časopis podnikatelů v teplárenství

Komentáře

Transkript

časopis podnikatelů v teplárenství
časopis podnikatelů v teplárenství
Obsah
Pavel Kaufmann, Michal Říha
2
Ocenění teplárenské elektřiny
Jaroslav Kadrnožka
5
Podpora výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů
energie z pohledu energetického regulačního
úřadu
Martin Koďousek, Rostislav Krejcar
11
Bez respektování fyzikálních zákonů nelze
provádět rozúčtování nákladů
na vytápění
Josef Patočka
14
Vstupem do EU se fyzikální zákony nezměnily
Josef Patočka
18
Nové technologie dálkového řízení a přenosu dat
v energetických sítích a jejich problematika
Ivan Stránský
22
Aktuality
27
CONTENS - INHALT
28
p j
Registrace: OŽU Pardubice č. j. 00/08001/S-133
Redakce a inzerce:
Teplárenské sdružení České republiky
Kontaktní osoba: Olga Stará
Bělehradská 458, 530 09 Pardubice 9
tel.: 466 414 444
fax: 466 412 737
e-mail: [email protected]
Redakční rada:
Ing. Michal Říha - předseda, Mgr. Pavel Kaufmann - místopřeedseda,
Prof. Ing. Jaroslav Kadrnožka, CSc. - čestný člen, Ing. Jiří Bartoš, CSc.,
Ing. Josef Bubeník, Doc. Ing. Karel Brož, CSc., Ing. Jiří Cikkhart, DrSc.,
Prof. Ing. Bedřich Duchoň, CSc., Ing. Vladimír Kohout, Ing. Vojtěcch Kvasnička,
Olga Stará, Ing. Miroslav Vincent, Ing. Vilibald Zunt
Výroba a distribuce:
Grafická úprava, sazba: Anna Benešová
Tisk: Garamon, s.r.o. Hradec Králové
Distribuce: Ferda Česká reklamní počta Hradec Králové
Zaregistrováno:
Ministerstvo kultury ČR, ev. číslo MK ČR - E - 6736 ze dne 10. 1. 1994
ISSN 1210 - 6003
Vychází jako dvouměsíčník v nákladu 1500 ks a toto číslo vyšlo
28. 2. 2005.
Cena předplatného je 480 Kč + DPH, pro zahraničí 780 Kč + DPH.
1
2005
ročník 15
Na obálce: Rozvod vody
Veškerá autorská práva k časopisu 3T - Teplo, technika, teplárrenství vykonává vydavatel. Jakékoli užití časopisu nebo jeho části, zejménna šíření jeho
rozmnoženin, přepracování, přetisk, překlad, zařazení do jinéhho díla, ať již
v tištěné nebo elektronické podobě, je bez souhlasu vydavateele zakázáno.
Za obsah inzerce ručí zadavatel. Za původnost a obsahovou spprávnost jednotlivých příspěvků ručí autor. Rukopisy redakce nevrací. V případě přijetí
díla k uveřejnění redakce autora o této skutečnosti uvědomí. Právní režim
vydání nabídnutých autorských děl se řídí autorským zákoneem v platném
znění a dalšími navazujícími právními předpisy. Zasláním příspěvku autor
uděluje pro případ jeho vydání vydavateli svolení vydat jej v tištěné podobě v časopise 3T, jakož i v jeho elektronické podobě na innternetových
stránkách TS ČR, popř. CD - ROM nebo v jiné formě, jiným
m způsobem
v elektronické podobě. Autorská odměna je poskytnuta jednorázově
do 1 měsíce po uveřejnění příspěvku ve výši dle ceníku vydaavatele.
1
1/2005
DOTERM SERVIS s. r. o. Meziboří
Město Meziboří se nachází na okraji mostecké hnědouhelné pánve v blízkosti elektráren a chemických závodů.
Při inverzích, nejčastěji v lednu, červnu a červenci, teplý vzduch uzavře v pánevní kotlině vzduch chladnější.
Ten přestane proudit a zvyšují se v něm koncentrace škodlivin. Poklička teplého vzduchu se tvoří ve výšce kolem
600 metrů nad mořem, škodlivé plyny stoupají vzhůru a koncentrují se těsně pod ní. Proto v Meziboří bývají
ještě vyšší hodnoty znečištění než v Mostě či Litvínově.
Představujeme . . .
Na největším evropském
či snad světovém kruhovém
objezdu, k němuž své město místní přirovnávají, nás
přivítali Josef Zástava, ředitel společnosti, a František
Borovský, vedoucí tepelného hospodářství společnosti
DOTERM SERVIS s. r. o.
z Meziboří. Je pravda, že
půdorys města i vedení dopravy gigantický kruhový
objezd připomíná. Zajímavostí tu však najdete daleko Josef Zástava
více. My přijeli za těmi, které ředitel společnosti
se týkají teplárenství. A hned
v úvodu vyzbrojeni informacemi z webových stránek města
i samotné společnosti jsme chtěli vědět více o jaderných
výtopnách. Naše otázka však ředitele Josefa Zástavu nijak
nezaskočila.
2
„Na to si moc dobře vzpomínám. V letech 1991 až 92 se
uvažovalo o zřízení malé jaderné výtopny o výkonu zhruba
30 MW, kterou Meziboří nabízela kanadská firma AECL. Na
její reaktor, který by zužitkoval vyhořelé jaderné palivo v podobě tablet o velikosti hokejového puku, by byl potřeba prostor zhruba 30 krát 15 metrů. Další podobnou nabídkou bylo
využití jaderného reaktoru z americké ponorky, kde standardy
bezpečnosti byly ještě vyšší. Bohužel na jaderná zařízení se
v té době dala aplikovat pouze legislativa vytvořená pro velké
jaderné elektrárny, takže z projektu nakonec sešlo.
Jelikož tehdy chyběla legislativa o místních jaderných
zdrojích, město nakonec schválilo projekt plynofikace. Postupně byly zrušeny obě centrální kotelny na uhlí a jedna na
lehké topné oleje, která ale nebyla v majetku města, a nahradilo je 29 domovních plynových kotelen. Zároveň proběhla
plynofikace dvou velkých mazutových kotelen, byly postaveny
nové rozvody tepla včetně výměníkových stanic a značná část
domů byla zateplena.“
Než se rozpovídáme o vaší soustavě a zdrojích, připomeňte našim čtenářům historii vzniku společnosti.
„Založení společnosti předcházela privatizace Podniku
bytového hospodářství s. p. Meziboří formou převodu majetku
na město Meziboří v roce 1994. Následně byla činnost Podniku bytového hospodářství rozdělena na tři oblasti a vypsána
výběrová řízení pro právnické osoby. DOTERM s. r. o. vyhrál
výběrové řízení na správu bytového a nebytového fondu v majetku města Meziboří a na správu, provoz a údržbu tepelného
hospodářství Meziboří. Pak byl založen i DOTERM SERVIS
s. r. o. V roce 2000 město Meziboří odprodalo společnosti
DOTERM s. r. o. svůj 80% podíl ve společnosti DOTERM
SERVIS s. r. o. Pro další rozvoj firmy bylo důležitým mezníkem
také odkoupení budovy, která je správním objektem společnosti. V současnosti je nadále největším odběratelem služeb
společnosti město Meziboří i přesto, že činnosti DOTERM
SERVIS s. r. o. byly podstatně rozšířeny. Jsou pronajímány
kanceláře ve správní budově společnosti a nejvyšší podlaží
sídla bylo za 2 milióny rekonstruováno na ubytovnu.“
Zastavme se u bytového fondu. Není obvyklé, aby jeho
správa byla tak provázána s tepelným hospodářstvím, ač
by to některé společnosti jistě uvítaly.
„Odstraňování zanedbanosti bytového fondu bylo zahájeno
hned na začátku 90. let, kdy byly hlavně řešeny nedostatečné
tepelně-technické stavy plášťů budov zateplením. Zateplování
bylo prováděno polystyrenem s povrchovou úpravou, hlavně
u objektů ve střední části města v souvislosti s výstavbou
plynových kotelen. Dále byl řešen nevyhovující stav spodních
rozvodů a stoupacích vedení objektů. Do roku 1994 se podařilo vyměnit veškerá stoupací vedení teplé a studené vody,
včetně instalace bytových vodoměrů. Instalace termostatických ventilů byla provedena u všech bytů a v současnosti se
již dokončují pouze nebytové prostory.
Rekonstrukce spodních rozvodů topení, teplé, studené a požární vody stále pokračují a je předpoklad, že budou v roce
2006 ve všech objektech dokončeny. Opravy střech, balkónů,
oken a běžná údržba jsou řešeny každoročně, ale vzhledem
k výši regulovaného nájemného problémy v těchto oblastech
stále přetrvávají. Rozvoj bytového fondu byl řešen v roce
1997 a od té doby tu vznikly desítky nových bytů. V současné
době naše společnost zajišťuje správu bytového fondu jak
pro město Meziboří, tak pro sdružení občanů, která vznikla
v rámci privatizace bytového fondu.“
Je pravda, že zrušení centrálního zdroje a jeho náhrada
domovními kotelnami není obvyklá, ale ve vašem případě
to asi bylo šťastné řešení. Teď se konečně dostaneme na
vaši soustavu.
„Jak už jsem naznačil, začátkem 90. let byla zahájena
celková rekonstrukce zastaralého tepelného hospodářství,
tzv. „Teplofikace města Meziboří“. Dodávka tepla v té době
byla zajišťována 2 středotlakými mazutovými kotelnami
(K S - horkovodní, K 13 - parní), 2 uhelnými nízkotlakými
kotelnami (K 7 - parní, K 18 - teplovodní) a 1 teplovodní
kotelnou na LTO. Takže vlastně každý pes jiná ves. Navíc
zařízení kotelen a rozvody tepla byly přibližně 30 let staré.
To je první kotelna a jak jste si poradili s druhou
kotelnou?
„I tady to dopadlo podobně. Kotelna K S zásobuje teplem
a teplou vodu východní a severovýchodní části města. Kotelna
zůstala horkovodní a nákladem 41 miliónů Kč byla plynofikována a částečně zrekonstruována, včetně rekonstrukce 6
výměníkových stanic, výstavby dvou nových výměníkových
stanic a rozvodu tepla. V roce 2000 proběhla II. etapa plynofikace kotlů č. 1 a 2, kde je kombinovaný provoz na zemní
plyn a topný olej. Olej pálíme od října do března, čímž si
pomáháme finančně a ušetříme kolem půl miliónu ročně
a plynárnám vylepšujeme odběrový diagram. Při nižších
odběrech se pak už nevyplácí vyhřívat a udržovat mazutové
hospodářství, a proto přecházíme na plyn. Zajímavostí ještě
Kogenerační motorové plynové jednotky
1/2005
Sídlo společnosti se slunečními kolektory na střeše
je, že topný olej neodebíráme od Čepra, které je odsud pět
kilometrů, ale díky výhodnější ceně nám jej dováží dodavatel
z Liberecka, který nám ho vozí z Roudnice. V roce 2001 byla
provedena celková rekonstrukce kotelny a výměníkových stanic VS 1 a VS 2. Zároveň byl vybudován nový velín a sociální
zařízení pro obsluhu.
Kotelna K S je opět středotlaká, horkovodní, s instalovaným výkonem 11,64 MW
Wt (4 x 2,91 MW). Jako palivo zde slouží
zemní plyn a nízkosirný mazut. Celková délka rozvodu kotelny
K S 4647 metrů, což je dvojnásobek oproti kotelně K 13.
Do roku 2002 byly zrekonstruovány všechny výměníkové
stanice na okruhu kotelny, kde jich je včetně nových celkem
jedenáct. Se čtyřmi z kotelny K 13 se tak staráme celkem
o patnáct výměníkových stanic. V roce 2004 byla dokončena
rekonstrukce tepelného hospodářství v Meziboří výměnou
rozvodů tepla z výměníkové stanice VS 1 kotelny K S.
Veškeré výměníky jsou nové nebo rekonstruované, sekundární čtyřtrubkové předizolované rozvody po městě jsou nové,
všechno je změřeno a vyváženo. Na příští desetiletí dobrý
základ, abychom nemuseli masivně investovat a mohli cenu
tepla držet na rozumné úrovni. I na této kotelně byl postaven
v roce 1989 nový čtyřprůduchový komín Vaster s příhradovou
konstrukcí, 50 m vysoký, náhradou za starý, vysoký 36 m.
Po dvou letech provozu došlo ke zhroucení vložek Vaster, které
byly nahrazeny systémem nerez-izolace-nerez.
V roce 2000 se podařilo na kotelně K S zajistit instalaci
2 kogeneračních motorových plynových jednotek TEDOM
Plus 22A pro krytí vlastní spotřeby elektrické energie. V zimě
jedou proto oba motory naplno a předehřívají současně vodu
pro kotle, v létě jede jeden motor zhruba na poloviční výkon
kolem 11 kW. Tím šetříme jejich životnost. Dodávka elektrické energie pro částečné krytí vlastní spotřeby činí zhruba
110 MWh ročně.“
Sítě jsou rozvedeny jako čtyřtrubky v předizolovaném
potrubí, to není obvyklé?
„Vedly nás k tomu dva důvody. Daňové předpisy, tedy
problémy s odpisy. Jelikož v době, kdy jsme práce prováděli,
to ještě nebylo kompletně vyřešené a tak obvyklé a byla s tím
řada komplikací. A za druhé nás ještě nikdo nepřesvědčil,
že dvoutrubka je vždy výhodnější, než rozumné okruhy výměníkových stanic, na něž je napojeno pět až deset domů.
Představujeme . . .
Z tohoto důvodu byla stanovena zcela nová koncepce řešení
tepelného hospodářství.
V první etapě to byla decentralizace uhelných kotelen. Ve
středu města bylo nákladem zhruba 50 miliónů Kč postaveno
29 plynových kotelen, včetně výstavby nové regulační stanice
plynu a středotlakého rozvodu plynu po městě, jako náhrada
za zmíněnou dvojici uhelných kotelen, jednu kotelnu na LTO
a tři výměníkové stanice. Objekty tu měly různé majitele,
sloužily různým účelům a budování výměníkových stanic
s rozvody od centrálního zdroje by nebylo příliš šťastným
řešením. Dnes už jsou dokonce některé kotelny odprodány
nebo dokonce zrušeny. Domovními kotelnami jsme se vyhnuli
řadě problémů, které bychom museli dnes řešit.
Centrální kotelna K 13 řešila dodávku tepla a teplé užitkové
vody do západní a severozápadní části města. Nákladem necelých 40 miliónů Kč byla plynofikována a zrekonstruována,
včetně výstavby 4 nových výměníkových stanic, rozvodu tepla
a komínu. Kotelna je středotlaká, horkovodní s instalovaným
výkonem 9,1 MW
Wt (2 x 4,0 MW
Wt a 1 x 1,1 MW
Wt). Celková
délka rozvodu kotelny K 13 je 2274 m. V roce 1994 jsme tak
měli vyřešený střed a západní část města včetně primárních
i sekundárních rozvodů.
V roce 1996 byl na této kotelně zrušen starý jednoprůduchový jednoplášťový komín vysoký 34 m a byl nahrazen po
provedené rozptylové studii novým tříprůduchovým tříplášťovým, nerez-izolace-nerez, vysokým 28 m.“
3
1/2005
projektová dokumentace byla následně naší společností
zpřesněna a upravena pro místní podmínky. V roce 1996 jsme
pak na střeše správní budovy společnosti instalovali solární
panely pro přípravu teplé užitkové vody k ověření možnosti
aplikace tohoto systému v širším měřítku. Použito bylo 15 jednotek HELIOSTAR 201 NC o celkové absorpční ploše 26 m2.
Prostá návratnost těchto solárních panelů byla vypočítána na
13 až 14 let. Zároveň jsme při rekonstrukci nejvyššího podlaží
na ubytovnu použili pro osvětlení jinak zcela temné centrální
chodby světlovody s vysoce leštěným povrchem. Ty mají vývod
až na střechu a i přes několikametrovou délku dokážou denním
světlem docela slušně osvětlit prostory, že mnohdy světelná
čidla ani nerozsvítí umělé osvětlení.“
Pohled do kotelny K S
Nejenže nás nepřesvědčili, ale ekonomicky byla u nás výstavba
jedné výměníkové stanice s rozvody do domů výhodnější než
deset domovních výměníkových stanic, a to i z dlouhodobé
perspektivy. V další etapě zvažujeme možné propojení obou sítí
kotelen K 13 a K S. Minimální vzdálenost obou sítí pro
propojení je 400 metrů. Pak by dokonce mohla kotelna K 13
utlumit činnost a být jakousi zálohou.“
Představujeme . . .
Jak už jsme naznačili v úvodu, životní prostředí tu
v minulých letech dostávalo docela zabrat…
„Topné období trvá u nás zhruba 260 dnů při výpočtové
teplotě - 15 °C. Proto jistě všichni přivítali opatření k úsporám
energie. Původní spotřeba tepla 100 GJ na rok a byt nebyla
výjimečná, dnes mnohde dosahuje jen 50 GJ na byt. Pro podmínky zúčtování se měrná spotřeba tepla pro otop pohybuje
kolem 0,6 GJ /m2, pro ohřev vody pak 0,35 GJ/m3. Průměrná
spotřeba teplé vody se pohybuje kolem 17 m3/osoba/za rok,
u studené vody pak 19 m3/osoba/rok. Průměrně klesla spotřeba tepla o třetinu. Přechodem z uhlí na zemní plyn rapidně
poklesly vypouštěné emise našich zdrojů a tím klesla nejen
ekologická zátěž, ale především platby za znečištění ovzduší
a škody. V roce 1990 naše zdroje vypouštěly ročně přes 450
tun emisí (80 t tuhé emise, 330 t oxidy síry a 50 t oxidy dusíku). V posledních letech to bývá necelá desetina původního
stavu. Vedle čistoty ovzduší se to projevilo i na velkém snížení
náhrad lesům ze 700 000 Kč v roce 1990 až po desetitisíce
korun od roku 2000. Z naší strany jsme tak udělali asi maximum. Naštěstí se k tomu přidal i efekt ekologizace zdrojů
v kotlině pod námi.“
4
Vaše společnost se může pochlubit i využíváním obnovitelných zdrojů energie.
„Využití obnovitelných zdrojů energie pro Meziboří bylo ve
spolupráci se Západočeskou univerzitou v Plzni posuzováno
v roce 1995 formou dvou diplomových prací studentů Fakulty
životního prostředí. Ačkoliv jsme obklopeni lesy, z tohoto
posouzení vyplynulo, že nejvýhodnějším způsobem využití
obnovitelných zdrojů v Meziboří je využití sluneční energie.
Na základě diplomových prací a ve spolupráci s Technickou
univerzitou v Liberci byla zpracována projektová dokumentace pro využití sluneční energie pro ohřev TUV. Tato
Z Meziboří města jsme toho vinou husté mlhy při naší
návštěvě skutečně mnoho neviděli, ale ukázka zdroje i sítí nás
přesvědčila o tom, že v Meziboří si uměli s nastalou situací
velmi dobře poradit. Dobře odhadli své možnosti i problémy,
které by mohly nastat v budoucnosti. Dokázali si tu moc
dobře rozmyslet a hlavně spočítat, co je pro ně výhodné a co
přinese při vložených investicích odpovídající užitek. Celá
distribuční síť i většina výměníkových stanic voní novotou,
ale i starší technologie je udržována tak, aby nedělala ostudu.
V Meziboří, které před okolním světem chrání jediná příjezdová cesta z Litvínova, se mohou na svého dodavatele tepla
spolehnout. DOTERM SERVIS s. r. o. je pro město seriózní
partner, který se stará o jeho rodinné stříbro, kterým bezesporu
tepelné hospodářství dnes je. Je i jistotou pro dvě třetiny roku,
že tepelnou pohodu domova tu hned tak někdo nenaruší.
Za rozhovor poděkovali Pavel Kaufmann a Michal Říha
Opláštění rozvodů září novotou
1/2005
Ocenění teplárenské elektřiny
Jaroslav Kadrnožka
V příspěvku jsou popsány výsledky studie, jejímž cílem byl návrh na ocenění teplárenské elektřiny na základě
analýzy a vyhodnocení přínosů této technologie. Návrh je zpracován v souladu se směrnicí EU k podpoře kombinované výroby elektřiny a tepla (KVET – kogenerace) a to tak, aby výsledky studie mohly být využívány při
dalších pracích a rozhodování o podpoře KVET, při vytváření potřebné legislativy a při práci na úrovni MPO,
ERÚ, Teplárenského sdružení České republiky atd.
Z pěti základních příčin nastupující globální krize na Zemi
dvě bezprostředně souvisí se zajišťováním energie:
• rychle postupující vyčerpávání přírodních zdrojů
– v případě energie především fosilních paliv,
• problémy životního prostředí – v případě důsledků
opatřování energie zejména: oxidy síry, oxidy dusíku
a zejména oxid uhličitý a metan.
Třetí základní aspekt globální krize – společensko-politický – vychází z předchozích příčin a z nedostatku vůle tyto
problémy řešit.
O tom, že je třeba podstatným způsobem omezit těžbu
a spalování fosilních paliv snad již nikdo nepochybuje mezi
odborníky ani v laické veřejnosti. Nejde jen o rychlé vyčerpávání omezených zásob fosilních paliv, ale zejména o prudce
narůstající negativní ovlivňování životního prostředí těžbou,
dopravou a spalováním fosilních paliv. Je to především
narůstající intenzita skleníkového efektu v ovzduší a s ním
spojené globální oteplování planety a dále znečišťování moří
a oceánů atd.
Je naprosto nezbytné prosazení zásadních změn v opatřování energie. Je třeba prosadit podstatně úspornější technologie
při spotřebě energie ve všech oblastech průmyslu, dopravy
i v obecném životě společnosti. V procesech opatřování,
transformací a dopravě nezbytného množství energie je třeba
rozvíjet a prosazovat co nejhospodárnější technologie. Všechna tato opatření jsou nezbytná pro splnění zcela legitimního
požadavku trvale udržitelného rozvoje života na Zemi.
Prosazení těchto potřebných změn je a bude i nadále velmi
obtížné a náročné. V prvé řadě je třeba dosáhnout politického konsenzu, neboť jde o problém celosvětový. Teprve na
základě tohoto konsenzu může být vytvořen potřebný legislativní rámec a mohou být hledány další nástroje k prosazení
dohodnutého. V této souvislosti budiž připomenut nikoliv
potěšitelný proces od summitu Země v Rio de Janeiro v roce
1992 k jednání v Kjótu v roce 1997. Aby nedošlo ke zvýšení
průměrné globální teploty povrchu Země o více než l °C,
bylo by třeba prosadit nejméně původní požadavky z Rio de
Janeira: do roku 2000 udržet produkci CO2 na úrovni roku
1990, do roku 2005 tuto produkci snížit o 20 % a do roku
2020 ji snížit o 50 %. Po pěti letech, po dlouhých jednáních
v Kjótu, bylo dohodnuto snížení produkce CO2 průměrně
o 5,3 % vzhledem k roku 1990. Protokol z Kjóta však dosud
nebyl ratifikován v rozsahu potřebném pro nabytí platnosti,
především v důsledku postoje USA a Ruska. Na druhé straně
je třeba si uvědomit, že i plné uplatnění protokolu z Kjóta je
pro zabránění globálnímu oteplování naprosto nedostatečné.
Bohužel již bylo ztraceno mnoho drahocenného času, a čím
později bude započato s razantním řešením tohoto problému,
tím to bude obtížnější a nákladnější.
Kombinovaná výroba elektřiny a tepla (KVET) představuje masivní a efektivní nástroj pro úsporu fosilních paliv
s významnými pozitivními dopady na životní prostředí.
V úsilí nutném pro prosazení uvedených nezbytných opatření
stojí v popředí Evropská unie (EU), která vydala směrnici
k podpoře KVET [1].
Pro přípravu k realizaci potřebných opatření pro podporu
kombinované výroby elektřiny a tepla (KVET) v České
republice v návaznosti na směrnici EU zadalo Ministerstvo
průmyslu a obchodu (MPO) ve spolupráci s Teplárenským
sdružením České republiky (TS ČR) autorovi tohoto článku
a Dr. Ing. Josefu Vlachovi, DrSc. vypracování studie. Jejím
cílem bylo: na základě rozboru jednotlivých působících faktorů a jejich vztahů ocenit přínosy KVET a navrhnout možnou
bonifikaci elektřiny z KVET tak, aby výsledky studie mohly
být využívány při dalších pracích a rozhodování o podpoře
KVET, při vytváření potřebné legislativy a při práci na úrovni
MPO, ERÚ, Teplárenského sdružení České republiky atd.
ZÁKLADNÍ VÝCHODISKA
A METODA ZPRACOVÁNÍ
Základní vlastností KVET je úspora paliva v porovnání
s monovýrobou téhož množství elektřiny a monovýrobou
téhož množství tepla jako při KVET. To má za následek zmenšení produkce CO2 ve stejné míře a řadu dalších ekonomických a ekologických přínosů. Proto téměř všechny provedené
výpočty a rozbory vychází z poměrné úspory tepla v palivu
při KVET vztažené na spotřebu tepla v palivu při oddělené
výrobě stejného množství elektřiny a stejného množství tepla
jako při KVET dané vztahem
∆q =
∆Q Tpal (E, Q d )
Q
odd
pal
(E, Q d )
=
T
Q odd
pal (E, Q d )− Q pal (E, Q d )
Q
odd
pal
(E, Q d )
=1−
η eel .η qv
η cT
.
1+ e
e.η qv + η eel
(1)
který je shodný se vztahem pro veličinu označovanou
PES – primary energy savings, uváděným ve směrnici EU
o podpoře KVET
PE S = 1 −
1
CHP H η
R ef H η
+
CHP E η
R efE η
(2)
Teplo, technika, teplárenství
ÚVOD
5
1/2005
Přitom v těchto vztazích značí:
odd
(E , Qd ) spotřebu tepla v palivu při oddělené výrobě
Q pal
elektřiny E a tepla Qd,
T
Q pal (E , Qd ) spotřebu tepla v palivu v teplárně při výrobě
elektřiny E a tepla Qd,
e = E / Qd
podíl vyrobené elektřiny E a dodaného tepla Qd
(ve zmíněné směrnici EU označovaný C),
el
η e = R ef E η porovnávací účinnost monovýroby elektřiny
v elektrárnách,
v
η q = R ef H η porovnávací účinnost monovýroby tepla ve
výtopnách,
E + Qd celkovou účinnost teplárny (celkoT
T
T
ηc = ηe + ηq = T
Q pal (E , Qd ) vé využití tepla v teplárně)
a zde značí:
dílčí účinnost výroby elektřiny
v teplárně,
η eT = CHP Eη =
E
Q Tpal (E , Qd )
η qT = CHP H η =
Qd
dílčí účinnost výroby tepla v tepQ (E , Qd ) lárně, pro něž dále platí:
e=
T
pal
E / Q Tpal
ηT
E
=
= eT
T
Qd Qd / Q pal η q
(3)
Poměrná úspora tepla v palivu při KVET vztažená na výrobu
elektřiny v procesu KVET je
(4)
(5)
Teplo, technika, teplárenství
Porovnávají se výkony a účinnosti při výrobě elektřiny
vztažené na svorky elektrických generátorů (brutto – cross
electricity production) a při výrobě tepla na výstup z centrály
pro KVET.
Centrály pro KVET na plyn mají podle směrnice EU relativně tvrdší porovnávací podmínky než centrály pro KVET
na uhlí, neboť v našich podmínkách, kdy nemáme žádné elektrárny na plyn, je třeba vycházet z účinnosti výroby elektřiny
v paroplynových elektrárnách. Protože rovněž porovnávací
účinnost výroby tepla je mnohem vyšší než při spalování uhlí,
je relativní úspora tepla v palivu stanovována v náročnějších
podmínkách. Na druhé straně se tyto centrály zpravidla vyznačují podstatně větším podílem vyráběné elektřiny, a proto
finanční přínosy mohou být v některých případech podstatně
větší než u parních tepláren na uhlí.
DRUHY CENTRÁL PRO KVET,
jejich výhody a hodnocení dosažitelných
přínosů, nezbytnost diferencovat ocenění
teplárenské elektřiny podle typů tepláren
a druhu paliva
Zařízení pro KVET se dělí podle pracovní látky na:
a poměrná úspora paliva o výhřevnosti Hpal
6
a) stejné palivo u KVET i u porovnávací základny,
b) srovnávají se stávající centrály pro KVET se stávajícími energetickými centrálami pro monovýrobu
elektřiny a monovýrobu tepla,
c) srovnávají se nové centrály pro KVET s novými
energetickými centrálami pro monovýrobu elektřiny
a monovýrobu tepla,
d) monovýroba elektřiny probíhá v elektrárnách a monovýroba tepla ve výtopnách.
kde DM
Mpall je úspora paliva o výhřevnosti Hpal v procesu KVET
při výrobě elektřiny E a tepla Qd.
Pro výhřevnost měrného paliva Hmp= 29,3 MJ/kg = 8,139
kWh/kg je poměrná úspora měrného paliva při KVET vztažená na výrobu elektřiny při KVET
(6)
Poznámka: Je třeba rozlišovat poměrnou úsporu tepla v palivu při KVET
vztaženou na spotřebu tepla v palivu při oddělené výrobě téhož množství
elektřiny a téhož množství tepla jako při KVET - Dq - [viz rovnice (1)]
a poměrnou úsporu tepla v palivu při KVET vztaženou na vyrobenou elektrickou energii - Dqqpal.EE - [viz rovnice (4)].
Na základě těchto poměrných úspor tepla v palivu, resp.
paliva při KVET, jsou oceněny příslušné přínosy KVET
a vyčísleny dílčí bonifikace. Dílčí výpočty byly rozvedeny
do potřebných podrobností a k určité agregaci došlo až
u výsledných hodnot.
Při stanovení úspory paliva při KVET se vychází v souladu
se směrnicí EU [1] z této porovnávací základny:
• parní – s parními turbínami protitlakovými, kondenzačními odběrovými, kondenzačními (s malým,
neregulovaným odběrem), s parními stroji,
• plynové – s plynovými turbínami, s pístovými spalovacími motory,
• paroplynové.
Palivem může být: uhlí (černé, hnědé, lignit), zemní plyn,
kapalná paliva, jaderné palivo, obnovitelné zdroje (biomasa,
odpady). Parní centrály pro KVET mohou využívat všechna
uvedená paliva, plynové a paroplynové centrály jen plynná
nebo kapalná paliva (případně též uhlí, biomasu a odpady,
ale jen po zplynění).
U parních zařízení pro KVET ovlivňuje teplotní úroveň dodávaného tepla a příslušný tepelný výkon podstatně elektrický
výkon centrály a tudíž výrobu elektřiny (u mechanických
pohonů obdobně mechanický výkon).
U plynových centrál pro KVET (v důsledku vysoké teploty,
při níž je teplo odváděno z plynového oběhu) neovlivňuje dodávka tepla podstatněji elektrický výkon a výrobu elektřiny.
Zásadně se soustavy pro KVET dělí na:
• CKVET (centralizovaná KVET) – zpravidla velké
centrály,
1/2005
• DKVET ( decentralizovaná KVET) – menší až zcela
malá zařízení bez vnější tepelné sítě nebo jen s velmi
malou tepelnou sítí.
CKVET má řadu výhod: menší měrné investiční náklady,
možnost využívat ekologicky i méně jakostní a levnější paliva, větší variabilita v používaných palivech, obvyklé vysoké
komíny zajišťují rozptyl škodlivých emisí (prach, SO2, NOx
atd). Na druhé straně vyžaduje investičně a provozně nákladný
rozvod tepla.
DKVET dodává elektřinu do blízkosti její spotřeby, a proto
ztráty v elektrickém rozvodu jsou velmi malé a nezvyšují nároky na budování a rozšiřování elektrické sítě. Rozvod tepla
je velmi malý a levný jak z hlediska investičních nákladů tak
z hlediska provozních nákladů.V centrálách pro DKVET se
nejčastěji uplatňují pístové spalovací motory, dosud méně
často malé plynové turbíny.
Vliv tepelné sítě je analyzován jednak z důvodu nezbytného rozlišení CKVET a DKVET, jednak proto, že úspory paliva
jsou vztahovány na teplo na prahu centrály. Tato bilanční
hranice byla zvolena z těchto důvodů:
• směrnice EU vychází analogicky z výroby elektřiny
na svorkách elektrických generátorů (brutto – cross
electricity production),
• dodávané teplo musí být snadno a prokazatelně měřitelné (to nelze zajistit na konci tepelné sítě ve velkém
počtu fakturačních měřidel, která navíc mohou patřit
jinému subjektu).
Zařízení se spalovacími motory se vyznačují celkovou
účinností srovnatelnou s ostatními centrálami pro KVET
(u parních centrál s kondenzačními turbínami s účinností
procesu KVET) nebo jen mírně nižší. Podíl výroby elektřiny
a tepla, který podstatným způsobem ovlivňuje úsporu paliva,
je značně větší než u parních centrál, je srovnatelný s centrálami s plynovýni turbínami a jen mírně nižší než u paroplynových centrál. Centrály se spalovacími motory (zejména
vznětovými) se však vyznačují vysokými emisemi škodlivin
a navíc jsou zpravidla vybaveny jen velmi nízkými komíny.
V hustě zastavěných sídlech (ve větších městech) dochází proto
k velmi nežádoucímu souběhu produkce škodlivých emisí z výroby tepla a elektřiny (výroba elektřiny ve městě!) a z dopravy.
Tab. 1 Bonifikace elektřiny z KVET pro parní teplárny pro
další podrobnosti viz [2]
Poměrná úspora měrného paliva
vztažená na výrobu elektřiny Dmp[ttmpp/MWhe]
Poměrná úspora zemního plynu
vztažená na výrobu elektřiny DZP[1000m 3n /MWhe]
Kladné bonifikace [Kč/MWhe]:
a) zmenšení produkce CO2 BCO2
b) prodloužení životnosti zásob fosilních paliv
Bc,pal
c) zmenšení nákladů v elektrizační soustavě:
BES,z
BES,DMNN
d) odlehčení bilance zahraničního obchodu
BOZO
e) zmenšení nákladů na transport a distribuci
zemního plynu BTN,DI
f) lokálně ekologické aspekty CZT BLE-CZTT
hnědé uhlí
černé uhlí
zemní plyn
0,171…0,315
0,171…0,315
0,0914…0,1257
0,150…0,276
0,150…0,276
0,0800…0,1100
140,05…257,99
163,99…302,09
55,98… 76,99
44,15…103,22
68,36…159,85
101,12…162,80
36…75
20…60
36…75
20…60
36…75
20…60
90,00…165,60
90,00…165,60
48,00…60,00
120,00…220,80
18,00
141,60…220,80
18,00
64,00…88,00
18,00
468,20…900,61
516,35….1001,34
343,10…540,79
Záporná
p
bonifikace [Kč/MWhe]:
a) horkovodní tepelná síť
b) parní síť
46,02…64,13
75,57…92,06
73,44…102,60
121,87…148,46
175,82…247,34
299,05…364,30
Celková bonifikace [Kč/MWhe]:
a) horkovodní tepelná síť
b) parní síť
422,18…836,48
392,63…808,55
442,95…898,74
393,48…852,88
167,28…293,45
44,05…176,49
Kladné bonifikace celkem
Teplo, technika, teplárenství
Druh paliva
7
1/2005
Velmi dobře se však mohou výhody těchto centrál uplatnit
v oblastech s řídkou zástavbou a při zásobování izolovaných
objektů (podrobněji viz [5]].
Plynové centrály s malými plynovými turbínami nemají
uvedené negativní ekologické vlastnosti.
VYHODNOCENÍ DÍLČÍCH PŘÍNOSŮ KVET
– dílčí bonifikace, celková bonifikace
elektřiny z KVET
Analyzovány a vyhodnoceny byly tyto přínosy a vlivy
KVET:
a) zmenšení produkce CO2,
b) prodloužení životnosti zásob fosilních paliv,
c) zmenšení nákladů v elektrizační soustavě,
d) odlehčení bilance zahraničního obchodu,
e) zmenšení nákladů na transport a distribuci zemního
plynu,
f) lokálně ekologické aspekty centralizovaného zásobování teplem (CZT),
g) vliv tepelné sítě u CKVET – záporná bonifikace
(tepelná síť horkovodní a parní).
Podrobné rozbory ukázaly, že vyhodnocení jednotlivých
přínosů a z toho plynoucí vyčíslení bonifikací je možné, ale
často s nutným využíváním různých postupů, odpovídajícím
podstatě daných přínosů. Podrobnější popis vyhodnocení
dílčích přínosů se vymyká z možného rozsahu tohoto článku.
Výsledky analýz a výpočtů jsou uvedeny v tab. 1 až tab. 4.
Nejvýznamnějším přínosem KVET u parních centrál spalujících uhlí a tomu odpovídající bonifikace je úspora emisí
CO2. Tento přínos a tudíž i bonifikace je menší u centrál
pro KVET spalujících zemní plyn. Je to dáno jednak výše
uvedenými tvrdšími porovnávacími podmínkami, jednak
tím, že zemní plyn má nižší měrné produkce CO2. U tepláren
na zemní plyn a zejména pak u tepláren s plynovými turbínami a spalovacími motory jsou významnější jiné přínosy
a bonifikace.
Tab. 2 Bonifikace elektřiny z KVET pro teplárny na zemní plyn pro
další podrobnosti viz [2]
Druh teplárny
Poměrná úspora měrného paliva vztažená
na výrobu elektřiny Dmp[ttmpp/MWhe]
Poměrná úspora zemního plynu vztažená
na výrobu elektřiny DZP[1000 m 3n /MWhe]
Kladné bonifikace: [Kč/MWhe]
a) zmenšení produkce CO2 BCO2
b) prodloužení životnosti zásob fosilních
paliv Bc,pall
Teplo, technika, teplárenství
paroplynová
0,0699…0,09581
0,0828…0,1064
0,0612…0,0838
0,0725…0,0931
42,81… 58,68
50,72…65,18
76,78…115,05
91,12…132,42
36…75
20…60
36…75
20…60
36,72…50,28
43,50…55,87
48,96…67,04
18,00
58,00…74,47
18,00
279,27…444,05
317,34…444,95
Záporná
p
bonifikace: [Kč/MWhe]
c) horkovodní tepelná síť
d) parní síť
33,33… 40,60
50,61… 56,44
25,44… 42,05
40,33… 66,25
Celková bonifikace: [Kč/MWhe]
c) horkovodní tepelná síť
d) parní síť
245,94…403,45
228,66…387,61
291,90…402,90
277,01…378,70
c) zmenšení nákladů v elektrizační soustavě:
BES,z
BES,DMNN
8
s plynovými turbínami
d) odlehčení bilance zahraničního obchodu
BOZO
e) zmenšení nákladů na transport a distribuci
zemního plynu BTN,DII
f) lokálně ekologické aspekty CZT BLE-CZTT
Kladné bonifikace celkem
Poznámka: Celková bonifikace v tabulkách není zaokrouhlována, aby byla
umožněna kontrola výpočtů a případné další výpočty s jinými vstupními
veličinami.
Cena produkovaného CO 2 byla ve studii podrobně
analyzována na základě srovnání různých technologií pro
úsporu fosilních paliv (částečně viz [3]) a z toho plynoucí
úspory produkce CO 2 vztažené na potřebné investiční
náklady.
1/2005
ZÁVĚR
Pod pojem lokálně ekologické aspekty spadají nejen otázky znečišťování ovzduší, ale i další případné účinky KVET:
odpadnutí nebo zmenšení rozsahu dopravy paliv a zbytků
po spalování paliv, menší poškozování komunikací těmito
dopravami, snížená prašnost atd. Některé další vedlejší účinky jsou jednak poměrně malé v porovnání s analyzovanými
a vyčíslenými účinky, některé jsou přesněji nevyčíslitelné.
Lze je však na základě volnější úvahy zahrnout do hodnocení
adf), které má globální charakter.
Ve zpracované studii byly komplexně analyzovány
a vyhodnoceny dílčí přínosy KVET. Úspory vyvolané jednotlivými, objektivně působícími faktory představují základ
pro stanovení dílčích bonifikací elektřiny z KVET. Celková
bonifikace je dána součtem dílčích bonifikací.
Ve studii bylo ukázáno, že nelze stanovit jednotnou bonifikaci pro jakoukoliv elektřinu z KVET, nýbrž je třeba rozlišovat typy tepláren a druhy spalovaného paliva, dále velké
soustavy s rozsáhlými tepelnými sítěmi a decentralizované
centrály pro KVET.
Zpracovaná studie je podkladem pro vytvoření příslušné
národní legislativy a pro další práce a rozhodování na MPO,
MŽP, ERÚ a v Teplárenském sdružení České republiky.
Při dostatečném využití navržené bonifikace elektřiny
z KVET by došlo k podstatnému zlepšení podmínek pro
Záporná bonifikace, vyjadřující vliv tepelné sítě u CKVET,
je sice významná, nikoli však rozhodující.
Je třeba zdůraznit, že některé bonifikace jsou citlivé na
prognózované parametry, např. dlouhodobý vývoj cen paliv,
vývoj úrokové míry při hodnocení prodloužení zásob fosilních
paliv. Celková bonifikace je dána součtem dílčích bonifikací,
jak je patrné z tab. l až tab. 4.
Tab. 3 Bonifikace elektřiny z KVET pro decentralizované centrály na zemní plyn
Druh teplárny
s plynovými turbínami
s rekuperátorem
s pístovými
spalovacími
motory
0,00155..
..0,04044
0,00136..
.. 0,03539
0,03426…
..0,06630
0,02998..
..0,05801
0,06087..
..0,09060
0,05326..
..0,07928
0,83…21,68
18,36…35,53
32,62… 48,56
1,70…28,50
37,60…89,12
68,44…107,50
110…140
20…60
110...140
20…60
110…140
20…60
d) odlehčení bilance zahraničního obchodu
BOZO
0,82…21,23
17,99…34,81
31,96…47,57
e) zmenšení nákladů na transport
a distribuci zemního plynu BTN,DII
1,09…28,31
23,98…46,40
42,61…63,42
134,44…299,72
227,93…405,86
305,63…467,05
bez rekuperátoru
Poměrná úspora měrného paliva
vztažená na výrobu elektřiny Dmp[ttmpp/MWhe]
Poměrná úspora zemního plynu vztažená
na výrobu elektřiny DZP[1000m 3n /MWhe]
Kladné bonifikace: [Kč/MWhe]
a) zmenšení produkce CO2 BCO2
b) prodloužení životnosti zásob fosilních
paliv Bc,pall
c) zmenšení nákladů v elektrizační soustavě:
BES,z
BES,DMNN
Kladné bonifikace celkem
Záporná
p
bonifikace [Kč/MWhe]:
e) horkovodní tepelná síť
f) parní síť
Celková bonifikace [Kč/MWhe]:
e) horkovodní tepelná síť
f) parní síť
-
134,44…299,72
134,44…299,72
-
-
227,93…405,86
227,93…405,86
305,63…467,05
305,63…467,05
Teplo, technika, teplárenství
další podrobnosti viz [2]
9
1/2005
Tab. 4 Bonifikace elektřiny z KVET pro teplárny spalující biomasu pro
další podrobnosti viz [2]
Druh teplárny
velká parní:
biomasa + uhlí
malá parní:
jen biomasa
1,87500…2,32143
1,87500…2,32143
0,52500…0,74286
0,52500…0,74286
0,23037…0,28522
0,23037…0,28522
0,20157…0,24957
0,20157…0,24957
Poměrná úspora tepla v palivu vztažená
na výrobu elektřiny
Poměrné zvýšení výroby elektřiny
Poměrná úspora měrného paliva
vztažená na výrobu elektřiny Dmp[ttmpp/MWhe]
Poměrná úspora zemního plynu vztažená
na výrobu elektřiny DZP[1000m 3n /MWhe]
Teplo, technika, teplárenství
Kladné bonifikace: [Kč/MWhe]:
a) prodloužení životnosti zásob fosilních
paliv Bc,pall
b) zmenšení nákladů v elektrizační soustavě:
BES,z
BES,DMNN
c) odlehčení bilance zahraničního obchodu
BOZO
d) zmenšení nákladů na transport
a distribuci zemního plynu BTN,DI
e) lokálně ekologické aspekty CZT BLE-CZTT
10
57,64…102,37
57,64…102,37
36…75
20…60
60…140
20…60
120,94…149,74
120,94…149,74
161,26…199,66
18,00
161,26…199,66
Kladné bonifikace celkem
413,84…604,77
419,84…651,77
Záporná
p
bonifikace [Kč/MWhe]:
g) horkovodní tepelná síť
h) parní síť
46,02…102,60
75,57…148,46
Celková bonifikace [Kč/MWhe]:
g) horkovodní tepelná síť
h) parní síť
367,82…502,17
338,27…456,31
investování a modernizace v oblasti teplárenství tak, jak to
odpovídá potenciálu tohoto oboru pro dosahování úspor
fosilních paliv, redukci produkce oxidu uhličitého a dalších
přínosů pro zlepšování životního prostředí.
Literatura:
[1] Directive 2004/8/EC of the European Parliament and of the Council of
11 February 2004 on the promotion of cogeneration based on a useful
heat demand in the internal energy market and amending Directive
92/42/EEC.
[2] Kadrnožka, J. – Vlach, J.: Oceňování elektřiny z kombinované výroby
elektřiny a tepla (KVET). Studie pro MPO a TS ČR, červenec 2004.
-
419,84…651,77
419,84…651,77
[3] Kadrnožka, J.: KVET – masivní a efektivní nástroj pro úsporu fosilních
paliv. Přednáška na Teplárenských dnech 2004, Hradec Králové a 3T
– teplo, technika, teplárenství, čís. 3/2004 str. 9…14.
[4] Kadrnožka, J.: Model pro oceňování elektřiny z KVET. Sborník z konference Kotle a energetická zařízení 2004, str. 1…8.
[5] Kadrnožka, J.: Kogenerace na bázi spalovacích motorů z energetických,
globálně ekologických a lokálně ekologických hledisek. Zasláno do
časopisu 3T.
, CSc.
rnožka
lav Kad v Brně
s
ro
Ja
g.
é
Prof. In čení technick rství
u
ý
Vysoké trojního inžen
o
s
5
Fakulta á, 616 69 Brn 541 143 34
k
x:
Technic 142 573, fa me.vutbr.cz
1
.f
tel.: 54 [email protected]
k
e-mail:
Podpora výroby elektřiny
z obnovitelných zdrojů energie z pohledu
Energetického regulačního úřadu
1/2005
Martin Koďousek, Rostislav Krejcar
Příspěvek se zabývá problematikou podpory výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie z pohledu Energetického regulačního úřadu. Systém podpory obnovitelných zdrojů v České republice je založený na garantovaných cenách elektřiny, kterou musí od jednotlivých výrobců povinně vykupovat provozovatelé distribučních
soustav anebo provozovatel přenosové soustavy. Tento mechanismus podpory v konečném důsledku zaplatí
všichni zákazníci formou příplatku k ceně elektřiny. V příspěvku je proveden rozbor úrovně tohoto příplatku
na podporu obnovitelných zdrojů v minulosti a také analýza jeho předpokládaného nárůstu v budoucnosti. Dále
jsou v tomto článku stručně představeny dva hlavní mechanismy podpory výroby elektřiny z OZE obsažené
v návrhu nového zákona o podpoře využívání obnovitelných zdrojů. Poslední část je věnována výkupním cenám
elektřiny z OZE v roce 2005.
EKONOMICKÉ DOPADY PODPORY
OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ ENERGIE
NA CENU ELEKTŘINY
Provozovatelé regionálních distribučních soustav (REAS)
jsou povinni vykupovat veškerou vyrobenou elektřinu z obnovitelných zdrojů na svém území za minimální výkupní ceny,
které každoročně vyhlašuje na následující rok Energetický
regulační úřad. Podpora se vztahuje na tyto druhy obnovitelných zdrojů:
Česká republika má méně příznivé podmínky pro využívání
obnovitelných zdrojů energie oproti některým evropským
státům, např. ve Skandinávii nebo Rakousku. Tento fakt je
dán specifickými podmínkami ČR vyplývajícími jednak z její
polohy (poměrně velká vzdálenost od moře, zeměpisná šířka),
ale také profilem území (absence vysokých hor či velkých
vodních toků).
V současné době mají největší podíl na výrobě elektrické
energie z obnovitelných zdrojů velké vodní elektrárny ČEZ,
a. s., s instalovaným výkonem nad 10 MW (tzv. Vltavská
kaskáda). Jedná se cca o 2 - 3 % celkově vyrobené elektřiny
v závislosti na hydrologických podmínkách a stavu rekonstrukce jednotlivých vodních děl po povodních v roce 2002.
Zbytek výroby z OZE je rovnoměrně rozdělen mezi malé
vodní elektrárny s instalovaným výkonem do 10 MW (cca
0,5 %) a spalování či spoluspalování biopaliv (také cca 0,5%).
Podíl výroby z ostatních alternativních zdrojů (vítr, slunce,
geotermální energie) je zanedbatelný.
Podpora výroby elektrické energie z obnovitelných zdrojů
je od roku 2001 zakotvena v zákoně č. 458/2000 Sb. o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických
odvětvích a o změně některých zákonů (energetický zákon).
Z tabulky č. 1 je patrný nárůst objemu výkupu elektřiny
z těchto zdrojů z hodnoty 0,95 TWh v roce 2002 na předpokládanou hodnotu cca 1,73 TWh v roce 2005, což představuje
zvýšení o 81 %.
Vzhledem k tomu, že se Česká republika zavázala v přístupové smlouvě o vstupu do Evropské unie dosáhnout
indikativního cíle podílu výroby elektřiny z obnovitelných
zdrojů na hrubé spotřebě elektřiny ve výši 8 % v roce 2010,
předpokládá se, že tato hodnota bude nadále stoupat. Zvýšené
množství výroby elektrické energie z obnovitelných zdrojů se
Tab. č. 1 Objem výkupu elektrické energie z obnovitelných zdrojů
Povinný výkup
elektřiny
z obnovitelných zdrojů
Celkem za obnovitelné zdroje
2002
2003
2004
2005
Skutečné hodnoty
výkupu
[MWh]
Skutečné hodnoty
výkupu
[MWh]
Předpokládané
hodnoty výkupu
[MWh]
Předpokládané
hodnoty výkupu
[MWh]
953 477
845 403
1 554 285
1 740 000
Teplo, technika, teplárenství
•• •malé vodní elektrárny do 10 MW,
•• větrné elektrárny,
•• zdroje spalující biomasu,
•• zdroje spalující bioplyn,
•• zdroje využívající geotermální energii,
•• zdroje založené na fotovoltaických systémech.
11
1/2005
Graf č. 1: Rozbor průměrné ceny elektřiny pro domácnosti
od 1. května 2004
promítá do ceny elektrické energie konečných zákazníků a to
jak chráněných (domácností), tak i oprávněných. Výsledný
příspěvek na krytí vícenákladů výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů, který hradí každý konečný zákazník, je ovlivněn
těmito faktory:
Teplo, technika, teplárenství
• množstvím a strukturou výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů,
• výší podpory těchto zdrojů (výkupními cenami),
• cenou silové elektřiny na trhu s elektřinou,
• celkovou spotřebou elektřiny konečných zákazníků.
12
Mezi základní působnosti Energetického regulačního úřadu patří dle současného znění energetického
zákona podpora hospodářské soutěže, podpora využívání obnovitelných a druhotných zdrojů energie
a v neposlední řadě ochrana zájmu spotřebitelů.
Poslední dvě zmíněné působnosti Energetického
regulačního úřadu jdou tak trochu proti sobě, neboť
pokud Energetický regulační úřad bude dle litery
zákona ve vyšší míře podporovat obnovitelné zdroje, projeví se tato skutečnost negativně v konečné
ceně elektrické energie všech zákazníků, které má
Energetický regulační úřad zároveň „chránit“ proti
nárůstu cen elektřiny. V roce 2004 příspěvek na
obnovitelné zdroje činil 1,54 % z ceny elektřiny pro
domácnosti (viz graf č. 1) a v budoucnu se očekává
jeho další nárůst.
Tab. č. 3 Expertní odhad nákladů na podporu obnovitelných zdrojů
v budoucnosti
2010
2030
8%
16,90%
Předpokládané náklady na OZE
Celkem vícenáklady na OZE
mld. Kč
5
15,4
Vícenáklady na PpS celkem
mld. Kč
3,7
6
Příspěvek na OZE na 1 MWh
Kč/MWh
85,87
245,71
Podpůrné služby - příspěvek na 1 MWh
Kč/MWh
63,9
95,72
Celkem náklady na OZE na 1 MWh
Kč/MWh
149,77
341,43
MECHANIZMUS PODPORY VÝROBY ELEKTŘINY
Z OZE DLE NÁVRHU ZÁKONA O PODPOŘE
VYUŽÍVÁNÍ OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ
telných zdrojů v ČR
Příspěvek
na obnovitelné
zdroje [Kč/MWh]
Vývoj příspěvku na obnovitelné zdroje je v absolutních
číslech zachycen v tab. č. 2. Z tabulky je patrné, že výše příspěvku roste s objemem vykoupené energie z obnovitelných
zdrojů (viz také tab. č. 1).
Energetický regulační úřad vypracoval expertní odhad
výše toho příspěvku i v budoucnosti. Odhadované objemy
výroby elektrické energie z obnovitelných zdrojů vycházejí
jednak z indikativního cíle České republiky v roce 2010, který
činí 8 % podílu výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů na
celkové domácí spotřebě, jednak ze schválené státní energetické koncepce, která v roce 2030 předpokládá 16,9 % podíl
elektřiny z OZE. Výsledné porovnání je znázorněno v tab.
č. 3. Kromě zvýšení příspěvku na obnovitelné zdroje, jehož
příčinou je nárůst objemu výroby elektrické energie z obnovitelných zdrojů v příslušných letech, jsou v expertním odhadu
uvažovány další významné náklady, které souvisejí především
s nárůstem objemu elektrické energie z větrných elektráren.
Vzhledem k charakteru dodávky elektřiny z větrných elektráren, která je přímo závislá na okamžitých povětrnostních
podmínkách, bude nezbytné zvýšit objem nakupovaných
podpůrných služeb, jež nakupuje provozovatel přenosové
soustavy pro zajištění kvality a spolehlivosti dodávky elektrické energie konečným zákazníkům. Energetický regulační
úřad odhaduje tyto zvýšené náklady v roce 2010 ve výši
3,7 miliardy Kč, přičemž 3 miliardy činí nárůst právě díky
výrobě elektrické energie z větrných elektráren. Celkový
příspěvek na obnovitelné zdroje by potom v tomto roce
činil téměř 150 Kč/MWh, což je více než pětinásobný nárůst
oproti roku 2005.
2002
2003
2004
2005
8,721)
12,03
29,04
28,922)
1) V roce 2002 je v příspěvku zahrnuta i podpora kombinované výroby elek-
třiny a tepla. V ostatních letech se podpora kombinované výroby elektřiny
a tepla již vykazuje zvlášť.
2) Meziroční pokles příspěvku na obnovitelné zdroje mezi lety 2004 – 2005 je
dán změnou metodiky výpočtu příspěvku. Od roku 2005 jsou povinni příspěvek
na obnovitelné zdroje platit i výrobci za tzv. ostatní spotřebu (podrobněji viz
cenové rozhodnutí ERÚ č. 10/2004).
V současné době (prosinec 2004) je v parlamentu stále
projednáván nový zákon o podpoře využívání obnovitelných
zdrojů energie. Zákon nabízí výrobcům elektřiny z OZE
k volbě dvě možnosti, jak uplatnit elektřinu na trhu. První
možností je využití systému minimálních výkupních cen,
který platí i v současné době. Tuto elektřinu budou i nadále
povinni vykupovat provozovatelé regionálních distribučních
soustav spolu s provozovatelem přenosové soustavy a poslouží ke krytí ztrát v sítích. Objem povinného výkupu elektřiny
není omezen a náklady s ním spojené, včetně vyrovnání
odchylky provozovatele soustavy způsobené nestabilitou
Česká republika se v přístupové smlouvě do Evropské unie
zavázala ke zvýšení podílu výroby elektrické energie z obnoVÝKUPNÍ CENY ELEKTŘINY
vitelných zdrojů na 8 % na celkové domácí spotřebě elekřiny
Z OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ V ROCE 2005
v roce 2010. Je tedy zřejmé, že k podpoře obnovitelných zdrojů bude docházet i v budoucnu. Podpora musí být nastavena
Povinný výkup elektřiny z obnovitelných zdrojů se oproti tak, aby tato elektřina našla své uplatnění na trhu a výstavba
roku 2004 mění jak v kategoriích podporovaných obnovi- nových výroben byla ekonomicky zajímavá pro investory. Na
telných zdrojů (je nově zaváděn princip tzv. časové matice druhou stranu je však nutné nastavit formu podpory tak, aby se
u malých vodních elektráren), tak i ve výši výkupních cen. Mi- rozvíjely přednostně jen ty technologie, které nejlépe vyhovují
nimální výkupní ceny elektřiny z OZE v Kč/MWh stanovené podmínkám ČR. Rozvoj obnovitelných zdrojů energie zaplatí
ERÚ pro rok 2005 (tab. 4). Uvedené minimální výkupní ceny ve svém důsledku vždy konečný zákazník, který se např.
elektřiny jsou stanoveny na základě kritéria čisté současné v roce 2005 podílí na podpoře obnovitelných zdrojů energie
částkou ve výši téměř 29 Kč/MWh. Energetický
Tab. č. 4 Minimální výkupní ceny elektřiny z OZE pro rok 2005
regulační úřad odhaduje, že do roku 2010 se
příspěvek konečného zákazníka na obnovitelné
malé vodní elektrárny do 10 MW Pinst včetně před 1. 1. 2005
1600
zdroje více než zpětinásobí. Z tohoto důvodu by
systém
podpory obnovitelných zdrojů měl vést
malé vodní elektrárny do 10 MW Pinst včetně od 1. 1. 2005
2050
k dosažení indikativního cíle v roce 2010 pokud
větrné elektrárny před 1. 1. 2004
3020
možno s co nejmenšími dopady na cenu elektřiny
pro konečné zákazníky.
větrné elektrárny uvedené do provozu v roce 2004
2720
větrné elektrárny od 1. 1. 2005
2600
zdroje spalující biomasu
2520
zdroje spalující bioplyn uvedené do provozu před 1. 1. 2004
2520
zdroje spalující bioplyn uvedené do provozu od 1. 1. 2004
2420
zdroje využívající geotermální energii
3500
zdroje elektřiny využívající sluneční záření
6040
k
oďouse
artin K
Ing. M tislav Krejcar řad
s
va
ú
Ing. Ro ký regulační
01 Jihla
tic
5, 586 80 640
Energe ovo náměstí
5
7
6
k
x: 5
Masar y 580 111, fa
7
tel.: 56 [email protected]
e
e-mail:
1/2005
Teplo, technika, teplárenství
těchto zdrojů, budou zahrnuty do regu- Tab. č. 5 Pevné výkupní ceny elektřiny z OZE pro rok 2005
lovaných cen za distribuci a přenos.
společné spalování palivových směsí bílé biomasy a fosilních paliv
500
Minimální výkupní ceny stanoví Energetický regulační úřad tak, aby bylo
společné spalování palivových směsí hnědé biomasy a fosilních paliv
670
u nového zařízení dosaženo 15-leté doby
společné spalování cíleně pěstované biomasy a fosilních paliv
900
návratnosti investic za podmínky splnění
technických a ekonomických parametrů,
kterými jsou zejména náklady na instalovanou jednotku hodnoty budoucích peněžních toků respektujících jak celkové
výkonu, účinnost využití primárního obsahu energie v obno- investiční, tak i palivové a další provozní výdaje v průběhu
vitelném zdroji a doba využití zařízení. U zdrojů uvedených celé doby životnosti zařízení.
do provozu před nabytím účinnosti tohoto zákona bude
Pro výrobu elektřiny společným spalováním palivových
zachována výše minimálních výkupních cen roku 2004 se směsí bílé, hnědé a cíleně pěstované biomasy a fosilních
zohledněním indexu cen průmyslových výrobců. Variantu paliv stanovil ERÚ pevné výkupní ceny elektřiny v Kč/MWh
povinného výkupu s minimálními cenami mohou využít (tab. č. 5).
všichni výrobci s výjimkou těch, kteří spalují společně
V případě spoluspalování biomasy a fosilních paliv jsou
biomasu a fosilní paliva. Pro společné spalování biomasy
pevné výkupní ceny elektřiny z obnovitelné části paliva
a fosilních paliv bude platit pouze režim příplatků k tržní
vypočtené opět na základě kritéria čisté současné hodnoty.
ceně (zelených bonusů).
Pevné výkupní ceny pokrývají zvýšené investiční a provozDruhou možností uplatnění nároku na podporu je využití ní náklady na výrobu elektřiny z biomasy oproti spalování
systému tzv. zelených bonusů. V tomto případě prodá vý- samotných fosilních paliv.
robce elektřinu z OZE obchodníkovi s tím, že k tržní ceně
Minimální výkupní cena z OZE je snížena o 1000 Kč/MWh,
elektřiny z obnovitelných zdrojů mu je poskytnut prostředpokud elektřina vyrobená v obnovitelných zdrojích a vynictvím provozovatele distribuční společnosti příspěvek
kázaná podle zvláštního právního předpisu není dodána do
ve formě zelených bonusů (výsledná cena elektřiny z OZE
regionální distribuční soustavy a je spotřebována fyzickou
= tržní cena elektřiny dle jednotlivých druhů OZE + příslušnebo právnickou osobou bez použití regionální distribuční
ný zelený bonus). Cena zelených bonusů bude stanovena
soustavy. Výkup elektřiny uplatňuje výrobce u územně příEnergetickým regulačním úřadem stejnou metodikou jako
slušného provozovatele distribuční soustavy, který za něho
minimální výkupní ceny. V metodě výpočtu bude navíc
přebírá odpovědnosti za odchylku.
zohledněna zvýšená míra rizika uplatnění elektřiny z obnovitelných zdrojů na trhu s elektřinou. Náklady spojené
s „vyplácením“ zelených bonusů budou opět zahrnuty do
SHRNUTÍ
regulovaných cen za distribuci.
13
1/2005
Bez respektování fyzikálních zákonů
nelze provádět rozúčtování nákladů
na vytápění
Josef Patočka
Článek podává informaci o mezinárodní konferenci o poměrovém měření tepla. Tato pravidelně Technickou
univerzitou v Liberci po třech letech pořádaná konference byla v roce 2004 zaměřena na analýzu příčin chybných rozúčtování úhrad za vytápění prováděných podle importovaných norem ČSN EN 834 a ČSN EN 835.
Souběžně byly prezentovány výsledky výzkumu prováděného od poslední konference a fyzikálně jednoznačně
popsány základní metody rozúčtování.
Teplo, technika, teplárenství
Ve dnech 21. a 22. září 2004 se konala na Technické
univerzitě v Liberci mezinárodní konference zaměřená na
rozúčtování celkových vytápěcích nákladů domu na jednotlivé místnosti (byty). Záměrem organizátorů konference
bylo analyzovat současné technické, ekonomické i právní
problémy tohoto oboru. K účasti na konferenci byly vyzvány
zejména organizace a firmy, u kterých se ze vztahu k jejich
profesnímu zaměření dalo předpokládat, že pomohou vyřešit
příčiny častých, fyzikálně nezdůvodnitelných a laicky nekontrolovatelných rozúčtování.
První den konference byl věnován výsledkům teoretického
výzkumu, prováděného na některých odborných katedrách
vysokých škol. Druhý den byl zaměřen na praktické rozúčtování, zejména na výsledky porovnávacích měření různých
systémů indikace.
Konference se účastnilo kolem 80 zájemců o poměrové
měření. Zásadním pozitivním přínosem byly přednášky zástupců MMR, MPO, TU Liberec, VUT Brno, TU Bratislava
a STP – územní centrum Liberec.
14
Obr. 1 Tepelná ztráta místnosti a změna výkonu otopného tělesa
v závislosti na průtoku otopné vody
Toto v pořadí již páté setkání odborníků i laické veřejnosti
bylo tento rok zaměřeno na neuspokojivé výsledky rozúčtování podle přejatých evropských norem ČSN EN 834 a ČSN
EN 835. Zastánci těchto norem byli předem vyzváni, aby
k těmto fyzikálně diskutabilním normám zaujali buď kritické
stanovisko, nebo aby je dokázali obhájit. Vzhledem k průkazné existenci chybných rozúčtování byli na konferenci zváni
všichni její propagátoři, zastánci i realizátoři. Byly zvány
jednotlivé firmy i celé asociace až po evropskou zastřešující
asociaci rozúčtovatelů E.V.V.E. v Bruselu. Byli zváni i odborníci z redakčních rad odborných časopisů.
Na konferenci byly projednávány zejména nejčastější
systémové chyby uvedených norem a jim podřízených
rozúčtování:
a) nerespektování vnitřních prostupů tepla mezi byty,
b) nerespektování posunu místa střední teploty otopného tělesa,
c) chybné rozúčtování v důsledku vysoké startovací
teploty elektronických indikátorů,
d) chybné rozúčtování v důsledku nulových náměrů při
výraznějším až úplném uzavírání otopného tělesa,
e) malá rozlišovací schopnost odpařovacích indikátorů,
f) chybná rozúčtování v důsledku teplotní roztažnosti
měrné kapaliny u odpařovacích indikátorů.
ad a)
Nerespektování vnitřních prostupů tepla, které vyplývá
z norem ČSN EN 834 a ČSN EN 835 vede k fyzikálně
nezdůvodnitelným rozdílům v úhradě za vytápění kompenzovaným buď násilným přičítáním, nebo odečítáním naměřených dílků nebo používáním obtížně kontrolovatelných
koeficientů polohy bytů. Na obr. 1 je provedeno porovnání
výkonu otopného tělesa a tepelných ztrát místnosti. Jejich
rozdíl v závislosti na průtoku otopné vody je způsoben nerespektováním vnitřních prostupů tepla. Podíl úhrady konkrétní
místnosti na vytápěcích nákladech domu se musí odvíjet od
tepelné ztráty místnosti (křivka QZ), nikoliv jen od množství
tepla získaného z otopného tělesa (křivka QP). Toto tvrzení
lze podpořit zcela laickým důkazem. Uzavřením otopného
Posuvem směřujícím od středu nahoru se snižuje měřený
teplotní rozdíl mezi jednotlivými teplotními křivkami až
k limitní hodnotě, kde jsou relativně stejné teploty. Posuvem
směrem nahoru se tak ztrácí rozhodující údaj pro poměrové
měření.
tělesa klesá jeho výkon až k nulové hodnotě, kdežto tepelná
ztráta místnosti klesá v důsledku vnitřních prostupů tepla
výrazně pomaleji, a ze zkušenosti je známo, že teplota
v jednotlivé místnosti se zcela uzavřeným otopným tělesem
zpravidla nepoklesne o více jak 5 K (°C). Pokud je k rozúčtování použito jen teplo dodané z otopného tělesa, musí
být provedena kompenzace vnitřních prostupů tepla, neboť
je morálně nepřijatelné, aby ten, kdo teplo z otopného tělesa
získal a zaplatil, jej dále bezplatně předával do sousední
místnosti (bytu).
Tab. 1 Vztah mezi střední teplotou otopného tělesa a teplotou
v 75 % výšky tělesa
1
2
3
4
5
tstřř °C
54,3
67,0
43,1
29,1
20,7
t75 °C
62,5
70,7
52,9
34,4
18,2
8,2
3,7
9,8
5,3
-2,5
chyba ve °C
ad b)
Místo střední teploty otopného tělesa se výškově mění
v závislosti na průtoku otopné vody otopným tělesem.
Na obr. 2 je uvedeno místo střední teploty otopného tělesa
(vodorovná čárka) v závislosti na průtoku otopné vody. Pokud by měla být indikována střední teplota otopného tělesa,
musel by být indikátor posouván
ve svislém směru mezi středem
otopného tělesa a jeho horní hranou. Chyba systému je v rozdílu
mezi střední teplotou otopného
teplota místností
tělesa tstř a teplotou v místě instavýkon otopného tělesa
lace indikátoru t75 (75 % stavební
výšky otopného tělesa).
průtok vody ot. tělesem
Z tabulky 1 vyplývá, že nejvyšší
chyba je právě v rozmezí nejčastěji
používaných teplot otopné vody.
Důsledkem jsou uváděné nezdůvodnitelné rozdíly v úhradách.
ad c)
Podle prospektů elektronických indikátorů začínají indikárory registrovat výkon otopného tělesa při tzv. spouštěcí
- vypínací teplotě, která je v rozmezí 28 ¸ 36 °C. Z tabulky
1 vyplývá, že registrace začíná (končí) při relativně vysokých a nejistých teplotních rozdílech mezi teplotou povrchu
otopného tělesa a teplotou snímače indikátoru. Rozdíl mezi
povrchovou teplotou otopného tělesa a teplotou snímače
indikátoru závisí na vzájemném tepelném kontaktu. Normy
ČSN EN 834 a ČSN EN 8735 tento teplotní rozdíl popisují
konstantou c podle vztahu
c=
tm − tk
tm − tL
kde tm – teplota otopné vody
tk – teplota snímače indikátoru
tL – teplota vzduchu v místnosti
V normách je uveden případ připouštějící konstantu
c o velikosti 0,7. Znamená to, že při teplotě otopné vody
52,9 °C (viz tab. 2 průběh 3) bude teplota snímače indikátoru
t = 29 °C. Skutečná hodnota pro konkrétní indikátor a konkrétní otopné těleso tak může být zatížena významnou chybou.
Vztah mezi teplotami je popsán v tab. 2 pro různé výkony
otopného tělesa.
Při těchto podmínkách otopné těleso předává do místnosti
sníženou tepelnou energii, ale indikátor to neregistruje.
Takováto vypínací teplota často b ývá propagačně zneužívána jako výhoda elektronických indikátorů, ale ve svých
důsledcích způsobuje nepřiměřené rozdíly v náměrech
řešené, jak bylo výše uvedeno, nesystémovým přičítáním
nebo odečítáním dílků, které je pochopitelně chápáno
uživatelem bytu jako podvod. Uvedené normy sice předepisují povinné použití konstanty c k určení odpovídající
hodnoty Kc, ale v praktických rozúčtováních se tento údaj
neobjevuje.
1
2
3
4
5
t i (°C)
20
21,5
18,8
17,5
16,9
Q (%)
100
146
63
24
5
G (%)
100
341
46
15
3
střední teplota ot. tělesa
ts (°C)
54,3
67
43,1
29,1
20,7
teplota v 75 % výšky ot. tělesa
t75 (°C)
62,5
70,7
52,9
34,4
18,2
teplota snímače při c = 0,7
t0,7 (°C)
32,7
36,3
29
22,6
17,3
teplota snímače při c = 0,2
t0,2 (°C)
54
60,9
46,1
31
18
Teplo, technika, teplárenství
Obr. 2 Teplotní údaje na různě provozovatelných otopných
tělesech
1/2005
15
1/2005
ad d)
Nulové náměry jako nutný důsledek fyzikálně pochybené
koncepce norem ČSN EN 834 a ČSN EN 835 vyplývají
z obr. 1, kde je dokumentován nulový výkon otopného tělesa
(křivka QP), ale tepelná ztráta místnosti nulová není (křivka
QZ). Šrafovaná plocha mezi uvedenými křivkami představuje chybu v rozúčtování, která se výrazně zvyšuje s rostoucí
odchylkou průtoku otopné vody od střední hodnoty, tzn. v závislosti na odchylce teploty místnosti od střední hodnoty. Je
nutno připomenout, že rozdíl mezi křivkami QP a QZ se odvíjí
od vzájemného vztahu mezi tepelným odporem obvodového
pláště a tepelným odporem vnitřních příček. S postupným
zateplováním obvodových plášťů se rozdíl mezi uvedenými
křivkami zvyšuje. Z toho vyplývá, že chyba v rozúčtování
prováděném ve smyslu norem ČSN EN 834 a ČSN EN 835
se zateplováním zvyšuje.
Teplo, technika, teplárenství
ad e)
Užitné vlastnosti bytu jsou vedle ceny nejdůležitější
motivací spotřebitele při rozhodování o jeho koupi. Jako
největší lákadlo se uvádí možnost individuální regulace
vytápění místnosti podle údaje indikátoru. Jaká je skutečnost, lze demonstrovat na běžném příkladu. Po instalaci
indikátoru začátkem ledna je ampule přeplněna o „letní
odpar“ cca 5 mm nad nulu. Při plném provozu vytápění
ubývá měrné kapaliny rychlostí 2 – 3 mm za měsíc. Za
jeden den, případně za jeden týden je odečet prakticky
překryt chybou odečtu. Malá citlivost pro nízkoteplotní
vytápění a velké přeplnění z důvodu kompenzace letního
odparu způsobuje, že jeden až dva měsíce udává indikátor
záporný údaj.
16
ad f)
Vliv teplotní roztažnosti měrné kapaliny při hodnotě
b = 10-3 K-1 způsobuje, že změna teploty o 60 °C při odparu
indikátoru 10 mm se projeví kolísáním náměru až o 6 mm.
Podle okamžité teploty otopného tělesa v době odečtu pak je
chyba náměru indikátoru ± 20 %.
Uvedené příčiny chybných rozúčtování byly v praktické
části konference doloženy konkrétními výsledky rozúčtování
při souběžném použití alespoň dvou typů indikátoru. Na konferenci nebyl nikdo, kdo by našel odvahu k obhajobě těchto
fyzikálně pochybných rozúčtování. Pozitivní výsledek konference však tím neutrpěl. Spíše naopak. Namísto bezbřehých
rétorických cvičení o milionech úspěšných rozúčtování byly
na konferenci jednoznačně definovány podmínky fyzikálně
zdůvodnitelných rozúčtování s preferencí možnosti laické
kontroly uživatelem bytu.
Východiskem pro takováto rozúčtování bylo na konferenci
prezentováno a nikým z účastníků nezpochybněno konstatování:
• cílem vytápění je dosažení žádané teploty prostředí
o určité velikosti (podlahové ploše),
• teplota prostředí je kvalitativním kritériem pro rozdělení vytápěcích nákladů domu na jednotlivé místnosti
(byty),
• podlahová plocha je kvantitativním parametrem pro
rozdělení vytápěcích nákladů domu na jednotlivé
místnosti (byty),
• existují dvě základní metody pro rozúčtování:
a) k dosažení žádané teploty je v rámci domu potřebné vždy stejné (konstantní – const) množství
tepla – metoda TQC,
b) k dosažení žádané teploty je v rámci domu potřebné vždy rozdílné (diferencované) množství
tepla – metoda TQD.
• v obou případech je pro rozúčtování rozhodující dosahovaná teplota místnosti jako jednoznačný a laicky
kontrolovatelný parametr,
• zvýšení resp. snížení úhrady podle dosahované teploty činí v závislosti na venkovní teplotě cca 6 % na
teplotní stupeň,
• u metody TQC odpovídá měrná úhrada za vytápění
vztažená na 1 m2 podlahové plochy v rámci domu
dosahované teplotě místnosti a průměrné energetické náročnosti,
• u metody TQD odpovídá měrná úhrada za vytápění
vztažená na 1 m2 podlahové plochy v rámci domu
dosahované teplotě místnosti a skutečné energetické
náročnosti,
• metoda TQC se použije v případech, kdy energetická
náročnost jednotlivých místností (bytů) není zahrnuta
do nájemného nebo ceny bytu (prakticky celý bytový
fond v ČR),
• metoda TQD se použije v případech, kdy energetická
náročnost jednotlivých místností (bytů) je zahrnuta
do nájemného nebo ceny bytu,
• rozúčtování pro obě metody je možno realizovat
bez zavádění koeficientu polohy bytů (E & P
č. 5/2004),
• pro laickou kontrolu rozúčtování je doporučeno
uvádět teplotní souvislosti mezi teplotami místností
téhož bytu a teplotou jednotlivých místností bytu ve
vztahu k průměrné teplotě všech poměrově měřených
místností (zatím výhradně je používáno u systému
VIPA) (E & P č. 2/2004),
• u centrálně vytápěného bytu nelze teplo neodebírat,
existující nulové náměry u indikátorů podle norem
ČSN EN 834 a ČSN EN 835 jsou důsledkem fyzikálně pochybené koncepce těchto norem,
• každý stát má povinnost, ale i právo zavést do svého
právního řádu vlastní systém rozúčtování vycházející z historicky vzniklých podmínek a respektující
motivační charakter měření,
• nezbytnou podmínkou zůstává respektování základních fyzikálních zákonů.
Sc.
čka, C
sef Pato
Jo
.
g
In
Doc.
15
s. r. o.
Liberec 50 457
VIPA CZ 20, 460 15
82 7
4
:
á
x
k
c
fa
Kadli
457,
z
2 750
tel.: 48 [email protected]
p
:
il
a
z
.c
a
e-m
ip
.v
www
http://
1/2005
ní fyzikálních zákonů nelze
ová
ekt
resp
Bez
y:
očk
Pat
J.
nku
člá
k
o
isk
Stanov
rozúčtování nákladů na vytápění
provádět
Zájem o energii mořských vln
Hledání způsobu snižování nákladů
u větrných elektráren
Společnost Ocean Power Technologies, Inc. (OPT) uzavřela začátkem března 2004 memorandum o porozumění se
španělskou společností Iberdrola o instalaci deseti zařízení
o kapacitě asi 1,25 MWe na využití energie mořských vln asi
800 m od severního pobřeží Španělska. Španělská společnost
vlastní elektrárny o výkonu 2400 MWe na bázi obnovitelných
zdrojů energie. Systém Power Buoys firmy OPT zachycuje energii vln a přeměňuje ji na mechanickou sílu schopnou pohánět
generátor. Zvedání a pokles vln pohybuje bójí nahoru a dolů
obdobně jako píst asi o jeden metr pod hladinou. Pohyby
pohánějí elektrický generátor na mořském dně pod bójí. Získaný střídavý proud je přeměněn na stejnosměrný o vysokém
napětí a podmořským kabelem odeslán na pobřeží. Všechna
zařízení jsou vybavena senzory, které nepřetržitě monitorují
provoz různých subsystémů a charakteristiky oceánu. Jestliže
jsou vlny příliš vysoké, systém se automaticky zastaví a začne
opět pracovat, jakmile se vlny ustálí na normálu. Španělsko
bude patrně druhou zemí po Havaji, kde bude v komerčním
provozu uplatněn systém Power Buoys. Pokud bude projekt
úspěšný, společnost OPT plánuje zvýšit výkon „vlnové farmy“
na 100 MWe do roku 2007. Společnost Iberdrola plánuje
rozšířit výkony elektráren na bázi obnovitelných zdrojů do roku
2007 na 4500 MWe.
Výzkumní pracovníci energetické sekce v Sandia National
Laboratories zkoumají možnosti snižování nákladů u větrných
elektráren, které umožní, aby turbíny vyráběly více elektřiny.
Ačkoliv současné větrné turbíny dovolují ekonomicky vyrábět
elektřinu ve velmi větrných oblastech, je třeba zlepšit projekty
tak, aby větrné turbíny byly ekonomicky výhodné i tam, kde
je méně větru. Hledají se například metody, jak vyrobit větší
a pevnější lopatky s využitím hybridních uhlíkografitových
vláken, které vykazují větší plochu bez zvýšených nákladů.
V uplynulých deseti letech klesly náklady u větrných elektráren
v největrnějších oblastech o 2,5 až 5 USc/kWh. Aby se tak
stalo i v méně větrných oblastech, bude nutno snižovat náklady
u kritických komponent již v etapě projektování a výroby. V současné době nejpopulárnější komerční větrné elektrárny mají
lopatky vysoké 35 m, jsou umístěné na stožárech vysokých
61 až 79 m a mají jednotkový výkon 1,5 MW. Většina lopatek
se vyrábí ze skelných vláken, avšak minimálně jeden evropský
výrobce je vyrábí ze dřeva. Očekává se, že díky snížení hmotnosti uhlíkoskleněných lopatek bude možno vyrábět lopatky
dlouhé 49 metrů, umístěné na stožárech 100 m vysokých.
V tomto případě by jednotkový výkon mohl dosáhnout až
2,5 MW. V National Wind Technology Center v Boulder City
ve státě Colorado bude zkoušeno 12 různých typů lopatek.
(Power Engineering, 2004, č. 3, s. 14 - 15)
(Power Engineering, 2003, č. 11, s. 34)
Teplo, technika, teplárenství
3) Tvrzení, že u ústředně vytápěného
ěž ceny tepla se od sebe velmi
Rovn
važuji za
tupů
pros
ních
vnitř
ní
K nerespektová
- bytu nelze teplo neodebírat, nepo
výrazně liší podle typu zdroje tepla (elek
á teplo
stáv
toto
nedo
vám
se
i
zastá
nost
byty
míst
mi
Do
ední
vné.
sous
sprá
tepla mezi
trárna s dodávkou tepla, teplárna nebo
h
jinýc
z
i
ale
,
pouze z otopné soustavy
stanovisko:
, druhu spalovaného paliva (uhlí,
pna)
výto
Zani.
o
mim
byty
nebo
ými
i
nost
otliv
míst
jedn
zdrojů uvnitř
Sdílení tepla mezi
e
zemní plyn nebo kapalná paliva) a podl
byty
ými
příotliv
V
jedn
lné.
ijate
mezi
nepř
tepla
ní
álně
sdíle
mor
ní
za
ji
nepovažu
bcem tepla a spotře- vádě
výro
mezi
-li
stojí
,
toho
o
dníh
je velmi problematické.
padě etážového vytápění nebo ústře
lský subjekt,
že
zon- bitelem ještě další podnikate
4) Naprosto nesouhlasím s tvrzením,
vytápění s centrální stoupačkou a hori
m je distributor tepla.
st
jaký
zavé
o
lná
práv
i
tepe
ale
t,
měří
nnos
se
povi
ody
má
rozv
i
stát
tálními bytovým
náročnost jednotlivých každý
lná
tepe
ílná
Rozd
m
systé
ého
tní
otliv
řádu vlas
energie dodávaná do každého jedn
užitné hodno- do svého právního
rem bytů se musí odrazit v jejich
tento voluntarismus
ě
Práv
ání.
čtov
rozú
í
bytu přesným měřidlem (např. plynomě
mus
,
d tomu tak není ještě dnes
Poku
tě.
é
ěřen
Nam
).
i snahami něktetepla
ckým
yisti
řeby
spolu s lobb
nebo měřičem spot
se k tomuto cíli směřovat v co nejbližší
atí,
zapl
statkům v našich
bytu
nedo
k
atel
uživ
vede
pak
firem
tepla
rých
množství
rozvíjejícím se trhu s byty
Při
sti.
ucno
budo
do
ěl
přisp
lem
zákonech a vyhláškách. Při vstupu ČR
aniž by dále pátral, jakým podí
jedině rozumné, budou-li se
tedy
bude
vo
(prá
s
aqui
zít
přev
zali
edů.
zavá
EU jsme se
k vytápění svých sous
pění
náklady na tepelnou energii pro vytá
tří
Evropských společenství) s výjimkou
Proč se tedy máme u klasické otopné
ečné
skut
e
podl
ávat
čtov
rozú
TUV
v
ohře
a
0/
98/3
a
it
2/ES
snaž
směrnic (68/414/EHS, 96/9
soustavy se spodním rozvodem
gie.
ener
řeby
nspot
povi
tato
tuto
ť
níci
Vždy
úřed
“?
í
nost
státn
ES). To, že naši
o jakousi „vyšší spravedl
K tezím pro rozúčtování nákladů na
ní
hlav
za
el
žuji
řebit
pova
spot
li,
kdy
,
rova
žiku
igno
d
okam
v
dosu
nost
neplatila již
azl. vytápění uvádím:
závadu. Při této příležitosti znovu zdůr
energie svůj byt nějakým způsobem získa
krité
itním
kval
že
se,
ívám
omn
Ned
1)
se
C
6/EE
do93/7
byt
ský
nice
měst
směr
t
y
ňuji, že požadavk
Někomu se podařilo získa
pro rozdělení nákladů domu na jeho
riem
nově
v
i
í
zdar
zněn
m
zcela
m
ovné
mný
dosl
ř
náje
témě
ným
v
opakují
dnes s regulova
ta
jednotlivé místnosti (byty) má být teplo
byt
připravované směrnici „Energetická
e
ma. Pokud jde o družstevní byty, stál
podl
poň
ales
být,
jím
by
Mělo
.
tředí
pros
ele
Kč,
000
30
m
hospodárnost u konečného spotřebit
3 + 1 v Praze v 80. letech kole
ru, teplo dodávané do jednotlinázo
o
méh
III,
tole
již
l
kapi
v
přiše
to
a
byt
ý
y“,
velk
ě
služb
ké
a energetic
v roce 1994 však stejn
nemi
vých místností otopnou soustavou, tj.
naši
ané
EU
nic
odáv
směr
odpr
ní
byty
rová
é
Igno
Stejn
13.
Kč.
ku
000
na 1 300
y, ale i neizolovaným člán
těles
i
ným
otop
m
jeno
í
antn
arog
tnicza
vlas
státními úředníky považuji
městy nebo podniky do osobního
potrubím (např. stoupacím).
na
a protiprávné.
ití
tví v nich bydlícím uživatelům přišly
použ
í
nějš
2) V každém případě je vhod
se
Ing. Jiří Cikhart, Dr.Sc.
150 000 Kč. Jejich současná tržní cena
e
ližuj
přib
pe
nejlé
se
která
,
TQD
dy
meto
lity
tel.: 233 326 817
však pohybuje podle stáří bytu a loka
pské směrnice 93/76/EEC.
evro
ům
davk
poža
Kč.
000
000
3
v rozmezí od 1 500 000 do
17
1/2005
Vstupem do EU se fyzikální zákony
nezměnily
Josef Patočka
18
S rostoucí cenou energií zákonitě roste i úhrada za vytápění. V centrálně vytápěných domech je úhrada za vytápění
bytu podílem na celkových vytápěcích nákladech domu.
V době, kdy 1 GJ tepla stál 21,- Kč, byl tento podíl relativně
malou částkou rodinného rozpočtu. Nárůstem ceny energií
se však finanční hodnota úhrady za vytápění zvýšila na deseti až dvacetinásobek i více. Logickým důsledkem je snaha
o efektivnější využívání tepelné energie, vedoucí ke snižování
spotřeby. Uživateli bytu by měla být poskytnuta motivace
k hospodaření teplem. Reálnou možností k dosažení úspor
uživatelem bytu je vlastní regulace vytápění, podpořená
vědomím, že za každý zvýšený teplotní stupeň zaplatí o cca
6 % více, za každý snížený teplotní stupeň zaplatí o 6 % méně.
Teplota bytu nebo teplota každé vytápěné místnosti o určité
podlahové ploše je nejen jednoduše měřitelným údajem, ale
stává se i kontrolovatelným výsledkem rozúčtování.
Dosažení žádané teploty místnosti je cílem i smyslem vytápění. Této logické skutečnosti by měla být podřízena i kritéria
rozúčtování. Relativně jednoduchou, zejména však levnou
motivací uživatele bytu k hospodárnému nakládání s tepelnou
energií je poměrové měření a následné rozpočítávání nákladů
domu na jednotlivé byty. Uvedená jednoduchost je pouze
zdánlivá, neboť za vhodným, levným a jednoduchým systémem
poměrového měření se skrývá celá řada energetických souvislostí. Celá složitost však spočívá na odborné firmě provádějící
rozúčtování, na jehož konci má být důvěryhodné, fyzikálně
zdůvodnitelné a laicky kontrolovatelné rozúčtování.
Poměrové měření není ani nemůže být založeno na aplikaci
jednoduchého vzorečku z prvního ročníku průmyslové školy,
do kterého nelze nic důvěryhodného dosadit. Příkladem takového přístupu k poměrovému měření je vztah
aparát ze základní školy. Tvrzení, že uvedený vztah představuje „rozúčtování nákladů na vytápění podle skutečné spotřeby
tepelné energie a vede ke zjednodušení a lepší kontrolovatelnosti rozúčtování“, může uvěřit jen laik bez minimálního
odborného vzdělání.
Autoři uvedených tvrzení k tomuto vzorečku sdělují: „Za
předpokladu známých hodnot veličin a a S je tedy nutno znát
ještě teploty trs a tm. Teplotu povrchu otopného tělesa v jeho
referenčním bodu trs může snímat (indikovat) i každý indikátor s jedním čidlem, a to jak elektronický, tak i odpařovací.
Ne tak ovšem teplotu okolního vzduchu tm, která může být
indikována pouze u indikátorů s dvěma čidly.“
Pokud uvedená tvrzení alespoň minimálně analyzujeme,
pak do uvedeného vzorečku lze reálně dosadit jediný důvěryhodný údaj, kterým je plocha otopného tělesa S. Tvrdit
o teploměru zavěšeném na otopném tělese, že indikuje teplotu
vzduchu tm v místnosti, by se nedovolil ani ambiciózní žáček
základní školy. Pokud to tvrdí soudní znalec a vysokoškolský
učitel, je to poněkud odvážný kaskadérský kousek. Stejně tak
střední teplotu otopného tělesa trs by bylo možno indikovat
pouze při svislém posouvání indikátoru podle okamžitého
průtoku otopné vody při nulovém teplotním rozdílu mezi
povrchovou teplotou otopného tělesa a teplotou snímače.
Jedno ani druhé není možné.
Pokus o zdůvodnění správnosti indikace v důsledku
korelace mezi teplotou povrchu otopného tělesa a teplotou
snímače je možno předem vyvrátit poukazem na výsledek
výpočtu tohoto teplotního rozdílu znázorněného graficky na
0
10
20
2
Q =α S (t rs − t m )
teplota vstupní vody t1 [° C ]
30
40
50
60
70
80
90
100
100
90
3
1
80
70
prosazovaný údajně nezávislým soudním znalcem Ing. Jiřím
Cikhartem, Dr.Sc., a vysokoškolským učitelem Ing. Jiřím
Baštou, Ph.D. Tento vztah je opakovaně publikován v několika odborných časopisech, zejména Vytápění, větrání, instalace
a Topenářství, instalace. Pokud by tento vztah nebyl doprovázen rozsáhlou, až bulvární slovní propagací s klamavou
reklamou a současným pomlouváním ostatních systémů rozúčtování, mohl by se čtenář domnívat, že jde skutečně o snahu
přiblížit problematiku rozúčtování méně odborně fundovaným
čtenářům a méně odborně fundovaným uživatelům centrálně
vytápěných bytů. Uvedený vzoreček s popisem, co jednotlivé členy znamenají, skutečně vyžaduje pouze matematický
60
Č S N E N 835
Teplo, technika, teplárenství
Článek reaguje na masivní klamavou reklamu doprovázenou naváděním občanů ČR podávat žalobu k mezinárodnímu soudu ve Štrasburku, pokud pro rozúčtování úhrady za vytápění nebudou používány dvoučidlové
elektronické indikátory, nejlépe dovážené ze Švýcarska firmou INMES s. r. o.
50 X %
40
30
20
V IP A
10
92a
0
10
20
30
40
50
60
70
teplota vratné vody t2 [° C ]
80
90
0
100
1 – povrchová teplota otopného tělesa
2 – teplota snímače indikátoru spočítána podle vztahu tk = tm - c(tm - tL)
3 – teplota snímače indikátoru podle Ing. J. Bašty, Ph.D.
Obr. 1 Změna teploty povrchu otopného tělesa a snímače
indikátoru
Nu . λ
h
α=
kde
Nu =c (Gr . Pr )
n
Gr =
Pr =
a=
β g ∆ t h3
p2
ν
a
λ
c. ρ
c – konstanta závislá na součinu Gr Pr
u – exponent závislý na součinu Gr Pr
Pokud by rozúčtování mělo být důvěryhodné, mělo by být
doloženo tímto výpočtem nejen zvlášť pro každý typ otopného
tělesa, ale i pro jednotlivé otopné těleso rozdílně regulované.
I když v krajním případě připustím, že rozúčtovatelská firma
by takto rozúčtování prováděla, je jakákoliv laická kontrolovatelnost uživatelem bytu vyloučena. Vzhledem k tomu, že
do uvedeného vzorečku nelze dosadit skutečně důvěryhodné
hodnoty, ale jen „nějaký“ součinitel přestupu tepla, „nějakou“
hodnotu teploty otopného tělesa a „nějakou“ hodnotu teploty
místnosti, nelze dvoučidlový indikátor takto použitý považovat za zařízení schopné rozúčtovat náklady za vytápění
ve smyslu směrnice EU 93/76/EHS. I kdybychom připustili,
že indikace vede ke splnění „všemu nadřazené“ směrnice
EU, pak by soudní znalec měl vědět, a pokud ví, neměl by
zamlčovat skutečnost, že uvedená směrnice je před zrušením
v důsledku v současné době projednávané směrnice o energetických službách. Po dlouhé době i v EU dospěli k poznání,
že vytápění bytů není ani kupováním tepla, ani kupováním
elektronických dílků na indikátorech, ale reálnou kvalitativní
i kvantitativní službou. V ČR to víme minimálně 50 let.
Pokus o povýšení dvoučidlového indikátoru na měřidlo
skutečně odebraného tepla ve smyslu směrnice EU 93/96/EHS
byl proveden v Rakousku a komentován na mezinárodní konferenci v Grazu (Štýrský Hradec) v roce 1989. Tam se mimo
jiné objevily následující závěry: „Součet pěti dvoučidlových
přístrojů vykázal odchylku více než 80 % ve srovnání s výsledkem zjištěným kalorimetrickým měřidlem tepla“. „Tvrzení jednotlivých výrobců rozdělovačů nákladů na vytápění,
že elektronické přístroje byly přesnější než odpařovací, se
nedala potvrdit“.
Za zmínku stojí uvést i závěry dalších konferencí:
„Elektronické rozdělovače jak s jedním, tak dvěma čidly
mají přibližně stejnou chybu“. (Konference o měření tepla
Brno 1991).
Údajně nezávislý soudní znalec a energetický auditor
Ing. J. Cikhart, Dr.Sc., se razantně pouští do obhajoby občanů ČR, slibuje jim násobky měsíčních mezd odškodného
v eurech, když budou český stát žalovat u nezávislého soudu
ve Štrasburku, že rozúčtování nebylo provedeno podle dvoučidlových elektronických indikátorů ve smyslu uvedeného
vzorečku. Čtenář si jistě položí otázku, proč?
Kdo hledá odpověď, najde ji v Sešitu projektanta č. 10
(autor Ing. J. Cikhart, Dr.Sc.) na str. 90. Sešit projektanta
vydala Společnost pro techniku prostředí – odborná sekce
pro vytápění, předseda Ing. Jiří Bašta, Ph.D., Ing. Jiří Cikhart,
Dr.Sc., hodnotí pomocí uvedeného vzorečku jako budoucnost indikace tepla v bytech s tradiční otopnou soustavou
dovážené dvoučidlové elektronické indikátory firmy Metrix
Systems a.s. Tyto indikátory dováží firma INMES (Industry
Measuring), spol. s r.o. „Nezávislý“ soudní znalec a „nezávislý“ energetický auditor Ing. Jiří Cikhart, Dr.Sc., je podle
firemních webových stránek členem užšího vedení této firmy.
Očekává, že Česká republika nařídí povinné použití dvoučidlových elektronických indikátorů. Pokud to neudělá, pak
s „pravděpodobností hraničící s jistotou každý občan, který
Českou republiku zažaluje, nemůže svůj spor prohrát.
1/2005
V jednom ze svých článků Ing. Jiří Cikhart, Dr.Sc., jako
soudní znalec a energetický auditor napsal: „Složité otázky
nemívají jednoduchá a laciná řešení, je nutno se vyvarovat
při zjednodušení zbytečně velkých chyb, ať se to podnikatelům
nebo obchodníkům líbí nebo ne“. Jako soudní znalec by měl
poznat, na jak „tenkém ledu“ se pohybuje, zda uvedené řešení
podle vzorečku Q = a S ∆ t není právě tím jednoduchým, laicky
nekontrolovatelným řešením s velkými chybami, ale současně
řešením relativně nejdražším, které nelze považovat ani za řešení ve smyslu směrnice EU, ani ve smyslu fyzikální přijatelnosti,
ani ve smyslu laické kontrolovatelnosti uživatelem bytu.
Pokud Ing. J. Cikhart, Dr.Sc ., má na srdci skutečně poctivou
snahu, aby uživatelé bytů dostávali důvěryhodné a laicky kontrolovatelné rozúčtování bez velkých chyb za přijatelnou cenu, pak
by si měl spočítat, že „lukrativní obchod“ za 250 až 300 mil. se při
použití dovezených dvoučidlových elektronických indikátorů
zvýší na čtyřnásobek, tj. 1,3 až 2,1 miliardy získané z kapes
uživatelů centrálně vytápěných bytů.
Pokud české právní úpravě rozúčtování úhrady za vytápění
domu na jednotlivé byty lze něco vytknout, pak je to příliš
velká benevolence k rozúčtovatelským firmám, které v podstatě každé sebenesmyslnější rozúčtování, zejména prováděné
sice podle jednoduchých, ale problematických vzorečků, se
násilně vtěsnají do intervalu ± 40 % od průměru a mohou
prohlásit za odpovídající vyhlášce.
O to méně je vyhláška vstřícná k uživatelům bytů,
neboť neukládá povinnost uvádět v rozúčtování laicky
kontrolovatelné údaje o kvalitě a kvantitě vytápění jako
energetické služby realizované ve smyslu současně
schvalované směrnice EU, kte
Sc.
zneužívanou směrnici
čka, C
sef Pato
Jo
.
g
Doc. In s.r.o.
EU č. 93/76/EHS ruší.
c 15
CZ
5 Libere
457
VIPA
60 1
750
á 20, 4
x: 482
Kadlick 750 457, fa
z
2
.c
tel.: 48 [email protected]
p
e-mail: ww.vipa.cz
w
http://
Teplo, technika, teplárenství
obr. 1. Křivka 1 představuje změnu teploty otopné vody při
průtoku otopným tělesem a zároveň se zanedbatelnou chybou
i teplotu povrchu otopného tělesa (a=k). Křivka 2 znázorňuje
teplotu snímače indikátoru při c = 0,7 (normy ČSN EN 834
a ČSN EN 835 takovou hodnotu připouštějí). Křivka 3 byla
získána překopírováním ze zprávy předložené na konferenci
TU Liberec v roce 1995 (str. 73) Ing. Baštou, Ph.D. Za pomoci
nenáročného matematického aparátu lze konstatovat, že křivka 3 je chybná. Takových chyb směrovaných v neprospěch
jiných systémů poměrového rozúčtování se dopouští Ing. J.
Bašta, Ph.D., v různých publikacích opakovaně. Za nejvíce
účelově pochybenou lze považovat učebnici EKIS, jejímž
spoluautorem je Ing. J. Bašta, Ph.D.
Hodnota součinitele přestupu tepla a se relativně složitě
počítá pomocí vztahů získaných experimentálně a zobecněných pomocí tzv. Nusseltova čísla pro výpočet a.
19
1/2005
nily
do EU se fyzikální zákony nezmě
Stanovisko k článku J. Patočky: Vstupem
vzdusoučinitel přestupu tepla ze stěny do
na obou stranách příslušné teplosměn
látky
é
nosn
teplo
oku
průt
u
mco
Zatí
chu.
né plochy. Změny teplot v bezprostřední
otopným tělesem se setkáváme výhradně
dány
jsou
h
ploc
ných
směn
teplo
blízkosti
s prouděním laminárním, u přípojky
tepla
t
právě velikostí součinitele přestupu
otopného tělesa se můžeme v praxi setka
z příslušné tekutiny do stěny.
vým
hodo
přec
s prouděním laminárním,
Pro indikaci poměrných množství tepla
i čistě turbulentním. Tím složitější pak
y
těles
i
předávaných jednotlivými otopným
na
je výpočet součinitele přestupu tepla
otopse instalují indikátory na jednotlivá
é látky (viz výše
nosn
teplo
dění
prou
ě
stran
ch
ná tělesa. U indikátorů připevňovaný
uvedené kriteriální vztahy).
byly
aby
to,
žité
důle
je
a
těles
ná
otop
na
V dalším doc. Patočka opět vědomě
ínek
všechny instalovány za stejných podm
e širokou veřejnost tvrzením, že směr
klam
v předepsaných referenčních místech.
ením
zruš
před
je
sti nice Rady 93/76/EHS
Vzduch obtékající indikátor ve vzdáleno
v důsledku projednávání nové směrnice
a
těles
ného
cca 12 mm od povrchu otop
nosti u konečpěné EU o energetické hospodár
nemá samozřejmě střední teplotu vytá
kých služgetic
ovení ného spotřebitele a o ener
místnosti. Nejde zde o absolutní stan
obsahuje
totiž
nice
směr
bách. I tato nová
příslušného tepelného výkonu otopného
6/EHS
93/7
nice
směr
k
dave
poža
původní
ílů
tělesa. Poměr těchto teplotních rozd
probýt
má
o rozúčtování nákladů, které
naměřených u všech správně nainstalo
ečné
skut
ke
ěru
pom
ém
váděno v přiměřen
at
vaných indikátorů však může vyjadřov
lím
dovo
si
nost
přes
Pro
gie.
ener
spotřebě
poměr tepelných výkonů příslušných
ku 13 kapitoly III.
člán
i
citac
ou
úpln
otopných těles v dobré shodě.
Článek 13 „Měření a informativní účto
cí
Že je součinitel přestupu tepla a funk
gie.“
ener
vání spotřeby
experimentálně získaných kriteriálních
1. Členské státy musí zajistit, že:
aci
aplik
Na
vím.
dorovnic, samozřejmě
Všichni koneční spotřebitelé energie
y
a řešení těchto vztahů byly založeny
firm
lské
vate
doda
o
aneb
dávané ze sítí
y
i
publikace Cikhart, Polanský: Výměník
ěným
ocen
čně
uren
konk
veny
vyba
jsou
1970
tepla v tepelných sítích (SNTL Praha
individuálními měřidly, která přesně
).
1976
a
Prah
L
SNT
ní
vydá
a 2. doplněné
odrážejí zákazníkovu aktuální spotřebu
eny.
Výsledky byly v praxi mnohokrát ověř
energie a aktuální čas používání.
se
Pozoruhodné je, že vědec, za něhož
Členské státy musí zajistit, že:
2.
p. Patočka tak rád vydává, se zde s odování odráží aktuální spotřebu ve sroZúčt
tak
voláváním na fyzikální zákony dopouští
zumitelných termínech a je prováděno
h úvazákladní hrubé chyby tím, že ve svýc
zníkům regulovat
záka
žnilo
umo
aby
,
často
ěrné
hách vynechal nejdůležitější bezrozm
ru
jejich vlastní spotřebu energie. U odbě
).
číslo
sovo
nold
(Rey
Re
je
jímž
,
kritérium
obsa
mělo
o
možn
d
poku
by
energie ze sítí
atky
popl
jak
účtu
ém
stejn
na
t
hova
ně
Pro laminární proudění přitom obec
i.
za energii, tak i poplatky za její distribuc
platí vztah:
že:
tit,
zajis
í
3. Členské státy mus
Pro turbulentní proudění pak obecně
sV účtech nebo s nimi, smlouvách, tran
ic
platí vztah:
stan
akcích, výpisech u distribučních
a v propagačních materiálech všichni
Grasshofovo číslo Gr se tak uplatňuje
musí
distributoři energií anebo prodejci,
upouze u laminárního proudění. U turb
mace:
infor
tyto
ět
uvád
ovi
zník
záka
váhu
lentního proudění má pak rozhodující
(a) současné aktuální ceny a pokud
p
nent
expo
ž
jeho
Re,
číslo
ovo
Reynolds
možno i aktuální spotřebu,
než
ovy
má přibližně čtyřnásobnou hodnotu
(b) pokud možno porovnání zákazník
řeexponent m u proudění laminárního.
spot
se
gie
současné spotřeby ener
Je mi samozřejmě jasné, že se součiniroku
lého
minu
bí
obdo
bou za totéž
tel přestupu tepla a na vnějším povrchu
v grafické formě.
1
na
i
slost
závi
v
it
otopných těles bude měn
k=
1
d2
1
1
+ ln +
teplotě v daném místě. Totéž ovšem bude
Kapitola IV, článek 14 „Zpráva“.
Pro válcovou stěnu: α1d1 2λ d1 α 2d 2
li
platit, a to ve zvýšené míře i o součinite
isi
1. Členské státy budou podávat Kom
ného
přestupu tepla na vnitřní straně otop
t1 – teplota teplonosné látky
inistraci
adm
é
becn
všeo
o
vy
zprá
í
t2 – teplota ve vytápěné místnosti
tělesa nebo trubky, který je o řád vyšš
látky
a realizaci této směrnice. Zpráva bude
než
y)
stěn
ts1 – teplota stěny na straně teplonosné
do
vody
z
tepla
tupu
přes
(při
hu
vzduc
ě
stran
na
obsahovat informace o opatřeních, která
ts2 – teplota stěny
ší
iálu stěny
součinitel přestupu tepla na straně vněj
l – součinitel tepelné vodivosti mater
byla nebo budou přijata. ……..
.
rní straně
(při přestupu tepla ze stěny do vzduchu)
a1 – součinitel přestupu tepla na primá
ě
stran
dární
sekun
na
a1 – součinitel přestupu tepla
Přestup tepla na vnitřní straně se bude
Článek 15 „Zrušení“.
,
it nejenom v závislosti na teplotě vody
ena
měn
propro
že
é,
jasn
zcela
Směrnice Rady 93/76/EHS bude zruš
Z uvedeného je
jejího proudění.
losti
rych
na
evším
před
ale
ost,
platn
v
e
tak
dnem, kdy tato směrnice vejd
stup tepla jak stěnou otopného tělesa,
Součinitel prostupu tepla tak bude vždy
ou
jak je uvedeno v článku 17.
i pro prostup tepla ochlazovanou stěn
než
nejistější a proměnlivější
hem
mno
t
teplo
ních
střed
místnosti se používá
Teplo, technika, teplárenství
Především bych se rád oprostil od
který
žlučovitého a urážlivého tónu autora,
moji
it
hybn
zpoc
í
se za každou cenu snaž
soudnezávislost i odborné kvality jakožto
. Proti
tora
audi
kého
getic
ener
a
ce
znal
ního
ání
ozov
pošk
u
těmto insinuacím a úmyslném
u.
cesto
jinou
it
brán
budu
se
dobrého jména
áindik
u
že
é,
jasn
lně
opite
poch
mi
Je
toru umístěného na otopném tělese není
možno indikovat u obtékajícího vzdu
chu
vzdu
tu
teplo
u
ěrno
prům
ní
chu vnitř
e
měřenou uprostřed místnosti ve výšc
, že
orné
nesp
je
éně
1,5 m nad zemí. Nicm
ného
otop
chu
povr
l
podé
sdílením tepla
ího
tělesa a postupným ohřevem obtékajíc
této
žení
dosa
k
vzduchu dojde ve výsledku
jak
ívá
použ
host
oduc
jedn
teploty, jíž se pro
ných
otop
nu
výko
o
lnéh
tepe
í
oven
při stan
těles, tak i při výpočtu tepelné ztráty
ou
při prostupu tepla ochlazovanou stěn
i.
místnost
e
Ani u ochlazované stěny místnosti přec
ale
ní,
střed
ní
vnitř
nemá vzduch teplotu
přenižší, jež právě odpovídá součiniteli
y.
stěn
této
u
tepla
u
stup
Aby bylo úplně jasno, uveďme základní
vztahy pro ustálený tok tepla rovinnou
a válcovou stěnou.
ou
Pro ustálený tok tepla rovinnou stěn
platí:
20
005
ho
tělesa vedením od vratného stoupací
indikátory VIPA.
zcela
o
těles
né
otop
-li
bylo
y,
tehd
i
potrubí
Pokud jde o firmu INMES, s. r. o.,
ozu.
prov
tí“.
z
o
sunu
aven
„Pře
odst
16
ji
Článek
é
kterou jsem spoluzakládal, předal jsem
ny,
Přesto uznávám systém VIPA za vtipn
září
v
1. Členské státy uvedou v činnost záko
již
vi
syno
u
svém
edky
důsl
i
všem
se
Nem.
čidle
ím
pisy
jedn
před
s
u
ní
átor
rativ
regulace a administ
jako řešení indik
1999. Od té doby zde působím pouze
s militantní
atní mohu se však nikdy ztotožnit
nezbytné k souladu s touto směrnicí
výpl
na
n
vede
byl
bych
aniž
t,
ultan
konz
čky, kterou
Pato
rokampaní a reklamou doc.
nejpozději do 1. června 2006. Nep
y. Žádný z mých posudků ani
firm
ě
listin
ventilům
m
to
tický
těch
osta
text
isi
term
i
aby podnikal prot
dleně také předloží Kom
auditů nevedl k nabádání zadavatelů,
teplem
do
u
pu
vazb
vstu
ou
na
emn
tepla
vzáj
ní
i
ou
měře
opatření a uved
INMES, s. r. o. Osobní nebo
y
firm
b
služe
il
využ
znovu
jen
nicí.
u
zásobovaných budov. Moh
mezi těmito opatřeními a touto směr
Patočky proto považuji za hrubý
doc.
útok
ohou mít
nem
lémy
ření,
opat
prob
té
tato
opakovat, že složi
Až přijmou členské státy
pokus o poškození mého jména.
z
odka
t
ní.
hova
řeše
obsa
há
ření
jednoduc
budou tato opat
Mluvím-li ve svých článcích o „lukray
Moje dosavadní snahy na tomto poli
Kč
na tuto směrnici, nebo budou provázen
nů
milió
300
až
250
za
odu
obch
m
tivní
ální
ofici
h
byly vedeny dvojím směrem:
takovýmto odkazem pro jejic
ě“, mám na mysli pouze faktury firem
ročn
do ruky laicky
mají
jak
určí,
státy
publikaci. Členské
to bez a) aby spotřebitel dostával
provádějících rozúčtování nákladů, a
opodstatněálně
fyzik
a
y.
lné
eden
vate
rolo
prov
zy
kont
odka
být tyto
použitých indikátorů. Přítypu
na
losti
závis
pění bez
vytá
na
adů
texty
né rozúčtování nákl
2. Členské státy předloží Komisi
volentní česká právní úprava vůči
bene
liš
li na
inite
souč
na,
i
záko
vným
o
opra
dníh
zamlžování
hlavních opatření náro
, že
rozúčtovatelským firmám vedla k tomu
vůči
nebo
u
dom
touto
tř
né
uvni
i
vova
nost
spra
míst
sti
hu
obla
v
polo
ze
které přijaly
v mnoha případech dostávají za své pení
světovým stranám,
ha
směrnicí.
spotřebitelé nepoužitelný zmetek. V mno
aby naše zákony a vyhlášky odpovídaly
b)
oZ výše uvedené citace je naprosto
rozh
elé
se
případech se též koneční spotřebit
uští
vypo
slně
úmy
čka
evropským právním normám, které jsme
jasné, že doc. Pato
avé reklamy.
klam
m
vlive
pod
dují
EU,
do
ČR
em
zavázali převzít před vstup
vé
na veřejnost dezinformace, jichž si musí
V 80. letech minulého století byli páno
aby spotřebitel nebyl ze strany výrobců
c)
být velice dobře vědom. Z textu také zcela
antčka a Vitámvás vystaveni arog
Pato
avé
dproje
o
čnéh
kone
do
a rozúčtovacích firem vystaven klam
,
jasně vyplývá, že až
nímu tlaku některých státních úředníků
vá
zůstá
nice
směr
mě.
nové
í
rekla
álen
li
nání a schv
kteří jim bez patřičných argumentů chtě
jejíž
Za svou osobu jsem kdykoliv ochoím výv platnosti Směrnice Rady 93/76/EHS,
dalš
na
í
prac
ání
ačov
pokr
t
ožni
znem
Příspěvek
írá.
přeb
ova
dosl
praxi. ten k věcné a slušné diskusi.
požadavky nová směrnice
voji systému VIPA i jeho uplatnění v
dřuji, je však
ovyja
jedn
se
z
už
dá
něm
k
napa
čky,
dále
Pato
mě
doc.
Doc. Patočka
ytl nejen podporu
posk
jim
jsem
y
Tehd
d a účeprav
é
polo
směsicí osobních útoků,
stranné propagace indikátorů švýcarsk
i materiální, když jsem jim jaale
ní,
slov
do bulspíše
l
hodi
čidlo
se
dvou
by
í
e
úkolu lových lží, takž
firmy Metrix. Při zmiňován
kožto odpovědný pracovník státního
nictech
o
zníh
vždy
serió
jsem
do
ů
než
átor
,
indik
tisku
ch
ího
várn
vých elektronický
oušení systému
vyzk
tické
prak
žnil
umo
jeho
že
,
však
ívá
se
kého časopisu. Domnívám
uváděl, že tyto indikátory vyrábí a použ
n u nás, ale i v Maďarsku, kde
neje
o
VIPA
tomt
v
bylo
by
atd.)
í
em,
ítnut
Tech
jistě oprávněné odm
řada firem (Metra, Siemens,
provedena jeho instalace zejména ve
ář
byla
čten
avý
Lask
.
věno
tivní
jsem
e
oduk
ikac
rapr
publ
kont
Na str. 90 napadané
doby znám nejenom případě
té
Od
ru.
érvá
sfeh
Feke
.
átonechť si vytvoří svoje mínění sám
val dvoučidlovým elektronickým indik
to systému indiům výhody, ale i slabiny toho
o
jevil
y
rům celkem 11 řádků, zatímco indikátor
kace. Jako hlavní nevýhoda se tehd
Ing. Jiří Cikhart, Dr.Sc.
ného
VIPA na str. 97 a 98 řádků 30. Naproti
ohřívání krátké vratné přípojky otop
e
pouz
al
agov
prop
vždy
čka
tomu doc. Pato
nily
Pan doc. Patočka uvádí obr. 1, ve kteována
rém byla údajně křivka č. 3 překopír
Libe
TU
ci
eren
konf
na
ěvku
přísp
z mého
tu
teplo
rec 1995 a dokonce mi přisoudil
íše
snímače indikátoru podle Bašty. Nep
Libe
TU
ce
eren
konf
níku
sbor
pravdu. Ve
cmati
sche
který
zek,
obrá
jiný
je
1995
rec
ném
ky ukazuje teplotní podmínky na otop
e
dobř
i
velm
čka
Pato
doc.
tělese (OT). Pan
i
tním
teplo
val
zabý
se
ěvek
přísp
můj
ví, že
expepoměry na OT, kde jsem prezentoval
OT,
na
t
teplo
ěhy
průb
rimentálně zjištěné
růzza
se
že
al,
tatov
kons
jsem
a rovněž
tativní
ných provozních podmínek reprezen
uvá
poso
OT
na
tu
teplo
bod určující střední
.
lace
insta
né
ruče
od místa dopo
Jsem obviněn, že se dopouštím opach
kovaně chyb směrovaných v neprospě
ání
čtov
rozú
ého
ěrov
pom
jiných systémů
učku
v různých publikacích, a uvádí přír
du.
prav
ádí
EKIS. Opět účelově neuv
O rozúčtování jsem nikdy v žádných
al.
různých publikacích opakovaně neps
uV příručce EKIS jsem skutečně spol
av
Václ
.
(Ing
ry
auto
ími
dalš
s
rem
auto
PaBerounský, CSc., Zdeněk Buček, Ing.
c.,
Dr.S
,
ačka
Hlav
ěch
Vojt
vel Člupek, Ing.
), ale
eták
Štěb
l
Kare
Ing.
,
Lain
š
Milo
Ing.
zpracovával jsem část - Termostatické
ání
radiátorové ventily a nikoli rozúčtov
.
pění
vytá
na
nákladů
é
Pan doc. Patočka naráží na opakovan
tup
přes
pro
hu
vzta
ho
publikování základní
pětepla u stěny zejména v časopisech Vytá
instatví,
nářs
Tope
a
lace
insta
ní,
větrá
ní,
al,
lace. Pokud jsem tento vzorec publikov
nu
výko
očtu
přep
k
hu
vzta
tak vždy jen ve
OT či stran teplotechnických charakte
ání
čtov
rozú
k
ristik OT a nikdy ve vztahu
ě.
tepla nebo indikaci, natož opakovan
il
nelíb
i
čkov
Pato
doc.
panu
Spíše se
ání
článek: Cikhart, J.: Pravidla rozúčtov
pění
vytá
pro
gii
ener
nákladů na tepelnou
04,
mezi konečné spotřebitele - VVI 3/20
výše
od
íl
rozd
Na
al.
nzov
rece
jsem
který
uvedeného článku pana doc. Patočky
c.,
článek pana Ing. Jiřího Cikharta, Dr.S
ria:
krité
splňoval dvě základní
- byl věcný, odborně fundovaný a pro
na
čtenáře přinášel nový podnětný pohled
EU,
y
lativ
legis
a
y
souvislosti naší legislativ
eticm
žení
dodr
s
čistý
y
- byl stylistick
o
kého kodexu recenzovaného odbornéh
ínek
podm
to
časopisu. Ani jednu z těch
čvšak nesplňuje článek pana doc. Pato
nzi,
rece
k
al
dost
ho
ych
kdyb
tak,
ky. A
musel bych s politováním redakční radě
doporučit jeho vrácení autorovi. Krom
pění
informace, že jsem předsedou OS Vytá
mace
STP, nebyla ani jedna uvedená infor
ání
o mé osobě pravdivá. Nerozumím chov
ká
něja
snad
tom
v
Je
čky.
pana doc. Pato
u
podivná psychická fixace na mou osob
ka
takti
odní
obch
anebo je to pouze jakási
příém
každ
v
ale
m,
Neví
se.
zviditelňování
nším
ejme
přin
e
přijd
ání
chov
toto
mi
padě
podivné a neslušné.
Doc. Ing. Jiří Bašta, Ph.D.
tel.: 224 352 483
Teplo, technika, teplárenství
do EU se fyzikální zákony nezmě
Stanovisko k článku J. Patočky: Vstupem
21
1/2005
NOVÉ TECHNOLOGIE DÁLKOVÉHO
ŘÍZENÍ A PŘENOSU DAT
V ENERGETICKÝCH SÍTÍCH
A JEJICH PROBLEMATIKA
Ivan Stránský
Teplo, technika, teplárenství
Rozvoj systémů zásobování teplem ve velkých městských aglomeracích i v menších městech je doprovázen
potřebou optimalizace provozních nákladů a snížení vlivu lidského činitele. Tyto požadavky jsou mj. důsledkem trendu neustálého zvyšování cen vstupů, tedy paliv, a současně stoupajících nákladů na lidskou práci
v našem regionu. Stimulátory systémových řešení automatizovaných technologií nového typu jsou rychle probíhající inovace použitelných technických prostředků, zvyšující se výkonnost výpočetních a řídicích systémů
při jejich cenové stagnaci. Poruchovost těchto systémů oproti minulým desetiletím řádově klesá, provozní
servis hardwarového vybavení se omezuje na mechanistické algoritmy dle manuálů a s podporou speciálních
diagnostických programů. Pozornost provozovatelů se přesouvá spíše na uživatelskou propracovanost řízení
dané technologie, dokonalou přehlednost stále rozsáhlejších energetických sítí a preciznost přenosu dat včetně
jejich dokonalých vizualizací. Tento příspěvek by měl uvést současné použité cesty k těmto cílům koncových
zákazníků, včetně možných úskalí v praxi.
22
ROZDĚLENÍ SOUSTAV
KONCEPCE A STRATEGIE OBECNĚ
Struktura topných soustav v České republice je sice různorodá, ale lze ji převážně skupinově rozdělit na:
Poslední desetiletí je charakterizováno v oblasti vytápění
hromadnou modernizací zastaralých výtopen a topných sítí.
Legislativní tlak v oblasti čistoty ovzduší – omezení emisí
a některé dotované vládní programy v oblasti úspor energií
a ekologie – doslova donutil provozovatele a dodavatele
tepla k zásadnímu přehodnocení strategií rozvoje. Zanikaly
původní uhelné kotelny s roštovými kotli zastaralé konstrukce
a vznikaly nové s akcentem na ekologická paliva, s podstatným procentem použití zemního plynu. Byly zrušeny původní
kanálové trasy čtyřtrubkových vedení (UT - TUV) a nahrazovány moderním bezkanálovým systémem s pěnovou PUR
izolací. Tím došlo k izolované decentralizaci přípravy TUV,
kdy je tato vyráběna až v samotném spotřebitelském objektu
prostřednictvím speciálních oddělovacích membránových
výměníků, kdy jejich primární strana je napájena energeticky z dvoutrubkového přívodu stejně jako předávací systém
ústředního topení. Sekundární odběrová strana je doplňována
plynule vodou z městského řádu. Důraz na účinnost předávání
tepelné energie konečnému zákazníkovi v bytě a maximální
tlak na snížení ztrát a tím i ceny za GJ je startovacím momentem důsledné systémové automatizace a dálkového měření,
včetně fakturace, v této oblasti lidské činnosti. Další vývoj
bude určován cenou vstupů (zemní plyn, elektrická energie,
uhlí), ale také nutností změnit způsoby likvidace narůstajících a potenciálně spalitelných odpadů, kdy skládkování je
naprosto neudržitelná alternativa zatěžující naše životní prostředí. Technologie fluidního spalování předem zpracovaných
kombinovaných paliv včetně kalů, využití doprovodných
technologií výroby bioplynu a následné kogenerace jsou
dalším krokem rozvoje tohoto odvětví.
1. Větší městské aglomerace s centrálním zdrojem tepla
a dispečinkem (dále CZT), který vytápí podstatnou
část bytových domů. V některých případech se jedná
o více zdrojů dle městských čtvrtí (větší města) nebo
záměrně budované záložní zdroje na jedné městské
primární rozvodné horkovodní síti. Ve spíše jednotlivých případech jsou součástí sítě CZT zdroje zbytkového tepla z průmyslových technologií (elektrárny,
spalovny). Menší část oblasti tvoří lokální zdroje
tepla, týká se zástaveb rodinných domků a některých
provozních objektů.
2. Městské aglomerace se satelitními zdroji tepla a místními dispečinky, které napájejí lokální sítě s určitým
počtem odběratelů bez jakékoliv vzájemné vazby.
Menší část oblasti dtto výše.
3. Městské aglomerace se satelitními zdroji tepla, ale
s možným centrálním dispečinkem řízení provozu,
alternativně místně oddělenou primární a sekundární
sítí v lokálních výměnících, s propracovanou řídicí
a komunikační strukturou domovních předávacích
stanic. Menší část oblasti dtto výše.
4. Obce menšího rozsahu pouze s lokálními zdroji tepla
v objektech bez jakékoliv vazby na okolí.
Ad 1. Příklady koncepčních řešení CZT
Městský zdroj tepla moderní koncepce je většinou vybavený kombinovanými kotli pracujícími v kaskádě, napájejícími síť energetických center jednotlivých čtvrtí města.
Alternativně je doplněn o záložní zdroj v jiné městské čtvrti
a sloučeno celkové řízení systému. Celý systém sekundární
sítě je možné dynamicky rozšiřovat o další DPS, jejichž konečný počet je limitován možnostmi výkonu CZT. Všechny
stanice komunikují s centrálním dispečinkem prostřednictvím
datalugerů v energocentru, včetně hlášení provozních veličin
a poruchových stavů. Komunikace obsahuje i fakturační
měření kompletních spotřeb (dodané teplo, odebraná voda,
odebraná elektrická energie v dvojsazbě apod.). Celá síť je
rozvržena podle městských čtvrtí s tím, že bázová energetická
centra oddělují primární horkovodní okruh od sekundárního
dvoutrubkového rozvodu typu Power – Pipe v bezkanálovém
provedení s nízkými energetickými ztrátami. Fakturační měření probíhají většinou na bázi ultrazvukových snímačů průtoků
a s celkovým vyhodnocením veškerých údajů příslušných kalorimetrů s možností dálkového přenosu převážně po sběrnici
M-Bus. Sekundární tlak kontrolují tlakové diferenční snímače
na koncích sítě a řídí příslušné frekvenční měniče čerpadel
v místních kaskádách energetických zdrojů. Jednotlivé DPS
komunikují dávkově s energocentrem po kabelech, pokládaných současně s potrubím většinou typu TCEPKPFLE .
Provoz každého kotle centrálního zdroje je autonomní
a proto má každý vlastní provozní jednotku automatického
řízení. Tato základní jednotka kontroluje všechny nutné
parametry kotlové jednotky. Teprve nadřazený systém má
povolen přes sběrnici vstup při splnění základních parametrů
tohoto zdroje. Komplex kotlů je řízen jako kaskáda podle připravených tepelných diagramů. Regulace je víceparametrová
a může pracovat v různých režimech – kvalitativně, nebo
kvantitativně (jednotka ovládá celkový výstupní odevzdaný
výkon změnou množství protékající vody při konstantní
teplotě nebo změnou teploty při konstantním průtoku). Nastavování požadovaných hodnot probíhá v ekvitermním režimu,
teplotní křivky jsou automaticky upravovány dle venkovní
teploty. Cirkulační čerpadla kotlů, řízená frekvenčními měniči, udržují konstantní teplotu vody ve zpětném potrubí a při
najíždění kotle nejprve je prováděn rychlý ohřev vnitřního
okruhu jednotky a následně je postupně otevírán trojcestný
ventil výstupu do systému. Nadřízený řídicí systém, často
např. Siemens, řídí kromě ovládání sestavy kotlů též další
návazné příslušenství, jako oběhová čerpadla primárního
okruhu o celkovém výkonu dle kadence sítě, ovládané frekvenčními měniči. Kotelna je doplněna chemickou úpravnou
vody, doplňovacím systémem s měřením tlaku primární sítě,
atd… Dispečink CZT má u větších celků terminály a počítače
zdvojené a zálohované pomocí UPS. Jednotlivé obrazovky
jsou provozního charakteru (znázornění jednotlivých sestav
technologií, kotle, úpravna vody, oběhová čerpadla, palivové
sestavy, např. plyn nebo mazutové nádrže, atd…), archivačního charakteru (historická data, včetně poruchových stavů,
zásahů obsluhy a jejích výsledků, atd...) a měřicího charakteru
(měření spotřeb včetně odevzdaných výkonů – měřidla Multical, Maxicall, Siemens, atd... komunikující po sběrnici).
Centrum řízení celé sítě bývá soustředěno do jednoho dispečinku, mnohdy v komplexu centrálního zdroje. Je vhodné je
zřídit současně s velínem CZT, s lokální počítačovou sítí např.
typu Novell 6. Je vhodné použít zálohovaná PC a Simatic 7
s vlastní lokální archivací dat (dvojitě). Souborový server se
síťovým firewallem, vybavený např. systémem Linux. Uvedené je určeno hlavně pro funkci velkého objemu datových
archivací, pro správu uživatelů a síťový tisk. Firewall zajišťuje
zabezpečené připojení do VPN sítě Network a umožňuje
síťové komunikační spojení s ostatními účastníky. Síťové
spojení je vhodné realizovat jako transparentní kryptované
spojení sítí protokolem TCP-IP pomocí moderních technologií - varianta mikrovlnných spojů v bezlicenčním pásmu
2,4 GHz, s ohledem na nízké náklady přenosů. Spojení se
využívá pro sdílení souborů v síti systémem peer-to-peer pro
přenos technologické komunikace se soubory PLC Simatic7
satelitních kotelen a energocenter.
V těchto lokalitách mohou být firewally se systémem
Linux, vybavené komunikačními komponenty na mikrovlnách v uvedeném pásmu 2,4 GHz. Subcelky energocentra
v tomto modelovém případě obsahují síťové Gateway na
bázi Ethernetu s paralelně připojenými jednotlivými routery.
Tyto komunikují a sbírají bloky informací z jednotlivých
DPS, které jsou cíleně adresovány na základě žádostí nebo
povelů. Tento informační tok může probíhat na lokální síti
s protokolem Profibus Token Ring 57600 Bd. na systému RS
485. Protože tento subsystém obsahuje nově též mnohdy jiné
původní řídicí PLC, jsou sdruženy na podřízený oddělovací
router s příslušnými překladači.
Záložní kotelny (možné plynové kotle, oběhová čerpadla,
příslušenství) bez fyzické přítomnosti obsluhy jsou prostřednictvím výše zmíněných zařízení komunikovány na dispečink
CZT. Místní centrum tvoří lokální strukturovaná síť Ethernet
10…100 Mbit, spojená s místním PLC, např. Simatic S7- 400,
ovládajícím technologii bezobslužné kotelny včetně řízení kotlů.
Opět přes Gateway jsou připojeny jednotlivé routery komunikující s okruhy adresovaných DPS výše zmíněným způsobem.
Systém je možné doplnit mikrovlnným přenosem do
vedení dané společnosti mimo CZT v licencovaném pásmu
3,5 (10) GHz, s možností připojení na internet prostřednictvím
již běžných SW nástrojů (např. Voeyger, Newskape, Explorer).
Ad 3. Satelitní zdroje a DPS bez kabelového
připojení
Sekční zdroje tepla v zástavbách měst použité jako výtopna
pro určitý okruh domů nebo pro jednotlivý objekt nemají
většinou kabelové propojení s centrálním dispečinkem. Totéž
předávací stanice připojované na stávající síť, kde nebylo
původně uvažováno s komunikací a nebyl položen kabel
souběžně s potrubím.
V podobných případech je již dnes běžná komunikace
prostřednictvím sítě mobilních operátorů, tedy GSM nebo
GPRS.
1/2005
Teplo, technika, teplárenství
Je nutné si uvědomit, že tyto současné i připravované
moderní technologie mají zcela jiné nároky na automatizační,
měřicí a komunikační prostředky. Předběžné rozhodovací
procesy vedené bez znalostního potenciálu a přímé vazby
s potenciálními tvůrci systému (např. zhotovení studie proveditelnosti) mohou končit ztracenými investicemi a soudními
excesy. Tyto komplikace neřeší mnohdy ani výběrové řízení,
pokud není systémově zabezpečeno.
23
Teplo, technika, teplárenství
1/2005
24
GSM komunikace používá v podstatě systém podobný
textovým zprávám, kdy je možné dálkově pomocí mobilního
telefonu (dále MTF) zadávat textové příkazy v určeném tvaru
na příslušný paket příjemce – terminál GSM, např. Siemens
M20 T s vloženou SIM kartou, který dešifruje příkaz a po
sběrnici předá příkaz řídicímu systému prostřednictvím překladače. Po provedení příkazu PLC potvrdí opět textovou
zprávou změnu svého stavu. Technologie je schopná souběžně hlásit veškeré své předvolené stavy příjemci, například
poruchy, výpadky atd. Problémem této komunikace může
být časová prodleva mezi vysláním zprávy a jejím příjmem
a relativně nízká přenosová rychlost 9,6 kb/sec.
GPRS (General Packet Radio Service) je datová služba
dostupná v sítích GSM. Zařízení, které podporuje přenos
pomocí GPRS, musí být vybaveno aktivovanou kartou SIM
některého operátora a tato karta musí mít aktivovánu službu
GPRS, většinou společně s dalšími tarify vyžadovanými obchodními podmínkami operátora. Zásadním rozdílem oproti
hlasové službě je platba odvozená od objemu přenesených dat
(celkové náklady se skládají z paušální platby podle aktivovaného tarifu a z částky odvozené od objemu přenosů). Účtují se
data vyslaná i data přijatá. Běžná komunikační rychlost v síti
GSM s přepínaným okruhem je zmíněných 9,6 kb/s. Pro službu GPRS je zvýšení rychlosti dosaženo paketovým přenosem
dat, který umožňuje efektivní sdružování síťových prostředků,
a optimalizačními mechanismy. Skutečná dosažená přenosová
rychlost je závislá na kvalitě signálu a na vytížení příslušné
základnové stanice (BTS). V GPRS neexistuje „vytočení čísla“, „zavěšení“ apod. Zařízení, které potřebuje přenášet data
prostřednictvím služby GPRS, vyvolá přihlašovací proceduru
k síti a po jejím dokončení může zůstat stále aktivní a pouze
přenášet potřebná data. Data jsou v síti GSM/GPRS přenášena
pomocí protokolu IP. Podle nastavených parametrů pro danou
kartu SIM může být zařízení připojeno do veřejné sítě internet
(s veřejnou IP adresou), nebo může být zařazeno s neveřejnou
IP adresou do soukromé sítě (intranet) s vyloučením přístupu
z veřejného internetu. Způsob připojení do sítě je během
přihlašovací procedury určen parametrem APN (access point
name). To je textový řetězec přidělený operátorem. Provoz
služby GPRS je na kvalitu signálu GSM náročnější než běžný hlasový provoz a doporučuje se minimálně 50% úroveň
signálu v daném místě.
AKTIVNÍ KOMUNIKAČNÍ PŘEVODNÍK
Z aplikačního pohledu je připojení ke službě GPRS sítě
GSM podobné připojení k internetu pomocí analogového
modemu a komutované telefonní linky (dial-up). Proto modem vyžaduje pro řízení přihlašovací procedury a pro vlastní
přenosy inteligentní zařízení implementovanými síťovými
protokoly, tedy PLC, který plní úlohu softwarového převodníku mezi komunikačním protokolem řídicího systému
a protokolem PPP/GPRS.
Fyzickou vrstvou je rozhraní RS-232 a AT příkazy, kterými se vyvolá inicializace a připojovací procedura. Jakmile
modem uzavře datové spojení s GPRS pro dané APN, zahájí
se přihlašovací sekvence. V jejím rámci jsou se vzdáleným
serverem (na straně operátora GSM) dohodnuty parametry
komunikace, ověří se jméno a heslo a zařízení je přidělena IP
adresa. Od tohoto okamžiku může zařízení odesílat IP pakety
s jakýmkoliv obsahem na libovolnou, podle APN dostupnou
cílovou IP adresu. Tímto způsobem je tedy možné přenášet
data v protokolech TCP/UDP, FTP (přenos souborů), HTTP
(přenos webových stránek), SMTP (odesílání e-mailů), POP
(příjem e-mailů) a dalších. Pro účely průmyslové komunikace
je vhodné zvolit protokol s nízkou režií a přitom implementačně jednoduchý, např. čistý protokol IP.
Doba odezvy komunikace přes síť GSM//GPRS je delší
než přes běžnou síť pevných linek, to však u části aplikací
v tepelném hospodářství nepředstavuje zásadní problém.
Pro zajištění maximální stability a dostupnosti spojení musí
inteligentní převodník komunikace počítat se situací, kdy
z jakýchkoliv důvodů dojde k odhlášení od služby GPRS.
Tuto situaci převodník může detekovat a v nejkratší možné
době spojení obnovit.
Komunikace prostřednictvím sítě GSM a služby GPRS
nabízí relativně levnou a dostupnou alternativu připojení
vzdálených zařízení. S respektováním uvedených omezení je
přenos dat v síti GSM/GPRS spolehlivý a stabilní. Služba je
vhodná pro aplikace, kde není kritická časová odezva zařízení
a požadavky na objem přenesených dat se pohybují v řádu stovek kilobajtů až jednotek megabajtů denně, tedy typicky pro
monitorování řízení tepelného hospodářství. Zařízení komunikující prostřednictvím GPRS může být umístěno kdekoliv
v dosahu signálu GSM (tj. mimo podzemní prostory). Kromě
přívodu napájení nevyžaduje jiné spojení s okolním světem
ani přímou viditelnost na ostatní body. Výhodou připojení
prostřednictvím služby GPRS je mobilita zařízení a možnost
servisních zásahů na dálku pomocí GPRS nebo zřízením
soukromé sítě VPN (virtual private network), založené na síti
GSM a službě GPRS s přístupem přes veřejnou síť internet,
např. z firemní sítě aplikační firmy.
Celkové náklady na provoz sítě se skládají z fixních paušálních plateb za aktivované karty SIM a z variabilních nákladů
podle přenesených dat. Pro každou kartu SIM eviduje operátor
GSM velikost odeslaných a přijatých dat. Při fakturaci jsou
tato data zaokrouhlena na celé kilobajty. Při vlastní komunikaci a propočtu nákladů je nutné počítat s režií síťových
protokolů, která činí přibližně třicet bajtů na jeden IP paket.
Do přenesených dat se počítá také přihlašovací procedura;
její objem činí typicky jeden kilobajt.
Komunikují-li přes GPRS dvě zařízení, je nutné počítat
s tím, že každý paket je účtován dvakrát, pro jednu kartu
SIM jako odeslaná data a pro druhou kartu jako data přijatá.
Při volbě tarifu pro karty SIM je tedy nutné najít optimum
v závislosti na předpokládaném objemu přenesených dat.
Lze shrnout, že komunikační prostředky dovolují dnes
sledovat a řídit teplárenské, energetické technologie v podstatě z jakéhokoliv místa. Současné zlevnění vysokorychlostního internetu paušálními platbami a konkurenční boj
mezi jednotlivými operátory mobilních sítí umožňuje vstup
do vizualizovaného zařízení prostřednictvím např. přenosného počítače s tím, že dialog je veden v nejjednodušším
případě prohlížečem webových stránek, který je zpřístupněn
pod heslem. Předpokladem je samozřejmě, že příslušné
zařízení je připojeno na internet, je nasdíleno a má danou
IP adresu atd.
Konstatuji dále, že bouřlivý rozvoj regulačních systémů
umožňuje projektantům používat systémové prostředky s detailně propracovanými algoritmy pro daný obor, definovaná
PROBLEMATIKA KOMUNIKAČNÍCH
PŘENOSŮ Z HLEDISKA
ELEKTROMAGNETICKÉHO RUŠENÍ
makra a SW celky, představující stavebnici. Takto postupuje
např. vedoucí firma v tomto oboru Siemens Building Technologies (dříve Landis & Staefa). Blokové kotelny a předávací
stanice je možné řídit předdefinovanými tzv. aplikačními
regulátory řady Albatros s typovým označením RVA a RVD.
Tyto regulátory jsou variantně komunikativní do nadřízeného
systému komunikujícího po procesní sběrnici LPB. Vzduchotechnické aplikace jsou prováděny podobným způsobem, a to
s typovou řadou regulátorů SYNCO s otevřenou komunikací
Konnex (EIB kompatibilní).
V případě použití rozsáhlejších energetických systémů,
kdy Siemens komponenty jsou již v dodaných subsystémech
(např. kotle LOOS), je vhodné použít nadstavbu stejného
výrobce, pro teplárenské účely je určen hlavně řídicí systém
Saphir, který je možné vybavit komunikačními kartami
s procesními nebo datovými rozhraními. Takto vybavený
regulátor DPS je možné přímo připojit na nejvyšší komunikační úroveň aplikace CZT, tedy Ethernet. Prostřednictvím
IP adresy (TCP/IP) a integrovaného OPC serveru, WEB serveru a FTP serveru lze komunikovat za použití běžných SW
nástrojů Windows, např. Windows Explorer. Ten je poměrně
běžnou výbavou každého PC. Poslední vývoj světových
trhů naznačuje komplexní automatizaci i v oboru celkově
„inteligentních“ budov, kde se profiluje tzv. obor pro HVAC
techniku (topení, ventilace, klimatizace) včetně EZS, EPS.
Vývoj komunikace směřuje ke standardizaci protokolů (OPC
technologie) a použití standardních rozhraní jako EIB nebo
LonWorks americké firmy Echelon, kdy přední světové firmy dodávají dnes i běžnou instrumentaci (senzorika – např.
tlakové a teplotní snímače) s těmito výstupy. Komunikační
karty zmíněného systému Saphir umožňují přístup na LON
prostřednictvím neuronového čipu a rozhraní TP/FT-10 se
78 kB. LON sběrnice a její možnosti jsou poměrně široké,
dnes již představují určitý univerzální standard. Aplikačně
je používána též jako přenos po běžné síti nn s komunikačním obsahem.
Standardizuje se také programovací prostředí automatů,
kde začíná převažovat grafické programování před řádkovým. Konkrétně u Saphiru je použito grafické programovací
prostředí s názvem SAPRO, které je vytvořeno na unikátním
základu LogiCAD. K dodávanému programovacímu prostředí
poskytují renomované firmy také předdefinované bloky pro
danou oblast aplikace regulátoru.
Bouřlivý rozvoj výše zmíněných komunikačních prostředků v průmyslu přináší bohužel i jisté problémy, kdy je
nutné respektovat z hlediska provozovatelů i výrobců určitá
pravidla. Nařízení vlády týkající se této problematiky je např.
č. 18/2003, kdy definice elektromagnetické kompatibility je
schopnost zařízení nebo celého systému fungovat v elmg.
prostředí, aniž by se to projevovalo v jeho funkci a samo
nerušilo cokoliv v okolí.
Základní vztahy mezi uvedenými jednotlivými úrovněmi
a mezemi rušení znázorňuje následující obr. 1. Výše zmíněné
rezervy respektují neurčitosti, které se při stanovení mezí
vyskytují - normalizované zkoušky nemohou dokonale postihnout skutečnou situaci, ve které bude zkoušené zařízení
provozováno.
Od zdroje k rušenému objektu se elektromagnetické rušení
šíří:
• po vodičích (silových nebo datových) jako elektrické
napětí, resp. proud; mezi jednotlivými vodiči se může
rušení šířit pomocí kapacitní vazby (kapacitní proud
je úměrný strmosti změn rušivého napětí) nebo pomocí indukční vazby (indukované napětí je úměrné
strmosti změn rušivého proudu),
• prostorem jako elektromagnetické pole definované
elektrickou složkou (intenzita el. pole ve V/m) nebo
magnetickou složkou (intenzita magnetického pole
v A/m).
Základním kritériem pro klasifikaci jednotlivých druhů
elektromagnetického rušení je umístění v kmitočtovém
spektru. Takto dělíme rušení na nízkofrekvenční, vysokofrekvenční (rádiové) a impulzní - viz obr. 2. Tradiční hranicí mezi
nízkofrekvenčním a vysokofrekvenčním rušením je kmitočet
9 kHz. Původně byly tyto dvě skupiny od sebe skutečně výrazně odděleny se značným odstupem - nízkofrekvenční rušení
představované kmitočtem sítě a jeho harmonickými (do max.
kmitočtu cca 2,5 kHz) a rádiové rušení s dolní hranicí cca
150 kHz. Dnes ovšem spínací výkonové polovodičové součástky pracují ve výkonových obvodech ve spojitém kmitočtovém pásmu od desítek Hz až do stovek kHz, takže tradiční
dělení může někdy v klasifikaci druhů rušení působit potíže.
Zvláštní skupinu pak tvoří impulzní rušení představované posloupností jednotlivých impulzů nebo přechodových jevů.
ELEKTROMAGNETICKÉ RUŠENÍ
NÍZKOFREKVENČNÍ
VYSOKOFREKVENČNÍ
IMPULZNÍ
vyšší harmonické
meziharmonické
kolísání zatížení
proudové rázy
výpadky napětí
nesymetrie napětí
síťová signalizace
elektrické pole
magnetické pole
užitečné vysílače
průmyslová, vědecká
a lékařská zařízení
zařízení informační techniky
rozhlasové přijímače
zářivky a výbojky
šířkově pulzní modulace měničů
korona
komutátorové motory
zapalování spalovacích motorů
spínání polovodič. součástek
blesk
elektrostatický výboj
spínací procesy
Obr. 2 Druhy elektromagnetického rušení
Teplo, technika, teplárenství
Obr. 1 Úrovně a meze rušení
1/2005
25
1/2005
Obr. 3 Přehled skupin norem EMC
Jednotná legislativní pravidla vydávaná Evropskou unií
jako tzv. směrnice (Directives) přejímají jednotlivé státy
formou zákonů. V oblasti EMC je to směrnice 89/336/EEC,
závazná od 1. 1. 1996. U nás povinnost prokazování shody
s příslušnými normami EMC ukládá výrobcům nebo dovozcům nařízení vlády č. 169/1997 Sb. ze dne 25. června 1997,
kterým se stanoví technické požadavky na výrobky z hlediska jejich elektromagnetické kompatibility. Toto nařízení
se odvolává na zákon č. 22/1997 Sb. ze dne 24. ledna 1997
dokumentu CISPR.
Výstavba nových uhelných elektráren v USA
V USA je v přípravné fázi celá řada nových uhelných
elektráren. Také americké ministerstvo energetiky (US
DOE) plánuje výstavbu elektrárny na bázi technologie
čistého uhlí v rámci iniciativy prezidenta Bushe (Clean
Coal Power Initiative). Na tento program DOE vynaloží
280 miliónů USD.
Teplo, technika, teplárenství
• V okrese Washington má být postavena uhelná elektrárna Prairie State o výkonu 1 500 MWe, která ročně
spotřebuje 6 miliónů tun uhlí z blízkého dolu. Společnost Peabody Energy jedná s celou řadou potenciálních
odběratelů, kteří mají zájem kupovat elektřinu z této
elektrárny zejména v souvislosti s rostoucí cenou zemního plynu.
26
• Společnost Xcel Energy plánuje postavit uhelnou
elektrárnu o výkonu 750 MWe u existující uhelné elektrárny Comanche u Pueblo ve státě Colorado. Komplex
za 1,3 miliardy dolarů bude zahrnovat i větrné a plynovou elektrárnu. Výroba elektřiny má být zahájena
koncem roku 2009.
• Společnost LS Power Associates připravuje plány
výstavby uhelné elektrárny White Pine Energy Station u Ely ve státě Nevada, která má mít výkon 500
až 800 MWe s možností rozšíření na 1600 MWe. Náklady na výstavbu se odhadují na 600 až 1 000 miliónů
dolarů. Zahájení výroby elektřiny se má uskutečnit
v roce 2010. Elektrárna bude spalovat nízkosirnaté
uhlí z dolu Powder River ve státě Wyoming.
• Společnost Gen Power LLC plánuje výstavbu uhelné
elektrárny o výkonu 600 MWe, která bude vybudována
poblíž uhelného dolu v McDowell County ve státě West
Virginia. Elektrárna začne vyrábět elektřinu v roce
2009 - 2010. Stejná společnost připravuje výstavbu
U nás se tyto evropské, resp. mezinárodní
normy přejímají v identickém znění jako ČSN
EN (ČSN CISPR, ČSN IEC) s číslem původního
dokumentu doplněné ještě šestimístným třídicím
znakem klasifikačního systému ČSN.
Normám EMC musí odpovídat veškeré elektrotechnické výstupy - viz obr. 3.
Závěrem lze konstatovat, že problematika
elektromagnetického rušení je dnes natolik složitá, že lze ji považovat za samostatný vědní obor.
Oborové normy popisující podmínky (základní
i výrobkové) jsou značně rozvětvené (terminologie IEC 50, prostředí, nf vyzařování, odolnost
EN 61000, EN 50081-2, domácí spotřebiče EN
60555, motorová vozidla EN 55013, zařízení
s elektropohony EN 55014 atd.) Součástí norem
jsou i předepsané zkoušky, kterým musí produkt vyhovět.
Ne vždy jsou tyto podmínky výrobci respektovány. Prudce
postupující rozvoj bezdrátových komunikačních sítí, včetně
přenosů realizovaných např. na rozvodných soustavách nn
– běžný rozvod 230 V (typově protokol firmy Echelon,
LonWork, norma LonMark, kódování Manchester), bude
rozhodujícím momentem, který spustí vážné
postihy subjektů porušujících
.
Ý
, s. r. o
RÁNSK
d Nisou
výše pravidla uvedená.
Ivan ST Jablonec na
ká Lípa
Unitherm Česká Lípa
01 Čes
a
pobočk á 2073, 407
k
Pivovars 834 035
7
tel.: 48 7 792 209 tra.cz
x
77
mobil: [email protected]
S
e-mail:
další uhelné elektrárny Longview o výkonu 600 MWe
v Monoglia County, West Virginia. Elektrárna v blízkosti
uhelného dolu bude stát 950 miliónů dolarů a bude používat superkritický parní cyklus.
• V souladu s iniciativou DOE společnost Cinergy Corporation
vyjádřila zájem nahradit svou starší uhelnou elektrárnu
elektrárnou na bázi integrovaného zplyňování uhlí v kombinovaném cyklu (IGCC – Integrated Coal Gasification
Combined Cycle). Tato technologie umožní nadále používat
uhlí a současně snižovat emise.
(Power Engineering, 2004, č. 3, s. 18 - 19)
Největší sluneční elektrárny v Německu
Společnosti Shell Solar a Gesellschaft fuer Solarenergie
doufají, že vybudují největší sluneční elektrárnu na úložišti popela starého lignitového dolu u městečka Espenheim. Elektrárna bude vybavena 33 500 solárními moduly a bude mít celkový
výkon 5 MW. Měla by uspokojit poptávku po energii asi 1800
domácností. Každoročně zamezí emisím 3 700 t CO2.
(Electrical Review, 2004, č. 2, s. 5)
Vyloučení z organizace „Přátelé Země“
Bývalý biskup z Birminghamu Hugh Montefiore byl vyloučen
z představenstva ekologické skupiny „Přátelé Země“ za to, že
napsal, že by jaderná energie měla být používána ke snížení
emisí oxidu uhličitého. Bylo mu oznámeno, že takový názor
„není kompatibilní“ s jeho úlohou důvěrníka skupiny, kterou
zastával po dobu dvaceti let. On odpověděl, že budoucnost
planety je pro něj důležitější než členství v organizaci Přátelé
Země.
(Nuclear Engineering International, 2004, č. 604, s. 6)
Úspora emisí CO2 kombinovanou
výrobou elektřiny a tepla
Tato úspora závisí na tom, s jakým referenčním
systémem se porovnává, tj. s jakou účinností
oddělené výroby elektřiny a tepla se počítá.
Uplatňuje se přitom dynamický přístup, tj. volba hodnot odpovídajících nejlepší technologii,
resp. zařízení na trhu v roce výstavby teplárny,
které je ekonomicky přijatelné. Platí přitom,
že palivo pro danou teplárnu a referenční
elektrárnu, resp. výtopny, je stejné. Z řady
důvodů se jako referenční zdroj elektřiny jeví
kondenzační elektrárna.
V Německu se počítá s výstavbou výkonu
40 000 MW v nových elektrárnách, nahrazujících starší a dožité elektrárny. Bylo by
proto správné palivovou základnu referenční
elektrárny orientovat podle paliva uvedeného
nového výkonu v elektrárnách. Předpokládá
se, že v pásmu zatížení tepláren se uplatní jak
paroplynové elektrárny, tak i elektrárny spalující černé uhlí. Podíl jedněch nebo druhých
na novém výkonu nelze dnes ještě zdaleka
stanovit. Lze proto pro celkové závěry zjednodušeně předpokládat, že polovina připadne
na elektrárny černouhelné a polovina na
elektrárny paroplynové, a podle toho počítat
úspory emisí CO2.
Energie a Management č. 23/24/2004, str. 1
Modernizace teplárny v Linci
K zajištění zásobování města elektřinou a teplem byla modernizována teplárna Linec – střed
předřazením spalovací turbíny. Ta spotřebuje
při plném zatížení 21 000 m3/h zemního plynu. Dává přitom 103 MW
We a tepelný výkon
85 MWt pro tepelnou síť. K dispozici jsou
ještě 2 špičkové kotle, každý s výkonem
28 MWt, jen pro období nejvyšší potřeby,
protože v provozu je již také nový akumulátor
tepla a obvyklé ranní špičky potřeby tepla jsou
dobře kryty. Výstavba nového zařízení stála
cca 81 mil. Eur a modernizace trvala necelé
dva roky. V listopadu a prosinci 2004 se uskutečnil pokusný provoz nového paroplynového
zařízení, který byl využit také k optimalizaci
provozu. Nyní je již v normálním provozu.
Euro Heat and Power č. 12/2004, str. 6
Hodnocení dopadu německého
teplárenského zákona
V Německu začala kontrola působení teplárenského zákona a dosahovaných výsledků
i možnosti cílů pro r. 2005 a 2010. U tepelných
zdrojů s výkonem větším než 2 MW došlo
k modernizaci ve 26 případech, kde celkový
instalovaný výkon je 2257 MW. Netto výroba elektřiny zde činila 12,6 TWh/r, z toho
8,7 TWh v kombinované výrobě a výroba
tepla 9,9 TWh/r. Z výroby elektřiny se 88 %
uskutečnilo v zařízeních s výkonem větším,
než 50 MW, přičemž na pouhých 5 zařízení
s výkony 190 až 400 MW připadlo 65 % výroby elektřiny, kterou přinesla modernizace.
Ze 26 modernizovaných tepláren je jedna na
černé uhlí a 2 na spalování odpadů, ostatní
jsou na zemní plyn. Podle výpočtu emitují 6,2
mil. t CO2, z čehož 2 mil. t CO2 připadá na
kondenzační výrobu. Modernizace zařízení
v průmyslu není na rozdíl od veřejného teplárenství dostatečně dokumentována, počítá se
s 1000 MW. I zde dominuje několik velkých
zařízení. V kategorii zařízení do 2 MW byly
v r. 2003 požadavky na novou výstavbu v 38
případech. Dodávka malých zařízení do sítě
od 1. 4. 2002 do konce 2003 činila 0,17 TWh.
Předpokládá se proto, že vlivem zákona modernizace a přístavba malých zařízení zvětší
výrobu elektřiny v kombinovaném cyklu o 10
– 12 TWh. Původní cíl, tj. zdvojnásobení
výroby elektřiny v kombinovaném cyklu
se tedy jeví jako chybný. Výpočet úspor
CO 2 nahrazením kondenzačního proudu
elektřinou z kombinované výroby může
vycházet z hodnoty 351 g CO2/kWh (nová
paroplynová elektrárna) a 906 g CO2/kWh
(stará hnědouhelná elektrárna). Při porovnání
s emisemi mixu (polovina uhelných, polovina
paroplynových elektráren - referenční hodnota - (586 g CO2/kWh). To vede k úspoře
ve veřejném teplárenství 3,3 mil. t CO2/r. Při
porovnání se středním zatížením stávajících
elektráren (771 g CO2/r) zvýší se úspora na
5 mil. t CO2/r. Protože veřejný sektor přispívá
nejvíce k efektu zákona, je zřejmé, že dosavadní bonifikace elektřiny z kombinované
výroby neumožňuje dosažení vytčených
cílů. Navrhují se proto změny – nová nebo
modernizovaná zařízení uváděná do provozu
v období 1. 1. – 31. 12. 2006 by měla mít
po dobu 6 let nebo 30 tis. hod. plného využití bonus 1,5 ct/kWh, pro zařízení do 2 MW
by se měl zvýšit na 1,9 ct/kWh, u zařízení
do 50 kW by měl činit 5,11 ct/kWh jako již dnes
u palivových článků (po dobu 10 let, i kdyby
byla dána do provozu až po r. 2005).
Energie a Management č. 23/24/2004, str. 15
Bloková teplárna roku 2004
Jako bloková teplárna roku 2004 byla oceněna
centrála AquaMagis v Plettenbergu (Sársko),
která využívá odpadové teplo z válcovny hliníku pomocí kombinace tepelného čerpadla
a motorové blokové teplárny k ohřevu vody
pro otevřený plavecký bazén. Válcovací olej
z válcovny se chladí z teploty 45 °C na 25 °C
518 kWt – (dosud se nákladně snižovala jeho
teplota v chladicích věžích) ve výparníku
tepelného čerpadla. Páry chladiva R 134a se
šroubovým kompresorem stlačují na 22 bar
a v kondenzátoru pak předávají výkon 701 kWt
a ohřívají topnou vodu, přitékající s teplotou
45 °C. Tepelné čerpadlo je poháněno plynovým motorem s tepelným výkonem 351 kWt
a elektrickým 220 kW
We. Tepelný výkon čerpadla se rovněž přivádí topné vodě, takže max.
tepelný výkon je 1052 kWt při teplotě ohřátě
topné vody 75 °C. V záloze má centrála dva
plynové kotle se součtovým tepelným výkonem
2,1 kW
Wt. Mezi kompresorem a motorem je umístěn
synchronní generátor s elektrickým výkonem
1/2005
Energie a Management č. 23/24/2004, str. 14
Nový typ malé parní turbíny
Malá parní turbína 400 kW
We, vyrobená firmou
Kühnle, Koop a Kausch, byla instalována ve
výtopně Reick v Drážďanech. Její zvláštností
je přímý pohon generátoru vysokootáčkovou
turbínou, což zvyšuje účinnost o 1 – 2 %
vlivem použití elektronické regulace místo
převodovky. Ukazuje se, že vývoj byl úspěšný,
takže lze přistoupit ke konstrukci komerčního
provedení turbíny.
Euro Heat and Power č. 12/2004, str. 6
Teplárna na biomasu
V Ulmu byla vybudována a v létě 2004 spuštěna do provozu teplárna spalující biomasu,
která bude krýt jen základní celoroční zatížení a dodá cca 600 GWht tepla do rozvodné
sítě s celkovou délkou 131 km. Palivem je
dřevo, spalované při teplotě 1000 až 1200 °C
v roštovém topeništi, jehož tepelný výkon je
58 MWt. Parní výkon kotle je zhruba 64 t/h,
parametry výstupní páry 61 bar, 450 °C. Pára
pohání odběrovou protitlakovou turbínu
9,6 MW
We. Při předpokládané využitelnosti 8000
h/r se vyrobí asi 60 GWhe. Elektřina dodaná do
sítě se hodnotí podle zákona o obnovitelných
zdrojích. Za kWhe včetně příplatku 2 centů za
výrobu v kombinované výrobě se tak získává
10,5 ct/kWhe. Dosavadní teplárna,vybudovaná
téměř před 100 lety a obnovená před 50 lety
obnovena má tři vysokotlaké kotle na nízkosirnaté černé uhlí, dva vysokotlaké kotle na
zemní plyn nebo lehký topný olej, celkový
výkon 413 MWt, 39 MW
We, bude nadále v provozu jen v chladnějších měsících a pro krytí
tepelných špiček.
Energie a Management č. 22/24/2004, str. 18
V otázce možného rozvoje jaderné energetiky
zůstává Německo rozdělené. Přesto je ovšem
patrná změna celkového mínění. Různé průzkumy ukazují, že odpor obyvatelstva proti
radioaktivnímu ohrožení klesá. Dříve bylo
53 % dotazovaných proti jaderné energetice,
nyní už jen 47 %.
Jahresmagazin E a M 2004, str. 30
Centralizovaná soustava zásobování teplem
mongolského Ulánbátaru má celkovou kapacitu 1705 Gcal/h (původní jednotky z doby
výstavby), tj. 1981 MWt, a celkovou délku
primární sítě 125 km s průměry potrubí DN
1200 – DN 150. V rámci projektu zvýšení
energetické účinnosti soustavy probíhají její
podstatné změny. Uskutečňují se pomocí
dánských expertů a dánských dodavatelů potřebného zařízení.
DBDH č. 3/2004, str. 24
Aktuality
Aktuality
220 kW
We. Poměr elektrického a tepelného
výkonu je možno měnit. Při plném výkonu
tepelného čerpadla dává generátor je 20 kW
We.
Přesto, že je provoz centrály řízen podle potřeby tepla, může plynový motor pracovat co
nejdéle s konstantním zatížením. Výkon tepelného čerpadla je možno snižovat na méně, než
30 %. Po odstavení je v provozu jen plynový
motor s výkonem 190 kWt. Ve velmi teplých
dnech se odstavuje celá centrála. Přínos je
možno charakterizovat skutečností, že vznikají
energetické úspory ve válcovně a že teplo pro
využití v bazénu je v podstatě zdarma.
27
1/2005
Contens
Inhalt
Evaluation of electric energy from heating stations
Jaroslav Kadrnožka
The contribution describes the results of a study whose objective was to prepare
an evaluation of heating stations energy on the basis of analysis and evaluation of
the technology. The design is processed in compliance with the EU Directive to
support combined heat and energy production (KVET – cogeneration) so that the
results could be used in the next procedures and in KVET decision-making process
while ppreparing
p
g required
q
legislation
g
for MPO ((Ministry
y of Trade and Industry),
y
ERÚ (Energy Regulation Authority), the Association for District Heating etc.
Bewertung des Heizwerkstroms
Jaroslav Kadrnožka
Im Beitrag sind die Ergebnisse der Studie beschrieben, deren Ziel der Entwurf zur
Abschätzung des Heizwerkstroms aufgrund der Analyse und der Auswertung des
Beitrags dieser Technologie. Der Entwurf ist im Einklang mit der EU-Richtlinie zur
Unterstützung der Kombinierten Strom- und Wärmeproduktion bearbeitet (KVET
– Kraftwärmekopplung) und zwar so, dass die Studienergebnisse auch bei allen
nächsten Arbeiten und Entscheidungen über die KVET – Unterstützung ausgenutzt
werden können, sowie bei der Bildung
g der notwendigen
g Gesetzgebung
g
g und bei
der Arbeit auf dem MPO - Niveau, ERÚ - Niveau, der Heizwerkvereinigung der
Tschechischen Republik und so weiter.
Preparing changes in support of electric energy production from renewable
energy resources
Martin Koďousek, Rostislav Krejcar
The contribution deals with the problems of energy production from renewable
energy resources reflecting the point of view of the Energy Regulation Authority.
The system of renewable energy resources support in the Czech Republic is based
on fixed prices for energy that must be purchased from individual producers
by distribution systems operators or by the operator of a transfer system. This
support mechanism has finally to be paid for by all the consumers in the form of
an extra payment for electric energy. The contribution analyses the level of this
extra payment for renewable energy resources support in the past, as well as its
expected growth. The article briefly introduces two principal ways of renewable
energy resources production that are contained in the bill on renewable energy
resources support. The last part deals with the purchase prices of the electricity
from renewable energy resources in the year 2005.
Calculation of heating costs cannot be made unless one respects physical
laws
Josef Patočka
The article informs about the international conference focused on proportional
heat measurement and on calculation of heating expenses. The conference is
organized every three years by the Technical University of Liberec. In the year
y of faulty
y calculations of heating
g
2004, the conference focused on the analysis
expenses made according to the imported regulations ČSN EN 834 and ČSN
EN 835. At the same time, the research results of the previous conference were
presented, as well as physically unambiguous description of essential methods
of proportional heat calculations.
EU accession does not change physical laws
Josef Patočka
The article reacts to massive and deceptive advertising campaign accompanied
by encouraging Czech citizens to take legal actions at the International Court at
Strassbourg, unless double-sensor electronic heat indicators, preferably those
imported from Switzerland by INMES s.r.o. are used.
Contens - Inhalt
New technologies of remote control and data transfer in energy networks
Ivan Stránský
The development of district heating systems in large agglomerations as well as in
small towns is accompanied by the need of optimizing operational costs and by
reduction of human factor impact. These requirements result, among others, from
the trend to increase the input prices (i.e. fuel) and increasing costs of labour in
our region. System solution stimulators of new automated technologies present
fast moving innovation of utilized technical means, increasing effectiveness of
information technology and control systems at their price depression. These
systems breakdown rate is decreasing in comparison with last decades, operational
service of hardware is limited to mechanic algorithms of manuals and to the
support of special diagnostic programmes. Attention of the operators moves to
consumer friendliness of given technology control, to perfect transparency of
enlarged energy networks and to precise data transfer including their visualization.
The contribution should present currently used ways to reach the objectives of
final consumers including expected problems in real operation.
28
Die vorbereiteten Veränderungen der Unterstützung der Stromproduktion
aus OZE
Martin Koďousek, Rostislav Krejcar
Der Beitrag beschäftigt sich mit der Problematik der Förderung der
Stromproduktion aus erneuerbaren Energiequellen vom Gesichtspunkt des
Energetischen Regulierungsamtes. Das System der Förderung der erneuerbaren
Energiequellen in der Tschechischen Republik liegt an den garantierten
Strompreisen. Diesen Strom müssen von den einzelnen Produzenten die Betreiber
der einzelnen Vertriebssysteme bzw. die Betreiber der Übertragungssysteme
zwangsläufig ankaufen. Diesen Förderungsmechanismus bezahlen dann im
Endeffekt alle Kunden durch einen Zuschlag zum Strompreis. Im Beitrag wird
die Analyse des Niveaus von diesem Zuschlag zur Förderung der erneuerbaren
Energiequellen in der Vergangenheit durchgeführt, sowie auch Analyse des
vorausgesetzten Wachstums in der Zukunft. Ferner werden in diesem Artikel kurz
zwei Hauptmechanismen der Förderung der Stromproduktion aus OZE vorgestellt,
die im Gesetzentwurf über die Förderung der Ausnützung der erneuerbaren
Energiequellen eingeschlossen sind. Der letzte Teil ist den Stromankaufpreisen
aus OZE im Jahre 2005 gewidmet.
Ohne Respektieren der physikalischen Gesetze lässt sich die Berechnung der
Heizkosten nicht durchführen
Josef Patočka
Der Artikel berichtet über die internationale Konferenz über das
Quotientenwärmemessen. Diese von der Technischen Universität Liberec alle
drei Jahre regelmäßig veranstaltete Konferenz wurde im Jahre 2004 auf die
Ursachenanalyse
y der mangelhaften
g
Berechnungg der Vergütung
g
g für die Heizungg
eingestellt, die nach den importierten Normen ČSN EN 834 a ČSN EN 835
durchgeführt wurden. Gleichzeitig wurden die Ergebnisse der Forschung
präsentiert, die seit der letzten Konferenz durchgeführt worden sind und die
Berechnungsmethoden sind physikalisch eindeutig beschrieben worden.
Durch den Eintritt in die Europäische Union haben sich die physikalischen
Gesetze nicht geändert
Josef Patočka
Der Artikel reagiert auf die massive irreführende Werbung, durch die die
Bürger der Tschechischen Republik angestiftet werden, die Tschechische
Republik vor dem internationalen Gericht in Strassburg anzuklagen,
wenn für die Vergütungsberechnung für die Heizung keine elektronischen
Zweisensorindikatoren angewendet werden, am besten die von der Firma INMES,
GmbH aus der Schweiz eingeführten Sensoren.
Neue Technologien der Fernsteuerung und der Datenübertragung in den
energetischen Netzen und ihre Problematik
Ivan Stránský
Die Entwicklung der Wärmeversorgung sowohl in großen Ballungsgebieten
als auch in kleineren Städten wird mit dem Bedarf an die Optimierung der
Betriebskosten sowie mit dem Bedarf an die Herabsetzung des Einflusses des
menschlichen Faktors begleitet. Diese Anforderungen sind u.a. die Folge des
neuen Trends der dauerhaften Erhöhung der Inputpreise, also der Brennstoffe und
gleichzeitig steigenden Arbeitskraftkosten in unserer Region. Beschleunigung für
die Systemlösung der automatisierten Technologien des neuen Typs stellen schnell
durchgeführte Innovationen der verwendbaren technischen Mittel dar sowie die
steigende Leistungsfähigkeit der EDV- und Steuerungssysteme gleichzeitig
bei ihrer Preisstagnation. Die Störanfälligkeit dieser Systeme sinkt gegenüber
den vorigen Jahrzehnten in Größenordnung, die Betriebsdienstleistungen der
Hardwareausstattung werden auf die mechanischen Algorithmen nach den
Gebrauchsanweisungen reduziert und zwar mit der Unterstützung der speziellen
diagnostischen Programme. Die Aufmerksamkeit der Betreiber überlagert
sich eher auf die nutzerpräzise Steuerung der jeweiligen Technologie, auf die
vollkommene Übersichtlichkeit der immer ausgedehnter energetischen Netze
sowie auf die präzise Datenübertragung einschließlich ihrer vollkommenen
Visualisierungen. Dieser Beitrag sollte die gegenwärtigen, genutzten Wege zu
diesen Zielen der Endverbraucher einführen, inklusive der eventuellen Gefahren
in der Praxis.

Podobné dokumenty