Dvouletý provoz nové administrativní budovy ve standardu nZEB potvrdil dosažitelnost stanovených cílů
V předcházejícím článku jsme představili kancelářskou budovu společnosti Fenix Trading v Jeseníku ve standardu nZEB, která od svého otevření v červnu 2016 průběžně ověřovala spolupráci fotovoltaiky, elektrického sálavého vytápění a bateriového úložiště. Testovací provoz byl loni ukončen a v závěru loňského roku bylo možné nasbíraná data detailně vyhodnotit.
Spotřeba elektrické energie
Za období 2017/2018 celková roční spotřeba budovy činila 23,4 MWh/rok (74 kWh/m2.rok). Výpočtový předpoklad pro návrh HFV systému přitom byl 27 MWh. Z bateriového úložiště bylo odebráno 4,0 MWh/rok a budovou přímo využito 2,9 MWh/rok, rozdíl ve výši 1,1 MWh lze považovat za export mimo budovu. Z pohledu solárního pokrytí (soběstačnosti) se budova v letních měsících pohybovala v rozmezí 50 % - 70 % v závislosti na potřebě a výrobě energie. V dílčích spotřebách energie byla absolutně dominantní dílčí spotřeba energie na vytápění ve výši 10,5 MWh/rok (33,3 kWh/m2.rok), což představuje cca 44 % celkové spotřeby energie budovy. Dalšími dominantními, ale stálými spotřebami byla zásuvková spotřeba energie a energie na provoz serverů, zabezpečovacích zařízení, apod. Tato roční spotřeba dosahuje 7,9 MWh/rok (25,1 kWh/m2.rok) a její podíl byl 32 % z celkové roční spotřeby energie.
Vytápění
Zajímavým vývojem prošla spotřeba energie na vytápění, jejíž podíl na celkové spotřebě rok od roku klesal. Vliv na spotřebu mělo samozřejmě počasí, ale zásadní bylo i optimální provozní nastavení všech systémů budovy. Z hlediska počasí byla první zima nejchladnější (průměrná teplota v sezóně 2016/2017 byla 1,1 °C, což je v Jeseníku hodnota cca o 2 °C nižší, než je dlouhodobý normál), další dvě zimy už byly teplejší a měly podobnou průměrnou teplotu: 2,1°C za topné období 2017/2018) a 2,8 °C v poslední topné sezóně 2018/2019. V první topné sezóně (2016/2017) byla spotřeba elektrické energie na vytápění zatím nejvyšší a tvořila až 48 % z celkové spotřeby energie budovy. Důvodem vyšší spotřeby v prvním roce provozu nebylo jen chladnější počasí, projevily se i dětské nemoci projektu. Například automatický režim venkovních žaluzií bránil v prvních měsících provozu využití plánovaných tepelných zisků. Poznatky a nasbíraná data z prvních dvou topných sezón se plně uplatnily v posledním topném období 2018/2019, kdy došlo k významnému poklesu potřeby energie na vytápění. Důvodem poklesu byly samozřejmě teplejší zimy, to by však na tak výrazné snížení spotřeby nestačilo. Hlavní úspory přinesly jak vyšší tepelné zisky z oslunění – zde se projevila výhoda decentralizovaného systému elektrického sálavého vytápění, tak zejména optimální nastavení útlumové (noční) teploty. Tato optimalizace útlumové teploty vyplynula z testů, které probíhaly na konci topné sezony 2017/2018 a v jejichž rámci se měřilo, který provozní režim komfort/útlum je z hlediska spotřeby energie na vytápění nejefektivnější. Tedy zda je ekonomičtější v noci netopit, nebo jen minimálně a pak akceptovat vyšší ranní špičku, nebo kam až nenechat objekt ochladnout. Testovaly se různé režimy - od udržování konstantní teploty po celých 24 hodin, až po nastavení nočního útlumu o cca 5 °C. Nejlépe pak vycházel útlum o 2 °C. To se také plně projevilo ve spotřebě energie na vytápění během topné sezony 2018/2019 – spotřeba energie na vytápění v této zatím poslední topné sezóně byla objektivně nejnižší za celou dobu provozu objektu. Energetické nároky na vytápění se v otopné sezoně 2018/2019 (říjen – únor) snížily o 27 % (ve srovnání se stejným obdobím v letech 2017/2018) a vůči první topné sezóně 2016/2017 byly nižší až o třetinu (o 34 %)!
FOC Jeseník květnové testy Graf udržování rovnoměrného odběru ze sítě
FOC Jeseník květnové testy Graf vyrovnaného odběrového diagramu
Provoz bateriového úložiště
Bateriové úložiště se ukázalo jako velmi flexibilní nástroj optimalizace spotřeby budovy v průběhu 24 hod. cyklu, prokázala se také jeho schopnost práce s ohraničeným příkonem při uspokojení všech potřeb. Budova mohla být i v zimním období provozována s jističem 3x 25 A, ačkoliv by jí výkonově odpovídal spíš jistič 3x40 A.
Kvalita vnitřního prostředí
V budově byly po celou dobu testovacího provozu monitorovány parametry vnitřního prostředí v rozsahu měření teploty vzduchu, relativní vlhkosti vzduchu, těkavých organických látek (VOC) a koncentrace CO2. Teplota vzduchu a relativní vlhkost vzduchu byla snímána ve všech prostorách, CO2 a VOC byly navíc monitorovány pouze v kancelářích. Budova splňovala nejvyšší kategorii vnitřního prostředí I pro teplotu vzduchu a koncentraci CO2 po většinu provozní doby.
FOC Jeseník přehled místností s monitorovanými parametry
FOC Jeseník spotřeba energie na vytápění pro jednotlivé měsíce a topná období
Ideální provozní režim
Během uplynulých dvou let provozu byla budova a její technické systémy provozně nastaveny na ideální provozní režim - vzhledem k požadovanému stavu vnitřního prostředí. Na základě zjištění a dílčích experimentů byla provedena některá specifická nastavení a současně vznikla sada doporučení pro systém vytápění, VZT, chlazení a dalších provozních systémů. Podrobnou hodnotící zprávu vypracovali pracovníci UCEEB Praha v prosinci 2018 a vedení holdingu Fenix ji má k dispozici a její závěry prezentuje na odborných konferencích a seminářích.
Testy chování administrativního centra za běžných nebo mezních stavů
V květnu 2018 proběhly v Jeseníku testy ČEZ distribuce, v jejichž průběhu se měřilo chování administrativního centra za běžných nebo mezních stavů - například vyhlazený“ diagram odběrového místa vůči distribuční síti, ostrovní provoz bilanční (s připojením k síti), distributorem vynucená dodávka elektrické energie do sítě, omezení přetoku výkonu z FVE do sítě na předem domluvenou hodnotu instalovaného výkonu FVE nebo distributorem omezená spotřeba na předem dohodnutou mez. Testy prokázaly, že uvedený koncept je schopen účinně kooperovat v rámci budoucích „smart grids“, i současného řízení DS pomocí HDO.
Hodnocení koncentrace CO2 pro budovu FOC v Jeseníku
Hodnocení relativní vlhkosti vzduchu pro budovu FOC v Jeseníku
Hodnocení teploty vzduchu pro budovu FOC v Jeseníku
Budoucnost je ve spojení elektrického vytápění, fotovoltaiky a chytré akumulace energie
Akumulační systémy se postupně stávají součástí nově stavěných budov, zejména tam, kde je zároveň umístěna fotovoltaická elektrárna a instalováno velkoplošné elektrické vytápění, případně vytápění elektrickými sálavými panely. Ostatně i výsledky z provozu administrativního centra Fenix Trading v Jeseníku dokazují, že decentralizovaná výroba elektřiny ve spojení s její akumulací má potenciál výrazně snížit spotřebu a zvýšit energetickou nezávislost provozovatele.
Akumulační energetické stanice a jejich uplatnění v průmyslu, obchodu i výstavbě pro bydlení
Společnost Fenix Group má zájem o hladký rozvoj tohoto konceptu, a proto na jaře 2016 spoluzaložila a financuje rozvoj startupu AERS s.r.o. Jednou z klíčových zájmových oblastí tohoto startupu je vývoj, výroba a podpora distribuce akumulačních energetických stanic, což jsou zařízení, sloužící k akumulaci elektrické energie, s využitím energie získané z distribuční sítě i OZE a řízeným využíváním vlastní spotřeby. V současnosti je v provozu ve výrobním areálu Fenix Group velké bateriové úložiště pro zajištění bez výpadkové dodávky energie a snížení energetických odběrových maxim. V této části projektu bude ČVUT UCEEB zajišťovat dlouhodobý monitoring a konzultace při testování integrace velkého úložiště do průmyslové výroby.
Pro rodinné domy má nyní AERS v nabídce výkonovou akumulační stanici AES 10 a její výkonovou optimalizaci, stanice AES 6. Křest této bateriové akumulační stanice, a s ním spojené představení modulárních akumulačních stanic od společnosti AERS, se uskutečnil v září 2018 v průběhu veletrhu FOR ARCH. Další veletržní prezentací byla expozice AERS na konferenci Smart Energy Forum na začátku listopadu. Začátkem roku 2019 se nová akumulační stanice stane součástí několika připravovaných pilotních projektů. Jedním z nich je další společný projekt Fenix Group a ČVUT UCEEB, který se připravuje v oblasti rodinných domů. Kromě obou uvedených partnerů se do něj zapojí i další subjekty.
Jako český výrobce s více než 30letou tradicí nabízíme kompletní sortiment elektrického sálavého vytápění - topné rohože a topné kabely ECOFLOOR, topné folie ECOFILM, sálavé panely ECOSUN, přímotopné konvektory ECOFLEX, regulaci bytovou i průmyslovou. Na ...