T-Mobile začal v říjnu testovat obnovitelné zdroje energie. Pro napájení mobilní sítě v okolí svého pražského sídla používá fotovoltaické panely, větrnou elektrárnu a vodíkové články. Do budoucna by energie z obnovitelných zdrojů mohla napájet větší část sítě, podívali jsme tedy, co během tříměsíčního zkušebního provozu operátor zjistil.

T-Mobile instaloval zdroje obnovitelné energie na své budově především z důvodu testování a školení. Do budoucna ale uvažuje o nasazení těchto technologií do své sítě. V současné době slouží k napájení mobilní sítě v budově T-Mobilu v pražských Roztylech a jejím nejbližším okolí především fotovoltaická elektrárna. Pokud zajde slunce, dostává se ke slovu větrná turbína na střeše. A pokud ani vítr není zákazníkům T-Mobilu nakloněn, použije se energie z běžné elektrorozvodné sítě. Jako záloha pro případ výpadku všech předchozích možností slouží dva články, vodíkový a metanolový.

Vše řídi speciální jednotka, která je navíc doplněna akumulátory. Jejich kapacita stačí na šest až sedm hodin provozu sítě; slouží ovšem především pro vykrývání krátkých intervalů mezi přepojením různých zdrojů energie. Akumulátory jsou samozřejmě průběžně dobíjeny, pokud je energie přebytek.

Sviť, sluníčko, sviť!

Na střeše budovy operátora jsou dvě „políčka“ fotovoltaických solárních panelů s celkovým instalovaným výkonem 13,2 kWh. Další panely s výkonem 2,6 kWh jsou umístěny vedle budovy, takže celkový výkon při naprosto ideálních podmínkách činí 15,8 kWh elektrické energie.

Těchto hodnot samozřejmě solární elektrárna T-Mobilu takřka nikdy v praxi nedosáhne, záleží totiž na intenzitě slunečního světla, množství mraků, denní době (resp. aktuální poloze Slunce) apod.

To ale vůbec nevadí, napájené vysílače totiž potřebují ke svému provozu přibližně 5 kW, takže solární elektrárna má nemalé rezervy. Při hledání ideálního místa pro umístění panelů bylo přihlédnuto k jejich orientaci přibližně jižním směrem a také minimálnímu zastínění. Střecha operátora je totiž plná nejrůznějších stožárů s anténami, je tedy potřeba volit místo, na které nepadá jejich stín.

Panely jsou v podstatě bezúdržbové, jejich sklon zaručuje, že případné nečistoty smyje déšť. Tvrzené sklo na jejich povrchu by pak mělo bez poškození přežít i většinu toho, čím nás může české počasí překvapit.

Poručíme větru

Pokud nesvítí Slunce, přichází ke slovu vertikální větrná turbína. Vertikální znamená, že se otáčí v rovině rovnoběžné s povrchem Země, v klidovém stavu pak vypadá jako sloup se třemi anténami mobilní sítě.

Turbína vyrábí elektřinu, pokud se rychlost větru pohybuje v rozmezí 5-15 m/s. Při překročení vyšší hodnoty dojde k zastavení turbíny, při vyšších rychlostech více energie stejně nevyrobí.

Maximální výkon turbíny činí 3 kWh, nestačí tedy k plnému napájení mobilní sítě. Konkrétní vlastnosti vyráběné elektřiny navíc závisí na rychlosti větru a podle ní různě kolísají, proto je potřeba vzniklou energii usměrnit a normalizovat na síťové napětí 230 V/50 Hz.

Zatímco masivnější nasazení fotovoltaických panelů v okolí běžných vysílačů je z důvodu velké náročnosti na prostor spíše nepravděpodobné, větrná turbína může být klidně nedílnou součástí sloupů s anténami.

Energie z vodíku

Pokud nestačí solární ani větrná energie, napájí se mobilní síť v okolí sídla T-Mobilu z běžné elektrorozvodné sítě. Pro případ jejího výpadku operátor obvykle používá dieselové agregáty. Ty ale vyžadují neustálý přísun paliva, navíc produkují skleníkové plyny a s jejich hlučností to také není ideální.

Proto T-Mobile v rámci testovacího provozu zkouší nové články založené na chemické reakci vodíku. První z nich využívá dvanáct bomb se stlačeným vodíkem. Plyn je veden do vlastního článku, kde díky reakci s kyslíkem vzniká jako odpadní produkt čistá voda (volně vytéká z článku ven) a také nemalé množství elektrické energie. Článek s výkonem 5 kWh dokáže napájet síť T-Mobilu po dobu 48 hodin, pak je nutno doplnit dalších dvanáct bomb s vodíkem.

Druhý článek funguje na podobném principu, obejde se ale bez náročného skladování vodíku v podobě bomb. Obsahuje totiž nádrž na 225 litrů směsi metanolu s vodou (64 % metanolu, 36 % vody), ze které v tzv. reformátoru vyrobí čistý vodík a zbytek směsi vrací ekologicky zpět do systému. Vodík pak prochází stejnou chemickou reakcí jako v případě čistě vodíkového článku; díky reakci s kyslíkem produkuje elektřinu a čistou vodu.

Metanolový článek je sice o něco hlučnější než absolutně tichý vodíkový, jeho nespornou výhodou je ale snazší zásobování pohonnými látkami. Zmíněná 225l nádrž vystačí také na 48 hodin provozu při dodávaném výkonu 5 kWh.

Právě vodíkové články by mohly v budoucnu nahradit na některých vysílačích dieselové agregáty a zlepšit tak ekologický dopad mobilní sítě na okolí.

Zatím ve fázi testování

První tři měsíce provozu byly věnovány především testování a správnému nastavování jednotlivých složek ekologického energetického mixu. V současné době platí, že přes den po většinu času napájí mobilní síť v Roztylech fotovoltaická elektrárna, v noci se pak spouští větrná turbína doplněná energií ze sítě. Důvodem je i ohled na okolí, během dne může vznikat stroboskopický efekt, a tímto opatřením se mu zabrání.

T-Mobile si od dalšího testovacího provozu slibuje prověření všech technických postupů, které umožní v budoucnu některé technologie nasadit i do jiných částí sítě. Stejně tak slouží instalace např. nepříliš rozšířených palivových článků k ověření nejrůznějších schvalovacích postupů ve vztahu ke státní správě, požárníkům, odborům životního prostředí a podobně.

Snad se tedy brzy dočkáme toho, že sítě našich mobilních operátorů aspoň částečně zezelenají.