Využití geotermálního potenciálu důlních vod z ložiska Rožná k centrálnímu zásobování teplem sídliště v Dolní Rožínce : Studie proveditelnosti

VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ – TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA HORNICKO-GEOLOGICKÁ FAKULTA Katedra hornického inženýrství a bezpečnosti Studie proveditelnosti Využití geotermálního potenciálu důlních vod z ložiska Rožná k centrálnímu zásobování teplem sídliště v Dolní Rožínce Odpovědný řešitel: Ing. et Ing. Michal Vokurka Spoluřešitel: doc. Ing. Antonín Kunz, Ph.D. Datum: 15. 1. 2022 Obsah 1 Úvod ................................................................................................................................................ 1 1.1 Uvedení do problematiky ......................................................................................................... 1 1.2 Obsah studie proveditelnosti .................................................................................................... 2 1.3 Základní údaje o projektu ........................................................................................................ 2 2 Základní parametry projektu............................................................................................................ 4 2.1 Popis základních parametrů projektu ....................................................................................... 4 2.2 Parametry vyžadující další upřesnění ...................................................................................... 6 2.3 Financování .............................................................................................................................. 6 2.4 Rizika ....................................................................................................................................... 7 2.5 Doporučení ............................................................................................................................... 7 3 Legislativní podmínky ..................................................................................................................... 8 4 Participující strany ......................................................................................................................... 10 5 Lokalizace ...................................................................................................................................... 12 5.1 Lokalizace zdroje ................................................................................................................... 12 5.2 Lokalizace přívodních potrubí ............................................................................................... 12 5.3 Lokalizace kotelny ................................................................................................................. 13 5.4 Lokalizace odběratelů ............................................................................................................ 13 6 Geologie a hydrogeologie oblasti .................................................................................................. 14 6.1 Geologie ................................................................................................................................. 14 6.2 Pedologie ............................................................................................................................... 18 6.3 Geomorfologie ....................................................................................................................... 18 6.4 Klimatologie .......................................................................................................................... 19 6.5 Hydrologie ............................................................................................................................. 19 6.6 Hydrogeologie........................................................................................................................ 20 6.7 Vyhodnocení možnosti využívání geotermální energie ......................................................... 24 7 Technické řešení projektu .............................................................................................................. 30 7.1 Provoz dolu ............................................................................................................................ 30 7.2 Současný otopný systém v Dolní Rožínce ............................................................................. 32 7.3 Možnosti využití čerpaných důlních vod pro energetické účely ............................................ 36 8 Investiční a provozní náklady ........................................................................................................ 46 9 Finanční model .............................................................................................................................. 48 10 Environmentální podmínky ........................................................................................................... 49 11 Projektový management a provoz projektu ................................................................................... 51 12 SWOT ............................................................................................................................................ 52 13 Závěry a doporučení ...................................................................................................................... 53 14 Reference ....................................................................................................................................... 54 15 Přílohy ........................................................................................................................................... 59 Seznam použitých zkratek BTES Vrtaný podzemní zásobník tepla (Borehole Thermal Energy Storage) CAES Compressed Air Energy Storage COP Topný faktor (Coefficient of Performance) CZT Centrální zásobování teplem ČR Česká republika DS Bukov Dekontaminační stanice Bukov DS R1 Dekontaminační stanice Rožná 1 ERÚ Energetický regulační úřad EU Evropská unie CHLÚ Chráněné ložiskové území IRR Vnitřní výnosové procento (Internal Rate of Return) MŠ Mateřská škola NPV Čistá současná hodnota (Net Present Value) OZE Obnovitelné zdroje energie PVP Bukov Podzemní výzkumné pracoviště Bukov SEI Státní energetický institut SPP Prostá návratnost investice (Simple Payback Period) SÚRAO Správa úložišť radioaktivních odpadů TČ Tepelné čerpadlo VŠB-TU Vysoká škola báňská – Technická univerzita ZŠ Základní škola ZZZK Zvláštní zásah do zemské kůry Seznam použitých pojmů primární okruh úsek od zdroje důlní vody k retenční nádrži sekundární okruh úsek od retenční nádrže ke kotelně CZT okruh úsek od kotelny k jednotlivým objektům kotelna centrální objekt se zásadním technickým vybavením záložní zdroj CZT záložní plynový kotel umístěný v kotelně záložní zdroj TČ bivalentní tepelné čerpadlo instalované v objektu (ne v kotelně) topný faktor (COP) udává poměr vyprodukovaného tepla a spotřebované energie průměrná roční spotřeba tepla statistická hodnota dle skutečných odběrů tepla z let 20162020 cena tepla průměrná cena tepla na studované lokalitě v roce 2020 cena elektřiny průměrná cena elektřiny na trhu v České republice za rok 2021 v tarifu pro TČ optimální počet provozních hodin TČ za rok (s odchylkou) udává výrobcem doporučený rozsah používání pro správné fungování TČ koeficient disponibilního výkonu TČ udává poměr výkonu TČ vzhledem k teoretickému maximálnímu možnému výkonu (výkon max.) výkon max. výpočtem stanovený parametr udávající maximálně dosažitelný výkon při maximálním průtoku důlních vod výkon min. výpočtem stanovený parametr udávající minimálně dosažitelný výkon při minimálním průtoku důlních vod špičkový výkon výkon nutný pro pokrytí špičkových odběrů obce Dolní Rožínka v zimním období provozní účinnost udává poměr vyprodukovaného a odebraného tepla za rok na lokalitě účinnost BTES udává poměr tepelné energie vyčerpané z BTES k tepelné energii uskladněné do BTES za rok 1 1 Úvod Předmětem studie proveditelnosti je zhodnocení možnosti využití důlních vod z ložiska Rožná. Důlní vody jsou v rámci provozních činností čerpány z dolu na povrch, následně čištěny a vypouštěny bez dalšího využití do místní vodoteče. Množství a teploty důlních vod, se kterými je takto nakládáno, představují zajímavý energetický potenciál pro praktické využití. Možnost praktické aplikace nabízí centrální plynová kotelna v Dolní Rožínce, která zajišťuje centrální zásobování teplem části obce Dolní Rožínka. Vzhledem ke stáří kotelny a nízkým odběrům tepla je jeho distribuce neefektivní a kotelna vyžaduje výraznou modernizaci. Tento stav vede k vypracování studie proveditelnost využití energetického potenciálu čerpaných důlních vod z Dolu Rožná I, který je v jeho blízkosti, pro účely centrálního zásobování teplem. Cílem studie proveditelnosti je prověřit technickou možnost konverze kotelny na technologii využívající obnovitelné zdroje energie (OZE) a prověřit ekonomickou smysluplnost takové konverze pro dodávky tepelné energie do stávajících objektů prostřednictvím centrálního zásobování teplem (CZT). 1.1 Uvedení do problematiky Současným celosvětovým trendem je omezování tradičních fosilních paliv pro výrobu elektrické a tepelné energie a získávání této energie z jiných, environmentálně šetrnějších zdrojů. Na základě dokumentu The European Green Deal (EC.EUROPA, 2021a) je přechod na alternativní zdroje východiskem k výrobě energie bez emisního znečištění. Je nezbytné tento trend získávání energie promítnout do podmínek České republiky, kde je autorům znán pouze jeden projekt podobného charakteru, a to ve městě Děčín na severu České republiky (MVV, 2002). Na uranovém dole Rožná I byla ukončena těžba vyhrazeného nerostu v dubnu roku 2017. Od tohoto okamžiku probíhá na dole komplex činností, které jsou zaměřeny zejména na zahlazování následků hornické činnosti, údržbové práce zajišťující minimální potřebnou provozuschopnost dolu či provoz podzemního výzkumného pracoviště na lokalitě Bukov. Jedna z nezbytných aktivit, která probíhá v rámci současného provozního režimu, je čerpání důlních vod na povrch, jejich čištění a následné vypouštění do lokální vodoteče. Právě množství, a především pak teplota těchto vyčištěných důlních vod, tzv. dekontaminovaných vod, představují zajímavý energetický potenciál pro praktické využití. Z hlediska odebírání dekontaminované je nutné zmínit, že budovy dekontaminačních stanic jsou v relativně malé vzdálenosti od obce Dolní Rožínka. V obci Dolní Rožínka bylo v padesátých a šedesátých letech minulého století vybudováno nové sídliště pro zajištění ubytování pracovníků v rozvíjejícím se důlním průmyslu. V současné době sídliště představuje řadu objektů bytové výstavby včetně domova pro seniory, školy či kulturního domu. Teplo je do těchto budov přiváděno z centrální kotelny, která využívá zemní plyn jako zdroj energie pro dva plynové kotle a kogenerační jednotku. Vzhledem k nízkým odběrům tepla ve srovnání s původně 2 plánovanými je výroba a distribuce tepla ekonomicky neefektivní. Výrobce a dodavatel tepla společnost SATT a.s. uvažuje o modernizaci, která by tento nepříznivý stav změnila (SATT, 2018). Na základě výše uvedeného lze konstatovat, že využití energetického potenciálu čerpaných důlních vod z dolu Rožná I je vhodnou a ekologickou alternativou možného způsobu centrálního zásobování teplem části obce Dolní Rožínka. 1.2 Obsah studie proveditelnosti Obsahem studie proveditelnosti je:  posouzení zdrojové části: - dostatečné dodávky tepelného výkonu (dostatečná velikost po dlouhou dobu), - nutné doplnění infrastruktury pro plynulé přivedení důlní vody do kotelny či kotelen, tj. nezbytný potrubní systém, včetně retenční kapacity, - rizika,  posouzení výrobny: - možné varianty využití, tj. jeden zdroj v kotelně s následným rozvodem tepla, s možnou kombinací s podzemním zásobníkem tepla, nebo pouze rozvod důlní vody do jednotlivých objektů s instalací lokálních TČ pro každý objekt zvlášť, - nutné doplnění infrastruktury, tj. potrubí mezi kotelnou a objekty, - rizika,  posouzení právních a environmentálních podmínek,  sestavení finančních modelů ve třech variantách a jejich posouzení,  zpracování závěrů a doporučení pro případnou realizaci. 1.3 Základní údaje o projektu Zdrojem důlní vody je Důl Rožná I odštěpného závodu GEAM Dolní Rožínka, státního podniku DIAMO Stráž pod Ralskem. Čerpaná důlní voda je upravována na dvou dekontaminačních stanicích. Celkový objem přečištěných a vypouštěných vod do místní vodoteče je v rozmezí 0,80 až 1,25 mil m3 za rok. Teplota čerpané vody se pohybuje v rozmezí 10 až 12 °C a průtok cca 50 l.s-1. Teplota dekontaminované vody je pak 16 °C. Minimální předpoklad doby čerpání a čištění důlních vod je cca 30 let. Kotelna v Dolní Rožínce společnosti SATT a.s. poskytuje centrální zásobování teplem na sídlišti v Dolní Rožínce. Celková výroba tepelné energie centrálního zásobování teplem se pohybuje na úrovni 6 500 GJ za rok, skutečná spotřeba je zaokrouhlena na 4 350 GJ ročně. Délka současných teplovodů je 1 656 m. Z dostupných informací nebylo za posledních několik let potřeba vyššího okamžitého výkonu pro CZT než cca 1 MWt. Současný stav kotelny je funkční, avšak vyžadující výraznou rekonstrukci. Nabízí se tedy možnost výměny stávajících plynových kotlů a kogenerační plynové jednotky za tepelná čerpadla, která by výkonem byla schopna pokrýt stěžejní část tepelných potřeb zákazníků, napojených na CZT. V současné době není znáno technické řešení rozvodu tepla v jednotlivých objektech CZT a technické řešení distribuční soustavy, tj. teplovodů. 3 Na základě této skutečnosti jsou možné tři varianty technického řešení CZT. První varianta zahrnuje revitalizaci kotelny, využití potřebného a funkčního zařízení a instalování centrálního tepelného čerpadla. Následně by bylo nutné zefektivnit, případně nově zbudovat rozvody tepla od kotelny ke koncovým spotřebitelům. Tato varianta může být realizována také v kombinaci s využitím podzemního zásobníku tepla, což je rozvedeno ve variantě druhé. Třetí varianta nepočítá se zásadní rekonstrukcí kotelny, avšak pouze s rozvody, tj. teplovody, které by sloužily k dodání dekontaminované vody do objektů koncových spotřebitelů. V objektech by bylo nainstalováno tepelné čerpadlo a výroba tepla by byla prováděna v místě odběru, nikoliv v centrální kotelně. Tato varianta vyžaduje instalaci tepelných čerpadel v jednotlivých objektech. Všechny varianty vyžadují montáž teplovodního potrubí od zdroje důlní vody, tj. od dekontaminačních stanic Dolu Rožná I. Pro využití dekontaminované důlní vody z DS R1 je nutné zbudovat teplovody o délce cca 1,5 km, v případě DS Bukov je nutné zbudovat teplovody o délce cca 3,0 km. Každá realizace sebou nese určité množství rizik. Nezanedbatelným rizikem je riziko ztráty dodávek dekontaminované vody související s budoucností podpovrchové činnosti Dolu Rožná I, která byla prodloužena do roku 2035. Avšak v závislosti na zákonu č. 44/1988 Sb. (horní zákon) bude i po ukončení činnosti nutné důlní vody odčerpávat a čistit, a to po dobu minimálně dalších 15 až 20 let. V této oblasti spočívá teoretické riziko ve stabilitě množství dodávaných důlních vod pro potřeby vytápění, které musí zajistit kontinuální výrobu a dodávky tepla. Z vnějších vlivů je rizikem například zásah regulátoru, který by v budoucnu stanovil cenu tepla pro CZT na takové úrovni, která by projekt učinila ztrátový. 4 2 Základní parametry projektu Kapitola popisuje základní technické a ekonomické parametry projektu, včetně požadavků na upřesnění. Dále možnosti financování budoucí realizace z dotačních programů a možná rizika. 2.1 Popis základních parametrů projektu Důl Rožná I udržuje podzemní prostory čerpáním důlní vody skrze jámu R1 a jámu B1. Tyto vody jsou čištěny v dekontaminačních stanicích Rožná I a Bukov. V současné době je část ložiska zatápěna, a tudíž lze s uvažovaným objemem 48 l.s-1 čerpaných vod počítat až po ukončení zatápění, tj. po roku 2024, viz tabulka č. 1. Od tohoto roku lze počítat s dostatečným množstvím dekontaminovaných vod pro účely vytápění. V současné době lze doložit i dostatečný odběr tepla pro smysluplnost realizace. Tabulka č. 1: Parametry čerpané důlní vody na dekontaminační stanice Současný stav (2021-2023) Předpokládané množství (od roku 2024) Teplota na vstupu Teplota na výstupu Dekontaminační stanice Rožná 1 8-10 l.s-1 26 l.s-1 10-12 °C 16 °C Dekontaminační stanice Bukov 10-12 l.s-1 22 l.s-1 10-12 °C 16 °C Na výstupu čistící technologie DS R1 je umístěna betonová nádrž o objemu cca 5 m3, odkud jsou vody kontinuálně čerpány do vodoteče. Určitý objem těchto vod je využíván zpět na dole Rožná I jako voda technologická a požární. Na výstupu čistící technologie DS Bukov je umístěna ocelová válcová nádrž o objemu 10 m3, odkud dekontaminovaná voda odtéká přepadovým potrubím do vodoteče. Kotelna v Dolní Rožínce vyrábí tepelnou energii v nepřetržitém provozu po celý rok. Disponuje instalovaným tepelným výkonem 4,280 MWt a elektrickým výkonem 0,140 MWe. Dle statistik spotřeby tepla koncových odběratelů v obci Dolní Rožínka lze počítat s průměrnými odběry 4 350 GJ tepla ročně, viz tabulka č. 2. Spotřeba tepla je závislá na ročním období, a především pak na venkovní teplotě. V důsledku této skutečnosti v letních měsících dochází ke značným energetickým i finančním ztrátám. V současném provozu kotelny v Dolní Rožínce činí tyto ztráty okolo 30 %, z celkové průměrné výroby za poslední tři roky, tj. 6 000 GJ tepla, viz tabulka č. 3 (SATT, 2020a, SATT, 2020b, SATT, 2020c). Tabulka č. 2: Celkové spotřeby tepla odběratelů v Dolní Rožínce v období 2016-2020 [GJ] (SATT, 2020c) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Celkem 2016 887 603 595 338 165 64 51 59 86 404 653 739 4 643 GJ 2017 1006 661 484 373 174 77 49 45 145 300 542 726 4 582 GJ 2018 754 748 712 223 68 55 48 48 74 284 550 771 4 336 GJ 2019 901 669 539 294 245 54 47 52 106 311 488 674 4 380 GJ 2020 774 586 451 263 155 83 35 32 58 277 396 932 4 041 GJ 11 Povodí Moravy, s.p. Provoz Bystřice nad Pernštejnem Nádražní 626 Bystřice nad Pernštejnem 593 01 Lesy České republiky, s.p. Lesnické služby v Novém Městě na Moravě Vratislavovo nám. 3 Nové Město na Moravě 592 31 Obec Dolní Rožínka Dolní Rožínka 3 592 51 Obec Rožná Rožná 8 592 52 Obec Bukov Bukov 88 Dolní Rožínka 592 51 Kulturní dům Dolní Rožínka Dolní Rožínka 116 592 51 Základní a Mateřská škola Dolní Rožínka Dolní Rožínka 1 592 51 Pečovatelská služba Dolní Rožínka Dolní Rožínka 117 592 51 COOP družstvo Velké Meziříčí Dolní Rožínka 38 592 51 Zdravotní středisko Dolní Rožínka Dolní Rožínka 81 592 51 Bytové domy v osobním vlastnictví č. p. 68, 69, 77, 78, 79, 80, 125, 126 12 5 Lokalizace Umístění zájmových objektů se nachází v blízkosti obce Dolní Rožínka do vzdálenosti cca 3,0 km. Stěžejními objekty projektu je umístění nosiče geotermální energie, tj. důlní (dekontaminované) vody, přívodních potrubí spojující zdroje a místo výroby tepla a odběru, současnou kotelnu a koncové odběratele. 5.1 Lokalizace zdroje Nosičem geotermální energie je důlní voda z uranového dolu Rožná I, která po procesu dekontaminace dosahuje teploty 16 °C. Důlní voda je dekontaminovaná na dvou stanicích, z nichž DS R1 je lokalizována cca 1,5 km severně od kotelny v Dolní Rožínce, a DS Bukov cca 2,8 km JV od kotelny v Dolní Rožínce. 5.2 Lokalizace přívodních potrubí Přívodní potrubí je rozděleno do dvou větví. Severní větev dodávající důlní vodu z dekontaminační stanice R1 dosahuje délky cca 1,5 km. Jižní větev dodávající důlní vodu z dekontaminační stanice Bukov dosahuje délky cca 3,0 km, viz obrázek č. 1. Obrázek č. 1: Navrhované přívodní potrubí z dekontaminačních stanic 13 5.3 Lokalizace kotelny Objekt plynové kotelny je situovaný na upravené oplocené ploše v prostoru za bývalým zámeckým parkem v blízkosti zemědělského areálu v Dolní Rožínce, viz obrázek č. 2. Obrázek č. 2: Lokalizace plynové kotelny v Dolní Rožínce 5.4 Lokalizace odběratelů Hlavní objekty vytápěné kotelnou v Dolní Rožínce jsou napojeny horkovodem z průchozího kolektoru procházejícího pod hlavní silnicí směr Bystřice nad Pernštejnem. Jedná se o severní část obce Dolní Rožínka, kde mezi hlavní odběratele patří objekty obce a několik bytových domů v osobním vlastnictví. 14 6 Geologie a hydrogeologie oblasti Alternativní využití produktů důlní činnosti jako jsou důlní vody, je vždy dáno konkrétními přírodními poměry předmětného území. Hlavním parametrem je regionální geologická situace, podle které lze určit hydrogeologickou situaci a režim podzemních vod. Vlivem historických geologických změn vznikaly elevace a deprese, jejichž erozí je definován pokryv podle mineralogického složení horninového masivu. Tyto parametry jsou podrobněji a konkrétněji rozvedeny do následujících podkapitol. 6.1 Geologie Ložisko Rožná se nachází na severovýchodním okraji moldanubické zóny, na rozhraní jednotek strážeckého moldanubika a svrateckého krystalinika. Do studované oblasti zasahují dále horniny staršího paleozoika pozdně variské granitoidy (Černík, 2009). Většina území je tvořena horninami moldanubika, děleného na monotónní a pestrou skupinu. Monotónní skupina je tvořena především různými typy pararul, pestrá skupina je tvořena pararulami s množstvím vložkových hornin jako jsou grafitické ruly, amfibolity, erlány, krystalické vápence, ultrabazika a granulity, viz obrázek č. 3. Vyjma metamorfovaných hornin se zde nacházejí také četné masivy granitoidů a celá oblast je pronikána žílami aplitů a pegmatitů. Moldanubikum má příkrovovou stavbu, která vznikla v důsledku variské kolize. Během nasouvání moldanubických příkrovů došlo ke vzniku izoklinální vrásové stavby ve směru SV-JZ. V rámci vrásové stavby této oblasti je vyčleněna hlavní, tj. rožensko-olšínská antiklinála, která přechází do rozsošské synklinály, v níž se nachází ložisko Rožná, a do synklinály východní, tj. olšínské. Oblast ložiska Rožná je velmi výrazně porušena v podmínkách na rozhraní duktilní a křehké deformace. Studované území je tvořena především metamorfovanými horninami, méně pak horninami vyvřelými a žilnými. K nejmladším horninám patří terciérní sedimenty v jihovýchodní části území a nepříliš vyvinutý kvartérní pokryv. Ložisko Rožná je součástí rudního pole Rožná-Olší, které se nachází na severovýchodním okraji strážeckého moldanubika. Strážecké moldanubikum je na západě omezeno přibyslavskou mylonitovou zónou, na severovýchodě se dotýká nasavrckého masivu, resp. nejjižnějším výběžkem hlinské zóny a svrateckou antiklinálou (Myslil & Frydrych, 2004). Východní omezení tvoří horniny svorové zóny. 15 Obrázek č. 3: Strukturně-geologická mapa oblasti (Kříbek & Hájek, 2005) Rudní pole Rožná-Olší je vymezeno křídelskou dislokací na severu, jižním výběžkem svrateckého krystalinika na východě a bítešským zlomem na jihu (Kříbek & Hájek, 2005). Západní hranice je kladena do míst tíhové elevace severozápadního směru mezi obcemi Bobrová, Moravec a Vlkov. V rudním poli se nachází dnes již vytěžené ložisko Rožná (1956 – 2017), ložisko Olší (1956 – 1989) a Slavkovice-Petrovice (1957 – 1970) (Vokurka, 2018). Z hlediska ohybové tektoniky je největší strukturou v této oblasti žďársko-strážecké synklinorium, které je protaženo ve směru SZ-JV (300 až 320°). Křídla tohoto synklinoria mají dosti nízký úklon (35 až 55°), s osou ponořující se severozápadním směrem (Myslil & Frydrych, 2004). Křídla synklinoria jsou komplikována vrásami druhého a vyšších řádů. Vrásové struktury jsou ve strážeckém moldanubiku 16 značně nehomogenní. Struktury se rozpadají na řadu elevačních a depresních zón, přičemž centrální část území je charakterizována plochými antiklinálními a synklinálními strukturami, celkově naznačujícími subhorizontální uložení metamorfovaných souvrství moldanubika (Kříbek & Hájek, 2005). Zlomové struktury v rudním poli Rožná-Olší můžeme dělit na velké zlomy I. řádu regionálního významu (přibyslavská zóna a železnohorský zlomový systém) a zlomové struktury menších rozměrů. Zlomová tektonika je intenzivně vyvinuta hlavně v okrajových částech strážeckého moldanubika. Jednotlivé systémy dle vztahu k foliaci, označované jako směrné, příčné a kosé, sehrávají významnou roli, jak v celkové stavbě této části Českého masivu, tak určují i pozici magmatických těles, hydrotermálních alterací hornin a hrají základní roli v prostorové distribuci rudních akumulací apod. Ložisko se nachází v tektonicky výrazném pásmu při severovýchodním okraji strážeckého moldanubika, které je charakteristické intenzivním provrásněním horninového masivu do protáhlých izoklinálních vrás ze severu na jih, překocených k východu a vývojem mohutných zón hlubokého dosahu. Ložisko leží v centrální části tzv. rozsošské synklinály, která je komplikována dílčími flexurními ohyby, viz obrázek č. 4. Tyto vrásové struktury jsou dislokovány zlomovými liniemi několika směrů.  Podélné (směrné) dislokace směru 340 – 355° s úklonem 45 – 70° k západu lze z genetického pohledu rozdělit na tektonické zóny a k nim zpeřené dislokace – žíly. Směrná délka žil dosahuje 10 až 15 km s mocností převážně několika metrů, maximálně však 25 až 30 m. Výplň tvoří drcená okolní hornina charakteru mylonitu nebo brekcie s výraznou grafitizací. Podíl žilných minerálů (kalcit, grafit, pyrit) činí maximálně 5 až 10 %. Uranové zrudnění v těchto zónách se vyskytuje ve velkých rudních tělesech a je tvořeno převážně mineralizací disperzního (rozptýleného) charakteru.  Směrná délka žil, které jsou zpeřenými dislokacemi hlavních zón, je maximálně 4 až 5 km s mocností až 2,5 m a výplň je tvořena vyšším podílem žilné výplně (kalcit až 50 %). Uranové zrudnění je většinou kontrastního čočkovitého charakteru.  Diagonální dislokace SZ a SV směru jsou vyvinuty v malých mocnostech a směrných délkách. Uranová mineralizace se v nich vyskytuje v čočkovitých rudních tělesech vázaných na styk s podélnými zónami nebo žílami. 17 Obrázek č. 4: Schématické znázornění směrných zón kataklázy a rudních uzlů na ložiscích Rožná (R) a Olší (O) a hlavních systémů příčných dislokací rudního pole (Kříbek & Hájek, 2005) Vlastní ložiskové struktury byly rozděleny na základě genetické příbuznosti do devíti rudonosných systémů. Příčné pásmo rodkovských poruch a bukovská flexurní dislokace rozdělují ložisko na tři základní odlišné bloky – rozsošský blok na severu, centrální rožínecký blok a bukovský blok na jihu. Základními rudonosnými zónami na ložisku Rožná jsou 1. zóna, která probíhá v podloží ložiska a 4. zóna, která omezuje ložisko v nadloží.  Zóna je tvořena převážně jedním 4 až 15 m mocným poruchovým pásmem se středním až intenzivním drcením okolních hornin.  4. zóna je tvořena několika subparalelními dislokacemi do mocnosti 10 m vyplněnými středně až intenzivně drcenou okolní horninou. Pevnost výplně zón v jednoosém tlaku nepřesahuje 35 MPa. Zóny jsou bořivé, se silnou tendencí k zavalování. Uranové zrudnění se v zónách obvykle vyskytuje ve větších mocnostech a souvislejších polohách. Mezi základními zónami probíhající v ložisku ve směru 320 – 340° jsou systémy struktur 2., 3. a 3. Z žíly. Jsou charakteristické menší mocností 0,3 až 3,0 m se sklonem 55 – 90°. Výplň tvoří slabě až středně drcené okolní horniny s vyšším podílem žilných minerálů, které výplň zpevňují. Úseky s uranovým zrudněním jsou často lokalizovány v místech složitější strukturní stavby na stycích s odžilky (Myslil & Frydrych, 2004; Kříbek & Hájek, 2005). 18 Uranová mineralizace je na ložisku Rožná vázána na mladovariské zóny mylonitizace a katalázy v moldanubických metamorfitech. Je úzce spjata s poruchovými zónami struktur SSZ až SZ směru s výplněmi kataklazitů a fylonitů. Dále polohami porézních hornin s projevy albitizace a chloritizace, označovaných jako metasomatity (Hájek & Uhlík, 1987). Takto lze rozlišit tři základní typy uranových rud (Arapov et al., 1984): 1. Mineralizace rudních žil tvořící výplň poruch většinou v kombinaci s karbonátovou žilovinou, 2. Mineralizace rudních zón s výraznými projevy grafitizace, pyritizace a chloritizace, 3. Mineralizace vázaná na metasomatity, tj. albitizované, hematitizované a chloritizované často velmi porézní biotitické ruly. Mezi nejvýznamnější a ekonomicky nejdůležitější uranové minerály patří coffinit a uraninit (např. Arapov et al., 1984; Kříbek et al., 2008). Přestože v některých starších studiích bývá často zmiňován brannerit (Arapov et al., 1984), v novějších studiích nebyl nikdy zastižen (Jaroš, 2014; Scharm & Scharmová, 2001). Doprovodnou mineralizaci ložiska tvoří nejčastěji karbonáty a sulfidy (pyrit > chalkopyrit > galenit > pyrhotin). Mezi žilami mají významnější zastoupení obvykle pouze ty karbonátové (sulfidické jsou poměrně vzácné a jejich mocnost nepřesahuje několik mm; (Patočka & Jaroš, 2018)), sulfidy tvoří nejčastěji impregnace, nebo drobné agregáty. 6.2 Pedologie V předmětné oblasti dominuje v poměrovém zastoupení 86 % kambizem, která je nejrozšířenějším půdním typem v České republice. Vyskytuje se v pahorkatinách a vrchovinách v nadmořské výšce 400800 m. Matečné horniny jsou tvořeny zvětralinami téměř všech hornin (žul, rul, svorů, fylitů, čedičů, pískovců, břidlic atd.). Hlavním půdotvorným procesem je intenzivní vnitropůdní zvětrávání, tzv. braunifikace, přičemž se uvolňují hydráty Fe2O3, které zbarvují střední část profilu hnědě. Z tohoto poměrového zastoupení tvoří 85 % varieta mesobazická a 1 % varieta dystrická (Tomášek, 2014). 6.3 Geomorfologie Z hlediska geomorfologie se ložisko Rožná nachází v provincii Česká vysočina, soustavě Českomoravské a v podsoustavě Českomoravská vrchovina. Dále je oblast rozdělena mezi dva celky, a to na Hornosvrateckou a Křižanovskou vrchovinu, viz tabulka č. 5. Uranové ložisko Rožná je ohraničeno chráněným ložiskovým územím, ve kterém je dále stanoven dobývací prostor o rozloze na 8,76 km2 (po jeho zmenšení v roce 1996 z 11,95 km2). Obec Dolní Rožínka se nachází jihozápadně od Bystřice nad Pernštejnem a cca 60 km severozápadně od Brna. Zájmová oblast leží v průměrné nadmořské výšce 520 m n. m. Nejvyšším bodem oblasti je Kraví hora (611 m n. m.), nejnižším je soutok Hadůvky s Loučkou (340 m n. m.) (Balatka et al., 2006). 19 Tabulka č. 5: Geomorfologické členění CHLÚ ložiska Rožná (Balatka et al, 2006) II Česko-moravská soustava IIC Českomoravská vrchovina IIC-5 Křižanovská vrchovina IIC-5A Bítešská vrchovina IIC-5A-7 Bobrovská pahorkatina IIC-4 Hornosvratecká vrchovina IIC-4B Nedvědická vrchovina IIC-4B-g Pernštejnská vrchovina 6.4 Klimatologie Zájmové území ložisko Rožná patří do mírně teplé oblasti, viz tabulka č. 6. Střední odvozená průměrná roční teplota je cca 6,25 °C. Průměrná lednová teplota je -4,5 °C, průměrná teplota v červenci je 16,5 °C. Průměrné roční srážky činí cca 600 až 650 mm. Průměrný specifický základní odtok v dané oblasti činí 2,00 – 2,99 l.s-1.km-2. Průměrný roční úhrn referenční evapotranspirace činí cca 550 až 600 mm (Hrnčiarová et al., 2009). Tabulka č. 6: Klasifikace mírně teplé oblasti kategorie MT5 dle Quitta (Hrnčiarová et al., 2009) Parametr Parametr Počet letních dnů 30 – 40 Průměrná teplota v říjnu 6 – 7 Počet dnů s průměrnou teplotou ≥ 10 °C 140 – 160 Průměrný počet dnů se srážkami ≥ 1 mm 100 – 120 Počet mrazových dnů 130 – 140 Srážkový úhrn ve vegetačním období 350 – 450 Počet ledových dnů 40 – 50 Srážkový úhrn v zimním období 250 – 300 Průměrná teplota v lednu (-4) – (-5) Počet dnů se sněhovou pokrývkou 60 – 100 Průměrná teplota v dubnu 6 – 7 Počet zatažených dnů 120 – 150 Průměrná teplota v červenci 16 – 17 Počet jasných dnů 50 – 60 6.5 Hydrologie Ložisko Rožná spadá do hydrologického pořadu 4-15-01, ve které jsou hlavní toky Nedvědička, Rožínka a Bukovský potok. Z hydrologického hlediska je ložisko Rožná situováno v dílčím povodí 3. řádu 4-15-01 Svratka po Svitavu s povodími 4. řádu, viz obrázek č. 5. 20 Číslo HP Hlavní tok Řád povodí Plocha [km2] Dlouhodobý průměrný průtok [m3.s-1] 4-15-01-0600 Nedvědička 4. 15,92 0,477 4-15-01-0620 Nedvědička 4. 10,48 0,477 4-15-01-0640 Nedvědička 4. 4,37 0,477 4-15-01-0650 Rožínka 4. 13,79 neměřené 4-15-01-0930 Bukovský potok 4. 7,06 neměřené Obrázek č. 5: Hydrologické pořadí s vyznačením CHLÚ ložiska Rožná (CHMI, 2021) 6.6 Hydrogeologie Základní hydrogeologická charakteristika je dána geologickou stavbou ložiska a geologickou stavbou širšího okolí. Na ložisku Rožná se jedná v celém komplexu o horniny krystalinika, tj. metamorfované horniny moldanubika. Hydrogeologické poměry na ložisku jsou dále ovlivňovány geologicko-průzkumnými pracemi prováděné hornickým způsobem, přípravou a otvírkou a samozřejmě dobýváním ložiska. Celková hydrogeologická situace širšího okolí ložiska a hydrogeologické poměry ovlivňují i následný vodní režim po skončení těžby a celkovém zatopení ložiska. Základní podmínky pro hodnocení hydrologické a hydrogeologické charakteristiky ložiska jsou pak dány přírodními podmínkami širšího zájmového území. Oblast ložiska Rožná spadá do hydrogeologického rajónu 6560 Krystalinikum v povodí Svratky. 27 6.7.3 Zemský tepelný tok Hodnoty zemského tepelného toku jsou na studovaném území poměrně nízké. Širší oblast ložiska Rožná má však jen velmi omezený počet měření in situ (Hazdrová et al., 1981). Hodnoty tepelného toku se na kontinentech pohybují v rozmezí 30-120 mW.m-2, při čemž průměrná teplota je cca 60 ± 10 mW.m-2. Je patrná úzká korelace mezi hodnotou tepelného toku a tektonickou stavbou. Nižší tepelný tok je pozorován na starých pevninských štítech, naopak vysoký tepelný tok je v oblastech recentní vulkanické činnosti. Příhodné hodnoty tepelného toku jsou zaznamenány v oblastech s oslabenou mocností zemské kůry, v místech s významnými recentními pohyby, s vulkanickou činností a postvulkanickými projevy. Vhodné geotermální oblasti jsou vázány na anomální tíhové pole, elevace v zónách zvýšené elektrické vodivosti hornin i úseky snížené seismické rychlosti ve svrchním plášti. 𝑞 = −𝜆 ∙ 𝐺𝑔𝑟 [𝑊. 𝑚−2] (3) Dle dostupných údajů průměrného geotermického gradientu Ggr = 0,0179 °C.km-1, průměrné tepelné vodivosti λ = 1,5-2,7 W.m-1.°C-1 lze dosazením do vztahu (3) stanovit zemský tepelný tok zájmového území Tt = 27-48 mW.m-2. Oblast ložiska Rožná tedy podle extrapolace hodnot spadá do oblasti s nižším tepelným tokem 20-40 mW.m-2, výjimečně až 50 mW.m-2, viz obrázek č. 6 (Blažková, 2010; Myslil et al., 2002). Obrázek č. 6: Tepelný tok v hloubce 500 m pod povrchem (Myslil et al., 2002) 28 6.7.4 Radioaktivita hornin Geotermální energie představuje tepelnou energii zemského tělesa, jejíž vznik je v současné době vysvětlován energií uvolněnou při přeměnách radionuklidů (Čermák, 1971). Hlavním zdrojem zemského tepla je teplo uvolněné při samovolném rozpadu radioaktivních prvků (izotopy U235, U238, Th232, K40), v rozptýlených v horninách (Čermák, 1972a). Byla prokázána korelace mezi úhrnnou aktivitou gama a tepelnou produkcí hornin. V rámci každé geologické stavby platí pro měření tepelného toku a radioaktivity hornin lineární vztah (4)(Čermák, 1972b): 𝑄 = 𝑞0+𝑏𝐴 [𝑊. 𝑚−2] (4) kde A … produkce tepla v objemové jednotce, určená z radioaktivních izotopů U, Th, K (µW.m-3), q0 … rozměr tepelného toku, experimentálně stanovená konstanta (W.m-2), b … rozměr délky, experimentálně stanovená konstanta (km), Vysokou tepelnou produkci a (µW.m-3) vykazují syenity, granodiority a magmatické horniny (5,9-2,7), nižší hodnoty mají žuly, pegmatity, aplity, migmatity a ortoruly (2,5-1,4) (Hazdrová et al., 1981). 6.7.5 Voda jako tepelný vodič Přenos tepla podzemními vodami představuje neodstranitelnou překážku úspěšného geotermického měření v sedimentárních pánvích. Protože proudění podzemních vod závisí na propustnosti hornin, není třeba rušivé hydrogeologické faktory obvykle uvažovat při měření ve vyvřelých, metamorfovaných nebo i dostatečně zpevněných sedimentárních horninách, jejichž průlinová propustnost je malá (Čermák, 1972a). Voda má některé fyzikální vlastnosti, které jsou významné pro geotermální procesy. Měrná tepelná kapacita vody je 4,187 kJ.kg.-1.°C-1, avšak uváděná tepelná vodivost λ = 0,6 W.m-1.K-1 je naopak velmi nízká (Myslil & Frydrych, 2004). 6.7.6 Využitelný geotermální potenciál K ověření využitelnosti geotermálního potenciálu dekontaminovaných vod bylo provedeno několik výpočtů. Propočet jen pro vlastní rozfárané důlní pole Geotermální energie důlních vod je závislá rovněž na postavení dolu v regionálním oběhu podzemních vod a geotermální aktivitě oblasti (Bajtoš, 2001). Množství využitelné geotermální energie, resp. využitelný výkon je výrazně ovlivněn odtokem důlních vod, a lze ho stanovit následující rovnicí (5): 29 𝑃𝑡= 𝑄 ∙ 𝑐 ∙ 𝜌 ∙ (𝑇2− 𝑇1) [𝑊] (5) kde Q … je množství čerpaných důlních vod (m3.s-1), c … je měrné teplo důlní vody, předpoklad c = 4,187 kJ.kg-1.°C-1, ρ … je hustota důlní vody, předpoklad ρ = 1 000 kg.m-3, T1 … je teplota důlních vod na výstupu z výměníku (°C), T2 … je teplota důlních vod při vstupu do výměníku (°C). Z rozfáraných důlních polí je v průměru odčerpáváno Q = 50 l.s-1. Teplota využívaných dekontaminovaných vod je 16 °C. Při předpokládané tepelné výměně 4 °C a předpokládané distribuční ztrátě 5 °C lze propočtem získat výkon v hodnotě 837,4 kW. Propočet pro vyrubané objemy Za předpokladu zatopení vyrubaných prostor, dojde k teplotnímu rozvrstvení zemského tepla do tzv. podzemního rezervoáru. Za předpokladu, že by se před likvidací dolu vystrojily některé jámy PE potrubím, bylo by možné čerpat vodu pro tepelná čerpadla podle požadované potřeby. Taktéž by bylo možné čerpat vodu z různých hloubek a zpátky navracet do dalších jam. Konvenční způsob odhadu geotermální energie uložené v zatopených prostorech dolu je založen na objemové metodě (Raymond & Therrien, 2008). Tepelná energie dostupná v důlních vodách je závislá na objemu uložených důlních vod a na rozdílu teplot mezi vstupem a výstupem tepelného čerpadla. Objem důlních vod uložených v zatopených prostorech ložiska Rožná byl stanoven 12.106 m3 (Vokurka, 2018). Skladování statické energie spojené s důlní vodou je tedy dáno následující rovnicí (6): 𝐸𝑠= 𝜂 ∙ 𝑐 ∙ 𝜌 ∙ 𝑉 ∙ (𝑇2− 𝑇1) [𝐺𝐽] (6) kde η … převodní konstanta, předpoklad η = 2,7.10-4 kWh.kJ-1, c … je měrné teplo důlní vody, předpoklad c = 4,187 kJ.kg-1.°C-1, ρ … je hustota důlní vody, předpoklad ρ = 1 000 kg.m-3, V … objem důlních vod zatopených důlních prostor (m3), T1 … je teplota důlních vod na výstupu z výměníku (°C), T2 … je teplota důlních vod při vstupu do výměníku (°C). Za předpokladu, že teplota důlních vod při průchodu výměníkem klesne o 4 °C (Bao et al., 2019; Banks et al., 2009), a tento teplotní spád bude trvale udržitelný v uvedených teplotách, lze vypočítat využitelné množství na úrovni 200 544 GJ geotermální energie v zatopených důlních prostorech ložiska Rožná. Na základě doposud uvedených skutečností je zřejmé, že veškeré geologické, hydrogeologické a geotermální informace potvrzují existenci trvale udržitelného zdroje s potřebným výkonem. 30 7 Technické řešení projektu Tato kapitola detailněji rozvádí stěžejní část projektu. Charakterizuje minulý i současný provoz dolu Rožná I o.z. GEAM Dolní Rožínka. Dále popisuje změnu čerpacího systému po částečném zatopení dolu, ke kterému došlo začátkem roku 2021. Součástí kapitoly je taktéž nastínění předpokládaného vývoje stavu dolu, který umožňuje odhad životnosti projektu. Následně je popsán současný stav kotelny v Dolní Rožínce, vč. technické infrastruktury a rozvodné sítě. Rovněž jsou v kapitole 7.3 rozvedeny možnosti využití čerpaných důlních vod k vytápění části obce. Byly tedy technicky namodelovány tři varianty, skládající se z primárního, sekundárního okruhu a okruhu CZT. 7.1 Provoz dolu Důl Rožná I je provozován na základě povolené hornické činnosti odštěpným závodem GEAM Dolní Rožínka, který je součástí státního podniku DIAMO ve Stráži pod Ralskem. V současné době je rozfáráno 26. pater do hloubky až 1 350 m. Za účelem zpřístupnění a vytěžení uranové rudy bylo od roku 1957 vyhloubeno 6,7 km průzkumných a těžebních jam, vyraženo 509,2 km překopů a chodeb a 95,9 km komínů. Celkově bylo na ložisku Rožná vylomeno více jak 12.106 m3 hornin. Hlavním předmětem činnosti byla do 17. dubna 2017 hlubinná těžba uranové rudy a její následná úprava do uranového koncentrátu - diuranátu amonného (NH4)2U2O7. Útlumem uranového hornictví v 90. letech 20. století bylo patrné, že těžba uranu bude v postupných letech snižována a následně ukončována. Pro prodloužení činnosti dolu Rožná I byly navrhovány varianty využití důlních prostor pro mimouranové činnosti. Zajímavé byly varianty využití již existujících důlních prostor, sloužící např. jako rezervoár stlačeného vzduchu pro vyrábění elektrické energie (CAES), anebo jako zásobník na zemní plyn. Dalším návrhem, jak využít povrchovou infrastrukturu, odbornost organizace a rozfárání důlních prostor bylo vybudovat generickou laboratoř. Podzemní systém horizontálních důlních děl, které byly budovány za účelem výzkumu se zaměřením na problematiku bezpečného ukládání vyhořelého jaderného paliva, byl zbudován na 12. patře jámy B1. Razicí práce byly zahájeny v roce 2013 na základě smlouvy o dílo mezi dodavatelem DIAMO, s. p. a objednatelem SÚRAO na realizaci projektu „Vybudování Podzemního výzkumného pracoviště Bukov“. Po ukončení razicích a důlně-stavebních prací v roce 2017 (vyraženo celkem 478,5 m) bylo pracoviště předáno investorovi. Podzemní výzkumné pracoviště Bukov (dále PVP Bukov) je lokalizováno na 12. patře jámy B1 (hloubka cca 550 m) a slouží jako generická laboratoř organizace SÚRAO pro výzkum a hodnocení v procesu přípravy hlubinného úložiště. Pracoviště poskytuje multidisciplinární data nejen pro výběr konečné lokality hlubinného úložiště v ČR, ale také k prokázání bezpečnosti, stejně jako způsobu nakládání s vyhořelým jaderným palivem a radioaktivním odpadem. V roce 2019 byl ukončen projekt 31 organizace SÚRAO pod 12. patrem. Z tohoto důvodu bylo v roce 2021 zahájeno částečné zatápění důlních prostor v rozsahu mezi 13. a 24. patrem. Jakmile hladina důlních vod dosáhne úrovně 13. patra, bude opět obnoveno čerpání důlních vod přes čerpací systém. Obnovení čerpacího systému je vyžadováno z důvodu stálého využívání ložiska nad 12. patrem organizací SÚRAO s předpokladem využitelnosti důlních prostor do roku 2035. Rekonfigurace Dolu Rožná I na nový čerpací systém Začátkem roku 2021 došlo k zastavení stávajícího čerpacího systému a bylo zahájeno částečné zatápění, které bude ukončeno po dosažení úrovně 13. patra. Pro tyto účely dojde k rekonfiguraci čerpacího systému dolu. Upravený čerpací systém bude realizován využitím stávajícího kaskádního čerpacího systému v jámě R1 a B1, viz obrázek č. 7 (Vokurka & Hummel, 2021). V rámci rekonfigurace čerpacího systému budou demontovány stroje a zařízení na jamách R3 a R7S. Bude provedena demontáž 2 ks horizontálních výtlačných řádů z již odstaveného čerpacího systému mezi R7S a B1 a bude nahrazen 1 ks horizontálního výtlačného řádu DN 150 v celkové délce cca 1 260 m. Následně bude provedena montáž 1 ks horizontálního výtlačného řádu nového čerpacího systému mezi R7S a R1 v celkové délce 2 400 m. Obrázek č. 7: Kaskádní čerpací systém ve stavu částečného zatopení dolu 32 Nově bude zbudována ponorná čerpací stanice v jámě R7S. Zařízení ohlubně jámy R7S bude demontováno. Čerpadla budou pomocí zdvihacího zařízení ukotvena na ohlubni jámy. Jáma R7S bude sloužit k monitorování rostoucí hladiny při zatápění spodních pater ložiska instalováním systému piezorezistivních senzorů (Kříž et al., 2004). V konečné fázi proběhnou částečné rekonstrukce hlavních čerpacích stanic na jamách R1 a B1. Do hlavních čerpacích stanic bude doplněn příslušný počet čerpadel z demontovaných čerpacích stanic jam R3 a R7S a doplněny o automatizační prvky. Na závěr bude instalován, zprovozněn a odzkoušen nový řídicí systém čerpání důlních vod. Po ukončení částečného zatopení bude obnoveno čerpání důlních vod prostřednictvím nové rekonfigurace čerpacího systému, Na nově zbudovanou ponornou čerpací stanici v jámě R7S bude napojen rozdělovač, kde budou důlní vody rozdělovány na horizontální potrubí, které budou odvádět důlní vody k jámě R1 v objemu cca 26 l.s-1 a k jámě B1 v objemu cca 22 l.s-1, viz tabulka č. 9. Tabulka č. 9: Průměrné množství čerpaných důlních vod v l.s-1 (Vokurka & Hummel, 2021) Stav čerpání před částečným zatopením 2008-2020 Současný stav čerpání při částečném zatápění 2021-2023 Předpoklad čerpání po obnovení čerpání 2024Rozsah čerpání Jáma R7S 12 0 31 24. p. → 12. p. Jámy R2, R3 19 0 0 24. p. → povrch Jáma R1 7 9 26 12. p. → povrch Jáma B1 10 11 22 12. p. → povrch Celý důl 48 20 48 7.2 Současný otopný systém v Dolní Rožínce Objekt plynové kotelny a komína je situovaný na upravené oplocené ploše v prostoru za bývalým zámeckým parkem v blízkosti zemědělského areálu v Dolní Rožínce. Hlavní objekty vytápěné touto kotelnou jsou napojeny horkovodem z průchozího kolektoru procházejícího pod hlavní silnicí 3835 směr Bystřice nad Pernštejnem. Původní rozsah a dimenze soustavy CZT v Dolní Rožínce byl projektován na zcela jinou velikost odběru tepla, a to podstatně větší. Hlavním zdrojem tepla byla do dubna 2019 plynová teplárna se třemi výrobními jednotkami (nízkotlaký kotel č. 2 a 3, kogenerační jednotka), jejichž celkový výkon byl 4,280 MWt a elektrický výkon 0,140 MWe. V současné době je již kogenerační jednotka odstavená (SATT, 2018). 33 7.2.1 Základní popis plynové kotelny Objekt kotelny je přízemní stavba s nosným systémem tvořeným ocelovým rámem vyzdívaným cihlovým zdivem. Objekt je krytý pultovými střechami tvořenými betonovými kazetovými panely se zateplením a lepenou krytinou z modifikovaných pásů. K objektu kotelny je přistavěn prefabrikovaný, segmentový komín sloužící k odvodu spalin od vnitřně instalovaných plynových kotlů a kogenerační jednotky (Musil, 2020). 7.2.2 Současná vybavenost Plynová kotelna v obci Dolní Rožínka disponuje instalovaným tepelným výkonem 4,280 MWt a elektrickým výkonem 0,140 MWe (SATT, 2018). Plynová kotelna disponuje vybavením tří nízkotlakých kotlů na zemní plyn, jednou kogenerační jednotkou, chemickou úpravnou vody, dvěma tlakovými stojatými nádobami a technologickými rozvody, viz tabulka č. 10. Tabulka č. 10: Vybavení a stav plynové kotelny ke dni 12. 11. 2020 (Musil, 2020) Název zařízení Typ Výrobce Výkon/objem Rok výroby Stav Nízkotlaký kotel č. 1 PGVE 65 ČKD Dukla, k.p. 670 kW 1990 odstaveno Nízkotlaký kotel č. 2 KDVE 160 ČKD Dukla, k.p. 1 700 kW 1991 v provozu Hořák PHD 32 PZ ČKD Dukla, k.p. 3 100 kW 1991 v provozu Nízkotlaký kotel č. 3 KDVE 160 ČKD Dukla, k.p. 1 700 kW 1991 v provozu Hořák PHD 32 PZ ČKD Dukla, k.p. 3 100 kW 1991 v provozu Kogenerační jednotka Tedom MT 140 SP Tedom, a.s., Třebíč 140 kW 1996 odstaveno Úpravna vody BUV 1,6 2 000 l 1991 v provozu Tlaková nádoba č. 1 Ø 1800/6 8 000 l 1991 v provozu Tlaková nádoba č. 2 Ø 1800/6 8 000 l 1991 v provozu Technologické rozvody, čerpadla a vybavení 1991-1992 v provozu Dne 12. listopadu 2020 byl proveden znalecký posudek plynové kotelny (Musil, 2020). Stav vybavení plynové kotelny umístěné v Dolní Rožínce celkově vykazuje značné opotřebení provozem. Nízkotlaký kotel č. 1 je odstaven z provozu jako nefunkční. Je nekompletní s odstraněným přívodem zemního plynu a chybí plynový hořák. Dále je přerušeno vedení teplé vody do rozvodu. Nízkotlaký kotel č. 2 je plně funkční a v plném provozu při výrobě teplé vody. Kotel je původní včetně plynového hořáku, který však v současné době nesplňuje emisní podmínky. Nízkotlaký kotel č. 3 je stejně jako kotel č. 2 plně funkční, avšak je využíván jako záložní kotel, případně jako kotel, který je uváděn do provozu při zvýšené spotřebě tepla a vypomáhá při ohřevu teplé vody v kotli č. 2. Oba tyto kotle jsou nadále provozovány v režimu výjimky z emisního limitu pro NOx, dle výjimky vydané Krajským úřadem Kraje Vysočina č.j. KUJI 12952/2020, sp. zn. OZPZ 3/2020 Kří ze dne 6. února 2020. 34 Umístěná kogenerační jednotka na zemní plyn TEDOM MT 140 SP je v současné době dlouhodobě odstavena z provozu z důvodu nutné opravy motoru zařízení a v důsledku vysokého proběhu provozních hodin je nutné provedení generální opravy. Tato jednotka není schopna pracovat v režimu určení, a proto je odstavena z provozu od dubna 2019. Chemická úpravna vody je situována v těsné blízkosti kotle č. 1. Zde je upravená voda přiváděna rozvody vody do jednotlivých kotlů pro doplňování soustavy. Komplex doposud uvedených technologií doplňují dvě tlakové stojaté nádoby, které jsou původní a jsou řádně připojeny na rozvody v kotelně. Jejich úkolem je eliminování zvýšených tlaků v soustavě. Technický stav opotřebeného vybavení a zařízení kotelny je úměrné stáří, době provozu a užití. Technologické vybavení kotelny je technicky zastaralé a nesplňuje požadavek na zpřísněné emisní limity. Taktéž technologické rozvody, čerpadla a vybavení jsou značně opotřebované provozem, nicméně vykazují pouze lokální porušení těsnosti spojů soustavy. 7.2.3 Rozvodná síť Celková délka rozvodů tepla v Dolní Rožínce je cca 1 656 m (SATT, 2018). Rozvody tepla od objektu kotelny jsou řešeny skrze topné médium v povrchově zaizolovaném potrubí, které je osazeno na ocelových nosnících v průchozím kanálu tvořeném betonovými prefabrikovanými prvky zakrytými betonovými deskami. Kanál je umístěn a zasypán pod venkovním terénem. V tomto kanálu jsou vedeny i ovládací prvky regulace. Na tento průchozí kolektor dále navazují menší neprůchodné kanály zajišťující rozvody k jednotlivým místům spotřeby tepla. Tyto podzemní rozvody tepla jsou budovány v celkové délce cca 977 m. Nová připojení prováděná v posledních letech byla provedena izolovanými topnými potrubími uloženými volně do terénu v celkové dolce cca 679 m, viz obrázek č. 8. Mezi koncové odběratele tepla patří hlavní obytná část Dolní Rožínky, tj. severní část obce Dolní Rožínka. Mezi odběratele patří bytové doby v osobním vlastnictví s č. p. 68, 69, 77, 78, 79, 80, 125, 126 a obecní bytové domy s č. p. 38, 81, 116, 117, 136, na jejichž adrese sídlí COOP Jednota, Zdravotnické středisko, ZŠ a MŠ, Kulturní dům a Pečovatelská služba (SATT, 2020c). 35 Obrázek č. 8: Současný stav rozvodné teplovodní sítě 36 7.3 Možnosti využití čerpaných důlních vod pro energetické účely Metoda výroby tepelné energie z důlní vody je založena na použití cirkulace důlní vody přes tepelné čerpadlo v otevřeném oběhu (Cabeza et al., 2017; Hall et al., 2011; Rodríguez & Díaz, 2009). Použitý oběh závisí především na kvalitě důlní vody, která byla dekontaminována, a tudíž bude po tepelné výměně kontrolovaně vypouštěna do vodoteče. Na základě známých statistických údajů o celkové spotřebě tepla zákazníků v Dolní Rožínce, dosahující v průměru 4 350 GJ.rok-1 (SATT, 2020c), byly navrženy tři varianty technického modelu. Rozložením celkové spotřeby do jednotlivých měsíců podle poměru vycházejících ze statistik z let 2016-2020 je nutné uvažovat s minimálním odběrem v letních měsících a maximálním odběrem v zimních měsících, kde dochází k odběrovým špičkám dosahující až 750 kWh (SATT, 2020a). Technologie výroby tepla a teplé užitkové vody je navržena ve třech variantách: Ve variantě 1 je primárním okruhem důlní voda kumulována v retenční nádrži a sekundárním otevřeným okruhem následně dopravena do kotelny k tepelným čerpadlům, kde odevzdá své teplo a je dále vypouštěna do vodoteče. Teplo, vyrobené tepelnými čerpadly, je posléze CZT okruhem distribuováno k jednotlivým objektům. V kotelně je umístěn také záložní zdroj tepla ve formě plynového kotle. Ve variantě 2 je, stejně jako v předchozí variantě, důlní voda kumulována v retenční nádrži a sekundárním otevřeným okruhem následně dopravena do kotelny k tepelným čerpadlům, kde odevzdá své teplo a je dále vypouštěna do vodoteče. Teplo, vyrobené tepelnými čerpadly, je posléze distribuováno CZT okruhem k jednotlivým objektům (hlavně v zimní sezóně), ale také dochází k jeho uskladnění v podzemním zásobníku tepla (především v letní sezóně), odkud je následně využito pro posílení dodávek tepla v zimě. V kotelně je stejně jako v předchozí variantě umístěn záložní zdroj tepla ve formě plynového kotle. Ve variantě 3 je primárním okruhem důlní voda kumulována v retenční nádrži a sekundárním okruhem je dopravována přímo k individuálním tepelným čerpadlům, která jsou instalována zvlášť u každého vytápěného objektu. V kotelně jsou umístěny pouze oběhová čerpadla a měření a regulace průtoků důlních vod. Zálohy jsou vyřešeny bivalentními tepelnými čerpadly u objektů. 43 Z obrázku č. 14 je zřejmé, že se ve 4. měsíci dostane spotřeba odběratelů pod výrobní úroveň, a tudíž veškeré navíc vyrobené teplo se začne ukládat do podzemního zásobníku tepla. Zde se bude ukládat pravidelně v období od 4. do 9. měsíce. Od 10. do 3. měsíce bude podzemní zásobník tepla sloužit k doplnění dodávek tepla, které by jinak standardní výroba nedokázala pokrýt. Jakmile se tedy provoz dostatečně rozběhne, tj. jakmile bude v zásobníku uskladněno dostatečné množství tepla, bude možné dosáhnout průměrné účinnosti BTES 64,1 % a bude umožněno pokrývat poptávku plynule. V případě špičkového odběru bude podzemní zásobník tepla sloužit jako záloha, z které bude možné teplo kdykoliv odebrat dle požadavků odběratelů. V kombinaci s podzemním zásobníkem tepla sice nebude bezvýhradně splněna podmínka dosažení 67% špičkového výkonu, nicméně s ohledem na dosaženou provozní účinnost je tento nedostatek zanedbatelný. Zároveň však musí být stejně jako ve variantě 1 instalován v kotelně záložní plynový kotel. Díky využití podzemního zásobníku tepla je možné snížit požadavek na výkon tepelných čerpadel, a tudíž je možné využívat minimálních hodnot výkonu zdroje. Modelem bylo ověřeno, že optimální provoz je při 55% koeficientu disponibilního výkonu, viz tabulka č. 13. Tabulka č. 13: Souhrn parametrů varianty 2 Parametr Jednotka Hodnota Výkon min. kW 424,7 Výkon max. kW 663,6 Disponibilní výkon min. kW 233,6 Disponibilní výkon max. kW 365,0 Koeficient disponibilního výkonu TČ % 55,0 COP - 4,0 Příkon TČ kW 120,0 Topný výkon TČ kW 485,0 Provozní hodiny TČ za rok hod 3 066 Minimální roční výroba při 3000 hod.rok-1 kWh 1 454 910,6 Minimální roční výroba při 3000 hod.rok-1 GJ 5 233,5 Účinnost BTES % 64,1 Provozní účinnost % 83,0 44 7.3.4 Varianta 3: Centrální systém zásobování s individuálními instalacemi tepelných čerpadel Tento systém zásobování teplem je prezentován instalacemi jednotlivých tepelných čerpadel v místě odběru tepla. Individuální instalací tepelných čerpadel do jednotlivých objektů lze nakonfigurovat jejich provoz podle reálné spotřeby, viz obrázek č. 15. Ve stávající kotelně budou umístěna oběhová čerpadla, technické prostředky měření a regulace a bude zde zázemí pro obsluhu. u koncových odběratelů budou instalována tepelná čerpadla podle požadavků na vytápění objektu. Ochlazená voda bude následně odváděna zpět do kotelny, kde bude kontrolovaně vypouštěna do místní vodoteče. Záložní zdroj bude tvořen bivalentní konstrukcí tepelných čerpadel, pro účely modelu byl přijat poměr bivalence 50:50. Z dostupných statistických údajů o konkrétní spotřebě jednotlivých odběratelů z let 2016-2020 je nutné navrhnout takovou konfiguraci, aby byl celkový topný výkon včetně rezervy alespoň 400 kW (SATT, 2020c). Výhodou této varianty jsou minimální náklady na rekonstrukci stávající kotelny, flexibilnost při změně spotřeby a možnost přímé regulace vytápění koncovými odběrateli. Technický model byl postaven na následujících parametrech:  provoz tepelných čerpadel ideálně 3000 ± 10 % hodin,  špičkový výkon 750 kW,  optimální výkon TČ takový, aby byla celková roční provozní účinnost min. 90 %, a zároveň byl dodržen požadavek min. 50% špičkového výkonu a COP na úrovni 4,  zálohy jsou vytvořeny bivalentní konstrukcí tepelných čerpadel,  celkový topný výkon soustavy tepelných čerpadel je menší než výkon minimální, z čehož vyplývá, že při minimálním průtoku důlní vody nebude teplotní spád 4 °C, ale nižší, což není na závadu. Obrázek č. 15: Schematické znázornění varianty 3 využití tepla dekontaminovaných vod 45 Technický model je založen na individuálním řízení výkonů samostatných tepelných čerpadel, což zabezpečuje přesnější řízení jednotlivých otopných režimů u daných objektů. Důsledkem tohoto přístupu je celkový nižší potřebný výkon a tím i nižší investiční náklady. Vzhledem k tomu, že nejsou známy potřebné špičkové výkony pro jednotlivé objekty, jsou zálohy výkonů pro krytí špiček řešeny u všech objektů stejně, a to konstrukčním řešením bivalence v poměru 50:50. Toto se naopak promítne negativně do nákladů provozních. Parametry varianty 3 souhrnně prezentuje tabulka č. 14. Tabulka č. 14: Souhrn parametrů varianty 3 Parametr Jednotka Hodnota Výkon zdroje (min.) kW 424,7 Výkon zdroje (max.) kW 663,6 Disponibilní výkon (min.) kW 191,1 Disponibilní výkon (max.) kW 298,6 Koeficient disponibilního výkonu TČ % 45,0 COP - 4 Příkon TČ kW 101,0 Topný výkon TČ kW 400,0 Provozní hodiny TČ za rok hod 3 215 Minimální roční výroba při 3000 hod.rok-1 kWh 1 198 836,0 Minimální roční výroba při 3000 hod.rok-1 GJ 4 312,4 Provozní účinnost % 95,0 46 8 Investiční a provozní náklady Investice potřebné k realizaci případové studie jsou tvořeny pouze základními položkami v následujícím rozsahu a jsou vyčísleny v tabulka č. 15. Tabulka č. 15: Komparace investic jednotlivých variant (v CZK) Položka Varianta 1 Varianta 2 Varianta 3 Množství Cena celkem Množství Cena celkem Množství Cena celkem Tepelná čerpadla 7,6 ks 4 173 316 6,9 ks 3 779 197 5,7 ks 3 139 808 Potrubí od zdroje do kotelny 4 500 m 4 950 000 4 500 m 4 950 000 4 500 m 6 750 000 Potrubí od kotelny k objektům 1 398 m 11 184 000 1 398 m 11 184 000 1 398 m 2 097 000 Oběhová čerpadla od zdroje do kotelny 2 ks 400 000 2 ks 400 000 2 ks 400 000 Oběhová čerpadla od kotelny k objektům 2 ks 400 000 2 ks 400 000 2 ks 400 000 Výměník v kotelně 1 ks 250 000 1 ks 250 000 0 ks 0 Stavební úpravy kotelny 1 akce 2 000 000 1 akce 3 500 000 1 akce 1 500 000 Měření a regulace 2 sady 400 000 2 sady 400 000 2 sady 400 000 Podzemní zásobník tepla 0 ks 0 1 ks 3 000 000 0 ks 0 Celkem 23 757 316 28 013 197 14 686 808 Hodnota investic byla stanovena na základě expertního odhadu, případně současné ceny na trhu. Jednotlivé položky jsou rozvedeny následovně: Tepelná čerpadla – Pro jednoduchost výběru byl zvolen etalon komerčního tepelného čerpadla o výkonu 70 kW, kterými byl modelově zajištěn požadovaný výkon. Řešení vychází z reálné instalace otopného systému na VŠB-TU Ostrava, kde jsou tyto moduly instalovány ve výkonu 2x 700 kW pro vytápění dvou významných objektů univerzitního kampusu (Bujok et al., 2014a; Bříza et al., 2007). Potrubí od zdroje důlní vody (dekontaminační stanice) ke kotelně (varianta 1 a 2) nebo přímo k patám vytápěných objektů (varianta 3) – Celková délka takto uvažovaného potrubí je 4 500 + 1 400 m. Použité cenové relace byly odvozeny z obvyklých jednotkových cen výstavby tohoto typu vodovodní infrastruktury v České republice. Zde není zahrnut náklad na případné vyřešení střetů zájmů či technická rizika (např. na nákladné překonávání přírodních překážek). Tato položka má vysoký stupeň volatility, nicméně tato nejistota je pro všechny varianty stejná a na samotné relativní porovnání variant nemá vliv. Potrubí od kotelny k jednotlivým objektům – Je tvořeno předizolovaným potrubím uvažovaného pouze ve variantě 1 a 2 ve stávající trase. Cena je stanovena na základě odborného odhadu místní firmy, provozující současnou kotelnu. 47 Technická úprava kotelny, pro varianty 1 a 2 včetně záložního zdroje – Náklady na rekonstrukci kotelny jsou rovněž jako v předchozím případě odborně odhadnuty místními specialisty s tím, že záložní zdroj (varianta 1 a 2) je tvořen stávajícím plynovým kotlem, který by prošel generální opravou. Náklady na generální opravu jsou součástí položky. Oběhová čerpadla, výměníky a měření a regulace – V kontextu celkové investice tvoří nevýznamné položky, jejichž technický rozsah a náklady na jejich pořízení jsou u všech variant téměř stejné. Podzemní zásobník tepla BTES – Vychází z vědecko-výzkumné instalace podzemního zásobníku tepla v objektu společnosti Green Gas DPB, a.s. v Paskově (Česká republika) který byl instalován v součinnosti s VŠB-TU Ostrava (Bujok, et al., 2015; Bujok et al., 2014b). Tento zásobník má ve srovnatelných geologických a hydrogeologických podmínkách srovnatelnou uskladňovací kapacitu a stejně tak i srovnatelnou účinnost. Technické řešení představuje 16 vrtů do hloubky 60 m. Celkové náklady vychází z tohoto předpokladu. Model předpokládá zdroje investic kombinací vlastních zdrojů a bezúročných investičních dotací. Roční provozní výnosy byly stanoveny jako součin prodaných jednotek (GJ) za daný rok a ceny za jednotku. Počet prodaných jednotek byl modelován v každém roce stejný, tato hodnota odpovídá průměru skutečně prodaných jednotek za uplynulých 5 let. Cena za jednotku byla v prvním roce stanovena jako cena skutečná aktuální, každý další rok pak byla s ohledem na očekávané zdražování tržní ceny energií navyšována o 2 %. Co se týče provozních nákladů, pak především elektrické energie, jejíž nákup je nutný pro pohon kompresorů tepelných čerpadel, tvoří majoritní variabilní provozní náklad. S kalkulovaným topným faktorem 4 je roční náklad vypočten jako součin potřebných kWh a současné jednotkové ceny za kWh v tarifu pro tepelná čerpadla. Do této kategorie spadají i náklady na elektrickou energii nezbytnou pro pohon motorů oběhových čerpadel a prvků měření a regulace systému. Ostatní provozní náklady následně tvoří náklady na obsluhu a údržbu zařízení, které jsou stanoveny paušální částkou, stejné pro všechny varianty. Rezerva je pro variantu 1 a 2 stanovena jako jednorázová položka. Ve variantě 3 je tato položka povýšena za účelem pokrytí případných vícenákladů na elektrickou energii při využití zálohy bivalentních tepelných čerpadel. 48 9 Finanční model Zpracováním ekonomického modelu uvedených variant v kap. 7.3 vyvstávají dva hlavní cíle. Prvním cílem je, z výše uvedených variant vybrat, podle zvoleného kritéria, variantu, která bude ekonomicky relativně nejvhodnější. Druhým cílem je stanovení nejvhodnější variantu na základě relativních výpočtů a posoudit skutečnou realizovatelnost. Pro porovnání jednotlivých variant byl zvolen interval 20 let provozu otopného systému. Na základě odhadnuté výše investic pro každou variantu a modelu výnosů a nákladů byl v každém roce vypočten cash flow z provozní činnosti, ponížený o předpokládanou daň ve výši 19 % a diskontovaný diskontní mírou 10 %. Hodnoty diskontovaného cash flow byly použity pro stanovení tří základních finančních ukazatelů investičních projektů, a to prosté návratnosti investice (SPP), čisté současné hodnoty (NPV) a vnitřního výnosového procenta (IRR). Je potřeba zdůraznit, že jak hodnoty výše investic, tak hodnoty jednotlivých provozních výnosů a nákladů byly odhadnuty orientačně bez hlubších analýz, výběrových řízení, vyhodnocení nákladů na krytí potencionálních rizik či nároků třetích stran. Stejně tak nebyl uvažován vliv inflace. Základním kritériem pro porovnání jednotlivých variant je nutná výše investiční dotace, při které bude daná varianta vyhovovat požadovaným hodnotám zmíněných ukazatelů hodnocení investic:  SPP do deseti let,  NPV musí být větší než nula (při diskontní sazbě 10 %),  IRR musí být větší nebo rovno 10 %. Výsledky modelování jsou shrnuty v následující tabulka č. 16. Tabulka č. 16: Výsledky modelování (v CZK) Varianta Výše investic celkem SPP let NPV IRR% Výše investiční dotace 1 23 757 316 10 126 672 10 % 19 500 000 2 28 013 197 10 122 184 10 % 23 000 000 3 14 686 808 10 262 360 11 % 11 850 000 Je zřejmé, že varianta 1 dosahuje nejvyšších výkonů s nejnižší účinností a vyžaduje nutnou instalaci předizolovaného potrubí od kotelny k objektům. Z pohledu ekonomického modelu je druhou v pořadí. Naopak varianta 2 disponuje s nižšími výkony s vyšší účinností ve srovnání s variantou 1. Úbytek výkonu, tj. nižší investiční náklady na tepelná čerpadla, je technicky řešen výstavbou podzemního zásobníku tepla, který ale vyžaduje investice větší, než je úspora plynoucí z menšího počtu tepelných čerpadel. Z tohoto důvodu je varianta 2 vyhodnocena jako ekonomicky nejhorší. Ve variantě 3 není uvažováno předizolované potrubí mezi kotelnou a jednotlivými objekty, proto je zde nutná investice významně nižší. Zároveň je kalkulovaný celkový potřebný výkon nejnižší a účinnost nejvyšší, což vychází z předpokladu, že řízení jednotlivých menších jednotek bude efektivnější. Na druhou stranu jsou ale nezbytné vyšší provozní náklady na elektrickou energii. Přesto tato varianta je ze všech tří variant ekonomicky nejvýhodnější. 49 10 Environmentální podmínky Hlavním environmentálním posouzením studie proveditelnosti je především nakládání s dekontaminovanými vodami po jejich využití. V současné době jsou tyto vody vypouštěny bez dalšího využití z dekontaminačních stanic do vodoteče Nedvědička a Bukovský potok na základě platného rozhodnutí místně příslušného vodoprávního úřadu dle zákona č. 254/2001 Sb. (vodní zákon). V případě předložené studie budou dekontaminované vody využity pro CZT, a po odebrání jejich tepelné energie, budou stejným způsobem vypouštěny do nejbližší vodoteče. Jelikož budou tyto vody odváděny do centrální kotelny v Dolní Rožínce, a to z obou dekontaminačních stanic, bude místo výpustného profilu lokalizováno u této kotelny, jejíž nejbližší vodotečí je vodní tok Rožínka. Správcem vodotečí Nedvědička a Bukovský potok je Povodí Moravy, s.p., kdežto vodoteč Rožínku spravují Lesy ČR. Na vodoteči Nedvědička jsou měřeny dlouhodobé průtoky, kdežto na Bukovském potoce a Rožínce nikoliv. Výpustný profil využitých vod do vodního toku Rožínka bude lokalizován na třetím kilometru vodoteče, viz obrázek č. 16. Vodní tok Rožínka se následně vlévá do vodoteče Nedvědička. Bukovský potom se vlévá do vodoteče Bobrůvka. V Tišnově je soutok těchto vodotečí do řeky Svratky. V případě realizace projektu je tedy nutné:  vyřešit podmínky změny vypouštění dekontaminovaných vod,  vyřešit vliv změny dotace uvedených toků,  získat rozhodnutí místně příslušného vodoprávního úřadu,  získat stanovisko DIAMO s.p., o.z. GEAM Dolní Rožínka. Obrázek č. 16: Hydrologická situace s vyznačením výpustného profilu kotelny (HEIS.VUV, 2021) 50 Rekonstrukce stávající kotelny a rekonstrukce a výstavba liniových staveb (neizolovaného a izolovaného potrubí) podléhá standardním požadavkům podle zákona č. 183/2006 Sb. (stavební zákon). Je nutné vyřešit střety zájmů majitelů pozemků. Na území liniových staveb nejsou žádná chráněná území, ochranná pásma vodních zdrojů a vodárenských nádrží, aj. 51 11 Projektový management a provoz projektu V rámci projektového managementu je nutné:  specifikovat rozsah prací, kritéria návrhu a parametry kvality projektu,  kompletní technický návrh k eliminaci technických rizik, umožnění přesné kvality a odvození odhadů pracovní doby,  získat a vyhodnotit pevné nabídky na dodávky velkého množství klíčových položek vybavení – cenové nabídky pro úpravu zařízení kotelny,  získat a vyhodnotit pevné nabídky na odběr tepla – lze vycházet ze statistických zpráv z posledních tří let,  získat a vyhodnotit pevné nabídky na výstavbu potrubní sítě a na úpravu kotelny,  přesně definovat náklady na zbývající služby v oblasti inženýrství a řízení stavby,  stanovit harmonogram všech prací na vývoji řady termínů dokončení výstavby, uvedení do provozu a předvýrobních činností – viz příloha č. 1: Ganttův diagram. 52 12 SWOT Silné stránky:  nulové palivové náklady (teplé vody jsou čerpány na náklady dolu),  podporovaná zelená energie, tzn. větší šance na dotaci,  dlouhodobě udržitelná cena za GJ tepla,  provozně nenáročné,  jedinečná realizace,  využití stávající infrastruktury. Slabé stránky:  investičně náročné (bez dotace neekonomické),  střety zájmů při výstavbě,  nutnost výrobní zálohy (bivalence). Příležitosti:  navýšení počtu odběrných míst (pak by byla realizace možná i bez dotace),  model do budoucna pro podobné realizace (pilotní projekt),  použití fotovoltaiky pro nezávislost na elektrické síti a cenových výkyvech (ostrovní provoz). Hrozby:  ukončení dodávek teplé vody, tj. důl přestane čerpat,  enormní nárůst ceny elektrické energie,  závislost na elektrických sítích (možné výpadky proudu). 59 15 Přílohy Příloha č. 1: Ganttův diagram Příloha č. 1: Ganttův diagram