kategorie: alternativní zdroje energie

Kogenerační jednotka

Kogenerační jednotka je zařízení pro kombinovanou výrobu tepla a elektrické energie. Existují pro různé účely a s různým výkonem. Palivem pro kogenerační jednotky je buď zemní plyn nebo bioplyn. U kogenerací se uvádí hodnota kWe a kWt což značí výkon elektrický a výkon tepelný. Tepelný výkon bývá obvykle 2x až 3x větší než výkon elektrický. 

Přesně lze stanovit poměr mezi elektrickým a topným výkonem pomocí vztahu 3,7*elektrický výkon v kW^0,8. 

Proto je třeba při návrhu kalkulovat s bilancí tepla v především v letním období, kdy při výrobě elektřiny vzniká nadbytečné teplo. Toto teplo lze částečně využít pro teplou vodu, technologické procesy, ohřev bazénu aj. 

V české legislativě existuje speciální zákon, který uživatelům ekologické energie z kogenerace připisuje státní příspěvek na tuto energii, čímž stát podporuje nezávislé výrobce energie, kteří využívají většinu (kolem 90%) energetického obsahu svého paliva. To je výrazně větší podíl, než jaký využívají velké elektrárny.

Mikrokogenerace

Přestože klasická kogenerace může probíhat kromě jiného pomocí spalovacích či parních turbín, její malá podoba – mikrokogenerace se nejčastěji pojí se spalovacím motorem. Takto tomu je především kvůli technické nenáročnosti. Na trhu se objevují i varianty mikrokogenerace se Stirlingovým motorem.

Více viz Wikipedia

Samostatnou kapitolou jsou pak tzv. trigenerační jednotky o kterých pojednává samotný článek. 

  • Měrné ceny, úspory, návratnosti [poslední editace 31.7.2018]

    Orientační cena KVET

    Cena na klíč se pohybuje od 10 000 do 20 000 Kč/kWe (elektrického výkonu) bez DPH. Menší výkony kolem 200-300 kWe se pohybují u hranice 20 000 Kč/kWe, větší kolem 2000 kWe pak u spodní hranice 10 000 Kč/kWe.

    Ostatní náklady

    Komín, poplatek za připojení, případně plynovodní přípojka

    Stanovení topného výkonu jednotky

    Orientačně dle vztahu 3,7*elektrický výkon v kW^0,8.

    Tedy pro 200 kWe je topný výkon orientačně 3,7*200^0,8 = 256 kW

    Optimální doba provozu

    Pro optimální využití s maximálním příspěvkem od státu

    3000 hodin za rok

    Cena energie

    Tepelná energie v případě využití zemního plynu je cca 1,3 Kč/kWh

    Cenu elektrické energie, kterou KVET vyrobí, je nutno počítat jako tu, kterou nenakoupíme. Tedy v případě objektu, kde je sazba C02d vytěsňuje elektřinu za cca 4,5 Kč/kWh, kterou jinak podnikatel nenakoupí

    Návratnost investice

    Záleží za ceně nakupované elektřiny a výši zeleného bonusu

    Provozní náklady

    Pravidelný servis, revize komínu

    Využitelnost ve vytápění

    Zpravidla kolem 40-60%

  • Spočtěte si sami

    Využitelnost lze vypočítat například pomocí tohoto nástroje

    poli.feld.cvut.cz/kvet/podrobny-vypocet.php

  • Výhody, nevýhody, mýty [poslední editace 31.7.2018]

    Silné stránky

    • Zdroj energie, který vyrábí elektřinu a odpadní produkt (teplo) lze využít pro vytápění a teplou vodu.
    • Ušetří elektrickou energii, kterou není nutné nakupovat.
    • V případě, že je zdrojem bioplyn, jedná se o obnovitelný zdroj energie.
    • Možné získat tzv. „zelený bonus“ což představuje formu státní podpory na každou vyrobenou kWh

     

     

     

    Slabé stránky, hrozby

    • Nejedná se o obnovitelný zdroj energie i když se zdá, že je teplo odpadním produktem při výrobě elektřiny. Pouze v případě, že je zdroje bioplyn z bioplynové stanice, je jak elektřina, tak teplo obnovitelným zdrojem energie. V případě paliva na zemní plyn pak nikoli.
    • Nutno vybudovat komín a řešit pravidelné revize
    • Pro úsporu elektrické energie je nutné vybudovat plynovodní přípojku
    • Při tepelném výkonu nad 100 kW se jedná již o plynovou kotelnu III. Kategorie dle ČSN 070703
    • V letních měsících, kde není odběr teplé vody, nemá KVET uplatnění či ekonomickou návratnost
    • Zelený bonus je výhodný pouze do 3000 h provozu jednotky za rok. Nad tyto hodiny klesá státní podpora

     

    Příležitosti

    • Na KVET lze získat státní příspěvek jak pro podnikatelský sektor, tak pro veřejný sektor.

     

    Mýty

    • Mýtem je, že kogeneračním jednotkám media říkají obnovitelný zdroj energie. To platí pouze pokud je zdrojem bioplyn.

  • Související úsporné opatření

  • Specifika pro jednotlivé sektory budov a dotační potenciál [poslední editace 31.7.2018]

    Rodinné domy

    V současnosti se začínají vyrábět malé tzv. mikrokogenerační jednotky o malých výkonech.

    Bytové domy

     

    V současnosti se začínají vyrábět malé tzv. mikrokogenerační jednotky o malých výkonech, které pro menší bytové domy začnou mít v budoucnosti smysl. Někdy se také objevují instalace, kde kogenerační jednotka je elektrickým pohonem pro tepelné čerpadlo. Díky vysokým startovacím prodům tepelných čerpadel toto řešení není doporučováno

    Školská zařízení

    Nerelevantní. V letních měsících není využití (odběr) teplé vody. Aplikovatelné jen například tam, kde přes léto škola pronajímá (provozuje) bazén.

    Administrativní budovy

     

    Výhodné. Jen je zapotřebí stanovit letní bilanci výroby tepla a potřeby teplé vody, která v kancelářských provozech není potřeba. Proto se velikost KVET většinou stanovuje na základě letní bilance tepla.

    Hotely

    Vhodné tam, kde není dostatečný elektrický příkon, kde je potřeba více elektřiny než tepla v letním období. V případě, že má hotel bazén, je KVET výhodná.

    Nelze čerpat státní příspěvek.

    Obchodní centra

    Výhodné. Jen je zapotřebí stanovit letní bilanci výroby tepla a potřeby teplé vody, která v obchodních centrech není potřeba.

    Sklady

    Podnikatelé mohou žádat o státní příspěvek z Operačního programu podnikání inovace pro konkurenceschopnost. V případě státního příspěvku nelze počítat se zeleným bonusem.

    Výrobní podnik

    Podnikatelé mohou žádat o státní příspěvek z Operačního programu podnikání inovace pro konkurenceschopnost. V případě státního příspěvku nelze počítat se zeleným bonusem.

    Zemědělský výroba

    Podnikatelé mohou žádat o státní příspěvek z Operačního programu podnikání inovace pro konkurenceschopnost. V případě státního příspěvku nelze počítat se zeleným bonusem.

    Těžký průmysl

    Podnikatelé mohou žádat o státní příspěvek z Operačního programu podnikání inovace pro konkurenceschopnost. V případě státního příspěvku nelze počítat se zeleným bonusem.

  • Termíny a definice

    Nejpoužívanější pojmypopisjednotka
    CHPNeboli KVET = Kombinovaná výroba tepla a elektřiny, kogenerace (Combined Heat nad Power).
    KGJKogenerační jednotka - někdy také zanečneno KVET nebo CHP.
    KogeneraceSpolečná výroba tepla a elektřiny v jednom zařízení. Značeno také KVET, KGJ nebo CHP. Princip může být založen na spalovacím motoru, kde se jako palivo obvykle používá plyn. Může jít i o stirlingův motor, parní turbínu apod.
    KVETKombinovaná výroba elektřiny a tepla (kogenerační jednotka)
    kWeElektrický výkon uváděný převážně u kogeneračních jednotek spolu s tepelným výkonem, který se značí kWt.
    kWhKilowatthodina = jednotka prácekWh
    kWtTopný výkon uváděný především u kogeneračních jednotek, který bývá doplněn o elektrický výkon značený kWe
    MikrokogeneraceMikrokogenerační jednotky jsou klasické kogenerační jednotky, které jsou pouze specifické svým malým výkonem mezi 3-50 kW a velikostí určené většinou pro rodinné domy.
    Neobnovitelná primární energiePrimární energie je energie, která neprošla žádným procesem přeměny. Primární, neboli prvotní energii lze chápat jako energii ve formě, v jaké se vyskytuje v přírodě. Primární energie je rozdělena na energii obnovitelnou, tedy získanou například ze slunečního záření, větru, vodní energie či biomasy (délka obnovy srovnatelná s délkou lidského života), a na energii neobnovitelnou, která je získávána z neobnovitelných zdrojů jako například z fosilních paliv (uhlí, ropa, zemní plyn, jaderná energie).
    TrigeneraceSpecifický druh kogenerace, kde se společná výroba tepla, elektřiny a chladu.
    Zelený bonusZelený bonus můžete získat v případě, že jste výrobcem elektřiny z obnovitelných zdrojů a že elektřinu generovanou z obnovitelných zdrojů využíváte pro svou osobní potřebu (např. v rodinném domě) a případné přebytky odevzdáváte do sítě. Pokud si zvolíte podporu formou zeleného bonusu, musíte si ovšem svého odběratele elektrické energie najít sami. Více viz http://www.mojeenergie.cz/cz/zeleny-bonus.
    Zemní plynDruh neobnovitelného zdroje energie. Fosilní palivo, které se v přírodě vyskytuje buď samostatně, nebo často v doprovodu ropy či černého uhlí. Podíl metanu v zemním plynu běžně překračuje hranici 90%, proto se při spalování zemního plynu uvolňuje méně škodlivého oxidu uhličitého (ve vztahu k uvolněné energii) než u ostatních fosilních paliv. Díky nízké produkci tohoto hlavního skleníkového plynu je zemní plyn považován za ekologické palivo.
  • Reference [poslední editace 31.7.2018]

  • Externí články, publikace

 

Autor, Odborný garant a administrátor editací:
Ing. Petr Kotek, Ph.D. - [napsat soukromou zprávu]