2
2011
internetový časopis podnikatelů v teplárenství ▪ www.tscr.cz ▪ vychází jako dvouměsíčník ▪ ročník 21
Nevím, proč jsme stále označováni za škůdce životního prostředí Alexej Nováček 2 Ohroženo je teplo nejen pro milion českých domácností Jan Vondráš
3
První dodávka štěpky po železnici skončila na vlečce plzeňské teplárny Jaroslav Hudec, Petra Siegerová 4 Energie z komunálního odpadu – (zatím) nevyužitý potenciál Miroslav Zajíček
5
Přichází doba, kdy přestaneme plýtvat jaderným teplem? Jaroslav Sibera
6
Vytáhneme si v budoucnu ze země místo uhlí teplo přímo? Petr Šimoník 7 České teplárenství stojí na důležité křižovatce Pavel Kaufmann 8 Teplárenské sdružení České republiky slaví 20 let činnosti Pavel Kaufmann 8
Vydavatel: Teplárenské sdružení České republiky Partyzánská 1/7, 170 00 Praha 7
[email protected]; www.tscr.cz registrace: ISSN 1804-8129 Veškerá autorská práva k časopisu 3T – Teplo, technika, teplárenství vykonává vydavatel. Jakékoli užití časopisu nebo jeho části, zejména šíření jeho rozmnoženin, přepracování, přetisk, překlad, zařazení do jiného díla, ať již v tištěné nebo elektronické podobě, je bez souhlasu vydavatele zakázáno. Zasláním příspěvku autor uděluje pro případ jeho vydání vydavateli svolení vydat jej v jeho elektronické podobě na internetových stránkách TS ČR, popř. CD – ROM nebo v jiné.
VÁŽENÍ ČTENÁŘI, teplárenství u nás prochází v současné době velmi složitým obdobím a s trochou nadsázky lze říci, že se rozhoduje o jeho dalším bytí a nebytí. Tento kdysi nenápadný, zato však po dlouhá léta spolehlivě fungující obor energetiky dnes plní první stránky novin palcovými titulky. Nelze říci, že bychom se z této situace radovali. Pokud však chceme teplárenství zachovat, nezbývá nám nic jiného, než jí čelit. Rozbít po dlouhá léta budované soustavy zásobování teplem, které umožňují využití domácích energetických zdrojů, mají příznivý vliv na kvalitu ovzduší a řadu dalších výhod, by bylo obrovskou, a bohužel také nevratnou chybou. Teplárenství bylo v České republice podobně jako třeba v sousedním Polsku po dlouhá léta budováno na domácím hnědém a černém uhlí. Těžba hnědého uhlí však dlouhodobě klesá a v roce 2013 je očekáván výrazný propad o 6,5 milionu tun, který může mít na teplárenství naprosto zásadní dopad. V tomto časovém horizontu je změna palivové základny tepláren prakticky vyloučena. Je tedy zapotřebí vyřešit problém zajištění dostatku uhlí pro výrobu tepla. Tento problém je zejména ekonomický a právní, protože většina produkce je v současné době kryta dlouhodobými smlouvami a soukromé těžební společnosti je obtížné nutit, aby prodaly uhlí teplárnám. Vlastníkem nevydobytého nerostu je nicméně stát, který má také právo stanovit, za jakých podmínek jeho využití umožní. Jako každý jiný obor energetiky potřebuje i teplárenství dlouhodobou perspektivu. Tato potřeba je nyní o to naléhavější, že teplárny musí modernizovat své provozy a splnit velmi přísné emisní limity požadované evropskou legislativou po roce 2016. Tyto miliardové investice budou vyžadovat financování bankami a bez dlouhodobého smluvního zajištění paliv nejsou myslitelné. Stát proto musí jasně říci, jaké jsou jeho další úmysly s teplárenstvím. Zda ho chce dále dlouhodobě rozvíjet, nebo naopak zlikvidovat. Pokud má teplárenství prosperovat, je zapotřebí především narovnat podmínky na trhu s teplem, které již v blízké budoucnosti zásadním způsobem zdeformuje růst sazby DPH na teplo, jelikož například nákup povolenek na emise skleníkových plynů a ekologické daně se na lokální výrobu tepla nevztahují. Toto číslo je věnováno primárním energetickým zdrojům v teplárenství. Jejich paleta je překvapivě široká a rozmanitá. I při maximálním využití těchto zdrojů však domácí hnědé uhlí nelze minimálně v příštích dvaceti letech ničím rozumně zcela nahradit. Jediným alternativním palivem, které je teoreticky k dispozici v dostatečném množství, je totiž dovážený zemní plyn. I když odhlédneme od nákladů a dopadu na obchodní bilanci státu, je tu ještě otázka energetické bezpečnosti. Zemní plyn se v budoucnosti pravděpodobně více uplatní ve výrobě elektřiny a také se může postupně stát základním palivem v dopravě, kde nahradí tenčící se zásoby konvenční ropy. Jeho využití k náhradě uhlí v teplárenství by tudíž znamenalo naprosté popření diverzifikace energetických zdrojů. Stará moudrost přitom nikoli nadarmo říká, že není radno strkat všechna vejce do jednoho košíku. Ing. Martin Hájek ředitel výkonného pracoviště TS ČR
2/2011
2
Nevím, proč jsme stále označováni za
ŠKŮDCE ŽIVOTNÍHO prostředí
Velkorypadla v Lomu ČSA pomalu, ale jistě ukrajují poslední metry do čáry, kterou před 20 lety v roce 1991 nakreslila na mapě česká vláda jako územní ekologické limity těžby. Teplárny bijí již několik posledních let na poplach a odborníci vypracovávají studie a předkládají argumenty. Politici se stále tváří, že to chtějí řešit, nebo dokonce dělají, že to řeší. Zelení problém bagatelizují, máme přece lesy plné dřeva a tisíce hektarů volné půdy pro pěstování energetické biomasy. Komu má veřejnost věřit? Veřejnosti by měly dát odpověď závěry pracovní skupiny pro teplárenství, kterou loni v listopadu zřídil ministr průmyslu a obchodu Martin Kocourek. V médiích se ovšem jako vždy objevují tvrzení ekologů, že odborná pracovní skupina pro teplárenství byla sestavena jen proto, aby obhájila prolomení územních ekologických limitů těžby z roku 1991. Ostatně to zelení říkají o každé komisi či studii, které nejsou v souladu s jejich ideologií. Za jakým účelem pracovní skupina vznikla, jsme se zeptali jejího člena, předsedy výkonné rady Teplárenského sdružení České republiky Ing. Alexeje Nováčka: „Pracovní komise zřízená panem ministrem Kocourkem měla za úkol připravit návrh na aktualizaci Státní energetické koncepce v oblasti teplárenství. Platná Státní energetická koncepce je z roku 2004 a definuje dlouhodobé priority a cíle pro energetický sektor v horizontu do roku 2030. Její hodnocení bylo vládě předloženo v roce 2005 a druhé v lednu 2011. Správnost zvolených priorit a cílů Státní energetické koncepce, především přednostní využití tuzemských energetických zdrojů, byla potvrzena v úspěšném řešení tzv. plynové krize v roce 2009. Tehdy jsme byli díky vhodně nastavenému diverzifikovanému energetickému mixu schopni pokrýt nejenom naše požadavky na plyn, ale nabídnout je i našim sousedům. Tuto obrovskou výhodu vinou neuvážených a nebojím se říci politicky populistických
rozhodnutích, můžeme velice brzy ztratit. Jenom připomínám, že součástí této schválené Státní energetické koncepce je i racionální přehodnocení vládních usnesení o územních limitech těžby a zvýšení podpory kombinované výroby elektřiny a tepla. Jak se tyto úkoly daří naplňovat, ať každý, a hovořím k odborníkům, vyhodnotí sám. Pracovní skupina tedy měla za úkol posoudit aktuální stav v teplárenství a navrhnout varianty možného vývoje a posoudit jejich dopady v celé šíři.“ Objevila se nějaká nová fakta a argumenty, s nimiž nepřišla již před skoro třemi lety komise akademika Pačese (Nezávislá odborná komise pro posouzení energetických potřeb České republiky v dlouhodobém časovém horizontu) a které doplnila její oponentní rada nebo poslední návrh aktualizace Státní energetické koncepce ministra Tošovského? „Pokud budeme souhlasit s tím, že jak v rámci Pačesovy komise, tak oponentní a nakonec i v rámci přípravy aktualizace Státní energetické koncepce pana ministra Tošovského pracovali odborníci, a to je myslím nezpochybnitelné, nedá se dojít k zásadně odlišným faktům. Jen je možno konstatovat, že zatímco předtím bylo za pět minut dvanáct, tak teď už bohužel dvanáctá odbíjí. Samozřejmě spousta čísel byla upřesněna, byly zpřesněny výhledy a situace je dokonce podstatně horší než před třemi lety. To je totiž doba, která se pro racionální posouzení promrhala.“ Pan ministr Kocourek již naznačil, že doporučí vládě limity neprolamovat, vypustit z horního zákona paragrafy o vyvlastnění a po roce 2014 nechat všechno na dohodě dotčených subjektů a těžařských společností. Stačí ovšem jediný aktivista, který se rozhodne neustoupit, a tím se další těžba znemožní. Nejedná se tedy fakticky o konec těžby za limity? „Nechci být přílišný pesimista, takže si nemyslím, že je již teď faktický konec možné těžby za limity. Je pravdou, že podmínky pro kontinuální zachování těžby se zhoršují a již v této době je jisté, že to půjde pouze s vyššími náklady. Nechci dále spekulovat, jak dopadne novela horního zákona. Málo rádoby odborníků si však uvědomuje, že tato změna by se netýkala pouze uhlí za limity, ale ovlivnila by využitelnost spousty dalšího nerostného bohatství naší země. Takže věřím, že rozumné argumenty zvítězí a dostane se sluchu odborníkům. Přestane budování politické kariéry s využíváním nepravdivých argumentů a začne se reálně uvažovat nad budoucím hospodářským vývojem této země. A možná na závěr, i my energetici přece máme rodiny a žijeme v prostředí, které spoluvytváříme, a máme zájem žít v kvalitním prostředí bez toho, abychom museli mít strach vyjít ven. Nevím, proč jsme stále označováni za škůdce životního prostředí. Naopak, naší snahou je zabezpečit plynulé a bezpečné zásobování energiemi s minimálním negativním ovlivňováním našeho životního prostředí.“ Za rozhovor poděkoval Pavel Kaufmann
2/2011
3
Ohroženo je teplo nejen pro
MILION ČESKÝCH domácností
Nová studie společnosti Invicta Bohemica týkající se scénáře dalšího vývoje českého teplárenství v případě neuvolnění limitů hnědého uhlí v lomech ČSA a Bílina hodnotila problematiku alternativy náhrady v současnosti spalovaného hnědého uhlí u celkem třiceti pěti subjektů (mimo ČEZ, a.s.). Potvrdily se beze zbytku závěry předchozích studií, že v roce 2013 dojde k zásadnímu poklesu těžby v množství více jak 6 mil. tun/rok. Novým poznatkem je fakt, že celý proces těžby se bude v následných letech ještě rychleji a nenávratněji utlumovat, pokud nedojde k okamžitému rozhodnutí o posunu limitů těžby uhlí v Lomech ČSA a Bílina. Přitom přestavba většiny uhelných tepláren na spalování dřevní biomasy nebo zemního plynu je časově i ekonomicky nereálná a znamenala by výrobu tepla za tak vysoké ceny, za které by si ho nikdo nekoupil. Konečné ceny tepla z uhelných zdrojů se dnes pohybují mezi 350 až 480 Kč/GJ (včetně DPH a poplatků), tedy výrazně pod hranicí 650 Kč/GJ, kdy se ještě zákazníkovi nevyplatí budovat si vlastní plynové zdroje. Vynucená přestavba uhelných zdrojů by však zvýšila ceny tepla u náhrady zemním plynem až na 1200 Kč/GJ, u biomasy by byla ještě vyšší. V některých lokalitách po zániku teplárny by byla situace neřešitelná a odběratelé by načas mohli zůstat bez tepla. Rozhodnutí o posunu těžby za limity musí být provedeno nejpozději do konce roku 2011. Bez tohoto rozhodnutí nelze plynule přejít do dalšího odkrývání skrývky a následný těžební proces by se výrazně prodražil. Pokud limity letos prolomeny nebudou, celý proces skrývkování se po roce 2015 zastaví. Další těžba 773 mil. tun kvalitního hnědého uhlí na Lomu ČSA a 100 mil. tun na Lomu Bílina bude ohrožena. Ukončením dodávek tepla z tepláren vinou nedostatku uhlí je v roce 2013 ohroženo půl milionu obyvatel a od roku 2016 téměř milion obyvatel. Průmyslové podniky by přišly o dodávku 20 000 000 GJ technologického tepla a znamenalo by to i zastavení výroby elektřiny o objemu 4500 GWh v roce 2013 a dalších 2500 GWh v roce 2016. To by pravděpodobně vedlo i ke značné nestabilitě naší elektrizační soustavy. Varianta přestavby uhelných zdrojů je drtivou většinou vlastníků tepláren hodnocena jako zcela neufinancovatelná, neboť se jedná o investici nenávratnou. Nejenom vlastníci tepláren, ale i města, ve kterých se teplárny nacházejí, odmítají jít do investičních rizik spojených s přestavbou na zemní plyn nebo biomasu. Jedním z důvodů je příliš vysoký nárůst ceny tepla, která je ve většině lokalit významné politikum. Nebudou-li zdroje schopné po provedení investic udržet přijatelnou cenu tepla, dostanou se v tržním prostředí do nezáviděníhodné situace. Zejména proti lokálnímu vytápění z domovních plynových kotlíků nebo domovních a blokových plynových sídlištních kotelen, které jsou v rámci „ekologické“ legislativy protěžovány a zbaveny většiny poplatků a administrativní zátěže, tedy významné části nákladů.
Odhad vývoje těžby uhlí při dodržení limitů v mil./tun za rok 45 Dr
40
ba
Šverma Centrum
35
ČSA
30
Jiří Bílina
25
Libouš Vršany
20 15 10 5 0 2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
2055
Při ztrátě uhlí pro teplárenství a jeho náhradě zemním plynem či biomasou by byla cena tepla zatížena nejen miliardovými investicemi do přestavby zdrojů, ale i investicemi do současných zdrojů, které ještě nebyly splaceny. Při nesplacených půjčkách banky neposkytnou teplárnám nové úvěry. Jsou tu i rizika technicko-inženýrská a dodavatelská. U biomasy nejsou technologie potřebných výkonových velikostí, navíc není k dispozici již téměř žádná volná dřevní biomasa. Velmi zásadní dopady bude mít také směrnice 2010/75/EU o průmyslových emisích, která významně zpřísňuje emisní limity pro klasické znečišťující látky po roce 2016. Nejpozději na podzim 2013 se musí vlastníci zdrojů definitivně a nevratně rozhodnout mezi investicemi na snížení emisí v rámci uvedené směrnice Evropské unie, nebo zařazením do skupiny zdrojů s omezenou životností s ukončením provozu do roku 2023. Bez rozhodnutí o prolomení limitů v roce 2011 nelze získat potřebný čas na kvalifikovanou přípravu investic a uzavření dlouhodobých smluv na dodávky uhlí. Dalším nebezpečím při rozpadu teplárenských soustav vinou nedostatku hnědého uhlí by byl rozpad kritické infrastruktury. Městské teplárny mají nezastupitelnou úlohu ve vytváření „ostrovů života“. V rámci ostrovních provozů při výpadcích soustavy mohou zajistit dodávku elektřiny v místě (nemocnice, krizová centra a další), některé i tzv. „starty ze tmy“. Zbavovat se za této výše popsané a analyzované situace tuzemských zásob hnědého uhlí jejich odpisem, s poukazem na existenci vládních usnesení z období s úplně rozdílnou palivoenergetickou situací, je zcela neodpovědné a navíc v rozporu s trendem Evropské unie. Ta nabádá členské státy k maximálnímu využívání vlastních zdrojů energie s cílem zastavit rychlý růst dovozní energetické závislosti na mimoevropských zdrojích. Proklamovaná obnova těžby hnědého uhlí v budoucnosti jinými metodami je nerealizovatelná. Jde ve skutečnosti jen o nezodpovědnou politickou a populistickou proklamaci, která nás všechny může přijít velmi draho. Ing. Jan Vondráš, Invicta Bohemica
2/2011
4
PRVNÍ DODÁVKA ŠTĚPKY po železnici skončila na vlečce plzeňské teplárny Využívání obnovitelných zdrojů k výrobě energií se ještě před deseti lety zdálo být oborem, který leží na okraji zájmu klasických energetiků. Díky dotacím, dostupnosti biomasy a dalším příhodným podmínkám se již postavilo několik obecních biokotlen i větších projektů. Jedním z nich je nový energoblok v Plzeňské teplárenské. První myšlenky na spalování biomasy se ale v Plzni zrodily už na začátku nového tisíciletí a krátce na to proběhly i první pokusy s jejím spalováním v dnes neexistující výtopně na Borech.
Po průzkumu trhu s dřevní štěpkou, který tehdy teprve vznikal a kdy se hledali její první dodavatelé, se v červnu 2003 spálilo v Plzeňské teplárenské prvních 30 tun dřevní biomasy. Její množství postupně narůstalo až na 230 000 tun spálené biomasy v roce 2010. Tímto krokem se podařilo Plzeňské teplárenské zvýšit roční podíl výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie na plných 34 %. „Už v roce 2004 jsme vybudovali krytou halu na vykládání biomasy s řízeným dávkováním pomocí frekvenčně řízených šnekových dopravníků do uhlí na zauhlovacích pásech. Toto zařízení usnadnilo provoz na skládce a zároveň umožnilo dostatečnou homogenitu paliva, biomasy a uhlí, přiváděného do fluidního kotle“, uvádí Zdeněk Dongres, výrobní ředitel Plzeňské teplárenské. V roce 2004 nechali v Plzeňské teplárenské vypracovat studii na sušení biomasy s využitím odpadního tepla z komína dvou práškových granulačních kotlů. Téhož roku se pro spoluspalování štěpky s uhlím vybudovala samostatná dopravní trasa biomasy do kotle K6, která umožňuje spoluspalovat s hnědým uhlím až 160 tun dřevní biomasy za den. „Výhřevnost vysušené biomasy se zvýšila o více než čtvrtinu, tedy přesněji o 2,5 GJ z tuny biomasy oproti původnímu stavu, kdy to bylo 9,5 GJ z tuny spálené biomasy. Odstranili jsme tak nejen většinu problémů s dopravními cestami, které nám působila vysoká vlhkost biomasy, ale také jsme významně zlepšili ekonomii provozu kotle. V loňském roce jsme zařízení rozšířili a jsme schopni takto sušit až 14 tun biomasy za hodinu“, vysvětluje dále pan Zdeněk Dongres.
Technické inovace neberou konce. V roce 2009 vznikla samostatná dopravní cesta peletek, vyrobených ze zemědělské produkce – především z vojtěšky, obilí triticale, řepkové slámy, slupek slunečnicových semen, z řízků cukrovarů a dalších rostlinných zbytků zemědělské výroby. Tato doprava umožňuje ročně spoluspálit s uhlím 40 tisíc tun peletek. „Zařízení nás sice stálo 30 milionů korun,“ vypočítává Zdeněk Dongres, „ale vyplatí se. Pokud vím, žádná jiná teplárna ani elektrárna zatím nic takového nemá.“ Ukazovalo se ale, že spalování biomasy společně s uhlím má své meze. V roce 2008 začala a v roce 2010 byla dokončena výstavba zeleného energobloku s tepelným výkonem 35 MW a elektrickým výkonem 11,5 MW. Zařízení zatím pracuje ke spokojenosti teplárenských techniků a dosahuje v některých oblastech lepších parametrů, než se původně plánovalo. Investice do nového energobloku nebyla nijak malá, projekt a jeho realizace přišly Plzeňskou teplárenskou, která je městskou akciovou společností, na 900 milionů Kč. Plzeňská teplárenská, nezůstala stát na místě ani v oblasti zásobování štěpkou. Kromě plynulého navyšování spáleného množství biomasy od roku 2003 se snaží přistoupit ekologicky i k vlastní dopravě, aby tak byl k životnímu prostředí maximálně ohleduplný celý cyklus od výroby štěpky až po její přeměnu na energii. Někdy bývá totiž namítáno, že emise z kamionové dopravy, která se na přesunu štěpky z lesů do teplárny především podílí, se mohou blížit emisím, které se díky biomase ušetří. Jako ekologicky výhodnější je obecně doporučována doprava železniční. Tuna štěpky má skoro stejný obsah energie jako tuna uhlí. Ale objemově už to tak jednoznačné není. Na energii, kterou získáme z jednoho vagónu uhlí, potřebujeme spálit i více než sedm vagónů biomasy. A právě dopravu a skladování takového množství paliva je třeba vyřešit. Od prvních úvah v roce 2007 a po loňských několikaměsíčních jednáních s ČD Logistics a rakouskou společností Innofreight Speditions podepsala Plzeňská teplárenská smlouvu o dopravě dřevní štěpky po železnici. Rakouský partner poskytl speciální kontejnery a pronajal teplárně i švédský vidlicový vozík Kalmar s otočným zařízením, které je schopné s 25 tun vážícím kontejnerem nejen manipulovat, ale také ho vysypat na určeném místě. Do projektu se zapojil i dodavatel biomasy 1. písecká lesní a dřevařská a.s. Kontejnery se budou nakládat v železničních stanicích Vodňany, Temelín, Vimperk, Netolice, Aš a Rožmitál pod Třemšínem. V pátek 18. března dorazily první čtyři vagóny, každý se třemi kontejnery o objemu 46 m3, na vlečku plzeňské teplárny. Průměrná váha štěpky v každém kontejneru byla 16 tun. Celkem představovala první dodávka 192,4 tuny dřevní štěpky a nahradila tak cestu přibližně osmi kamionů s návěsem. První zkouška s dopravou po železnici tedy dopadla v Plzeňské teplárenské na výbornou. Jaroslav Hudec a Ing. Petra Siegerová Plzeňská teplárenská, a.s.
2/2011
5
ENERGIE Z KOMUNÁLNÍHO odpadu – (zatím) nevyužitý potenciál Evropské a národní předpisy pro odpadové hospodářství mají přispět ke zvýšení recyklace, materiálového a energetického využití odpadů a minimalizovat skládkování. Politika většiny minulých českých vlád výrazně preferovala jen recyklaci a případně materiálové využití odpadů. Zcela opomenutá ale stále zůstává oblast energetického využívání odpadů. V této oblasti donedávna vláda preferovala před přímým energetickým využitím ve spalovnách pouze mechanicko-biologické úpravy a výrobu tuhých alternativních paliv.
aby v letech 2020 až 2025 byla vytvořena celková kapacita pro zpracování odpadu ve výši kolem 2,5 mil. tun ročně. V takovém případě by byl očekávaný potenciál ČR plně využit a podíl termického využívání odpadu by vzhledem k jeho množství mohl dosáhnout kolem 50 %. To je ovšem velmi optimistický scénář. Pokud by však byl tento potenciál plně využit, pak by díky energetickému využívání odpadů došlo:
Důsledkem takové politiky je u nás vysoká míra skládkování, která u komunálních odpadů dosahuje až 70 % a tento podíl mírně roste. Z přibližně 4 milionů tun komunálních odpadů je v České republice energeticky využito maximálně 15 %. Nejenom tedy že není využíván veškerý potenciál, který odpady poskytují, ale Česko se také vystavuje sankcím ze strany Evropské unie. V důsledku zanedbání výstavby spaloven odpadů a vinou praktického odmítnutí energetického využívání odpadů nebude ČR schopna splnit některé cíle stanovené v evropských směrnicích ohledně poklesu množství skládkovaných biologicky rozložitelných odpadů oproti roku 1995. Jedná se o jejich postupný pokles do roku 2010 o 25 %, do roku 2013 o 50 % a do roku 2020 o 65 %. Požadovaného snižování množství odstraněných odpadů a zvýšení podílu využívaných odpadů není možné dosáhnout pouhou recyklací a materiálovým využíváním ani výrobou a využíváním tuhých alternativních paliv. Do celého procesu je nutné zakomponovat přímé energetické využívání odpadů, které jako svůj vedlejší produkt zvýší také materiálové využití odpadů, neboť ze zbytků po spálení jsou extrahovány další materiály, které by byly skládkováním zcela ztraceny. Roční kapacita tří provozovaných spaloven komunálního odpadu v Praze, Brně a Liberci, činí zhruba 630 tisíc tun zpracovaného odpadu a ještě nedávno byla využita jen ze dvou třetin. Celkově v České republice existuje potenciál pro výstavbu dodatečných 20 bloků pro energetické využívání odpadů tak,
• k neutralizaci emisí (CO2 a dalších skleníkových plynů)
Graf podílu využití odpadů v jednotlivých zemích Evropy 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20%
• k významnému snížení množství odpadu ke skládkování (objemově až o 90 %, hmotnostně až o 70 %), odhadem 0,8 milionů tun CO2/rok,
• ke zvýšení produkce tepla a elektřiny z druhotných zdrojů energie odhadem ve výši 16 000 TJ/rok tepla a 500 GWh/ rok elektřiny za každý rok;
• ke zvýšení soběstačnosti v oblasti primárních energetických zdrojů, resp. ke snížení dovozní závislosti – spalování odpadů by mohlo nahradit ekvivalent 750 miliónů m3/rok dováženého zemního plynu (7 % všech dovozů), respektive ekvivalent 2,15 mil. tun/rok těženého hnědého uhlí (5 % veškeré současné těžby hnědého uhlí). Pokud bychom porovnali výstavbu spaloven komunálních odpadů s dnes platnými politikami podpory výroby elektřiny z obnovitelných a druhotných zdrojů energie, pak i kdyby byla výstavba spaloven komunálního odpadu dotovaná ze 100 %, pak by se stále jednalo asi o třikrát levnější alternativu podpory výroby elektřiny z obnovitelných a druhotných zdrojů energie, než jsou dotované výkupy elektřiny ze slunečních fotovoltaických elektráren. Důvody, proč není energetické využívání odpadů rozvinuto tak významně v České republice jako v jiných zemích západní Evropy, lze shrnout do několika bodů. Vinu nesou dlouhodobě nerovné podmínky na odpadovém trhu. Nastavené regulatorní a dotační podmínky a politika státních orgánů totiž preferovaly významně jiné způsoby odstraňování a zpracování odpadů. Mnohé skládky byly v 90. letech stavěny dokonce pomocí dotací. Poplatky za skládkování jsou u nás zatím velmi nízké. Podpora jiných energetických zdrojů při podpoře výroby elektřiny a tepla z obnovitelných zdrojů je vyšší a existují stále nerovné podmínky na trhu s elektřinou a teplem. Samozřejmě nemůžeme opomenout veřejné mínění, které je obráceno proti spalovnám obecně. Bez spaloven se ale odpadové hospodářství do budoucna neobejde. A bylo by také škoda, aby se muselo obejít – jednalo by se vysloveně o plýtvání zdroji.
Skládkování
Recyklace
CH
S
NL
B
DK
D
L
A
F
N
I
E
IRL
P
Energecké v
FIN
EST
IS
GB
SLO
H
LV
SK
RO
GR
BG
M
CY
LT
PL
HR
0%
CZ
10%
Ing. Mgr. Miroslav Zajíček, MA Národohospodářská fakulta VŠE v Praze
2/2011
6
Přichází doba, kdy přestaneme plýtvat
JADERNÝM TEPLEM?
Následující článek píšeme a vy budete číst v době, kdy se vzhledem ke katastrofě v Japonsku, která postihla i tamější jaderné elektrárny, opět otevřela diskuse kolem dalšího využití a rozvoje jaderné energetiky. Doufejme, že bude věcná a ne ideologická a politická, jak se často v případě jádra stává. Podíváme-li se na koncepci využívání tepelné energie prosazovanou dnes Evropskou unií měli bychom nejdříve věnovat pozornost snižování spotřeby tepla. Teprve potom bychom měli maximálně využívat především odpadní teplo z průmyslových a energetických výrob i dalších procesů a obnovitelné a druhotné zdroje energie. Až po vyčerpání těchto možností bychom měli začít co nejefektivněji využívat primární paliva ke kombinované výrobě elektřiny a tepla. Z pohledu této hierarchie patří mezi priority také využití tepla z parních, paroplynových i jaderných elektráren. Tepla, které již není dále použitelné pro výrobu elektřiny. Máme na vybranou. Buď toto teplo vypustíme chladicími věžemi bez užitku do ovzduší, nebo ho zpracujeme pro vytápění domácností, škol, nemocnic či pro využití v průmyslu a ve službách. Většina domácích kondenzačních uhelných elektráren i závodních energetik se snaží horkovody či tepelnými napáječi alespoň část vyrobeného tepla využívat podle možností pro zásobování nejbližších lokalit, průmyslových zón či městských aglomerací. V některých případech byly u nás dokonce vybudovány unikátní tepelné napáječe dlouhé až desítky kilometrů. Například z Mělníka do Prahy, ze Sokolovské uhelné do Karlových Varů či Nejdku, z Elektrárny Poříčí u Trutnova do Úpice, Janských Lázní nebo Jívky. V posledních letech se podařilo dokončit tepelné napáječe ze závodní elektrárny Lovochemie do nedalekých Lovosic nebo z elektrárny Dětmarovice, která už teplem zásobuje Orlovou, také do Bohumína. Stejně však jako desítky let pohrdáme energetickým potenciálem milionů tun domovního odpadu, o čemž píšeme na jiném místě tohoto čísla, podobně se chováme i při využití respektive nevyužití tepla z našich jaderných elektráren Temelín a Dukovany. Blíží se konec takového plýtvání energií?
Z laického pohledu je technologie jaderné elektrárny podobná jako u klasické parní uhelné elektrárny. Účinnost jaderné elektrárny při výrobě elektřiny je tedy zhruba třetinová. Téměř dvě třetiny uvolněného tepla se pak chladicími věžemi vypouštějí bez užitku do ovzduší. V Temelíně a Dukovanech jsou to řádově miliony GJ tepla. První kroky k využití tepla pro zásobování Českých Budějovic a Brna z jaderných elektráren Temelín a Dukovany už byly učiněny. Horkovod, který by mohl v budoucnu zásobovat asi dvě třetiny brněnských domácností teplem z Dukovan, dostal zelenou od Ministerstva životního prostředí už vloni v létě. Projekt, který společnost ČEZ plánuje víc než pětadvacet let, se díky tomu může posunout do další fáze. Myšlenka dodávat teplo z jaderné elektrárny Dukovany do Brna vznikla totiž zároveň s projektem elektrárny. Celková délka trasy napáječe z elektrárny Dukovany do předávací stanice Brno-Bosonohy by činila kolem 40 kilometrů. Dále by vedla jedna větev směrem na čtvrť Bohunice a druhá směrem na Bystrc s pokračováním do oblasti Králova Pole. Původní záměr schválilo tehdejší Federální ministerstvo paliv a energetiky už v roce 1985. Tedy v roce, kdy byl do provozu uveden první blok jaderné elektrárny. Některé stavby potřebné pro stavbu napáječe z Dukovan do Brna se začaly již krátce po výstavbě elektrárny i realizovat. Po listopadu 1989 však veškeré aktivity utichly. Přesto jde o projekt technicky plně realizovatelný a ekonomicky životaschopný. Předpokládaná doba realizace od rozhodnutí až do spuštění zkušebního provozu by měla podle odborníků trvat asi šest let. Vedle dalšího snížení emisí z provozu brněnských tepláren by výhodou byla především stabilní cena tepla pro zákazníky v Brně a efektivní využití tepla vznikajícího při výrobě elektrické energie v elektrárně Dukovany. Letos koncem února Ministerstvo životního prostředí schválilo společnosti ČEZ i výstavbu 25 kilometrového teplovodu z Temelína do Českých Budějovic. Místní teplárna v minulých letech už výrazně investovala do přechodu parních sítí na teplovodní, které by využití tepla z Temelína efektivně umožnily. Temelínská elektrárna má horkovodem dodávat okolo 1 milionu gigajoulů tepla, což stačí na pokrytí třetiny stávající potřeby tepla v Českých Budějovicích. První dodávka tepla z Temelína do jihočeské metropole by se mohla uskutečnit už v roce 2014. Přivedení tepla z Temelína do městské teplárenské sítě by i tady kromě úspor přineslo zlepšení životního prostředí a stabilizovalo ceny tepla. Temelín již dnes zásobuje teplem nedaleký Týn nad Vltavou. Pokud by se nakonec postavila i třetí jaderná elektrárna v Blahutovicích na severní Moravě, už dnes se vážně uvažuje o využití jejího tepla pro vytápění řady severomoravských měst, včetně samotné Ostravy. S přispěním Jaroslava Sibery z ČEZ Teplárenská zpracoval Pavel Kaufmann
2/2011
7
Vytáhneme si v budoucnu ze země
MÍSTO UHLÍ TEPLO PŘÍMO? Jednou z možností částečné náhrady uhlí je vedle využití zemního plynu, biomasy a energie odpadů i využití geotermálního tepla z hlubin Země. Uvolňovaný geotermální výkon Země měřeno naší dnešní spotřebou, je vlastně nevyčerpatelný zdroj. Způsobů jak energii Země využít je hned několik. Při hydrotermální výrobě elektřiny a tepla se vyhloubí vrt do podzemního rezervoáru horké vody. Ta se čerpá na povrch a po předání energie se vrací zpět. V podmínkách Česka se však nepředpokládá, že tento systém bude díky geologickým podmínkám k dispozici. Navíc většina našich horkých pramenů má léčivé účinky a slouží především v lázeňství. Tento fakt u nás výrazně omezuje využití potenciálu geotermální energie v lokalitách s termálními léčivými prameny. V České republice se pouze pro výrobu tepla využívá geotermální energie v soustavě zásobování teplem zatím v jediném městě, v Děčíně. Projekt centrálního zdroje tepla společnosti Termo Děčín, a.s., člena skupiny MVV Energie CZ, představuje i největší využití geotermální vody u nás. Možnost využití lokálního potenciálu geotermální vody čekala na silného investora až do začátku 90. let. Náklady, včetně přípravných prací, geotermálního vrtu, stavby zdroje, distribuční soustavy a přivaděče pitné vody, totiž přesáhly půl miliardy korun a stavba byla dokončena v září roku 2002. Pod Děčínem je obrovský podzemní rezervoár, z něhož voda o teplotě 30 °C vytéká přirozeným přetlakem na povrch z hloubky 550 metrů. Energie geotermální vody je pak pomocí tepelných čerpadel využívána k výrobě tepla. Zbývající množství splňuje po vychlazení na 10 °C po jednoduché úpravě požadavky na kvalitní pitnou vodu a každou vteřinu se jí dodává 10 litrů do městského vodojemu. V centrálním zdroji Terma Děčín pracuje dvojice tepelných čerpadel, každé s výkonem 3,28 MWt. Zdroj je doplněn dvěma kogeneračními plynovými motory, které jsou stejně jako tepelná čerpadla provozovány celoročně. Dva plynové kotle slouží zejména pro vykrytí zimních špiček a jako záloha. Zdroj je doplněn akumulační nádrží, která vyrovná denní kolísání odběrů sítě. Celková roční dodávka tepla ze zdroje je zhruba 220 TJ. Z toho je více než 40 % pokryto geotermálním teplem. Podobně, ovšem v daleko menší míře, se teplo ze stejného podzemního rezervoáru teplé vody získává i v nedalekém Ústí nad Labem pro vytápění místní ZOO. Další využití geotermální energie nabízí princip HDR (hot dry rock – horká suchá hornina). V našich podmínkách to představuje dva nebo tři pětikilometrové vrty, které se v hloubce propojí pomocí mikrovýbuchů puklinami. Jedním vrtem se napouští voda do podzemí a dalšími se ohřátá na 150 až 200 °C čerpá na povrch do zařízení, které vyrobí z horké vody elektřinu a teplo pro vytápění. Několik českých měst podobné využití geotermální energie z několikakilometrové hloubky vážně zvažuje a dokonce
založila Centrum pro výzkum energetického využití litosféry (CVEVL) se sídlem v Liberci. Nejdále jsou s využitím geotermální energie metodou HDR zatím v Litoměřicích. Město už má hotový průzkumný vrt do hloubky 2111 metrů, který prokázal vhodnost lokality a teplotu přes 64 °C. Předpokládané náklady na výstavbu geotermální teplárny, která by teplem zásobovala tři čtvrtiny města, byly původně odhadovány na 1,1 miliardy korun s dokončením v roce 2010, nejpozději v roce 2013. Projekt už je ale o polovinu dražší a termín dokončení o pár let posunutý. Litoměřice zatím totiž nemají vyřešeno financování samotného projektu a čekají na vhodné dotační tituly z evropských fondů a zajímavý úvěr, který by jim poskytla například Evropská rozvojová banka. Návratnost zdroje je propočtena na 11 let. V českých podmínkách se za optimální považuje instalovaný výkon teplárny pro tři hluboké vrty 5 MWe a 50 MWt. Takovou připravují právě Litoměřice, které počítají s roční výrobou 35 GWh elektřiny a až 1 PJ tepla pro vytápění města. V tisku se už objevily zprávy o úvahách radnic v Liberci, Semilech, Úvalech u Prahy, Nové Pace, Novém Městě pod Smrkem či Opočně o výstavbě podobné elektrárny. Vhodné geologické podmínky pro využití geotermální energie z hlubokých vrtů jsou i v dalších městech (Pardubice, Dobruška, Rumburk, Český Krumlov, Heřmanův Městec, Chomutov, Choceň či Jičín). Ale například radnice v Jirkově a Lovosicích, které sousedí s Litoměřicemi, další práce na projektech geotermální teplárny zastavily. Hlavním důvodem je vysoká finanční náročnost a značná rizikovost projektu. Podle výzkumných studií lze v Česku najít přes 60 lokalit vhodných pro výrobu elektřiny principem HDR s celkovým výkonem 250 MW a výrobu tepla na vytápění s výkonem 2000 MW. To jsou slušné výkony a stačily by na běžné zásobování elektřinou a teplem pro stovky tisíc domácností. Kolik by to ale stálo investic…
S přispěním Ing. Petra Šimoníka z TERMO Děčín zpracoval Pavel Kaufmann
2/2011
8
ČESKÉ TEPLÁRENSTVÍ Zástupci 17 teplárenských společností se před dvaceti lety 28. března 1991 sešli, aby založili Teplárenské sdružení České republiky. Jeho posláním je od počátku hájit zájmy českého teplárenství, prosazovat rozvoj soustav zásobování teplem a chladem a kombinované výroby elektřiny a tepla. V současné době má Sdružení 91 členů, z toho je 52 výrobců a distributorů tepla, kteří zajišťují přibližně polovinu dodávky tepla pro rozvod v České republice. Dalšími členy jsou dodavatelé technologií pro teplárenství, poradenské společnosti a vysoké školy. Teplárenské sdružení České republiky staví ve své činnosti na odbornosti a zkušenostech sdružených členů. Předkládá a prosazuje stanoviska a doporučení na jednáních s orgány státní správy, územními samosprávami, politickými seskupeními a odbornými institucemi. Zabývá se poskytováním odborných služeb členům i přímým působením na odbornou i laickou veřejnost. Teplárenské sdružení ČR je dlouhodobě aktivní i na mezinárodní scéně. Od roku 1993 je členem evropské asociace národních teplárenských sdružení Euroheat & Power, která je mluvčím evropského teplárenského sektoru. V současné době je cílem další posílení této spolupráce, protože těžiště vytváření energetické a ekologické legislativy se přesunulo do Bruselu. Od roku 1994 připravuje Teplárenské sdružení ČR každoročně prestižní teplárenskou akci Teplárenské dny, které se již staly neoficiálním svátkem teplárenství v České republice. Výkonné pracoviště prošlo v poslední době řadou organizačních změn, jejichž cílem je zefektivnit jeho činnost a připravit se na aktuální výzvy, kterým bude tento obor v příštích několika letech čelit. Naším přáním je, aby si Sdružení i v následujících 20 letech udrželo statut respektované odborné organizace a přispělo svým dílem k dalšímu rozvoji teplárenství v České republice. (pk)
stojí na důležité KŘIŽOVATCE V tomto čísle jsme se vám snažili přiblížit problematiku zajištění paliva pro teplárenství. Historicky i aktuálně v něm hraje významnou roli domácí hnědé uhlí, jak dokládá i připojený graf. Výhodou tepláren ale je, že mohou využívat i ty zdroje energie, které se v lokální výrobě tepla jednoduše nemohou uplatnit. Různé zdroje je přitom možné v jednom systému vzájemně kombinovat s dalšími a vytvářet širokou palivovou základnu, která je zárukou vysoké bezpečnosti dodávek. Diverzifikace primárních zdrojů energie čeká celé teplárenství a podíl obnovitelných, druhotných a alternativních zdrojů energie včetně „recyklovaného“ tepla z výroby elektřiny a z průmyslu poroste. Ani spolu s dalšími úsporami tepla však výše uvedené zdroje domácí uhlí v nejbližších letech plně nahradit nedokáží. Výše uvedené zdroje energie jsou omezené lokálně, například teplo z jaderných a ostatních elektráren je jen pro obce a města v nejbližším okolí. Podobné je to i s využitím odpadního tepla z průmyslu, hutí, skláren a podobně. Některé zdroje mají další omezení – nemožnost využívat geotermální teplo a teplo horkých pramenů v lázeňských oblastech. Dalším omezením je jejich koncentrace, do spaloven odpadů se sveze odpad z několika okresů, ale hřát bude jen nejbližší město. Limitující je například i množství biomasy, které máme k využití. Výstavba velkého zdroje spalujícího biomasu znamená, že v okruhu několika desítek kilometrů už další biokotelna nemůže vzniknout. Nesehnala by dostatek paliva. Některá řešení jsou příliš nákladná a riziková. Například u geotermální elektrárny hrozí, že se zhruba u jednoho projektu z deseti nepodaří vrty v hloubce pěti kilometrů propojit dostatečně porézní horninu, abychom mohli čerpat ohřátou vodu zpět. Nebo se naopak veškerá vtlačovaná voda ztratí v příliš pórovitém podloží a spolu s ní i miliardy promarněných investic. Na druhou stranu, pokud se teplárny rozhodnou nadále provozovat uhelné zdroje, musí je do konce roku 2016 vybavit dalšími nákladnými ekologickými opatřeními, aby vyhověly přísnějším evropským směrnicím. Nové technologie se však vyplatí jen v případě, že se bude využívat a pálit uhlí dalších 15 let. Nehledě na to, že bez dlouhodobého zajištění dostatku paliva neposkytnout na takové projekty banky úvěry. Jak už zaznělo nejen v našem úvodníku, teplárenství je na rozcestí a čeká ho velké rozhodování. Doufejme, že bude ovlivněno především ekonomickými, ekologickými a technickými možnostmi a zdravým selským rozumem. (pk)
Podíly paliv pro výrobu tepla v centrálních zdrojích v ČR v roce 2009
60,2 % uhlí 17,8 % zemní plyn 10,1 % jiné plyny 3,3 % topné oleje 4,8 % biomasa
20 let činnosti
1,8 % odpady 2,0 % jiná paliva
Pramen: Vyhodnocení cen tepelné energie 2010, Energetický regulační úřad
