Náš soused věří vodíku

Rozhodnutí Německa vypnout do roku 2022 všechny jaderné elektrárny vyvolalo v Evropě rozporuplné reakce. Jedni v tom vidí nesmyslnou panickou reakci na vzdálenou katastrofu, druzí prozíravý krok do budoucnosti, založené na obnovitelných zdrojích. O tom, že zásadní proměna německé energetiky probíhá už dnes, svědčí i jedna aktuální událost: v Německu byla spuštěna první hybridní vodíkovo-větrná elektrárna. Stojí poblíž braniborského města Prenzlau v regionu Uckermark. Jde o výjimečné technické dílo: řeší totiž kritický problém současných obnovitelných zdrojů energie – jejich nestabilitu.

Když fouká i nefouká

Fundamentální součástí celého systému je vcelku běžná větrná turbína, která vyrábí energii v okamžiku, kdy fouká vítr. Když nefouká, může dojít k významné nerovnováze v rozvodné síti. Tento výpadek větrných či solárních elektráren obvykle pokrývá elekt­řina vyrobená z fosilních zdrojů, popřípadě přicházející z jaderných elektráren.

V případě šestimegawattové hybridní elektrárny u Prenzlau je tomu jinak. Větrná turbína je napojena na systém, který pomocí elektrolýzy vyrábí z vody vodík. Tento nejlehčí plyn pak slouží hned několika účelům. Předně: smíchá se s bioplynem a je spálen v kogeneračních jednotkách, které dodávají domácnostem teplo a elektřinu. Pomáhá tak vyrovnat stav, kdy vítr nefouká, a větrná turbína tedy nemůže dodávat energii do sítě přímo. Hybridní elektrárna ji uchovala právě pomocí vodíku, který „nastřádala“ v době, kdy naopak foukalo příliš a všechna elekt­řina nemohla být do sítě „vpuštěna“.

Teplo pro domácnosti je příjemným bonusem, který zkracuje dobu návratnosti investice do celého systému. Ta se vyšplhala k 21 milionům eur, tedy asi 3,5 milionu za megawatt. Pro srovnání, běžná uhelná elektrárna má náklady kolem 1,5 milionu eur za megawatt. Vysoká suma je daní za to, že se jedná o světově první elektrárnu tohoto druhu. Nejde tu proto ani tak o návratnost investice, ale o odzkoušení všech součástí a technologií v praxi. Lze počítat s tím, že hromadná výroba těchto elektráren by cenu snížila.

Další cestu, jak návratnost budoucích „sériových“ verzí urychlit, představují vodíkové čerpací stanice pro automobily. Takových stanic je v Německu zhruba třicet, v následující dekádě jich ale automobilka Daimler a společnost Linde hodlají vybudovat další dvě desítky a kolem roku 2015 plánují přijít na trh s vodíkovými auty. Už dnes prototypy takových aut po světě jezdí, Daimler společně s japonskou automobilkou Honda jsou však v oblasti jejich vývoje výrazně nejdále.

Hybridní elektrárna u města Prenzlau je teprve první vlaštovkou. Podle některých odborníků bude trvat desítky let, než se z podobného řešení stane skutečný standard, možná je to ale příliš opatrná prognóza – v polovině října oznámilo uzavření další smlouvy na výstavbu hybridní elektrárny město Herten. V každém případě je jasné, že náš soused má nakročeno k úplně jiné budoucnosti než například Česká republika.

Sever se propojuje

Německo se v posledním desetiletí neobrací k vodíku jako úplný začátečník, zkoumá jeho možnosti už od první ropné krize v 70. letech minulého století. Od roku 2000 se v Německu rodila národní strategie, kterou z akademické a obchodní sféry postupně na svá bedra přebíral stát. V roce 2008 byla publikována studie s názvem Odkud bude pocházet vodík v Německu roku 2050?. Získávání tohoto prvku je energeticky náročné, zejména pokud se provádí elektrolýzou z vody; výroba ze zemního plynu či ropy zase neřeší problematiku závislosti na fosilních palivech a klimatických změn. Německo se proto hodlá dlouhodobě zaměřit na maximální podíl výroby elektřiny i vodíku z obnovitelných zdrojů. Už dnes se obnovitelné zdroje podílejí na výrobě elektřiny dvaceti procenty a jejich role bude dál sílit.

S tím souvisí i fakt, že během let 2009–2011 byla mezi státy Severního moře uzavřena dohoda o vzájemném propojení energetických sítí a obrovských větrných farem, které mají vyrůst na pobřeží Anglie, Německa a dalších zemí severu Evropy. Vše má být propojeno s Norskem, jehož energetická síť intenzivně využívá přečerpávací elektrárny. Právě ty budou sloužit k vyrovnávání „přetlaků“ při nadvýrobě elektřiny v pobřežních větrných farmách, nebo budou naopak při nižší výrobě energii dodávat.

Vodík není jen doménou Německa. Tak například byla nedávno na tureckém ostrově Bozcaada v Egejském moři zprovozněna jiná hybridní elektrárna, tentokrát vodíkovo-solární. Elektřinu pro výrobu vodíku z vody elektrolýzou dodávají solární panely. Výkon je zatím v desítkách kW, což stačí tak pro dvě desítky domácností, jde však o jednu ze stále schůdnějších cest k budoucnosti nezávislé na fosilních palivech. 

Autor pracuje jako šéfredaktor
magazínu www.hybrid.cz.