Moderní výroba fotovoltaických střídačů bez emisí CO2

Společnost SMA Solar Technology AG postavila v německém Niestetalu největší CO₂ neutrální továrnu na výrobu střídačů na světě. Záměrem investorů bylo od počátku splnění vysokých nároků na energetickou koncepci a maximální využití místních obnovitelných zdrojů energie. Pro dosažení tohoto ambiciózního plánu společnost využila moderní technologie i expertní analýzy. Výsledek nejen naplňuje původní cíle, ale zároveň je i důkazem, že i továrna může být zajímavým architektonickým dílem.   

Za účelem realizace výroby bez emisí CO₂ vyvinula společnost ve spolupráci s experty z různých oborů progresivní energetickou koncepci. Fotovoltaické střídače jsou ústředními prvky fotovoltaických systémů, které svojí funkcí aktivně přispívají k ochraně životního prostředí a klimatu. Ekologický způsob výroby nyní vede k další podpoře šetrné energetické koncepce, kterou firma prosazuje. Společnost chce tímto krokem povzbudit trend směřující k průmyslové výrobě bez emisí CO₂.

Energetická koncepce spočívá na dvou pilířích, kterými jsou: maximální snížení energetické náročnosti výroby a úplná kompenzace nevyhnutelného množství emisí CO₂ z výroby.

Ekologické zdroje energie
Obvodový plášť budovy továrny odpovídá kritériím nízkoenergetického domu. Nasazení moderních technologií kromě toho zajišťuje optimální využití energie ve formě zemního bioplynu, dálkově přiváděného tepla a ekologicky vyráběného elektrického proudu. Je zajištěna kompenzace a zahlazení stopy, kterou továrna v bilanci CO₂ za sebou zanechává: elektrický proud využívaný v závodě pochází z vodních elektráren, teplo je přiváděno z nedaleké spalovny odpadů a bioplyn (upravovaný na zemní bioplyn) se získává ze dvou nově zřízených závodů v okolí.

Co je CO₂ neutralita
Podle Dr. Ing. Clemense Mosterta, člena expertní skupiny deENet (Distributed Energy Technologies Competence network) v Kasselu, je proces probíhající bez emisí CO₂ každý proces, který neprodukuje do ovzduší žádné škodlivé emise. I procesy, které příslušné emise produkují, však lze změnit tak, aby jejich celkový dopad na emise CO2 byl neutrální – způsobené emise jsou kompenzovány určitými opatřeními. Lokalita realizace opatření může být libovolná, protože skleníkový efekt představuje globální problém. Výrobní průmysl má na produkci škodlivých emisí velký podíl.

O množství emisí rozhodují především tyto faktory:

• používané zdroje energie,
• používané stroje a procesy,
• logistika výroby,
• časové sladění jednotlivých procesů,
• technické vybavení budov.

Výroba bez emisí CO₂
Továrna bez emisí CO₂ je tedy model podnikání, jehož cílem je fungovat bez negativního klimatického vlivu. Výroba šetrná k životnímu prostředí je založena především na redukci množství emisí ještě před jejich vznikem a případně také na kompenzaci již vzniklých emisí. Této kompenzace je dosaženo dalšími investicemi do regionálních obnovitelných zdrojů energie.

Celkovým cílem společnosti je proto výroba, která nejen že neprodukuje CO₂, ale která také využívá jiné než tradiční zdroje energie. Jsou využity obnovitelné zdroje energie jako fotovoltaika, větrná energie, bioplyn apod. Fotovoltaický systém o výkonu 1,1 MW, který je přímo integrovaný do obvodového pláště budovy, a dvě nově vybudované místní elektrárny na bioplyn jsou hlavním pilířem obnovitelného využití energie.
Energetická koncepce váže různé zdroje energie a zajišťuje dodávku tepla, chladu, stlačeného vzduchu a elektřiny pro všechny výrobní procesy. Tok energie je do detailu koordinován – směřuje vždy přímo tam, kde je ho aktuálně třeba.

Elektrický proud
Elektrický proud získaný fotovoltaickým systémem o výkonu 1,1 MW je dodáván přímo do rozvodné sítě. Interní tepelná elektrárna poháněná bioplynem generuje kromě tepla také elektrický proud, a to vše opět bez emisí CO₂. Aby se kompletně pokryla potřeba elektrického proudu ve výrobě, je dokupován ekologicky vyráběný proud od místních dodavatelů. Po úplném dokončení výstavby se má CO₂ bilance závodu (včetně podílu ekologického elektrického proudu) vyrovnávat využíváním pouze obnovitelných energetických zdrojů pocházejících z regionu.

Teplo
Interní tepelná elektrárna poháněná bioplynem vyrábí teplo pro základní provoz továrny. Zbytek potřebného tepla je přiváděn z nedaleké spalovny odpadu. Třetím zdrojem tepla je elektricky poháněný kompresor, který dodává stlačený vzduch pro různé pracovní a zdvihací stroje. Stlačený vzduch je jednoduchý, bezpečný a silný zdroj hnací síly pro nástroje a zdvihací zařízení v průmyslové výrobě. K výrobě stlačeného vzduchu kompresor potřebuje elektrický proud a okolní vzduch. Zbytkové teplo z výroby stlačeného vzduchu se kompletně využívá v teplovodních rozvodech. Záložní kondenzační kotel se zapíná pouze během údržby interní tepelné elektrárny. Veškeré zdroje tepla jsou připojeny k zásobníku, který vyrovnává špičky ve výrobě a spotřebě a umožňuje kontinuální využívání tepla.

Chlazení
Výroba chladu je založena na dvou principech: absorpční chladič využívá teplo interní tepelné elektrárny, které je neustále k dispozici. Kompresní chladicí zařízení naproti tomu pracuje s elektrickým proudem a funguje jako běžně prodávaná klimatizace. Používá se pouze v případě, že je zapotřebí mimořádného chlazení. I pro chlazení je k dispozici zásobník, který vyrovnává špičky a zajišťuje, aby vždy bylo k dispozici dostatečné množství chladného vzduchu.

Výhody koncepce CO₂ neutrální budovy
Projekt společnosti SMA dokazuje, že takováto továrna je smysluplná nejen z ekologického, ale i z ekonomického hlediska. Optimalizací toku materiálu a energie se do značné míry snižují náklady. Při ekologické výrobě se minimalizuje vliv výrobku na životní prostředí, a to i z pohledu celého životního cyklu produktu.

Takto pojatý energetický koncept je pro místní ekonomiku významným přínosem. Společnost si tak vytváří pevné pouto s místním regionem a přispívá tím k budování svého dobrého jména.

Díky investicím do tohoto odvětví se zdokonalují dostupné technologie a stávají se ekonomicky výhodnějšími. Zkracují se také trasy přepravy, což vede k úspoře dalších zdrojů. Pro firmy, které mají povinnost obchodovat s emisemi, znamená výroba bez produkce CO₂ finanční výhodu oproti jejich konkurentům, neboť na rozdíl od nich nemusí přikupovat povolenky. V současnosti, kdy je výrobní efektivita a úspornost významnou otázkou snad v každé výrobní firmě, může být výroba bez emisí CO₂ zajímavým námětem k zamyšlení.

Schematické zobrazení energetické koncepce budovy

Mgr. Šárka Vlasáková, M. A. Anja Jasper

Mgr. Šárka Vlasáková je marketingovou ředitelkou ve společnosti SMA Czech Republic, s. r. o., M. A. Anja Jasper působí ve společnosti SMA Solar Technology AG jako ředitelka korporátní komunikace.

Foto a obrázek: SMA Solar Technology AG, SMA Czech Republic

Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.