Milan Smrž, EUROSOLAR.cz 100% OZE a akumulace Milan Smrž, EUROSOLAR.cz Praha, MDA, 17.6.2014

Program vede univerzita v Kasselu Německé regiony a mikroregiony mající v plánu 100% obnovitelné zásobování elektřinou dokončení 2015 až 2030 Program vede univerzita v Kasselu

100% ostrov SAMSOE

biodiesel bioplyn teplo kupují pohonné hmoty, teplo a elektřinu řepku kukuřici odpadní dřevo cca 600 okolních zemědělců prodává biodiesel bioplyn teplo energetický podnik města Mureck kupují pohonné hmoty, teplo a elektřinu obyvatelé města Mureck zbytky po lisování oleje, popel a hnojivo okolní zemědělci kupují

Kněžice - energeticky soběstačná obec 100% elektřiny energetické zpracování odpadů a substrátů v bioplynové stanici prodej elektřiny podle zákona možné využití elektřiny na energeticky náročné výroby elektřina vlastní využití tepla, prodej v kontejneru, skleníky… teplo vize: vykoupení sítě, zlevnění elektřiny

Příklady stávajících a plánovaných 100% regionů program cíl poznámka Plán Dánska „Naše energie“ 100% obnovitelné elektřiny a tepla do 2035 100% obnovitelné energie ve všech sektorech 2050 Kodaň/DK 100% uhlíkově neutrální do 2035 již dnes 40 % cest na kolech Malmo/SE 100% elektřiny do 2020, úspory, efektivita kola, carsharing, pěší zóny, veřejná doprava Freiburg /DE 100% obnovitelné energie do 2035 Lüchow-Dannenberg/DE 100% obnovitelné elektřiny od 2011 na cestě k teplu a dopravě 50 tisíc obyvatel Ulm-Neu Ulm/DE 100% obnovitelné elektřiny do 2020 obnovitelné teplo a mobilita do 2030 285 tisíc obyvatel Wight/UK 100% obnovitelné energie do 2020 142 tisíc obyvatel

Burgenland - modelový region pro obnovitelné zdroje během roku 2013 dosáhl elektrické soběstačnosti z lokálních zdrojů na konci roku 2013 byla výroba 110% a země se stala exportérem čisté el. energie (930 MWinstal větrné energie) plán: koncem roku 2014 - 1,3 GWinstal počet obyvatel 277 569, rozloha 3966 km² hustota  70 obyvatel/km² 

Vyrovnání výroby a spotřeby proměnné energie - závisející na počasí fotovolatiku solární termii větrnou energii lze kompenzovat těmi, které na počasí nezávisí geotermií biomasou hydroenergií (přílivem)‏

Výsledky simulací pomocí programu eurosolar.cz GW požadovaná procenta 40 43 45 48 50 52   8 fotovoltaika 8014 4 vítr 8832 8821 8827 8829 8850 0,5 geoterm 4154 4155 0,39 MVE 1281 1321 1343 1361 1373 1388 0,74 VVE 1034 1069 1092 1117 1127 1135 1 odpadní teplo 5021 5429 5647 5948 6115 6253 2 biomasa 2183 19 3393 5695 2309 2885 bioplyn 386 3724 1202 284 4625 4997 celkem vyrobeno 30910 32555 33681 35402 36548 37679 celkem spotřebováno 27431 29489 30860 32918 34289 35661 nadprodukce 3457 3044 2799 2463 2236 2012 výpadky 20

široké spektrum akumulace pneumatické zásobníky (CAES i AA CAES) - dutiny po těžbě elektromobily s využitím C2G – podpora prodeje supercaps - dnes 0.5 to 30 Wh/kg, výhledově až 3000 Wh/kg setrvačníky - tramvaje Zwickau gravitační akumulace (vodou i skalním blokem, na povrchu i pod mořem…) CSP akumulace do tepla roztavených solí uskladnění vodíku – mnoho možností

Srovnání akumulačních objemů pro 10 MWh obsažené energie přečerpávací elektrárna (h = 360 m) 10.000 m3 tlakový zásobník (200 barů) 1800 m3 elektrochemický akumulátor Li-ion 30 m3 LOHC (liquid organic hydrogen carrier) - 10m3 nafta, benzín, rostlinný olej 1 m3

ceny akumulace ekonomicky nejvýhodnější přečerpávací elektrárny - 3 centy/kWh „týdenní“ akumulace do vodíku nyní stojí 24 centů/kWh, během 10 let na polovinu Li-ion, resp. olověné baterie v decentrálním provozu lze počítat se snížením z 50 na 15 centů/kWh, resp. z 18 na10 centů/kWh veliké akumulátory (přečerpávací, tlakové, vodíkové) jsou náročné na investice , odpis 30 let +, ekonom. riziko elektrochemické akumulátory odpis 10 - 20 let, rychlá stavba, opt. možnost pro současnost snížení ceny pomocí hromadné výroby a technologického pokroku na trhu nová generace Li-ion s 15000 cykly (při denním cyklu tedy 40 let)

ceny akumulace pro fotovoltaiku (SRN) olověné baterie o kapacitě 5 kWh 1.612 € /kWh Li systémy 2.196 € /kWh, „grid parity“ v BRD pro FV s akumulací v letech 2015/2016 (zdroj:BSW) 2013 …. 10.000 akumulátorů pro FV 2014 …..20.000 akumulátorů pro FV podpora akumulace 600 € na 1 kWp FV limity: 30 kWp pro jeden projekt, ne ostrovní systémy

Kreativita akumulace energie obnovitelných zdrojů

obnovitelný metan (e-plyn) rozklad vody přebytečným proudem separace CO2 ze vzduchu či bioplynu reakce CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O (Sabatierova r.) analogie: hν + H20 + CO2+ = C6H12O6 metan do systému zemního plynu elektr. akumulace 50 GWh, metan do potrubí a zásobníků 200 TWh (BRD), u nás alikvótně více

sluneční a větrná energie biometan z bioplynu digescí či SNG přebytečná elektrická energie elektr. síť biomasa, voda, odpadní teplo, geotermální přímý odběr další akumu-lace přímý odběr sluneční a větrná energie elektrolýza η = 0,75 chybějící energie H2 kogenerace v paroplyn. okruhu η = 0,50 O2 vzduch, spaliny z biomasy, bioplyn CO2 reaktor η = 0,95 kogen.teplo akumulace CH4 v infrastruktuře zemního plynu CH4 až 9 % H2 CH4 schéma úplného zásobování elektrickou a velikou částí tepeln energie variantně biometan z bioplynu digescí či SNG

akumulace do tlakové vody - bez nutnosti stavět přečerpávací elektrárny v horách či CHKO Gernot Kloss, inovační kancelář Bochum

Můžeme to zaplatit? celosvětová přestavba na obnovitelné zdroje energie 100.000 miliard USD (uni Stanford a Davis) paliva, pohonné hmoty a elektřina stály roku 2008 5500 - 7500 miliard USD (Werner Zittel, EWG), za 20 let při zvýšení 20% ................ 200.000 miliard USD celosvětová přestavba na 100% obnovitelné energie by tedy stála do 2030 polovinu ve srovnání s fosilně jaderným zásobováním.

dotace a podpora energetiky BRD 1970 - 2010 zdroj: Forum Ökologisch - Sociale Marktwirtschaft 2011

celosvětové dotace do zdrojů energie v miliardách dolarů 7,9 % 16,1 % 11,4 % 20,0 % World Energy Outlook 2011, IEA 2007 2008 2009 2010

www.eurosolar.cz, milan.smrz@eurosolar.cz děkuji za pozornost www.eurosolar.cz, milan.smrz@eurosolar.cz