

OP6n – Stěna vnitřní oddělující nevytápěné prostory


Stěna 0.020 W/m2K


1

Název

D[m]

Plynosilikát 1

0.2500

L[W/mK]

0.1800

C[J/kgK]

Ro[kg/m3]

840.0

480.0

Mi[-]

7.0

Ma[kg/m2]

0.0000



Název úlohy :

1.34 m2K/W 0.66 W/m2K

OP7 – Parapetové zdivo pod okny


Stěna 0.050 W/m2K


1

Název

Plynosilikát 1

D[m]

0.2500

L[W/mK]

0.1800

C[J/kgK]

Ro[kg/m3]

840.0

480.0

Mi[-]

7.0



1.28 m2K/W 0.69 W/m2K

Ma[kg/m2]

0.0000

Název úlohy :

PDL1 – Podlaha na terénu v 1.PP


Podlaha, tepelný tok shora dolů 0.020 W/m2K


1

Název

D[m]

Beton hutný 1

0.2000

L[W/mK]

1.2300

C[J/kgK]

1020.0

Ro[kg/m3]

2100.0

Mi[-]

17.0

Ma[kg/m2]

0.0000



Název úlohy :

0.16 m2K/W 2.70 W/m2K

STR1 – Skladba ploché střechy


Strop, střecha - tepelný tok zdola 0.020 W/m2K


1 2 3 4

Název

D[m]

Stropnice s vl Písek Plynosilikát 1 Pěnový polysty

0.2000 0.1000 0.2000 0.1000

L[W/mK]

1.1000 0.9500 0.1800 0.0440

C[J/kgK]

840.0 960.0 840.0 1270.0

Ro[kg/m3]

1200.0 1750.0 480.0 15.0

Mi[-]

23.0 4.0 7.0 21.0



Název úlohy :

3.40 m2K/W 0.28 W/m2K

STR2n – Strop nad 1.PP do nevytápěného prostoru


Strop - tepelný tok shora 0.050 W/m2K

Ma[kg/m2]

0.0000 0.0000 0.0000 0.0000


1 2 3

Název

D[m]

Stropnice s vl Beton hutný 1 Dřevo měkké (t

0.2000 0.0500 0.0300

L[W/mK]

1.1000 1.2300 0.1800

C[J/kgK]

840.0 1020.0 2510.0

Ro[kg/m3]

1200.0 2100.0 400.0

Mi[-]

23.0 17.0 157.0

Ma[kg/m2]

0.0000 0.0000 0.0000

Okrajové podmínky výpočtu : Tepelný odpor při přestupu tepla v interiéru Rsi : 0.17 m2K/W dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rsi : 0.25 m2K/W Tepelný odpor při přestupu tepla v exteriéru Rse : 0.04 m2K/W dtto pro výpočet kondenzace a povrch. teplot Rse : 0.04 m2K/W Tepelný odpor a součinitel prostupu tepla dle ČSN EN ISO 6946: Tepelný odpor konstrukce R : Součinitel prostupu tepla konstrukce U :

Název úlohy :

0.37 m2K/W 1.72 W/m2K

STR3 – Strop nad 1.PP do exteriéru, u ustoupených obvodových stěn


Strop, střecha - tepelný tok zdola 0.050 W/m2K


1 2 3 4

Název

Železobeton 1 Plynosilikát 1 Beton hutný 1 Potěr cementov

D[m]

0.1000 0.2000 0.0500 0.0400

L[W/mK]

1.4300 0.1800 1.2300 1.1600

C[J/kgK]

1020.0 840.0 1020.0 840.0

Ro[kg/m3]

2300.0 480.0 2100.0 2000.0

Mi[-]

23.0 7.0 17.0 19.0



1.17 m2K/W 0.77 W/m2K

Ma[kg/m2]

0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

VÝPOČET TEPELNÝCH ZTRÁT OBJEKTU dle ČSN EN 12831, ČSN 730540 a STN 730540 Ztráty 2008 Návrhová (výpočtová) venkovní teplota Te : Průměrná roční teplota venkovního vzduchu Te,m : Činitel ročního kolísání venkovní teploty fg1 : Průměrná vnitřní teplota v objektu Ti,m : Půdorysná plocha podlahy objektu A : Exponovaný obvod objektu P : Obestavěný prostor vytápěných částí budovy V : Účinnost zpětného získávání tepla ze vzduchu : Typ objektu : bytový

-15.0 C 7.4 C 1.45 19.7 C 141.0 m2 48.9 m 8883.3 m3 0.0 %

ZÁVĚREČNÁ PŘEHLEDNÁ TABULKA VŠECH MÍSTNOSTÍ: Návrhová (výpočtová) venkovní teplota Te : Označ. p./č.m.

1/ 1/ 1/

1 2 3

Název místnosti

Teplota Ti

Vytápěná plocha Af[m2]

ZÓNA A ZÓNA B ZÓNA C

20.0 18.0 15.0

716.4 55.5 85.6

Součet:

-15.0 C

857.4

Objem vzduchu V [m3]

7876.0 730.8 276.5 8883.3

Celk. ztráta FiHL[W]

160363 10619 3675 174656

%z celk. FiHL

91.8% 6.1% 2.1% 100.0%

Podíl FiHL/(Ti-Te) [W/K]

4581.79 321.78 122.49 5026.06

CELKOVÉ TEPELNÉ ZTRÁTY OBJEKTU Součet tep.ztrát (tep.výkon) Fi,HL

174.656 kW

100.0 %

Součet tep. ztrát prostupem Fi,T Součet tep. ztrát větráním Fi,V

122.284 kW 52.372 kW

70.0 % 30.0 %

41.531 kW 11.548 kW 3.615 kW 5.656 kW 7.622 kW 16.762 kW 2.817 kW 4.544 kW 0.730 kW 16.667 kW 1.512 kW 0.513 kW 1.869 kW 0.631 kW 0.410 kW 0.092 kW 1.268 kW 0.288 kW 0.293 kW 0.328 kW 0.416 kW 0.178 kW 0.741 kW 2.252 kW

23.8 % 6.6 % 2.1 % 3.2 % 4.4 % 9.6 % 1.6 % 2.6 % 0.4 % 9.5 % 0.9 % 0.3 % 1.1 % 0.4 % 0.2 % 0.1 % 0.7 % 0.2 % 0.2 % 0.2 % 0.2 % 0.1 % 0.4 % 1.3 %

Tep. ztráta prostupem: OP1A OP3A OP4A OP7A STR1A OKAa DVAa OKAb DVAb SRT2An OP5B STR1B OKBa DVBc PDL1B OP5Bz OP6Bn OP2C STR3C OKCa PDL1C OP2Cz OP6Cn Tepelné mosty

Plocha: 818.3 m2 282.0 m2 53.5 m2 234.2 m2 777.7 m2 347.0 m2 58.3 m2 80.6 m2 13.0 m2 692.2 m2 17.3 m2 55.5 m2 41.0 m2 11.9 m2 55.5 m2 7.6 m2 145.6 m2 8.3 m2 12.7 m2 4.0 m2 85.6 m2 30.1 m2 93.6 m2 ---

Fi,T/m2: 50.7 W/m2 41.0 W/m2 67.5 W/m2 24.1 W/m2 9.8 W/m2 48.3 W/m2 48.3 W/m2 56.3 W/m2 56.3 W/m2 24.1 W/m2 87.5 W/m2 9.2 W/m2 45.5 W/m2 53.1 W/m2 7.4 W/m2 12.2 W/m2 8.7 W/m2 34.8 W/m2 23.1 W/m2 82.8 W/m2 4.9 W/m2 5.9 W/m2 7.9 W/m2 ---

*Tepelné mosty a vazby jsou zahrnuty přirážkou Delta U pro každou konstrukci zvlášť, přesné hodnoty přirážek jsou ve výpisů konstrukcí, příloha B.

PRŮMĚRNÝ SOUČINITEL PROSTUPU TEPLA BUDOVY: Součet součinitelů tep.ztrát (měrných tep.ztrát) prostupem H,T: Plocha obalových konstrukcí budovy A: Požadavek ČSN 730540-2 odvozený z U,req dílčích konstrukcí Uem,req: Průměrný součinitel prostupu tepla obálky budovy U,em

3515.9 W/K 3925.4 m2 0.53 W/m2K 0.90 W/m2K

Příloha 2 Vstupní hodnoty pro stanovení výše průměrných vnějších energetických vstupů Rok 2008 Budova / Druh paliva Administrativní budova * hnědé uhlí Dílny * hnědé uhlí Teletník, ohřev vody * elektrická energie Odchov brojlerů * LTO Bytový dům * hnědé uhlí

Jednotka Množství

Výhřevnost na jednotku

Teplo

Cena za jednotku

Celkem Kč

t

36,8

18,0

662,77

264

174 971

t

53,0

18,0

953,74

264

251 787

MWh

41,5

3,6

149,4

732

109 361

t

36,7

42,0

1542,24

413

636 945

t

88,3

18,0

1589,74 4897,89

264

419 691 1 592 756

Rok 2009 Budova / Druh paliva Administrativní budova * hnědé uhlí Dílny * hnědé uhlí Teletník, ohřev vody * elektrická energie Odchov brojlerů * LTO Bytový dům * hnědé uhlí

Jednotka Množství


Teplo

Cena za jednotku

Celkem Kč

t

35,4

18,0

637,51

284

181 053

t

51,0

18,0

917,39

284

260 539

MWh

42,8

3,6

154

738

113 652

t

28,9

42,0

1215

458

556 470

t

94,2

18,0

1695,3 4619,2

284

481 465 1 593 179

Rok 2010 Budova / Druh paliva Administrativní budova * hnědé uhlí Dílny * hnědé uhlí Teletník, ohřev vody * elektrická energie Odchov brojlerů * LTO Bytový dům * hnědé uhlí

Jednotka Množství


Teplo

Cena za jednotku

Celkem Kč

t

43,6

18,0

785,31

293

230 096

t

62,8

18,0

1130,08

293

331 113

MWh

35,7

3,6

128,6

759

97 607

t

53,5

42,0

2244,96

495

1 111 255

t

94,6

18,0

1702,36 5991,31

293

498 791 2 268 863

Průměr Budova / Druh paliva Administrativní budova * hnědé uhlí Dílny * hnědé uhlí Teletník, ohřev vody * elektrická energie Odchov brojlerů * LTO Bytový dům * hnědé uhlí

Jednotka Množství


Teplo

Cena za jednotku

Celkem Kč

t

38,6

18,0

695,2

293

203 693

t

55,6

18,0

1 000,4

293

293 118

MWh

40,0

3,6

144,0

759

109 296

t

39,7

42,0

1 667,4

495

825 363

t

92,4

18,0

1 662,5 5 169,5

293

487 103 1 918 573

Příloha 3 Vstupní hodnoty pro bilanci výroby energie z vlastních zdrojů Zdroje tepla pro vytápění Druh objektu Administrativní budova Budova dílen Bytový dům Haly pro odchov brojlerů

Druh zdroje Parní kotel Parní kotel Kotel na uhlí Olejový hořák

Palivo Hnědé uhlí Hnědé uhlí Hnědé uhlí ELTO

Výkon 80 kW 125,5 kW 210 kW 200 kW

Účinnost

Zdroje tepla pro ohřev TV Druh objektu Teletník Bytový dům

Druh zdroje Elektrický ohřívač Kotel na ohlí

Palivo Elektřina Hnědé uhlí

Výkon 15 kW 40 kW

Účinnost

Budova Administrativní budova Dílny Teletník, ohřev vody Odchov brojlerů Bytový dům Celkem

Množství tepla (GJ) 695,2 1 000,4 144,0 1 667,4 1 662,5 5 169,5

Účinnost výroby 60% 60% 95% 90% 65% 72%

Výroba tepla (GJ) 417,1 600,2 136,8 1 500,7 1 080,6 3 735,4

60% 60% 65% 90%

95% 55%

Příloha 4 Vstupní hodnoty pro roční energetickou bilanci

Rok 2008

Vstupy tepla (GJ)

Vstupy tepla (Kč)

Administrativní budova Dílny Teletník, ohřev vody Odchov brojlerů Bytový dům Celkem

662,8 953,7 149,4 1 542,2 1 589,7 4 897,9

174 971 251 787 109 361 636 945 419 691 1 592 756

Rok 2009

Vstupy tepla (GJ)

Vstupy tepla (Kč)


637,5 917,4 154,0 1 215,0 1 695,3 4 619,2

181 053 260 539 113 652 556 470 481 465 1 593 179

Rok 2010

Vstupy tepla (GJ)

Vstupy tepla (Kč)


785,3 1 130,1 128,6 2 245,0 1 702,4 5 991,3

230 096 331 113 97 607 1 111 255 498 791 2 268 863

Průměr

Vstupy tepla (GJ)

Vstupy tepla (Kč)


695,2 1 000,4 144,0 1 667,4 1 662,5 5 169,5

203 693 293 118 109 296 825 363 487 103 1 918 573

Rozdíl energií (GJ)

Rozdíl energií (Kč)

104 983 151 072 103 893 573 251 272 799 1 205 998

265 381 7 154 556 1 365

69 989 100 715 5 468 63 695 146 892 386 758

Účinnost Spotřeba Spotřeba výroby tepla (GJ) tepla (Kč)



108 632 156 323 107 969 500 823 312 952 1 186 700

255 367 8 122 593 1 345

72 421 104 216 5 683 55 647 168 513 406 479




138 057 198 668 92 727 1 000 130 324 214 1 753 797

314 452 6 224 596 1 593

92 038 132 445 4 880 111 126 174 577 515 067




278 400 7 167 582 1 434

81 477 117 247 5 465 82 536 170 486 457 211

Účinnost Spotřeba Spotřeba výroby tepla (GJ) tepla (Kč) 60% 60% 95% 90% 65%

60% 60% 95% 90% 65%

60% 60% 95% 90% 65%

60% 60% 95% 90% 65%

397,7 572,2 141,9 1 388,0 1 033,3 3 533,2

382,5 550,4 146,3 1 093,5 1 101,9 3 274,7

471,2 678,0 122,2 2 020,5 1 106,5 4 398,4

417,1 600,2 136,8 1 500,7 1 080,6 3 735,4

122 216 175 871 103 831 742 827 316 617 1 461 361

Příloha 5 Tabulka výtěžnosti surovin

Substrat Starý chléb 65 % sušiny Zbytky jablek Lisované odpady z jablek Jablečné výpalky Jablečné výlisky 25 % sušiny Jablečné výlisky 25 % sušiny Obiloviny (plevy) Pekárenský odpad 88% sušiny Pivovarské kvasinky 10% sušiny Pivovarské kvasinky 90% sušiny Pivovarské mláto 25% sušiny Čerstvého pivovarské mláto 24% sušiny Pivovarské mláto silážované 26% sušiny Pivovarské mláto suché 90% sušiny Biologický odpad 40% sušiny bio-nádoby na odpad Květák květák listí, čerstvé Krev tekutá 18% sušiny Krevní moučka 90% sušiny Krevní zbytky Pivovarnický odpad Podmáslí, čerstvé Kasein Kukuřičný klas mix Hrášek Arašídové otruby Potravinové zbytky a odpad Fazole polní (GPS) Polní krmivo, čerstvé Polní krmivo, seno Polní krmivo, siláže Odpad z odlučovače tuku 5% sušiny Kal z odlučovače tuku Odpad z odlučovače tuku 15% sušiny Odpad z odlučovače tuku 30% sušiny Filtrace sedimentu (pivo) 30% sušiny Odpad z ryb Usazený tuk Usazená kejda 15% sušiny Fritovací olej Lisované ovocné odpady Listy krmné a cukrové řepy 16% sušiny zbytky krmiva 45 % sušiny Krmná řepa 18% sušiny Krmná řepa listy siláž 15% sušiny Obiloviny 35% sušiny Obiloviny 40% sušiny Digestát 5% Sušiny Rostlinný odpad 15% sušiny Ječmen zrno ječmen, květ Ječná sláma 86% sušiny Ječná sláma NaOH 86% sušiny Obiloviny 87% sušiny obilovin draff

Obsah sušiny

Obsah organické sušiny

Výtěžnost plynu

Podíl Methanu

m³ Bioplynu

%

%

l / kg oTS

%

na t Substr.

65,0 16,5 22,0 3,0 15,9

97,0 97,0 97,6 95,0 97,3

760 680 520 535 480

25,0 87,0 88,0 10,0 90,0 25,0 24,0 26,0 90,0 40,0 32,0 9,6 12,1 18,0 90,0 90,0 24,0 8,0 88,0 60,0 87,0 93,0 24,5 40,0 19,3 87,6 12,7 5,0 43,0 15,0 30,0 30,0 22,5 7,0 15,0 95,0 45,0 16,0 45,0 18,0 15,0 35,0 40,0 5,0 13,0 87,0 18,8 86,0 86,0 87,0 6,0

86,0 97,0 97,0 92,0 91,9 66,0 96,0 95,0 95,0 50,0 71,9 92,7 79,4 96,0 80,0 80,0 95,0 92,3 93,1 96,0 96,3 90,0 76,5 94,0 92,2 92,6 89,2 90,0 90,9 95,0 95,0 6,0 77,5 90,0 90,0 87,0 61,5 79,0 95,0 90,3 79,0 94,0 94,0 45,0 83,0 97,0 90,2 94,0 89,0 98,0 94,0

700 400 793 662 612 700 530 559 600 615 350 665 661 685 900 172 500 736 693 665 694 520 750 523 335 399 477 1 000 1 300 1 000 1 000 900 500 1 000 1 000 1 000 675 500 560 683 600 520 520 250 650 750 680 427 527 700 640

53 65 52 58 60 60 52 60 62 61 60 59 60 60 60 63 56 56 70 70 58 50 54 69 53 55 62 70 55 71 67 69 68 60 65 65 60 50 68 60 68 59 60 53 51 54 52 53 60 62 52 61 50 50 53 55

479,2 108,8 111,6 15,2 74,3 150,5 337,6 676,9 60,9 505,8 115,5 122,1 138,1 513,0 123,0 80,5 59,2 63,5 118,4 648,0 123,8 114,0 54,4 567,4 383,0 581,4 435,2 140,6 196,8 59,6 323,7 54,0 45,0 508,1 142,5 285,0 16,2 87,2 63,0 135,0 826,5 186,8 63,2 239,4 111,0 71,1 171,1 195,5 5,6 70,1 632,9 115,3 345,2 403,4 596,8 36,1

obilovin, prach Glycerin Tráva, čerstvá Tráva, konzervovaná, čerstvá Tráva, konzervovaná, suchá Tráva, siláž Zelený odpad / kompostování Zelený oves, kvetoucí Zelený oves siláž, kvetoucí Zelí zelené Zelí zelené listí Kukuřice zelená bochníček fázi tvoří 20% sušiny Kukuřice zelená mléčné zralosti 24% sušiny Kukuřice zelená žlutá zralost 28% sušiny Kukuřice voskové zralosti zelené 33% sušiny Žito zelené 25% sušiny Oves, zrna Oves sláma Hnůj drůbeží tekutý Konopí Konopí výlisky Léčivé byliny (extrakt) 52% sušiny Seno Proso Proso siláž Sušený chmel Kuřecí kejda 15% sušiny Kuřecí hnůj 32% sušiny Kuřecí hnůj 45% sušiny Kuřecí hnůj suchý 60% sušiny Kuřecí hnůj suchý 70% sušiny Kuřecí hnůj suchý Luštěniny a směsi, při jejich vzniku Luštěniny a směsi, siláž Psí krmivo (mokré) Psí krmivo (suché) Kakaové boby 95% sušiny Králičí hnůj Mrkev Mrkvový džus Brambory, škrobová tekutina Brambory, procesní voda Bramborové zdrtky Bramborové výpalky Bramborové lupínky 88% sušiny Bramborová voda 5% sušiny Bramborová nať 25% sušiny Bramborová nať 22% sušiny Brambory drcené Bramborový škrob 26% sušiny Bramborové řízky lisované 18% sušiny Bramborové řízky lisované 25% sušiny Bramborové řízky suché 88% sušiny Bramborové slupky vařené 11% sušiny Bramborové slupky syrové 11% sušiny Bramborová kaše stará 14% sušiny Bramborová kaše čerstvá 6% sušiny Bramborová moučka 88% sušiny Sýr odpady Kal z čistíren odpadních vod 4% sušiny Jetel 20% sušiny Jetelotráva, seno

87,0 100,0 21,1 21,6 74,7 28,3 71,1 24,0 33,0 12,5 13,0 20,0 24,0 28,0 33,0 25,0 86,0 86,0 11,5 48,0 27,8 89,4 53,0 83,9 31,9 35,0 97,3 15,0 32,0 45,0 60,0 70,0 86,4 12,0 25,0 22,0 90,0 95,0 12,7 11,9 7,0 3,5 1,6 19,0 4,7 88,0 5,0 25,0 22,0 20,1 26,0 18,0 25,0 88,0 11,0 11,0 14,0 6,0 88,0 79,3 4,0 20,0 89,5

65,0 99,0 89,7 90,2 93,0 89,0 82,0 91,3 92,2 88,0 85,0 94,0 95,0 95,0 96,0 88,0 93,5 93,5 60,0 80,0 88,0 93,0 55,0 92,5 78,3 88,5 90,0 75,0 75,0 75,0 75,0 75,0 69,3 85,5 88,4 98,5 93,5 91,0 81,1 88,3 75,0 62,9 81,3 94,7 85,1 95,0 71,0 79,0 94,0 92,2 93,0 97,0 94,0 96,0 91,0 94,0 90,0 87,0 94,0 94,0 70,0 80,0 93,1

680 850 596 145 143 627 451 551 565 690 610 550 565 580 600 590 596 390 560 550 340 119 650 580 635 525 905 500 465 500 465 550 385 580 524 580 575 700 410 698 603 727 423 480 674 727 640 840 730 728 806 738 610 661 620 660 420 670 732 904 525 800 414

59 50 55 57 56 53 54 53 53 52 55 53 53 53 53 54 54 51 58 57 47 65 60 51 47 53 58 65 60 65 60 65 51 56 55 66 59 60 61 52 58 71 65 58 54 52 53 60 52 57 51 51 50 52 54 52 60 56 52 68 60 60 68

384,5 841,5 112,8 28,3 99,3 157,9 263,0 120,6 172,0 75,9 67,4 103,4 128,8 154,3 190,1 129,8 478,9 313,9 38,7 211,2 83,2 98,9 189,5 450,1 158,6 162,7 792,7 56,3 111,6 168,8 209,3 288,8 230,5 59,5 115,7 125,7 483,9 605,2 42,2 73,3 31,7 16,0 5,5 86,4 27,0 607,8 22,7 165,9 151,0 134,9 194,9 128,9 143,4 558,4 62,1 68,2 52,9 35,0 605,5 673,9 14,7 128,0 345,0

Jetelotráva, siláž Jetelotráva 1. seč květy 17% sušiny Kostní moučka 98% sušiny Kedluben listí Kokos melivo Kuchyňský odpad 14% sušiny Kuchyňský odpad 14% sušiny Dýňová jádra lisovaná Syrovátka 6% sušiny Laktóza Listí 85% MS Lněný odpad 89% sušiny Lněné výlisky 90% sušiny Lněné semínko tisku dort Lněný olej Vojtěška tráva Vojtěška seno Žaludeční a střevní obsah Žaludeční obsah (vepřový) 14% sušiny Sušené odstředěné mléko 9% DM Travní řízky 37% sušiny Kukuřičný lepek Kukuřičné zrno Kukuřičná siláž 32% sušiny Kukuřičná siláž bochníček fázi tvoří 20% sušiny Kukuřičná siláž stopku Kukuřičná siláž žluté zralosti obilí nízký obsah sušiny 22% Kukuřičná siláž žluté zralosti vysoké obilí obsahu 30% sušiny Kukuřičná siláž vosková zralost nízký obsahe zrna o 32% DM Kukuřičná sláma 86% sušiny Kukuřičná šťáva Slad kávový - výlisky Chmelové klíčky 92% sušiny Mangold listy pellmell Léčivé čaje Melasa, 80% sušiny Melasy, laktóza 30% sušiny Miscanthus, čerstvý Miscanthus, siláž 100% tuk smíšený Syrovátka, čerstvá Syrovátka suchá snížený obsah cukru 95% sušiny Obnovitelné zdroje 35% sušiny Jablečné výlisky 22% sušiny Ovocná pálenka 45% sušiny Organický odpad, fastfood Organický odpad, jídelna, kuchyně palm-kernel melivo Žaludeční obsah nezpracovaný 15% sušiny Koňský hnůj čerstvý 28% sušiny Perlička hnoje 60% sušiny Tvaroh, čerstvý Řepky olejné (semena) 87% sušiny Řepky olejné, starší, vysoké rostliny 14% sušiny Řepky olejné, mladý, vysoký obsah listí 12% sušiny Řepky olejky s meziplodinou 14% sušiny Semena řepky jídle 89% sušiny Rapeseel 15% tuku Trávník z golfových hřišť Pokos trávníků Rýžová mouka krmná žlutá

12,7 17,0 98,0 10,9 89,4 23,0 14,0 93,3 6,0 100,0 85,0 89,0 90,0 89,9 99,9 50,0 35,0 86,0 12,0 14,0 9,0 37,0 90,5 87,0 32,0 18,0 28,0 22,0 30,0 32,0 86,0 45,0 20,0 92,0 10,8 10,5 20,5 80,0 30,0 31,3 30,2 100,0 5,0 95,0 35,0 22,0 45,0 19,0 20,0 88,6 15,0 28,0 60,0 22,0 87,0 14,0 12,0 14,0 89,0 91,0 31,8 28,2 90,3

90,3 91,0 40,0 84,0 92,5 86,5 93,0 91,7 92,0 99,7 82,0 93,0 94,0 93,6 99,9 96,0 90,0 90,0 85,0 82,0 92,0 93,0 97,9 98,3 96,0 93,0 87,0 95,0 96,0 95,0 72,0 81,5 98,0 93,0 78,8 91,0 76,8 95,0 74,0 94,2 94,4 100,0 92,0 76,0 72,0 98,0 93,0 87,0 82,0 95,7 86,7 75,0 83,0 95,0 97,0 84,0 86,0 93,0 92,0 93,0 78,0 72,4 88,5

482 540 760 552 656 630 550 669 764 758 650 681 698 605 1 225 582 550 550 350 420 756 800 674 690 660 540 394 570 600 600 900 524 510 600 589 950 329 420 756 369 470 1 200 750 759 900 520 615 650 600 589 300 300 465 670 820 706 708 650 633 680 457 207 591

69 55 63 56 55 61 60 64 53 50 60 59 60 60 68 53 50 50 57 60 58 60 66 53 52 53 55 52 52 53 60 61 59 58 56 58 51 60 56 49 47 67 53 56 60 52 60 58 60 54 60 55 60 67 66 56 56 53 61 63 57 49 58

55,3 83,5 297,9 50,5 542,2 125,3 71,6 572,3 42,2 756,1 453,1 563,7 590,5 509,3 1222,6 279,4 173,3 425,7 35,7 48,2 62,6 275,3 597,1 590,3 202,8 90,4 96,0 119,1 172,8 182,4 557,3 192,2 100,0 513,4 50,1 90,8 51,8 319,2 167,8 108,8 134,0 1200,0 34,5 548,0 226,8 112,1 257,4 107,4 98,4 499,1 39,0 63,0 231,6 140,0 692,0 83,0 73,1 84,6 518,3 575,5 113,4 42,3 472,0

Ostřice Hovězí hnůj - pevný Hovězí kejda Hovězí kejda, telecí Hovězí kejda, hovězího dobytka Hovězí kejda, výkrm volů Hovězí kejda, mléčné krávy Hovězí kejda s 10% kukuřice Hovězí kejda s 20% kukuřice Hovězí hnůj 2% sušiny Žito 87% sušiny Žito GPS Žito plevy Žito květ - rostlina Žitné otruby Žito zrno Žitná mouka krmná Žito siláž Jetel červený 1. seč květ 20% sušiny Jetel červený, 1.seč v poupěti Jetel červenoý 2. seč květ 18% sušiny Jetel červený siláž 1. seč Řepné listí Syrovátka 6% sušiny Ovčí hnůj čerstvý 27% sušiny Jatečný odpad 25 % sušiny Voda černá Prasečí kejda Prasečí kejda 1% DM Prasečí kejda 22% sušiny Hořčice před květem Silážní štávy (tráva:kukuřice 1:1) Sojový olej Sojové lusky Slunečnice mladé rostliny Slunečnicový olej Slunečnicová semena Slunečnice melivo Zbytky jídel vysokým obsahem tuku 18% sušiny Zbytky jídel s nízkým obsahem tuku 14% sušiny Zbytky tuku 16% sušiny Lactosérum acide 6% MS Súdánská tráva, čerstvá Súdánská tráva, siláž Masokostní moučka Topinambur Topinambur bulvy Tritikale zrno Hnůj krůtí, čerstvý Mléko plnotučné čerstvé Voda Zelí bílé listy Pšenice 87% sušiny Pšeničné zrno Pšeničná sláma Otruby 88% sušiny Pšeničná krupice 88% sušiny Pšeničná sláma 85% sušiny Pšeničná sláma 86% sušiny Pšeničná sláma NaOH 86% sušiny Tráva luční všechny seče 19% sušiny Tráva luční 1. seč 20% sušiny Tráva luční 1. seč 15% sušiny

29,5 21,8 8,5 12,3 9,7 11,1 10,1 8,0 8,0 2,0 87,0 29,4 93,4 25,0 88,1 87,0 87,5 45,9 20,0 17,0 18,0 30,0 13,6 6,0 27,0 25,0 2,0 4,7 1,0 22,0 12,0 1,4 99,9 90,0 16,0 99,9 88,0 89,4 18,0 14,0 16,0 45,0 40,7 26,3 16,0 28,8 24,0 87,0 55,0 13,0 0,0 13,0 87,0 86,6 90,2 88,0 88,0 85,0 86,0 86,0 19,0 20,0 15,0

94,5 82,3 81,4 83,8 81,0 86,2 85,6 81,3 81,3 60,0 97,0 92,9 86,0 92,2 94,0 97,8 96,4 91,4 90,0 90,0 90,0 87,0 73,4 89,0 80,0 95,0 75,0 71,9 45,0 82,0 84,5 71,2 99,9 95,1 87,8 99,9 96,6 91,9 92,0 82,0 87,0 66,0 95,6 93,4 90,0 93,0 90,0 97,7 85,0 95,0 0,0 82,0 97,0 98,0 91,8 94,0 96,0 85,0 92,0 90,0 90,0 92,0 90,0

862 337 345 220 264 229 233 388 460 350 770 664 293 610 574 702 653 730 572 561 579 537 535 762 750 780 550 447 450 450 565 849 1 225 604 537 1 225 699 594 856 375 680 199 363 531 995 535 615 690 300 900 0 610 750 764 280 581 723 370 370 506 660 614 707

58 53 58 56 57 56 62 58 58 55 52 52 51 54 54 52 54 66 56 55 56 55 54 54 60 65 55 61 60 60 56 58 68 53 53 68 64 61 56 60 60 52 63 54 65 54 52 52 55 63 0 55 53 48 55 56 55 51 51 52 55 54 56

240,3 60,5 23,9 22,7 20,7 21,9 20,1 25,2 29,9 4,2 649,8 181,4 235,1 140,6 475,3 597,0 550,6 306,3 103,0 85,8 93,8 140,1 53,4 40,7 162,0 185,3 8,3 15,1 2,0 81,2 57,3 8,5 1222,6 516,7 75,5 1222,6 594,5 488,2 141,8 43,1 94,7 59,2 141,2 130,4 143,3 143,3 132,8 586,7 140,3 111,2 0,0 65,0 632,9 648,4 231,9 480,6 610,8 267,3 292,7 391,6 112,9 113,0 95,4

Tráva luční 2. seč 22% sušiny Tráva luční 2. seč 18% sušiny Tráva luční 2. seč 16% sušiny Tráva luční 2. seč 20% sušiny Tráva luční 1. seč 18% sušiny Tráva luční 1. seč 16% sušiny Tráva luční 1. seč 17% sušiny Seno 1. seč o 86% sušiny Seno 1. seč o 86% sušiny Seno 2. seč o 86% sušiny Proso cukrové, jáhly Cukrová řepa řízky 22,8% DM Cukrová řepa řízky 24% sušiny Cukrová řepa Cukrová řepa, listí, čerstvá Cukrová řepa listí, siláž Cibule

22,0 18,0 16,0 20,0 18,0 16,0 17,0 86,0 86,0 86,0 22,0 22,8 24,0 19,5 17,1 23,4 12,0

93,0 91,0 90,0 91,0 90,0 88,0 89,0 93,0 90,0 90,0 91,0 85,0 90,0 96,0 73,2 73,6 95,0

581 653 676 604 630 678 657 512 619 583 538 688 702 775 704 503 700

54 55 56 55 55 56 56 53 54 55 54 51 55 50 49 47 60

118,9 107,0 97,3 109,9 102,1 95,5 99,4 409,5 479,1 451,2 107,7 133,3 151,6 145,1 88,1 86,6 79,8

Příloha 6 Příloha o využití tepelného potenciálu

Měsíc Leden Únor Březen Duben Květen Červen Červenec Srpen Září Říjen Listopad Prosinec Celkem

Administrativní budova 172,35 113,57 66,53 14,65 0,00 0,00 0,00 0,00 13,58 52,36 99,82 162,35 695,21

Budova dílen 236,85 162,34 88,68 41,58 0,00 0,00 0,00 0,00 11,85 63,78 123,50 271,84 1000,42

Hala brojlerů 334,85 253,68 187,43 95,26 42,35 14,56 7,23 12,46 45,32 112,36 226,38 335,50 1667,38

Fermentor 340,45 304,11 311,05 264,22 229,93 179,64 174,47 175,37 206,95 267,86 301,45 340,19 3095,69

Teletník 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 144,00

Bytový Bytový dům Spotřeba Produkce dům (TV) (vytápění) 313,42 23,28 1433,20 1436,00 219,04 23,28 1088,02 1539,00 165,47 23,28 854,44 1590,00 65,43 23,28 516,42 1539,00 0,00 23,28 307,56 1590,00 0,00 23,28 229,48 1539,00 0,00 23,28 216,98 1590,00 0,00 23,28 223,11 1590,00 17,26 23,28 330,24 1539,00 93,94 23,28 625,58 1590,00 207,74 23,28 994,17 1539,00 300,84 23,28 1446,00 1590,00 1383,14 279,36 8265,20 18671,00

Přebytek tepla 3 451 736 1 023 1 282 1 310 1 373 1 367 1 209 964 545 144 10 406

0% 29% 46% 66% 81% 85% 86% 86% 79% 61% 35% 9% 56%

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ENERGETICKÝ AUDIT BIOPLYNOVÉ STANICE

Recommend Documents