Jak může zemní plyn prospět budoucí udržitelné energetice

Přestože „plynová krize“ v lednu 2009 neměla v naprosté většině případů kritické dopady, poškodila – v podstatě velice iracionálně – image zemního plynu jako energetického média. A to dokonce nejen ve východních částech EU, ale celosvětově. Vnímají to plynárenské společnosti i Mezinárodní plynárenská unie (IGU). Její „Strategické prohlášení“ proto již předloni konstatovalo, že zemní plyn je stále nejčistším, nejúčinnějším a nejvšestrannějším fosilním palivem. To jej předurčuje jako jedinečný nástroj na cestě k nízkouhlíkové energetice a k udržitelné energetické budoucnosti. Ještě důležitější je, že zemního plynu je dostatek, jeho dodávky jsou konkurenceschopné, jsou okamžitě dostupné a flexibilní, což jej favorizuje jako nejlepší nástroj pro snižování emisí při nejnižších nákladech.

V této souvislosti se pak rozeběhla řada navazujících aktivit a bylo vydáno několik zajímavých materiálů, které hodnotí budoucí možnosti a příležitosti pro zemní plyn. Jejich názvy souznějí s polemickým trendem poslední doby a reagují na něj novými argumenty – „Zemní plyn – palivo bez hlasu?“ (Gas – Fuel Without the Voice?) nebo „Obhajoba plynu“ (Gas Advocacy). Myslím, že právě v současné době, kdy se znovu bude – naštěstí – přepracovávat návrh Státní energetické koncepce, bude velmi užitečné některé myšlenky zopakovat…

Globální energetika musí v současné době zajistit rovnováhu na jedné straně mezi bezpečností dodávek energií na rostoucím trhu, zejména v rozvíjejících se zemích, a zmírňováním dopadů změn klimatu v důsledku intenzivního využívání fosilních paliv na straně druhé. IGU ve svém prohlášení konstatuje, že národní vlády stále více zaměřují svou energetickou politiku na podporu obnovitelných zdrojů energie s cílem vytvořit z nich hlavní část primárních energetických zdrojů. Vzhledem k mnoha politickým, technickým, ekonomickým a tržním faktorům však bude toto období podstatně delší, než se původně očekávalo, a bude také vyžadovat významné dotace. Právě proto budou mít i v dohledné budoucnosti fosilní paliva významný podíl na světovém energetickém mixu.

Vzhledem k tomuto výhledu – a s přihlédnutím k výhodám zemního plynu ve srovnání s dalšími fosilními palivy – spolupracuje Mezinárodní plynárenská unie aktivně s vládami, energetickými regulátory i plynárenským oborem a zaměřuje se na následující oblasti:

• podpora přechodu na zemní plyn ve výrobě elektřiny a v průmyslu jako přirozené náhrady vysokouhlíkových paliv,
• podpora využití zemního plynu v dopravě, kde především stlačený (CNG), ale nově také zkapalněný (LNG) zemní plyn nahrazuje kapalné ropné pohonné hmoty,
• zlepšování efektivity a zavádění ověřených nejlepších postupů v rámci celého hodnotového řetězce užití plynu
• a v neposlední řadě, zavádění a podpora takových politik a způsobů regulace plynárenství, které umožní rozvoj plynárenské infrastruktury.

Jak na Mezinárodní plynárenské konferenci IGU 2009, tak na mnoha dalších mezinárodních setkáních a v odborných studiích Mezinárodní energetické agentury (IEA) a v dalších respektovaných seskupeních odborníci konstatovali, že fosilní paliva včetně zemního plynu budou i nadále do roku 2030 hrát ve světě dominantní roli. Příspěvek obnovitelných zdrojů je stále relativně nízký a ani IGU ani IEA neočekávají, že se to v blízké budoucnosti výrazným způsobem změní.

K často diskutované otázce dostatečnosti zásob zemního plynu bylo uvedeno, že prokázané zásoby zemního plynu jsou ohromné, dostatečné a geograficky diverzifikované. Využívané zásoby konvenčního plynu dostačují na 120 let současné celosvětové spotřeby a od roku 1980 se více než zdvojnásobily. Dosahují úrovně 190 trilionů m³ (stav 2010).

Novým fenoménem trhu s plynem s mimořádně rychlým růstem dodávek se stal zkapalněný zemní plyn, který celosvětově snižuje závislost na jednom či několika málo dodavatelích a nabízí rychlá a schůdná řešení při mimořádných výpadcích klasických zdrojů. K dispozici je pro období 2009 až 2025 produkční kapacita 1660 miliard metrů krychlových. V již provozovaných zkapalňovacích závodech bylo v roce 2010 do Evropy dodáno zhruba 82 miliard m³ plynu z celkem 13 různých lokalit. Největší exportní zemí je Katar, který do Evropy dodává plných 41 % zkapalněného zemního plynu.

Prudký nástup dodávek LNG byl umožněn úspěšnou těžbou břidlicového plynu v USA, které se tak staly soběstačné a původně nasmlouvané dodávky LNG proto mohly být přesměrovány do Evropy. Břidlicový plyn je v současné době „mediální hvězdou“ také v Evropě, kde se, především v Polsku, rozbíhají první pokusné projekty jeho těžby. Několik nejbližších let ukáže, zda i v Evropě budou geologické podmínky pro jeho těžbu příznivé a zda se břidlicový plyn stane normální součástí diverzifikovaných zdrojů zemního plynu.

Současný rychlý rozvoj nekonvenčních zdrojů zemního plynu byl významně podpořen technologickým a vědecko-technickým vývojem metod dobývání přírodních zdrojů a je výsledkem dlouholetého zkoumání a rozvoje ekonomiky. IEA konstatuje, že celkové těžitelné konvenční zásoby zemního plynu dnes čítají více než 400 trilionů m³ a dalších cca 400 trilionů m³ lze pokládat za zdroje nekonvenční, přitom z nich bylo dosud vytěženo pouze 66 trilionů m³. O dlouhodobou dostupnost zemního plynu a budoucnost jeho dodávek tedy nemusíme mít obavy.

Zemní plyn jako primární zdroj energie má vzhledem k faktu, že je nejčistším fosilním palivem, vynikající potenciál pro snižování emisí skleníkových plynů, a lze proto očekávat, že by měl být preferovaným palivem nového „nízkouhlíkového“ světa.

S napětím proto budeme sledovat, zda tyto uvedené výhody budou dost dobré také pro Českou republiku.

Častou chybou totiž je, že se nedělá rozdíl mezi dopady jednotlivých fosilních paliv na životní prostředí. Přitom největším problémem ČR jsou dnes emise jemných tuhých částic, zde patříme mezi nejpostiženější státy v EU, a situace se navíc v posledních letech spíše zhoršuje. Výrobní energetické zdroje představují podstatnou část programů pro snižování emisí jednotlivých krajů. Snaha o zlepšení kvality ovzduší vede samosprávy k preferování zemního plynu místo uhlí. Tato snaha však často naráží na ekonomické zájmy současných provozovatelů výrobních energetických zdrojů založených na uhlí, resp. i nedocenění ekologických výhod plynu z úrovně státních orgánů a běžně se v této souvislosti zneužívá téma spolehlivosti dodávek.

Uvedené obrázky stále zůstávají důvodem k zamyšlení. Pokud bychom uvažovali, že uhlí pro výrobu tepla bude nahrazeno plynem v decentralizovaných plynových zařízeních nebo paroplynových zdrojích, pak by se emise pevných částic výrazně snížily a mapa ČR by výrazně „zezelenala“. Dá se předpokládat, že náhrada uhelných elektráren paroplynovými cykly by přinesla další zlepšení zejména v severních, ale i západních, východních a středních Čechách.

Současný stupeň znečištění ČR tuhými látkami ukazuje, že emisemi nezatížená území jsou u nás velmi malá a omezují se pouze na příhraniční oblasti Krkonoš a menší části jižních Čech.

Mapa na obr. 4 je znázorňuje modelový propočet stupně znečištění ČR podle jednotlivých regionů za předpokladu náhrady uhlí zemním plynem. Jde sice o hypotetický propočet totální náhrady, která nebude možná ani z technických, ani z finančních důvodů, ale i tak je zřejmé, že emisemi nezatížená území by se výrazně rozšířila nejen na celé jižní Čechy, ale i velkou část západních Čech a části východních Čech. Výrazné zlepšení by zaznamenaly také pražská aglomerace a střední Čechy. Nejvíce postižena zůstává oblast Ostravy, kde je vysoká koncentrace dána průmyslovou hutní výrobou, ovšem i zde dochází ke zlepšení situace.

Přitom vypočtené koeficienty redukce emisí tuhých znečišťujících látek (TZL) nebyly při vytváření mapy uplatněny v plné výši, protože na jejich produkci se v jednotlivých regionech ČR kromě výroby tepla podílí také průmysl, výroba elektrické energie, těžba, doprava a řada dalších faktorů.

Problémovou oblastí tedy i nadále zůstává Morava, zejména její severní část, kde je nutno provést více opatření pro snížení imisí, nejen v oblasti závodových energetik. Nezbytné ale je, aby se příslušná opatření provedla také v jižní části Polska, odkud jsou emise větrem přenášeny na severní Moravu a následně zřejmě výrazně i na jižní Moravu. Ovšem na druhou stranu svou roli v tomto zatížení mikročásticemi může také sehrát zemědělství, neboť jižní Morava je nejsušším regionem ČR, a proto se v určitých obdobích z polí sprašuje ornice.

Zemní plyn má pro životní prostředí podle mého názoru také zatím málo vnímané dodatečné „neviditelné“ benefity, které jsou patrné z obr. 2.

Denní spotřeba v zimním mrazivém dnu činí dnes v ČR něco okolo 50 milionů m³ zemního plynu. Je to stejné množství energie, které by muselo být přepraveno buď 1465 automobilními cisternami s lehkým topným olejem, což představuje nepřetržitý proud 60 nákladních aut za hodinu, nebo 1518 vagony černého uhlí, tedy 3 vlakovými soupravami o 68 vagonech za hodinu. Na to, jaké by to mělo dodatečné dopady na životní prostředí, si jistě každý udělá názor sám.

Není asi sporu o tom, že trendy v české a evropské energetice jsou rozdílné. Existuje řada názorů na výhodnost jednotlivých druhů paliv pro výrobu elektřiny, ovšem skutečnost je jednoznačná. V roce 2010 bylo v EU z celkově nově postavené výrobní kapacity 55,3 GWe plných 51 % založeno na zemním plynu (obr. 5). Následují jej obnovitelné zdroje s celkovým 41% podílem a o zbylých pouhých 8 % se dělí veškeré nové uhelné, jaderné a olejové elektrárny.

A že to není ojedinělý rok, ale pokračování dlouhodobého trendu, dokazuje obr. 6. V letech 2000–2010 se zemní plyn spolu s obnovitelnými zdroji podělil o veškerý čistý přírůstek instalované kapacity v EU. V případě jaderných, uhelných a olejových elektráren došlo dokonce k poklesu kapacity, protože odstavování starých bloků převýšilo výstavbu nových.

Dalšího komentáře k evropským trendům v energetice zjevně netřeba. I když dostavbu jaderné elektrárny Temelín považuji za vcelku rozumný krok, jsem přesvědčen, že právě jaderné zdroje by měly být po odstavování dožitých bloků na tuhá paliva doplněny pružným výkonem plynových elektráren. A jak by se to projevilo na životním prostředí? Poklesem emisí na méně než třetinu původní hodnoty…

Jaký by tedy měl být vzkaz tvůrcům nové a lepší státní energetické koncepce a politikům?

Zemního plynu je dostatek, je přijatelným zdrojem energie a uživatelé si jej mohou dovolit. Výběrem zemního plynu dnes ponecháváme otevřené možnosti pro budoucnost. Náhrada uhlí zemním plynem je nejjednodušší cesta ke snižování emisí CO₂. Zemní plyn je přirozeným partnerem obnovitelných zdrojů a jaderné energie. Technologie využití zemního plynu jsou dostatečně zralé a stále se vylepšují. Zkrátka zemní plyn je cílovým palivem pro dlouhodobý výhled.