Počátek využívání obnovitelných paliv pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla se datuje v podmínkách bývalého Československa již do 70. let dvacátého století. Většího rozvoje se kogenerace dočkala na konci let osmdesátých, a ještě stále dosti motorů z tohoto období je v Česku i Slovensku...
| Počátek využívání obnovitelných paliv pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla se datuje v podmínkách bývalého Československa již do 70. let dvacátého století. Většího rozvoje se kogenerace dočkala na konci let osmdesátých, a ještě stále dosti motorů z tohoto období je v Česku i Slovensku provozováno.
Skutečně dynamickým rozvojovým obdobím jsou však až léta devadesátá, kdy zejména v podmínkách České republiky byla nově postavena nebo rekonstruována většina velkých čistíren odpadních vod a v souvislosti s tím instalována moderní kogenerační zařízení. Dnes je v Česku na čistírnách odpadních vod instalováno cca 64 ks kogeneračních jednotek o celkovém elektrickém výkonu 14,7 MWe. Odhadem zhruba dalších 25 kogeneračních jednotek s celkovým výkonem okolo 6-8 MWe je instalováno na skládkách nebo v bioplynových stanicích zemědělského typu. Celkem tedy v průběhu roku 2002 již byla překročena hranice 20 MWe instalovaného výkonu z obnovitelného paliva, což není zanedbatelné množství. V poslední době se díky příznivému cenovému rozhodnutí energetického regulačního úřadu ČR o minimální zaručené výkupní ceně (z obnovitelných paliv ve výši 2,50 Kč/kWh bez DPH) stále více otevírají ekonomické možnosti využití bioplynů ze skládek a zemědělských bioplynových stanic, kde je ve srovnání s čistírnami odpadních vod méně příznivý faktor využití tepla. Pro úspěšný a spolehlivý provoz plynového motoru, který je nejvíce zatíženou částí, je nutno dodržet limitní hodnoty agresivních látek v palivu (kyseliny, vlhkost, pevné částice, olejové kapky). Odpadní plyny jsou často nestálé ve své kvalitě, a to jak proměnlivým množstvím škodlivých látek tak kolísající výhřevností. Skládkové a zemědělské plyny jsou v tomto ohledu méně příznivé než bioplyny z komunálních ČOV. Moderní řídící systémy plynových motorů s regulací směšovacího poměru a antidetonačními přístupy k řízení předstihu zážehu si dnes dokáží poradit velmi dobře. Omezení vlivu škodlivých látek Působení škodlivých látek se dá omezit vyššími nároky na kvalitu a frekvenci údržby, používání speciálních olejů, atd. ve srovnání s provozem na zemní plyn. Nerespektování odlišností provozu může vést k tomu, že technologie nepřináší provozovateli to, co od ní očekává. Nezbytnou složkou údržby plynových motorů je používání speciálních předepsaných olejů a systematická kontrola a výměna olejové náplně. Oleje speciálně určené pro plynové motory na méně kvalitní druhy paliv se vyznačují zejména vysokou alkalickou rezervou. Používají se oleje s vysokým TBN, u nichž alkalická rezerva odpovídá zvýšeným nárokům na neutralizaci kyselin. V provozech, kde jsou trvale a vysoce překračovány limitní hodnoty sirovodíku (H2S) v palivu, je nutno vybavit proces odsiřovací jednotkou, která sníží obsah H2S na podlimitní úroveň. Celý systém odsíření s adsorbérem značky SULOFF byl provozně ověřen na ČOV Znojmo a ČOV Prostějov. Konkrétní zkušenosti a data Následující data jsou zpracována na základě reálného souboru 31 provozovaných motorů na bioplyn z dvaceti konkrétních bioplynových instalací (čistírny a skládky v ČR). Téměř polovina, přesně 15 ks jsou motory Waukesha, 9 ks motory Škoda Liaz, 5 ks motory MAN a 2 ks ČKD. V celém výše uvedeném souboru bylo za rok 2001 vyrobeno 19 929 MWh elektrické práce z obnovitelných zdrojů. (Některé z jednotek byly dodány až v průběhu roku 2001 resp. 2002, takže poněkud zkreslují výsledek výroby). Průměrný roční proběh (pouze pro rok 2001) hodin činí pro celý soubor 4957 motohodin za rok. Přitom se konkrétní proběhy pohybují od minima pouhých 633 provozních hodin za rok 2001 (minimální provoz z důvodu vysokého obsahu sirovodíku v bioplynu) až po špičkové hodnoty přesahující 8000 motohodin. To znamená, že nejlepší instalace je schopna využití ročního časového fondu v úrovni 98 %. Budeme-li na základě výše uvedeného statistického souboru předpokládat podobné provozní parametry i pro jiné než sledované reference, pak odhaduji, že v celé ČR se ročně vyrobí v roce 2002 asi 60 MWh elektrické energie kogeneračními jednotkami spalujícími bioplyny. Na vzorku 31 motorů spalujících bioplyn z čistíren odpadních vod a skládek komunálního odpadu lze demonstrovat praktické možnosti využití obnovitelných paliv pro kombinovanou výrobu elektrické energie a tepla. Tato výroba je vedle svého ekonomického přínosu provozovateli z ekologického hlediska významným příspěvkem pro řešení problému skleníkových plynů. Provozovatel kogeneračního zařízení může při správném dimenzování a dobrém ošetření celé investice počítat s relativně krátkou návratností vložených prostředků. Kogenerační přístup k využití bioplynu je výrazně podpořen zejména cenovým výměrem ERÚ (Energetický regulační úřad) zajišťujícím výkupní cenu z obnovitelných zdrojů ve výši 2,50 Kč bez DPH za 1 kWh. Další možností jsou přímé investiční dotace a zvýhodněné půjčky od SFŽP. Vladan Švaňa, Motorgas, s. r. o., Praha |
