Vodíková elektrárna pro každého?

16. 11. 2015 | Zdroj: BusinessInfo.cz

Ekonomické využití obnovitelných zdrojů energie dnes patří k nejsledovanějším tématům jak mezi odborníky, tak mezi laickou veřejností. Je to logické, protože nezatěžují životní prostředí skleníkovými plyny jako třeba fosilní paliva. Jejich využití pro výrobu elektřiny má ale svá omezení: ne vždy totiž svítí slunce nebo fouká vítr, když elektřinu nejvíce potřebujeme. V tu chvíli vyvstává otázka: Co s tím?

Jednou z možností je využít akumulátory, při velkokapacitní výrobě elektřiny by to ale bylo příliš nákladné. Jiný způsob úschovy energie nyní testují odborníci z ÚJV Řež, a. s. (dříve Ústav jaderného výzkumu Řež). Jejich pokusná elektrárna, která vznikla ve spolupráci s firmou Photon Energy, rozkládá pomocí elektrolýzy vodu na vodík a kyslík.

Kyslík se vypustí do atmosféry a vodík uschová do tlakové nádrže. Kromě toho se část elektřiny ze solárních panelů ukládá přímo do olověných baterií. Na konci systému je simulovaná domácnost.

„Zde napodobujeme spotřebu energie, která je typická pro běžnou domácnost. Ve skutečnosti elektřinu odvádíme do vnitřní elektrické sítě v našem areálu,“ vysvětluje Aleš Doucek, vedoucí oddělení vodíkových technologií ÚJV Řež.

Koloběh energie na přírodní bázi

Pro praktické vyzkoušení nainstalovali na střechu v Řeži 60 fotovoltaických panelů o rozměrech 1 652 x 992 mm a celkovém výkonu cca 13 kWp, k nimž byl v roce 2013 doplněn objekt pro akumulaci energie s elektrolyzérem, zásobníkem stlačeného vodíku a palivovým článkem.

Jak to funguje, upřesňuje Aleš Doucek: „Elektrolyzér v době slunečního svitu ukládá elektřinu tak, že vyrobí vodík a uskladní ho do zásobníku. V době zvýšené poptávky po elektřině a nedostatku slunečního svitu se pak může tento vodík zpětně použít k výrobě elektřiny.“

Dosavadní výsledky ukazují, že i v případě naprosté tmy by plně nabitý akumulátor s kapacitou 2,2 kWh spolu s vodíkovou nádrží s 10 kilogramy vodíku, jež obsahují 330 kWh, utáhl kompletní provoz domácnosti po dobu dvou až tří týdnů bez nutnosti napojit se do rozvodné sítě.

„Naše měření prokázala, že účinnost přeměny elektřiny na vodík a zpět na elektřinu přesahuje 30 %, což činí technologii zajímavou pro dlouhodobé uskladnění energie,“ upozorňuje Aleš Doucek, čím je tento projekt unikátní. Je třeba zdůraznit, že jediným vznikajícím odpadem je voda – jde tedy o čistě ekologický zdroj.

Ve srovnání vodík vítězí

Přečerpávací elektrárny mají sice vyšší účinnost, ale jsou důležité zejména pro denní řízení výkyvů v síti, a neslouží tedy k dlouhodobé akumulaci energie. Abychom uskladnili stejné množství energie do olověné baterie, potřebovali bychom jich zhruba 200 o celkové váze přibližně 5 tun. Klasické baterie navíc v tuto chvíli ve vývoji ustrnuly a nemají už žádný potenciál na zlevnění jako právě ty vodíkové.

Kde se může takový systém uplatnit?

„Nejen v našich zeměpisných šířkách může najít využití,“ konstatuje Aleš Doucek.

„Dokonce i v poněkud extrémnějších podmínkách. Vždyť z jednoho litru vody vyrobíte přes 100 gramů vodíku, v nichž jsou uskladněny přibližně tři kilowatthodiny energie. Navíc při výrobě elektřiny z vodíku v palivových článcích opět vzniká voda, takže by nebyl problém ji recyklovat a znovu ji použít k další výrobě vodíku. Teoreticky by se podobný systém mohl uplatnit všude, kde nelze připustit výpadek elektřiny – třeba v nemocnicích či v komunikačních centrech.“

Výhled do budoucnosti

Roční provoz pilotního systému akumulace energie z obnovitelných zdrojů energie do vodíku ukázal životaschopnost konceptu a otevřel cestu k dalšímu ladění jednotlivých parametrů. ÚJV Řež bude pokračovat v dalším testování systému za účelem získání komplexnějších dat o spolehlivosti a životnosti jednotlivých součástí.

Dále v Řeži probíhá vývoj alkalického elektrolyzéru, který by se měl vyznačovat nižšími investičními náklady než použitý elektrolyzér typu PEM (není nutné používat katalyzátory na bázi platiny nebo jiných drahých kovů, což vede ke značné investiční úspoře).

Převzato z časopisu Komora
Autor článku: Vladimír Věrčák

Tisknout Vaše hodnocení:

Štítky článků

Související články

Diskuse k článku

+ Nový příspěvek