Dlouhodobá spolupráce Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava (VŠB-TUO) s odštěpným závodem GEAM státního podniku DIAMO není omezena pouze na báňsko-technologickou problematiku. Již v několika případech byla řešena netradiční témata z oblasti možností alternativního využití dosud provozovaného důlního závodu. V následujícím článku jsou shrnuty základní aspekty využívání energetického potenciálu důlních vod z ložiska Rožná, které byly posuzovány nejen z hlediska zdroje, ale i ze strany potenciálního odběratele.

V letech 2020–2021 byl na Katedře hornického inženýrství a bezpečnosti společně s Katedrou geologického inženýrství VŠB-TUO v součinnosti se závodem GEAM v Dolní Rožínce a teplárenskou společností SATT řešena zajímavá případová studie získávání tepla z čerpaných důlních vod. Vyrobené teplo může zásobovat jak povrchové areály důlního podniku, tak může být využito i ke komerčním dodávkám tepla objektům obytné zástavby. Podobné projekty nekomerčního charakteru jsou již v provozu v rámci podniku DIAMO v areálu jámy Jeremenko (závod ODRA) a k vytápění ČDV v Příbrami (závod SUL).

Pro takový záměr disponuje čerpaná a dekontaminovaná důlní voda z ložiska Rožná vhodnými parametry. Jedná se o samotnou teplotu důlních vod, která po dekontaminaci dosahuje stabilně 16 °C, a náklady na jejich čerpání, které jsou tak jako tak kryty v rámci provozní činnosti dolu. Neméně důležitou výhodou je existence a možné využití stávající kotelny centrálního zásobování teplem včetně rozvodné sítě v obci Dolní Rožínka. Za svým způsobem příležitost lze považovat i skutečnost, že současný stav energetického zařízení systému centrálního zásobování teplem v severní části obce Dolní Rožínka je morálně i technicky zastaralý a vyžaduje zásadní inovaci.

Za odběratele vyrobené tepelné energie jsou v případové studii uvažovány objekty v severní části obce Dolní Rožínka. Dle statistik spotřeby tepla koncových odběratelů v obci lze počítat s průměrnými odběry kolem 4 350 GJ tepla ročně. V současné kotelně není možno řídit výrobu pružně podle skutečných odběrů, proto zejména v letních měsících dochází ke značným energetickým ztrátám. V současném provozu kotelny v Dolní Rožínce činí tyto ztráty okolo 30 %.

Pro orientační ekonomické posouzení a sestavení základních ekonomických modelů byly v rámci studie navrženy tři varianty technického řešení. Varianta 1 navrhuje zásobování teplem s nasazením centrální soustavy tepelných čerpadel, umístěných ve stávající kotelně. Varianta 1 dosahuje provozní účinnosti 76 %. Varianta 2 je obdobná variantě 1, liší se projektovaným nižším výkonem tepelných čerpadel a vybudováním vrtaného podzemního zásobníku tepla. Provozní účinnost varianty 2 dosahuje 83 %. Po ekonomickém modelování vyšla jako nejlépe realizovatelná varianta 3, která je založena na instalaci jednotlivých tepelných čerpadel přímo v místě odběru tepla, tj. na patách jednotlivých vytápěných objektů. Varianta 3 dosahuje provozní účinnosti až 95 %.

Přestože vstupní hodnoty investic, výnosů a nákladů byly odhadnuty velmi orientačně, z výpočtů je zřejmé, že při současném ročním odběru tepla by žádná z variant ekonomicky neobstála bez vhodné formy dotace. Jiná situace by ale nastala, kdyby se využil plný potenciál možných zákazníků v lokalitě a prodej tepla by se navýšil o 50 %. Za těchto podmínek by ekonomika celého projektu naplnila stanovené parametry ve variantě 3 téměř bez dotací.

Studované možnosti využití tepelného potenciálu čerpaných důlních vod pro potřeby centrálního zásobování teplem obce Dolní Rožínka je možno shrnout následujícím způsobem:

– z možných technických řešení bude s největší pravděpodobností ekonomicky nejvýhodnější varianta, kdy bude důlní voda jako primární zdroj tepelné energie dovedena přímo na paty jednotlivých vytápěných objektů do tepelných čerpadel odpovídající výkonu,

– i tato varianta vyžaduje poměrně masivní investiční dotaci, která by mohla být významně menší za předpokladu, že bude k odběru připojen v současné době existující potenciál odběratelů, kteří navýší prodej o cca 50 % ročně.

Ing. et Ing. Michal Vokurka a doc. Ing. Antonín Kunz, Ph.D., VŠB-TUO ve spolupráci s RNDr. Petrem Navrátilem, vedoucím odd. geologie a geologického průzkumu, o. z. GEAM, DIAMO