Účinnost energetického systému, založeného na obnovitelných energiích a vodíku je mnohem vyšší než má energetický systém využívající fosilní suroviny

To tvrdí společnost Enertrag a její zakladatel Jörg Müller, který také říká: „Vždycky jsem věděl, že budoucnost dodávek energií patří zelenému vodíku.“ Společnost z braniborského Dauerthalu na sebe soustředila pozornost odborné veřejnosti, když v Německu před 12 lety zprovoznila první průmyslovou elektrárnu na světě, ve které se zelený vodík pomocí elektrolýzy vyrábí ze zelené elektřiny a nedávno znovu oznámením, že získala zakázku na obří továrnu na výrobu zeleného vodíku v Namibii.

Müller je zajímavou osobností a skutečným průkopníkem zeleného vodíku. Vystudovaný fyzik se zaměřením na energetiku z bývalé NDR se původně chystal na dráhu výstavby jaderných elektráren. Tu mu však překazila havárie Černobylu, ke které došlo krátce předtím, než tam měl nastoupit na praxi. Před čtvrtstoletím založil s partnery energetickou společnost Enertrag zpočátku jen s pár větrnými elektrárnami. Později rozvíjel komplexní systémy u obnovitelných energií zejména v akumulaci elektřiny. A zelený vodík se stal jedním ze základních elementů těchto systémů. Není tedy divu, že později stála společnost Enertrag včele projektů jako je přestavba elektrárny v Lausitz na vodík, nebo výstavba vodíkových plnících stanic v Braniborsku.

Müllerova společnost se nedávno dostala na první stránky novin, když konsorcium Hyphen Hydrogen Energy, jehož je součástí, získalo zakázku od Namibie na výstavbu gigantické pouštní továrny na vodík - největší na světě. Celkový objem zakázky činí okolo deseti miliard eur, tedy cca. 240 miliard korun. Enertrag přitom zůstává střední firmou s osmisty zaměstnanci a obratem zhruba 300 milionů eur v roce 2022.

Obr. Zásobník tepla z větrné energie společnosti Enertrag pro lokální dodávky tepla. Foto: Enertrag

Enertrag v čele u komplexních systémů

Enertrag se od ostatních výrobců energie odlišuje tím, že nejen plánova a stavěl větrné farmy k výrobě zelené elektřiny, ale také ji záhy začal skladovat ve formě vodíku. Za tímto účelem vybudoval vlastní rozvodnou síť pro větrné a solární elektrárny, transformátorovou stanici a kombinovanou elektrárnu Verbundkraftwerk Uckermark s nominálním výkonem 600 MW. Poté v roce 2009 zahájil v Prenzlau stavbu první průmyslové elektrárny na světě, přeměňující zelenou elektřinu na vodík, která se stala součástí kombinované elektrárny Uckermark. Tímto propojením a doplněním o bioplyn a bateriovou akumulaci Enertrag vytvořil komplexní a kombinovanou elektrárnu, která by měla dodávat energii stejně spolehlivě jako konvenční elektrárny. To vše jen pár kilometrů od sídla společnosti v Dauerthalu, který se nachází asi sto kilometrů severovýchodně od Berlína.

V současné době závod v Prenzlau vyrábí přibližně 60 tun vodíku ročně, který končí především v nádržích vodíkových autobusů místní veřejné dopravy a je dodáván do sítě zemního plynu.

Společnost se nyní podílí na mnoha pilotních projektech energetické transformace. Enertrag nabízí průmyslu "řešení na míru" pro přechod z ropy a plynu na vodík. V průmyslovém parku Schwarze Pumpe v Lužici buduje Enertrag se svými partnery vodíkovou akumulační elektrárnu napájenou zelenou energií pro místní průmyslové zákazníky a testuje tzv. sektorové propojení. To vzniká tehdy, když se výrobci a spotřebitelé mohou vzájemně pružně přizpůsobovat a považuje se za klíč k dosažení cílů v oblasti ochrany klimatu. Koncem února tam předal ministr hospodářství Robert Habeck (Zelení) šek na státní podporu projektu ve výši 28,5 milionu eur. Zahájení výstavby proběhne příští rok a zprovoznění začátkem roku 2026.

Obr. Hybridní elektrárna Prenzlau s elektrolýzou na výrobu zeleného vodíku. Jde o součást kombinované elektrárny Uckermark (známá také jako „Regionalkraftwerk Uckermark“), která slouží k propojení větrné energie, vodíku, fotovoltaiky a bioplynu a poskytuje elektrickou energii, metan a dálkové vytápění. Foto:  Enertrag

Škoda deseti promarněných let

Müllerovi vadí, že svět zeleného vodíku už mohl být mnohem dál, kdyby ho politika před deseti lety nezabrzdila. V roce 2009 přijela tehdejší německá kancléřka Angela Merkelová (CDU) do Prenzlau - asi 10 km od sídla Enertrag - položit základní kámen nové hybridní elektrárny včetně elektrolýzy k výrobě vodíku. O několik let později však spolková vláda pod vedením téže kancléřky zavedla poplatek z obnovitelných zdrojů energie na zelenou elektřinu, kterou i společnost Enertrag využívá k vlastní spotřebě. Tím se všechny nové vodíkové projekty staly neekonomickými. „V té době stál zemní plyn dva až tři centy za kilowatthodinu, ale zmíněný poplatek na obnovitelné zdroje činil šest centů," vzpomíná Müller a shrnuje: „Stálo nás to deset let drahocenného času.“

300 000 tun zeleného vodíku z Namibie ročně

Nyní jde všechno možná o to rychleji. V Namibii se tamní vláda při výběrovém řízení rozhodla pro konsorcium se společností Enertrag, které postaví gigantickou továrnu na zelený vodík - s 3 500 megawatty větrné energie, což odpovídá asi 550 větrným turbínám, a 7 000 hektary solárních modulů. V plánu je vyrábět 300 000 tun zeleného vodíku ročně, který - přeměněný na cca 2 miliony tun zeleného amoniaku - může být přepravován loděmi například do Německa.

V domovském Prenzlau Enertrag zatím vyrobí ročně pouhých 60 tun vodíku. Müller však nevidí v technické realizaci zásadní potíže. „Postavit závod během čtyř let je proveditelné a problémem není ani jeho velikost." Jednání s namibijskou vládou však stále probíhají. Na konci by měla být smlouva akceptovatelná i pro banky a další partnery. „Není snadné dohodnout se se všemi zúčastněnými stranami na zástavách, které naše banky vyžadují pro financování," vysvětluje Müller.

Ve které lize hraje Enertrag?

Na otázku ohledně konkurence Müller sebevědomě jmenuje RWE, E.ON a také další velké projektové developery. V každém případě je mu jasné, že „skutečnost, že jsme postavili téměř gigawattovou elektrárnu v Uckermarku společně s vodíkovým projektem, byla důvodem, proč jsme získali zakázku v Namibii".

Přestavba rafinerie ve Schwedtu na vodík

Know-how společnosti v oblasti zeleného vodíku se uplatňuje v mnoha aktuálních projektech Energiewende. Například při přestavbě rafinerie Petrolchemisches Kombinat (PCK) ve Schwedtu. Müller rád vyslovuje název v dlouhé verzi. Enertrag má s touto tradiční východoněmeckou rafinerií mnoho plánů. V dlouhodobém horizontu by ji chtěl zcela převést na zelený vodík. Existují sice konkurenti, ale již proběhla jednání se starostou Schwedtu a PCK a byly vypracovány plány. Projekt se ovšem pozastavil kvůli dosud nevyjasněným vlastnickým poměrům. Většinovým vlastníkem společnosti je totiž dcera ruské firmy Rosněfť a německá vláda je prozatím jen správcem.

Vytápění pomocí větrné energie

Společnost se také snaží o rozvoj projektů bez vodíku, jako například s teplem, získaným z větrné energie. Malá vesnice Nechlin severně od jejího sídla je již tři roky vytápěna výhradně větrnou energií. Velká vodní nádrž o průměru 18 metrů je vyhřívána elektricky a je k dispozici pro vytápění obyvatel Nechlinu. Systém pracuje výhradně s přebytky větrné energie, které vznikají při silném větru a bouřkách, tedy s energií, která by jinak byla regulována a ztracena jako tzv. „energie duchů.“ V plánu je aplikovat tento princip na větší města, kde bude měřítko i stokrát větší.

Devětapadesátiletý Müller loni odešel z čela představenstva společnosti Enertrag a nyní stojí v čele její dozorčí rady a zůstává většinovým vlastníkem. Hodně času tráví prací v odborných svazech.

Také v Bavorsku dochází k zajímavému vývoji:

Největší bavorská výroba zeleného vodíku opět v provozu

Bavorský premiér Markus Söder nazval největší bavorskou elektrolýzu ve Wunsiedelu (asi 30 km západně od Chebu) při jejím slavnostním uvedení do provozu na podzim minulého roku "kardiostimulátorem pro Bavorsko" a „průkopnickou prací pro Německo a Evropu“. Radost z projektu, který se měl stát vzorem pro další podobné vodíkové záměry, však brzy vyprchala dříve, než vůbec mohl najet na projektovanou kapacitu. Důvodem byl zákon o cenové brzdě pro elektřinu, který spolková vláda prosadila za účelem zmírnění dopadů extrémního růstu cen energií. S jeho pomocí chtěla také odčerpat nadměrné výnosy z burzy elektřiny. Pro provozovatele větrných a solárních elektráren se přitom výroba elektřiny nezdražila. Nositelům projektu elektrolýzy ve Wunsiedelu (konsorcium komunálního podniku, výrobce elektrolyzéru Siemens a společnosti Reißner-Gase) se nepodařilo uzavřít plánovanou přímou smlouvu s místním dodavatelem elektřiny vyráběné z větrné energie. Ten by sám prodělával, kdyby ji prodával levněji na výrobu vodíku kvůli rozdílu mezi burzou a přímým prodejem. A proto ji museli nakupovat za velmi vysokou cenu na burze. Náklady byly ovšem tak vysoké, že se výroba vodíku nevyplatila a projekt elektrolýzy musel být pozastaven.

Obr. Pouze s využitím obnovitelné energie z fotovoltaiky nebo větrné energie lze ve Wunsiedelu vyrobit až 1350 tun vodíku ročně. Využitím tohoto vodíku lze ročně zabránit až 13 500 tunám CO₂. Obrázek: Energetický park Wunsiedel s novou vodíkovou elektrárnou v bílé barvě vlevo dole. Foto: Siemens

Elektrolyzér s výkonem 8,75 MW byl instalován se záměrem vyrábět zelený vodík pomocí větrné a sluneční energie. Využíván má být v halách místního subdodavatele automobilového průmyslu, kovozpracujícího průmyslu a ke zpětné výrobě elektřiny v době jejího nedostatku. Poté, co v červnu letošního roku skončilo odčerpávání nadměrných výnosů, byl projekt opět zprovozněn. Přerušení produkce ovšem nezůstane bez následků. Plánované zdvojnásobení kapacity elektrolýzy se přinejmenším zpozdí.

V bavorských plánech je energetický park Wunsiedel pokládán za vzorový projekt pro další bavorská města a obce. Mají se tam konat prohlídky, odborné přednášky a konference. Vše směřuje k instalaci podobných komplexních systémů pro začátek v 50 obcích s výkonem elektrolýzy 1-5 MW. Bavorská vláda program podpory výstavby elektrolyzérů (až do 45 % pořiz. nákladů) oznámila v červnu 2023 a podpoří jej celkovou částkou 150 mil. eur. V dalších bavorských plánech je zajištění celkové bavorské kapacity elektrolyzérů na zelený vodík min. 300 MW do roku 2025 a 1000 MW do 2030.

Zdeněk Fajkus

Zdroj: časopis CzechIndustry 3/2023