Přečtěte si:  Zpráva z konference Smart city v praxi V včetně prezentací a videozáznamu




Pozvánky na akce


Stalo se














Projekt DESS2020+: výzkum pro ostrovní systém elektrické energie z vodíku

27.9.2016 Decentralizace energetických zdrojů pro místní spotřebu v domácnostech spolu s využíváním obnovitelných zdrojů energie je stále aktuální téma. Příkladem je i německý projekt DESS2020+(District Energy Storage and Supply System 2020+), který byl odborné veřejnosti představen začátkem září 2016.

Cílem projektu je vytvořit uzavřený, tedy ostrovní, energetický systém pro obytné oblasti, pokrývající cca 100 domácností. S jeho využitím by byla v místě vyráběna energie z obnovitelných zdrojů a v místě rovněž skladována a spotřebována.

Jako nosič energie vyhovující těmto požadavkům byl zvolen vodík. V porovnání s bateriovými zdroji se v daném měřítku jeví jako efektivnější než využívání obnovitelných zdrojů v kombinaci s bateriovými zásobníky energie.

Energetická soustava bude sestávat ze tří hlavních částí (viz obrázek níže):
•    elektrolyzér s protonvýměnnou membránu (PEM) poháněný elektřinou z obnovitelných zdrojů, například solárních,
•    palivočlánkový zdroj s pevnými oxidy (SOFC) pro výrobu elektrické energie z vodíku a pro ohřev vody,
•    několik zásobníků vodíku.

ZVĚTŠIT OBRÁZEK

Palivové články typu SOFC mají energetickou účinnost 35 – 43 %. Jako elektrolyt slouží různé keramické sloučeniny, například sloučeniny zirkonu a ytria nebo skandia. Protože pracují při vysokých teplotách (cca 500 – 1000°C), lze jejich teplo využít také pro vytápění a jako zdroj teplé vody pro domácnosti. Díky těmto vysokým teplotám také nepotřebují ke svému fungování drahou platinu jako katalyzátor, což příznivě ovlivňuje jejich cenu. Vysoké provozní teploty pochopitelně vyžadují delší náběhové časy, proto se tyto palivové články uplatní zejména tam, kde mohou být setrvale v provozu, jako třeba právě v tomto případě.

Další výhodou tohoto typu palivových článků pro tento účel je, že v případě potřeby mohou jako vstupní médium používat nejen vodík, ale také např. zemní plyn.

Předpokládá se, že vyrobený vodík bude sloužit rovněž jako zdroj energie pro palivočlánkové automobily. Zde bude třeba vyřešit technický problém: Zatímco vodík zásobující energií obytné budovy má tlak 5 MPa, pro pohon vozidel bude třeba jej stlačit na cca 80 MPa (nádrže vodíku pro palivočlánkové automobily standardně používají tlak 70 MPa). K tomuto účelu se zkoumá využití vhodného nízkoúdržbového elektrochemického kompresoru.

Elektrochemický kompresor vodíku lze přirovnat k elektrolyzéru s protonvýměnnou membránou (PEM). Zde se však nerozkládá voda na kyslík a vodík, nýbrž vodík o nízkém tlaku je přiváděn na anodu, protony prostupují membránou a hromadí se na katodě, kde se opět slučují s elektrony procházejícími elektrickým obvodem na atomy vodíku, ovšem o vyšším tlaku. Takovéto jednotky jsou zapojeny do série, která postupně zvyšuje tlak vodíku. Takto lze stlačit vodík na více než 70 MPa při účinnosti přes 80 %.

Členové projektového týmu jsou firma Robert Bosch GmbH jako koordinátor a dále výzkumná instituce Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE a německé Spolkové ministerstvo hospodářství a energetiky (BMWi). Projekt poběží do října 2018.

Projekt je součástí tzv. šestého programu energetického výzkumu (BMWi) nazvaného „Výzkum pro ekologickou, spolehlivou a dostupnou dodávku energie“.

redakce Proelektrotechniky.cz

Ilustrační foto © archiv redakce Proelektrotechniky.cz

Obrázek © Robert Bosch GmbH

Další informace zde

Přečtěte si také:

3,7MW palivočlánková elektrárna pro Connecticut: malá plocha, 60% účinnost

21.9.2016 Stacionární palivočlánkové zdroje se rozvíjejí v podobě mikrokogenerace i v megawattovém měřítku. Americký výrobce FuelCell Energy, jeden z nejvýznamnějších dodavatelů na tomto trhu, oznámil v září 2016 vývoj a vybudování takovéto palivočlánkové elektrárny ve městě Danbury v americkém státě Connecticut. 


IRENA hlásí: Náklady na elektřinu ze slunce a větru mohou klesnout o 26 – 59 %

12.7.2016 Mezinárodní agentura pro obnovitelnou energii (International Renewable Energy Agency – IRENA), mezivládní organizace pro podporu využívání obnovitelných zdrojů energie, jejímž členem je i Česká republika, vydala v červnu 2016 svoji nejnovější zprávu. Tato zpráva obsahuje některé zajímavé prognózy. 


Nissan vyvíjí etanolový palivočlánkový automobil originální koncepce

21.6.2016 Palivočlánkové automobily používající palivové články s protonvýměnnou membránou a jako palivo čistý vodík (například Hyundai ix-35, Toyota Mirai nebo Honda Clarity FCV) jsou dnes na cestě ke komercializaci. Jejich hlavním problémem je však nedostatečně rozvinutá vodíková infrastruktura. Japonská automobilka Nissan, světový leader na trhu s bateriovými elektromobily, se proto rozhodla využít jako zdroj vodíku surovinu mnohem dostupnější: etanol, resp. bioetanol, z něhož se vodík vyrobí ve vozidle chemickou reakcí. 


Městský palivočlánkový park v Soulu: Jižní Korea rozvíjí palivočlánkovou energetiku

8.6.2016 Kromě palivočlánkového parku Gyeonggi Green Energy, prozatím největšího na světě, se v Jižní Koreji rozvíjí palivočlánková energetika v megawattovém rozsahu i v dalších energetických zařízeních. Těch je nyní v zemi více než dvacet a jejich celkový výkon přesahuje 150 MW. Jak byla v květnu 2016 informována odborná veřejnost, nejnovějším z nich bude 20MW palivočlánkový park v hlavním městě Soulu 


Další rekord Panasonic v PV technologiích: po rekordní účinnosti článku rekordní účinnost modulu

30.3.2016 Po rekordní účinnosti křemíkového krystalického fotovoltaického článku, jehož společnost Panasonic dosáhla na jaře roku 2014, nyní tato společnost avizuje také překonání rekordní účinnosti celého fotovoltaického (PV) modulu. Na úrovni výzkumu bylo v polovině ledna 2016 dosaženo účinnosti modulu 23,8 %. Byl tím překonán předchozí rekord amerického výrobce SunPower z listopadu 2015, který činil 22,8 %. 


Energie pro obytný komplex Phi Suea House v Thajsku: jen slunce a voda

15.3.2016 Projekty využívající ukládání energie z obnovitelných zdrojů do vodíku s následnou výrobou elektřiny v palivových článcích zaznamenaly důležitý milník v podobě nového obytného komplexu Phi Suea House v thajském městě Chiang Mai, jehož energetické hospodářství pracuje plně v ostrovním režimu a kombinuje fotovoltaické zdroje, elektrolyzér, zásobník energie a palivové články. Jde o největší projekt tohoto druhu na světě. Světová odborná veřejnost byla s tímto projektem seznámena v únoru 2016. 


Palivočlánková elektrárna ve Stade: první úspěšné výsledky z provozu

11.2.2016 Palivočlánková elektrárna v německém městě Stade je v přípravě od roku 2014. Na konci ledna 2016 byla tato elektrárna, využívající jako zdroj energie alkalické palivové články, oficiálně uvedena do provozu. Přitom dosáhla významných provozních výsledků a bylo získáno množství potřebných dat pro další zdokonalování systému. 


Projekt Grid4EU: demonstrační fáze úspěšně uzavřena

8.2.2016 Ve druhé polovině ledna 2016 byla v Paříži při závěrečném slavnostním setkání v Paříži uzavřena demonstrační fáze evropského programu Grid4EU, zaměřeného na podporu rozvoje energetických sítí typu smart grid. Jedním z demonstračních projektů v rámci Grid4EU je i Smart region Vrchlabí, který je zde označen jako Demo 5.


Farmaceutická společnost Pfizer bude využívat palivočlánkovou kogeneraci

13.1.2016 Palivočlánkové kogenerační jednotky megawattové řady nabývají stále více na zajímavosti nejen v administrativě a veřejných službách, ale také v průmyslu. Důkazem toho je i připravovaná palivočlánková kogenerační jednotka, která bude instalována ve 160hektarovém výzkumném a vývojovém areálu globální farmaceutické společnosti Pfizer v Grotonu v americkém státě Connecticut. Jejím dodavatelem je americký výrobce FuelCell Energy, který o tom začátkem ledna 2016 informoval světovou odbornou veřejnost. 


Akumulace energie z OZE ve vodíku: ÚJV Řež představil podrobné výsledky projektu

16.10.2015 S unikátním českým pilotním projektem „Akumulace energie z OZE ve vodíku“, jehož hlavním nositelem je ÚJV Řež, jsme naše čtenáře již dříve seznámili v článku V Řeži pomáhají urychlit nástup „vodíkové“ ekonomiky. Na semináři „Vodík – energie budoucnosti“, pořádaném v říjnu 2015 Hospodářskou komorou ČR ve spolupráci s ÚJV Řež a Českou vodíkovou technologickou platformou (HyTEP), byly prezentovány některé další zajímavé podrobnosti. 


Palivočlánková kogenerace: FuelCell Energy a E.ON společně v Evropě

11.8.2015 Zatímco Evropa zkoumá a vyvíjí, Amerika prodává – a to i v Evropě. Tak by se dala s jistou nadsázkou charakterizovat situace v oblasti palivočlánkové kogenerace. Důkazem je i dohoda mezi americkým výrobcem palivočlánkových technologií FuelCell Energy a německou energetickou společností E.ON z konce července 2015 o společné nabídce palivočlánkových kogeneračních jednotek 


Trojitě generační zařízení: výroba vodíku, elektřiny a tepla ze zemního plynu nebo bioplynu

26.6.2015 Americký výrobce palivočlánkových technologií pro výrobu elektřiny a tepla, společnost FuelCell Energy, představil koncem května 2015 veřejnosti trojitě generační energetické zařízení s výkonem řádově v megawattech, které dokáže ze zemního plynu nebo bioplynu prakticky bez emisí vyrobit čistý vodík pro palivočlánková vozidla nebo jiné aplikace, spolu s teplem a elektřinou.  


Palivočlánková kogenerace pro Spolkové ministerstvo pro vzdělávání a výzkum

18.12.2014 Berlínský kancelářský komplex německého Spolkového ministerstva pro vzdělávání a výzkum (BMBF) uvede do provozu palivočlánkovou kogenerační jednotku. Jejím dodavatelem bude FuelCell Energy Solutions GmbH, dceřiná společnost amerického výrobce palivočlánkových technologií FuelCell Energy. 


Naše tipy


















Copyright © 2012 – 2020 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services