Zelený vodík poprvé v českých plynovodech

obnovitelné zdroje energie

Vůbec poprvé v České republice proudí ve veřejné distribuční síti obnovitelný vodík. Skupina GasNet zahájila v Hranicích u Aše v Karlovarském kraji distribuci směsi zemního plynu a vodíku. „Hranice jsou prvním městem v České republice, kde distribuujeme vodíkovou příměs. Ve středoevropském kontextu se jedná o unikátní koncept, protože na rozdíl od jiných obdobných projektů na Slovensku nebo v Německu probíhá výroba vodíku přímo v místě jeho spotřeby,“ říká Andrzej Martynek, generální ředitel skupiny GasNet, a dodává: „Tento pilotní projekt nám přináší cenné zkušenosti z reálného provozu. Zároveň prověřil technické, provozní i bezpečnostní parametry tohoto řešení. Nejde však o model, který bychom nyní automaticky plošně zaváděli i v dalších lokalitách. Vnímáme ho především jako důležitý krok v přípravě na možné budoucí využití vodíku v distribuční síti.“

Vodík obstál. V topné sezoně probíhaly dodávky bez problémů

Definitivní spolehlivost a bezpečnost dodávek plynové směsi pro koncové zákazníky prověřila uplynulá topná sezona. Lidé v Hranicích vytápěli směsí vodíku se zemním plynem celou zimu, protože GasNet zahájil dodávky ve zkušebním režimu už loni na podzim. Po celou dobu pak plynaři pečlivě sledovali a vyhodnocovali provoz svých zařízení včetně několika kontrolních míst u zákazníků.
„Během testovacího provozu se potvrdilo, že distribuční soustava i plynové spotřebiče pracují s příměsí bez jakýchkoliv potíží. Právě zimní období je pro plynárenství klíčové. Spotřeba plynu dosahuje kvůli vytápění maxima a byla to poslední velká zkouška před zahájením pravidelné distribuce,“ popisuje Andrzej Martynek.

Snížení emisí

Vodík v zemním plynu výrazně snižuje emise vznikající při spalování. Hořením vodíku se totiž neuvolňují žádné škodlivé látky, do ovzduší odchází jen čistá vodní pára. V Hranicích nyní GasNet distribuuje 10% příměs vodíku. Zákazníci plyn využívají stejně jako v případě distribuce čistého zemního plynu – plynem se ve městě vytápí, vaří se na něm a pro svou výrobu jej taky využívá místní průmyslový podnik. Celkem se jedná o 360 odběrných míst.
„Náš inovativní projekt v Hranicích jasně prokazuje, že je distribuce nízkoemisního vodíku ve směsi se zemním plynem ve stávající plynárenské infrastruktuře technicky možná. Společně s biometanem se vodík reálně stává dalším nízkoemisním plynem, který můžeme už nyní vtláčet do veřejné distribuční sítě. Jako distributor se na postupné navyšování jeho podílu v plynárenské infrastruktuře dlouhodobě a systematicky připravujeme. Další rozvoj využití vodíku se bude samozřejmě odvíjet od jeho ceny a dostupnosti na energetickém trhu,“ vysvětluje Andrzej Martynek z GasNetu.

Místní vodík do místních plynovodů

Vodík pro Hranice se vyrábí v blízkém okolí města. Jeho produkci zajišťuje Farma Trojmezí, která pro jeho výrobu využívá obnovitelnou elektřinu z vlastního větrného a solárního parku. Vyrobený vodík se následně skladuje v nadzemních zásobnících, ze kterých putuje vodíkovodem do směšovacího zařízení. Tady jej plynaři z GasNetu smíchají v potřebném poměru se zemním plynem a směs je vtláčena do místní distribuční sítě, kterou je dopravena už přímo k zákazníkům. Směs se spotřebuje přímo ve městě a jeho okolí, protože celá místní síť funguje jako uzavřený ostrov.

„Na počátku stál projekt větrného parku v Trojmezí – Hranice u Aše, který jsme s výkonem 2,7 MW uvedli do provozu v roce 2007. Při rozšiřování o solární část parku jsme začali hledat efektivní způsob, jak v místě co nejlépe využít přebytky vyrobené elektřiny z obnovitelných zdrojů. Inspiraci jsme našli v roce 2018 v Německu, kde jsme se seznámili s projekty přeměny elektřiny na vodík a jeho následného přimíchávání do zemního plynu. Právě tato zkušenost nás přivedla k myšlence připravit obdobné řešení také v Hranicích,“ říká Václav Benedikt, předseda představenstva Farmy Trojmezí a. s.

Plynovody i kotle jsou na směs připraveny

Před spuštěním projektu provedl GasNet ve spolupráci se Strojírenským zkušebním ústavem, Technickou inspekcí ČR a Asociací pro optimalizaci komínů a spalování (APOKS) rozsáhlé kontroly plynových spotřebičů a spalinových cest na všech odběrnýchmístech ve městě. Výsledky potvrdily, že zařízení zákazníků mohou směs bez problémů využívat. Stejnou kontrolou s pozitivním výsledkem prošla i plynárenská zařízení provozovaná GasNetem. Při výstavbě místní sítě byly už v minulosti použity materiály a technologie umožňující bezpečnou distribuci směsi.

Technické informace

Místní síť (GasNet)
Koncová větev vysokotlakého plynovodu, 38 km místní sítě (materiál plastpolyetylen, výstavba v roce 2001).
Distribuce směsi v úrovni 5 % až 10 %.
Úspory emisí CO₂: 100 t CO₂·a^–1, cílem 207 t CO₂/rok.
Výrobna vodíku (Farma Trojmezí)
Lokální výroba: elektrolyzér o výkonu 0,6MW (fotovoltaická elektrárna 2,0 MW, větrná elektrárna 2,7 MW).
Kvalita vodíku: H2 99,998 mol%, O^₂
Tlak a objem zásobníků vodíku: 35 bar / 4 × 95 m³.
Výrobní kapacita: 80 t·a^–1 (lze rozšířit 150 t·a^–1).
Směšovací zařízení (GasNet)
Kontejner směšování: 1300 Nm³·h^–1; 25 bar(g).
Kontejner měření: obchodní měření a kvalita.
Propojovací potrubí: 2× vysokotlaký ocelový plynovod DN 100 (400 m).

Kromě GasNetu se do projektu zapojili i další plynárenští experti. Zařízení pro míchání vodíku a zemního plynu dodala na míru společnost Hutira. Na nastavení řízení celého systému se podílela firma Orise, která se zaměřuje na automatizaci a digitalizaci průmyslové výroby. Výrobce plynových zařízení Baxi dodal na část kontrolních míst plynové kotle nové generace. Technici z Asociace pro optimalizaci komínů a spalování (APOKS) pak kromě kontroly spalinových cest provedli i odborné měření emisí spalin z plynových kotlů domácností.
Hlavním dodavatelem stavby výrobny vodíku byl Unigranit Písek a. s., elektrolyzér vyrobila společnost Enapter S.R.L., zásobníky vodíku BAEST Machines & Structures, a. s. a vodíkovody postavil Charmont s. r. o.

❑ Zdroj: gasnet.cz