INFORMAČNÍ A EDUKAČNÍ LETÁK O KONDENZAČNÍCH MINITEPLÁRNÁCH v rámci PROJEKTU APLIKOVANÝ VÝZKUM NASAZENÍ MALÝCH KONDENZAČNÍCH TEPLÁREN DO VEŘEJNÝCH OBJEKTŮ, BYTOVÝCH DOMŮ A PODNIKATELSKÝCH PROVOZOVEN S AKUMULACÍ VYROBENÉ ENERGIE V MÍSTĚ VÝROBY A S DŮRAZEM NA INTELIGENTNÍ ŘÍZENÍ Projekt byl podpořen Moravskoslezským krajem na základě programu Podpora vědy a výzkumu v Moravskoslezském kraji 2016 Zpracovaný společností YOUNG4ENERGY s.r.o.
CO TO JE KONDENZAČNÍ MINITEPLÁRNA? Spojení základních zdrojů pro výrobu tepla kotlů a kogeneračních jednotek (KGJ) pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla. Kombinovaná výroba elektřina a tepla (KVET) umožňuje maximální využití energie v palivu. Kondenzační miniteplárna může být doplněna o další zařízení pro optimalizaci jejího provozu: o akumulaci energie, o řídicí systém s dálkovým dohledem, o fotovoltaickou elektrárnu (případně další zařízení na obnovitelné zdroje energie OZE), o dobíjecí stanici pro elektromobilitu. Cílem není ostrovní režim, ale cestou je snižování kapacit a spotřeby energie v místě výroby. Kompromis mezi centralizací dodávek energií a částečnou decentralizací. Cílem je nahradit stávající neekologické a neúčinné lokální (uhelné, olejové nebo zastaralé plynové) výtopny za nové, stabilní, spolehlivé, moderní kondenzační teplárny s extrémně nízkými emisemi s kombinovanou výrobou elektřiny a tepla. Možné komponenty kondenzační miniteplárny: Kondenzační mikrokogenerační jednotka (či jejich kaskáda). Kondenzační plynové kotle (či jejich kaskáda). Akumulace tepla do vícevrstevných akumulačních nádob. Akumulace tepla do akumulačních nádob přes elektroohřev. Akumulace elektrické energie do bateriových systémů. Zařízení pro využití solární energie fotovoltaické panely, termosolární kolektory. Zařízení pro využití dalších obnovitelných zdrojů vítr, biomasa. Řídicí systém pro optimální využití vyrobené energie v místě výroby. Prediktivní řídicí systém pro předpověď spotřeby energie s ohledem na klimatické podmínky a s ohledem na historická data spotřeb zásobovaného objektu. Dobíjecí stanice pro elektromobilitu. Periférie jednotlivých zařízení a případné další prvky. Co to je kondenzační režim? Je to pokrokový spalovací režim s využitím odpadního tepla, které v případě běžného termického režimu (u zastaralých technologií) uniká komínem ve formě horkých spalin zcela bez užitku. U kondenzačních technologií prochází spaliny kondenzačním výměníkem, kde se vodní pára obsažená ve spalinách ochladí, zkondenzuje a předá své výparné teplo. Díky tomuto procesu mají kondenzační technologie účinnost vyšší než 100% (dříve se totiž v normě pro výpočet účinnosti nepočítalo s možností využití tohoto latentního tepla). Co to je kondenzační mikrokogenerační jednotka? Kondenzační mikrokogenerační jednotka je zařízení pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla (KVET). Skládá se z motoru (většinou na zemní plyn), generátoru, katalyzátoru, výměníků a řídicích jednotek. Vyrobené teplo z mikrokogenerační jednotky může částečně nahradit teplo z kotlů vyrobená elektřina je pak jako bonus.
Na základě důkladné analýzy jsme vybrali kondenzační mikrokogenerační jednotku TOTEM z Itálie s velmi zajímavými parametry: Extrémně vysoká účinnost (A++). V kondenzačním režimu až 107,4 %. Extrémně nízké emise NO x i CO nižší než 10 mg/m N 3. Motor (FCA Fiat Fire 1.4 CNG Euro 6/VI) s trojcestným katalyzátorem splňující normu EURO 6. Pokročilý kondenzační režim v základním provedení. Hmotnost 720 kg u TOTEM 10 (respektive 780 kg TOTEM 20, 25). Ideální rozměry 78 cm na 181 cm (výška 128 cm). Spolehlivé zařízení se stabilní vnitřní teplotou 50 C s možností opakovaných startů. Protihlukový kryt (pro vnitřní i venkovní instalace) s antivibračními prvky a flexibilními hadicemi pro maximální snížení hlučnosti. Jednoduchá a levná instalace (nízkotlaký rozvod ZP, výstup elektřiny na straně na NN, propojení pomocí flexibilních hadic, plastový odvod spalin max. teplota 80 C). Servis ALL IN vše v ceně, neomezená záruka, garance výkonu a účinnosti. Má statut nejlepší dostupné technologie BEST AVAILABLE TECHNIQUES (tzv. BAT technologie). Kondenzační mikrokogenerační jednotka TOTEM byla vyvinuta v kooperaci s předními světovými výrobci - FIAT CHRYSLER Automobiles, FPT Industrial a MAGNETI Marelli s motorem, který jako jeden z prvních na světě je projektován na prioritní spalování plynného paliva zemní plyn. Kogenerační jednotku má v sobě každý automobil motor vyrábí mechanickou energii pro pohon kol a pro výrobu stejnosměrného proudu v alternátoru. Teplo vzniklé spalováním je odváděno ve formě chlazení a výfukových plynů pryč ve formě ztrát. Celková účinnost je pouze 35%. Kogenerační jednotka motor vyrábí mechanickou energii pro pohon generátoru. Mechanická energie je zde transformována na elektřinu pomocí asynchronního generátoru. Teplo vzniklé spalováním je beze zbytku využíváno pro ohřev otopné a užitkové vody. Díky kondenzačnímu režimu v základním provedení je celková účinnost až 107,4%.
CO CHCEME NAHRADIT? Zastaralé lokální kotelny (výtopny) vyrábějící pouze teplo pro otop či ohřev užitkové vody: Zastaralé lokální kotelny (teplárny) vyrábějící teplo pro otop či ohřev užitkové vody a elektřinu pro vlastní spotřebu či prodej elektřiny: Hlavní impuls pro modernizaci stávajících zastaralých lokálních kotelen vychází z vyhlášky Ministerstva životního prostředí č. 415/2012 Sb. o přípustné úrovni znečišťování a o jejím zjišťování a o provedení některých dalších ustanovení zákona o ochraně ovzduší, která přináší zásadní změny pro všechny uživatele a provozovatele tepelných zdrojů, kteří používají starší plynové kotle a kotle na konvenční pevné palivo. Druh paliva SPECIFICKÉ EMISNÍ LIMITY [mg.m -3 ] PLATNÉ OD 1. 1. 2018 > 0,3-1 MW > 1-5 MW > 5-50 MW SO 2 NO x TZL CO SO 2 NO x TZL CO SO 2 NO x TZL CO Pevné palivo - 600 100 400-500 50 500 1500 500 30 300 (500) Kapalné palivo - 130-80 - 130 (450) 50 80 1500 130 (450) 30 80 Plynné palivo a zkapalněný plyn - 100 (200) - 50-100 (200) - 50-100 (200) - 50 Příloha č. 2 k vyhlášce č. 415/2012 Sb. Stanovení nových emisních limitů. V rámci cílové skupiny pro nasazení kondenzačních minitepláren s instalovaným příkonem od 300 kw t do 1 MW t je nutné zajistit již od 1. 1. 2018 snížení emisí pod uvedené hodnoty (v tabulce sleduj zejména emisní limity pro No x a CO). Podobnou situaci je potřeba zajistit od roku 2020 i u zdrojů od 50 kw t do 300 kw t příkonu s tím, že tato doba se kvapem blíží a je tedy potřeba s novými emisními limity počítat při projekci a návrzích všech modernizací stávajících kotelen s instalovaným tepelným příkonem nad 50 kw t. S ohledem na námi vybrané a doporučené technologie pro výrobu tepla i elektřiny je možno naprosto otevřeně konstatovat, že tyto hodnoty budou nejenom splněny, ale i zejména extrémním způsobem podkročeny.
ČÍM CHCEME ZASTARALÉ KOTELNY NAHRADIT? Kondenzační miniteplárnou s akumulací energie a inteligentním řízením: Snížení imisní zátěže z lokálního hlediska miniteplárna vykazuje přepočtené průměrné emise nižší než 44 mg/m N 3 NO x i CO (včetně zvýšení emisí za výrobu elektřiny). Srovnejme se stávající plynovou kotelnou, která vykazuje zcela jistě vyšší emise než 200 mg/m N 3 NO x i CO. Systém kaskády kondenzačních mikrokogenerací a kondenzačních kotlů doplněný o inteligentní řídicí systém s možností doplnění o bateriový systém, fotovoltaické panely, termosolární systém, případně dobíjecí stanici pro elektromobily. Pro uživatele ekologicky a úsporně vyrábí nejenom teplo ale i elektrickou energii (v zimě z kogenerace v létě z fotovoltaické elektrárny). Kombinace kogeneračních jednotek a kotlů je možno nasadit v následujících otopných režimech s ohledem na státní podporu KVET při provozu do 3.000 nebo 4. 400 hodin provozu kogenerační jednotky za rok: Schematicky je možno parametry výroby (KGJ, FVE), spotřeby a akumulace elektřiny při provozu kondenzační miniteplárny znázornit následovně:
PRO KOHO JE KONDENZAČNÍ MINITEPLÁRNA URČENA? Všeobecně můžeme říci, že musí být nalezen ideální kompromis mezi parametry výroby, spotřeby a akumulace energií v nasazení miniteplárny používaný pojem SMART GRID. Kondenzační miniteplárna není zatím aplikovatelná v objektech velikosti rodinných domů, ale je aplikovatelná v objektech, které lze charakterizovat následovně: Říkáme minimálně ve velikosti 20 rodinných domů, což je objekt se 40 byty. Tento příměr je jen pro představu laické veřejnosti. Jedná se tedy o větší malé, střední a větší objekty. Ideální jsou tedy objekty s těmito parametry: Tepelným příkonem větším než 100 kw t. Průměrným elektrickým příkonem minimálně 7 až 10 kw e. Tyto parametry splňují například tyto objekty: Bytové domy, malé sídliště a skupiny bytových domů, hotely, malé až velké podnikatelské areály, kancelářská centra, brownfields, samostatné lokální kotelny, školy, školky, domy s pečovatelskou službou, domovy důchodců, kulturní zařízení, polikliniky, nemocnice, sportovní objekty, welness centra, bazény, obecní a městské úřady, úřady státní správy, obchodní centra, muzea a spousty dalších podobných objektů. Konkrétním cílovým klientům vždy připravíme konkrétní řešení na míru tak, aby výroba tepla a elektřiny pro jejich potřeby byla efektivní, stabilní, ekologicky šetrná a trvale udržitelná.
Největší přínosy kondenzační miniteplárny: PŘÍNOSY KONDENZAČNÍ MINITEPLÁRNY Extrémní snížení emisí při výrobě elektrické energie a tepla. Nejvýše možná účinnost výroby elektřiny a tepla snížení spotřeby primární energie. Snížení imisní zátěže z lokálního i globálního hlediska. Obnova zařízení - spolehlivost a stabilita dodávky energií. Modernizace zdrojů na výrobu energií s dálkovým dohledem - komfort obsluhy. Zajištění výroby elektřiny pro vlastní spotřebu ideální je spotřeba na straně nízkého napětí. Možnost výrazného rozšíření kondenzační miniteplárny se spotřebou energií v místě výroby s ohledem na trendy přesunu centrální výroby elektřiny do lokálních zdrojů (podpora SMART GRID) - Evropská i česká energetika se jednoznačně orientuje do podpory malých tepláren, které jsou schopny vyrobené teplo i elektřinu spotřebovat v místě výroby. Možnost využití vyrobené elektrické energie pro nabíjení elektromobilů. Možnost nouzového zásobování elektřinou z bateriového systému. Snížení pořizovacích nákladů za elektřinu a teplo. Možnost regulace dodávky elektřiny i tepla. Možnost akumulace elektřiny a tepla - soběstačnost dodávky. Možnost výroby ekologické elektřiny a tepla - image pokrokovosti a ekologické šetrnosti. Navýšení účinnosti celého systému až o desítky procent. Dlouhá trvalá udržitelnost použitím nejlepších dostupných technologií (BAT technologie). Možnost financování z dotačních programů. Využití uspořených financí za nenakoupené a ušetřené energie pro další rozvoj. Možnost získání podpory za KVET za výrobu elektrické energie. Je potřeba si uvědomit, že úspory energií, ekologická šetrnost a inteligentní hospodaření s energiemi prostřednictvím moderních technologií budou hrát v blízké budoucnosti stále důležitější roli.
Garantujeme Vám profesionální jednání a kvalitu služeb za dodržení principů moderní energetiky, ekologické šetrnosti a inteligentního hospodaření s energiemi. V PŘÍPADĚ VAŠEHO ZÁJMU SE TĚŠÍME NA KONTAKT S VÁMI. YOUNG4ENERGY s.r.o. Korunní 595/76 Mariánské Hory 709 00 Ostrava +420 776 11 88 99 info@y-e.cz www.young4energy.cz Ing. Jan Mendrygal (27 let) jan.mendrygal@y-e.cz Absolvent VŠB-TU Ostrava, Obor Provoz energetických zařízení a strojů. Má zkušenosti s koordinací a projektováním energetických celků. Příprava několika velkých projektů v oblasti dotačního poradenství s realizací úkonů od technických návrhů přes splnění podmínek až po návratnost opatření. Během studia na VŠB - TUO zahájil praxi jako technik ve firmě MENERGO a.s. Působí na pozici jednatele ve společnosti YOUNG4ENERGY s.r.o. a má zde na starosti koordinaci a projektování energetických celků. Ing. Vít Lebeda (26 let) vit.lebeda@y-e.cz Absolvent VŠB-TU Ostrava, Obor Provoz energetických zařízení a strojů. Má zkušenosti s administrací projektů, dotačních žádostí a projektových dokumentací. Podílel se na STARTUPU LIFTAGO v oblasti marketingu. Má dlouholeté působení ve středisku Junák - český skaut z. s. Působí na pozici jednatele ve společnosti YOUNG4ENERGY s.r.o. a má zde na starosti administraci projektů a dotačních žádostí. Mgr. Roman Mendrygal (50 let) roman.mendrygal@y-e.cz Organizace realizací několika energetických projektů s implementací různých energetických technologií na bázi kogeneračních jednotek, kotlů a turbín různých výrobců. Zkušenosti s výkonným a strategickým řízením několika tepláren v rámci koncernu MVV Energie CZ (Vsetín, Opava, Uherské hradiště, Liberec, Děčín a další). Ve společnosti YOUNG4ENERGY s.r.o. působí na pozici senior konzultanta a má zde na starosti programy podpory OPPIK, strategický rozvoj společnosti a jednání s významnými zákazníky. Ing. Václav Kučera (62 let) vaclav.kucera@y-e.cz Autorizovaný inženýr v oboru technologická zařízení staveb. Celoživotní praxe v oblasti energetiky. Zkušenosti s koordinací a projektováním velkých energetických celků pro EPH, ArcelorMittal, Škoda Praha, ČEZ, DALKIA, SIEMENS a další. Ve společnosti YOUNG4ENERGY s.r.o. působí na pozici hlavního projektanta a má zde na starosti koordinaci a projektování velkých energetických celků a návrh úsporných opatření. V rámci přípravy projektu Aplikovaný výzkum nasazení malých kondenzačních tepláren do veřejných objektů, bytových domů a podnikatelských provozoven s akumulací vyrobené energie v místě výroby a s důrazem na inteligentní řízení děkujeme za spolupráci následujícím subjektům: