Pro odborníky >> Základní vztahy

Základní vztahy kombinované výroby elektřiny a tepla

dle textu Směrnice 2004/8/ES o podpoře společné výroby elektřiny a tepla (kogenerace).

Výpočet elektrické energie získané společnou výrobou elektřiny a tepla

Hodnoty použité pro výpočet elektrické energie získané společnou výrobou elektřiny a tepla se určují na základě předpokládaného nebo skutečného provozu generátoru za normálních podmínek používání. Pro mikrogenerátory elektřiny a tepla lze výpočet provádět na základě ověřených hodnot.

1. Výroba elektrické energie pomocí společné výroby elektřiny a tepla se považuje za rovnou celkové roční výrobě elektrické energie generátoru elektřiny a tepla měřené na výstupu hlavních generátorů;
   • pro generátory elektřiny a tepla typu parní protitlaková turbína, plynová turbína s rekuperací tepla, spalovací pístový motor, mikroturbíny, Stirlingovy motory nebo palivové články s celkovou roční účinností na výši nejméně 75 %; a
   • pro generátory elektřiny a tepla typu paroplynové zařízení s rekuperací tepla nebo parní kondenzační odběrová turbína s celkovou roční účinností na výši nejméně 80 %.
2. Pro generátory elektřiny a tepla s celkovou roční účinností nižší než hodnota uvedená v písm. a) bod i) (generátory elektřiny a tepla typu parní protitlaková turbína, plynová turbína s rekuperací tepla, spalovací pístový motor, mikroturbíny, Stirlingovy motory nebo palivové články) nebo s celkovou roční účinností nižší než hodnota uvedená v písm. a) bod ii) (generátory elektřiny a tepla typu paroplynové zařízení s rekuperací tepla nebo parní kondenzační odběrová turbína) se společná výroba elektřiny a tepla vypočítá podle následujícího vzorce:
   
   

   ECHP	množství elektrické energie získané společnou výrobou elektřiny a tepla
   C	poměr elektrické energie k teplu
   HCHP	množství užitného tepla získaného společnou výrobou elektřiny a tepla (vypočtené pro tento účel jako celkové vyrobené teplo mínus jakékoli teplo vyrobené v samostatných kotlích nebo odběrem primární páry z parního generátoru před turbínou)

   
   Výpočet elektrické energie získané společnou výrobou elektřiny a tepla musí být založen na skutečném poměru elektrické energie k teplu. Není-li skutečný poměr elektrické energie k teplu generátoru elektřiny a tepla znám, lze - zejména pro statistické účely - pro generátory typu paroplynové zařízení s rekuperací tepla, parní protitlaková turbína, parní kondenzační odběrová turbína, plynová turbína s rekuperací tepla nebo spalovací pístový motor použít následující implicitní hodnoty za předpokladu, že vypočtená elektrická energie získaná společnou výrobou elektřiny a tepla je nižší nebo rovna celkové výrobě elektrické energie generátoru:
   
   

   Typ generátoru	Implicitní poměr elektrické energie k teplu, C
   Plynová turbína s kombin. cyklem s využitím odpadního tepla	0,95
   Parní protitlaková turbína	0,45
   Parní kondenzační odběrová turbína	0,45
   Plynová turbína s využitím odpadního tepla	0,55
   Spalovací motor	0,75

   
    
3. Je-li část obsahu energie vstupu paliva procesu společné výroby elektřiny a tepla zpětně získána pomocí chemikálií a recyklována, lze před výpočtem celkové účinnosti použitým v odstavcích a) a b) odečíst uvedenou část od vstupu paliva.
4. Podrobný postup obsahuje Rozhodnutí Komise 2008/952/ES.
5. Pro účel výpočtů podle odstavců a) a b) lze použít jiná období vykazování než jeden rok.

Metodika určování účinnosti procesu společné výroby elektřiny a tepla

Hodnoty použité pro výpočet účinnosti společné výroby elektřiny a tepla a úspor primární energie se určují na základě předpokládaného nebo skutečného provozu generátoru za normálních podmínek používání.

1. Společná výroba elektřiny a tepla s vysokou účinností

   Společná výroba elektřiny a tepla s vysokou účinností musí splňovat následující kritéria:
   • společná výroba elektřiny a tepla pomocí generátorů elektřiny a tepla poskytuje úspory primární energie vypočtené podle písm. b) ve výši nejméně 10 % v porovnání s referenčními hodnotami pro samostatnou výrobu tepla a elektrické energie;
   • výroba malých generátorů elektřiny a tepla a mikrogenerátorů elektřiny a tepla, která poskytuje úspory primární energie, se může hodnotit jako společná výroba elektřiny a tepla s vysokou účinností.
   
   

2. Výpočet úspor primární energie

   Výše úspor primární energie poskytovaná společnou výrobou elektřiny a tepla se vypočte na základě následujícího vzorce:
   
   

   PES	úspory primární energie
   CHP Hη	tepelná účinnost společné výroby elektřiny a tepla definovaná jako roční užitný tepelný výkon dělený vstupem paliva použitého na výrobu uvedeného množství užitného tepelného výkonu a elektrické energie pomocí společné výroby elektřiny a tepla
   REF Hη	referenční hodnota účinnosti pro samostatnou výrobu tepla
   CHP Eη	elektrická účinnost společné výroby elektřiny a tepla definovaná jako roční množství elektrické energie získané společnou výrobou elektřiny a tepla dělené vstupem paliva použitého na výrobu uvedeného užitného tepelného výkonu a elektrické energie pomocí společné výroby elektřiny a tepla. Pokud generátor elektřiny a tepla vyrábí mechanickou energii, lze roční elektrickou energii získanou společnou výrobou elektřiny a tepla zvýšit o další prvek, který představuje množství elektrické energie ekvivalentní množství uvedené mechanické energie.
   REF Eη	referenční hodnota účinnosti pro samostatnou výrobu elektrické energie

   
   

3. Postup výpočtu referenčních hodnot účinnosti pro samostatnou výrobu tepla a elektrické energie je uveden v Rozhodnutí Komise 2007/74/ES, kterým se stanoví harmonizované referenční hodnoty účinnosti pro oddělenou výrobu elektřiny a tepla.