Kombinovaná výroba tepla a elektřiny v praxi

Firma Vaillant Group již několik let dodává kogenerační jednotky s výkonem 3 až 20 kW po celé Evropě.

Novinkou na českém trhu je jednotka s vyšším výkonem označená ecoPOWER 20.0. Tato jednotka má elektrický výkon v rozsahu 7 až 20 kW_e a tepelný v rozsahu 12 až 42 kW_t v závislosti na nastavení provozních priorit. Je ideálně vhodná pro objekty, ve kterých bude využita nejen všechna vyrobená elektrická energie, ale i tepelná a s provozní dobou co nejvíce se blížící 24 hodinám denně a 365 dnům v roce. Řádově jde o objekty s celoroční potřebou tepla okolo 150 000 kWh a zejména takové, které mají vysokou potřebu tepla i v létě. Například areály s bazény, s lázeňským provozem, tedy kde tepelný výkon kogeneračních jednotek odpovídá každodenní potřebě teplé vody atp., neboť se spotřebou vyrobené elektrické energie obvykle problém není. „Při přiblížení se k investičnímu ideálu, tedy provozní době okolo 8000 hodin ročně, s plnou spotřebou tepla a elektřiny provozovatelem, se návratnost investice do této kogenerační jednotky dostává na úroveň tří let,“ uvedl Dr. Dieter Pruss, výkonný ředitel Cogenon GmbH, dceřiné společnosti firmy Vaillant Group, při uvádění do provozu první jednotky ecoPOWER 20.0 v České republice. Cogenon se výrobě kogeneračních jednotek věnuje již desítky let. V rámci skupiny Vaillant Group působí přes dva roky a každoročně dodává zákazníkům stovky výrobků.

K otázce, kdy se instalace kogeneračních jednotek nejvíce vyplácí, Dr. Dieter Pruss doplnil: „Základem je rozdíl cen mezi 1 kWh v elektřině a v plynu. Například v Německu jde o poměr okolo 5:1 ve prospěch plynu. Podobný poměr lze u řady odběratelů nalézt i v České republice. Rozšíření sortimentu kogeneračních jednotek Vaillant Group do vyšších výkonů je logickým krokem, neboť běžně platí, že jednotková cena s růstem výkonu klesá, a tím roste ekonomická zajímavost.“

První kogenerační jednotka, respektive dvojice jednotek ecoPOWER 20.0 byla instalována v areálu LIPNO Point. Areál je v obci Lipno nad Vltavou na levém břehu vodní nádrže Lipno. Nabízí komfortní ubytování ve 24 rodinných domcích čtyř typů s celkovou kapacitou 110 lůžek. Součástí areálu je SportArena s profesionálně vybavenými sportovišti, wellness, restaurací, konferenčním sálem. Cílem provozovatele je zajistit celoročně příznivé náklady a jeho vyjádřením je instalace kogeneračních jednotek.

O technickém řešení hovoří Ing. Libor Hrabačka, technický ředitel Vaillant Group: „Pro pokrytí potřeb tepla i elektřiny v areálu jsme dodali dvě kogenerační jednotky ecoPOWER 20.0. Jsou napojeny na čtyři zásobníky s objemy po 1000 litrech. Tato akumulační kapacita vyrovnává základní výkyvy v požadovaném tepelném výkonu. Pro přípravu teplé vody jsou instalovány další dva nepřímotopené zásobníky allSTOR, každý rovněž po 1000 litrech. Protože je ekonomickým zájmem kogenerační jednotky provozovat po co nejdelší provozní dobu, nepokrývají požadovanou potřebu tepla ze 100 %. Zbytek pokryjí dva plynové kondenzační kotle Vaillant VU 806/5-5 ecoTEC plus s výkony 2 x 80 kW.

Návratnost investice do kogenerační jednotky je zásadní kritérium investorů. Výpočet doby návratnosti není zcela jednoduchý a nelze se spokojit s určením návratnosti pouze pro jednu konkrétní provozní situaci. Do výpočtu vstupuje cena pořízení kogenerační ­jednotky, instalační náklady, ceny plynu a elektřiny, provozní náklady, servis, ale i náklady na jiný způsob ­zajištění tepla, se kterým je kogenerační jednotka srovnávána. Vaillant proto vyvinul uživatelsky velmi jednoduše ovladatelnou aplikaci na bázi programu ­Excel, která umožňuje prověřit nejrůznější varianty. Základem aplikace je srovnání LCC (life cycle cost) ­nákladů, tedy nákladů zahrnujících zaručené nákupní ceny, ceny servisu včetně výměn provozních kapalin, opotřebených částí atp., které jsou přepočítávány podle zvolené provozní doby, a to jak pro kogenerační jednotku ecoPower, tak porovnávaný kondenzační ­kotel typu VU ecoTEC plus.

„Výpočet probíhá ve čtyřech krocích. V první fázi si zadáte své ceny za nákup energie v zemním plynu a elektřině. Následně vyberete jednu ze tří výkonnostních velikostí kogeneračních jednotek. Výběr porovnávaného kotle proběhne automaticky s ohledem na potřebný tepelný výkon. Ve třetím kroku si můžete konkretizovat nabídkovou cenu kogenerační jednotky a kotle. Pro tento krok doporučuji jednání s našimi obchodními zástupci.

Pak zbývá zadat předpokládanou denní provozní dobu kogenerační jednotky. Výpočet předpokládá úplnou spotřebu vyrobeného tepla i elektřiny. Z energetických požadavků budovy, areálu lze jednoduše usoudit, zda aktuální provozní podmínky vyhovují nebo bude nutná jejich úprava, například optimalizací velikosti zásobníků tepla. Provozní doba se zadává pohyblivým posuvníkem. Jak se plynule mění její délka, tak se plynule mění návratnost,“ vysvětluje výhody aplikace Libor Hrabačka. „Protože jsme do výpočtu zahrnuli náklady na všechny předepsané servisní práce i výměny dílů v námi doporučených cenách, pevně věříme, že výsledná hodnota návratnosti bude dosažena.“