Případová studie: Kogenerační jednotka TEDOM v nemocnici Woodstock
Nemocnice jsou bezesporu vhodným místem pro instalaci kogeneračních technologií. Tyto objekty spotřebují hodně elektřiny a zároveň mají díky svému nepřetržitému provozu i dostatek prostoru pro využití tepla. Kogenerační jednotka je spolehlivý a vysoce efektivní zdroj elektrické a tepelné energie, který může být v provozu konstantně, případně může flexibilně reagovat na nečekané situace.
Další velkou výhodou, kterou kogenerace poskytuje, je možnost provozovat kogenerační jednotku v tzv. ostrovním režimu, tj. nezávisle na hlavní rozvodné síti. Do celé energetické soustavy to přináší další, tentokrát bezpečnostní prvek. Nemocnice může být v kritických případech výpadků sítě napájena kogenerační jednotkou samostatně, což ji činí odolnější vůči dlouhodobým výpadkům.
O projektu
Původně byla nemocnice ve městě Woodstock v Kanadě vytápěna pomocí starých plynových kotlů, jejichž účinnost je však nízká. Elektrickou energii nakupovala nemocnice ze sítě. Záložní zdroj energie v případě výpadku představovaly diesel generátory. Tento neekonomický model bylo třeba změnit. Cílem bylo najít efektivnější a k přírodě šetrné řešení, které pokryje celoroční spotřebu elektrické energie a zefektivní i vytápění nemocnice. Kogenerace tak zajišťuje nemocnici nezávislost a zároveň jí šetří peníze. Svojí účinností se totiž pohybuje okolo 86 %. Celková návratnost projektu je plánována přibližně na 5–6 let, s tím, že předpokládaná životnost jednotky je 20 i více let.
Instalace s sebou nesla hned několik výzev, které bylo třeba mít při návrhu optimálního řešení na paměti. V tomto ohledu jsme v Tedomu čerpali z 30 let zkušeností na poli kogenerace a vyvinuli následující řešení.
Řešení kogenerace
Kogenerační jednotka TEDOM QUANTO s motorem MWM o maximálním výkonu 1200 kWe musela být pro tuto instalaci svým výkonem omezena na 1047 kWe. Celý systém je totiž nastaven tak, aby pokryl veškerou spotřebu elektrické energie a nic z vyrobené elektrické energie nebylo dodáno do sítě.
Nemocnice je ve městě umístěna nedaleko místní zástavby, a proto bylo třeba co nejvíce snižovat i emise vypouštěné do ovzduší tak, aby odpovídaly místní legislativě. Parametry pro tento projekt byly stanoveny následovně:
- emise nesměly překročit hodnoty 0.40 kg/MWh NOX a 3.5 kg/MWh CO2. Těchto hodnot bylo dosaženo díky použití dodatečného systému selektivní katalytické redukce (SCR)
- zvukové parametry pak nesměly překročit 55 dB ve vzdálenosti 10 metrů
V neposlední řadě bylo dbáno i na kompaktní provedení, kterého bylo dosaženo pomocí tzv. double-decker řešení. Část technologie byla zastavěna do druhého kontejneru, který je umístěn nad samotnou kogenerační jednotkou v kontejneru.
Kogenerační jednotka byla spuštěna v červenci roku 2019. Po 2 letech provozu má za sebou již 16 700 motohodin a vyprodukovala více než 16 615 000 kWh elektrické energie. Roční úspora oproti předchozímu řešení tedy činí přibližně 8 500 000 kg CO2.
Tento výkon představuje 80 % celkové roční spotřeby elektřiny a tepla celé budovy. Nemocnice si nyní vyrábí své energie levněji, než kdyby elektřinu nakupovala jako předtím a teplo generovaly plynové kotle.
Kromě toho je kogenerační jednotka i bezpečnostním prvkem, který nemocnici zajistí dostatek energie při výpadcích hlavní přenosové soustavy.
„Na projektu je zajímavé to, že díky kogeneraci získáváme nejenom levnější elektřinu, ale že využíváme i odpadní teplo z motoru, podobně jako v autě, když je horký výfuk. Toto teplo pak slouží pro vytápění nemocnice a při ohřevu vody.“
Christopher Marion, ředitel investičních projektů, nemocnice Woodstock, Kanada
Další případové studie
Vybrané reference a případové studie
