Velká tepelná čerpadla mají obrovský potenciál. Zvládnou dodat teplo i chlad firmám i celým městům

Vedle fotovoltaických panelů jsou tepelná čerpadla další technologií, která domácnostem umožňuje významně ušetřit za energie. Loni se jich prodalo rekordních téměř 60 tisíc, přičemž letos bude tato hranice pravděpodobně pokořena. Jenže tepelná čerpadla nemusí vytápět (a případně i chladit) jen rodinné domy, ale také průmyslové areály, aquaparky, nákupní centra, obytné čtvrtě nebo celá města.

„Pro Česko je potřeba celá škála obnovitelných zdrojů, není to jen ta nejznámější fotovoltaika, ale také vítr nebo průmyslová tepelná čerpadla. Když se podívám na západ a na sever od nás, právě velká průmyslová tepelná čerpadla tam jsou realitou. Také u nás je k jejich rozvoji velký potenciál,“ řekl v nedávném rozhovoru pro Obnovitelně.cz ministr životního prostředí Petr Hladík (KDU-ČSL).

Jenže v Česku je rozvoj velkých čerpadel spíše na začátku. „V České republice jsou znalosti o velkých tepelných čerpadlech zatím velmi omezené, neboť jde o novou a sofistikovanou technologii, kde efektivní integrace do stávající teplárenské soustavy může představovat složitou inženýrskou úlohu, avšak s významnými benefity pro provozovatele,“ uvedl Tomáš Caha, jednatel konzultační a poradenské společnosti Exergie Česká republika.

Špičkoví evropští experti

Caha je v tomto oboru předním tuzemským odborníkem. A je také organizátorem mezinárodní konference Průmyslová tepelná čerpadla, která se uskuteční 29. až 30. listopadu v 02 Universum v Praze. „Dnešní energetika se vyvíjí rapidním tempem. Jedna z klíčových technologií pro dekarbonizaci budoucího teplárenství a průmyslu jsou právě velká tepelná čerpadla,“ uvedl Caha.

• Psali jsme: Tepelná čerpadla jsou nejlevnější zdroj tepla a chladu. V českém průmyslu a teplárenství jich mohou vzniknout tisíce

Na konferenci vystoupí špičkoví experti z celé Evropy, kteří budou prezentovat nejnovější trendy, inovace a nejlepší postupy. Mezi nimi je například Jan Rosenow, ředitel a hlavní manažer pro evropské projekty nezávislé celosvětové nevládní organizace Regulatory Assistance Project (RAP). Rosenow patří mezi pětadvacítku nejvýznamnějších světových influencerů v oblasti energetiky a pravidelně poskytuje rozhovory například pro New York Times, BBC, The Times nebo Bloomberg.

Podle Cahy zájem o velká tepelná čerpadla roste raketovým tempem po celém světě. Ideální využití najdou tam, kde je potřeba vyrábět velké objemy tepla a chladu. Potenciál úspor velká tepelná čerpadla naplňují zejména v kombinaci s kogeneračními jednotkami či jinými zdroji energie, například s biomasou. U vnořených kogeneračních jednotek může tepelné čerpadlo zcela nahradit stávající plynové kotle.

V provozu tepláren na biomasu je pak možné velmi efektivně využít odpadní teplo spalin pomocí kondenzátoru či chladicí vody za turbínou. Překvapivě vydatným celoročním zdrojem energie jsou i čistírny odpadních vod, které se díky tepelným čerpadlům mohou stát pro mnoho lokalit v zemi novým zdrojem pokrývajícím základní zatížení výroby tepla. Zásadní roli mohou velké jednotky hrát také na poli flexibility a většího propojení sektoru teplárenství a elektroenergetiky.

„Jako inspiraci v oblasti teplárenství si můžeme vzít za příklad Dánsko, kde je elektrifikace tepla již v plném proudu. Je zde vhodné zmínit, že portfolio výrobních kapacit elektřiny je v Dánsku z velké části zastoupeno výrobou z offshore větru, přesto se zde lze velmi dobře inspirovat. Například energocentrum v obci Sønder Felding zásobuje teplem necelých 800 odběratelů a maximální odběr soustavy je do 5 MW,“ uvedl Caha.

Zdrojová základna má však instalovaný výkon 20 MW a je kombinací vzduchového tepelného čerpadla, velkého elektrokotle a dvou biomasových kotlů sloužících primárně jako záloha. „Součástí projektu je masivní akumulátor tepla o kapacitě 3,3 tisíce metrů krychlových – zhruba 230 MWh. To umožňuje provozovateli provoz v určitých částech roku jen několik hodin denně a v letním období lze zajistit spotřebu tepla z akumulátoru po dobu přibližně jednoho týdne, aniž by se spustil jakýkoliv z dostupných zdrojů,“ dodal Caha.

První české projekty

Připomněl, že před Českou republikou stojí nelehký úkol odchodu od uhlí a zemního plynu. „Tepelná čerpadla mají natolik zásadní potenciál pro dekarbonizaci výroby tepla v odhadované výši 5 až 10 GW, že je nelze v tomto kontextu přehlížet,“ zdůraznil Caha.

Podcast Pod proudem: Potenciál tepelných čerpadel je v Česku zatím nevyužitý. Brzy se jich tu budou prodávat stovky tisíc ročně



Proto se podle něj musí stát nedílnou součástí Národního klimaticko-energetického plánu a rovněž Státní energetické koncepce. „Pro nastartování trhu s velkými tepelnými čerpadly je třeba odstranit některé legislativní bariéry, typicky platbu za energetické využití vody či metodiku výpočtu emisního faktoru primární energie,“ poznamenal Tomáš Caha.

Také Česko už se ale začalo „probouzet“ a vznikají první projekty velkých tepelných čerpadel. Mezi nejvíce ambiciózní patří Ústřední čistírna odpadních vod na Císařském ostrově v Praze, kde magistrát plánuje postavit soustavu tepelných čerpadel o výkonu až 180 MW pro pokrytí spotřeby přilehlých i vzdálených městských čtvrtí na levém břehu řeky.

„Zamýšlena je i dodávka chladu v řádu až několika desítek MW pro novou výstavbu v Holešovicích. Roční výroba tepla a chladu může převyšovat 2 miliony GJ za rok, hodnota však může být časem ještě podstatně vyšší vzhledem k energetickému potenciálu, jaký vyčištěné odpadní vody z čistírny po celý rok nabízejí,“ konstatoval Caha. „Objevují se ale i jiné zajímavé projekty vysokých výkonů a je jen otázkou času, kdy se tato technologie zabydlí v našem teplárenství natrvalo.“

Foto: Exergie