ÚJV Řež, a. s. Technologie power to gas pro rozvoj obnovitelné a decentralizované energetiky. Aleš Doucek

Transkript

1 ÚJV Řež, a. s. Technologie power to gas pro rozvoj obnovitelné a decentralizované energetiky Aleš Doucek

2 Způsoby akumulace energie - porovnání Source: ITM Power plc. 1

3 Vodíkové hospodářství 2

4 Výroba FV vs. spotřeba domácnosti Výkon [kw] Čas [h]

5 Návrh a realizace zařízení akumulace energie

6 Akumulace energie v ÚJV Řež 5

7 Zařízení akumulace energie do vodíku Hlavní součásti Fotovoltaická elektrárna, Elektrolyzér PEM (elektrická energie vodík), Zásobník na stlačený vodík 10 Nm 3, Palivový článek PEM (vodík elektrická energie), Připojení do sítě LDS (simulovaná spotřeba) 6

8 Experimentální metanizační jednotka, ÚJV Řež 7

9 Princip metanizace Protiproudý reaktor s pevným katalytickým ložem 4 H 2 + CO 2 CH H 2 O Dvoustupňové sušení syntetického metanu 8

10 Výsledky laboratorních testů Koncentrace CH 4 [obj. %] Reakční teplota [ C] 9

11 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 CH 4 : >85 obj. % vs. >95 obj. % CO 2 : max. 5 obj. % H 2 : N/D vs. max. 0,1 obj. % Další požadavky: H 2 O, C 2+, a další Wobbeho číslo, spalné teplo, výhřevnost 10

12 Siemens Elektrolýza 0,1 1 MW modul PEM

13 Areva H2gen Palivový článek kva na modul Účinnost > 50% Servis 1x ročně Životnost 15 let PEM

14 Mikro kogenerace

15 Kvadru-generace s palivovým článkem Nová forma kogenerace Elektřina, teplo, chlazení, vzduch ochuzený o kyslík (požární odolnost)

16 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 m 3 H 2 /h 15

17 Hybridní vodíková elektrárna Prenzlau, Německo Větrné elektrárny, cca 7 MW Kogenerační jednotky umožňující využívat bioplyn i směs bioplynu a H 2 (až 30 : 70 %) Alkalický elektrolyzér (500 kw ~ 120 Nm 3 /h) 3 zásobní nádrže H 2 (42 bar) => 1,150 kg H 2 Bioplynová stanice 2 Kogenerační jednotky Vodík též využíván pro vodíkovou plnicí stanici v Hamburku Do sítě ročně dodáno 16 GWh el. energie (úspora CO 2 : tun) 16

18 Hybridní vodíková elektrárna Prenzlau, Německo 17

19 Vodíkové hospodářství 18

20 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

21 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

22 Toyota Mirai 21

23 22 Osobní automobily

24 Nejen auta.. vysokozdvižné vozíky, letištní vozíky na kufry, kola, vlaky, tramvaje a v neposlední řadě také malé lodě a trajekty. V provozu je přes vysokozdvižných vozíků ve skladech společností jako např. La Poste ve Francii, Wal-Mart a Coca-Cola ve Spojených státech. 23

25 Čerpací stanice vodíku s integrovanou výrobou

26 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

27 Projekt TriHyBus Neratovice 26

28 Vodíkový autobus (TriHyBus)

29 Zero Emission Ship (Hamburg) 28

30 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

31 ÚJV Řež, a. s. člen HYTEP

32 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

33 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

34 Projektové fáze - ČR jako křižovatka H 2 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

35 Konference WHTC 2017 Červenec 2017 v Praze Mezinárodní konference světového významu Motto Future might be closer than you think 34

36 Děkuji za pozornost 35 Ing. Aleš Doucek, Ph.D.