Vůbec poprvé v České republice proudí ve veřejné distribuční síti obnovitelný vodík. Skupina GasNet zahájila v Hranicích u Aše v Karlovarském kraji distribuci směsi zemního plynu a vodíku. Distribuce probíhá v rámci pilotního projektu, který ověřuje možnosti budoucího využití H₂ v plynárenské síti. Je to první české město, kde začali zákazníci tento obnovitelný plyn naplno využívat. Vodík se navíc v této lokalitě přímo vyrábí, a kromě znatelného snížení emisí přináší distribuce této plynové směsi i posílení energetické bezpečnosti a soběstačnosti regionu.

„Hranice jsou prvním městem v České republice, kde distribuujeme vodíkovou příměs. Ve středoevropském kontextu se jedná o unikátní koncept, protože na rozdíl od jiných obdobných projektů na Slovensku nebo v Německu probíhá výroba vodíku přímo v místě jeho spotřeby,“ říká generální ředitel skupiny GasNet Andrzej Martynek a dodává: „Tento pilotní projekt nám přináší cenné zkušenosti z reálného provozu. Zároveň prověřil technické, provozní i bezpečnostní parametry tohoto řešení. Nejde však o model, který bychom nyní automaticky plošně zaváděli i v dalších lokalitách. Vnímáme ho především jako důležitý krok v přípravě na možné budoucí využití vodíku v distribuční síti.“

Vodík obstál. V topné sezóně probíhaly dodávky bez problémů

Definitivní spolehlivost a bezpečnost dodávek plynové směsi pro koncové zákazníky prověřila uplynulá topná sezóna. Lidé v Hranicích topili směsí vodíku se zemním plynem celou zimu, protože GasNet zahájil dodávky ve zkušebním režimu už loni na podzim. Po celou dobu pak plynaři pečlivě sledovali a vyhodnocovali provoz svých zařízení včetně několika kontrolních míst u zákazníků.

„Během testovacího provozu se potvrdilo, že distribuční soustava i plynové spotřebiče pracují s příměsí bez jakýchkoliv potíží. Právě zimní období je pro plynárenství klíčové. Spotřeba plynu dosahuje kvůli vytápění maxima a byla to poslední velká zkouška před zahájením pravidelné distribuce,“ popisuje Andrzej Martynek.

Snížení emisí

Vodík v zemním plynu výrazně snižuje emise vznikající při spalování. Hořením vodíku se totiž neuvolňují žádné škodlivé látky, do ovzduší odchází jen čistá vodní pára. V Hranicích nyní GasNet distribuuje 10% příměs vodíku. Zákazníci plyn využívají stejně jako v případě distribuce čistého zemního plynu – plynem se ve městě topí, vaří se na něm a pro svou výrobu jej taky využívá místní průmyslový podnik. Celkem se jedná o 360 odběrných míst.

„Náš inovativní projekt v Hranicích jasně prokazuje, že je distribuce nízkoemisního vodíku ve směsi se zemním plynem ve stávající plynárenské infrastruktuře technicky možná. Společně s biometanem se vodík reálně stává dalším nízkoemisním plynem, který můžeme už nyní vtláčet do veřejné distribuční sítě. Jako distributor se na postupné navyšování jeho podílu v plynárenské infrastruktuře dlouhodobě a systematicky připravujeme. Další rozvoj využití vodíku se bude samozřejmě odvíjet od jeho ceny a dostupnosti na energetickém trhu,“ vysvětluje Andrzej Martynek.

Místní vodík do místních plynovodů

Vodík pro Hranice se vyrábí v blízkém okolí města. Jeho produkci zajišťuje Farma Trojmezí, která pro jeho výrobu využívá obnovitelnou elektřinu z vlastního větrného a solárního parku. Vyrobený vodík se následně skladuje v nadzemních zásobnících, ze kterých putuje vodíkovodem do směšovacího zařízení. Tady jej plynaři z GasNetu smíchají v potřebném poměru se zemním plynem a směs je vtláčena do místní distribuční sítě, kterou je dopravena už přímo k zákazníkům. Směs se spotřebuje přímo ve městě a jeho okolí, protože celá místní síť funguje jako uzavřený ostrov.

„Na počátku stál projekt větrného parku v Trojmezí – Hranice u Aše, který jsme s výkonem 2,7 MW uvedli do provozu v roce 2007. Při rozšiřování o solární část parku jsme začali hledat efektivní způsob, jak v místě co nejlépe využít přebytky vyrobené elektřiny z obnovitelných zdrojů. Inspiraci jsme našli v roce 2018 v Německu, kde jsme se seznámili s projekty přeměny elektřiny na vodík a jeho následného přimíchávání do zemního plynu. Právě tato zkušenost nás přivedla k myšlence připravit obdobné řešení také v Hranicích,“ říká předseda představenstva Farmy Trojmezí a.s. Václav Benedikt.

Následovala koupě vhodné lokality pro výstavbu, zahájení a realizace veřejnoprávního projednání projektu a výběr vhodné technologie na výrobu vodíku. Tato část přípravy projektu probíhala mezi lety 2020 a 2024. Zároveň v dubnu 2021 zahájila Farma Trojmezí spolupráci s GasNetem. Stavební povolení nabylo právní moc v dubnu 2024. Povolení zkušebního provozu pro výrobnu vodíku získala Farma v únoru 2025 a zkolaudováno bylo kompletně o dva měsíce později.

Plynovody i kotle jsou na směs připraveny

Před spuštěním projektu provedl GasNet ve spolupráci se Strojírenským zkušebním ústavem, Technickou inspekcí ČR a Asociací pro optimalizaci komínů a spalování (APOKS) rozsáhlé kontroly plynových spotřebičů a spalinových cest na všech odběrných místech ve městě. Výsledky potvrdily, že zařízení zákazníků mohou směs bez problémů využívat. Stejnou kontrolou s pozitivním výsledkem prošla i plynárenská zařízení provozovaná GasNetem. Při výstavbě místní sítě byly už v minulosti použity materiály a technologie umožňující bezpečnou distribuci směsi.

Projekt zaštítily Ministerstvo průmyslu a obchodu České republiky (MPO ČR) a Energetický regulační úřad (ERÚ). Získal také podporu Karlovarského kraje, který patří mezi lídry vodíkové transformace v České republice a který navíc financoval kontrolu spalinových cest u zákazníků. Projekt vznikal i za podpory Státního fondu pro životní prostředí (SFŽP).

Karlovarský kraj coby průkopník při využívání vodíku

„Spuštění pravidelné distribuce směsi zemního plynu a obnovitelného vodíku ve městě Hranice představuje významný milník nejen pro českou energetiku, ale především pro Karlovarský kraj. Tento projekt přináší regionu moderní a udržitelný zdroj energie a zároveň otevírá nové příležitosti pro inovace a investice. Karlovarský kraj se tak stává průkopníkem v oblasti využívání vodíku v plynárenské infrastruktuře a potvrzuje svou roli lídra v přechodu na čistší a ekologičtější energetiku,“ doplnil hejtman Karlovarského kraje Petr Kubis.

Kromě GasNetu se do projektu zapojili i další plynárenští experti. Zařízení pro míchání vodíku a zemního plynu dodala na míru společnost Hutira. Na nastavení řízení celého systému se podílela firma Orise, která se zaměřuje na automatizaci a digitalizaci průmyslové výroby. Výrobce plynových zařízení Baxi dodal na část kontrolních míst plynové kotle nové generace.

Technici z Asociace pro optimalizaci komínů a spalování (APOKS) pak kromě kontroly spalinových cest provedli i odborné měření emisí spalin z plynových kotlů domácností. Hlavním dodavatelem stavby výrobny vodíku byl Unigranit Písek a.s., elektrolyzér vyrobila společnost Enapter S.R.L., zásobníky vodíku BAEST Machines & Structures, a.s. a vodíkovody postavil Charmont s.r.o.

Technické informace k projektu

Místní síť (GasNet)

• Koncová větev vysokotlakého plynovodu, 38 km místní sítě (materiál plastpolyetylen, výstavba v roce 2001)
• Distribuce směsi v úrovni 5 % až 10 %.
• Úspory emisí CO₂: 100 tCO₂/rok, cílem 207 tCO₂/rok
• 360 odběrných míst: 322 domácností, 34 maloodběratelů, 4 velkoodběratelé

Výrobna vodíku (Farma Trojmezí)

• Lokální výroba: elektrolyzér o výkonu 0,6MW (fotovoltaická elektrárna 2.0MW, větrná elektrárna 2.7MW)
• Výrobní kapacita: 80 t/rok (lze rozšířit 150 t/rok)
• Kvalita vodíku: H₂ 99,998mol%, O₂ <2 ppm, N₂ <12 ppm
• Tlak a objem zásobníků vodíku: 35 bar / 4x95m³

Směšovací zařízení (GasNet)

• Kontejner směšování: 1300 Nm³/hod; 25 bar(g)
• Kontejner měření: obchodní měření a kvalita
• Propojovací potrubí: 2x vysokotlaký ocelový plynovod DN 100 (400 m)

Zelený vodík a jeho distribuce

Vodík se pro Hranice vyrábí pomocí elektrolýzy z lokálních obnovitelných zdrojů, kterými jsou místní větrníky a fotovoltaika Farmy Trojmezí. Vyrábí se přímo v místě spotřeby, a kromě výrazného snížení emisí posiluje i energetickou soběstačnost města.

V roce 2023 GasNet prověřil technický stav všech odběrných míst ve městě. Zároveň GasNet provedl zevrubnou inspekci všech svých plynárenských zařízení. Na jaře 2024 proběhly i kontroly spalinových cest. Vodík vyrobený v elektrolyzéru se skladuje v tlakových zásobnících. Odtud přichází do kontejneru měření a do směšovacího zařízení, kde se potkávají zemní plyn z vysokotlakého distribučního potrubí o tlaku 25 barů s vodíkem o tlaku 28 barů. Dochází k řízenému smíchání.

Plynová směs jde potom plynovodem do regulační stanice GasNet, kde se tlak sníží na 3 bary. Směs pak pokračuje do místní distribuční sítě k odběratelům.

Mapa areálu

Schéma výroby a distribuce