Autor Ing. Vladimír Neužil, CSc. Organizace KONEKO Marketing spol. s r.o. Název textu Analýza kotelního fondu na území hl. m. Prahy Blok BK1 - Energetika Datum Červenec 2001 Poznámka Text neprošel redakční ani jazykovou úpravou
Analýza kotelního fondu na území hl. m. Prahy Databáze velkých zdrojů (REZZO 1) za rok 1999 eviduje v Praze 212 zdrojů, v nichž je spalováno palivo. Z toho je 182 zdrojů provozujících kotelnu, 8 zdrojů provozujících pouze technologii se spalováním paliva a 22 zdrojů s kotelnou a technologickým spalováním paliv. Významná část zdrojů patří PT a.s., centrálnímu dodavateli tepla v Praze (89 zdrojů, z nichž jeden nebyl v r. 1999 provozován Teplárna Třeboradice a další byly v průběhu r. 1999 nebo potom v průběhu r. 2000 odstaveny přepojením na napáječ Mělník). Další zdroje jsou převážně komunálního charakteru (školy, zdravotnictví, státní správa apod.). V průmyslové sféře (potravinářský průmysl, stavebnictví, výrobní odvětví) je evidováno 40 zdrojů. Celkový instalovaný výkon kotelen REZZO 1 a podíl výkonu kotlů, které byly v r. 1999 v provozu, ukazuje následující tabulka. Zastoupení jednotlivých druhů paliv ukazuje následující graf. Vyplývá z něj naprostá převaha plynových kotelen. V dalším grafu je uvedeno zastoupení jednotlivých druhů paliv u technologických zdrojů. Přehled instalovaného výkonu kotlů v REZZO 1 (1999) Celkový instalovaný výkon kotlů (MWt) 4692,7 Využitý instalovaný výkon kotlů (MWt) 3917,8 Průměrné využití časového fondu - 8760 hod (%) 29 Průměrné využití jmenovité kapacity kotlů (%) 18,4 ZP KP+ZP KP TP+ZP TP Počty zdrojů REZZO 1 (kotelny) spalujících jednotlivé druhy paliv 6 3 1 0 194 0 50 100 150 200 250 Druh paliva (ZP = zemní plyn; KP = kapalná paliva; TP = tuhá paliva) Počty zdrojů REZZO 1 (technologie) spalujících jednotlivé druhy paliv ZP KP+ZP KP TP+KP +ZP TP 1 3 2 4 0 5 10 15 20 25 Druh paliva (ZP = zem ní plyn; KP = kapalná paliva; TP = tuhá paliva) 20 2
Důležitým parametrem pro hodnocení kotelního fondu je stáří jednotlivých kotelních jednotek. K tomu se váže jejich technická úroveň a související parametry jako je účinnost i emisní faktory, zejména pro NOx, CO, VOC i dalších znečišťujících látek jako např. NO 2. V následujícím grafu je vynesen celkový (součtový) instalovaný výkon oproti časové ose (nejstarší funkční kotle na území hl. m. Prahy byly uvedeny do provozu v roce 1955. Jedná se o 4 kotle ČKD DUKLA na topné oleje s výkonem po 5,4 MWt mající účinnost 80 % a v roce 1999 na nich Pražská teplárenská, a.s. ve výtopně JULISKA vyrobila celkem 65,1 TJ tepla, roce 2000 není v této výtopně uvedena žádná spotřeba kapalných paliv). Stáří kotlů dle instalovaného výkonu 5 000 4 500 4 000 celkový výkon MWt 3 500 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 500 0 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 rok V průběhu r. 2000 došlo k některým významným změnám, souvisejících s přepojováním jednotlivých blokových kotelen na napáječ Mělník (oblast Jižního Města). Přehledy odstavených kotelen jsou uvedeny v části hodnotící celkovou energetickou situaci v Praze. Následující analýzy jednotlivých typů skupin kotlů již neobsahují kotle, které byly odstaveny v letech 1999 a 2000 (převážně Pražská teplárenská, a.s.). Analýza kotelního fondu na plynná paliva V následujícím přehledu jsou uvedeni provozovatelé kotlů spalujících zemní plyn. Jedinou výjimku tvoří pístový plynový motor s výkonem 0,7 MW v ČKD ENERGETIKA, a.s. Praha. Tabulka byla seřazena podle celkového instalovaného výkonu a přináší informace o celkové výrobě tepla u jednotlivých organizačních jednotek (majitelů) kotlů. Dále je uveden počet kotlů u jednotlivých majitelů a průměrné využití instalovaného výkonu. Tento parametr byl vypočten s pomocí provozních hodin za rok 1999, účinnosti jednotlivých kotlů a průměrného zatížení kotle, které bylo jednotně pro všechny kotle uvažováno 75 %. Detailní analýza tohoto ukazatele dovoluje posoudit zda není u některých majitelů zbytečně předimenzován kotelní fond. Ukazatel může mít význam pro energetický management města v těch případech, kdy je spolumajitelem kotelního fondu město. I přebytečný a nevyužívaný či málo využívaný kotelní fond vyžaduje údržbu a tím klade nároky na finanční zdroje. 3
Přehled provozovatelů kotlů s plynovým topeništěm nebo kombinovaným topeništěm plyn - olej Provozovatel inst. výkon výroba tepla počet využ. výkonu kotlů MWt TJ/rok 99 kotlů % PRAŽSKÁ TEPLÁRENSKÁ, a.s. 1 574,6 6 768,5 225 78,8 CKD ENERGETIKA A.S. - PRAHA 124,1 111,5 8 61,3 FAKULTNI NEMOCNICE V MOTOLE 92,9 0,6 5 0,1 CKD DOPRAVNI SYSTEMY A.S. 73,9 0,1 3 0,0 CUKRSPOL A.S. 65,4 191,3 7 63,9 ENERGO-BRUDRA-ZAV.RADOTIN 61,9 9,4 8 14,1 VSEOBECNA FAKULTNI NEMOCNICE V PRAZE 51,0 194,6 8 69,8 LETOV A.S. 46,4 80,0 4 84,8 DP HLM PRAHY A.S., METRO O.Z. 43,9 150,6 19 92,2 PRAZSKE PIVOVARY A.S. PIVOVAR STAROPRA 41,6 204,7 6 57,3 EKOTERM a.s. 41,6 229,2 20 102,4 JANKA, A.S. 40,3 59,5 4 55,6 DAEWOO AVIA A.S. 40,1 115,1 3 70,8 MITAS A.S. 37,2 472,0 3 103,3 FTN ENERGO SRO 35,7 212,0 4 84,9 CESKA SPRAVA LETIST S.P. 35,2 250,7 15 81,0 FAKULTNI NEMOCNICE S POL.NA BULOVCE 30,5 36,0 3 52,9 POLICEJNI AKADEMIE CR 27,9 72,5 4 55,8 VODNI STAVBY A.S.SERVISNI DIVIZE 07 26,2 88,9 10 140,8 FAKULTNI NEMOCNICE KRAL.VINOHRADY 26,1 65,0 4 63,2 WALTER, A.S. 26,0 69,1 1 72,5 KONGRESOVE CENTRUM PRAHA A.S. 23,2 49,8 4 79,5 NESTLE COKOLADOVNY, A.S. ZAVOD ORION 22,7 108,0 3 45,6 UVN-KOTELNA 22,3 138,0 3 62,5 MOTOTECHNA S.P. "V LIKVIDACI" 22,3 51,0 3 108,5 VSCR VAZEBNI VEZNICE RUZYNE 21,1 162,2 7 117,3 CD S.O. DDC O.Z. SDC PRAHA 18,4 23,3 5 37,3 ODKOLEK A.S. PEKARNA JZM 18,1 56,1 7 31,5 HOTEL PANORAMA a FORUM 17,1 71,2 11 79,6 USTREDNI SPRAVA KOLEJI A MENZ 16,7 59,4 13 51,5 CESKA ZEMEDELSKA UNIVERZITA 16,4 140,0 2 110,1 SPORTOVNI AREAL STRAHOV S.R.O. 15,9 92,0 8 88,2 STATNI ZDRAVOTNI USTAV 15,7 36,9 3 97,1 UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE 15,6 18,8 6 19,9 SEVAPHARMA A.S. KOTELNY 15,4 19,7 3 54,9 VOJENSKE STAVBY A.S. 15,0 18,5 3 77,5 DIESEL INTERNATIONAL A.S. 14,9 31,9 2 83,6 REGATA A.S. 13,4 27,2 3 66,5 BARRANDOV STUDIO A.S. 13,2 49,9 3 77,0 VYZKUMNY A ZKUSEBNI LETECKY - USTAV A. 13,1 22,9 3 79,4 METROSTAV DIVIZE 7, A.S. 12,4 54,2 4 67,8 NARODNI DIVADLO V PRAZE 12,4 33,7 5 60,2 TRANSGAS,S.P. VP HORNI MECHOLUPY 12,3 12,0 7 16,2 SVBF - PRAHA RUZYNE 12,0 62,0 4 69,4 HOTEL INTERCONTINENTAL A.S. 12,0 25,0 6 27,0 NEMOCNICE NA HOMOLCE 11,9 62,3 5 61,5 ZAVODY PRUMYSLOVE AUTOMATIZACE A.S. 11,9 19,2 2 99,0 4
VELTECH VYROBA A S 11,9 6,7 4 113,7 VOLTA REAL A.S. 11,9 24,0 3 124,2 ELEKTROPRISTROJ S.R.O. 11,6 11,7 4 82,3 CESKA TYPOGRAFIE A.S. 11,1 27,1 2 36,6 BARVY A LAKY PRAHA S.R.O. 10,7 23,1 3 46,2 IPS,ZAV.12 10,5 38,7 6 126,9 PAL PRAHA A.S. 10,4 50,8 3 116,5 MOTOKOV A.S. 10,4 0,4 7 1,3 VSCHT V PRAZE,TECHNICKA 1905/5,PRAHA 6 10,2 60,1 3 73,3 SPRAVA PRAZSKEHO HRADU USTR.ZDROJ TEPL 10,2 22,2 4 39,1 PRAGOCHEMA S.R.O. 9,5 17,2 2 79,9 INTERPHARMA PRAHA A.S. 9,4 99,7 3 171,1 STATNI OPERA PRAHA 9,3 31,5 3 82,4 LECIVA A.S. 9,3 40,9 3 59,6 PSP PLUS-PLYN.KOTELNA 9,2 8,0 4 55,1 DRUCHEMA VD 8,9 14,5 3 84,1 COCA-COLA BEVERAGES CR SRO KOTELNA 8,9 0,1 2 0,1 INSTITUT KLINICKE A EXPERIMENTALNI MED 8,9 40,7 5 67,3 HOTEL HILTON PRAGUE 8,5 42,3 8 37,5 VYZKUMNY USTAV ZIVOCISNE VYROBY ZAVOD 8,0 20,7 4 109,7 CESKOMORAVSKY CEMENT-ZAV.RADOTIN 7,8 36,9 3 111,5 VPZ-TEPLARNA BECHOVICE 7,4 14,5 1 57,1 CESKE LODENICE A.S. 7,4 20,5 2 45,3 PRAZSKA STROJIRNA A.S. 7,2 32,1 2 115,4 OSVOBOZENA DOMACNOST S.P. 6,8 0,0 3 14,7 MICHELSKE PEKARNY-PEKARNA A KOTELNA 6,6 45,0 2 39,9 MINISTERSTVO VNITRA POLICIE CR SPR.HMP 6,5 18,1 5 64,6 AUTOTECH A.S. 5,8 5,8 2 38,0 SEZAM 5,8 12,3 2 38,1 USTAV PRO PECI O MATKU A DITE 5,7 30,1 3 64,8 PROPERTIES MODRANY 5,4 8,5 2 93,4 STIMBUILDING A.S. 5,2 10,1 3 42,0 OREA SPOL.S.R.O. 5,1 23,7 3 129,6 PR.PLYNARENSKA-VVTL REGULACNI STANICE 5,1 5,5 3 103,7 CHIRANA PRAHA A.S. 4,5 13,6 1 130,5 VYSOKA SKOLA EKONOMICKA,PRAHA 3 4,4 42,8 4 167,7 POLYGRAFIA A.S. 4,1 7,2 1 16,8 CESKY PLYN K.S. 3,9 11,4 3 54,6 SCHAFER MENK S.R.O. 3,2 28,2 14 104,7 MINISTERSTVO VNITRA CR 2,9 21,0 1 65,6 TESLA KARLIN, A.S. 2,0 8,9 2 91,2 PRO MED CS-PRAHA 4 1,5 6,7 4 100,1 HAHL SPOL. S.R.O. 1,3 6,7 1 113,0 AGMA AS SLEVARNA BAREVNYCH KOVU 0,7 4,6 1 129,1 SKODA-UJP,PRAHA A.S. 0,1 0,8 2 112,1 Celkový počet plynových kotlů, které byly v provozu v roce 1999 je 572 s celkovou výrobou tepla 11.711 TJ a s celkovým instalovaným výkonem 3.273 MWt. Průměrná účinnost této skupiny kotlů je 88,7 %, průměrné využití výrobní kapacity bylo dle výše uvedeného postupu zjištěno na úrovni 71,5 %. 5
Využití instalovaného výkonu je u jednotlivých společností velice různé a lze konstatovat, že v průmyslových celcích, kde je výkon většinou dimenzován jen pro potřeby konkrétního areálu je využití vyšší než na kotlích určených pro výrobu tepla a dodávku tepla externím odběratelům. Dále byly plynové kotle rozděleny do skupin podle jejich stáří (od roku 1965 v pětiletých intervalech) a byly vypočteny ukazatele, které umožňují jednotlivé skupiny kotlů mezi sebou srovnávat. Sledována byla celková výroba tepla, provozní hodiny, účinnost a využití instalovaného výkonu. Výsledky byly přeneseny do grafické podoby a jsou uvedeny dále. Počet instalací plynových kotlů v kategorii zdrojů REZZO 1 na území hl. m. Prahy podle doby jejich zprovoznění 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1965-1969 1970-1974 1975-1979 1980-1984 1985-1989 1990-1994 1995-1999 Kotle uvedeny do provozu v letech Z grafu je zřejmé, že největší podíl počtu nových instalací pochází z konce 80. a ze začátku 90. let 20. století. Úbytek přírůstku nových kotlů na konci sledovaného období vypovídá o vysokém stupni plynofikace, která se již dále nemůže rozvíjet vysokým tempem. 6
Celkový výkon plynových kotlů na území hl. m. Prahy v závislosti na době jejich zprovoznění - REZZO 1 900 Instalovaný výkon v MWt 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1965-1969 1970-1974 1975-1979 1980-1984 1985-1989 1990-1994 1995-1999 Kotle uvedeny do provozu v letech Z grafu je patrné, že rozhodující výkonový podíl plynových kotlů byl vybudován v letech 1980 1995. Jedná se hlavně o kotle, které jsou nyní v majetku Pražské teplárenské a jejich instalace souvisela s výstavbou nových sídlišť v okrajových částech Prahy. Celková výroba tepla na plynových kotlích REZZO 1 na území hl. m. Prahy podle jejich stáří Celková výroba tepla v TJ/rok 5 000 4 500 4 000 3 500 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 500 0 1965-1969 1970-1974 1975-1979 1980-1984 1985-1989 1990-1994 1995-1999 Kotle uvedeny do provozu v letech Z grafu je patrné, že rozhodující podíl tepla je vyráběn na kotlích uvedených do provozu v letech 1980 1995, což souvisí s celkovým instalovaným výkonem viz předchozí graf. 7
Průměrná účinnost provozovaných kotlů na ZP na území hl. m. Prahy v závislosti na době jejich zprovoznění - REZZO 1 Průměrná účinnost v % 90 89 88 87 86 85 84 83 1965-1969 1970-1974 1975-1979 1980-1984 1985-1989 1990-1994 1995-1999 Kotle uvedeny do provozu v letech Trend postupného nárůstu průměrné účinnosti v čase není překvapivý a odpovídá zvyšující se technické vyspělosti kotelního fondu. Určitý zlom v letech 1980 1884 mohl být vyvolán úspornými opatřeními při budování sídlištních kotelen. Je však poněkud překvapivé, že na těchto kotlích je vyráběn druhý největší podíl tepla. Podle oborové klasifikace ekonomické činnosti byly jednotliví provozovatelé kotlů začleněny do sektorů: OKEČ Název sektor 15 Výroba potravin a nápojů průmysl 22 Vydavatelství, tisk a reprodukce zvukových a obrazových nahrávek průmysl 24 Výroba chemických výrobků průmysl 25 Výroba pryžových a plastových výrobků průmysl 26 Výroba ostatních nekovových minerálních výrobků průmysl 27 Výroba kovů včetně hutního zpracování průmysl 29 Výroba strojů a zařízení průmysl 31 Výroba elektrických strojů a přístrojů jinde neuvedených průmysl 32 Výroba radiových, televizních a spojových zařízení a přístrojů průmysl 33 Výroba zdravotnických, přesných, optických a časoměrných přístrojů průmysl 34 Výroba dvoustopých motorových vozidel, přívěsů a návěsů průmysl 35 Výroba ostatních dopravních zařízení průmysl 40 Výroba a rozvod elektřiny, plynu, páry a teplé vody, výroba energetika 45 Stavebnictví stavebnictví 51 Velkoobchod a zprostředkování obchodu (kromě motor. vozidel) obchod 52 Maloobchod, opravy spotřebního zboží, kromě motor. vozidel obchod 55 Pohostinství a ubytování služby 60 Pozemní doprava; potrubní přeprava služby 63 Vedlejší a pomocná činnost v dopravě; činnosti cestovních kanceláří služby 70 Činnosti v oblasti nemovitostí služby 73 Výzkum a vývoj služby 8
74 Služby převážně pro podniky služby 75 Veřejná správa; obrana; sociální zabezpečení veřejná správa 80 Školství veřejná správa 85 Zdravotnictví, veterinární a sociální činnosti veřejná správa 92 Rekreační, kulturní a sportovní činnosti služby 93 Ostatní služby služby V těchto sektorech byly stanoveny celkové instalované výkony plynových kotlů z kategorie REZZO 1 a sumární výroba tepla. Podíly instalovaných výkonů na plynových kotlích (REZZO 1) v sektorovém členění veřejná správa 12% stavebnictví 2% služby 13% energetika 53% průmysl 17% obchod 3% Podíly výroby tepla na plynových kotlích (REZZO 1) v sektorovém členění veřejná správa 10% stavebnictví 2% služby 12% průmysl 16% energetika 59% obchod 1% 9
Současně bylo provedeno i vyhodnocení využití instalovaného výkonu v jednotlivých sektorech, které bylo vyneseno do následujícího grafu. Využití instalovaného výkonu na plynových kotlích (REZZO 1) v sektorovém členění 120 100 80 % 60 40 20 0 energetika obchod průmysl služby stavebnictví veřejná správa sektor Z provedené analýzy lze odvodit některé dílčí závěry:! Instalovaný výkon kotlů na ZP se na území hl. m. Prahy trvale zvyšoval od počátku zhruba 70. let.! Nejprudší nárůst instalovaného výkonu je možno zaznamenat v 80. a na začátku 90. let, zřejmě v souvislosti s budováním velkých sídlištních celků (80. léta) a v souvislosti s prudkým rozvojem plynofikace (1. polovina 90. let).! Od r. 1995 se tempo nárůstu instalovaného výkonu výrazně zbrzdilo, což lze přičíst již značné nasycenosti trhu se ZP a na druhé straně i zvyšování ceny ZP ve druhé polovině 90. let.! Instalovaný výkon kotlů je provozovateli vesměs využíván racionálně s ohledem na jejich stáří i technickou úroveň (účinnost).! Určitou rezervu ve využití instalovaného výkonu lze nalézt prakticky jen v kotelnách veřejné správy. Význam pro Koncepci: Sledovat vývoj kotelního fondu a jeho racionální využití u provozovatelů, jejichž majetek a provoz je spolufinancován MHMP. Kotle na tuhá paliva Kotle na tuhá paliva na území hl. města Prahy dnes již provozuje jen Pražská teplárenská, a.s., a to v Teplárně Malešice výrobní úsek východ. Jedná se o 4 kotle SES TLMAČE s celkovým instalovaným výkonem 450 MWt. Základním palivem je směs 10
prachového hnědého a černého uhlí, jako přídavné palivo je využíván TTO a ZP. Využití instalovaného výkonu je poměrně vysoké a pohybuje se v rozmezí 75 79 %. Kotle na kapalná paliva Na území hl. města Prahy se doposud nachází na 35 kotlů s topeništi na kapalná paliva nebo s topeništi kombinovanými olej plyn. Celkový instalovaný výkon je v této kategorii kotlů 514 MWt (v roce 1999 však byla výroba tepla vykázána jen na cca 173 MWt instalovaného výkonu a ostatní kotle se zbývajícím celkovým výkonem 342 MWt nebyly provozovány, což činí celých 66 %). Celkem na těchto kotlích bylo vyrobeno 450 GJ tepla. V následující tabulce je uveden přehled počtu kotlů na kapalná paliva u jednotlivých provozovatelů celkem a v provozu v roce 1999 tato hodnota se však mění podle potřeby spuštění záložních zdrojů v závislosti na klimatické charakteristice každého roku. V roce 2000 např. Pražská teplárenská, a.s. provozovala pouze jeden kotel (Elektrárna Holešovice). Z tabulky je rovněž patrné stáří kotlů u jednotlivých provozovatelů, vedle sebe jsou tabelovány roky uvedení do provozu 1. kotle a posledního kotle. Název provozovatele počet kotlů stáří kotlů celkem v provozu rok rok MOTOKOV A.S. 1 1 93 93 MINISTERSTVO VNITRA CR 4 4 81 81 STATNI ZDRAVOTNI USTAV 1 0 77 77 ABO SERVIS S.R.O. 4 2 75 75 PRAZSKA TEPLARENSKA AS 11 6 55 86 ENERGO-BRUDRA-ZAV.RADOTIN 1 1 83 83 DKV PRAHA KOTELNA BK T 70 3 3 85 99 SEMOS A.S. 3 2 76 79 SKODA-UJP,PRAHA A.S. 4 2 70 70 AUTOTECH A.S. 2 0 79 79 DIESEL INTERNATIONAL A.S. 1 0 82 82 V následující tabulce jsou uvedeny přehledy o celkovém instalovaném výkonu u jednotlivých provozovatelů kotlů na kapalná paliva, jejich výroba tepla v roce 1999 a průměrné využití jejich celkového instalovaného výkonu. Z tabulky byli vypuštěni provozovatelé, kteří vykázali na této kategorii kotlů nulovou výrobu. Název provozovatele Inst. výkon Výroba tepla Využití výkonu MWt TJ/rok % PRAZSKA TEPLARENSKA AS 431,5 347,5 42,9 SEMOS A.S. 27,5 48,4 66,5 MINISTERSTVO VNITRA CR 6,2 21,2 93,4 DKV PRAHA KOTELNA BK T 70 5,2 16,1 84,9 ABO SERVIS S.R.O. 7,2 9,2 108,7 SKODA-UJP,PRAHA A.S. 9,8 6,2 95,2 ENERGO-BRUDRA-ZAV.RADOTIN 8,7 1,4 14,2 MOTOKOV A.S. 0,5 0,2 10,4 11
V následujícím grafu jsou zobrazeny podíly jednotlivých sektorů na výrobě tepla z kapalných paliv. Podíly výroby tepla na olejových kotlích (REZZO 1) v sektorovém členění obchod 2% veřejná správa 5% služby 5% energetika 88% Z obrázku je patrné, že podstatný podíl výroby tepla z kapalných paliv byl v roce 1999 byl na této kategorii kotlů realizován pro potřeby dodávky do veřejné sítě. V celkovém objemu spotřeby kapalných paliv (na všech zdrojích technologie, kotelny REZZO 1 a 2) na území hl. města Prahy absolutní množství takto vyrobeného tepla představuje cca 23 % (a v roce 2000 již jen 16 %), přesto tato výroba může výrazným způsobem ovlivnit kvalitu ovzduší v určité konkrétní lokalitě. Závěr pro Koncepci: Trvale sledovat spotřebu kapalných paliv na významných zdrojích výroby tepla pro jeho dodávky do nadřazené soustavy a s ohledem na lokalizaci zdrojů stimulovat úplnou eliminaci spotřeby kapalných paliv v citlivých územích. 12