Pátek, 29. března 2024

Moderně v energiích - municipální úložiště a sector coupling (CSSC)

Moderně v energiích - municipální úložiště a sector coupling (CSSC)

Význam skladování energie ve městech a sector couplingu roste, vzhledem ke stále větší naléhavosti energetických změn v našem hospodářství. Evropská unie si stanovila jako svou prioritu odklon od fosilních paliv a co největší přechod na obnovitelné zdroje energie. Geopolitické změny v Evropě dále posílí odklon od dovozu ropy a plynu ze zemí mimo Evropskou unii.

Obnovitelná energie je sice čistší než fosilní paliva, ale zároveň s sebou nese její získávání řadu problémů. Větrná a sluneční energie není vždy k dispozici v době, kdy je poptávka po energii nejvyšší. K tomu jsou zapotřebí řešení pro skladování, která umožňují uvolnit obnovitelnou energii v okamžiku, kdy je jí zapotřebí.

Mezi pět hlavních technologií ukládání energie vhodných pro municipality lze počítat přečerpávací vodní elektrárny, skladování tepelné energie (ohřev bojlerů a topení či spouštění chlazení a klimatizací v době, kdy je elektřiny dostatek), baterie využitelné kromě dočasné kompenzace spotřeby a vyrovnávání odběrových špiček i k regulaci frekvence, skladování energie ve stlačeném vzduchu s pomocí reverzibilních turbín a skladování energie v plynech a kapalinách v porézním materiálu pod nízkým tlakem.

Sector coupling má potenciál učinit celý náš energetický systém ,,zelenějším". Toho lze dosáhnout nahrazením fosilních paliv v odvětvích, jako jsou budovy, doprava a průmysl, a to buď prostřednictvím propojení sektorů konečné spotřeby, nebo pomocí integrace v rámci různých odvětví. Skladování energie a sector coupling představují účinné způsoby, jak překonat problémy, které přináší integrace obnovitelných zdrojů energie do energetického systému.

End-use sector coupling představuje využívání bezuhlíkové energie v odvětvích konečné spotřeby. Například elektřina vyrobená ze sluneční energie je dodávaná do odvětví dopravy (elektromobilita, veřejná doprava), pro vytápění nebo zužitkovaná v průmyslu a nahrazuje tak fosilní paliva. Alternativou jsou tepelná čerpadla. Aby se takový proces mohl zavést, je třeba investovat do kapacit na výrobu elektřiny.


Integrace napříč vektory nebo "Power-to-X" představují nepřímý transfer zelené energie do odvětví konečné spotřeby. Toho se dosahuje obnovitelnou výrobou tepla a plynných nebo kapalných nosičů energie, které se následně využívají jako palivo pro koncové užití. Například čistá elektřina může být použita k výrobě vodíku, který může být následně využit v odvětví vytápění.

V Evropě postupně vznikají různé pilotní instalace CSSC. Jedním z příkladů je Rakouské demo centrum, které bylo spuštěno v červnu 2021 jako součást budovy solar.one ve Stegersbachu. Demo centrum je součástí většího kompetenčního centra pro obnovitelné zdroje energie, které využívá řadu různých technologií pro sector coupling a ukládání energie.

Jejich systém CSSC zahrnuje Li-Ion baterie a baterie se slanou vodou pro ukládání elektrické energie, tepelné zásobníky pro ukládání tepla, systém tepelného výměníku/aktivace jádra pro vytápění a chlazení budovy a zařízení pro mobilní skladování pro nabíjení elektrických vozidel, přičemž všechny tyto technologie jsou regulovány monitorovacím zařízením (sledování teploty a přítomnosti) a systémem řízení zátěže a flexibility, který zajišťuje, že budova vždy dostává potřebné teplo a elektřinu.

Elektřina se vyrábí pomocí fotovoltaických panelů a ukládá se do Li-Ion baterií a baterií se slanou vodou pro pozdější použití. Současně se teplo ze slunce zachycuje v tepelných zásobnících. Elektrická energie se částečně využívá pro sector coupling, tedy e-mobilitu (nabíjení elektroaut), zatímco systém výměníku tepla zajišťuje, že teplo může být využito buď k vytápění, nebo chlazení budovy (Power2Heat).


Tento přístup je uhlíkově neutrální a šetrný k životnímu prostředí. Kombinace všech těchto různých řešení má však ještě jednu výhodu. V typických fotovoltaických systémech se přebytečná solární energie dodává do sítě za relativně nízkou cenu a v době omezeného slunečního svitu se veškerá (elektrická) energie musí dodávat ze sítě. To znamená, že výrobci nemají ze svých fotovoltaických systémů velký finanční prospěch a nejsou také nezávislí z hlediska jejich vlastních požadavků na spotřebu energie. Přístup použitý v tomto demonstračním centru však umožňuje spotřebovat velkou část energie, která se vyrábí, přímo v místě a využít elektřinu i pro jiná odvětví (vytápění a mobilitu).

Stegersbach je obec s 2700 obyvateli, která centrum využívá i pro různé akce. Celá budova pojme 200 osob a má generační kapacitu 200 kW. To znamená, že může být zcela energeticky pozitivní a záviset pouze na obnovitelných zdrojích energie. Protože toto množství energie stačí na pokrytí vlastních potřeb, mohla by budova potenciálně zásobovat přebytky fotovoltaické energie i sousední budovy.

Pro všechny zájemce o obecné i podrobné odborné informace doporučujeme školicí moduly, které vznikly v rámci projektu CSSC Lab podpořeného Danube Transnational Programme (č. DTP538) a jsou přístupné na webové platformě www.cssclab.eu.

Autoři: Jan Matějka, Jan Jareš (AgEnDa z.s.)

Sdílet článek na sociálních sítích

Partneři

Asekol - zpětný odběr vysloužilého elektrozařízení
Ekolamp - zpětný odběr světelných zdrojů
ELEKTROWIN - kolektivní systém svetelné zdroje, elektronická zařízení
EKO-KOM - systém sběru a recyklace obalových odpadů
INISOFT - software pro odpady a životní prostředí
ELKOPLAST CZ, s.r.o. - česká rodinná výrobní společnost která působí především v oblasti odpadového hospodářství a hospodaření s vodou
NEVAJGLUJ a.s. - kolektivní systém pro plnění povinností pro tabákové výrobky s filtry a filtry uváděné na trh pro použití v kombinaci s tabákovými výrobky
E.ON Energy Globe oceňuje projekty a nápady, které pomáhají šetřit přírodu a energii
Ukliďme Česko - dobrovolnické úklidy
Kam s ním? - snadné a rychlé vyhledání míst ve vašem okolí, kde se můžete legálně zbavit nechtěných věcí a odpadů