Energeticky úsporný projekt v Nemocnici Nové Město na Moravě

Energy Performance Contracting (EPC) představuje metodu, na jejímž základě společnost nabízí komplexní služby na klíč s cílem snížit spotřebu energie v budově zákazníka. Služby zahrnují energetickou analýzu a identifikaci potenciálu úspor, návrh úsporných opatření, instalaci nejúčinnějších energeticky úsporných zařízení, výcvik a zaškolení obsluhy, pravidelnou údržbu a servis zařízení a v neposlední řadě zajištění financování celého projektu.

Nedílnou součást tvoří zajištění energetického managementu s měřením spotřeb energie a vyhodnocováním finančních úspor po celou dobu trvání kontraktu. Úspory jsou smluvně garantovány a realizující společnost dostane za své služby zaplaceno jen tehdy, přinese-li projekt úspory energie. Smlouva se běžně uzavírá na období šesti až deseti let. Během této doby se mezi firmu a zákazníka dělí finanční částka, která představuje úsporu nákladů na dodávku energie a médií. Ze svého podílu přitom musí společnost uhradit splátky investice a vlastní náklady, včetně samotného provozu.

V projektu EPC Nemocnice Nové Město na Moravě se komplexně řešily energetické úspory v oblastech spotřeby zemního plynu, elektrické energie a vody. Součást výsledného řešení nepředstavují pouze standardní úsporné technologie v oblasti výroby tepla a kombinované výroby elektřiny a tepla, ale i další alternativní použité úsporné prvky, šetrné k životnímu prostředí. Mezi tyto prvky patří například použití termických solárních kolektorů pro předehřev bazénové vody, instalace oddělených systémů pitné a užitkové vody pro využití odpadních vod a další.

Zdrojem energie byl zemní plyn a elektrická energie. Zemní plyn se přivedl do kotelny, kde se v plynových kotlech vyrobila pára. Ta byla dále použita pro ohřev vody pro vytápění, přípravu teplé vody a pro vlhčení ve vzduchotechnických jednotkách. Topná voda pro vytápění se připravovala ve výměníkových stanicích, ze kterých pak byly napojeny jednotlivé budovy. Příprava (ohřev) teplé vody pro většinu areálu probíhala centrálně v kotelně a částečně také ve výměníkových stanicích. Regulace zdroje páry i předávacích stanic byla původní a nehospodárná. Kromě vlastního areálu nemocnice kotelna rovněž zásobovala topnou a teplou vodou i sedm bytových domů.

Na základě rozboru stávajícího stavu a posouzení technických variant řešení se realizovala tato úsporná opatření:

- náhrada části původních parních kotlů nízkoemisními teplovodními kotli s ekonomizéry za účelem maximalizace úspory primární energie v podobě zemního plynu a úspor emisí;

- náhrada části původních parních kotlů zajišťujících technologickou páru nízkoemisními parními kotli s ekonomizéry za účelem maximalizace úspor energie při zajišťování technologické páry;

- kompletně rekonstruovaný, tlakově oddělený systém rozvodů tepla zajišťující minimalizaci tepelných ztrát v předmětných rozvodech;

- rekonstruované předávací stanice včetně osazení MaR pro zabezpečení optimální teplotní a hydronické regulovatelnosti systému a decentralizace přípravy TV;

- instalace zdroje kombinované výroby elektřiny a tepla na bázi plynového motorgenerátoru s cílem zvýšit soběstačnost v oblasti zásobování elektřinou;

- instalace moderního systému měření a regulace pro zajištění optimálního řízení celého energetického systému;

- úsporná řešení při spotřebě elektrické energie na osvětlení a větrání;

- instalace solárních termických kolektorů pro ohřev bazénové vody a vody pro mytí ve sprchách a na toaletách;

- oddělené systémy pitné a užitkové vody pro využití odpadních bazénových vod ke splachování na toaletách.

U instalovaného zařízení volíme takový provoz, aby bylo dosahováno co nejvyšší hospodárnosti energetického hospodářství. Potřebným nástrojem pro možnost dosažení optimálního provozu, s cílem šetřit palivo, energii a náklady, je pravidelný monitoring provozních stavů (změny v provozu či ve využití budov), spotřeb jednotlivých forem energie, sledování a shromažďování klimatologických dat apod. Pro vyhodnocování spotřeby zemního plynu na výrobu tepla vzhledem ke klimatologii (k venkovní teplotě) se používá tzv. ET křivka, která znázorňuje závislost spotřeby energie na vytápění za dané období na průměrné venkovní teplotě v tomto období.

V grafu 2 je uvedeno porovnání závislosti spotřeby zemního plynu v průběhu roku na venkovní teplotě, porovnává období po realizaci opatření (rok 2011) s rokem před uvedeným opatřením. Z grafu je patrné výrazné snížení spotřeby zemního plynu závislé na venkovní teplotě.

Jedním z dalších nástrojů v rámci poskytování energetického managementu je posuzování průběžných spotřeb energie a vody vstupující do areálu. K tomu se využívají hodnoty z instalovaných měřidel, u kterých jsou preferovány pravidelné automatické odečty. Data se ukládají v nastavených časových intervalech tak, aby byla dohledatelná i zpětně. Spotřeby se následně vyhodnocují a využívají k další optimalizaci provozu.

Ke sledování spotřeb energetických vstupů neodmyslitelně patří i sledování a nastavování parametrů spojených s jejich odběrem. Těmito parametry jsou např. u elektřiny technická maxima (měsíční a roční rezervovaná kapacita) a aktuální příkon v areálu. Ve snaze o snížení nákladů se volí hodnota maximálního denního odběru (denní rezervovaná kapacita).

Každé ze zařízení, jež tvoří součást energetického hospodářství, je pečlivě zaneseno do řídicího systému a sledují se u něj parametry podstatné pro provoz. Některá zařízení však vyžadují vyšší pozornost. Jedním z těchto zařízení jsou např. kogenerační jednotky, u kterých lze zajistit detailní monitoring a možnost řízení a regulace jejich provozu.

Zajímavou stránkou projektu je i jeho financování. To proběhlo totiž ne zcela tradičním, avšak efektivním způsobem ? metodou Energy Performance Contracting, známou též pod názvem financování z dosažených úspor. Při tomto způsobu se investice splácí až z úspor vzniklých vlivem restrukturalizace energetického hospodaření. Pro realizaci potřebných úsporných opatření tak nebylo zapotřebí finančních zdrojů ze strany samotného zřizovatele nemocnice. Tímto způsobem je zaručen ekonomicky efektivní provoz energetického hospodářství po celou dobu trvání kontraktu. Dochází tím k tvorbě v současnosti velmi potřebných finančních úspor v rámci veřejných financí. Veškerá rizika celého projektu přitom na sebe smluvně přebírá poskytovatel služby, tedy realizátor projektu.

Základním přínosem projektu je úspora energie a úspora nákladů. Jde zejména o úsporu zemního plynu na výrobu tepla a o úsporu nakupovaného množství elektrické energie. Při srovnání množství emisí před a po realizaci projektu lze konstatovat, že vznikla absolutní úspora emisí. Předchozím palivem byl zemní plyn. Úspora emisí je proto relativně malá v tuhých látkách a v oxidu siřičitém, je však výrazná v oxidech dusíku a zejména v oxidu uhličitém. Mírně rozdílný poměr nastává v případě úspory na výrobě elektřiny při kombinované výrobě tepla a elektřiny, kde je spotřeba plynu na výrobu elektřiny ve výpočtu zahrnuta. Bilanční výčet uspořených emisí znečišťujících látek je patrný z tab. 1.

Význačným přínosem projektu energetických úspor v Nemocnici Nové Město na Moravě je snížení lokálního znečištění. Zvláště významná je pak redukce emisí CO2, potřebná z hlediska ochrany klimatu a klimatické změny.