Již v 90. letech minulého století bylo uplatnění řídicí a regulační techniky dáno novými možnostmi a dostupností komponentů řídicích systémů z dovozu. Jakákoliv aplikace navzdory relativně vysoké ceně skýtala krátkou dobu návratnosti a vysoké úspory v energetických systémech, neposkvrněných téměř žádnou nebo starou analogovou regulací. Běžně se dosahovalo úspor v řádu desítek procent a dvou až tříleté návratnosti. Během první porevoluční krize a tzv. balíčkových opatření přišly koncem 90. let na řadu české firmy, které svou cenou a kvalitou postupně vytlačily zahraniční společnosti na okraj zájmu. Finančně a technicky, v souvislosti se zvyšující se cenou energie v atmosféře uvolněného tržního systému, opět profitovaly na ekonomicky přijatelných výsledcích. S další ekonomickou a energetickou krizí nového století vyvstávaly požadavky na co nejdokonalejší systémy řízení spotřeby energie a v souvislosti s rozvojem techniky i prostředků v oblasti obnovitelných energetických zdrojů ke snahám o jejich využití. Ovšem díky dotacím poněkud deformovaně vzhledem k podnikatelským ekonomickým aktivitám, na druhou stranu s pozitivním efektem k energetické nezávislosti budov, což opět vedlo k eskalaci tohoto průmyslu a zároveň ke zdokonalování technologií řídicích systémů a jejich SW. Nejdříve sloužily pouze ke spotřebě a produkci, distribuci a řízení výroby energie, ale postupně k její účelné akumulaci. Od investorů tak postupně vyvstávají požadavky na řešení vlastní energetické nezávislosti, v neposlední řadě i s ohledem k politickému a energetickému vývoji v současných mezinárodních vztazích jak v Evropě, tak na celém světě. Zdroje energie a obchod s ní se stávají prostředkem mezinárodní politické manipulace, což následně deformuje použití druhu energie a vliv na životní prostředí. Pro administrativní budovy V případě výstavby administrativních budov rozhoduje o použití konkrétního systému investor – pokud je zároveň i budoucím provozovatelem, má zájem investovat především do kvalitního řídicího systému. Pokud ovšem stavbu po dokončení předává developerovi, ustupuje tento zájem do pozadí. Projektově jsou naštěstí budovy řešeny v mnoha případech inteligentními systémy s dostatečnou flexibilitou, což umožňuje jednak úsporu nákladů při počáteční investici, ale zejména následné řešení požadavků budoucích uživatelů. Je zaveden tzv. pojem Open Office, což znamená vybudování volné kancelářské plochy např. v celém patře, kde jsou standardem veškeré prostředky v elektroinstalační a světelné instalaci, vytápění, větrání i klimatizaci. Po dokončení budovy a jejím následném pronájmu se pak individuálně řeší rozdělení a velikost kanceláří. Dobře projekčně navržený řídicí systém tak vstupuje do druhé fáze a umožní např. individuální regulace jednotlivých kanceláří, definování uživatelských a obchodních zón na podlaží a částí budovy, u kterých jsou systémově řešeny uživatelské parametry, přístupy, měření energií. Výhodou investora – developera je možnost uplatnit standardní požadavek na uhrazení dočasných technických změn a požadavků budoucím uživatelem – nájemníkem, nebo promítnutí těchto nákladů do výše nájmu. V ceně bývá samozřejmě zahrnut i případný převod do původního stavu. Při tomto řešení lze splnit i velmi náročné požadavky uživatelů, jak na techniku prostředí a její parametry, tak na náklady a spotřebu energií. Požadavky na dodržení jednotkových parametrů spotřeby všech druhů energií se stávají standardem – topení, chlazení a osvětlení se vztahují na zaměstnance nebo na jednotku plochy, u zahraničních i našich firem. Kritéria pro hotelové budovy Na rozdíl od administrativních budov má hotel odlišné priority a kritéria na dosažení zisku, což ovlivňuje i názor na způsob provozování technicko-energetických zařízení a v neposlední řadě má vliv na funkci řídicího systému. Samozřejmě, výši hotelových poplatků určuje lokalita hotelu, od nich se pak odvíjí technická úroveň, použití, rozsah řídicí techniky a úroveň systému včetně uživatelského SW. Běžným vybavením hotelových pokojů je dnes klimatizace a v případě celoročního provozu i temperovaná koupelna a audiovizuální i komunikační technika disponující mobilním a datovým spojením. Dále rovněž různé balneo technologie, masážní přístroje, sauny, posilovny a další podobná zařízení, která kladou vysoké nároky na stabilizaci požadovaných parametrů. K tomu se přidávají záležitosti jako jsou gastronomické vybavení kuchyní, barů a restaurací, centrální prádelna a žehlírna, skladování a mražení potravin, likvidace odpadků apod. Řídicí systémy rovněž monitorují distribuční a záložní centrální energetické zdroje tepla, chladu a elektrické energie, ozvučení, zabezpečení, komunikaci a provoz celého hotelového systému. Z pohledu klienta je podstatný co nejvyšší komfort bez jakéhokoliv omezování, samozřejmě za odpovídající cenu. Hotelový řídicí systém proto musí všechny tyto požadavky svou instrumentací a zpracováním SW zabezpečit. Zákazník by měl mít k dispozici možnost individuálního ovládání jak tepelně technických parametrů zařízení, tak veškerý komfort z hlediska zábavy a komunikace pomocí audiovizuálních zařízení. Z vlastní zkušenosti z provozu mezinárodního hotelu vím, že z energetického hlediska je velmi obtížné řídit a omezovat například odběrové maxima energií a podobně. Naopak velmi důležitá je přesná evidence a měření energií na pokojích a u jednotlivých technologických i uživatelských částí, často pronajímaných. Na to navazují rezervační hotelové pokojové systémy, které při účelném SW propojení s řídicí centrálou umožňují racionální energetickou a ekonomickou přípravu a provoz rezervovaných pokojů. Samozřejmě každý pokoj musí být vybaven technologií, individuální regulací disponující komunikací všech parametrů na řídicí centrálu. Tato úroveň vybavení pak dává předpoklad pro realizaci integrované správy budovy (IFM). Kdy se nám vr átí vložen ý kapit ál Při návrhu projektu a realizace řídicího systému může být jedním z rozhodovacích kritérií rentabilita vloženého kapitálu, která je ovlivněna například mírou měrné spotřeby energie na jednotku plochy. Je zřejmé, že nasazení řídicí techniky v hotelu, jehož provoz je energeticky náročný na větrání, chlazení a klimatizaci, bude v ekonomických ukazatelích diametrálně odlišné od rodinného domu. Velice transparentně to ukázala uvedená studie výpočtu návratnosti řídicí techniky s chlazením a intenzivním osvětlením kanceláří. Potřeba ekonomické návratnosti při návrhu nestandardních systémů pro vytápění nás vedou k úvahám o získávání energie z obnovitelných zdrojů. Zde jsou kritéria jak pro administrativní budovy, tak pro hotel jasně daná, záleží pouze na možnostech dané budovy a jejího okolního prostředí. Jedná se například o realizace fotovoltaických zdrojů na střeše nebo tepelných čerpadel pro topení a chlazení, kogeneračních jednotek apod. Dnes používané vysoce sofistikované SW pro výpočet doby návratnosti ekonomických parametrů investice mají na výstupu veškeré vypovídající údaje, jako je doba návratnosti prostá (Ts), diskontovaná doba návratnosti (Tds) pro zadanou úvěrovou sazbu – discont nebo míru váženého kapitálu (Wacc), vnitřní výnosové procento (IRR) a čistá současná hodnota kapitálu konci doby životnosti (NPV) dle dané odpisové skupiny technologie při určeném daňovém zatížení investora, včetně způsobu zvoleného odpisu investorem. Z uvedeného grafu je mj. zřejmý poměr mezi IN (1,48 mil. Kč – zde odúročitel 2,407) a při hodnocení doby životnosti 20 let je čistá současná hodnota peněz ve výši NPV = 6,598 190 mil. Kč, tj. vnitřní výnos IRR = 19,44 %. Integrovan á spr áva budovy s řídicím systémem Vrcholové řízení a správy budovy za předpokladu implementované řídicí techniky v uvedeném rozsahu představuje integrovaná správa budovy. Technické prostředky zde umožňují nejen racionální práci s energií a řízení podle přesně nastavených a potřebných parametrů, ale ve svém největším záběru řeší centrální evidenci majetku a vybavení objektu, hlídají plán údržby a revizí, obnovu a likvidaci zařízení a podobně. V návaznosti na provozní parametry technologických zařízení implementovaný SW kontroluje spotřebu energií a efektivně organizuje zásah údržby a servisu. V návaznosti na metropolitní a globální systém předpovědi počasí systém speciální SW procedurou predikce vývoje teplot podnebí efektivně řídí provoz energetických zařízení, jak v průběhu dne, např. noční předchlazení, tak v průběhu dnů jak pro topení, tak v chlazení, s cílem max. dosažení energetických úspor. Ty jsou opět přímo úměrné vynaloženým investičním nákladům s očekávanou dobou návratnosti. Samozřejmou vybaveností systému IFM je SW propojení se systémy např. hotelovými apod. Obnovitelné zdroje a energetick á nez ávislost budovy Dle mnohých společensko-politických aspektů a v kontextu vývoje cen energií vyvstávají otázky na řešení vlastní energetické nezávislosti staveb nebo jejich skupin. Většinou se jedná buď o obnovitelné zdroje (fotovoltaické solární systémy, termické kapalinové systémy, větrné turbíny apod. nebo o vysoce ekologicky šetrné zařízení s vysokou účinností, jako tepelná čerpadla a kogenerační mikrojednotky). Jejich uplatnění a ekonomika jsou vždy individuální, kritéria efektivity a návratnosti jsou velmi křehká a je potřeba s nimi pracovat zodpovědně, aby investor získal objektivní informace. Dle mé zkušenosti z praxe jakákoliv chyba nebo zkreslení předpokládaných parametrů následně ohrozí úspěšnost investice a spory nezřídka končí u soudu. Řešení energetické nezávislosti je ne vždy otázkou rentability investice, někdy je třeba dána technickou nedostupností centrální distribuce energie a pak se tyto otázky opět upozaďují. Vždy bude rozhodující úvodní kalkulace ceny za vyrobenou jednotku energie z pohledu investice vztažené na předpokládanou životnost. Zdroje z hlediska energetické a obchodní bilance Budování a provoz energetických zdrojů má zejména v oblasti obnovitelných zdrojů svá úskalí – nelze je ovlivnit a přizpůsobit spotřebě v průběhu dne ani celé sezóny. Cílem evropské směrnice o energetické soběstačnosti všech postavených budov po roce 2020 je, aby vyrobená energie byla spotřebována na místě, nadbytečná akumulována a posléze distribuována a spotřebována v průběhu nočních hodin. Opět vyvstává dilema nad výší investice a její návratnosti. Ne všechny investice do akumulačních a distribučních systémů jsou podpořeny dotacemi Evropské unie. Při téměř dvojnásobné investici do akumulačního systému překračuje doba návratnosti výrazně dobu životnosti, může se jednat o pár desítek let, což žádného investora nenadchne! Akumulace, elektrická, vodní nebo do země, jsou investičně náročné záležitosti, je to daň za levně získanou a obnovitelnou avšak neregulovatelnou energii. Struktura a rozsah navazujících distribučních, tzv. chytrých (Smart Grids) sítí rovněž není připravena a do budoucna bude vyžadovat vysoké náklady. Je tedy otázkou vládních rozhodnutí na úrovni EU o poskytování účelných dotací na podporu a budování zdrojů akumulace a distribuce energie a s tím souvisejícího rozvoje elektromobility, který tento energetický okruh vhodně uzavírá. Během nejbližšího období se zcela jistě podaří snížit ekologickou zátěž spojenou s výrobou, následnou likvidací a provozem elektromobilů, což velice napomůže zlepšení ovzduší ve velkých městských aglomeracích. Podpora a rozvoj elektromobility v osvícených západních zemích Evropy, Afriky a jihovýchodní Asie a meziroční nárůsty prodeje elektrokol a elektromobilů tomu jasně nasvědčují. Po zavedení systémů bezdrátového nabíjení (Wireless Charging) a výměnného způsobu akumulátorů u elektroaut dojde k dalšímu výraznému rozšíření. Závěrečné environment ální úvahy V posledních letech se výrazně dostává do povědomí pojem tzv. udržitelného rozvoje společnosti, zdrojová ekonomika, environmentální vnímání světa v globálním měřítku apod. Na podporu těchto myšlenek se v jednotlivých státech zakládají globální hnutí a společnosti, které ve své podstatě řeší nejen otázky výroby a spotřeby energie, ale velice úzce i témata související. Jedná se například o otázky jako jsou nadbytečná výroba léků, koncentrovaná produkce potravin, zejména masa, jejich globální spotřeba a logistika. Alarmující je zjištění, že spotřeba energie na obyvatele planety stoupla za poslední století téměř 50krát a roční spotřeba masa na hlavu dosáhla téměř 80 kg, nemluvě o ohromné energetické náročnosti průmyslové velkovýroby masných produktů. Společně s tím stoupá energetická náročnost získávání čím dále hůře dostupných fosilních zdrojů (např. ropa z mořských vrtů, břidličný plyn apod.) a zvyšování množství odpadu nejen na zemi, ale i v oceánech. Tyto ztráty nemohou být nikdy vyváženy využitím sebedokonalejších řídicích systémů a aplikačních SW, tyto systémy opět představují určitou míru energetické náročnosti a zátěže na životní prostředí při výrobě a následné likvidaci. Bohužel, globální a monetární systém a ekonomika současné spotřební společnosti je založena na principech, které jsou v přímém rozporu s těmito snahami. Nové, úsporné technologie způsobují takzvanou technologickou nezaměstnanost, lidské pracovní síly je potřeba stále méně, jak jsme nyní, zejména ve státech EU, svědky. Společnost musí velmi rychle zvládnout řešení těchto otázek, především problematiku bifurkačního bodu, ve kterém se bezesporu většina zemí světa nachází, jak v oblasti ekonomické, tak společenské a energetické Je proto na každém z nás, aby si tyto otázky a problémy uvědomoval a podle toho se v případě své osobní spotřeby zboží, potravin, energie a odpadu choval. Při dodržování těchto zásad pak není nutné dospět k environmentálnímu kolapsu. A na závěr citát od spisovatele Antoine de Saint-Exupéryho, který se stal heslem udržitelného rozvoje: „Nedědíme tuto Zemi po našich předcích, nýbrž si ji vypůjčujeme od našich dětí.“ Ing. Milan Hošek, ČKAIT, soudní znalec v oboru eletrotechnika a energetika
