Mikrokogenerace: řešení pro chytré budovy
 15.1.2013
Evropská
unie, která si uložila ambiciózní cíle v oblasti úspor energie a
využívání obnovitelných zdrojů, hledá nejrůznější cesty, jak toho
dosáhnout. Protože obytné budovy představují 27 % veškeré energetické
spotřeby v EU, zaměřují se programy EU i na tento sektor. Jako
revoluční technické řešení pro energetiku budov přichází tzv.
mikrokogenerace s palivovými články, označovaná zkratkou micro FC-CHP
nebo micro-CHP.
Jednoduché schéma jednotky
micro-CHP ukazuje horní obrázek. Základem je palivový článek, na nějž
navazuje energetická sekce s úpravou vyrobené elektřiny pro praktické
použití a výstupem tepla do otopné soustavy. Tato technologie primárně
vyrábí elektřinu, s teplem jako odpadní energií (článek pracuje při
teplotě 1 000 °C), a hodí se tedy především pro budovy s nižšími
požadavky na teplo a vyšší spotřebou elektřiny.
Nejčastějším
typem palivového článku pro micro-CHP je palivový článek s polymerovou
PEM membránou (Proton Exchange Membrane) – viz dolní obrázek. Jak název
napovídá, vlastností této membrány je, že nepropouští plyny, ale
propouští protony. Membrána odděluje porézní elektrody, na jejichž
plochách s katalyzátorem probíhají elektrochemické děje. Jejich
základem je to, že vodík přiváděný na anodu se štěpí na protony, které
pronikají membránou, a elektrony, které procházejí elektrodou ke katodě
a uzavírají elektrický okruh. Na katodě se elektrony slučují s protony
a se vzdušným kyslíkem přiváděným zvenčí za vzniku vody. Způsoby
získávání vodíku a další technické podrobnosti se liší podle typu
palivových článků.
Každý z těchto článků vyrábí stejnosměrný
proud o napětí 1 V, proto je třeba články navzájem spojovat a vzniklý
proud dále upravovat na parametry využitelné v praxi. Protože tyto
články neobsahují kapalinu, lze jejich velikost a tvar libovolně
přizpůsobovat účelu použití.
Pro podporu technologií
micro-CHP v Evropě vznikl koncem září 2012 pětiletý projekt ene.field,
který 10. ledna 2013 spustil své oficiální webové stánky www.enefield.eu.
Ene.field je projekt
spolufinancovaný Evropskou komisí – Společným podnikem pro palivové
články a vodík (FCH-JU). Základem projektového týmu je devět předních
evropských výrobců, podílejících se na technologiích palivových článků,
spolu se 17 dalšími vzdělávacími a podpůrnými organizacemi. V rámci své
působnosti ve 12 státech EU – Rakousko, Belgie, Dánsko, Francie,
Německo, Lucembursko, Irsko, Itálie, Nizozemí, Slovinsko, Španělsko a
Velká Británie – nabídnou výrobci tisíci domácnostem technologie
micro-CHP. Přitom budou ve spolupráci se zákazníky sledovat otázky
praktického využití těchto technologií v různých typech obydlí,
klimatických oblastech a na různých trzích s cílem zvýšit jejich
praktický přínos pro uživatele a snížit výrobní náklady, tak aby bylo
možné začít s jejich sériovou výrobou.
Očekává
se, že technologie micro-CHP v rodinných domech sníží v porovnání s
kondenzačním kotlem emise skleníkových plynů o cca 20 – 40 %.
redakce Proelektrotechniky.cz
Další informace zde  Přečtěte si také:
 15.5.2014
Jak jsme psali v našem článku První palivočlánková
mikrokogenerace pro domácnosti v Evropě, byla v
dubnu 2014 německým výrobcem tepelné techniky Viessmann uvedena na
německý trh první palivočlánková mikrokogenerační jednotka, určená pro
běžné spotřebitele. Tento produkt s obchodním jménem Vitovalor 300-P
používá palivové články japonského výrobce Panasonic. 
 9.5.2014 Město
Bridgeport v americkém státě Connecticut bude mít již druhý
palivočlánkový energetický zdroj. Po Brigeportském palivočlánkovém
parku bude
v areálu University of Bridgeport instalována 1,4MW palivočlánková
kogenerační jednotka. Na začátku května 2014 to oznámil její dodavatel,
společnost FuelCell Energy
 17.3.2014 Koncem února 2014 byla naše odborná veřejnost seznámena
s novým evropským projektem H2FC – Integrace evropské infrastruktury
pro podporu vědy a vývoje vodíkových a palivočlánkových technologií
směrem k evropské strategii pro trvale udržitelnou, konkurenceschopnou
a bezpečnou energetiku.
 28.1.2014 O metanolových palivových článcích od dánského výrobce
Serenergy jsme již psali v souvislosti s metanolovými palivočlánkovými
automobily. Serenergy nyní uvádí na trh nový metanolový palivový článek
řady H3 500, tentokrát k využití jako záložní nebo doplňkový zdroj
energie, zejména v kombinaci s obnovitelnými zdroji.
 14.1.2014 Americký výrobce průmyslových palivových článků FuelCell
Energy, Inc., o němž jsme psali v souvislosti s palivočlánkovou
kogenerací v nemocnici Hartford ve státě Connecticut, dokončil na samém
konci roku 2013 dodávku „na klíč“ palivočlánkového parku, tedy komplexu
palivočlánkových elektráren, pro jeho provozovatele, energetickou
společnost Dominion.
 30.12.2013 Odborný informační portál FuelCellToday, s nímž naše
redakce spolupracuje, přinesl před Vánoci 2013 analýzu postupu, který
ve svém vývoji a pronikání na trhy zaznamenaly v roce 2013
palivočlánkové technologie ve světě. Analýza se zaměřila na tři typy
produktů, v nichž se palivové články nejvíce uplatňují:
mikrokogenerace, záložní zdroje elektrické energie a palivočlánková
elektrická vozidla. Ukažme si z ní dále některé zajímavé momenty.
 7.11.2013 Společnosti Tokyo Gas Co., Ltd. a Panasonic Corporation oznámily koncem
října 2013, že společně vyvíjejí první palivočlánkovou mikrokogenerační
jednotku pro bytové domy. Jako nejnovější součást rodiny kogeneračních
jednotek pro domácnosti Ene-Farm by měla přijít na trh v dubnu 2014 a
do roka se předpokládá prodat 500 těchto jednotek. Ene-Farm pro bytové
domy pracuje na podobném principu jako palivočlánkové mikrokogenerační
jednotky pro rodinné domy
 13.9.2013
Společnosti Panasonic a Viessmann oznámily začátkem
září 2013, že v dubnu 2014 hodlají uvést do běžného prodeje
mikrokogenerační jednotku s palivovým článkem. Půjde o první
palivočlánkový systém s polymerovým elektrolytem (PEFC) v Evropě určený
pro jednotlivé domácnosti. Systém pracuje s připojením k běžné plynové
síti. Princip mikrokogenerace vysvětluje náš článek „Mikrokogenerace:
řešení pro chytré budovy“. Tento systém, společně vyvinutý oběma firmami a
adaptovaný na požadavky evropského trhu, se skládá ze dvou modulů:
palivočlánkový modul a horkovodní bojler.
 23.4.2013
Americká společnost FuelCell Energy informovala v
polovině dubna 2013, že dodá 1,4MW kogenerační jednotku s palivovými
články DFC1500®
do nemocnice Hartford Hospital v Connecticutu, USA.
Kogenerační jednotku bude vlastnit a provozovat společnost Hartford
Steam Company.
|
