Vídeňská plynová elektrárna už vyrábí energii i z vodíku

Plynová elektrárna Donaustadt ve Vídni už spaluje z 15 % vodík. V příštím roce chce Vídeň získat certifikaci pro běžný provoz s vodíkem a otestovat navýšení objemu vodíku na 30 %.

Zaměstnanci vídeňské elektrárny Donaustadt začali spalovaný zemní plyn mísit s vodíkem. Letní pokus zatím přináší dobré výsledky, podíl vodíku se vyšplhal až na plánovaných 15 %. V příštím roce chce Vídeň získat certifikaci pro běžný provoz s vodíkem a otestovat navýšení objemu vodíku na 30 %. Vídeňský test má přitom globální přesah, na světě je totiž v provozu přes 360 turbín stejného typu.

SOUVISEJÍCÍ: Vodík místo plynu. Vídeň přestavuje elektrárnu, aby mohla otestovat nový zdroj energie

Během přibližně deseti dnů od poloviny července do poloviny září provádí vídeňský energetický podnik Wien Energie ve své paroplynové elektrárně Donaustadt pokus s přimícháváním vodíku. Test začal s 5 % vodíku a inženýři postupně dávku zvyšovali na 15 % objemu. Během zkušebního přimíchávání vyrábí plynová turbína elektřinu jako v běžném režimu. Všechny provozní a procesní údaje jsou dokumentovány, detailní vyhodnocení proběhne v dalších týdnech.

Na zkušebním projektu se vedle Wien Energie podílí i německá RheinEnergie, Siemens Energy a v Rakousku působící energetická firma VERBUND. Získaná data budou všichni účastníci podrobně vyhodnocovat do jara 2024. Cílem je získat certifikaci pro přimíchávání až 15 % vodíku do daného typu turbín i v běžném provozu.

V dalším kroku plánují firmy zvýšit podíl vodíku na přibližně 30 %. Celková investice do zkušebního provozu dosáhla 10 mil. euro. Před samotným testem proběhla řada příprav, zejména úpravy turbíny pro přimíchávání vodíku a doplnění potřebné techniky.

Podle Wien Energie má vodíkový pokus v elektrárně Donaustadt evropský a celosvětový význam. Vídeňská provozní zkouška je první svého druhu na světě na komerčně používané paroplynové turbíně v této výkonnostní a účinnostní třídě. Modelu Siemens Energy SGT5-4000F použitého ve Vídni je v Evropě v provozu více než 115 kusů, celosvětově dokonce přes 360.

Při úspěšném dokončení a vyhodnocení zkušebního provozu by turbína mohla získat potřebnou certifikaci již počátkem příštího roku. Pro denní přimíchávání vodíku je však nutné zvýšit výrobní kapacity zeleného vodíku, tedy takového, který vznikl díky obnovitelným zdrojům energie. Experti počítají, že světová produkce vodíku nabere na obrátkách zejména v dalším desetiletí a nejpozději tou dobou budou k dispozici dostatečná množství zeleného vodíku pro využití v elektrárnách a průmyslových provozech, uvádí Wien Energie. 

Turbinenwartung beim Kraftwerk Donaustadt

O produkci vlastního zeleného vodíku usiluje i město Vídeň. Letos zahájilo stavbu prvního městského zařízení na elektrolýzu. Od podzimu může denně vyrobit až 1 300 kilogramů suroviny pro využití ve vodíkových autobusech, pro odprodej soukromým subjektům nebo právě pro přimíchávání v elektrárně. Vídeň vše provádí v režii vlastních městských firem.

SOUVISEJÍCÍ: Vídeň testuje první vodíkové popelářské auto

Městská vodíková strategie je jedním z významných kroků při přechodu dvoumilionového města na uhlíkovou neutralitu do roku 2040. Například již patnáct procent příměsi zeleného vodíku v elektrárně Donaustadt by podle Vídně ušetřilo kolem 33 000 tun CO2 ročně.

Vídeňskou elektrárnu Donaustadt, kde test probíhá, zprovoznila společnost Wien Energie v roce 2001. Zařízení na levém břehu Dunaje vyrábí teplo o výkonu 350 MW a elektřinu o výkonu až 395 MW. V kombinovaném provozu dosahuje účinnosti přes 86 %. V roce 2020 vyráběla elektrárna elektřinu odpovídající spotřebě 850 000 domácností a teplo pro více než 150 000 domácností.

zdroj: tisková zpráva, foto: (c) Wien Energie

27 Comments on “Vídeňská plynová elektrárna už vyrábí energii i z vodíku”

  1. Takže se extrémně neefektivně vyrobí vodík z fosilních paliv jako je zemní plyn, ropa a uhlí, za solidní produkce CO2 a pak se spálí opět s nějakou mizernou efektivitou a výsledkem je další hovadina na mrhání energií zabalená do líbivého greenwashingu…
    Nebo se mylím? :-/
    A jako vylepšení plánují vyrábět zelený vodík brutálně neefektivní elektrlýzou… lol
    Nebude lepší víc zaizolovat baráky a topit rovnou tou elektrkou přímotopama než jí plácat na elektrolýzu?

    1. Já navrhuji jiný úhel pohledu. Rakušáci počkaji až jim němci začnou platit za to, že si od nich vezmou elektriku (záporné ceny na spotu – například zítra od 12ti do 14ti) a s velkými díky vyrobí kolik vodíku jen zvládnou. Vodík nacpou do z poloviny plného zásobníku plynu a tlačí ho na 65% kapacity. No a pak už to známe.

      Nemusí se nám to líbit, můžeme to kritizovat, ale to je tak jediné co s tím můžeme dělat.

      Až si kapitánové našeho průmyslu vytáhnou mozek ze zadku, tak to budeme délat taky.

      1. Mnohem efektivnejsi by bylo ulozit energii ze spotu do baterek a v dobe vysokych cen ji zase prodat. Treba dnes je rozdil mezi min a max cenou kolem 3,60kc/kWh. To je vic nez amortizace baterek. Bohuzel v Cezku zatim zakazane.
        Velke FVE by si tim mohly prividelavat, protoze zarizeni na prevod DC na AC a pripojku uz maji a investice by byly tudiz male.

            1. Nechci zpochybňovat, ale zakázaný? Tady bych si dovolil být citlivější na terminologii toho jak to vlastně je. Předpokládám, že soustava zákonů a různý oprávnění a povolení nakonec vyúsťuje do situace, „že to nejde“ nebo „že se to nevyplatí“, ale zakázaný znamená něco jiného. Například krást a vraždit, to je zakázaný.

      1. Cely clanek nerika uplnou pravdu. Pouzity vodik neni zeleny. Vsimete si pasaze o zacatku vystavby elektrolyzeru. „Od podzimu může denně vyrobit až 1 300 kilogramů suroviny pro využití ve vodíkových autobusech, pro odprodej soukromým subjektům nebo právě pro přimíchávání v elektrárně“. A z toho mnozstvi plyne, ze to na vsechny zamery nebude stacit. Prave Rakusaci se nemuzou odtrhnout o rusackeho plynu a je zrejme, ze ten vodik pochazi ze zemniho plynu. Zrejme dotace a jine cachry udelaji z okliky zemni plyn-vodik-elektrina nejakou zkratku oproti primce zemni plyn-elektrina.

      1. Vyrábí se. Zatím nic moc, ale technologie jsou a nic nebrání velkokapacitnímu nasazení. Tedy jedna věc ano. Nemáme zkušenosti, takže očekávám, že občas někde něco bouchne. To mě trápí mnohem víc, než vlastní výroba. Elektrolýza je technologicky zvádnutá velmi dobře a jsou způsoby, jak účinnost pořád zvyšovat. Běžně je účinnost kolem 75%, novější elektrolyzéry umí kolem 85%, slibují že dokážou i 95%. Který fosilní zdroj dokáže třeba 70%? Pokud je mi známo, tak jen ta paroplynová elektrárna.

        1. Té účinnosti držím palace, ale jakou pak má výroba kyslíku? Je to vůbec matematicky možné? Není to jen trik s metodikou?
          Při výrobě i spotřebě vzniká teplo. Účinnost samotného elektrolyzéru není účinnost zařízení. Obvykle ještě 10% spotřebují pohony a řízení. Testovala se výroba z přehřáté páry účinnost stoupla až o 30%. (Z 50 na 65?) Něco tedy jde vykázat, ale ohřátí páry sníží účinnost pod 50.

            1. 2xH2O (+elektřina + katalyzátor např. KOH nebo NaOH. ) -> 2xH2 + O2 (+teplo)
              Vyrábíme i kyslík.
              Opačně pak 2xH2 + O2 (+ katalyzátor např. platina) -> 2xH2O + elektřina.
              Vodík je odpadní produkt v mnoha chemických výrobách. Tak to šílenství původně vzniklo. Jako využití odpadu.

              1. Ono nejde o to, že vyrábíme vodík a kyslík, ale o to, že H2 slouží přeneseně řečeno, jako zdroj energie. To je ovšem zjednodušení, protože my potřebujeme i O2. Ten je všude kolem a zatím je ho dost. Tedy při výrobě H2 + O2 z vody. Energii vložíme, abychom přerušili chemickou vazbu, která je vlastně vazba slabá – tedy v kvantové fyzice jde o elektromagnetickou interakci. Při slučování vodíku s kyslíkem se děj obrací a energie se uvolňuje. Buď jako energie molekul – kinetická, nebo v podobě fotonů nebo v podobě elektrického potenciálu. Co z toho převáží, závisí na prostředí, kde jsou rozdílné podmínky a tím i rozdílná pravděpodobnost oné přeměny. Například v palivovém článku se děje toto…

                Chemické rovnice:

                Oxidace / odevzdání elektronu
                A n o d a: 2H2 → 4H+ + 4 e −

                Redukce / přijmutí elektronu
                K a t o d a: O2 + 4e − → 2O2 −

                Slučování v elektrolytu: 2O2 − + 4 H + → 2H2O

                Při slučování se dva vazebné elektronové páry s opačným spinem dostanou do pozice, že jsou sdílené mezi atomy H a O. Přitom se uvolní energie, v tomto případě elektrický potenciál. Analogicky je tomu při hoření, kde se uvolňuje kinetická energie a fotony.

                Podle zákonů termodynamiky musí být celková suma energie stejná. Je tedy jedno jakou formou se energie uvolní, je pořád stejná, ale nám není jedno v jakém poměru. Maximální využití palivového čánku je dáno volnou Gibbsovou energií (kolik elektrické energie může teoreticky vyrobit), která je dána parametry prostředí a může být dost vysoká. Účinnost teoreticky může být 100%, tedy beze ztrát. Prakticky, alkalické FC dosahují až kolem 70%, ostatní 30-50%.
                https://www.linquip.com/blog/efficiency-of-fuel-cell/
                Děkuji za diskuzi. Musel jsem si nastudovat docela hodně zdrojů, abych to mohl okomentovat.

            1. To je velmi zajímavé. Že by za nízkou účinnost mohly bublinky by mě nenapadlo.
              Každopádně celé zařízení pak bude mít další režii, jako každé. Od pohonů čerpadel po řídící počítač. Předpokládám, že to budou stláčet do lahví atd. Pak je důležité, kolik je účinnost přeměny zpět na elektřinu. Když to budu srovnávat s motorem, tak bude mnohem lepší, to je již jasné. Ale srovnání s baterií bude horší. Když si budu vybírat pohon, tak to stále vidím na baterii. Mohou to samozřejmě ovlivnit daně.
              Bude se to jistě dál všechno vyvíjet a bude to tedy asi postupně velmi těsné s bateriemi, které se také vylepšují a celý cyklus nabití a vybití má již jen kolem 10% ztrát. A ceny letí dolů. Teď jsme kolem 5tis Kč/kWh. A objevují se stále nové. LTO s 20.000 cykly, hořčíkové – ještě levnější apod.
              Palivové články, ty staré, jsou tak na 5tis USD/kWh. Tak snad ten nový budou prodávat levněji.

          1. Díval jsem se na specifikace komerčních elektrolyzérů a dokáží vygenerovat 1 kg vodíku z cca 55 kWh.
            Existují pokusné elektrolyzéry, které umí zvednout účinnost až na 40 kWh/kg.
            Energie v 1 kg vodíku je 33 kWh (to ale zdaleka neznamená, že ji dokážeme využít se 100% účinností). Energie kyslíku je v tomto procesu zanedbatelná.
            Celkově se jedná o účinné získávání zásob energie, větším problémem jsou ty všechny věci okolo – chlazení, stlačování, čištění vody, doprava, skladování, úniky vodíku, nároky na bezpečnost, podmínka lokalizované výroby alespoň v rámci kontinentu atd.

            1. Píšu, že jsou techologie, které elektrolýzu umí kolem 85%. Špičkově 95%. Co se týče zpětného využití, kombinovaná účiinost při spalování viz výše. Fuel Cell mají účinnost kolem 65%, stacionární by měly mít vyšší, kolem 75%. Teoretická účinnost je někde kolem 85%. Píšu to zpaměti +- nějaké %. Není to tak špatné.
              Samozřejmě bez bezpečného a levného skladování je to o ničem. To je největší výhoda a kvůli tomu se to všechno dělá.

Napsat komentář