Prosper Golf Resort Čeladná | 27.6.2012

Hodnocení energetické účinnosti procesů pomocí faktoru primární energie

Ing. Ivan Beneš, Ing. Daniel Bubenko, Ing. Tomáš Duda

CityPlan spol. s r.o.

Evropský normativní rámec hodnocení faktoru primární energie

• 2005: prEN 15316-4-5 - metodika výpočtu kritéria „faktor primární energie“

• V roce 2007 byl uvedený návrh normy přijat jako současně platná norma EN 15316-4-5, která se v podstatě neliší od původního návrhu

Důvody hodnocení• Růst obtížnosti získávání primární energie → růst cen užitné

energie• Snižující se spolehlivost dodávek energie (tlak na růst

soběstačnosti regionů)• 2030: dovoz primární energie do Evropy asi 70 % z celkem

spotřebované energie (riziko bezpečnosti a spolehlivosti)• Tuzemské zdroje primární energie nepostačují pro krytí

potřeby energie - zásoby uhlí budou vyčerpány, zásoby ropy a zemního plynu jsou vzhledem k rozsahu spotřeby zanedbatelné

• Celková vlastní spotřeba energie: v r. 2005 činil dovoz energie do ČR 45 %; v r. 2030 se předpokládá dovoz 60 %

cityplan@cityplan

Užitek z hodnocení

• Efektivnější hospodaření energií, zlepšení ekonomiky a životního prostředí– Posouzení shody energetických parametrů a cílů

s normami– Optimalizace systémů změnou vstupních

parametrů– Hodnocení úsporných opatření existujícího

systému změnou způsobu provozu nebo výměnou jeho částí

cityplan@cityplan

Definice základních pojmů

• Energie dodaná QC – energie na výstupu z vyšetřovaného systému dodaná spotřebiteli

• Energie primární QP– energie, která neprošla žádným transformačním procesem (obnovitelná nebo neobnovitelná)

• Faktor primární energie – veškerá primární energie dělená dodanou energií Fpe = QP / QC

• Faktor neobnovitelné primární energie – primární neobnovitelná energie dělená dodanou energií (Fnpe)

Přístup k výpočtu

• Fpe a Fnpe představují spotřebu primární energie celého zásobovacího řetězce od těžby přes dopravu až po poslední energetickou transformaci (elektrárna, teplárna, kotel, …)

• Pro výpočet byl použit výpočtový program GEMIS• Pro možnost porovnání dalších parametrů

(ekonomických a environmentálních) jsou výpočty vztaženy k 1 MWh vyrobené elektřiny a tepla

• Je zahrnuta i nepřímá energie na výrobu materiálů

GEMIS

• Globální Emisní Model Integrovaných Systémů (Global Emission Model of Integrated Systems)

• Lineární bilanční model• Procesy:

– Energetika– Doprava– Zpracovatelský průmysl– Zemědělství

ÖKO-INSTITUTInstitut für angewandte Ökologie e.V.

Institute for applied ecology

Institute d'écologie appliquée

TěžbaZdroj

primárníenergie

Plocha

Doprava

Přeměna

Produkt

elektřina

Doprava

Doprava

Spalování

Odpady

Emise škodlivin

Emise skleníkových plynů

Kvalitativní vlivy

Kvalitativní vlivy

Emise skleníkovýchplynů

Emise škodlivin

Odpady

Plocha

PlochaOdpady

Emise skleníkových plynů

Emise škodlivin

Kvalitativní vlivy

Plocha

Plocha

Kvalitativní vlivy

Odpady

Emise skleníkovýchplynů

Emise škodlivin

Kvalitativní vlivy

Odpady

Emise skleníkovýchplynů

Emise škodlivin

Produkt

Produktteplo

zákaznícia

jejichpotřeby

GEMISmodeluje procesní řetězce skládáním jako LEGO

Fpe Fnpe

GEMIS výsledky

Kvantitativní data

Kvalitativní data

Environmentální aspekty

Náklady

Škodlivélátky

Skleníkovéplyny

interní

externí

Bilance

paliva, materiály,přepravní výkony

Spotřeba zdrojů(prvotních i druhotných)

rizika odpady

mikroekologie plocha

tuhé látky,

Pevnéodpady

popeloviny,produkty odsířeníostatní odpady

Kapalnéodpady

Prostorovénároky

Poznámka: u všechkvantitativních aspekt ůjsou vyhodnocovány

podílyglobální

lokální

Zaměstnanost

Skleníkové plyny

Kvalita ovzduší

Náklady z hlediska investora

Náklady z hlediska společnosti

Čerpání zdrojůFpe a Fnpe

Rozlišení kde k dopadům dochází

Odpady

Vstupy a výstupy procesů(např. uhlí, plyn, elektřina, teplo)

Např. těžba uhlí, výroba tepla, výroba elektřiny, rozvod elektřiny, rozvod plynu, nákladní doprava

Např. porovnání různých způsobů výroby elektřiny a tepla

zobrazení všech hlavních i pomocných procesů, které jsou nutné pro zajištění funkce

pomocné surovinyT-transport

pomocná energiebyprodukty

Dlouhý řetězec - peníze opouštějí region a i ČR

Krátký řetězec – peníze za teplo a elektřinu zůstávají v regionu

Nejkratší řetězec mají prvotní teplo a prvotní

elektřina, vstupy se nemusí kupovat

komentář k procesu česky …

… a anglicky

základní informacekdokdy

předcházející procespalivo

doprava palivavýkonvyužití

zaměstnanostúčinnost

ztráty vyrobená elektřina

kogenerací nahrazený procesTechnické údaje

Faktor neobnovitelné energie výroby elektřiny

Faktor neobnovitelné energie výroby tepla kogenerací

Faktor neobnovitelné energie mono-výroby tepla

Závěr

• Nejnižší faktory neobnovitelné primární energie mají technologie využívající:– degazační, koksárenské a vysokopecní plyny,– biomasu,– a solární energii.

• Kogenerační technologie mají nižší faktor primární energie než oddělená výroba tepla či elektřiny

• Největší faktor primární energie má teplo z elektřiny