Prichádza to obdobie roka, keď sa ľudia rozhodnú cestovať späť domov, byť s priateľmi a rodinou počas prázdnin. Preto sme sa pýtali, ktorý spôsob je najlepší na tieto cesty. Pozreli sme sa na množstvo uhlíka generované rôznymi spôsobmi cestovania.
„Najlepší“ spôsob dopravy závisí samozrejme od toho, kam idete – ak celá vaša rodina žije na dvoch uliciach, môžete sa prejsť. Ale väčšina z nás musí ísť trochu ďalej. Štúdia z roku 2007 s názvom The Carbon Cost of Christmas (Vianočné náklady na uhlí) zistila, že priemerný obyvateľ Spojeného kráľovstva bude v čase Vianoc cestovať okolo 121 míľ, aby navštívil rodinu a priateľov.
Urobili sme hypotetickú cestu medzi kanceláriami Energy Saving Trust v Londýne a Edinburghu, aby sme porovnali naše spôsoby prepravy uskutočnené jednou osobou.
Ak čas nemá žiadny vplyv a máte pocit, že ste energický, vždy by ste mohli chodiť – ale podľa spoločnosti Google by to trvalo päť dní a štyri hodiny. To nezahŕňa ani jesť a spať. Nemali by ste však emitovať žiadny uhlík.
O niečo praktickejšie by ste mohli uvažovať o cyklistike. Najčistejšia forma dopravy má opäť 0 uhlíkových emisií, ale zaberie vám to len 38 hodín a viac času na jedenie, spánok a odpočinok unavených nôh.
Ďalšou možnosťou by mohlo byť elektrické auto. Čisté elektrické auto by emitovalo nulové emisie z výfuku a mali by ste mať priestor aj na pár balíkov. Nový Mk2 Nissan Leaf má dosah 235 míľ, takže sa budete musieť na svojej ceste aspoň raz nabiť. Rýchlosti nabíjania závisia od typu použitej nabíjačky, ale ak ste naplánovali cestu tak, aby zahŕňala nabíjaciu zastávku cez noc, mohlo by to fungovať celkom dobre. Celkové emisie uhlíka z elektrického vozidla sa budú líšiť v závislosti od vášho zdroja elektriny. Stále má menšiu uhlíkovú stopu ako z vozidiel na fosílne palivá a ak svoje auto nabíjate z obnoviteľného zdroja energie, napríklad zo slnečnej alebo veternej energie, bude celkovo emitovať nulové emisie.
Ak je rýchlosť rozhodujúca, vlak môže byť najlepšou stávkou. S iba 29 kg CO2 je to zďaleka najnižšia úroveň emisií pre tradičnejšie formy dopravy pre jednotlivca.
Benzínové a naftové autá by emitovali 120 a 115 kgCo2 – a to by trvalo aj dlhšie. Stále môžete znížiť svoje emisie použitím techník ekologického riadenia, ktoré sa zameriavajú na očakávania, aby ste sa vyhli potrebe brzdiť alebo prudko zrýchľovať.
Automobily sa stávajú efektívnejším spôsobom dopravy s väčším počtom ľudí vo vozidle. Uvedené čísla sú pre jednotlivého cestujúceho. Keď do automobilu pridáte ľudí, celkové hodnoty emisií zostanú rovnaké, ale miera emisií na osobu sa zníži. Ak by teda cestovali štyri rodiny, a nie jednotlivec, mali by byť spojené emisie vo vlaku 29 kg CO2 x 4 – teda 116 kg CO2, čo je na rovnakej úrovni ako benzín (120 kg CO2) alebo naftový automobil (115 kg CO2) emisií. Získajte päť v aute a je to skutočne efektívnejšie – aj keď možno nie také pohodlné.
Nie je prekvapením, že najhorším páchateľom je lietadlo, ktoré prišlo na neuveriteľných 144 kg CO2 pre tento let z Londýna do Edinburghu. Aj keď to môže byť z časového hľadiska lákavé, nerobí to nič pre vaše emisie uhlíka a do času, keď ste sa dostavili a odhlásili a cestovali do centra mesta, môžete tiež ísť vlakom.
Pri plánovaní vašej cesty by ste mali mať na pamäti niečo.
Účinnosť a vytrvalosť v kombinácii so športovým dizajnom
Hyundai Ioniq electric Premium
Elektrická prémia Hyundai Ioniq je všestranné úspešné elektrické vozidlo.
Vďaka svojej aerodynamike a rýchlemu nabíjaniu je spoločnosť Tesla skutočným konkurentom aj na dlhé vzdialenosti, ak vezmete do úvahy, že sa môže na HighPowerCharger dobiť až 350 km / h s nabíjacím výkonom až 70 kW . Na nabíjačke HPC to znamená, že časy nabíjania sú sotva dlhšie ako 20 minút. Vďaka prepracovanému riadeniu teploty v batérii je batéria v pohybe s takmer konštantným výkonom v lete aj v zime.
Ceny za elektrickú prémiu Hyundai Ioniq
Pre súkromných zákazníkov uvádzame nasledujúce ceny prenájmu za deň vrátane celkového počtu najazdených kilometrov za túto tarifu.
Ďalšie kilometre za 0,25 EUR.
Ceny vrátane 19% DPH
V cene prenájmu je zahrnutá komplexná ochrana so odpočítateľnou sumou 1 000 € v plnom a čiastočnom poistení. Záloha 1 000 €.
O dodatočnú ochranu svoj nárok na odpočítanie dane prostredníctvom našich služieb, môžete znížiť riziko v prípade poškodenia iba 10 € / kalendár znížená na 0 € . (Rezervovať najneskôr deň pred začiatkom prenájmu) Stačí
nás kontaktovať .
Stačí nás kontaktovať na rôzne obdobia, najazdené kilometre alebo špeciálne príležitosti.
Elektrické zariadenie Hyundai Ioniq bude k dispozícii v Hamburgu.
Dodávky a dodávky môžu byť vykonané na vyžiadanie za príplatok.
Zabudnite na vysoké ceny pohonných hmôt na čerpacích staniciach, to je história …
vlastnosti:
dobrá hodnota za peniaze
veľmi rozsiahle prémiové vybavenie: LED svetlomety, adaptívne tempomat a výstraha pred vybočením z jazdného pruhu, kožený interiér s perforovanými, vetranými sedadlami spredu.
28kWh batéria s riadením teploty
Zrýchlenie z 0 na 100 km / h za 9,9 s s výkonom motora 88 kW
Maximálna rýchlosť 177 km / h
veľmi hospodárny na dlhých cestách ( 280 km NEDC)
Rýchle nabíjanie na CCS-50kW 80% za 30 minút , na HighPowerCharger pri 70 kW za 23 minút pri 94% stave nabitia
Letný rozsah cca 220 km * – zimný rozsah cca 159 km v zime
efektívny, veľmi aerodynamický dizajn
Bezpečnostný prvok v teste Euro NCAP 5 hviezdičiek
7 airbagov (predné, bočné, kolenné a hlavové airbagy)
Protiblokovací brzdový systém, elektrický. Rozloženie brzdnej sily, elektronická kontrola stability, systém kontroly tlaku v pneumatikách
Zadná parkovacia pomôcka a kamera na spätný pohľad
Asistent rozjazdu z kopca, elektrická parkovacia brzda s funkciou automatického zastavenia
Lane Keeping Assist, autonómny asistent núdzového brzdenia
Svetelný a dažďový senzor, denné svetlá LED a zadné svetlá, LED svetlomety
Radenie pádiel na volante na riadenie rekuperácie
vyhrievané, elektricky nastaviteľné a sklopné vonkajšie zrkadlá
nastaviteľný volant vo výške a hĺbke
Nekonečný zvukový systém (8 reproduktorov), pripojenia pre USB, AUX
Služby TomTom-LIVE
Bezdrôtové telefóny s nabíjaním Qi
Rádio navigačný systém DAB + s 8-palcovým dotykovým monitorom
Súprava Bluetooth handsfree vrátane streamovania zvuku
adaptívny tempomat s reguláciou vzdialenosti a zastavením
elektrické okná vpredu a vzadu
Výškovo nastaviteľné sedadlá vodiča a predných spolujazdcov, nastaviteľná bedrová opierka pre vodiča
16 “kolesá z ľahkej zliatiny s pneumatikami 205/55 R16
Nabíjací kábel typu 2 a nabíjací kábel Schuko ako štandardný rozsah dodávky
Výstražné zariadenie pre krížovú premávku vzadu, asistent mŕtveho uhla
Parkovací asistent vpredu
elektricky nastaviteľné sedadlo vodiča s funkciou pamäte
Čalúnenie z tmavošedej kože
Vyhrievanie sedadla vpredu a vzadu, vetrané sedadlá vpredu
nakupovať a spoplatňovať zadarmo = vyššia účinnosť
Hyundai Ioniq elektrický na rýchlonabíjačke CCS
Elektrické zariadenie Hyundai Ioniq môžete nabíjať nasledovne:
Schu (tz) -Ko (neporušená) zásuvka pre domácnosť (pôvodná nabíjacia tehla Hyundai 12A): približne 11 hodín nabíjania od 0 – 100%
Pripojenie typu 2 1-fázové nabíjanie do 7,2 kW na nabíjacích staniciach 32 A , na verejných nabíjacích staniciach: doba nabíjania približne 4 hodiny
CCS – rýchle nabíjanie pripojenie : Nabíjanie až 70 kW na verejných staniciach rýchleho nabíjania (nabíjačka HPC ). Nabite až 94% za 23 min.
Doprajte si Hyundai Ioniq electric Premium dokonalú kombináciu aerodynamiky a rýchleho nabíjania. Elektrická prémia Hyundai Ioniq sa vyznačuje vynikajúcou účinnosťou a umožňuje pohodlne cestovať aj na dlhých cestách. Jeho ponuka komfortu a bezpečnosti je vynikajúca pre svoju triedu. S elektrickou prémiou Hyundai Ioniq ste pripravení pokračovať vo vysokovýkonných nabíjačkách v žiadnom momente. Táto kombinácia je jedinečná.
Elektrických vozidiel je na našich cestách každý rok o niečo viac. Rovnako narastá aj záujem zo strany zákazníkov, čomu pomáhajú lepšie ceny a v neposlednom rade podpora zo strany štátu vo forme dotácií. Na slovenskom trhu sa aktuálne nachádza viacero modelov od rôznych značiek, z ktorých si slovenský motorista nebude mať problém vybrať.
Elektromobilita je považovaná za dopravu budúcnosti, no s každým technologickým pokrokom prichádzajú okrem plusov aj mínusy. Výnimkou nie sú ani elektrické vozidlá, ktoré sú často kritizované napríklad za vysoké ceny, dlhé nabíjanie, krátky dojazd či záťaž na životné prostredie pri výrobe. V niektorých prípadoch však ide len o mýty, ktoré nie sú ničím podložené.
Navyše, technológie sa vyvíjajú veľmi rýchlo a to čo sa berie v súčasnosti ako negatívum, o niekoľko rokov môže byť už minulosť. Elektrické vozidlá majú však aj svoje plusy, pričom ide hlavne o tie ekonomické. Majiteľ elektromobilu počas používania ušetrí za palivo, servis či poistku s prihlásením. Okrem toho môže čerpať viacero výhod, ktoré budú poskytovať samosprávy alebo štát.
European
Automobilky v poslednom čase investujú obrovské peniaze do vývoja a výroby elektromobilov. Navyše prichádzajú na trh neustále nové modely aj od automobiliek, ktoré doteraz s výrobou elektromobilov zaostávali, pričom aj to sa odzrkadľuje na nižších cenách.
Slovenský trh nie je taký veľký a zaujímavý, aký je napríklad v iných krajinách, no aj napriek tomu je z čoho vyberať. Slovenský zákazník má však na výber hneď z niekoľkých zaujímavých modelov, pričom väčšina z nich má relatívne prijateľnú cenu.
Kórejská kvalita s najpredávanejším modelom od Nissanu
Automobilka Hyundai má vo svojej ponuke hneď dva elektrické modely. Prvým z nich je Hyundai IONIQ electric s výkonom 88 kW a batériou s kapacitou 28 kWh za cenu 35 490 €. IONIQ electric má dojazd na úrovni 280 km.
Ďalším krásnym modelom je Hyundai KONA electric, ktorý je dostupný hneď v troch verziách. Prvý má batériu s kapacitou 39 kWh s výkonom 100 kW a cenou 35 890 €. Druhá verzia má väčšiu, 64 kWh, batériu a silnejší 150 kW motor za 39 890 €. Tretia verzia sa líši len výbavou. Tiež disponuje väčšou, 64 kWh, batériou, motorom s výkonom 150 kW, no s lepšou výbavou electric +, čo sa premietne aj do ceny, ktorá je v tomto prípade až 45 890 €. Dojazd verzie so silnejšou batériou je do 449 km.
Hyundai Kona je atraktívny elektromobil. S dotáciou sa dostaneš na veľmi zaujímavú cenu, SITA
Aj automobilka Kia má svoje elektrické vozidlá. Ide o model KIA SOUL EV s výkonom 81 kW a batériou s kapacitou 30 kWh. Cena tohto modelu je stanovená v akcii za 30 590 €, pričom dojazd je do 250 km. Kia SOUL EV je k dispozícii len vo výbave Platinum, ktorá je veľmi bohatá. Priplatiť si už môžeš len metalický alebo perleťový lak.
Druhým modelom je KIA e-SOUL, ktorá má dve výkonnostné verzie. Prvá disponuje výkonom 100 kW alebo 150 kW a batériou s kapacitou 39,2 kWh alebo 64 kWh. Cena je 35 690 € s kapacitne menšou batériou alebo 39 490 € s väčšou batériou. K dispozícii je aj model vo vyššej výbave Platinum s výkonom 150 kW a batériou s kapacitou 64 kWh za 41 290 €. Dojazd je pri menšej batérii do 277 km alebo do 452 km pri väčšej.
Jedným z najpredávanejších elektrických vozidiel na Slovensku je Nissan Leaf. Tento model je dostupný tiež v troch verziách. Prvá disponuje výkonom 110 kW a 40 kWh batériou, pričom dostupná je len v základnej výbave ACENTA za 35 630 €. Druhá verzia má rovnako 110 kW motor, 40 kWh batériu, no silnejšiu palubnú nabíjačku a dostupná je vo všetkých troch výbavách. V základnej výbave ACENTA stojí 36 130 €, N-CONNECTA 37 930 € a v najvyššej, TEKNA, 39 200 €.
Jeden z najpredávanejších elektromobilov na Slovensku, Nissan Leaf. Podľa normy WLTP má dojazd verzia so 64 kWh motorom až 385 km, Nissan
Tretia verzia sa odlišuje výkonom motora a väčšou kapacitou batérie. Výkon je na úrovni 160 kW a kapacita batérie predstavuje 62 kWh. Táto verzia je dostupná len v strednej výbave N-CONNECTA za 43 930 € a v tej najvyššej, TEKNA, za 45 200 €. K dispozícii je tiež aj rôzne voliteľná výbava. Slabšia verzia má dojazd do 270 km a silnejšia do 385 km.
Na kompaktné mestské vozidlá vsadilo hneď niekoľko výrobcov
Prvým z dostupných modelov je sympatický Renault ZOE, ktorý si môžeš vybrať v dvoch verziách. Dostupná je slabšia verzia R90 s výkonom 68 kW a 40 kWh batériou za 31 300 € vo výbave Life. Druhá, silnejšia, verzia vo výbave Intens má výkon 80 kW a tiež 40 kWh batériu, no cena je 33 500 €. K dispozícii sú aj rôzne pakety či voliteľná výbava, s ktorými si môžeš svoje vozidlo vylepšiť o viaceré bezpečnostné či komfortné prvky. Dojazd vozidla je do 300 km.
Len nedávno predstavila svoj prvý elektromobil aj automobilka Škoda. Ide o malé mestské vozidlo Škoda CITIGOe iV, ktoré má do konca novembra akciovú cenu 17 590 €. Motor má výkon 61 kW a batéria kapacitu 36,8 kWh. Dojazd je podľa výrobcu do 253 km. Je potrebné dodať, že Škoda CITIGOe iV je dostupná len v základnej iV výbave, no tá je veľmi bohatá.
Mestský model má postačujúci dojazd 253 km, Printscreen/ŠKODA
Volkswagen má vo svojej ponuke zatiaľ dva elektromobily, pričom čoskoro bude dostupný najnovší model ID.3. Malý mestský Volkswagen e-UP!bude konkurenciou pre Škodu CITIGOe iV. Výkon motora je 61 kW a kapacita batérie 32,3 kWh. Cena je zvýhodnená o špeciálny bonus, ktorý je platný do 20. decembra 2019. Za vozidlo v sériovej výbave dá zákazník už po odpočítaní bonusu 17 970 €. V ponuke je, samozrejme, aj viacero prvkov výbavy, ktorú si je možné doplatiť. Dojazd tohto malého kompaktu je do 260 km.
Elektrická verzia obľúbeného modelu Golf disponuje výkonom 100 kW a batériou s kapacitou 35,8 kWh. Aj e-Golf má zvýhodnenú cenu o spomínaný bonus, ktorý je aj pri tomto modeli platný do 20. decembra 2019. V základnej výbave ťa po odpočítaní bonusu vyjde Volkswagen e-Golf na 27 980 €. K dispozícii je, samozrejme, aj bohatá doplnková výbava za príplatok. Dojazd modelu e-Golf je do 231 km.
Aj Citroën stavil v prvom rade na malé kompaktné mestské vozidlo. Ide o model Citroën C-ZERO s výkonom 49 kW a batériou s kapacitou 16 kWh. V štandardnej výbave je vozidlo dostupné za 26 990 €, pričom za príplatok je možné si dokúpiť perleťovú farbu alebo metalízu. Maximálny dojazd tohto šikovného modelu je 150 km.
Maximálny dojazd tohto šikovného modelu je 150 km, Citroen
Značka Smartmá vo svojej ponuke tri elektrické modely, ktoré sú zaujímavé hlavne dizajnom. Prvý model Smart EQ fortwo s výkonom 60 kW a kapacitou 35,8 kWh je dostupný za 22 139 €. Dojazd tohto modelu je do 155 km. Ďalší model oceníš hlavne počas pekného počasia. Ide o Smart EQ fortwo cabrio za 25 425 € a s výkonom 60 kW. Batéria s kapacitou 35,8 kWh zabezpečí dojazd do 155 km.
Tretím modelom je Smart EQ forfour rovnako s výkonom 60 kW a batériou s kapacitou 35,8 kWh s dojazdom do 155 km. Za tento model dáš 22 805 €. Aj prémiová automobilka BMWstavila na kompaktnosť. Jej model BMW i3 je dostupný v dvoch verziách. Prvá s výkonom 125 kW a batériou s kapacitou 27,2 kWh za cenu 38 950 € a druhá, silnejšia, s výkonom 135 kW a batériou s kapacitou 27,2 kWh za 42 600 €. Obe verzie by mali mať dojazd do 300 km.
Elektromobily aj pre náročných
Prémiová značka Mercedes-Benz má vo svojej ponuke krásny model EQC, ktorého cena sa začína na 76 800 €. Disponuje výkonom 300 kW s maximálnym dojazdom 471 km, o ktorý sa postará batéria s kapacitou 80 kWh. Ďalšia prémiová automobilka Audiponúka model e-tron s výkonom 265 kW a batériou s kapacitou 95 kWh. Dostupné sú dva modely, ktoré sa od seba líšia len prvkami výbavy. Lacnejší stojí 81 400 € a drahší rovných 83 000 €. Dojazd je podľa výrobcu do 411 km.
Dávid Igaz / FonTech
Do silnej konkurencie sa pustila aj automobilka Jaguar so svojím modelom Jaguar I-PACE. Ten ponúka výkon 294 kW a batériu s kapacitou 90 kWh. Dojazd tohto modelu je stanovený do 470 km. Cena modelu záleží od výbavy, pričom najlacnejšia vychádza na 78 969 €, stredný stupeň 86 946 € a najvyššia výbava 92 954 €. K dispozícii je však aj viacero prvkov príplatkovej výbavy.
Jak se vyrábí palivo budoucnosti. Vodík pro auta i elektroniku
28. ledna 2008
Jak těžké je získat a skladovat vodík a jaká technologie je nejpoužívanější? A je vůbec bezpečné jej skladovat? Odpovědi na tyto a další otázky hledejte zde.
Na vodík jezdí i tento sporťák | foto: TIME
Proč je vodík pro vědce i politiky zajímavý a jak si stojí mezi ostatními alternativními palivy, jste se dozvěděli v tomto článku. Vodík jako palivo budoucnosti se již nyní používá i v městské hromadné dopravě nebo třeba pro napájení mobilních telefonů. Více zde..
Nyní přinášíme tento více technicky založený článek se záměrem osvětlit všechny klíčové technologické celky vodíkového hospodářství. Logicky začneme od výroby vodíku přes možnosti jeho skladování až po palivové články a nastíníme si také otázku bezpečnosti související s využíváním vodíku.
Výroba vodíku
Vodík může být vyráběn mnoha způsoby z širokého spektra vstupních zdrojů. Roční světová produkce vodíku je přibližně 55 milionů tun. V globálním měřítku dominuje v současné době výroba z fosilních paliv.
Zastoupení různých způsobů výroby vodíku ve světovém měřítku
Využívání takto vyrobeného vodíku může pomoci lokálně snížit produkci některých zdraví poškozujících látek, globálně by však vedlo pouze k méně hospodárnému využívaní primární energie a s tím souvisejícímu nárůstu produkce oxidu uhličitého (a dalších škodlivých látek). Další možností je výroba vodíku z obnovitelných zdrojů. S jejich využitím se vodík získává pomocí elektrolýzy vody, vysokoteplotního rozkladu vody, zplyňováním či pyrolýzou biomasy nebo výrobou s využitím speciálních bakterií.
Pro výrobu vodíku přímo z vody se jeví vhodné také některé vyvíjené jaderné reaktory čtvrté generace. Vysoká teplota chladiva na výstupu z reaktoru je ideální pro některé perspektivní termochemické cykly i vysokoteplotní elektrolýzu.
Hlavním motorem rozvoje vodíkového hospodářství je nalezení alternativy k využívání fosilních paliv, a to především v dopravním sektoru. Případná masivní výroba vodíku pro tyto účely z fosilních paliv by proto byla z výše uvedených důvodů jen těžko obhajitelná, a proto se pozornost v poslední době soustředí na ty způsoby výroby vodíku, které neprodukují emise škodlivých látek a nejsou závislé na dodávkách fosilních paliv.
Stručný přehled výrobních technologií vodíku:
Jak již bylo řečeno, možností jak vodík vyrábět existuje celá řada, přičemž v dalším textu se zaměříme na nejrozšířenější, případně v současné době nejperspektivnější technologie výroby vodíku.
Parní reforming zemního plynu
Tato technologie je v současnosti nejlevnějším a nejrozšířenějším způsobem výroby vodíku. Teplo pro reformní reakci i následnou konverzi oxidu uhelnatého je dodáváno z přímého spalování části zemního plynu (tzv. autotermní reforming).
Parní reforming zemního plynu
Proces má dvě fáze; v první se za přítomnosti katalyzátoru do vodní páry (500 – 1 100o C, 0,3 – 2,5 MPa) přivádí metan (dominantní část zemního plynu). Směs metanu a páry reaguje za vzniku vodíku a oxidu uhelnatého a menšího podílu oxidu uhličitého. Poté následuje navyšování množství produkovaného vodíku konverzí CO z reforméru s další přidanou párou. Reakce probíhá již za nižších teplot.
reformní reakce: CH4 + H2O → CO + 3H2
konverze CO: CO + H2O → CO2 + H2
Účinnost (konverze) produkce vodíku je závislá na poměru páry a uhlíku ve směsi; pohybuje se okolo 80 %. Značnou nevýhodou je produkce vysokého množství oxidu uhličitého – na 1 kg vodíku se vyprodukuje 7,05 kg CO2.
Elektrolýza vody
Elektrolýza vody je proces, při kterém stejnosměrný proud při průchodu vodou (většinou s přídavkem dalších látek pro zvýšení vodivosti) rozštěpí chemickou vazbu mezi vodíkem a kyslíkem:
2H2O → 2H2 + O2
H+ (proton) poté reaguje na katodě za vzniku plynu, který je jímán a následně skladován. Proces elektrolýzy probíhá za pokojových teplot a pro jeho chod je nutná pouze elektrická energie. Tímto způsobem jsou vyrobena asi 4 % z celkové světové produkce vodíku, který je využíván zejména tam, kde je třeba vysoce čistý vodík.
Schéma elektrolýzy vody
Membránový elektrolyzér
Účinnost procesu se pohybuje v rozmezí 80 – 92 %. Výstupem elektrolýzy je kyslík a vysoce čistý vodíkový plyn, pro většinu aplikací bez nutnosti dodatečného dočišťování. Na celkové účinnosti elektrolytické výroby vodíku se podílí především účinnost výroby elektrické energie (30 – 40 % pro konvenční zdroje). Celková účinnost elektrolýzy se tedy pohybuje přibližně v rozmezí 25 – 35 %. Výhodu je současná produkce kyslíku, který má podobně jako vodík široké využití.
Pro lepší představu: osobní vodíková vozidla mají spotřebu okolo 1kg vodíku na 100 km. Na výrobu tohoto množství vodíku elektrolýzou je třeba přibližně 9kg (~9 litrů) vody a 60kWhel.
Vysokoteplotní elektrolýza
Pro vysokoteplotní elektrolýzu, nazývanou též někdy parní elektrolýza, je charakteristické, že část dodávané energie tvoří elektrická energie a část je přivedena ve formě tepla, čímž je zvýšena celková účinnost procesu oproti klasické elektrolýze vody. Reakce probíhající ve vysokoteplotním elektrolyzéru je reverzní k reakci probíhající v palivových článcích s pevnými oxidy. Do elektrolyzéru vstupuje vodní pára a vodík; vystupuje z něho obohacená směs obsahující 75 % hm vodíku a 25 % hm páry. Vodík je pak z páry oddělen v kondenzační jednotce. Celková účinnost vysokoteplotní elektrolýzy (vč. výroby potřebné energie) může dosahovat až 45 %. Tato metoda je vedle termochemických cyklů štěpení vody, popsaných v dalším odstavci, slibným kandidátem na výrobu vodíku ve velkém měřítku.
Termochemické cykly štěpení vody
Termochemické cykly jsou známy již více jak 35 let; intenzivně byly studovány na přelomu 70. a 80. let 20. století (v době ropné krize, tedy v době hledání ekonomické výroby alternativních paliv). Při termochemickém štěpení vody je voda rozdělena na kyslík a vodík pomocí série chemických reakcí, které využívají energie ve formě vysokopotenciálního teple anebo v případě hybridních cyklů tepla a elektřiny. Cykly popisované níže jsou cykly uzavřené, tj. použité chemické látky jsou v průběhu reakcí „recyklovány“ a znovu vstupují do procesu. Doplňovanou vstupní surovinou je tedy pouze voda a výsledným produktem vodík a kyslík.
S-I cyklus
Siřičito-jódový termochemický cyklus byl vyvinut v General Atomics (San Diego, USA) v polovině 70. let 20. století. Je předním kandidátem levné a účinné výroby vodíku pomocí jaderné energie.
Vstupní surovinou je pouze voda a vysokopotenciální (s vysokou teplotou média) teplo; výstupními surovinami jsou kyslík s vodíkem a nízkopotenciální teplo. Všechny vstupní suroviny jsou tekuté. Jód a oxid siřičitý se recyklují a opětně používají, teoreticky se tedy neprodukuje žádný odpad (ve skutečnosti samozřejmě k určitým ztrátám dochází). Při produkci vodíku probíhají tyto termochemické reakce:
I2 + SO2 + 2H2O → 2HI + H2SO4 (120o C)
H2SO4 → SO2 + H2O + 1/2O2 (800-1 000o C)
2HI → I2 + H2 (300-450o C)
V prvním kroku, který je znám jako Bunsenova reakce, reaguje vstupující voda s jódem a oxidem siřičitým za vzniku kyseliny sírové a jodovodíkové. Nejvíce tepla (a o nejvyšší teplotě, 800-1000 oC) vyžaduje endotermický rozklad kyseliny sírové. Rozklad kyseliny jodovodíkové a současná produkce vodíku vyžaduje teploty nižší (450o C).
Schéma SI procesu štěpení vody
Účinnost celého výrobního cyklu vodíku se pohybuje v rozmezí 40-52 % (50 % při 950o C ). S dalším nárůstem teplot bude růst i účinnost cyklu. Oproti elektrolýze má vyšší účinnost, protože není třeba vyrobené teplo přeměňovat se ztrátami na elektřinu.
Nevýhodou tohoto cyklu je požadavek vysokých vstupních teplot a agresivita kyseliny sírové a jodovodíkové, což vede k vysokým nárokům na chemickou odolnost použitých materiálů. Problematická bude kontrola podmínek reakcí v průmyslovém měřítku (v laboratorních podmínkách byla tato otázka již zvládnuta). Podrobnosti k S-I cyklu i k dalším termochemickým cyklům můžete nalézt např. zde. (hytep.cz)
Laboratorní výroba H2 SI procesem v Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI)
Mimo uvedené možnosti existuje celá řada dalších způsobů výroby vodíku, přičemž preference toho kterého způsobu vyplyne z lokálních dostupnosti surovin a energií, poptávky a především z investičních a provozních nákladů více než z celkové účinnosti procesu. Pro masivní udržitelnou výrobu se jeví perspektivní výroba vodíku chemickými cykly nebo vysokoteplotní elektrolýza v kombinaci s vysokopotencionálním zdrojem tepla – vybrané reaktory tzv. Generace IV.
Vysokoteplotní reaktor IV. Generace, chlazený He, moderovaný grafitem
Konvenční elektrolýza najde pravděpodobně uplatnění v menších lokálních zdrojích vodíku. Elektrická energie z obnovitelných zdrojů může být s výhodou využita právě pro lokální výrobu vodíku, odstraňuje komplikace s regulací energetické přenosové soustavy. Bioplyn a ostatní obnovitelná biologická paliva bude pravděpodobně výhodnější spalovat přímo ve spalovacích motorech či v menších zdrojích elektrické energie. Výroba vodíku se také může stát perspektivní metodou regulace spotřeby elektrické energie.
Biotechnologická produkce vodíku
Jiným zajímavým způsobem, který je dnes ovšem na počátku vývoje, je výroba vodíku pomocí mikroorganismů.
Ačkoli „suchá“ biomasa je vhodným materiálem pro konverzi pomocí klasických termochemických procesů, biomasa s vysokým obsahem vody je tímto způsobem z ekonomického hlediska nevyužitelná. Proto může být v případě vlhké biomasy výhodné využít biotechnologické procesy, kdy reakce jsou katalyzovány mikroorganismy ve vodném prostředí za nízkých teplot a tlaků. V tomto případě rozlišujeme dva procesy: vodíkovou fermentaci (i) fungující bez přítomnosti světla a fotobiologickou produkci vodíku (ii).
Vodíková fermentace v nepřítomnosti světla je přirozený děj ke kterému dochází za anoxických nebo anaerobních podmínek. Organické látky jsou v tomto případě využívány jako primární zdroj vodíku a také jako zdroj energie. Různé druhy bakterií využívají v nepřítomnosti kyslíku redukci protonů na vodík k uložení elektronů z oxidace organických látek. Pro plné využití chemické energie substrátu jsou potřeba dva kroky, jak je ukázáno na Obr. 1. V první fázi je z organického substrátu produkován vodík pomocí vodíkové fermentace. V druhé fázi je pak z efluentu obsahujícího acetát získáván buďto bioplyn nebo pomocí fotofermentace (viz níže) vodík. Dále je vhodné využít biologicky nerozložitelné zbytky biomasy, které je obvykle možno spalovat. Tím se dosáhne dalšího zvětšení množství získané energie.
Schéma bioprodukce vodíku pomocí dvoustupňové fermentace
Fotofermentace je proces, při kterém jsou organické látky, například acetát, bakteriemi přeměňovány na vodík a CO2 za využití světla. Proces probíhá za anaerobních podmínek a může být snadno kombinován s vodíkovou fermentací popsanou výše, kde je acetát jedním z produktů. Jednou ze skupin mikroorganismů schopných fotofermentace jsou purpurové bakterie. Ačkoli bylo do dnešní doby navrženo mnoho fotobioreaktorů, v praxi nalezl dosud uplatnění pouze typ uvedený na (Obr. 2).
Design „flat-plate“ fotobioreaktoru; prototyp slunečního kolektoru
Výroba vodíku pomocí mikroorganismů je slibným, nicméně v celkovém pohledu poněkud nízkokapacitním způsobem jak vodík vyrábět. Velkou výhodou oproti např. výrobě uhlovodíkových biopaliv je využití vstupních surovin, které jsou jinak obtížně zpracovatelné (např. kaly z čističek odpadních vod), a nekonkuruje tak z hlediska záborů orné půdy výrobě potravin.
Porovnání celkových účinností jednotlivých koncepcí zde a zde.
Palivové články
Palivový článek je zařízení, které při elektrochemické reakci přeměňuje chemickou energii kontinuálně přiváděného paliva s oxidačním činidlem na energii elektrickou.
Oproti tepelným strojům s generátorem el. energie dosahují palivové články při výrobě elektrické energie vysokých účinností, a to až 60 % v laboratorních podmínkách. Reálná účinnost dosahuje 40-55 %, dle zatížení a typu palivového článku. Vysoká účinnost je dána zejména tím, že přeměna energie je přímá, nikoliv přes mezistupně (tepelnou a mechanickou E), jako je tomu např. u spalovacích motorů.
V současné době je vyvíjeno pět typů palivových článků lišících se především chemickým složením elektrolytu, provozními teplotami a možným palivem. Nízkoteplotní palivové články využívají s kyslíkem (většinou ze vzduchu) vodík nebo methanol, vysokoteplotní články mohou využívat i některá konvenční uhlovodíková paliva. Jednotlivé typy článků vhledem k rozdílným provozním parametrům nacházejí uplatnění ve velmi odlišných aplikacích. Nízkoteplotní palivové články jsou využívány zejména v mobilních aplikacích k výrobě elektrické energie, vysokoteplotní články naopak převládají v kombinované výrobě tepla a elektrické energie v aplikacích stacionárních.
Soubor dvou elektrod a elektrolytu je nazýván palivovou celou, palivovým článkem obvykle označujeme soubor palivových cel. (analogie s chemickými bateriemi). Palivové články jsou obvykle sestaveny z palivových cel v bipolárním uspořádání s ohledem na požadované výstupní parametry článku (především napětí a výkon).
Princip palivového článku lze nejsnáze objasnit na palivovém článku s polymerní membránou. Tento článek se skládá ze dvou elektrod, na jejichž povrchu se nachází slabá vrstvička uhlíku (většinou ve formě grafitu) obsahujícím malé množství platiny, která zde slouží jako katalyzátor.
Grafit s rozptýlenými částečkami platiny (tmavé tečky)
Elektrody jsou od sebe odděleny tenkou polymerní membránou, která propouští kladně nabité ionty – protony (u katexové membrány). Vodík je přiváděn k anodě, kde na povrchu katalyzátoru dochází k jeho disociaci na protony a elektrony. Protony procházejí skrze polymerní vrstvu, elektrony jsou nuceny procházet externím okruhem, a mohou tedy konat užitečnou práci. Na katodě pak sloučením dvou kladně nabitých vodíkových iontů (protonů), dvou elektronů a atomu kyslíku vzniká voda (vzhledem k provozní teplotě palivového článku obvykle v podobě páry). Na stranu katody je přiváděn čistý kyslík nebo častěji kyslík ze vzduchu.
Princip palivového článku
Ostatní typy palivových článků jsou stručně popsány např. zde (hytep.cz).
Příklad palivového článku složeného z 30 cel
Palivové články jsou v současnosti technologicky velmi vyspělá a bezpečná zařízení. Jejich komerčnímu rozšíření braní prozatím jejich vysoká cena daná stupněm vývoje a převážně kusovou výrobou a v neposlední řadě cenou použitých materiálů. U nízkoteplotních palivových článků je to především cena fluorovaných membrán a platiny, u vysokoteplotních potom cena materiálů schopných odolat vysokým teplotám a korozivnímu prostředí. Cena palivového PEM článku je v současnosti přibližně 3 000-4 000 USD/kW. Přední výrobci však již dnes garantují budoucí cenu/kW srovnatelnou se špičkovým spalovacím motorem.
Skladování vodíku
Možnost dlouhodobého skladování vodíku představuje základní technologickou výhodu oproti dalšímu nosiči energie – elektřině, u které je nutno neustále regulovat rovnováhu mezi výrobou a spotřebou. „Uskladnění“ elektřiny v akumulátorech není využitelné v měřítku velkovýroby, přečerpávací elektrárny jsou sice užitečnou, ale opět poněkud okrajovou možností. Skladování vodíku tedy představuje velmi výhodnou možnost, jak optimalizovat a regulovat výrobu a spotřebu energií obecně. Existují například plány na propojené výroby elektřiny a vodíku přes elektrolýzu, což by umožnilo snazší regulaci jaderných elektráren, které by mohly pracovat při optimálním zatížení po celou dobu a v období sníženého odběru by se vyráběl vodík, využitelný buď pro výrobu elektřiny (v době špičky) nebo pro dopravu. Popsané propojení by bylo užitečné i u jiných typů elektráren, viz problémy s regulací energetické soustavy SRN v loňském roce z důvodu nadvýroby elektřiny z větrných elektráren. Nicméně některé fyzikálně-chemické vlastnosti vodíku nám jeho uskladňování trochu komplikují, jako např. jeho velmi nízká hustota a bod varu.
Skladování vodíku v plynné fázi
Pro stacionární aplikace se obvykle používá ocelových bezešvých lahví z nízkouhlíkaté nebo legované oceli. Vyrábějí se v objemech od 0,8 litrů až do přibližně 140 l pro běžné aplikace.V mobilních aplikacích se obvykle používá kompozitních tlakových nádob. Vyrábějí se v objemech od desítek litrů až přibližně do 300 l. Typickým provozním tlakem je 350 bar (=350 atm = 35MPa), v nejnovějších aplikacích potom 450 až 700 bar (současný technologický limit je 1 000 bar). V mnoha aplikacích je válcový tvar mírně deformován v závislosti na potřebách zástavby do úložného prostoru vozidla. Vnitřní povrch kompozitních lahví tvoří obvykle tenká vrstva kovu, případně speciálního polymeru, která zabraňuje úniku plynu přes strukturu kompozitu.
Průřez kompozitní lahví pro plynný H2
Pokud chceme skladovat vodík ve vysokotlakých nádržích, musíme jej nejprve stlačit na požadovaný tlak. Pro stlačování vodíku se používá zejména pístových kompresorů. Energie potřebná na stlačení vodíku na 350 bar dosahuje přibližně 30 % energie v palivu.
Skladování vodíku v kapalné fázi:
Běžně využívaná fosilní paliva je možné skladovat v kapalném stavu za běžných teplot a při relativně nízkých tlacích, oproti tomu kapalný vodík je skladován při teplotě -252 şC; s tím souvisejí zvýšené nároky na použité materiály a vysoké energetické nároky na zkapalnění.
Průřez nádrží na kapalný vodík
Vodík je ze zásobníku čerpán jako kapalina – pro spalovací motory nebo jako plyn – pro palivové články. Pro uskladnění se používají vícevrstvé nádoby s velmi dobrými izolačními vlastnostmi s maximálním přetlakem 5 barů. Tyto nádoby musí být vybaveny přetlakovým mechanismem, kterým je regulován maximální přípustný tlak. Při skladování vodíku v kryogenních nádobách dochází vlivem přestupu tepla z okolí k postupnému odpařování, a tedy zvyšování tlaku uvnitř této nádoby. Aby nedošlo k destrukci nádrže, musí být tlak uvnitř nádoby regulován odpouštěním odpařeného vodíku. Pro běžně používané nádrže dosahují ztráty až 3 % hm na den. V některých aplikacích je takto unikající vodík jímán a stlačován do přídavných tlakových lahví.
Zkapalňování vodíku je technologicky i energeticky náročný proces. Energie potřebná ke zkapalnění dosahuje přibližně 40 % energie v palivu.
Vedle těchto tradičních způsobů skladování existuje ještě velké množství alternativních technologií skladování vodíku. Nejperspektivnější se jeví skladovat vodík vázaný v materiálech, jako jsou alanáty, metalhydridy, nanostruktury uhlíku a další, viz skladování vodíku na hytep.cz.
Bezpečnost
Na úvod je třeba předeslat, že všechna paliva jsou nějakým způsobem nebezpečná. S nadsázkou by se dalo říci, že to je právě ta vlastnost, pro kterou se využívají. Vysoká hustota energie, hořlavost a výbušnost jsou vlastnosti, které jsou společné všem druhům paliv. Skladování těchto látek v prostoru vozidla představuje riziko vznícení, případně výbuchu paliva vně spalovací komory tepelného motoru nebo palivového článku. Vodík není v tomto ohledu výjimkou, přesto je jeho chování v mnoha ohledech velmi odlišné od stávajících fosilních paliv.
Vodík tvoří spolu se vzduchem hořlavou a výbušnou směs v širokém rozsahu koncentrací (4-75 % objemu pro hořlavou směs a 19-59 % objemu pro výbušnou směs); při rychlé expanzi může dojít k samovznícení; vodík má velmi nízkou zápalnou energii, již velmi malý elektrostatický náboj (0,02 J) může iniciovat vzplanutí paliva, nízká viskozita a malá velikost vodíkové molekuly kladou zvýšené nároky na utěsnění palivové soustavy. Únik vodíku není možné rozpoznat lidskými smysly. Velmi nízká hustota plynu napomáhá rychlému rozptylu do okolí, a tedy rychlému snížení koncentrace pod zápalnou mez. Nebyly zjištěny toxické účinky na člověka, při hoření nevznikají toxické zplodiny; za denního světla není vodíkový plamen téměř viditelný.
Přestože většina výše uvedených parametrů je z hlediska bezpečnosti oproti běžným palivům méně příznivých, mnoho praktických zkoušek prokázalo menší destrukční účinky vzplanutí vodíkové nádrže na vozidlo i menší riziko pro posádku. Na následujícím obrázku je test úniku a následného vznícení vodíku vs. stejná situace s vozidlem na benzin.
Test úniku a vznícení vodíku z vozidla
Při destrukci nádrže stoupá vodík díky své nízké hustotě velmi rychle vzhůru a případný požár vzniká ve větší míře vně vozidla. K zvýšení bezpečnosti přispívá i menší množství paliva skladovaného ve vozidlech. Bezpečnost se dá dále zvýšit vhodným umístěním skladovací nádrže (u autobusu například na střechu vozidla).
Na závěr je třeba připomenout, že využívání vodíku není novinkou posledních let. Ve velkém množství je spotřebováván například v ropných rafinériích při výrobě benzinů nebo v potravinářství při ztužování tuků. Relativně nové je pouze jeho využívání jako energetického nosiče. Velké množství dopravních prostředků v rámci demonstračních projektů na celém světě (Cute, HyFleet:Cute, …) denně prokazuje, že je vodík pro tyto účely dostatečně spolehlivé a bezpečné palivo.
Závěr
Cílem tohoto článku bylo přiblížit všechny podstatné aspekty vodíkového hospodářství po technické stránce. Výčet technologií palivových článků, způsobu výroby a skladování i bezpečnosti zcela jistě není úplný. Přesto si myslíme, že může sloužit jako základní vodítko pro orientaci v alternativních způsobech skladování energie a jejího využití např. v dopravě a ostatních energetických potřebách moderní společnosti.
Technologie související s využitím vodíku v dopravě a v energetice zaznamenaly velmi překotný rozvoj, zejména v posledních dvaceti letech. Zvýšila se jejich účinnost, bezpečnost a v neposlední řadě uživatelská přívětivost. V dalších letech se začneme setkávat s jednotlivými produkty vodíkových technologií čím dál tím častěji.
Aktuálny prehľad diaľničných známok a mýta na ceste do Chorvátska na rok 2019 (maďarská, rakúska, slovinská diaľničná známka aj chorvátske mýto).
Autom do Chorvátska 2019 – diaľničné známky a mýto
Cesta k moru autom je tradične spojená s poplatkami na diaľniciach, buď v podobe diaľničných známok alebo mýta. Skontrolovali sme pre vás aktuálne ceny známok a mýta na ceste do Chorvátska pre rok 2019 a tu je celkový prehľad:
Cena diaľničné známky pre rok 2019 zostáva rovnaká ako v roku 2018, pre autá do 3,5t:
10-dňová … 10€
30-dňová … 14€
MAĎARSKÁ DIAĽNIČNÁ ZNÁMKA 2019
Diaľničná známka u susedov je rovnako ako domáca diaľničná známka len v elektronickej podobe. Najkratšia platnosť známky je 10 dní, pre dvojtýždňové pobyty je výhodné zakúpiť mesačnú známku. Ceny najkratších desaťdňových diaľničných známok sa zvýšili o cca 18% od minulého roka. Ceny mesačných diaľničných známok zostávajú rovnaké ako v roku 2018.
Cena maďarskej diaľničnej známky v roku 2019 pre autá do 3,5t (max. 7 osôb, vrátane prívesu) = kategória D1:
10-dňová … 3,500 HUF
30-dňová … 4,780 HUF
Cena maďarskej diaľničnej známky v roku 2019 pre autá ktoré nespĺňajú podmienky predchádzajúce kategórie = kategória D2:
10-dňová … 7,000 HUF
30-dňová … 9,560 HUF
Cena maďarskej diaľničnej známky v roku 2019 pre prívesy u áut kategórie D2:
10-dňová … 3,500 HUF
30-dňová … 4,780 HUF
Maďarskú diaľničnú známku je možné kúpiť v okolí hraničných prechodov, na benzínových pumpách alebo online. Pre nákup online na webe spoločnosti National Toll Payment Services Plc je nutné sa najskôr zaregistrovať, potom je možné vykonať nákup diaľničné známky.
A pre úplnosť ešte prikladáme aktuálny obrázok spoplatnených úsekov maďarských diaľnic a rýchlostných ciest. Podrobné mapy potom nájdete na tomto odkaze (anglická verzia): http://toll-charge.hu/articles/article/road-network
RAKÚSKA DIAĽNIČNÁ ZNÁMKA 2019
Ak bývate v Bratislave alebo jej okolí a preferujete cestu cez Rakúsko a Slovinsko, pridávame informáciu o diaľničných známkach aj v týchto krajinách.
Od roku 2018 zaviedlo aj Rakúsko elektronickú diaľničnú známku, takže ju jednoducho objednáte online z pohodlia domova a nie je nutné už známku vylepovať na sklo auta. Diaľničnú známku kúpite online tu: https://shop.asfinag.at/en/
Upozornenie: Má to jeden háčik, rakúsku diaľničnú známku online musíte kúpiť 18 dní pred plánovaným odchodom na dovolenku! Známka začína platiť najskôr 18-ty deň po zakúpení na webe Asfinag. Ak sa rozhodnete kúpiť známku menej ako 18 dní pred odchodom, musíte si kúpiť klasickú známku. Klasickú diaľničnú známku v podobe samolepky ďalej zaobstaráte na benzínových pumpách a diaľničných priechodoch.
U rakúskej diaľničnej známky došlo rovnako ako vlani k miernemu navýšeniu ceny a to o niekoľko eurocentov. U rakúskej známky stále platí, že ak idete na 2 týždne, vyplatí sa kúpiť 2x desaťdňovú známku miesto známky dvojmesačné.
Cena rakúskej diaľničnej známky v roku 2018 pre autá do 3,5t:
10-dňová … 9.20€ Dvojmesačná … 26.80€
Pre prehľadnosť ešte prikladáme mapku spoplatnených úsekov rakúskych diaľnic:
mapa spoplatnených diaľničných úsekov v Rakúsku
SLOVINSKÁ DIAĽNIČNÁ ZNÁMKA 2019
U slovinské diaľničné známky zostáva pre rok 2019 všetko pri starom. Slovinci uplatňujú 2 kategórie osobných vozňov 2A a 2B, kedy do kategórie automobilov 2B spadajú automobily s nosnosťou do 3,5t a výškou 1,3m nad prvou nápravou. Cena diaľničné známky je pre vozidlá kategórie 2B dvojnásobná.
Cena slovinské diaľničné známky v roku 2018 pre autá do 3,5t a do 1,3m výšky od zeme na nápravou:
7-dňová … 15€ 30-dňová … 30€
Cena slovinské diaľničné známky v roku 2018 pre autá do 3,5t a nad 1,3m výšky od zeme na nápravou (tzv. ategória 2B):
7-dňová … 30€ 30-dňová … 60€
A pre úplnosť ešte mapa spoplatnených diaľničných úsekov v Slovinsku:
CHORVÁTSKE MÝTO 2019
V roku 2017 Chorváti po rokoch upravili ceny mýta a zaviedli ceny pre hlavnú sezónu(1.7.-30.9.) a vedľajšiu sezónu. Ceny v hlavnej sezóne majú 10% prirážku k cenám mimo hlavnej sezóny. Ďalej v texte uvádzame ceny mýta pre hlavnú sezónu, ale dopĺňame aj odkazy na online cenníky, ktoré vo vedľajšej sezóne zobrazia aktuálne ceny.
Chorvátske mýto je možné platiť v hotovosti (v kunách a eurách), platobnou kartou, alebo zakúpením elektronického prístroja – krabičky ENC. Pri použití krabičky ENC ušetríte 21,74% oproti bežnému mýtnemu a môžete využívať vyhradený pruh ENC. Združenie Chorvátske diaľnice uvádza na svojich webových stránkach podrobné odpovede na najčastejšie otázky ohľadom ENC: http://hac.hr/en/toll-rates/faq
Prístroj ENC od spoločnosti Hrvatske autoceste zakúpite v 14 predajných miestach na diaľniciach, ktoré ale nie sú otvorené non-stop. Dobitie prístroja je možné prostredníctvom internetu, pomocou SMS voucheru, bankovým prevodom, alebo osobne na vybraných mýtnych bránach. Tu je zoznam predajných miest ENC vrátane otváracej doby a zoznam mýtnych brán, kde je možné na mieste dobiť ENC prístroje http://hac.hr/en/toll-rates/where-get-prepayment
Chorváti rozlišujú 4 druhy kategórií vozidiel plus motocykle. Ďalej v texte uvádzame ceny mýta pre I. kategóriu, teda osobný automobil s 2 nápravami a výškou do 1.9m bez prívesu. Prehľad jednotlivých ktegorií vozidiel nájdete na webe združenia Chorvátske diaľnice (Hrvatske autoceste d.o.o. čiže HAC.hr) – odkaz na anglickú verziu: http://hac.hr/en/toll-rates/pricelist
TIP: Združenie Chorvátske diaľnice (HAC.hr) prevádzkuje skvelú prehľadnú interaktívnu mapu chorvátskych diaľnic (odkaz tu), na ktorej si môžete zobraziť všetko od zjazdov z diaľnice, benzíniek, odpočívadiel, zmenární až po tunely a mosty alebo kamery na diaľniciach.
Mýto od maďarskej hranice po Záhreb
Cena mýtneho na diaľnici A4 Goričan — Záhreb (od maďarskej hranice do Záhrebu) pre I. kategóriu vozidiel… 47 HRK (cena pre hlavnú sezónu)
Úplný cenník všetkých kategórií vozidiel (upozornenie – cenník ukazuje aktuálne ceny v daný deň, ak sa pozeráte mimo hlavnej sezóny, ukazujú sa mimosezónne ceny): http://hac.hr/en/cjenik_autocesta/A4?c=Sveta%20Helena
Mýto od slovinskej hranice po Záhreb
Cena mýta na diaľnici A2 Macelj (Trakošćan) – Zagreb (Zaprešić) od slovinskej hranice do Záhrebu pre I. kategóriu vozidiel… 48 HRK
Tento úsek diaľnice spadá pod správu spoločnosti AZM (Autocesta Zagreb-Macelj), mýto je možné platiť v hotovosti v HRK alebo Eurách, platobnou kartou alebo kartou AZM. Úplný cenník všetkých kategórií vozidiel nájdete tu: http://www.azm.hr/cestarine.asp?pageID=37&lang=eng
Mýto na diaľnici A1 od Záhrebu po Dubrovník
Cenník mýta pre hlavnú sezónu 1.7.2019 – 30.9.2019 na diaľnici A1 Záhreb (Lučko) — Split (Dugopolje) — Dubrovník pre kategóriu vozidiel I. Na diaľnici sa vchádza pri vjazde Záhreb — Lučko a mýto sa platí u jednotlivých výjazdov. Pre jednoduchšiu orientáciu uvádzame aj prehľad cieľových chorvátskych destinácií a príslušných výjazdov z diaľnice:
Výjazdy
cena v HRK
zjazdy na tieto destinácie
Karlovac
21
Bosiljevo
34
odbočka na Rijeku
Rijeka (Kun)
77
Žuta Lokva
66
Sejn, Novi Vinodolski
Otočac
73
Plitvicka jazerá
Maslenica
128
Posedarje
132
ostrov Pag
Zadar 1
134
Zadar 2
139
Benkovac
148
Biograd na Moru
Pirovac
159
ostrov Murter
Skradin
164
Šibenik
169
Vodice, Primošten, Rogoznica
Vrpolje
177
Trogir
Prgomet
186
Trogir
Dugopolje
200
Split
Blato na Cetini
216
Omiš
Šestanovac
220
Makarska riviéra
Zagvozd
225
Makarska riviéra cez tunel Sveti Ilija
Ravča
241
Vrgorac
247
Karamatići
256
Čarapine
257
koniec diaľnice A1
Pre úplnosť ešte odkaz na kompletný cenník mýta pre všetky kategórie vozidiel platný pre sezónu 2019 (upozornenie – cenník ukazuje aktuálne ceny v daný deň, ak sa pozeráte mimo hlavnej sezóny, ukazujú sa mimosezónne ceny): http://hac.hr/en/cjenik_autocesta/A1?c=Rijeka%20%28Grobnik%29
Pri batériách je množstvo parametrov, ktoré zásadne ovplyvňujú ich použiteľnosť. Navyše sú často vzájomne prepojené a zmena jedného ovplyvní (a často aj zásadne) iné parametre. A všetky dokopy určujú dĺžku jej možného používania – životnosť. Na webe, a v dátových listoch batérií, nájdete množstvo pojmov a ich vysvetlení. Často sú však značne zložité a zahmlené. Tu sa pokúsim o “laické” vysvetlenie. To samozrejme prináša mierne zjednodušenia a nie vždy úplne presne vysvetľuje niektoré detaily. Dôležitejšie je pochopiť celok a jednotlivosti rôznych druhov si potom už ľahšie pohľadáte. Poďme sa teda na tie zásadne pozrieť.
Článok, akumulátor a batéria
Už tu je vidno, že uskladňovanie elektriny je plné slov, ktoré sa predpokladajú, že každý vie a chápe. V reálnom živote to však tak nie je. K pojmom sa pustím metódou zhora dolu a začnem u batérií.
K tomuto pojmu sa vžilo množstvo významov, ale jeho základný pojem je rad, blok rovnakých predmetov (batéria). A od toho sa odvíja aj zjednodušenie. Správne by sa teda malo nazývať Batéria akumulátorových článkov. Teda ak použijeme pojem batéria, vždy to bude batéria akumulátorových článkov.
Akumulátor je iný pojem, ktorý sa používa. Niektorí jej používajú vo význame jedného článku, iní namiesto batérie. Samotný pojem však vyjadruje iba možnosť akumulovať (uskladniť) elektrinu. Správny pojem by mal byť: Sekundárny elektrochemický článok.
Článok (bunka) – to je základný stavebný prvok, ktorý má kladný a záporný pól (vývod) a pri jeho ďalšom delení už prestane fungovať. Batériu môžme rozdeliť na jednotlivé články. Zväčša už pre pôvodný účel nebude použiteľná, ale každý jej článok bude schopný činnosti.
Fyzikálne (pevne dané) parametre
Toto sú parametre, ktoré vybraný typ má a prosto sa to nezmení počas ich použitia – teda aspoň nie priveľmi. Treba s týmito údajmi rátať pri návrhu, a to je pre životnosť všetko. Medzi tieto parametre patrí: rozmer, hmotnosť, typ pripojovacích svoriek, nutnosť a spôsob údržby, a iné menej používané. Nie je medzi nimi ani jeden elektrický parameter. To preto lebo sú jasné a skutočné prakticky nemenné. Preto “prakticky” lebo napr. hmotnosť sa mierne líši u väčšiny batérií podľa stavu nabitia.
Pri elektrických veličinách však už takáto stabilita neplatí. Napätie, prúd a kapacita batérie má v batériách rôznu hodnotu pri rôznych stavoch – nabíjanie, vybíjanie, dĺžka života a pod. Preto v tejto časti budeme používať pojem nominálny.
Nominálne napätie
To je napätie, ktoré je bežne považované za hodnotu ktorú z máme od batérie očakávať. Pri nabitom stave a pri nabíjaní je napätie vyššie aj v rádu desiatich percent. Pri vybitom stave je napätie podstatne nižšie. Pri poklese pod určitú hodnotu prestane batéria fungovať a skokovo sa napätie zníži na 0 V. Niektoré batérie sa môžu “úplným” vybitím zničiť, niektoré sa dajú znovu nabiť. Napätie je vždy vo Voltoch [V].
Nominálny prúd
Opäť je to prúd, ktorý od plne nabitej a funkčnej batérie môžme očakávať. Skutočný nabíjací a vybíjací prúd môže mať značne rozdielnu hodnotu a veľmi ovplyvňuje činnosť batérie. Tomu sa hovorí C-rate a bude rozobrané ďalej. Prúd je vždy vo Ampéroch [A].
Nominálna kapacita
Reálna kapacita, tak ako v prípade napätia a prúdu, sa môže značne líšiť. Ale na rozdiel od nich je to skutočná maximálna hodnota ktorú môže batéria dosiahnuť. V dátových listoch sa ešte požíva aj využiteľná kapacita. Tá súvisí s pojmom hĺbka vybitia (DoD) a rozoberieme je ďalej. Kapacita batérie by sa mala správne udávať v (kilo)Watthodinách – [kWh (Wh)]. Často je však udávaná v [Ah] – Ampérhodinách, keď sa predpokladá, že sa vie (alebo sa napíše) pri akom nominálnom napätí. Po vynásobení Ah a napätia dostanete kapacitu v Watthodinách.
Parametre prevádzkové
Práca a životnosť batérie závisí na tom ako sa používa. Na definovanie spôsobu použitia sa zaviedli pojmy: Rýchlosť nabíjania a vybíjania – C-rate, Hĺbka vybitia – DoD, Počet nabíjacích cyklov, samotná definícia Nabíjacieho cyklusu, Stav nabitia – SoC. Všetky tieto údaje sú do značnej miery závislé a ich pochopenie a správne využívanie môže značne zvýšiť životnosť batérie. Nie sú to jediné kľúčové podmienky používania. Patrí sem napr. aj pracovná a uskladňovacia teplota a možnosť a dĺžka byť v nenabitom stave.
Teraz sa pozriem na tie, ktoré svojím správaním voči batérii, môžte ovplyvniť tak, že vám poslúži lepšie a dlhšie (alebo horšie a kratšie ak ju nemáte “radi”).
V časti som definoval nominálne napätie, prúd a kapacitu. Sú to “papierové” hodnoty, ktoré sa však v realite menia v závislosti od rôznych režimov práce: nabíjanie, vybíjanie, alebo aj stavom počas životnosti batérie: stav nezapojený do obvodu (záťaže), skladovanie a pod. ale aj od vonkajších okolností – najmä teploty.
Model batérie
Pre mnohých (vrátane mňa) si je ťažšie parametre batérií “predstaviť” vo fyzických, viditeľných pojmoch. Elektrinu nevidno a “chytať” rukou ju neradno. Pri nízkych hodnotách (napätia a/alebo prúdu) ju moc necítiť a pri vyšších hodnotách to môže byť posledná vec čo ucítite. Preto sa vymysleli voltmetre a ampérmetre. Preto si treba batériu treba predstaviť ako niečo iné. A tu sa hodí zrovnanie s iným druhom akumulátoru – nádrž na vodu (kvapalinu).
Batéria je v tomto prípade vlastne nádrž na vodu. Nabíjanie predstavuje otvor s pripojenou hadicou na vrchu nádrže, vybíjanie je otvor v spodku batérie. Oba majú samozrejme ventil, takže v prípade, že sa nenabíja (nevybíja) tak sú ventily zavreté. Aby mal model zmysel tak na nabíjanie a vybíjanie použijeme otvor predstavujúci 10 % výšky batérie. A potom napätie predstavuje tlak vody v batérii. čím viac je nádrž plná, tým väčší tlak (napätie) pôsobí na vybíjaci otvor. Prúd akým sa nabíja a vybíja je v našom prípade skutočný vodný prúd – rýchlosť s akou sa voda do nádrže voda leje. Jednoducho predstaviteľné – 1 l/h naplní 100 l nádrž za 100 hodín. Ak chceme nádrž naplniť rýchlejšie musíme zvýšiť rýchlosť vody – napr. 10 l/h. Čas naplnenia nádrže sa skráti na desatinu (10 hodín).
Batéria (nádrž) je uzavretá, takže sa z nej voda nevyleje, ani sa neodparuje. Na vrchu niektorých typov batérií je, tak ako v prípade našej nádrže. potreba mať ventil, lebo v procese nabíjania a vybíjania chemická reakcia zvyšuje tlak v batériách. V našom príklade je v čiastočne naplnenej nádrži vzduch. Pri vybíjaní sa musí zvyšná časť nádrže plniť vzduchom, pri nabíjaní sa zasa vzduch musí z nádrže vypustiť. Čím rýchlejšie sa nádrž napúšťa, tým lepší musí ventil byť.
Kapacita batérie
Kapacita batérie by sa mala správne udávať v (kilo)Watthodinách – [kWh (Wh)]. Často je však udávaná v [Ah] – Ampérhodinách, keď sa predpokladá, že sa vie (alebo sa napíše) pri akom nominálnom napätí. Po vynásobení Ah a napätia dostanete kapacitu v Watthodinách. V našom príklade má nádrž kapacitu v litroch – 100 l. To je nominálna kapacita batérie.
Nádrž má však tú necnosť, že sa na jej stenách usádza vodný kameň, na dne sa usádzajú nečistoty, ktoré prišli s vodou a steny postupne korodujú. Toto všetko zmenšuje nominálnu kapacitu a po niekoľkých rokoch už nádrž nemá svoju nominálnu kapacitu, ale postupne sa zmenšuje. Samozrejme niektoré usadeniny vieme z nádrže vypláchnuť rýchlym vypustením a opätovným napustením (vybitie a nabitie). Avšak na niektoré usadeniny to nebude mať vplyv.
Hĺbka vybitia – DoD
Toto je jeden zo “zákerných” parametrov, ktorý som si nevedel vysvetliť. Ale je vlastne jednoduchý. Niektoré nádrže sa prosto nesmú vypustiť úplne. Musí v nich niečo zostať tak, aby sa systém nezrútil a vedel fungovať. V závislosti od technológie batérie sa aj hĺbka možného a fyzicky maximálne možného vybitia značne líši.
Iným príkladom DoD v reálnom živote je minimálny zostatok na bankovom účte. Často to je okolo 20 €. A darmo že na účte máte napr. 100 € – bankomat vám dá iba 80 €. V tomto prípade je “hĺbka vybitia” iba 80 %.
Navyše u niektorých typov nemá DoD ostrú hranicu. Niektoré typy vieme vybiť opakovane na 100%. Iné potrebujú zostať nabité aspoň na 20 % aby vedeli ďalej fungovať. U niektorých sa životnosť predlžuje ak sa vybíjajú “len” trochu. Pri DoD si treba uvedomiť, že aj tento parameter má viac využití (vysvetlení). Môžme hovoriť o dosiahnuteľnej hĺbke vybitia, za touto hranicou hrozí nenávratné poškodenie batérie. Ale ešte je aj rozumne využiteľná hĺbka vybitia. To je parameter značne zviazaný so životnosťou batérie. A zasa – u rôznych technológií sú tieto parametre rôzne nastavené. U kyselino-olovenej (lead-acid, ďalej pre jednoduchosť prosto olovená) batérie je dosiahnuteľné DoD na úrovni 80 %. Avšak využiteľné DoD sa pohybuje v rozmedzí medzi 40 až 50 %. Pri hlbšom vybíjaní sa batéria nezničí, len sa prudko znižuje jej životnosť (viac v príslušnom parametri). U Li-ion a LiFePo4 sú tieto hranice v podstate rovnaké.
O to koľko v batérii (v našom modeli nádrži) zostane sa musí postarať obsluha – volá sa Battery Management System (BMS).
Battery Management System (BMS)
Viaceré “klasické” typy batérií sú vlastne len obyčajné nádrže a stráženie parametrov je ponechané na vonkajšiu “obsluhu”. Takéto batérie budem pre tento článok nazývať “hlúpe“. Do olovenej batérie sa musí nabíjačka (obsluha) rozhodnúť akým prúdom bude nabíjať, to isté platí aj o vybíjaní – vypúšťaní. Je to na vonkajšej obsluhe akou rýchlosťou vypúšťa vodu (vybíja) a koľko z nádrže vody vypustí. Obsluha má pri sebe návod s upozornením, že pokiaľ vypustí priveľa vody, nádrž môže prestať fungovať. Ale vonkajšia obsluha môže zaspať a potom sa nádrž sa vypustí úplne. Keď hlúpu batériu skratujete, ona sa prosto vybije maximálnym možným prúdom a vybije sa úplne – zničí sa. V našom prípade je skrat niečo ako keby sa jedna stena nádrže otvorila. Voda sa nenávratne stratí a stena sa už nezatvorí. Bez vonkajšej obsluhy to nádrž ale ani nevie, že je vybitá a zničená. To je prosto vec obsluhy. Medzi tieto typy patria všetky klasické batérie založené na kyseline a olove – autobatérie, AGM, gélové, ale aj napr. LiFePo4.
Iné druhy batérií sa dodávajú aj obsluhou (BMS) – ale je to len základná obsluha, ktorá nedovolí prekročiť medzné parametre. Takýto typ batérií si treba predstaviť ako nádrž ešte v jednom obale. Vo vzniknutom priestore je “obsluha”, ktorá kontroluje viaceré parametre. V prípade, že nádrži hrozí poškodenie – prekročenie medzných parametrov – batériu prosto odpojí od vonkajšieho sveta, tak aby ju chránilo. Prakticky všetky Li-ion batérie musia mať nejaký BMS zabudovaný, nakoľko pri prekročení medzných parametrov hrozí nielen samotné poškodenie batérie, ale poškodenie s vonkajším (katastrofickým) efektom – výbuch, alebo oheň.
Využiteľná kapacita batérie
Ako vidno z predchádzajúceho odseku, tak skutočná využiteľná kapacita sa líši od typu batérie. Pri návrhu systému s batériou je toto ďaleko podstatnejší parameter ako nominálna kapacita. Nominálnu kapacitu potrebujete maximálne tak pre administratívne účely (udáva sa napr. pri podpore Zelená domácnostiam), ale pri plánovaní nasadenia vám je tento parameter nanič. Potrebujete vedieť koľko skutočne môžte energie využiť. Tomuto parametru sa hovorí “Využiteľná kapacita batérie“.
V niektorých údajových listoch takýto parameter aj nájdete. Najmä u takých, ktoré majú zabudované pokročilé BMS. Napr. väčšina Li-ion batérií majú povolenú a využiteľnú hĺbku vybitia 80 % a teda môžte rátať s tým, že skutočne aj tých 80 % z batérie zakaždým dostanete. Avšak pri olove je rozumné plánovať využiteľnú kapacitu menej ako 50 %. Pre dosiahnutie dobrej životnosti dokonca iba na 33 % nominálnej. Inými slovami, aby ste dosiahli 10 kWh uskladňovacej kapacity batérie potrebujete inštalovať trikrát viac batérií – 30 kWh. A to už predstavuje značné zväčšenie priestoru a investícií.
Počet nabíjacích cyklov, Nabíjací cyklus, Rýchlosť nabíjania a vybíjania – C-rate, Stav nabitia – SoC, Pracovná a uskladňovacia teplota, Možnosť a dĺžka byť v nenabitom stave a Samovybíjanie.
Čo je to Nabíjací cyklus
Vo väčšine diskusií o tom ako batérie dlho vydržia, aká je ich skutočná cena uskladnenej energie a podobne, sa operuje s pojmom počet nabíjacích cyklov. Kým sa však k tomuto pojmu dostanem tak je potrebné zadefinovať čo to vlastne nabíjací cyklus je. Bežne jeho definíciu nenájdete v žiadnom dataliste akejkoľvek batérie a pritom sa na ich počet každý odvoláva. Na posledných niekoľkých výstavách Intersolar (ale nie len tam) som prakticky každého, kto mal batérie na stánku, “obťažoval” otázkou na definíciu nabíjacieho cyklu. Všetci výrobcovia a väčšina distribútorov a predajcov sa zhodli. Tí čo mali iný názor v podstate žiaden nemali a ich vysvetlenie sa dá zhrnúť do jedného slova “neviem”.
Čo je to teda nabíjací cyklus? V rozumnom čase je to vlastne jedno úplné vybitie a jedno úplné nabitie. Najskôr poďme k detailu jedno úplne (nabitie/vybitie) – môže to byť aj prerušené. A hlavne je to použitie celej využiteľnej kapacity batérie. Podstatné je slovo využiteľnej. A nakoľko sa jedná aj o prerušované vybitie/nabitie, preto je tam podmienka v rozumnom čase. U väčšiny bežných batérií sa tento interval pohybuje niekde medzi jedným až viacerými dňami.
A teraz som u toho upozornenia z dnešného úvodu. Definovať nabíjací cyklus je závislé na type batérie v tom, že je potreba brať do úvahy aj iné parametre, najmä: samovybíjanie, možnosť byť v nenabitom stave (napr. olovené batérie) alebo maximálne nabíjacie napätie. Pre zjednodušenie však použijeme vyššie napísanú definíciu. V našom modeli teda je to vypustenie nádrže až po hranicu DoD a jej opätovné napustenie nádrže na maximum.
Počet nabíjacích cyklov
Samotný pojem počet nabíjacích cyklov je jednoduché číslo. Bežne sa pohybuje v niekoľkých stovkách až po niekoľko tisíc. Čo je však na počte nabíjacích cyklov veľmi dôležité je jeho závislosť na DoD – hĺbkevybitia, alebo iných parametroch: rýchlosť nabíjania/vybíjania C-rate a maximálna veľkosť nabíjacieho napätia.
V prípade olovených batérii sa ako hlavný ovplyvňujúci parameter používa DoD. A počet je značne nelineárne závislý.
Jedny z najlepších olovených batérii Trojan majú počet cyklov pod 1000 keď sa vybíjajú pod 65 až 75%. Avšak ak využijeme len do 20 % energie stúpne počet nabíjacích cyklov na viac ako 3000. Pri množstve iných výrobcov batérií sú tie rozdiely ešte väčšie. Pri DoD do 20 % (použijeme teda iba pätinu kapacity) je počet cyklov aj 5000, avšak pri DoD 75 % (3/4 využiteľnej kapacity) sa počet cyklov prepadne pod 500.
Iné vyjadrenie možno vidieť na nasledujúcom obrázku. Čtyri druhy olovených batérií štartovacie (Car), bezúdržbové (sealed), solárne (Solar-low antimony) a stacionárne (Stationary). Kde graf je teraz naopak a vyjadruje závislosť očakávaného DoD na požadovanom počte nabíjecích cyklov.
Zdroj: howtopedia.org Cycle life verses depth of charge for several types of lead-acid battery
U značnej časti dostupných Li-ion batérií sa takáto zmena počtu nabíjacích cyklov s hĺbkou vybitia neprejavuje a často býva definované, napr. že pri 1C (vysvetlenie viď nižšie) je počas 500 nabíjacích cyklov pri zachovaní 80 % nominálnej kapacity.Bežne dostupné Li-ion batériové sety, od slušných výrobcov, majú počet nabíjacích cyklov pri zachovaní 95 % nominálnej kapacity cez 5000. To však už treba brať do úvahy, že sú to opravdu batérie s pokročilým BMZ a vyššou kapacitou . jednotky a viac kWh).
Rýchlosť nabíjania a vybíjania – C-rate
C-rate je jeden z najkľúčovejších parametrov pri batériách. Určuje ako rýchlo vieme uskladnenú energiu z batérie použiť a koľko času nám zaberie jej opätovné nabitie. Vo všeobecnosti sú tieto rýchlosti v maximálných rozmeroch podobné, ale uvádzajú sa ako samostatné parametre. Avšak ak neuvediem inak, tak budem C-rate používať pre oba procesy. Označuje sa ako C-rate. C od anglického slova Current a Capacity. Ako základná rýchlosť (čas vybitia) sa používa 1C. Tzn. za 1 hodinu by sme vedeli použiť celú kapacitu batérie (nominálnu). 10 kWh batéria je teda schopná dať počas hodiny dodávať (teoreticky) 10 kW elektriny. Ak je uvedená kapacita v Ah, tak za 1 hodinu vieme vybiť/nabiť celú batériu – 100 Ah (nominálnych) batériu vybíjame/nabíjame konštantným prúdom 100 A.
Ak však berieme do úvahy aj ostatné parametre, tak už samotné 1C nie je prakticky dosiahnuteľné, lebo pri DoD 50 % vieme vyčerpať iba polovinu nominálnej kapacity. A teda vybíjanie pri 1C (100 A z 100 Ah batérie) nás dostane do povoleného stavu vybitia už za pol hodiny.
Pre štandardné použitie sa používa označenie xC alebo Cx, kde x je číslo vybíjacej “rýchlosti. Ak má batéria parameter 2C znamená to, že sa dá vybiť dvakrát rýchlejšie ako je jej kapacita. 2C – nominálna kapacita sa použije za 0,5 hodiny. Z batérie potečie dvojnásobne väčší prúd ako je jej kapacita v Ah. Naopak C2 (často označované aj 0,5C) znamená, že sa kapacita minie až za dve hodiny. Z batérie potečie polovičný prúd ako je jej nominálna kapacita v Ah. Väčšina olovených batérií požíva C10 (alebo 0,1C) – vybíjanie na úrovni 10% nominálnej kapacity. Teda teoreticky vie poskytovať energiu počas 10 hodín prevádzky.
Štandardné batérie pre použitie v OZE (pre ostrovné systémy) majú maximálne C-rate na úrovni 1C, ale to neznamená, že tak pracujú po celý čas. Zvyčajne sa používa C6 alebo C10.
V použitom modeli z predchádzajúcej časti dokonca používam C100 (0,01C) kedže kapacita je 100 l a voda nateká rýchlosťou 1 l/h.
V tomto modeli je možné si aj predstaviť zvyšovanie C-rate, ale aj jeho dôsledky. Pri rovnakom fyzickom usporiadaní ak by sme chceli dosiahnuť 1C, musela by voda už tiecť stonásobnou rýchlosťou – 100 l/h.
Výstupný (nabíjací) výkon batérie
S C-rate úzko súvisí výkon, ktorý je batéria schopná dodávať. Alebo ktorým môže byť nabíjaná. Najmä u väčších batérií (100 kWh a viac) alebo Redoxových batérií sa namiesto C-rate používa skôr parameter maximálny použiteľný výkon a celková kapacita batérie. Potom sa udáva napr. 60 kW/300 kWh. Znamená to, že batéria je schopná svoju kapacitu 300 kWh dodávať výkonom max. 60 kW. Z toho je teda jasné, že C-rate je v tomto prípade C5.
Stav nabitia – SoC
Tento parameter patrí k tým jednoduchším. Je to aktuálna skutočná hĺbka vybitia/nabitia. DoD hovorilo o všeobecne dosiahnuteľnom a využiteľnom objeme energie. SoC je stav pri jednom cykle. Na rozdiel od DoD však sa tento parameter odvodzuje o úplného nabitia – SoC 100 % je úplné nabitie. DoD 100 % však znamená, že môžte vybiť úplne a teda dosiahnuť SoC 0 %.
SoC by sa mala pohybovať v medziach (100 % – DoD). Napr. pri olove, kde sa DoD majiteľ rozhodol riešiť pre vysokú počet nabíjacích cyklov, na úrovni do 30 %, by teda SoC malo byť v medziach 70 % až 100 %. Pri Li-ion a DoD 80 % sa teda SoC bude pohybovať od 20 % do 100 %.
Samovybíjanie
Bohužiaľ na rozdiel od uzavretej nádrže, ktorú vieme vyrobiť prakticky 100 % tesnú a voda v nej môže vydržať milióny rokov bez “zmeny”, tak batéria sa takto tesná nedá vyrobiť. V závislosti na technológii sa prosto elektrina (v modeli voda) prosto stráca. Hodnota samovybíjania sa pohybuje od jednotiek percent za rok (redoxové batérie, primárne chemické články) až po desiatky percent a aj v kratšom čase ako rok. Túto hodnotu treba brať do úvahy v návrhu systému. Opätovne – dá sa ovplyvniť vonkajšími podmienkami, ale nedá sa samovybíjanie zastaviť.
Pracovná a uskladňovacia teplota
Teplotné závislosti sa líšia od jednotlivých technológií. Tu sa budem venovať len Solid State batériám a vynechám Redoxové.
V zásade môžme hovoriť o troch teplotných rozsahoch: Nabíjací, vybíjací (oba dokopy pracovný rozsah) a skladovací.
Technológie batérií ako olovo a NiCd majú vyššiu teplotnú toleranciu pri nabíjaní ako novšie technológie (napr. Li-ion). Môžu byť nabíjané pod bodom mrazu pri 0.1C (C10). To však pri NiMH a Li-ion systémoch nie je možné. Tabuľka nižšie ukazuje dovolené nabíjacie a vybíjacie teploty u bežných olovených, NiCd, NiMH a Li-ion batérií. Nie sú v nej zahrnuté špeciálne typy vyrobené pre mimoriadne podmienky.
Typ batérie
Teplota nabíjania
Teplota vybíjania
Optimálne hodnoty pri nabíjaní
Olovo (Kyselino olovené)
–20°C to 50°C
(–4°F to 122°F)
–20°C to 50°C
(–4°F to 122°F)
Nabíjať pri 0.3C alebo tesne pod 0°C
NiCd, NiMH
0°C to 45°C
(32°F to 113°F)
–20°C to 65°C
(–4°F to 149°F)
Nabíjať pri 0.1C medzi –18°C a 0°C.Nabíjať pri 0.3C medzi 0°C a 5°C.
Max. SoC pri 45°C je 70%, pri 60°C je 45%.
Li-ion
0°C to 45°C
(32°F to 113°F)
–20°C to 60°C
(–4°F to 140°F)
Pod 0°C nie je dovolené nabíjať
Dobrá nabijacie/vybíjace parametre pri vyšších teplotách, ale skracuje sa životnosť.
Tabuľka: Dovolené teplotné limity pre rôzne typy batérií. Batérie sa môže vybíjať v značných teplotných rozsahoch avšak nabíjanie je limitované. Najlepšie nabíjanie medzi 10°C and 30°C (50°F and 86°F). Pri nižších teplotách treba zníži nabíjací prúd – nižšie C-rate. (Preklad redakcia) Zdroj: batteryuniversity.com(Odporúčam ako prameň čítania o batériách na dlhé týždne).
Príklad vybíjacích teplôt pre Li-ion batériu Panasonic NCR 18650:
Nabíjanie: 0°C to +45°C
Vybíjanie: -20°C to +60°C
Uskladňovanie: -20°C to +50°C
Ako vidno na tomto konkrétnom príklade, tak rozsah uskladňovacích teplôt je menší ako dovolenú teploty vybíjania. Druhý záver je možno si spraviť z grafu. Vybíjanie pri “bežných” teplotách má samozrejme vplyv na využiteľnú kapacitu (viď teploty -10°C až +40°C), ale teplota -20°C má dosť zásadný vplyv – viď malý “hrbček” vľavo dole grafu. Batéria, s nominálnou kapacitou 2900 mAh, vie poskytnúť pri tejto teplote sotva 100 mAh.
Možnosť a dĺžka byť v nenabitom stave
U tohto parametru sa zdržím len krátko. Olovené batérie by nemali zostávať nenabité po dlhší čas – v tomto prípade desiatky hodín. Tzn. skladovať iba pri nabitom stave a pre dlhšie uskladnenie je treba riešiť dobíjanie.
Naopak pre Li-ion sa neodporúča skladovať pri plne nabitom stave.
Tí čo potrebujú dlhšie skladovať by si mali tento parameter ujasniť s dodávateľom pre každý typ batérie.
Životnosť batérie
Životnosť pri jednotlivých batériách je parameter značne teoretický. V závislosti od používania a dosahovaných hodnôt pri jednotlivých parametroch môže batéria slúžiť desiatky rokov, ale pri veľmi zlom zaobchádzaní sa u toho istého typu nemusíte dostať cez pár mesiacov.
Čo všetko skracuje životnosť:
Nízke a aj vysoké teploty.
Vysoké C-rate.
Krátke nabíjacie cykly (zviazané s C-rate).
Prebíjanie.
Vysoké DoD (priveľké vybíjanie),
a samozrejme “zlé” mechanické zaobchádzanie.
Navyše vzájomné kombinácie medzných parametrov sa na batérii veľmi zle odzrkadlí. Množstvo medných parametrov vie obmedziť dobrý BMS (Battery Management System), ktorý nielen, že batériu vie “strážiť”, ale aj daj obsluhe údaje a varovania, tak, že zmení pracovné parametre. BMS je iba zlomok ceny batériového systému a vie značne predĺžiť životnosť znížiť nutnosť nákupu nových batérií).
Treba však aj povedať, že bez ohľadu na parametre používania je batéria “zásobník chemikálií”, ktoré “menia” svoj stav. A preto bez ohľadu na starostlivosť tieto chemikálie degradujú s časom – starnú. Väčšina dnešných typov má tak maximálnu “chemickú” životnosť medzi 15 až 20 rokmi. Po tomto čase už nastáva masívna degenerácia bez možnosti zmeny.
Pripomienky a dotazy sú vítané v komentároch pod týmto
Prichádza to obdobie roka, keď sa ľudia rozhodnú cestovať späť domov, byť s priateľmi a rodinou počas prázdnin. Preto sme sa pýtali, ktorý spôsob je najlepší na tieto cesty. Pozreli sme sa na množstvo uhlíka generované rôznymi spôsobmi cestovania.
