Energetika | Vodík

Vodík by se mohl stát spásou energetiky, dokáže efektivně akumulovat energii z obnovitelných zdrojů

Aktuální trend převádět výrobu elektrické energie z fosilních paliv na obnovitelné zdroje doprovází obava, zda změna nezpůsobí problémy v plynulosti dodávek elektřiny. Hlavní otázkou je, jak řešit akumulaci energie, aby se vyrovnala nestálá výroba energie na straně obnovitelných zdrojů a proměnný odběr na straně druhé. Řešením by mohl být vodík.

Skladování energie ve vodíku

Vodík je pro uložení elektrické energie poměrně vhodný. Celkem snadno se vyrobí i následně zužitkuje. Ostatně je to také důvodem, proč vznikají vodíková auta. U automobilů je trochu problém tankování vodíku a především pak jeho skladování v nádrži vozidla. Nádrž musí být velmi robustní, aby se zabránilo výbuchu při případné nehodě. Ale u stacionárních nádrží je takové riziko pochopitelně nižší. 

Velké nádrže na vodík by tedy mohly posloužit pro uchování většího množství energie pro energetické účely. Vodík by se přitom získával ekologicky elektrolýzou, a to za pomoci energie z obnovitelných zdrojů. Následně může být skladován a být připraven pro rychlé nasazení v případě požadavku na zvýšení dodávek elektrické energie. 

Zatímco ale u aut se elektrická energie z vodíku pro pohonné elektromotory přeměňuje pomocí palivových článků, pro energetické nasazení existuje účinnější možnost - plynová turbína. A to ideálně taková, která běžně spaluje zemní plyn, ale zvládne i příměs vodíku případně chod čistě na vodík. Díky tomu se může dosáhnout plynulého nasazení a zvyšuje se celková efektivita řešení. 

Samozřejmě ale největší vrub na celkové efektivitě dělá elektrolýza, která si žádá mnoho energie a přitom se jí při výrobě vodíku dost zmaří. I tento proces se ale daří postupně vylepšovat. Stěžejní je, že dává ekonomický smysl řešení jako celek. 

Nápad jde do praxe

Tolik teorie. Ovšem pozor, už nezůstalo jen u ní a tento koncept se už nasazuje do praxe. Předcházelo tomu jarní představení projektu Hyflexpower, se kterým přišel německý Siemens. Dokáže zajistit celý řetězec, a to včetně turbíny, která je schopna spalovat jak zemní plyn, tak vodík. Turbína se přitom nemusí vyrábět celá znovu, využít se dá stávající model SGT-400 pro spalování zemního plynu a provést na něm úpravy pro provoz na kombinované spalování vodíku. 

Klepněte pro větší obrázek 
Schema projektu Hyflexpower

Siemens už projekt Hyflexpower realizuje, a to v průmyslovém komplexu ve Saillat-sur-Vienne ve Francii. Místní plynová turbína o výkonu 12 MWe slouží k výrobě elektřiny a tepla, nyní však bude nahrazena o vylepšený model schopný spalovat i vodík. Ten se bude vyrábět elektrolýzou za pomoci elektrické energie z vlastních obnovitelných zdrojů. Vodík bude skladován a využíván dle potřeby. 

Tímto způsobem se zajistí postupné snižování spotřeby zemního plynu a pozvolný přechod na obnovitelné zdroje energie. Provozovatel očekává, že mu řešení ve finále přinese nejen zlepšení ekologické bilance, ale i ekonomickou úsporu. Jedná se ovšem o pilotní projekt, jehož realizace je zatím poměrně drahá, konkrétně vyjde na 15,2 milionu eur. Dvě třetiny však zaplatí Evropská unie v rámci programu Horizon 2020. 

A kdy to bude? V roce 2021 bude realizována část na výrobu a uskladnění vodíku, v roce 2022 dojde k nahrazení turbíny upgradovaným modelem a první spuštění běhu na kombinované spalování zemního plynu a vodíku.

V roce 2023 by mělo být vše doladěno tak, aby proběhla ukázka běhu čistě na vodík vyrobený z obnovitelných zdrojů. Na obnovitelné zdroje nepoběží továrna trvale, dokud nebude mít dostatek těchto zdrojů, ale pokud je postupně dobuduje, odpadne závislost na zemním plynu. Ten může zůstat jen v záloze. Turbína je totiž schopna provozu jak čistě na plyn, tak jen na vodík, případně libovolný poměr. 

Klepněte pro větší obrázek 
Upravená turbína Siemens SGT-400 pro kombinované spalování zemního plynu a vodíku

Přidávají se další

Siemens není jediný, který se nápadu ujal. Energetická divize japonského gigantu Mitsubishi nyní představila průmyslové sestavy Hydaptive a Hystore pro akumulaci vodíku k energetickým účelům právě pro naplnění stejného principu. Vyřeší výrobu a skladování vodíku při využití obnovitelných zdrojů elektrické energie.

Klepněte pro větší obrázek

Dá se toho využívat nejen u lokálních zdrojů jako v případě francouzské fabriky, ale jako obecné řešení akumulace energie v energetické síti. Zkrátka něco jako Dlouhé stráně, ale místo čerpání vody na seříznutý kopec se vyrobí vodík a nacpe do nádrží. Pokud se vše vejde do objektu stávajících plynových elektráren, dá se využívat kombinovaných turbín k plynulému náběhu a efektivnímu využívání energie z obnovitelných zdrojů podle toho, kolik jí zrovna je. 

Samotný nápad s ukládkou energie do vodíku není nijak nový. V menším měřítku rodinného domu už jej vyzkoušeli také čeští odborníci ÚJV Řež před pěti lety, byť v trochu odlišeném případě využití. Každopádně je to pěkná ukázka možností využití ukládky energie do vodíku i v menším měřítku. 

Diskuze (94) Další článek: Bluetooth 5.0 může mít obrovský dosah. I několik desítek kilometrů

Témata článku: Elektrárna, Evropská unie, Francie, Energetika, Ekologie, Vodík, Fotovoltaika, Výroba, Obnovitelné zdroje, Solární energie, Mitsubishi, Spalování, Siemens, Nádrž, Turbína, Zemní plyn, Energetická divize, Elektrická energie


Určitě si přečtěte

Co přijde po Netflixu a Amazonu? Tohle jsou streamovací služby, na které v Česku čekáme

Co přijde po Netflixu a Amazonu? Tohle jsou streamovací služby, na které v Česku čekáme

** Rozhodujete se mezi Netflixem a HBO Go? Věřte, bude hůř ** Na trhu je mnohem víc ambicióznějších streamovacích služeb ** Některé by mohly do ČR zamířit ještě letos

Lukáš Václavík | 45

Jak se žije s telefonem bez Googlu: Čerstvé zkušenosti s telefony Honor a Huawei

Jak se žije s telefonem bez Googlu: Čerstvé zkušenosti s telefony Honor a Huawei

** Honor u nás přichází s prvním telefonem bez Google Mobile Services ** Současný stav je lepší než na začátku, ideální ale není ** Zkusili jsme i hack s ručním přidáním služeb Googlu

Tomáš Holčík | 162

Z rozmazané šmouhy krásná fotka. Takhle kouzlí nová umělá inteligence MyHeritage

Z rozmazané šmouhy krásná fotka. Takhle kouzlí nová umělá inteligence MyHeritage

** MyHeritage slibuje nejlepší neuronovou síť pro vylepšování fotek ** Funguje tím líp, čím horší fotku upravuje ** Otestovali jsme desítky různých snímků

Marek Lutonský, Lukáš Václavík | 39

Epic chce rozbít monopol Play Storu a App Storu. Nastražil trik s hrou Fortnite a žaluje Google i Apple

Epic chce rozbít monopol Play Storu a App Storu. Nastražil trik s hrou Fortnite a žaluje Google i Apple

** Apple a Google odstranili z obchodů s aplikacemi hru Fortnite ** Její vývojáři nejprve přichystali parodické video ** V žalobách viní obě firmy z monopolního chování

Karel Kilián | 134

Není jen Flightradar: Našli jsme další aplikace pro sledování letadel, některé ukážou i víc

Není jen Flightradar: Našli jsme další aplikace pro sledování letadel, některé ukážou i víc

** 8 služeb pro sledování leteckého provozu ** Nejznámější je Flightradar24, ale alternativy leckdy prozradí více ** Letadla i v této pohnuté době čile létají a je co pozorovat

Karel Kilián | 13

Nejlepší programy z roku 2000: Podívejte se, bez čeho jste tehdy vůbec nemohli fungovat!

Nejlepší programy z roku 2000: Podívejte se, bez čeho jste tehdy vůbec nemohli fungovat!

** Dnes už skoro všechno uděláte ve webovém prohlížeči a na mobilu ** Před dvaceti lety to ale bylo jiné ** Zavzpomínejte na legendy, které jste pravděpodobně také používali

Jakub Čížek | 129