Spalování vodíku v kogeneračních jednotkách: současný stav a výhled do budoucna

Vodík je považován za jednu ze součástí budoucího energetického mixu. V posledních letech se o něm intenzivně mluví především v souvislosti s dopravou. Vznikají pilotní projekty vodíkových autobusů, vlaků i infrastruktury pro plnění. Postupně se ale vodík začíná prosazovat i v energetice, a to především ve dvou směrech: jako médium v technologii power-to-gas a také a jako příměs do plynárenské sítě.

Právě kogenerace, tedy kombinovaná výroba tepla a elektřiny, představuje oblast, kde může vodík sehrát velmi praktickou roli už v blízké budoucnosti. Moderní kogenerační jednotky jsou již technicky připravené na spalování směsi zemního plynu s vodíkem – obvykle až do koncentrace 20 %. Tato technologie umožňuje snižovat emise CO₂ bez nutnosti zásadních technických úprav stávajících zařízení. Jde tak o realistický a funkční mezikrok na cestě k dekarbonizaci energetiky.

O slovo se v této oblasti hlásí i řada českých firem. Mimo jiné také dva aktivní členové COGEN Czech, společnosti Gentec CHP a TEDOM. 

Gentec se podílí na vývoji vodíkových kogeneračních jednotek. Ve svém Centru průmyslového výzkumu, vývoje a inovací se soustředí na vývoj kogeneračních jednotek umožňujících spoluspalování zeleného vodíku. Součástí je také agregované řízení více energetických zdrojů s využitím umělé inteligence, což umožňuje efektivnější využití obnovitelných zdrojů.

Gentec rovněž pracuje na vývoji inovativní kogenerační jednotky, která bude schopna spalovat plyny s příměsí vodíku. Tím se připravuje na budoucí legislativní změny v oblasti přimíchávání zeleného vodíku do plynárenské soustavy. Cílem je nabízet zákazníkům kogenerační jednotky, které tato procenta vodíku v soustavě umožní při dodržení bezpečnosti provozu i obsluhy zařízení. V návazné situaci je očekáváno řešení o kombinaci bioplynové stanice s FTV elektrárnou s elektrolyzérem. Jedná se o model soběstačného řešení (bioplyn + zelený vodík). Projekt je řešen s VŠB-TUO. Na projektu spolupracují s VŠB-TUO a využívají podporu Evropské unie.

TEDOM se vydal cestou vývoje vlastního motoru na čistý vodík, který bude určený pro kogenerační jednotky o výkonu přibližně 200 kWe. Aby firma dokázala pokrýt širší spektrum výkonů a vyhovět různým potřebám trhu, počítá zároveň i s využíváním motorů jiných výrobců . Projekt má schválené financování a vstoupil do fáze technické realizace.

Zásadním milníkem se stal vstup Tedomu do japonské skupiny Yanmar v roce 2024. Japonsko vnímá vodík jako klíčový prvek svého budoucího energetického mixu a tamní vláda aktivně podporuje rozvoj vodíkového hospodářství – například tím, že dotuje cenu zeleného vodíku na úroveň zemního plynu. Díky tomu se v Japonsku formuje silné technologické zázemí, na které může TEDOM nyní navazovat.

Pro firmu to znamená nejen přístup k know-how skupiny Yanmar a jejich hotovým řešením v oblasti vodíkových motorů, ale i možnost rozvíjet vlastní inovace s využitím špičkového technického zázemí.