Virtuální elektrárny s kogenerací

O přednostech i slabinách decentralizovaného zásobení energií jinak lákavé "zelenější energetiky" se rozpoutává kontroverzní diskuze.

Předností kogenerace neboli technologie společné výroby elektřiny a tepla, uskutečňované už léta ve velkých jednotkách, je zvýšení účinnosti využití primární energie paliv z běžných "elektrárenských" 40 % až na 90 % využitím odpadního tepla spalovacích motorů a turbín k ohřevu vody, vytápění, v případě tzv. trigenerace i k chlazení i ke klimatizaci. Zájem o ně roste s aktuální potřebou využít i energie spalování biomasy, pelet a odpadního průmyslového tepla, nejnověji i solární energii nebo odpadní teplo z vysokoteplotních palivových článků. V době, kdy energetika zápolí s problémem, jak zvládnout nevyrovnané výkony přibývajícího počtu solárních a větrných elektráren, nečekaně přichází řada výrobců s mikrokogeneračními jednotkami na zemní plyn s elektrickým výkonem kolem dvou až deseti kilowattů a tepelným výkonem 30 až 50 kilowattů pro domácnosti.

Pohonným "srdcem" těchto jednotek, velikostí srovnatelných s chladničkou, jsou buď na zemní plyn upravené automobilové motory, nebo pokročilé Stirlingovy motory s volnými písty, pohánějícími mimořádně jednoduchý lineární (nikoliv rotační) alternátor. Instalovány přímo v objektu (nejčastěji ve sklepě), napojeny na domovní plynárenskou a elektrickou síť a topný systém se zásobníkem horké vody by podle slibů výrobců mohly snížit světu spotřebu primárních energií asi o 30 %, emise CO2 až o 60 % a kromě zemního plynu využít i bioplyn, biomasu, solární energii, odpadní teplo z průmyslu, nejnověji i z vysokoteplotních palivových článků.

Budoucnost jen v zapojení do virtuálních elektráren

Na trhu EU dominují značky WhisperGen, Dachs, Viessmann, Vailland, Otag, Baxi aj. (o místo usiluje i český Tedom - nástupnická společnost Liazu), obvykle se v kompletu s řídicími a přípojnými jednotkami a velkým zásobníkem horké vody (800 až 1000 litrů) se nabízejí vzhledem k zápočtu cen vývoje za cenu menších osobních automobilů (12 až 20 000 eur). Návratnost takové investice bez masivní státní podpory je ale víc než utopická. Budoucnost statisíců takových "zelených jednotek", v Německu označovaných KWK nebo BHKW, je představitelná jen v zapojení do připravovaných virtuálních sítí "rozptýlených elektráren", s dispečinkem, dálkově hlídajícím, regulujícím a přizpůsobujícím jejich výkony aktuální potřebě energetických sítí elektráren a plynáren.

Ambiciózní projekty z Hamburku

Mimořádně lákavé podmínky k přechodu na ekologičtější a po splnění všech představ i levnější zdroj tepla a elektřiny ve virtuálně řízené síti až 100 000 mikrokogeneračních jednotek nabídl loni hamburský energetický distributor LichtBlick ve spolupráci s automobilkou Volkswagen. Za startovní jednorázový poplatek 5000 eur technici LichtBlicku nahradí starý kotel minielektrárnou EcoBlue s vodou chlazeným automobilovým čtyřválcem VW na zemní plyn, včetně zásobníku na horkou vodu, a přípojkou do elektrické, plynárenské a telekomunikační sítě. Jednotka bude dálkově řízena a kontrolována prostřednictvím GPS operátorů LichtBlicku, který převezme kompletní servis za paušál 20 eur měsíčně. Agregátem vyrobené teplo a elektřinu podle měřičů spotřeby si bude zákazník kupovat od LichtBlicku za příznivý tarif, k jeho dobru bude společnost proplácet měsíčně pět eur za pronájem sklepa a bonus 0,5 eurocentu za každou do veřejné elektrosítě přepuštěnou kilowatthodinu. Vodou chlazený čtyř válcový motor VW CNG upravený na zemní plyn pohání v jednotce asynchronní generátor s elektrickým výkonem 20 kW a přes výměníky tepla dovoluje otopnému systému objektu odebírat tepelný výkon do 35 kW. I s příslušenstvím - akumulátorem horké vody (800 litrů) a pomocným hořákem pro zimní období - zůstává zařízení trvale majetkem společnosti po smluvní dobu deseti let.

Druhou virtuální síť hodlá za podobných "leasingových" podmínek vybudovat konkurenční plynárenská společnost EnVersum, která vsadila na "vypiplané" jednotky Dachs s jednoválcovým plynovým motorem (580 cm3) s tradicí firmy Fichtel-Sachs, s výkonem 5 kWel a tepelným výkonem 12 kWt. Stovka testovacích jednotek, které se údajně vyplatí domům a domácnostem s ročním odběrem nejméně 50 000 kWh, se již testuje ve vilách, řadových domcích, penzionech a v několika školách v Hamburku.

Není ale vše zlato, co se třpytí

Optimisticky laděné superprojekty obou konkurentů (LichtBlick počítá, že jeho síť v Hamburku bude mít sto tisíc jednotek) v době reorganizace centralizovaných elektrorozvodných sítí, do kterých drasticky přibývají nepravidelné elektrické výkony tisíců větrných a solárních zdrojů, vyvolaly okamžitou reakci odborníků, zejména z plynárenskou konkurencí ohrožených elektroenergetických a distribučních společností. Mikrokogeneračním jednotkám vyčítají až čtyřnásobně vyšší produkci tepla, než jakou potřebují tepelně dobře izolované domky, což si vyžádá jejich dálkové odstavování v letním období a tím optimistické kalkulace cen tepla a elektřiny padnou. Zastánci kogenerace ale vyrukovali s tzv. trigenerací, kdy přepnutím na jiný režim mohou takové mikrojednotky produkovat chlad pro klimatizaci. Všem jde ale o trh, v němž rozhodnou ekonomické podmínky připravovaných, zatím ale nejednotných legislativ zemí EU.

AUTOR: Jan Tůma