ZEVO malých kapacit z ekonomického pohledu

Závody na energetické využití odpadu (ZEVO) se obvykle plánují s ročními zpracovatelskými kapacitami od 100 kt výše. V zahraničí jsou však docela běžně v provozu i jednotky s roční zpracovatelskou kapacitou menší.

Ve větším měřítku jsou ZEVO malých kapacit ((tzn. od 10 do 40 kt) provozovány zejména v Dánsku, Itálii a skandinávských zemích. Jednotlivě ale lze ZEVO s malou kapacitou nalézt i ve Spojeném království, Švýcarsku, Belgii a Francii. Pokud bychom navíc uvážili jen kapacity jednotlivých linek a ne závodů jako celku, potom by „malých ZEVO“ bylo ještě více.

Obecně jsou ZEVO malých kapacit považovány za ekonomicky nerentabilní z důvodu vysokých měrných investičních nákladů. To lze do jisté míry považovat za odůvodněné, avšak při vhodně navržené technologické skladbě ZEVO mohou být měrné investiční náklady na úrovni měrných investičních nákladů větších jednotek, nebo dokonce nižší. Zvýšené měrné náklady v jiných oblastech (např. měrné mzdové náklady a měrné náklady na údržbu) mohou být potom kompenzovány zvýšenými výnosy v oblastech ne zcela obvyklých pro ZEVO velkých kapacit, konkrétně se jedná o vyšší míru uplatnění produkovaného tepla.


VELKÉ A MALÉ KAPACITY

Zatímco jednotlivé typy příjmů a výdajů jsou u ZEVO malých i velkých kapacit podobné, liší se jejich poměrné zastoupení. To je dáno skutečností, že poměrné zastoupení příjmů a výdajů je závislé na různých specifických faktorech, jako je např. kapacita jednotky, její technologická skladba, stavební a architektonické provedení nebo způsob nakládání s reziduii (škvára, popílek).

Graf zachycuje typickou situaci velkých jednotek ZEVO, kdy relativně největší výdaje spadají pod investiční náklady a příjmy pocházejí z poplatku za zpracování odpadu. Je nezbytné si uvědomit, že klad velkých jednotek, kterými jsou nižší měrné investiční náklady, je v negativním smyslu kompenzován nižší schopností uplatnit na trhu hlavní produkt ZEVO, kterým je tepelná energie.

Některé jednotky velmi velkých kapacit (např. ZEVO Amsterdam) sice dosahují při výrobě elektřiny účinnosti blízké úrovni systémových elektráren, přesto však vzhledem k vysokým nákladům na zpracování odpadů nemůže ZEVO elektrárnám konkurovat a nezbytně musí kompenzovat tyto náklady poplatkem za zpracování odpadu. To nakonec odráží dvojí základní poslání ZEVO, kterými je funkce hygienizační (odstranění odpadu) a funkce produkce energie, ať už tepelné nebo elektrické.

Velký tepelný výkon jednotek velkých kapacit je paradoxně problematický, protože znamená často nižší míru uplatnění tepla (teplo je nutné často mařit). Proto těžko konkurují systémovým teplárnám, které používají jako palivo hnědé uhlí a produkují teplo za nízké ceny. Naopak menší jednotky lze díky relativně nízkému tepelnému výkonu (okolo 3 MW při kapacitě 12 kt/r) dobře zasadit i do menších sítí CZT, ve kterých jsou často původním zdrojem tepla kotelny používající jako palivo zemní plyn. To dává dobrý předpoklad k vysoké míře uplatnění produkované tepelné energie a dále v možné vyšší ceně tepla ze ZEVO malé kapacity, které konkurují cenám tepla vyrobeného ze zemního plynu.

ZAMĚŘIT SE NA TEPLO

Z výše uvedeného vyplývá základní doporučení pro technologický návrh ZEVO malých kapacit: zaměřit se na produkci tepelné energie. Na základě autory dosud provedených studií a analýz se ukazuje, že případná snaha o maximalizaci produkce elektrické energie u malých ZEVO s velkou pravděpodobností nepovede k ekonomické udržitelnosti projektu. Přesněji řečeno: zvýšené investiční náklady (kondenzační turbína, kotel pro vyšší parametry produkované páry) a nízkou účinnost výroby elektrické energie je třeba kompenzovat vyšším poplatkem za zpracování odpadu. To je v nynějších podmínkách trhu s odpady (konkurence skládek) prakticky nemožné. Problematické je navíc samotné technické řešení kotlů a turbín pro malé průtoky páry o vysokých parametrech.

Problematické v tomto případě také může být splnění požadavků na hodnotu energetické účinnosti R1, kdy je nezbytné minimálně dosáhnout hodnoty R1 = 0,65. Tato hodnota je vzhledem k nízké vnitřní termodynamické účinnost turbín pro malé průtoky páry obtížně dosažitelná a reálnou se stává pro ZEVO velkých kapacit produkujících páru o tlaku 4 MPa a teplotě 400 °C, a navíc využívajících ke generování elektrické energie kondenzační turbínu. Avšak ani v případě ZEVO velkých kapacit splnění legislativního požadavku na hodnotu R1 pomocí generování elektrické energie automaticky neznamená ekonomickou životnost.

Naopak se ukazuje, že pokud je hodnoty R1 ≥ 0,65 dosaženo prakticky čistě pomocí exportu tepelné energie, ať už je ZEVO malých či velkých kapacit, potom je jednotka ekonomicky životná při výši poplatku za zpracování odpadu konkurujícímu poplatku za uložení na skládku.

Základní předpoklady pro ekonomickou životnost ZEVO malých kapacit lze shrnout takto:

zasazení do stávajících sítí CZT umožňujících prodej produkovaného tepla alespoň ze 70 %,

technologické zaměření na produkci tepelné energie,

prodejní cena tepla na patě zdroje odpovídající ceně tepla produkovaného ze zemního plynu.

Za těchto předpokladů lze dosáhnout prosté časové návratnosti bez jakékoliv investiční a provozní dotace v řádu 10 let při vnitřním výnosové míře 9 %.

 

Vladimír Ucekaj
Marek Šarlej
EVECO Brno, s. r. o.

Martin Pavlas
UPEI VUT Brno

ZEVO malé kapacity (Ilustrační vizualizace)

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *