Malým zdrojům elektřiny může patřit budoucnost
- *N**AD VÝSTAVBOU minielektráren se velcí výrobci elektřiny dosud jen usmívali. Ředitel City Planu Ivan Beneš to však přirovnává k úsměvu velkých přirozených telekomunikačních monopolů nad vynálezem mobilu. Kdo by si před takovými osmi lety pomyslel, že se z těch těžkých neforemných telefonů za 70 000 korun, obtížně hledajících spojení, přes noc vyvinou každému dostupné kapesní přístroje, které se pevným domácím telefonům stanou obrovskou konkurencí? Miniaturní spalovací turbína, pohánějící generátor na výrobu elektřiny, se v Česku využívá zatím jen jediná v Českém Brodě. Spolu s desítkami instalovaných spalovacích plynových motorů však začíná vytvářet konkurenční prostředí vůči velkým elektrárnám. Výroba elektřiny se tak ve spojení s výrobou tepla začíná přesouvat před práh uživatelů. Účinnost využití primární energie přírodních zdrojů se od 30 až 50 procent, dosahovaných při oddělené výrobě elektřiny (monovýrobě), blíží až k 90 procentům při kogeneraci, tedy při společné výrobě elektřiny a tepla. Dobře zvolený systém někdy devadesátiprocentní hladinu účinnosti překročí.
Masovějšímu rozvoji těchto účinných technologií dosud brání nastavení ekonomických parametrů uměle regulovaného trhu s energiemi. Miroslav Zajíček z Liberálního institutu je však skeptický vůči tomu, že by na plně liberalizovaném trhu převládla kogenerace nad monovýrobou a klade otázku: Proč si například němečtí kogenerační výrobci prosadili zákon, jímž je stát bude další čtyři roky zvýhodňovat, když by jim jejich efektivitu měla zabezpečit už sama vysoká účinnost výroby? Ale nicméně tvrdí: „Budoucnost bude skutečně patřit decentralizované výrobě, kogeneraci a částečně i zmenšování zdrojů, ale centralizovaná výroba si své místo na trhu také najde.
Pružně a beze ztrát.
O budoucnosti mikrokogenerace je skálopevně přesvědčen i energetický expert Vratislav Ludvík. Především tam, kde převažuje odběr vyrobené elektřiny pro vlastní potřebu. I když její zlatý věk nedokázali investoři v České republice využít – stále se zvyšující cena elektřiny pro malé provozy a domácnosti a relativně stabilní cena plynu donedávna umožňovaly zaplatit investice do malého automobilového motoru přestavěného na plyn už za dva roky. Tak lehké to zřejmě už nikdy nebude. A ani malé automobilové motory ze škodovky nebudou tou nejideálnější cestou, protože vyžadují přílišnou údržbu ve vztahu k dosahovanému výkonu.
Všichni dotázaní experti se však shodli: výroba elektřiny pro vlastní spotřebu se při současném využití tepla může vyplatit. Ludvík si navíc myslí, že menší pružné zdroje na zemní plyn odbourají ztráty při vysokonapěťovém přenosu a odlehčí krajině – nevyžadují uhelné lomy ani velké stavby a minimalizují potřebu rozvodných sítí. Ty by sloužily jen k vyrovnávání spotřeby, a ne k masivnímu přenosu energie. Proto je Ivan Beneš přesvědčen, že by se kvůli předpokládanému rozvoji mikroenergetiky měly znovu posoudit veškeré záměry zahušťovat distribuční síť.
Dobrodružství v síti.
Dodávat do sítě se malým kogeneračním zdrojům vyplácí většinou jen ve špičkách, kdy lze sjednat vysoký tarif. Celodenní dodávka bývá ztrátová. Naše regulovaná výkupní cena totiž přiznává vysoký podíl takzvaným systémovým službám, k nimž patří například náhrada záložních zdrojů pro případ výpadku dodávky elektřiny nebo neočekávaného zvýšení spotřeby. Tyto služby ovšem poskytuje ČEZ, a tak má vyšší výkupní ceny než ostatní dodavatelé. Miroslav Zajíček tvrdí, že jádrem sporu není kogenerace kontra monovýroba elektřiny, ale nezávislí dodavatelé (mezi nimi i giganti typu Pražské teplárenské, ECKG či Teplárny Brno) kontra ČEZ. Dodává, že na obou stranách dnešních sporů jde jen a jen o peníze. Podle cenového rozhodnutí vydaného Energetickým regulačním úřadem vysoko vyhrává ČEZ.
Ale to je jen předehra. Začátek opravdové cenové války předpovídá Ivan Beneš až v souvislosti s liberalizací elektroenergetického trhu. Cokoli se v oboru investovalo, to se až dosud promítlo do ceny za elektřinu. To však přestává platit. V tomto oboru je velice přeinvestováno, a tak o tom, komu se investice navrátí a komu ne, rozhodne trh. Silnější energetické společnosti se budou snažit ovládnout ty slabší, nebo je vytlačit z trhu. Tento proces by mohl zcela smést drobné producenty energie z kogeneračních a obnovitelných zdrojů. A tady se názory expertů různí: liberálové by je ponechali, ať si v tržním prostředí poradí sami. Další jsou přesvědčeni, že rozvoj společné výroby elektřiny a tepla je ve společenském zájmu a po vzoru Německa je ho potřeba ochránit do doby, než se poměry na elektroenergetickém trhu ustálí.
Šetři zdroje!
Vratislav Ludvík je přesvědčen, že na maximálním využití primárních neobnovitelných zdrojů musí mít především zájem stát – je to v obecném zájmu. Exministr životního prostředí Martin Bursík, který je v současnosti rovněž energetickým expertem, připomíná i mezinárodní úmluvy a vztahy: lepší využití paliva snižuje i objem vypouštěných skleníkových plynů. Na přechodnou dobu podporuje ochranná opatření, zajišťující výkup i přijatelnou cenu, podobná německým. „Stát nemůže připustit, aby nově vybudované kogenerační jednotky byly vytlačeny starými už zaplacenými elektrárnami, které, i když odsířeny, už jedou sice jen z podstaty, zato však levně, připomíná Bursík. „Trvalo by roky, než by se žádoucí podíl obnovitelných zdrojů a tepláren, vyrábějících vedle tepla i elektřinu, zase obnovil.
Bursík říká, že pro uplatnění svého zájmu na rozvoji kogenerace a obnovitelných zdrojů by stát mohl přistoupit i bez velkých zásahů do liberalizovaného trhu – vypsáním kvót, stanovujících podíl těchto zdrojů na celkové výrobě energie.
Provozovatelé malých kogeneračních jednotek by získali podnikatelskou jistotu a ještě by to povzbuzovalo další rozvoj šetrné výroby elektřiny přímo v místě spotřeby. Měly by na něm zájem i velké energetické koncerny. Ludvík to přirovnává k rozsáhlému programu úspor „řízením strany odběratelů , který uplatňují zdánlivě proti svému zájmu především americké koncerny. „Tím, že si pohlídají, aby odběratelé nevytvářeli zbytečné odběrové špičky, ekonomičtěji využijí své zařízení. A celkovou úsporou oddálí potřebu nové investice, vysvětluje Ludvík.
Kupte si turbínku.
Nejnovější šlágr společné výroby elektřiny a tepla se svou miniaturizací hodí i pro velmi malé teplárny. Pořizovací cena turbínky je ovšem tak vysoká, že její využití například pro rodinný dům je zatím utopií. Optimisté sice předpokládají rychlý rozvoj těchto turbín, odvozených z leteckých motorů, Zajíček je však dnes skeptický k rozumné návratnosti i u turbíny, která je instalována v Českém Brodě. Ale poznamenává: „Časem se situace může změnit, jako se změnila u mobilních telefonů.
Jan Hladík, jednatel firmy MTH Kolín, která českobrodskou turbínu provozuje, tento skepticismus nesdílí. Návratnost má MTH spočítanou na deset let. Turbína je v trvalém provozu, a díky předpokládanému využití odpadního tepla na ohřev užitkové vody bude konkurenceschopná i po liberalizaci trhu. Rovnoměrným odběrem plynu i v letních měsících snižuje výkyvy v dodávce plynu, a má proto výhodnější sazbu. Vstříc vyšel i odběratel elektřiny Středočeská energetika, který odebírá celou vyrobenou kapacitu, nepatrně sníženou o vlastní spotřebu zařízení maličké teplárny. Na cenu tepla pro obyvatelstvo nemělo spuštění turbínky žádný vliv, připojení občané platí 292,60 Kč za gigajoul (bez DPH) jako všichni ostatní uživatelé z Českého Brodu a Kolína. (Není to cena nejlevnější, ale také ne nejdražší. Tu mají podle Zajíčka v Jablonci, kde lidé platí 460 Kč za gigajoul.)
Turbínka má elektrický výkon 28 kW a tepelný dvojnásobný. Se vším všudy i s výměníkem se vejde do krabice 3 krát 1 krát 2 metry. Provoz je velice tichý a turbínka takřka nevyžaduje pozornost obsluhy. Jako ojedinělý projekt v Česku však působí pozornost značnou. Pro dnešní poměry mnohokrát předimenzovaná bývalá uhelná kotelna na okraji Českého Brodu přitahuje zvědavé odborníky.
Trigenerace.
S výzvou ke trigeneraci přichází vedoucí střediska rozvojových projektů SUDOP Praha Jan Šurovský, který projekt pro Český Brod vymyslel i uskutečnil. Trigenraci Šurovský nabízí jako další v Česku dosud málo využívanou novinku pro nějaké velké kancelářské centrum. Trigenerace zvyšuje využitelnost soustavy ještě o jednu funkci: v zimě by odpadní teplo z turbíny vytápělo, v létě by se využívalo jako tepelný zdroj k chlazení. Tak by mohla být turbína využívána k větším výkonům než při omezení potřebou tepla k ohřevu teplé vody. Pro chladicí systémy považuje Šurovský turbínu za obzvlášť vhodnou, protože vyšší teplota spalin na výstupu vyhovuje více než teplota výfukových plynů z kogeneračních spalovacích motorů.
Proti nim má turbína výhodu stále stejného točivého výkonu a mnohem menší namáhání dílů. Zatímco písty motoru stále běhají z úvratě do úvratě, pohyb turbíny je rovnoměrný. Navíc má pohyblivých dílů jen pět oproti 150 pohyblivým dílům motoru. „Podle předpokladu výrobců by se turbína měla točit třicet až čtyřicet let. Ale to nikdo ještě nemohl vidět, komentuje novinku Zajíček. „Co když vydrží jen polovinu? ptá se Zajíček a okamžitě myslí na hubenější ekonomické výsledky. „Ale co když vydrží padesát let? To by bylo něco, dodává.
Celospolečensky významné je, že emise z turbíny se proti jiným druhům spalování plynu sníží až o řád či dva.
Motory.
Jako motor kogenerace vidí Vladan Švaňa z pražského Motorgasu plynový Dieselův motor. Domnívá se, že jeho většímu rozšíření v České republice zabránila především kapitálová slabost zdejších investorů a v poslední době příslovečná nestabilita podmínek na energetickém trhu. Kvůli velice nehospodárným systémům, jejichž důsledky po odstranění státních dotací plně dopadly na obyvatelstvo, také vznikla obecná nedůvěra k centrálnímu zásobování teplem.
Švaňa je přesvědčen, že ani turbíny, ani další progresivní metoda získávání elektrické energie v podobě palivových článků výsadní postavení motorů v kogeneraci zatím neohrozí. Vycházejí mnohem levněji a pokryjí výkonovou škálu od 10 kW po 4,5 MW. Motory do generálky spolehlivě fungují 50 000 provozních hodin, špičkové až 70 000 hodin.
Jestliže přijmeme za cíl záměr Evropské unie zvýšit podíl elektřiny z obnovitelných zdrojů a kogenerace na 18 procent, otevírá se prostor pro nejrůznější způsoby společné výroby elektřiny a tepla. Kdo ví, zda zdokonalování kogeneračních technologií opravdu nenabere tempo srovnatelné s rozvojem mobilů? Taky však můžeme formálně započítat využité teplo ze starých uhelných elektráren a namluvit si, že máme splněno.
