Továrnu společnosti Panasonic v japonském městě Kusatsu poblíž Kjóta tvoří rozlehlý areál o ploše 52 hektarů. Jeho součástí je třeba nejvyšší nádrž na skladování vodíku v zemi, stejně jako velká řada dalších moderních technologií. Ty mohou dohromady generovat dostatek energie pro provoz části závodu pouze s využitím obnovitelných zdrojů.
Areál byl původně postaven v roce 1969 pro výrobu různého zboží včetně chladniček a klimatizací. Dnes je jeho součástí i demonstrační zařízení pro udržitelnou energii H2 Kibou Field, které zahájilo provoz v dubnu. Skládá se z vodíkové palivové nádrže o objemu 78 tisíc litrů, 495kilowattového pole vodíkových palivových článků, 1820 fotovoltaických solárních panelů a úložiště lithium-iontových baterií Tesla Megapack o kapacitě 1,1 megawattu.
Panasonic odhaduje, že asi 80 procent vyrobené energie pochází ze zmíněných palivových článků, zbytek připadá na energii solární. Zařízení tedy podle firmy produkuje dostatek energie, aby pokrylo veškeré potřeby sousedící továrny. Jeho špičkový výkon je totiž přibližně 680 kW a roční spotřeba pak zhruba 2,7 gigawattu.
Chytré řízení energie
Díky svým vlastnostem by se továrna mohla stát vzorem pro budoucí vývoj celého odvětví. „Jde o první výrobní závod svého druhu, jehož cílem je využívat 100 procent obnovitelné energie. Toto řešení ale chceme rozšířit, abychom přispěli k vytvoření dekarbonizované společnosti,“ řekl serveru CNBC Hiroši Kinošita z divize Smart Energy System společnosti Panasonic.
Výrobu energie automaticky řídí systém energetického managementu (EMS) vybavený umělou inteligencí, která přepíná mezi solární a vodíkovou energií, aby se minimalizovalo množství elektřiny nakupované ze sítě. Pokud je slunečný letní den a továrna na palivové články potřebuje 600 kilowattů elektřiny, EMS může upřednostnit solární panely a rozhodnout se pro kombinaci 300 kilowattů ze solárních panelů, dvou set z vodíkových palivových článků a 100 kilowattů pocházejících z akumulátorů. V zamračeném dni však může minimalizovat solární složku a posílit vodík a akumulátorové baterie, které se v noci dobíjejí.
„Nejdůležitější věcí k tomu, aby byla výroba zelenější, je integrovaný energetický systém zahrnující obnovitelné zdroje energie. Mezi ně může patřit třeba solární a větrná energie, vodík, baterie a další. Z tohoto hlediska se tedy továrna Panasonicu blíží ideálnímu energetickému systému,“ uvedl Takamiči Oči, manažer pro změnu klimatu a energetiku ve společnosti Deloitte Tohmatsu Consulting.
Klíčové je zlevnění zeleného vodíku
Nutno podotknout, že H2 Kibou Field zcela bezemisní není, závisí totiž na takzvaném šedém vodíku. Ten vzniká ze zemního plynu, přičemž v rámci procesu se může uvolňovat velké množství oxidu uhličitého. Používaný vodík navíc většinou pochází z Austrálie, jednou týdně ho do firmy musejí dovážet v tankerech.
Panasonic chce ale v budoucnu palivo kupovat od společnosti Iwatani Corporation, která poblíž Ósaky nedávno otevřela nové technologické centrum na výrobu vodíku zeleného. Ten vzniká pouze s využitím obnovitelné energie, a to díky štěpení vody na vodík a kyslík.
Rozšíření se zatím neplánuje
Většímu rozšíření bezemisních továren aktuálně brání vysoké provozní náklady. Přestože je elektřina v Japonsku relativně drahá, v současné době stojí vodíkový pohon ještě mnohem více než využívání energie ze sítě. Panasonic každopádně očekává, že snahy japonské vlády o ekologická opatření povedou v budoucnu k výraznému zlevnění celého procesu. „Doufáme, že naše výdaje na vodík klesnou na zhruba 20 jenů (asi tři koruny) za metr krychlový. Pak budeme schopni dosáhnout stejných nákladů jako v případě využití elektřiny ze sítě,“ vysvětlil manažer divize Smart Energy System Norihiko Kawamura.
Poptávku po nových energetických produktech zvýší podle Panasonicu i japonský závazek na dosažení uhlíkové neutrality do roku 2050. Továrna v Kusatsu už kvůli tomu vyprodukovala více než 200 tisíc palivových článků Ene-Farm, které extrahují vodík ze zemního plynu. Jeho reakcí s kyslíkem pak vzniká energie, jež následně zahřívá a ukládá horkou vodu, a dodává tím až 500 wattů po dobu osmi dní.
Loni firma začala prodávat i vodíkovou verzi uvedených článků. Jejich odbytištěm pak mají být hlavně Spojené státy americké a země Evropské unie – právě v těchto státech došlo k výraznějšímu poklesu nákladů na vodík, a to hlavně díky politice tamních vlád. Třeba v roce 2021 spustilo americké ministerstvo energetiky program Hydrogen Shot, jehož cílem je během příštích deseti let snížit náklady na čistý vodík o 80 procent na jeden dolar za kilogram.
Rozšíření své továrny každopádně H2 Kibou Field zatím Panasonic neplánuje. „V současnosti to nedává ekonomický smysl, ale chceme být připraveni, až klesnou náklady na vodík. Pokud totiž plánujeme využívat 100 procent obnovitelné energie v roce 2030, pak s těmito řešeními musíme začít už nyní,“ uzavřel Kawamura.
