Na otázky CzechIndustry odpovídá Aleš Doucek, vedoucí oddělení Vodíkové technologie ÚJV Řež
V minulých dnech jste v Řeži uvedli do provozu první dobíječku pro elektromobily v Česku, která je propojená s bezemisním vodíkovým hospodářstvím. Řekněte nám o ní více.
Dobíječka sama o sobě je v zásadě standardní zařízení, takových je v síti Skupiny ČEZ už více než stovka. Na řežském zařízení je unikátní to, že při dobíjení si bere elektřinu z naší lokální sítě, kam dodáváme i „čistou“ energii akumulovanou z fotovoltaických panelů do vodíku. Dobíječka v zásadě doplňuje modelový případ využití akumulace energie do vodíku běžnou domácností. Pilotní projekt akumulace běží u nás v Řeži už tři roky. Instalovali jsme tu malou solární elektrárnu se zásobníkem vodíku. Když svítí slunce, vyrábíme energii a z přebytků se elektrolýzou vyrábí vodík. Když se setmí, vodíkový článek zpětně přeměňuje vodík na elektřinu pro naši testovací domácnost. Zjednodušeně řečeno – k pračce, sušičce a ostatním běžným spotřebičům jsme přidali i možnost dobíjení pro rodinný elektromobil. Úspěšně tím demonstrujeme, že bezemisní domácnost, postavená na využití vodíku a zelené energii není jen vzdálenou fikcí, je to otázka současných možností těchto technologií.
Uplatnění vodíkových technologií se v ÚJV Řež věnujete více než deset let. V jakých oblastech především?
Využití vodíku se opírá o dvě hlavní větve, které se při realizaci většinou prolínají. Jde o aplikace v energetice a o tzv. „čistou mobilitu“, tedy využití vodíku v dopravě. U nás v Řeži se věnujeme aplikacím v obou oblastech.
Můžete nám přiblížit konkrétní výsledky vaší práce?
Prvním viditelným úspěchem byl náš prototyp městského autobusu s trojitě hybridním elektrickým pohonem TriHyBus a první česká vodíková plnicí stanice v Neratovicích. Získali jsme za něj zlatou medaili na veletrhu v Brně a následně byl autobus úspěšně provozován společností Arriva na běžné lince v Neratovicích.
Podporu pro vodíkovou mobilitu v současné době směřujeme do vývoje prodlužovače dojezdu s vodíkovým článkem, který umožní zvýšení dojezdu bateriových elektrovozidel. Tento projekt je součástí konceptu „Smart City“ a bude ho možné použít pro obslužná vozidla ve směnném městském provozu – sypače, multikáry, manipulační techniku nebo třeba i říční přívozy.
S prodlužovačem dojezdu souvisí i naše práce na první vodíkové plnicí stanici, kterou bychom chtěli v Řeži otevřít začátkem roku 2020. Bude sloužit k doplňování paliva dopravních prostředků s nízkou spotřebou – jako jsou kola, miniauta a další. Naše testovací autíčko s označením HyVan už prochází fází adaptace na vodíkový pohon.
Ve spolupráci se společností APT spol. s.r.o. jsme připravili také metodiku výstavby plnících stanic vodíku. Jedná se o přehlednou „kuchařku“, která by měla usnadnit budování a provozování těchto stanic v ČR.
Další příležitosti vidíme v budování plnící infrastruktury nebo ve spolupráci na projektech „vodíkových regionů“ v Moravskoslezském, Ústeckém nebo Středočeském kraji.
Projekt akumulace energie z fotovoltaické elektrárny do vodíku už jste zmínil. Máte i další aplikace v energetické oblasti?
Ve spolupráci s Vysokou školou chemicko-technologickou v Praze jsme navrhli a v roce 2017 představili funkční prototyp zařízení Power-box 180W. Jedná se o přenosný zdroj stejnosměrného napájení s vodíkovým palivovým článkem, který může posloužit například v případě rozpadu elektrizační soustavy, blackoutu. Vodík je dodáván z tlakové láhve, která je umístěna vedle vlastní jednotky. Hlavními výhodami tohoto systému jsou nulové emise (a tedy možnost provozu i v interiéru) a fakt, že výměna tlakových lahví je možná i za provozu.
Kde všude má uplatnění Power-box 180W, je o něj zájem?
Power-box je zamýšlen především pro krizové situace, kdy není možné použít veřejnou distribuční síť. Může být využit pro napájení medicínských přístrojů při transportu raněných nebo orgánů při transplantacích na velké vzdálenosti, jako záložní zdroj pro polní nemocnice, napájení komunikačních a monitorovacích zařízení. Dalším potenciálním trhem může být také dobíjení akumulátorů karavanů či jachet. Zařízení je vhodné i pro záchranáře, pracovníky v energetice nebo telekomunikačních službách.
V současné době probíhají intenzivní jednání s možnými odběrateli i výrobci, ke konkrétním zájemcům ani k cenové politice z pochopitelných důvodů nemohu zatím uvést podrobnosti, nicméně zájemci o technologii se nám ozvali třeba až z Japonska.
V dopravě lze vodík využít buď jako palivo, kdy se spaluje jako např. zemní plyn, nebo v palivových článcích. Která varianta je výhodnější a proč?
V dnešní době je rozvíjena téměř výhradně elektrochemická cesta využití vodíku – tedy palivové články. Jejich hlavní výhodou je vyšší účinnost, tichý a zcela bezemisní provoz. Nulové emise škodlivin jsou důležité především v rámci čisté mobility ve městech.
Jednou z možností je využití vodíku jako záložního zdroje energie. V čem je to výhodnější ve srovnání s ukládáním do baterií?
Obecně vzato jsou akumulátory vhodné pro ukládání energie po dobu několika hodin, maximálně dnů. Naproti tomu vodíkové technologie nebo další technologie power-to-gas umožňují uskladňovat energii i sezónně.
ÚJV Řež nabízí komerční i výzkumné služby pro vodíkovou energetiku a dopravu, které zejména?
Výzkumným projektům se věnujeme průběžně, ale těžiště naší činnosti leží v komerčním využití našeho know-how. Ve všech oblastech vodíkových aplikací jsme schopni nabízet komplexní poradenství. Znamená to návrh vhodných systémů pro konkrétní prostředí a požadavky zákazníka, zhodnocení ekonomických aspektů vybraného řešení, projekční činnosti a samozřejmě i realizaci následného řešení. Jsme schopni pomoci i při zpracování návrhu na spolufinancování projektů z dotačních titulů.
Výzkum a vývoj v oblasti vodíkových technologií zřejmě neprovádíte vlastními silami, ale kooperujete s dalšími subjekty v Česku i zahraničí.
Spolupracujeme samozřejmě s řadou partnerů na vývojových i komerčních projektech a řešíme výzkumné projekty podpořené z dotačních titulů. Například ÚJV Řež je zákládajícím členem České vodíkové technologické platformy (HYTEP) - ta má v současnosti už 12 aktivních členů, mezi nimi například Unipetrol, DEVINN, Český plynárenský svaz, ČVUT FS a další. Na projektu Power-box spolupracujeme s Vysokou školou chemicko-technologickou v Praze, na TriHyBusu se podílela Škoda Electric a další partneři. Součinnost rozvíjíme také se společností APT, spol. s r.o., která je významným hráčem v oblasti dodávek funkčních celků v oboru plnění technických plynů.
Vyplatí se podle Vás více sázet na vodíkové technologie nebo elektromobilitu?
Tyto technologie rozhodně nejdou proti sobě a v budoucnu lze očekávat, že se budou doplňovat. Vodíkový pohon je vhodnější pro těžší vozidla s náročnějšími požadavky na dojezd (autobusy, nákladní vozy, SUV), bateriová elektromobilita lépe poslouží pro menší vozidla a každodenní pohyb na kratší vzdálenosti.
Jak je tomu v zahraničí a co u nás v ČR?
Ve světě jsou už vodíkové technologie běžnou součástí života. Jde hlavně o budování plnících stanic, flotily vodíkových autobusů, čistě vodíková auta, manipulační techniku, instalace power-to-gas nebo vodíkové záložní zdroje energie. Ve skladech po světě manipuluje přes 5000 vysokozdvižných vodíkových vozíků, v Evropě je v provozu téměř 1000 vodíkových vozidel (zejména v Německu, Skandinávii, Velké Británii, Holandsku, Francii). Vodíkové autobusy jsou zapojeny ve veřejné dopravě v Londýně, Hamburku, Miláně, Oslu a dalších městech. V Japonsku běží velmi zajímavý projekt ENE-FARM, který simuluje možnosti energetické nezávislosti domácností v případě živelních katastrof. Je založený na mikrokogeneraci s palivovým vodíkovým článkem, kde se vykazuje kombinovaná účinnost až 95 %. Velmi progresivní je třeba sousední Německo, které provozuje více než 50 vodíkových stanic.
V ČR je už vodík zahrnut v Národním akčním plánu čisté mobility a věřím, že do roku 2025 bude u nás v provozu alespoň 5 až 10 vodíkových plnicích stanic. Náběh máme sice pomalejší, ale v posledních dvou letech se rozhodně blýská na lepší časy.
