Exowatt P3: Solární kontejner, který vyrábí elektřinu i po západu slunce

Podniky, datová centra i obce potřebují elektřinu nepřetržitě. Klasická fotovoltaika ji dodává hlavně ve dne a lithium-iontové baterie, které mají výpadek nahradit, jsou drahé, postupně degradují a vyžadují pečlivé chlazení. Exowatt P3 míří na tentýž cíl jinak: světlo nejprve promění na teplo, to uloží do „kamenné“ termobaterie a teprve z tepla vyrábí elektřinu. Výsledkem má být levná, čistá a hlavně dispečovatelná energie – tedy dostupná i v noci, bez závislosti na síti.

Jak funguje řetězec „světlo → teplo → elektřina“

Základem jsou Fresnelovy čočky. Vypadají jako tenké plastové desky s jemným rýhováním a chovají se jako obří lupy: rozptýlené sluneční paprsky složí do intenzivního ohniska. Optická část je záměrně jednoduchá a levná; typická účinnost přenosu je vysoká, takže se většina dopadající energie skutečně dostane dál.

V dalším kroku přichází ke slovu termální úložiště. Granulovaná keramicko-silikonová hmota se ohřívá zhruba na 750–800 °C. Neprobíhá tu žádná chemie ani změna skupenství – ukládá se tzv. „sensible heat“, prostě žár. Výhoda? Prakticky nulová degradace a dlouhá životnost. Exowatt mluví o 30 letech bez výrazného poklesu kapacity, což je v kontextu baterií neobvyklé číslo.

Teplo pak pohání Stirlingův motor. Horký plyn (typicky helium) cykluje mezi horkým a chladným výměníkem, periodicky se rozpíná a smršťuje a roztáčí hřídel s generátorem. Teoretický strop účinnosti určuje Carnotův cyklus, v praxi však rozhodují reálné výměníky, tření a mechanismus. U této technologie dává smysl počítat s konverzí tepla na elektřinu kolem 35–40 %; když k tomu přičteme optiku a ztráty v cestě tepla, vychází celková účinnost od slunce až po elektrický výstup zhruba 35–40 %. To je srovnatelné s moderními plynovými jednotkami – jen bez spalování.

Co z toho plyne v číslech

Nejdůležitější číslo pro investory je cena vyrobené energie. Exowatt pro dnešní fázi škálování uvádí ≈ 0,04 USD/kWh, což při kurzu okolo 21,2 CZK/USD odpovídá přibližně 0,85 Kč/kWh. Ambicí při masové výrobě je 0,01–0,02 USD/kWh – tedy ≈ 0,21–0,42 Kč/kWh. Pro srovnání: běžná podniková cena silové elektřiny v ČR se často pohybuje okolo 1,50 Kč/kWh. I při opatrném scénáři to tedy slibuje výraznou úsporu, zejména tam, kde je drahé či obtížné posilovat přípojky ze sítě.

Důležité je i to, jak je energie k dispozici. Protože se ukládá teplo, ne elektřina, modul může energii dávkovat až 24 hodin denně – přes den „nabíjí“ teplem a v noci z něj vyrábí elektřinu. Tím se Exowatt liší od klasické FV + baterií: obejde se bez lithia, nepotřebuje klimatizované kontejnery a netrpí cyklickou degradací. Na druhé straně výkon, jak rychle dokáže teplo měnit na watty, určuje dimenzování motorů a výměníků – to je parametr, který je pro přesné návrhy klíčový.

Co dnes víme a co výrobce zatím neříká

„Kostka“ P3 je 40’ kontejner, navržený jako modul pro škálování – z více kusů lze poskládat systém pro celé areály nebo datacentra. Firma opakovaně komunikuje výše uvedenou účinnost 35–40 %, teplotní úroveň kolem 800 °C, životnost 30 let a 24/7 dostupnost při správném nadimenzování. Dále uvádí současnou cenu ≈ 0,04 USD/kWh a dlouhodobý cíl 1–2 centy/kWh.

Co naopak chybí v otevřených materiálech, je jmenovitý elektrický výkon jednoho modulu (kolik kW dodá trvale) a přesné výkonové datasheety. V médiích se objevují příklady „50 MW“ pro datacentra, ale ty vždy vyžadují mnoho modulů v soustavě. Dokud výrobce nezveřejní konkrétní kW/kontejner, nelze poctivě spočítat roční výrobu pro jediný kus ani sepsat seriózní ROI mimo rámcových přepočtů. To neznamená, že technologie nefunguje – jen že finální čísla (výkon, plocha kolektorů, počet motorů na modul) je potřeba získat z datasheetu nebo pilotního projektu.

Jak si to představit v českých podmínkách

Střední Evropa má nižší insolaci než slunný jihozápad USA, řádově ≈ 70 %. V praxi to znamená, že pole Fresnelových čoček musí být úměrně větší, případně je potřeba víc modulů, aby bylo možné po zimním, krátkém dni udržet noční dodávku. Samotná technologie na to však připravená je: přes den ukládá teplo a v noci jej po malých dávkách posílá do Stirlingu. Pokud se v českém klimatu potvrdí i současná LCOE kolem 0,85 Kč/kWh, už to samo o sobě dává silný ekonomický signál vůči síti. A kdyby se Exowatt skutečně přiblížil k 0,21–0,42 Kč/kWh, šlo by o malou revoluci pro průmysl s nepřetržitou spotřebou.

Co z toho si odnést

Exowatt P3 není další „solár s baterkou“. Je to třífázová elektrárna v kontejneru: jednoduchá optika soustředí světlo, odolná termobaterie schová žár na později a Stirling jej s účinností okolo 35–40 % promění v elektřinu, kterou lze dávkovat i po západu slunce. Deklarovaná cena ≈ 0,85 Kč/kWh dnes a 0,21–0,42 Kč/kWh v cíli by, pokud se potvrdí v praxi, změnila ekonomiku „non-stop“ provozů bez nutnosti sahat po lithiu. K finálnímu verdiktu ale ještě chybí detailní výkonové parametry a nezávislá měření z prvních instalací. A právě na ně se nyní vyplatí čekat – s otevřenými očima, ale i s nadějí, že se v kontejneru rodí životaschopná alternativa k bateriím.