Využití odpadního tepla pro výrobu elektřiny

Pokud řekneme „obnovitelné zdroje“, nejčastěji si představíme solární panely na střechách domů nebo otáčející se větrníky v polích. Avšak kromě notoricky známých zdrojů obnovitelné energie je zde i jeden, o které se moc nemluví. Je jím odpadní teplo z nejrůznějších průmyslových aplikací, které lze s úspěchem použít pro výrobu elektrické energie. 

Obrázek: Třinecké Železárny, Česká republika

Systém využití odpadního tepla pracuje na principu známého jako Organický rankinův cyklus (ORC). Stroje využívající ORC zachycují tepelnou energii do pracovní látky (silikonový olej), která se díky tomu odpařuje. Vzniklá olejová pára pak roztáčí generátor elektrické energie.

Výhodou je, že zařízení funguje již při teplotách okolo 120 – 130°C. Lze jej proto použít v nejrůznějších průmyslových závodech. Typickým příkladem můžou být rafinérie, cementárny, elektrárny, sklářské nebo hutní podniky.

Zařízení nemusí mít nutně velké rozměry. Například ORC jednotka o velikosti menšího rodinného auta dokáže vytvořit elektrický výkon přes 100 kW. Při 15% účinnosti systému je potřeba, aby měl zdroj tepla výkon okolo 700 kW.

Trh s odpadním teplem je praktický neomezený. Podle vědců z kalifornské university v Berkeley se každý rok v celých USA vyprodukuje skoro 30 000 TWh tepelné energie. Z toho víc než polovina unikne bez užitku do atmosféry.

V České republice se vyrobená tepelná energie počítá ve stovkách TWh tepla ročně. Zužitkování bude s největší pravděpodobností podobné jak ve Spojených státech, ne-li horší.

Vzhledem ke své jednoduchosti a kompaktním rozměrům jsou ORC jedny z nejlevnějších zdrojů „obnovitelné“ energie. Výhodou je také modulární uspořádaní, kdy se jednotlivé stroje mohou skládat až do systému o výkonu desítek MW.

Doba návratnosti se pohybuje kolem 5 – 7 let podle druhu instalace. Při předpokládané době životnosti 20 let nám tak zařízení bude 15 let v podstatě zadarmo dodávat elektřinu do sítě.