Kogenerace pomáhají modernizovat zastaralé systémy

Elektřina vyrobená v kogenerační jednotce se používá pro vlastní spotřebu objektu, v němž je jednotka umístěna, nebo je možno ji dodávat do sítě. Teplo z kogenerační jednotky se využívá k vytápění budov, přípravě teplé užitkové vody nebo technologického tepla.
„Kogenerační jednotky slouží také jako nouzové zdroje elektrické energie v místech její nepřetržité potřeby. Plynárenské společnosti jsou dnes schopny vyhledat vhodné lokality pro výstavbu kogeneračních jednotek, zpracovat studii proveditelnosti, zajistit projektovou dokumentaci a prodávat teplo za výhodné ceny ve srovnání s ostatními zdroji energie,“ dodává Jan Ruml, výkonný ředitel ČPS.

Evropská komise schválila na konci dubna pro ČR operační program Životní prostředí (OPŽP) pro roky 2014 až 2020.

Program má rozpočet 72,5 miliard korun. Mezi podporovanými aktivitami jsou zejména energetické úspory a zlepšování kvality ovzduší v lidských sídlech. Modernizaci zastaralých systémů má mimo jiné nahradit i lokální kombinovaná výroba elektřiny a tepla, tzv. kogenerace (a trigenerace při zapojení i chlazení), které jsou součástí schváleného dotačního programu. Šanci na dotace mají obce, města, kraje, neziskové organizace a občanská sdružení nebo podnikatelské subjekty. Na stránkách OPŽP budou brzy k dispozici pro žadatele veškeré podklady a klíčové dokumenty, včetně hodnoticích kritérií, nutné pro zahájení přípravy projektů.

Pro Prioritní osu 5 OPŽP je alokováno téměř 20 % z celkového rozpočtu programu, asi 15 (přesně 14,6) miliard korun.

• Výměna zdroje tepla za zařízení pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla využívající zemní plyn a kondenzační kotle na zemní plyn jsou zahrnuty v této ose 5 v kapitole A - celkové nebo dílčí energeticky úsporné renovace veřejných budov.

Vytápění a chlazení se podílí dnes celou polovinou na konečné spotřebě energie v Evropské unii. Investice do lokální kombinované výroby elektřiny a tepla pomáhají mimo jiné modernizovat i u nás tolik zastaralé české systémy. Za účelem energetických úspor je dnes často kromě zateplování vhodné stávající teplárenské zdroje právě doplnit o vysoce efektivní kogenerace.
„Lokální kogenerační zdroje nevyžadují posílení přenosové a rozvodné sítě a při mimořádných událostech umožňují provozovat síť jen na určitém území,“ říká Jan Valenta, předseda Rady Českého plynárenského svazu (ČPS).
„Využití zemního plynu právě pro malé, střední teplárenské systémy a decentralizované zdroje tepla menšího výkonu je ideálním řešením pro zvyšování energetické účinnosti dodávky tepla i řešením pro lepší životní prostředí. Podle mého názoru bude narůstat. Malé lokální zdroje nabízí efektivnější distribuci tepla a také dlouhodobě stabilnější ceny. Myslím, že řada měst to začíná chápat,“ říká Miloslav Zaur, bývalý předseda Rady ČPS.

Technologie pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla jsou značně různorodé.

„Může se jednat o kombinaci klasických kotlů s parními turbínami, paroplynové cykly s plynovými spalovacími turbínami, kogenerační jednotky s pístovými motory, Stirlingovy motory s vnějším spalováním, nebo palivové články. Kogenerace ale může sloužit všem, jimž se zvyšují náklady na vytápění, a s ohledem na stáří stávající technologie uvažují o modernizaci vytápěcího systému. Využít ji mohou i ti, kdo usilují o optimální technické a ekonomické řešení, ale nemají technické a finanční zázemí pro nutné opravy a investice,“ říká Jan Ruml, výkonný ředitel ČPS.
„Je zřejmé, že nejčastěji dotace a výběr tohoto řešení využijí provozovatelé teplárenských soustav patřících městům a obcím. Ale jsou to také podniky s vlastní výrobou tepla, vlastníci bytových domů, velkých administrativních budov, obchodních center apod. Mohou to být i školy, sportovní nebo ubytovací zařízení. Stručně řečeno, kogenerační jednotky je dnes možné využít ve všech objektech s celoročními nároky na odběr tepla případně chladu. Takovými jsou především nemocnice, domovy důchodců, plovárny, lázně, zimní stadiony, hotely a penziony, obchodní domy a průmyslové závody, v případě využití bioplynu pak i třeba čistírny odpadních vod, zemědělské podniky a skládky komunálního odpadu. Zkrátka každý, kdo má zájem o moderní, ekologicky výhodné a úsporné systémy vytápění,“ vyjmenovává příklady Jan Ruml z ČPS.

Kogenerační způsob výroby elektřiny je podporován ve většině zemí Evropské unie.

Marie Donnelly, ředitelka obnovitelných zdrojů energie, výzkumu, inovací a energetické účinnosti GŘ pro energetiku Evropské komise (Renewables, Research and Innovation and Energy Efficiency at the European Commission's DG Energy), zdůrazňuje rostoucí informovanost Evropské komise jako nutnost při řešení klíčového sektoru vytápění v rámci širší energetické politiky EU. Pomocným nástrojem jsou v členských zemích i Národní akční plány pro energetickou účinnost, které se pravidelně hodnotí a aktualizují.

V České republice mají provozovatelé vysoce účinných kogeneračních jednotek nárok také na tzv. zelený bonus, jehož výši každoročně stanovuje Energetický regulační úřad podle velikosti a způsobu provozu kogenerační jednotky.

Definice vysoce účinné kombinované výroby elektřiny a tepla (KVET) je zavedena ve směrnici Evropského parlamentu a rady 2012/27/EU a je rozpracována i v Národním akčním plánu energetické efektivnosti (NAPEE), schváleném v prosinci 2014 českou vládou.
Dominantním palivem pro pohon kogeneračních jednotek na bázi spalovacího motoru je zemní plyn. V posledních letech však prudce roste počet zařízení využívajících pro svůj provoz i bioplyn, skládkový plyn, čistírenský plyn nebo jiná alternativní paliva, jako např. důlní plyn.

Kogenerace jsou konstruována za účelem úspory primárních paliv.

Vybrané plynárenské společnosti dnes zřizují, modernizují, financují a provozují soustavy centrálního a lokálního zásobování teplem doprovázeného výrobou elektřiny. Snahou je realizovat efektivní a komplexní projekty. Za tímto účelem se při modernizacích soustav dálkového a lokálního vytápění orientují na smysluplné využití kogeneračních jednotek. Tato zařízení jsou konstruována za účelem úspory primárních paliv. Velikost zařízení je volena s ohledem na minimální potřebu tepla v letních měsících pro danou soustavu. Elektrická energie takto vyrobená je následně prodávána do veřejných i lokálních distribučních sítí. S vysokou účinností využití paliva a velmi nízkými výrobními ztrátami je úzce spjato i snížení emisí CO₂, které se pohybuje řádově v tunách na každou vyrobenou MWh elektřiny oproti běžné oddělené výrobě elektřiny z fosilních paliv.
„Kogenerace je dnes moderním, vysoce účinným a zároveň ekologickým způsobem výroby tepla a elektřiny. Při procesu kogenerace je smysluplně využito odpadní teplo, jež při výrobě elektřiny vzniká a je použito pro ohřev teplé užitkové vody a pro rozvod tepla. Vysoká účinnost využití energie v palivu, která často přesahuje 90 procent, snižuje jak palivovou náročnost energetiky, tak i globální množství emisí CO₂,“ říká Jan Valenta, předseda Rady ČPS. Podpora kogenerace včetně výkupu elektrické energie je u nás navíc zajištěna zákonem.

Významným výrobcem kogeneračních jednotek, který se úspěšně prosadil v desítkách zemí světa, je u nás i společnost TEDOM.

Za 23 let své existence společnost instalovala přes 3300 kogeneračních jednotek o celkovém elektrickém výkonu 850 MW.
Na modernizaci svých teplárenských provozů vydá desítky milionů korun i společnost RWE Energo. Stávající provozy optimalizuje instalací právě kogeneračních jednotek, což se pozitivně projevuje na efektivitě a ekonomice výroby energií. Například ve stávající výtopně Králův Dvůr budou nainstalovány dvě kogenerační jednotky s plynovým motorem Tedom Quanto 1600 a dále teplovodní kotel 2,2 MWt jako doplňkový zdroj pro letní provoz. Celkový náklad této investice dosahuje 70 milionů Kč.

Kogenerace na TZB-info