K energetické politice pro nadcházející léta

Created by Tomas Kalisz

Tato OrgPage se snaží co nejvíce znázornit a zpřehlednit technické, ekonomické, společensko-psychologické, vzdělávací a politické aspekty, které se nevyhnutelně prolínají při jakémkoliv pokusu přijít na to, jak by měla vypadat energetickí koncepce České republiky a jaké další kroky by z ní v těchto oblastech měly vzejít k tomu, abychom obstáli ve výzvách 21. století.

#Energiewende, #hospodářství, #obnovitelné zdroje energie, #palivový článek, #politika , #power-fluid-power, #power-to-fuel, #rozvodná soustava, #rozvoj, #sodík, #ukládání elektřiny, #voda, #znečištění

Spalování fosilních paliv s ukládáním CO2

plyn na vytápění

jaderné elektrárny

jaderné teplárny

"Modrý vodík" ze zemního plynu, s ukládáním CO2

jaderné elektrárny

Sythetický methan z CO2 a "zeleného" vodíku

Spalováním vzniklý oxid uhličitý přitom budem používat zase zpátky k výrobě methanu. 

Potřebná technologie je známá jako Sabatierův proces.

kombi1: jádro+plyn

jaderná varianta

Power-to-gas (P2G)

Tohle byl druhý krok poté, co skeptici vznesli své námitky proti nevýhodám vodíku: Tož předělejme vodík v uhlovodík -  a nejjednodušší uhlovodík je methan, který je základem zemního plynu. 

Umělý plyn budeme dál používat jak jsme zvyklí - tedy spalovat - místo toho přírodního.

Vyprávění páté: technika

přechod na zemní plyn

Přechod na OZE přes power-to-fuel

Tato myšlenka říká: vezměme přebytečnou elektřinu z OZE v době, kdy je jí nadbytek, a změňme ji v něco, čím jde topit.

Její úskalí moc hezky vystihuje německá stránka z Wikipedie:

"Negativ ist jedoch der niedrige Gesamtwirkungsgrad, der weitaus geringer ist als die direkte Elektrifizierung über Elektroautos. So benötigen beispielsweise wasserstoffbetriebene Brennstoffzellenfahrzeuge mehr als doppelt so viel Energie pro km wie Elektroautos, mit Power-to-Liquid-Treibstoffen betriebene Autos mit Verbrennungsmotor sogar mehr als sechsmal so viel Energie. Aufgrund dieser Eigenschaften empfiehlt der Sachverständigenrat für Umweltfragen, den Einsatz von strombasierten synthetischen Brennstoffen vor allem auf den Flug- und Schiffsverkehr zu beschränken, um den Stromverbrauch nicht zu sehr ansteigen zu lassen.^[4]

Wichtig ist zudem, dass sich positive Effekte für Umwelt und Klima nur dann einstellen, wenn ausschließlich elektrische Energie aus erneuerbaren Energien genutzt wird. Würde hingegen Braunkohlestrom für die Gasherstellung genutzt werden so lägen die Kohlendioxid-Emissionen eines so angetriebenen Gasautos um etwa Faktor 6 höher als bei einem Auto, das fossilen Dieselkraftstoff nutzt.^{[5] "}

"Zelený vodík" určený ke spalování

"Zelený" sodík určený ke spalování

Modely transformace podle technických řešení

Kroky provázené přeměnou chemické energie na teplo

Problém je, že sebejednodušší chemickou přeměnou, kterou se pokusím "zelený" vodík získaný s použitím energie z OZE přeměnit na něco snáze skladovatelného anebo přepravitelného, ztratím docela značnou část uložené energie její přeměnou v teplo, což je nejhůře využitelná a tudíž ekonomicky méněcenná forma energie.

Amoniak ze "zeleného" vodíku, pro spalování

Kapalná syntetická paliva z CO2 a zeleného vodíku

Rozvoj využití OZE a jejich zabudovávání do infrastruktury k tomuto určitě nabízejí příležitost

Přechod na OZE přes power-fluid-power

"Zelený vodík" pro palivové články

Účinnost přes 50 % stěží dosažitelná

Ke konkurenceschopnosti OZE s elektřinou z fosilu:

Předpoklad nutnosti dotací do roku 2050

pozor na bombastické plány založené na gigantických dlouhodobých subvencích

i s cestou, jak ji těmi malými kroky rozumně uskutečnit

Nesplnění mezinárodních závazků

hledejme co nejvíc cest, kde mohou přispívat a rozhodovat regiony, obce a jednotlivci

Jen elektrochemické přeměny

"zelený amoniak" pro palivové články

Potřeba (odhadem) snížit cenu primární OZE elektřiny nejméně třikrát

Nepotřebujeme "zachránit klima, i kdyby neměl zůstat kámen na kameni"..

power-liquid-power

Například zadali pokusné ověření funkčnosti Geislerova patentu US 3 730 776

které lze podniknout bez prodlení a rychle dají orientaci, jak postupovat dál

Nebo naopak náhradu všech uhelných velkoelektráren OZE do roku 2030

Nulová varianta: jedeme dál beze změny

Vysoká účinnost možná

Nevýhoda: nízká hustota

Drahá přeprava a/nebo skladování

velkokapacitního účinného ukládání elektřiny

zhoršení

Ekonomika jednotlivých modelů (ne)transformace

"Zelený" sodík pro palivové články

Ke konkurenceschopnosti OZE s elektřinou z "fosilu":

technicky v plenkách

Řešit vývoj účinného katalyzátoru

Vědecký problém

Nebo třeba obojí - podle toho, co se ukáže nejlepší z hlediska poměru cena/výsledek

Neodhadnutelná doba řešení

Aby dělali místo toho malé praktické kroky

Aby vyslovili odvážnou, ale reálnou vizi

Za pomoci

spolupráce se sousedními zeměmi

rozsah zapojení do mezinárodní spolupráce

postavení a přestiž republiky ve světě

Fundovanost a kritičnost sdělovacích prostředků

Možné ekonomické ztráty

Kolik by vlastně přechod na "uhlíkovou neutralitu" měl stát?

Krok přeměny sodíku v elektřinu kritický

Vyprávění čtvrté: ekonomický aspekt

Možnost úplné náhrady jaderné a fosilní elektřiny do patnácti let

Aby zastavili nesmyslné přípravy na stavbu další jaderné elektrárny

..takže nesmíme sednout na vějičku všem možným lobbistům ..

Potřeba (odhadem) snížit cenu primární OZE elektřiny méně než dvakrát

budování "chytrých sítí"

zahraničně-politická orientace země

vytváření a nastavování pravidel fungování

veřejnosti

Možné ekonomické přínosy

technicky v plenkách

Vyprávění třetí: Společensko-politické vlivy

Řešit rychlé proudění velmi tenkých vrstev kapaliny + zvětšování měřítka

Pište svým politikům maily a chtějte po nich

aby, pokud vám nechtějí vyhovět, uměli zdůvodnit, proč

Inženýrský problém

Podle analogií (projekt Manhattan, program Apollo) může stačit několik let

Vyprávění šesté: Co si s tím počít? Mohu já osobně nějak přispět?

a dát velké peníze do čehokoliv, co ve skutečnosti zablokuje cestu dál

ustřelit si obě nohy je bohužel snadné

Vyžaduje profesionálního mechanika

politické reprezentace

Nutné ekonomické náklady

třebas náhradu všech uhelných tepláren OZE

ať už to je jaderná elektrárna..

hodnotový systém

státní správy

Kvalifikovanost

informovanost

Vyprávění druhé: relativita pohledu

Postavit a otestovat zařízení popsaná v patentu

Těžko chtít, aby to někdo místo své práce dělal ze svatého nadšení

Chce to peníze

A taky veřejné zadání

kvalita

společenská přijatelnost

Opravdu US 3 730 776 funguje?

Odkaz na fulltext Geislerova patentu (přihláška 4. 2. 1970) ve veřejně přístupné databázi Espacenet spravované Evropským patentovým úřadem.

Chtělo by to vyzkoušet!

Pokusit se o modelový pokus v laboratoři

morálka

politická vůle

Záleží na všech ostatních úhlech pohledu

"modrá" kritéria nejsou absolutní

Třeba rozptýlenost sluneční a větrné energie, která znamená, že zdroje o velkém výkonu nutně musí zabrat značnou plochu, přestane být nevýhodou, pokud je do krajiny dokážeme šikovně integrovat.

A stane se dokonce výhodou ve chvíli, kdy jde o pokrytí podobně geograficky rozptýlené a decentralizované drobné spotřeby.

Nová technika změní nevýhodu ve výhodu

.. nebo umělá podpora "power to gas"

společenská shoda

porozumění souvislostem

Dostupné technické prostředky

power-liquid-power by mohlo být hledané řešení

rotační disková elektroda se používá při elektrochemických studiích

vzdělání

vodní energie

Vyprávění prvé: přírodní podmínky ČR

geotermální energie

Ale: Přímá přeměna zpět na "power" (elektřinu) je zatím popsána v jediném dokumentu!

Geislerovo zařízení by snad šlo s jejím použitím zbastlit "na koleně"

Na obrázku 1 je schema navrženého pokusu.

Vyčerpané (skoro)

sluneční energie

"biomasa"

"Zelený" sodík zatím splňuje požadavky na "liquid" nejlépe

Dostupná kapacita v ČR

Dosud dostupné

energie větru

Obnovitelné zdroje energie

nevýhody

rozptýlenost

(potenciální) výhoda

A naráz se může hodit to, co se předtím nehodilo

Sezónnost

Nestálost