Prečítajte si stručné porovnanie riešenia zásobovania teplom v meste Prievidza od roku 2023 a riešenia na báze 4. generácie sústavy zásobovania teplomsústavy zásobovania teplom.

Cieľom tejto predbežnej štúdie bolo vytvoriť koncept tepelného riešenia 4. generácie systému zásobovania teplom pre región hornej Nitry, ktorý by využíval len obnoviteľné zdroje energie a sezónnu akumuláciu tepla. Tento koncept by mohol byť 2. fázou riešenia vykurovania regiónu s nadväznosťou na fázu prvú, ktorá má byť v prevádzke najneskôr v roku 2023. Dôvodom vypracovania konceptu tepelného riešenia 2. fázy je, že projekt vykurovania 1. fázy nie je možné považovať za dlhodobé riešenie, pretože sa v ňom využíva fosílne palivo a je založené na neoptimalizovanej spotrebe tepla.
Opisovaný koncept systému 4. generácie zásobovania teplom v štúdii nie je návrhom tepelného riešenia, keďže je založený na mnohých predpokladoch (Kapitola 3), ktorých preskúmanie je nevyhnutné k návrhu konkrétneho riešenia.
Koncept 2. fázy tepelného systému pre mesto Prievidza spočíva v rozdelení súčasného systému zásobovania teplom na severnú a južnú časť a to hlavne z dôvodu technickej realizovateľnosti sezónneho zásobníka tepla. Okrem tejto technológie sa v koncepte vyskytujú aj ďalšie zdroje tepla a to konkrétne tepelné čerpadlá (TČ) a doplnkovo aj kotly na biomasu.

Koľko ľudí treba na to, aby sa vykurovacie náklady bytového domu znížili o polovicu? V tomto prípade stačili traja.

Cieľom štúdie bolo stanoviť potenciál redukcie tepelných strát rozvodov sústav centrálneho zásobovania teplom na základe analýzy ich technického stavu v mestách Prievidza, Nováky a v obci Zemianske Kostoľany.V roku 2023 skončí dodávka tepla z Elektrárne Nováky (ďalej len ENO) a nový systém zásobovania teplom sa rozdelí na tri časti pre každú samosprávu zvlášť. Súčasne sa prestane prevádzkovať aj 13,2 kilometrov dlhý tepelný napájač vedený z ENO do Prievidze (ďalej len TN ENO PD), ktorého priemerné ročné tepelné straty boli  stanovené na 14 %. Ďalšie zníženie tepelných strát v Prievidzi môže byť dosiahnuté rekonštrukciou primárnych a sekundárnych rozvodov vo vnútri mesta a to zo súčasných 18,4 % až na 7 %. Rozvody tepla v meste Nováky sú už takmer v celej svojej dĺžke rekonštruované a  najväčšia redukcia tepelných strát nastane zrušením prevádzky TN ENO PD, čím dôjde k úspore v hodnote približne 2,2 %. Zrušením tepelného napájača vedeného z ENO do obce Zemianske Kostoľany a modernizáciou obecných rozvodov tepla by mohlo dôjsť k zníženiu súčasných tepelných strát v súčte na hodnotu približne 4,5 %. Všetky zhodnotené potenciálne hodnoty redukcie tepelných strát boli určené na základe konzervatívnej analýzy, ktorá bola založená na mnohých predpokladoch vysvetlených v texte štúdie. Dôvodom nutnosti uplatniť mnohé predpoklady bolo nedostačujúce množstvo či kvalita poskytnutých dát, prípadne neochota kompetentných strán spolupracovať. Štúdia sa venuje tepelným stratám a potenciálu ich redukcie len po hranicu odberateľa. Rozsah štúdie neumožňoval bližšiu analýzu vnútorných rozvodov tepla jednotlivých pripojených objektov.

Cieľom tejto štúdie bolo stanoviť parametre dostupných obnoviteľných zdrojov energie (v skratke „OZE“) a posúdiť možnosti využívania na účely vykurovania v sústave centrálneho zásobovania teplom (v skratke „SCZT“) a ohrev teplej úžitkovej vody (v skratke „TUV“) pre Prievidzu, Nováky a Zemianske Kostoľany . Výsledkom analýzy parametrov majú byť ideové výstupy vhodného smerovania pri využívaní OZE v  oblasti.

Výsledné parametre poukazujú na možnosť 100% využívania OZE v SCZT pre Prievidzu, Nováky a Zemianske Kostoľany. Potenciál udržateľnej drevnej biomasy v okrese Prievidza predstavuje približne 35,6 GWh, tepelný potenciál z Bane Cígeľ predstavuje hodnotu približne 15,5 GWh/rok a z Bane Nováky hodnotu približne 21,5 GWh/rok. Existujúce geotermálne vrty disponujú súhrnne voľným tepelným potenciálom približne 30,5 GWh/rok pri maximálnej miere tepelného využitia a ich dochladení až na 5 °C.  Zužitkovanie potenciálu banských vôd a geotermálnych vôd z vrtov v SCZT je možné vzhľadom k teplotným pomerom s použitím technológie tepelného čerpadla (v skratke „TČ“). Udržateľná drevná biomasa, banské vody, ako aj geotermálne vody z vrtov sú pre región charakteristické a ich zužitkovaním je teoreticky možné pokryť približne 84 % súčasnej potreby tepla v SCZT. Zvyšnú potrebu tepla by bolo možné pokryť produkciou tepla zo solárnych kolektorov, čo je ale masívnejšie možné s použitím sezónnej akumulácie tepla. V prípade nižšej reálnej dostupnosti niektorých z potenciálnych zdrojov je možné navýšiť solárnu plochu a zvýšiť objem sezónnej akumulácie v technicky prípustných medziach. Vzhľadom ku globálnemu solárnemu žiareniu v regióne by na zabezpečenie 16 % potreby tepla súčasného SCZT bola potrebná plocha solárnych kolektorov približne 58500 m², čo predstavuje približne 25 880 kusov solárnych panelov a orientačne 117 000 m³ akumulačnej látky (vody). Vzhľadom k množstvu akumulačnej látky sa javí ako vhodné technicko-ekonomické riešenie využitie jamového zásobníka. Riešenie akumulácie tepla v zaplavených banských dielach si vyžaduje prístup k špecifickým a ťažko dostupným informáciám a preto nebola v tejto štúdii hlbšie skúmaná.

Samotné vyčíslenie parametrov OZE bolo založené na dostupných  dátach z aplikácií geografických informačných systémov (GIS). Použité boli aplikácie Global Wind Atlas, Global Solar Atlas a Lesnícky geografický informačný systém, na základe ktorých boli vyčíslené hodnoty charakterizujúce veternú a slnečnú energiu v regióne, ako aj dostupnosť odpadnej drevnej biomasy v okrese. Parametre dostupnej geotermálnej energie boli prevzaté zo samostatnej štúdie. Výpočet potrebnej solárnej plochy ako aj potrebného množstva akumulačnej látky pre využitie solárnych termických kolektorov v SCZT bol realizovaný výpočtovým nástrojom Sunstore 4 Feasibility Evaluation Tool.

Posudzované boli aj možnosti generovanie el. energie z OZE v regióne, výsledkom čoho bolo zistenie, že fotovoltickými solárnymi panelmi je možné generovať obdobné množstvo el. energie ako v prípade veľkej veternej turbíny umiestnenej v najveternejších oblastiach regiónu (okolie Vtáčnika).  Veterná a slnečná energia majú rozličný priebeh dostupnosti v priebehu roka a v priebehu dňa, čo je dôležité pri posudzovaní ich kombinácie. Výhodou veternej energie je jej dostupnosť v ranných a večerných hodinách, naproti tomu má však vyšší ekologický dopad na prostredie a umiestnenie veterných turbín je prísnejšie posudzované.

Vyčíslenie parametrov OZE a posúdenie ich dostupnosti boli kľúčové k sformulovaniu ideových výstupov, ktoré sú uvedené v Závere tejto štúdie. Štúdia apeluje na dôležitosť odborného prehodnotenia a komplexného pohľadu pri masívnejšom využívaní OZE, aby zaraďovanie OZE do SCZT nebolo živelné, ale poňaté s rozvahou.

Prečítajte si celú štúdiu: Možnosti využitia obnoviteľných zdrojov energie v Prievidzi, Novákoch a Zemianskych Kostoľanoch

Cieľom štúdie bolo posúdiť geotermálne pomery v regióne a stanoviť potenciál využívania energie zo Zeme na účely vykurovania a ohrevu teplej úžitkovej vody (v skratke „TUV“)  v sústave centrálneho zásobovania teplom (v skratke „SCZT“) v Prievidzi, Novákoch a Zemianskych Kostoľanoch. Stanovenie geotermálneho potenciálu bolo založené na existujúcich zdrojoch v oblasti s prihliadnutím na ich súčasný stav využívania. Geotermálne zdroje boli vybrané na základe vhodnosti ich lokality k využitiu v SCZT. Hodnotené boli geotermálne vrty a banské vody. Geotermálne vrty disponujú súhrnne voľným tepelným potenciálom približne 30446 MWh/rok pri maximálnej miere tepelného využitia a ich dochladení až na 5 °C, preto je dôležité zamerať sa na využívanie odpadného tepla po ich prvotnom zužitkovaní. Podľa údajov SHMÚ za rok 2019 má vrt Laskár dostupných 17,14 %, vrt Púšť 100 % a vrt Chalmová 59,75 % svojho tepelného potenciálu.  Dostupný tepelný výkon banskej vody z Bane Cígeľ s použitím technológie tepelných čerpadiel (ďalej len „TČ“) predstavuje  približne 4,1 MWt a v prípade banskej vody z Bane Nováky sa jedná približne o 5,7 MWt, pričom tento zdroj je už dnes čiastočne využívaný. Práve dostupnosť tepelného výkonu v priebehu roka a v priebehu dňa je najdôležitejší parameter pre využitie v praxi.

Hodnoty potrebné k stanoveniu energetického potenciálu geotermálnych zdrojov boli získané z údajov o ročnom využívaní podzemných a termálnych vôd, z projektových zámerov popisujúcich ich plánované využitie a z konzultácií so spoločnosťou Hornonitrianske bane Prievidza, a.s. Súčasťou zisťovania informácií k prevádzke geotermálnych zdrojov bol aj terénny prieskum v tepelnej centrále využívajúcej teplo z vrtu Laskár a banskej vody z Bane Nováky.

Predmetom štúdie bolo aj zhodnotenie možností zapojenia geotermálnych zdrojov do SCZT, kedy je nevyhnutné analyzovať ich tepelný potenciál, ale aj ich teplotné pomery vzhľadom k sústave, ktoré obmedzujú využitie tepelného potenciálu. Geotermálne vrty v regióne dosahujú maximálnu teplotu v ústi 66 °C a banské vody približne 18 °C. Súčasné teplotné pomery tepelného napájača  TN ENO - Prievidza 150/70 °C sú príliš vysoké a bez výrazného využitia doplnkových zdrojov je zaradenie geotermálnej energie do sústavy nerealizovateľné. Preto sa v štúdii uvažuje s modernou transformáciou SCZT na minimálne 4. generáciu  so vstupnou teplotou v rozsahu 60 - 70 °C do tepelného napájača, čím by sa otvorila možnosť efektívneho začlenenia geotermálnych zdrojov do sústavy.

V štúdii sa pojednáva o možnostiach transformácie nízkopotenciálneho tepla geotermálnych zdrojov na vyššiu teplotnú úroveň tak, aby mohlo byť použiteľné pre účely 4. generácie SCZT. Uvedený je príklad konkrétnych parametrov tepelného čerpadla (v skratke „TČ“) typu voda-voda pri výstupoch vody 80 °C, 70 °C a 60 °, pričom výsledok jasne demonštruje, že znížením teplotných požiadaviek na výstupnú vodu sa rozšíri škála použitia nízkopotenciálnych zdrojov, tzn. môže byť použitá aj chladnejšia zdrojová voda. Vhodne zvolená technológia môže pracovať s teplotami zdrojovej vody pod 15 °C a výstupnej vody 70 °C s hodnotami výkonového čísla na úrovni COP  ≥ 3.

Trendy aplikácie vysokoteplotných TČ na využívanie odpadného tepla boli v ostatných rokoch predmetom diskusií na viacerých odborných konferenciách z kade bola čerpaná aj inšpirácia pre popis týchto trendov v štúdií a poukázanie vhodnosti ich použitia.

Uhoľné regióny majú vo všeobecnosti perspektívu vo využívaní nízkopotenciálneho tepla v banskej vode, ktorá je čerpaná z banských diel. Dostupnosť banskej vody je príležitosť pre jej využitie ako zdroja nízkopotenciálneho tepla, ale aj ako média pre akumuláciu a transport tepla, čím je možné zaradenie ďalších OZE do sústavy, ako napr. termosolárnych systémov, ktoré môžu slúžiť na predohrev banskej vody pred použitím TČ.  Pokiaľ sa v regióne vyskytujú aj geotermálne vody a zároveň je zvýšená miera geotermálnej aktivity, potom je využívanie geotermálnej energie ešte perspektívnejšie. Vyčíslený tepelný potenciál existujúcich geotermálnych zdrojov by mal dopomôcť k vytvoreniu predstavy o tom, akou mierou je možné geotermálnu energiu v regióne využiť na účely  vykurovania budov pripojených k SCZT. Štúdia apeluje na potrebu zníženia teplotných pomerov v SCZT minimálne na úroveň 4. generácie, aby mohlo byť zaradenie geotermálnej energie do sústavy efektívnejšie.

 Prečítajte si celú publikáciu: Potenciál využitia geotermálnej energie v sústave centrálneho zásobovania teplom v Prievidzi, Novákoch a Zemianskych Kostoľanoch

V zásobníkoch projektov budúceho financovania rozvoja regiónu sa nachádza viac ako 100 projektových zámerov hĺbkovej obnovy budov. Potrebujeme primeranú plánovaciu a implementačnú infraštruktúru pre všetkých, ktorí v najbližších 10 rokoch prejavia záujem znižovať energetickú náročnosť svojich budov.

Každý projekt na hornej Nitre financovaný z verejných zdrojov musí prispievať k cieľom Akčného plánu transformácie. V rámci správ o implementácii Akčného plánu transformácie regiónu sa bude každoročne vyhodnocovať aj znižovanie potreby energie v budovách a rozvodoch, zvyšovanie podielu energie z obnoviteľných zdrojov s cieľom úplne nahradiť  zdroje na báze fosílneho zemného plynu do roku 2034 a využívanie energetických zariadení vo vlastníctve energetických komunít, občanov a samospráv. Úspešná transformácia regiónu teda bude z veľkej časti závisieť aj od toho, ako rýchlo a kvalitne budeme obnovovať budovy. 

Cieľom štúdie bolo stanoviť potenciálne úspory tepla budov pripojených k sústave centrálneho zásobovania teplom (ďalej len SCZT) na základe určenia aktuálnej hodnoty potreby tepla týchto budov v Prievidzi. Komplexnou obnovou budov v Prievidzi môžeme ušetriť 53,5 – 63,3 % tepla na vykurovanie bytových domov a 29,1 – 34,7 % tepla na vykurovanie budov škôl a školských zariadení. Odporúčame tiež vytvorenie cestovnej mapy zahrňujúcej plány obnov budov v určitom časovom horizonte a tvorbu manuálov obnovy budov konkrétnych stavebných sústav.

V tejto publikácii prinášame ideové návrhy na menší a inovatívnejší systém centrálneho zásobovania teplom (SCZT) pre obec Zemianske Kostoľany, ktorý by bol lepšie financovateľný z európskych prostriedkov ako uvažované samostatné plynové kotly, prípadne riešenie v kombinácii s kotlami na štiepku. Základom riešenia je výrazné zníženie energetickej potreby v budovách a množstva únikov tepla v rozvodoch a využívanie miestnych obnoviteľných zdrojov energie (OZE) s minimalizáciou potreby akéhokoľvek paliva pochádzajúceho mimo región. Riešenie počíta s nižšou teplotou vody v sústave, čo sa prejaví pozitívne na nižších stratách v potrubiach a celkovo efektívnejšom hospodárení s teplom. Takéto moderné riešenia navyše podporujú vznik nových udržateľných pracovných miest v regióne namiesto platieb do zahraničia a aktívne zapájajú občanov do hospodárenia s energiami. V budúcnosti môžu pomôcť s rozvojom turizmu súvisiaceho s uhlíkovo neutrálnymi riešeniami. Prispievajú tiež k plneniu povinného cieľa zvyšovania podielu OZE v SCZT od roku 2021.

Celá štúdia na stiahnutie: Moderný koncept systému centrálneho zásobovania teplom v Zemianskych Kostoľanoch [pdf, 0.6MB]

Tlačová správa: Prievidza, 10. december  2020

O riešení zásobovania teplom na hornej Nitre po roku 2023 zatiaľ ešte nie je rozhodnuté, Priatelia Zeme-CEPA však, v snahe hľadať riešenie minimalizujúce dopad na životné prostredie v tomto regióne, podpísali samostatné memorandá o porozumení s oboma uchádzačmi o dodávky tepla po roku 2023, teda so spoločnosťou Slovenské elektrárne ako aj s Prievidzským tepelným hospodárstvom (PTH). Dodávky tepla v regióne Horná Nitra je potrebné riešiť z dôvodu ukončenia podpory pri výrobe elektriny z hnedého uhlia po roku 2023.

Obe spoločnosti, nezávisle od seba, avšak spolu s Priateľmi Zeme-CEPA, sa zhodli na tom, že bude potrebné pripraviť a hľadať riešenie pre zásobovanie Hornonitrianskeho regiónu teplom, ktoré by malo byť založené na optimalizovanej spotrebe tepla a riešení minimalizujúcom uhlíkovú náročnosť a dopad na životné prostredie.

Zároveň, okrem iného, obe spoločnosti vo svojich memorandách s Priateľmi Zeme-CEPA navrhujú, aby Ministerstvo investícií, regionálneho rozvoja a informatizácie Slovenskej republiky každoročne  v rámci správ o implementácii Akčného plánu transformácie regiónu Horná Nitra vyhodnocovalo:

• znižovanie potreby energie v budovách a rozvodoch napojených na CZT
• zvyšovanie podielu energie z obnoviteľných zdrojov s cieľom úplne nahradiť zdroje na báze fosílneho zemného plynu do roku 2034
• využívanie energetických zariadení na zvyšovanie energetickej hospodárnosti vo vlastníctve energetických komunít, občanov a samospráv.

Plošné a razantné zníženie energetickej potreby a prechod k nízkouhlíkovej tepelnej energetike na hornej Nitre je prioritným verejným záujmom. „Verím, že vláda vytvorí podmienky a podporí kapacity na prechod na udržateľné tepelné riešenia smerom k uhlíkovej neutralite. Horná Nitra sa môže stať nielen ukážkou transformácie od uhlia, ale aj príkladom pre cielené znižovanie energetickej potreby a zvyšovanie obnoviteľných zdrojov.“ povedal Juraj Melichár z OZ Priatelia Zeme-CEPA.

„S cieľom nahradiť súčasný zdroj, Slovenské elektrárne pripravili projekt transformácie tejto elektrárne na tepláreň na báze plynovej a biomasovej kotolne do konca roku 2023, s cieľom eliminovať v čo najväčšej možnej miere súčasné negatívne dopady na spotrebiteľov, aj obyvateľov v celom regióne. S Priateľmi Zeme chceme spolupracovať a hľadať riešenie, ktoré bude minimalizovať dopad na životné prostredie a uhlíkovú náročnosť.“ vyhlásil Branislav Strýček, generálny riaditeľ a predseda predstavenstva Slovenských elektrární, a.s.

„Riešenie, ktoré ponúkame pre budúcnosť vykurovania Prievidze zo strany Prievidzského tepelného hospodárstva, využíva vo veľkej miere aj obnoviteľné zdroje energie - banské vody,  tepelné čerpadlá, solárne panely a biomasu. Našou dlhodobou víziou je zvyšovať podiel obnoviteľných zdrojov tým, že budeme aj v budúcnosti ďalej využívať potenciál uzatváraných baní a pridávať ich do zdroja, ktorý vybudujeme v Cígli. Preto sme sa radi pridali k memorandu,“  uviedla Katarína Macháčková, primátorka Prievidze a členka predstavenstva PTH. „V rámci transformácie uhoľného regiónu vidíme veľký priestor aj na znižovanie potreby energie, najmä  opatreniami zameranými na verejné budovy a inovácie v oblasti energetiky,“ dodala.