Energy Centre Èeské Budìjovice. Úspory elektøiny v zemìdìlství

Transkript

1 Energy Centre Èeské Budìjovice Úspory elektøiny v zemìdìlství

2 1. Význam elektøiny v národním hospodáøství Dostatek energie je nezbytným pøedpokladem pro výrobu ve všech odvìtvích, pro dopravu, kulturu, zdravotnictví, pro chod domácností, pro životní úroveò obèanù. Životní úroveò závisí na kvalitì životního prostøedí, a tím i na energetické nároènosti národního hospodáøství. Souèasnì závisí na dostatku energie a na její cenì. Stále platí, že nejlevnìjší energie je ta, kterou nespotøebujeme. Jednou z nejužívanìjších forem energie je energie elektrická. Její spotøeba se neustále zvyšuje. Zatímco v r byla celostátní spotøeba ,8 GWh, v r byla již ,8 GWh. Jedná se o zvýšení 1,1 %. Zvyšující se využívání elektøiny má ale i negativní stránky. Hlavními nepøíznivými vlivy zvyšující se spotøeby je negativní vliv na životní prostøedí pøi tìžbì primárních zdrojù, kterými jsou zejména uhlí, ropa a zemní plyn a pøi výrobì elektøiny v parních elektrárnách, jež produkují nežádoucí emise, kterými zneèiš ují životní prostøedí. Dalším negativním vlivem je závislost národního hospodáøství na dovozu energie, zejména ropy a zemního plynu. 3 Napø. v r bylo do ÈR dovezeno milionù m zemního plynu a t ropy. Èást tìchto dovezených paliv byla použita k výrobì elektøiny. Èeský statistický úøad pravidelnì sleduje spotøebu elektrické energie v rozhodujících sektorech národního hospodáøství. Od roku 2000 má spotøeba elektøiny trvale stoupající tendenci. rok celková spotøeba GWh Z této spotøeby èiní spotøeba v zemìdìlství 2,2 až 2,9 %. Podle údajù Èeského statistického úøadu odebírá v zemìdìlství elektøinu hospodaøících subjektù, z toho samostatnì hospodaøících rolníkù. Spotøebì elektøiny v zemìdìlství nebyla v minulosti a není ani v souèasnosti vìnována dostateèná pozornost. Pøitom je zøejmé, že náklady na elektøinu ovlivòují celkové náklady na zemìdìlskou výrobu, a to jak u samostatnì hospodaøících rolníkù, tak u zemìdìlských podnikù. Podle výsledkù prùzkumu provedeného v Horním Rakousku, které má porovnatelné podmínky pro zemìdìlskou výrobu, lze snížit spotøebu elektøiny v zemìdìlství až o 40 %. Podle tohoto prùzkumu je v souèasné dobì spotøeba elektøiny charakterizována následujícími prùmìrnými ukazateli: Podniky s chovem hovìzího dobytka (pøi ustájených kusech): 400 kwh / rok / ustájený kus 5 kwh / rok / 100 kg mléka Podniky s chovem prasat (pøi ustájených kusech): 200 kwh / rok / ustájený kus 40 kwh / rok / krmné místo Provozy s chovem drùbeže (pøi 150 chovaných kusech): 150 kwh / rok / chovaný kus V Èeské republice nejsou obdobné ukazatele sledovány. Množství chovaných zvíøat v Rakousku je oproti ÈR nesrovnatelnì menší a není proto možno provést porovnání. Je známo, že pøi rostoucím poètu chovaných zvíøat má mìrná spotøeba klesající tendenci. 2

3 2. Pøehled o spotøebì elektøiny Pro získání pøehledu o spotøebì elektøiny a pro porovnání energetické nároènosti postaèuje vycházet z faktur za elektrickou energii za jednotlivá odbìrná místa nebo z odeètù podružných elektromìrù, pokud jsounamontovány. Pokud podružné elektromìry namontovány nejsou, nevyžaduje jejich montáž žádný velký finanèní náklad. Pøehled o spotøebì je základní informací pro snižování energetické nároènosti. Ve vztahu ke spotøebì elektøiny je pak nutno sledovat další ukazatele, napø. prùmìrný poèet ustájených kusù hovìzího dobytka, prùmìrný poèet chovaných prasat, roèní produkci mléka, roèní produkci vepøového masa, roèní produkci vajec èi další ukazatele. Tyto ukazatele si zvolí odbìratel sám, a to tak, aby mìly dostateènou vypovídací schopnost o nároènosti zvolené èásti zemìdìlské výroby na spotøebu elektøiny. Porovnáním ukazatelù za jednotlivé roky, nebo i za kratší èasové úseky, snadno zjistíme rozdíly ve spotøebì a mùžeme hledat pøíèiny výkyvù. Vhodné je též porovnání s hodnotami spotøeby mezi jednotlivými zemìdìlskými podniky nebo rolníky. Z tohoto porovnání pak vyplývá i rozdílná nároènost používané techniky na spotøebu elektøiny a možnosti jejího snižování. Snížení nákladù na elektøinu mùžeme dosáhnout i volbou vhodné tarifní sazby. U samostatnì hospodaøících rolníkù pøicházejí v úvahu sazby pro domácnosti, nebo sazby pro podnikatele. Podmínkou pro pøiznání zvolené tarifní sazby je splnìní podmínek stanovených Energetickým regulaèním úøadem (ERÚ). V souèasné dobì se celková platba za elektøinu skládá z následujících tøí složek: Cena za dodávku elektøiny Tato èást celkové ceny je stanovena ceníkem dodavatele elektøiny, který je vydáván vždy pro každý rok. Tato cena vzniká na základì tržního principu nabídky a poptávky. Skládá se: z ceny za dodávku elektøiny ve vysokém tarifu VT v Kè/MWh, z ceny za dodávku elektøiny v nízkém tarifu NT v Kè/MWh (pro dvoutarifové produkty), ze stálého mìsíèního platu v Kè/mìsíc. K cenì za dodávku elektøiny se pøipoèítává daò z elektøiny podle zákona è. 261/2008 v Kè/MWh. Cena za distribuci elektøiny Tato èást celkové ceny je regulována. Je stanovena ERÚ vždy pro každý rok pro jednotlivé provozovatele distribuèních soustav. Tato cena je stanovena jako pevná. Skládá se: z ceny za distribuované množství elektøiny ve vysokém tarifu VT v Kè/MWh, z ceny za distribuované množství elektøiny v nízkém tarifu NT v Kè/MWh (pro dvoutarifové produkty), ze stálého mìsíèního platu za pøíkon podle jmenovité proudové hodnoty hlavního jistièe v ampérech v Kè/mìsíc. Cena za související služby Položky souvisejících služeb jsou stanoveny Energetickým regulaèním úøadem a zahrnují: cenu za systémové služby v Kè/MWh, cenu na podporu výkupu elektøiny z obnovitelných zdrojù, kombinované výroby elektøiny a tepla a druhotných zdrojù v Kè/MWh, cenu za èinnost Operátora trhu s elektøinou, a.s. v Kè/MWh. 3

4 Volba dodavatele elektøiny Cena za distribuci elektøiny je stanovena ERÚ, je závazná pro všechny dodavatele a není možno ji mìnit. Cena za dodávku elektøiny je ale stanovena jednotlivými dodavateli a otevøením trhu s elektøinou má každý odbìratel možnost si dodavatele zvolit. V souèasné dobì jsou v Èeské republice tøi významní dodavatelé elektøiny: E.ON Energie, a.s. Pražská energetika, a.s. ÈEZ Prodej, s. r. o. Ceny elektøiny jednotlivých dodavatelù se vzájemnì liší a mìní se vždy pro pøíslušný kalendáøní rok. Je proto vhodné je sledovat. Zmìnu dodavatele je možno uskuteènit pouze jednou roènì. Zvolíme-li jiného dodavatele elektøiny a jiného distributora, je nutno s prvním z nich sepsat smlouvu na dodávku silové elektøiny a s druhým smlouvu na její distribuci. Výhoda volby dodavatele bude patrná pøi vìtších odebíraných množstvích. Sledování spotøeby elektøiny Pøi spotøebì elektøiny je nutné sledovat nejen spotøebu v kwh za urèité èasové období, ale je nutno sledovat i odebíraný výkon v kw. Tento mùžeme zjistit z údaje elektromìru, odeèteného za urèitou èasovou jednotku. Napø. odebereme-li za 2 hodiny 8 kwh, je prùmìrný odebraný výkon 4 kw. S odebíraným výkonem souvisí i jmenovitá proudová hodnota hlavního jistièe, podle jejíž velikosti se platí pravidelný mìsíèní plat, který je souèástí ceny elektøiny. Snížení hodnoty hlavního jistièe mùžeme dosáhnout rozložením provozu jednotlivých spotøebièù do delšího èasového období. Jako pøíklad si mùžeme uvést farmu, kde souèasný provoz spotøebièù vyžaduje jistiè 3 x 100 A, za který je v podnikatelské sazbì C 25d souèástí úhrady elektøiny pravidelný mìsíèní poplatek Kè (vè. DPH). Za rok tak odbìratel zaplatí na mìsíèních poplatcích 12 x = Kè. Vhodnìjším rozložením provozu spotøebièù v prùbìhu dne je umožnìno snížit hodnotu jistièe na 3 x 63 A. Této hodnotì pak odpovídá mìsíèní poplatek 743 Kè (vè. DPH). Odbìratel tak zaplatí za rok 12 x 743 = Kè. Roèní úspora nákladù je tedy = Kè. Tohoto snížení bylo dosaženo pøi stejné spotøebì elekøiny pouze organizaèními opatøeními a bez investièních nákladù. Dobrým ukazatelem efektivnosti odbìru elektøiny je využití instalovaného výkonu v hodinách. Tento ukazatel zjistíme jako podíl roèní spotøeby v kwh a odebíraného výkonu v kw. Pøi ideálním stavu by tento ukazatel odpovídal roènímu poètu hodin. Skuteèná hodnota však bude podstatnì menší a mùže dosahovat dále uvedených hodnot podle druhu spotøeby: spotøeba pro využití výkonu hod/rok èinnost chov dojnic x dennì cirkulaèní èištìní chov dojnic èištìní teplou vodou, nepøímé chlazení krmení prasat vìtrání a krmení Tento ukazatel výraznì ovlivòují použité technologie, které pøi vyšším instalovaném výkonu umožòují zkracování provozní doby. Rozdìlení spotøeby elektøiny U zemìdìlských podnikù s chovem hospodáøských zvíøat pøipadá velký podíl spotøeby u chovu skotu na dosoušení sena a u chovu prasat na vìtrání stájí. Pøibližné rozdìlení spotøeby je následující: 65 % dosoušení sena 15 % pøíprava teplé vody 10 % provoz strojù 5 % osvìtlení 5 % tepelné záøièe 4

5 3. Specifické spotøeby elektøiny pro chov hospodáøských zvíøat V Horním Rakousku byl proveden prùzkum, pøi kterém byly zjištìny níže uvedené smìrné hodnoty pøi chovu hospodáøských zvíøat. CHOV SKOTU Spotøeba elektøiny na chovaný kus poèet kusù skotu roèní spotøeba kwh/kus Spotøeba elektøiny na produkci mléka poèet krav mléèná kvóta v kg/rok roèní spotøeba kwh/rok Pro jiný poèet kusù skotu je možno specifickou spotøebu zjistit z mezilehlých hodnot. Vhodnìjší je však pøímé mìøení, které dává pøesnìjší výsledky. Smìrné hodnoty spotøeby elektrického proudu Zaøízení dosoušení sena èerpadlo na moèùvku prùtokový ohøívaè vìtrání pøístøešku pro dojení elektrický pøíkon kw provozní doba h/rok roèní spotøeba kwh 1, ventilátor 0,2-0, Pro snížení spotøeby proudu je vhodné, a v ÈR èasté, seno sušit sluncem a pouze v pøípadì nedostateèného vysušení dosoušet umìle. Rovnìž je možno píci konzervovat ve formì senáže. Smìrné hodnoty elektrického výkonu pøi chovu dojnic v závislosti na produkci mléka Smìrné hodnoty elektrického výkonu cirkulaèní èištìní + chlazení pøímým odpaøováním èištìní vroucí vodou + chlazení pøímým odpaøováním cirkulaèní èištìní + chlazení vodou èištìní vroucí vodou + chlazení vodou cirkulaèní èištìní + vstupní chlazení + chlazení pøímým odparem Velikost produkce/ rozsah produkce (ks, kg/rok) 60 krav/ kg/rok 100 krav/ kg/rok 150 krav/ kg/rok kw kw kw kw kw kw kw kw kw kw kw kw kw kw kw Smìrná hodnota pro chov dojnic je zhruba 400 kwh / krávu / rok a zhruba 5 kwh / 100 kg mléka / rok. Elektøina se používá zejména pro získávání mléka, èištìní zaøízení a chlazení mléka. Pro krmení je elektøina používána pouze v zastaralých provozech, kde jsou instalovány krmné pásy. Rozložení spotøeby elektøiny v prùbìhu dne je velice nepravidelné. Rozložením doby provozu do delšího èasového úseku a používáním èisticích a chladicích zaøízení s menší spotøebou lze snižovat odbìr elektøiny a energetické špièky. Možnosti snižování spotøeby pøi dojení a èištìní provoz dojicího zaøízení s cirkulaèním èištìním teplou vodou øídit spínacími hodinami a provozovat v dobì, kdy není v provozu chlazení, u dojicího zaøízení používat èerpadla s regulací otáèek frekvenèními mìnièi, k pøípravì teplé vody používat teplo z rekuperace chlazení mléka, ze solárních kolektorù nebo z kotle na štìpky. Ohøívat co nejmenší množství vody elektøinou. 5

6 Možnosti snižování spotøeby pøi chlazení a skladování mléka Pro chlazení mléka jsou používány dva možné zpùsoby: pøímé chlazení; mléko je chlazeno pøímo chladicím prostøedkem, nepøímé chlazení; mléko je chlazeno chladicím médiem, napø. chladící vodou. Tento zpùsob chlazení spotøebuje asi o 15 % více energie než chlazení pøímé. Porovnání uvedených zpùsobù chlazení specifická spotøeba proudu kwh/100 l výkon chladicího kompresoru kw/100 l rychlost chlazení možnost zamrznutí Na spotøebu elektøiny na chlazení má vliv výše okolní teploty nepøímé chlazení pøímé chlazení 1,8-2,6 1,5-2,2 0,4-0,5 0,8-1 rychlejší pomalejší není možné nutno dbát na minimální množství náplnì potøeba místa vìtší menší okolní teplota C 5 C 25 C 32 C mìrná spotøeba kwh/100 l mléka 1,4 2,2 2,8 Doporuèená opatøení ke snížení vlivu okolní teploty na spotøebu elektøiny pro chlazení: kondenzátor chladicího zaøízení umístit na chladné a dobøe odvìtrané místo, stavebnì oddìlit skladování mléka od stanovištì chladicího kompresoru, skladovací nádrže umístit v chladnìjších èástech budovy (na severní stranì), chladicí zaøízení neinstalovat venku na prašných místech nebo na místech vystavených sluneènímu záøení, lamely kondenzátoru pravidelnì èistit, na stranì sání dodržovat vzdálenost od zdi nejménì 50 cm, výkon chladicího agregátu zvolit podle velikosti skladovací nádrže, pøi nákupu chladicího zaøízení zvolit zaøízení s nejnižší mìrnou spotøebou, chlazení ledovou vodou umožòuje využití levnìjších nízkých tarifù, využíváním tepla z ohøáté chladící vody rekuperaèním zaøízením lze snížit spotøebu elektøiny. Dodržení tìchto zásad hospodárnosti lze dosáhnout modernizací dojíren a technologického vybavení stájí pøi využití nabízených dotaèních prostøedkù. Pøíprava krmiva U pøípravy krmiva je elektrická energie využívána zejména na sušení a na dopravu krmiva. Snížení spotøeby lze dosáhnout vhodnými opatøeními: k sušení pøi sklizni využívat v nejvyšší míøe polní sušení sluncem, pro umìlé dosoušení využívat uskladnìní v nižších vrstvách, pro dopravu používat pøednostnì mechanické dopravní prostøedky. Pneumatická doprava má vyšší spotøebu proudu, neprovozovat dopravní pohony souèasnì s jinými velkými spotøebièi (prùtokový ohøívaè, èerpadla, šrotovník). CHOV PRASAT Spotøeba elektøiny na chovaný kus v odchovnách selat poèet kusù selat více než 400 roèní spotøeba kwh/kus Spotøeba elektøiny na chovaný kus ve výkrmnách prasat poèet kusù prasat roèní spotøeba kwh/kus V odchovnách selat je podle použité technologie a provedených mìøení energetická nároènost: stelivový provoz, suché krmivo, stacionární krmná linka, sesypná krmítka stelivový provoz, suché krmivo, mobilní krmný stroj, koryta bezstelivový provoz, suché krmivo, stacionární krmná linka, sesypná krmítka bezstelivový provoz, suché krmivo, mobilní krmný stroj, koryta 246,54 Wh/kus/den 246,81 Wh/kus/den 245,55 Wh/kus/den 245,82 Wh/kus/den. 6

7 Z uvedených spotøeb je nejvìtší podíl spotøeby energie na vytápìní stájí prasnic, který èiní až 94 % z celkové spotøeby. Spotøeba elektøiny pro chov prasat je tedy urèena pøedevším vytápìním kotcù pro selata. Aby se zabránilo podchlazení selat, je nutno oblast jejich ležení zahøívat vhodnými topnými systémy. Vhodná je kombinace elektrického sálavého topení a podlahového topení. Možnost úspor elektøiny nabízí pøesné pøizpùsobení topného výkonu obou systémù tepelné potøebì selat. K tomuto je nutno: používat regulovatelné infraèervené záøièe, používat regulovatelné podlahové topení, používat záøièe s reflektory, které snižují elektrický pøíkon, provoz øídit automatikou, napø. spínacími hodinami. Spotøebu elektøiny na vytápìní lze snížit tepelnou izolací chléva nebo obložením okolních zdí døevem. Výkon topných soustav je možné øídit vhodným regulátorem. Z chování selat lze usuzovat na tepelnou pohodu v kotcích: leží-li selata "na kupì" (vzájemnì se zahøívají), je okolní teplota pøíliš nízká, leží-li selata mimo oblast ležení, je teplota pøíliš vysoká, leží-li selata rovnomìrnì a klidnì vedle sebe, je teplota vyhovující. Zavedením automatických systémù do odchoven selat a do výkrmen prasat se minimalizuje podíl lidské práce. Tato je nahrazována automatickými procesy a kritériem pro jejich zavádìní je ekonomie provozu. Smìrné hodnoty spotøeby tepla u odchovu prasat Zdroj tepla infraèervené lampy elektrické podlahové topení plynové záøièe teplovodní topení 60 výkon kw 7,5 spotøeba elektøiny kwh/kus výkon kw spotøeba elektøiny kwh/kus výkon kw 5 spotøeba elektøiny kwh/kus výkon kw spotøeba elektøiny kwh/kus poèet prasnic Krmení prasat U krmení prasat pøipadá nejvìtší èást spotøeby elektøiny, a to cca 65 %, na vìtrání. Pøibližnì 12 % pøipadá na vlastní krmení. Jako smìrnou hodnotu spotøeby elektøiny lze uvažovat 400 kwh / prase / rok. Èetnost krmení a postup krmení urèují èetnost energetických odbìrových špièek. Pøi vzájemném porovnání vykazuje zaøízení na suché krmení nižší pøíkon než zaøízení na tekuté krmení. Možná opatøení ke snížení elektrického pøíkonu: bìhem sušení krmení nezapínat žádné jiné velké elektrické spotøebièe, pracovní procesy mlecích a míchacích zaøízení automatizovat a k jejich provozu využívat doby platnosti nízkého tarifu (noci, víkendy) a tím snížit náklady na proud, používat mechanická dopravní zaøízení místo pneumatických, mezi místem pøípravy krmiv a místem spotøeby používat co nejkratší dopravní cesty. Vìtrání chlévù Jelikož vìtrání pøedstavuje nejvìtší podíl na spotøebì elektøiny, nabízí i nejvìtší možnost snížení spotøeby vhodnými opatøeními, kterými mohou být: ochranné møížky pøed nasávacími otvory ventilátorù udržovat èisté, pravidelnì èistit výmìníky tepla, otvory pro vstup vzduchu k vìtracím kanálùm provést ve tvaru trychtýøe, vhodnými prùøezy vìtracích kanálù udržovat rychlost vzduchu co nejnižší, pod 3 m/s, ohyby v kanálech opatøit vodicími plechy, zmìny prùøezù kanálù provést pøechodovými kusy snižujícími ztráty proudìním, prùøez odvìtrávacího kanálu zvolit ne menší než prùøez vìtráku, ochranné kryty proti dešti na odvìtrávacích kanálech jsou zbyteèné a zvyšují spotøebu proudu, používat vìtráky s frekvenèními mìnièi, jejichž provoz je hospodárnìjší, nepoužívat nástìnné vìtráky, provoz vìtrání øídit poèítaèem. 7

8 4. Možný potenciál úspor Ohøívání napájecí vody Spotøebu elektøiny pro ohøev napájecí vody je možno vypoèítat podle vzorce: Q = m x c x (T - T ) 2 1 Q = množství energie ve watthodinách m = potøebné množství vody v litrech c = mìrné teplo vody 1,16 Wh/l, C T 1 = teplota vody ze zdroje, vìtšinou kolem 10 C T 2 = požadovaná teplota vody C. Napøíklad: potøebujeme teplou vodu o teplotì 17 C pro 100 selat a 12 prasnic. Pro jedno sele uvažujeme spotøebu vody 1,5 l/den, pro prasnici 15 l/den. Spotøeba elektøiny pro ohøev vody pro selata: Q = m x c x (T - T ) = 100 x 1,5 x 1,16 x (17-10) = Wh = 1,22 kwh za den 2 1 Spotøeba elektøiny pro prasnice: Q = m x c x (T 2- T 1) = 12 x 15 x 1,16 x (17-10) = Wh = 1,46 kwh za den Celková spotøeba elektøiny: 1,22 + 1,46 = 2,68 kwh za den Z uvedeného vzoreèku vyplývá, že spotøeba elektøiny pøímo závisí na teplotì vstupní vody a na její požadované výstupní teplotì. Snížení spotøeby lze proto dosáhnout pøedehøíváním napájecí vody teplem chlazeného mléka v deskových výmìnících. Tím se zmenší rozdíl mezi teplotou výstupní vody a teplotou vstupní vody. Mléko pak pøichází do nádrže pøedchlazené a snižuje se tím i spotøeba energie na jeho chlazení. Nádrže na napájecí vodu jsou vìtšinou vytápìny elektrickými odporovými vložkami. Pøedpokladem hospodárného provozu je, že nádrž má vyhovující tepelnou izolaci, vodu ohøíváme pouze na požadovanou teplotu a je ohøíváno jen takové množství vody, které spotøebujeme. Odklízení hnoje Èerpadla na moèùvku a míchací zaøízení mají vìtšinou velký elektrický pøíkon. Neprovozujeme je proto v dobách, kdy jsou v provozu jiné velké elektrické spotøebièe, napø. šrotovník, prùtokový ohøívaè apod. Pøi instalaci nových zaøízení vybíráme agregáty tak, aby jejich výkon odpovídal požadavkùm a aby nebyly zbyteènì pøedimenzovány. Vìtrání sena Vìtrání sena je efektivní, pokud je nasávaný vzduch sušší než provìtrávané seno. Vhodné je nasávat vzduch pod støechou zahøátou sluncem, který se tím pøedehøeje. Vìtrání pøedehøátým vzduchem snižuje dobu vìtrání a zlepšuje kvalitu sena. Velké množství elektøiny ušetøí i intervalový provoz ventilátorù. Osvìtlení Ve chlévech a dalších prostorách je hospodárnìjší používat místo žárovek záøivky. Spotøeba proudu se pøi stejné intenzitì osvìtlení sníží asi na jednu šestinu. Pøi provozu osvìtlení je pro hospodárný provoz dùležité: správné umístìní osvìtlovacích tìles tak, aby nebyla ani vysoko, ani nízko a aby nebránila pøívodu vzduchu, osvìtlovací tìlesa pravidelnì èistit, provoz osvìtlení øídit spínacími hodinami nebo fotobuòkou. Využívání rekuperace Rekuperací rozumíme využívání tepla produktù, které potøebujeme chladit (napø. mléka) ke zvýšení teploty látek, které potøebujeme ohøívat, napø. napájecí vody. Využitelné odpadní teplo se vyskytuje ve více oblastech zemìdìlské výroby. Napø. ochlazením 100 l mléka v deskovém výmìníku je možno pøedehøát 100 l vody na cca 30 C. Využitelné je i živoèišné teplo ze stájí. Pøi ustájení 20 krav vzniká zhruba 10 kw živoèišného tepla, které by postaèovalo 2 k vytápìní obytného domu o ploše 100 m. 8

9 5. Vlastní energetické zdroje Pro snížení odbìru elektøiny ze sítì je možno využívat rùzných vlastních energetických zdrojù, zejména z obnovitelných zdrojù energie. Mezi obnovitelné zdroje patøí zejména: Energie vody Na mnoha místech není dosud plnì využíván energetický potenciál vodních tokù. Pokud je poblíž místa odbìru vodní tok s využitelným spádem nebo dokonce zachovalé vodní dílo (hráz, jez), nabízí se možnost výstavby malé vodní elektrárny (MVE). Výkon vodní elektrárny závisí na spádu, tj. rozdílu výšky hladin vodního toku pøed a za vodním dílem 3 a na prùtoku. Souèasnì vyrábìné turbíny jsou schopné zpracovávat spád již od cca 0,8 m a prùtoky již od cca 0,01 m /s. Specifickou možností využití energie vody jsou mikroturbíny. Ty jsou schopné zpracovávat i malé spády a malé prùtoky. Tomu odpovídá i jejich výkon v rozsahu od cca 1 do cca 20 kw. Pro ekonomické zhodnocení lokality s vodním tokem je možno pøibližnì vypoèítat výkon MVE podle vzorce: P = k x Q x H P = výkon MVE v kw k = konstanta závislá na velikosti MVE v rozsahu 5-7 pro malé výkony, 8-8,5 pro støední a vìtší výkony 3 Q = prùtoèné množství vody v m /s H = využitelný spád v m. Vyrobenou elektøinu je možno využívat pro vlastní potøebu a možné pøebytky dodávat do sítì. Energie Slunce V klimatických podmínkách Èeské republiky dopadá na zemský 2 povrch prùmìrnì kwh/m za rok. Tato energie je zdarma a vhodným zaøízením je možné ji trvale využívat. Její nevýhodou je nerovnomìrné rozložení v prùbìhu roku. Energii Slunce je možno využívat dvojím zpùsobem: Solární tepelné kolektory Solárními tepelnými kolektory je možno ze sluneèní energie získat až 800 kwh/m za rok podle polohy, umístìní druhu solárních kolektorù. Solární kolektory jsou obvykle umis ovány na støechu budovy na stranu obrácenou k jihu nebo k jihovýchodu, a to pod sklonem Získaným teplem mùžeme ohøívat vodu pro èištìní dojicích zaøízení, pro napájení chovaného skotu a pro další úèely. Ohøívání vody probíhá v dobì sluneèního svitu trvale, na rozdíl od spotøeby, která je nárazová. Ohøátou vodu proto uchováváme v tepelnì izolovaných nádržích a odebíráme v dobì potøeby. Tak lze pøeklenout i doby, kdy vlivem zatažené oblohy výkon solárních kolektorù klesá. Tímto zpùsobem lze úspìšnì nahradit ohøev elektøinou. Množství ohøáté vody v závislosti na ploše kolektorù udává následující tabulka 2 plocha kolektorù (m ) 1,6 3,2 4, velikost nádrže ( l) množství vody ( l/den) Fotovoltaické panely Fotovoltaickými panely lze sluneèní energii pøímo pøemìòovat na stejnosmìrný proud, který se mìnièem pøemìní na proud støídavý. V klimatických podmínkách Èeské republiky je dosahováno výroby elektøiny v rozsahu kwh na 1 kw instalovaného výkonu fotovoltaických panelù, oznaèovaného kw. p Fotovoltaické panely se umis ují obdobnì jako solární kolektory na støechu budovy na stranu orientovanou na jih nebo jihovýchod. Možné je též umístìní na vhodnou konstrukci na zem. Vyrobenou elektøinu je možno dodávat za výhodnou výkupní cenu do sítì, nebo používat pro vlastní potøebu. Na instalaci takovýchto systémù lze získat dotaci. Tuto možnost však zemìdìlské podniky dostateènì nevyužívají, což je pravdìpodobnì dáno i vysokými poøizovacími náklady. 9

10 Výroba bioplynu V bioplynových stanicích je možno zpracovat rùzné odpady organického pùvodu. Takto se zpracovává hnùj, praseèí kejda, slepièí trus, sláma, zbytky trávy a odpady z lesnické výroby. Na bioplyn jsou zpracovávány i rostliny pìstované pøímo k tomuto úèelu, napø. kukuøice a také zbytky ze závodù veøejného stravování. Tato surovina se ukládá do uzavøených nádrží, ve kterých se zahøívá na provozní teplotu a v nich pak zùstává po pevnì stanovenou dobu. Pùsobením bakterií vzniká bez pøístupu kyslíku bioplyn. Ten obsahuje cca objemových procent metanu a jeho výhøevnost se pohybuje od 19,6 do 25,1 MJ/m. Energie 1 m bioplynu tedy odpovídá pøibližnì energii 0,6 m zemního plynu. Od jednotlivých druhù zvíøat lze získat následující množství bioplynu: druh zvíøete množství bioplynu 3 m /den na 1 kus dojnice 1,7 hovìzí žír 1,2 odchov jalovic 0,9 telata 1,25 slepice-nosnice 0,016 brojleøi 0,009 kuøice 0,009 druh zvíøete množství bioplynu 3 m /den na 1 kus prasata na výkrm 0,2 prasnice 0,3 prasnice se selaty 0,4 odchov prasnic 0,2 menší selata 0,1 vìtší selata 0,15 kanci 0,3 Vznikající bioplyn je možno využít pro výrobu tepla a nebo pøivést do spalovacího motoru kogeneraèní jednotky. Kogeneraèní výroba (spoleèná výroba elektøiny a tepla) je výhodná všude, kde je souèasná potøeba elektøiny a tepla. Zbytky po zpracování odpadù na bioplyn je možno využít jako hnojivo. Tímto zpùsobem se mimo výroby energie odstraòují problémy se vznikajícím odpadem a sníží se zneèištìní životního prostøedí. 6. Možnosti dotací Na využívání obnovitelných energetických zdrojù jsou podle Státního programu na úsporu paliv a energie poskytovány rùzné dotace z prostøedkù Státního fondu životního prostøedí, Ministerstva zemìdìlství a Ministerstva prùmyslu a obchodu. O dotaci na výstavbu bioplynové stanice mohou však zemìdìlské podniky žádat pouze u Státního zemìdìlského intervenèního fondu. Podmínky pro poskytování tìchto dotací jsou stanovovány pro každý rok a je možno je najít na internetových adresách uvedených institucí: Státní fond životního prostøedí: Ministerstvo zemìdìlství ÈR: Ministerstvo prùmyslu a obchodu ÈR: Státní zemìdìlský intervenèní fond: Náhradní zdroje elektøiny Pøerušení dodávky proudu mùže zpùsobit vysoké škody na chovaných zvíøatech, ve výrobì, na zásobách a na produkci. Je proto vhodné mít záložní zdroj proudu, který uvedeme do provozu pøi pøerušení dodávky, nebo se spustí automaticky sám. Jako náhradní je možno použít: Zdroj záložního napájení (dieselagregát) Výkon dieselagregátu musí být dimenzován podle výkonu spotøebièù, jejichž provoz nelze na delší dobu pøerušit. Jedná se zejména o chlazení mléka, provoz dojícího zaøízení vèetnì èištìní, provoz krmení a zásobování vodou a osvìtlení. 10

11 Pro urèení výkonu náhradního zdroje seèteme štítkové výkony všech uvedených spotøebièù. Tento souèet zvýšíme o cca 25 procent vzhledem k rozbìhovým proudùm zapínaných zaøízení. Nevýhodou této alternativy jsou investièní náklady na zaøízení, které není èasto využíváno. Další nevýhodou je provoz na motorovou naftu. Tento nedostatek lze ale odstranit, používáme-li jako palivo øepkový olej, který mùžeme získat z vlastní produkce. Dieselagregát je nutno po celý rok udržovat v provozuschopném stavu a pravidelnì jeho funkènost ovìøovat. Kogeneraèní jednotka Jako náhradní zdroj lze použít i kogeneraèní jednotku. Její potøebný elektrický výkon urèíme stejným zpùsobem jako u dieselagregátu. Jako palivo pro provoz kogeneraèní jednotky je možno použít zemní plyn, pokud je do areálu zemìdìlského podniku zaveden, nebo bioplyn z vlastní bioplynové stanice. Použití kogeneraèní jednotky je výhodné pøi souèasné potøebì elektøiny a souèasné potøebì tepla. Kogeneraèní jednotka mùže být používána témìø trvale. Jejím provozem lze pokrývat špièky v odbìru elektøiny a snížit tak èást nákladù na elektøinu. Investièní náklad na kogeneraèní jednotku tak bude mnohem lépe využit než u dieselagregátu. 8. Možnosti odborných informací Otázky hospodárnosti provozu energetických spotøebièù a návrhy na využívání obnovitelných energetických zdrojù je vhodné konzultovat s odbornou organizací. Tato problematika je náplní èinnosti Energetických konzultaèních a informaèních støedisek (EKIS), která jsou zøízena v každém kraji. Jejich adresy a kontakty lze nalézt na internetu. Jedním z Energetických konzultaèních a informaèních støedisek je i Energy Centre Èeské Budìjovice (ECÈB), které sestavilo tuto publikaci jako pomoc zemìdìlcùm pøi úsporách energie. Bližší informace je možno získat pøi osobní návštìvì na adrese: Energy Centre Èeské Budìjovice, Námìstí Pøemysla Otakara II. 87/25, Èeské Budìjovice, tel.: , nebo dotazem na ové adrese eccb@eccb.cz. Poradenství poskytované ECÈB je bezplatné a nezávislé. 9. Závìr Využívání energie ve všech oborech lidské èinnosti má význam pro úsporu pracovních sil, zvyšování produkce a odstranìní namáhavé práce. Má však i negativní vlivy, kterými jsou zejména zneèiš ování životního prostøedí zvyšující se náklady, zejména pøí stávajícím rùstu cen energie. Zvyšování spotøeby energie a tím i zvyšování nákladù lze omezit zavádìním úsporných opatøení a využíváním obnovitelných energetických zdrojù. Možnostem úspor energie v zemìdìlství byla dosud v ÈR vìnována malá pozornost. Pøi souèasném rùstu cen se ale náklady na energii stávají nezanedbatelnou souèástí nákladù na hospodaøení zemìdìlských podnikù i soukromì hospodaøících rolníkù. Tato pøíruèka si neklade za cíl obsáhnout všechny možnosti úspor energie. Mìla by sloužit k základní orientaci v této oblasti a k informaci, jakými zpùsoby je dosažení úspor energie možné. Budeme rádi, pokud vás tato brožura zaujme a potìší nás, když nám zašlete vaše ohlasy, názory a zkušenosti. Dìkujeme. Použité podklady: Ceníky E.ON Distribuce, a.s. Statistické údaje MPO Statistické roèenky ÈSÚ Úspory elektøiny v zemìdìlství, O.Ö. Energiesparverband, 2007 Adamovský, Scheller: Mìrné energetické nároènosti technologických linek v chovu prasat, 1998 Sborník Perspektivy zemìdìlské techniky pøi vstupu do EU-problematika energetiky, 1998 Ing. Zdenìk Pastorek, CSc: Aktuální situace v oblasti výroby bioplynu v ÈR,

12 Energy Centre Èeské Budìjovice Obèanské sdružení Energy Centre Èeské Budìjovice (ECÈB) je energetické poradenské støedisko, které svou èinnost zamìøuje pøedevším na Jihoèeský kraj. ECÈB se zabývá zejména bezplatným poradenstvím v oblasti: hospodárného využívání energie využívání obnovitelných zdrojù energie výstavby energeticky úsporných domù rekonstrukce domù vytápìní dotací aj. Dále ECÈB realizuje projekty na regionální, celostátní a evropské úrovni, organizuje vzdìlávací akce (semináøe, exkurze a konference), vydává informaèní brožury a podporuje konkrétní realizace energeticky úsporných opatøení a instalací zaøízení na využití obnovitelných zdrojù energií. Kontakt: Energy Centre Èeské Budìjovice Nám. Pø. Otakara II. 87/ Èeské Budìjovice Tel.: eccb@eccb.cz Tato publikace byla vydána za finanèní podpory EU v rámci projektu EL-EFF REGION - Efektivnìjší využívání elektøiny v osmi evropských regionech. Za obsah této publikace je odpovìdný výhradnì autor. Obsah nemusí vyjadøovat názor Evropského spoleèenství. Evropská komise není odpovìdná za jakékoliv užití informací obsažených v této publikaci. Vydalo: E nergy Centre Èeské Budìjovice Text: tým ECÈB Odborná korektura: Ing. Zdenìk Kuèera Jazyková korektura: Mgr. Šárka Havlíková Náklad: ks Rok vydání: 2008 Vydání první Neprodejná publikace.