Budoucnost německé energetiky: Stoprocentně obnovitelná

Netradiční způsob zálohování nestabilních zdrojů a skladování elektřiny
Inspirace i pro tuzemskou energetiku?

Klasické energetické zdroje patří minulosti, budoucnost mají pouze obnovitelné. Program likvidace jaderné energetiky do roku 2022 je krok správným směrem do stoprocentně obnovitelného světa. Vyřešit lze poměrně snadno i problémy větrných a solárních zdrojů, které budou dominovat, totiž nestabilnost výroby, tvrdí němečtí vizionáři.

Bioplynová stanice jako záloha

Jako zálohu pro případy, kdy nevane vítr nebo nesvítí slunce, se doporučuje zcela ekologický zdroj – bioplyn. V bioplynových stanicích lze vyprodukovat za rok až 500 m3 bioplynu na jednu velkou dobytčí jednotku, případně 6000 kubíků (tráva) až 12 tisíc kubíků (silážní kukuřice) z hektaru. Podle podílu metanu lze z krychlového metru bioplynu vyrobit až 2,2 kWh elektřiny.

Německé sdružení pro bioplyn uvádí, že investiční náklady na instalovaný kilowatt se pohybují mezi 2500 eury u velkých (do 20 MW) a 4000 eury u malých stanic. Výkupní cena činí až 11,55 eurocentu/kWh. Potřebných zhruba tisíc stand-by megawattů přijde na nejméně 2,5 miliardy eur (více než 60 miliard Kč). Na každou hodinu jejich provozu by byl „v pohotovosti“ zapotřebí bioplyn vyprodukovaný za stejnou dobu z exkrementů osmi miliónů kusů dobytka.

„Bioplynový potenciál České republiky činí 500 MW, výrobní náklady se pohybují kolem 4 Kč/kWh a jeden instalovaný megawatt vyprodukuje až osm gigawatthodin elektřiny,“ uvádí místopředseda představenstva České bioplynové asociace Jan Matějka. „Otázku bioplynových stanic jako ‚vyrovnávacích‘ zdrojů pro fotovoltaické elektrárny jsme řešili s distributory elektřiny už před více než rokem. Technicky se jedná o jednoduchou věc, nevychází ekonomika – ERÚ by musel přidat na takovouto výrobu elektřiny dalších zhruba 5 % dotace,“ dodává.

Větrný plyn

Větrnou elektřinu vyrobenou navíc lze využít na elektrolýzu vody, doporučuje druhý námět pro stoprocentně obnovitelnou energetiku. Získaný vodík se sloučí s oxidem uhličitým na metan, fakticky syntetický zemní plyn. Účinnost této přeměny převyšuje podle autorů tohoto projektu 60 procent: „Německá plynová síť představuje obrovské úložiště s kapacitou až 514 miliard kWh. Pro srovnání: Přečerpávací vodní elektrárny v Německu disponují jen 600 milióny kWh.“

Získávání vodíku elektrolýzou vody označuje profesor Vysoké školy chemicko-technologické Karel Bouzek za technologicky zcela zvládnutý proces stejně jako druhý krok výroby tzv. větrného plynu: „Reakce vodíku s oxidem uhličitým se dnes využívá ve velkých technologických zařízeních, avšak pouze ke konverzi zbytkových množství tohoto plynu. Požadavkem je absence katalytických jedů a mechanických nečistot. CO2 vznikající například v tepelných elektrárnách lze tedy využít pouze po odpovídajícím vyčištění.“ Účinnost výroby větrného plynu odhaduje prof. Bouzek na méně než uváděných 60 procent, přičemž při zpětné výrobě elektřiny v paroplynovém bloku se z jeho energie využije sotva polovina.

Přečerpávací vodní elektrárny

Rozkolísávání sítě v důsledku nepravidelného nabíhání obnovitelných zdrojů lze předejít tím, že se získaný proud bude „posílat“ přímo do přečerpávacích vodních elektráren. Přeměna elektrické energie na kinetickou a zpět se tam děje se zhruba 75procentní účinností, až třikrát větší než v případě větrného plynu.

„Za současného stavu větrné energetiky u nás tento model nepřichází v úvahu – její výkon je o několik řádů nižší než kapacita přečerpávacích elektráren,“ poznamenává Miroslav Kopřiva, který řídil výstavbu největší tuzemské přečerpávací vodní elektrárny Dlouhé Stráně v Jeseníkách a v šumperské společnosti Energotis připravuje další projekty těchto zdrojů. Pokud by však výkon větrné farmy činil desítky megawattů, jak se projektuje například v Krušných horách na Chomutovsku, a jednotkový výkon turbosoustrojí byl podobný, je taková kombinace možná. „Další podmínkou je geografická blízkost obou zdrojů a dostatečně ‚tvrdá‘ elektrická síť. Pak taková součinnost může nejen omezit přenosové ztráty, ale změnit náhodný (stochastický) proud z větrníků ve špičkový vodní,“ dodává Kopřiva.

Zdroj: JLM

zpět na úvodní stránku