Evropský polytechnický institut, s.r.o.
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
2007
Veronika CÍCHOVÁ
Evropský polytechnický institut, s.r.o. v Kunovicích Studijní obor: Management a marketing zahraničního obchodu
Těžba, distribuce, spotřeba zemního plynu v ČR a ve světě a současné tendence (Bakalářská práce)
Autor: Veronika CÍCHOVÁ Vedoucí práce: Ing. Jiří STAŠEK Kunovice, červen 2007 2
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci vypracovala samostatně pod vedením Ing. Jiřího Staška a uvedla v seznamu literatury všechny použité literární a odborné zdroje.
Kunovice, červen 2007
…………………………… 3
Děkuji panu Ing. Jiřímu Staškovi za velmi užitečnou metodickou pomoc, kterou mi poskytl při zpracování mé bakalářské práce.
Kunovice, červen 2007 Veronika Cíchová 4
Obsah: Úvod …………………………………………………………………………….
6
1 1.1
Světové naleziště a zásoby zemního plynu ………………..….....…… Zásoby ……………………………………………………………………
9 9
2
Těžba, distribuce, spotřeba zemního plynu ve světě a současné tendence ……….………………………………………….. Těžba a distribuce ………………………………………………………... Druhy těženého zemního plynu ………………………………………...... Těžba a úprava …………………………………………………………… Prognóza produkce …………………………………………………….. ... Dálková přeprava ………………………………………………………… Zásobování Evropy ………………………………………………………. Spotřeba …………………………………………………………………. Prognóza vývoje spotřeb ……………………………………………........ Světové ceny zemního plynu ……………………………………………..
13 13 13 14 18 19 20 22 24 25
Těžba, distribuce, spotřeba zemního plynu v České republice a současné tendence ……………………………………………………. 3.1 Těžba a zásobování ……………………………………………………… 3.2 Plynárenská soustava ……………………………………………………. 3.3 Liberalizace trhu se zemním plynem ……………………………………. 3.4 Spotřeba …………………………………………………………………. 3.4.1 Prognóza spotřeb ………………………………………………………… 3.5 Ceny zemního plynu …………………………………………………….. 3.5.1 Ceny pro rok 2007 ………………………………………………………. 3.5.2 Předpokládaný vývoj nákupní ceny ……………………………………..
30 30 32 35 36 38 39 39 40
4 4.1 4.2 4.3 4.3.1
41 41 43 46 49
2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.2 2.2.1 2.3 3
Využití zemního plynu společností ……………………………………. Vaření a ohřev vody …………………………………………………….. Vytápění ………………………………………………………………… Použití v dopravě ………………………………………………………... Situace v ČR ……………………………………………………………..
Závěr ……………………………………………………………………………. 51 Resumé ………………………….……………………………………………...... 52 Seznam použité literatury …………………………………………………….... 54
5
Úvod Předložená bakalářská práce podává informace o zemním plynu. Tato surovina patří mezi nejvýznamnější energetické zdroje a zaujímá 3. místo ve světových dodávkách energie. Ve své bakalářské práci uvádím základní informace o nalezištích a zásobách zemního plynu. Popisuji těžbu zemního plynu a produkci podle oblastí světa. Vzhledem k velkým vzdálenostem od ložiska ke spotřebiteli věnuji pozornost dálkové přepravě a distribuci zemního plynu jak ve světě tak v České republice. Následuje uvedení údajů o spotřebách zemního plynu a jejich očekávaný vývoj. Zaměřila jsem se na Evropskou unii, Českou republiku ale i svět jako celek. V další části zaznamenávám ceny zemního plynu v celosvětovém i národním měřítku. Uvádím možné příčiny zvyšování cen. Popisuji liberalizaci trhu se zemním plynem v České republice. V poslední části uvádím možnosti využití zemního plynu společností.
Základní vlastnosti zemního plynu 1: Zemní plyn je přírodní směs plynných uhlovodíků s převažujícím podílem metanu CH4 a proměnlivým množstvím neuhlovodíkových plynů (zejména inertních plynů). Průměrné složení zemního plynu: metan – 98,4%, etan – 0,4%, propan – 0,2%, butan – 0,1%, oxid uhličitý – 0,1%, dusík – 0,8%, celková síra – 0,2mg/m3
1. Vznik zemního plynu O vzniku zemního plynu existuje více teorií. Jelikož se zemní plyn vyskytuje velice často spolu s ropou (naftový zemní plyn) nebo s uhlím (karbonský zemní plyn), přiklánějí se teorie jeho vzniku nejčastěji k tomu, že se postupně uvolňoval při vzniku uhlí nebo ropy jako důsledek postupného rozkladu organického materiálu. Podle teorií preferujících organický původ zemního plynu byly tedy na začátku vzniku zemních plynů rostlinné a živočišné zbytky. ______________________________ 1
Zemní plyn : Co je zemní plyn [online]. 2007 [cit. 2007-03-12]. Dostupný z WWW:
.
6
Podle anorganické teorie vznikal zemní plyn řadou chemických reakcí z anorganických látek. V poslední době američtí vědci přišli s další tzv. abiogenetickou hypotézou, podle které zemní plyn vznikl štěpením uhlovodíků, které se na naší planetu dostaly v době jejího vzniku z vesmírné hmoty. Tyto vyšší uhlovodíky se postupně štěpily až na metan, který pak pronikal k povrchu Země.
2. Zemní plyn v porovnání s ostatními topnými plyny Zemní plyn (jak karbonský, tak naftový) patří díky vysokému obsahu metanu mezi velmi výhřevné topné plyny. Spalné teplo závisí na obsahu metanu a u zemního plynu se pohybuje přibližně od 20 MJ/m (megajoule/metr) do 40 MJ/m. Jeden kubický metr zemního plynu plně nahradí ve vytápění např. 3 kg hnědého uhlí. Porovnání s jinými topnými plyny: - Koksárenský plyn, svítiplyn: spalné teplo se pohybuje v rozmezí od 17 - 20 MJ/m. Jedná se o plyny, které patří mezi středně výhřevné. - Topné plyny na bázi propanu a butanu: spalné teplo záleží na poměru propan : butan ve směsi. Patří mezi vysoce výhřevné plyny.
3. Spalování zemního plynu Spalováním zemního plynu dochází k přeměně uložené energie v energii tepelnou. Spalováním zemního plynu vzniká ve srovnání s pevnými a kapalnými palivy daleko méně škodlivin - prach a oxid siřičitý jsou ve spalinách obsaženy v zanedbatelných množstvích a také emise oxidu uhelnatého a uhlovodíků jsou ve srovnání s ostatními palivy výrazně nižší. Díky těmto vlastnostem označujeme zemní plyn za ekologického palivo. Jediným problémem spalování zemního plynu je vznik oxidu dusíku. Směs oxidu dusnatého a oxidu dusičitého vzniká při spalování každého paliva v případě, že pro spalování je využíván vzduch. Zemní plyn má ale ve srovnání s ostatními palivy jednu výhodu - neobsahuje žádné dusíkaté látky, takže oxidy dusíku mohou vznikat právě jen ze vzdušného dusíku. Zemní plyn je jako každé uhlíkaté palivo také zdrojem oxidu uhličitého (CO2), který je klimatologickými průzkumy označován za látku, která velice přispívá ke vzniku skleníkového efektu. Ale ve srovnání s ostatními palivy nemá zemní plyn opět konkurenci. Na uvolněnou jednotku tepla vzniká při spalování zemního plynu: - o 40 - 50 % méně CO2 ve srovnání s pevnými palivy - o 30 - 35 % méně CO2 ve srovnání s kapalnými palivy 7
4. Hlavní výhody zemního plynu 1. Zemní plyn je jediným primárním palivem, které lze bez nákladných úprav a energetických přeměn dovést přímo k zákazníkovi. 2. Dopravní a distribuční systém je nezávislý na klimatických podmínkách. 3. Zemní plyn je odběratelům k dispozici bez omezení 24 hodin denně 365 dní v roce. 4. Zákazník nepotřebuje prostor pro skladování paliva. 5. Zemní plyn je nejšetrnější ze všech neobnovitelných zdrojů energie.
8
1 Světové naleziště a zásoby zemního plynu Celkové zásoby zemního plynu s odhadem 511 tisíc miliard kubických metrů mají životnost až 190 let.
1.1 Zásoby zemního plynu 1 Spotřeba zemního plynu se ve světě pohybuje kolem 2 200 mld. m3 (miliard metrů krychlových) ročně. Zemní plyn patří společně s kapalnými a tuhými palivy mezi tři nejvýznamnější energetické zdroje. Prokázané celosvětové zásoby zemního plynu (zásoby, které dokážeme vytěžit) jsou dnes 161 500 mld. m3 a oproti roku 1996 stouply o 14 000 mld. m3. Při současné úrovni těžby tyto zásoby vydrží min. 70 let. Celkové zásoby zemního plynu se dnes odhadují na 494 000 mld. m3 a ve srovnání s rokem 1996 stouply o 90 000 mld. m3. Největší zásoby zemního plynu se nacházejí na území Ruska a zemích Středního Východu.
Z pohledu zásobování Evropy jsou vedle zásob na území Ruska důležité zásoby v kontinentálním šelfu Severního moře. Zde se nachází cca 80 % evropských zásob zemního plynu (kromě ložisek na území bývalého Sovětského svazu).
Obrázek č. 1: Zásoby zemního plynu podle oblastí v procentech Zdroj: [1]
______________________________ 1
Zemní plyn : Co je zemní plyn [online]. 2007 [cit. 2007-03-12]. Dostupný z WWW:
.
9
Zásoby zemního plynu dělíme na prokázané, pravděpodobné a potenciální Prokázané (prověřené) zásoby zemního plynu, které jsou ekonomicky těžitelné při současné technické úrovni, dosahují 161 tisíc miliard krychlových metrů a vydrží při současné těžbě do roku 2060. Ve srovnání s rokem 1996 stouply o 90 000 mld. m3 Rozhodující význam pro dlouhodobou perspektivu plynárenství mají světové zásoby zemního plynu. Koncem šedesátých let převládal názor, že zemní plyn je pouze přechodným zdrojem energie a jeho zásoby budou velmi brzy vyčerpány, my však můžeme dnes s jistotou tvrdit, že zemní plyn skutečně je a bude palivem 21. století. K tomuto ambicióznímu tvrzení nás opravňuje pohled do historie vývoje zásob ZP (zemní plyn) a jejich současný stav. Zásoby fosilních paliv a nerostných surovin se obvykle rozdělují do několika skupin podle určité klasifikace. Tato klasifikace není často jednotná, řídí se podle účelu použití nebo zpracovatelů. Například geologové používají podrobnější klasifikaci než těžařské společnosti nebo statistické úřady. Na počátku sedmdesátých let, kdy se rodily první koncepce o přepravě ZP z nalezišť v bývalém SSSR do západní Evropy a Československa, činily prověřené světové zásoby ZP pouze 39 443 mld. m3, z toho v SSSR 12 806 mld. m3. Prudký rozvoj metod geologického průzkumu na pevnině a v mořských přípobřežních oblastech tzv.shellfech, vedly k objevům a prověření obrovských zásob ZP, které v dnešní době dosahují cca 161 500 mld. m3. Bez zajímavosti jistě není, že 71,7 % těchto zásob se nachází na pevnině a 28,3 % v mořských shellfech (mělčinách). Pro dlouhodobou perspektivu využívání zemního plynu však nejsou důležité údaje pouze o jeho zásobách, ale také o jejich životnosti. Tzv. statická životnost je poměr aktuálně uváděných zásob k aktuální těžbě vyjádřený v letech. Největší zásoby zemního plynu se nacházejí na území Ruska a zemí Středního Východu. Pravděpodobné zásoby jsou zásoby objevené na ložiscích, vykazujících velmi vysokou pravděpodobnost, že budou vytěžitelná za ekonomických a technických podmínek podobných těm, které jsou u prověřených zásob. Ložiska nejsou dosud technicky vybavena. Vedle kategorie prokázaných zásob můžeme s vysokou jistotou počítat s možností využití i pravděpodobných zásob. Právě přesun určitého objemu zásob z této do
10
první kategorie v důsledku pokračujícího osvojování ložisek je důvodem stále zvyšujícího se objemu prokazatelných zásob zemního plynu a jejich životnosti. Pravděpodobné zásoby dosahují výše 493 900 mld. m3 . Velmi zajímavé a pro Evropu i Českou republiku velmi příznivé je geografické rozdělení obou kategorií zásob, což prezentuje obrázek č. 1. Mezinárodní plynárenská unie uvádí, že při zohlednění i prokázaných i pravděpodobných rezerv lze v roce 2006 uvažovat s životností světových zásob zemního plynu dle vývoje spotřeby 175 až 190 let (některé odhady uvádějí až 200 let). Potenciální zásoby patří především ke zdrojům hydrátu metanu, což je pevná substance podobná sněhu, tvořená 20 % metanu a 80 % vody. Hydráty se nacházejí v zemské kůře pod dnem oceánů. Tyto velmi významné zásoby jsou již dlouho známy, jejich problémem je však těžba. Jednou z možností těžby, jejíž intenzivní výzkum probíhá, je tepelný rozklad hydrátů a jejich odtlakování. Moderní metody geologického průzkumu umožňují stále zpřesňovat odhady jejich zásob. V současné době lze tvrdit, že zásoby zemního plynu v podobě hydrátů činí cca 21 000 000 mld. M3 . Dalším zdroje tohoto druhu je tzv. Coal Bed Methan (CBM), což je metan, jehož původ je spojován se vznikem černouhelných slojí. Plyn je absorbován v uhelných slojích a je vázán ve struktuře uhelné hmoty. Efektivnost získání plynu je odvislá od stupně prouhelní uhelné hmoty a její dostatečné propustnosti. Těžba CBM je ve většině uhelných pánví světa na úrovni průzkumu a prvotních projektů. Průzkumné práce probíhají i v severomoravském regionu, kde bylo zjištěno, že uhelná hmota váže až 12,5 m3/t uhlí a ekonomicky zajímavé zásoby se pohybují v rozsahu 70 – 370 mld.m3. Jeden z nejdůležitějších důvodů, který ovlivnil objevování a osvojování nových zásob, je bezesporu zavádění nových technologií. Schopnost dosáhnout nová ložiska pomocí nízkoprůměrových vrtů, směrového a horizontálního vrtání, radikálně změnily ekonomiku a těžby plynu. Rovněž nové typy mořských těžebních plošin měly zásadní vliv na osvojení shellfových ložisek. Významným zdrojem zemního plynu se v budoucnu mohou stát plynové hydráty, které tvoří metan a některé vyšší uhlovodíky (etan, propan) s vodou za vysokých tlaků a nízkých teplot. Dosud objevená ložiska plynových hydrátů jsou obrovská – jejich zásoby jen na 11
severní polokouli jsou několikanásobně vyšší než v současné době těžitelné zásoby naftového zemního plynu na celém světě Palivo
Odhadované rezervy
Uhlí Ropa Zemní plyn
Potvrzené rezervy
400 let
190 let
68 – 103 let
41 let
175 – 190 let
70 let
Tabulka č. 1: Světové zdroje primárních energií
Jednotlivé státy: Severní Amerika V mezistátním poměřování jsou USA daleko největším spotřebitelem zemního plynu. Jeho značnou část dostává potrubím z Kanady. Na Aljašce jsou sice velké zásoby (a lze dokonce očekávat jejich další navýšení), proti jejich soustavnějšímu využívání však stojí zájem ochrany životního prostředí v tomto regionu.
Jižní a Střední Amerika Zde výrazně dominují zásoby ve Venezuele, jejich celkový objev je vyšší než součet rezerv v ostatních státech makroregionu dohromady, vysoký je rovněž potenciál dosud neověřených struktur. Na zásoby Bolívie pohlíží s nadějí brazilský trh, který je největším trhem energií v Jižní Americe.
Evropa a Středomoří Z globálního hlediska má tento makroregion relativně nízké zásoby. Přes publicitu, která je věnována oblasti Severního moře (u pobřeží Velké Británie a Norska), vede v objemu zásob Nizozemsko. Poměr Z/P je pro Velkou Británii zhruba stejný jako u USA, tedy velmi nízký, a to i ve srovnání s Nizozemskem a Norskem. Proti využití vysokého potenciálu dosud neobjeveného zemního plynu ve Středomoří jasně hovoří ekologické argumenty.
Bývalý Sovětský svaz I po rozpadu SSSR disponuje největší nástupnický stát, tj. Rusko, imponujícím podílem 34,8 % ze světových ověřených zásob. Přitom odhadované objemy dosud neobjevených struktur jsou vysoké a stále rostoucí. K největším producentům dále patří Turkmenistán, velké zásoby má i Uzbekistán a Kazachstán. 12
Střední východ Společně s Ruskem patří mezi největší producenty zemního plynu. Největší zásoby jsou v Íránu, Kataru, Spojených arabských emirátech a Saudské Arábii. Nezanedbatelný není ani Kuvajt. Nejistoty vývoje v Kaspické oblasti zvyšují šance Středního východu – po dominantní pozici v produkci ropy by mohl dosáhnout podobného prvenství i v zemním plynu.
V Africe jsou největší zásoby v Nigérii a Alžírsku, Libye má za těmito státy určitý odstup. Zvyšování zásob v Nigérii bude patrně pokračovat i v budoucnu.
V asijsko-pacifické oblasti jsou dominantní Malajsie a Indonésie, které figurují v první dvacítce producentů zemního plynu.
Austrálie je pravděpodobně nejméně prozkoumána, nové objevy by mohly být vydatné.
13
2 Těžba, distribuce, spotřeba zemního plynu ve světě a současné tendence 2.1 Těžba a distribuce zemního plynu 2.1.1
Druhy těženého zemního plynu
Těžený (přírodní) zemní plyn se podle složení dělí do čtyř základních skupin: 1. Zemní plyn suchý (chudý) - obsahuje vysoké procento metanu (95 - 98%) a nepatrné množství vyšších uhlovodíků. 2. Zemní plyn vlhký (bohatý) - vedle metanu obsahuje vyšší podíl vyšších uhlovodíků. 3. Zemní plyn kyselý - je plyn s vysokým obsahem sulfanu (H2S), který se v úpravárenských závodech před dodávkou zemního plynu do distribučního systému odstraňuje. 4. Zemní plyn s vyšším obsahem inertů - jedná se hlavně o oxid uhličitý a dusík. Z vyšších uhlovodíků zemní plyny obsahují hlavně nasycené uhlovodíky, které jsou za normálních podmínek plynné - etan, propan a butan. V některých ložiscích obsahují zemní plyny i uhlovodíky, které jsou za normálních podmínek kapalné (od pentanu výše), které se při úpravě oddělují jako plynový kondenzát. Jejich směs se nazývá gazolín nebo přírodní benzín. V současné době nejvíce využívaným zemním plynem je tzv. naftový zemní plyn, který vznikal společně s ropou. Pokud se naftový zemní plyn těží společně s ropou, jedná se zpravidla o zemní plyn vlhký. V některých lokalitách ložiska neobsahují žádnou ropu, ale pouze zemní plyn suchý Vedle naftového plynu se dnes využívá i karbonský zemní plyn, který se z bezpečnostních důvodů odtěžuje při těžbě uhlí. Tento plyn je svým složením vždy suchý. Karbonský plyn se využívá v oblastech těžby černého uhlí.
14
Zásoby naftového zemního plynu jsou dostatečné, ale již dnes se řeší otázka, co bude po vyčerpání veškerých zásob plynu. Jednou z možností je výroba náhradního zemního plynu zplyňováním uhlí.
2.1.2
Těžba a úprava zemního plynu
Zemní plyn naftový je zpravidla uložen v pórovitých horninách ohraničených nepropustnými vrstvami a vodou, kde se jako specificky lehčí látka nahromadil v průběhu tisíců let nad vrstvami ropy nebo vody. Zemní plyn se těží vrty vedenými přímo do pórovitých vrstev ložisek, která se nacházejí většinou v hloubce do 3 km pod povrchem země. Plyn se však těží i z daleko větších hloubek až kolem 8 km. Zemní plyn se těží jak z ložisek na pevnině (Rusko, Alžírsko, Nizozemsko), tak z ložisek, které se nacházejí pod mořským dnem (např. v Severním moři). Zemní plyn karbonský vznikal v průběhu dlouhodobé přeměny prvohorních rostlin na černé uhlí a vyskytuje se v ložiscích černého uhlí. Při těžbě uhlí se uvolňuje a potom je následovně odsáván. Těží se však i přímo vrty z uhelných slojí. Ve vybraných lokalitách je možné karbonský plyn dlouhodobě těžit. Tomu musí předcházet průzkum vlastností ložiska a uhlí a pro dosažení větší výtěžnosti pravděpodobně i umělé zvýšení plynoprostupnosti uhelných slojí. Vytěžený zemní plyn je nutno před jeho dálkovou dopravou upravit na takovou kvalitu, aby ho bylo možné bez dalších úprav komerčně využívat. Technologie čištění je závislá na složení plynu. Zemní plyn se často těží z ložisek společně s ropou, takže obsahuje vysoké podíly vyšších uhlovodíků. Dále zemní plyn zpravidla obsahuje látky, které by mohly negativně působit na distribuční systémy. Jsou to v prvé řadě voda a sirné látky, které by mohly způsobovat korozi zařízení. Vysoký obsah vlhkosti může být příčinou ucpávání plynovodů, protože s metanem může voda za určitého tlaku a teploty tvořit pevné hydráty. Vytěžený zemní plyn dále obsahuje prach, který by mohl být příčinou poruch kompresorových nebo regulačních stanic. Každý zemní plyn se po těžbě suší a zbavuje pevných částic (prachu), případně se odstraňují vyšší uhlovodíky a sirné látky, pokud jsou přítomny.
15
Obrázek č. 2: Těžba zemního plynu podle jednotlivých oblastí (v mld.m3) Zdroj: [7]
16
USA Kanada Mexiko Severní Amerika celkem Argentina Bolívie Brazílie Kolumbie Trinidad a Tobago Venezuela Zbytek Jižní a Střední Ameriky J. + Stř. Amerika celkem Ázerbajdžán Dánsko Německo Itálie Kazachstán Nizozemí Norsko Polsko Rumunsko Rusko Turkmenistán Ukrajina Velká Británie Uzbekistán Zbytek Evropy a Eurasie Evropa a Eurasie celkem Bahrain Írán Kuwait Omán Katar Saudská Arábie Sýrie Spojené Arabské emiráty Zbytek Středního východu Střední východ celkem Alžírsko Egypt Lybie Nigérie Zbytek Afriky Afrika celkem Austrálie Bangladéš Brunei Čína Indie Indonésie Malajsie Myanmar Nový Zéland Pákistán Thajsko
1996 534 159 26,6
1997 541,7 163,6 28
1998 543,1 165,8 31,7
1999 549 171 34,3
2000 542 177 37,2
2001 551 183 35,8
2002 566 187 35,3
2003 544 188 35,3
2004 551,4 182,7 36,4
2005 539,4 183,6 37, 4
2006 525,7 185,5 39,5
změna z 2005 -2,3% 1,3% 6%
jednot. podíl 19% 6,7% 1,4%
719,6 25 3,2 4,8 4,4 6,1 27,5
733,3 28,9 3,2 5,5 4,7 7,1 29,7
740,6 27,4 2,7 6 5,9 7,4 30,8
754,8 29,6 2,8 6,3 6,3 8,6 32,3
756,2 34,6 2,3 6,7 5,2 11,7 27,4
769,6 37,4 3,2 7,2 5,9 14,1 27,9
787,9 37,1 4,7 7,6 6,1 15,2 29,6
767,4 36,1 4,9 9,2 6,2 17,3 28,4
770,5 41 6,4 1 6,1 24,7 25,2
760,4 44,9 8,5 11 6,4 28,1 28,1
750,6 45,6 10,4 11,4 6,8 29 28,9
-1,0% 1,9% 23,2% 3,1% 7,0% 3,5% 3,2%
27,2% 1,7% 0,4% 0,4% 0,2% 1,0% 1,0%
2,2
2,3
2,4
2,5
2,1
2,2
2,3
2,3
2,2
2,8
3,5
26,3%
0,1%
73,2 6,2 5,3 16,1 20,4 5,5 67 27,8 3,5 18 555 30,1 17 70,8 45,3 15,9
81,4 5,9 6,4 17,4 20 6,1 75,8 37,4 3,6 17,2 561,1 32,8 17,2 84,2 45,7 14,6
82,5 5,6 7,9 17,1 19,3 7,6 67,1 43 3,6 15 532,6 16,1 17,4 85,9 47,8 13,4
88,4 5,2 7,6 16,7 19 7,4 63,6 44,2 3,6 14 551 12,4 16,8 90,2 51,1 12,4
90 5,6 7,8 17,8 17,5 9,3 59,3 48,5 3,4 14 551 21,3 16,9 99,1 51,9 11,5
97,9 5,3 8,1 16,9 16,2 10,8 57,3 49,7 3,7 13,8 545 43,8 16,7 108,4 52,6 11,3
102,6 5,2 8,4 17 15,2 10,8 61,9 53,9 3,9 13,6 542 47,9 17,1 106 53,5 11
104,4 4,8 8,4 17 14,6 10,6 59,9 65,5 4 13,2 555 49,9 17,4 104 53,8 11,3
115,7 4,8 8 17,7 13,7 12,9 58,4 73,1 4 13 578,6 55,1 17,7 102,9 53,6 10,7
129,7 4,7 9,4 16,4 13 20,6 68,8 78,5 4,4 12,8 591 54,6 19,1 98 55,8 11
135,6 5,3 10,4 15,8 12 23,5 62,9 85 4,3 12,9 598 58,8 18,8 88 55,7 9,8
4,8% 13,9% 11,1% -3,2% -7,3% 14,2% -8,4% 8,6% -0,8% 1,3% 1,5% 7,9% -1,2% -8,1%
904,3 7,2 35,3 9,3 4,1 13,5
945,4 7,4 39 9,3 4,4 13,7
891,1 8 47 9,3 5 17,4
915,5 8,4 50 9,5 5,2 19,6
934,9 8,7 56,4 8,6 5,5 22,1
959,5 8,8 60,2 9,6 8,7 23,7
967,7 9,1 66 8,5 14 27
989,4 9,5 75 8 15 29,5
1024,4 9,6 81,5 9,1 16,5 31,4
1055,9 9,8 84,9 9,7 17,2 39,2
1061.1 9,9 87 9,7 17,5 43,5
0,8% 1,3% 2,8% 0,3% 2,0% 11,4%
38,4% 0,4% 3,1% 0,4% 0,6% 1,6%
42,9 1,9 31,3
44,4 2,5 33,8
45,3 3,8 36,3
46,8 4,3 37,1
46,2 4,5 38,5
49,8 4,2 38,4
53,7 4,1 39,4
56,7 5 43,4
60,1 5,2 44,8
65,7 5,3 46,3
69,5 5,4 46,6
6,1% 3,0% 0,9%
2,5% 0,2% 1,7%
3,4 148,9 58,7 11 5,8 4,8 3,4 83,3 29,8 7,4 11,8 17,9 19,4 63,4 28,9 1,6 4,3 14,6 10,4
3,5 158 62,3 11,5 5,8 5,4 3,5 88,9 29,8 7,6 11,7 20,1 205 67,5 33,6 1,6 4,9 15,4 12,2
3,3 175,4 71,8 11,6 6 5,1 3,3 99,4 29,8 7,6 11,7 22,7 23 67,2 38,6 1,5 5,2 15,6 15,2
3,2 184 76,6 12,2 5,8 5,1 3,2 104,8 30,4 7,8 10,8 23,3 24,7 64,3 38,5 1,8 4,6 16 16,3
3,4 193,8 86 14,7 4,7 6 3,4 116,9 30,8 8,3 11,2 25,2 25,9 71 40,8 1,7 5,3 17,3 17,7
3,4 206,8 84,4 18,3 5,3 12,5 3,4 126,5 31,2 10 11,3 27,2 26,9 68,5 45,3 3,4 5,6 18,8 18,6
3 224,8 78,2 21,5 5,6 14,9 3 126,8 32,5 10,7 11,4 30,3 27,2 66,3 46,9 7,2 5,9 19,8 18
2,6 244,7 70,4 22,7 5,6 14,2 2,6 129,6 32,6 11,4 11,5 32,7 28,7 70,4 48,3 8,4 5,6 20,6 18,9
1,8 259,9 82,8 25 5,8 19,2 1,8 139,7 33,2 12,3 12,4 35 29,9 72,8 51,8 9,6 4,3 23,2 19,6
2,5 280,4 82 26,9 6,5 21,8 2,5 144,3 35,3 13,3 12,2 41 30,1 75,4 53,9 10,2 3,8 26,9 20,3
3,4 292,5 87,8 34,7 11,7 21,8 3,4 163 37,1 14,2 12 50 30,4 76 69,9 13 3,7 29,9 21,4
39,2% 4,6% 7,3% 29,4% 79,5% 0,3% 0,1% 13,3% 5,5% 7,1% -1,5% 22,2% 1,3% 1,1% 11,6% 27,8% -3,3% 11,5% 6,0%
0,1% 10,6% 3,2% 1,3% 0,4% 0,8% 0,3% 5,9% 1,3% 0,5% 0,4% 1,8% 1,1% 2,8% 2,2% 0,5% 0,1% 1,1% 0,8%
17
4,9% 0,2% 0,4% 0,6% 0,4% 0,9% 2,3% 3,1% 0,2% 0,5% 21,6% 2,1% 0,7% 3,2% 2,0% -10,7% 0,4%
Vietnam Zbytek Asie Pacifik Asie Pacifik celkem SVĚT CELKEM Evropská unie 25
0,1 3,5 213 2142,4 195,4
0,3 3,6 228,6 2235,7 219
0,5 3,5 242,2 2233,3 211,1
0,9 3,6 243 2290,1 209,8
1,3 3,6 260 2351,9 213,1
1,6 3,7 272 2432,3 218,4
2 3,9 282 2492,1 220,1
2,4 5,5 297 2532,6 215,4
2,4 6,7 313,1 2623,3 212
4,2 6,5 333 2703,8 215,3
5,2 7,3 360,1 2763 199,7
24,1% 12,2% 8,4% 2,5% -7,0%
Tabulka č. 2: Světová těžba zemního plynu podle oblastí a měst Zdroj: [7]
Těžba v roce 2006 v EU Tuzemská těžba v pětadvaceti členských zemích EU (Evropské unie) za toto období poklesla o 7% na 199 miliard krychlových metrů . Ačkoli některé země jako Rakousko, Španělsko, Francie a Maďarsko lehce zvýšily vlastní produkci, na poklesu se podepsal hlavně propad britské těžby. Spotřeba zemního plynu byla saturována hlavně těžkou produkcí zemí evropské pětadvacítky, která v roce 2006 představovala 38 procent celkových dodávek. Hlavním externím dodavatelem zemního plynu je Rusko se 24 procenty, Norsko se 17 procenty a Alžírsko s 10 procenty, v závěsu je pak Egypt, Nigerie a Libye (každá z těchto zemí představuje dvě procenta) a země Perského zálivu a Trinidad a Tobago, které představují po procentu dodávek. V roce 2006 se dovoz z Egypta zdvojnásobil a dovoz z Libye zaznamenal nárůst o 44 procent. 1
2.1.3
Prognóza produkce zemního plynu
Produkce zemního plynu ze zemí, které nejsou členy OECD (Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj) vzroste do roku 2030 až o 90%. V roce 2004 činila produkce těchto zemí 59 trilionů kubických stop. Podle prognóz bude každoročně narůstat o 2,6 %. V roce 2030 bude tedy očekávaná produkce v těchto zemích činit 119 trilionů kubických stop.
Obrázek č. 3: Očekávaná produkce zemního plynu do roku 2030 18
0,2% 0,3% 13,0% 100% 7,2%
(v trilionech kubických stop) Zdroj: [8]
______________________________ 1
Energy Information Administration [online]. 1996-2007 [cit. 2007-01-02]. Dostupný z WWW:
.
Tabulka č. 3: Očekávaná produkce zemního plynu podle oblastí a měst (v trilionech kubických stop) Zdroj: [8]
2.1.4
Dálková přeprava
Dálková přeprava je díky vzdálenostem, na které se dnes zemní plyn přepravuje, nejnáročnějším článkem řetězce cesty zemního plynu od ložiska k zákazníkovi. Upravený zemní plyn je možné přepravovat potrubím nebo ve zkapalněném stavu tankery. •
přeprava potrubím - Evropa je dnes protkána hustou sítí dálkových plynovodů.
Provozní tlaky v nejnovějších potrubních systémech dosahují až 10 MPa (megapascalů) a průměry plynovodů často přesahují jeden metr (např. v ČR je téměř 400 km o průměru 1400 mm). Plynovody jsou vedeny nejen po souši, ale mohou být také položeny na mořském dně. Tímto způsobem se např. do Evropy dopravuje zemní plyn z nalezišť v Severním moři nebo Africe. •
přeprava tankery - je využívána pro přepravu přes moře na velké vzdálenosti - např. do
Evropy je takto dodáván stlačený zemní plyn (CNG, PNG) a zkapalněný zemní plyn 19
(LNG) z Alžírska, Nigérie nebo Austrálie. Zemní plyn se na pobřeží stlačí nebo zkapalní (zkapalněním zmenší zemní plyn svůj objem cca 600x) a přečerpá do tankeru. V cílovém terminálu se přečerpá do zásobníků, postupně se odpařuje a dodává do plynovodních systémů.
2.1.5
Zásobování Evropy
Pro vývoj zásobování Evropy byla významná první polovina sedmdesátých let minulého století, kdy byla zahájena výstavba dálkových plynovodů z tehdejšího Sovětského svazu do zemí západní Evropy. Přes území Československa tak začal proudit ruský zemní plyn nejprve do Rakouska (v roce 1972) a následně i do SRN (v roce 1973).
Tabulka č. 4: Hlavní dodavatelé zemního plynu do Evropy Zdroj: [2]
Rusko Zemní plyn je těžený v západosibiřských oblastech Ruska (nejznámější naleziště jsou v Urengojské a Jumburské oblasti) a do Evropy proudí plynovody přes území Polska a Slovenské a České republiky. V České republice je zemní plyn z Ruska označován jako tranzitní zemní plyn. V roce 2006 činily celkové dodávky zemního plynu do EU 24%. Norsko Zemní plyn těžený v norském sektoru Severního moře proudí na pevninu soustavou podmořských plynovodů, které vedou na území Německa. To je také největším odběratelem norského plynu. Tento plyn má na rozdíl od ruského zemního plynu větší podíl vyšších uhlovodíků a tím i vyšší spalné teplo. V roce 2006 činily celkové dodávky zemního plynu do EU 17%. Alžírsko Alžírsko je největším producentem zemního plynu na africkém kontinentu. Do Evropy se zemní plyn dodává buď systémem podzemních plynovodů do Španělska a Itálie nebo ve
20
zkapalněné formě zejména do Španělska, Francie a Itálie. V roce 2006 činily celkové dodávky zemního plynu do EU 10%. Nizozemí Nizozemí je nejvýznamnějším západoevropským dodavatelem zemního plynu. Plyn z ložiska Groningen patří mezi plyny typu L, tedy mezi plyny s nižším spalným teplem. Další dodavatelé: Egypt, Nigerie a Libye (každá z těchto zemí představuje dvě procenta dodávek zemního plynu) a země Perského zálivu, Trinidad a Tobago, které představují po procentu dodávek.
provozované plynovody
navržené plynovody
Obrázek č. 4: Přehled potrubní sítě v Evropě Zdroj: [9]
21
2.2 Světová spotřeba zemního plynu Spotřeba zemního plynu se ve světě pohybuje kolem 2 600 mld. m3 ročně. Neustále pokračuje trend zvýšení celosvětové spotřeby zemního plynu. Z dostupných statistik je zřejmé, že tomu bude i nadále. Zemní plyn tak zaujímá 3. místo ve světových dodávkách energie a patří mezi nejvýznamnější energetické zdroje.
Obrázek č. 4: Spotřeba zemního plynu podle oblastí (v mld. m3) Zdroj: [7]
Následující tabulka zobrazuje celosvětovou spotřebu zemního plynu od roku 1995 do roku 2006. Je zřejmé, že spotřeba neustále stoupá. Od roku 1995 se světová spotřeba zvýšila o 27 %. Důvodem může i být, že moderní elektrárny (plynové a parní) nabízejí ve srovnání 22
s jinými technologiemi (uhelné či jaderné elektrárny) řadu předností, především nízké investiční náklady a vysokou účinnost energetické přeměny. K přednostem zemního plynu je navíc třeba připočíst i relativně nízké emise oxidu uhličitého.
USA Kanada Mexiko Severní Amerika celkem Argentina Brazílie Chile Kolumbie Ekvádor Peru Venezuela Zbytek Jižní a Střední Ameriky J. + Stř. Amerika celkem Rakousko Ázerbajdžán Bělorusko Belgie, Lucembursko Bulharsko ČR Dánsko Finsko Francie Německo Řecko Maďarsko Irsko Itálie Kazachstán Litva Nizozemí Norsko Polsko Portugalsko Rumunsko Rusko Slovensko Španělsko Švédsko Švýcarsko Turecko Turkmenistán Ukrajina Velká Británie Uzbekistán Zbytek Evropy a Eurasie Evropa a Eurasie celkem Írán Kuwait Katar Saudská Arábie Spojené Arabské emiráty Zbytek Středního východu Střední východ celkem Alžírsko
1996 638 80,2 28,1 746,3 27 4,8 1,6 4,4 0,1 0,4 27,5
1997 649 85,3 28,6 763,4 31 5,5 1,7 4,7 0,1 0,4 29,7
1998 653,2 83,8 38,3 769,3 28,5 6 2,8 5,9 0,1 0,2 30,8
1999 642,2 85 35,4 762,6 30,5 6,3 3,3 6,2 0,1 0,4 32,3
2000 644,3 83,1 37,4 764,8 32,4 7,1 4,6 5,2 0,1 0,4 27,4
2001 669,7 83 38,5 791,2 33,2 9,3 5,2 5,9 0,1 0,3 27,9
2002 641,4 82,8 39 763,2 31,1 11,7 6,3 6,1 0,2 0,4 29,6
2003 661,6 85,6 42,7 789,9 30,3 14,4 6,5 6,1 0,1 0,4 28,4
2004 643,1 92,2 45,8 781,1 34,6 15,9 7,1 6 0,1 0,5 25,2
2005 645 92,7 48,6 786,3 37,9 19 8,3 6,3 0,2 0,9 28,1
2006 633,5 91,4 49,6 774,5 40,6 20,2 7,6 6,8 0,2 1,6 28,9
změna z 2005 (v %) -1,5 -1,1 2,3 -1,2 7,4 6,7 -8,2 7,5 0,3 84,2 3,2
7,3 73,1 7,9 8,0 12,3 11,8 5 7,3 3,5 3,2 32,9 74,4 --10,2 2,9 4,9 10,8 2,3 37,8 2,9 9,9 --24 377,8 5,7 8,3 0,8 2,4 6,8 8 76,2 70,5 42,4 13,8 929,4 35,2 9,3 13,5 42,9 24,8 16,1 141,8 21
8,2 81,4 8,4 5,9 13 13,1 5,2 8,4 4,1 3,3 36,1 83,6 --11,4 3 51,5 9 2,5 41,7 3,2 10,6 --24,2 379,9 6,2 9,3 0,9 2,6 9 10 82,5 82,1 43,3 13,5 977,5 38,9 9,3 13,7 44,4 27,2 17,3 150,7 21,6
8,5 82,9 8,1 5,6 14,8 12,5 4,1 8,5 4,4 3,2 34,6 79,2 0,2 10,8 3,1 53,2 7,1 2,6 39,1 3,7 10,5 0,1 20 350,4 6,3 12,3 0,8 2,5 9,4 10,1 74,3 84,5 45,4 14,7 936,1 47,1 9,3 14,5 45,3 29 19,8 164,9 20,2
10 89,1 8,3 5,2 15 13,8 3,5 8,5 4,8 3,7 37 79,7 0,8 10,9 3,1 57,2 7,3 2,3 38,7 3,8 10,6 0,8 18,7 364,7 6,4 13,1 0,9 2,6 9,9 10,3 68,8 87,9 47 14,6 959,9 51,8 9,5 14,8 46,8 30,4 20,5 173,7 20,9
11,3 88,5 8,5 5,6 15,3 14,7 3 8,6 5 3,7 37,7 80,2 1,4 11 3,3 62,2 7,9 2,4 37,9 3,6 10,3 2,3 17,2 363,6 6,4 15 0,8 2,7 12 11,3 73 92,5 49,3 12,9 981,3 58,4 8,6 14 46,2 31,4 21,5 100,1 21,3
11,9 94 8,1 5,4 16,2 14,9 3,3 8,3 4,9 3,7 39,7 79,5 1,9 10,7 3,8 64,9 9,7 2,7 39,2 4 11,1 2,4 17,1 372,2 6,5 16,9 0,7 2,7 14,1 12,6 73,1 96,9 47,1 13,5 1013 62,9 9,6 9,7 49,8 31,4 22,1 185 19,8
13,6 98,9 8,6 7,8 16,1 14,6 3 8,9 5,1 4,1 41,7 82,9 1,9 11,9 4 65 10,1 2,8 39,1 3,8 11,5 2,6 16,6 372,7 6,9 18,2 0,7 2,8 16 12,9 70,9 95,4 51,1 14,7 1025,4 70,2 8,5 11 53,7 32,3 22,8 198,4 20,6
14,4 100,7 8,5 7,8 16,6 14,8 2,7 8,7 5,2 4 41,7 82,6 2 12 4,1 64,6 11,1 2,9 39,3 4 11,2 2,8 17,2 388,9 6,5 20,8 0,8 2,8 17,4 13,2 69,8 95,1 52,4 13,8 1045,2 79,2 8 11,1 56,7 36,4 23,6 215,1 20,2
15,9 105,3 9,4 8 16,3 16 2,8 8,7 5,2 4,5 43,3 85,5 2,3 13,1 4,1 70,9 13,3 3,1 40,3 4,3 11,2 3 18,3 392,9 6,3 23,6 0,8 2,9 20,9 14,6 68 95,3 47,2 14,2 1070,6 82,9 9,1 12,2 60,1 37,9 23,9 226,1 21,4
17,1 117,7 9,5 8,6 18,5 16,5 2,9 8,7 5,2 4,3 44,5 85,9 2,5 13 4,1 73,6 15,4 3,1 41,1 4,6 13,1 3,1 17,5 401,9 6,1 27,4 0,8 3 22,1 15,5 72,9 97 44,8 14,4 1101,2 86,5 9,7 14,9 65,7 40,2 25,3 242,3 22
18,3 124,1 10 8,8 18,9 16,8 3,2 8,5 5 4 45 85,9 2,5 13,4 3,9 79 17,8 3,2 39,5 4,5 13,6 3 17,3 405,1 5,9 32,3 0,8 3,1 27,4 16,6 72,9 94,6 44 15,3 1121,9 88,5 9,7 15,9 69,5 40,4 27 251 24,1
7,1 5,7 5,7 3 2,8 2,3 11,4 -1,1 -3,7 -7,1 1,3 0,3 2,3 3,6 -4,6 7,7 15,8 5,1 -3,6 -2,1 4,1 -0,5 -0,7 1,1 -3,1 18,2 -4,5 2,9 24,1 7,5 0,3 -2,2 -1,4 7 2,2 2,5 0,3 6,8 6,1 0,8 7,1 3,9 9,8
23
jednot. podíl (v %) 23 3,3 1,8 28,2 1,5 0,7 0,3 0,2
0,7 4,5 0,4 0,3 0,7 0,6 0,1 0,3 0,2 0,1 1,6 3,1 0,1 0,5 0,1 2,9 0,6 0,1 1,4 0,2 0,5 0,1 0,6 14,7 0,2 1,2
0,1 1,1
0,1 1 0,6 2,6 3,4 1,6 0,6 40,8 3,2 0,4 0,6 2,5 1,5 1 9,1 0,9
Egypt Zbytek Afriky Afrika celkem Austrálie Bangladéš Čína Čína – Hong Kong Indie Indonésie Japonsko Malajsie Nový Zéland Pákistán Filipíny Singapur Jižní Korea Thaiwan Thajsko Zbytek Asie Pacifik Asie Pacifik celkem SVĚT CELKEM Evropská unie 25
11 12,8 44,8 20,4 7,4 17,4 --19,4 30,1 61,2 13,7 4,2 14,6 --1,5 10,2 4,3 9,8 3,5 217,6 2142 195
11,3 14,3 47,2 20,7 7,6 17,9 1,7 20,5 32,2 64 17,8 4,7 15,4 --1,5 13,5 4,5 11,4 3,8 237,3 2236 219
11,6 14,4 46,1 21,4 7,6 19 2,6 23 31,9 66 16,7 5,1 15,6 --1,5 16,4 5,1 14,2 4,3 250,4 2233 211,1
12 14 47,7 22,4 7,8 19,7 2,5 24,7 27,8 68,7 17,4 4,5 16 --1,5 15,4 6,4 15,1 4,7 254,3 2290 210
14,3 15,2 50,9 23,2 8,3 20,9 2,7 25,9 31,8 71,7 16,1 5,2 17,3 --1,5 18,7 6,2 16,4 5 270,9 2352 213
18,3 17 55,2 23,9 10 23,8 2,5 26,9 32,3 74,9 24,3 5,5 18,8 --1,7 21 6,7 19,2 5,1 296,7 2432 218
21,6 17,1 59,1 24,6 10,7 26,8 2,5 27,2 33,5 76,6 25,8 5,7 19,8 0,1 4,5 23,1 7,4 22,2 5,2 315,7 2492 220
22,7 17,2 60,1 26,2 11,4 28,6 2,4 28,7 34,5 75,2 26,8 5,5 20,6 1,8 4,9 25,7 8,5 23,9 5,3 329 2533 215
24,6 19,2 65,2 26,1 12,3 33,2 1,5 29,9 33,4 82,6 31,8 41,1 23,2 2,7 5,3 26,9 8,7 26,3 5,6 353,8 2623 212
26,2 20,4 68,6 26,3 13,3 39,0 2,2 32,7 35,9 78,7 33,9 3,7 26,9 2,4 6,6 31,5 10,2 27,4 7,8 378,5 2704 215,3
25,5 21,6 71,6 25,7 14,2 47 2,2 36,6 39,4 81,1 34,9 3,6 29,9 3 6,5 33,3 10,7 29,9 8,9 406,9 2763 199,7
-2,6 6,3 4 1,6 7,1 20,8 -1,3 12,2 7,2 3,3 3,4 -3,3 11,5 27,6 -1,2 6,1 5,1 9,5 14,4 7,8 2,3 2
0,9 0,8 2,6 0,9 0,5 1,7 0,1 1,3 1,4 2,9 1,3 0,1 1,1 0,1 0,2 1,2 0,4 1,1 0,3 14,8 100% 17,1
Tabulka č. 5: Celosvětová spotřeba zemního plynu od roku 1995 do roku 2006 v mld.m3 Zdroj: [7]
Spotřeba v EU Podle Eurogas, Evropské asociace plynárenského průmyslu, se podílí zemní plyn na energetické spotřebě Evropské unie 23,7 %. Další komponenty energetického mixu EU jsou ropa (44,7 %) a elektřina (19,4 %). Eurogas předpokládá, že spotřeba zemního plynu v EU poroste na 525 - 560 mld. m3 v roce 2010 a 590 - 640 mld. m3 v roce 2030.
Rok
Miliard krychlových metrů
2006
471,2
2010
525 - 560
2030
590 - 640
Tabulka č. 6: Prognóza spotřeb
Ke sklonku roku 2006 celkový počet spotřebitelů zemního plynu napojených na rozvodnou síť 25 členských zemí EU vzrostl oproti roku 2005 o 1,6 procenta na 105,124 milionu zákazníků (jde tedy o nárůst o 1,7 milionu zákazníků).
2.2.1
Prognóza spotřeb zemního plynu
Spotřeba zemního plynu se do roku 2030 skoro zdvojnásobí.
24
Podle referencí Mezinárodní energetické organizace (MEO) spotřeba zemního plynu v zemích, které nejsou členy OECD roste až 2x rychleji než v zemích OECD. Podle odhadů MEO celosvětová spotřeba zemního plynu vzroste ze 100 trilionů krychlových stop v roce 2004 na 163 trilionů krychlových stop v roce 2030. Roční přírůstek ve spotřebě bude pro ne-členské země OECD v průměru 2,6 %. Pro členské země bude tento průměrný roční přírůstek činit 1,2 % V roce 2004 členské země OECD spotřebovaly polovinu z celkové světové spotřeby zemního plynu. Ne-členské země OECD Evropa a Eurasie spotřebovaly čtvrtinu a další ne-členské země OECD zbytek, jak vidíte v následující tabulce.
Graf č. 1: Prognóza spotřeby zemního plynu do roku 2030(v trilionech kubických stop) Zdroj: [8]
2.3 Světové ceny energetických surovin Význam Světové ceny energetických surovin jsou důležité v prvé řadě pro jejich producenty a největší odběratele. Pro všechny ostatní mají především význam informační. Burzovní ceny okamžitě reagují na vše, co ovlivňuje trh s danou surovinou - změny v nákladech těžby, změny v transportních nákladech, ceny reflektují velikost známých zásob suroviny, obchodníci odhadují budoucí poptávku po surovině podle růstu ekonomiky, vliv má i dlouhodobá předpověď počasí atd. Vysoká informační hodnota světové ceny je způsobena tím, že prodávající a kupující v nepřetržitém procesu obchodování na burze reflektují do 25
ceny veškeré dostupné informace, které jakkoliv zasahují do trhu s danou surovinou. Z tohoto důvodu by se energetická politika na úrovni národních ekonomik i velkých podniků působících v energetice měla mimo jiné odvíjet i od dlouhodobého vývoje světových cen energetických surovin.
Proč dochází k nárůstu ceny? Ceny plynu se odvíjejí na světových trzích od ceny ropy, a protože ta se v poslední době zvyšovala, jde s odstupem času nahoru také plyn. Zemnímu plynu by pomohlo jeho cenové odpoutání od ropy a ropných derivátů, ale to je zatím v nedohlednu. Je to dáno tím, že plyn se těží většinou, s výjimkou Ruska, na stejných ložiscích jako ropa. Řada domácích i zahraničních analýz, publikovaná zejména v tisku euroamerického světa, často vysvětluje vzestup cen energetických surovin jako důsledek např. bezpečnostní situace v Iráku, nově i v Íránu, teroristických útoků, výpadků rafinérií či přírodních katastrof, které čas od času zničí těžební zařízení v různých částech světa.
Graf č. 2: Průměrné ceny zemního plynu ( v dolarech za 1000 kubických stop) Zdroj: [10]
Tyto události sice cenu ovlivňují, ale zpravidla jen krátkodobě a nemají větší vliv na celkově vzestupný trend. Skutečnou a zcela zásadní příčinou nárůstu cen nerostných surovin na světovém trhu je ale v posledních 3 až 4 letech fenomén úplně jiný, totiž 26
nastartování rozsáhlé modernizace třetího světa. Ve světě surovin došlo během posledních pár let ke zcela fatální změně. Z mnoha zemí, které byly tradičními producenty nerostných surovin, se během několika málo let stali jejich významní spotřebitelé a nestali-li se jimi dosud, pak se jimi nejpozději do pěti až deseti let dozajista stanou. Tento fakt zcela logicky vede mimo jiné k zásadním posunům v mezinárodně-politických či geopolitických vztazích. Jeden příklad za všechny: V lednu 2005 se setkali ministři Číny, Japonska, Jižní Koreje a Indie, aby založili „Organizaci zemí dovážejících ropu“, tedy jakousi protiváhu OPEC. Ačkoliv se zatím jedná spíše o politické gesto, stojí za povšimnutí, že hlad po surovinách vede k vytváření nových aliancí nejen mezi těmi, kdo je mají, ale rovněž mezi těmi, kdo je potřebují. Není nezajímavé, že tyto koalice jsou zcela oproštěny od faktu, že sdružují státy s naprosto rozdílnými politicko-ekonomickými systémy. Nastartování procesu modernizace třetího světa je poměrně nový a proto možná zatím značně podceňovaný fenomén. Zejména dynamicky se rozvíjející oblast východní a jihovýchodní Asie, která si strategicky promyšlenými kroky v sektoru nerostných surovin a energetiky přímo říká o to, aby se s ní počítalo jako s regionem, který bude udávat hospodářský běh světa v tomto století, promluví do kvantity potřebných přírodních zdrojů naprosto zásadním způsobem. Prudký rozvoj třetího světa není zdaleka reprezentován jen dynamicky se rozvíjející Čínou. Zásadní modernizací prochází rovněž Indie, Indonésie, Brazílie a další státy, vesměs s populacemi v řádu stamiliónů. Nárůst spotřeby všech myslitelných komodit jde s hospodářským rozvojem ruku v ruce. Tomu pak zcela logicky odpovídá vzestup cen, a to nejen ropy, ale naprosté většiny nerostných surovin – zemního plynu, černého uhlí, uranového koncentrátu, železných rud, neželezných kovů, drahých či strategických kovů. Naprostá většina těchto komodit je v současné době na světovém trhu obchodována za dvoj až čtyřnásobné ceny oproti cenám před čtyřmi lety Nejvyšší ceny zemního plynu: Rekordní ceny zemního plynu byly zaznamenané bezprostředně po hurikánu Katrina. V září roku 2005 tato bouře způsobila poruchy rafinérií a potrubí. Další razantní zvýšení cen proběhlo v roce 2006 kdy Israel napadl Libanon. Následující graf č. 3 znázorňuje ceny zemního plynu v Japonsku, Evropské Unii, Velké Británii, USA a Kanadě od roku 1984 do roku 2006. Ceny jsou uváděny v US dolarů za 27
milion britských teplých jednotek - $/milion Btu (Btu = jednotka tepelné energie definována jako množství tepla požadovaného ke zvýšení teploty jedné libry vody o jeden stupeň Fahrenheita)
Graf č. 3: Ceny zemního plynu v jednotlivých oblastech ($/milion Btu) Zdroj: [7]
Největší objemy obchodů jsou realizovány v USA. Proto jsou dále uváděny ceny zemního plynu na amerických burzách. Jako konkrétní případ uvádím zemní plyn obchodovaný na burze NYMEX (New York Merchantile Exchange).
2007
28
2006
2005
2004
2003
Graf č. 3: Ceny zemního plynu v jednotlivých oblastech ($/milion Btu) Zdroj: [11]
Na následujícím grafu jsou zobrazeny jednotlivé složky ceny zemního plynu. Je zřejmé, že největší podíl na ceně má počáteční komodita. Dále cenu z velké části tvoří náklady na distribuci, skladování, přepravu a obchod.
29
Graf č. 5: Jednotlivé složky ceny
3 Těžba, distribuce, spotřeba zemního plynu v České republice a současné tendence 3.1 Těžba a zásobování Česká republika nemá žádná významná ložiska zemního plynu. Těžba na jižní Moravě se pohybuje okolo 100 mil. m3 plynu ročně a podílí se tak na celkové spotřebě necelým jedním procentem. Tento vytěžený plyn je zcela spotřebován odběrateli Jihomoravské plynárenské, a. s.
Rok
mil.m³
1997
109
1998
124
1999
128
2000
113
2001
78
2002
69
2003
91
2004
133
2005
99
2006
114
Tabulka č. 7: Tuzemská těžba v ČR (1997 – 2006) Zdroj: [12]
30
Hlavními dodavateli zemního plynu do České republiky jsou Rusko a Norsko. S producenty zemního plynu v těchto zemích byly ve druhé polovině minulého desetiletí podepsány dlouhodobé kontrakty na dodávky zemního plynu. Dodávky zemního plynu z Ruska proudí na naše území přes Slovensko a na naše území vstupují přes předávací stanici v Lanžhotě. Naproti tomu dodávky norského zemního plynu vstupují na naše území přes předávací stanici Hora Sv. Kateřiny a Waidhaus. V současné době se složení zemních plynů dodávaných od obou hlavních dodavatelů prakticky neliší. Ze systému dálkové přepravy se dostává zemní plyn přes předávací stanice vnitrostátní soustavy. V předávací stanici se nejen měří množství plynu odebraného z dálkového systému, ale také upravuje tlak plynu na hodnotu obvyklou v dané vnitrostátní síti. Vnitrostátní síti je zemní plyn dopravován jednotlivým přímým odběratelům, většinou průmyslovým podnikům, a do měst a obcí.
Česká
1996 1997
1998
1999
2000
republika
2001
2002
2003
2004
2005
2006
1996 2005
3
při 15 °C, [mil.m ]
leden 719
870
793
855
893
852
826
732
870
936
792
835
únor 665
756
680
797
819
724
750
638
760
733
752
732
březen 719
785
752
767
874
788
798
863
772
857
891
798
duben 696
786
694
693
625
802
787
810
890
875
883
766
květen 875
829
777
733
708
763
842
794
879
919
915
812
červen 858
750
765
738
729
707
798
729
795
819
799
769
červenec 875
776
815
780
821
653
738
777
694
840
923
777
srpen 825
778
693
708
751
766
696
888
765
679
976
755
září 799
636
602
545
673
805
673
661
675
625
říjen 693
775
894
751
741
822
961
871
777
669
656
795
listopad 768
810
940
869
817
908
929
857
553
749
748
820
prosinec 793
817
943
924
738
908
929
903
430
659
789
804
670
celkový dovoz
9 285
669
9 368 9 348 9 160 9 189 9 498 9 727 9 523 8 860 9 750 9 794
Tabulka č. 8: Dovoz zemního plynu do ČR (1996 – 2006) Zdroj: [12]
31
9 371
Dodávky zemního plynu do České republiky se uskutečňovaly dovozem z Ruska,Norska a SRN, celkový nákup (dovoz) zemního plynu pro potřeby ČR dosáhl v roce 2006 objemu 9 794 mil.m³.
3.2 Plynárenská soustava ČR Vlastní zdroje zemního plynu v ČR tvoří méně než 1 % domácí spotřeby. Jedná se především o těžbu ZP na jižní Moravě a o plyn z černouhelných dolů na severní Moravě. Je tedy nutné ZP dovážet, převážnou většinu z Ruska prostřednictvím firmy Gazexport a menší měrou z Norska od konsorcia místních producentů (Mobil Exploration Norway, Norsk AIP, Norsk Hydro, Norske Donovo, Statoil, TotalFinalElt) ČR je důležitou spojnicí mezi východní Evropou, Ruskem a západní Evropou (Německo, Francie), to je dáno tím, že přes naše území vede „tranzitní plynovod“ spojující ruská těžební pole s odběrateli na západě. Plynárenská soustava ČR je tak podstatnou měrou založena na tranzitu plynu.
Obrázek č. 4: Soustava plynovodů ČR Zdroj: [2]
Podzemní uskladňování
32
Důležitou součástí plynárenského systému jsou podzemní zásobníky plynu. Dodávky zemního plynu od producentů totiž v průběhu roku jen nepatrně kolísají, neboť dálkové plynovody jsou dimenzovány tak, aby byly z ekonomických důvodů vytíženy rovnoměrně po celý rok. Jelikož je zemní plyn využíván hlavně pro vytápění, je jeho spotřeba v zimě podstatně vyšší než v létě. Nejschůdnější a také nejlevnější variantou řešení této disproporce je podzemní uskladňování plynu v létě, kdy je ho přebytek, pro zimní zvýšené potřeby. Plynárenská společnost může také nakupovat od producentů vyšší množství plynu v zimě, ale s pravděpodobně s výrazně vyšší cenou a pouze do určitého objemu podle přepravní kapacity dálkových plynovodů. Podzemní zásobníky lze rozdělit podle způsobu jejich využívání do dvou skupin: • sezónní zásobníky - jsou zásobníky, které se v průběhu léta plní a ze kterých je v zimním období plyn dodáván do sítě. Tyto zásobníky mají velkou uskladňovací kapacitu, ale menší denní výkon. Pro výstavbu těchto zásobníků se využívají hlavně vytěžená plynová nebo ropná ložiska. V obou případech se jedná o podzemní porézní horninové vrstvy s dostatečnou propustností, v prvním případě byly tyto vrstvy původně zaplněny plynem nebo ropou, v druhém případě vodou. • špičkové zásobníky - slouží ke krytí spotřeby zemního plynu v krátkých obdobích, kdy je nutné do sítě dodat velké množství plynu v krátkém časovém období. Na rozdíl od sezónních zásobníků lze tyto zásobníky během zimního období znovu doplnit na maximální kapacitu. Ve světě se tyto zásobníky zřizují nejčastěji v solných kavernách (dutinách), které vzniknou vyloužením části solného ložiska vodou, méně často se k tomuto účelu využívají jiné podzemní dutiny jako jsou opuštěné uhelné nebo rudné doly nebo uměle vyrubaná kaverna.
Distribuce plynu ve městech Systémem vysokotlakých plynovodů je zemní plyn dopravován do jednotlivých plynofikovaných obcí, kde je nejprve nutné v regulačních stanicích upravit tlak plynu. Rozvody mohou být buď nízkotlaké (tlak plynu vyhovuje podmínkám provozu plynových spotřebičů a nemusí se dále upravovat) nebo středotlaké. V případě připojení na středotlaký rozvod si musí odběratel zajistit vlastní regulátor, kterým se upravuje tlak
33
plynu na hodnotu nutnou pro bezproblémový provoz spotřebičů. Výhodou středotlakých rozvodů je vyšší kapacita a pružnost sítě. Organizace zásobování České republiky 1 Plynárenství se zásadně odlišuje od odvětví elektroenergetiky a teplárenství, a to tím, že se jedná o trh, který je téměř 100% závislý na cizích zdrojích. Český plynárenský trh je složen z jedné přepravní společnosti – společnost RWE Transgas, a.s. (RWE TG). ______________________________ 1
Zemní plyn : Přeprava a uskladnění [online]. 2007 [cit. 2007-03-12]. Dostupný z WWW:
.
A dále z osmi regionálních distribučních společností (RDS), jejíchž zařízení je přímo napojeno na přepravní soustavu a mají více než 90 tisíc zákazníků. Jsou to: Pražská plynárenská, a.s. (PP), Středočeská plynárenská, a.s. (STP), Jihočeská plynárenská, a.s. (JČP), Severočeská plynárenská, a.s. (SVČ), Západočeská plynárenská, a.s. (ZPČ), Východočeská plynárenská, a.s. (VČP), Jihomoravská plynárenská, a.s. (JMP) a Severomoravská plynárenská, a.s. (SMP). Mimo JČP a PP patří všechny ostatní regionální distribuční společnosti a přepravní společnost do plynárenské skupiny RWE Group.
Obrázek č. 5: Distribuční společnosti zemního plynu v ČR Zdroj: [2]
Mimo výše zmíněných regionálních distribučních společností, podniká v oblasti distribuce plynu ještě dalších 125 lokálních distribučních společností tzv. LDS (jejich zařízení není přímo připojeno na přepravní soustavu nebo mají ke konci kalendářního roku méně než 90 000 připojených zákazníků)
34
•
RWE Transgas, a.s. - zajišťuje přepravu zemního plynu přes území České republiky a
nákup zemního plynu pro potřeby České republiky, zásobování jednotlivých regionů dálkovodním systémem provozovaným s tlakem nad 4 MPa a podzemní uskladňování zemního plynu. Transgas provozuje celkem 7 podzemních zásobníků. Pět z těchto zásobníků jsou sezónní zásobníky v podzemních porézních vrstvách, z toho jsou čtyři vybudované na vytěžených ložiscích zemního plynu. Špičkový zásobník vybudovaný v Hájích u Příbrami je světový unikát - byl vybudován vyrubáním chodeb hornickým způsobem ve skalním masívu v hloubce cca 1000 m. •
regionální distribuční společnosti - provozují navazující dálkovodní sítě s tlakem pod
4 MPa a místní sítě v jednotlivých plynofikovaných obcích provozované pod tlakem do 0,3 MPa (středotlaké sítě) a do 2 kPa (nízkotlaké sítě).
3.3 Liberalizace trhu se zemním plynem 1 1. ledna 2005 byla v ČR zahájena liberalizace trhu se zemním plynem. Jedná se o otevření tohoto trhu, které především přinese zákazníkovi právo na výběr dodavatele zemního plynu, ale také zásadní změny fungování a budoucího uspořádání celého plynárenského sektoru. Principem otevřeného trhu je volná soutěž s energií (jak v plynárenství, tak v elektroenergetice). Pro fungování volné soutěže musí být stanoveny principy přístupu k sítím, které jsou přirozeným monopolem. Základním předmětem trhu je komodita. Komodita je energie obsažená v zemním plynu, měřena v energetických jednotkách (kWh), a je předmětem volné soutěže. Postup otevírání trhu se zemním plynem 1. Období do 31. 12. 2004 — regulovaný trh V tomto období si zákazníci nemohou vybrat dodavatele zemního plynu. Veškeré dodávky zemního plynu jsou uskutečňovány přes společnost RWE Transgas, a.s. 2. Období od 1. ledna 2005 — liberalizovaný trh V tomto období je zahájena postupná liberalizace trhu se zemním plynem a prodej zemního plynu bude zajišťovat jak společnost RWE Transgas, a.s., tak potenciální noví dodavatelé.
Trh je otvírán v následujících krocích:
35
a. Od 1. ledna 2005 jsou oprávněnými zákazníky všichni koneční zákazníci s odběrem nad 15 mil. m3/rok na jedno odběrné místo a dále všichni držitelé licence na výrobu elektřiny spalující plyn v tepelných elektrárnách nebo při kombinované výrobě elektřiny a tepla, a to v rozsahu své spotřeby na tuto výrobu. b. Od 1. ledna 2006 jsou oprávněnými zákazníky všichni koneční zákazníci s výjimkou domácností. c. Od 1. ledna 2007 jsou oprávněnými zákazníky všichni koneční zákazníci včetně domácností.
______________________________ 1
Česká plynárenská unie [online]. 2004-2006 [cit. 2006-12-15]. Dostupný z WWW: .
Povinnosti a práva oprávněného zákazníka Oprávněný zákazník má nová práva, ale i nové povinnosti. Práva se týkají přístupu do soustavy na principu regulovaného přístupu a přístupu do zásobníků na sjednaném přístupu. Znamená to možnost dojednat si s obchodníkem dodávající zemní plyn podmínky, které budou pro obě strany akceptovatelné, ať už se jedná třeba o fixní cenu na určité období či jiné možnosti fakturace atd. Co se týká služby distribuce, dále bude provozovatel distribuční soustavy tím, kdo bude plyn prostřednictvím své soustavy přivádět a bude také provádět odpočty spotřeby. Obchodní část, tedy samotný zemní plyn, může dodávat jakýkoliv držitel licence na obchod s plynem
3.4 Spotřeba zemního plynu v České republice Díky masivní podpoře plynofikace v první polovině minulého desetiletí se zvýšila spotřeba zemního plynu z cca 6 mld. m3 na 9,5 mld. m3. Svým odběrem se tak Česká republika podílí na celosvětové spotřebě zemního plynu 0,4%. 1
36
11 000 Přepočet na normál
spotřeba zemního plynu (mil.m3)
10 500
Skutečnost 10 000 9 500 9 000 8 500 8 000 7 500 7 000 6 500 6 000 1994 1995 1996 1997 1998 1999
2000 2001 2002 2003 2004 2005
2006
Graf č. 6: Vývoj spotřeb zemního plynu v ČR v letech 1994 až 2006 Zdroj: [12]
Výrazně však posiluje využití zemního plynu jako paliva pro otopové účely. Zvyšuje se tak rozdíl mezi letní a zimní spotřebou. ______________________________ 1
Bilanční centrum [online]. 2005 [cit. 2006-12-13]. Dostupný z WWW: .
Kdy hodnota poměru zimního maxima a letního minima se pohybuje mezi 7 a 8 (poměr mezi zimním maximem a letním minimem je udáván jako bezměrná veličina, hodnota určuje kolikrát je maximální denní odběr v zimě větší než minimální odběr v létě během jednoho dne.), což představuje jednu z nejvyšších hodnot v Evropě. Z těchto důvodů, kdy spotřeba zemního plynu je po celý rok rozdělena nerovnoměrně, je pro ČR nutnost využívání podzemních zásobníků plynu (PZP) pro uskladnění nadbytečného plynu. Zemní plyn v ČR nezaujímá v bilanci energetických zdrojů tak významnou pozici jako v zemích EU. Česká energetika je postavena na využívání vlastních zdrojů uhlí, které se na spotřebě podílí přibližně z 50 %. Energetika zemí EU se dnes zaměřuje na ekologicky příznivé primární zdroje a obnovitelné zdroje právě na úkor uhlí. 2006
teplota ovzduší (°C)
oblast
průměr odchylka normál
Hlavní město Praha
10,3
1,3
9,0
1 069
Středočeský kraj
9,0
0,8
8,2
994
37
Spotřeba (mil.m3 )
Jihočeský kraj
7,6
0,4
7,2
360
Plzeňský kraj
8,0
0,9
7,1
433
Karlovarský kraj
7,4
0,4
7,0
273
Ústecký kraj
8,7
1,0
7,7
876
Liberecký kraj
8,0
1,5
6,5
377
Královéhradecký kraj
7,6
0,6
7,0
386
Pardubický kraj
8,0
0,7
7,3
409
Kraj Vysočina
7,9
0,8
7,1
431
Jihomoravský kraj
9,2
0,8
8,3
1 364
Olomoucký kraj
8,0
0,5
7,5
583
Zlínský kraj
8,7
0,6
8,1
484
Moravskoslezský kraj
8,1
1,0
7,1
1 043
Tabulka č. 9: Spotřeba zemního plynu u zákazníků podle jednotlivých krajů v ČR Zdroj: [14]
SMP 18,2%
ostatní 0,2%
PP 11,9%
JMP 23,5%
STP 10,9%
JČP 4,3% VČP 10,2%
SČP 13,1%
ZČP 7,7%
Graf č. 7: Podíl distribučních a.s. na spotřebě zemního plynu v ČR v roce 2006 Zdroj: [13]
3.4.1
Prognóza spotřeb zemního plynu
38
Prognózy různých institucí se prakticky shodují. Spotřeba zemního plynu bude stoupat. Hnací silou tohoto vývoje bude výroba elektrické energie. Moderní elektrárny (plynové a parní) nabízejí ve srovnání s jinými technologiemi (uhelné či jaderné elektrárny) řadu předností, především nízké investiční náklady a vysokou účinnost energetické přeměny. K přednostem zemního plynu je navíc třeba připočíst i relativně nízké emise oxidu uhličitého.
Graf č. 8: Prognóza ročních spotřeb zemního plynu v ČR (2007 – 2011) Zdroj: [12]
3.5 Ceny zemního plynu 3.5.1
Ceny pro rok 2007
Ceny zemního plynu se podle rozhodnutí Energetického regulačního úřadu od 1. ledna 2007 snížily v průměru o 8,6 procenta za všechny kategorie zákazníků. Ceny zemního plynu pro 1. čtvrtletí 2007 Energetický regulační úřad rozhodl s účinností od 1. ledna 2007 o snížení cen zemního plynu pro všechny kategorie odběratelů. Pokles činí 8,6 % v průměru za všechny kategorie zákazníků, přičemž pro kategorii domácnosti se jedná o pokles o 4,2 %. Snížení cen pro obyvatelstvo v jednotlivých regionech ukazuje následující obrázek č. 6.
39
Obrázek č. 6: Snížení cen pro obyvatelstvo Zdroj: [13]
Důvody Nákupní ceny zemního plynu jsou odvozovány od cen topných olejů s tří až devíti měsíčním zpožděním. V září 2005 se začal projevovat značný pokles cen topných olejů, který nadále pokračuje a má pozitivní dopad do nákupních cen zemního plynu. Dalším vlivem poklesu ceny zemního plynu je rozpuštění dodatečného nadvýnosu společnosti RWE Transgas, a.s., z roku 2006. Rozdíl mezi cenou pro velko a maloodběratele a domácnosti vychází z rozdílné konstrukce cen. Rozdíly mezi regiony ovlivňuje struktura distribučních sítí a s tím souvisejících rozdílných nákladů na tyto sítě.
40
1200
1000
[Kč/MWh]
800
600
400
200
0 1. ledna 1. 1. ledna 1. 1. ledna 1. května 1. října 1. dubna 1. října 1. dubna 1. ledna 2002 července 2003 července 2004 2004 2004 2005 2005 2006 2007 2002 2003
VO
SO
MO
DOM
Graf č. 9: Vývoj průměrných cen zemního plynu podle jednotlivých kategorií od roku 2002 v českých korunách za 1 MWh (megawatthodina). Ceny jsou uvedeny včetně DPH. Zdroj: [13]
3.5.2
Předpokládaný vývoj nákupní ceny zemního plynu
Pozitivní vývoj cen topných olejů, na základě kterých je stanovována cena zemního plynu, se promítá i do následujících období. V cenách od 1. ledna 2007 byl uplatněn kromě klesajícího trendu cen topných olejů, jenž je patrný od září 2006, rovněž vysoký nadvýnos za rok 2006. Tento nadvýnos snižoval konečnou cenu energie zemního plynu o 63,56 Kč/MWh. Vývoj cen topných olejů způsobuje, že cena energie zemního plynu (bez regulační korekce) klesá a může i nadále klesat.
41
4 Využití zemního plynu společností
Konkrétní příklady možného použití zemního plynu 4.1 Vaření a ohřev vody V České republice využívá výhod zemního plynu více než 2,5 milionů domácností zejména pro vaření a ohřev užitkové vody. Ojediněle se vyskytují plynové pračky a sušičky prádla. Vaření Vaření na zemním plynu má řadu výhod: •
plynový sporák ihned po zapálení plynu dává požadovaný výkon, který lze bez prodlev
podle potřeby regulovat •
na plynovém sporáku lze používat i nádoby, které nemají rovné dno
•
vaření na zemním plynu je levnější ve srovnání s vařením na propan-butanu nebo
elektřině. Určitou nevýhodou vaření na plynu je, že spaliny odcházejí do místnosti, ve které je spotřebič instalován. Pokud je však plynový sporák instalován správně a není-li v místnosti omezena výměna vzduchu, neměly by při jeho provozu nastat žádné problémy. Ohřev užitkové vody Spotřeba vody v domácnosti závisí rozhodující měrou na počtu členů domácností a na jejich zvyklostech.Největších úspor vody lze dosáhnout jejím rozumným využíváním. Individuální způsob přípravy teplé vody je v každém případě efektivnějším způsobem než dodávky teplé vody z centrálního zdroje, protože odběratel je daleko více zainteresován na jejím hospodárném využívání. To má příznivý vliv nejen na snížení spotřeby zemního plynu, ale i na spotřebu pitné vody samotné. Jaký způsob přípravy teplé vody zvolit? Pro individuální zajištění teplé vody lze využít průtokové nebo zásobníkové ohřívače. Volba typu a výkonu ohřívače bude záviset na požadovaném množství teplé vody a charakteru jejího odběru. Oba způsoby lze účinně kombinovat – např. malý průtokový 42
ohřívač nad kuchyňskou linkou využívaný pouze pro mytí nádobí a zásobníkový (případně průtokový) ohřívač pro koupelnu. Ohřev vody lze účinně spojit s vytápěním. Kombinované kotle mohou sloužit stejně jako samostatné ohřívače pro průtočný i zásobníkový způsob – v případě odběru teplé vody má ohřev vody přednost před vytápěním. Nepřímo vyhřívaný zásobník na teplou vodu může být integrován do tělesa kotle nebo může být instalován v blízkosti kotle. V tomto případě může zákazník volit velikost objemu zásobníku podle vlastní potřeby.
Spotřeba paliv na ohřev vody 1 Počítá se podle vztahu Q = měrná spotřeba na osobu a den * počet osob * počet dnů * 3,6 / 1000 kde měrná spotřeba je 5,4 kWh (kilowatthodina)/osoba a den – toto je hodnota udávaná v tabulkách a odpovídá koupání ve vaně. Při sprchování je spotřeba teplé vody na úrovni jedné třetiny vany, spolu s ostatní spotřebou by měla být na úrovni cca 50 %, takže 2,7 kWh/osoba a den. Spotřeba tepla se tedy vypočítá podle vztahu: Q = 0,0194* počet osob * počet dnů – při preferované vaně Q = 0,0097* počet osob * počet dnů – při preferované sprše Výsledek je opět v GJ (gigajoule)/rok. Ten je nutné přepočítat stejně jako v případě topení na palivo. Zde však nastává problém – teplá voda se dnes ohřívá buď plynem nebo elektřinou, ostatní paliva se prakticky nevyužívají. Je proto obtížné stanovit účinnost zejména u zásobníkového elektrického ohřevu, protože tam závisí ztráty tepla na četnosti odběru a na tom, zda je zásobník vytápěný elektřinou aku nebo přímotopem atd.
__________________________ 1
Zemní plyn : Použití [online]. 2007 [cit. 2007-03-12]. Dostupný z WWW: .
43
palivo
způsob
Účinnost (%)
plyn
průtok
75
Zásobník přímo
82
Zásobník nepřímo vyhřívaný
88
zásobník
93
průtok
85
zásobník
90
průtok
85
Elektřina aku
Elektřina přímo
Tabulka č. 10: Účinnost paliv Zdroj: [15]
4.2 Vytápění Více než milion českých domácností má individuální vytápění na zemní plyn. Pro individuální vytápění zemním plynem hovoří jeho četné výhody: •
vysoká energetická účinnost plynových spotřebičů
•
jednoduché ovládání plynových spotřebičů, jejich snadná regulace a automatizace
•
vytápění podle skutečných potřeb zákazníka
•
příznivý vliv na životní prostředí
Hospodárnost vytápění Pro hospodárné vytápění je nutné plynový kotel doplnit vhodnou regulací. Jejím účelem je zajistit, aby plynový kotel spaloval pouze takové množství plynu, které je potřebné v dané chvíli k udržení požadované tepelné pohody v jednotlivých místnostech. Možností regulace je celá řada: •
pokojový termostat - řídí činnost kotle v závislosti na teplotě v místnosti, ve které je
instalován (pomalu se stává minulostí) •
programovatelný termostat - reguluje teplotu podle předem nastaveného programu;
nevýhodou je, že stejně jako pokojový termostat řídí činnost kotle podle vývoje teploty v referenční místnosti
44
•
programovatelné regulátory - řídí teplotu v jednotlivých místnostech podle
samostatných programů; tento způsob přináší největší úspory při vytápění •
programovatelné termostatické hlavice - teplota v každé místnosti pak může být řízena
podle samostatného programu; programovatelné hlavice mají ještě jednu zajímavou schopnost, která dokáže šetřit náklady na vytápění - při rychlém poklesu teploty (např. při větrání) tyto hlavice neotevřou průtok na maximum, ale naopak zcela uzavřou přívod vody do radiátorů •
ekvitermní regulátory – teplota vody z kotle se řídí podle teploty vně objektu
Spotřeba paliv na vytápění bytu 1
Je nutné znát tepelnou ztrátu objektu (v kW tj. kilowatt). Pokud tuto hodnotu neznáme, je nutné znát otápěnou plochu a výšku místností. Zde se vychází z předpokladu, že u činžovních domů postavených před rokem 1980 (to jsou prakticky všechny byty, o které se jedná) je měrná tepelná ztráta 30 W (watt)/m3, pokud byly provedeny zásadní úpravy (zejména venkovní tepelné izolace, nová okna – plast, euro) nebo se jedná o dům postavený z jiných materiálů než byla klasická pálená cihla nebo škvárobetonová tvárnice je měrná ztráta 24 W/m3. tepelná ztráta = 30 * plocha (m2) * výška místnosti (m) / 1000 nebo tepelná ztráta = 24 * plocha * výška / 1000 Dále je nutné určit vliv regulace a přetápění f = 0,8 * (1 + n * 0,07) * r kde n je počet stupňů nad 19oC (požadovaná teplota) a r je koeficient regulace ruční regulace = 1,1 termostat v referenční místnosti = 1,04
__________________________ 1
Zemní plyn : Použití [online]. 2007 [cit. 2007-03-12]. Dostupný z WWW: .
45
Spotřeba tepla se pak spočítá podle vztahu: Q = tep. ztráta (kW) * f * 3,6 * 105 * 24 / 1000 Q = 9,07 * tepelná ztráta (kW) * f Výsledek je v GJ/rok a přibližně odpovídá lokalitám kolem 300 m n. m (metrů na mořem). Pro oblasti kolem 500 m n.m. a výše je nutné připočítat cca 10 % a pro oblasti pod 200 m.n.m. odečíst max.5%. Pro přepočet na palivo je nutné tuto hodnotu vydělit výhřevností použitého paliva a dále vydělit účinností (ne v procentech). palivo
Výhřevnost (MJ/kg)
Typ kotle
Účinnost (%)
hnědé uhlí
17,8
klasický
55
automatický
75
klasický
55
automatický
75
klasický
62
automatický
77
černé uhlí
koks
23,5
29,5
dřevo
14,6
zplyňovací
72
dřevěné brikety
17,5
zplyňovací
72
pelety
18,2
kotel na pelety
82
štěpka
12,6
kotel na štěpku
80
zemní plyn
33,9 (m )
klasický
91
nízkoteplotní
95
kondenzační
105
lokální spotřebiče
90
klasický
91
nízkoteplotní
95
propan
3
46,6
topný olej
42
klasický
89
elektřina aku
3,6 (kWh)
systém s nádrží
93
lokální - kamna
95
lokální - panely
98
kotel
96
elektřina přímotop
CZT
3,6 (kWh)
1 (MJ)
99
Tabulka č. 11: Výhřevnost a účinnost paliv Zdroj: [4]
46
Spotřeba paliv na vytápění rodinného domu 1
Vše je stejné jako u byt, pouze měrná spotřeba je jiná a závisí na typu domku. Budeme uvažovat pouze tři základní varianty, a to: •
izolovaný 45 W / m3
•
dvojdomek 40 W/ m3
•
řadový 32 W/ m3 (platí pro vnitřní domky, krajní jako dvojdomek)
Opět platí snížení na 80 % v případě venkovních izolací nebo nových stavebních materiálů vliv regulace a přetápění f = 0,65 * (1 + 0,07*n) * r ostatní se počítá stejně, stejně se počítají náklady na ohřev teplé vody.
4.3 Použití v dopravě Zemní plyn má velký potenciál pro využití jako motorové palivo. Je levný, má vysoké oktanové číslo, jedná se o čisté palivo, které nemá problémy se současnými i budoucími emisními limity. Zemní plyn může být užíván jako motorové palivo v klasických spalovacích motorech, benzínových nebo přímo plynových. Pro využívání zemního plynu ve vozidlech slouží speciální zásobník plynu a vstřikovací systém. Zemní plyn lze využívat jednak ve formě stlačeného plynu - CNG, tak ve zkapalněné formě - LNG. CNG verze je v současnosti častější variantou. Zkapalněný zemní plyn – LNG: Na LNG dnes ve světě jezdí přibližně několik tisíc vozidel, nejvíce v USA. Nárůst využívání LNG je v nejbližších letech očekáván v Asii (Čína, Korea) a v Evropě (Anglie, Německo, Španělsko). __________________________ 1
Zemní plyn : Použití [online]. 2007 [cit. 2007-03-12]. Dostupný z WWW: .
47
Vlastnosti: Zkapalněný zemní plyn je 90–100% metan (se zbytky etanu, propanu, vyšších uhlovodíků, dusíku atd.), který je zchlazen na -162°C při atmosférickém tlaku. Zkapalněný zemní plyn je studená, namodralá, průzračná kapalina bez zápachu, nekorozívní, netoxická, s malou viskozitou.
Výhody zemního plynu v dopravě •
snadná distribuce plynu k uživateli
•
větší perspektiva zemního plynu vzhledem k jeho větším zásobám oproti ropě
Zemní plyn - ekologické palivo Vozidla na zemní plyn produkují výrazně méně škodlivin než vozidla na kapalná paliva. A to nejen oxidů dusíku, oxidu uhelnatého, uhličitého, pevných částic, ale také i karcinogenních látek. Rovněž vliv na skleníkový efekt je v porovnání s benzínem či naftou u vozidel na zemní plyn menší. Významné je snížení emisí CO2 až o 25 % proti benzínu: •
výrazné snížení emisí pevných částic - kouřivost vznětových motorů se u plynových
pohonů prakticky nevyskytuje •
spaliny z motorů na zemní plyn neobsahují oxid siřičitý SO2
•
snížení emisí oxidu uhličitého (skleníkového plynu) cca o 10–15 %
•
u plynových motorů je díky „měkčímu“ spalování hlučnost nižší o 50 % vně vozidel
a o 60–70 % uvnitř vozidel •
při tankování nemůže dojít ke kontaminaci půdy na rozdíl od případného úniku nafty či
benzínu
Zemní plyn - ekonomické palivo •
náklady na zemní plyn jsou nižší - provoz „plynových“ automobilů je tedy levnější.
•
nízké venkovní teploty mají menší vliv na startování vozidla
•
zemní plyn - jako pohonnou hmotu - nelze odcizit
•
čisté palivo, které nevytváří karbonové usazeniny, pozitivně ovlivňuje životnost
motoru i motorového oleje
48
Ekonomická výhodnost Kromě nesporného přínosu pro ekologii jsou další výhodou zemního plynu také velmi nízké provozní náklady. Při současných cenách paliv v Německu a průměrné spotřebě Zafiry 1.6 CNG přibližně 5,5 kg zemního plynu na 100 km jízdy, vychází cena paliva pro ujetí 100 km Zafirou 1.6 CNG na 3,50 Eura. Majitel „běžné“ Zafiry se zážehovým motorem 1.6 16V musí pro ujetí stejné vzdálenosti na palivu zaplatit asi 7,90 Eura, řidič Zafiry se vznětovým motorem 2.0 DI 16V pak zaplatí přibližně 5,22 Eura. Po započtení všech nákladů pak vychází, že pro německé řidiče, kteří ujedou 20 000 km ročně se vyšší pořizovací náklady modelu Zafira 1.6 CNG vrátí při porovnání se vznětovým modelem asi za 2 roky a asi po 3 letech při srovnávání se zážehovým modelem. Srovnání modelů Opel Zafiry / CNG, benzín, nafta / Palivo
Zafira 1.6 CNG CNG
Zafira 1.6 16 V ECOTEC benzín
Zafira 2.0 DTI 16 V ECOTEC nafta
Cena (Euro)
21.270
18.640
19.850
Výkon (HP)
97
100
100
Maximální rychlost (km/h)
170
176
175
Celkový dojezd
500
734
878
Spotřeba na 100 km
8.0 m3
7.9 l
6.6 l
Palivové náklady na 100 km (Euro)
3.50
7.90
5.22
Emise CO2
144
190
178
Tabulka č.12: Srovnání modelů Opel Zafiry Zdroj: [15]
Zemní plyn – bezpečné palivo Vozidla na zemní plyn jsou bezpečnější než vozidla používající benzín, naftu nebo LPG. Tento fakt vyplývá z fyzikálních vlastností zemního plynu i ze zkušeností z dlouhodobého provozu, protože: •
zemní plyn je, oproti kapalným palivům (benzinu, naftě, LPG), lehčí než vzduch
•
zápalná teplota zemního plynu je oproti benzínu dvojnásobná
•
silnostěnné plynové tlakové nádoby, vyráběné z oceli, hliníku nebo kompozitních
materiálů, jsou bezpečnější než tenkostěnné nádrže na kapalné pohonné hmoty 49
Současné nevýhody zemního plynu v dopravě - Nedostatečná infrastruktura – výstavba sítě plnicích stanic CNG v ČR se připravuje. - Vyšší náklady na vozidlo - přestavby vozidel na plyn zvyšují cenu vozidla a sériově vyráběné plynové vozy jsou dražší. - Vyšší náklady na plnicí stanice. - Provozní nevýhody: a) zvýšení celkové hmotnosti automobilu v důsledku instalace tlakové nádrže b) zpřísněná bezpečnostní opatření (garážování, opravy...) c) u přestavovaných vozidel snížení výkonu motoru (o cca 5–10 %) d) menší dojezd CNG vozidel oproti klasickým palivům (osobní automobil přestavěný na zemní plyn – 200–250 km)
4.3.1
Situace v České republice
V České republice se zemní plyn jako pohonná hmota začal uplatňovat již od roku 1981. Kdy byla provedena první přestavba vozidla na zemní plyn. Počátkem 90. let patřila Česká republika v plynofikaci dopravy na přední místa ve světě. Dobře se rozbíhající program plynofikace dopravy se zpomalil, nastala léta stagnace. Před Českou republikou jsou evropské země, které s plynofikací dopravy začínaly daleko později. V současné době zemní plyn jako pohonnou hmotu využívá cca 250 vozidel, z toho je přibližně 150 osobních a dodávkových vozidel (především distribučních plynárenských společností) a 100 autobusů, jak městských (Havířov, Frýdek Místek, Prostějov), tak meziměstských. Stabilizace spotřební daně Poslanecká sněmovna České republiky rozhodla, že stlačené zemní plyny CNG, které se používají jako pohonné hmoty, budou od roku 2007 osvobozeny od spotřební daně.
Nulová sazba spotřební daně pro zemní plyn by měla trvat až do roku 2012, kdy se začne postupně, zhruba ve čtyřech etapách, navyšovat. V roce 2020 by se měla dostat na současnou úroveň (za předpokladu, že EU sazbu nezmění). Očekává se vyšší zájem spotřebitelů, tak jako tomu bylo i v sousedních zemích, kde nulovou sazbu již dávno mají. 50
Záměrem osvobození stlačeného zemního plynu od spotřební daně je otevřít v tomto sektoru trh, stane se tak díky novele zákona o spotřebních daních, kterou schválila Poslanecká sněmovna dne 8.11.2006. Nynější sazba spotřební daně 3 355 Kč/t (odpovídá 2,35 Kč/m3) se sníží od 1. ledna 2007 na 0 Kč/t. Stávající sazba spotřební daně na zemní plyn (2,35 Kč/m3) v dopravě tak znovu bude uplatněna až po roce 2020. 1
__________________________ 1
Businessinfo.cz : Oborové informace [online]. 1997-2007 [cit. 2007-02-10]. Dostupný z WWW: .
51
Závěr Ve své bakalářské práci jsem se snažila poskytnout celkový přehled o velmi významné energetické surovině – zemním plynu. Bakalářská práce je rozdělena do částí podle osnovy. V úvodu jsou uvedeny základní údaje a charakteristiky této významné komodity. V další části jsem popsala zásoby zemního plynu. Mohu zkonstatovat, že celkové zásoby zemního plynu jsou vyčísleny s odhadem na 511 tisíc miliard kubických metrů a mají životnost až 190 let. Největší zásoby zemního plynu se nacházejí na území Ruska a Středního Východu. V následujících částích věnuji pozornost těžbě, distribuci, spotřebě a cenám zemního plynu ve světovém i národním měřítku. Data a informace popisuji v současnosti, historii i budoucnosti. Celosvětová těžba zemního plynu neustále stoupá. V roce 2006 činila celková těžba 2763 miliard metrů krychlových. V rámci Evropské unie byla těžba 199,7 mld.m3. Z hlediska České republiky bohužel žádná významná ložiska zemního plynu nejsou. Z grafů i statistik spotřeby bych zhodnotila, že i celosvětová spotřeba neustále stoupá. Spotřeba zemního plynu se ve světě pohybuje kolem 2 600 mld. m3 ročně. Od roku 1995 se světová spotřeba zvýšila o 27 %. Zemní plyn tak zaujímá 3. místo ve světových dodávkách energie a patří mezi nejvýznamnější energetické zdroje. Podle prognóz se spotřeba zemního plynu do roku 2030 skoro zdvojnásobí. Česká republika se podílí na celosvětové spotřebě zemního plynu pouze 0,4 procenty. V oblasti cen zemního plynu jsem v předložené práci graficky zobrazila cenové řady a objasnila možné důvody zvyšování cen. V poslední části informuji o využití zemního plynu společností. Zemní plyn má velký potenciál pro využití jako motorové palivo. Pokud srovnám zemní plyn s ostatními palivy, mohu ho označit za ekologické palivo s poměrně nízkou cenou. V této části jsem se zaměřila i na využití zemního plynu pro vaření, ohřev vody a vytápění. Dále uvádím základní vzorce pro výpočet spotřeby paliv na ohřev vody, vytápění bytu i rodinného domu.
52
Resumé Cílem předložené bakalářské práce je poskytnout hlavní charakteristiky o jedné z nejvýznamnějších energetických surovin – zemním plynu.
Tato bakalářská práce udává celkový přehled o důležité komoditě civilizace. Zemní plyn zaujímá přední místo ve světových dodávkách energie Čtenářům tato práce napomůže objasnit základní vlastnosti, ale i obchod se zemním plynem ve světovém i národním měřítku. V první části jsou zaznamenány zásoby zemního plynu. Jsou jak v obecné rovině, tak se zaměřením na jednotlivé oblasti. V dalších částech uvádím poznatky o těžbě, spotřebě, distribuci a cenách zemního plynu ve světě i v České republice. Z dostupných statistik je zřejmé, že těžba i spotřeba neustále stoupá. Graficky jsou znázorněny i ceny této významné komodity s odůvodněním možných příčin růstu cen. Informace a data jsou uváděny v historii, současnosti i budoucnosti. Poslední část věnuje pozornost možnému využití zemního plynu společností. Zaměřila jsem se na použití pro vaření, ohřev vody a vytápění. Uvádím základní vzorce pro výpočet spotřeby paliv na ohřev vody, vytápění bytu i rodinného domu. Vzhledem k tomu, že zemní plyn má velký potenciál pro využití jako motorové palivo, popsala jsem možnost využití i v dopravě.
Uvedená literatura a zdroje slouží k získání potřebných informací v rámci tohoto oboru.
53
Résumé The aim of this work was to provide capital characteristics about one of the most meaningful rough materials - the natural gas.
This bachelor-degree work shows a general survey about an important commodity for civilization. Natural gas takes the first place in world energy supplies. This work may clarify to the reader the basic properties but also a natural gas trading in a world wide and domestic scale.
In the first part the natural gas reserves are recorded both in a general scale and with focus on single spheres.
In the other parts I show findings of mining, consumption distribution and prices of the natural gas in the world and in the Czech Republic. From available statistics is apparent that mining and consumption continuously grow. Graphically are shown also prices of this meaningful commodity with reasoning of possible prices increase causes. Information and data are reported in history, present and future.
The last part aims on possible using of the natural gas by society. I focused on usage for cooking, water boiling and heating. I show basic figures for calculating the fuel consumption for boiling the water, flat and family house heating. Since the natural gas a great potential for using as motor fuel, I described also a possibility of using in transport.
The literature and sources referred-to serve to gaining needful information in sphere of this branch.
54
Seznam použité literatury [1] FÍK, J. Zemní plyn : tabulky, diagramy, rovnice, výpočty, výpočtové pravítko. 1. vyd. Praha : Agentura ČSTZ, 2006. 355 s. ISBN 80-86028-22-4.
[2] LITERA, B. Ruské produktovody a střední Evropa. 1. vyd. Praha : Eurolex Bohemia, 2003. 241 s. ISBN 80-86432-47-5.
[3] BURYAN, P. Zemní plyn - chemická surovina. Praha : Vysoká škola chemickotechnologická v Praze, Fakulta technologie ochrany prostředí, Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší, 2006. 152 s. ISBN 80-7080-595-1. [4] FÍK, J. Hospodárné topení zemním plynem. 1. vyd. Říčany u Prahy : GAS, 2003. 241 s. ISBN 80-7328-008-6.
[5] GAS (firma). Přepočet a vyjadřování objemu zemního plynu = Conversion and expression of natural gas volume. Říčany u Prahy : GAS, 2005. 27 s. ISBN 80-7328-075-2.
[6] LITERA, B. Odorizace zemního plynu = Odorization of natural gas. Praha : GAS, 2004. 27 s. ISBN 80-7328-075-2.
Internetové zdroje:
[7] BP Statistical rewiew [online]. 1996-2007 [cit. 2007-03-11]. Dostupný z WWW: .
[8] Energy Information Administration [online]. 1996-2007 [cit. 2007-01-07]. Dostupný z WWW: . [9] Česká plynárenská unie [online]. 2004-2006 [cit. 2007-02-15]. Dostupný z WWW: .
[10] Natural gas price [online]. 1999 [cit. 2006-11-18]. Dostupný z WWW: .
55
[11] Trading Charts [online]. 1997 [cit. 2007-01-07]. Dostupný z WWW: .
[12] Bilanční centrum [online]. 2005 [cit. 2006-12-13]. Dostupný z WWW: < http://www.bilancnicentrum.cz/upd_soubory/vyhodnoceni.html>.
[13] Businessinfo.cz [online]. 1997-2007 [cit. 2007-02-10]. Dostupný z WWW: .
[14] Technická zařízení budov [online]. 2001-2007 [cit. 2006-10-21]. Dostupný z WWW: .
[15] GAS [online]. 2007 [cit. 2007-03-21]. Dostupný z WWW: .
56
57
