Teplo a elektřina z kogeneračních jednotek Caterpillar se využívá pro pěstování rajčat ve sklenících, klimatizaci průmyslových hal a po přeměně na chlad také k výrobě zmrzlin. Autorem konceptu je moravský podnikatel Leoš Zahrádka, který projekt v ceně 400 milionů korun financoval z prostředků od investorů a získal na něj i dotace Evropské unie. Téměř polovina z této částky byla investována právě do energetického řešení dodaného společností Zeppelin CZ.
Už zdálky vás oslní třpyt slunečních paprsků odrážejících se od majestátních skleníků, které během minulého roku vyrostly v průmyslové zóně na okraji Kožichovic o necelých pěti stech obyvatelích. Na ploše 3,3 hektarů tu každý týden vypěstují 25 až 30 tun rajčat odrůd Oliver a Verunka. Ročně to vydá asi na 1 100 tun. Většinu jich rozvezou kamiony do potravinových řetězců, ale část se nabízí i v místní prodejně, kam si pro ně jezdí lidé ze širokého okolí. Příjezdová cesta je ucpaná, parkoviště plné a fronta nepolevuje ani přes oběd.
O sladká rajčata bez pesticidů je neobyčejný zájem a pověsti o jejich chuti se rychle šíří. Málokdo z lidí ve frontě přitom tuší, že rajská jablíčka jsou jen výkladní skříní, pomyslnou špičkou ledovce komplexního systému, který vzájemně spojuje významné objekty průmyslové zóny. Představit si ho můžeme jako soběstačný a překvapivě rozvětvený organismus s mnoha na sobě závislými orgány.
Srdcem jsou dvě energetická centra s celkem čtyřmi kogeneračními jednotkami Caterpillar. Jde o plynové motorgenerátory o elektrických výkonech 600 a 3 x 1200 kW, které spalují zemní plyn a vyrábějí z něj elektřinu a teplo. Výkonná čerpadla dopravují teplo do skleníků poskytujících přístřeší 36 tisícům rostlinám. Elektřina je pak potřebná pro svícení třemi tisíci sodíkovými výbojkami, které imitují sluneční záření a umožňují nepřetržité pěstování 12 měsíců v roce. Kvůli UV paprskům zaměstnanci fasují opalovací krémy a i v zimě pracují v prostředí vytopeném na příjemných 25° C. Rajčata se pěstují hydroponicky, tedy moderní metodou bez využití půdy, kdy rostliny ukotvené v rohožích asi metr nad zemí přijímají veškeré živiny pouze z vodního roztoku. Opylování rostlin ve skleníku mají na starost čmeláci. Veškeré know-how zajistili specialisté z Nizozemska.
Své využití tu najdou spaliny z motoru, jindy zdroj nežádoucích skleníkových plynů. Po procesu, kdy se ochladí a zbaví nežádoucího oxidu uhelnatého oxidů dusíku, se plyn žene k rostlinám jako zdroj oxidu uhličitého potřebného pro fotosyntézu. CO2 dodávané do skleníku nejen šetří životní prostředí, ale nahradí i technické CO2 v hodnotě až šedesát tisíc korun týdně.
Nezávislé je i hospodaření s vodou. Každá dešťová kapka, která dopadne na střechy rozlehlých skleníků nebo výrobních hal průmyslové zóny, se přečerpá do umělé laguny o objemu 18.000 kubíků, kde čeká na další využití. To samé platí o vodě zkondenzované na vnitřních stěnách skleníků, nebo v klimatizačních jednotkách.
Na dvě energocentra se žlutými motory Caterpillar jsou napojené i další velké podniky v okolí. Chlad, teplo a elektřinu z lokálního zdroje čerpá firma dodávající díly pro montáž automobilů, zmrzlináři, strojaři, autobusový dopravce a také zámečníci. Přebytky elektrické energie, které se v rámci této lokální energetické soustavy nespotřebují, se odvádějí do regionální distribuční soustavy. „Symbióza je výhodná pro všechny zúčastněné: podniky připojené k lokálnímu výrobci dostávají elektřinu za cenu, na kterou by při odběru z regionální distribuční soustavy nedosáhly, ale dodavateli se i tak její výroba vyplácí,” říká Jan Kerber vedoucí realizací Zeppelin CZ.
Teplo vyrobené v kogeneračních jednotkách se ve formě teplé vody jímá do obří akumulační věže o objemu 500 kubíků. Odtud proudí tam, kde je ji třeba. Zatímco ve strojírenských dílnách roztápí kalící pece, u zmrzlinářů ohřívá tanky na smetanu a čokoládu. To ještě není všechno. Za pomoci pokročilé technologie systém převádí část tepelné energie na chlad, který se využívá například při výrobě zmrzliny. Výroba chladu z tepla je v tomto případě levnější než z elektřiny. Ke konverzi slouží absorpční chladící jednotka o výkonu 650 kW, která ochlazuje čpavek o teplotě -15° C. Další absorpční jednotka o výkonu 400 kW slouží ke chlazení vody na 7° C, což je teplota vhodná pro klimatizování budov. Vedle haly pro expedici rajčat se chlad užije ve výrobě dílů pro automobily, kde před zapojením klimatizace vstřikolisy na výrobu plastových komponentů dokázaly roztopit halu až na nepříjemných 35° C.
Teprve při bližším zkoumání vypluje na povrch, jak složitý komplex se v Kožichovicích povedlo vytvořit. Na první pohled to není vidět, síť energetických rozvodů o délce mnoha kilometrů je zrakům ukrytá pod zemí. O to více překvapí její propracovanost, komplexnost a rozsah. Jde o vyváženou a křehkou soustavu, kdy výroba energie odpovídá požadavkům jednotlivých odběratelů. Když ve skleníku potřebují rajčatům přitopit nebo když se zmrzlináři pustí do výroby jiného druhu nanuku, dispečeři řídící provoz energocenter to musí vědět, aby mohli pružně reagovat na změny a upravit plány na výroby energií. „Pro nás to mimo jiné znamenalo detailně porozumět potřebám odběratelů a to až na úrovni jejich výrobních technologií,” říká Jaroslav Tvrdík, který měl ve společnosti Zeppelin CZ na starost realizaci projektu.
Projekt v Kožichovicích ukazuje, jak daleko se technologie v enrgetice posunuly. Lokální výroba energií, efektivní využívání zdrojů a nezávislost - to jsou trendy, které můžeme pozorovat v energetice na celém světě. Komplexní projekty jako energetický systém v Kožichovicích potom představují naprostou špičku a způsob, jak v budoucnosti mohou být energií z místního zdroje zásobeny velké celky. Zeppelin CZ v Kožichovicích prokázal, že je na budoucnost připraven.
Zakázka vznikla v rekordním čase a ve ztížených podmínkách daných stavebním řízením, vypořádáním majetkových poměrů a okolnostmi pro získání evropských dotací. Projekt se zrodil v roce 2017 a stavební práce započaly na začátku zimy 2018. Během loňského roku se postupně připojovali jednotliví odběratelé a na podzim 2019 se ve sklenících poprvé sklízelo. Celý projekt nyní běží ve zkušebním provozu, kdy se odlaďují drobné nedostatky. Už nyní je zřejmě, že koncept dále poroste. Leoš Zahrádka do budoucna plánuje rozšířit produkci o skleníky na kvalitní odrůdu jahod z Nizozemska.
Další informace včetně detailnější grafiky fungování celého systému naleznete ve videu.
