www.projektsako.cz PŘÍPRAVA A REALIZACE PRŮMYSLOVÝCH ZÓN Pracovní list č. 1 Téma: Napojení průmyslových zón na sítě technického vybavení Lektor: Mgr. Jan Hoza Projekt: Student a konkurenceschopnost Reg. číslo: CZ.1.07/1.1.07/03.0075
Teorie: Při přípravě průmyslových zón je jedním z podstatných faktorů pro realizovatelnost možnost napojení na sítě technického vybavení, zejména vedení elektřiny, plynu, vody a tepla a na kanalizaci. Dalším důležitým faktorem je také napojení na dopravní infrastrukturu, v prvé řadě na silniční síť, a případně dle zamýšleného využití také na železniční popř. leteckou dopravu. Napojení na sítě technického vybavení představuje jeden z nejvýznamnějších ekonomických nákladů při výstavbě průmyslových zón, zároveň jsou uvedené energie a média nezbytně nutná pro jednotlivé umístěné provozy a technologie. Lokalita pro průmyslovou zónu by tak v optimálním případě měla mít v co nejbližším dosahu dostatečné kapacity jednotlivých sítí technického vybavení tak, aby jejich napojení a případné dobudování nepředstavovalo neúměrné finanční náklady. Podstatné je také prověření majetkoprávních vztahů u pozemků mezi potenciálními napojovacími body stávajících sítí a samotnou zamýšlenou zónou tak, aby se předešlo nutnosti např. vyhnout se pozemkům, jejichž majitelé nedají k stavbě sítě souhlas, popř. aby výkupní cena byla akceptovatelná. V každém případě je nutné napojení na elektrickou energii, která je nutná jak během výstavby, tak potom v průběhu provozování jednotlivých technologii. Vzhledem k nutnosti stálých a garantovaných objemů elektrické energie není možné počítat s náhradou lokálními zdroji přímo v zóně. S ohledem na množství může také vyvstat potřeba posílení stávajícího přívodního vedení do dané lokality popř. dobudování částí infrastruktury, jako jsou např. trafostanice. Dalším napojením potřebným vždy je zdroj pitné vody, která slouží jednak pro zaměstnance v průmyslové zóně, jednak jako technologická a požární voda v jednotlivých provozech. Vodu je opět nutné přivést do místa průmyslové zóny, protože je nutné garantovat její kvalitu a množství. Z lokality průmyslové zóny je naopak nutné vodu také odvádět. Jedná se jednak o vodu splaškovou tj. vodu odpadní z hygienických a stravovacích prostor a odpadní vodu z technologií a dále jde o vodu dešťovou, která je svedena ze střech a zpevněných ploch v průmyslové zóně. Množství splaškové vody se stanovuje z počtu pracovních míst a instalovaných technologií, množství vod dešťových se stanovuje z celkové plochy střech a zpevněných plocha a ze statistických úhrnů srážek v dané lokalitě. Dešťové vody je možné z průmyslové zóny odvést kanalizačním potrubím buď přímo nebo přes retenční nádrž sloužící k vyrovnání průtoků při intenzivních srážkách. Splaškové vody lze odvést odděleným kanalizačním potrubím mimo areál - 2 -
průmyslové zóny a napojit do veřejné splaškové kanalizace nebo vybudovat čistírnu odpadních vod přímo v průmyslové zóně, odkud je pak vyčištěnou vodu možné odvést např. do vodního toku. Stavba čistírny odpadních vod se ekonomicky vyplatí obvykle u provozů produkujících zvláště znečištěné vody nebo u technologií produkující chemicky znečištěné vody. Další sítí technického vybavení, která je obvykle nutná, je napojení na zemní plyn. Plynu se využívá jednak pro vytápění hal, jednak pro instalované technologie. Podobně, jako je u vedení elektrické energie nutno budovat trafostanice pro změnu napětí (vysoké napětí pro dálkové přenosy se transformuje na napětí nižší v místě využití), je u plynu nutné budovat předávací stanice, ve kterých se mění tlak plynu v potrubí. Dálkové vedení plynu se vede pod obecně vysokým tlakem, které se v předávacích a tlakových stanicích mění na plyn středotlaký nebo nízkotlaký. Možností, která se uplatní zejména v průmyslových oblastech, kde je možné využít centrální výroby tepla, je možné do průmyslové zóny dovést teplo dálkově parovodem nebo horkovodem. I zde je nutné obvykle vybudovat předávací stanici, ve které mění pára nebo horká voda na teplou vodu, která pak slouží k vytápění provozů nebo pro technologie. Dálkové vytápění je obecně považováno za ekologičtější variantu než budování lokálních zdrojů tepla (plyn). Při výběru vhodné lokality pro průmyslovou zónu je tak velmi důležité pečlivě uvážit, zda je budoucí zónu možné efektivně napojit na sítě technického vybavení. Kromě energií a médií do průmyslových zón přiváděných z externích zdrojů je možné využít pro zásobování průmyslové zóny obnovitelné zdroje energií, zejména při výrobě elektrické a tepelné energie. Jedná se zejména o fotovoltarické články umístěné na střechách výrobních hal a tepelné kolektory, které jsou zdrojem teplé užitkové vody. Je také možno využití tepelných čerpadel. V Moravskoslezském kraji je požadavek na využití obnovitelných zdrojů dán zejména nevyhovujícím stavem ovzduší. - 3 -
Otázky: 1. V jakých jednotkách jsou uváděny spotřeby energií a médií: a) elektrická energie... b) voda.... c) zemní plyn..... d) teplo.. 2. Jmenujte zdroj informací o průměrném úhrnu dešťových srážek v dané lokalitě?.. 3. Které látky patří mezi nejvýznamnější složky znečištění ovzduší v Moravskoslezském kraji?.. 4. Je možné vypouštět dešťovou vodu do splaškové kanalizace? 5. Lze vypouštět nepředčištěné odpadní vody do kanalizace? Kde jsou stanoveny limity znečišťujících látek v odpadních vodách? 6. Najděte a popište princip fungování čistírny odpadních vod R-S-D-N? - 4 -
7. Diskuzní otázka vhodnost obnovitelných zdrojů pro průmyslové zóny? - 5 -
Praktická část Úkol č. 1: Náklady na vybudování sítí technického vybavení u průmyslových zón Pomůcky: Celková situace průmyslové zóny, modely hal a sítí technického vybavení s cenami a kapacitami Postup: 1. K dispozici je 5 různých hal s uvedením počtu zaměstnanců (vytvořená pracovní místa) a spotřeby plynu, elektrické energie, tepla a vody. 2. Dále jsou k dispozici 2 plynové přípojky, 2 trafostanice, 2 přípojky tepla a dvě přípojky vody vždy o dvou různých kapacitách (výkonech) a dvou různých cenách. Je k dispozici jedna přípojka kanalizace a jedna čistírna odpadních vod (ČOV). 3. Cílem hry je najít optimální řešení sítí technického vybavení ve vztahu k počtu vytvořených pracovních míst. Tedy pro zvolené vybrané haly sečíst počet vytvořených pracovních míst a dále vzhledem k jejich spotřebám energií a médií navrhnout nejlevnější dostatečné zásobení energiemi a médii prostřednictvím sítí technického vybavení. Sečtením všech jednotlivých cen použitých sítí technického vybavení a vydělením této sumy počtem vytvořených pracovních míst, dostaneme cenu sítí technického vybavení na jedno vytvořené pracovní místo. 4. V rámci návrhu je vždy nutné použít kanalizační přípojku a ČOV. Nutné je také použití alespoň jedné přípojky ostatních sítí (voda, elektrická energie, plyn, teplo). 5. Průmyslová zóna se může sestávat z 2, 3 nebo 4 hal. 6. Vzhledem k tomu, že cílem hry je nalezení co nejnižších nákladů na jedno vytvořené pracovní místo, je možné, že existuje více kombinací vedoucích k nejefektivnějšímu řešení. 7. Přílohou tohoto pracovního listu je 5 hal a sítě s předdefinovanými počty osob, spotřebami a kapacitami. Tyto údaje je však možné měnit. Pro kontrolní výpočet řešení slouží program v MS Excel, kde lze rovněž vstupní data upravovat. - 6 -
Vzorové řešení - příklad: 1. Je navrženo pět hal s počtem zaměstnanců a spotřebami dle tabulky 2. Jsou k dispozici následující sítě technického vybavení 3. Jak je uvedeno výše v pravidlech, kanalizaci a ČOV je nutné vždy použít a tedy započítat 4. Navrhneme použití plynové přípojky Plyn 1, trafostanice Trafostanice 1, přípojky tepla Horkovod 1 a přípojky vody Vodovod 2. Jejich cena je 73.100.000 Kč, po započtení kanalizace a ČOV celkem 128.100.000 Kč. 5. Hledáme nejefektivnější kombinaci hal z hlediska výsledného nákladu na jedno vytvořené pracovní místo. - 7 -
Závěr - 8 -
HALA Č. 1 Počet zaměstnanců 250 35 m3/den Spotřeba elektrické energie 0,6 MW 20 000 GJ/rok HALA Č. 2 Počet zaměstnanců 200 30 m3/den Spotřeba elektrické energie 0,0 MW 18 000 GJ/rok HALA Č. 3 Počet zaměstnanců 550 85 m3/den Spotřeba elektrické energie 1,6 MW 48 000 GJ/rok HALA Č. 4 Počet zaměstnanců 50 10 m3/den Spotřeba elektrické energie 0,1 MW 4 000 GJ/rok HALA Č. 5 Počet zaměstnanců 450 40 m3/den Spotřeba elektrické energie 1,5 MW 40 000 GJ/rok HALA Č. 1 Počet zaměstnanců 250 35 m3/den Spotřeba elektrické energie 0,6 MW 20 000 GJ/rok HALA Č. 2 Počet zaměstnanců 200 30 m3/den Spotřeba elektrické energie 0,0 MW 18 000 GJ/rok HALA Č. 3 Počet zaměstnanců 550 85 m3/den Spotřeba elektrické energie 1,6 MW 48 000 GJ/rok HALA Č. 4 Počet zaměstnanců 50 10 m3/den Spotřeba elektrické energie 0,1 MW 4 000 GJ/rok HALA Č. 5 Počet zaměstnanců 450 40 m3/den Spotřeba elektrické energie 1,5 MW 40 000 GJ/rok
HALA Č. 1 Počet zaměstnanců 250 35 m3/den Spotřeba elektrické energie 0,6 MW 20 000 GJ/rok HALA Č. 2 Počet zaměstnanců 200 30 m3/den Spotřeba elektrické energie 0,0 MW 18 000 GJ/rok HALA Č. 3 Počet zaměstnanců 550 85 m3/den Spotřeba elektrické energie 1,6 MW 48 000 GJ/rok HALA Č. 4 Počet zaměstnanců 50 10 m3/den Spotřeba elektrické energie 0,1 MW 4 000 GJ/rok HALA Č. 5 Počet zaměstnanců 450 40 m3/den Spotřeba elektrické energie 1,5 MW 40 000 GJ/rok HALA Č. 1 Počet zaměstnanců 250 35 m3/den Spotřeba elektrické energie 0,6 MW 20 000 GJ/rok HALA Č. 2 Počet zaměstnanců 200 30 m3/den Spotřeba elektrické energie 0,0 MW 18 000 GJ/rok HALA Č. 3 Počet zaměstnanců 550 85 m3/den Spotřeba elektrické energie 1,6 MW 48 000 GJ/rok HALA Č. 4 Počet zaměstnanců 50 10 m3/den Spotřeba elektrické energie 0,1 MW 4 000 GJ/rok HALA Č. 5 Počet zaměstnanců 450 40 m3/den Spotřeba elektrické energie 1,5 MW 40 000 GJ/rok - 10 -
Plynová přípojka 1 160 m3/den 5,2 mil. Kč Plynová přípojka 2 180 m3/den 6,0 mil. Kč Trafostanice 1 4,2 MW 13,9 mil. Kč Trafostanice 2 4,8 MW 15 mil. Kč Kanalizace - 15 mil. Kč ČOV - 40 mil. Kč Přípojka zdroje tepla 1 90.000 GJ/rok 42 mil. Kč Přípojka zdroje tepla 1 110.000 GJ/rok 48 mil. Kč Přípojka vody 1 2,5 l/s 10 mil. Kč Přípojka vody 2 3,0 l/s 12 mil. Kč
H1 H2 H3 H4 H5 Počet zaměstnanců 250 200 550 50 450 osob 35 30 85 10 40 m3/den Spotřeba elektrické energie 0,6 0,5 1,6 0,1 1,5 MWh 20 000 18 000 48 000 4 000 40 000 GJ/rok 50 000 40 000 110 000 10 000 90 000 l/den Síť technického vybavení Kapacita Jednotka Cena Použita? Plyn 1 160 m3/den 5 200 000 Kč Plyn 2 180 m3/den 6 000 000 Kč Trafostanice 1 4,2 MW 13 900 000 Kč Trafostanice 2 4,8 MW 15 000 000 Kč Kanalizace 1 100,00 l/s 15 000 000 Kč Kanalizace 2 100,00 l/s 40 000 000 Kč Horkovod 1 90 000 GJ/rok 42 000 000 Kč Horkovod 2 110 000 GJ/rok 48 000 000 Kč Vodovod 1 216 000 l/den 10 000 000 Kč Vodovod 2 259 200 l/den 12 000 000 Kč
- 13 -