Prejsť na obsah
Verejnosť

Získavanie energie z obnoviteľných zdrojov má svoje limity. Ide o zdroje, ktorých výkon v priebehu dňa môže kolísať, intenzita slnečného svitu sa mení v závislosti od poveternostných podmienok, s meniacim sa uhlom dopadu v priebehu dňa a podobne. Fotovoltické systémy dosahujú najvyšší výkon spravidla uprostred dňa, keď z hľadiska štandardnej prevádzky domácnosti sa elektrická energia využíva menej. Uvedomujú si to výskumní pracovníci Ústavu ekologickej a experimentálnej architektúry Fakulty architektúry Slovenskej technickej univerzity v Bratislave.
Jedným z riešení je podľa nich smart riadenie domácnosti so spúšťaním procesov vzhľadom na aktuálnu dostupnosť energie z obnoviteľných zdrojov. „Dobíjanie elektromobilu počas dňa predstavuje logistickú výzvu, nakoľko sa elektromobil spravidla nachádza mimo domácnosti – v tomto prípade zohráva smart grid významnú úlohu pri jej efektívnom využívaní prostredníctvom manažovania energetických tokov,“ hovoria Ing. arch. Peter Morgenstein, PhD. a Ing. arch. Ján Legény, PhD. Navrhli koncept e°house+e°car – technologické, funkčné a prevádzkové prepojenie elektromobilu a energeticky aktívneho / plusového domu za účelom zvýšenia využiteľnosti obnoviteľných zdrojov energie. Ide o synergické prepojenie e-mobility a energeticky efektívnej inteligentnej budovy, ktoré tvorí základnú jednotku smart-gridu.
Nápad prepojenia elektromobilu a energeticky aktívneho / plusového domu sa vyvíjal postupne. „Na ústave ekologickej a experimentálnej architektúry sa dlhodobo zaoberáme hľadaním udržateľných riešení pre život v urbánnom alebo prímestskom prostredí. Tiež sa zaoberáme princípmi energetickej kooperácie nielen medzi jednotlivými budovami, ale i na úrovni mestských štvrtí, napríklad medzi novými štvrťami s vyšším energetickým potenciálom a historickými časťami mesta, ktoré mestu dávajú identitu. Kooperácia medzi architektúrou a mobilitou je jedným z dielom tejto mozaiky,“ hovoria tvorcovia projektu.
Prevádzka navrhovaného konceptu e°house+e°car vychádza z využívania slnečného žiarenia dopadajúceho na fotovoltické a fototermické panely. „Zberné plochy sú inštalované v strešnej rovine objektu na pohyblivom ráme, ktorý reagovaním na pohyb slnka v priebehu dňa a ročných období maximalizuje mieru využitia slnečného žiarenia. Elektrická energia získaná počas denných hodín prostredníctvom fotovoltických panelov je uskladňovaná v akumulátoroch zabezpečujúcich prevádzku elektromobilu a samotného objektu. Kapacita batérií elektromobilu znižuje potrebu batérií inštalovaných v objekte a v prípade potreby funguje ako prídavný zdroj pre domácnosť (koncept energetického prepojenia vozidla a budovy „Vehicle to Home“ – V2H). Elektromobil, ktorý je súčasťou smart grid systému (inteligentnej siete), pomáha vyrovnávať nápor na energetickú sieť počas odberovej špičky (koncept energetického prepojenia vozidla a siete „Vehicle to Grid“ – V2G). Cieľom projektu je zároveň výskum sekundárneho uplatnenia akumulátorov elektromobilov v stavebných objektoch po skončení ich štandardnej životnosti,“ popisujú Ing. arch. Peter Morgenstein, PhD. a Ing. arch. Ján Legény, PhD.
Ich projekt je inovatívny v tom, že akumulátor e-mobilu je zásobovaný z čistého lokálneho obnoviteľného zdroja energie v zmysle požiadaviek stratégie Európa 2020 a zvyšuje mieru autonómnosti tým, že predstavuje dodatočný núdzový a zároveň mobilný zdroj energie, schopný zásobovať domácnosť v závislosti od režimu od niekoľkých dní až niekoľko týždňov.
Ako uvádzajú výskumní pracovníci Ústavu ekologickej a experimentálnej architektúry, koncept projektu umožňuje prierezovú kooperáciu viacerých fakúlt najlepšej technickej univerzity na Slovensku, podieľajúcich sa na vývoji produktu; po realizácii prototyp ponúkne možnosti rozsiahleho testovania produktu a súvisiacich systémov, monitoring prototypu a jeho ďalšiu adaptáciu. „Výsledky majú potenciál pre komerčné uplatnenie, získavanie know-how, zabezpečia kvalitné vedecké zázemie na medzinárodnej úrovni. Jedným z možných prístupov k zvyšovaniu energetickej efektívnosti v sektoroch stavebníctva a dopravy je synergické (súčinné) využívanie energie. Energetická kooperácia je v jednoduchosti vzájomné presúvanie energie v závislosti od potreby.“
Týmto spôsobom je podľa tvorcov projektu možné minimalizovať straty napr. z rozsahu (vedením) či pri zatiaľ nedostatočnej účinnosti technológií jej uskladňovania vo väčšom množstve. „V našom prípade pôjde o presuny energie medzi architektúrou a mobilitou, čo umožňuje optimalizovať energetické toky v reálnom čase, znižovať nápor na energetickú sieť a zvyšovať využiteľnosť a energetickú stabilitu obnoviteľných zdrojov.“
Ing. arch. Peter Morgenstein, PhD. a Ing. arch. Ján Legény, PhD. sú presvedčení, že prepojenie „Zero emission home“ + „Zero emission car“ (auto a dom bez emisií) neponúka len možnosti pre aktuálny aplikovaný výskum a vývoj. „Ako modelové riešenie etického prístupu k ochrane prostredia v spojení s udržateľným biznis modelom je krokom k implementácii princípov komplexnej udržateľnosti širšieho významu. Ako marketingový nástroj má potenciál zviditeľniť zelenú filozofiu každej firmy.“
Ďalší krok k zvyšovaniu efektívnosti využitím konceptu synergického prepojenia architektúry a elektromobility môže podľa nich predstavovať agregácia viacerých domácností v kombinácii so zdieľanými elektromobilmi. „V prípade viacerých prepojených jednotiek sa v dôsledku distribúcie odberu medzi viacerých užívateľov znižuje potrebná kapacita akumulátora. Podobné riešenie v mierke mestskej štvrte je víziou energetickej kooperácie v typickom koncepte smart city,“ uzatvárajú výskumní pracovníci Ústavu ekologickej a experimentálnej architektúry.
Informácie a foto poskytli: Ing. arch. Peter Morgenstein, PhD. a Ing. arch. Ján Legény, PhD., výskumní pracovníci Ústavu ekologickej a experimentálnej architektúry Fakulty architektúry, Slovenskej technickej univerzity v Bratislave
Tento inovatívny projekt bol predstavený v rámci 4. ročníka networkingo­vého podujatia TECH INNO DAY, ktoré sa konalo začiatkom apríla 2017 na Fakulte informatiky a informačných technológií v Mlynskej doline, Bratislava.
TECH INNO DAY organizoval opäť Univerzitný technologický inkubátor STU v Bratislave, ktorý patrí medzi prvé univerzitné inkubátory na Slovensku. Počas 11 rokov svojej existencie podporil rozbeh už viac ako 50 inovatívnych firiem.
„Podujatie TECH INNO DAY vzniklo pre to, aby sme zvýšili povedomie o zaujímavých projektoch študentov a technologických start-upov. Zároveň ponúka priestor na networking a získanie zaujímavých kontaktov pre firmy aj študentov,“ hovorí Lenka Bednárová, vedúca Univerzitného technologického inkubátora STU v Bratislave.