Jsou plynová tepelná čerpadla a kogenerační jednotky připraveny na vodík?

Dostatek vodíku získaného s využitím obnovitelných zdrojů energie a s přijatelnou cenou zatím není jistý. Jisté je to, že úvodní projekty, které ověřovaly možnost využití směsi zemního plynu a vodíku v kotlích úspěšně proběhly a na ně navazují projekty další. Veřejnost, která se o tuto variantu zásobování zdrojem energie zabývá, již nemusí pochybovat o tom, že směs zemního plynu s vodíkem do 20 % je bez jakýchkoliv mimořádných opatření ve stávajících plynových kotlích využitelná.

Zemní plyn, obecně plyn jako zdroj energie, neboť i v dnešním zemním plynu se již tu a tam objevuje příměs biometanu, však není zdrojem energie jen pro provoz kotlů. Jsou tu i plynová tepelná čerpadla a plynové kogenerační jednotky. Na některých diskuzních pódiích již začaly padat zvídavé dotazy, jak se s případnou směsí plynu a vodíku tato zařízení vypořádají. Abychom si v tom udělali jasno i na TZB-info, zeptali jsme se většiny nám známých dodavatelů těchto zařízení. Někteří nám odpověděli.

Plynová tepelná čerpadla s plynovým motorem

K možnosti provozu plynových tepelných čerpadel se směsí zemní plyn-vodík, ve kterých pohon kompresoru zajišťuje plynový motor, se vyjádřil Daniel Izakovič, Obchodně-technický ředitel firmy ESM – YZAMER energetické služby a monitoring, s.r.o., Trnava:

„Dobrý deň, aktuálny výrobný program našich plynových tepelných čerpadiel AISIN TOYOTA rady F vie v aktuálnej konštrukcií spaľovať vodík až v 23%-tnom podieli vodíka v zemnom plyne. Aktuálne prebiehajú testy aj s vyšším podielom vodíka, Zatiaľ nie sú ukončené.“

Obr. 1 Ilustrativní obrázek realizace sestavy dvou tepelných čerpadel AISIN TOYOTA

Obr. 2 Ilustrativní obrázek kaskády tří tepelných čerpadel Robur

Plynová tepelná čerpadla sorpční

Sorpční tepelná čerpadla neobsahují kompresor. Ke „zdvihání“ teploty pracovní látky a odebírání tepelné energie z chladnějšího přírodního prostředí potřebují dodávku procesního tepla. To vzniká při spalování plynu. To znamená, že v sorpčním tepelném čerpadla je v podstatě jen jiná varianta plynového hořáku používaného v kotlích. I proto ani u sorpčních tepelných čerpadel není zásadním problémem přejít na směs plyn-vodík do 20 % vodíku. To velmi stručně potvrdil Jan Fokt, který má na starosti tepelná čerpadla pro český trh ve společnost Robur s.r.o.: „Dobrý den, pane inženýre, ano vše ROBUR je 20% ready.“

Plynové kogenerační jednotky

Obr. 3 Ilustrativní obrázek kogeneračních jednotek Tedom

Zatím není s vodíkem kam spěchat, ale i plynové kogenerační jednotky jsou na tuto eventualitu připravovány. Potvrdil to Jiří Janša za společnost TEDOM a.s. „Převážná většina kogeneračních jednotek TEDOM je připravena na spoluspalování směsi vodíku a zemního plynu, a to až do koncentrace 20 % vodíku. Všechny jednotky TEDOM na zemní plyn procházejí testováním a změna paliva na směs s vodíkem je u nich možná, a to bez nutnosti zásadních konstrukčních úprav. Při změně paliva nedochází navíc k podstatným změnám technických parametrů jednotky.“
Výše uvedené potvrdil i Lukáš Dobeš za COGEN Czech, Spolek pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla. „Kogenerační jednotky bez jakékoliv úpravy zvládnou směs zemního plynu s vodíkem s poměrem vodíku 20 %. Proběhly i testy, kdy se to procento přibližuje 30 %. Ale vzhledem k dostupnému množství vodíku neprobíhají testy v takovém množství, aby se to potvrdilo.“

Závěr

Česká republika má svou vodíkovou strategii. Pokud dojde k jejímu naplňování, tak ve formě založené na přimíchávání vodíku do plynu nelze očekávat zásadní problémy ze strany plynových kotlů, plynových tepelných čerpadel a ani kogeneračních jednotek.