PhoenixZeppelin na veletrhu Teplárenské dny 2012

Koncem dubna přivítá Praha poprvé v historii tradiční veletrh Teplárenské dny. Umístění veletrhu do hlavního města bylo samozřejmě výzvou pro společnost Phoenix-Zeppelin, spol. s r. o., aby tuto akci využila k rozsáhlejší prezentaci, než tomu bylo v loňském roce v Ostravě. Navíc došlo v nabídkovém portfoliu Phoenix-Zeppelinu k tak velkým změnám, že si zasluhují odpovídající prezentaci. Stánek společnosti bude na veletrhu jedním z největších a má prezentovat celý program divize Energetické systémy Phoenix-Zeppelin pro energetiku. Technologie, které má Phoenix- Zeppelin v současné době k dispozici, předurčují tuto společnost k roli klíčového dodavatele v oblasti kombinované výroby elektrické a tepelné energie. Zde je třeba zdůraznit, že pro Phoenix-Zeppelin je prioritní výroba energií právě v tomto pořadí. Firma, která dosud instalovala více než 2500 nouzových zdrojů elektrické energie, od standardních elektrocentrál až po komplexní záložní energocentra, staví svá řešení především na výrobě elektřiny. O zabezpečeném napájení elektrickou energií toho bylo řečeno a napsáno poměrně hodně. Ve stínu této problematiky se poněkud vytratila skutečnost, že člověk ke svému plnohodnotnému životu potřebuje nejen světlo, komunikaci, dopravu (tedy technologie, závislé na dodávce elektrické energie), ale také nesmí mu být zima. Zatímco rozvoji a spolehlivosti elektrorozvodné přenosové sítě je v České republice věnována velká pozornost a zatím jsme nezažili „opravdový blackout“, české teplárenství jako obor bylo dlouhou dobu mimo jakoukoli koncepci. A nechybělo mnoho, aby jednotlivé výrobní a přenosové technologie skončily roztříštěné v rukách zahraničních majitelů. Došlo i k místním „tepelným blackoutům“, jako např. v říjnu 2009 v Jablonci nad Nisou. Situace, kdy velkododavatelé tepla z centrálních zdrojů (CZT) díky zastaralým technologiím s nízkým využitím paliva (energetické uhlí) začali zvyšovat ceny nad mez respektovanou koncovým spotřebitelem, vedla k výstavbě lokálních výtopen, napájejících teplem menší celky (blok obytných budov, městská sídliště apod.). Tyto výtopny většinou spalují zemní plyn, v některých případech bioplyn. Paradoxně ke zvýšení ceny tepla z CZT přispěla i skutečnost, že díky masivnímu zateplování (v současné době je v ČR zatepleno cca 50 % stávajících obytných budov a nové objekty se staví téměř výhradně v nízkoenergetickém nebo pasivním standardu) musí teplárenské společnosti rozpouštět vysoké fixní náklady do nákladů variabilních, což opět zvyšuje cenu za 1 MJ tepla. I zásobování teplem v ČR směřuje k řešení, které je již několik let prezentováno v elektroenergetice jako tzv. Smart Grids. Jedná se o autonomní oblast, která, byť je napájena elektrickou energií z přenosové soustavy, je schopna i samostatného ostrovního provozu. Nejedná se jen o „odstřižení“ regionu od sítě ČEPS. Ostrovní síť totiž musí mít schopnost řídit vlastní zdroje energie a regulovat vlastní spotřebu. To vše vyžaduje rozsáhlou modernizaci v oblasti zdrojů energie, přenosu, měření spotřeby i u vlastních spotřebičů. Ostrovní systémy v elektroenergetice nejsou jednoznačným singulárním řešením pro budoucnost. Hlavním zdrojem elektrické energie v ČR bude vždy přenosová soustava ČEPS a systémové elektrárny, které jsou na ni připojeny. Soustava ČEPS je v současné době (začátek roku 2012) svými parametry plně dostačující ke kvalitnímu zásobování elektrickou energií. Rizika, které tuto stabilitu mohou v budoucnu ovlivnit, spočívají v narůstajícím podílu neregulovaných zdrojů v síti a také v zapojení sítě ČEPS do evropského transferu elektrické energie. Výroba tepelné energie taková omezení nemá. Dodavatel tepelné energie musí sice vyrobit sjednané množství tepla v určitém čase, může ale tepelnou energii akumulovat, nemusí se „fázovat“ na centrální soustavu a případného přebytku tepla se může celkem jednoduše zbavit. Soustava zdroj-spotřebič má poměrně velkou setrvačnost a není tak citlivá na změny v odběru, jako je tomu u elektřiny. Teoreticky lze dokonce (a podobné systémy jsou již v provozu) z tepla vyrobit energii elektrickou. Především lze snadno umístit zdroje tepla co nejblíže spotřebiteli. Zdravý selský rozum totiž říká, že energie by se měla vyrábět tam, kde se i spotřebovává. Specifikem kombinované výroby elektrické a tepelné energie je legislativní podpora (program KVET), kde Energetický regulační úřad každý rok stanovuje podmínky pro dotované výkupní ceny. V nabídce společnosti Phoenix-Zeppelin na veletrhu Teplárenské dny proto najdeme kombinované zdroje elektřiny a tepla především pro lokální výrobu obou energií. Po více než 20 let je Phoenix-Zeppelin spojený se jménem významného světového strojírenského koncernu – firmou Caterpillar. V nabídce zdrojů elektrické a tepelné energie byly především stroje vyšších výkonů pro standardní zemní plyn, a v některých případech pro bioplyn. Díky robustní konstrukci a cílenému předimenzování některých konstrukčních prvků (což je vlastnost pro Caterpillar typická nejen pro těžké stavební stroje ale i pro energetická zařízení) měly někdy tyto energetické zdroje nižší účinnost. Problém rozšíření tohoto sortimentu vyřešil Caterpillar koncem roku 2011, kdy převzal německého výrobce spalovacích motorů Motoren-Werke Mannheim. Motory tohoto tradičního výrobce (firmu založil v roce 1871 Carl Benz) jsou pod značkami MWM nebo Deutz známy po celém světě, včetně České republiky. Od roku 2012 budou tyto motory pod novým označením Caterpillar CG dodávány do České a Slovenské republiky výhradně prostřednictvím společnosti Phoenix- Zeppelin. „Zařazení těchto motorů do sortimentu Caterpillar nám umožní rozšířit nabídku především v oblasti kombinované výroby elektrické a teplené energie,“ řekl Ing. Zdeněk Řešátko, prokurista společnosti a ředitel divize Energetické systémy. „Zejména při použití alternativních paliv mají motory Caterpillar CG vynikající vlastnosti, které umožňují provozovat tyto stroje při nízkých provozních nákladech.“ Výkonový rozsah nových motorů Caterpillar CG je od 400 kW až do 4,3 MW. Součástí nabídky generátorů elektřiny a tepla, které Phoenix-Zeppelin dodává pod označením BOOMEL®, je i projektová příprava a servis. „Pokud zákazník nemá generálního dodavatele celého energetického zdroje, jsme připraveni se ujmout i této role,“ doplnil Ing. Řešátko. Kromě rozšíření sortimentu je pro zákazníky společnosti Phoenix-Zeppelin zajímavá i vyšší dostupnost motorů a náhradních dílů. Do výrobního závodu lze dojet z Prahy za pár hodin. V neposlední řadě je významná skutečnost, že všechny typy motorů CAT CG jsou k dispozici ve standardní i „bio“ verzi. Jako zdroj elektrické energie jsou použity alternátory špičkového německého výrobce AvK nebo italské alternátory Marelli. Zdroje elektrické a tepelné energie BOOMEL® lze po dohodě se zákazníkem realizovat buďto kompletně s technologií Caterpillar, anebo některé technologické celky (výměníky, akumulace, vzduchotechnika, řízení…) lze použít od tuzemských subdodavatelů. Firma Phoenix-Zeppelin ovšem nečekala, až dojde k rozšíření sortimentu jejího hlavního dodavatele elektrocentrál. Hledala cesty, jak pro výrobu elektrické a tepelné energie použít již stávající technologie a nestavět za každou cenu kogenerační jednotky „na zelené louce“. Mezi tyto technologie patří nouzové zdroje elektrické energie, vybavené dieselgenerátory. Tyto zdroje drtivou většinu svého života tráví „čekáním na blackout“ nebo krátkodobým testováním. Pokud elektrickou energii vyrábí, je teplo vznikající při spalování odvedeno ve spalinách nebo ve ventilačním vzduchu. S optimalizací nouzových zdrojů, která umožní jejich provoz v trvalém režimu při současné výrobě elektřiny a tepla a přijatelné ekonomii provozu, přišla na trh společnost Phoenix-Zeppelin v roce 2011 pod obchodním názvem BOOMEL®DUAL. Na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně za něj získala Zlatou medaili v kategorii „Nejlepší inovační exponát“. Základním principem generátoru elektrické a tepelné energie BOOMEL® DUAL je použití vznětového motoru Caterpillar jako pohonného agregátu, který mění energii v palivu na energii mechanickou při současném využití tepla ve spalinách a tepla vznikajícího při provozu motoru. Díky skutečnosti, že vznětové motory Caterpillar jsou schopny spalovat kromě standardní motorové nafty i alternativní paliva, včetně směsi s plynem, má generátor elektrické a tepelné energie BOOMEL® DUAL široké možnosti použití v energetice a teplárenství v komunální i průmyslové sféře. Uvedených výhod bylo možné dosáhnout náhradou zážehového motoru, který se u kogeneračních jednotek obvykle používá, motorem vznětovým. Zážehový (plynový) motor má sice nižší provozní náklady (zejména nižší cenu paliva, ale i delší servisní interval) ale je prakticky nepoužitelný jako operativní, regulovaný zdroj elektrické energie při proměnné zátěži. Náhradou zážehového motoru vznětovým agregátem se otevírají zcela nové možnosti použití kombinované výroby elektrické a tepelné energie. Výroba elektrické a tepelné energie se totiž neomezuje jen na klasické výtopny, ale lze ji realizovat jako „vedlejší“ produkt při likvidaci odpadů. Příkladem může být reziduum (zbytkový kal) z čistíren odpadních vod, kdy i po prvotním vytěžení bioplynu zůstává v laguně velké množství energeticky využitelného materiálu. Na již zmíněném Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně byl největší zájem právě od „producentů“ těchto látek. Přinese jim to dvě výhody: elegantně se zbaví odpadu a ještě vyrobí energii. Generátor elektrické a tepelné energie BOOMEL® DUAL se i významně podílí na zvyšování energetické bezpečnosti a nezávislosti objektů, obcí, měst a regionů. Současná situace v přenosové soustavě, kdy počet a výkon neregulovaných (tzv. alternativních či obnovitelných) zdrojů přesáhl kritickou hranici stability, vede provozovatele přenosové soustavy k instalaci nových regulovaných zdrojů. To jsou energetické zdroje, které lze podle okamžité potřeby nastartovat a připojit do rozvodné soustavy, to vše v čase několik sekund. A to umožní právě (a pouze) generátory na bázi vznětových motorů. Výhodou generátoru elektrické a tepelné energie BOOMEL® DUAL je rovněž jeho aplikovatelnost bez větších investičních nákladů. V České republice a na Slovensku je instalováno několik tisíc záložních zdrojů, vybavených elektrocentrálami se vznětovým motorem. Další využití generátoru elektrické a tepelné energie BOOMEL® DUAL je při vykrývání energetických špiček. Uživateli stačí sjednat nižší odběrový limit a krátkodobé navýšení spotřeby (v rozsahu několika hodin denně) zajistit vlastním zdrojem. Ing. Karel Kuchta, CSc. Phoenix-Zeppelin, spol. s r. o. divize Energetické systémy