Bioplynové stanice dnes produkují čtvrtinu obnovitelné elektřiny v Česku. Bioplyn je velmi variabilní nosič energie, ze kterého můžeme mít elektřinu, teplo, palivo pro dopravu nebo náhradu zemního plynu. Jeho možnosti a potenciál přitom nejsou dosud vyčerpány. Bioplynové stanice se například mohou stát významnými prvky regulace v distribuční síti s elektřinou.
Výtah z článku, který vyšel v časopise Energie 21 č. 2/2021.
Za ideálních podmínek, legislativních a technických, mohou bioplynové stanice s kogeneračními jednotkami dosáhnout regulačního výkonu odpovídajícího přečerpávací vodní elektrárně Dlouhé stráně. Bioplynové stanice mohou velmi dobře poskytovat regulaci krátkodobou v řádu hodin, ale hlavně sezónní, což je a bude v energetice největší výzva. Domácí sektor bioplynových stanic může dosáhnout regulačního výkonu 500–1000 MW. Obor jako celek tak může konkurovat elektrárně Dlouhé stráně s výkonem 650 MW, ovšem s výkonem rozprostřeným po celém Česku a bez razantního zásahu do krajiny. Roční výroba elektřiny Dlouhých strání tvoří asi 25 % roční výroby v bioplynových stanicích.
Asociace CZ Biom spočítala, že technický a bezpečně dosažitelný potenciál výroby energie z bioplynu by vystačil na 630 průměrných (726 kWe) českých bioplynových stanic. Ty by poskytovaly výrobu na úrovni 3,9 TWhel a 3,7 TWhtep s celkovým instalovaným výkonem 480 MWe. Všechny tyto hodnoty jsou přitom uvažovány na něco málo přes 8000 hodin provozu ročně. Budoucnost bioplynových stanic však není jen v provozu na plný výkon 24/7, ale hlavně v poskytování flexibility a transformaci energie. Skutečný instalovaný výkon tedy bude mnohem vyšší. Podle podmínek je možné k instalovanému výkonu připočítat dalších 250 až 800 MW regulačního výkonu.
Ideální bioplynka poskytující flexibilitu bude umět regulovat výkon např. od -2 MW do + 2 MW. Jak toho dosáhne? Dejme tomu, že jde o BPS o výkonu 1 MWel s roční výrobou 8000 MWhel. V první řadě zvýší instalovaný výkon na 2 MWel a k tomu doplní i potřebný plynojem a akumulaci tepla. V době požadavku na max. výkon bude na výkonu 2 MW a po ukončení požadavku sjede na technicky nejnižší výkon 0,5 MW. V tomto čase střádá bioplyn do plynojemu. Po naplnění plynojemu přichází další fáze projektu, a tím je úprava na biometan. Upravený bioplyn na úroveň zemní plynu je vtláčen do sítě, anebo třeba zkapalňován na LNG. Odseparovaný CO2 je pak ideální pro třetí fázi, kterou je výroba syntézního plynu z vodíku a právě CO2. Vodík je vyráběn elektrolýzou, která pracuje v době požadavku na zápornou regulaci s odběrem 2 MW a vyrobený vodík je skladován pro budoucí syntézu.
Takto vybavená bioplynová stanice může poskytovat jednak denní regulaci, ale i sezónní. V létě vyrábět více biometanu do sítě, v zimě pak více elektřiny a tepla pro potřeby v okolí. Z pohledu potřeb energetiky budeme jen těžko hledat lepší řešení. Co si přát víc? Snad jen, aby je legislativa podporovala.*
Adam Moravec, CZ Biom
Obrázky:
Vnitrostátní plán v oblasti energetiky a klimatu počítá s dalším rozvojem bioplynového sektoru v České republice. Foto Adam Moravec
Výkonová rampa agregátora: Požadavky na změnu výkonů v čase podle příspěvků jednotlivých přispěvatelů flexibility. Zdroj: CZ Biom
