Proběhla konference Nekonvenční zdroje elektrické energie

Úvod

U zrodu konference stála Československá vědeckotechnická společnost (ČSVTS), na jejíž půdě byly prezentovány referáty a přednášky z oblasti elektrochemických systémů, tj. primárních článků, akumulátorů, palivových článků a dalších příbuzných oborů. Vysoký zájem o tyto přednášky logicky vedl ke vzniku pravidelných konferencí nesoucích název Chemické zdroje elektrické energie.

V 80. letech se konference účastnilo přes sto odborníků a počet příspěvků se blížil 50. V 90. letech po privatizaci státních podniků noví zahraniční majitelé zaváděli do výrobních provozů své technologické postupy a rušili vývojová a výzkumná oddělení ve firmách. V důsledku toho došlo k odlivu špičkových odborníků do jiných oblastí. Výzkum a vývoj na poli elektrochemických zdrojů probíhal téměř výhradně na půdě vysokých škol a akademie věd. Konference proto byla v tomto období pořádána pouze každý druhý rok.

Na přelomu tisíciletí bylo rozhodnuto konferenci rozšířit o další vědní obory a soustředit se i na problematiku obnovitelných zdrojů elektrické energie. S tím souvisí i změna názvu na Nekonvenční zdroje elektrické energie. Nové zaměření konference zvýšilo jednak počet účastníků, ale hlavně přineslo nové pohledy na tradiční problematiku od odborníků příbuzných vědních oborů.

V letošním roce byla z pochopitelných důvodů věnována zvýšená pozornost fotovoltaice, ale i větrné energii. Pro vybrané účastníky začal letošní 31. ročník konference již 7. září 2010 exkurzí v laboratořích Ústavu elektrotechnologie na Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně. Večer potom program pokračoval neformálním přátelským posezením účastníků konference v penzionu U tří volů v Býkovicích, kde probíhaly i přednášky v následujících třech dnech.

Středa

Dopolední blok

Odborný program konference zahajoval blok přednášek věnovaných obnovitelným zdrojům, zejména fotovoltaice a větrným elektrárnám. Úvodní přednáška byla věnována přehledu rozvoje obnovitelných zdrojů v letošním roce a probíhajícím legislativním změnám. Řada témat již byla na portálu TZB-info v průběhu roku publikována, další informace lze nalézt na webu www.czrea.org. Posluchače zajímaly především probíhající legislativní změny a dopad podpory OZE, KVET a DZ na ceny elektřiny pro koncové odběratele. Další přednášky byly věnovány perspektivám fotovoltaiky a větrné energetiky a v druhé části otázkám souvisejícím se stabilizací energetické soustavy.

Bronislav Bechník: Obnovitelné zdroje energie, současný vývoj v ČR
Radek Bilko: Fotovoltaika a výhled do budoucna
Pavel Prchal: Vývoj větrné energetiky, aktuální stav, limity rozvoje a ekonomika
Petr Dvořák: Systémy pro uchovávání energie
Edmund Pantůček: Systémy řízení a sledování pro regenerativní zdroje

Odpolední blok

Odpolední blok byl věnován praktickým a experimentálním problémům fotovoltaiky. Zkušenosti ze Slovenska ukazují, že při nevhodném nastavení výkupních cen vede omezení rozsahu instalací ke korupci a spekulacím. Potvrzuje se tak názor Evropské fotovoltaické průmyslové asociace (EPIA), že nejefektivnějším způsobem regulace instalovaného výkonu je výkupní cena. Musí však být k dispozici nástroje pro její účinnou regulaci.

Mezi jinými bylo prezentováno, že z ekonomického hlediska může být vhodné dimenzovat střídače fotovoltaických elektráren na nižší výkon než je výkon panelů. V diskusi však byl přednesen opačný názor, že životnost střídače závisí na úrovni zatěžování, při výkonech blízkých nominálnímu výkonu se životnost střídače zkracuje.

U velkých systémů na zemi může být nižší sklon panelů výhodnější, protože se tím sníží vzájemné stínění řad. Rozdíl se pohybuje kolem jednoho procenta roční výroby energie, což při dnešních cenách vypadá zanedbatelně. Při nižších výkupních cenách se však může jednat o zajímavou položku, která zlepší ekonomiku investice.

Peter Tauš: Aktuálne špecifiká fotovoltaických elektrární na Slovensku
Petr Wolf: Návrh FV systému z hlediska efektivity
Jan Gregor: Vliv provozních podmínek na efektivnost fotovoltaické konverze
Hana Benešová: Tenké vrstvy - nový trend v oblasti fotovoltaiky
Karel Srdečný: Vliv vzájemného zastínění fotovoltaických panelů

Čtvrtek

Dopolední blok

Třetí blok přednášek byl věnován některým speciálním otázkám souvisejícím s navrhováním a provozem větrných a fotovoltaických elektráren. Mezi jinými tématy byly v diskusi probírány možnosti rychlé kontroly funkčnosti fotovoltaických panelů zabudovaných ve fotovoltaické elektrárně. Podle zkušeností jednoho z provozovatelů i po ponoření do znečištěné vody si panely renomovaného výrobce zachovaly své elektrické parametry. Toto zjištění však zřejmě nelze zobecnit na ostatní typy panelů.

Nejvíce se diskutovalo o problémech větrných elektráren. Jedná se o vysoké objekty, které zvyšují gradient elektrického pole ve svém okolí a tím zvyšují pravděpodobnost zásahu bleskem. V průběhu 20 let byla většina elektráren bleskem zasažena, přičemž nejčastěji dochází k poškození zasažené lopatky. Časté je poškození elektroniky, v extrémních případech zásah blesku způsobí požár a totální destrukci gondoly. Jedním z možných řešení jsou lopatky z nevodivých materiálů se speciální povrchovou úpravou, která brání usazování nečistot. Naopak zabudování vodičů do konstrukce lopatek zvýšilo pravděpodobnost poškození lopatky. V některých případech pojišťovny odmítly po zásahu bleskem větrnou elektrárnu znovu pojistit, případně nastavily nepřijatelné podmínky.

Jan Dolenský Analýza zadních stran solárních článků
Zdeněk Dostál Meracie zariadenie koncentrovaného žiarenia
Dušan Kudelas Využiteľnosť inovatívneho tvaru lopatiek zariadenia so sférickým CDROM
Ján Tkáč Problémy prevádzky veterných elektrární
Josef Miškovský Praktický význam údajů o MTBF

Odpolední blok

Čtvrtý blok přednášek byl zaměřen přednostně na výsledky experimentálního výzkumu jedné z nejstarších technologií - olověných akumulátorů. Přestože se jedná o nejrozšířenější technologii, nové materiály a měřicí metody umožňují stále zlepšovat parametry olověných akumulátorů. Jinou možností je modifikace parametrů tak, aby optimálně odpovídaly zvolenému použití.

Karel Tonar: Investigation of quantum carbon effect in negative active mass on lead-acid accumulator
Pavel Tošer: Teplotní změny olověného akumulátoru a jejich zkoumáni pro HEV
Jiří Neoral: Zkoumání teplotních jevů v olověném akumulátoru v Radek Lábus: Sledování redoxních pochodů elektrochemických článků pomocí CV
Petr Křivík: Predikce stavu nabití olověných akumulátorů II

Pátek

Dopolední blok

Program posledního dne byl opět věnován výsledkům experimentálního výzkumu, tentokrát převážně v otázkách spojených s lithiovými akumulátory. Jsou hledána zejména řešení hlavního problému, kterým je riziko požáru. Bezpečnější materiálové kompozice však obvykle zhoršují elektrické parametry kondenzátorů.

Mimo jiné byly prezentovány některé experimentální výsledky aplikovaného výzkumu vysokokapacitních akumulátorů na bázi sloučenin lithia. Princip je patentován, prezentované parametry, zejména hustota energie, působí až neskutečně . Jedná se však o předběžné výsledky, které vycházejí z měření na vzorcích malých rozměrů. Po prvních 200 nabíjecích cyklech jsou výsledky natolik povzbudivé, že je odhadována životnost až 5000 nabíjecích cyklů. Teprve další měření však může tyto odhady potvrdit nebo vyvrátit.

Jednou z nadějí pro vyšší rozšíření neřiditelných obnovitelných zdrojů (vítr a sluneční záření) jsou elektromobily a plug-in hybridy. Již v současnosti jsou komerčně dostupná vozidla v široké škále výkonů od nejmenších až po sportovní vozy s velkým dojezdem. Požadavky na akumulátory pro taková vozidla jsou často velmi protichůdné: nízká hmotnost při vysoké kapacitě, dlouhá životnost při hlubokém vybíjení. Hlavním problémem však stále zůstávají vysoké investiční náklady, samotné akumulátory zvyšují cenu vozidla na dvojnásobek.

Pavel Abraham: Bodeho diagramy záporné elektrody olověného akumulátoru
David Pléha: Studium vlastností oxidů manganu pomocí metody EQCM
Jan Prochazka : Lithium Accumulator Capacity Increase via Three-Dimensional (3D) Construction of Electrodes.
Ondřej Čech: Syntéza a charakterizace nanostrukturniho LiFePO4 pro lithium-iontove baterie
Jaroslav Kašpárek : Malosériová výroba LiFePO4 akumulátorů, elektromobily v praxi
Jiří Vondrák: Bezpečnost lithiových baterií
Miroslav Kunovjánek: Využití netkaných textilií jako membrán pro elektrolýzu
Jiří Neoral: Zkoumání teplotních jevů v olověném akumulátoru