Aktualizace Územní energetické koncepce města Bruntál
description
Transcript of Aktualizace Územní energetické koncepce města Bruntál
Aktualizace Územní energetické koncepce města Bruntál
25.5.2006 Bruntál 15:00 hod
Prezentace
Aktualizace Územní energetické koncepce Města Bruntál
Aktualizace Územní energetické koncepce Města Bruntál
Pořízení aktualizace UEK bylo předloženo radě města a ta na svém 38. zasedání dne 29.6.2004 schválila zadat pořízení aktualizace UEK města Bruntál.
Mezi hlavní cíle UEK města Bruntál patří:– efektivizace vytápění ve městě Bruntál ve vztahu k vlivům na
životní prostředí.– nahrazování fosilních zdrojů obnovitelnými zdroji energie,– zvýšení strategické bezpečnosti energetické infrastruktury.– GIS podklady pro územní plán vrstva energetika
Aktualizace Územní energetické koncepce Města Bruntál
Obsah:
•Technická a ekonomická analýza skutečného stavu stávající soustavy CZT, se zaměřením na zjištění efektivity provozu soustavy
• Návrh opatření na zvýšení efektivity provozu tepelné soustavy
• Doplnění obsahuje grafickou část se zakreslením současných stávajících tras vedení SCZT, plynovodu a rozvodů elektro vč. návrhových tras, tato je zpracována i v digitální podobě.
• Doplnění je zpracováno v souladu s nařízením vlády č.195/2001 Sb. a s návrhem ÚEK Moravskoslezského kraje.
Podkladové materiály
• Územní plán města Bruntál z roku 1996• Teplofikační studie města Bruntál z července 1996• Územní energetická studie města Bruntálu z června
2002 (dokument nebyl přijat radou města Bruntál)• Generel plynofikace města Bruntál z července 2004• Mapové podklady poskytnuté městem Bruntál• REZZO 1,2,3 z roku 2003• Statistická data města Bruntál z roku 2001.
Vývoj počtu obyvatelVývoj počtu obyvatel
0
2 000
4 000
6 000
8 000
10 000
12 000
14 000
16 000
18 000
20 000
1869 1900 1930 1961 1970 1980 1991 1995 2001 2010
rok
po
čet
ob
yva
tel
Rozdělení rodinných a bytových domů podle roku výstavby
do roku 19199%
od roku 1981 - 199018%
od roku 1920-194524%
od roku 1946 - 198037%
od roku 1991 - 200112%
do roku 1919
od roku 1920-1945
od roku 1946 - 1980
od roku 1981 - 1990
od roku 1991 - 2001
Rozdělení Rodinných a bytových domů
nové byty rodinné domyrozloha zóny
Přípojná hodnota teplo
Spotřeba tepla
KS KS ha KW GJ
Rozvojová zóna Za mlékárnou 102 8 2 040 14 688
Rozvojová zóna Pod vodárenským vrchem 500 97 13 5 940 42 768
Rozvojová zóna Pod uhlířským vrchem 95 7,9 1 900 13 680
Rozvojová zóna zahrádky J.E.Purkyně 12 1,1 240 1 728
Výstavba 22 b.j. bez určení místa 22 176 1 267
Výstavba 40 b.j. bez určení místa 40 320 2 304
Střed města – městská památková zona 3 430 24 696
CFELKEM 30 14 046 101 131
Podkladem byla data od odboru správymajetku města Bruntál
Rozvojové lokality
Od odboru správy majetku města Bruntál byla získána data o investičních akcích plánovaných do roku 2010.
Spotřeba paliv dle REZZO 2003
CELKEM SPOTŘEBA PALIV ČU5%
HU49%
KOKS3%
DŘEVO 7%
LTO0%
ZP36%
BP0%
LPG0%
ČU
HU
KOKS
DŘEVO
LTO
ZP
BP
LPG
Spotřeba paliva REZZO 1 referenčnístav
0,00
14179,00
0,00 0,00 46,00
5680,00
0,00 0,000,00
2000,00
4000,00
6000,00
8000,00
10000,00
12000,00
14000,00
16000,00
ČU HUPR KOKS DŘEVO LTO ZP BP LPG
palivo
Sp
otř
eba
tis
tu
n
palivo
Emise zdrojů
REZZO 1Tuhé látky
2%
SO266%
NOX21%
CO7%
CxHy4%
Tuhé látky
SO2
NOX
CO
CxHy
Spotřeba paliva REZZO 2 referenční stav
2332,00
7184,00
746,00
2581,00
0,00
7655,00
169,00 0,000,00
1000,00
2000,00
3000,00
4000,00
5000,00
6000,00
7000,00
8000,00
9000,00
ČU HUPR KOKS DŘEVO LTO ZP BP LPG
palivo
Spo
třeb
a tis
tu
n
Emise zdrojů
REZZO 2Tuhé látky
10%
SO236%
NOX15%
CO20%
CxHy19%
Tuhé látky
SO2
NOX
CO
CxHy
Spotřeba paliva REZZO 3 referenčni stav
88,00371,00 372,00
556,00
6,00
2533,00
4,00 0,000,00
500,00
1000,00
1500,00
2000,00
2500,00
3000,00
ČU HUPR KOKS DŘEVO LTO ZP BP LPG
palivo
Spo
třeb
a tis
tu
n
Emise zdrojů
REZZO 3
Tuhé látky19%
SO223%
NOX8%
CO42%
CxHy8%
Tuhé látky
SO2
NOX
CO
CxHy
Výroba tepla dle REZZO 2003
Výroba tepla jednotlivých kategorií zdrojů
REZZO 146%
REZZO 244%
REZZO 310%
REZZO 1
REZZO 2
REZZO 3
SCZT
Na SCZT je v současnosti připojeno 5 764 bytů z celkového počtu 6 621, tj. 87% bytového fondu. Zbývající část bytů se vytápí s použitím blokových kotelen, etážového a lokálního topení.
bytů teplo ks GJ
SCZT 5 764 375 921ostatní 857 61 200CELKEM 6 621 437 121
SCZTVýkon osazený
Výkon využitý
Nevyužitý výkon
MW MW MWCV Dolní kotle ZP 7,8 4,8 3CV Dolní kotle HUPR 21,2 16,2 5CV Smetanova kotle ZP 9,2 2,4 6,8CV Smetanova kogeneravceZP 0,21 0,21 0CV Květná 2 kotle ZP 6,5 5,073 1,427CV Květná 3 kotle ZP 6,5 3,1 3,4Rýmařovská kotle HUTR 1,16 1,16 0
CELKEM 52,57 32,943 19,627
Nevyužitý výkon v soustavě SCZT (MW)
CV Smetanova; 0
CV Květná 3; 3,4
CV Květná 2; 1,427
CV Dolní; 3
CV Smetanova; 6,8
Rýmařovská; 0
CV Dolní; 5 CV Dolní
CV Dolní
CV Smetanova
CV Smetanova
CV Květná 2
CV Květná 3
Rýmařovská
Využití instalovaného výkonu v soustavě SCZT (MW)
4,8
2,4
0,21
5,073
3,1
16,2
1,16
CV Dolní
CV Dolní
CV Smetanova
CV Smetanova
CV Květná 2
CV Květná 3
Rýmařovská
SCZT
SCZT Bruntál rok 2004 • Teplo v palivu 375 922 GJ/rok• Vyrobené teplo 308 528 GJ/rok• Prodané teplo 276 809 GJ/ rok• Ztráty při výrobě tepelné energie 67 394 GJ/rok což činí
18% primérní energie• Ztráty při rozvodu tepelné energie 31 719 GJ/rok což
činí 8,4% primérní energie• Výroba tepelné energie v SCZT je uskutečněna s účinností
82%.• Soustava SCZT vykazuje přiměřené ztráty při výrobě a
distribuci tepelné energie.
Prodané teplo 276 809
Ztráty při výrobě tepelné energie 67 394
Ztráty při rozvodu tepelné energie 31 719
0 100 000 200 000 300 000 400 000
teplo GJ
1
Cena tepelné energie ze soustavy SCZT Bruntál odpovídá lokalitě, technologické náročnosti a investicím provedeným v minulých letech.
Rok 2004
Prodané množství tepelné energie 276 809 GJ/ rok
Cena tepelné energie 334,86 Kč/GJ bez DPH
Zdroj ministerstvo financí ČR Cena bez DPH
Zásobení lokality zemním plynem
• V části zásobení lokality zemním plynem jsme vycházeli z Generelu plynofikace města Bruntál z června 2004 (jiné podklady nejsou k dispozici SMP a.s. odkazují pouze na tento materiál).
• Místní plynovodní síť tvoří středotlaké a nízkotlaké plynovody.
• Dle výpočtů uvedených v Generelu plynofikace města Bruntál „Tlakové a průtokové poměry na DS Bruntál jsou vyhovující“
STANOVENÍ VARIANT CÍLOVÉHO STAVU
Na jednání 16.11.2005 byly vybrány varianty pro další modelování
• Varianta 1 Stávající rozsah CZT + plná plynofikace lokality
• Varianta 2 Maximum CZT + plná plynofikace lokality
• Varianta 3 MAX.EKOLOGICKÁ
Varianta 1 Stávající rozsah CZT + plná plynofikace lokality
• Tato varianta předpokládá plný přechod zdrojů REZZO 2 spalující hnědé uhlí a černé uhlí na spalování zemního plynu.
• Rozvojové zóny budou napojeny na zemní plyn.• Dále tato varianta předpokládá maximální plynofikaci
zdrojů REZZO3 spalující hnědé a černé uhlí. • Soustava CZT je v rámci této varianty ponechána ve
stávajícím stavu ( pouze dojde k rekonstrukci výtopen, u kterých dojde v průběhu sledovaného období k ukončení životnosti stávajícího zařízení.
CELKEM SPOTŘEBA PALIV VARIANTA 1
ČU0%
HUPR36%
KOKS0%
DŘEVO 8%LTO
0%
ZP56%
BP0%
LPG0%
ČU
HUPR
KOKS
DŘEVO
LTO
ZP
BP
LPG
Varianta 2 Maximum CZT + plná plynofikace lokality
• Tato varianta předpokládá maximální rozvoj stávající soustavy CZT viz. mapový podklad. Propojení soustav Dolní, Květná II, Květná III, Smetanova, Rýmařovská.
• Varianta předpokládá kompletní vytěsnění páry v lokalitě Smetanova.
• Napojení vybraných rozvojových zón a středu města. • Soustava bude zásobena z centrální výtopny CV 1, ostatní
zdroje v napojených lokalitách budou složit jako záložní a špičkovací zdroje .
• Varianta předpokládá maximální plynofikaci zdrojů REZZO2 a REZZO3 spalující hnědé a černé uhlí.
Hlavním přínosem této varianty by mělo být odstavení parního zdroje Smetanova, likvidace parních rozvodů a maximální využití výtopny CV1 (tedy zdroje spalujícího HUPR). Z tepelné bilance je patrné, že v případě propojení
soustavy bude dostatek výkonu k zásobení celé lokality SCZT ( a to i bez výtopny Smetanova). Předpokládá se , že zdroje v dosahu SCZT budou na tuto soustavu napojeny. Zdroje REZZO 2 a REZZO3 spalující hnědé a černé uhlí, které nebudou v dosahu SCZT, budou postupně plynofikovány tak jak bude
končit jejich životnost. Toto centralizované řešení se záložními zdroji přináší významný stabilizační
efekt soustavy CZT v tom, že bude zabezpečena dodávka tepla v celé lokalitě i v případě výpadku lokálního či centrálního zdroje a dále bude cena tepla
méně náchylná na cenové výkyvy vstupního paliva .
ROČNÍ TRVÁNÍ VÝROBY TEPLA
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 4 500 5 000 5 500 6 000 6 500 7 000 7 500 8 000 8 500 9 000
Počet hodin za rok
Tep
elný
výk
on [
MW
]
TEPELNÝ VÝKON 40 MWROČNÍ VÝROBA TEPLA 310 TJ
CV Dolní plynové kotle
CV Dolní uhelné kotle
CV Květná 2
CV Květná 3
CELKEM SPOTŘEBA PALIV VARIANTA 2
ČU0%
HUPR62%
ZP32%
BP0%
KOKS0%
LTO0%
DŘEVO 6%
LPG0%
ČU
HUPR
KOKS
DŘEVO
LTO
ZP
BP
LPG
VARIANTA 2
Rozvojová zóna Za mlékárnou ZP
Rozvojová zóna Pod vodárenským vrchem CZT +ZP
Rozvojová zóna Pod uhlířským vrchem ZP
Rozvojová zóna zahrádky J.E.Purkyně ZP
Výstavba 22 b.j. bez určení místa CZT
Výstavba 40 b.j. bez určení místa CZT
Střed města – městská památková zona CZT +ZP
Podkladem byla data od odboru správymajetku města Bruntál
Varianta 3 MAX.EKOLOGICKÁ• Tato varianta předpokládá maximální rozvoj stávající soustavy
CZT viz. mapový podklad. Propojení soustav Dolní, Květná II, Květná III, Smetanova, Rýmařovská.
• Varianta předpokládá kompletní vytěsnění páry v lokalitě Smetanova.
• Napojení rozvojových zón a středu města. • Soustava bude zásobena z centrální výtopny CV 1, ve které bude
polovina výkonu hrazena ze spalování biomasy (jedná se o směsné spalování), ostatní zdroje v napojených lokalitách budou složit jako záložní a špičkovací zdroje .
• Zdroje REZZO 2 budou nahrazeny novými spalujícími peletky, dřevní štěpku, zrní.
• Zdroje REZZO 3 budou v maximální možné míře plynofikovány (nahrazení spalování tuhých paliv /hnědé a černé uhlí / ).
CELKEM SPOTŘEBA PALIV VARIANTA 3
ČU0%
HUPR22%
KOKS0%
LTO0%
ZP17%
BP0%
DŘEVO 61%
LPG0%
ČU
HUPR
KOKS
DŘEVO
LTO
ZP
BP
LPG
VARIANTA 3
Rozvojová zóna Za mlékárnou ZP
Rozvojová zóna Pod vodárenským vrchem CZT +ZP
Rozvojová zóna Pod uhlířským vrchem ZP
Rozvojová zóna zahrádky J.E.Purkyně ZP
Výstavba 22 b.j. bez určení místa CZT
Výstavba 40 b.j. bez určení místa CZT
Střed města – městská památková zona CZT+ZP
Podkladem byla data od odboru správymajetku města Bruntál
Porovnání spotřeby paliva v jednolivých variantách
0,00
5000,00
10000,00
15000,00
20000,00
25000,00
30000,00
35000,00
40000,00
45000,00
ČU HUPR KOKS DŘEVO LTO ZP BP LPG
palivo
spot
řeba
pal
iva
v t/r
ok
referenční stav
Varianta 1
Varianta 2
Varianta 3
Porovnání variant z hlediska emisí
Modelování ÚEK v programu GEMIS
• Program GEMIS (Global Emission Model for Integrated Systems) je integrovaný lineární bilanční počítačový program, který vyvinul v roce 1987 Öko-Institut v Darmstadtu (SRN) společně s Vysokou školou v Kasselu na zadání Hessenského ministerstva životního prostředí.
• Jedná se o počítačový program pro analýzy produkce škodlivých emisí a odpadů a nákladové analýzy metodikou LCA (Life Cycle Assessment - hodnocení celého životního cyklu). Základem programu je rozsáhlá databáze produktů a procesů, z nichž se vytváří scénáře.
• GEMIS je veřejně přístupný a volně šiřitelný software. Lze s ním pracovat v prostředí Windows 9x/2000/ME/XP nebo Win-NT 4.0. Vyžaduje paměť minimálně 16 MB RAM a 20 MB pevného disku. Při práci s Windows 95 musí být nainstalován Explorer verze 4.0 nebo vyšší a fonty se symbolem Eura.
• S GEMIS lze pracovat ve více jazycích, a to v angličtině, němčině a češtině.
• Kompletní informace o programu GEMIS jsou uveřejněny na webové stránce http://www.oeko.de/service/gemis/en/index.htm, kde je možné tento program zdarma stáhnout. Tamtéž je k dispozici také nejnovější manuál k programu.
Výstupy z GEMIS
• Energetická bilance
• Enviromentální dopady
• Ekonomické výdaje
• Dopady na zaměstnanost
Modelované scénáře jsou tyto:
• Referenční stav – na základě údajů REZZO1, 2 a 3
• Varianta 1 – stávající rozsah CZT a plná plynofikace lokality
• Varianta 2 – maximum CZT a ekologizace menších zdrojů
• Varianta 3 – maximálně ekologická.
Kumulovaná spotřeba energie
0
100
200
300
400
500
600
700
[tisíce MWh]
obnovitelný 31143 31154 31104 185459
neobnovitelný 542590 542452 524103 345468
ref var 1 var 2 var 3
Emise
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
700,00
[t]
prach 208,203 73,042 206,897 89,104
SO2 423,927 206,633 590,453 204,514
NOx 262,686 220,172 244,922 221,333
CO 157,169 73,692 89,548 76,301
NMVOC 28,396 22,302 18,811 36,250
ref var 1 var 2 var 3
Varianty 1 a 2 sníží zaměstnanost z důvodu větší automatizace provozu kotelen na zemní plyn narozdíl od kotelen na uhlí. Varianta 3
zaměstnanost zvýší díky zvýšenému spalování biomasy a ne něj navázané výrobě a trhu s biopalivy. U velkých kotelen na biomasu je
také potřeba obsluha kotle, údržba atd.
Vlivy na zaměstnanost
0
50
100
150
200
250
300
350
400
[osoby]
nepřímé vlivy 28,08 26,81 26,32 28,49
přímé vlivy 319,94 77,05 100,58 159,99
ref var 1 var 2 var 3
Nejvyšší investiční náklady si vyžádá varianta 3. Nejvyšší palivové náklady jsou vynakládány ve variantě 2. Externí náklady, které vyčíslují
cenu za „odstranění“ emisí jsou nejnižší u varianty 3, která je
maximálně ekologická, nejméně tedy zatěžuje životní prostředí.
0,00E+00
1,00E+08
2,00E+08
3,00E+08
4,00E+08
5,00E+08
6,00E+08
7,00E+08
externí 1,90E+08 1,50E+08 2,01E+08 1,32E+08
palivové 2,51E+08 2,91E+08 2,52E+08 2,33E+08
variabilní 8,80E+06 3,60E+06 1,08E+07 5,40E+06
fixní 5,87E+07 4,46E+07 5,60E+07 5,60E+07
investiční 0,00E+00 4,98E+07 5,87E+07 6,09E+07
1 2 3 4
Palivové náklady variant
0,00E+00 5,00E+07 1,00E+08 1,50E+08 2,00E+08 2,50E+08 3,00E+08 3,50E+08
ref
var 1
var 2
var 3
palivové náklady 2,51E+08 2,91E+08 2,52E+08 2,32E+08
ref var 1 var 2 var 3
Závěr a doporučení zpracovatele
• Z předchozích obrázků modelování je patrné, že z pohledu vlivů na životní prostředí a palivových nákladů vychází Varianta 3 nejlépe.
• Z pohledu emisí základních znečišťujících látek je námi doporučovaná varianta 3 srovnatelná s variantou 1, je zde však zásadní rozdíl v tom, že emise varianty 1 zůstávají v lokalitě města na rozdíl od varianty 3, kde zásluhou vysokého komínu jsou emise rozptýleny ve vyšších výškách a tyto odcházejí mimo zájmovou lokalitu.
• Z modelování vychází i velmi důležitý fakt, že není možné pouze centralizovat výrobu tepelné energie do výtopny CV 1 a to z prostého důvodu, že sice by se velmi zlepšila imisní situace ve městě (vysoký komín CV1 a rozptýlení na větší vzdálenost), ale celková produkce emisí ze spalování hnědého uhlí je značně vysoká. Tento problém řeší až varianta 3.
Zpracovatel UEK Bruntál doporučuje k realizaci variantu 3
• Cena tepelné energie v soustavě CZT 334,86
Kč/GJ bez DPH je poměrně příznivá a plně odpovídá stavu, investicím a množství prodaného tepla .
• Při této cenové úrovni nevidíme důvod k odpojování jednotlivých odběrů z SCZT a přechod na jiný způsob vytápění . Z našeho pohledu je soustava velmi života schopná a velmi doporučujeme její rozvoj v rámci varianty 3.