Transformace teplárenství je dennodenním chlebem všech, kteří v oboru pracují. Mnohdy čelí cílům a termínům, které vytyčili politici a bohužel i přes jejich dobrou vůli jsou mnohdy téměř nerealizovatelné.
O transformaci, obtížnosti plnění často politických cílů a energetice jako takové jsme hovořili s ředitelem Výzkumného energetického centra, které je součástí Centra energetických a environmentálních technologii VŠB-TUO, Tadeášem Ochodkem, ředitelem centra energetických a environmentálních technologií VŠB -TUO.
V současné době se řeší přechod teplárenství a energetiky na nízkouhlíková paliva – od uhlí k zemnímu plynu, který má být přechodným palivem, až k obnovitelným zdrojům energie. Jak takovou strategii vnímáte?
Asi se již nevede diskuse, jestli ano, ale jakým způsobem a kdy neboli časový horizont. Dnes je zřejmé, že vytyčené cíle a slíbené termíny přechodu k více ozeleněnému teplárenství a energetice jsou více než optimistické. Mně osobně chybí diskuse s techniky, jestli jsou slíbené termíny realizovatelné technicky a také, zda je to ekonomicky únosné.
Přechod z uhlí k zemnímu plynu je zatím jedinou možností, jak reálně zajistit v současné době spolehlivě výrobu tepla a elektřiny při nižší emisi CO2. Samozřejmě při maximálním možném využití instalovaných technologií OZE. Jediným významným nízkouhlíkovým zdrojem pro výrobu elektřiny v zimním období v ČR je pak pouze jaderná energetika. Vše ostatní je doplňkové.
Spolehlivá a bezpečná dodávka tepla a elektřiny nemůže být závislá pouze na OZE. Vytápět potřebujeme zejména v zimě a na toto období neumíme naakumulovat teplo z letního období. Výroba elektřiny z FVE v zimě je velmi omezená. Výroba elektřiny z větru je velmi obtížně predikovatelná. Využití biomasy pro vytápění má rovněž své limity. V následujícím období bude důležité kromě výstavby dalších zdrojů OZE rovněž maximalizovat energetické úspory. Nicméně růst životní úrovně a růst populace je vždy spojen s nárůstem celkové spotřeby energie.
K vodíku se upínají zraky jako k zelenému palivu budoucnosti. Zatím se ale 96 % vodíku vyrábí z fosilních paliv. Myslíte si, že v budoucnu budeme schopni vyrábět levně tzv. zelený vodík? Dává smysl se takovou cestou ubírat?
Jak říkáte, k vodíku se upírají zraky, ale opět chybí reálný pohled na technicko-ekonomické možnosti jeho výroby. Zatím se plánuje pouze spotřeba, a to je velmi jednoduché. Vodík zatím v teplárenství a energetice nevyužíváme a už jsme mu dali mnoho barev a tím i mnoho překážek.
Dnes je zřejmé, že Evropa nebude schopná vyrobit dostatečné množství zeleného vodíku. Německo jako evropský lídr počítá s jeho importem řádově v množství 70 % plánované spotřeby a zatím není známo odkud. Je třeba si uvědomit, že elektřinu vyrobenou z OZE bude primárně potřebovat distribuční síť. Po omezení výroby elektřiny z uhelných elektráren, budou v síti chybět desítky procent jejich původní výroby.
Výrobu elektřiny z uzavřených uhelných elektráren lze v nějakém čase nahradit její výrobou ze zemního plynu především pro období, kdy nebude k dispozici její dostatek z OZE. Tvrzení, že vodík vyrobíme z přebytku elektřiny z OZE není technicky realizovatelné. Výroba zeleného vodíku v elektrolyzérech je velmi nákladná jak investičně, tak i provozně. Nikde zatím neprobíhá velkosériová výroba elektrolyzérů, a z těch málo známých instalací je zřejmé, že efektivní výroba vodíku vyžaduje jejich trvalý provoz.
Není známa účinnost elektrolyzérů při proměnlivém zatížení, ale je ověřeno, že jejich přerušovaný provoz výrazně sníží jejich životnost. Nikdo se zatím nezmiňuje o nákladech na jejich údržbu a revize, a ty jsou značné.
Vodík, jako prostředek pro akumulaci, je zajímavý pouze v místě jeho výroby. Transport vyrobeného vodíku a další komprese znamená významnou ztrátu jeho energetického obsahu. Je třeba si ještě uvědomit, že objemová výhřevnost vodíku je v porovnání se zemním plynem třetinová. Pro získání reálného pohledu na možnosti využití vodíku pro různé aplikace je nutno urychleně vybudovat pilotní instalace a ty podrobit důkladné technicko-ekonomické analýze. Za velmi důležité považuji podporu výzkumu v této oblasti, a to na mezinárodní úrovni.
Co si myslíte o využití nízkouhlíkového vodíku vyrobeného z odpadu?
Tady mohu jedině konstatovat, že nejsou známé žádné větší aplikace, které by umožnily jejich detailní analýzu. Laboratorní experimentální zařízení jsou od praktické realizace velmi vzdálená.
U vodíku a jeho použitelnosti bude vždy rozhodovat jeho čistota, cena, místo výroby a spotřeby. Tedy celý komplex údajů, který v současné době není k dispozici. Osobně nějakému velkému rozvoji této oblasti nedávám moc velkou šanci. Situace bude obdobná jako u zplyňování biomasy, kde komplikovaná technologie spolu se špatnou ekonomikou čištění vyrobeného plynu eliminuje praktické aplikace této technologie.
Jak moc je vodík perspektivní jako alternativní palivo pro vozidla?
Doprava potřebuje vodík nejvyšší kvality s ohledem na požadavky palivového článku a z toho logicky vyplývá, že výroba vodíku pro tyto účely bude nejdražší. I největší výrobci osobních a nákladních automobilů jsou velmi zdrženliví. Dnes sériově vyrábí osobní automobily pouze dvě značky, nákladní automobily sériově v současné době nikdo nevyrábí.
Technicky jsou vozidla velmi komplikovaná, a i v budoucnu budou drahá. Konkurenční elektromobily využívající dobíjecí baterie jsou již v provozu, a i přes problematické dobíjení a dojezd v nějakém rozsahu si své místo udrží.
Vybudovat vodíkovou infrastrukturu nebude jednoduché (v této oblasti je aktivní zatím jenom Německo) a opět jsme u toho odkud se vezme potřebné množství zeleného vodíku. Další otázkou je jeho cena. Na evropských čerpacích stanicích jsou aktuální ceny vodíku následující: ČR 20 - 30 €/kg, Rakousko 24 €/kg, Německo 15 €/kg, Polsko 16 €/kg. Ovšem to je cena bez rozlišení, zda je to vodík zelený.
Jakým směrem se cena vodíku vydá v budoucnu lze obtížně spekulovat (výroba zeleného vodíku je v současné době minimální). S dojezdem vodíkových automobilů je to velmi podobné jako u elektromobilů s baterií. Deklarovaná hodnota výrobci je v reálných podmínkách o cca 30 % nižší (vlastní zkušenost). Ještě je nutno poznamenat, že k tak komplikovaným vozidlům bude nutno vybudovat zcela novou a velmi sofistikovanou servisní síť. Určitě v nejbližších letech nedojde k významnému nárůstu počtu těchto vozidel, a to u všech typů.
Evropa se ubírá cestou cirkulární ekonomiky a podporuje recyklaci odpadů. Čím dál častěji se tak kromě mechanické recyklace odpadů mluví i o technologiích chemické recyklace. Jaký je váš pohled na využití zplyňování směsných komunálních odpadů v porovnání s klasickým spalováním? V Japonsku už 20 let probíhá zplyňování odpadů a využití syngasu v energetice. Má něco takového budoucnost i u nás?
Dlouhou dobu jsme se na našem centru zabývali zplyňováním biomasy. Když se podíváme na průmyslové aplikace, tak ani ve zplyňování biomasy tyto nejsou v provozu, a to v celé Evropě. Lákavá transformace tuhého paliva na plyn má mnoho technických úskalí spojených zejména s požadavkem na čistotu vyrobeného plynu.
Výrobci kogeneračních jednotek a spalovacích turbín svými požadavky prakticky eliminovali ekonomiku technologie zplyňování. Zplyňování směsných komunálních odpadů je úkol zcela jiné obtížnosti s ohledem na velkou nehomogenitu paliva. Poslední pokus o vybudování velké spalovny směsného odpadu na bázi zplyňování v Anglii firmou Westinghouse byl zcela neúspěšný a po explozi prvního reaktoru byl projekt ukončen. Myslím si, že tudy cesta nevede.
Vzpomínané plazmové zplyňování odpadu v Japonsku je ojedinělou investicí, ale Japonsko je v mnoha podmínkách specifické. Není zde možnost skládkování odpadů a cenová hladina je obecně výrazně vyšší.
S touto technologií jsem se měl možnost seznámit při projektu zařízení pro energetické využití odpadu v Karviné. Tento projekt se nakonec nerealizoval a v porovnání s klasickým spalováním byla technologie výrazně investičně i provozně dražší a také bez jakékoliv evropské reference.
Často se jako ideální energetický mix vnímá kombinace jaderných a obnovitelných zdrojů. Mohou být malé modulární reaktory součástí této cesty?
Uvedený energetický mix se zdá jediným řešením v procesu dekarbonizace. Zrovna jsme v období, kdy byla zastavená realizace jednoho z projektů malých modulárních reaktorů (NuScale v USA). To je významný signál, zejména v oblasti ekonomiky jejich výstavby a provozu.
Zcela zásadní problematikou budoucích projektů bude kromě technologie a ekonomiky, legislativa, licencování, školení personálu apod. Tady jsme na začátku, a chtěl bych být v této oblasti optimistou. Nicméně původní časový předpoklad pro jejich širší uplatnění, tedy pokud vše půjde dle předpokladu výrobních firem, bude po roce 2040.
Komentáře