Je to drahé a nebezpečné! Vyvracíme dvanáct mýtů o vodíku a fotovoltaických panelech

Výroba vodíku a fotovoltaika budou hrát významnou roli v budoucí energetice. Vodíkový pohon může nahradit fosilní paliva v automobilové dopravě, průmyslu a dalších odvětvích. Stejně tak fotovoltaika jako obnovitelný zdroj energie pomáhá snižovat závislost na ropě a uhlí. Zároveň ale obě technologie zahalují mýty, týkající se například příliš vysokých nákladů, dlouhodobé udržitelnosti nebo bezpečnosti jejich využití. Rozhodli jsme se proto dvanáct nejčastějších mýtů rozebrat a podívat se na ně s pomocí faktů.

Mýtus: Vodík je velmi nebezpečný plyn, který snadno exploduje

Fakt: Vodík sice má nízkou teplotu vznícení, ale není tak nebezpečný, jak se mnozí lidé domnívají. Při správném skladování a manipulaci je bezpečným palivem. Vodík je navíc lehčí než vzduch, takže v případě úniku stoupá vzhůru. To snižuje riziko požáru nebo výbuchu, protože vodík se šíří do většího prostoru, než je tomu v případě těžších plynů. V průmyslu je používán již desítky let a za tu dobu došlo jen k velmi malému počtu nehod, které byly vesměs zapříčiněny porušením bezpečnostních předpisů.

Mýtus: Jako palivo pro automobily je vodík nový a neosvědčený

Fakt: První vodíkové automobily se objevily na trhu teprve v 90. letech 20. století a jejich masové rozšíření je stále v nedohlednu. Může za to hlavně zatím příliš vysoká cena vodíku a nedostatečná infrastruktura pro jeho tankování. Vodíkové stanice jsou poměrně vzácné a jejich výstavba je nákladná.

Přes řadu překážek, které je třeba překonat, je ale potenciál vodíku jako paliva pro automobilovou dopravu velký. S rozvojem technologií a výstavbou infrastruktury je pravděpodobné, že náklady klesnou a vodík bude hrát významnější roli. „Společnosti Hyundai a Honda již dnes nabízí vodíkové motory ve svých autech. Jejich cena je podobná jako u elektromobilů. Při masové produkci automobilů na vodík dojde ke snížení jejich cen. S rozmachem vodíkové automobility přijde i rozmach čerpacích stanic na vodík a rovněž dojde k poklesu jejich pořizovací ceny,“ říká Jaroslav Hadinec, jednatel Green Power Investment (GPI), společnosti z Frýdku-Místku, která připravuje jedny z prvních výroben zeleného vodíku v Česku.

„Nástup vodíku bude určitě postupný, najde si místo v první řadě v silniční nákladní dopravě, železniční dopravě, při pohonech těžkých obslužných technologií a námořní dopravě, kde při využívání fosilních paliv dochází k obrovskému znečištění životního prostředí,“ říká Vladimír Štelbacký, vedoucí výstavby GPI, který má na starost také inovace a rozvoj vodíkových technologií.

Mýtus: Benzinu nebo naftě nemůže vodík nikdy konkurovat, protože je příliš drahý

Fakt: Vodík je jako palivo pro pohon automobilů skutečně dražší než benzin nebo nafta, a cenou jim tak může jen těžko konkurovat. Do ceny benzinu a nafty ale nejsou započítány všechny negativní vlivy na přírodu, ovzduší a klima. Naopak v případě vodíku jde o čisté palivo, které při použití v palivovém článku produkuje pouze vodu. Vodíkové automobily tak nevypouštějí z výfuků žádné emise škodlivých látek, na rozdíl od těch fosilních, které patří k největším znečišťovatelům ovzduší ve městech.

Cena vodíku je závislá na způsobu jeho výroby. Nejlevněji ho lze vyrobit ze zemního plynu, jedná se o takzvaný šedý vodík. Při jeho výrobě ale vzniká velké množství skleníkového plynu CO₂. Ten ale lze při výrobě zachytávat a ukládat tak, aby se nedostal do atmosféry. V takovém případě se jedná o takzvaný modrý vodík. Dále lze vodík vyrobit elektrolýzou vody, a když jsou k výrobě používány obnovitelné zdroje energie, hovoříme o zeleném vodíku. „I zelený vodík, jehož výroba je stále velmi drahá, má do budoucna potenciál konkurovat cenově naftě i benzinu, pokud dojde k jeho masivnímu nasazení,“ podotýká Hadinec.

HN BeNative

Společnost GPI připravuje jedny z prvních výroben zeleného vodíku v Česku. Získá je kraj a dřevozpracující firma

▪ 4 min. čtení

Mýtus: Vodík má jako palivo jen málo výhod

Fakt: Naopak, vodík má řadu výhod, které by mohly v budoucnu vést k jeho rozšíření. Například je energeticky účinnější než nafta nebo benzin. „Jeden kilogram vodíku je ekvivalentem pro tři litry benzinu nebo nafty. Hlavní výhodou vodíkového paliva je jeho stoprocentní bezemisnost,“ uvádí Hadinec.

Vodík je zároveň schopen energii uchovávat dlouhodobě. „Vodík je médium schopné dlouhodobě uchovávat energii beze ztrát, což je jedna z jeho hlavních výhod. Již dnes vznikají v Čechách a na Slovensku projekty se zaměřením na velkoobjemové uskladnění vodíku, který se bude vyrábět z přebytků elektřiny a může se využívat v ročním období, kdy je vyrobené zelené energie málo,“ říká Štělbacký.

Mýtus: Výroba zeleného vodíku je příliš náročná a drahá

Fakt: Ano, výroba zeleného vodíku je v současné době příliš drahá. Při elektrolýze vody je na výrobu jednoho kilogramu vodíku potřeba přibližně 50 kilowatthodin elektřiny. Cena elektřiny je tedy jedním z hlavních faktorů, které ovlivňují cenu vodíku. Klíčovým faktorem je účinnost elektrolyzéru. Čím je elektrolyzér účinnější, tím méně elektřiny je potřeba k výrobě vodíku. Nevýhodou elektrolyzérů je ale fakt, že k tomu, aby se jejich používání vyplatilo, by měly vyrábět nonstop.

„V úvodním období rozvoje výroby zeleného vodíku jako nosiče energie bude jednoznačně třeba jeho výrobu dotovat, aby se cena v průměru vyrovnala ceně ostatních nosičů energie. Již dnes můžeme říci, že díky inovacím, zavádění nových materiálů a zvyšování objemů výroby se bude v průběhu času jeho cena snižovat,“ tvrdí Vladimír Štelbacký, vedoucí výstavby GPI, který má na starost také inovace a rozvoj vodíkových technologií.

Mýtus: Využívání vodíkové energie není bezemisní

Fakt: Pokud je vodík spalován, tak bezemisní není. Vznikají přitom například oxidy dusíku. S jeho spalováním se ale příliš nepočítá, zelený vodík se spíše používá v palivových článcích, v nichž nevznikají žádné emise. Vodík v nich reaguje s kyslíkem a vzniká přitom elektřina, která slouží k pohonu, a čistá odpadní voda. „Vodík má oproti ostatním nosičům energie, například fosilním palivům, jednoznačnou výhodu pro životní prostředí,“ upozorňuje Štelbacký.

Mýtus: Bylo by lepší rovnou využít elektřinu než nejdříve vyrobit vodík a teprve z něj elektřinu

Fakt: Pravda je, že někdy je lepší rovnou využít elektřinu. Celková účinnost procesu výroby vodíku z elektřiny a pak zase zpět elektřiny z vodíku se pohybuje v rozmezí 24 až 48 procent. Existují však případy, kdy se celý proces vyplatí i s takovou účinností. Například při nutnosti dlouhodobého skladování elektrické energie. Také pokud je zrovna k dispozici přebytek elektřiny z obnovitelných zdrojů energie, může být výhodnější ji převést na vodík a skladovat ji pro pozdější použití. Vodík je také efektivnější způsob přenosu elektřiny na velké vzdálenosti než elektřina sama o sobě.

Mimochodem, ani tradiční spalování fosilních paliv není zrovna účinný způsob pohonu. Benzinové a dieselové automobilové motory dosahují účinnosti jen kolem 25 procent. Většina energie se u nich ztrácí ve formě tepla, zvuku a vibrací. „Vodík je také možné uchovávat po dlouhou dobu ve velkém objemu v přírodních podzemních zásobnících. Takto můžeme uchovávat ohromné množství nespotřebované elektrické energie v době její nadprodukce. Vyrobíme z ní zelený vodík,“ podotýká Štelbacký.

Mýtus: Fotovoltaika je příliš drahá

Fakt: Je pravda, že počáteční investice do fotovoltaické elektrárny může být vysoká, ale náklady na solární panely a další vybavení se v posledních letech výrazně snížily. V současnosti se návratnost investice do fotovoltaiky pohybuje kolem šesti až osmi let. Dostupnost fotovoltaických elektráren v Česku navíc významně usnadňuje státní podpora. Například dotace z programu Nová zelená úsporám může pokrýt až 50 procent nákladů na pořízení této elektrárny.

Mýtus: Na výrobu fotovoltaického panelu je potřeba víc energie, než je potom panel schopen vyrobit

Fakt: „Na výrobu panelu je potřeba zhruba 200 kilowatt hodin na metr čtvereční panelu, takže standardní panel je schopen vyrobit energii, která byla vložena do jeho výroby zhruba za 1000 hodin, což odpovídá jednomu roku provozu,“ vypočítává Hadinec.

Mýtus: Solárních elektráren v Česku už je moc a přetěžují přenosovou síť

Fakt: Pravda je, že přenosová síť je nucena na množství připojených fotovoltaických elektráren reagovat. Například letos o Velikonočním pondělí musela státní společnost ČEPS poprvé v historii odpojit od sítě stovky solárních elektráren, protože hrozilo přetížení sítě. Ten den bylo slunečné počasí, fotovoltaiky tedy vyráběly naplno, zároveň byl ale den volna, takže spotřeba elektřiny byla na minimu.

Tyto problémy ale mají řešení v podobě akumulace energie, tedy stavby bateriových úložišť, přečerpávacích elektráren a výroby zeleného vodíku. Další možností je poskytování flexibility. Podniky či domácnosti dají speciálním společnostem – takzvaným agregátorům flexibility – oprávnění, aby jim nějaká svá elektrická zařízení zapínaly a vypínaly, podle toho, jak to zrovna síť potřebuje. Za to od nich firmy a domácnosti dostanou zaplaceno. Agregátoři pak své služby prodávají distribučním a energetickým společnostem a pomáhají tak udržovat stabilitu sítě.

Mýtus: Střešní fotovoltaické elektrárny jsou nebezpečné, protože často hoří

Fakt: Fotovoltaické elektrárny skutečně zvyšují riziko požáru, neboť se jedná o elektroinstalaci a každá elektroinstalace je potencionálním zdrojem rizika. „Bohužel často se fotovoltaika za příčinu požáru jen považuje a požár ve skutečnosti vznikne v budově, na které je fotovoltaická elektrárna nainstalována, sama o sobě ale není příčinou vzniku požáru. Když už je skutečně příčinou požáru, tak je v drtivé většině na vině neodborná instalace. Na instalaci fotovoltaiky není vhodné šetřit a je lepší ji svěřit do rukou odborníků,“ říká Hadinec.

Za první pololetí letošního roku vyjížděli hasiči ke 48 požárům budov, na kterých byly v tu chvíli namontovány solární elektrárny. „Vzhledem k tomu, že fotovoltaik na střechách je více než 100 tisíc, tak je to i tak velmi dobré číslo. Pravděpodobnost vychází na 0,05 procenta,“ dodává Hadinec.

Mýtus: Fotovoltaické panely na zemědělské půdě jsou zlo

Fakt: Ve skutečnosti se zemědělské půdě pod fotovoltaickými panely spíš uleví. Pilíře konstrukce elektrárny stačí do země zarazit, jejich patky se nemusí betonovat. Zemědělské půdě přitom jen prospěje, když si na dvacet či více let odpočine od neustálých chemických postřiků, těžkých traktorů a intenzivní produkce, která ji vyčerpává. Do budoucna také bude i v Česku možné kombinovat zemědělskou výrobu s fotovoltaikou. V přípravě je povolení takzvané agrivoltaiky.

„Nad plodinami se postaví vyšší konstrukce s fotovoltaickými panely, tak aby byla umožněna mechanizovaná údržba polí, sadů či vinic. Díky zastínění nedochází k takovému odparu vody z půdy. Dále jsou plodiny chráněny před přímým spalujícím slunečním žárem. Je to výhodné zejména kvůli globálnímu oteplování. Je prokázáno, že řada plodin má pod panely vyšší výnosy než bez panelů. V létě panely poskytují zastínění a chrání proti silným dešťům či kroupám. Agrivoltaika je rovněž výhodná pro pastviny. Na pastvinách se nainstalují fotovoltaické panely kolmo k zemi a skot se mezi panely nerušeně pase. Taková fotovoltaika nezabere téměř žádné místo a opět poskytuje v letních měsících stín pro zvířata. A i zde dochází k nižšímu odparu vody z pastvin,“ popisuje Hadinec.

Článek vznikl ve spolupráci se společností GPI