SPECIALIZOVANÁ PŘÍLOHA ke kapitole 3.1.3 ÚEK MRH Územní energetické koncepce Mikroregionu Hranicko Autoři: Ing. Libor Lenža, Ing. Michal Vodák, Ing. Radim Pištělák SYSTÉM CENTRÁLNÍHO ZÁSOBOVÁNÍ TEPLEM VE MĚSTĚ HRANICE OBSAH PŘÍLOHY Obsah přílohy... 1 1. Popis systému CZT ve městě Hranice a základní informace... 2 1.1 Struktura systému CZT ve městě Hranice... 6 1.1.1 Rekonstrukce CZT teplovody... 9 2. Analýza spotřeby paliv a energií...11 2.1 Vývoj nákladů na provoz systému a vývoj cen tepelné energie v soustavě CZT v Hranicích...19 2.3 Závěry...32 3. CZT a bytový fond...33 4. Potenciál úspor v sektoru CZT Hranice...34 4.1 Potenciál kombinované výroby elektřiny a tepla v systému CZT společnosti EKOLTES, a. s....38 4.2 Závěry potenciál úspor...38 5. Doplňkové grafy a přílohy...39 Seznam grafů v textu...43 Seznam tabulek v textu...45 Strana: 1/45
1. POPIS SYSTÉMU CZT VE MĚSTĚ HRANICE A ZÁKLADNÍ INFORMACE Tento dokument je přílohou závěrečné zprávy Územně energetické koncepce Mikroregionu Hranicko analytické části, která analyzuje a vyhodnocuje spotřebu paliv a energií v území, vyhodnocuje využitý potenciál OZE, analyzuje problematiku rozvoje regionu i jeho částí v návaznosti na zdroje energie, distribuční sítě atd. Problematika CZT tvoří pouze malou část analyzovaných problémů, ale s ohledem na závažnost tématu systémů centrálního zásobování teplem, jsme volili podrobnější zpracování a analýzu problematiky pro CZT ve městě Hranice provozovaného společností EKOLTES, a.s. Velkou výhodou při zpracování této části byla skutečnost, že se provozovatel systému dlouhodobě a systematicky zabývá ekonomikou provozu společnosti včetně tepelného hospodářství. Tento přístup se projevil především ve velmi kvalitně zpracovaných a archivovaných informacích nezbytně nutných pro analýzu. S těmito údaji datovou základnou ekonomiky provozu i technické stránky provozu - společnost dlouhodobě pracuje. Město Hranice je největším sídelním celkem ve sledovaném území Mikroregionu Hranicko. Hranice jsou přirozeným centrem celého mikroregionu, a to nejen po stránce počtu obyvatel, rozsahu průmyslové výroby, ale také z pohledu spotřeby energií a paliv. S ohledem na tyto skutečnosti a existenci systému centrálního zásobování teplem (CZT) v podobě více jak tří desítek kotelen zajišťujících zásobování obyvatelstva teplem, jsme se rozhodli zpracovat dostupné informace formou samostatné přílohy k Územní energetické koncepci Mikroregionu Hranicko. Celý systém zásobování teplem dodává tepelnou energii nejen pro byty, ale i nebytové prostory na celém území města Hranic. Systém spravuje a provozuje společnost EKOLTES, a. s., jejímž jediným akcionářem je město Hranice. Společnost EKOLTES, a. s. středisko tepelného hospodářství provádí v rámci provozu 33 plynových kotelen následující činnosti: dodávka teplé vody a tepla pro byty a nebytové prostory uzavírání Smluv na dodávku tepelné energie výpočet ceny tepelné energie a následné zpracování a vyhotovení fakturace jednotlivým odběratelům za odebranou tepelnou energii zajištění havarijní služby pro kotelny provádění revizí a odborných prohlídek na technologickém zařízení zajištění měření emisí u malých a středních zdrojů znečištění, vč. zaslání zjištěných údajů na Odbor životního prostředí zajištění metrologie, včetně ověření měřidel plánování a provádění investičních akcí sledování platnosti a novelizace zákonů, norem a vyhlášek zpracování agendy po zavedení Certifikátu systému managementu jakosti ISO 9001 a Certifikátu systému environmentálního managementu ISO 14001 zajištění oprav a údržby buď vlastní údržbářskou četou nebo dodavatelsky zajištění obsluhy kotelny, vč. všech potřebných školení a zkoušek Strana: 2/45
Společnost spravuje celkem 33 kotelen o nominálních výkonech od 24 kw do 4,72 MW. V dnešní době všechny provozované kotelny využívají jako palivo zemní plyn.. Jednotlivé kotelny byly do provozu uváděny od roku 1975. V posledních letech je prováděna na základě schváleného plánu obnovy a rekonstrukcí postupná rekonstrukce: - vybraných kotelen za použití moderních kotlů (s kondenzační technologií) - obnova distribučních sítí pro TV a vytápění - instalace moderních systémů MaR s centrálním řízením (centrální dispečink) Tato opatření zvyšují efektivitu využití používaného paliva. V minulosti se při výstavbě jednotlivých kotelen vycházelo především podle aktuální situace v palivo-energetické základně bez dlouhodobé koncepce (což v té době nedělal prakticky nikdo). Proto byla v 60. letech postavena první kotelna CZT na olej (sídliště Hromůvka), v dalších letech byla vybudována kotelna na uhlí na sídlišti kap. Jaroše, ještě později na sídlišti Struhlovsko. Další kotelny již byly budovány jako zdroje využívající zemní plyn. S ohledem na umístění kotelen v intravilánu města (a tedy v těsném sousedství obytných budov), byla volba zemního plynu jediná přijatelná. Trendem v té době byla postupná výstavba jednotlivých obytných domů, což se v praxi projevovalo tím, že k nevelké skupině bytových domů (2 a více) byla zbudovaná samostatná kotelna (mnohdy i pro jediný dům). Tím je dána specifická struktura dnešního systému (tedy více menších kotelen lokalizovaných v blízkosti spotřeby místo jedné centrální kotelny velkého výkonu). Základní informace o jednotlivých kotelnách v systému jsou přehledně uvedeny v následující tabulce aktualizované ke dni 1.6. 2007 (Tabulka č. 1). Tabulka mimo jiné obsahuje informaci o případných rekonstrukcích samotných kotelen, případně venkovních teplovodů. Provoz celého systému zajišťuje přibližně 16 pracovníků, kterým v sezónně vypomáhají další pracovníci na části úvazků. Strana: 3/45
Tabulka č. 1 - Základní informace o kotelnách systému CZT ve městě Hranice. Zdroj: EKOLTES, a. s. Kotelna Zahájení provozu Rok rekonstr. 1) Nominální výkon kotelny (MW) Napojení na centr. disp. Počet kotlů Typ kotle Výkon kotle (MW) Počet bytů Počet vchodů Počet měřidel Podlahová plocha ÚT Podlahová plocha TV K1 1975 2003 0,889 T 2 HOVAL UG-AM-C 0,300 120 3 1 6037,65 6830,22 1 FERRO GBFN 3289 0,289 K2 1976 2003 0,555 T 2 HOVAL UG-AM-C 0,150 60 6 1 2868,68 3417,9 1 FERRO GBFN 3255 0,255 K3 1975 1,395 J 3 VVP 400 0,465 136 4 4 7730,24 8757,56 K4 1976 1,395 J 3 VVP 400 0,465 140 6 4 7390,5 8170 K5 1977 1,86 J 4 VVP 400 0,465 198 11 4 10093,96 11471,06 K6 1979 1,395 J 3 VVP 400 0,465 144 6 1 7061,91 8243,28 K7 1980 1,86 J 4 VVP 400 0,465 190 10 5 11463,84 12860,16 K8 1981 1,86 J 4 VVP 400 0,465 202 8 5 10928,98 12301,9 K9 1981 1,395 J 3 VVP 400 0,465 128 5 5 8514,01 9646,79 K11 1984 2,325 J 5 VVP 400 0,465 207 10 4 15792,57 17108,67 K12 1987 0,78 N 3 PGV 25 0,260 91 5 2 4956,22 5561,58 K13 1987 3 J 5 VP 600 0,600 156 6 4 8422 9930,68 K14 1987 2002 0,448 T 2 RK 100 0,116 96 2 2 3335,41 3426,53 2) 1 VIADRUS G 90 0,120 1 VIADRUS G 90 0,096 K15 1990 3,72 T 1 VP 600 0,600 356 28 10 19396,32 19120,36 3 KDVE 100 1,040 Poznámka K16 1991 4,16 J 4 KDVE 100 1,040 431 26 10 23531,83 26529,45 K17 2001 0,15 N 2 VIADRUS G 100 0,075 16 1 2 1682,12 0 16 bytů - armáda (domovní kotelna) 7) K18 1981 2005 0,246 T 2 HOVAL UG-AM-C 0,123 50 1 1 1223,95 986,59 Městská ubytovna - pro sociálně slabé K19 1979 2005 0,168 T 2 HOVAL Top Gas 80 0,084 0 1 1 1921,49 0 Domovní kotelna - kancelářské prostory Strana: 4/45
Pokračování tabulky č. 1 - Základní informace o kotelnách systému CZT ve městě Hranice. Zdroj: EKOLTES, a. s. Kotelna Zahájení provozu Rok rekonstr. 1) Nominální výkon kotelny Napojení na centr. disp. Počet kotlů Typ kotle Výkon kotle Počet bytů Počet vchodů Počet měřidel Podlahová plocha ÚT Podlahová plocha TV Poznámka K20 2001 0,192 N 4 PROTHERM 50 SOO 0,048 31 1 0 1624,89 1345,44 K21 1994 0,18 T 2 VIADRUS G 100 0,090 48 1 1 1408,82 1535,8 K22 1994 0,131 T 3 VIADRUS G 25 0,04375 0 1 1 1622 1622 Vojenská ubytovna - pro vojáky K23 1994 0,12 T 2 VIADRUS G 100 0,060 0 1 1 708 0 MŠ Sídliště Struhlovsko K24 1994 0,12 T 2 VIADRUS G 100 0,060 0 1 1 487 0 Dříve jesle, dnes Dětské centrum - stacionář K25 2004 1,8 T 2 HOVAL UG-AM-C 0,500 312 19 5 16728,49 18440,31 3) 2 HOVAL UG-AM-C 0,400 K26 2006 0,8 T 2 HOVAL UG AM - C 0,400 0 1 0 Plovárna Hranice K27 1996 4,72 T 1 KDVE 160 1,600 504 29 14 26132,39 29930,8 3 KDVE 100 1,040 K28 1996 0,15 N 2 VIADRUS G 100 0,075 0 1 0 921,49 0 4) K29 1976 0,8 J 1 VVP 400 S 0,500 0 1 1 EKOLTES ředitelství 1 250 S 0,300 K30 1999 0,024 N 1 PROTHERM 24 KTV 0,024 0 1 0 EKOLTES TH K31 1999 0,18 J 2 VIADRUS G 100 0,090 32 4 4 1529,96 0 5) K32 1999 0,198 N 4 VIADRUS G 27 0,0495 38 2 1 1893,48 2140,78 5) DESTILA DPL 37 K33 1997 0,037 N 1 AUT 0,037 0 1 0 Fotbalový stadion K34 1999 0,053 N 2 VIADRUS G 27 ECO 0,0265 9 1 0 351,92 420,5 6) Poznámky 1) Rekonstrukcí je myšlena výměna kotlů a kompletní výměna veškerého zařízení kotelny (nikoliv jen např. napojení na dispečink) 2) V případě kotelny K14 spočívala rekonstrukce pouze ve výměně kotle 3) Kotelna K25 byla původně na LTO její komplexní rekonstrukce včetně změny zdroje je chápána jako vybudování nové kotelny 4) Kotelna K28 využívala tuhé fosilní palivo město provedlo rekonstrukci kotelny a předalo ji do nájmu společnosti EKOLTES, a. s. 5) Kotelny K31 a K32 spalovaly před rokem 1999 koks, v roce 1999 výměna zdroje na zemní plyn 6) Kotelna K34 byla rekonstruována při rekonstrukci celého domu objekt je v majetku města - původně zde byly ordinace dětských lékařů 7) V kotelně je systém LOGOPACK. Do bytů je dodávána tepelná energie a uživatelé bytů si ji sami v bytě rozdělují a používají pro vytápění a pro ohřev teplé vody. Strana: 5/45
1.1 Struktura systému CZT ve městě Hranice Struktura systému kotelen CZT v Hranicích a lokalizace jednotlivých kotelen na obrázku č. 1. Celkem je provozováno 33 kotelen spalujících zemní plyn s ohledem na jejich lokalizaci v intravilánu města a nutnosti dodržet emisní limity a zachovat adekvátní kvalitu ovzduší. Teplovody jsou řešeny jako čtyřtrubkové s výjimkou kotelen K15 a K27, kde jsou rozvody řešeny jako dvoutrubkové a teplo přivádějí na objektové předávací stanice. Jednotlivými zdroji sítě kotelen CZT jsou zásobovány nejen bytové domy, ale také objekty občanské vybavenosti a provozní a administrativní prostory provozovatele. Obrázek č. 1 - Letecký pohled na město Hranice s integrovaným schématem rozmístění kotelen CZT. Podklady: GEODIS Brno, s. r. o.; www.mapy.cz; EKOLTES, a. s. Strana: 6/45
Základní technické údaje o systému CZT ve městě Hranicích spravovaném společností EKOLTES, a. s. jsou uvedeny v tabulce č. 2. Tyto informace dávají základní představu o rozsahu, výkonech, počtech zásobovaných bytů, podlahové plochy apod. Detailnější schéma systému CZT lokalizace kotelen v intravilánu je uvedeno na obrázku č. 2. Schéma vychází z podkladů poskytnutých společností EKOLTES, a. s. Na obrázku jsou zachyceny i kotelny zrušené či prodané. Tabulka č. 2 Přehled základních informací o systému CZT v Hranicích Ukazatel Hodnota Celkový počet kotelen 33 Z toho zásobuje byty 1 24 Objekty občanské vybavenosti, služby 7 Objekty provozovatele 2 Nominální výkon kotelen 37,106 MW Napojení na centrální dispečink 25 kotelen Počet kotlů 98 Počet zásobovaných bytů 3 695 Počet vchodů 204 Počet měřidel 95 Podlahová plocha ÚT 205 760,12 m 2 Podlahová plocha TV 219 798,36 m 2 Celkem 25 kotelen z 33 je napojeno na centrální dispečink umístěný v objektu Tepelného hospodářství společnosti EKOLTES, a. s. na kotelně Struhlovsko K27. Jsou používány dva systémy vzdáleného přístupu. 13 kotelen je napojeno pomocí zařízení MaR Controls a 12 kotelen pomocí systému TRONIC. Zařízení umožňuje plnohodnotnou dálkovou obsluhu provozu kotelen v závislosti na změně venkovní teploty a potřeby jednotlivých lokalit. Dodávku tepelné energie pro přípravu teplé vody zajišťuje systém po celý rok vždy od 6-22 hodin. Nastavení tohoto limitu je dáno na základě požadavků odběratelů a také na ekonomice provozu systému v nočních hodinách s minimálním odběrem. Systémy jsou hydraulicky vyváženy. Prakticky u všech otopných těles v systémech jsou použity termoregulační hlavice. Provozovatel provádí rekonstrukce samotných zdrojů i teplovodů a další související techniky (MaR apod.) v mezích svých ekonomických možností s cílem zefektivňovat výrobu tepelné energie s pozitivním dopadem na udržení přijatelné ceny pro konečného odběratele. Bližší informace o rekonstrukcích teplovodů jsou uvedeny v podkapitole 1.1.1 Provozovatel také splnil legislativní podmínky a nechal zpracovat energetické audity všech provozovaných kotelen a v rámci plánovaných rekonstrukcí realizuje doporučená energeticky úsporná opatření. V dalších kapitolách analyzujeme spotřebu paliv, produkci tepelné energie, náklady, ceny pro konečné odběratele, časové vývoje vybraných ukazatelů, některé přehledové hodnoty ve vztahu k bytovému fondu města Hranice. 1 Včetně bytů v domově důchodců, sociálních bytů. Strana: 7/45
Obrázek č. 2 - Rozmístění kotelen CZT ve městě Hranice. Vymezení oblasti schématu je zobrazeno na předchozím snímku. Strana: 8/45
1.1.1 Rekonstrukce CZT teplovody Provozovatel systému CZT realizuje pravidelnou údržbu, rekonstrukci a výměnu zastaralé technologie ve vybraných kotelnách. V letech 2006/2007 nebyly v systému plánovány žádné rozsáhlé rekonstrukce kotelen s ohledem na prodej bytů z majetku města a na očekávané schválení koncepce dalšího rozvoje systému CZT v Hranicích. V těchto letech byly opravy a údržba zaměřeny na rekonstrukci teplovodů. Přehled oprav je uveden níže. Kotelna Rok realizace opravy Oprava Poznámka K1 1996 Výměna venkovních teplovodů Na rozvod TUV bylo použito pozinkované potrubí. Rozvody tepla i TUV byly zaizolovány dle platných norem. K2 1999 Výměna venkovních teplovodů Na rozvod TUV bylo použito pozinkované potrubí. Rozvody tepla i TUV byly zaizolovány dle platných norem. K3 2002 Výměna venkovních teplovodů Použito předizolované potrubí ISO PLUS. K4 2002 Výměna venkovních teplovodů Použito předizolovaného potrubí ISO PLUS. K5 2001 Výměna venkovních teplovodů Použito předizolovaného potrubí ISO PLUS. K7 2000 Výměna venkovních teplovodů Použito předizolované potrubí ISO PLUS. K8 1999 Výměna venkovních teplovodů Použito předizolované potrubí ISO PLUS. K9 2000 Výměna venkovních teplovodů Použito předizolované potrubí ISO PLUS. K11 2006-2007 Rekonstrukce teplovodu V roce 2006 byla zahájena výměna venkovních teplovodů, použito předizolované potrubí ISO PLUS. Velká část realizována v roce 2006, dokončeno 2007. K12 2006 Rekonstrukce teplovodu V roce 2006 byla provedena výměna venkovních teplovodů, použito předizolované potrubí ISO PLUS. K13 2006 Výměna venkovních teplovodů Použito předizolované potrubí ISO PLUS. K14 2000 Výměna venkovních teplovodů Na rozvod TUV bylo použito pozinkované potrubí. Rozvody tepla i TUV byli zaizolovány dle platných norem. K15 1996 Výměna venkovních teplovodů Použito předizolované potrubí TARCO. Současně s tímto teplovodem bylo vybudováno i 10 OPS v objektech. Další objektová stanice (čp. 1993) zahájila provoz v roce 2003. V roce 2006 došlo k odpojení objektové předávací stanice v čp. 1360-62 z důvodů vybudování si vlastní kotelny. K16 2007 Pouze výměna části venkovních teplovodů (viz poznámka). Zbytek původní rozvody. Provedena výměna teplovodu pouze mezi domy č. p. 1873 a 1885 v roce 2007 a použito potrubí ISO PLUS. Ostatní teplovody původní z roku 1991. K25 1991 Výměna venkovních teplovodů Na rozvod TUV bylo použito pozinkované potrubí. Rozvody tepla i TUV byly zaizolovány dle platných norem. K27 1995 V roce 1995 byla provedena výměna čtyřtrubky za dvoutrubku. Použito předizolované potrubí ISO PLUS. Současně s tímto teplovodem bylo vybudováno 14 objektových předávacích stanic v domech. K29 2002 Výměna venkovních teplovodů Použito předizolované potrubí ISO PLUS. K31 1999 Výměna venkovních teplovodů Použito předizolované potrubí ISO PLUS. Tabulka č. 3 Přehled rekonstrukcí venkovních teplovodů. Zdroj: EKOLTES, a. s. Strana: 9/45
Výše uvedené údaje svědčí o tom, že provozovatel soustav trvale zvyšuje dobrý stav zařízení a rozvodů a je si vědom významu energetických úspor při zvyšování efektivity výroby a distribuce energie. O této skutečnosti svědčí i níže uvedená analýza nákladů investovaných do rekonstrukcí a údržby systému CZT v Hranicích. V tabulce č.. 4 je přehled investičních nákladů vynaložených provozovatelem systému CZT v Hranicích (EKOLTES, a. s.) v letech 2002-2006. Tabulka dokládá trend pravidelné a efektivní údržby a rekonstrukcí těch zdrojů, které jsou nejméně ekonomické s ohledem na své stáří. V roce 2006 provozovatel investoval pouze do rekonstrukce teplovodů z důvodů očekávaného prodeje městských bytů a vymezení další strategie rozvoje CZT v Hranicích. Oblast investic/rok 2002 2003 2004 2005 2006 stavební část 18 109,00 Kč 215 869,70 Kč 3 401 241,00 Kč 154 386,00 Kč 0,00 Kč strojní část 3 016 166,25 Kč 3 962 459,70 Kč 5 435 066,00 Kč 2 632 766,00 Kč 0,00 Kč teplovody 1 253 731,81 Kč 6 130 740,20 Kč MaR 2 003 855,00 Kč 846 971,60 Kč 391 234,00 Kč 496 338,00 Kč 0,00 Kč CELKEM 6 291 862,06 Kč 5 025 301,00 Kč 9 227 541,00 Kč 3 283 490,00 Kč 6 130 740,20 Kč Tabulka č. 4 Přehled vynaložených investic do oprav a údržby systému CZT Hranice v letech 2002-2006 v Kč. Zdroj: EKOLTES, a. s., REC, o. p. s. Graf č. 1 prezentuje údaje z tabulky č. 4 v grafické podobě. Připomínáme, že výše realizovaných investic se zpětně promítá do ceny GJ ve formě odpisů. Ekonomické parametry a údaje analyzujeme v kapitole 2.1. Graf č. 2 zobrazuje strukturu vynaložených investičních nákladů v členění na stavební, strojní a MaR část a teplovody. Časový vývoj hodnoty investic do systému CZT Hranice provozovaného společností EKOLTES, a. s. 10 000 000,00 Kč Investice v Kč 8 000 000,00 Kč 6 000 000,00 Kč 4 000 000,00 Kč 2 000 000,00 Kč 0,00 Kč 2002 2003 2004 2005 2006 Rok Graf č. 1 Přehled celkově vynaložených investičních nákladů na opravy a údržbu systému CZT Hranice. Zdroj: EKOLTES, a. s., REC, o. p. s. Strana: 10/45
Časový vývoj investic do systému CZT Hranice provozovaného společností EKOLTES, a. s. dle povahy investice Investice v Kč 7 000 000,00 Kč 6 000 000,00 Kč 5 000 000,00 Kč 4 000 000,00 Kč 3 000 000,00 Kč 2 000 000,00 Kč stavební část strojní část teplovody MaR 1 000 000,00 Kč 0,00 Kč 2002 2003 2004 2005 2006 Rok Graf č. 2 Struktura investičních výdajů podle účelu využití v systému CZT Hranice v letech 2002-2006. Zdroj: EKOLTES, a. s., REC, o. p. s. Finanční prostředky jsou směřovány do těch investic, které přinášejí neustálé zvyšování efektivity výroby a zvyšování energetické efektivnosti. 2. ANALÝZA SPOTŘEBY PALIV A ENERGIÍ Analýzu spotřeby paliv a energií v systému CZT v Hranicích jsme provedli na základě poskytnutých informací od společnosti EKOLTES, a. s. Spolupráce s touto společností byla velmi dobrá. Rozsah a charakteristika evidovaných údajů byly na velmi vysoké úrovni, což svědčí o kvalitě managementu oblasti tepelného hospodářství. Z poskytnutých údajů, jejich složení a struktury vyplývá, že společnost EKOLTES, a. s. se efektivitou a nákladovostí výroby tepla velmi často a pravidelně zabývá a věnuje mu vysokou pozornost. Pro analýzu nám byly poskytnuty následující údaje: - přehled spotřeby zemního plynu pro roky 2002 2006 v členění na jednotlivé provozované kotelny - přehled spotřeby elektřiny pro provoz kotelen, pomocných provozů a OPS 2 pro roky 2002 2006 v členění na jednotlivé provozované kotelny - přehled vyrobené a prodané tepelné energie v GJ na úrovni jednotlivých kotelen a měsíců pro roky 2002 2006 2 Objektová předávací stanice Strana: 11/45
- energetické audity jednotlivých kotelen - kalkulační vzorce a náklady na provoz pro výpočet cen tepelné energie pro roky 2004 2007 - přehledná mapka umístění kotelen a rozsah domů z nich zásobovaných - číselné údaje o skutečných spotřebách a nákladech za období 2002 2006 - kontrolní protokoly vztahující se k výrobě tepla - osobní konzultace a prohlídky vybraných kotelen a dispečerského pracoviště Cílem analýzy bylo: - postihnout vývojové trendy ve spotřebě - analyzovat samotnou spotřebu (včetně měrných ukazatelů) - analyzovat rozložení spotřeby dle paliv a energií - analyzovat náklady a ceny tepelné energie pro konečného uživatele - analyzovat strukturu spotřeby dle kotelen, dle využití tepelné energie - analyzovat efektivitu výroby tepla V rámci systému kotelen CZT jsou sledovány spotřeby paliv a energií včetně dalších souvisejících nákladů ovlivňujících výslednou cenu prodávané tepelné energie. Problematikou cen tepelné energie se zabýváme v následující podkapitole 2.1. K prezentaci číselných údajů a časových trendů využíváme v maximální možné míře názorné metody grafů. Hlavní grafy jsou vloženy přímo do textu, doplňkové grafy najdete v kapitole 4. Grafy a přílohy. Jak jsme již uváděli, všechny kotelny využívají jako palivo zemní plyn, což je dáno snahou nahrazení spalování tuhých fosilních paliv v intravilánu města, případně eliminací velmi nákladného vytápění lehkým topným olejem. Vývoj ročních spotřeb zemního plynu v soustavě kotelen je graficky znázorněn na grafu č. 3 souhrnně za každý rok. Podrobný přehled spotřeby zemního plynu dle jednotlivých kotelen je uveden v kapitole 5, jako graf č. 1. Analýza ukazuje postupný pokles spotřeby zemního plynu, tedy snížení výroby tepla, což je dáno: - snižováním energetické náročnosti bytových domů (zateplováním) - energeticky úsporným chováním samotných obyvatel obecně tedy poklesem odběru (bez rozlišení důvodů) - poklesem počtu dennostupňů (tedy zvýšením průměrné teploty v topné sezóně) významný faktor Strana: 12/45
Roční spotřeba zemního plynu v soustavě kotelen CZT Hranice v letech 2004-2006 52 000,00 Spotřeba zemního plynu v MWh/rok 51 000,00 50 000,00 49 000,00 48 000,00 47 000,00 46 000,00 45 000,00 50 527,24 50 821,47 47 219,44 2004 2005 2006 Roky Graf č. 3 Vývoj spotřeby zemního plynu v soustavě CZT v Hranicích v letech 2004-2006. Zdroj: EKOLTES, a. s. Spotřeba zemního plynu pro kotelny soustavy CZT v Hranicích přepočteno na metry krychlové činí 4 475 tisíc metrů krychlových v roce 2006. Dále jsme analyzovali spotřebu paliva v jednotlivých měsících roku pro celou soustavu, po dobu tří posledních let. Výsledek v podobě grafu č. 4 je uveden níže. Graf ukazuje naprosto standardní průběh ročních variací, neukazuje žádné meziroční výkyvy či disproporce (na přelomu roků 2005/2006 převládaly velmi nízké teploty, což se zpětně projevilo na spotřebě). Konkrétní průběh roční křivky závisí především na průběhu teploty. Například rok 2006 ukazuje tužší zimu až do 3. měsíce roku, a naopak mírnější nástup zimy (resp. téměř její absenci) na konci roku 2006. Spotřeba zemního plynu v kotelnách soustavy CZT v Hranicích dle jednotlivých měsíců roků 2004-2006 10 000,00 Spotřeba v MWh/měsíc 9 000,00 8 000,00 7 000,00 6 000,00 5 000,00 4 000,00 3 000,00 2 000,00 1 000,00 0,00 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Měsíce 10. 11. 12. 2004 2005 2006 Rok Graf č. 4 Roční průběh spotřeby zemního plynu v soustavě kotelen CZT v Hranicích v letech 2004-2006. Zdroj: EKOLTES, a. s. Strana: 13/45
Pro analýzu časových řad a posouzení vývoje výroby tepelné energie jsme použili data o skutečně vyrobeném teplu, prodaném teplu v členění na teplo pro vytápění a teplo pro ohřev teplé vody pro roky 2002-2006. Výsledky této části analýzy jsou zobrazeny na grafu č. 5. Graf velmi dobře ukazuje celkový trend poklesu výroby v souvislosti s úsporami a snížením odbytu tepla. Přehled základních ukazatelů provozu soustavy CZT Hranice - skutečné hodnoty 180000,00 160000,00 140000,00 GJ/rok 120000,00 100000,00 80000,00 60000,00 40000,00 20000,00 Vyrobené teplo Prodané teplo Prodané teplo ÚT Prodané teplo TUV 0,00 2002 2003 2004 2005 2006 Rok Graf č. 5 Přehled základních ukazatelů provozu soustavy CZT v Hranicích. Vyrobené teplo v porovnání s prodaným teplem (tato položka je dále dělena na teplo na vytápění a teplo pro ohřev teplé vody). Zdroj: EKOLTES, a. s. Dále je na něm možné doložit větší pokles spotřeby tepla využívaného pro vytápění než v případě tepla určeného pro přípravu teplé vody. Číselné údaje, ze kterých je sestaven graf č. 5 jsou uvedeny v tabulce č. 5. Tabulka č. 5 Číselný přehled výroby tepla, prodeje tepla ve struktuře vytápění a ohřev teplé vody pro soustavu kotelen CZT v Hranicích pro roky 2002 až 2007 (první 4 měsíce). Zdroj: EKOLTES, a. s. Ukazatel 2002 2003 2004 2005 2006 1-4/2007 Vyrobené teplo (GJ) 154 570,25 154 046,21 149 128,29 142 791,95 132 438,55 50 442,50 Prodané teplo (GJ) 148 827,53 147 290,98 142 274,13 136 318,90 126 110,70 47 819,13 Prodané teplo ÚT (GJ) 106 051,23 104 914,05 99606,36 94150,10 86 245,95 34 496,90 Prodané teplo TUV (GJ) 42 776,30 42 376,93 42667,77 42168,80 39 864,75 13 322,23 Grafické srovnání vývoje výroby a prodeje tepla v soustavě CZT pro poslední tři roky, je uvedeno v grafu č. 6. Zde je mnohem lépe patrný trend poklesu výroby a prodeje, který je pro další efektivní provozování systému centrálních kotelen nežádoucí. S poklesem výroby a prodeje totiž rostou náklady na jednotku vyprodukovaného tepla díky tomu, že jsou fixní náklady rozpočítávány na menší počet vyprodukovaných jednotek tepla. Strana: 14/45
Výroba a prodej energie v soustavě CZT v Hranicích v letech 2004-2006 v GJ GJ/rok 155 000,00 150 000,00 145 000,00 140 000,00 135 000,00 130 000,00 125 000,00 120 000,00 115 000,00 110 000,00 2004 2005 2006 Prodaná energie GJ celkem 142 274,13 136 318,90 126 110,70 Vyrobená energie GJ celkem 149 128,29 142 791,95 132 438,55 Roky Graf č. 6 Výroba a prodej tepla v letech 2004-2006 v soustavě CZT v Hranicích v GJ. Zdroj: EKOLTES, a. s. Ještě lépe je pokles patrný na grafu č. 7, který zobrazuje procentní hodnotu výroby a prodeje tepla v procentech roku 2004. Vidíme, že rok 2006 znamená pokles na hodnotu necelých 89 % roku 2004. Je však nutno upozornit, že konec roku 2006 se vyznačoval vyššími průměrnými teplotami a tedy i nižší potřebou tepla, které trend poklesu odběrů ještě zesílily. Z důvodů výše uvedených lze jen velmi těžko specifikovat podíl poklesu spotřeby indukovaný snižováním potřeby tepla v zateplených objektech nebo velmi mírnou zimou (tento vliv může být majoritní). Změna prodeje energie v soustavě CZT v Hranicích v letech 2004-2006 v % roku 2004 % - vztaženo k roku 2004 102,00% 100,00% 98,00% 96,00% 94,00% 92,00% 90,00% 88,00% 86,00% 84,00% 82,00% 100,00% 95,75% 88,81% 2004 2005 2006 Roky Graf č. 7 Vyjádření trendu poklesu výroby a prodeje tepla v soustavě CZT v letech 2004-2006 vyjádřeno v procentech vztažených na rok 2004. Zdroj: EKOLTES, a. s. Strana: 15/45
Údaje o výrobě a prodeji tepla podle jednotlivých kotelen systému CZT v Hranicích jsou uvedeny v příloze (kapitola 5.) graf č. 2. Důležitou hodnotou ukazující efektivitu celého systému jsou vnitřní ztráty systému na kotelnách, rozvodech, předávacích stanicích apod. Hodnoty ztrát vyjádřené v procentech jsou graficky i číselně vyjádřeny na grafu č. 8, který ukazuje mírný nárůst ztrát od roku 2002 o hodnotu přibližně 1,5 %. Ztráty tepla v systému CZT v Hranicích v % 6,00 5,00 4,39 4,60 4,53 4,78 5,20 4,00 3,72 % ztrát 3,00 2,00 1,00 0,00 2002 2003 2004 2005 2006 1-4/2007 Roky Graf č. 8 Časový vývoj ztrát v systému kotelen CZT v Hranicích. Zdroj: EKOLTES, a. s. Zvýšená ztráta tepla (a tím i zvýšená spotřeba plynu na výrobu 1 GJ tepla) souvisí se stále se snižující výrobou i prodejem tepelné energie. Ukazuje také na vhodnost postupné výměny stávajících plynových kotlů zastaralé technologie za nové kotle kondenzační, které dosahují účinnost až 106 %. S trendem snižování výroby tepla a prodeje tepla adekvátně poroste i procento ztrát. Tomuto trendu lze čelit jen dalším zvyšováním účinnosti přeměny na zdrojích, snižováním ztrát v distribučních systémech apod. Porovnáme-li ztráty v systému CZT v Hranicích s uváděnými hodnotami z literatury, jsou výsledky provozovatele více než dobré. Mezní ztráty v systémech CZT jsou uváděny v rozmezí 6-10 % v primárních rozvodech a 5-6 % v sekundárních rozvodech 3. Najdeme však i systémy se ztrátami vyššími i nižšími. Přihlédneme-li ke skutečnosti, že snižování spotřeby tepla v systému vede k růstu ztráty v rozvodech, je výsledek 5,2 % ztrát více než dobrý a svědčí o kvalitě provozovatele. Významným prvkem systému CZT jsou také elektrické pohony a systémy, které jsou většími či menšími spotřebiteli elektřiny. Spotřeba elektřiny se také stává relativně významnou nákladovou položkou. I proto jsme provedli stručnou analýzu spotřeby elektřiny v průběhu roku v celém systému kotelen CZT v Hranicích, jejíž grafický výstup je uveden na grafu č. 9. 3 Bouška, Jan; Knížek, Petr; Mrázek, Karel aj.: Zásady návrhu hospodárných opatření ve zdrojích, rozvodech a při spotřebě energie a typová řešení energetických auditů. Praha: ČEA 1997. Strana: 16/45
Spotřeba elektřiny v soustavě kotelen CZT v Hranicích v roce 2006 v kwh 80000 70000 Spotřeba v kwh/měsíc 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Měsíce roku 2006 Graf č. 9 Roční průběhy spotřeby elektřiny v systému CZT v Hranicích za rok 2006. Zdroj: EKOLTES, a. s. Graf ukazuje sezónní výkyvy, které jsou však menší než v případě spotřeby zemního plynu. Vyplývá to z nutnosti pohánět oběhová čerpadla cirkulačních okruhů pro přípravu teplé vody. Spotřebu elektřiny jsme vyhodnotili pro jednotlivé kotelny v roce 2006 a výsledný graf je uveden v kapitole 5. pod číslem 3. Tento graf nám ukazuje rozdíly v náročnosti na spotřebu elektřiny závislé nejen na množství vyrobeného tepla, délce provozu, ale také na stáří a energetické efektivitě jednotlivých kotelen. Hodnoty spotřeby elektřiny pro jednotlivé kotelny jsme vyhodnotili také pomocí měrných ukazatelů. Zvolili jsme si jednak závislost spotřeby elektřiny na nominálním výkonu kotelny, a dále závislost spotřeby elektřiny na spotřebované MWh v podobě paliva. Shrnutí výsledků této analýzy jsme provedli v následujícím grafu č. 10. Nutno poznamenat, že z grafu byla vyloučena kotelna K30, umístěná v objektu tepelného hospodářství společnosti EKOLTES, a. s., a to z toho důvodu, že se jedná o malý objekt, s malou kotelnou, ale do spotřeby elektřiny se započítává provoz celé budovy včetně dílen (svařování). Hodnota měrných ukazatelů pro tuto kotelnu dosahovala o řád vyšších hodnot. V případě kotelny K20, která je umístěna v domově důchodců může být příčinou relativně vysoké měrné spotřeby elektřiny skutečnost, že v systému pro cirkulaci vody pro přípravu teplé vody jsou zapojena dvě čerpadla (aby se podařilo teplou vodu dostat i do nejvzdálenějšího místa v objektu. Strana: 17/45
Porovnání měrných hodnot spotřeby elektřiny ve vybraných kotelnách soustavy CZT v Hranicích v roce 2006 K 20 K 12 K 34 K 21 K 16 K 7 K 27 K 6 Spotřeba elektřiny v kwh/rok 2006 na kw nominálního výkonu kotelny 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 Kotelny K 15 K 9 K 8 K 3 K 2 K 4 K 11 K 19 K 5 K 25 K 32 K 31 K 1 K 18 K 14 K 13 Měrná spotřeba elektřiny v kwh na MWh spotřebovaného ZP Měrná spotřeba elektřiny na kw nom. výkonu 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 Spotřeba elektřiny v kwh/rok 2006 na MWh spotřebovaného paliva 18,00 (ZP) Graf č. 10 Porovnání měrných hodnot spotřeby elektřiny pro jednotlivé kotelny systému CZT v Hranicích v roce 2006. Měrné hodnoty spotřeby elektřiny byly vztaženy k nominálnímu výkonu kotelny a k jedné MWh obsažené v palivu. Zdroj: EKOLTES, a. s., REC, o. p. s. Strana: 18/45
2.1 Vývoj nákladů na provoz systému a vývoj cen tepelné energie v soustavě CZT v Hranicích Z pohledu konečného zákazníka je nejdůležitějším faktorem (kromě spolehlivosti dodávky) skutečně účtovaná konečná cena nakupované tepelné energie. Konečná cena je určována podle skutečných nákladů na provozování daného systému v běžném roce a je závislá na několika hlavních vstupech: ceně paliva ceně pomocných médií (elektřiny, vody) objemu výroby a prodeje poměru fixních a variabilních nákladů výši odpisů apod. Skutečná cena, za níž společnost EKOLTES, a. s. prodává svým odběratelům teplo, a časový vývoj této ceny od roku 2002 jsou uvedeny na grafu č. 11. Nárůst ceny je dán nejen nárůstem ceny paliva a dalších vstupů, ale také snižováním objemu výroby a prodeje a tedy zhoršujícím se poměrem fixních a variabilních nákladů, které musí být v ceně tepla a souvisejících služeb zahrnuty. Dnešní ceny tepla patří k tzv. věcně usměrňovaným cenám a jejich růst kontroluje Energetický regulační úřad. Provozovatelé si tedy nemohou stanovovat výši úhrady libovolně, ale musí se držet velmi striktních pravidel a zásad. Podle informací z teplárenského sdružení a ERÚ činí současná průměrná cena tepelné energie z centrálních zdrojů kolem 400 Kč/GJ (v mixu zdrojů). Jelikož se jedná o mix zdrojů, větší výpovědní hodnotu bude mít přehledná tabulka průměrných cen tepelné energie pro konečné spotřebitele 2001 k 1. 1. 2006, kterou jsme přebrali ze zdroje ERÚ 4. Palivo 2001 2002 2003 2004 2005 k 1. 1. 2006 předpoklad Kč/GJ Kč/GJ Kč/GJ Kč/GJ Kč/GJ Kč/GJ uhlí 297,03 309,49 313,26 320,94 332,30 344,55 ostatní palivo 342,41 350,34 351,92 369,72 402,36 450,46 vážený průměr 318,87 330,34 330,78 341,62 362,53 394,95 Tabulka č. 6 Přehled průměrných výsledných cen tepelné energie v jednotlivých letech (rok 2006) předpokládaná cena. Zdroj: ERÚ - http://www.eru.cz/pdf/tarify_teplo_2005_hodnoceni.pdf Do přehledu uvedeného v tabulce č. 6 byly zahrnuty dodávky tepelné energie z rozvodů z blokové kotelny, z venkovních sekundárních rozvodů a z domovní předávací stanice, a to jak z uhlí, tak i z ostatního paliva. Váženým průměrem byla stanovena průměrná cena za jednotlivé roky u obou druhů paliv. Z grafu je patrný vyšší nárůst průměrné ceny tepelné energie vyrobené z ostatních paliv, což je ovlivněno vyšším nárůstem zemního plynu na konci roku 2005 a na počátku roku 2006. S ohledem na palivo a úroveň provozování považujeme cenu za rok 2006 za velmi přijatelnou. 4 http://www.eru.cz/pdf/tarify_teplo_2005_hodnoceni.pdf - kapitola 4. tabulka č. 11 Strana: 19/45
Skutečná cena tepelné energie v systému CZT Hranice Kč/prodanou GJ 500,00 450,00 400,00 350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 462,41 384,72 353,30 339,04 321,86 2002 2003 2004 2005 2006 Roky Graf č. 11 Vývoj skutečné ceny tepelné energie v systému CZT v Hranicích. Zdroj: EKOLTES, a. s. Jak jsme již uvedli výše, jedním z klíčových faktorů konečné ceny tepelné energie je cena paliva, v našem případě zemního plynu. Pro analýzu jsme však přidali i vývoj ceny elektřiny, která se na výsledné ceně tepla také podílí. Grafické zobrazení hodnot včetně tabulky těchto hodnot je uvedeno v grafu č. 12. Změny cen zemního plynu a elektřiny v systému CZT Hranice - skutečné hodnoty 3,50000 3,00000 2,50000 Kč/kWh 2,00000 1,50000 1,00000 0,50000 0,00000 Cena plyn (Kč/kWh) 0,50766 0,50408 0,52626 0,63007 0,83130 0,71895 Cena elektrická energie (Kč/kWh) 2002 2003 2004 2005 2006 1-4/2007 2,72957 2,39348 2,46996 2,78304 3,01923 3,22250 Roky Graf č. 12 Změny ceny zemního plynu a elektřiny v letech 2002-2007 (první 4 měsíce) podle skutečných nákupů společnosti provozující systém CZT v Hranicích. Zdroj: EKOLTES, a. s. Cena elektřiny vytrvale roste a její meziroční změny jsou v řádech desetihaléřů za rok a kwh a po minimu ceny v letech 2003 její cena neustále roste. Cenový vývoj zemního plynu také v roce 2003 Strana: 20/45