Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Na ekologické vlastnosti zázemního plynu nesmíme zapomínat!

 |  9. 6. 2011
 |  Vesmír 90, 346, 2011/6

Před několika týdny definovalo Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR svá východiska pro aktualizaci Státní energetické koncepce. Společně s nově konstituovanou Radou vlády pro energetickou a surovinovou strategii ČR má návrh zpracovat do 30. září letošního roku s tím, že nejpozději do konce letošního roku jej má projednat vláda ČR.

Z čeho se bude vycházet? V současné době je v České republice stále v platnosti energetická koncepce, schválená usnesením vlády č. 211 ze dne 10. března 2004. Definuje dlouhodobé priority a cíle pro energetický sektor v horizontu do roku 2030 a popisuje nástroje energetické politiky státu. Dosavadní vize naší energetické koncepce je charakterizována třemi pilíři – bezpečnost, nezávislost a udržitelný rozvoj. Od vize o několik let později přijaté energetické politiky Evropské unie – bezpečnost, konkurenceschopnost a udržitelný rozvoj – se tedy liší, a to určitou solitérností, důrazem na domácí zdroje uhlí.

Protože dosud platná koncepce byla přijata ještě před vstupem České republiky do Evropské unie, projevila se postupně potřeba její aktualizace, ve které by měly být především nově formulovány již schválené a deklarované dlouhodobé strategie, cíle a trendy Evropské unie. Stejně důležitým faktorem je určitá korekce s ohledem na vývoj energetiky v sousedních zemích středoevropského regionu, v Evropě a ve světě. Proto v roce 2009 Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR zpracovalo návrh aktualizace Státní energetické koncepce s výhledem do roku 2050, přičemž výhled s horizontem do roku 2030 má charakter strategie a následné období do roku 2050 má charakter strategické vize. Nicméně i tento návrh akcentuje využití tuzemských zdrojů, i když je založen na širokém a poměrně vyrovnaném zdrojovém mixu. K projednání tohoto návrhu ve vládě však nedošlo, především proto, že předchozí překlenovací „úřednická“ vláda měla pouze dočasný mandát. A právě tento „scénář A“ by se měl stát základem novelizované koncepce. V tomto případě je opět nezbytné upozornit, že je to právě onen důraz na „nezávislost“, který vede k podstatně vyššímu využití tuhých paliv, než je zvykem v okolních státech, a který může přinést, a podle mého názoru již přináší, problémy pro životní prostředí.

K tomu navíc přistupuje akutní potřeba řešit další vývoj teplárenství. Pracovní skupina Teplárenství, vytvořená při MPO, která zkoumala případnou záměnu chybějícího hnědého uhlí náhradním palivem, dospěla k následujícím zjištěním. Náhrada černým uhlím je relativně nejjednodušší, avšak cena přestavby zařízení je vysoká. V případě dřevní štěpky by vzhledem k jejímu nedostatku bylo možné nahradit pouze zlomek hnědého uhlí. Náhrada hnědého uhlí zemním plynem by podle závěrů této skupiny byla sice relativně snadno dostupná, ale s rizikem předpokládaného rozpadu systémů centralizovaného zásobování teplem. Skupina přitom, podle mého názoru tendenčně, operuje cenovou dostupností plynu a jeho údajnou nízkou surovinovou bezpečností. Část hnědého uhlí pro centralizované zásobování teplem by bylo možné případně nahradit rovněž prostřednictvím jaderného tepla, které je charakteristické výkonovou stabilitou, jeho nevýhodou je však příliš dlouhá příprava a realizace projektů. V případě náhrady hnědého uhlí za směsným komunálním odpadem by kolem r. 2020 bylo možné touto cestou nahradit pouze zlomek, cca 2,5 milionu tun hnědého uhlí, a to za podmínky úplného zákazu skládkování.

Z tohoto souhrnu tudíž jednoznačně vyplývá jistá bezvýchodnost, kterou kolegům teplárníkům opravdu nezávidím. Ovšem ani to je neopravňuje k závěrům, které o využití plynu v teplárenských soustavách učinili. Výsledkem je tlak na státní orgány, které by měly problém řešit do značné míry za ně. Pracovní skupina uvádí, že pokud by vláda nepřijala žádné rozhodnutí o budoucnosti centralizovaného zásobování teplem, vznikl by enormní tlak na přenesení odpovědnosti na vlastníky zdrojů s důsledkem pravděpodobného rozpadu celého systému a došlo by k výraznému nárůstu ceny tepla s dopadem na zvýšení závislosti energetiky na dovozu energetických komodit, hlavně zemního plynu. Pracovní skupina proto navrhuje aktivní kroky na zachování dosavadního systému. Jde zejména o podporu zdrojů s tím, že stát by měl preferovat využití kvalitního hnědého uhlí pro teplárenství. Tím by vznikl časový prostor v horizontu zhruba 50 let, který by měl být využit k hledání nového mixu pro vzdálenější budoucnost. To by pak mělo vést ke snížení tlaku na investice a cena tepla ze zdrojů centralizovaného zásobování teplem by měla růst podstatně pomaleji a plynuleji. Je ale na místě se ptát, zda tato doporučení nejsou v konfliktu s otevřeným energetickým trhem, nenarušují konkurenci na trhu paliv a nesnaží se pouze získat čas.

Vstupní podmínky pro tvorbu energetických koncepcí jsou známé. Na celém světě se primární zdroje energie kombinují z vlastních a dovážených fosilních paliv, z různých podílů obnovitelných zdrojů a – pokud to není v rozporu s administrativními zákazy – z určitého podílu jaderné energetiky. Navíc se také všechny vyspělé státy světa zavázaly ke snižování škodlivých emisí a k maximální ochraně prostředí, a i to do značné míry determinuje použitelnou skladbu zdrojů. V posledních letech se stala imperativem rovněž spolehlivost dodávek energií, proto je v případě dovozu energií nezbytná diverzifikace zdrojů i přepravních cest energií. Porovnání skladby primárních zdrojů energie podle ročenky BP koncem roku 2009 zachycuje v % obr. 1.

Hned na první pohled je zřejmé, že skladba primárních zdrojů energie České republiky se významně liší nejen od vyspělých zemí, ale dokonce i od světového průměru.

Krátce řečeno – velký podíl tuhých paliv se všemi dopady na životní prostředí a malý podíl zemního plynu, ekologicky nejpřijatelnějšího fosilního paliva. Důvodem je jedna ze základních premis minulé Státní energetické koncepce stanovující maximální dovozní nezávislost.

Myslím si, že je načase toto dogma v nové koncepci zásadně přehodnotit.

Ať již budou limity těžby hnědého uhlí zachovány či nikoliv, bude vytěžené uhlí potřeba především pro výrobu tepla v teplárnách, u moderních teplárenských zdrojů lze ve vyšší míře předpokládat užití zemního plynu. V delším výhledu u nás výrobu elektřiny v dožívajících uhelných elektrárnách zjevně nahradí rozvoj elektráren jaderných. Pro ty je ovšem typický rovnoměrný výkon a rostoucí potřebu pružného vyrovnávacího výkonu mohou uspokojit například plynové elektrárny a plynové kogenerační zdroje, ostatně několik projektů plynových elektráren je již ve vysokém stupni přípravy. Nedávná tragická nehoda japonské jaderné elektrárny Fukušima navíc v mnoha evropských zemích vyvolala vlnu zpochybňování jaderné energetiky jako celku. To pak logicky povede k vyššímu podílu zemního plynu v primárních zdrojích těchto evropských zemí. Má snad být Česká republika něčím odlišným? Zemní plyn jako primární zdroj energie má bezesporu, vzhledem k faktu, že je nejčistším fosilním palivem (obr. 2), vynikající potenciál ve vztahu ke kjótským závazkům na snížení emisí skleníkových plynů. To odpovídá také novým a přísnějším požadavkům na kvalitu ovzduší, které po členských státech EU vyžaduje Směrnice 2009/28/ES a kterou plynové zdroje s rezervou splňují bez potřeby dalších investic již dnes.

V úvahu je ovšem nutno brát také další faktory, kupříkladu účinnost přepravy energetických médií sítěmi. V tomto případě má obrovský význam výše ztrát při přepravě energetických médií. A tady opět hraje prim s jedním procentem ztrát zemní plyn. Ve studiích, které pro Českou plynárenskou unii zpracovala firma ENA, jsou porovnány ekvivalenty emisí CO2 (přepočteno z metanu) při dopravě plynu na konečné odběrné místo zákazníka s výší emisí CO2, zapříčiněných ztrátami při dopravě tepla tepelnými sítěmi (viz tab. I).

Ztráty v tepelných rozvodech přepočtené na ekvivalent emisí CO2 jsou zhruba čtyřicetkrát vyšší (!!!) než z plynovodních sítí. Bezesporu by tedy nahrazení části centrálního vytápění, založeného na uhelných zdrojích, decentralizovaným vytápěním zemním plynem přineslo z hlediska tepelných ztrát při dopravě výraznou úsporu emisí CO2. To je nové závažné zjištění, jímž je zapotřebí se vážně zabývat při tvorbě nové Státní energetické koncepce.

Další oblastí hodnou hlubšího propracování je účinnost a ekologie výroby tepla ve světle nových emisních limitů, které budou platit od roku 2016. Hodnoty měrných emisí tuhých znečišťujících látek připadající na jednotku konečné spotřeby tepla, které jsou v současné době největším problémem České republiky, hovoří samy za sebe (tab. II). V případě zemního plynu jsou měrné emise více než padesátkrát nižší proti uhelným teplárnám!

Za zmínku stojí především mizivý podíl tuhých znečišťujících látek vznikajících při spalování zemního plynu, tedy možnost řešení problematiky v poslední době nesmírně aktuální především na Ostravsku, v širším okolí Prahy a v severních Čechách (obr. 2 a 3).

Plynové zdroje plní v naprosté většině emisní limity, které budou v EU platné až po roce 2016, již dnes a dokonce v mnoha případech jsou jejich emise už nyní nižší. I pokud bychom tedy uvažovali, že uhelné zdroje plní v současnosti v průměru stávající emisní limity (ovšem místně jsou imise např. v Severomoravském kraji překračovány čtyřikrát až šestkrát a výrazně jsou překračovány i v Severočeském kraji), pak emise z plynových zdrojů jsou čtyřikrát až sedmapadesátkrát nižší než ze zdrojů založených na uhlí. Z uvedené tabulky je zřejmé, že užití plynu by mohlo přinést výrazně nižší emise nejen tuhých látek a SO2, snížily by se i emise NOx. Ekologickéh vlastnosti zemního plynu jsou tedy neoddiskutovatelným příínosem.

Modelový výpočet ze studie ENA názorně ukazuje, jak velký přínos by mohlo mít nahrazení uhelných kotelen plynovými (obr. 4). Jde sice o model stoprocentního nahrazení, ve skutečnosti bezesporu nerealizovatelný, ale výsledek by rozhodně měl být pro kompetentní státní orgány důvodem k zamyšlení.

Příprava pozic jednotlivých energetických oborů pro tvorbu nové Státní energetické koncepce již začala. Příkladem mohou být právě diskuse o budoucím vývoji teplárenství. Pomiňmeu, že tyto diskuse mají proti ostatním síťovým odvětvím s velkým vlivem směrnic EU zpoždění minimálně 10 let. Rozhodně však bude zapotřebí korigovat celou řadu mýtů, které se v teplárenství dlouho tradují. Namátkou – vysoká účinnost využití energie v palivu, přiměřenost ztrát v tepelných rozvodech, výhodnost centralizovaného zásobování teplem ve srovnání s decentralizovanou výrobou tepla atd., atd.

Z uvedených informací o přípravě Státní energetické koncepce se zdá, že jejím základem má být opět domácí uhlí a doplňkem jaderná energie. V jaderné oblasti ovšem dochází v zahraničí i u nás k odsunu zásadních investic, v poslední době jsme kupříkladu zaznamenali posunutí dostavby JE Temelín za rok 2025. Také většinové spoléhání na domácí zdroje je koncepce, kterou lze označit za zastaralou především z hlediska ekologického. Hlavní otázkou pak je, jak ČR splní přísné emisní limity. To by mohlo vést až ke stavu, kdy by se Česká republika stala jakýmsi „emisním skanzenem Evropy“. Není znám žádný jiný stát EU, který by šel podobnou cestou. Taková koncepce by tudíž dokonce mohla odrazovat zahraniční investory od investování v ČR, což společně s občasným – a zcela neopodstatněným – zpochybňováním spolehlivosti dodávek zemního plynu by zbytečně snižovalo také důvěryhodnost České republiky jako státu.

Zrekapituluji tedy nejprve stručně východiska, diskutovaná v předcházejícím textu – jaderná energetika se zpožďuje, široké využití uhlí bude ekologicky přinejmenším komplikované, nezvyšování dovozní závislosti nebude reálné ani pro EU, ani pro Českou republiku.

Domnívám se proto, že místo koncepce založené takřka výhradně na tuzemských zdrojích (uhlí a jádro) doplněných o zdroje obnovitelné by měla být zvolena koncepce ekologičtější, levnější a méně riziková. Měla by být založena na úsporách energie, na široké nabídce palivo-energetických zdrojů a na konkurenci energií. Průmysloví odběratelé by měli být ekonomicky stimulováni k tomu, aby snižovali spotřebu energie a aby investovali do vícepalivových systémů. Koncepce by měla být vyváženým mixem všech druhů energie včetně zemního plynu a ekonomicky přijatelný podíl by měl být vyhrazen i pro obnovitelné zdroje energie. Dodávám, že zemní plyn nemá být pasován do role univerzálního řešení, cílem by mělo být dosažení optimálního mixu všech dostupných zdrojů, přičemž důraz Státní energetické koncepce by měl být posunut z „nezávislosti“ na přijatelnost pro životní prostředí.

Literatura

Zpráva o aktualizaci Státní energetické koncepce, MPO, březen 2011.

ENA – Posouzení výhodnosti a rizik využívání uhlí a perspektiva plynu pro teplárenství v ČR, leden–únor 2011.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Energetika

O autorovi

Oldřich Petržilka

Ing. Oldřich Petržilka, od roku 2010 prezident České plynárenské unie, v níž působí od roku 2003. V předcházejících letech působil jako senior manager a plynárenský expert konzultační firmy Deloitte v Praze. Před nástupem k Deloitte pracoval 22 let v různých funkcích v českém plynárenství, především v oblasti koncepce a strategie. Působil rovněž tři roky jako ředitel odboru plynárenství a kapalných paliv na Ministerstvu průmyslu a obchodu. Je českým zástupcem v Programovém výboru C „Trh s plynem“ a v Task Force „Plyn a geopolitika“ Mezinárodní plynárenské unie IGU. Od října 2009 je rovněž členem statutárních orgánů společnosti OTE, a. s. – operátora trhu s energiemi, nejprve představenstva a nyní dozorčí rady. (petrzilka@cpu.cz)

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné