Záložní zdroj pokryje rizika, ale může i vydělávat!

Pořízení záložního zdroje představuje nemalou investici. Pokud ho budeme považovat a využívat pouze jako zařízení, které „čeká“ na výpadek sítě, tak nemůžeme očekávat rychlou návratnost takové investice. Naše přenosová soustava je poměrně stabilní a výpadky elektrické energie nejsou tak časté. Přesto i jeden takový výpadek může způsobit ohromné škody. Určitě se proto vyplatí pořídit si záložní zdroj. V některých objektech (např. kritická infrastruktura) je to přímo nezbytné. Dal by se ale tento zdroj využívat i jinak? Nemohl by přinášet zisk a zrychlit tak návratnost investice? A neomezí takový provoz primární funkci nouzového zdroje?

Pečlivě jsme promysleli všechny aspekty používání nouzového zdroje ke krytí výkonových špiček a vliv špičkování na spolehlivost jeho úspěšného startu. Musíme konstatovat, že samotná doba nečinnosti jakémukoli technickému zařízení příliš nesvědčí (to platí samozřejmě i o záložních zdrojích elektrické energie) a její prodlužování vede ke snížení pravděpodobnosti úspěšného startu. Proto se na nouzových zdrojích provádějí periodické prohlídky (včetně zkušebního startu), které ověří jeho funkčnost. Poté lze tento nouzový zdroj považovat za zcela funkční s vysokou pravděpodobností dalšího úspěšného startu, mnohem vyšší, než před revizí. Je nasnadě říci, že zkracování této doby zvyšuje spolehlivost úspěšného startu a to samé se děje i při použití nouzového zdroje ke krytí špiček, kdy se agregát spouští častěji. Pro záložní zdroj to nepředstavuje problém a v mnoha ohledech mu tento provoz i prospěje.

Za „ideální“ situace, v běžných podmínkách, negeneruje záložní zdroj žádný zisk; naopak jsou v něm alokovány pořizovací a provozní náklady. V případě výpadku už je tomu jinak. Pokud si spočítáme náklady spojené např. s opětovným spuštěním výrobního procesu, tak se úspora stává výnosem. Tato situace však nemůže být předmětem ekonomické kalkulace, protože k výpadku může, ale nemusí dojít. Pojďme ale na začátek naší úvahy – proč nevyužít záložní zdroj i k něčemu jinému, co by ještě navíc přinášelo zisk?

Možností je několik a záleží, v jaké fázi se projekt nachází. V případě již realizovaného projektu máme možnost využít záložní zdroj ke špičkování. V tomto případě je však nutno přihlédnout k ekonomice provozu. Ve většině případu se totiž bude jednat o již nainstalovaný dieselagregát, který svou spotřebou a emisními hodnotami nebude v mnoha případech vyhovovat nebo se jeho provoz nevyplatí, tj. výroba elektřiny bude dražší, než případná pokuta za překročení rezervovaného příkonu.

Ale i v tomto případě pro vás máme řešení v podobě duálního palivového systému. Předělání agregátu na provoz se směsí paliva nafta-plyn není příliš složité ani nákladné, jediné co potřebujete, je přípojka plynu s dostatečným tlakem. Agregát se pak chová stejně jako naftový předchůdce, ale při dlouhodobějším provozu přechází na směs paliv v poměru 30 % nafta a 70 % zemní plyn. Náklady na vyrobenou kWh elektřiny budou více jak poloviční. Srovnání provozů na jednotlivá paliva najdete v tabulce níže.

Pokud se nacházíme v ranější fázi projektu, určitě bychom se měli zamyslet, jaký záložní zdroj použít, resp. jaké palivo zvolit s ohledem na zamýšlený provoz. Provozní náklady záložních zdrojů na zemní plyn jsou dramaticky nižší než u dieselových agregátů, a to i v případech, kdy je záložní zdroj provozován v časově omezeném režimu. Obvyklá provozní doba se pohybuje mezi 50 a 100 hodin za rok. Při dnešních cenách paliv může záložní systém na zemní plyn využívaný pouze po dobu 50 hodin ušetřit ročně až 300 tis. Kč v nákladech na palivo (porovnání záložních zdrojů plyn/nafta o výkonu 1 MW, provoz 50 h/rok). V případě využívání zdroje jako nástroje pro špičkování se pak budeme pohybovat v nižších stovkách hodin, a to už by se v nákladech projevilo více a mohlo by to být i příčinnou nevýhodnosti takového řešení. Dalším přínosem používání zemního plynu jsou nižší emise výfukových plynů. Agregáty na zemní plyn s úsporným spalováním chudé směsi uvolňují až pětkrát méně NOx a v podstatě nulové množství pevných částic ve srovnání s tradičními zdroji s dieselovými motory.

Použití plynového motoru pro zabezpečené napájení má také svoje specifika. Zaprvé je třeba počítat s větší citlivostí motoru na okolní klimatické podmínky: nadmořskou výšku místa provozu, teplotu prostředí a kvalitu paliva. Tyto parametry je nutno konzultovat s dodavatelem stroje, který kvalifikovaně posoudí možnosti použití a doporučí případné úpravy provozních podmínek. Zvláště důležitá je stálá teplota vzduchu, nasávaného do spalovací komory motoru. Dále je důležité nezapomenout, že plynový agregát je relativně měkký zdroj a zátěž se mu musí předávat po menších skocích. I na toto by měl projektant myslet a přizpůsobit tomu projekt.

Další možností vycházející z plynových agregátů jsou kogenerační jednotky, které je také možné využít jako záložní zdroj. V tomto případě však nepřichází v úvahu „pouhé“ špičkování, ale rovnou kombinovaná výroba s dotací (zelený bonus s doplňkovou sazbou) a následný prodej vyrobené elektřiny do sítě. V případě výpadku dojde k odpojení od sítě a následnému provozu v ostrovním režimu. V tomto případě také nesmíme při projektování zapomenout na větší citlivost motoru na klima i na převzetí zátěže.

V případě dobře navrženého projektu mohou jak naftové, duální nebo plynové záložní zdroje generovat nemalé zisky a při tom plnit svoji primární úlohu. Nedopusťte, aby tyto krásné stroje pokryl prach, dejte jim možnost ukázat, co umějí a nechte je, ať vám něco vydělají.

Energetické systémy Zeppelin CZ

Divize Energetické systémy společnosti Zeppelin CZ je zkušeným dodavatelem systémových řešení a technologií v oblasti pohonných systémů, kogeneračních jednotek a energetického zabezpečení. Je výhradním prodejcem naftových a plynových motorů a motorgenerátorů amerického výrobce Caterpillar v České republice. Disponuje špičkovým servisním zázemím i vlastním vývojovým centrem. Její doménou je poskytovat zákazníkům komplexní řešení – od návrhu, vývoje, prodeje a instalace zařízení až po záruční a pozáruční servis.