Článek - Kogenerační jednotka | Katalog

Kogenerační jednotka je zařízení pro kombinovanou výrobu tepla a elektrické energie. Existují pro různé účely a s různým výkonem. Palivem pro kogenerační jednotky je buď zemní plyn nebo bioplyn. U kogenerací se uvádí hodnota kWe a kWt což značí výkon elektrický a výkon tepelný. Tepelný výkon bývá obvykle 2x až 3x větší než výkon elektrický.

Přesně lze stanovit poměr mezi elektrickým a topným výkonem pomocí vztahu 3,7*elektrický výkon v kW^0,8.

Proto je třeba při návrhu kalkulovat s bilancí tepla v především v letním období, kdy při výrobě elektřiny vzniká nadbytečné teplo. Toto teplo lze částečně využít pro teplou vodu, technologické procesy, ohřev bazénu aj.

V české legislativě existuje speciální zákon, který uživatelům ekologické energie z kogenerace připisuje státní příspěvek na tuto energii, čímž stát podporuje nezávislé výrobce energie, kteří využívají většinu (kolem 90%) energetického obsahu svého paliva. To je výrazně větší podíl, než jaký využívají velké elektrárny.

Mikrokogenerace

Přestože klasická kogenerace může probíhat kromě jiného pomocí spalovacích či parních turbín, její malá podoba – mikrokogenerace se nejčastěji pojí se spalovacím motorem. Takto tomu je především kvůli technické nenáročnosti. Na trhu se objevují i varianty mikrokogenerace se Stirlingovým motorem.

Více viz Wikipedia

Samostatnou kapitolou jsou pak tzv. trigenerační jednotky o kterých pojednává samotný článek.

Obrázek - Kogenerační jednotka na zemní plyn. Výkon á 350 kW el.

Kogenerační jednotka na zemní plyn. Výkon á 350 kW el.

Měrné ceny, úspory, návratnosti

Orientační cena KVET	Cena na klíč se pohybuje od 10 000 do 20 000 Kč/kWe (elektrického výkonu) bez DPH. Menší výkony kolem 200-300 kWe se pohybují u hranice 20 000 Kč/kWe, větší kolem 2000 kWe pak u spodní hranice 10 000 Kč/kWe.
Ostatní náklady	Komín, poplatek za připojení, případně plynovodní přípojka
Stanovení topného výkonu jednotky	Orientačně dle vztahu 3,7elektrický výkon v kW^0,8. Tedy pro 200 kWe je topný výkon orientačně 3,7200^0,8 = 256 kW
Optimální doba provozu	Pro optimální využití s maximálním příspěvkem od státu 3000 hodin za rok
Cena energie	Tepelná energie v případě využití zemního plynu je cca 1,3 Kč/kWh Cenu elektrické energie, kterou KVET vyrobí, je nutno počítat jako tu, kterou nenakoupíme. Tedy v případě objektu, kde je sazba C02d vytěsňuje elektřinu za cca 4,5 Kč/kWh, kterou jinak podnikatel nenakoupí
Návratnost investice	Záleží za ceně nakupované elektřiny a výši zeleného bonusu
Provozní náklady	Pravidelný servis, revize komínu
Využitelnost ve vytápění	Zpravidla kolem 40-60%

Spočtěte si sami

Využitelnost lze vypočítat například pomocí tohoto nástroje

poli.feld.cvut.cz/kvet/podrobny-vypocet.php

Výhody, nevýhody, mýty

Silné stránky

Zdroj energie, který vyrábí elektřinu a odpadní produkt (teplo) lze využít pro vytápění a teplou vodu.
Ušetří elektrickou energii, kterou není nutné nakupovat.
V případě, že je zdrojem bioplyn, jedná se o obnovitelný zdroj energie.
Možné získat tzv. „zelený bonus“ což představuje formu státní podpory na každou vyrobenou kWh

Příležitosti

Na KVET lze získat státní příspěvek jak pro podnikatelský sektor, tak pro veřejný sektor.

Slabé stránky, hrozby

Nejedná se o obnovitelný zdroj energie i když se zdá, že je teplo odpadním produktem při výrobě elektřiny. Pouze v případě, že je zdroje bioplyn z bioplynové stanice, je jak elektřina, tak teplo obnovitelným zdrojem energie. V případě paliva na zemní plyn pak nikoli.
Nutno vybudovat komín a řešit pravidelné revize
Pro úsporu elektrické energie je nutné vybudovat plynovodní přípojku
Při tepelném výkonu nad 100 kW se jedná již o plynovou kotelnu III. Kategorie dle ČSN 070703
V letních měsících, kde není odběr teplé vody, nemá KVET uplatnění či ekonomickou návratnost
Zelený bonus je výhodný pouze do 3000 h provozu jednotky za rok. Nad tyto hodiny klesá státní podpora

Mýty

Mýtem je, že kogeneračním jednotkám media říkají obnovitelný zdroj energie. To platí pouze pokud je zdrojem bioplyn.

Související úsporné opatření

Dotační potenciál

Rodinné domy	V současnosti se začínají vyrábět malé tzv. mikrokogenerační jednotky o malých výkonech.
Bytové domy	V současnosti se začínají vyrábět malé tzv. mikrokogenerační jednotky o malých výkonech, které pro menší bytové domy začnou mít v budoucnosti smysl. Někdy se také objevují instalace, kde kogenerační jednotka je elektrickým pohonem pro tepelné čerpadlo. Díky vysokým startovacím prodům tepelných čerpadel toto řešení není doporučováno
Školská zařízení	Nerelevantní. V letních měsících není využití (odběr) teplé vody. Aplikovatelné jen například tam, kde přes léto škola pronajímá (provozuje) bazén.
Administrativní budovy	Výhodné. Jen je zapotřebí stanovit letní bilanci výroby tepla a potřeby teplé vody, která v kancelářských provozech není potřeba. Proto se velikost KVET většinou stanovuje na základě letní bilance tepla.
Hotely	Vhodné tam, kde není dostatečný elektrický příkon, kde je potřeba více elektřiny než tepla v letním období. V případě, že má hotel bazén, je KVET výhodná. Nelze čerpat státní příspěvek.
Obchodní centra	Výhodné. Jen je zapotřebí stanovit letní bilanci výroby tepla a potřeby teplé vody, která v obchodních centrech není potřeba.
Sklady	Podnikatelé mohou žádat o státní příspěvek z Operačního programu podnikání inovace pro konkurenceschopnost. V případě státního příspěvku nelze počítat se zeleným bonusem.
Výrobní podnik	Podnikatelé mohou žádat o státní příspěvek z Operačního programu podnikání inovace pro konkurenceschopnost. V případě státního příspěvku nelze počítat se zeleným bonusem.
Zemědělský výroba	Podnikatelé mohou žádat o státní příspěvek z Operačního programu podnikání inovace pro konkurenceschopnost. V případě státního příspěvku nelze počítat se zeleným bonusem.
Těžký průmysl	Podnikatelé mohou žádat o státní příspěvek z Operačního programu podnikání inovace pro konkurenceschopnost. V případě státního příspěvku nelze počítat se zeleným bonusem.

Termíny a definice

Nejpoužívanější pojmy	popis	jednotka
CHP	Neboli KVET = Kombinovaná výroba tepla a elektřiny, kogenerace (Combined Heat nad Power).
KGJ	Kogenerační jednotka - někdy také zanečneno KVET nebo CHP.
Kogenerace	Společná výroba tepla a elektřiny v jednom zařízení. Značeno také KVET, KGJ nebo CHP. Princip může být založen na spalovacím motoru, kde se jako palivo obvykle používá plyn. Může jít i o stirlingův motor, parní turbínu apod.
KVET	Kombinovaná výroba elektřiny a tepla (kogenerační jednotka)
kWe	Elektrický výkon uváděný převážně u kogeneračních jednotek spolu s tepelným výkonem, který se značí kWt.
kWh	Kilowatthodina = jednotka práce	kWh
kWt	Topný výkon uváděný především u kogeneračních jednotek, který bývá doplněn o elektrický výkon značený kWe
Mikrokogenerace	Mikrokogenerační jednotky jsou klasické kogenerační jednotky, které jsou pouze specifické svým malým výkonem mezi 3-50 kW a velikostí určené většinou pro rodinné domy.
Neobnovitelná primární energie	Primární energie je energie, která neprošla žádným procesem přeměny. Primární, neboli prvotní energii lze chápat jako energii ve formě, v jaké se vyskytuje v přírodě. Primární energie je rozdělena na energii obnovitelnou, tedy získanou například ze slunečního záření, větru, vodní energie či biomasy (délka obnovy srovnatelná s délkou lidského života), a na energii neobnovitelnou, která je získávána z neobnovitelných zdrojů jako například z fosilních paliv (uhlí, ropa, zemní plyn, jaderná energie).
Trigenerace	Specifický druh kogenerace, kde se společná výroba tepla, elektřiny a chladu.
Zelený bonus	Zelený bonus můžete získat v případě, že jste výrobcem elektřiny z obnovitelných zdrojů a že elektřinu generovanou z obnovitelných zdrojů využíváte pro svou osobní potřebu (např. v rodinném domě) a případné přebytky odevzdáváte do sítě. Pokud si zvolíte podporu formou zeleného bonusu, musíte si ovšem svého odběratele elektrické energie najít sami. Více viz http://www.mojeenergie.cz/cz/zeleny-bonus.
Zemní plyn	Druh neobnovitelného zdroje energie. Fosilní palivo, které se v přírodě vyskytuje buď samostatně, nebo často v doprovodu ropy či černého uhlí. Podíl metanu v zemním plynu běžně překračuje hranici 90%, proto se při spalování zemního plynu uvolňuje méně škodlivého oxidu uhličitého (ve vztahu k uvolněné energii) než u ostatních fosilních paliv. Díky nízké produkci tohoto hlavního skleníkového plynu je zemní plyn považován za ekologické palivo.

Reference

Popis na Wikipedii

TZBinfo: Co je kogenerace

Externí články, publikace

Mapa obnovitelných zdrojů energie
Kogenerace po roce 2022 – můžeme se těšit na vyšší ceny elektřiny?
Ekonomické parametry (ne)investice do kombinované výroby elektřiny a tepla

Kogenerační jednotka

Kategorie

Tip

Popis úsporného opatření