CZ/EN

Sestra ledničky topí a produkuje elektřinu

Původně bláznivý studentský nápad dostal ekologického Oskara a nyní v podobě mikroelektrárny WAVE míří do praxe. V současné době se připravují pilotní instalace. Zájem o tuto technologii mají zejména malé obce, vlastníci lesů, zemědělci, provozovatelé penzionů a ubytoven, ale i CHKO. Mikroelektrárna zaujala zejména obchodníky z Ruska a Kanady. Umožňuje totiž zajistit dodávku elektrické energie i do odlehlých zalesněných oblastí, které nejsou připojeny na rozvodnou síť.

Univerzitní centrum energeticky efektivních budov (UCEEB) spadá pod pražské ČVUT a úzce spolupracuje s Ústavem energetiky, dalším z šestnácti výzkumných ústavů Fakulty strojní (FS). Zde se v polovině roku 2008 zrodil zdánlivě bláznivý studentský nápad. Postavit automatický kotel na biomasu, který by zároveň s teplem vyráběl také elektrickou energii.
Ing. Jakub Maščuch, Ph.D, v současné době asistent Ústavu energetiky a vedoucí jednoho z výzkumných týmů UCEEB, potkal ještě jako doktorand na FS svého školitele, doc. Kolovratníka. Na chodbě fakulty dlouze diskutovali o možnosti výzkumu energetických zdrojů pro decentralizovanou energetiku. Rozešli se s úsměvem a hlavně s „dohodou“, že by bylo dobré „něco“ postavit…

Lehce se to řekne, těžko udělá…

prumysl/pribehy/016842o3.jpgPrincip, na kterém by takové zařízení mohlo pracovat, je relativně jednoduchý a známý. Ve své podstatě se totiž jedná o princip, na kterém funguje jeden z nejběžnějších kuchyňských spotřebičů, kterým je obyčejná lednice. Ta využívá tzv. organický Rankinův cyklus, při kterém se potravinám odebírá teplo, které je následně pomocí kompresoru odváděno mimo prostor lednice. Ale co kdyby se proces obrátil? Zadní strana ledničky by se ohřívala, kompresor by namísto spotřeby elektřinu vyráběl a z místa pro potraviny se teplo odebíralo pro vytápění a přípravu teplé vody…

Na celém světě jsou přibližně dvě desítky pracovišť, které se tímto problémem zabývají. Prakticky použitelných prototypů je však stále jako šafránu. První laboratorní zařízení, využívající dřevěné pelety, se v rámci UCEEB podařilo plně zprovoznit v roce 2012. V rozporu s původní představou ovšem nemělo velikost větší lednice, ale měřilo bezmála čtyři metry a vážilo přes dvě tuny. Ačkoliv se toto řešení ukázalo jako zcela slepá ulička, významným způsobem přispělo k poznatkům a rozvoji zkušeností týmu, který se kolem nápadu zformoval.

Informace o projektu mikroelektrárny pracující na tomto principu začal postupně pronikal na veřejnost. Vývojový tým za ni v roce 2015 získal prestižní cenu E.On Globe Energy Award ČR, a to v kategorii „Nápad“. Nicméně, než byl ve spolupráci ČVUT a UCEEB uveden do provozu prototyp mikroelektrárny v prakticky využitelné podobě, bylo nutné postavit dva další prototypy a vyřešit řadu konstrukčních i legislativních problémů.

V červnu 2016 bylo slavnostně pokřtěno první zcela funkční zařízení, a to za přítomnosti generálního ředitele E.ON Czech AG, Michaela Fehna a místopředsedy vlády Pavla Bělobrádka. A od tohoto momentu se původní čirá fantazie začala měnit v produkt, který přitahuje zájem především z oblastí mimo Českou republiku. Mikroelektrárna totiž zaujala obchodníky z Ruska a Kanady, kteří hledají jednoduché a spolehlivé zařízení do náročných klimatických podmínek v lokalitách, kam se dá jen s obtížemi dopravit nafta a už vůbec do nich nelze přivést elektřinu. Mikroelektrárna WAVE je totiž schopná pracovat zcela autonomně. A protože v těchto oblastech jsou i opravy velmi nákladné, musí být takové zařízení jednoduché a v případě poruchy snadno opravitelné. 

V okamžiku, kdy budou zprovozněny pilotní jednotky a technologie komerčně uspěje mimo naše hranice, bude možné začít pracovat i na snížení pořizovacích nákladů a připravit tak produkt i pro české domácnosti. Na první pohled se nebude nijak zvlášť lišit od běžného automatického kotle na dřevní štěpky, bude ovšem vedle tepla produkovat i elektřinu. A vyrobí jí tolik, že se za dobu své životnosti zaplatí.

Není náhodou, že tento nápad získal ekologického Oskara. Jedná se totiž o maximálně ekologické řešení. Jeden z pilotních projektů dokonce probíhá v prostoru chráněné krajinné oblasti. Pro životaschopnost projektu je také klíčové, že spolupráci FS a UCEEB aktivně podporuje děkan fakulty prof. Valášek a fakt, že již nyní má mikroelektrárna WAVE řadu nadšených obdivovatelů.
Prozatím zařízení dokáže vyrobit 50 kW tepla a 2 až 3 kW elektřiny, což stačí na provoz menší školky či úřadu, rodinného domku anebo může posloužit jako záložní zdroj. V tuzemsku tak mají o mikroelektrárnu WAVE v současné podobě zájem zejména malé obce, vlastníci lesů, zemědělci a provozovatelé penzionů a ubytoven, v zahraničí pak odlehlé komunity v klimaticky náročných oblastech. Jedno ze zařízení již pracuje v rámci objektu ČVUT UCEEB, který částečně vytápí a v případě výpadku elektrické energie funguje zároveň jako její záložní zdroj. Vývoj však směřuje k poměru 50 kW tepla a 10 kW elektrické energie, což možnosti využití zásadně rozšíří.