Teplárny Brno připravují svůj klíčový provoz Červený mlýn na krizové scénáře

Zabezpečí nouzové dodávky tepla při nedostatku plynu a dodávky elektřiny při případném blackoutu. Klíčovým provozem pro město v podobných krizích bude Červený mlýn Tepláren Brno, který se připravuje na situace, jako je vyhlášení stavu nouze v plynárenství a zastavení distribuce zemního plynu, nebo úplný či částečný rozpad elektrizační soustavy, kdy by bylo nutné obnovit integritu sítě a zajistit napájení odběratelů.

„Investice do zajištění energetické bezpečnosti Brna jsou pro nás prioritou. Červený mlýn je díky kombinované výrobě tepla a elektrické energie v těchto plánech nezastupitelný,“ uvedla primátorka Brna Markéta Vaňková a doplnila: „Doufám, že se žádná z možných hrozeb nenaplní, ale nebereme je na lehkou váhu. V souvislosti s děním na Ukrajině neustále průběžně situaci sledujeme a po nedávném jednání našeho krizového štábu jsem ustanovila ještě pracovní skupinu, která se pravidelně schází a vyhodnocuje možná řešení tak, abychom byli připraveni.“

Na základě pověření za strany vedení města Teplárny Brno pracují (společně se zástupci společností EG.D, a. s., GasNet, s.r.o., SAKO Brno, a.s., EGÚ Brno, a. s., HZS JmK a dalších) na strategických scénářích pro řešení krizových stavů. „Červený mlýn je nejmodernějším z našich velkých zdrojů a jeho vybavení stále inovujeme. Turbína, která nyní prochází pravidelnou generální opravou, zabezpečuje jak dodávky tepla, tak může významně přispět pro zajištění tzv. ´startu ze tmy´ anebo také pro provozování lokálního ostrova elektrizační soustavy,“ uvedl generální ředitel společnosti Ing. Petr Fajmon, MBA.

Portfolio výrobního zařízení Červeného mlýna se skládá z moderního paroplynového cyklu. Teplo z plynové turbíny vyrobí páru pro parní turbínu a dodávku tepla do sítě centrálního zásobování. Jde o energeticky a ekonomicky nejvýhodnější způsob výroby tepla a elektrické energie. Také dalším vybavením se Červený mlýn řadí mezi tuzemskou technologickou špičku a obstojí rovněž v porovnání se zahraničím. „Před časem jsme zde instalovali akumulační nádrže, umožňující uskladnění tepla v horké vodě a jeho následnou distribuci v čase odběrových špiček. I to je důležité pro ekonomickou optimalizaci výroby tepla. Součástí provozu je rovněž elektrodový kotel, který v případě požadavku ČEPS odebere elektrickou energii z distribuční sítě. Teplo vyrobené elektrokotlem je uloženo do akumulátoru tepla a následně využito k vytápění,“ přiblížil Petr Fajmon. Jsou zde umístěny také dva nové špičkovací a záložní horkovodní kotle. „Právě ty by byly v budoucnu při nedostatku zemního plynu schopny zabezpečit výrobu tepla z lehkého topného oleje. Příští rok pak chceme instalovat bateriovou akumulaci elektrické energie, která bude sloužit pro uložení elektřiny vyrobené z fotovoltaické elektrárny. Její výstavbu na Červeném mlýně ještě letos zahájíme. To vše jsou důležité kroky, jak omezit rizika případného blackoutu či jiných krizových stavů pro Brno,“ upřesnil generální ředitel Tepláren Brno.

Generální oprava spalovací turbíny Červeného mlýna

V pořadí čtvrtá za třiadvacet let. Pravidelná generální oprava spalovací turbíny, základního a nejdůležitějšího prvku paroplynového cyklu na provoze Červený mlýn Tepláren Brno, právě vrcholí. Náročná modernizace zařízení, které zajišťuje z poloviny dodávky do brněnského systému centrálního zásobování teplem, si vyžádala několikaměsíční přípravu. Oprava byla zahájena letos 16. dubna a turbína bude znovu uvedena do provozu 29. června 2022.

Odborníci rozebrali zařízení na jednotlivé součástky, které postupně kontrolují, čistí a prostřednictvím defektoskopie odhalují i možná mikroskopická narušení. „Přirovnání, že jde o hodinářskou práci ve velkém, je poměrně trefné. Nejdůležitější operací je pak samotná instalace rotoru a ložisek, kdy montéři musí pracovat s přesností na setiny milimetru,“ uvedl správce provozu Červený mlýn Petr Janouš.

Paroplynový cyklus na Červeném mlýně byl zprovozněn v roce 1999 a tvoří v současnosti nejvýznamnější zdroj teplárenské soustavy ve městě Brně. V dlouhodobém plánu je tu každoročně počítáno s výrobou na úrovni 1,1 mil. GJ tepla a 330 tis. MWh elektrické energie. Srdcem celého zařízení je právě spalovací turbína typu SGT- 1000 (výrobce SIEMENS AG) s výkonem 70 MWe. Aby se při takovém zatížení předešlo případným poruchám a byl zabezpečen její spolehlivý a bezpečný provoz, vždy po 25 tisících hodinách provozu, což vychází zhruba na rozmezí pěti až šesti let, musí turbína projít tzv. generální opravou. Dosud od roku 1999 absolvovala tři – v roce 2003, 2009 a 2016. „Ta letošní je z nich svým rozsahem i finanční náročností dosud největší. V rámci oprav se rovněž aplikuji technická vylepšení a nejlepší dostupné inovace, z nichž některé byly vyvinuty na základě zkušeností z fungování a oprav zařízení podobného typu provozovaných po celém světě,“ popsal vedoucí správy primárních zdrojů Ing. Ladislav Ochrana. Náklady na generální opravu činí zhruba 300 milionů korun.

Plynová turbína, která pracuje na podobném principu jako letecký motor, patří mezi nejsložitější technické zařízení v oblasti klasické energetiky vůbec. Opotřebení vzniká hlavně při průchodu komprimovaného vzduchu a horkých spalin její průtočnou částí, kde jsou lopatky turbíny a kompresoru, spalovací komora a hořáky. „Lopatky turbíny chceme tentokrát mimo jiné například ošetřit speciální vrstvou, která prodlouží jejich životnost. Teplota, kterou musí zvládnout, dosahuje totiž téměř 1 350 stupňů Celsia,“ upozornil ředitel správy zdrojů a sítí Tepláren Brno Ing. Tomáš Weigner. Po letošní generální opravě se prodlouží současný servisní interval o 8 000 hodin, což přinese výrazné snížení budoucích servisních nákladů.

Špičkový zdroj Červený mlýn poskytuje také systémové služby výkonové rovnováhy České přenosové soustavě (ČEPS). A to i mimo topnou sezonu ve formě tzv. minutové zálohy, kdy se využívá pouze spalovací turbína jako rychle startující zálohový zdroj pro udržení vyrovnané bilance a zajištění spolehlivého provozu elektrické přenosové soustavy. Protože je však v návaznosti na legislativu Evropské unie požadováno zrychlení času, než turbína dosáhne určeného výkonu, stala se součástí generální opravy letos také instalace 24 nových zdokonalených hořáků. „Bez nich by Teplárny Brno nemohly tyto služby do budoucna zajistit. Hořáky umožní turbíně najet na požadovaný výkon do 12,5 minuty (MZ12,5+) z dosavadních patnácti a plnit tak současné požadavky služby výkonové rovnováhy,“ doplnil generální ředitel Petr Fajmon.

Změny evropské legislativy se promítly i v sekundární regulaci v reálném čase, kdy se snižuje čas poskytnutí potřebného elektrického výkonu ze současných 10 minut na 7,5 minut a následně v roce 2025 klesne požadovaný čas na 5 minut.