Fyzika a klasická energetika

Článků v rubrice: 227

Mikrokogenerace

Rozptýlené, neboli virtuální elektrárny si můžeme představit jako energetický systém složený z menších zdrojů elektřiny, které se na přípojkách do rozvodné sítě jeví jako jediný zdroj většího elektrického výkonu. Tyto „elektrárny“ nebudou výhledově vázány jen na solární a větrné zdroje. Cestu do nich nyní hledají i zdokonalené minikogenerační a mikrokogenerační jednotky. Jejich aktuální význam spočívá především v tom, že nabízejí využití odpadního tepla při výrobě elektřiny k vytápění a zvyšují tak účinnost čerpání primární energie paliv z dnešních 40 % až na 90 %.

Fotogalerie (4)
„Průhledná“ minikogenerační jednotka EcoBlue budila obdiv i na EXPU 2010

Revoluce v domovních kotelnách
V době kdy energetika zápolí s problémem jak zvládnout nevyrovnané výkony stále vyššího počtu solárních a větrných elektráren, přichází řada výrobců s malými, tzv. mikrokogeneračními jednotkami na zemní plyn s elektrickým výkonem okolo 1 až až 5 kW a s tepelným výkonem 4 až 12 kW. Tyto jednotky nabízejí ekologicky čistší a údajně levnější zásobování domácností zároveň teplem i elektřinou. „Srdcem“ těchto jednotek velikostí srovnatelných s chladničkou jsou buď na zemní plyn upravené automobilové motory, nebo pokročilé Stirlingovy motory s tzv. volnými písty, pohánějící alternátor. Jednotky jsou instalovány přímo v objektu (nejčastěji ve sklepě) a napojeny jsou na domovní plynárenskou a elektrickou síť. Běžný topný systém se zásobníkem (akumulátorem) horké vody by podle slibů výrobců mohl snížit světu spotřebu primárních energií asi o 30 %, emise CO2 až o 60 %, a kromě zemního plynu by mohl efektivně využívat i bioplyn či biomasu. V současné době již zejména v Japonsku, Britanii a USA pracuje téměř 100 000 takových domácích jednotek. Tyto jednotky jsou obvykle v kompletu s velkými zásobníky horké vody a přídavnými ohřívači cenově srovnatelné s menším osobním automobilem.

Budoucnost je v zapojení do virtuálních elektráren
Budoucnost statisíců takových domovních jednotek, označovaných v Německu jako MikroKWK (Mikro-Kraft-Wärme-Kopplung), nebo MiniBHKW, v anglosaských zemích MiniCHP (Mini Combined Heat and Power), bude mít smysl v případě zapojení do připravovaných virtuálních sítí (tzv. Smart Grids), které budou vybaveny dispečinkem dálkově monitorujícím a regulujícím jejich výkony podle aktuální potřeby základních energetických sítí s velkými elektrárnami se stálým výkonem. S takovým překvapujícím projektem virtuálně řízené sítě s až 100 000 minikogeneračních jednotek EcoBlue® přišel ve spolupráci s automobilkou Volkswagen koncem roku 2009 hamburský energetický distributor Lichtblick. Masivní reklamou v Hamburku se snaží získat zájemce lákavými podmínkami.   

Za startovní jednorázový poplatek 5 000 eur technici Lichtblicku nahradí starý kotel kompaktní minielektrárnou EcoBlue® , tisícilitrovým zásobníkem na horkou vodu, přídavným hořákem, přípojkami na elektrickou a plynárenskou síť Lichtblicku, a to s využitím nového typu inteligentních měřičů (Smart Meters). Jednotka s elektrickým výkonem 20 kW a tepelným až 35 kW bude dálkově řízena a kontrolována prostřednictvím GPS operátory LichtBlicku, který převezme i kompletní servis. Pomocí reklamy se dodnes podařilo získat na 50 tisíc zájemců, kterým Lichtblick slibuje v rámci desetileté smlouvy zaplacení vkladu (při plném využití agregátu, který však zůstává trvale jeho majetkem) už během 4 let.

Druhá síť v Hamburku sází na mikrokogeneraci
Za podobných leasingových podmínek se druhou virtuální síť v Hamburku rozhodla vybudovat konkurenční plynárenská společnost EnVersum, která hodlá použít minikogenerační jednotky Dachs s jednoválcovým plynovým motorem (580 cm3) vycházejícím z tradice firmy Fichtel-Sachs, s elektrickým výkonem 5 kW a tepelným 12,5 kW. Pro malé rodinné domky připravuje se společností SenerTec kompaktní mikrokogenerační jednotku se Stirlingovým motorem pohánějícím lineární generátor s elektrickým výkonem jen 1 kW a tepelným 6 kW, ve skříni velikosti chladničky, která by měla uspokojit potřebu tříčlenné rodiny s roční spotřebou nad 25 000 kWh.

Problémy s měnící se podporou a bonusy jako u solárních elektráren
Optimisticky laděné superprojekty obou konkurentů v době reorganizace centralizovaných elektrorozvodných sítí a měnících se legislativních podmínek vyvolaly okamžitou reakci odborníků. Minikogeneračním „domácím elektrárnám“ vyčítají především až čtyřnásobně vyšší produkci tepla, než jakou potřebují současně stavěné tepelně dobře izolované rodinné domky, což si vynutí jejich odstavování v letním období. Z tohoto důvodu padnou i optimistické kalkulace cen tepla a elektřiny, které navíc neberou ohled na finanční požadavky telekomunikačních společností zprostředkovávajících dálkové ovládání jednotek. O dalším vývoji rozhodnou ekonomické podmínky podpůrných opatření pro „zelené energie“, zatím však mírně řečeno chaotických legislativních opatření zemí EU.

Podrobnější informace najde zájemce na Google pod „Der Mikro-KWK-Markt bis 2020“

Jan Tůma
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Nový obor Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT

Připravit odborníky na bezpečnost a současně zabezpečení jaderných zařízení ve všech jejích ohledech je hlavní cíl nového doktorského studijního programu Fakulty jaderné ...

Vytiskněte si vlastní jaderný reaktor

Jak se pohyb větru přenáší z listů větrné elektrárny na turbínu, co se skrývá uvnitř jaderného reaktoru, nebo jak se chová pára v parogenerátoru.

Desítky slunečních elektráren po celé České republice otevírají své brány

Více než dvě desítky solárních elektráren po celé České republice se v týdnu od 20. září zpřístupní veřejnosti.

Nejvýše položený reaktor

V Bolívijském El Alto v nadmořské výšce 4 000 metrů se začal stavět výzkumný reaktor, který budenejvýše položeným jaderným objektem na světě.

Start 35. ročníku korespondenčního semináře FYKOS

Zajímá Tě fyzika a přidružené přírodní vědy? Rád přemýšlíš o původu a fungování různých přírodních a fyzikálních jevů na Zemi i ve vesmíru?

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail