ÚJV Řež, a. s. Technologie power to gas pro rozvoj obnovitelné a decentralizované energetiky Aleš Doucek 22.11.2016
Způsoby akumulace energie - porovnání
Source: ITM Power plc. 1
Vodíkové hospodářství
2
Výroba FV vs. spotřeba domácnosti 5
19.7.2014 16.7.2014
Výkon [kW]
4 3 2
1 0
0
6
12 Čas [h]
18
24
Návrh a realizace zařízení akumulace energie
Akumulace energie v ÚJV Řež
5
Zařízení akumulace energie do vodíku Hlavní součásti Fotovoltaická elektrárna, Elektrolyzér PEM (elektrická energie vodík), Zásobník na stlačený vodík 10 Nm3, Palivový článek PEM (vodík elektrická energie), Připojení do sítě LDS (simulovaná spotřeba)
6
Experimentální metanizační jednotka, ÚJV Řež
7
Princip metanizace Protiproudý reaktor s pevným katalytickým ložem
4 H2 + CO2 CH4 + 2 H2O Dvoustupňové sušení syntetického metanu
8
Koncentrace CH4 [obj. %]
Výsledky laboratorních testů
Reakční teplota [°C]
9
Vtláčení do plynárenské soustavy Legislativní situace v ČR
Neumožňuje vtláčení čistého vodíku (oproti Německu)
Požadavky na kvalitu (složení)
Definováno pro dvě skupiny plynů (není zřejmé do jaké skupiny spadá náhradní zemní plyn) přírodní (zemní) plyny vs. biometan CH4: >85 obj. % vs. >95 obj. % CO2: max. 5 obj. % H2: N/D vs. max. 0,1 obj. %
Další požadavky: H2O, C2+, a další Wobbeho číslo, spalné teplo, výhřevnost
10
Siemens Elektrolýza
0,1 – 1 MW modul PEM
Areva H2gen Palivový článek
20 - 600 kVA na modul Účinnost > 50% Servis 1x ročně Životnost 15 let PEM
Mikro kogenerace
http://www.callux.net/files/medien/Callux_Standard_15-09-30_engl.pdf
Kvadru-generace s palivovým článkem Nová forma kogenerace
Elektřina, teplo, chlazení, vzduch ochuzený o kyslík (požární odolnost)
Power-to-gas, Falkenhagen Německo Demonstrační projekt Větrné elektrárny (E.ON), 2 MW Přebytky elektrické energie použity na výrobu vodíku
6x Alkalické elektrolyzéry (Hydrogenics)
Vodík vtláčen do plynárenské sítě Až 360 m3 H2/h
15
Hybridní vodíková elektrárna Prenzlau, Německo Větrné elektrárny, cca 7 MW Kogenerační jednotky umožňující využívat bioplyn i směs bioplynu a H2 (až 30 : 70 %) Alkalický elektrolyzér (500 kW ~ 120 Nm3/h) 3 zásobní nádrže H2 (42 bar) => 1,150 kg H2 Bioplynová stanice
2 Kogenerační jednotky Vodík též využíván pro vodíkovou plnicí stanici v Hamburku Do sítě ročně dodáno 16 GWh el. energie (úspora CO2: 9 600 tun) 16
Hybridní vodíková elektrárna Prenzlau, Německo
17
Vodíkové hospodářství
18
Vodík v dopravě Evropě v provozu více než 500 vodíkových vozidel (zejména v Německu, Skandinávii, Velké Británii, Holandsku či Francii). Vodíkové autobusy jsou zapojeny ve veřejné dopravě v Londýně, Hamburgu, Miláně, Oslu a dalších městech. V Německu je provozováno asi 50 vodíkových stanic.
19
Clean Energy Partnership, H2 Mobility Uskupení významných evropských společností pro vytvoření nízkoemisní dopravy s nízkou hlučností a dostatečným dojezdem V Německu deklarováno 400 čerpacích stanic do roku 2023
20
Toyota Mirai
21
Osobní automobily
22
Nejen auta….. vysokozdvižné vozíky, letištní vozíky na kufry, kola, vlaky, tramvaje a v neposlední řadě také malé lodě a trajekty. V provozu je přes 5 000 vysokozdvižných vozíků ve skladech společností jako např. La Poste ve Francii, Wal-Mart a Coca-Cola ve Spojených státech.
23
Čerpací stanice vodíku s integrovanou výrobou
http://www.itm-power.com/product/hfuel
Stav v ČR První demonstrace – projekt TriHyBus
První vodíkový autobus a čerpací stanice v rámci nových zemí EU Realizace projektu 1/2008 až 12/2009 Financování z ERDF, MDČR a vlastních zdrojů konsorcia Byl v provozu na městské lince v Neratovicích Od roku 2017 bude provoz obnoven na cca 2 roky
Hlavní členové konsorcia
ÚJV Řež, a. s. – koordinátor projektu, vlastník Škoda Electric –trakční a řídící systém, kompletace Proton Motor (D) – palivový článek a tlakové lahve
25
Projekt TriHyBus – Neratovice
26
Vodíkový autobus (TriHyBus)
www.trihybus.cz
Zero Emission Ship (Hamburg)
28
Strategické cíle ČR Zajistit první výstavbu prvních čerpacích stanic do roku 2020 Zprůjezdnění ČR v návaznosti na rozvoj v Německu Národní akční plán Čisté mobility požaduje vznik alespoň 2 vodíkových regionů do roku 2020
Transevropská dopravní síť Vhodné umístění: Praha, Ústecký kraj, Brno, Ostrava, Plzeň, Vysočina
ÚJV Řež, a. s. – člen HYTEP
Česká vodíková technologická platforma Cíle Podpora vývoje vodíkových technologií Podpora zavádění vodíkového hospodářství Koordinace Přenos zahraničních zkušeností
Aktivity Publikační činnost Pořádání konferencí a seminářů Reprezentace oboru vůči orgánům státní správy
Česká vodíková technologická platforma - vize Příprava demonstračního projektu vodíkové dopravy v reálném měřítku Doprava bez emisí škodlivých látek a s nízkou hlukovou zátěží Zapojení do celoevropské sítě Zviditelnění vodíkových technologií Získání zkušeností s reálným provozem celého řetězce H2 infrastruktury Demonstrace vyspělosti českého průmyslu v evropském měřítku
Čerpací stanice
Autobus s palivovým článkem
Osobní automobily
Projektové fáze - ČR jako křižovatka H2 Evropy Fáze 1 - Čerpací stanice + onsite výroba vodíku
Fáze 2 - Autobusy s palivovým článkem
Fáze 3 - Doplnění o další odběratele – os.auta, lodě, malá nákladní vozidla
Konference „WHTC 2017“ Červenec 2017 v Praze Mezinárodní konference světového významu Motto „Future might be closer than you think“
34
Děkuji za pozornost
35
Ing. Aleš Doucek, Ph.D.
[email protected]
