Bioteplofikace venkovských obcí na bázi topných biopelet (II)

Možnosti realizace využívání místních biopaliv v obci

Varianta A
Výstavba centrální kotelny s tepelným výkonem cca 4 400 kW na spalování dřevní štěpky nebo slámy s rozvodem otopné vody do všech vytápěných objektů v obci a jejich vybavení předávacími stanicemi podle vzoru obce DEŠNÁ, HARTMANICE, HOSTĚTÍN a pod. Bylo by nutno vybudovat nebo upravit budovu kotelny se skladem paliva a rozvody otopné vody v délce cca 3 000 m. Investiční náklady by potom vycházely přibližně takto:

Budova kotelny a sklad paliva s mechanizací	1 500 000,- Kč
Kotle, regulace, měření	6 000 000,- Kč
Rozvody TV po obci, přípojky, 3 km	15 000 000,- Kč
Předávací stanice v domech, 160 kusů	7 912 000,- Kč
CELKEM INVESTICE	30 412 000,- Kč

Poznámka:
Otopné systémy ve vytápěných objektech (stoupačky a radiátory) nejsou započítány, neboť musí být ve všech variantách systému vytápění, nebo již jsou k dispozici. K uvedené investici by bylo nutné zahrnout pravděpodobně náklady na pořízení soustavy strojů pro štěpkování dřevního paliva a jeho dopravě, případně sběracích lisů na sklizeň slámy a energetických bylin, pokud nejsou již k dispozici.

Největší předností varianty s centrální kotelnou by bylo maximální dosažitelné pohodlí občanů a podniků v obci, minimum emisí ze spalování biopaliv nižší kvality a výhřevnosti (i nižší ceny) ve velkých topeništích a možnost případného připojení dalších objektů a podniků. Varianta vyžaduje však zřízení specializovaného podniku, který by kotelnu vybudoval a provozoval, například zřízení Obecně-prospěšné společnosti pod OÚ nebo S.R.O, obsáhlý a nákladný projekt a dotace.

Varianta B
Výstavba místní peletárny na výrobu topných biopeletek s využitím repasovaných strojů z výrobny granulovaných krmiv, rekonstrukce a zvýšení tepelného výkonu 3 stávajících malých kotelen, jejich napojení na okolní rodinné domy (cca 30 RD) a výměnou starých kotlů na uhlí v cca 130 RD za nové automatické kotle nebo kamna na spalování biopeletek.(I lokální kamna na pelety mohou ohřívat vodu pro přídavné radiátory).

Investiční náklady budou přibližně tyto:

Peletárna včetně repase strojů	3.600.000,- Kč
Rekonstrukce stávajících 3 kotelen	2.160.000,- Kč
Přídavné rozvody TV pro 30 RD	1.500.000,- Kč
Automatické peletové kotle pro 130 RD	5.850.000,- Kč
CELKEM INVESTICE	13.110.000,- Kč

Poznámka:
Pokud suchá surovina dovolí u peletárny vypustit sušárnu, snižuje se investice o cca 0,5 až l mil Kč. Použitím levnějších peletových kamen v malém rodinném domku místo kotle na pelety se snižuje investice z uvažovaných cca 45 000,- Kč/kus na cca 65 %. Případná dotace SFŽP není uvažována.

O spotřebě a nákladech paliva ve formě topných peletek v obci svědčí tabulka 2:

Tab. 2 - Výhledová roční bilance biopaliv - pelet pro vytápění obce Struhařov

Objekt	Počet topenišť	Tepelný výkon topeniště (kW/ks)	Celkový tepelný výkon (kW)	Celková potřeba tepla (GJ/rok)	Celková potřeba pelet (t/rok)
Rodinné domy	132	15	1 980	12 375	825
Budova nádraží	1	15	15	94	6
Restaurace	1	20	20	125	8
ZOD, kanceláře	3	120	360	2 250	145
ZOD, dílny	2	200	400	2 500	160
Obchody	2	10	20	125	8
Truhlářství	1	10	10	62	4
Farma Šíma	2	200	400	2 500	160
Autoopravna	1	10	10	10	4
Celkem	145	-	3 215	20 041	1 320

Poznámka:
Všechny kotle v RD i kotelnách budou jednotně vytápěny kompozitními peletkami o výhřevnosti 17 až 18 MJ/t, vyráběnými ze suchých pilin, slámy a energetických bylin v předpokládané výrobní režijní ceně kolem 2 000,- Kč/t v místě. Celkový náklad na palivo pro nové kotle s velkou účinností bude činit 2.640.000,- Kč až 3.000.000,- Kč za rok, což je srovnatelné se současnými náklady na uhlí. Tyto finanční prostředky zůstanou v obci. U kotlů s tepelným výkonem přes 100 kW je možno dražší pelety nahradit levnější štěpkou (do 800,- Kč/t), ale dvojnásobným množstvím paliva s ohledem na poloviční výhřevnost. Všechny kotle v kotelnách a v RD včetně peletových kamen budou mít automatický provoz podobným pohodlím, jaké poskytuje zemní plyn. Nižší hmotnost spotřeby paliva v porovnání s uhlím je daná vyšší výhřevností topných peletek a vyšší účinností topenišť a kotlů (85 až 90%), jakož i dalšími úspornými opatřeními.
Popel z biopaliv není obtížným a "drahým" odpadem jako popel z uhlí, ale cenným hnojivem. Odpadají také poplatky za emise ze spalování uhlí.
Předpokládaná kapacita peletárny bude postačovat pro potřeby několika obcí v okolí případně se produkce může umístnit na trhu paliv.

Příklad použití automatického kotle na spalování biopelet pro rodinný dům

Závěrečný souhrn a doporučení

Ze studie vychází jednoznačně, že z porovnání různých variant náhrady ekologicky nevhodného paliva - hnědého, sirnatého uhlí pro vytápění modelové obce vychází nejlépe varianta využívání topných biopeletek v automatických kotlích, v upravených třech menších kotelnách a cca 130 rodinných domcích. Peletky by měly být vyráběny z místních zdrojů - pilin, slámy a energetických rostlin pěstovaných na pozemcích místního ZO družstva a soukromé farmy.

Zařízení pro výrobu peletek je již několika výrobci v ČR vyráběno nebo repasováno v cenách, které jsou přibližně poloviční než jsou ceny dovážených strojů. Vhodné jsou i repasované strojní linky (včetně sušárny) z nevyužívaných výroben tvarovaných krmiv. Pro umístnění výroby se nabízí nevyužitá hala o rozměrech 60x18x10 m v areálu ZOD, ve které byla před časem výroba dřevních briket. Provoz peletárny by měla zajišťovat nově vzniklá Obecně prospěšná společnost nebo Společnost s r.o, do které by vstoupily ZOD, obec a soukromá farma. Tento nový podnik by zároveň provozoval rekonstruované kotelny a dodával palivo ve formě peletek nebo kusového dříví všem obyvatelům obce, případně sousedních obcí. Studie neřeší otázku surovin všech druhů potřebných standardních paliv, protože je jich v obci dostatek a jsou předběžně zajištěny v rozsahu nejen pro jednu obec.

Schéma výrobní linky biopelet ze suchých pilin nebo drcené slámy

Doporučovaná varianta má řadu předností před plynofikací, jak v nákladech na palivo, tak tím, že využívá místní zdroje paliv a pracovních sil, budov a strojů, vytváří prostor pro další rozvoj výroby standardních paliv pro široké okolí a zachovává v místě finance.

V obci jsou v provozu dvě farmy živočišné výroby s významnou produkcí chlévské mrvy, močůvky, případně kejdy a existuje určitá kapacita rostlinných odpadů s vysokým obsahem vody. Tyto hmoty bude nezbytné výhledově daleko pečlivěji ošetřovat, zpracovávat a aplikovat v souhlase s očekávanými přísnými předpisy Evropské Unie (tzv. nitrátová směrnice). Vzhledem k tomu, že se v obci připravuje výstavba kanalizace a čističky odpadních vod, doporučuje se do budoucna počítat s návaznou výstavbou bioplynové stanice. Její energetické výstupy v teple a elektřině by mohly být vhodně využity právě při výrobě topných pelet.

Doporučovaná varianta peletizace paliv realizuje několik celostátně preferovaných záměrů, počínaje omezováním produkce CO₂ z fosilních paliv, přes směrnice k obnově venkova, využívání místních zdrojů a pracovních sil, rozšiřování nepotravinářské produkce, zvyšování životního a kulturního standardu na vesnici. Takto stanovený energetický generel obce je schopen využít řadu cílených podpor z programů SAPARD nebo programu SFŽP a Fondů k obnově vesnice. V tomto smyslu se doporučuje rozvoj potřebné iniciativy zastupitelstva obce a vedení rozhodujících podniků.

Největším přínosem je ovládnutí fenoménu standardizace pevných fytopaliv, což je významné jak pro trh paliv tak pro provozovatele kotlů. Nezanedbatelná je i možnost na stejné výrobní lince v létě vyrábět tvarovaná krmiva.

Příspěvek byl vypracován na základě studie CZ BIOM, Praha 6 pro ministerstvo životního prostředí.

Ilustrační obrázek: výřez katastrální mapy obce Struhařov