Ve vědeckém komplexu na okraji průmyslového parku Poldi, kde vědci ČVUT vyvíjejí stavební technologie budoucnosti, se loni podařilo týmu, který vede Jakub Maščuch, spustit malosériovou výrobu mikroelektrárny Wave 120, která dokáže produkovat teplo i elektřinu z biomasy a může být umístěna i v domě.
Produkt získal všechna nutná povolení pro prodej v rámci Evropy, a tak energetické revoluci made in Buštěhrad už nic nebrání.
S mikroelektrárnou Wave 120 jste se ve výběru Hospodářských novin dostal mezi dvacet inovátorů, kteří v roce 2020 pomohli změnit Česko i svět. V čem je vaše mikroelektrárna výjimečná?
Wave120 je v podstatě kotel na dřevní štěpku, který kromě tepla produkuje elektřinu. Zpřístupňuje tak možnost takzvané kombinované výroby elektřiny a tepla z biomasy těm, kteří ji doposud nemohli použít. Tento nejefektivnější způsob využití paliva byl totiž kvůli nedostupnosti vhodných technologií doteď vyhrazen jenom pro velkou energetiku. Jde o jediné zařízení svého druhu na světě.
Za jak dlouho jste se s vaším týmem dostali od nápadu k malosériové výrobě mikroelektrárny?
Nápad věnovat se oblasti organických Rankinových cyklů, tedy principu, na kterém Wave 120 pracuje, vznikl na přelomu jara a léta roku 2008. První projekt začal v prosinci 2008, do roku 2012 jsme se učili tento typ technologií stavět a provozovat. Ve světě jde o oblast, která je dodnes předmětem intenzivního výzkumu. Podmínky pro vývoj prakticky použitelného řešení se nám podařilo vytvořit až v souvislosti s budováním Univerzitního centra energeticky efektivních budov ČVUT v Buštěhradu, kde v roce 2013 vznikla naše Laboratoř organických Rankinových cyklů a jejich aplikací. První prototyp této vývojové linie jsme uvedli do provozu v červnu 2016, první komerční jednotka stojí od podzimu 2018 v Mikolajicích na Opavsku. Na podzim minulého roku se nám konečně podařilo získat certifikát Ekodesign na Wave 120, a můžeme tedy na trh EU.
Jaké byly největší překážky, které jste museli překonat před uvedením výrobku na trh?
Překážky byly a jsou dvojího druhu, a to technické a „papírové“. Technické vyplývají z toho, že zařízení je složeno se součástí, které jsme z velké části vyvíjeli. To proto, že ve světě nejsou k dispozici ani komponenty, které by bylo možné pro náš účel upravit. V některých případech jsou to roky práce, než se přijde na všechny souvislosti a dosáhne potřebných vlastností, zejména spolehlivosti. Vytvořili jsme určitý svébytný přístup k navrhování a provozu těchto technologií, to zabralo čas. Na druhou stranu nám to vytvořilo i poměrně silné postavení ve světové komunitě vědců a vývojářů, kteří se technologii organických Rankinových cyklů věnují. Daří se nám být platnou součástí mezinárodních projektů.
Pro koho je takové řešení určeno?
Aktuálně se jednotka velikostně hodí například jako zdroj pro průmyslové provozy, které suší produkty nejrůznějšího druhu. Ideálním klientem jsou pily a farmy, které potřebují něco sušit a mají vlastní zdroje biomasy. Pokud je někde k dispozici dostatek ekonomicky dostupné biomasy, tam je zařízení vhodné do bytových domů, větších penzionů, kulturních domů nebo úřadů. V současnosti evidujeme zájem několika obcí.
Perspektivně by technologie mohla být vhodná i pro domácnosti, ale s ohledem na zpřísňování stavebních předpisů, co se týká tepelně-technických vlastností nových budov, půjde o instalace do starších a historických rodinných usedlostí. Nasazení v domácnostech bude záviset na ekonomických úspěších a spolehlivosti nasazení v současné výkonové hladině.
V jakých cenových relacích se Wave 120 pohybuje? Máte spočítáno, za jak dlouho se taková investice vrátí?
Poněkud neslušně odpovím otázkou: „Jak rychle se vrací běžný kotel?“ Z pohledu nákladů je kotel zařízení, které stojí peníze při nákupu, následně se každý rok platí za palivo a za elektřinu, kterou spotřebuje. O návratnosti potom můžeme stěží hovořit.
Každopádně o Wave 120 tak trochu ve zkratce říkáme, že jde o jediný kotel na biomasu na trhu, který se vrací. V Ekodesignu uvedený tepelný výkon jednoho zařízení je 120 kW, elektrický svorkový 8,5 kW. Naše klienty však spíše zajímá, co zařízení „snese“, a parametry individualizujeme.
Cena kotlové části zařízení je 1 mil. Kč, cena modulu výroby elektřiny je 1 mil. Kč. Kontejner a další příslušenství lze pořídit za cca 0,5 mil. Kč, plně automatická zásoba a dopravu paliva stojí 0,55 mil. Kč. Celková dodávka celého řešení na klíč činí v obvyklém případě dodávky jednoho zařízení 3,3 mil. Kč, u dvou je to 5,4 mil. Kč bez DPH.
Oproti pořízení kotle na dřevní štěpku klient kupuje „navíc“ modul výroby elektřiny, který mu uspoří mezi 100 a 200 tis. Kč/ročně podle druhu provozu a ceny elektřiny. Každopádně je ekonomika instalací hodně individuální a posuzuje se na konkrétních případech. Máme i případy, kdy se úplně celá investice bez dotací umí vrátit za necelých 5 let.
Klienti mají a budou mít možnost čerpat investiční dotace ve výši 50–80 % a to už je pro ně velmi zajímavé. Česká republika plánuje v horizontu 10 let zdvojnásobit současnou spotřebu biomasy, její využití tak bude velmi podporovat.
Co bude dalším krokem ve vývoji?
Aktuálně se vydáváme dvěma principiálními směry, jeden je vývojový a jeden výzkumný. Vývojovým směrem je snižování výrobních nákladů, tedy výrobní a materiálové náročnosti řešení. Přechod od prototypu po produkční zařízení je sám o sobě časově náročná záležitost, zdaleka ne všichni dodavatelé, kteří jsou vynikající ve fázi vývoje, jsou schopni dosáhnout potřebného poměru kvality a ceny v reálné výrobě. Výzkumně nás čeká zvyšování podílu výroby elektřiny. Aktuálně produkujeme 8,5 kW svorkového elektrického výkonu při 120 kW výkonu tepelného, cílem je v horizontu 3–4 let dosáhnout 14 kW svorkového výkonu při stejném tepelném výkonu a hlavně, což je to náročné, beze změny nákladů výrobních.
