Postřehy ze slovenské konference Vykurovanie 2025, část 1 ze 4

Letošní ročník konference Vykurovanie 2025, kterou tradičně organizuje Slovenská spoločnosť pre techniku prostredia, zahrnul přes 100 přednášek a diskuzních vystoupení. Od prezentace postojů zástupců ministerstev a různých organizací k tvorbě legislativy, podpůrným programům, až ke konkrétním řešením technických problémů vedoucích k zvyšování účinnosti tepelných soustav, zapojení obnovitelných zdrojů, reakcím na narůstající nerovnováhu v zásobování elektřinou, zesílenou volatilitu cen plynu, elektřiny a součástí konference byla i vystoupení partnerů konference. Cílem následujícího textu není podat komplexní přehled. Jde jen o výběr některých informací.

I. Energetická legislativa, politika

Geopolitická změna a její vliv na energetiku, respektive hospodářství Slovenska

„Vymedzené územie (každý členský štát EU) má osobitú energetickú infraštruktúru z dôvodu historického rozvoja energetiky a geografickej polohy. Rozvoj energetiky sa prispôsoboval požiadavkám rozvoja spoločnosti a národného hospodárstva, ktoré ale boli závislé od geopolitického prostredia,“ zdůraznil v úvodní přednášce konference RNDr. Milan Dubnička, CSc., Asociácia energetických manažérov. „V súčasnosti členské štáty EU pochádzajú z dvoch geopolitických systémov a to centrálne riadených, resp. trhovo riadených. Z vyššie uvedených dôvodov je nutné citlivo pristupovať aj pri tvorbe legislatívy, aby nedošlo k diskriminácii rozvoja energetiky niektorých členských štátov.“

„Slovensko stratou lacného plynu a ropy, resp. poplatkov za prepravu smerom na západ stratilo za rok niekoľko miliárd eur. Treba započítať zvýšené poplatky za dovoz plynu (drahšieho ) a poplatky za prepravu.“

Nezodpovězena zřejmě zůstane tato otázka: „Obrovské nasadenie využívania fotovoltaických elektrární ako nestabilného zdroja výroby elektriny si vyžaduje adekvátne nasadenie rýchlych PEZ, najvhodnejšie tepelné uholné PEZ KVET. Aké postihy urobila EK voči Nemecku za porušovanie Smernice o Energetickej efektívnosti? Prvoradosť efektívnosti v energetike, resp. hospodárstve a spoločnosti členského štátu EÚ?“

Význam soustav zásobování teplem, CZT

Podle Ing. Stanislava Janiša a kol., Slovenský zväz výrobcov tepla: „Systémy CZT dnes zásobujú teplom 761 tisíc domácností, čo je 42 % obyvateľov a cca 4 200 GWh tepla z CZT ročne smeruje do nebytových objektov (školy, škôlky, zdravotnícke zariadenia, priemysel, služby a podobne). Efektívne SMART kombinácie zariadení OZE/odpadové teplo/kombinovaná výroba elektriny a tepla (ďalej KVET) v spojení s elektroenergetikou je možná len v systémoch diaľkového vykurovania.

Z poslednej zverejnenej Výročnej správy ÚRSO (str. 47) vyplýva, že 49 % tepla dodaného cez systémy CZT bolo vyrobeného kombinovanou výrobou elektriny a tepla.

Výrobu elektriny, tepla a poskytovania služieb výkonovej rovnováhy zariadeniami VÚ KVET nie je možné v strednodobom horizonte nahradiť v potrebnom rozsahu iným, nákladovo efektívnym spôsobom. V okolitých štátoch práve tieto zariadenia predstavujú pragmatické riešenie na odchod od výroby elektriny a tepla na báze uhlia. Predovšetkým z dôvodu multifunkčného významu týchto zdrojov v energetickom ekosystéme viaceré okolité štáty notifikujú novú štátnu pomoc pre výstavbu a modernizáciu týchto zariadení.“

Vývoj cen zemního plynu

Ing. Ján Klepáč, MGBM, který zastupuje Slovenský plynárenský a naftový zväz, okomentoval vývoj ceny plynu před tím, než byla jeho dodávka na Slovensko přes Ukrajinu ukončena a krátkou dobu poté. Text se vztahuje ke grafu na obr. 1, takže si informace z textu a grafu propojte.

„Prehlbujúci sa konflikt v Libanone poslal v septembri 2024 ceny plynu hore, zvýšili sa totiž obavy o dodávky LNG z Blízkeho východu. Vzápätí správa agentúry Reuters, že Ukrajina na žiadosť EÚ bude súhlasiť s tranzitom azerbajdžanského plynu, vrátila ceny plynu späť. Ukázalo sa však, že Reuters blufoval, čo by sa takej agentúre nemalo stať. Cenami zahýbali aj výmeny rakiet medzi Izraelom a Iránom. K poklesu opäť prispela mediálna správa Financial Times, že koncom októbra sa Kyjev a Moskva dohodnú, že si nebudú navzájom ostreľovať energetickú infraštruktúru. Aj táto správa sa ukázala ako nekorektná.

Začiatkom novembra vstúpilo do hry počasie. Nemecký výraz Dunkelflaute – tmavé bezvetrie, nám už zľudovel. Ide o obdobie krátkych dní, vysokej oblačnosti a bezvetria. Keď sa skombinuje s chladom, v nemeckej sieti to vedie k nízkej výrobe veternej a slnečnej elektriny a vyvoláva hlad po elektrine. A na rad prichádza spaľovanie fosílnych palív. Štartujú sa plynové elektrárne, ktoré však čerpajú plyn z podzemných zásobníkov.

Obr. 1 Ceny zemného plynu na holandskej burze TTF od 09/2024 do 02/2025 (Trading Economics 14. 2. 2025)

K následnému poklesu cien prispelo zvolenie Donalda Trumpa za nového prezidenta USA.

V polovici novembra 2024 oznámila rakúska spoločnosť OMV, že na základe viťaznej arbitráže nezaplatí Gazpromu za aktuálne dodávky komodity a očakáva, že Gazprom jej stopne ďalšie dodávky plynu, ktoré by mal na základe dlhodobej zmluvy ešte plniť. Táto správa vystrelila ceny plynu na ročné maximá. Zároveň európske zásobníky hlásili, že sa z nich vyčerpalo už 5,91 % zemného plynu, neobvyklé na túto ročnú dobu.

V polovici decembra 2024 sa situácia upokojila. SPP oznámil uzavretie prvého kontraktu na dodávky azerbajdžanského plynu a všeobecne zavládlo presvedčenie, že Rusi sa s Ukrajincami predsa len na poslednú chvíľu dohodnú. Dohodu majú už v šuplíku a dolaďujú ju s potenciálnymi partnermi. Bohužiaľ, nestalo sa tak.

Po prerušení tranzitu cez Ukrajinu cena na plynovej burze 10. 2. 2025 dosiahla 58,26 EUR/MWh, následne o štyri dni klesla takmer o 10 EUR/MWh. Európske trhy ovládol optimizmus z nadchádzajúcich mierových rozhovorov o Ukrajine a verejné vyhlásenia D. Trumpa a V. Putina ich konštruktívne viesť. K poklesu ceny tiež prispela predpoveď miernych teplôt v druhej polovici februára a tiež správy z Bruselu, že Európska komisia uvažuje zastropovať ceny zemného plynu, aby EÚ dokázala konkurovať zahraničiu. Tento návrh má byť súčasťou tzv. priemyselného podporného balíčka predloženého 26. 2. 2025. Napriek tomu však zostávajú neistoty ako klesajúce zásoby plynu v európskych zásobníkoch (14. 2. 2025 boli plné na 47,2 %) ovplyvnia proces ich napĺňania pre budúcu zimu.“

V souvislosti s přerušením tranzitu ruského plynu přes Ukrajinu stojí za pozornost tato informace: „No potom prišlo niečo nečakané: od štvrtka 6. 2. 2025 začal tiecť zemný plyn zo Slovenska aj na Ukrajinu. Na tú Ukrajinu, o ktorej jej prezident ešte mesiac predtým prehlasoval, že je plynovo sebestačná a nemilosrdne zastavil toky ruského plynu na Slovensko. Obchodný riaditeľ SPP to komentoval, že Ukrajina odoberá zemný plyn z Ruska, ktorý k nim ide cez pol sveta.“

„Prerušenie tranzitu ruského plynu cez Ukrajinu 2025 bolo len ostatnou, obávam sa že nie poslednou, skúškou odolnosti európskeho i slovenského plynárenstva. Predchádzali mu európske krízy plynárenské 2006, 2009, svetová kríza finančná 2008, majdan na Ukrajine 2014 (ktorý dal špeciálne zabrať aj slovenskému plynárenstvu), útok ruskej armády na Ukrajine 2022. Dôležité je, že zo všetkých týchto skúšok vyšlo plynárenstvo so cťou.“

Je zřejmé, že trh se zemním plynem je velmi citlivý na jakoukoliv ať negativní, tak pozitivní zprávu, a o to důležitější je dlouhodobá strategie jeho nákupu.

Tržní poměr ceny elektřiny a plynu

Mgr. Jerguš Vopálenský, SPP – distribúcia, a.s., uvedl: „Ak bude cena plynu na trhu vyššia, bude vyššia aj cena elektriny. Pre sektor individuálneho vykurovania domácností je rozhodujúce, že trhový pomer ceny elektriny a plynu (cca 2,5–3:1) je platný naprieč EÚ a vyplýva z fungovania liberalizovaného trhu s elektrickou energiou a z fyzikálnej logiky výroby elektriny – plynové elektrárne kryjú špičkový dopyt po elektrine a vyvažujú volatilné veterné a fotovoltické elektrárne. Ak teda bude cena plynu na trhu vyššia, bude vyššia aj cena elektriny pre vykurovanie domácností. Výnimkou sú škandinávske krajiny s vysokým podielom lacnej elektrickej energie z vodných elektrární. Tento model ale nie replikovateľný prakticky nikde inde v Európe kvôli obmedzeným prírodným podmienkam na stavbu vodných elektrární.“

II. Energetická náročnost budov

Transpozice směrnice 2023/1791 o energetické efektivnosti v SR

Přípustnou energetickou náročnost budov zásadním způsobem řeší směrnice EU 2023/1791, Energy Efficiency Directive. „Smernica definuje 6 cieľov energetickej efektívnosti, ktoré sú naviazané na základné energetické a klimatické ciele,“ konstatoval Ing. Miroslav Mariaš, Ministerstvo hospodárstva SR. „Smernica definuje 6 cieľov energetickej efektívnosti, ktoré sú naviazané na základné energetické a klimatické ciele. Tieto ciele sú stanovené v článkoch 4, 5, 6 a 8 smernice.

V článku 5 sa stanovuje úplne nový cieľ znižovania konečnej energetickej spotreby verejného sektora stanovený na hodnotu ročného zníženia konečnej energetickej spotreby verejných subjektov o 1,9 %.

Prvá časť cieľa sa má riešiť do 31. 12. 2026 vo forme znižovania konečnej energetickej spotreby verejných subjektov, ktoré sú umiestnené v miestnych územných jednotkách s počtom obyvateľov väčším ako 50 000.

Od 1. 1. 2030 je potrebné poznať spotrebu energie všetkých verejných subjektov a zabezpečovať kontinuálne riadenie ich spotreby energie vo forme ročného znižovania konečnej energetickej spotreby o 1,9 % ročne.“

Dopady evropské směrnice o energetické náročnosti budov na řešení systémů vytápění a chlazení budov

Klíčovým prvkem nové evropské směrnice je zavedení pojmu budova s nulovými emisemi, který souhrnně vyjadřuje požadavky na novou výstavbu vedoucí k uhlíkové neutralitě ve vazbě na budovy. Podle definice je „budovou s nulovými emisemi budova s velmi nízkou energetickou náročností, která vyžaduje nulové nebo velmi nízké množství energie, produkuje nulové emise uhlíku z fosilních paliv na místě a produkuje nulové nebo velmi nízké provozní emise skleníkových plynů“. K této definici prof. Karel Kabele, CSc., Stavební fakulta ČVUT v Praze, doplnil: „V dalším textu směrnice se uvádí, že budova nezpůsobuje na místě žádné uhlíkové emise z fosilních paliv, nabízí kapacitu pro reakci na vnější signály a upravuje svou spotřebu, výrobu nebo skladování energie; celková spotřeba primární energie je o 10 % nižší než u budov s téměř nulovou spotřebou energie a jsou stanoveny limity na provozní emise skleníkových plynů. Potřeba primární energie v této budově musí být pokrytá synergií obnovitelných zdrojů, energií vyrobenou na místě nebo v blízkém okolí případně poskytnutou společenstvím pro obnovitelné zdroje; energií z účinného systému dálkového vytápění a chlazení nebo energií ze zdrojů bez emisí uhlíku.“ K dosažení cílů vede několik různých způsobů.

III. Zdroje tepla

Prokázání záruk původu obnovitelných plynů

Registr obnovitelných plynů funguje na Slovensku od roku 2023. Hlavní roli v něm nyní má biometan, který má tedy původ na Slovensku, v EU. Výroba biometanu snižuje potřebu skládkování, zpracovávají se biologicky rozložitelné látky a i tím se snižuje produkce emisí CO₂. Podle slov Ing. Júliusa Rotha, SPP – distribúcia, a. s., záruky původu již běžně využívají velké slovenské podniky. A potenciál je mnohem větší. Závisí na rychlosti budování a připojování biometanových stanic na plynovody. Základní záruka má hodnotu 1 MWh a lhůta na její uplatnění trvá 12 měsíců. Slovenští odběratelé již mohou využívat i zahraniční záruky původu, v rámci sítě AIB. Za rok 2024 byly na Slovensku vydány záruky za 50 GWh a předpoklad na 2025 je větší, neboť se připojí další biometanové stanice.

Návrh výměníku pro získávání tepla ze spalin

Využití tepla z horkých spalin z technologických procesů přes výměník vyžaduje optimálně navrhnout konstrukci výměníků. Nejde jen o regulaci výkonu výměníku, ale i nutnost snížit teplotu spalin tak, aby mohly být následně uplatněny technologie čištění spalin pro snížení emisního zatížení životního prostředí, například zachycení pevných částic, snížení obsahu fluoru aj. O návrhu hovořil Ing. Ivan Martinček, Strojnícka fakulta, Žilinská Univerzita v Žiline, Katedra energetickej techniky. Pro snížení teploty se spaliny míchají se vzduchem a k tomu byl optimalizován tvar difuzoru, kterým je vzduch do spalin podtlakově přimícháván.

Návrh hybridního zdroje

Podle Ing. Martina Fábri, Buderus, řešili první hybridní systém již před deseti lety. Většinou jde o stávající kotelnu s plynových kotlem a doplňuje se tepelné čerpadlo. Příkladem pro volbu podílu OZE může být legislativa v Německu, kde je vyžadován 30% podíl OZE. Tento podíl lze zajistit právě pomocí TČ. Nabízí se paralelní provoz přes vyrovnávací nádrž, když regulace kotle rozpoznává dodávku tepla z TČ a doplňuje zbytek. Provoz TČ je optimalizován s ohledem na výstupní teplotu a zatížení, tedy životnost kompresoru. Nebo dvoustavový provoz, pokud vyšší teplota zpátečky neumožňuje provoz TČ. Základem je cca 15 litrů objemu nádrže na 1 kW výkonu TČ. Zásadní roli hraje určení minimálního objemu nádrže na zajištění procesu odmrazování výparníku TČ. V kaskádě se volí 100% objem nádrže na první TČ, na druhé již jen cca 50% objem.

Při přípravě TV je vhodné základní ohřev řešit s TČ a až dohřev s kotlem. Ale jsou možná i další řešení.

Zásadní je schopnost regulace zvládat různé způsoby, zapojení, podle konkrétních poměrů.

Analýza tepelných ztrát a návrh zdroje tepla pro otevřené vodní nádrže, bazény

Kolektivní příspěvek autorů z pracovišť Fakulta výrobných technológií so sídlom v Prešove, Technická Univerzita v Košiciach, Katedra procesnej techniky, ukázal, jak důležitá je přesná analýza tepelných ztrát otevřených nádrží pro optimalizaci tepelných systémů a minimalizaci tepelných ztrát nádrží. Pro ohřev je výhodné využít tepelné čerpadlo. Odpar vody způsobuje cca 65 % ztrát tepla a zbytek připadá na tepelné ztráty přes stěny bazénu.

Snižovaní organických látek v emisích pomocí galvanických povlaků katalyzátorů

S velkoobjemovým využitím biomasy jako paliva souvisí lokální nebezpečí zatížení životního prostředí nežádoucími organickými látkami. Na řešení problému pracuje kolektiv Ing. Róbert Cibula, doc. Ing. Michal Holubčík, PhD., prof. Ing. Radovan Nosek, PhD., Žilinská univerzita v Žiline, Strojnícka fakulta, Katedra Energetickej techniky. Příspěvek ukázal komplexní přístup ke snížení rizikových faktorů, hlavně se zaměřením na snížení chemických látek a sloučenin, jako je například CO (oxid uhelnatý), NOx (oxidy dusíku), POPs (Persistent organic pollutants) látky, včetně PCB (Polychlorované bifenyly), PAU (polyaromatické uhlovodíky) apod. Základem výzkumu je hledání vhodné kombinace katalyzátorů, jejich výroba, vyhodnocování účinnosti procesů.

Pokračuje druhou částí.