Alternativní energie

Břetislav Koč
Sluneční elektrárna místo brownfields
Další fotovoltaická elektrárna na českém území byla zprovozněna. Tentokrát v Dubňanech na Hodonínsku o instalovaném výkonu 233 kW. Investorem je společnost Sluneta, která celou stavbu investovala bez podpory dotacemi a další pozoruhodností je, že elektrárna vyrostla na tzv. brownfieldech, - opuštěných starých průmyslových zónách.

Ing. Dalibor Skácel
Dodavatel versus investor
prudce se rozvíjejí, přinášejí výrazný pokrok, jsou relativně nové, chybí pravidla, normativy, zkušenosti oproti konvenčním, jsou investičně velmi náročné, projekty mají dlouhodobou návratnost, jsou často závislé na externích subvencích, například v podobě státních podpor, díky charakteru OZE chybí zpětná vazba.

Ing. Milan Tomeš, CSc.
Fotovoltaické moduly druhé generace
V současné době se obnovuje zájem o tenkovrstvé fotovoltaické články označované jako fotovoltaické články druhé generace. Tento zvýšený zájem je vyvolán hlavně nedostatkem výchozího křemíkového materiálu, který je hlavním vstupním materiálem pro krystalické články. Tenkovrstvé články vytváří také vlastně prostor pro výzkum a vývoj fotočlánků třetí generace s využitím nanotechnologií.

Doc. Ing. Jiří Sedlák, CSc., Fakulta stavební, VUT v Brně, Ing. Radim Bařinka, Solartec s.r.o., Rožnov pod Radhoštěm
Možnosti integrace fotovoltaických prvků ve střešních pláštích budov
Integraci do hybridních systémů větrání, vytápění a klimatizace budov, které v sobě současně zahrnují první dva způsoby. Tento způsob integrace přepokládá využití hybridních systémů které jsou zpravidla kombinací fotovoltaiky a fototermiky.

Panel OSN o změnách klimatu
Po vypjaté debatě schválil Mezivládní panel OSN pro změnu klimatu (IPCC) v pátek 7. dubna v Bruselu svou zprávu o negativních dopadech klimatických změn na ekosystémy planety, ekonomiku a na zdraví lidí. O dokumentu jednali v Bruselu celý týden vědci a diplomaté ze 120 zemí. Zveřejněný dokument má asi dvacet stránek a shrnuje šestiletou práci zhruba 2500 odborníků. Zpráva bude doporučením pro politiky, jak čelit klimatickým změnám. Bude předložena například červnovému summitu skupiny G8. Panel IPCC ustavila OSN v roce 1988. Má tři pracovní skupiny, jedna se zabývá vědeckým výzkumem klimatických změn, druhá jejich dopady a třetí zmírňováním globálního oteplování. Tato zpráva je druhým ze tří dílčích dokumentů. První byl zveřejněn v únoru v Paříži. Informovali jsme o něm v AE 1/07. Třetí zpráva o zmírňování globálního oteplování bude zveřejněna 4. května v Bangkoku. Závěrečný dokument, který shrne poznatky všech tří zpráv, bude přijat 16. listopadu ve Valencii.

Ing. Ivo Petříček
Fotovoltaika a škola - ohlédnutí za 5 let provozu
Elektrárna pracuje po celou dobu bez údržby a poruch, provozní náklady tak byly nulové. Bezchybný provoz potvrzují i jednotlivé odečty. Špatný přístup v zimních měsících neumožňoval odstraňování sněhu z panelů. Tím se výrazně snižuje výkon i při slunečním počasí. U velkých výkonů jsou podobné výpadky citelné a tento problém se musí řešit. Hlavně v případech, kdy je elektrárna napojena do veřejného rozvodu a majiteli by měla přinášet finanční zisk.

Martin Jindrák, Atrea s.r.o.
Zkušenosti z realizací a provozu EPD domů v ČR
V současné době se s názvem energeticky pasivní dům setkáváme na každém kroku. Mnoho lidí o něm zasvěceně mluví, popisují jej, novináři se snaží své čtenáře zaujmout a překvapit. Jak vznikl koncept výstavby EPD je obecně známo. Díky nadšení a vizi techniků, v čele s Dr. Feistem, byly postupně definovány parametry, které by měl dům splnit, aby byl zařazen do kategorie EPD. Nejznámější údaj je téměř posvátná "15" - tedy měrná roční spotřeba energie na vytápění v kWh - tedy 15 kWh/m2.rok. Do každého domu, i energeticky pasivního, je potřeba v topném období dodávat energii. Při projektování je pak možné výpočtem určit, o jaké množství se bude jednat. Pak je možné dimenzovat topnou soustavu (u EPD není tento termín úplně adekvátní) a také zdroj tepla, který pro systém temperování energii připraví a zároveň zajistí i přípravu TV - tedy spotřebič cca 2/3 celé energie, která je pro provoz objektu potřebná (zbytek je provoz domácnosti - vaření, svícení a provoz vzduchotechnického systému).

Ing.Josef Slováček, TERMO KOMFORT, Brno
Snížení energetických náročností budov s využitím tepelných čerpadel
Energetickou náročnost objektů lze v zásadě snížit dvěma způsoby. Pasivní metoda spočívá v eliminaci úniku tepelné energie obvodovým pláštěm, což je všeobecně akceptováno jako správné řešení.Druhou možností jak snížit energetickou náročnost je cesta aktivní, což znamená instalaci takového tepelného zdroje tepla, který minimalizuje nakupované množství energie při zachování potřebného množství energie pro vytápění domu a ohřev vody. Na "energetické srdce domu"se často zapomíná a stále ještě převažuje metoda využívání klasických kotlů, i když jsou i u nás dnes tepelná čerpadla skvělých parametrů. O tepelných čerpadlech pro rodinné domy se už dnes ví, že je to velmi výhodné řešení, především z hlediska provozních nákladů, které jinak v souvislosti s růstem cen energií rychle stoupají.To co platí pro rodinné domky je analogické i pro bytové domy, přičemž představy o "mimořádně" drahých zařízeních už dávno nejsou opodstatněné.

Ing. Jaroslav Peterka, CSc.
Úspora vody včetně tepla
Opětné letošní lednové zdražení vodného a stočného nás už nepřekvapilo. Zajišťování pitné vody a čištění splaškové vody bude stále obtížnější. Na nové čistírny odpadních vod se dá nejjednodušeji vydělat zvyšováním těchto poplatků. Protože se kvůli klimatickým změnám určitě nebude nic měnit k lepšímu, zamysleme se raději nad nutností jak s vodou šetřit - ale tak, abychom měli stejný požitek z mytí, koupání, pro někoho i z vaření. Tak autor rozebírá k čemu stačí v domácnosti studená voda a k čemu teplá. Co se dá pořídit z veřejného vodovodu a co třeba z vlastních zdrojů (studny, jímky atd.). Nezbytným faktorem je technologie, která vyrábí teplou užitkovou vodu (slunce, ohřev dřevem, plynem, elektřinou). Čím dál silněji se zohledňuje úsporné používání vody, nejen kvůli našim financím, ale také kvůli snižujícím se zásobám vody.

Olejové topení kombinované se solárním ohřevem
Pro budovu s nízkou energetickou spotřebou je ideálním předpokladem kompaktní stavební forma, pokud možno bez zděných výstupů a arkýřů. Co ale dělat, když se vlastní představy o vysněném domě nehodí do tohoto schématu a je nutné, aby se roční faktura za vytápění snížila? Potom je na místě poptat se po nejefektivnějším způsobu vytápění. Zde projektant vytápění doporučil úspornou kombinaci olejového otopného systému se solárním ohřevem. Vytápí se plocha 192 m². Kancelář velká 60 m² se vytápí radiátorem, celá obytná plocha se temperuje podlahovým vytápěním. Závěsný olejový kotel, nezávislý na přívodu vzduchu z místnosti, o výkonu 12,5/ 8,7 kW je umístěn ve sklepě na stěně, rovněž je zde 300-litrový ohřívač teplé vody. Ve stejné místnosti stojí také obě dvouplášťové olejové umělohmotné nádrže o celkovém objemu 3000 litrů. Olejový hořák je napájen výhradně topným olejem s nízkým obsahem síry. Solární kolektory o celkové ploše 6,1 m² jsou od budovy vzdáleny okolo 20 metrů a jsou instalovány na zahradě.

Bioplyn stejnými vlastnostmi jako zemní plyn
Vloni v červnu byla v Německu oficiálně otevřena první bioplynová čerpací stanice. U ní mohou čerpat pohonné hmoty - tedy bioplyn i vozidla, která jsou upravena na zemní plyn. Bioplyn je upraven a má stejné kvalitativní parametry jako zemní plyn díky jistému zesilovači.. Vývoj nového paliva pro automobily probíhal od července do prosince roku 2004. V pilotním projektu bylo v laboratorním zařízení vyrobeno 100 kubických metrů bioplynu za hodinu. Vstupní bioplyn byl ve srovnání se zemním plynem vlhký a teplý a obsahoval jen 50-54 % metanu, což znamenalo jen poloviční výhřevnost. Než by se takový plyn mohl používat k tankování, musel být snížen ppm sirovodíku a navýšen podíl metanu až na 96%. Takto očištěný a posílený bioplyn má prakticky stejné vlastnosti jako zemní plyn. Tento výsledek posílil badatele k dalšímu cíli a sice takto upravený bioplyn přidávat do distribuční sítě se zemním plynem. Nové palivo - bio-zemní plyn může snížit emise u jednoho vozidla o55 až 65 procent, potvrzuje Výzkumný institut ve Wuppertalu. Z ekonomických hledisek nabídne bio-zemní plyn rozumnou alternativu. Výrobní náklady upraveného bioplynu odpovídají podmínkám výstavby čerpací stanice na zemní plyn. Výrobou bio-motorového paliva první generace se využijí zemědělské plochy až čtyřikrát více než klasickou zemědělskou produkcí.

"Aqua Top" - tajemství úspěšných zemědělců
Jak jsme informovali v předchozích článcích o pěstování vhodných plodin k energetickému využití, ukazuje se že v České republice jsou pouze krátkodobé zkušenosti s pěstováním plodin - šťovík, amarant, miscanthus a další a že je nezbytně nutné dodržovat agrotechnické termíny a zajistit plodinám kvalitní závlahu. Po letošní zimě se ale ukazuje, že vláha ve spodních vrstvách půdy bude velmi nízká a pokud by bylo jaro na srážky slabé, může způsobit ohrožení jarních osevů. Že voda může být i v některých oblastech Evropy problémem je stejně vážným problémem jako jsou energetická paliva. A tak se hledají už nyní technologie, které by mohly problematiku závlah snižovat. Produkt, který zabezpečí vlhkost v době sucha a při nadbytku, vodu v sobě upoutá, to jsou vlastnosti testovaného prostředku s názvem Aqua Top. Jedná se o organické polymery, naprosto neškodné a nezávadné bílé krystaly, které dokážou do sebe upoutat až 400-násobek váhy H2O než samy váží. Jako vysoce savá houba do sebe vstřebá vodu a vytvoří gel, který vyplní póry v zemině a kořenům umožní vodu postupně odebrat.

Zdeněk Kučera
Nejlepší informace od odborníků s praktickými zkušenostmi
Bioplynové stanice budou výrazným zdrojem energií, nimiž by Česká republika mohla naplnit svůj unijní závazek dosáhnout podílu vyrobené energie z obnovitelných zdrojů. Podmínky, suroviny i výrobci technologií tu jsou. Mnohé firmy se o tyto technologie zajímají a na mnoha místech už stanice fungují. Důležité jsou nyní informace o technologických řešeních a pochopitelně i o způsobu financování. Není skoro týdne, kdy by se nekonala nějaká konference či předvedení nově otevřené investice. Tak jen si vybrat takovou akci, kde se nepřednášejí jen obecné rady , ale kde se zájemci dozví o praktických zkušenostech a seznámí se s firmami, které už mají něco za sebou. Na konferencích, kde mluví převážně ministerští úředníci je to ztráta času. Před měsícem proběhla konference v Ostravě, kterou pořádala společnost Tomášek SERVIS, která má dlouholeté zkušenosti s projektováním, výstavbou a provozováním bioplynových stanic v České republice. Podle údajů BIOM CZ bylo na konci roku v provozu 18 BPS. Firma Tomášek SERVIS jich realizovala v loňském roce 8 Konference se zúčastnilo téměř 200 odborníků, aktivní účast přijali i zástupci výrobců a dodavatelů technologií používaných při konstrukcích BPS.

Prameny: TEDOM, ASA
Využití skládkového plynu pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla
Využívání bioplynu vyráběného bioplynovými stanicemi nebo vznikajícího jako následný produkt ze skládek komunálních odpadů je jednou z nejefektivnějších cest likvidace a využití odpadu k energetickým účelům. Rozvoj těchto technologií není v programu pouze zemědělských farem, ale také obcí a měst i takových rozměrů jako je Praha. Chtěli bychom se podělit o vlastní zkušenosti s provozováním kogeneračních jednotek na bioplyn ze skládek komunálních odpadů. Jedná se o dvě největší skládky v České republice, které se nacházejí v pražských Ďáblicích a Dolních Chabrech.

Ing. Pavel Uhlíř , RAVEN Consulting, a.s.
Možnosti čerpání dotací pro alternativní zdroje energie z fondů EU
Pro dotační období 2004 - 2006 byl vytvořen Operační program OP Průmysl a podnikání (OPPP) s kapitolami Úspory energie a Obnovitelné zdroje energie. V září roku 2006 byly oba tyto programy ukončeny z důvodu nedostatku disponibilních finančních prostředků pro další podané projekty. V současné době je před vyhlášením nový OP Podnikání a inovace (OPPI), pro programové období v letech 2007 až 2013. Tento OP navazuje na předchozí OPPP a má celkem 7 oblastí priority. Z hlediska environmentálně šetrných technologií v rámci energií je nejdůležitější prioritní osa 3 tohoto programu nazvaná "Efektivní energie". Specifickým cílem této prioritní osy je zvýšit účinnost užití energií v průmyslu a využití obnovitelných, případně i druhotných zdrojů energie (mimo podpory spaloven). Tato prioritní osa má jednu konkrétně specifikovanou oblast podpory s názvem "Úspory energie a obnovitelné zdroje energie", zkráceně "Eko-energie", který navazuje na již zmiňované programy Podpory úspor energie a Podpory využívání obnovitelných zdrojů energie z OPPP. Celkový předběžný odhad finančních prostředků v tomto programu, určených k rozdělení je přibližně 4 mld. korun. Hlavním správcem tohoto programu je Ministerstvo průmyslu a obchodu , subjektem zprostředkujícím pro finanční podporu z tohoto programu je Česká energetická agentura Dalším OP, ze kterého bude možné v tomto roce čerpat finanční příspěvky na obnovitelné zdroje energie je připravovaný OP Životní prostředí. Řídícím orgánem tohoto OP je Ministerstvo životního prostředí , zprostředkujícím subjektem je Státní fond životního prostředí. V rámci tohoto OP je vytvořeno celkem 9 prioritních os a z hlediska využívání obnovitelných zdrojů energie je nejdůležitější prioritní osa 3 nazvaná "Udržitelné využívání zdrojů energie". V této prioritní ose je k rozdělení vyhrazena celková alokace ve výši skoro 19 mld. korun, Celá tato prioritní osa je konkrétně rozdělena na 3 oblasti podpory:

• výstavba nových zařízení a rekonstrukce stávajících zařízení s cílem zvýšení využívání OZE pro výrobu tepla, elektřiny a kombinované výroby tepla a elektřiny.
• realizace úspor energie a využití odpadního tepla
• environmentálně šetrné systémy vytápění a přípravy teplé vody pro fyzické osoby.

Ing.P.Bočan, Hydrotech
Dostavba anaerobního stupně ČOV pivovaru Černá Hora
Účelem dostavby anaerobního stupně čistírny odpadních vod Pivovaru Černá Hora je čištění odpadních vod a separace kalů produkovaných při výrobních procesech v pivovaru. Před dostavbou byly odpadní vody čištěny pouze na aerobním biologickém stupni čištění, které bylo spojeno s vysokou produkcí přebytečného kalu. Anaerobní stupeň transformuje většinu organického znečištění na energeticky cenný bioplyn s malou produkcí přebytečného kalu. Získaný bioplyn je využíván k získání elektrické energie a tepla na kogeneračních jednotkách s celkovým výkonem 3 x 70 kW. Z bioplynu vyrobená elektrická energie pokrývá většinu potřebné elektrické energie ČOV. Stěžejním zařízením celé dostavby je tzv. IC - reaktor (Internal Circulation reaktor) dodávaný ve spolupráci s holandskou firmou PAQUES bv Balk.

Břetislav Koč
Rekordní rok větrníků v Evropě
Rok 2006 byl v oboru větrné energetiky v Evropě rekordní. V zemích EU byly postaveny větrné elektrárny s celkovou instalovanou kapacitou 7588 MW (v celé Evropě pak 7611 MW), což představuje investice ve výši 9 mld. EUR; to je proti roku 2005 zvýšení o 23 %.Zpráva Evropské asociace pro větrnou energii (EWEA) ve své výroční zprávě dále konstatuje, že v zemích EU je nyní instalováno na větrných elektrárnách více než 48 tis. MW elektrického výkonu s roční produkcí kolem 100 TWh, což představuje asi 3,3 % spotřeby v zemích EU. Největší podíl na boomu větrné energetiky mají v Evropě Německo a Španělsko, jejichž přírůstky byly v uplynulém roce 2233 a 1587 MW. V případě Německa to znamená, že každý pracovní den přibyl v zemi 1 MW "větrného" výkonu a celkovou instalovanou kapacitou již překonalo Německo hranici 20 tis. MW. Německo a Španělsko obstaraly celou polovinu evropského přírůstku a drží si i první dvě příčky pořadí celkového instalovaného výkonu. Třetí Dánsko již nestaví větrné elektrárny na pevnině, chystá ale velké projekty na mořských mělčinách; loňský přírůstek byl v této tradiční zemi větrné energetice zaslíbené pouhých 11,5 MW. Třetí nejvyšší přírůstek zaznamenala během roku 2006 Francie (+ 810 MW) a poskočila na sedmou příčku evropského "větrného" žebříčku. EWEA publikovala přehled stavu evropské větrné energetiky v několika tabulkách, odděleně pro země EU, pro přidružené země a pro země mimo EU. Česko si navzdory rekordnímu přírůstku 22 MW udrželo 21. pozici celkovým instalovaným výkonem 50 MW.

Ing. Jaroslav Peterka, CSc.
Vzrostlé klony japonského topolu sklizeny
V únoru proběhla tiskem zpráva, že v Libereckém kraji, konkrétně ve Višňové (Frýdlant v Čechách) byla sklizena první plantáž, spíše pozemek, pětiletého porostu vyšlechtěného klonu japonského topolu. Speciálně vyšlechtěné klony japonského topolu černého označené J-104 a J-105 byly odzkoušeny ve VÚKOZ Průhonice. Potvrdilo se, že tato dřevina je vhodná k pěstování i v podmínkách České republiky. Japonský topol může pěstovat a následně ho využívat opravdu každý. Postačí, když každý běžný rodinný domek bude mít vhodný nevyužívaný pozemek o velikosti 1 hektar.

Břetislav Koč
Obnovitelné zdroje na veletrzích
Obnovitelné zdroje energie mají své specializované výstavy a veletrhy, téma se však stává stále častěji i jedním z bodů nomenklatury akcí, jejichž priorita je v některém jiném oboru. Platí to i o dvou veletrzích, které jsme v prvních měsících roku navštívili. Veletrh Agromek, pořádaný každoročně v polovině ledna v dánském Herningu, je především veletrhem zemědělské techniky. V posledním desetiletí je však orientace na obnovitelné zdroje energie značná. V rakouském městě Wels se koná každoročně veletrh Energiesparmesse. Jde především o problematiku úspor energií; stále častěji jsou i ve Welsu prezentována zařízení a technologie, využívající OZE, určené především pro použití ve sféře staveb pro bydlení.

Josip Kleczek
Teplo vody a její pohybová energie
V minulém čísle jsme se seznámili s energií ve vztahu k vodě a skončili jsme popisem fotonů. Co mají fotony společného s energií vody, o níž je tento seriál? Velmi mnoho, protože Slunce zahřívá všechnu vodu, pohání její koloběh, dává energii vlnám, řekám a mořským proudům. Bez slunečních fotonů by Země byla mrazivě ledovou, temnou a mrtvou planetou. Jak dostává voda teplo od Slunce? Sluneční světlo je obrovský proud mnoha fotonů přinášejících ze Slunce energii. Molekula vody je elektrický dipól. U atomu kyslíku převažují záporné elektrony a u atomů vodíku kladné protony. Sluneční foton je kmitající elektrická síla, která při dopadu rozkmitá molekulu vody. Při této přeměně energie fotonu na pohybovou energii molekuly se uplatňuje elektromagnetická interakce. V běžném životě se takové přeměně energie fotonů v teplo říká absorpce (pohlcení) záření. Probíhá například v mikrovlnné troubě, i když kmity jsou v ní mnohem pomalejší než u slunečních fotonů. Takových přeměn slunečního záření na teplo vody probíhá každou sekundu nesmírně mnoho. Jen na plošce hladiny velké jako náš nehet se pohltí za sekundu asi trilion (1018) slunečních fotonů. Rychlejší pohyb molekul znamená větší pohybovou energii, čili vzrůst tepla a teploty vody.

JUDr. Ing. Ing. Mgr. Petr Měchura
Voda jako palivo
A jaká je situace u biomasy? Ta se sice také běžně zplyňuje, ale na rozdíl od uhlí vždy bez přívodu vodní páry a též i vzduchu, jinak totiž začne hořet. Takže bychom se tím na první pohled nemuseli už dále zabývat. Kdyby ale pokusy na jedné straně nedokázaly, že nepatrný přídavek vodní páry do plamene z hořící (zcela) suché biomasy zlepšuje proces prohoření plynů, tedy účinnost spalování. Na druhé straně ale dle praktických pokusů obsah vody v palivu nad 15 % snižuje účinnost topeniště.