Výzkumné laserové pracoviště v Dolních Břežanech ELI Beamlines poskytuje mezinárodním vědeckým týmům možnost využívat nejvýkonnější laserové technologie na světě. Vědci se zde zabývají především zkoumáním interakce světla s hmotou při intenzitě, která je asi 10krát větší než současné dosažitelné hodnoty. Mimořádná vědecká práce s sebou nese extrémní energetickou náročnost, provoz centra vyžaduje 15 tisíc MWh ročně. K dosažení energetické soběstačnosti a výrazné úspoře financí i emisí pomáhá ELI Beamlines kogenerační jednotka od společnosti GENTEC CHP v kombinaci s fotovoltaickými panely.
ELI Beamlines je součástí vědecko-výzkumné organizace The Extreme Light Infrastructure ERIC, největší a nejvyspělejší infrastruktury pro vysoce výkonné lasery na světě a globálního technologického a inovačního lídra v oblasti vysoce výkonných a intenzivních laserových systémů. Mezinárodní centrum ELI Beamlines vědcům umožňuje provádět průlomový výzkum v oblasti fyziky, materiálové vědy, biomedicíny či astrofyziky. Se svými 630 zaměstnanci z více než 37 zemí světa se jedná o unikátní ekosystém vědců, techniků , chemiků a mnoha dalších specialistů.
Vzhledem k energetické náročnosti centra s roční spotřebou 15 milionů kWh energie (z toho přibližně 11 mil. kWh elektrické energie a 4 mil. kWh plynu), se ELI Beamlines aktivně snaží snižovat svoji spotřebu energie a uhlíkovou stopu. K efektivnějšímu využívání energií a větší udržitelnosti operací centru slouží kogenerační jednotka, 665 fotovoltaických panelů na střeše budovy, náhrada systému pro správu technologického vybavení či výměna centrálních chladicích kompresorů. Kogenerační jednotka o výkonu 530 kW odstartovala svůj provoz 1. května letošního roku a ELI Beamlines dodává nejen elektřinu, ale také teplo. Primárně centrum využívá kogenerační jednotku jako zdroj tepla, plné účinnosti dosahuje však i při využití jako elektrické energie a podporuje tak chod celé budovy.
Roman Kuřátko
vedoucí oddělení stavební infrastruktury a informačních technologií ELI Beamlines
“Naše pracoviště je energeticky náročné, s celkovou roční spotřebou elektrické energie a plynu 15 milionů kWh. Největší část energie využíváme na zajištění vhodných podmínek pro vědecké technologie a realizaci experimentů.
Z tohoto důvodu jsme se zaměřili na optimalizaci energetických řešení a zajištění efektivního a hospodárného provozu v dlouhodobém horizontu. Díky těmto našim aktivitám jsme dosáhli například 50% úspory tepla. Kromě toho jsme také využili fondy EU k zajištění dodávky energií pomocí udržitelných zdrojů a vybudovali jsme na ELI Beamlines kogenerační jednotku v kombinaci s fotovoltaickými panely.
Energetické řešení neřešíme jen na úrovni naší budovy, ale i v rámci Evropské unie – jsme partnerem EU projektu FlexRICAN, který je financován prostřednictvím největšího inovačního a výzkumného rámcového programu EU Horizont Evropa. Cílem tohoto projektu je posilovat energetickou flexibilitu a udržitelnost výzkumných center napříč Evropou. Jsem rád, že v ELI Beamlines nastavujeme v tomto směru správný směr.
Řešení ve formě kogenerační jednotky se nám velmi osvědčilo. Jde o spolehlivé a flexibilní řešení, které nám poskytuje stabilní dodávky energie i v době, kdy mají kvůli špatnému počasí výpadky solární panely.
Díky kogenerační jednotce v kombinaci s fotovoltaikou jsme byli schopni snížit naše provozní náklady.”
Václav Klein
CEO GENTEC CHP
"Instalace kogenerační jednotky v tak unikátním laserovém centru ukazuje, že provoz kogenerace je výhodný ve všech energeticky náročných provozech. Je to ideální řešení pro subjekty, které chtějí snížit náklady na energie a zajistit si stabilní a udržitelnou samovýrobu energií za každého počasí. Výhodou kogeneračních jednotek je i to, že mohou fungovat v ostrovním režimu, vyrovnají se tedy s rizikem blackoutů, aniž by museli přerušit vědeckou práci.
Vědecké centrum ELI Beamlines využívá kogenerační jednotku v kombinaci s fotovoltaikou. Tento optimální mix zajišťuje, že když slunce méně svítí a výroba elektřiny z fotovoltaických panelů klesá, kogenerace tuto ztrátu plně nahrazuje.”
Lukáš Dobeš
předseda rady Sdružení pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla COGEN Czech
“Kogenerační jednotky představují flexibilní a nepostradatelnou součást budoucí energetiky. Instalace těchto jednotek v ELI Beamlines je výborným příkladem jejich využití. V budoucnu může toto centrum bez obtíží přejít na spalování biometanu nebo směsi s vodíkem, což kogenerační jednotka umožňuje.
Rozvoj instalace kogeneračních jednotek v České republice postupuje velmi dobře. Věřím, že kogenerace, jako efektivní zdroj elektřiny a tepla, bude atraktivní a ekonomicky výhodná nejen pro další vědecká a výzkumná centra, ale také pro zařízení sloužící veřejnosti, jako jsou bazény nebo kulturní centra.
Další výhodou kogeneračních jednotek je jejich vysoká účinnost. Zatímco při samostatné výrobě energie z plynu dosahujeme účinnosti okolo 60 % v kombinovaném cyklu, při společné výrobě elektřiny a tepla se účinnost zvyšuje na více než 90 %. To znamená, že dokážeme mnohem efektivněji využít energii z primárního paliva k výrobě obou forem energie.”
Tomáš Buzrla
výkonný ředitel Svazu moderní energetiky
„Kogenerace hraje velkou roli při přechodu teplárenství od uhlí. Spolu s rostoucí potřebou flexibility a decentralizace činí kogenerace klíčovou součást moderní energetiky. Aby bylo možné dosáhnout vytyčených cílů, je nutné rychle zavést legislativní rámec, který v České republice dlouho nebyl. Pevně ukotvená legislativa pak může pomoci zajistit stabilitu pro budoucí investice a poskytne větší jasnost ohledně finanční podpory po roce 2026. Celkově má totiž kogenerace do roku 2030 potenciál dosáhnout až 1,5 GW výkonu pro výrobu elektřiny."
Kogenerační jednotka v laserovém centru ELI Beamlines
- Typ: KE-MNG 500
- Výkon: 530 kW
- Délka instalace: 12 měsíců
- Váha kontejneru: 17,2 tun
- Palivo: Zemní plyn
- Elektrická účinnost: 530 kW
- Velikost kontejneru: 7,5 m x 2,4 m x 9,9 m (vč. vzduchotechniky)
- Využití: Jednotka je využívána v plné kapacitě pro výrobu a odběr elektrické energie. Teplo vygenerované kogenerační jednotkou centrum používá k vytápění.
- Zajímavosti instalace: Využití kogeneračních jednotek ve vědeckých centrech je zajímavým příkladem jejich aplikace mimo tradiční odvětví. Obvykle se KGJ instalují v teplárnách, průmyslových podnicích a zemědělských areálech, zejména v bioplynových stanicích. Instalace ve vědeckých centrech ukazuje na širší možnosti využití této technologie pro efektivní výrobu energie a tepla.
Pět otázek a odpovědí o KGJ v ELI Beamlines
- Jaká je roční spotřeba energií v laserovém centru ELI Beamlines?
Laserové centrum ELI Beamlines je velmi náročné na spotřebu energií, ročně se spotřeba pohybuje kolem 15 milionů kWh energie (z toho přibližně 11 mil. kWh elektrické energie a 4 mil. kWh plynu).
- Jaké zdroje si pro dodávku energií v ELI Beamlines vybrali?
ELI Beamlines se aktivně snaží snižovat svoji spotřebu energie a uhlíkovou stopu. Aby dosáhlo těchto cílů, implementuje strategická opatření, která jsou zaměřena na efektivnější využívání energií a udržitelnost operací:
- Instalace fotovoltaiky
- Instalace kogenerační jednotky
- Náhrada systému pro správu technologického vybavení
- Výměna centrálních chladicích kompresorů
- Kolik v ELI Beamlines díky kogenerační jednotce a fotovoltaickým panelům ušetří?
Díky instalaci kogenerační jednotky očekává ELI Beamlines roční finanční úsporu 6,5 mil. Kč a emisní téměř 2 277 tun CO2. Skrze FVE ušetří 1,5 mil. Kč a více než 320 tun emisí CO2 za rok.
- Jaké hlavní výhody má kogenerační jednotka?
Výhodami jsou především flexibilita, vysoká účinnost (až přes 90 %), rychlost výstavby (do dvou let), nízké emise, decentralizace (zajišťující bezpečnost a stabilitu sítě), kritická infrastruktura (zajištění dodávek elektřiny a tepla i v případě výpadků sítě).
- Jaký mají kogenerační jednotky potenciál pro dekarbonizaci české energetiky?
Kogenerační jednotky mají významný potenciál pro dekarbonizaci, protože mohou pomoci snížit emise a zvýšit účinnost využití energie. Tou totiž snižují spotřebu paliva a emise CO2, nabízejí možnost přechodu na obnovitelná nebo nízkouhlíková paliva (bioplyn, vodík), jsou flexibilní a mohou být integrovány s obnovitelnými zdroji, čímž zajišťují stabilní dodávky energie, podporují decentralizaci energetiky a snižují ztráty při přenosu.