Příklady dobré praxe v oblasti vytápění pevnou biomasou

Většině z nás se při vytápění pevnou biomasou ihned vybaví topení palivovým dřevem nebo peletami, které u nás používají statisíce lidí. U větších instalací, jako jsou například centrální výtopny nebo velké budovy, kde štípané dříví či pelety nemají ekonomicky význam, však existují zajímavé alternativy. Řešením může být například spalování přebytečné slámy nebo štěpky z údržby zeleně v obecních parcích či lesích. Efektivním způsobem se tak mohou zužitkovat odpadní produkty a využít jejich energetický potenciál pro zásobování teplem a teplou užitkovou vodou.

Nový kotel na štěpku v Kněžicích

Energeticky soběstačnou obec Kněžice není nutné dlouze představovat. V Kněžicích provozují odpadní bioplynovou stanici sloužící zároveň i jako náhrada kanalizace. Kogenerační jednotka vyrábí 330 kW elektrické energie a 405 kW tepelné energie. 

Teplo z kogenerace bioplynu vystačí mimo topnou sezónu k ohřevu teplé užitkové vody. K vytápění v topném období dále slouží dva biomasové kotle, jeden o výkonu 400 kW pro dřevní štěpku, druhý s výkonem 800 kW spaluje hranaté balíky slámy. Ovšem před zhruba 4 lety se obec plánovala rozrůst o dalších 12 domů ve větší vzdálenosti od původní teplovodní sítě. Ekonomicky již nebylo výhodné stavět takto dlouhý teplovod, proto se obec rozhodla pro výstavbu dalšího kotle na štěpku. Ročně obec spotřebuje okolo 500 tun slámy a dalších 500 tun dřevní štěpky, ze kterých vyrobí a prodá za rok okolo 2 300 MW tepelné energie. 

V roce 2019 byl projekt zhotoven a pro novou větev rodinných domů se postavila bloková kotelna na biomasu. Kotel o výkonu 120 kW spaluje štěpku z lokálních zdrojů, dojezdová vzdálenost od obce je nyní do 20 km. Dle starosty Kněžic Milana Kazdy mají tyto malé kotelny velký potenciál zejména pro další obce. Jejich instalace je poměrně rychlá a díky podpoře takového projektu je možné koncovým spotřebitelům dodávat tepelnou energii za velmi příznivé ceny. Celý projekt této blokové kotelny stál okolo 10 milionů korun včetně kilometrového teplovodu.

Obyvatelům Kněžic město prodává 1 GJ tepelné energie za 310 Kč včetně DPH. Například jednotková cena výroby stejného množství tepla z uhlí je okolo 540 Kč/GJ. Obec se snaží tuto cenu udržet i na nadcházející topnou sezónu i přes zvyšující se vstupní náklady výroby tepla.  Bloková centrální kotelna na biomasu je schopna dodávat teplo buď části obce, nebo několika větším obecním budovám nebo například škole.

Vytápění výrobních hal hranatými balíky slámy

Často se říká, že kovářova kobyla chodí bosa, to však neplatí o Step TRUTNOV a.s., kde nejen kotle na biomasu vyrábí, ale sami jeden takový provozují. Konkrétně se jedná o kotel na celé hranaté balíky slámy s automatickým zásobníkem. Výhodou zvolené technologie je spalování celých balíků bez nutnosti jejich předchozí dezintegrace. Spalovaná sláma předává svou energii do vody, která se vyhřívá v akumulační nádrži ve vedlejší místnosti. Tepelná účinnost je na vysoké úrovni, pohybuje se okolo 86-90 %, a to i díky speciálnímu spalinovému výměníku, který využívá zbytkové teplo. 

Tímto kotlem bez problému vytopí v topné sezóně výrobní haly. Na ohřev teplé užitkové vody se však nevyplatí mimo topnou sezónu kotel spouštět. Proto mají na střeše haly instalované solární panely a teplou vodu vyrábí pomocí elektřiny v bojlerech. 

Zejména v dřívějších letech, kdy technologie na spalování slámy byly v intenzivním vývoji, se kotle potýkaly s napékáním popelovin na stěnách kotlů. Dělo se to zejména kvůli vysokému obsahu křemíku ve slámě stébelnin. Tyto problémy jsou již naštěstí překonané. Popel je vynášen automaticky ze spalovací komory pomocí příčného šnekového dopravníku a konkrétně v tomto případě slouží jako hnojivo do kompostů.

Na začátku letošního září si i ve Step TRUTNOV a.s. udělali ekonomické porovnání provozních nákladů na palivo a došli k závěru, že vytápění biomasou se skutečně vyplatí. Cena u balíkové slámy se totiž pohybuje okolo 0,68 Kč/kWh. Téměř stejně je na tom i dřevní štěpka s cenou 0,70 Kč/kWh. Vytápění dřevěnými peletami je zhruba 3x dražší (2,1 Kč/kWh), což je ale stále ve srovnání s cenou zemního plynu necelá polovina. U technologie Step TRUTNOV a.s. počítáme se spotřebou paliva na jednu hodinu provozu kotle od 0,25 do 0,30 kg/kW u slámy a 0,40-0,45 kg/kW u štěpky, tzn. že 1 MW spotřebuje 300 kg slámy nebo 450 kg štěpky na hodinový provoz.

Kotel na kulaté balíky slámy v ZOD Živanice

V Živanicích se místní zemědělské družstvo zabývající se rostlinnou a živočišnou produkcí rozhodlo před několika lety přejít ze spalování uhlí na spalování slámy. Té totiž mají velké množství a přechod na toto palivo pro družstvo znamenal značné snížení provozních nákladů na vytápění. 

Kotel s výkonem 137 kW dokáže vytopit v tomto zemědělském družstvu velkou halu sloužící primárně jako dílna a sklad techniky. Kotel není nijak náročný na obsluhu, přikládá se celý kulatý balík pomocí čelního nakladače nebo manipulátoru. Konkrétně pro kotel o tomto výkonu stačí v topném období přiložit 1 balík slámy na den při nemrznoucích teplotách, v případě mrazů 2 až maximálně 3 balíky za den. Celé přikládání je velice krátké a probíhá v rámci přibližně deseti minut. V ZOD Živanice běžně počítají se spotřebou kolem 200 balíků na topnou sezónu a s dalšími 100 až 200 balíky jako rezervou.

Článek byl publikován v časopisu Biom 3/2022 Pevná biomasa a její potenciál v energetické krizi.

Tweet

Odpadové hospodářství: Pozitivní trendy a výzvy do budoucna

Novinky z Prodevalu: zkapalňování CO2, Valopur DFM a nová výrobní linka na jihu Francie

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky