NZÚ – podpora kogenerace v bytových domech pro nabíjení elektromobilů a přípravu teplé vody
Kogenerační jednotka se skládá z motoru poháněného zemním plynem, který je přímo propojen s generátorem elektrického proudu. Elektronika udržuje konstantní otáčky a výkon řídí podle odběru elektrické energie. (Foto: autor)
Dotace 30 000 Kč na bytovou jednotku v bytovém domě umožní instalaci společně využívané kogenerační jednotky. S výkonem 50 kW orientačně nabije 10 elektromobilů, každý pro denní nájezd 50 km a přitom připraví teplou vodu pro 24 bytů nebo se teplo využije pro vytápění.
Nově stanovená pravidla podpůrného programu Nová zelená úsporám představená v půlce července ministrem Brabcem vytváří příležitost pro majitele bytových domů, kteří chtějí řešit nárazově vyšší spotřebu elektrické energie na dobíjení elektromobilů, aniž by museli investovat do zvýšení kapacity elektrické přípojky nebo v případech, kdy to ani nejde. A to formou instalace kogenerační jednotky. Na 1 bytovou jednotku lze získat dotaci až 30 000 Kč.
Nemusí jít o rychlé nabíječky s výkony 150 kW, stačí i méně výkonné, běžnější wallboxy s výkony 11 či 22 kW. Pokud bychom příkladem vzali každodenní ujetou vzdálenost elektromobilu okolo 50 km, tak na každodenní nabití lze počítat s potřebou cca 11 kWh. Příkladně malá kogenerační jednotka Motorgas s elektrickým výkonem 50 kW při tomto výkonu produkuje přibližně 79 kW tepla a k tomu všemu potřebuje příkon 148 kW ze zemního plynu. Na trhu se malých kogenerací či mikrokogenerací, nabízí mnohem více, od firem jako Viessmann, Vaillant, GT-Energy, Tedom, GogenTech aj., s menšími výkony a samozřejmě i většími. Pokud by se v domě uvažovalo s denním nabíjením cca 10 elektromobilů, pak by bylo nutné zajistit dodávku elektrické energie 110 kWh. Souběžně by vzniklo cca 158 kWh tepelné energie s plným potenciálem ohřívat vodu s teplotním spádem až 90/70 °C. Tedy jak pro vytápění, tak pro přípravu teplé vody.
Na přípravu 100 litrů teplé vody o teplotě 55 °C ze studené pitné vody o teplotě 10 °C je zapotřebí 5,3 kWh tepelné energie. V případě teplovodního ohřevu lze počítat s účinností okolo 98 %. Za uvedených předpokladů se ze 158 kWh odpadního tepla z kogenerační jednotky vyrobí cca 2 900 litrů teplé vody. To je denní potřeba cca 58 lidí po 50 litrech teplé vody na den. Při průměrné obsazenosti bytu cca 2,6 by šlo počítat s tím, že teplo z kogenerační jednotky s elektrickým výkonem 50 kW, která bude denně zajišťovat nabití 10 elektromobilů s denním nájezdem 50 km, pokryje denní potřebu tepla na přípravu teplé vody v bytovém domě s cca 24 byty.
Vedlejší výhodou takového řešení je, že zásoba teplé vody může být při teplotním spádu až 90/70 °C udržována při vyšší teplotě, která zaručuje hygienické vlastnosti teplé vody, tedy zásadní potlačení mikroorganizmů včetně legionel. Na požadovanou výstupní teplotu i s ohledem ochrany vůči opaření se může směšovat s přiváděnou studenou pitnou vodou až za zásobníkem. Vyšší teplota teplé vody v zásobníku současně snižuje požadavek na jeho objem, tedy i pořizovací cenu.
Bytový dům s 24 byty může získat dotaci na instalaci kogenerační jednotky ve výši 24 krát 30 000 Kč, tedy 720 tisíc Kč. Tento příspěvek zásadním způsobem zlepší ekonomiku této investice. Přitom příprava teplé vody prakticky zaručí 100% využití odpadního tepla.
Za předpokladu, že v bytovém domě na základě detailního rozboru nákladů a zajištění spravedlivého rozúčtování na byty i podle odebraného množství elektřiny pro elektromobil dojde k dohodě, nabízí se toto řešení jako zajímavé primárně pro domy s vlastní plynovou kotelnou bez řešení změn elektrické přípojky. Novým problémem je, jak zohlednit nabíjení elektromobilů, tedy denní čas a délku doby jejich nabíjení ve vztahu k souběžné výrobě a využití tepelné energie, pro stanovení objemu zásobníků teplé vody. Základní informace k problematice návrhu objemu zásobníků lze čerpat například v článku Nejčastější chyby při návrhu zásobníku teplé vody.
Zcela jiným problémem k řešení je záruka za nabití elektromobilu v potřebný čas a případně i nutnost zřízení rezervačního systému. Bude nutné zavést rozložení nabíjení elektromobilů do určitého období dne, pokud by aktuální elektrický výkon nestačil na všechny nabíjené současně atp. Digitální svět, propojenost informací a nejrůznějších aplikací přes chytré telefony tento problém dozajista velmi rychle vyřeší. Zásadní při tom musí být, aby žádná energie nepřišla nazmar, aby se vše využilo.