Obnovitelné zdroje v českém průmyslu

Úvod do problematiky obnovitelných zdrojů v průmyslu

Český průmysl, který tvoří přibližně 30 % HDP země, patří mezi energeticky nejnáročnější v Evropské unii. Vzhledem k rostoucím cenám energií, přísnějším emisním cílům a rostoucímu tlaku na udržitelnost výroby se stále více průmyslových podniků obrací k obnovitelným zdrojům energie (OZE) jako k součásti své energetické strategie.

Implementace OZE v průmyslovém sektoru přináší nejen environmentální výhody v podobě snížení uhlíkové stopy, ale také ekonomické přínosy, jako jsou úspory nákladů na energie, nezávislost na nestabilních cenách fosilních paliv a v některých případech i nové obchodní příležitosti. Tento článek se zaměřuje na současný stav, výzvy a příklady úspěšných implementací OZE v českém průmyslu.

Současný stav využití OZE v českém průmyslu

České průmyslové podniky v posledních letech výrazně zvýšily svůj zájem o obnovitelné zdroje energie. Dle dat Ministerstva průmyslu a obchodu vzrostl podíl OZE na spotřebě energie v průmyslovém sektoru z méně než 5 % v roce 2010 na více než 12 % v roce 2022. Tento trend je podporován kombinací faktorů:

• Rostoucí ceny konvenčních energií a jejich volatilita
• Klesající náklady na technologie OZE, zejména fotovoltaiky
• Dostupnost dotačních programů (např. Modernizační fond, program OPTAK)
• Požadavky zákazníků na udržitelnou výrobu a nižší uhlíkovou stopu produktů
• Přísnější regulace v oblasti emisí skleníkových plynů

Nejčastěji implementovanými technologiemi v průmyslovém sektoru jsou:

Fotovoltaické systémy

Instalace na střechách výrobních hal a administrativních budov představují nejrozšířenější formu OZE v českém průmyslu. Díky výraznému poklesu cen solárních panelů, zjednodušení administrativy a technologickému pokroku se návratnost těchto investic pohybuje často již pod 7 let.

Biomasa a bioplyn

Především v potravinářském, dřevozpracujícím a zemědělském průmyslu se rozšířilo využití vlastních odpadů jako zdroje energie. Spalování biomasy pro výrobu tepla nebo kogenerační jednotky na bioplyn umožňují efektivní zpracování odpadů s přidanou hodnotou ve formě energetických úspor.

Tepelná čerpadla

Moderní tepelná čerpadla nacházejí uplatnění nejen pro vytápění administrativních budov, ale stále častěji i pro využití odpadního tepla z výrobních procesů nebo pro nízkoteplotní průmyslové aplikace.

Případové studie úspěšných implementací

Následující případové studie ilustrují úspěšné implementace obnovitelných zdrojů energie v různých odvětvích českého průmyslu.

Případ 1: Škoda Auto a.s. - Fotovoltaická elektrárna v Mladé Boleslavi

Největší česká automobilka uvedla v roce 2022 do provozu fotovoltaickou elektrárnu o výkonu 2,3 MWp na střechách svého logistického centra v Mladé Boleslavi. Systém ročně vyrobí přibližně 2,2 GWh elektřiny, která je využívána přímo v areálu továrny.

Klíčové výsledky:

• Snížení emisí CO2 o přibližně 1 500 tun ročně
• Úspora nákladů na elektřinu v řádu milionů korun ročně
• Projekt je součástí širší strategie GreenFuture, jejímž cílem je dosáhnout uhlíkově neutrální výroby do roku 2030
• Návratnost investice: 8 let

Případ 2: Plzeňský Prazdroj - Využití bioplynu z čistírny odpadních vod

Plzeňský pivovar instaloval technologii pro zachycování a využití bioplynu vznikajícího při čištění odpadních vod z výroby. Bioplyn je využíván v kogenerační jednotce k výrobě elektřiny a tepla pro potřeby pivovaru.

Klíčové výsledky:

• Zpracování odpadní vody s vysokou organickou zátěží
• Kogenerační jednotka o výkonu 400 kW elektrického a 600 kW tepelného výkonu
• Pokrytí přibližně 20 % spotřeby tepla a 5 % spotřeby elektřiny v pivovaru
• Roční úspora emisí CO2: přibližně 1 200 tun
• Návratnost investice: 5 let

Případ 3: SILON s.r.o. - Průmyslová solární elektrárna ve výrobě plastů

Společnost SILON, výrobce polyesterových vláken a polyolefinových směsí, instalovala v roce 2021 na střechách svých výrobních hal v Plané nad Lužnicí fotovoltaickou elektrárnu o výkonu 1,8 MWp. Jedná se o jeden z největších střešních solárních systémů v České republice.

Klíčové výsledky:

• Roční výroba elektřiny: přibližně 1,7 GWh
• Pokrytí 15 % spotřeby elektřiny výrobního závodu
• Snížení spotřeby elektřiny ze sítě ve špičkách, kdy je cena nejvyšší
• Součást širšího programu energetických úspor, který zahrnuje i rekuperaci tepla a modernizaci výrobních technologií
• Návratnost investice: 6,5 let

Překážky a výzvy implementace OZE v průmyslu

Přestože implementace obnovitelných zdrojů energie v průmyslu přináší řadu výhod, existují také překážky, které tento proces zpomalují:

Počáteční investiční náklady

I přes klesající ceny technologií OZE představují počáteční investice pro mnoho firem stále významnou bariéru. Zvláště pro menší a střední podniky může být obtížné uvolnit potřebné finanční prostředky s delší dobou návratnosti.

Technická omezení

Ne všechny průmyslové procesy lze efektivně napájet obnovitelnými zdroji energie. Výroby vyžadující konstantní vysoké teploty nebo velký příkon se často neobejdou bez konvenčních zdrojů energie. Problémem může být také nestabilita dodávek u některých typů OZE.

Administrativní a legislativní překážky

Povolovací procesy, pravidla pro připojení k síti a další administrativní požadavky mohou být stále komplikované a zdlouhavé, což odrazuje firmy od realizace projektů OZE.

Omezení přenosové a distribuční soustavy

V některých lokalitách může být problémem nedostatečná kapacita sítě pro připojení nových zdrojů OZE nebo omezené možnosti pro dodávky přebytků elektřiny do distribuční soustavy.

Trendy a perspektivy dalšího rozvoje

V nadcházejících letech lze očekávat pokračující růst implementace OZE v českém průmyslu, podpořený následujícími trendy:

Hybridní energetické systémy

Kombinace různých typů OZE (např. fotovoltaika + tepelná čerpadla) spolu s akumulací energie umožňuje optimalizovat využití obnovitelných zdrojů a zvýšit podíl vlastní spotřeby vyrobené energie.

Akumulace energie

S klesajícími cenami bateriových systémů a rozvojem alternativních technologií pro ukládání energie (např. setrvačníky, Power-to-X) se zlepšuje ekonomika projektů OZE i v průmyslových aplikacích vyžadujících stabilní dodávky energie.

Digitalizace a smart energy management

Pokročilé systémy řízení spotřeby a výroby energie umožňují optimalizovat provoz OZE, predikovat výrobu a spotřebu a efektivněji využívat vyrobenou energii.

Komunitní energetika a lokální energetické komunity

Nový trend, který umožňuje průmyslovým podnikům sdílet infrastrukturu a výrobní kapacity OZE s okolními subjekty, což může zlepšit ekonomiku projektů a přispět k vyšší energetické soběstačnosti regionů.

Zelený vodík

Pro energeticky náročná odvětví může být perspektivní technologií výroba a využití zeleného vodíku (elektrolýzou vody za použití elektřiny z OZE), který může sloužit jako médium pro ukládání energie nebo jako surovina pro průmyslové procesy.

Doporučení pro firmy zvažující implementaci OZE

Na základě analýzy úspěšných případových studií a současných trendů lze formulovat následující doporučení pro průmyslové podniky zvažující investice do obnovitelných zdrojů energie:

1. Začněte s energetickým auditem - Identifikujte oblasti s největším potenciálem pro úspory a optimální místa pro implementaci OZE.
2. Navrhněte systém odpovídající vašim specifickým potřebám - Zohledněte průběh spotřeby energie, dostupný prostor a technická omezení.
3. Prověřte možnosti dotační podpory - Využijte dostupných programů jako Modernizační fond, OPTAK nebo programy SFŽP.
4. Zvažte zapojení energetického specialisty nebo ESCO společnosti - Externí odborníci mohou pomoci s optimalizací návrhu a případně nabídnout řešení bez počáteční investice (EPC kontrakty).
5. Myslete na rozšiřitelnost a adaptabilitu systému - Navrhujte řešení, které lze v budoucnu rozšířit nebo doplnit o další technologie (např. akumulaci).
6. Nezapomínejte na potřebu vzdělávání personálu - Efektivní provozování OZE vyžaduje proškolení zaměstnanců a případně úpravu procesů.

Závěr

Implementace obnovitelných zdrojů energie v českém průmyslu představuje nejen způsob, jak snížit emise skleníkových plynů a zlepšit environmentální profil výroby, ale stále častěji i cestu k ekonomickým úsporám a zvýšení konkurenceschopnosti. Úspěšné případové studie ukazují, že při správném návrhu a realizaci mohou být projekty OZE v průmyslu ekonomicky návratné a přinášet řadu dodatečných výhod.

Přestože existují určité překážky a výzvy, očekávaný vývoj technologií, regulace a trhu s energiemi naznačuje, že význam OZE v průmyslovém sektoru bude v příštích letech dále narůstat. Společnosti, které se na tento trend připraví včas, budou lépe vybaveny čelit rostoucím cenám energií, přísnějším emisním limitům a požadavkům zákazníků na udržitelnou výrobu.