Trpaslíci budoucnosti

Snížit ztráty způsobené dodávkou energie a tepla na minimum, a naopak maximálně využít energetický potenciál ukrytý v palivu. Sen každého výrobce i odběratele energií nabývá v sousedním Německu konkrétních obrysů. Zhmotňuje se v podobě blokových tepelných elektrárniček, které vyrábějí elektrický proud a teplo pro místní využití.
Od ledna v Německu platí přísné energetické požadavky vztahující se na nové stavby. To spolu s vysokými náklady na vytápění otevírá prostor pro nový typ vytápěcích a současně i energetických jednotek. Domácí minielektrárny jsou vhodné pro domy pro jednu nebo i více rodin, pro turistické chaty, penziony, hotely nebo řemeslné výrobny či menší výrobní haly.
S prvním produktem, který byl propracován až ke komerčnímu využití, přišla společnost Powerplus Technologies. Nabízí malým soukromým spotřebitelům miniblokovou domácí tepelnou elektrárnu na plyn Ecopower e3.0 s jednoduchou instalací. Produkuje elektrickou energii i teplo pro domácnost mnohem úsporněji ve srovnání se spalováním plynu v klasické tepelné elektrárně.
Firma poskytuje také poradenství a následné zajišťování průběžného servisu a údržby.
Powerplus Technologies, která působí ve městě Gera, však již není jediným německým výrobcem minielektráren. V současné době je jich zhruba deset (například Buderus, KW Energie Technik, EAW Energieanlagebau, HD Energie), takže zájemci si mohou vybrat pro svou potřebu energetickou jednotku prakticky "šitou na míru".

Úspory v desítkách procent
Elektrická a tepelná energie z minielektrárny je odebírána ihned na místě. Tím se zvyšuje účinnost produkce tepla a snižují ztráty způsobené přenosem elektrické energie.
Dosavadní zpracovávání zemního plynu pro výrobu elektrické energie v elektrárně a pro teplo v domácnosti provázejí ztráty využitelné energie zemního plynu ve výši čtyřiceti procent. Nové řešení, spočívající ve využití domácích minielektráren, přináší mnohem vyšší využití energie plynu pro výrobu tepla a elektrického proudu, takže ztráty jsou pouze desetiprocentní.
Množství zemního plynu pro výrobu elektrické energie a tepla lze tedy snížit tímto způsobem o třicet procent. A to už je podstatná úspora.
Celospolečenským efektem je kromě toho nižší potřeba primárních energetických zdrojů, nižší emise CO2 a podstatná úspora na nákladech na energie.

Teplo i ze spalin
Minielektrárna Ecopower e3.0 pracuje na principu společné výroby elektrické energie a tepla (viz schéma).
Využívá spalovacího motoru na zemní plyn, který pohání generátor elektrického proudu měnící mechanickou energii na elektrickou. Vznikající teplo ze spalovacího motoru se využívá v plochém tepelném výměníku pro vytápění místností a přípravu teplé vody. Ještě dříve, než plynové spaliny odejdou do komínu, využije se i jejich tepla ve zvláštním výměníku plynových spalin.
Optimální využití odpadního tepla přispívá k vysoké účinnosti minielektrárny a tepelný výkon zařízení dosahuje až 12,5 kilowattu.
Součástí vybavení minielektrárny jsou inteligentní řídicí jednotka, měnič proudu, skříň s výkonnými akumulátory a elektrická rozvodná skříň. S těmito komponenty může minielektrárna podle potřeby dodávat do sítě elektrickou energii o trvalém výkonu až 4,7 kilowattu, což postačí pro velký dům pro jednu nebo dvě rodiny.
Minielektrárna je připojena naveřejnou síť, do níž je automaticky posílán nespotřebovaný elektrický proud. Množství dodaného nebo naopak odebraného proudu je zajištěno instalovaným měřičem.
Kdyby se majitel rozhodl, že bude minielektrárnu pohánět zkapalněným plynem, pak může být zcela nezávislý na dodávce plynu z potrubní sítě. Zařízení se může instalovat i v oblastech bez rozvodu plynu či elektrické energie.
Při větší potřebě energie a tepla lze provozovat paralelně několik minielektráren. Tuto možnost přivítají zejména vlastníci větších objektů, například penzionů, hotelů nebo malých řemeslných a výrobních hal.

Energetická nezávislost
Když se vlastník příslušné nemovitosti rozhodne k pořízení domácí minielektrárny, je povinen dodavatelské firmě poskytnout veškeré potřebné údaje. Ty se týkají energetické náročnosti objektu, který se bude vytápět a zásobovat elektrickým proudem, jeho tepelných ztrát a předpokládaného provozního režimu během roku.
Pořízení elektrárničky se vším příslušenstvím není levnou záležitostí. Náklady se pohybují v řádu statitisíců korun, podle stáří a velikosti budovy, použitých stavebních materiálů, tepelných ztrát a podobně.
Na základě dodané dokumentace projektant a odborný konzultant navrhnou zákazníkovi optimální výkon zařízení, jeho modulů a další vybavení - rozvodnou soustavu, velikost tepelného zásobníku, systém vytápění a další.
Jeden kilowatt výkonu přijde zhruba na 40 až 50 tisíc korun. Firemní odborníci vypočtou dobu návratnosti celé investice.
Protože si vlastník minielektrárny vyrábí elektřinu pro svou spotřebu, není do budoucna ohrožen zvyšováním cen proudu dodávaných energetickými koncerny, jako kdyby byl zcela závislý na jejich dodávkách proudu.
Naopak když všechnu vyrobenou elektřinu nevyužije, zařízení přebytek automaticky pošle do veřejné sítě. Minivýrobce za dodané množství energie samozřejmě dostane zaplaceno.

Více energie, menší daně
Majitel domácí elektrárny navíc může od začátku letošního roku počítat s dotací ve výši několika tisíc eur.
A to není všechno. Za výrobu každé kilowatthodiny dodané do veřejné sítě dostane k ceně podle tarifu ještě od státu bonus 5,11 centu. Krom toho je osvobozen od proudové daně ve výši 2,05 centu za každou kilowatthodinu elektrické energie vyrobenou a spotřebovanou doma.
Palivo je také osvobozeno od energetické daně, která u zemního plynu činí 0,55 centu za kilowatthodinu. Jinak řečeno, dodávku plynu má provozovatel elektrárničky levnější o deset až patnáct procent.

Elektrárny na palivové články
Kromě minielektráren, jejichž srdcem je malý spalovací motor na plyn nebo plynová turbína - jež se však spíše hodí pro průmyslové účely -, se v Německu intenzivně pracuje na projektu s názvem "Callux".
Callux bude v podobně samostatném agregátu využívat k výrobě elektrické energie a tepla výkonných palivových článků na plyn. Tyto jednotky mají pracovat s větším stupněm energetické účinnosti a také zcela bezhlučně, bez vibrací a mají být i šetrnější kživotnímu prostředí.
Pracují tak, že nejdříve se přiváděný plyn, ať už zemní nebo alternativně bioplyn, přemění na vodík, který poslouží v palivovém článku k výrobě energie a produkci tepla.
Tohoto projektu se za vydatné pomoci příslušných spolkových ministerstev účastní výzkumné ústavy i výrobci vytápěcích zařízení, například Hexis, Vaillant nebo Viessmann, a energetické společnosti, jako EnBW, E.ON, Ruhrgas, EWE a další.
V tomto případě však jde o budoucnost, byť nepříliš vzdálenou. Prvních 800 minielektráren na palivové články má být vyzkoušeno zhruba kolem roku 2015. A do té doby už Němci budou mít bohaté zkušenosti s "klasickými" minielektrárnami pracujícími se spalovacími motory a generátory proudu.

AUTOR: Ludvík Tejzr
spolupracovník redakce

30 procent
O tolik se sníží ztráty zemního plynu při výrobě energie v minielektrárně proti klasickým elektrárnám.

Vlastník minielektrárny není do budoucna ohrožen zvyšováním cen proudu dodávaného energetickými koncerny.