3t - teplo, technika, teplárenství 6/2003

Komentáře

Transkript

3t - teplo, technika, teplárenství 6/2003
Obsah
Parexpo, s.r.o., Pardubice
Mgr. Pavel Kaufmann
2
Mikrokogenerace
na bázi Stirlingova motoru
Prof. Ing. Jaroslav Kadrnožka, CSc., Ing. Jiří Škorpík
5
Roční náklady na energii v bytě
v roce 2003
Pavel Kaufmann
9
časopis podnikatelů v teplárenství
Změna teplofikace v Čelákovicích
Ing. Josef Šalda
12
Zdroj tepla pro městskou čtvrť Jihlava
− Březinka
Ivan Stránský
17
Zdokonalený vysokoteplotní reaktor
k výrobě vodíku nebo elektřiny
Václav Vaněk
20
Nové technologie izolování armatur
Lenka Götzlová
22
Návrh příspěvku Euroheat & Power
k založené pracovní skupině
Evropské komise – EMEN
Ing. Hana Ľuptovská
24
Aktuality
26
Rejstřík
27
CONTENS − INHALT
28
Vydavatel:
Teplárenské sdružení České republiky
Ředitel výkonného pracoviště: Ing. Miroslav Krejčů, MBA
Bělehradská 458, 530 09 Pardubice 9
tel.: 466 414 440
fax: 466 412 737
e−mail: [email protected]
URL: http://www.tscr.cz
IČ: 42940974, neplátci DPH
bankovní spojení: KB Pardubice č.ú.: 35932−561/0100
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 − místopředseda,
Prof. Ing. Jaroslav Kadrnožka, CSc. − čestný člen, Ing. Jiří Bartoň, CSc.,
Ing. Josef Bubeník, Doc. Ing. Karel Brož, CSc., Ing. Jiří Cikhart, DrSc.,
Prof. Ing. Bedřich Duchoň, CSc., Ing. Vladimír Kohout, Ing. Vojtěch 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
Časopis vychází s podporou České energetické agentury. Vychází jako dvou−
měsíčník v nákladu 1500 ks a toto číslo vyšlo 31. 12. 2003.
Cena předplatného je 480 Kč a 780 Kč pro zahraničí.
6/ 2003
ročník 13
Na obálce: Ze zahájení jubilejních V. Teplárenských dnů 1999
Veškerá autorská práva k časopisu 3T −Teplo, technika, teplárenství vykoná−
vá vydavatel. Jakékoli užití časopisu nebo jeho části, zejména šíření jeho
rozmnoženin, přepracování, přetisk, překlad, zařazení do jiného díla, ať již
v tištěné nebo elektronické podobě, je bez souhlasu vydavatele zakázáno.
Za obsah inzerce ručí zadavatel. Za původnost a obsahovou správnost jednot−
livých 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 zákonem v platném znění a dal−
šími 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 internetových stránkách TS ČR, popř.
CD − ROM nebo v jiné formě, jiným způsobem v elektronické podobě. Autor−
ská odměna je poskytnuta jednorázově do 1 měsíce po uveřejnění příspěvku
ve výši dle ceníku vydavatele.
3T 6/2003
1
Parexpo, s.r.o., Pardubice
Parexpo, s.r.o., Pardubice je reklamní a marketingová společnost, která již od roku 1992 zajišťuje pro české i zahra−
niční firmy kompletní servis v oblasti reklamy a propagace. Členem Teplárenského sdružení České republiky se stala
v roce 1996. Nabídka společnosti je velmi široká − od grafických návrhů, fotoprací přes výrobu reklamních tiskovin,
zajištění veletržních expozic na klíč, reklamních a mediálních kampaní, multimediálních prezentací a www stránek
až po práce na plotru, nabídku propagačních předmětů a odborné překlady a tlumočení. Společnost Parexpo je teplár−
níkům známá především jako pořadatel dvou mezinárodních výstav − Teplárenské dny a Obnovitelné zdroje energie,
které jsou společně s odbornými konferencemi Teplárenského sdružení České republiky, společnosti Ekonox, s.r.o.,
a Ministerstva životního prostředí České republiky součástí Teplárenských dnů. Jejich jubilejní 10. ročník se uskuteční
v Kongresovém centru Aldis v Hradci Králové sice až v dubnu, ale na přelomu roku začínají právě vrcholit přípravy.
I když první informace dostáváme vlastně ještě před zahájením aktuálního ročníku. Vzpomínáte, na Teplárenských
dnech vždycky dostanete pozvánku na příští setkání, abyste si mohli nový termín za−
psat do diářů. O přípravě jubilejních desátých, ale i předešlých Teplárenských dnů
jsme si povídali s jednateli společnosti Parexpo, s.r.o. Ing. Stanislavou Švachulovou
a Ing. Jaroslavem Skutilem, CSc.
Nahlédněme do zákulisí
přípravy výstavy. Většina
z nás se setká jen s konečným
výsledkem. Na co všechno
se nesmí zapomenout, jak
probíhá příprava výstavy?
"Průběžně, tedy neustále
se doplňuje databáze společ−
ností, které by mohly na výstavě
představit svoje výrobky a služ−
by. Je to mravenčí a nikdy nekon−
čící práce. Zdroje jsou různé,
patří k nim hlavně internet Ing. Stanislava Švachulová
jednatelka společnosti
a specializované katalogy jiných
výstav a veletrhů či podobných
akcí. Před koncem roku se pak připraví, vytisknou a rozešlou
přihlášky na výstavu. Ale to by k naplnění výstavní plochy
zaručeně nestačilo. Při dubnovém termínu Teplárenských dnů
začíná už na začátku roku telemarketing, tedy nekonečné
obvolávání potencionálních klientů telefonem. Asi vás na−
padne otázka, jaká je úspěšnost telemarketingu? Odpovíme
trochu oklikou, nebýt telemarketingu, tak bychom výstavu
asi tolik nezaplnili. Mnohokrát se stane, že naše pozvánka skon−
čí u někoho na stole a až naše telefonické připomenutí ji vy−
táhne z kupy materiálů a odpovědný pracovník s ní začne pra−
covat. Někteří prostě čekají na to, až se jim připomenete."
PŘEDSTAVUJEME . . .
Co všechno je potřeba například vystavovatelům při−
pravit, mají nějaké speciální nároky a požadavky?
"Vzhledem k tomu, že pravidelně stavíme a vytváříme
atypické stánky a expozice, už nám ani nepřijde, že by
někdo měl nějaké speciální požadavky. Možná by vás taky
zajímalo, jak velký tým se nakonec na Teplárenských dnech
podílí. V průběhu roku si vystačíme s kmenovými pracovní−
ky, ale necelé dva týdny před akcí, kdy už jsou vydány
i výstavní katalogy, začíná být živo. Tým se rozrůstá o další
externí spolupracovníky, s nimiž dlouhodobě spolupracuje−
me. Na klasických Teplárenských dnech se podílely zhruba
tři desítky lidí, s rozšířením o výstavu a hlavně konferenci
o obnovitelných zdrojích se rozrostl počet asi o dalších šest."
2
3T 6/2003
Připravujete i jiné akce než Teplárenské dny a mají
nějaká specifika a zvláštnosti oproti ostatním výstavám?
"Podobnou akci, tedy výstavu s konferencí, připravujeme
i pro Unii kosmetiček České republiky. Pro celou akci zařizuje−
me víceméně technický servis. Nábor na výstavu si ale Unie
kosmetiček České republiky dělá sama. To nám odpadá jed−
na docela velká starost. Vedle toho na významných akcích,
jako je Mezinárodní strojírenský veletrh v Brně, Aquatherm
v Praze či výstavy For Arch, připravujeme expozice pro naše
klienty. Jejich počet se pohybuje do šesti na jednu akci.
Specifikou a zvláštností týkající se Teplárenských dnů je
asi malý trh u nás. Na několika podobných akcích oslovíte
téměř všechny potencionální zákazníky, takže už pak firma
necítí potřebu se dále prezentovat tímto způsobem a úzkou
klientelu si opečovává jinak a někdy i efektivněji. To se odráží
někdy až v krizové situaci se získáváním vystavovatelů. Je to
i tím, že dochází ke spojování menších společností, takže
se i tím počet vystavovatelů snižuje. Úbytek vystavovatelů je
ale obecnější trend výstav a veletrhů. Není daleko doba vir−
tuálních výstav na internetu. Ovšem na to musí být připra−
veni nejen vystavovatelé, ale především i zákazníci."
Rozšíření Teplárenských dnů o výstavu i odbornou kon−
ferenci s tematikou obnovitelných zdrojů bylo odbornou
veřejností přijato kladně. Jak dlouho tenhle nápad zrál
a co bylo zapotřebí k jeho realizaci?
"Řekli bychom, že to bylo poslední den Teplárenských
dnů 2001. Na stánku jsme si povídali s řadou lidí, jak vy−
lepšit Teplárenské dny v roce 2002. Padl i návrh rozšířit
nabídku vystavovatelů o obnovitelné zdroje a zároveň
s tím přitáhnout do Aldisu i další návštěvníky jako účast−
níky konference o využití obnovitelných zdrojů. Byli při
tom i pracovníci Ministerstva životního prostředí České
republiky, kterým se nápad zalíbil a kteří ho hned s námi
začali rozvíjet, a výsledkem bude již třetí konference
a výstava Obnovitelné a alternativní zdroje energie, které
proběhnou současně s Teplárenskými dny 2004 v Hradci
Králové. O správné volbě svědčí i současná pozornost vě−
novaná alternativním zdrojům energie ze strany státních
institucí i samotné Evropské unie."
Parexpo nejsou jen Teplárenské dny. Co můžete
nabídnout nebo jste už nabídli členům Sdružení a při−
pravili pro další klienty?
"Když jsme vstupovali do Teplárenského sdružení České
republiky, mysleli jsme si, že se zde jako všude sdružují spo−
lečnosti se stejnými zájmy, které si chtějí i pomáhat. Od toho
jsme samozřejmě očekávali, že se na nás občas alespoň ně−
kdo z členů obrátí při nabídkových řízeních. Naše služby ale
zatím kromě výkonného pracoviště nikdo z členů ani nepo−
ptával. Přitom díky praxi z Teplárenských dnů už zkušenosti
s energetikou a teplárenstvím máme přeci jen větší než jiné
agentury, které se tomuto oboru tak intenzívně nevěnují.
To jsme ale vzali z opačného konce. Nejdříve bychom měli
říci, co nabízíme. Jsme reklamní agentura, takže umíme řadu
věcí z tohoto oboru a všechno, co nabízíme, dokážeme
z vlastních prostředků a kapacit. V současné době zazname−
náváme velký zájem o vytváření prezentačních a katalo−
gových CD, tvorbu webových stránek pro internet. Samo−
zřejmě, že nabízíme i služby spojené s tiskovými médii, tedy
papírové katalogy a prezentační publikace. Ovšem nepapí−
rová, dalo by se říci moderní média, začínají převažovat. Ně−
kolik praktických příkladů, dříve se jezdilo s taškami plnými
dokumentace, dnes se několikakilogramová dokumentace
Výstavní expozice na Teplárenských dnech
vejde na jedno nebo několik CD. Katalogové CD nabízí
architektům či projektantům nejen seznámení s výrobním
programem, ale ve vhodných grafických programech
a režimech si mohou jednotlivé položky přímo stáhnout
do svých projektů, což jim obrovsky zjednodušuje práci.
Pokud se na to podíváme z hlediska ekonoma, největší
obrat nám dělají právě nová média a aktivity spojené
s výstavními stánky. Hovoříme o atypických výstavních
expozicích, kde zajišťujeme komplexní službu od návrhu stán−
ku až po jeho konečnou realizaci. Atypické stánky jsou pro
nás vždycky výzvou a oživením. Právě na nich můžeme uká−
zat, co umíme, a seberealizovat se."
Připravovali jste dokonce i insignie a znaky pro Čes−
kou armádu. Rozvíjí se nějak i tato činnost?
"Tak tady se opravdu máme čím pochlubit. Armáda byla
výsostně spokojená, včetně heraldiků, kteří úzkostlivě dbají
na dodržování heraldických pravidel. Dokonce jsme úspěšně
zajišťovali i návrh a výrobu jednoho z vyznamenání pro Mi−
nisterstvo zahraničí České republiky. Zmínka o našich schop−
nostech dokonce doputovala až do newyorského sídla Orga−
nizace spojených národů. Tam se o nás začali zajímat
v souvislosti s vytvářením emblémů pro mírové a humanitární
mise OSN. I proto chceme dokončit certifikaci naší společnosti
podle ISO 9001. Zatím jsme certifikováni jen částečně, ale jako
investice pro budoucnost to prostě musíme dokončit. Stejně tak
jako získání doporučení. V žebříčku jsou nejcennější ta
od státních institucí. S Ministerstvem zahraničí by problém ne−
byl, ale armáda má striktní pravidla doporučení nevydávat.
U zbraňových a strategických systémů je to pochopitelné. Ale
odznaky, emblémy či insignie jsou snad z trochu jiného oboru,
takže doufáme, že u nich nebudou pravidla tak přísná."
V době, kdy jsme Parexpo navštívili, začaly se právě
rozesílat první pozvánky na Teplárenské dny 2004.
Na výkonném pracovišti Teplárenského sdružení České
republiky byla vypsána témata jednotlivých sekcí konfe−
rence. Konferenční témata vybírala i společnost Ekonox
a Ministerstvo životního prostředí České republiky pro svo−
je doprovodné konference do Kongresového centra Aldis
v Hradci Králové, které bude od 27. do 29. dubna 2004 hos−
tit více než tisícovku účastníků jubilejních X. Teplárenských
dnů 2004, které se však vzhledem k nultému ročníku usku−
teční tak trochu cimrmanovsky už pojedenácté.
Pohled do jednacího sálu konference
Za rozhovor poděkoval Pavel Kaufmann
3T 6/2003
PŘEDSTAVUJEME . . .
Na jedné straně chtějí být vystavovatelé obletováni ná−
vštěvníky, na druhé je unavují davy sběračů reklamních
předmětů. Teplárenské dny jsou poněkud komornější.
"Odpověď bychom mohli klidně uvést citátem: "Není člověk
ten, aby se zavděčil lidem všem". Přesně jak říkáte, některým
právě ta komornější atmosféra vyhovuje. Pro jiné je to třeba
hlavní důvod, proč po jedné nebo dvou účastech z Tepláren−
ských dnů zmizí. Ale i ta komornější atmosféra má svoje vady
na kráse. Jak už jsme řekli, teplárenství je malý trh, a i když
se v Aldisu schází většina jeho zástupců, začínají chybět nové
tváře. Většina účastníků se zná, a dokonce už třeba je i zákazníky
vystavovatelů. Vytváří se tu určitá uzavřená společnost.
Je to vlastně taková paralela s dálkovým vytápěním. Pat−
ří sice mezi síťová odvětví, ale je velmi omezeno na lokální
úroveň právě svými sítěmi. Plyn i elektřina jsou v jedné sou−
stavě dnes roztaženy již téměř všude. Roury s teplem, to jsou
obvykle maximálně několikakilometrové vzdálenosti, nebu−
deme−li počítat napáječe z Mělníka či Vřesové či rozlehlejší
soustavy krajských měst. Není se kam rozšiřovat."
3
Z ČINNOSTI SDRUŽENÍ
Teplárenské dny 1994 až 2004
4
Historie Teplárenských dnů se začala psát nultým roč−
níkem v roce 1994. Na podzim se před deseti lety před−
stavilo v Kongresovém centru Univerzity Pardubice
na skromné odborné výstavě pětadvacet vystavovatelů.
Příspěvky si na odborné konferenci vyslechlo celkem
130 účastníků. Hovořilo se zde o aktuální problematice
cen tepelné energie, o nových koncepcích využití uhlí
v energetice, o vzniku a měření plynných emisí, o základ−
ních podmínkách měření tepla, o problematice kotelen
a výměníkových stanic či hydraulickém vyvažování vod−
ních tepelných sítí.
O rok později se už výstava přestěhovala do pardubic−
kého veletržního centra Ideon a počet vystavovatelů
se zdvojnásobil. Také účastníků odborné konference, ten−
tokráte už s mezinárodní účastí, se do pardubického Life
klubu Na Olšinkách sjelo na 180. Poprvé nad výstavou
i konferencí převzalo záštitu Ministerstvo průmyslu
a obchodu ČR a Ministerstvo životního prostředí ČR.
V roce 1996 hostilo výstavu s 65 expozicemi opět ve−
letržní centrum Ideon. Posluchači (necelé tři stovky) však
museli na konferenci už do pardubického Domu techni−
ky, kde si vyslechli i zahraniční referáty o zkušenostech
s dálkovým vytápěním.
V novém jarním termínu se po půl roce koncem dub−
na 1997 příznivci teplárenství v České republice vrátili
do stejných míst. K vrcholům konference patřilo vystou−
pení pana Randalla Bowie ze skupiny DG 17 komise
Evropské unie. Ten vyzvedl především podporu regionální
energetické politiky a v návaznosti na to i místní využití
obnovitelných zdrojů a v neposlední řadě kombinovanou
výrobu tepla a elektřiny. Výstava patřila k nejpovedenějším.
Na ploše kolem 900 m2 své výrobky i služby pro výrobu
a rozvod tepla představilo přes šest desítek společností.
Výstavní i konferenční prostory v Pardubicích začaly
být pro Teplárenské dny, svátek teplárenství v České re−
publice, malé. V dubnu 1998 se proto celá akce přesunu−
la pod jednu střechu do Kongresového centra Aldis
v Hradci Králové. Šťastnou ruku při výběru místa pro
výstavu i témat pro konferenci potvrdila re−
kordní účast 85 vystavovatelů a 450 účastníků
dvoudenní konference. Teplárenské sdružení
pozvalo poprvé ke spolupráci také Cech tope−
nářů a instalatérů ČR, který připravil vlastní
přednáškovou sekci.
Jubilejní 5. ročník mezinárodní výstavy
techniky a technologií pro zásobování tep−
lem Teplárenské dny ´99 s mezinárodní od−
bornou konferencí "Vytápění − současnost
a budoucnost" slavnostně zahájil ministr
životního prostředí Miloš Kužvart, který
se zúčastnil i tiskové konference a diskutoval
s řediteli největších teplárenských společnos−
tí a zástupci statutárních měst.
3T 6/2003
Šesté Teplárenské dny v roce 2000 přinesly další no−
vinku. Pro návštěvníky výstavy i konference byla připra−
vena odborná exkurze do Elektrárny Chvaletice na drtič
škváry a automatický systém vykládání uhlí ze železnič−
ních vagónů, což je u nás technický unikát. Při Tepláren−
ských dnech se uskutečnilo také setkání nezávislých vý−
robců elektrické energie. Na konferenci bylo poprvé při−
praveno celkem pět odborných sekcí.
I poprvé v novém tisíciletí přivítali čeští teplárnící jaro
v Kongresovém centru Aldis v Hradci Králové při sed−
mých Teplárenských dnech. Výstava i konference se nesly
v duchu 10. výročí založení Teplárenského sdružení Čes−
ké republiky a poprvé se součástí Teplárenských dnů stala
i valná hromada členů Sdružení, jejichž činnost souvisí
se sektorem dálkového vytápění a kombinované výroby
elektřiny a tepla.
Osmý ročník Teplárenských dnů, kdy se odborná vý−
stava a konference tradičně věnovaly dálkovému záso−
bování teplem a ekologii v energetice, byl premiérově
doplněn o výstavu a konferenci s tematikou využití
alternativních a obnovitelných zdrojů v komunální ener−
getice, kterou pro Ministerstvo životního prostředí ČR
připravila agentura Parexpo. Přes tisíc účastníků tří od−
borných konferencí si prohlédlo expozice obou odbor−
ných výstav.
V průběhu Teplárenských dnů 2003 byla vedle pěti
sekcí konference připravena tři diskuzní setkání k aktuální
problematice v oboru dálkového vytápění. Vyhlášeny
byly i výsledky soutěže "Projekt roku v systémech dál−
kového vytápění a chlazení", kterou na minulých Teplá−
renských dnech vyhlásilo Teplárenského sdružení ČR.
Přirozenou součástí Teplárenských dnů se stala výstava
i konference Obnovitelné zdroje energie, které navazují
na původní filozofii akce, představovat veřejnosti tech−
nologie dálkového vytápění šetrné k životní prostředí.
Na jubilejní X. Teplárenské dny Vás chceme pozvat
do Kongresového centra Aldis v Hradci Králové
od 27. do 29. dubna 2004. (pk)
Mikrokogenerace
na bázi Stirlingova motoru*
Prof. Ing. Jaroslav Kadrnožka, CSc., Ing. Jiří Škorpík
Rozvoj technologií DC KVET
K velmi rychlým a převratným změnám dochází
i v takovém oboru, jako je energetika. Pro 50. až 80. léta
minulého století je charakteristický velmi rychlý růst jed−
notkových výkonů elektrárenských bloků motivovaných
vyšší dosažitelnou účinností u velkých bloků a citelně
nižší cenou vztaženou na jednotku výkonu. Tento růst byl
zvlášť prudký u jaderných elektráren: od první elektrár−
ny spouštěné v Obminsku v roce 1954 o výkonu 5 MWe
došlo k zvýšení výkonu na 1000 až 1300 MWe do konce
70. let. Rovněž velikost teplárenských soustav se velmi
rychle zvětšovala, zejména v bývalých zemích s pláno−
vaným hospodářstvím.
Citelné změny v oblasti zásobování teplem vyvolala
1. a 2. energetická krize v 70. letech. První tendence ve zcela
opačném směru než růst jednotkových výkonů, tedy k de−
centralizaci kombinované výroby elektřiny a tepla (DC
KVET), lze zaznamenat z přelomu 80. let a 90. let, kdy
se začala uplatňovat KVET na bázi spalovacích motorů (SM).
Počátkem 90. let se tato technologie velmi rozšířila a vyvinula
se ve významnou konkurenční variantu jak k velkým cent−
ralizovaným teplárenským soustavám, tak k přímému spa−
lování zemního plynu ve výtopenských kotlích. Jednotkové
elektrické výkony SM pro KVET se pohybují od desítek kW
až po jednotky MW a výjimečně i větší. Modul teplárenské
výroby elektřiny se pohybuje od 0,6 do 0,9.
Během 90. let se pro decentralizovanou KVET začaly po−
užívat též palivové články [1]. Jejich širšímu rozšíření však
dosud brání vysoká cena, a aplikace jsou proto možné jen
s využitím nějaké podpory.
Zejména KVET na bázi SM prokázala výhody decentra−
lizace, neboť:
Stirlingův motor (StM) pro KVET
Princip tzv. teplovzdušného motoru (podle původní pra−
covní látky) je znám již ze začátku 19. století. Robert Stir−
ling si princip nechal patentovat v roce 1816.
Jde o stroj s dvojicí válců a pístů (horký a studený)
s uzavřeným tepelným cyklem pracovní látky (dnes nejčas−
těji helium) a tudíž s vnějším převodem a odvodem tepla.
To je zásadní rozdíl proti běžnému motoru s vnitřním spalo−
váním paliva (SM), který určuje též jeho vlastnosti v porov−
nání se spalovacím motorem.
U StM je palivo spalováno v běžném hořáku a uvolněné
teplo je přes teplosměnnou plochu předáváno pracovní látce
do pracovního cyklu. Rovněž teplo odváděné z cyklu je pře−
dáváno přes teplosměnnou plochu. Pro dosažení přijatelné
účinnosti je dále velmi podstatná regenerace tepla v cyklu.
Tyto okolnosti komplikují technickou realizaci StM, zvětšu−
jí jeho rozměry a hmotnost v porovnání se SM. Proto i přes
intenzivní rozvoj v 70. letech se StM pro mobilní aplikace
neprosadil.
*Tento článek je jedním z výstupů grantového projektu GAČR 101/03/0299.
3T 6/2003
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
V posledních 12 až 15 letech probíhá intenzivní roz−
voj decentralizované kombinované výroby elektřiny
a tepla (DC KVET). S rozšiřující se škálou technic−
kých realizací: od pístových spalovacích motorů
k plynovým mikroturbínám a v omezenější rozsahu
k palivovým článkům dospívá vývoj k nejmenším
mikrocentrálám (MC KVET) na bázi Stirlingova
motoru (StM). V článku jsou popsány vlastnosti ta−
kové MC KVET v porovnání s jinými technickými
realizacemi DC KVET, jsou popsány realizované
jednotky pro KVET na bázi Stirlingova motoru
a vymezena oblast vhodného použití.
a) teplo je dodáváno přímo do uživatelské soustavy bez roz−
sáhlé teplárenské sítě, jež se vyznačuje vysokou investič−
ní a provozní náročností,
b) elektřina je dodávaná přímo do spotřebitelské sítě nízké−
ho napětí bez ztrát v elektrizační soustavě a při transfor−
macích.
Tyto pozitivní výsledky vedly k vývoji a k hromadné vý−
robě malých plynových turbín o výkonu 30 až 200 kW, méně
často do 200 až 300 kW, v příznivých cenových relacích
(cena vztažena na jednotku výkonu je jen o málo větší než
u velkých plynových turbín) [2, 3].
Výhodou plynových turbín jsou značně lepší ekologické
parametry, zejména koncentrace NOx ve spalinách, která je
obvykle o 1 řád nižší než u spalovacích motorů.
Pro ekonomickou efektivnost DC KVET je zpravidla roz−
hodujícím faktorem vztah mezi cenou elektrické energie
odebíranou uživatelem z elektrické sítě a cenou, za kterou
je provozovatel elektrické sítě schopen vykupovat elektřinu
z DC KVET. Tento poměr bývá zpravidla (2,5...4):1, a proto
elektrický výkon centrály pro DC KVET je přibližně limito−
vaný spotřebou elektřiny u uživatele [3]. Pro malé spotřebi−
tele (menší penziony, obchody, rodinné domy atd.)
se pohybuje potřebný elektrický příkon jen v jednotkách kW,
případně může být i menší. Pro takové MC KVET jsou dis−
ponibilní spalovací motory (na zemní plyn) i plynové mik−
roturbíny příliš velké. Proto zde může sehrát žádoucí roli
Stirlingův motor, jak ukazuje intenzivní vývoj tohoto stroje
nejen pro KVET, ale i pro další aplikace.
5
Poněkud větší rozměry a hmotnost však nejsou vážněj−
ším problémem při stacionárních aplikacích pro KVET, kde
se mohou uplatnit některé nezanedbatelné výhody:
a) možnost využití velmi různorodých paliv − od kapalných,
přes zemní plyn až po přijatelně vyčištěný plyn získaný zply−
ňováním nejrůznějších druhů biomasy, odpadů a pod.,
b) kontinuální spalování v běžných hořácích umožňuje sní−
žit koncentraci NOx, CO a jiných škodlivin ve spalinách
až o 1 řád v porovnání se SM,
Obr. 1 Schéma kogenerační jednotky se StM
1 − ohřívák, 2 − regenerátor, 3 − chladič, 4 − pracovní prostor
na studené straně, 5 − pracovní prostor na teplé straně,
6 − elektrický generátor, 7 − hořák, 8 − spalovací komora,
9 − výměník spaliny/vzduch, 10 − přívod chladné vody, 11 −výstup
ohřáté vody, 12 − oběhové čerpadlo, 13 − výměník spaliny/voda,
14 − vstup vzduchu pro spalování paliva.
c) podstatně tišší chod,
d) nižší spotřeba mazadel, náhradních dílů a tudíž nižší ná−
klady na opravy.
Principiální schéma StM jako kogenerační jednotky
(KJ − StM) je uvedeno na obr. 1, v tomto případě s přede−
hřevem spalovaného vzduchu spalinami.
Teplota plynu v horkém válci je cca 600...650 °C, a tudíž
spaliny lze v ohřívači vychladit na cca (650...700) °C.
V chladném válci je teplota ve StM určeném jen pro mecha−
nický nebo elektrický pohon 30...36 °C (v závislosti na teplotě
chladicí vody), což vede k účinnosti (30...35) %.
U StM určeného pro KVET je podstatné množství tepla
pro užitkové účely odváděno v chladiči z pracovní látky,
a proto teplota v chladném válci musí být vyšší než
(60...120) °C v závislosti na teplotě v topném okruhu, pří−
padně v závislosti na teplotě při ohřívání teplé užitkové vody
(TUV). Proto účinnost vztažená na výrobu elektřiny je
poněkud nižší a pro uspořádání podle obr. 1 může klesnout
i pod (24...27) %.
Při rekuperaci tepla ze spalin do ohříváku vzduchu se část
tepla odváděného z pracovního cyklu připojuje k tepelnému
toku z paliva, a tudíž se přivádí znovu do cyklu, a tak zvětší
velikost mechanického/elektrického výkonu. Modul teplá−
renské výroby elektřiny se tím zvětšuje, což je užitečné
u uživatelů s vyšším podílem spotřeby elektřiny vzhledem
k spotřebě tepla.
E
ε=
sp
Qsp
Celková účinnost je dána v podstatě jen ztrátou komíno−
vou, ztrátami mechanickými u StM a el. generátoru a ztrátami
elektrickými a pohybuje se okolo 90 %.
η c = η el + η q = (26 + 62 )% = 88%
e=
Pel 26
=
= 0,42
Q 62
η c = η el + η q = [16,5 + (41 + 28 )]% =
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
= (16,5 + 69)% = 85,5%
16,5
= 0,24
e=
41 + 28
Obr. 2 Sankeyův diagram KJ − StM s rekuperačním ohřívákem
vzduchu spalinami. Pro zemní plyn s přebytkem vzduchu α = 1,4
Qpal− teplo přivedené v palivu, Ovz− teplo pro předehřev
vzduchu spalinami, Qsp− teplo ve spalinách za všemi výměníky
(komínová ztráta), Qm− teplo přivedené do motoru přes ohřívák,
Qreg− regenerované teplo uvnitř StM, zel− ztráta el. generátoru,
Pel− elektrický výkon, Qch− teplo odváděné z chladiče motoru.
6
3T 6/2003
Obr. 3 Sankeyův diagram KJ − StM s rekuperačním ohřívákem
vzduchu spalinami. Pro zemní plyn s přebytkem vzduchu α = 1,4
Qpal− teplo přivedené v palivu, zsp− komínová ztráta,
Qvym− teplo využité pro ohřev vody(vychlazení spalin na cca 150 °C),
Qm− teplo přivedené do motoru přes ohřívák, Qreg− regenerované
teplo uvnitř StM, zel − ztráta el. generátoru, Pel − elektrický výkon,
Qch − teplo odváděné z chladiče motoru.
Příkladná provedení KJ − StM
KJ − StM firmy SOLO
Pravděpodobně nejrozšířenější a také nejpokrokověj−
ší kogenerační jednotkou se Stirlingovým motorem
v Evropě je jednotka od firmy Solo uvedená na obr. 4.
Tato firma začala s vývojem KJ se StM již v roce 1990.
Celá kogenerační jednotka je velice dobře konstrukčně
vyřešená, zvláště pak vzducho−spalinový trakt, ve kterém
dochází k recirkulaci spalin. Jádrem kogenerační jednotky
je StM vyvinutý americkou firmou United Stirling V−160
typu α − modifikace.
Základní technické údaje:
délka
šířka
výška
hmotnost
teplota vody na vstupu
elektrický výkon
tepelný výkon
elektrická účinnost
celková účinnost
1280 mm
700 mm
980 mm
460 kg
50 °C
2 − 9 kW
8 − 24 kW
22 − 24 %
> 90 %
KJ − StM Sigma
Další kogenerační jednotkou se StM je jednotka norské
firmy Sigma Micro−CHP s motorem Sigma PCP 1−130
(obr. 5). Tato jednotka byla navržena pro využití v domác−
nostech. Její provoz je předpokládán cca 10 hodin denně
v době největší spotřeby tepla a elektřiny (viz. obr. 6).
Na rozdíl od motoru V−160 jde o motor typu β − modifikace.
Obr. 4 KJ Solo V−160 se StM
Obr. 5 KJ Sigma PCP 1− 130 se StM
Základní technické parametry:
délka
šířka
výška
hmotnost*
elektrický výkon
el. účinnost
260 mm
665 mm
840 mm
75 kg
3 kW
32 %
*závisí na typu generátoru
KJ − STM Power
KJ − StM americké firmy STM Power dosahuje velkého
elektrického výkonu, až 55 kW! Tomu odpovídá i konstrukce
StM. Při tak vysokém výkonu je nutné užití už tzv. dvojčinné−
ho motoru typu α − modifikace, kdy pracovní prostory jsou
nejen nad pístem, ale i pod ním (viz. obr. 7). Vrchní část válce
je horká (expanzní) a spodní je studená (kompresní), přičemž
tyto prostory jsou vzájemně propojeny s dalším válcem. Tím
lze dosáhnout toho, že v motoru o čtyřech válcích probíhají
čtyři tepelné oběhy a to na rozdíl od klasické čtyřválcové kon−
strukce, kdy by bylo dosaženo pouze dvou oběhů. Toto kon−
strukční řešení je vhodné pro větší výkony (nad 20 kW).
Základní technické parametry:
délka
šířka
výška
hmotnost
elektrický výkon
tepelný výkon
elektrická účinnost
celková účinnost
2590 mm
860 mm
1100 mm
1591 kg
55 kW
91 kW
30 %
80 %
3T 6/2003
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
Při vysokém ohřátí spalovacího vzduchu je třeba věnovat
potřebnou pozornost návrhu hořáku, aby koncentrace NOx
a CO byla na potřebné nízké úrovni. Vzhledem k malým roz−
měrům hořáku a při volbě vhodného typu lze dosáhnout velmi
malé zóny s vysokou teplotou, takže při využití dnešních po−
znatků a zkušeností při snižování tvorby NOx může být použit
poměrně malý součinitel přebytku vzduchu, což vede k malé
komínové ztrátě. Příkladný Sankeyův diagram pro KJ − StM
s rekuperačním ohřívákem vzduchu je uveden na obr. 2.
Mnohé uživatelské soustavy se vyznačují poměrně ma−
lou spotřebou elektřiny v porovnání se spotřebou tepla.V tom
případě je vhodnější provedení KJ − StM bez rekuperačního
ohřívání vzduchu. Při takovém uspořádání se do cyklu při−
vádí teplo jen ze spalin při jejich vychlazování na teplotu
za ohřívákem, tedy na teplotu (650...700) °C. Teplo k ohřívání
topné vody, resp. TUV je pak vedle tepla odvedeného
z chladiče podstatným způsobem zvětšeno teplem odvede−
ným ze spalin. Komínová ztráta zůstává při stejných pod−
mínkách návrhových stejná jako u KJ − StM s ohříváním
spalovaného vzduchu.
Mechanické a elektrické ztráty jsou však relativně mírně
menší vzhledem k menšímu mechanickému/elektrickému
výkonu. Příkladný Sankeyův diagram KJ − StM bez ohřívá−
ní vzduchu je uveden na obr. 3.
7
Výzkum takové KJ − StM je prováděn mimo jiné v Ener−
getickém ústavu a Ústavu dopravní techniky Fakulty
strojního inženýrství VUT v Brně s podporou grantového
projektu GAČR 101/03/0299, dále u firmy TEDOM
s podporou programu financovaného MPO.
Literatura
[1] Kadrnožka, J.: Možnosti použití palivových článků při kombinované
výrobě elektřiny a tepla. 3T − Teplo, technika, teplárenství, čís. 6/2000,
str. 4 − 8.
[2] Kadrnožka, J.: Nový vývojový směr v kombinované výrobě elektřiny
a tepla (KVET) − decentralizovaná KVET na bázi mikrocentrál (MC
KVET). 3T − Teplo, technika, teplárenství, čís. 6/2001, str. 6 − 10.
[3] Kadrnožka, J. − Kornas, A.: Technicko ekonomická analýza kombinova−
né výroby elektřiny a tepla v mikrocentrálách. 3T − Teplo, technika, tep−
lárenství, čís. 1/2002, str. 10 − 15.
[4] Zajíček, M.: Mikrokogenerace − návrat ke kořenům? Česká energetika,
čís. 2/2003, str. 41 − 43.
[5] Škorpík, J.: Analýza využitelnosti Stirlingova motoru pro kombinovanou
výrobu elektřiny a tepla. Diplomová práce na FSI − VUT Brno, r. 2002.
Obr. 6 Předpokládané nasazení KJ − Sigma − CHP
v podmínkách třípokojového bytu ve Velké Británii
s průměrnou venkovní teplotou −2 do 4 °C
kontakt
Prof. Ing. Jaroslav Kadrnožka, CSc.
Ing. Jiří Škorpík
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
tel.: 541 142 590
fax: 541 143 345
e−mail: [email protected]
http://www.vutbr.cz/
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
a
KJ − StM jsou teprve ve svém počátečním vývoji,
a proto není dosud dostatek zkušeností s jejich provozem
a zejména z ekonomického prosazování v oblasti KVET.
Jde však nepochybně o pokrokové řešení zařízení pro
KVET v oblasti nejmenších elektrických a tepelných vý−
konů, navíc se snadno přizpůsobitelným modulem teplá−
renské výroby elektřiny.
I v České republice se projevuje o vývoj a budoucí apli−
kace KJ − StM značný zájem. Vedle možných aplikací jde
o zařízení, které by se mohlo stát perspektivní výrobní
náplní vhodné střední nebo menší firmy se značným export−
ním potenciálem.
8
3T 6/2003
Obr. 7 Schéma dvojčinného čtyřválcového StM
Závěry
b
Obr. 8 StM typu STM Power (a) a KJ s tímto motorem (b)
Roční náklady na energii v bytě v roce 2003
Pavel Kaufmann
Každý rok připravuje Teplárenské sdružení České repub−
liky modelové porovnání nákladů na vytápění a v posledních
letech na veškerou energii spotřebovanou v domácnosti. Jak
vypadají výdaje české domácnosti za energii? Ta patří ke ko−
moditám, jejichž ceny v letech 1991 až 2003 víceméně ko−
pírovaly nárůst průměrné hrubé mzdy, která stoupla 4 krát.
Stejným tempem totiž rostly i ceny dálkového tepla, elektřiny
a zemního plynu. Jen cena tuzemského uhlí stoupla pouze tři−
krát. Naproti tomu cena likvidace domovního komunálního
odpadu stoupla 7 krát, průměrné regulované nájemné 11 krát
a cena vodného se stočným více než 12 krát.
Výdaje na energii ukrajují stále větší díl našich rodinných
rozpočtů. Od roku 1991 do roku 2002 se podíl výdajů
na bydlení, kam vedle spotřeby energií řadíme výše uvede−
ný nájem, údržbu bytu, spotřebu vody a likvidaci komunál−
ního odpadu zdvojnásobil z 10 % na zhruba 20 %. Stejným
vývojem prošly i ceny energií a jejich podíl na celkových
výdajích domácnosti stoupl z 5 % na 10 %.
Jak na tom byly s náklady na bydlení domácnosti
v ostatních zemí Evropy, ukazují tabulky Podílu nákladů
na bydlení z celkových výdajů domácnosti v roce 2002,
jejíchž zdrojem je Canstat, a v roce 2001, jejíchž pramenem
je MMR ČR (tab. 1).
Přestože česká domácnost na teplo pro vytápění a ohřev
vody spotřebuje čtyři pětiny energie a na ostatní činnosti
pouze pětinu, při různých kombinacích paliv a energie ne−
odpovídají tomuto poměru finanční náklady na spotřebova−
nou energii. V případě velmi levného způsobu vytápění může
dokonce domácnost zaplatit za čtyři pětiny energie na vytá−
pění a ohřev vody méně než za zbylou pětinu energie, kte−
rou představuje většinou univerzální elektřina.
U nejlevnějších systémů vytápění (uhlí nebo dálkové vy−
tápění) tak domácnosti zaplatí za teplo, které tvoří 80 % spo−
třeby energie domácnosti, jen 30 % nákladů za energie, za−
tímco za zbylých 20 % energie, kterou je spotřeba elektřiny
pro chod domácnosti, zaplatí 70 % celkových nákladů
za energie a paliva. Poměr spotřeby energie teplo 80/20 elek−
třina se vzhledem k nákladům teplo 30/70 elektřina téměř
obrací. Proto by se v porovnáních neměly objevovat pouze
náklady na vytápění a ohřev vody, ale celková porovnání
spotřebované energie domácnosti za celý rok. Stejně matou−
cí jsou porovnání konečných cen dálkového vytápění
v jednotlivých lokalitách, bez udání měrné spotřeby
a klimatické náročnosti v lokalitě vytápěného objektu.
V porovnání celoročních nákladů na vytápění to nemůže být
pouze jednotková cena tepla, ale také množství tepla, které
domácnost za rok spotřebuje.
Zavádějící může být i porovnání ceny dálkového vytápě−
ní s ostatními druhy paliv a energií. Nezřídka se totiž stává,
že se porovnává cena tepelné pohody z dálkového tepla
u konečného zákazníka s cenou dovedení elektřiny či zem−
ního plynu k patě objektu. Je to stejné jako porovnávat cenu
za taxislužbu s cenou paliva potřebného k projetí určené
vzdálenosti po městě vlastním vozem. Kde máme povinné
ručení, servis, mzdu taxikáře a další náklady? Ceny paliv
a energií se také mohou měnit několikrát do roka a jsou zá−
vislé i na mezinárodní situaci a kurzu české koruny vůči do−
laru či euru. Je smutné, že zavádějící a matoucí srovnání před−
kládají novinářům a veřejnosti i nezávislé a renomované úřa−
dy a instituce.
Následující porovnání je bez výše uvedených zkreslení
a porovnává náklady na spotřebovanou energii v roce 2003 pro
byt při čtyřech základních způsobech vytápění – dálkové vytá−
pění, zemní plyn, elektřina akumulační i elektřina přímotopná
− která nabízejí nejpohodlnější způsob zajištění tepla.
K porovnání jsme přidali i porovnání nákladů při vytápění bytu
hnědým uhlím se starým a novým kotlem pro oblast s nejnižší
a naopak nejvyšší cenou elektřiny v běžném tarifu. Jelikož ceny
energií mají regionální charakter, vybrali jsme krajská města
(Praha, Brno, Ostrava, Plzeň, České Budějovice, Ústí nad La−
bem, Pardubice, Hradec Králové, Jihlava, Karlovy Vary, Libe−
rec, Olomouc, Zlín a za střední Čechy Kladno a Mladou Bole−
slav), pro která jsme porovnání připravili.
Tab. 1 Průměrný podíl nákladů na bydlení
na celkových výdajích domácnosti
rok 2001
v %
rok 2002
v %
Irsko
13,5
Slovinsko
11,7
Řecko
16,5
Slovensko
16,0
Slovensko
16,6
Estonsko
16,1
V. Británie
18,6
Litva
16,2
Česko
18,7
Bulharsko
16,9
Itálie
20,0
Rumunsko
17,6
Rakousko
21,0
Lotyšsko
18,5
Belgie
26,0
Polsko
18,8
Dánsko
27,5
Česko
19,9
Švédsko
28,0
Maďarsko
20,9
pramen MMR ČR pramen Canstat
3T 6/2003
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
Daty o nákladech na bydlení a na energii v posledních
letech politici i novináři obratně manipulují. Příspě−
vek se snaží na základě statistických porovnání uká−
zat reálný stav. Podíly nákladů na bydlení v různých
evropských zemích v úvodu vystřídá rozložení spo−
třeby energie domácnosti na jednotlivé položky
a na náročnost spotřeby po čtvrtletích. Na modelové
spotřebě bytu jsou pak vyčísleny roční náklady
na veškerou spotřebovanou energii v bytě v České
republice u nejrozšířenějších způsobů vytápění −
zemním plynem, elektřinou, uhlím a dálkovým
vytápěním − pro všechna krajská města.
9
Tab. 2 Roční náklady na spotřebovanou energii v bytě v roce 2003
při spotřebě energie 50 GJ (13 8790 kWh) − z toho teplo 80 % (40 GJ=11112 kWh) + ostatní 20 % (2778 kWh=10 GJ)
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
poznámka:
město x) = cena CZT na konci primární sítě před vstupem do vým. stanice je odhad, přesné údaje nejsou k dispozici
el. AKU = akumulační elektrické vytápění
bk z. plyn= blokové kotelny na zemní plyn
el. PŘI = přímotopné elektrické vytápění
z. plyn = zemní plyn
U60 MIN/MAX = starý uhelný kotel s účinností 60 % v lokalitě s nejnižší MIN a nejvyšší MAX cenou elektřiny
U80 MIN/MAX = nový uhelný kotel s účinností 80 % v lokalitě s nejnižší MIN a nejvyšší MAX cenou elektřiny
U bytu v činžovním či panelovém domě se počítá s celoroční
spotřebou 13 890 kWh (50 GJ). Celoroční spotřeba je rozděle−
na v poměru 80 % teplo pro vytápění a přípravu teplé užitkové
vody, 5 % tepelná úprava potravin, 15 % ostatní energie. Mimo
teplo lze rozdělit celoroční spotřebu energie pro čtvrtletí rov−
noměrně na čtvrtiny. U tepla se celoroční spotřeba v bytě díky
zateplení a regulaci vytápění blíží poměru vytápění 70 % a teplá
voda 30 % (v rodinném domku se udržuje poměr spotřeby ener−
gie na teplo ještě spíše 80 % pro vytápění a 20 % pro přípravu
teplé vody). Pro podrobnější dělení je možné celoroční spotře−
bu tepla pro ohřev vody rovněž rozdělit na stejné čtvrtiny.
U vytápění v 1. čtvrtletí tabulkově spotřebujeme 42 % celo−
roční spotřeby tepla, ve 2. čtvrtletí 13 %, ve 3. čtvrtletí 10 %
a ve 4. čtvrtletní 35 % roční spotřeby tepla pro otop. U paliv mů−
žeme tak rozdělit energii na otop v 1. a 2. pololetí v poměru 55 %
ku 45 %. Některé statistiky uvádějí již dokonce poměr 60 : 40.
U dálkového vytápění a elektřiny počítáme se 100% účinností
přeměny energie na teplo. Tabulkově je to sice 96 až 99 %,
ale veškeré ztráty jsou opět teplo, které zůstává v objektu.
U zemního plynu je účinnost přeměny v teplo vzhledem
ke spalnému teplu průměrně 85 %. U moderních uhelných
kotlů zadáváme 80% účinnost a u starých uhelných kotlů
60% účinnost přeměny. U vytápění uhelnými kotli není
do porovnání započítána práce potřebná k jejich provozu,
jejíž ohodnocení není jednoznačné. V případě zemního ply−
nu je výhodnější jej při vytápění a ohřevu vody použít také
pro tepelnou úpravu potravin. Ostatní spotřeba elektřiny je
v tarifu D 02 s jističem 3 x 20 A.Výhřevnost u hnědého uhlí
10
3T 6/2003
je v porovnání 18 MJ/kg, tedy 5 kWh/kg, 1 m3 zemního ply−
nu v porovnání obsahuje 10,501 kWh energie včetně spal−
ného tepla, bez započtení geografického koeficientu nadmoř−
ské výšky a tlaku. U elektřiny pro akumulační vytápění je
rozdělena spotřeba ve vysokém a nízkém tarifu v poměru
10 % : 90 %. U přímotopného elektrického vytápění pak
v poměru 5 % : 95 % ve prospěch nízkého tarifu.
Porovnávána je pouze cena energie a pravidelné měsíční
paušální platby. Další náklady, zejména investiční a pro−
vozní, mají natolik individuální charakter, že jimi naše po−
rovnání nechceme zkreslovat. U dálkového vytápění jsou
do porovnání zadány ceny v jednotlivých městech na konci
primární sítě, před vstupem do domovní výměníkové stani−
ce, což odpovídá dovedení elektřiny nebo zemního plynu
k elektroměru či plynoměru u bytu. U zemního plynu jsou
zadány tarify jednotlivých regionálních distributorů v kate−
gorii spotřeby 9450 až 63 000 kWh (dříve 900 až 6000 m3).
U akumulačního vytápění je použit tarif D 26 s jističem do 3 x 32 A pro byt a u přímotopného vytápění tarif D 45
s jističem do 3 x 25 A pro byt. Hnědé uhlí kategorie ořech
bylo ohodnoceno průměrnou cenou 1700 Kč/t podle Statis−
tické ročenku ČSÚ. Výši ceny uhlí však ovlivňují dopravní
náklady, takže je v jednotlivých regionech rovněž odlišná,
podrobná statistika cen však dosud není.
Rozptyl konečné ceny 1 kWh energie modelového porov−
nání při spotřebě bytu 13 890 kWh (50 GJ) za rok 2002 se pohy−
boval v rozmezí od 1,10 do 1,70 Kč/kWh. V roce 2003 se obě
hranice rozptylu sblížily na 1,18, respektive 1,67 Kč/kWh.
V mezích průměru nákladů na teplo se pohybují skutečné ceny
dálkového vytápění v Jihlavě, Praze, Ústí nad Labem a Kladně.
Pod průměrem začínají náklady od ceny 156 Kč/GJ
(0,56 Kč/kWh). To platí v Pardubicích a Hradci Králové, dále
jsou pod průměrem ceny dálkového tepla v Plzni, Zlíně,
Ostravě, Olomouci a Českých Budějovicích. Nad průměrem
jsou pak ceny v Kladně, Liberci, Mladé Boleslavi a Brně, kde
se pohybují kolem a nad hranicí 300 Kč/GJ (1,08 Kč/kWh).
Vážený průměr ročních nákladů u nás je u individuálního
vytápění zemním plynem, které je hlavním konkurentem sys−
témů dálkového vytápění, zhruba o 6 procent nižší než
u sledovaných lokalit s dálkovým vytápěním. Podle průzku−
mů v zemích Evropské unie s rozvinutým teplárenstvím je
pro domácnosti akceptovatelná cena dálkového vytápění
až o 10 % vyšší než jiného náhradního způsobu individuál−
ního vytápění. Tento „bonus“ dálkového vytápění je dán kom−
plexností nabízené služby spojené s tepelnou pohodou v bytě,
pohodlím při jeho provozu a šetrným vztahem technologie
dálkového vytápění k životnímu prostředí.
kontakt
Mgr. Pavel Kaufmann
Teplárenské sdružení ČR
Bělehradská 458
530 09 Pardubice
tel.: 466 414 442
fax: 466 412 737
e−mail.: [email protected]
http://www.tscr.cz/
Šťastný a úspěšný nový rok
přeje
redakce časopisu 3T
3T 6/2003
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
Střední hodnoty ročních nákladů na energii v modelové čes−
ké domácnosti se pohybovaly v roce 2002 kolem 20 000 Kč,
průměrné náklady v roce 2003 mírně klesly na 19 803 Kč.
Vážené průměry nákladů pro jednotlivé způsoby vytápění
jsou až na přímotopy poměrně vyrovnané. U akumulačního
elektrického vytápění je to 18 380 Kč/rok, u zemního plynu
18 946 Kč/rok, u dálkového vytápění 20 071 Kč/rok
a u elektrických přímotopů 22 276 Kč/rok.
Při porovnávání jednotlivých regionů je nejvýhodněj−
ší vytápění dálkovým teplem v Hradci Králové a Pardu−
bicích, naopak nejnákladnější jsou přímotopy v Českých
Budějovicích, tedy v jižních Čechách. Nejvýhodnější
v jednotlivých lokalitách je dálkové vytápění v Pardu−
bicích, Hradci Králové, Plzni a Ostravě, individuální vytá−
pění zemním plynem v Olomouci a akumulační vytápění
v Praze, Brně, Českých Budějovicích, Ústí nad Labem, Zlí−
ně, Jihlavě, Karlových Varech, Liberci, Kladně a Mladé
Boleslavi. Pokud budeme ovšem porovnávat pouze ná−
klady na spotřebovanou energii.
Pořadí mohou ještě výrazněji změnit další náklady, pře−
devším investiční a provozní náklady. Tedy kvalita a komfort
spotřebičů a topidel, která nám z paliva/energie připravují
tepelnou pohodu a přinášejí další užitek. Ukázkové je to
u elektřiny, výrazně nižší palivové náklady u akumulačního
vytápění srovnávají vysoké náklady na akumulační zaříze−
ní, až 120 000 Kč při využití akumulačních nádrží ve sklepě,
naopak při vyšší ceně elektřiny u přímotopů můžeme počí−
tat s nízkými pořizovacími náklady na přímotopná zařízení,
jejichž ceny se pohybují v řádech tisíců.
Co všechno lze ještě vyčíst z modelového porovnání?
Například cena 1 kWh energie spotřebované v domácnosti
se pohybuje v tomto roce od 1,18 Kč s dálkovým vytápěním
v Pardubicích a Hradci Králové až po 1,67 Kč při vytápění
elektřinou přímotopy v Liberci. Vážený průměr všech sle−
dovaných lokalit je 1,42 Kč/kWh. Pod tímto průměrem je
individuální vytápění plynem i akumulační vytápění elektři−
nou a lokality s CZT v Pardubicích, Hradci Králové, Zlíně,
Plzni, Ostravě, Olomouci a Českých Budějovicích. V mezích
průměru se pohybují náklady v Jihlavě a Ústí nad Labem.
Nad výše uvedeným průměrem pak CZT v Praze, Brně, Kar−
lových Varech, Liberci, Kladně a Mladé Boleslavi a přímo−
topy ve všech sledovaných oblastech.
Pokud si chcete spočítat, jak je na tom vaše lokalita, stačí
jednoduchý příklad. Vybereme si odpovídajícího distributora,
například pro město M je to Středočeská energetika. Tady jsou
náklady na ostatní energii − elektřinu jako u Kladna či Mladé
Boleslavi 10 299 Kč za rok 2003. Cena 1 GJ tepla z teplárny
města M je 250 Kč/GJ a v modelovém porovnání jich domác−
nost spotřebuje 40, to je celkem 40 x 250 Kč = 10 000 Kč.
K nim připočteme výše uvedených 10 299 Kč za elektřinu
a máme součet 20 299 Kč, což jsou roční náklady na energii
v modelovém bytě v městě M. Zjednodušeně cena za 40 GJ
tepla na konci primární sítě před vstupem do domovní výmě−
níkové stanice, tedy cena za dovedení tepla na patu vytápěné−
ho objektu plus cena elektřiny místně příslušného REASu.
Vážený průměr nákladů na teplo z dálkového vytápění je
10 137 Kč za rok 2003, to je 254 Kč/GJ na patě objektu,
respektive 0,91 Kč/KWh při spotřebě 40 GJ/11112 kWh.
Vážený průměr nákladů na zbylou energii, tedy elektřinu, je
9936 Kč, což je 3,58 Kč/kWh při spotřebě 2778 kWh/10 GJ.
11
Změna teplofikace v Čelákovicích
Ing. Josef Šalda
Zajištění spolehlivého zásobování teplem s minimál−
ními dopady na životní prostředí patří mezi základní
lidské potřeby. Jak tuto problematiku vyřešit
k maximální spokojenosti obyvatel patří často
k „umění“ komunální politiky. Zvláště pak, když
energetická politika státu v zásadě neexistuje
a do veřejnosti zaznívají hlasy různých lobbistic−
kých skupin. Do situace, kdy je nutno problemati−
ku zásobování teplem řešit, se dostalo počátkem
90. let i město Čelákovice.
Čelákovice jsou městem s 10 tisíci obyvateli a poměrně
netypickou skladbou bytů. Více než polovina se jich nachá−
zí na sídlištích. Společně s těmito byty byly zásobovány tep−
lem z uhelné kotelny průmyslového podniku TOS Čeláko−
vice i obchody, školy a zdravotnická zařízení. Zdálo by se,
že zásobování teplem je zajištěno na dlouhá léta. Nebylo to
však pravda. Uhelná kotelna podniku TOS Čelákovice byla
počátkem 90. let v nevyhovujícím technickém stavu, byla
situována na návětrné straně města a město „zasypávala“
popílkem z komínu i uhelným prachem ze skládky paliva.
Rovněž primární horkovodní rozvody po městě vykazovaly
značné ztráty, zejména pak v letním období. O „kvalitě“ tepel−
né izolace horkovodů vypovídají ztráty, které v letním ob−
dobí, kdy bylo dodáváno pouze teplo pro přípravu TUV,
dosahovaly až 40 % množství tepla dodaného koncovým
spotřebitelům. Primárních rozvodů bylo navíc zbytečně
mnoho. Horkovodní síť byla rozšiřována bez koncepce. Když
bylo na počátku 70. let rozhodnuto o stavbě dalšího sídliště,
byl vybudován další nový horkovod místo toho, aby byla
zvětšena kapacita stávajícího.
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
Hledání optimálního řešení
Když po volbách v roce 1990 převzala nová samospráva
vedení města, byla zakrátko postavena před úkol tuto nevy−
hovující situaci řešit, neboť distribuci tepla zajišťoval Měst−
ský bytový podnik, ke kterému převzalo město Čelákovice
na počátku roku 1991 zřizovatelskou funkci. Naštěstí ani
v podniku TOS Čelákovice nezaháleli a měli k dispozici stu−
dii s několika variantami řešení. První spočívala v plynofikaci
celé kotelny a ponechání horkovodních rozvodů ve stávají−
cím stavu. Další dvě varianty počítaly se zrušením zásobo−
vání teplem z podnikové kotelny TOS Čelákovice do města
a s vybudováním plynových kotelen v sídlištní zástavbě.
Lišily se pouze ve stupni využití stávajících tepelných roz−
vodů. Po zralém zvážení se vedení města rozhodlo pro varian−
tu, kdy ze stávajících výměníkových stanic budou vybudová−
ny plynové kotelny a primární horkovody budou zrušeny.
V části systému pak mělo dojít k vybudování plynových
kotelen přímo v obytných domech, neboť výměníková stanice
pro část bytové zástavby byla situována přímo v areálu podni−
ku TOS Čelákovice a město se nechtělo zbytečně vázat
12
3T 6/2003
na jakýkoliv cizí subjekt. V té době probíhala rovněž přeměna
státního podniku TOS Čelákovice na akciovou společnost.
Vybrané řešení znamenalo vybudovat více než třicet ply−
nových kotelen nejrůznějších výkonů. Pět velkých kotelen
s výkony od 800 kW do 3 MW (obr. č. 3 kotel Viessman
po 800 kW), čtyři střední v panelových domech s výkony
kolem 200 kW a 22 menších v obytných domech s cca 5−ti
byty postavených továrníkem Volmanem ještě před 2. svě−
tovou válkou o výkonu kolem 50 kW (obr. č. 4 kotel Viess−
man). Bylo nutné rovněž vybudovat okružní středotlaký ply−
nový řád umožňující zásobovat plynem systém kotelen
o součtovém výkonu zhruba 20 MW. Do výkopu plynového
potrubí byl uložen sdělovací kabel, který umožnil napojit
všechny kotelny na centrální dispečink. Nutné bylo rovněž
vybudovat nejen dispečink, ale i vhodné prostory pro něj i pro
celé technické zázemí tepelného hospodářství. Městský by−
tový podnik totiž vznikl delimitací Okresního bytového pod−
niku, který měl v Čelákovicích pouze jednu provozovnu
umístěnou v naprosto nevyhovujících prostorách. Při přestav−
bě jedné výměníkové stanice na kotelnu (K 50) byla proto
postavena nástavba nejen pro dispečink budovaného tepel−
ného hospodářství, ale i pro další činnosti bytového podni−
ku, který v té době spravoval přes 700 městských bytů.
V přízemí budovy je dnes kotelna a provozní dílny, v prvním
podlaží pak dispečink a kanceláře. Obr. č. 5 ukazuje rozesta−
věný objekt K 50, obr. č. 1 pak jeho stav po dokončení.
Všechny tyto uvedené změny nebylo jednoduché prosa−
dit. Některým se totiž zdálo,že se buduje jakýsi nadstandard
a rozvíjí se tzv. obecní socialismus. Nejlepší by prý bylo
nechat výrobu tepla privátní firmě, tedy podniku TOS Čelá−
kovice. Námitce, že v případě konkursu této firmy bude ohro−
ženo zásobování teplem, se dostalo nelichotivé kritiky
ze strany vedoucích pracovníků této firmy. Ti se sice střídali
pomalu častěji než roční období, ale čas dal zastáncům měst−
ského podniku za pravdu. Dnes je podnik TOS v konkursu
a správce konkurzní podstaty prodává firmu po částech.
Obr. 1 Kotelna K 50, sídlo městské teplárenské firmy
V přízemí kotelna a provozní dílna, v patře dispečink a kanceláře.
Firma zajišťuje rovněž správu cca 1200 bytů města i dalších subjektů.
s aktivisty“ se najde vždy dost. Zvláště, když se domnívají,
že prosazení jejich řešení by jim mohlo přinést majetkový
prospěch, ať již ve formě nízké ceny tepla, nebo odkoupení
kotelen do vlastnictví např. bytového družstva za nízkou nebo
symbolickou cenu. I takové návrhy zaznívaly, neboť to bylo
v letech, kdy někteří prosazovali pronájem obecního majet−
ku za symbolickou korunu.
Všem těmto tlakům se město ubránilo a nový systém zá−
sobování sídlištní zástavby teplem byl pojat jako podnika−
telský záměr města, kde je samozřejmostí, že kalkulace ceny
tepla podléhá veřejné kontrole, zejména pak zastupitelských
orgánů města.
Navíc pro dosažení podpory ze SFŽP bylo investorství
ze strany města prakticky podmínkou.
Další skupina seskupená okolo několika zastupitelů pro−
sazovala tzv. totální decentralizaci. Navrhovali umístit ply−
nové kotlíky do každého bytu s tím, že každý si bude topit
sám podle své potřeby. Nebrali v úvahu fakt, že zejména
v panelové výstavbě dochází k přenosu tepla mezi jednotli−
vými byty a že tzv. rohové byty by měly podstatně větší spo−
třebu a vlastně horší kvalitu bydlení, která není nijak pro−
mítnuta do nájemného za byt. Také bylo nutno vysvětlovat
fakt, že tzv. křížové dotace u ceny plynu ve prospěch byto−
vého sektoru postupně zaniknou a jednotková cena malood−
běru bude vyšší než odběry pro kotelny výkonů v řádu sto−
vek kW nebo i větších. Jedna lobbistická skupina, která chtěla
mít kotelnu v každém vchodu středněpodlažní družstevní zá−
stavby, tedy kotelnu průměrně pro 7 bytů, si dokonce prosa−
dila zpracování paralelní dokumentace pro výběrové řízení,
aby se ukázalo, která varianta je investičně levnější.
Decentralizace by byla dražší
Potvrdilo se, že větší decentralizace je dražší, a to o několik
milionů Kč. Vůbec bylo zajímavé porovnávat jednotkové měr−
né investiční náklady na jednotlivé velikosti kotelen. Tam,
kde se měnily výměníkové stanice za blokové plynové kotel−
ny o výkonu 0,8 až 3 MW, byly měrné investiční náklady
4000 Kč/kW, u domovních plynových kotelen do jednotlivých
panelových domů (200 kW výkonu) dosáhly investiční ná−
klady průměrné výše 6000 Kč/kW a tam, kde bylo město
nuceno vybudovat domovní kotelny (50 kW) pro obytné domy
s 5 byty, dosáhly měrné investiční náklady 8000 Kč/kW. Je to
pochopitelné, neboť zejména systém měření a regulace
se u větších tepelných zdrojů lépe rozpočítával mezi více
vytápěných domácností.
Aby toho nebylo ještě málo, přišli „odborníci“ z městské
komise pro výstavbu a začali hlasovat o tom, jak mají vypa−
dat komíny. Naštěstí je brzy projektanti přivedli k rozumu.
Mojí výhodou jako místostarosty, pověřeného v té době za−
jišťováním této dosti složité investiční akce, bylo to, že jsem
byl ve své občanské profesi energetikem v průmyslové
oblasti a absolvoval jsem i postgraduální studium průmys−
lové energetiky. Ledacos jsem tudíž znal a zároveň jsem
věděl, na koho se mohu obrátit s radou. Nicméně v oblasti
komunální politiky není nikdo doma prorokem a „odborníků
Nový systém během tří let
Budování nového systému zásobování teplem bylo
po konzultaci se zpracovatelem úvodní studie rozvrženo
do tří let, neboť jsme si byli vědomi toho, že není v našich
silách (věcných i finančních) přebudovat celé tepelné hos−
podářství během jednoho roku. Navíc většinu rekonstrukč−
ních prací bylo možno provádět až po skončení topné sezó−
ny, a to ještě s tím, že zásobování TUV muselo být zajištěno
nepřetržitě kromě 14ti denní výluky potřebné na přepojení
na již vybudované plynové kotelny.
V prvním roce výstavby (1994) jsme vybudovali zejména
páteřní středotlaký rozvod plynu v sídlištní zástavbě, včetně
přípojek k budoucím kotelnám. Dále jsme si vystavěli dvě ply−
nové kotelny, které umožnily zkrátit část staršího horkovodu
s poměrně vysokými ztrátami. Jedna bloková kotelna byla vy−
budovaná z výměníkové stanice (výkon 2 MW), druhá domovní
pak přímo v panelovém domě s 32 byty (výkon 200 kW).
Od jejich zprovoznění jsme sledovali ekonomiku a potvrdil
se náš předpoklad, že větší blokové kotelny mají hospodár−
nější provoz než menší domovní kotelny.
Druhý rok výstavby nám přinesl komplikace. Pracovní−
kovi SFŽP ČR se při kontrole nelíbil náš postup při výběro−
vém řízení a my jsme museli výběrové řízení pro druhý rok
výstavby (1995) opakovat. To nám přineslo zpoždění a byla
obava, že do zahájení topné sezóny se nepodaří některé ko−
telny zprovoznit. Proto jsme se dohodli s dodavatelem,
že u některých kotelen provedeme jenom některé dílčí práce
(postavení komína apod.) a část prací přesuneme až na jaro
roku následujícího (1996). Toto řešení bylo umožněno i tím,
že na jedné z výměníkových stanic byla budována nástavba
na budoucí sídlo naší provozovatelské firmy a vlastní kotel−
na byla situována do jiných prostor než původní výměníko−
vá stanice. To umožnilo během zimního období kotelnu vy−
budovat a v jarních měsících provést vlastní přepojení.
Třetí rok výstavby (1996) by mohl proběhnout již bez
problémů a stresů, nebýt věcného daru ve formě kotlů
ze Švýcarska. V roce 1993 jsme se totiž dozvěděli o tom,
že mezi vládami České republiky a Švýcarska byla podepsána
dohoda o pomoci v oblasti zdravotnictví a životního prostředí,
a to formou dodávek určitých druhů technologických zaří−
zení. Když jsme se o tom dozvěděli, samozřejmě jsme
se do programu na podzim roku 1993 přihlásili. Na jaře 1994,
když jsme se dotazovali na příslušném ministerstvu, jak
se situace s darem vyvíjí, dozvěděli jsme se, že nyní Švýcaři
žádosti posuzují, abychom byli trpěliví. Na jaře 1995 k nám
zavítala delegace ze Švýcarska, aby se seznámila se situací
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
Obr. 2 Kotle YGNIS ze Švýcarska
Kotel vpravo má hořák přikrytý tlumicí komorou
3T 6/2003
13
každý obsah 10 m3, dohromady tedy 40 m3 vody. Vyvolané
investice představovaly náklady 4 mil. Kč, dodávky techno−
logie (kogenerační jednotky, měření a regulace apod.) pak
byly v hodnotě 14 mil. Kč. Kogenerační jednotky byly zpro−
vozněny v srpnu roku 1998 a od té doby jsou v provozu.
Na počátku se vyskytly některé problémy, dokonce došlo
k „vyhoření“ generátoru jedné z kogeneračních jednotek.
Podrobnou analýzou bylo zjištěno, že se jednalo o závadu
na straně dodaného zařízení ze Švýcarska. Poškozené zaří−
zení bylo v rámci záruční lhůty rychle vyměněno.
Výroba tepla a elektřiny
Obr. 3 Kotle Viessman o výkonu po cca 800 kW
na místě, a po ověření potřeb jsme byli ústně ubezpečeni
o tom, že pomoc jistě dostaneme, ale ve Švýcarsku musí pro−
běhnout výběrové řízení na dodavatele kotlů. To skutečně
proběhlo počátkem roku 1996 a my jsme začali být netrpěli−
ví. Potřebovali jsme totiž, aby kotle byly dodány počátkem
července, abychom měli jistotu, že se je podaří do začátku
topné sezóny zprovoznit. Shodou okolností se jednalo o tři
největší plynové kotelny o celkovém výkonu přes 7 MW
zásobující teplem kolem 800 bytů. Nakonec jsme se rozhodli
objednat kotle, které byly dávány do kotelen budovaných
v předchozích letech, s tím, že v nejhorším koupené kotle
prodáme a darované si ponecháme. Nakonec to dopadlo tak,
že část darovaných kotlů jsme museli odřeknout, neboť
do jedné z budovaných kotelen se nám z dispozičních dů−
vodů vůbec nevešly. Vše dobře dopadlo a na podzim roku
1996 byl nový tepelný systém našeho města dokončen a plně
uveden do provozu.
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
Dvě kogenerační jednotky jako dar
Díky Švýcarům však ještě nebyl konec naší anabáze. Ně−
která města čekající na dar ze Švýcarska nebyla trpělivá
a investice si provedla z vlastních finančních zdrojů, Švýca−
rům tak zbývaly finanční prostředky, ale nechtěli hledat dal−
ší nová města k obdarování, aby jejich prověřováním nebyl
ztrácen zbytečně další čas, proto již obdarovaným nabídli
Švýcaři rozšíření pomoci. Nám nabídli instalaci kogenerač−
ních plynových motorových jednotek. Kombinovaná výro−
ba elektřiny a tepla je jistě efektivní způsob využití primární
energie, ale kogenerační jednotky na plyn jsou poměrně
investičně nákladné, pokud není po ekonomické stránce za−
jištěno výhodné využití vyrobené elektrické energie. Výjim−
kou může být situace, když vám někdo nabídne kogenerační
jednotky zdarma, jako tomu bylo v našem případě.
Dvě kogenerační jednotky o výkonech 320 kWe a 380 kWt
jsme umístili v plynové kotelně, kde již byly instalovány kotle
ze Švýcarska (kotle YGNIS viz obr. č. 2). Tato kotelna byla
zároveň stavebně spojena s trafostanicí STE a.s. Mohli jsme
rovněž využít prázdné transformátorové kobky na umístění
vlastního transformátoru. Jeho prostřednictvím jsme začali
vyrobenou elektřinu dodávat do veřejné sítě. Plynová kotel−
na si vyžádala určité stavební úpravy. Museli jsme provést
instalaci několika akumulačních nádrží, aby bylo možné ze−
jména v letním období vyrobené teplo rovnoměrně využívat
pro přípravu a dodávku TUV. Čtyři akumulátory tepla mají
14
3T 6/2003
Výroba a dodávka tepla jsou závislé na povětrnostních
podmínkách a rovněž na tom, jakým tempem postupuje za−
teplovaní bytů. Veškerá výroba tepla městské společnosti je
dodávána pro otop a přípravu teplé užitkové vody. Přiložená
tabulka dává přehled o výrobě tepla za roky plného provozu
tepelného zařízení města Čelákovice. Dále je v ní zazname−
nána výroba tepla z KVET a výroba elektřiny z KVET. Jak
vyplývá z tabulky, rok 2002 byl na výrobu tepla i elektřiny
z kogenerace poněkud chudší, neboť byly prováděny střední
opravy obou kogeneračních jednotek (tab. 1).
Tab. 1 Výroba energií v letech 1997 až 2002
energie
teplo
teplo z KVET elektřina z KVET
rok
GJ
GJ
MWh
1997
124 653
x
x
1998
111 787
x
x
1999
126 532
12 868
2 471,04
2000
123 441
12 485
2 196,04
2001
131 682
12 060
2 201,76
2002
119 866
10 060
1 815,11
Obr. 4 Kotle Viessman o výkonu cca 60 kW
Tab. 2 Průměrné ceny tepla pro domácnosti
BK
DK
DK−BK
rok
Kč/GJ
Kč/GJ
Kč/GJ
1997
244,97
303,63
58,66
x
x
1998
251,87
311,31
59,44
2,8
2,5
1999
261,49
278,28
16,79
3,8
−10,6
2000
280,78
293,28
12,50
7,3
5,3
2001
303,36
325,00
21,64
8,1
10,8
2002
322,30
334,54
12,24
6,2
2,9
77,33
30,91
31,6
10,2
´02 −´97
navýšení navýšení
BK v %
DK v %
Pozn.: (BK – blokové kotelny 0,8 až 3 MW, DK – domovní kotelny bez
venkovních rozvodů s výkony 50 až 200 kW.)
Cíle investice byly splněny
Výroba tepla a elektřiny produkuje svému výrobci – tedy
Městskému podniku v Čelákovicích − určitý zisk. Nutno však
dodat, že je to zejména díky skutečnosti, že investice byla
podpořena SFŽP a dodávkou některých kotlů a zejména
kogeneračního zařízení jako daru ze Švýcarska zdarma.
Rozhodně však byly splněny hlavní cíle celé investice, tedy
ekologický přínos spočívající v odstranění zastaralého uhel−
ného zdroje tepla, dále vybudování tepelného zdroje nezá−
vislého na průmyslovém podniku a v neposlední řadě
i zajištění zdroje pro podstatnou část města s perspektivou
několika desetiletí. Součástí této investiční akce bylo rovněž
dokončení plošné plynofikace části zástavby rodinných dom−
ků ve městě, neboť i tam docházelo často ke smogovým
Tab. 3 Ocenění elektřiny z KVET
výroba
špička
ostatní
rok
MWh
Kč/kWh
Kč/kWh
1999
2 471,04
2,32
0,62
2000
2 196,04
2,32
0,62
2001
2 201,76
2,32
0,62
2002
1 815,11
2,23
0,734
2003
1,9
0,75
Obr. 5 Kotelna K 50 ve stavbě
situacím v důsledku používání hnědého uhlí jako paliva pro
individuální vytápění domů a bytů.
Jaké byly celkové náklady na vybudování tohoto měst−
ského systému? Autor příspěvku již sice nemá možnost pří−
stupu k přesným údajům o vynaložených nákladech, přesto
se pokusil o určitou rekapitulaci:
1) Náklady spojené s vybudováním původního investič−
ního záměru (plynové kotelny, plošná plynofikace)
dosáhly cca 85 mil. Kč, z toho plošná plynofikace
8 mil. Kč a páteřní plynovod pro kotelny v sídlištní
zástavbě cca 6 mil. Kč.
2) SFŽP přispěl dotací cca 23 mil. Kč (údaj po vypořá−
dání celé akce).
3) Kotle ze Švýcarska představovaly hodnotu cca 6 mil. Kč.
4) Kogenerační jednotky ze Švýcarska představovaly
hodnotu cca 14 mil. Kč.
5) Náklady spojené s instalací kogeneračního zařízení
dosáhly cca 4 mil. Kč.
Odečteme−li tedy náklady na plošnou plynofikaci, celkové
investiční náklady včetně darů představují hodnotu 101 mil. Kč,
přičemž hodnota dotace ze SFŽP a daru ze Švýcarska předsta−
vují 43 mil. Kč. SFŽP pomohl ještě bezúročnou půjčkou ve výši
19 mil. Kč, přesto si město muselo půjčit komerční úvěr
na dofinancování celé akce, a to v době, kdy hodnota komerč−
ního úvěru se pohybovala v některých letech i přes 14 %.
Ke splácení byly použity finanční prostředky za nájem, které
majiteli tepelného zařízení, tj. městu, platí provozovatel, a to
ve výši 6,5 mil. Kč ročně. SFŽP i komerčnímu finančnímu
ústavu již byly půjčky splaceny a nyní vlastně město saturuje
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
Ceny tepla jsou v Čelákovicích dvě tzv. síťové. Pro do−
mácnosti napájené z malých domovních kotelen a pro do−
mácnosti napájené z velkých blokových kotelen. Cena tepla
je odvislá zejména od vývoje ceny zemního plynu, proto
se v některých letech i několikrát měnila. Snahou města je
rovněž přiblížit jednotkovou cenu tepla z domovních a bloko−
vých kotelen. Jak se v uplynulých letech průměrná cena tep−
la vyvíjela, ukazuje tabulka 2.
Výkupní ceny za elektřinu vyrobenou v kogeneraci se také
postupem času vyvíjí a dá se říci, že v posledním období je
čím dál méně příznivá pro naše hospodaření, jak ukazuje ná−
sledující tabulka. Kogenerační jednotky jsou v provozu zejména
ve špičkovém tarifu. Mimo tuto dobu jsou v provozu pouze
v případě, kdy je potřeba dodat do soustavy další teplo (tab. 3).
3T 6/2003
15
z přijatého nájmu finanční prostředky vynaložené z vlastního
rozpočtu. Plynové kotelny jsou v provozu již 8 topných se−
zón a pracují spolehlivě. Lze očekávat, že životnost kotlů
bude delší než předpokládaných 20 let. Samospráva by však
měla začít finanční prostředky získané z nájmu od provo−
zovatele začít ukládat na speciální účet, neboť až přijde čas
na výměnu kotlů a další technologie, žádná finanční pomoc
od SFŽP ani ze Švýcarska již nebude. Snad tuto nutnost
samosprávy v následujících volebních období pochopí. Ně−
kdy se totiž zdá, že k obecnímu majetku nepřistupujeme jako
prozíraví hospodáři.
Teplo, elektřinu a správu bytového fondu (nyní již 1200 bytů,
z toho 1000 v majetku města) zajišťuje v Čelákovicích firma
Q−Byt s.r.o., která je ve 100% vlastnictví města. Kromě pra−
videlného odvádění nájmu z provozovaných energetických
zařízení (ta jsou v majetku města), jež je součástí kalkulace
ceny tepla, je městu Čelákovice odváděn i podíl ze zisku
v roční výši několika stovek tisíc Kč. Výše zisku je závislá
pochopitelně na vnějších podmínkách – povětrnostních vli−
vech. Zateplování bytových domů snižuje spotřebu tepla pro
otop a má vliv na růst jednotkové ceny tepla – stoupá totiž
podíl fixních nákladů oproti variabilním nákladům za spotře−
bovaný zemní plyn.
Přihlédneme−li k výše uvedenému, nebylo vybudování
vlastního tepelného hospodářství města Čelákovice vůbec
jednoduchou ani lacinou záležitostí, ale dá se říci, že město
a zásobované domácnosti mohou být v této oblasti na dlou−
hou dobu bez podstatných starostí, za předpokladu průběž−
né údržby. Jsem přesvědčen o tom, že Čelákovice mohou být
v oblasti zásobování teplem pro mnohá města vzorem
a příkladem toho, jak městská firma dokáže bez problému
zajistit pro své občany za přijatelných cenových podmínek
jednu ze základních lidských potřeb − teplo − a přitom pro
město i vydělávat.
Autor je předsedou Energetické komise Svazu měst a obcí
ČR a byl po tři volební období uvolněným členem samosprávy
města Čelákovice ve funkcích místostarosty a starosty).
kontakt
Ing. Josef Šalda
Palackého 280
250 88 Čelákovice
tel.: 326 991 900
mobil: 728 913 896
Krátké zprávy n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n
Zahájení projektu Generation IV
Prezident Bush a technologie čistého uhlí
Mezinárodní fórum Generation IV (GIF) si klade za cíl ukon−
čit do roku 2003 veškeré dohody, aby mohl být v roce 2004
zahájen výzkum a vývoj šesti zdokonalených jaderných sys−
témů, které v roce 2002 určilo mezinárodní konsorcium
za nejnadějnější budoucí reaktory. Partneři v rámci GIF vy−
pracují multilaterální projekty výzkumu a vývoje ve všech
oblastech potřebných pro rozvoj systémů.
Americký ministr energetiky (DOE) ohlásil pětiletý program
vývoje prototypu budoucí uhelné elektrárny bez škodlivých
emisí. Program označovaný jako Future Gen bude stát jednu
miliardu USD a bude zaměřen na výrobu elektřiny a vodíku
s pomocí zplyňování uhlí k výrobě plynu s vysokým obsahem
vodíku k pohonu palivových článků nebo spalovacích turbín
nebo jako vsázky do rafinerií ke zvýšení jakosti petrolejář−
ských produktů nebo k výrobě paliva pro pohon osobních
a nákladních automobilů. Znečišťující látky, například SO2
a NOx budou odstraněny z plynů a přeměněny na užitečné
vedlejší produkty, jako například umělá hnojiva. Elektrárna
bude projektována tak, aby emise CO2 byly zachyceny
a uloženy do podzemních komor. Počátečním cílem bude
odstranění 90 % CO2, později 100 %. Výkon zařízení bude
275 MW a kromě čistého provozu bude dosahovat vysoké
účinnosti 60 i více procent. Projekt Future Gen je jedním
z osmi projektů částečně financovaných ministerstvem
v rámci iniciativy prezidenta Bushe z ledna 2003.
(Nuclear Engineering International, 2003, č. 587 (červen), s. 6)
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
JE Borssele zůstane v provozu do roku 2013
16
Nová nizozemská vláda potvrdila, že povolí provozovat ja−
dernou elektrárnu o výkonu 449 MWe až do roku 2013,
kdy dosáhne životnosti 40 let. Předcházející vláda se
pokoušela ukončit provoz již v roce 2003. Provozovatel pro−
hlásil, že se v roce 2010 rozhodne, zda bude požadovat
prodloužení provozu i po roce 2013.
(Nucler Engineering International, 2003, č. 587 (červen), s. 8)
(Modern Power Systems, 2003, č. 4, s. 3)
Bojkot Trittinovy komise
Modernizace vodních elektráren ve Švédsku
Němečtí křesťanští demokraté (CDU) oznámili ministru
životního prostředí, ochrany přírody a reaktorové bezpeč−
nosti, že se nehodlají podílet na práci nové pracovní skupiny
pro úložiště jaderných odpadů. Pracovní skupina sestáva−
jící ze zástupců politických stran, spolkových zemí, ekolo−
gických skupin a církví má vypracovat kritéria pro další
výzkum lokalit pro uložení radioaktivních odpadů. CDU pro−
hlásila, že je pro úložiště v solném dole Gorleben a že je
připravena diskutovat jen tehdy, až se opět zahájí průzkum−
né práce na této lokalitě.
Elektrárenská společnost Vattenfall plánuje investovat téměř
700 milionů USD do roku 2013 na modernizaci a zvýšení
bezpečnosti vodních elektráren. 500 milionů bude vynalože−
no v období 2004 až 2013 na modernizaci a 200 milionů již
schválených na zvýšení bezpečnosti přehrad v letech 2002
až 2007. Investice přispějí k zajištění dodávek elektřiny
v severských oblastech, kde vodní energie hraje důleži−
tou úlohu. Vodní elektrárny byly uváděny do provozu v 50.
a 60. letech, takže některá mechanická a elektrická zaří−
zení se blíží ke konci své padesátileté životnosti.
(Nuclear Engineering International, 2003, č. 588 (červenec), s. 6)
3T 6/2003
(Modern Power Systems, 2003, č. 1, s. 7)
Zdroj tepla
pro městskou čtvrť Jihlava − Březinka
Ivan Stránský
Řízení a regulace kotlů
Zdroj tepla
Sestava kaskády kotlů včetně obslužných zařízení je umís−
těna na okraji zmíněné čtvrti v nově přistavěné hale, kde ori−
entačním bodem je nová trojice komínů ve společné vazbě.
Kotlové jednotky byly dodány firmou LOOS (3x − LOOS,
typ UT − IA 11 200 x 10 bar, 8600 kW) v teplovodním
provedení s vlastními cirkulačními kotlovými čerpadly
(3 x IPn 100 − 180 − 2.2/4 tj. 100 m3/hod., řízeny kmitočto−
vými měniči ABB ACS 143 – 4K1 − 3). Kotle jsou vybave−
ny ekonomizéry, čerpadla ekonomizérů jsou řízena snímači
tlakové diference. Výstupy kotlů jsou spojeny prostřednic−
tvím elektromotorických klapek do společného sběrače.
Kotlová čerpadla zajišťují minimální průtok vody kotlem,
minimální teplotu této vody a jistý konstantní teplotní rozdíl
výstupní a vrácené topné vody, nutný pro optimální režim kot−
lové technologie.
Hořáky kotlů jsou od skandinávské firmy Oilon s moto−
rem ventilace 22 kW 400 V, 41 A, které jsou používány
i v jiných aplikacích. Mají vlastní autonomní řízení
a v kaskádovém režimu jsou spojeny s nadřízeným systémem
prostřednictvím proudové smyčky. Vzhledem k umístění
kotelny poblíž bytové zástavby jsou opatřeny tlumiči hluku.
Oběhová čerpadla od firmy Svanehoj (3 x IFV 125b −
TL − 273, t.j. 200 m3/hod/38 m), zajišťující oběh primární
topné vody ve venkovním okruhu, jsou opět kaskádovitě ří−
zena. Tato trojice čerpadel umožňuje několik způsobů pro−
vozu prostřednictvím kmitočtových měničů od firmy ABB
(ABB ACS 401 0041 − 3 − 2 s panelem ACS PAN−A).
Prioritou může být zvolená hodnota diferenčního tlaku mě−
řená mezi výstupem topného média a vratkou, nebo podle
vypočtených křivek v závislosti na okamžitém průtoku vý−
stupu měřeno ultrazvukovými snímači. Automaticky jsou
čerpadla střídána dle provozních hodin. Při výpadku je oka−
mžitě připraveno záskokové čerpadlo a poruchové hlášení
na dispečink.
Vlastní provoz kotlů je řízen a hlídán na několika úrov−
ních. V případě výpadku centrálního řízení je každý kotel
schopen autonomně pracovat s vlastním procesorovým ří−
zením a hlídáním základních parametrů pro svůj režim. Je
současně měřen jeho odevzdávaný výkon, včetně dalších
parametrů směrem do soustavy, ten je ukládán do paměti
měřidel a dále datově přenášen prostřednictvím komunika−
ce na dispečink a do historické databanky.
V případě běžného provozu prostřednictvím dispečinku
a kaskády je postup najetí a udržování hodnot postupný dle
algoritmů – ve stručnosti následující: Po žádosti z dispečinku
na zahájení provozu při splnění podmínek, které budou po−
psány dále, je nastartován algoritmus prvního kotle podle
jeho vnitřního časového – hodnotového programu. Možný
je současný start i dvojice, resp. trojice kotlů, počet je odvo−
zen od venkovní teploty a jejího trendu. Trojcestné ventily
kotlů při najetí zajišťují cirkulaci společně s kotlovými čer−
padly řízenými kmitočtovými měniči ve vnitřním okruhu
do dosažení nastavených minimálních teplot ohřevu topné
vody. Současně je spuštěna kaskáda vnějších oběhových
čerpadel, řízená požadavky výše zmíněnými. Je spuštěno čer−
padlo dochlazování spalin a spuštěn hořák, který se stabili−
zuje určitou dobu na minimálním výkonu po samokontrole
těsnosti plynové cesty a předběžné ventilaci vzduchem.
Po stabilizaci parametrů a prohřátí kotle je otevřena kotlová
uzavírací klapka a postupně zvyšován výkon hořáku tak, aby
teplota topného média stoupala dle předem stanovených kři−
vek za optimálního využití poměru k vloženému množství
paliva. V tomto procesu jsou kontrolovány i některé para−
metry výsledných spalin v kouřovodu.
Kaskádové řízení nadstavbovým systémem je zahájeno,
pokud výkon jednoho kotle není dostatečný v daném čase
pro zajištění požadovaných parametrů topné vody. Výstupní
teplota této vody je regulována obecně směšováním s vratnou
vodou prostřednictvím tří trojcestných ventilů v kaskádě
s lineární průtokovou charakteristikou. Algoritmus řízení je
víceprvkový se zahrnutím měřené vnější teploty na severní
straně objektu s možností tzv. ekvitermní regulace.
Z hlediska optimalizace poměrů odevzdávaný výkon –
spotřeba paliva – životnost kotle, vyjádřeno celkovou účin−
ností soustavy kotlových jednotek, dochází k zařazení další−
ho kotle kaskády nikoliv v maximu výkonu kotle předřaze−
ného, ale přibližně v jeho dvou třetinách. Řídicí systém musí
vykonat řadu postupných kroků s ověřením souboru infor−
mací z jednotlivých snímačů fyzikálních veličin, povelovat
oba kotle tak, aby další předem stabilizoval svoje parametry,
jako by najížděl sám. Následně při zajištění minimálního
vstupního výkonu přiřazovaného kotle sníží výkon prvého
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
Celková modernizace zásobování teplem poměrně
velké části města Jihlavy byla řešena v průběhu roku
2002. Součástí této akce byla i výstavba centrální−
ho zdroje, osazeného trojicí kotlů o jednotlivém ma−
ximálním výkonu 8600 kWt. Tento článek se zabývá
technickými aspekty tohoto CZT o celkovém výko−
nu 25,8 MWt. Výsledný technologický celek byl
přihlášen jako projekt roku 2002. Projekční a rea−
lizační etapou tohoto celku se zabývala firma Uni−
therm Jablonec nad Nisou.
3T 6/2003
17
Optimalizace provozu
Obr. 1 Detailní pohled na jeden ze tří kotlů
v řadě a postupně upraví výkon dvojice tak, aby bylo docí−
leno maximálního využití možností jejich provozu s prioritou
možné dosažitelné účinnosti této dvojice. S tím souvisí pře−
dem stanovené subcelky otevírání klapek, úpravy otáček
čerpadel prostřednictvím měničů dle informačních toků
ze snímačů průtoků a teplot, atd. Podobným způsobem je pro−
váděno odřazení provozovaného kotle kaskády, kdy požada−
vek na výstupní výkon v jistém časovém intervalu klesne.
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
Automatizace provozu
Do těchto složitých, předem stanovených dějů nezasahu−
je obsluha prostřednictvím direktivních příkazů, systém ji
pouze informuje o výsledcích svých zásahů a ukládá mezi−
výsledky včetně trendů v tabulkových a grafických formách.
Obsluha prostřednictvím obrazovek a jejich ikon může tyto
procesy přerušit pouze v případech, kdy dochází k netypic−
kému chování nebo k poruchám a kdy sledované hodnoty
nejsou v povolených mezích. Je řada hlášených poruch, kdy
systém použije možnost zálohové nápravy a zajistí další pro−
voz náhradním způsobem. Například automatické záskoky
příslušných zálohovaných čerpadel, tlakových větráků tech−
nologického vzduchu atd. Zde je možnost opravy bez odsta−
vení provozního jádra a tím zamezení následných ztrát.
Jsou ovšem poruchy, které je nutno okamžitě izolovat,
aby nedošlo ke kritickým stavům a následným rozsáhlým
škodám. Mezi takové patří především výskyt plynu – topné−
ho média v ovzduší, který je zjišťován plynovými detektory,
a to ve dvou stupních koncentrace. Čidla jsou obecně umís−
těna nad hořáky ve výšce cca 2,5 metru a eventuálně nad
plynovou řadou kotle. První stupeň koncentrace slouží pou−
ze k okamžité informaci obsluhy a je možné jej deblokovat
bez zastavení provozu zařízení. Druhý stupeň má za následek
okamžité havarijní zastavení provozu, zavření hlavního uzá−
věru plynu a ponechává v provozu pouze nutné celky, na−
příklad zvýšenou ventilaci vnitřního vzduchu. Větrání pro−
storu, včetně technologického vzduchu, (spotřeba ventilací
hořáků kotlů) je opět řešena záskokovým režimem dalšího
větráku se signalizací výpadku.
Mezi poruchy, které mají za následek řízené zastavení,
patří například havarijní pokles tlaku v systému, přestoupe−
ní hraničních teplot a tlaků na kotli, přestoupení nastavených
prostorových teplot v kotelně, možné zaplavení vodou,
18
3T 6/2003
poklesy hladin v kotlích a návazných zařízeních pod hava−
rijní minimum, výpadky energií a další.
Řídicí jádro technologie je vždy jistým konsensem mezi
možnostmi a cenou. V mnoha realizacích tohoto typu jsme
použili různé typy automatů většinou renomovaných firem.
V případě jihlavského zdroje byl po dohodě s provozova−te−
lem jihlavské teplárny použit systém Sauter řady EY 3600
s podstanicemi NOVA 106. Jedná se o modulární soustavu
v 19 palcovém rámu. Obsahuje základní desky řezového pro−
cesoru, stykové desky pro příjem signálů od fyzikálních veli−
čin – výstupní desky pro ovládání akčních členů, napaječ, atd.
Celá stavebnice je na bázi CMOS s minimální spotřebou elek−
trické energie a data jsou zálohována po dobu 72 hodin
od výpadku. Vlastní program obsahující strategii technologie
je nahrán v paměti EPROM, kdy po náběhu – zapnutí systému
se přesune do paměti RAM pro výkony funkcí.
Dispečink: Vizualizace technologie je použita také v rámci
zmíněné firmy v souladu se zadáním úkolu na 19 palcovém
monitoru. Jednotlivé obrazovky jsou členěny na subcelky
s ohledem na přehlednost údajů. Místnost dispečinku je
v objektu přístavku kotelny.
Další technologické zařízení kotelny
Sestava skříňových rozvaděčů, která obsahuje jak sesta−
vu řízení, tak silovou výbavu technologie a souvisejících
zařízení, je v samostatné místnosti objektu. Přípojka
z rozvodny JČE je vedena kabely 2 x CYKY 3 x 150 – 70,
hlavní deon přívodu je 630 ampér. Rozvaděčová pole mají
sběrnicová uspořádání s jištěnými odbočkami k jednotlivým
spotřebičům. Součástí celku je i rozvaděč kompenzace
účiníku s automatickým měřením stavu vnitřní sítě a progra−
movaným regulátorem, včetně digitalizovaných informací.
Tento regulátor v předvolených stupních přiřazuje konden−
zátorové baterie dle výpočtových vztahů a měří i potenciální
obsah vyšších harmonických kmitočtů, včetně procentního
složení. Tento výskyt ohrožuje nejen provoz kondenzátorů
kompenzace, ale je nežádoucí i z hlediska úrovně rušení
signálových přenosů z technologie, včetně komunikačních −
sběrnicových toků.
Pro celkový pohled na technologii je nutné ještě stručně
zmínit doplňková zařízení. Je jím systém doplňování vody
na základě měření tlaku v systému a chemická úprava vstupní
Obr. 2 Sestava oběhových čerpadel
vody. Ta je řešena klasickým způsobem měření parametrů
doplňované vody do systému a příslušné automatické
dávkování příměsí tak, aby chemické složení výsledku
odpovídalo předepsaným provozním požadavkům výrobce
kotlových jednotek.
Pro regulaci tlaku systému je použito měření v tzv. nulo−
vém bodě kotelny a doplňování příslušnými čerpadly. Jsou
sledovány hladiny v zásobníkových nádržích a udržovány
na zvolené úrovni. Parametry složení vody sleduje obsluha
a kontroluje stavy dávkovačů příměsí. Pro doplňování vody
do systému jsou použita vícestupňová čerpadla a tlakové
poměry jsou udržovány ve zvolených mezích. Kontroluje
se též časová délka intervalu doplňování pro zjištění úniku
v systému primárního okruhu topného média. Běžící čerpa−
dlo je zálohováno, při jeho výpadku dojde k okamžitému
záskoku a příslušné signalizaci.
Závěrem
Každý složitý technologický celek je v provozním výsledku
závislý na lidském činiteli. Zainteresovanost obsluhy, její profe−
sionální zájem o optimalizaci výstupů, souhra lidí a systému,
pečlivý výběr těchto kádrů je základním předpokladem so−
lidního využití poskytnutých technických prostředků. Výsled−
ná cena tepla pro obyvatele je dána nejen použitím moder−
ních technologií, ale je multifaktoriální, reagující na souhru
lidí, techniky a ceny paliv.
kontakt
Ivan Stránský
Unitherm Jablonec n. Nisou
pracoviště Česká Lípa, s.r.o.
Pivovarská 2073
40701 Česká Lípa
tel.: 487 834 035
mobil: 777 792 209
e−mail.: [email protected]
Krátké zprávy n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n
Švýcarsko odmítá protijaderné iniciativy
Nezbytnost výstavby EPR
Ve Švýcarsku byly odmítnuty dvě protijaderné iniciativy, a to
Moratorium plus a Elektřina bez jaderné energie, které byly
iniciovány v roce 1998. První iniciativa požadovala, aby
moratorium na výstavbu jaderných elektráren bylo prodlou−
ženo o dalších deset let a aby byly uplatněny nové pod−
mínky pro provoz existujících pěti jaderných elektráren.
Proti tomuto moratoriu se vyslovilo 60 % hlasujících. Dru−
há iniciativa byla odmítnuta 67 % účastníků hlasování. Jejím
cílem bylo postupně uzavírat jaderné elektrárny, ukončit
přepracování vyhořelého paliva a přejít na nejaderné zdro−
je energie bez spoléhání se na fosilní paliva. Odmítnutím
obou iniciativ ušetří obyvatelstvo miliony švýcarských franků
ve formě zvýšených nákladů. Nyní je možno využít minulé
investice do jaderných elektráren, které se dnes podílejí
na celkové výrobě elektřiny čtyřiceti procenty. Zbytek po−
chází z vodních elektráren.
Výbor francouzského parlamentu pro vědecké a technické
analýzy naléhá na vládu, aby bezodkladně zahájila výstav−
bu demonstračního evropského tlakovodního reaktoru EPR
(European Pressurized Reactor). Reaktor by měl být po−
staven v roce 2007 a provozován do roku 2012. Ve zprá−
vě se uvádí, že k zajištění výroby elektřiny mezi roky 2010
až 2015 musí Francie postavit demonstrační reaktor, má−li
mít k dispozici ověřený typ reaktoru, až bude muset být vy−
řazen z provozu první tlakovodní reaktor o výkonu 900 MWe.
Technologie reaktoru EPR bude nutná k zajištění budoucí
výroby elektřiny ve Francii.
Statistika MAAE o jaderné energetice ve světě
MAAE uveřejnila statistiku o vývoji jaderné energetiky v roce
2002. Podle ní se jaderné elektrárny podílely na celkové
výrobě elektřiny více než 40−ti procenty v devíti zemích
(v roce 2001 to bylo 7 zemí) a v 18−ti zemích byl podíl
více než 25 % (v roce 2001 to bylo 15 zemí). 441 provo−
zovaných reaktorů v 31 zemích vyrobilo 2 574 TWh elek−
trické energie, což bylo o 1 % více než v roce 2001.
Výkon jaderných elektráren se zvýšil o 1,5 % a dosáhl
358,7 GWe. K síti bylo v roce 2002 připojeno 6 nových
reaktorů o celkovém výkonu 5 013 MWe (4 v Číně, 1 v ČR
a 1 v Jižní Koreji). Výstavba byla zahájena u sedmi jader−
ných elektráren (6 v Indii, 1 v Severní Koreji). Trvale byly
odstaveny 4 reaktory (2 v Bulharsku, 2 ve Spojeném krá−
lovství). Na jaderné energii jsou při výrobě elektřiny nejví−
ce závislé tyto země: Litva (80,1 %), Francie (78 %), Slo−
vensko (65,4 %), Belgie (57,3 %), Bulharsko (47,3 %),
Ukrajina (45,7 %), Švédsko (45,7 %), Slovinsko (40,7 %)
a Arménie (40,5 %).
(Nuclear Engineering International, 2003, č. 588 (červenec), s. 6)
Urychlení prací na JE Cernavoda − 2
V důsledku zvýšené spotřeby elektřiny v roce 2001
se rumunská vláda rozhodla urychlit výstavbu druhého bloku
JE Cernavoda, který by měl být uveden do provozu v roce 2005.
Práce byly zahájeny v roce 1989 a jejich dokončení si vyžádá
dalších 680 milionů USD. Rumunsko se zavázalo uhradit po−
lovinu této sumy a zbytek zajistí kanadští a italští investoři.
(Nuclear Engineering International, 2002, č. 573, s. 6)
Náklady na demontáž kanadských reaktorů
Společnost Ontario Power Generation (OPG) odhaduje,
že konečná demontáž dvaceti jaderných reaktorů bude stát
18,2 miliardy CAD (13,3 USD), a to včetně likvidace odpa−
dů. Předpokládá se meziskladování všech odpadů, ulože−
ní středně aktivních odpadů a hluboké uložení vyhořelého
paliva. Demontáž bude zahájena 30 let po ukončení pro−
vozu a bude představovat asi třetinu původně vynalože−
ných nákladů. K úhradě budoucích nákladů dala společ−
nost OPG stranou 1,5 miliardy USD do zvláštního fondu
a po dobu pěti let bude ročně přidělovat do tohoto fondu
330 milionů USD. Po uplynutí této doby budou ročně uklá−
dány menší částky až do skončení životnosti elektráren.
(Nuclear Engineering International, 2003, č. 587 (červen), s. 4)
3T 6/2003
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
(Nuclear Engineering International, 2003, č. 587 (červen), s. 3)
(Nuclear Engineering International, 2003, č. 587 (červen), s. 4)
19
Zdokonalený vysokoteplotní reaktor
k výrobě vodíku nebo elektřiny
Václav Vaněk
Automobilová doprava se výrazně podílí na znečiš−
ťování životního prostředí. Perspektivním řešením
je používání vodíku k pohonu dopravních prostřed−
ků, protože při jeho spalování vzniká jako odpadní
produkt voda. K výrobě vodíku ve velkém měřítku
je však nutno použít dostatečně mohutný a čistý
zdroj energie, jakým je např. energie jaderná.
K přímé výrobě vodíku jsou vhodné zejména vyso−
koteplotní reaktory a jedním z vyvíjených typů je
právě zdokonalený vysokoteplotní reaktor, o kterém
článek pojednává.
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
Úvod
20
Dnes existuje rychlý růst poptávky po vodíku potřebném
ke konverzi méně nákladných a dostupnějších těžkých
surových olejů na benzín. Výrobci automobilů ve světě sou−
střeďují velké úsilí k vývoji automobilů poháněných vodí−
kem. V USA existuje prezidentská iniciativa k urychlení těch−
to prací. Pokud budou uvedené programy úspěšné, mohly
by se první automobily objevit na trhu během deseti let. Rov−
něž Evropská unie ohlásila mnohamiliardovou iniciativu
zaměřenou na vývoj vodíkového hospodářství. Současný růst
poptávky po vodíku je dostatečný, aby ospravedlnil vývoj
metod výroby vodíku s využitím jaderné energie. Jestliže
výrobci automobilů budou úspěšní při vývoji vozidel
na vodíkový pohon, pak se výroba vodíku vyrovná nebo ještě
převýší poptávku po elektřině. Za těchto předpokladů je
správné uvažovat o vývoji reaktorů speciálně určených
k výrobě vodíku.
V rámci programu amerického ministerstva energetiky
(DOE) týkajícího se vývoje reaktorů 4. generace bylo zkou−
máno více než 100 reaktorových koncepcí. Z devatenácti
životaschopných byl zvolen jeden reaktor speciálně určený
k výrobě vodíku, a to zdokonalený vysokoteplotní reaktor
AHTR. Výroba vodíku klade přísné požadavky na reaktor
a AHTR má schopnosti těmto požadavkům vyhovět.
V současné době výroba vodíku s pomocí jaderné energie
dosáhla stadia, ve kterém byl jaderný průmysl počátkem
60. let, pokud jde o výrobu elektřiny.
Všeobecné charakteristiky AHTR
Reaktor AHTR má 2 charakteristické rysy:
1. V aktivní zóně reaktoru se používá palivo s pokrytými
částečkami v grafitové matrici umožňující dosaho−
vat velmi vysokých provozních teplot (750 až 1000 °C
i vyšších).
2. K chlazení se používá chladivo z roztavených fluorido−
vých solí za nízkého tlaku.
3T 6/2003
Reaktor je založen na 3 vyvinutých technologiích:
1. Nízkotlaká reaktorová chladiva pro vysoké teploty na bázi
fluoridových solí z programu vývoje jaderného pohonu
letadel z 50. let a z programu vývoje rychlých množivých
reaktorů chlazených roztavenými solemi z 60. let.
2. Palivo z pokrytých částeček v grafitové matrici vyvinuté
pro plynem chlazené reaktory ze 70. let.
3. Pasivní bezpečnostní systémy pro plynem chlazené reakto−
ry a reaktory chlazené tekutými kovy vyvinuté v 80. letech.
Fyzika reaktoru a obecný projekt aktivní zóny a palivový
cyklus AHTR jsou podobné jako u modulového heliového
reaktoru s plynovou turbínou GT−MHR. Nízká energetická
hustota grafitem moderované aktivní zóny má rovněž dlou−
hou životnost neutronů, pomalou kinetiku a charakteristiky
spektra pomalých neutronů jako u GT−MHR. Primární chla−
divo z roztavených solí proudí aktivní zónou do vnějšího
tepelného výměníku, zde předává svou energii a vrací se zpět
do aktivní zóny.
Všechny navrhované fluoridové soli mají podobné vlast−
nosti. Absorpce neutronů je nízká a atmosférický bod varu
je přibližně 1400 °C. Roztavené soli jsou transparentní
a provozní podmínky při přenosu tepla jsou podobné jako
u vody, nereagují se vzduchem nebo CO2, ale velmi pomalu
reagují s vodou. Roztavené soli se rovněž navrhují na chla−
zení první stěny termojaderných reaktorů.
Bezpečnostní systémy
Reaktor AHTR používá různé systémy vnitřní a pasivní
bezpečnosti. Charakteristiky vnitřní bezpečnosti sdílí
s reaktorem GT−MHR, protože oba reaktory používají
stejný typ paliva. Mezi tyto charakteristiky patří nízká
energetická hustota a vysoká tepelná kapacita aktivní
zóny a používání paliva s vysokým rozdílem mezi pro−
vozní teplotou a bodem tavení. Mezi další charakteristiky
vnitřní bezpečnosti patří provoz při atmosférickém tlaku,
efektivní přenos tepla kapalným chladivem a skutečnost,
že roztavené soli zadržují aktinidy a mnohé štěpné pro−
dukty (s výjimkou vzácných plynů), které by mohly unik−
nout z paliva. Používání chladiva o vysoké teplotě
a nízkém tlaku umožňuje využít mnoho typů chladicích
systémů s pasivní bezpečností.
Výroba vodíku
Pro efektivní výrobu vodíku s využitím jaderné energie
byly identifikovány 3 možné technologie:
1. Parní reforming zemního plynu používá teplo z jaderného
reaktoru ke snížení objemu zemního plynu potřebného
k výrobě daného množství vodíku.
n Tlak: Chemické reakce při výrobě vodíku se uskutečňují
při nízkém tlaku. Proto by jaderná výroba vodíku měla
rovněž probíhat za nízkého tlaku, aby se minimalizovalo ri−
ziko úniku toxických chemikálií a minimalizovala pevnost
vysokoteplotních materiálů. Oba tyto požadavky splňují
chladiva z roztavených solí pracující při nízkých tlacích.
n Izolace: Aby se předešlo tomu, že by při potenciální ne−
hodě byl ohrožen druhý závod, je třeba oddělit jadernou
a chemickou část závodu na vzdálenost větší než 1 km.
To bude vyžadovat výstavbu potrubí pro přenos tepelné
energie. Roztavené soli mají vysokou tepelnou kapacitu
a tato charakteristika minimalizuje tepelné ztráty. Proto
se roztavené soli tradičně používají v chemickém průmys−
lu pro vysokoteplotní a nízkoteplotní přenosy tepla.
Výroba elektřiny
Reaktor schopný vyrábět vodík může být použit i k výrobě
elektřiny. Předpokládá se ale, že reaktor AHTR bude využit
Hlavním kandidátem termochemických procesů je pro−
buď jen k výrobě vodíku, nebo jen elektřiny, nikoliv k oběma
ces síra−vodík, který sestává ze tří chemických reakcí:
účelům současně. Zkušenosti s vysokoteplotními chemickými
závody jsou takové, že cyklický provoz má za násle−
dek zvýšené problémy souvisící se spolehlivostí.
1. 2 H2SO4 ⇒ 2 SO2 + 2 H2O + O2 (800 °C)
V důsledku toho jsou tyto závody provozovány při
konstantním výkonu. Požadavky na reaktor
2. 2 HI ⇒ I2 + H2 (450 °C)
k výrobě vodíku jsou takové, že k výrobě elektři−
ny bude použit netradiční Braytonův cyklus
3. I2 + SO2 + 2 H2O ⇒ 2 HI + H2 SO4 (odp. teplo 120 °C)
s vícestupňovým přehříváním a vícestupňovým
mezichlazením. Tlak helia se sníží průchodem více
turbínami
v sérii a helium bude přehříváno na maximální tep−
K výrobě vodíku a kyslíku vyžaduje proces pouze dodáv−
lotu
před
vstupem
do každé turbíny. Tento cyklus totiž vy−
ku tepla a vody, ostatní chemikálie jsou recyklovány. Prv−
žaduje,
aby
veškeré
teplo bylo dodáváno při vysoké tep−
ním krokem je katalytický rozklad kyseliny sírové za vysoké
lotě,
obdobně
jako
je
tomu u požadavků na výrobu vodíku.
teploty. Je to rovnovážná chemická reakce.
Zpracováno podle: Forsberg,
V souvislosti s uvedenými reakcemi jsou na reaktor AHTR
kontakt
Ch.,W.,
Pickard P.S., Peterson, P.:
kladeny tyto požadavky:
Václav Vaněk
The Advanced High−Temperature
n Teplota: Všechny potenciální nenákladné procesy výro−
Nádražní 52
Reactor for production of hydrogen
34561 Staňkov
by vodíku vyžadují vysoké teploty, a to 750 až 900 °C.
tel.: 379 492 128
or electricity. Nuclear News, 2003,
Jediným palivem, které může dosáhnout těchto teplot, jsou
č. 2, s. 30 − 32. (Zkrácený překlad).
pokryté částečky jaderného paliva v grafitové matrici po−
užívané ve vysokoteplotních reaktorech. Mezi chladiva
chemicky kompatibilní s palivem patří helium a roztavené
fluoridové soli.
n Rozsah teplot: Všechny metody výroby vodíku jsou
endotermické chemické vysokoteplotní reakce při téměř
stálých teplotách. Vysokoteplotní teplo je proto třeba do−
dávat ve velmi úzkém teplotním rozsahu. Navíc je třeba
používat co nejefektivnější chladivo, aby jeho teplota byla
udržována na co nejnižší úrovni. Díky tomu budou mini−
malizovány požadavky na vysokoteplotní konstrukční
materiály. Ve srovnání s jinými chladivy mají kapalná
chladiva dobrou kapacitu pro přenos tepla a nízké čerpací
náklady. Výsledkem je malé zvýšení teploty při průchodu
reaktorem. Při chlazení s pomocí roztavených solí může
AHTR dodávat veškeré teplo při malém rozsahu teplot.
n Výkon reaktoru: Nejnovější projekty závodu na výrobu
vodíku uvádějí denní kapacitu zpracování 300 milionů
kubických stop zemního plynu, což je ekvivalent tepel−
ného výkonu 1200 MW. Při předpokládané účinnosti ter−
mochemického procesu 50 % by odpovídající tepelný
výkon reaktoru byl 2400 MW.
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
2. Vysokoteplotní elektrolýza vody k výrobě vodíku
a kyslíku.
3. Termochemická výroba vodíku používá řadu chemických
reakcí a teplo o vysoké teplotě k přeměně vody na vodík
a kyslík.
Účinnost přeměny tepelné energie na vodík je u těchto
procesů přibližně 50 % a všechny procesy vyžadují obdob−
né technické požadavky na vysokoteplotní zdroj tepla. Tra−
diční nízkoteplotní elektrolýza není tak efektivní jako vyso−
koteplotní procesy, jedná se ale o ověřenou technologii. Při
použití lehkovodních reaktorů je účinnost pouze asi 24 %,
neboť typická tepelná účinnost lehkovodních reaktorů je asi
33 % a typická účinnost elektrolýzy 72 %. Japonští výzkum−
níci odhadují, že náklady na termochemickou výrobu vodí−
ku jsou asi 60 % ve srovnání s náklady na elektrolýzu vody.
Z toho důvodu byla největší pozornost věnována termoche−
mickým procesům.
3T 6/2003
21
Nové technologie izolování armatur
Lenka Götzlová
Článek popisuje nové řešení izolování armatur vrst−
venou termoizolací IKA − izolační kabátek. Mezi
jeho užitné vlastnosti patří zejména velmi snadná
a rychlá manipulace, kdy nasazení a sejmutí je otáz−
kou několika okamžiků. Izolace dosahuje snížení
tepelných ztrát až o 75 % a nevyžaduje žádnou
údržbu. Z hlediska ekonomického hodnocení
se náklady za izolaci vrátí v podobě ušetřených vý−
dajů za energii zhruba do 11 měsíců. Sortiment je
určen pro teploty izolovaného povrchu do 150 °C
a do 250 °C.
Nad významem izolování potrubních tras se jistě nikdo
nepozastavuje. Naproti tomu izolování armatur se v mnoha
případech nedělá z nutné občasné údržby armatury
a na vznikající tepelné ztráty se pohlíží jako na nutné zlo.
Málokdo si ovšem uvědomí, že například neizolovaný uza−
vírací ventil má tepelnou ztrátu jako 1,2 m potrubí stejné
dimenze.
Provozovatel, který zná cenu energie, měl donedávna
možnost řešit izolace armatur pouze formou přehozené ro−
hože upevněné vázacím drátem, v lepším případě klempířsky
vyrobeným plechovým snímacím pouzdrem zavíraným na
přezky a vyplněným minerální plstí. Proti sobě stojící potřeby
bezproblémové údržby a úspornosti provozu vyřešila firma
Apis − C, s. r. o. , která vyvinula vrstvenou termoizolaci IKA.
3. Manipulace s touto izolací je rychlá a snadná jako svlék−
nutí a obléknutí kabátu, takže přístup k armatuře kvůli
údržbě je otázkou několika vteřin.
4. IKA poskytuje okamžitý užitek bez pracného zhotovová−
ní klasických plechových krytů.
5. Instalaci je možné provést ihned svépomocí bez potřeby
izolatérských firem.
6. Izolace IKA nevyžadují žádnou údržbu.
7. V neposlední řadě poskytuje IKA ochranu osob před
popálením (ČSN 070620 čl. 413.) a měkký povrch navíc
zamezuje úrazům, což je ocenitelné zejména ve stísněných
prostorách.
Izolace IKA se vyrábí ve dvou modifikacích
IKA 150 se používá pro teploty izolovaného povrchu
do 150 °C. IKA 150 je zhotovena z modifikované polyeste−
rové nenasákavé tkaniny se sníženou hořlavostí.
IKA 250 se používá pro teploty izolovaného povrchu
do 250 °C. IKA 250 je zhotovena ze skelné tkaniny se zátěrem
silikonu.
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
Dosavadní způsoby izolování
22
V součastné době se izolování armatur provádí
do snímatelných plechových krytů, jenomže tento způsob
izolování je velice problémovou záležitostí, a to z několika
důvodů:
1. Izolace do snímatelných krytů je velice nepraktická,
po prvním sejmutí je těžké snímačku vrátit na původní mís−
to. Druhou demontáží svoji funkčnost zcela určitě ztrácí.
2. Armatury nemají pravidelnou údržbu a tím dochází
ke zkrácení jejich životnosti.
3. Izolování do snímatelných plechových krytů je pracné
a časově náročné.
4. Pokud do izolace v plechové krytu nasákne voda, izolace
se znehodnocuje a dochází ke snížení požadované účinnosti.
Z těchto důvodů je cena tohoto způsobu izolování arma−
tur velmi vysoká zvláště z dlouhodobého pohledu.
Vrstvená termoizolace IKA = Izolační KAbátek
1. Využívá vynikajících vlastností moderních izolačních
materiálů.
2. Díky izolačním kabátkům IKA se sníží tepelné ztráty
až o 75 %.
3T 6/2003
Způsob izolování armatur
Způsob izolování armatur
Při výrobě temoizolací IKA je použito kombinace vyni−
kajících vlastností moderních materiálů, která právě v případě
izolování armatur přináší velké a neporovnatelně dlouhodo−
bé úspory v hospodaření s energií.
Střední tepelně izolační vrstvu tvoří vláknitá minerální
plsť s odrazivou hliníkovou fólií, která je uzavřena mezi lát−
kami. Proto při manipulaci s izolační kabátkem IKA nedo−
chází k vydrolování izolačního materiálu ani k prášení
a znečišťování okolí a také není nijak znehodnocována izo−
lační schopnost tohoto výrobku. Izolace je po obvodu dů−
kladně prošita a opatřena chlopněmi s tzv. suchými zipy.
Tkanice na koncích umožňují těsné zatažení k povrchu izo−
lovaného zařízení.
Tepelné modifikace IKA 150 a IKA 250 jsou kromě štít−
kového označení navzájem barevně odlišeny pro zamezení
možnosti záměny.
v průměru za 0,85 roku. Doba návratnosti je závislá zejména
na teplotě izolovaných dílců a na ročním fondu provozní doby.
Izolační kabátky IKA prošly náročnými atesty a jsou chrá−
něným Užitným vzorem č. 9019 vydaným Úřadem průmys−
lového vlastnictví ze dne 27. 8. 1999.
kontakt
Lenka Götzlová
Apis – C, s.r.o.
Chrudimská 811
530 03 Pardubice
tel.: 466 335 095
fax: 466 330 290
e−mail: [email protected]−c.cz
Krátké zprávy n n n
Ekonomické hodnocení
Z ekonomického hodnocení vyplývá, že počáteční nákla−
dy na izolace se vrátí v podobě ušetřených výdajů za energii
Španělský ministr hospodářství oznámil vládní návrh
energetického plánu do roku 2010, v němž se vláda velmi
zaměřuje na zemní plyn, ale zachovává současnou struk−
turu jaderné energetiky. Drasticky omezí spotřebu uhlí.
Fórum jaderného průmyslu požaduje prodloužení život−
nosti jaderných elektráren ze 40 na 60 let a vláda bude
o tomto problému jednat v roce 2005.
(Nuclear Engineering International, 2002, č. 573, s. 7)
Ruské reaktory do Indie
Indické sdružení pro jadernou energii (NPCIL) podepsa−
lo kontrakt v hodnotě 500 milionů USD s ruskou spo−
lečností Atomstroj na dodávku dvou reaktorů VVER − 1000
pro jadernou elektrárnu Koodankulam. Společnost dodá
rovněž parní turbíny a generátor y. Reaktory a pláště
parních generátorů budou vyrobeny v Ižhorském závodě
v Petrohradu během příštích tří let. Výkopové práce jsou
před dokončením a staveniště je připraveno pro lití prv−
ního betonu. Výstavba jaderné elektrárny potrvá 5 let.
Rusko dodá i jaderné palivo.
(Nuclear Engineering International, 2002, č. 573, s. 5)
Způsob izolování armatur
3T 6/2003
TEPLO, TECHNIKA, TEPLÁRENSTVÍ
Španělsko zachová jadernou energetiku
23
Návrh příspěvku Euroheat & Power
k založené pracovní skupině
Evropské komise – EMEN
(Energetický trh a životní prostředí)
Ing. Hana Ľuptovská
Teplárenské sdružení České republiky
se jako člen mezinárodní organizace
Euroheat &Power aktivně účastní
jednání o legislativě EU pro KVET
i související oblasti, jejichž opatření
mají dopad na KVET, dálkové vytápění a chlazení
a mohou významně ovlivnit podmínky pro podni−
kání v tomto sektoru.
Nově založená skupina TS ČR pro rozšíření mezi−
národní spolupráce s evropským teplárenským sek−
torem se bude mimo jiné zabývat níže uvedeným
návrhem, který byl zpracován na základě příspěv−
ků jednotlivých národních teplárenských asociací.
Uvedené argumenty bude TS ČR prosazovat v pří−
pravě alokačních plánů i dalších opatřeních pro
KVET v ČR.
V době hlubokých změn na evropském energetickém sek−
toru se zaměřením na otevřenou soutěž a internalizaci envi−
ronmentálních nákladů se jeví jako extrémně užitečné mít
detailnější obrázek o dopadech a interakcích současných
a připravovaných politik. A ještě dále sledovat, aby stabilní
politický rámec byl klíčem k zabezpečení obrovských inves−
tic, které budou potřebné pro výrobu energie v příštích
desetiletích, pro nahrazování zastaralých systémů a splnění
rostoucí poptávky.
Euroheat & Power, mezinárodní sdružení pro KVET,
dálkové vytápění a chlazení proto vítá založení pracovní sku−
piny Energetický trh a životní prostředí EMEN.
V návrhu zprávy předložené pracovní skupině se vztahu−
jí ke KVET následující otázky:
Z ČINNOSTI SDRUŽENÍ
1. Investování do KVET se postupně
pomalu snižuje. Jaké jsou pro to důvody?
Liberalizace energetického trhu posunula těžiště směrem
ke krátkodobým ekonomickým prospěchům, které ve zvý−
šené míře odrazují od investic do kapitálově náročných, ale
k životnímu prostředí šetrných systémů, jako je dálkové vy−
tápění a chlazení a KVET. Jak se obecně ukázalo ve studii
ExternE – „nedostatek internalizace environmentálních
a sociálních prospěchů značně pokřivuje energetický trh“.
Mnoho dalších bariér vzniká jako následek pomalu
klesající expanze KVET, dálkového vytápění a chlazení
v EU v 90. letech.
24
3T 6/2003
Ačkoliv se situace liší v jednotlivých členských státech,
některé země již přijaly opatření k vyrovnání tohoto nega−
tivního trendu a zavedly specifické zákony pro KVET
(2002 Německo a další − dle zpracovaného přehledu Euro−
heat & Power), ale zůstávají případy, kdy pravidla a režimy
buď zanedbávají environmentální přínosy KVET, nebo
dokonce zavádějí kontraproduktivní iniciativy (daně z tepla
vyrobeného v KVET stejné jako u výtopenského tepla, vyš−
ší DPH u dálkového vytápění než u jiných forem vytápění,
regulace cen tepla atd.).
Vzhledem k tomu Euroheat & Power vítá inciativu přija−
tou Evropskou komisí zaměřenou na založení harmoni−
zovaného evropského rámce pro prosazování KVET
ve formě zvláštní směrnice.
2. Bude obchodování s emisemi
dostatečným důvodem
pro nové povzbuzení KVET?
Z otázky vyplývá, že obchodování s emisemi bude při−
nejmenším ve stejném rozsahu příznivé ke KVET, jako
se předpokládá ve vztahu k nízkouhlíkatým technologiím.
Avšak nedá se předpokládat, že KVET dálkové vytápění
a dálkové chlazení budou „automaticky vítězit“.
Rozhodujícím faktorem je konkurence s individuálními
plynovými kotli, které mají vyšší emisní úroveň v porovnání
s centrálně vyráběným teplem. Tyto individuální plynové kot−
le však nejsou zahrnuty do obchodování s emisemi. To zna−
mená, že jestliže specifické environmentální výhody KVET,
dálkového vytápění a chlazení v porovnání s oddělenou vý−
robou nejsou odráženy v národních přidělovacích plánech,
KVET, dálkové vytápění a chlazení bude spíše v obchodo−
vání s emisemi penalizováno než povzbuzováno.
Dalším přímým důsledkem pro teplárenskou společnost
je, že jestliže se rozhodne pro rozšíření sítě k připojení více
zákazníků, zvýší při výrobě také produkci emisí a v souladu
s tím jí vzrostou náklady na nákup emisních povolení – ač−
koliv obecný přínos z centralizované výroby z hlediska re−
dukce emisí je pro společenství v porovnání s individuálními
kotli větší.
Pouze pokud budou tyto výstupy zařazeny do rámce ná−
rodních alokačních plánů, bude KVET, dálkové vytápění
a chlazení schopno konkurovat rovnými kroky jak s obchod−
ními hráči, tak se subjekty nezařazenými do obchodování
s emisemi.
Dopad obchodování s emisemi na KVET závisí na národ−
ních alokačních plánech a na způsobu, jakým členské státy
tyto plány navrhnou a jak zaintegrují KVET. Odraz
účinnosti výhody v porovnání s oddělenou produkcí
v národních alokačních plánech je nezbytnou předpodmín−
kou pro vytvoření hracího pole, ale nemůže být uvažová−
no jako prosazovací opatření.
3. Je oprávněné dát KVET zvláštní podporu
z důvodu jejích palivových úspor?
Jak bylo výše uvedeno, KVET, dálkové vytápění a chlazení
nemůže být uvažováno za „automatického vítěze“. Proto je
nezbytné odrazem specifik technologie KVET, dálkového vy−
tápění a chlazení v národních alokačních plánech nastavit
úroveň hracího pole. Toto by nemělo poškodit možnosti člen−
ských států navrhnout specifická opatření z hlediska prosa−
zování KVET, dálkového vytápění a chlazení ve spojení s opat−
řeními ve směrnici o KVET v současnosti projednávané.
V tomto kontextu je důležité vyzdvihnout, že KVET, dál−
kové vytápění a chlazení nejsou pouze klíčovým nástrojem
pro implementaci „Strategie Evropské unie ke změně klima−
tu“ a splnění cílů z Kjóta, ale přispívájí významně ke zlepšení
zabezpečení zásobování energií v EU a redukují závislost
na dovozu energií.
Sektor vytápění a chlazení je největším samostatným uži−
vatelem finální energie, což představuje přinejmenším třeti−
nu celkové spotřeby. KVET, dálkové vytápění a chlazení je
z toho důvodu v extrémně dobré pozici, aby pomohlo šetřit
cenné zdroje a dodat významný příspěvek k dosažení
nezbytného snížení CO2.
Navržení specifických opatření pro KVET v národních alo−
kačních plánech není o podpoře KVET – nejdříve je to
o konkurenčním prostředí pro všechny hráče při rovnocen−
ném přístupu. Jestliže se bude podíl KVET, dálkového
vytápění a chlazení v příštích letech zvyšovat, zůstává
důležitým, aby − nezávisle na férovém návrhu obchodního
schématu s emisemi a národních alokačních plánů − KVET,
dálkové vytápění a chlazení bylo aktivně prosazováno. To
znamená, že konkurenční bariéry, jako je systém energetic−
kých daní, je potřebné odstranit a je nutno ocenit/internali−
zovat globální společenské přínosy vhodnými mechanismy
a to v souladu s principy mezinárodního trhu.
kontakt
Ing. Hana Ľuptovská
Teplárenské sdružení ČR
Bělehradská 458,
530 09 Pardubice
tel.: 466 414 444
fax: 466 412 737
e−mail: [email protected]
Krátké zprávy n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n
Ve zprávě kalifornského nezávislého operátora sítě (ISO)
se uvádí, že 21 energetických společností a společností ve
veřejném vlastnictví bylo v roce 2000 a 2001 zapleteno do
obchodních praktik označovaných jako „Death Star“, při
nichž byl produkován zisk, aniž byla prodávána elektřina.
Uvedené praktiky byly zkoumány úřadem státního návladní−
ho v San Francisku, který prověřuje údajné spiknutí vedou−
cí k manipulaci kalifornského energetického trhu během
poslední energetické krize v tomto státě. Kalifornské úřa−
dy se snaží přesvědčit federální energetickou regulační
komisi (FERC), aby donutila energetické společnosti vrátit
9 miliard USD daňovým poplatníkům. Zpráva ISO uvádí se−
znam energetických společností, které realizovaly obchody
obdobným způsobem jako v případě strategie Death Star
společnosti Enron, která byla zveřejněna v květnu 2002.
Zpráva naznačuje, že tyto nesprávné obchodní strategie
mohly být aplikovány i v průběhu roku 2002, a odhaduje,
že celkové náklady způsobené energetickou krizí dosáhly
v Kalifornii v průběhu dvou let 45 miliard USD. Zvýšené
náklady byly způsobeny vyššími cenami elektřiny, výpadky
elektřiny v podnikatelské sféře a zpomalením ekonomické−
ho růstu. K celkové nepříznivé situaci přispěly i jiné příčiny,
například nedostatečný instalovaný výkon elektráren, ne−
dokonale stanovený návrh trhu při pokusu státu deregulo−
vat energetiku, chybné regulační kroky apod. Kalifornie byla
navíc postižena růstem nákladů na zemní plyn, poplatky za
kvalitu ovzduší a suchem v severozápadních oblastech,
které omezilo výrobu elektřiny ve vodních elektrárnách.
Zpráva dále uvádí, že se elektrárenské společnosti příliš
spoléhaly na spotový trh a méně na uzavírání dlouhodo−
bých kontraktů za stabilní ceny. To pak vedlo k totálnímu
fiasku. Ve snaze reagovat na vzniklou situaci byli politici
brzděni vztahy mezi federálními a státními úřady. Federální
úřady totiž dohlížejí nad velkoobchodním trhem, kdežto
státní regulátoři nad maloobchodním trhem.
(Modern Power Systems, 2003, č. 2, s. 9)
Trh větrných elektráren ve světě roste
Podle údajů časopisu Business Communications bylo v roce
2001 investováno do větrných elektráren ve světě 5,5 mi−
liardy USD a stejná částka byla vynaložena i v roce 2002.
Velký trh se předpokládá v USA, Francii, Spojeném králov−
ství, Austrálii, ve východní Evropě a v severní Africe. Je
pravděpodobné, že světový trh větrných elektráren poroste
ročně o 24,3 % a v roce 2007 dosáhne hodnoty 16 miliard
USD. Větrné elektrárny o výkonu 1 MWe a vyšším se vyrá−
bějí v Dánsku, Německu, Indii, Itálii, Japonsku, Španělsku
a v USA a nové továrny se staví v Austrálii, Brazílii, Kanadě,
Číně, Francii, Novém Zélandě, Spojeném království a USA.
V roce 2007 má dosáhnout celkový výkon větrných elek−
tráren ve světě 110 GWe, což bude představovat asi 3 %
z celkového instalovaného výkonu všech elektráren. Byly
již podány žádosti o výstavbu větrných elektráren o výkonu
více než 1000 MW e v příbřežních vodách za více než
1,5 miliardy USD. Náklady na vyrobenou elektřinu by měly
být nižší než v případě elektráren spalujících fosilní paliva.
(Modern Power Systems, 2003, č. 2, s. 12)
3T 6/2003
Z ČINNOSTI SDRUŽENÍ
Zloději nezákonných praktik v Kalifornii
dopadeni
25
Aktuality
Teplárenství v Helsinkách
Teplárenství začalo před 50 lety jako parní systém
zásobující průmyslové závody a podniky.
Horkovodní soustava se začala budovat v r. 1957.
Dnešní stav charakterizují tyto údaje:
počet odběratelů
12 000
střední měrná spotřeba tepla
44 kWh/m3
průměrná cena tepla
34 EUR/MWh
přihlášený odběr
3000 MW
celková roční spotřeba tepla
6700/GWh/r
Výrobní kapacity:
4 teplárny celkem
1500 MW
9 výtopen a kotelen
1760 MW
délka tep. sítí
1150 kW
podíl CZT na celkové potřebě tepla 93 %
Roční tržba činí 260 mil. EUR, počet pracovníků
90. Výpočtová teplota je −26 °C, průměrná teplota
v červnu 17 °C, v únoru −5,7 °C, Zvláštností je
20 km dlouhý tunel v hloubce 60 m, který spojuje
teplárnu Vuosaari s rozvodnou tepelnou sítí.
Euro Heat and Power č. 1/2003, angl. vydání
str. 16
Teplárna universitní kliniky
Freiberg
n Klinika je zásobována dvěma parními kotli
s výkonem 37,6 MW každý (součtový parní vý−
kon 90 t/h, 60 bar, 480 °C ) a dvěma parními pro−
titlakovými turbínami 8 MW a 12,8 MW
s protitlakem 5 bar. Pára z protitlaku napájí
tepelný rozvod kliniky a četné veřejné
i soukromé budovy. Teplárna má dále špičkový
olejový kotel 25 t/h, 13 bar, 200 °C, vysokotla−
ký olejový kotel 75 t/h, 60 bar, 480 °C (60 MWt)
a dva nouzové dieselagregáty à 0,5 MW. Cen−
trála mohla zabezpečit 3/4 potřebného elektric−
kého příkonu. Vzhledem k růstu spotřeby tepla
byla v r. 1999 uvedena do provozu bloková tep−
lárna s výkonem 14 MW t na spalování oleje
s čištěním spalin SCR. Protože prudce stoupá
spotřeba elektřiny, je od r. 2002 centrála dopl−
něna předřazenou plynovou turbínou Kawasaki
s výkonem 5 MW. Spaliny jsou zavedeny
do hořáků parního vysokotlakového kotle, tak−
že vlastně vzniklo paroplynové zařízení a výroba
elektřiny se zvětšila.
Energie a Management č. 13 − 14/2003, str. 23
AKTUALITY
n Norsk Hydro pracuje na pilotním projektu
zásobování ostrova Utsira v Severním moři
se 250 obyvateli decentralizovaným systémem
tvořeným dvěma větrnými agregáty 600 kW
a zařízením pro elektrolýzu. Při sníženém výkonu
větrných motorů má být v provozu agregát
s palivovými články o výkonu 60 kW na vodík,
získaný elektrolýzou. Náklady činí 5 mil. Eur.
Energie a Management č. 18/2003, str. 6
n Při potřebě špičkového výkonu má městským
podnikům Augsburg zajistit větší pružnost nová
plynová turbína. Zařízení za 30 mil. Eur se začalo
stavět v červnu a má být zprovozněno na jaře
2004. Jeho výkon je 30 MWe a 40 MWt a zvýší
spolehlivost zásobování elektřinou i teplem. Podíl
městských podniků na krytí potřeby elektřiny
města se zvýší z 8 % na 20 %.
Heat and Power č. 7 − 8/2003, str. 8
26
3T 6/2003
n Sulzer Hickham, podnik společnosti Sulzer
Turbomachinery, se od nedávna angažuje
v opravách velkých turbín. Prokázal to např.
v poslední době novým a rychle provedeným
olopatkováním turbosoustrojí 625 MW velké
energetické společnosti z jihu USA, při němž bylo
nutno zvládnout problémy a nové postupy při
uchycení lopatek a bandáže.
Sulzer Technical Review č. 3/2003, str. 14
n MVV a.s. zahájila v červenci t.r. ve Finnentropu
(Sársko) provoz výtopny na biomasu, která byla
vybudována na principu contractingu. Investiční
náklady činily l mil. Eur, z toho země Severní
Porýní – Vestfálsko přispěla 40 %. Výkon výtopny
je 2,8 MWt, z toho 0,9 MWt z biomasy. Roční
odbyt činí kolem 5000 MWht.
Heat and Power č. 7 − 8/2003, str. 6
n Největší centrálu na využití důlního plynu
na objednávku fy Mingas staví fa Prosper
2 GmbH na dole Prosper v Bottropu. Již v r. 2002
instalovala Prosper 2 na tomto dole tři agregáty
na důlní plyn, dnes rozšiřuje centrálu o dalších
pět blokových teplárenských modulů s celkovým
výkonem 11 MW.
Heat and Power č. 7/8/2003, str. 6
n Provoz zahájila bloková teplárna Velsen. Pali−
vem je důlní plyn. Teplárna kontejnerového pro−
vedení bude dodávat elektrický proud do závodní
sítě Saarbergwerke (počítá se s 15 600 MWh)
a teplo do tepelné sítě městské výtopny Velsen
(plánuje se dodávka 16 800 MWht).
Energie Spektrum č. 7 − 8/2003, str. 6
Obtížná situace výrobců malých
zařízení pro KVET
Svaz pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla
(B.KWK) upozorňuje na obtížnou situaci výrobců
tohoto typu zařízení. Poptávka po zařízeních
o výkonu do 50 kW se v důsledku zavedení zá−
kona o modernizaci kombinované výroby sice
zvětšila, ale v letošním roce opět opadla. Poptávka
po zařízeních do 2 MW zůstává trvale nízká.
Přehled poskytují tab. 1 a 2.
Tab.1
Žádost o schválení nových malých zařízení
KVET (1. 4. 2002 − 31. 3. 2003)
Kategorie
Počet Celkový výkon MW
do 50 kW
50 kW − 2 MW
palivové články
Celkem
1414
67
32
1513
10,8
20,3
0,9
38,0
n Místo domovních kotelen by mohly být
v budoucnosti používány domovní centrály
s palivovými články na zemní plyn, kondenzač−
ním plynovým kotlem jako špičkovým a zálož−
ním zdrojem. Kompaktní domovní energocent−
rála by musela být vybavena ještě zásobníkem
teplé vody.
Energie Spektrum č. 7 − 8/2003, str. 10
Zdroje tepla s nízkou teplotou
Budovy vyžadují ke svému vytápění vnitřní teplotu
jen 20 °C, teplá užitková voda se získává ohřevem
z 10 na 55 °C . Je proto odůvodněna snaha vytvářet
takové centralizované soustavy zásobování tep−
lem, které mohou využívat zdroje tepla s nízkou
teplotou. Takových zdrojů je více:
− teplo z velkých topných solárních
zařízení,
− geotermální energie s teplotou
v rozmezí 40 – 70 °C,
− teplo z kondenzátorů v teplárnách,
− teplo v páře spalin plynových kotlů
a kotlů na biomasu,
− přebytečné teplo z průmyslových
procesů v rozmezí 50 – 70 °C .
Hlavním problémem při jejich využívání je
vratná teplota v tepelných sítích, která je často
příliš vysoká. Na překážku je rovněž vyšší
potřebná teplota dodávky tepla v zimě. Je
proto třeba hledat cesty k vývoji soustav
umožňujících využití nízkoteplotních zdrojů.
Vysokou teplotu ve vratné větvi nelze pova−
žovat za nezvratnou skutečnost. Např. dánské
zkušenosti ukazují, že tarify motivující odbě−
ratele k omezení průtočného množství topné
vody mohou vést k překvapujícím výsledkům,
zejména nabídne−li se odběrateli odborná rada
a pomoc. Snížení teploty vratné vody dává
řadu výhod – zlepšení účinnosti, zvýšení kapa−
city a snížení tepelných ztrát a čerpací práce,
zlevnění konstrukce sítě. Článek uvádí různé
praktické příklady – např. solárního zařízení,
u kterého lze snížením teploty vratné vody
získat o 29 % více tepla. U geotermální
energie stoupá teplota zhruba o 3 °C na 100 m
hloubky. Vrty jsou drahé a na jejich hloubce
lze ušetřit použitím tepelných čerpadel
a nízkoteplotní soustavou. Takové systémy
se testují v Dánsku. K citelnému zvýšení
hospodárnosti dojde u kondenzačních odbě−
rových a protitlakových turbín při snížení
parametrů páry na výstupu. V Dánsku se eko−
nomicky využívají dřevní štěpky, byly zma−
povány zdroje přebytků tepla a zužitkovává
se teplo ze spaloven, vše v systémech s nízký−
mi teplotami. Vliv snižování teplot je ukázán
též na příkladu Kodaně. Příklad řešení malé
soustavy na ostrově, kde není zaveden zemní
plyn a musí se využívat poměrně větší solární
zařízení, ukazuje, že nízkoteplotní soustava je
v takových případech nezbytností.
DBDH č. 2/2003, str. 30
Tab. 2
Objednávky malých zařízení KVET
Podpora podle
Období
Počet/výkon MW
do 50 kW
50 kW−2MW
Celkem
Zákon o modernizaci KVET
Zákon o obnovitelných zdrojích
1. 4. − 31. 12.
2002
1. 1. − 31. 5.
2003
1. 4. − 31. 12.
2002
1. 1. − 31. 5.
2003
1690/9,9
28/13,5
1718/25,8
379/2,8
27/14
406/16,8
34/0,2
85/71,7
119/71,9
7/0,1
68/49,1
75/49,1
Energie a Management č. 17/2003, str. 13
Rejstřík 3T/2003
ACTHERM spol. s r. o.
1/2
Tepelné hospodářství Broumov, s.r.o.
2/2
Teplo Rýmařov s.r.o.
3/2
Zásobování teplem s.r.o. Blansko
4/2
Teplo, spol. s r.o., Ústí nad Orlicí
5/2
Parexpo, s.r.o., Pardubice
6/2
TEPLO−TECHNIKA−TEPLÁRENSTVÍ
Využití obnovitelných zdrojů energie v české vědecké
stanici v Antarktidě
Doc. Ing. Karel Brož, CSc.
1/5
Termostatické ventily, nová legislativa a úspory tepla
Ing. Jiří Cikhart, DrSc.
1/12
Realizace paroplynových zařízení z pozice dodavatele GM
Ing. Peter Schuster, Ing. David Praks
1/15
Měření a vyhodnocování dodávek tepla předaného
vodní párou
Václav Edr
1/22
Hospodárné systémy komunálního tepla
Ivan Stránský
1/25
Termodynamika přestavby výtopenského provozu
na teplárenský
Prof. Ing. František Jirouš, DrSc.
2/5
Efektivní možnosti uplatnění KVET na domácím
liberalizovaném trhu s elektřinou
Souhrn Závěrečné zprávy studie zpracované
společností SEVEn
2/10
Předsoušecí zařízení pro spalování biomasy
ve fluidních kotlích
Ing. Otakar Rýdl
2/13
Zkušenosti s využitím počítačového programu
pro finanční řízení podniku
Ing. Ivan Kneys
2/16
Geografický informační systém v Teplárně Strakonice, a.s.
Ing. Zdeněk Švenka
2/20
Musí být termostatické ventily ve všech bytech?
Doc. Ing. Josef Patočka, CSc.
2/22
Úspory tepla a vody u konečných odběratelů v sítích CZT
Vladimír Vykydal
2/23
Výrobci a distributoři tepla − chcete znát ceny tepla
v České republice??!!
František Roček, Teplárenské sdružení ČR
2/25
Nejen ekonomické, ale též technické a ekologické ukazatele
při rozhodování o dlouhodobých investicích v energetice
Prof. Ing. Jaroslav Kadrnožka, CSc.
3/5
Efektivnost nasazování kogeneračních jednotek
Ing. Emil Dvorský, CSc., Ing. Pavla Hejtmánková, Ph.D. 3/10
Aktuální problémy kombinované výroby elektřiny
ve zdrojích s plynovými turbínami
Ing. Miroslav Kopřiva, CSc.
3/13
Moderní trendy v konstrukci výměníkových stanic
Ing. Jaroslav Halač, Doc. Ing. Karel Brož, CSc.
3/16
Kvalita teplé vody a ochrana zařízení pro výrobu
a rozvod teplé vody proti korozi a inkrustům
Ing. Jan Bendl, Ing. Josef Smolar
3/19
Praktické zkušenosti s rozúčtováním nákladů na teplo
a teplou užitkovou vodu
Ing. Jiří Cikhart, DrSc.
Technicko−ekonomická problematika centrál
se zplyňováním alternativních paliv
Doc. Ing. Ladislav Ochrana, CSc., Ing. Petr Dvořák
Armatury a oběhová čerpadla KSB pro seřizování
a řízení hydraulických poměrů tepelných soustav
Ing. Luboš Hrdlička
Obnovitelné zdroje energie v České republice
Doc. Ing. Jan Fiedler, Dr.
Centrální zdroje na biomasu. Příklady realizace v ČR
Libor Pavlíček
Zákon o hospodaření energií
Ing. František Plecháč
Aplikace prováděcích vyhlášek – praktické zkušenosti
Věra Brodecká
Ekonomická efektivnost točivých redukcí páry
Ing. Marek Piskač
Návrat malých reaktorů
Václav Vaněk
Trigenerační systém TransgasNetu, a.s.
Ing. Vlastimil Dvořák
Praktické zkušenosti rozúčtování nákladů na otop
podle indikátorů topných nákladů
Ing. Jiří Luňáček
Mikrokogenerace na bázi Stirlingova motoru
Prof. Ing. Jaroslav Kadrnožka, CSc., Ing. Jiří Škorpík
345
4/8
4/13
4/17
4/20
5/5
5/11
5/15
5/19
5/21
5/24
6/5
Roční náklady na energii v bytě v roce 2003
Pavel Kaufmann
6/9
Změna teplofikace v Čelákovicích
Ing. Josef Šalda
6/12
Zdroj tepla pro městskou čtvrť Jihlava − Březinka
Ivan Stránský
6/17
Zdokonalený vysokoteplotní reaktor k výrobě vodíku
nebo elektřiny
Václav Vaněk
6/20
Nové technologie izolování armatur
Lenka Götzlová
6/22
Návrh příspěvku Euroheat & Power k založené
pracovní skupině Evropské komise – EMEN
Ing. Hana Ľuptovská
6/24
Slovo ředitele
Ing. Miroslav Krejčů, MBA
spec./2
Slovo redaktora
Mgr. Pavel Kaufmann
spec./3
Dálkové zásobování teplem u nás a v Evropě
spec./4
Výhody a přednosti dálkového zásobování teplem
spec./5
Energetické generely versus stavební zákon
Ing. Petr Linhart
spec./6
Energetické audity a podnikatelské záměry
dodavatelů tepla
Ing. Josef Karafiát, CSc.
spec./9
Náklady na bydlení a energie v české domácnosti
spec./11
Radiátorové termostatické ventily
spec./14
Dálkové zásobování teplem a úspory energie
spec./16
Měření dodávek tepla
spec./18
Dálkové zásobování teplem a životní prostředí
spec./19
Základní informace k využití biomasy u nás
spec./21
Seznam členů Teplárenského sdružení ČR
spec./24
3T 6/2003
REJSTŘÍK
PŘEDSTAVUJEME členy Teplárenského sdružení ČR
27
Contens
Inhalt
Stirling Engine Based Micro−Cogeneration
Prof. Ing. Jaroslav Kadrnožka, CSc., Ing. Jiří Škorpík
Within the last 12 − 15 years, de−centralized combined production of heat and electrici−
ty has rapidly developed (DC KVET). Extending range of technical equipment begin−
ning from piston combustion engines to gas micro−turbines and a limited range of fuel
assemblies, the development results in the smallest micro−centres (MC KVET) based
on Stirling engine (StM). The article describes characteristic features of such MC KVET
in comparison with other technical DC KVET equipment, KVET units already reali−
zed for KVET on the basis of Stirling engine and determines the area of its utilization.
Mikrokraftwärmekopplung auf der Basis des Motors von Stirling
Ing. Jaroslav Kadrnožka, CSc., Ing. Jiří Škorpík
In den letzten 12−15 Jahren verläuft eine intensive Entwicklung der dezentralisierten
kombinierten Strom− und Wärmeproduktion (DC KVET). Mit der sich erweiternden
Skala von technischen Umsetzungen: von den Kolbenverbrennungsmotoren hin zu
den Gasmikroturbinen und in einem begrenzten Umfang zu den Treibstoffkörpern
kommt die Entwicklung zu den kleinsten Mikrozentralen (MC KVET) auf der Basis
des Sterlings Motors (StM). Im Artikel sind die Eigenschaften von solcher MC KVET
Mikrozentrale im Vergleich mit anderen technischen Umsetzungen der DC KVET be−
schrieben, sowie die umgesetzten Einheiten für KVET auf der Basis des Sterlings
Motors, einschließlich des abgegrenzten Gebietes für die passende Benutzung.
Annual Costs for Energy Consumed per an Apartment in 2003
Mgr. Pavel Kaufmann
Politicians and press have been smartly manipulating the data on housing and energy
in the recent years. The contribution aims at demonstrating the real state based on
statistical comparison. Cost sharing for housing in different European countries is com−
pared with the distribution of energy consumption in the individual items and quarterly
requirements for consumption. A model consumption per an apartment is used as a
basis for annual calculation of all the energy consumed in the Czech Republic in the
most frequently used ways of heating − natural gas, electricity, coal and distance hea−
ting − for all the regional centres.
Changes of Industrial Heating in Minor Cities
Ing. Josef Šalda
Providing for reliable heat supplies with minimum environmental impact lists among
the essential requirements of our citizens. Solving this problem to satisfy the people
presents the „art“ of municipal policy, especially when the lack of national energy
policy is obvious and when the heat and energy groups lobby among wide public. The
city of Čelákovice appeared in the same situation at the beginning of the 1990s. Čelá−
kovice is a city with about 10 thousand inhabitants characterized by an unusual structure
of apartments − over half of them are located in housing estates. Heat was supplied
from a central source that was out of its service life already in the beginning of the year
1990, not mentioning the environmental considerations.
HEATING SOURCE FOR THE MUNICIPAL DISTRICT OF JIHLAVA
− BŘEZINKA
Ivan Stránský
Overall modernizing in the field of heat supplies for a large part of the city of Jihlava
was carried out during 2002. An integral part of the project was construction of a
central source equipped with three boilers of an individual capacity of 8600 kWt. The
article deals with technical aspects of the CZT (central district heating) of 25,8 MWt
overall output. The final technological unit was nominated for the Project of the year
2002. It is worth mentioning that the project was nominated by a company that was
concerned neither in the project nor in its realization of the CZT indicated above.
Improved High−Temperature Reactor for Hydrogen or Electricity Production
Václav Vaněk
Car industry has a significant portion in terms of environment pollution. A solution for
future is presented in utilization of hydrogen for driving transport means. The waste
product rising as a result of its burning is water. To produce hydrogen in large amount
requires a mighty and pure source of energy, e.g. nuclear energy. High−temperature reac−
tors appear a suitable device for hydrogen production. The improvement of a high−tem−
perature reactor presented in this article lists among the recently developed devices.
Insulation Fittings − New Technologies
Lenka Götzlová
The article describes a new solution in insulating fittings with laminating thermic insu−
lant IKA − insulation coat. Among its commercial features lists the fast and friendly
handling − its fitting and removing takes a few seconds. The insulant reduces thermal
losses by as much as 75% without any specific only requirements for maintenance.
The cost for insulation in the form of savings is roughly returnable within 11 months.
The range of product varies between insulated surface temperatures from 150 °C to
250 °C.
Die Veränderungen in den Wärmelieferungen in einer kleinen Stadt
Ing. Josef Šalda
Die Versicherung der zuverlässigen Wärmeversorgung mit minimalen Einflüssen auf
die Umwelt gehört unter die Grundbedürfnisse der Bewohner unserer Erde. Wie diese
Problematik zur maximalen Zufriedenheit der Einwohner zu lösen, das gehört oft di−
rekt zur Kunst der kommunalen Politik. Insbesondere, wenn es die energetische Sta−
atspolitik im Grunde genommen nicht gibt und in die Öffentlichkeit die Stimmen von
unterschiedlichen Lobbygruppen von dem brennstoff−energetischen Komplex erklin−
gen. In die Situation, wo es notwendig ist, die Problematik der Wärmeversorgung zu
lösen, ist Anfang der 90er Jahre des vorigen Jahrhunderts auch die Stadt Čelákovice
geraten. Es handelt sich um eine 10 tausend Einwohner große Stadt mit einer verhält−
nismäßig atypischen Zusammenstellung von Wohnungen – mehr als die Hälfte der
Wohnungen befindet sich im Bereich der Siedlungsneubauten und die Versorgung die−
ser Wohnungen verlief aus einer zentralen Quelle, die Anfang der neunziger Jahre zu
Ende gegangen ist und entsprach nicht einmal den ökologischen Anforderungen.
Die Wärmequelle für das Stadtviertel Jihlava−Březinka
Ivan Stránský
Die komplette Modernisierung der Wärmeversorgung eines großen Teiles der Stadt
Jihlava wurde während des Jahres 2002 gelöst. Bestandteil der Aktion war auch der
Aufbau der zentralen Quelle, bestückt mit den drei Ketteln von der einzelnen maxima−
len Leistung von 8600 kWt. Dieser Artikel beschäftigt sich mit den technischen As−
pekten dieser zentralen Quelle von der Gesamtleistung 25,8 MWt. Die technologische
Endeinheit wurde als Projekt des Jahres 2002 angemeldet, und darüber hinaus kann
man konstatieren, dass die Firma, die es angemeldet hat, sich weder mit der Projekti−
onsetappe noch mit der Umsetzungsetappe dieser zentralen Quelle beschäftigt hat.
Vervollkommneter Hochtemperaturenreaktor für die Wasserstoff− oder
Stromproduktion
Václav Vaněk
Der Autoverkehr beteiligt sich deutlich an der Umweltverschmutzung. Eine entwi−
cklungsfähige Lösung ist die Wasserstoffbenutzung für den Antrieb der Verkehrsmit−
tel, weil bei seiner Verbrennung Wasser als Abfallprodukt entsteht. Zu der Wasserstof−
fproduktion in einem großen Maße ist es jedoch notwendig, eine genügend mächtige
und saubere Energiequelle zu benutzen, wie zum Beispiel die Kernenergie ist. Zu der
direkten Wasserstoffproduktion sind geeignet vor allem Hochtemperaturenreaktoren
und einer der entwickelten Typen ist gerade die Vervollkommnung des Hochtempera−
turenreaktors, von dem der Artikel gerade berichtet.
Neue Technologie der Armaturenabdichtung
Lenka Götzlová
Der Artikel beschreibt die neue Armaturenabdichtung durch eine geschichteten IKA−
Thermoabdichtung − Abdichtungsmantel. Unter seine Gebrauchseigenschaften gehört
vor allem eine sehr simple und schnelle Handhabung, wo der Einsatz und die Abnahme
nur in einigen Augenblicken verläuft. Die Abdichtung erreicht die Herabsetzung der
Wärmeverluste bis um 75% und verlangt keine Wartung. Vom Gesichtspunkt der wirts−
chaftlichen Bewertung kommen die Abdichtungskosten in der Form der ersparten Ener−
gieausgaben etwa in 11 Monaten. Das Sortiment ist bestimmt für die Temperaturen der
isolierten Oberfläche bis 150 °C und 250 °C.
CONTENS − INHALT
28
Jahresaufwand für die verbrauchte Energie in der Wohnung im Jahre 2003
Mgr. Pavel Kaufmann
Mit dem Aufwand für das Wohnen und für die Energie manipulieren in den letzten
Jahren sowohl die Journalisten als auch die Politiker ganz geschickt. Der Beitrag bemüht
sich aufgrund der statistischen Vergleiche den realen Zustand zu zeigen. Die Anteile
des Aufwandes für das Wohnen in unterschiedlichen europäischen Ländern in der Ein−
führung wechselt die Verteilung des Haushaltsenergieverbrauchs auf die einzelnen
Posten und auf die Anforderung nach den einzelnen Vierteljahren. Aufgrund eines
Modellverbrauches einer Wohnung wird dann der Jahresaufwand für die sämtliche
verbrauchte Energie in der Wohnung in der Tschechischen Republik beziffert – und
zwar bei den häufigsten Heizungsarten – durch Erdgas, Strom, Kohle oder durch die
Fernheizung – für alle Bezirkshauptstädte.
3T 6/2003

Podobné dokumenty