Kogenerace: Porovnání verzí

Spalováním [[Uhlovodíky|uhlovodíkových]] paliv, nebo využíváním jiných primárních zdrojů tepla v [[Energetika|energetice]] a v [[Doprava|dopravě]] při použití v [[Motor|motoru]] či [[Turbína|turbíně]] se pro vlastní mechanickou práci nebo výrobu [[Elektřina|elektřiny]] využije cca 30÷35 % energie obsažené v palivu. Vzniká velké množství nízkopotenciálového tepla, které u běžných motorů z největší části (cca 50 % energetického obsahu paliva) odchází v podobě horkých [[Výfukové plyny|výfukových plynů]], a další ztrátové teplo, které je nutno odvádět z hlediska zachování funkčnosti motoru [[chladicí soustavou]]. Toto teplo představuje [[tepelné ztráty]] procesu výroby a přeměny energie. Vzhledem k fyzikálním omezením ([[Carnotův cyklus]]) toto teplo není možno použít k výrobě mechanické práce nebo elektřiny. U automobilu uniká bez užitku do okolí, ve velkých tepelných elektrárnách je vypouštěno [[Chladicí věž|chladicími věžemi]].

Při kogeneračním procesu je toto odpadní teplo výhodně využíváno k ohřevu teplé vody, [[vytápění]] a podobným účelům. Tak je současně využita energie pro výrobu elektřiny a ztrátové teplo je k dispozici k dalšímu použití. Lze tak dosáhnout přibližně 80 % tepelné účinnosti vztažené na energetický obsah [[výhřevnost paliva|výhřevnosti paliva]]. Proto kogenerace může být jednou z cest snižování [[Emise (ekologie)|emise]] [[Skleníkový plyn|skleníkových plynů]] lepším využitím primárních paliv.

Klasická zařízení poskytují buď řešení pro výrobu tepla ([[Kondenzační kotel|kondenzační kotle]], [[Tepelné čerpadlo|tepelná čerpadla]], [[Solární kolektor|solární kolektory]]) nebo pro výrobu elektřiny ([[Fotovoltaický panel|fotovoltaické panely]], malé vodní a [[Větrná energie|větrné elektrárny]]). [[kogenerační jednotka|Kogenerační jednotky]] ale obě tyto oblasti řeší zároveň. Díky kombinované výrobě elektřiny a tepla (KVET) v jednom zařízení lze dosáhnout vysoké [[Efektivita|efektivity]] a využít přes 90 % energetického obsahu paliva.

Přínos malých kogeneračních jednotek spočívá v tom, že teplo a notná část [[Elektrická energie|elektrické energie]] mohou být spotřebovány přímo v místě jejich výroby. Odpadají tedy i ztráty vznikající při transportu energie na delší vzdálenost. Vzájemné provázání výroby tepla a elektřiny ovšem přináší i jisté omezení - potřebu zajistit pokud možno trvalý odběr tepla. Kdyby provozovatel konvenční kogenerační jednotky nebyl schopen po většinu roku smysluplně využívat teplo vznikající jejím provozem, výroba elektřiny by po zapojení tepelného [[Tepelný výměník|výměníku]] sice byla možná ale nehospodárná.

S využitím elektřiny vyrobené kogenerační jednotkou na rozdíl od tepla obtíže nenastávají. Její nespotřebované přebytky lze na základě smlouvy uzavřené s příslušným [[Distributor elektřiny|distributorem elektřiny]] ([[ČEZ]], EON, PRE) odprodávat do elektrické sítě. Při splnění podmínek stanovených platnými předpisy má provozovatel kogenerační jednotky právo na příspěvek k ceně elektřiny ve výši stanovené cenovým rozhodnutím [[Energetický regulační úřad|Energetického regulačního úřadu]], a to jak pro elektřinu dodanou do sítě, tak pro elektřinu, kterou sám spotřebuje. Aktuální výše příspěvku pro jednotky o výkonu do 1 MWe činí 470 – 1 800 Kč / MW.h.

Investiční náklady v přepočtu na jednotku instalovaného [[Výkon|výkonu]] v případě malých kogeneračních jednotek strmě rostou. Zatímco u velkých zařízení o výkonu kolem 500 kWe pořizovací cena strojů na evropském trhu vychází na cca 750 [[euro]]/1 kWe jmenovitého [[Elektrický výkon|elektrického výkonu]], u 50 kWe jednotek je to 1 200 euro/1 kWe a u malých jednotek s výkonem 5 kWe už přes 3 000 euro/1 kWe. Cena za instalovaný [[Watt|kilowatt]] může být u nejmenších jednotek ještě podstatně vyšší. Z toho pak vychází delší návratnost investice, která je činí méně atraktivními pro zákazníky – a tím i pro výrobce. Kogenerace je úzce spojena také s [[Decentralizace|decentralizací]] v oblasti [[Energetika|energetiky]]. V [[Česko|České republice]] podporuje rozvoj kombinované výroby elektřiny a tepla sdružení [[COGEN Czech]].<ref>http://www.cogen.cz/</ref>

Velké naděje při vývoji malých kogeneračních jednotek jsou již delší dobu vkládány do [[Stirlingův motor|Stirlingova motoru]], který má oproti klasickým [[Spalovací motor|spalovacím motorům]] vyšší [[Účinnost (fyzika)|účinnost]], nižší hlučnost a malé servisní nároky. Díky odlišnému principu fungování – využití vnějšího [[spalování]] – může motor využívat různých paliv anebo i jiných zdrojů tepla (např. [[Sluneční energie|solární energie)]]. Vývojem takovéhoto zařízení se zabývala řada firem, většinou však neúspěšně. V dohledné době se s uvedením Stirlingova motoru na trh nepočítá.<ref>[http://www.nazeleno.cz/energie/energetika/kogenerace-pro-rodinne-domy-vyrabejte-teplo-a-elektrinu-najednou.aspx]</ref>

Kogenerace je v [[Česko|České republice]] provozována v [[Teplárna|teplárnách]] již po desetiletí. Dle [[Teplárenské sdružení České republiky|Teplárenského sdružení České republiky]] pokrývá KVET téměř 2/3 dodávek tepla v soustavách centrálního zásobování teplem. Co se týče vyrobené elektřiny, ta pokrývá téměř 14 % netto spotřeby [[Elektřina|elektřiny]] v ČR.

V České republice patří kogenerace mezi podporované zdroje energie. Její podpora je legislativně zakotvena v zákoně č. 165/2012 Sb., o podporovaných zdrojích a o změně některých zákonů, a navazující vyhlášce [[Ministerstvo průmyslu a obchodu České republiky|Ministerstva průmyslu a obchodu]] č. 453/2012 Sb., podle které se stanoví množství elektřiny z KVET, na kterou se vztahuje podpora.

Realizace podpory probíhá formou tzv. [[Zelený bonus|zelených bonusů]] k ceně elektřiny z vysokoúčinné KVET. Tyto bonusy jsou stanoveny jako pevné ceny pro jednotlivé typy zdrojů KVET a jejich výše je každoročně určována cenovým rozhodnutím [[Energetický regulační úřad|Energetického regulačního úřadu]].

* Tepelná [[elektrárna Mělník]] napájí 30 km dlouhým [[tepelný napáječ Mělník-Praha|teplovodem]] sever [[Praha|Prahy]]