VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE
VYUŽITÍ FOSILNÍCH PALIV V ČESKÉ REPUBLICE FOSSIL FUELS USE IN CZECH REPUBLIC
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS
AUTOR PRÁCE
TOMÁŠ TRÁVNÍČEK
AUTHOR
VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR
BRNO 2013
Ing. MAREK BALÁŠ, Ph.D.
Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství Energetický ústav Akademický rok: 2012/2013
ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE student(ka): Tomáš Trávníček který/která studuje v bakalářském studijním programu obor: Strojní inženýrství (2301R016) Ředitel ústavu Vám v souladu se zákonem č.111/1998 o vysokých školách a se Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně určuje následující téma bakalářské práce: Využití fosilních paliv v České republice v anglickém jazyce: Fossil fuels use in Czech Republic
Stručná charakteristika problematiky úkolu: Náplň práce spočívá ve zmapování palivových základen velkých energetických celků na území České republiky. Cíle bakalářské práce: 1/ Vytvořte přehled velkých výroben elektrické energie v ČR 2/ Popište palivovou základnu těchto výroben
Seznam odborné literatury: ERU: Roční zpráva o provozu ES 2011
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Marek Baláš, Ph.D. Termín odevzdání bakalářské práce je stanoven časovým plánem akademického roku 2012/2013. V Brně, dne 20.11.2012 L.S.
_______________________________ doc. Ing. Zdeněk Skála, CSc. Ředitel ústavu
_______________________________ prof. RNDr. Miroslav Doupovec, CSc., dr. h. c. Děkan fakulty
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
ABSTRAKT Cílem této bakaláĜské práce je vypracovat rešerši na téma fosilních paliv a jejich využití v ýeské republice. V práci je nejprve struþnČ pojednáno obecnČ o fosilních palivech a jejich rozdČlení. Hlavní þást práce se zabývá tČžbou a využitím jednotlivých druhĤ fosilních paliv v ýeské republice. DĤraz je kladen pĜedevším na hnČdé uhlí, þerné uhlí a zemní plyn. StruþnČ je pojednáno o ropČ a lignitu. Souþástí práce jsou statistiky produkce fosilních paliv jednotlivých tČžebních spoleþností, pĜehled velkých energetických celkĤ na území ýeské republiky a zmapování jejich palivových základen.
ABSTRACT The aim of the bachelor thesis is to collect facts about fossil fuels and their utilization in the Czech Republic. Firstly, the thesis discusses the fossil fuels and their division in general. The main part of the thesis is focused on mining and utilization of different kinds of fossil fuels in the Czech Republic with the emphasis being put on the brown coal, black coal and the natural gas. The oil and the lignite are briefly dealt with as well. The thesis includes the statistics of the fossil fuels‘ production of the mining companies, the summary of the big energy facilities in the Czech Republic and the mapping of their fuel bases.
KLÍýOVÁ SLOVA Fosilní palivo, hnČdé uhlí, þerné uhlí, zemní plyn, palivová základna, tepelná elektrárna, tČžba uhlí.
KEY WORDS Fossil fuels, brown coal, black coal, natural gas, fuel base, thermal power station, coal mining.
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
BIBLIOGRAFICKÁ CITACE TRÁVNÍýEK, T. Využití fosilních paliv v ýeské republice. Brno: Vysoké uþení technické v BrnČ, Fakulta strojního inženýrství, 2013. 55 s. Vedoucí bakaláĜské práce Ing. Marek Baláš, Ph.D..
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem práci vypracoval samostatnČ pod vedením vedoucího bakaláĜské práce Ing. Marka Baláše, Ph.D. Vycházel jsem pĜitom ze svých znalostí, odborných konzultací a citovaných zdrojĤ. V BrnČ, dne ………………..
Podpis ………………………… Tomáš Trávníþek
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
PODċKOVÁNÍ V první ĜadČ bych chtČl podČkovat vedoucímu bakaláĜské práce Ing. Marku Balášovi, Ph.D. za odborné vedení, cenné rady a vČnovaný þas. Dále mé podČkování patĜí pĜátelĤm na vysoké škole a v neposlední ĜadČ mé rodinČ a pĜítelkyni za trpČlivost a ohleduplnost pĜi mém studiu.
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
OBSAH Obsah .......................................................................................................................................... 9 Úvod ......................................................................................................................................... 11 1
Fosilní paliva .................................................................................................................... 12 1.1
2
Uhlí ............................................................................................................................ 13
1.1.1
Rašelina .............................................................................................................. 14
1.1.2
Lignit .................................................................................................................. 15
1.1.3
HnČdé uhlí .......................................................................................................... 15
1.1.4
ýerné uhlí ........................................................................................................... 15
1.1.5
Antracit ............................................................................................................... 15
1.2
Ropa ........................................................................................................................... 16
1.3
Zemní plyn ................................................................................................................. 17
Fosilní paliva v ýeské republice ...................................................................................... 19 2.1
HnČdé uhlí v ýR ........................................................................................................ 19
2.1.1
TČžba hnČdého uhlí v ýR ................................................................................... 19
2.1.1.1 Severoþeské doly a.s. (SD) ............................................................................... 21 2.1.1.2 Skupina Czech Coal (CCG) ............................................................................. 22 2.1.1.3 Sokolovská uhelná, právní nástupce a.s. (SU) ................................................. 24 2.2
Lignit v ýR ................................................................................................................ 25
2.3
ýerné uhlí a jeho tČžba v ýR ..................................................................................... 25
2.3.1 2.4
Zemní plyn v ýR ....................................................................................................... 27
2.4.1
TČžba a skladování zemního plynu v ýR ........................................................... 28
2.4.2
Dovoz a vývoz zemního plynu v ýR ................................................................. 29
2.5 3
Ostravsko-karvinské doly, ǤǤȋȌ ................................................................ 26
Ropa v ýR ................................................................................................................. 31
PĜehled velkých energetických celkĤ ýR......................................................................... 33 3.1
Elektrárny a teplárny Skupiny ýEZ........................................................................... 34
3.1.1
Elektrárny spalující hnČdé uhlí ........................................................................... 34
3.1.2
Elektrárny spalující þerné uhlí............................................................................ 37
3.1.3
Teplárny ............................................................................................................. 37
3.1.4
Shrnutí energetických celkĤ ýEZ ...................................................................... 38
3.2
Elektrárny a teplárny mimo ýEZ............................................................................... 39
9
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
ZávČr......................................................................................................................................... 41 Seznam použitých zdrojĤ ......................................................................................................... 43 Seznam obrázkĤ a grafĤ ........................................................................................................... 48 Seznam tabulek ........................................................................................................................ 48 Seznam použitých zkratek a symbolĤ ...................................................................................... 49 Seznam pĜíloh ........................................................................................................................... 50 PĜílohy ...................................................................................................................................... 51
10
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
ÚVOD Elektrická energie existuje všude kolem nás a její spotĜeba má stále vzrĤstající tendenci. Získává se pĜemČnou jiné formy energie a vyrábí se napĜíklad v tepelných, jaderných, vodních þi solárních elektrárnách. I pĜes snahu zmenšit podíl výroby elektrické energie z fosilních paliv mají na její výrobČ nejvČtší podíl tepelné elektrárny, které k výrobČ využívají právČ fosilní paliva, jejichž spalováním se uvolĖuje tepelná energie. Fosilní palivo je nerostná surovina na bázi uhlíku a vodíku, která vznikala v prĤbČhu miliónĤ let pĜemČnou odumĜelých organických látek. Cílem této bakaláĜské práce je vypracovat struþnou rešerši o fosilních palivech, vytvoĜit pĜehled velkých energetických celkĤ, které pro výrobu elektrické a tepelné energie využívají fosilní paliva, a popsat jejich palivovou základnu. Jelikož v ýeské republice se pĜi výrobČ energie ve velkých energetických celcích využívá zejména uhlí, pĜevážná þást práce bude zamČĜena pĜedevším na toto fosilní palivo.
11
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních f paliv v ýR
1 FOSILNÍ PALIVA Fosilní paliva jsou orrganické slouþeniny zvané uhlovodíky. Uhllík a vodík nejsou chemicky nijak vázány na dalšší prvky, a proto mají fosilní paliva pomČrnČ velkou výhĜevnost. Fosilní paliva vznikla pĜemČnnou zbytkĤ rostlin a živoþichĤ za nepĜístuppu vzduchu. Proces vzniku fosilních paliv probíhaal v prĤbČhu nČkolika miliónĤ let. [1,2] Fosilní paliva se mohoou z hlediska skupenství dČlit na kapalná, plyynná a pevná (tuhá). Kapalným palivem je ropa, plyynné palivo nazýváme zemní plyn a nejvýznamnČjšími z tuhých fosilních paliv jsou þerné a hnČdé uhlí. Fosilní paliva slouží pĜedevším jako relativnČ levný a prozatíím dostupný zdroj d jsou hlavním zdrojem pĜi výrobČ elektrické energie. energie. Zejména z tohoto dĤvodu Z obr. 1.1 je zĜejmé, že elektrrárny na fosilní paliva (zemní plyn, ropa, uhlí) u vyprodukovaly v roce 2009 pĜibližnČ 68 % z veškeré elektrické energie, která byla vyprodukována na celém svČtČ.[2,3,4]
Výrob ba elektrické energie podle typu paliv ve svČtČ 3%
Uhlí
14 4% 42%
15%
Ropa Zemní plyn
21%
5%
Vodní energie Další obnovitelné zdroje Jaderná energie
Obr. 1.1: Graaf výroby elektĜiny podle typu paliv ve svČtČ [4] [ NicménČ, v posledníchh letech dochází ke stále vČtším snahám nahhradit fosilní paliva jinými zdroji energie, protožže budoucnost fosilních paliv jako zdroje energie je výraznČ omezena jejich zásobami. Jednná se totiž o zdroje neobnovitelné a tedy vyþeerpatelné. Další nevýhodou fosillních paliv je uvolĖování velkého množstvví oxidu uhliþitého (CO2). Oxid uhliþitý je jedním ze skleníkových plynĤ. Skleníkovéé plyny zpĤsobují tzv. skleníkový efekt, který pĜispívá ke globálnímu oteplování. Snahha snížit množství skleníkových plynĤ v atmosfééĜe je dalším dĤvodem postupného nahrazováání fosilních zdrojĤ energie zdroji obnovitelnými. [1,5] Odhadovaná životnost zásob Oddhadované zásoby Uhlí 9 000 mil. tun 909 150-250 let 3 180 trilionĤ m 70-100 let Zemní plyn Ropa 162 mld. tun 40-50 let Tab. 1.1: Odhad zásob a životnosti fosilních paliv [6]
12
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
1.1 UHLÍ Uhlí je hoĜlavá, organická, sedimentární hornina, hnČdé až þerné barvy. StejnČ jako ostatní fosilní paliva, je složena zejména z uhlíku, vodíku a kyslíku. Dalšími významnými chemickými prvky, které uhlí obsahuje, jsou síra a radioaktivní pĜímČsi. [1] Uhlí a další produkty uhelné Ĝady (viz obr. 1.2) vznikly anaerobním rozkladem zbytkĤ rostlin a živoþichĤ (biomasa), kteĜí žili pĜed milióny let. Tato organická hmota se postupnČ ukládala na vhodná místa, kde byla chránČna pĜed pĜístupem kyslíku. V tomto anaerobním prostĜedí probíhalo tzv. rašelinČní. RašelinČní je biochemický proces, pĜi kterém se nahromadČná organická hmota mČní na výsledný produkt procesu, kterým je rašelina. Tato rašelina byla postupnČ pokrývána písky a dalšími minerály, þímž vznikla tzv. sedimentární hornina. S rostoucím množstvím této horniny se zvyšoval tlak a teplota pĤsobící na rašelinu, což zpĤsobovalo „vymaþkávání“ vody z rašeliny a obohacování rašeliny o uhlík (prouhelĖování), což dalo za vznik rĤzným druhĤm uhlí, podle stupnČ prouhelnČní. [6,8] Uhlí bylo prvním fosilním palivem, které lidstvo zaþalo v širším mČĜítku využívat jako zdroj energie. V souþasné dobČ je uhlí svČtovČ nejvyužívanČjším zdrojem pĜi výrobČ elektrické energie (obr. 1.1) a hned po ropČ druhým nejvíce využívaným zdrojem pĜi výrobČ primární energie. [4] Uhlí se získává dolováním z hlubinných nebo povrchových dolĤ. Velkou nevýhodou uhlí je nepĜíznivý dopad jeho tČžby a následného zpracování na životní prostĜedí. PĜi tČžbČ uhlí v povrchových dolech je trvale poškozen charakter okolní krajiny a zniþena témČĜ veškerá vegetace. Uhlí obsahuje, kromČ dalších prvkĤ, i významné množství síry. Ta se v uhlí nejþastČji vyskytuje ve formČ minerálu zvaného pyrit. To má za následek, že se pĜi kontaktu uhlí se vzduchem a deštČm nebo podzemní vodou vytváĜí kyselina sírová. Tato kyselina rozpouští tČžké kovy (mČć, olovo, rtuĢ ad.) a v dĤsledku toho se tyto kovy dostávají do podzemní vody, která vytéká z dolĤ do vodního systému (Ĝeky, jezera, potoky apod.), a tím ho kontaminuje. Odtok vody z dolĤ je hlavní pĜíþinou zneþištČní vody ve státech s velkou tČžbou uhlí. [9,10,11,13] PĜi spalování uhlí dochází k uvolĖování nČkterých významných plynĤ, které mohou být nebezpeþné pro životní prostĜedí. Jedná se napĜíklad o oxid uhliþitý, oxid siĜiþitý a oxidy dusíku. KromČ uvolĖování škodlivých plynĤ, se pĜi spalování uhlí spotĜebovává také velké množství vzdušného kyslíku, což samozĜejmČ také vede ke zhoršení životního prostĜedí. [6,12] NejdĤležitČjším hlediskem pro rozdČlení uhlí je jeho kvalita. Platí, že þím vČtší množství uhlíku a þím menší množství ostatních prvkĤ uhlí obsahuje, tím je kvalitnČjší. To znamená, že nejkvalitnČjší uhlí obsahuje nejvyšší množství uhlíku. Obohacování uhlí o uhlík probíhá tzv. prouhelĖováním pĜi vyšších tlacích a teplotách. Logicky, pokud je uhlí obohacováno delší dobu nebo pĤsobí vyšší tlak a teplota, poté obsahuje vyšší množství uhlíku, a tím pádem je kvalitnČjší. Z této úvahy vyplývá, že uhlí, které vznikalo nejdelší dobu (je nejstarší), je z hlediska kvality nejlepší. DČlení uhlí podle kvality je tedy asociativní s dČlením podle obsahu uhlíku a podle stáĜí uhlí. Nyní lze sestavit tzv. uhelnou Ĝadu, což je v podstatČ rozdČlení uhlí podle stupnČ prouhelnČní, stáĜí a kvality uhlí, viz obr. 1.2. [8,14]
13
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
Obr. 1.2: RozdČlení uhlí, uhelná Ĝada [14] Cdaf [%] Odaf [%] VýhĜevnost [MJ/kg] Rašelina 50-60 31-40 < 14,7 Lignit < 65 19-31 14,7-17,0 HnČdé uhlí 65-69 10-19 17,0-24,4 ýerné uhlí 69-92 2-10 24,4-32,6 Antracit 90-98 <2 > 32,6 Tab. 1.2: Obsah uhlíku, kyslíku (v hoĜlavinČ) a výhĜevnost jednotlivých meziproduktĤ pĜi vzniku uhlí [15]
1.1.1 RAŠELINA Rašelina je þásteþnČ rozložený a zuhelnatČlý rostlinný odpad, který se nashromáždil v anaerobním, vodou nasyceném prostĜedí (bažiny, moþály) a zde došlo k jeho rašelinČní. Rašelina se používá jako hnojivo a palivo (Finsko, Irsko, apod.). Využití rašeliny jako paliva je omezeno jeho špatnou energetickou hustotou a vysokým obsahem vody. KvĤli tomu je doprava rašeliny jako energetického zdroje omezena pouze na vzdálenosti pĜibližnČ do 100 km od místa tČžby, a proto se rašelina využívá ve formČ místního zdroje energie v blízkém okolí tČžby. [16] Zemský povrch je pokryt rašelinou zhruba na 1,5 % jeho plochy, z toho vČtšina rašelinišĢ leží na severní polokouli. Mezi zemČ s významným podílem rašelinišĢ patĜí napĜíklad Kanada, zemČ bývalého SSSR, Finsko, Švédsko apod. [16] C [%] 55,4
H [%] 5,4
N [%]
O [%]
S [%]
Cl [%]
Hustota
1,3 32,5 0,3 0,09 290 kg/m Tab. 1.3: Typické složení a vlastnosti rašeliny [16]
VýhĜevnost 3
7,7 MJ/kg
14
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
1.1.2 LIGNIT Lignit je nejmladší, a tím pádem i nejménČ zuhelnatČlá forma hnČdého uhlí. Ve struktuĜe je možné rozeznat i zachovalé úlomky dĜeva. Obsahuje vČtší procento uhlíku a naopak menší procento vody než rašelina. Lignit se na Zemi vyskytuje pouze v malém množství. Využívá se jako zdroj energie, ovšem pro své ne pĜíliš dobré vlastnosti pouze v omezené míĜe. [17]
1.1.3 HNċDÉ UHLÍ HnČdé uhlí má hnČdou až hnČdoþernou barvu a je v nižším prouhelĖovacím stádiu než þerné uhlí, je geologicky mladší a ménČ kvalitnČjší. Obsah vody v hnČdém uhlí je nižší než tĜi þtvrtiny obsahu vody v rašelinČ. Naopak obsah uhlíku je vyšší než dvČ tĜetiny obsahu uhlíku v rašelinČ. HnČdé uhlí se používá výhradnČ jako palivo. Hranice pro rozlišení hnČdého uhlí a lignitu není pĜesnČ stanovena. V zahraniþí je lignit þasto zahrnován pod hnČdé uhlí. [15]
Obr. 1.3: Lignit [15]
Obr. 1.4: HnČdé uhlí [15]
1.1.4 ýERNÉ UHLÍ ýerné uhlí má þerné, pĜípadnČ tmavČ hnČdé zabarvení. Typickým jevem u þerného uhlí je jeho páskovitá (vrstevnatá) struktura, kde se stĜídají lesklé, pololesklé, matné a vláknité vrstvy uhlí. V uhelné ĜadČ (obr. 1.2) následuje þerné uhlí po uhlí hnČdém, což znamená, že je geologicky starší, kvalitnČjší, má vyšší výhĜevnost, menší vlhkost a vyšší obsah uhlíku než hnČdé uhlí. Nekvalitní þerné uhlí ovšem obsahuje pomČrnČ vysoké množství síry, což v dĤsledku spalování tohoto nekvalitního uhlí zpĤsobuje kyselé deštČ. [18,19] V dnešní dobČ se þerné uhlí využívá jako významný zdroj zejména elektrické energie. ýerné uhlí s nízkým obsahem síry se používá také k výrobČ koksu. Má pomČrnČ vysokou energetickou hustotu a nízký obsah vody, což umožĖuje jeho pomČrnČ snadnou pĜepravu a skladování. Nejvyšší zásoby þerného uhlí mají USA, Rusko a ýína. [19,20]
1.1.5 ANTRACIT Antracit je nejstarší a nejvyšší prouhelĖovací stupeĖ uhelné hmoty. Obsahuje tedy nejvyšší množství uhlíku (pĜes 90 %), nejménČ neþistot, a tím pádem se jedná o nejkvalitnČjší formu uhlí. Antracit má þernou barvu, je vysoce lesklý, tČžko zapalitelný a pĜi spalování hoĜí þistým modrým plamenem bez kouĜe a zápachu. Výskyt antracitu je
15
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
pomČrnČ sporadický. Používá se jako palivo. Dále je možno jej využít v metalurgii nebo jako surovinu pro chemický prĤmysl. [15,21]
Obr. 1.5: ýerné uhlí [15]
Obr. 1.6: Antracit [15]
1.2 ROPA Ropa je hoĜlavá, olejovitá kapalina, žlutohnČdé až þerné barvy a organického pĤvodu. Je tvoĜena smČsí organických slouþenin, zejména uhlovodíkĤ, a to v kapalném, plynném, obþas i pevném skupenství. NejþastČjšími uhlovodíky v ropČ jsou alkany, jež mají v ĜetČzci nejþastČji 5 až 35 atomĤ uhlíku. KromČ organických slouþenin, obsahuje ropa i vodu a minerální pĜímČsi, které se do ní dostávají v prĤbČhu tČžby. Konkrétní složení ropy se liší podle nalezištČ. Ropu je možno dČlit podle dvou kritérií. Podle hustoty lze rozeznat velmi lehké ropy (ménČ než 0,85 g/cm3), lehké ropy (0,85 až 0,90 g/cm3) a tČžké ropy (více než 0,90 g/cm3). NejkvalitnČjší z hlediska kritéria hustoty jsou velmi lehké ropy. Druhým kritériem je základní typ uhlovodíkĤ tvoĜících ropu. Poté se ropa dČlí na parafinickou, naftenickou a aromatickou, jejíž výskyt je pomČrnČ vzácný. [15,22,23,24] Na vznik ropy momentálnČ existují dvČ teorie. Podle jedné je ropa anorganického pĤvodu (geologické procesy) a podle druhé, uznávané vČtšinou vČdcĤ, je ropa pĤvodu organického. Podle této druhé, pravdČpodobnČjší teorie, ropa vznikla z prehistorických rostlinných a živoþišných zbytkĤ, které se vlivem tepla a tlaku pĜemČnily nejprve na kerogen1, poté na živice a nakonec na samotnou ropu a zemní plyn. Tyto produkty poté migrovaly po migraþní dráze do tzv. geologických pastí se silnou vrstvou porézních hornin. Tyto horniny zachytily ropu a zemní plyn, þímž vznikla souþasná nalezištČ ropy. Ideálními podmínkami pro vznik ropy je teplota mezi 60-150 °C a hloubka 2200-5500 m pod zemským povrchem. [23,25] Ropa se v souþasné dobČ tČží pomocí hlubinných vrtĤ. Je možno rozeznat tĜi zpĤsoby tČžby ropy: • primární – tlak potĜebný k samovolnému vytékání ropy je zajištČn zemním plynem, který je vČtšinou pĜítomen v ložisku spoleþnČ s ropou. •
sekundární – þerpání vahadlovými pumpami, udržování podzemního tlaku vhánČním vody, zemního plynu, vzduchu nebo oxidu uhliþitého.
1
„Kerogen a karboid jsou organické substance nerozpustné v organických a alkalických rozpouštČdlech (jsou však spalitelné)“ (18, str. 9). Kerogen je hlavní organická složka roponosných bĜidlic. [19]
16
Tomáš Trávníþek •
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
terciární – snížení viskozity ropy injekcí horké vodní páry [23,25]
NejvČtšími zásobami ropy v souþasné dobČ disponují Venezuela, Saudská Arábie, Kanada a Irán. Surová ropa se dále zpracovává výhradnČ v rafinériích a v chemickém prĤmyslu. V rafinériích se ropa pomocí atmosférické destilace rozdČlí na jednotlivé skupiny uhlovodíkĤ, ze kterých se dalšími postupy získává lehký a tČžký benzín, olej, nafta a mazut. Ropa se významnČ používá pĜi pČstování potravin (napĜ. výroba hnojiv), výrobČ témČĜ veškerého prĤmyslového zboží (plasty, léþiva atd.) a její deriváty (benzín, nafta, LPG) zprostĜedkovávají vČtšinu veškeré dopravy. NejvČtšími spotĜebiteli ropy jsou USA, ýína, Japonsko a Rusko. Jelikož v posledních letech byl zaznamenán úbytek klasických zdrojĤ ropy, zaþínají se využívat nekonvenþní zdroje ropy, jako napĜ. roponosné bĜidlice a roponosné písky. [3,4,6,15,24] C [%] 83-87
H [%] S [%] N [%] O [%] VýhĜevnost 11-15 0,1-10 <1 <1 40-45 MJ/kg Tab. 1.4: Typické složení a vlastnosti ropy [2,23]
1.3 ZEMNÍ PLYN Zemní plyn je hoĜlavá, bezbarvá smČs plynných uhlovodíkĤ (pĜevážnČ metan) a nehoĜlavých složek (inertních plynĤ). Bližší pĜíklad složení, které se liší podle nalezištČ, je uveden v tab. 1.5. Další vlastností zemního plynu je, že se nevyznaþuje žádným zápachem. Proto se do nČj z bezpeþnostních dĤvodĤ pĜed jeho uvedením do potrubí nebo zásobníkĤ pĜidávají zapáchající chemikálie, aby bylo v pĜípadČ otvoru v potrubí þi havárie možno rozpoznat jeho únik. Zemní plyn se dá dČlit podle složení na suchý, vlhký a kyselý. Pro suchý zemní plyn platí, že obsah etanu a dalších uhlovodíkĤ je menší než 1 %. Vlhký zemní plyn je složen z metanu a vyššího obsahu etanu a dalších uhlovodíkĤ. Kyselý zemní plyn se vyznaþuje zvýšeným obsahem sulfanu (H2S). [1,15,26,28] NejpravdČpodobnČjší teorií pro vznik zemního plynu je, stejnČ jako u ropy, teorie o organickém pĤvodu. Podle této teorie se zemní plyn uvolĖoval pĜi vzniku uhlí nebo ropy jako dĤsledek postupného rozkladu organického materiálu. Zemní plyn, který vznikl spoleþnČ s ropou, se nazývá naftový a vyskytuje se spoleþnČ s ropou v ropných ložiscích. VýjimeþnČ se v ložisku nevyskytuje žádná ropa, ale pouze zemní plyn. KromČ naftového zemního plynu se vyskytuje tzv. karbonský zemní plyn, který vznikl spoleþnČ s uhlím a vyskytuje se v uhelných dolech. Z dĤvodĤ bezpeþnosti se odtČžuje pĜi tČžbČ uhlí. [26] Zemní plyn se nejþastČji používá jako palivo k výrobČ elektrické a tepelné energie. V domácnostech je využíván nejþastČji k vaĜení a ohĜevu užitkové vody. Elektrárny na zemní plyn z nČj mohou vyrábČt elektrickou, popĜ. i tepelnou (kogenerace) energii tĜemi metodami. PĜi první metodČ se spaluje plyn v kotli, þímž se vyrábí pára, která poté pohání parní turbínu k výrobČ elektrické energie. Druhou možností je využití spalovací (plynové) turbíny. TĜetí možností je spojení dvou již uvedených metod v tzv. kombinovaný paroplynový cyklus, ve kterém se používá jak parní, tak plynová turbína. Zemní plyn je také „nejekologiþtČjším“ fosilním palivem. Na rozdíl od jiných fosilních paliv, se pĜi jeho spalování neuvolĖuje takové množství škodlivých plynĤ do ovzduší. I proto se využívá také pro pohon dopravních prostĜedkĤ. V této oblasti se používá zemní plyn v podobČ stlaþeného zemního plynu CNG 17
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
nebo zkapalnČného zemního plynu LNG2. KromČ využití zemního plynu ve formČ paliva, se jedná také o dĤležitou surovinu pro chemický prĤmysl. [15,27,29] Složky zemního plynu
Objemový podíl složky v zemním plynu [%]
Metan CH4
Tranzitní ZP 98,39
Jihomoravský ZP 97,70
Etan C2H6
0,44
1,20
Propan C3H8
0,16
0,50
Butan C4H1O
0,07
-
Pentan C5H12
0,03
-
Dusík N2
0,84
0,60
VýhĜevnost
34,08 MJ/m3
Spalné teplo 37,82 MJ/m3 Hustota 0,69 kg/m3 Zápalná teplota 650 °C Teplota plamene 1 957 °C Tab. 1.6: Vlastnosti zemního plynu [26]
Oxid uhliþitý CO2 0,07 Tab. 1.5: Složení dvou typĤ zemních plynĤ [30]
2
Pro pohon automobilĤ se jako palivo také používá stlaþený ropný plyn pod oznaþením LPG.
18
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních f paliv v ýR
2 FOSILNÍ PALIVA V ýESKÉ REPUBLICE V ýeské republice se vyskytují v ložiska þerného a hnČdého uhlí, roppy i zemního plynu. Zatímco uhelná ložiska v ýR poskytují p pomČrnČ dobré zásoby hnČdého a þerného þ uhlí, zásoby ropy a zemního plynu jsou podstatnČ omezené a vlastní tČžba tČchto surovin uspokojuje V ropy a zemního plynu je v ýR zajištČnna dovozem. HnČdé jen malé procento poptávky. VČtšina uhlí je hlavním zdrojem proo výrobu elektrické energie v ýR. SpoleþnnČ s þerným uhlím poskytuje nadpoloviþní vČtšinnu z celkové výroby elektĜiny v ýR. Celkovvá výroba elektĜiny3 za rok 2011 þinila 87560,6 GWh, pĜiþemž fosilní paliva byla pooužita pro výrobu 48333,5 GWh, což je pĜibližžnČ 55,2 % z celkové produkce. ýR je ve výrobČ elektĜiny sobČstaþná a je pomČrnČ výzznamným exportérem elektrické energie, zejjména do okolních státĤ. V roce 2011 þinil export po odeþtení dovozu elektrické energie pĜibližnČ 17 TWh. [1,31]
Výrob ba elektrické energie podle typu paliv v ýR za rok 2011 3,9% 8,2% 47,7% 32,3% 6,5%
HnČdé uhlí ýerné uhlí Zemní plyn Ropa Jaderné elekttrárny OZE Ostatní zdrojje
0,2% 1,2%
Obr. 2.1: Graf výrroby elektĜiny podle typu paliv v ýR (2011) [31,32] [
2.1 HNċDÉ UHLÍ V ýR R HnČdé uhlí je nejvýznaamnČjším zdrojem pĜi výrobČ elektrické energgie v ýR (obr. 2.1). Z toho vyplývá, že je v ýR i nejvyužívanČjším n fosilním palivem pĜi výrobČČ elektrické energie. V roce 2011 bylo spalováním m hnČdého uhlí vyrobeno 40991,6 GWh elektrické energie, což þiní 47,7 % z celkové produkce elektĜiny a 84,8 % z elektĜiny vyprrodukované pomocí fosilních paliv. Instalovaný výýkon hnČdouhelných elektráren v ýR na konnci roku 2010 þinil 8574 MW, což je z celkového instalovaného výkonu 19988 MW pĜibližnČ 42,9 %. [33,34]
2.1.1 TċŽBA HNċDÉ ÉHO UHLÍ V ýR ýR je v souþasné dobČČ ve využití hnČdého uhlí jako primárního zdroje z energie zcela sobČstaþná. Do budoucna je ovšem využití hnČdého uhlí výraznČ omezzeno jeho zásobami 3
Hodnoty pro vyrobenou elektrickoou energii uvádČné v této práci vychází z hodnot pro výrobu v elektĜiny brutto, což znaþí celkovou vyrobenou eleektĜinu na svorkách generátorĤ (neodeþítá se vlastnní spotĜeba na výrobu elektĜiny).
19
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
na území ýR. Celkové zásoby uhlí v ýR byly ke konci roku 2011 odhadovány pĜibližnČ na 8,95 mld. tun. Z toho je 2,36 mld. tun bilanþními prozkoumanými zásobami. Z tČchto zásob je ovšem pomČrnČ znaþné množství blokováno na základČ vyhlášení územních limitĤ, které byly ustanoveny vládou ýR v roce 1991. Z tohoto dĤvodu byl na konci roku 2011 objem vytČžitelných zásob „pouze“ 871142 kt (cca 0,87 mld. tun). Tyto zásoby by pĜi souþasné tČžbČ 46848 kt (tČžba v roce 2011) vystaþily pĜibližnČ na 18 let. Po uvážení odstavení nČkterých hnČdouhelných elektráren z dĤvodu jejich životnosti a zohlednČní nČkterých korekcí ve spotĜebČ hnČdého uhlí by zásoby hnČdého uhlí vystaþily pĜibližnČ na 26 let, tedy do roku 2038. [35,36]
Bilance hnČdého uhlí v letech 2001-2011 60,0 51,0 TČžba a spotĜeba [mil. tun]
50,0
48,8 49,9 47,8 48,7 48,9 49,1 47,5
41,4 40,7 40,0 39,9 41,0 40,4 40,0
40,0
29,9
30,0
28,2
45,4
43,9
46,8
TČžba
37,0 36,8 36,2 35,0
30,8 30,0 28,8 28,3 29,1
SpotĜeba na výrobu elektrické energie z toho ýEZ a elektrárna MČlník I.
28,1 26,6 27,7 27,3
20,0
10,0
0,0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Obr. 2.2: Graf tČžby a spotĜeby hnČdého uhlí v ýR (2001-2011) [35,37,38,39]
Vývoz a dovoz hnČdého uhlí v letech 2001-2011 3500 3145
Vývoz a dovoz [kt]
3000 2500
1949
2000
1233
1500 1000 500
0
0
4
2001
2002
2003
2004
Dovoz Vývoz
1109 1475
1274 0
0
1636
1563
2 2005
1300
1187 25 2006
34 2007
75 2008
163 2009
1188 187 2010
236 2011
Obr. 2.3: Graf vývoje vývozu a dovozu hnČdého uhlí v ýR (2001-2011) [35,37,38]
20
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
V ýR pĤsobilo ke konci roku 2010 pČt tČžebních organizací (od konce roku 2012 už jen þtyĜi). NejvČtší tČžební hnČdouhelnou spoleþností jsou Severoþeské doly a.s. se sídlem v ChomutovČ. Dalšími spoleþnostmi jsou Sokolovská uhelná, právní nástupce a.s. (Sokolov) a dále pak dvČ spoleþnosti Vršanská uhelná a.s. (Most) a Litvínovská uhelná a.s. (Most), které spadají pod Skupinu Czech Coal. Poslední tČžební spoleþností je DĤl Kohinoor a.s. (Dolní JiĜetín) spadající pod Czech Coal a.s., která také patĜí ke SkupinČ Czech Coal. Celkem bylo ke konci roku 2012 v provozu pČt lomĤ v severoþeské hnČdouhelné pánvi a jeden lom v sokolovské pánvi. [35,39,40] Ložiska hnČdého uhlí se v ýR nacházejí ve þtyĜech pánvích, pĜiþemž v souþasnosti jsou tČžena ložiska v sokolovské a severoþeské hnČdouhelné pánvi. Dalšími místy s výskytem hnČdého uhlí jsou chebská a žitavská pánev, ložisko Uhelná a okolí Moravské TĜebové, kde se vyskytuje kĜídové uhlí. [35,40]
Obr. 2.4: Mapa hnČdouhelných a lignitových pánví v ýR [41]
2.1.1.1 Severoþeské doly a.s. (SD) Spoleþnost Severoþeské doly a.s. vznikla v roce 1994 slouþením dvou státních podnikĤ Doly Nástup Tušimice a Doly Bílina. DĤvodem bylo rozhodnutí o privatizaci podstatné þásti majetku tČchto podnikĤ. TČžební þinnost spoleþnosti probíhá na dvou odlouþených lokalitách Tušimice (Doly Nástup Tušimice) a Bílina (Doly Bílina). ObČ tyto lokality se nacházejí v severoþeské hnČdouhelné pánvi (obr. 2.4). V roce 2011 spoleþnost SD vytČžila 25,1 mil. tun hnČdého uhlí, což je 53,7 % z celkové produkce hnČdého uhlí v ýR. To z ní dČlá nejvČtšího producenta hnČdého uhlí v ýR. V tomtéž roce bylo vyvezeno 0,4 mil. tun hnČdého uhlí z produkce SD a to zejména na Slovensko a do Maćarska. [42] V lokalitČ Tušimice probíhá tČžba na lomu Libouš. V tomto lomu se produkuje pĜedevším jednoúþelové energetické uhlí, které vesmČs smČĜuje do místních elektráren 21
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
Tušimice a PrunéĜov I a II, vlakovou dopravou do elektrárny Chvaletice a nákladními auty do teplárny KomoĜany. V roce 2010 bylo do elektráren spoleþnosti ýEZ, a.s. dodáno 12,217 mil. tun hnČdého uhlí z lomu Libouš, což je 99,4 % z celkové tČžby lomu. Ke konci roku 2011 þinily vytČžitelné zásoby asi 240,2 mil. tun. TČžba za tento rok byla 15,0 mil. tun, což je vĤbec nejvíce ze všech hnČdouhelných lomĤ. PĜi prĤmČrné tČžbČ 13,5 mil. tun uhlí za rok by byla životnost zásob pĜibližnČ 18 let (od r. 2011), tedy do roku 2029. [40,42,43,44] V lokalitČ Bílina se tČžba provádí na stejnojmenném lomu. Doly Bílina produkují zejména nízkosirnaté tĜídČné a energetické uhlí. Na lom Bílina se vztahují ekologické územní limity, které zabraĖují tČžbČ asi 104 mil. tun hnČdého uhlí. VytČžitelné zásoby v roce 2011 byly asi 164,4 mil. tun. Za tento rok se na lomu Bílina vytČžilo 10,1 mil. tun hnČdého uhlí. Za pĜedpokladu neprolomení územních ekologických limitĤ a prĤmČrné roþní tČžby 9,5 mil. tun se dá životnost zásob odhadnout na asi 17 let (od r. 2011), tedy do roku 2028. HnČdé uhlí z lomu Bílina se dodává do elektráren Ledvice a MČlník II a III (ýEZ, a.s.) a dále menším odbČratelĤm. Do elektráren ýEZ, a.s. bylo v roce 2010 dodáno 3,381 mil. tun hnČdého uhlí z lomu Bílina, což je asi 36 % z celkové produkce lomu. [40,42,43,44]
Vývoj tČžby uhlí SD a.s. v jednotlivých lomech 30
TČžba [mil. tun]
25 20
9,4
9,0
9,8
9,2
9,0
9,2
9,5
10,1 9,7
9,4
9,3
15
Lom Bílina
10
Lom Libouš 13,7
5
12,8
13,6
12,9
13,2
13,6
14,3
12,8
13,0
12,3
15,0
0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Obr. 2.5: Graf vývoje tČžby hnČdého uhlí spoleþností Severoþeské doly a.s. (2001-2011) [42]
2.1.1.2 Skupina Czech Coal (CCG) Skupinu Czech Coal (CCG – Czech Coal Group) tvoĜí mimo jiné dvČ spoleþnosti vČnující se tČžbČ hnČdého uhlí a to Litvínovská uhelná a.s. a Vršanská uhelná a.s. Tyto dvČ spoleþnosti vznikly v roce 2008 rozdČlením Mostecké uhelné a.s. Do skupiny CCG patĜí také spoleþnost Czech Coal a.s., jejíž dceĜinou spoleþností je spoleþnost DĤl Kohinoor a.s., která provozuje hnČdouhelný dĤl Centrum. TČžba skupiny CCG probíhá v západní þásti severoþeské hnČdouhelné pánve. V roce 2011 vytČžila tato skupina 14,1 mil. tun hnČdého uhlí, což je 30,2 % z celkové tČžby hnČdého uhlí v ýR. V tomtéž roce exportovala skupina 458 tis. tun, z þehož 309 tis. tun hnČdého uhlí smČĜovalo do Polska. [39,40]
22
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
Spoleþnost Litvínovská uhelná a.s. provozuje tČžbu na lomu ýeskoslovenské armády (ýSA). HnČdé uhlí produkované touto spoleþností se využívá v energetice, teplárenství a domácnostech. VytČžitelné zásoby byly v rámci zachování limitĤ ke konci roku 2011 asi 28,1 mil. tun kvalitního hnČdého uhlí. V roce 2011 bylo vytČženo na lomu ýSA 4,1 mil. tun hnČdého uhlí. PĜi zachování koncepce, že od roku 2013 nepĜesáhne tČžba 3 mil. tun za rok, se dá životnost zásob pĜi neprolomení limitĤ odhadnout pĜibližnČ do roku 2021. Zásoby uhlí v lomu ýSA, jejichž tČžba je omezena územními limity, jsou asi 773 mil. tun hnČdého uhlí s vĤbec nejvyšší výhĜevností v ýR. Jedná se o nejvČtší zásoby uhlí v ýR. PĜi prolomení limitĤ a pĜedpokladu prĤmČrné tČžby 8 mil. tun za rok se dá životnost tČchto zásob odhadnout pĜibližnČ do roku 2111. [39,43,44] TČžba uhlí zajištČná spoleþností Vršanská uhelná a.s. se realizuje na lomech Vršany a Jan Šverma. HnČdé uhlí produkované touto spoleþností se využívá výhradnČ jako palivo v elektrárnách. TČžba ani v jednom z lomĤ není omezena územními limity, a zatímco lom Vršany disponuje vĤbec nejvČtšími vytČžitelnými zásobami (pĜi neprolomení limitĤ) ze všech lomĤ v ýR, lom Jan Šverma se svými zásobami 5,7 mil. tun postupnČ ukonþuje svoji tČžbu. Ke konci roku 2011 disponoval lom Vršany vytČžitelnými zásobami ve výši asi 289,9 mil. tun, což by pĜi prĤmČrné roþní spotĜebČ 8 mil. tun pĜedstavovalo zásoby pĜibližnČ do roku 2047. V roce 2011 bylo v lomu Vršany vytČženo 8,6 mil. tun hnČdého uhlí. V souþasnosti lom zásobuje hnČdým uhlím pĜedevším elektrárnu Poþerady (ýEZ, a.s.). V roce 2010 do ní bylo z tohoto lomu dodáno 6,2 mil. tun hnČdého uhlí, což je 76,5 % z celkové produkce lomu Vršany za rok 2010. [39,43,44] Spoleþnost DĤl Kohinoor a.s. provozuje poslední þinný hlubinný hnČdouhelný dĤl v ýR. Tento dĤl se jmenuje Centrum a nachází se u Dolního JiĜetína v severoþeské hnČdouhelné pánvi. V roce 2011 bylo vytČženo 366 tis. tun hnČdého uhlí. Životnost zásob v dole se však již ocitla na svém pokraji a koncem roku 2012 byla podána žádost o povolení hornické þinnosti za úþelem likvidace dolu Centrum. DĤvodem je rozhodnutí spoleþnosti Czech Coal a.s. (jediný akcionáĜ spoleþnosti DĤl Kohinoor a.s.) o likvidaci spoleþnosti DĤl Kohinoor a.s. ke dni 1.12 2012. [39,44]
Vývoj tČžby uhlí CCG v jednotlivých lomech 18
3,6
16
3,0
2,9
2,8
2,4
2,3
1,8
1,8
7,8
7,9
TČžba [mil. tun]
14
1,6
0,8
1,2
12 10 8
7,2
6,8
8,3
8,2
8,1
7,9
7,8
8,1
8,6
6
lom ýSA
4 2
lom Jan Šverma lom Vršany
5,5
6,2
5,4
4,8
5,2
5,1
5,0
5,2
4,7
4,6
4,1
0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Obr. 2.6: Graf vývoje tČžby hnČdého uhlí Skupinou Czech Coal (2001-2011) [39] 23
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
2.1.1.3 Sokolovská uhelná, právní nástupce a.s. (SU) Spoleþnost Sokolovská uhelná, právní nástupce a.s. je nejmenší hnČdouhelnou tČžební spoleþností v ýR. Její tČžební þinnost probíhá v sokolské pánvi. Do roku 2011 zajišĢovaly tČžbu uhlí dvČ divize, a to JiĜí a Družba, které tČžbu provádČly na stejnojmenných lomech. V roce 2011 byly slouþeny obČ divize do nové divize TČžba. TČžba hnČdého uhlí v souþasné dobČ probíhá pouze na lomu JiĜí. TČžební þinnost na lomu Družba musela být, z dĤvodu sesuvu zeminy v sousedním lomu JiĜí v roce 2009, pĜerušena. Sesuv zeminy totiž zablokoval znaþnou þást hnČdouhelných zásob lomu Družba v plánovaném postupu tČžby tohoto lomu. Zásoby hnČdého uhlí lomu Družba by mČly být odtČženy postupy z lomu JiĜí, tedy z opaþné strany než bylo plánováno pĜed sesuvy zeminy. Pokraþování tČžby v tomto lomu je plánováno pĜibližnČ na rok 2023, po vytČžení zásob z lomu JiĜí. [40,43,45] Zásoby lomu JiĜí þinily na konci roku 2011 asi 58,5 mil. tun hnČdého uhlí. Z toho se dá pĜi prĤmČrné roþní tČžbČ 6,5 mil. tun pĜedpovČdČt životnost zásob do roku 2020. Lom Družba disponuje zásobami asi 52,2 mil. tun hnČdého uhlí. Za pĜedpokladu pokraþování tČžby od roku 2023 a prĤmČrné roþní produkci 4 mil. tun se dá odhadnout životnost zásob do roku 2036. Celková tČžba uhlí spoleþnosti SU, tedy tČžba na lomu JiĜí, þinila v roce 2011 7,5 mil. tun hnČdého uhlí, což je 16 % z celkové produkce hnČdého uhlí v ýR. [43,44,45]
Podíl hnČdouhelných spoleþností na celkové produkci 30
TČžba [mil. tun]
25
25,1 23,1
21,8
23,4
22,1
22,2
22,8
23,8
22,5
22,4
Severoþeské doly a.s.
21,6
20 17,1
16,6
17,0
16,2
16,1
15,7
15 10,8
10,4
10
10,1
10,1
10,3
10,3
15,0
10,3
15,1
9,7
14,4
8,6
13,9
8,4
14,1
Skupina Czech Coal
7,5 Sokolovská uhelná, právní nástupce a.s.
5
0 2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Obr. 2.7: Graf podílu hnČdouhelných spoleþností4 na celkové produkci (2001-2011) [39,42]
4
Pro hodnoty tČžby u Skupiny Czech Coal do roku 2006 byla použita data Mostecké uhelné spoleþnosti, která byla spoleþnČ s dalšími subjekty odkoupena investory, což dalo za vznik Skupiny Czech Coal. V podstatČ se jedná o pĜedchĤdce Skupiny Czech Coal.
24
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
2.2 LIGNIT V ýR Lignit se v ýR vyskytuje ve tĜech lokalitách (viz obr. 2.4). Malé množství lignitu se také vyskytovalo v žitavské pánvi. VČtšina zásob zde ovšem byla vytČžena a zbytkové zásoby nemají valný význam. V jihoþeské pánvi se vyskytují ložiska s vČtšími zásobami, ovšem s pomČrnČ nízkou kvalitou lignitu. NejvýznamnČjší zásoby lignitu se nacházejí na jižní MoravČ v jihomoravské lignitové pánvi, která se nachází na severním okraji tzv. vídeĖské pánve. Do roku 2010 probíhala v jihomoravské lignitové pánvi tČžba na dole Mír u Mikulþic, kde tČžbu provádČla spoleþnost Lignit Hodonín s.r.o. V roce 2010 podala tato spoleþnost soudu návrh na insolvenci a byla prodána. Nový vlastník s pokraþováním tČžby již nepoþítá. Tím pádem je tČžba na dole Mír v budoucnosti nepravdČpodobná. [38,43] V souþasné dobČ tedy v ýR není tČženo ani jedno lignitové ložisko. Zásoby lignitu v ýR þiní celkem asi 997,2 mil. tun. Z toho je pĜibližnČ 619,7 mil. tun bilanþnČ prozkoumáno a vytČžitelných je pouze asi 1,9 mil. tun. [35]
TČžba lignitu v ýR 600
507
470
TČžba [kt]
500 400
501
467 450
300
437
416
459
262
200 100
0
0 2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Obr. 2.8: Graf tČžby lignitu v ýR (2001-2011) [35,37,38]
2.3 ýERNÉ UHLÍ A JEHO TċŽBA V ýR V ýR se, s pĜihlédnutím k velikosti zemČ, nachází pomČrnČ velké zásoby þerného uhlí. V roce 2011 bylo v ýR evidováno celkem 62 ložisek þerného uhlí, pĜiþemž 8 z nich bylo tČžených. V tČchto ložiscích se nachází jak energetické, tak i koksovatelné5 þerné uhlí. ýerné uhlí je jednou z nejvýznamnČjších položek vývozu nerostných surovin v ýR (v roce 2011 þinil vývoz 6,3 mil. tun). Menší množství þerného uhlí (v roce 2011 pĜibližnČ 2,4 mil. tun) se do ýR dováží, a to výhradnČ z Polska. Do konce 20. stol. probíhala v ýR tČžba þerného uhlí v nČkolika pánvích, napĜ. v kladensko-rakovnické, plzeĖské a radnické, vnitrosudetské pánvi, v boskovické brázdČ, nebo v þeské þásti hornoslezské pánve. BČhem 90. let byla ovšem tČžba, z dĤvodu vysokých produkþních nákladĤ, výraznČ omezena. VČtšina pánví se již dále nevyužívala k tČžbČ þerného uhlí, což se samozĜejmČ projevilo i na poklesu produkce. Zatímco v roce 1990 bylo vytČženo 30,7 mil. tun, v roce 2003 to bylo již pouze 13,4 mil. tun þerného uhlí. Do roku 2002 byla druhou nejvýznamnČjší pánví v tČžbČ þerného uhlí 5
„Jako koksovatelné uhlí je definováno þerné uhlí s kvalitou, která umožĖuje výrobu koksu pro vysokopecní výrobu surového železa pĜípadnČ k otopovým úþelĤm. Ostatní druhy þerného uhlí jsou oznaþovány jako uhlí energetické, které slouží pĜevážnČ k výrobČ elektrické energie“(38, str. 159).
25
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
kladensko-rakovnická pánev, která se nachází ve stĜedních ýechách západnČ od Prahy. VČtšina zásob energetického uhlí zde již byla ovšem vytČžena. Z toho dĤvodu došlo v roce 2002 k ukonþení tČžby v této pánvi. TČžba zbytkových zásob by byla ekonomicky nevýhodná, a proto se nepoþítá s další tČžbou. Ve vnitrosudetské pánvi tČžba skonþila také na zaþátku 90. let 20. století. Roku 1998 zde byla obnovena velmi malá povrchová tČžba na ložisku ŽacléĜ. Ve srovnání s tČžbou v ostravsko-karvinském revíru je však tČžba na tomto ložisku naprosto zanedbatelná. NovČ zjištČná a pĜedbČžnČ prozkoumaná ložiska sice obsahují pomČrnČ velké množství zásob, ale využití tČchto zásob je v souþasnosti nereálné z ekologických, geologicko-technických nebo ekonomických dĤvodĤ. PĜíkladem je tĜeba mšenská þást mšensko-roudnické pánve. [35,38,43,46,47] V souþasné dobČ probíhá tČžba pouze v þeské þásti hornoslezské pánve, která se provoznČ nazývá ostravsko-karvinský revír. VČtší þást hornoslezské pánve leží v Polsku, v ýR se nachází asi 30% z celkových zásob této pánve. V této oblasti se nachází také významné zásoby koksovatelného þerného uhlí. Celkové zásoby þerného uhlí se odhadují na asi 16,3 mld. tun (stav k roku 2011). Z toho je pĜibližnČ 1,5 mld. tun bilanþnČ prozkoumáno. VytČžitelných bylo ke konci roku 2011 asi 180,7 mil. tun. [35,38,46]
Obr. 2.9: Mapa þernouhelných pánví v ýR [35]
2.3.1 OSTRAVSKO-KARVINSKÉ DOLY, ǤǤȋȌ Jediným producentem þerného uhlí v ýR je spoleþnost Ostravsko-karvinské doly, a.s. (OKD, a.s.). TČžbu provádí v ostravsko-karvinském revíru, a to na pČti dolech. KonkrétnČ se jedná o doly Karviná (dvČ lokality: ýSA a Lazy), ýSM, Darkov a Paskov. DĤl Frenštát je v konzervaþním režimu a jeho správa spadá pod dĤl Paskov. Všechny doly jsou hlubinné
26
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
a uhlí se tČží pomocí systému šachet a štol. Spoleþnost OKD disponuje celkovými zásobami 195,1 mil. tun. Z toho asi 180,7 mil. tun je vytČžitelných. Celková tČžba za rok 2011 byla 10,9 mil. tun þerného uhlí. Z toho bylo pĜibližnČ 5,2 mil. tun koksovatelného a 5,7 mil. tun energetického þerného uhlí. [46,48,49] DĤl Karviná vznikl slouþením dolĤ ýSA a Lazy v roce 2008. Nyní je dĤl Karviná þlenČn na dvČ lokality, které taktéž nesou název ýSA a Lazy. Jedná se o nejvČtší hlubinný tČžební komplex v ýR. Produkce tohoto dolu v roce 2011 þinila 4,0 mil. tun a ke konci roku 2011 obsahoval zásoby asi 88,8 mil. tun, z þehož je vytČžitelných asi 65,1 mil. tun. Druhým nejvČtším hlubinným tČžebním komplexem v ýR je dĤl Darkov. V roce 2011 z nČj bylo vytČženo 3,1 mil. tun. DĤl Darkov obsahuje asi 55,9 mil. tun vytČžitelných zásob. V dole ýSM, který se dČlí na dvČ lokality Sever a Jih, bylo v roce 2011 vytČženo 2,8 mil. tun þerného uhlí. Z celkových zásob dolu 44,9 mil. tun je vytČžitelných asi 38,6 mil. tun. Nejmenším þinným dolem spoleþnosti OKD je dĤl Paskov. Tento dĤl je tvoĜen lokalitami StaĜíþ a Chlebovice. DĤl Paskov produkuje velmi kvalitní koksovatelné þerné uhlí. V roce 2011 jeho produkce þinila 1,0 mil. tun. Jeho celkové zásoby jsou asi 24,1 mil. tun. Z toho je pĜibližnČ 21,1 mil. tun vytČžitelných. Tabulka zachycující tČžbu uhlí v jednotlivých dolech od roku 2001 do roku 2011 je zaĜazena do pĜílohy. [48,49]
TČžba, vývoz a dovoz [mil. tun]
18,0 17,0
Bilance þerného uhlí v letech 2000-2011 14,8
16,0
14,1
14,0
13,4
14,6 12,8
13,0
12,5
12,2 10,6
12,0
11,2
11,0 TČžba
10,0 8,0
5,9
6,0
5,7
5,7
5,7
5,7
1,3
2005
4,0 1,1
1,2
1,2
1,3
1,7
2000
2001
2002
2003
2004
2,0
6,5
6,7
2,0
2006
6,1
6,0
6,4
6,3
2,5
2,0
1,8
2,0
2,4
2007
2008
2009
2010
2011
5,3
Dovoz Vývoz
0,0
Obr. 2.10: Graf tČžby, dovozu a vývozu þerného uhlí v ýR (2000-2011) [35,37,38]
2.4 ZEMNÍ PLYN V ýR Zemní plyn se v ýR vyskytuje na jižní a severní MoravČ. Tyto zdroje jsou ovšem vzhledem k domácí spotĜebČ naprosto nedostateþné. Samotná produkce zemního plynu v ýR pokrývá zhruba jen 1 až 2 % domácí spotĜeby. Na jižní MoravČ jsou ložiska zemního plynu spjata s výskytem ropy. Zde se ložiska zemního plynu nachází ve vídeĖské pánvi (obr. 2.11, þ.3) a v karpatské pĜedhlubni (obr. 2.11, þ.2). Na severní MoravČ se ložiska zemního plynu vyskytují v hornoslezské pánvi a karpatské pĜedhlubni (obr. 2.11, þ.1). V této lokalitČ jsou ložiska zemního plynu vázána pĜevážnČ na uhelné sloje. [38]
27
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
Obr. 2.11: Mapa výskytu ložisek a zásobníkĤ zemního plynu v ýR [38,50,51]
2.4.1 TċŽBA A SKLADOVÁNÍ ZEMNÍHO PLYNU V ýR V roce 2011 bylo v ýR evidováno celkem 83 ložisek zemního plynu, z toho 48 bylo tČžených. Z výše uvedených údajĤ vyplývá, že v ýR je relativnČ velký poþet ložisek s pomČrnČ nízkou tČžbou. NejproduktivnČjšími ložisky v ýR jsou Podivín a Poštorná na jižní MoravČ a dále Klobouþky a DĤl HeĜmanice na severní MoravČ. Celkové zásoby zemního plynu v ýR þinily ke konci roku 2011 asi 30,2 mld. m3. Z toho bylo asi 7,4 mld. m3 bilanþnČ prozkoumaných, pĜiþemž tČžitelných bylo pĜibližnČ 4,7 mld. m3. TČžba zemního plynu za rok 2011 byla 187 mil. m3. Ve stejném roce bylo spotĜebováno 8075 mil. m3. Z tČchto údajĤ vyplývá, že ýR je ohlednČ zemního plynu závislá na dovozu, který pokrývá vČtšinu spotĜeby zemního plynu v ýR. [35,38,46] V souþasné dobČ pĤsobí v ýR þtyĜi tČžební organizace zabývající se tČžbou zemního plynu. NejvČtší spoleþností v ýR, která se zabývá prĤzkumem a tČžbou ropy a zemního plynu je MND a.s. se sídlem v HodonínČ. TČžba této spoleþnosti je soustĜedČna na jižní Moravu. V této oblasti je pĤvod zemního plynu úzce spjat s ropou a oba produkty se zde tČží souþasnČ. MND a.s. je v souþasnosti držitelem tĜí prĤzkumných licencí a 64 dobývacích prostor. Druhou významnou tČžební spoleþností je Green Gas DPB, a.s. se sídlem v PaskovČ. Tato spoleþnost tČží dĤlní plyn na všech lokalitách uzavĜených þernouhelných dolĤ v ostravsko-karvinském revíru. Od þinných þernouhelných dolĤ nakupuje pĜebyteþná množství dĤlního plynu. Spoleþnost je na základČ licence, kromČ tČžby, oprávnČna se také zabývat prĤzkumem, distribucí a prodejem zemního plynu. MénČ významnými tČžebními spoleþnostmi jsou ýeská naftaĜská spoleþnost s.r.o. (Hodonín) a Unigeo a.s. (OstravaHrabová). [35,52,53] V ýR se v souþasné dobČ nachází devČt podzemních zásobníkĤ zemního plynu. Tyto zásobníky vyrovnávají rozdíly spotĜeby zemního plynu v letním a zimním období. V letním období, kdy není spotĜeba tak vysoká, pĜijímají nadbyteþný objem zemního plynu a v zimČ, kdy jeho spotĜeba naroste, jej uvolní, a tím zabraĖují velkému kolísání proudČní zemního plynu. V roce 2011 byla kapacita zásobníku 3,071 mld. m3. BČhem roku 2012 došlo
28
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
k otevĜení nového zásobníku UhĜice Jih a k rozšíĜení kapacity u zásobníku v TĜanovicích. Celková kapacita v souþasné dobČ je tedy 3,461 mld. m3. VČtšinu zásobníkĤ, konkrétnČ šest, vlastní spoleþnost RWE Gas Storage s.r.o. (TĜanovice, Štramberk, Lobodice, Tvrdonice, Dolní Dunajovice, Háje), dceĜiná spoleþnost RWE Transgas, a.s. Kapacita zásobníkĤ této spoleþnosti je 2,611 mld. m3. Další dva zásobníky (UhĜice, UhĜice-Jih) o celkové kapacitČ 0,28 mld. m3 vlastní spoleþnost MND a.s. Ta, spoleþnČ se spoleþností VEMEX, plánuje výstavbu obĜího zásobníku plynu v DamboĜicích na Hodonínsku, který by mČl být uveden do provozu v roce 2017. Zásobník Dolní Bojanovice o kapacitČ 0,57 mld. m3 vlastní spoleþnost SPP Bohemia a.s. Tento zásobník je však využíván pouze pro potĜeby Slovenské republiky. [38,43,51,54,55]
TČžba [mil. m3]
TČžba zemního plynu v ýR 400 350 300 250 200 150 100 50 0
356
175 101
2001
91
2002
148
131
2003
2004
2005
2006
148
2007
168
180
2008
2009
201
187
2010
2011
Obr. 2.12: Graf tČžby zemního plynu v ýR (2001-2011)6 [35,37,38]
2.4.2 DOVOZ A VÝVOZ ZEMNÍHO PLYNU V ýR ýR má mnohem vČtší spotĜebu zemního plynu než produkci, a je tedy závislá na dovozu tohoto paliva. Hlavními dovozci zemního plynu do ýR jsou Rusko a Norsko, pĜiþemž složení obou zemních plynĤ je prakticky stejné. Z celkového dovozu do ýR proudí asi 75 % zemního plynu z Ruska a zbývajících 15 % z Norska. Dovoz zemního plynu do ýR je tedy diverzifikován (není závislý na jednom dovozci). Zemní plyn vytČžený v ýR se v zanedbatelné míĜe vyváží do Rakouska, Polska a NČmecka. [38,43] Dodávky a provoz plynovodĤ v ýR má na starosti spoleþnost NET4GAS (dĜíve RWE Transgas Net, s.r.o.). Zemní plyn z Ruska proudí do ýR tranzitním plynovodem pĜes Slovensko a do ýR vstupuje pĜes pĜedávací stanici v LanžhotČ. Tento plynovod se na þeském území dČlí na jižní a severní vČtev. Dodávky norského zemního plynu vstupují do ýR pĜes pĜedávací stanici Hora Sv. KateĜiny. Zemní plyn je v hraniþních pĜedávacích stanicích pĜejímán a pĜedáván (tzn. objemovČ a kvalitativnČ mČĜen) a upravován pro potĜeby vnitrostátní sítČ. Další pĜedávací stanice na vstupu a výstupu z ýR se nachází v BrandovČ a na území NČmecka potom ve Waidhaus a Olbernhau. V roce 2011 byl spuštČn zkušební provoz þesko-polského propojovacího plynovodu (STORK). V roce 2012 byl ukonþen zkušební provoz a plynovod byl zkolaudován. STORK slouží k pĜepravČ zemního plynu 6
V roce 2005 došlo ke skokovému nárĤstu tČžby z dĤvodĤ jednorázového odtČžení vytČžitelných zásob zemního plynu z podušky podzemního zásobníku Dolní Bojanovice (ložisko Poddvorov). [38]
29
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
mezi ýR a Polskem. V únoru 2013 byl otevĜen plynovod Gazela. Pomocí tohoto 166 km dlouhého plynovodu se ýR napojila na ruský plynovod Nord Stream, který vede do Evropy po dni Baltského moĜe. Plynovodem Gazela roþnČ proteþe až 30 mld. m3 zemního plynu, což je pro pĜedstavu pĜibližnČ 3,5krát více než je jeho spotĜeba v ýR. PĜepravní soustava v ýR má tu výhodu, že mĤže zemní plyn pĜepravovat obČma smČry. ýR se tak stala dĤležitou kĜižovatkou v dopravČ zemního plynu po EvropČ. [56,58] Na tranzitní plynovody je vnitrostátní síĢ plynovodĤ pĜipojena vnitrostátními pĜedávacími stanicemi, kterých je v ýR šest. Celková délka plynovodĤ vnitrostátní soustavy ýR je 1180,450 km. Z této vnitrostátní soustavy je zemní plyn dále pĜedáván do soustav distribuþních plynovodĤ regionálních spoleþností a dále až k samotným odbČratelĤm. [57,59]
Vývoz a dovoz zemního plynu v letech 2001-2011
Vývoz a dovoz [mil. m3]
12000 10000
ϵϱϮϭ
ϵϱϮϱ
ϵϯϭϵ
ϴϲϮϴ ϵϴϬϰ
ϵϳϯϰ
8000
ϵϲϴϯ
ϵϯϱϵ
ϵϯϯϳ
ϴϴϭϳ
ϴϱϭϬ Dovoz
6000
Vývoz 4000 2000 Ϭ
ϭ
ϱϭ
ϴϴ
ϴϱ
ϭϮϰ
ϰϬϮ
2002
2003
2004
2005
2006
2007
ϵϳϯ
2008
ϭϭϭϭ ϭϱϵ
ϭϲϳ
2010
2011
0 2001
2009
Obr. 2.13: Graf vývoje vývozu a dovozu zemního plynu v ýR (2001-2011) [60]
Obr. 2.14: Mapa soustavy plynovodĤ ýR [57]
30
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
2.5 ROPA V ýR Ropa se k výrobČ elektrické energie používá zejména v chudších zemích. Jelikož je tato práce zamČĜena na spalování fosilních paliv ve velkých energetických celcích v ýR, kde se ropa prakticky nepoužívá, bude o ní pojednáno jen velmi krátce. StejnČ jako u zemního plynu, se ropa v ýR sice tČží, ale ani zdaleka ne v takovém množství, aby byla domácí produkce schopna pokrýt spotĜebu. Z toho vyplývá závislost ýR na dovozu ropy ze zahraniþí. V roce 2011 bylo v ýR vytČženo 163 kt ropy a dovezeno pĜibližnČ 7 mil. tun. Tuzemská spotĜeba ropy je domácí produkcí pokryta asi jen z 5 %. Ložiska ropy jsou geneticky svázána s ložisky zemního plynu. Ropa se tedy v ýR vyskytuje pĜedevším na jižní a v menší míĜe na severní MoravČ. V roce 2011 bylo v ýR celkem 33 ložisek ropy, z toho 27 tČžených. VytČžitelné zásoby þinily ke konci roku 2011 asi 1664 kt z pĜibližnČ 30,9 mil. tun celkových zásob. Ložiska na jižní MoravČ v oblasti vídeĖské pánve jsou roztroušena do mnoha struktur. NejvČtším ložiskem v této lokalitČ je ložisko Hrušky. Toto ložisko je však již z velké þásti vytČženo. V souþasné dobČ je tČženo také nové ložisko v oblasti Poštorná. KromČ vídeĖské pánve se ropa tČží také v karpatské pĜedhlubni. [35,38] V souþasné dobČ pĤsobí v ýR tĜi tČžební spoleþnosti. Menšími z nich jsou ýeská naftaĜská spoleþnost s.r.o. (Hodonín) a Unigeo a.s. (Ostrava – Hrabová). NejvýznamnČjší organizací, která se vČnuje tČžbČ ropy v ýR, je spoleþnost MND a.s. (Hodonín), která se vČnuje také tČžbČ zemního plynu a blíže je o ní pojednáno v podkapitole TČžba a skladování zemního plynu v ýR (podkap. 2.4.1). [35] NejvČtším dodavatelem ropy do ýR je Rusko. Dovoz ruského zemního plynu je realizován ropovodem Družba, který do ýR vede ze západní SibiĜe pĜes BČlorusko, Ukrajinu a Slovensko. Tímto ropovodem je pĜepravována také ropa vytČžená spoleþností MND a.s. Druhým ropovodem, kterým je ropa dopravována do ýR, je ropovod IKL. Tímto ropovodem je dopravována pĜedevším ropa z oblasti Kaspického moĜe, severní Afriky a Arabského poloostrova. Tímto ropovodem proudí do ýR také ropa od druhého nejvČtšího dovozce pro ýR, kterým je Ázerbajdžán. Dalšími dovozci jsou napĜíklad Kazachstán, Alžírsko a Libye. O provoz ropovodĤ na þeském území se stará spoleþnost MERO ýR, a.s. [25,38,61,62,63]
Dovoz [kt]
Dovoz ropy v letech 2000-2011 9000 8000 7000 5819 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 2000
8142
7752 6406
6082
2002
2003
2004
2005
7452
7147
6346
6005
2001
7730
2006
2007
7770
2008
2009
6969
2010
2011
Obr. 2.15: Graf vývoje dovozu ropy do ýR (2001-2011) [35,37,38]
31
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
TČžba a vývoz ropy v letech 2000-2011 350 TČžba a vývoz [kt]
300
253
250 200 168
299
306
259
240
236
217
178
173
163
TČžba
133
150 100 50
310
111
0 2000
119
2001
142
2002
64
2003
2004
58
2005
42
2006
Vývoz 17
20
22
18
19
2007
2008
2009
2010
2011
Obr. 2.16: Graf vývoje tČžby a vývozu ropy v ýR (2001-2011) [35,37,38]
Obr. 2.17: Mapa výskytu ložisek ropy a ropovodĤ v ýR [35,64]
32
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních f paliv v ýR
3 PěEHLED VELKÝC CH ENERGETICKÝCH CELKģ ýR ý Fosilní paliva se v ýR R v roce 2011 podílela 55,2 % na celkovéé výrobČ elektrické energie, pĜiþemž asi 21 % elektrické e energie bylo vyrobeno v teplárnách jako doplĖkový produkt pĜi výrobČ tepelné energie. e Zbytek, tedy asi 79 %, bylo vyrobeno v elektrárnách, kde je elektrická energie primárním produktem. NejvýznamnČjší suroovinou pro výrobu n celkové výrobČ tepelné i elektrické energie v ýR je hnČdé uhlí. Podíl hnČdého uhlí na elektrické energie je 47,3 % (obr. 2.1) a na výrobČ tepla 50 % (obr. 3.1). Bližší rozdČlení h uhlí, které spotĜeby hnČdého uhlí v energgetice je na obr. 3.2. Z celkového množství hnČdého se vytČží v ýR, se asi 76 % využije v jako vsázka pĜi výrobČ elektrické ennergie a 16 % jako vsázka na výrobu tepla (viz pĜĜíloha). Z celkového množství þerného uhlí se s asi 12 % využívá pĜi výrobČ elektĜiny a 7 % pĜii výrobČ tepla. I pĜesto, že se pĜi výrobČ elekktĜiny použije vČtší množství þerného uhlí než v teplárenství, tak vČtší význam v palivovéém mixu má právČ v teplárenství, konkrétnČ asi 10 % z celkové produkce tepla. Bližší rozdČlenní spotĜeby þerného uhlí v energetice je znázornČČno na obr. 3.2. Zemní plyn nachází v ennergetice uplatnČní pĜedevším v teplárenství. PĜii výrobČ elektrické energie se používá v souþasnosti ménČ. Do budoucna je ovšem plánovvána výstavba nČkolika paroplynových elektrráren. Ropa se v ýR pĜi výrobČ elektrické a tepelnéé energie využívá jen minimálnČ. [31,32,43]
Palivový mix pro výrobu tepla v ýR v roce 2010 1%
HnČdé uhlí
12% 16%
ýerné uhlí
50%
Zemní plyn Biomasa
11%
Topné plyny
10%
Kapalná paliva
Obr. 3.1: Pallivový mix pro výrobu tepla ýR (2010) [43,65] h RozdČlení spotĜeby hnČdého uhlí na výrobu tepla a elektĜiny
RozdČlení spotĜeby y þerného uhlí na výrobu tepla a elektĜiny
2%
% 3% Výroba elektĜiny ýEZ
15% 21%
62%
Výroba elektĜiny nezávislí Výroba tepla nezávislí
29% 57%
11%
Výroba tepla ýEZ
Obr. 3.2: RozdČlení spotĜĜeby hnČdého a þerného uhlí na výrobu tepla a elektĜiny [43]
33
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
3.1 ELEKTRÁRNY A TEPLÁRNY SKUPINY ýEZ Skupina ýEZ (dále jen ýEZ) je nejvČtším výrobcem elektĜiny a tepla v ýR. ýEZ v ýR vlastní celkem 15 uhelných elektráren7 a 3 teplárny. Celkový výkon tČchto uhelných elektráren je 6857,8 MW a v roce 2011 vyprodukovaly celkem 33693,229 GWh8 elektrické energie. KvĤli snazší dopravČ paliva do elektráren je vČtšina uhelných elektráren umístČna v blízkosti uhelných dolĤ. V ĜadČ tČchto uhelných elektráren funguje tzv. spoluspalování, kdy se spoleþnČ s fosilními palivy spaluje také biomasa. [31,43,66]
3.1.1 ELEKTRÁRNY SPALUJÍCÍ HNċDÉ UHLÍ V následující kapitole bylo þerpáno z tČchto zdrojĤ: [31,36,42,43,65,66,68] • PrunéĜov I a II Elektrárna PrunéĜov I (EPR1) tvoĜí s elektrárnou PrunéĜov II (EPR2) nejvČtší uhelný elektrárenský komplex v ýR. EPR1 byla uvedena do provozu v letech 1967 až 1968. V souþasnosti jsou zde instalovány þtyĜi bloky po 110 MW, celkem tedy 440 MW. EPR2 je nejmladší uhelnou elektrárnou spoleþnosti ýEZ. Do provozu byla uvedena v letech 1981 až 1982. Má pČt blokĤ, každý o výkonu 210 MW, celkem tedy 1050 MW. KromČ elektĜiny, dodávají elektrárny PrunéĜov i teplo do Chomutova, Jirkova a Klášterce nad OhĜí. HnČdé uhlí spalované v elektrárnách PrunéĜov se tČží v lomu Libouš, na kterém provádí tČžbu spoleþnost SD. V roce 2010 þinila spotĜeba hnČdého uhlí v EPR1 asi 2,82 mil. tun a v EPR2 asi 5,73 mil. tun. EPR1 má platnou licenci do roku 2019, na kdy se dá pĜibližnČ odhadnout životnost elektrárny. Plánovaná životnost u EPR2 se odhaduje do roku 2038. Zde nastává problém se zásobováním z lomu Libouš, jehož odhadovaná životnost pĜi zachování stávající spotĜeby je asi do roku 2029. • Poþerady Výstavba elektrárny Poþerady (EPC) byla rozdČlena do dvou fází, kdy v letech 1970 až 1971 byly do provozu uvedeny bloky þ. 1 až 4 a v roce 1977 bloky þ. 5 a 6. V roce 1994 byl odstaven blok þ. 1. V souþasné dobČ je tedy v EPC instalováno pČt blokĤ, každý o výkonu 200 MW, celkem tedy 1000 MW. V areálu EPC se v souþasnosti staví paroplynová elektrárna, která by mČla disponovat výkonem 880 MW. PĜedpokládané uvedení do provozu je kolem roku 2015. EPC je hnČdým uhlím kompletnČ zásobována z lomu Vršany, který vlastní spoleþnost CCG. V roce 2010 bylo v EPC spotĜebováno asi 6,19 mil. tun hnČdého uhlí, což je asi 76,5 % z produkce lomu Vršany za tentýž rok. V bĜeznu 2013 podepsala spoleþnost ýEZ smlouvu s tČžební spoleþností CCG o dodávkách hnČdého uhlí pro EPC. V následujících letech ýEZ ovšem sníží odbČr hnČdého uhlí pro EPC na 5 mil. tun roþnČ. To mĤže mít za následek snížení tČžby na lomu Vršany, 7
Elektrárna Chvaletice sice vystupovala od záĜí roku 2010 jako samostatný subjekt Elektrárna Chvaletice a.s., fakticky ale stále spadala pod Skupinu ýEZ. V bĜeznu roku 2013 ýEZ oznámil prodej elektrárny Chvaletice spoleþnosti Litvínovská uhelná. [31, 67] 8 Údaje o celkovém výkonu a celkové výrobČ elektĜiny za rok 2011 zahrnují elektrárnu Chvaletice (viz výše) i elektrárnu MČlník I, která v té dobČ patĜila spoleþnosti Energotrans, a.s. Tato spoleþnost se v roce 2012 spojila se spoleþností ýEZ a elektrárna MČlník I tedy v souþasné dobČ patĜí spoleþnosti ýEZ. [66]
34
Tomáš Trávníþek
•
•
•
•
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
a tedy i prodloužení životnosti zásob. Dodávky pro EPC tedy mohou teoreticky trvat až do roku 2060. Tušimice II V souþasnosti je již v provozu pouze elektrárna Tušimice II (ETU2). Nejprve byla v lokalitČ Tušimic v letech 1963 až 1964 uvedena do provozu elektrárna Tušimice I, která již není v provozu. V ETU2 byla zahájena výroba elektrické energie v letech 1973 až 1974. Její celkový instalovaný výkon 800 MW je rozdČlen do þtyĜ 200MW blokĤ. ETU2 je, stejnČ jako elektrárny PrunéĜov, zásobována hnČdým uhlím z lomu Libouš. V roce 2010 bylo v ETU2 spotĜebováno asi 1,59 mil. tun hnČdého uhlí. PrĤmČrná roþní spotĜeba však þiní pĜibližnČ 3 mil. tun. Její plánovaná životnost je pĜibližnČ do roku 2035. O hnČdé uhlí z lomu Libouš se ovšem bude muset dČlit pĜedevším s rekonstruovanou EPR2. Chvaletice Elektrárna Chvaletice (ECH) byla postavena v letech 1973 až 1979. V souþasnosti jsou v ní instalovány þtyĜi bloky, každý o výkonu 200 MW, celkem tedy 800 MW. KromČ výroby elektĜiny, se využívá její odpadní teplo pro dodávky tepla do mČsta Chvaletice, obce Trnávka a do dvou prĤmyslových areálĤ v okolí mČsta Chvaletice. Tepelný výkon elektrárny je 4x15 MWt. HnČdé uhlí spalované v ECH pochází zejména z lomu Libouš, v menší míĜe potom také z lomĤ Bílina a Vršany. V roce 2010 bylo v ECH spáleno asi 2,59 mil. tun hnČdého uhlí. V bĜeznu 2013 bylo rozhodnuto o prodeji ECH spoleþnosti Litvínovská uhelná, která spadá pod CCG. Tato spoleþnost zároveĖ produkuje hnČdé uhlí z lomu ýSA a dá se tedy pĜedpokládat, že v dalších letech se v ECH bude spalovat hnČdé uhlí právČ z lomu ýSA. Dle pĤvodních pĜedpokladĤ mČlo dojít k odstavení ECH v roce 2015. V dĤsledku zmČny vlastníka se však dá pĜedpokládat, že zdroj bude v provozu i po roce 2020, kdy se však, za pĜedpokladu neprolomení územních limitĤ a snížení tČžby v lomu ýSA na úroveĖ 3 mil. tun hnČdého uhlí za rok, ocitnou na pokraji životnosti zásoby lomu ýSA a pro pokraþující provoz ECH by tak bylo nutné najít nový zdroj hnČdého uhlí. MČlník I Elektrárna MČlník I (EME1) byla uvedena do provozu v roce 1960. Od roku 1993 se o její chod starala spoleþnost Energotrans, která se ovšem v roce 2012 spojila se spoleþností ýEZ, které tedy EME1 v souþasné dobČ patĜí. Její instalovaný výkon je 352 MW. Odpadní teplo z EME1 se používá pro teplárenské úþely v Praze a v Neratovicích. Dodávky uhlí zajišĢuje spoleþnost SD z lomu Bílina. V roce 2010 bylo v EME1 spáleno asi 1,60 mil. tun hnČdého uhlí. MČlník II Provoz v elektrárnČ MČlník II (EME2) byl zahájen v roce 1971. V souþasné dobČ má elektrárna instalovány dva bloky o výkonu 110 MW, celkem tedy 220 MW. Z EME2 je dodáváno teplo do regionálního tepelného napájeþe pro mČsto MČlník a pro obce Horní Poþaply a Dolní BeĜkovice. EME2 nemá jednotného dodavatele hnČdého uhlí. O dodávky se dČlí SD (lomy Libouš a Bílina), CCG (lom Vršany) a SU (lom JiĜí). V roce 2010 bylo v EME2 spotĜebováno asi 1,20 mil. tun hnČdého uhlí. Životnost této elektrárny se odhaduje pĜibližnČ do roku 2025.
35
Tomáš Trávníþek •
•
•
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
MČlník III Elektrárna MČlník III (EME3) byla do trvalého provozu uvedena v roce 1981. Je v ní instalován jeden blok o výkonu 500 MW, který je nejvČtším uhelným blokem v ýR. StejnČ jako EME2 nemá tato elektrárna jednotného dodavatele. HnČdé uhlí pro EME3 pochází ze stejných lomĤ jako u EME2 s výjimkou lomu Libouš. SpotĜeba paliva v roce 2010 byla asi 1,77 mil. tun. Ukonþení provozu EME3 je plánováno na rok 2015. Ledvice Elektrárna Ledvice (ELE) byla postavena v letech 1966 až 1969. PĤvodnČ zde bylo instalováno pČt výrobních blokĤ o celkovém výkonu 640 MW. TĜi bloky byly postupnČ odstaveny a nyní jsou zde funkþní dva bloky, každý o výkonu 110 MW. Tato þást ELE se nazývá elektrárna Ledvice II. V roce 1998 byl do provozu uveden nový blok také o výkonu 110 MW. Nová þást je oznaþována jako elektrárna Ledvice III. Celkový výkon ELE je tedy 330 MW. KromČ elektrické energie, ELE zajišĢuje také dodávky tepla pro mČsta Bílina a Teplice. ELE je hnČdým uhlím kompletnČ zásobována z lomu Bílina, pĜiþemž v roce 2010 bylo v ELE spotĜebováno asi 1,87 mil. tun. V souþasné dobČ je ve výstavbČ nový nadkritický blok o výkonu 660 MW, jehož provoz by mČl zaþít v prĤbČhu roku 2014. Po uvedení tohoto bloku do provozu se poþítá s odstavením pĤvodních dvou 110 MW blokĤ. ELE tedy poté bude disponovat výkonem 770 MW a životností pĜibližnČ do roku 2048. Po této modernizaci bude témČĜ veškeré hnČdé uhlí z lomu Bílina smČĜovat právČ do ELE. Tisová Elektrárna Tisová (ETI) patĜí k nejstarším hnČdouhelným elektrárnám ýR a je také pomČrnČ dĤležitým dodavatelem tepla. Svým odpadním teplem zásobuje znaþnou þást okresu Sokolov. PatĜí do nové organizaþní jednotky pod ýEZ s názvem Elektrárny Hodonín, PoĜíþí a Tisová (EHPT). Tato organizaþní jednotka sdružuje zaĜízení s výrazným podílem výroby tepla. Výstavba ETI a její uvedení do provozu se dá rozdČlit do dvou etap. Podle tohoto rozdČlení poté lze rozeznávat elektrárnu Tisová I (ETI1) a Tisová II (ETI2). ETI1 byla do plného provozního stavu uvedena v roce 1959 a její celkový výkon þinil 212 MW. V souþasnosti je její výkon 183,8 MW. ETI2 byla do provozu uvedena v roce 1960 až 1962 s celkovým výkonem 300 MW, který se po úpravách ETI2 snížil na souþasných 112 MW. Celkový výkon ETI tedy nyní þiní 295,8 MW. HnČdé uhlí pro ETI je zajištČno spoleþností SU z jejího lomu JiĜí. V roce 2010 zde bylo spotĜebováno asi 1,45 mil. tun hnČdého uhlí. Teoretická životnost ETI je asi do roku 2050. Kolem roku 2036 ovšem nastanou problémy s dodávkou hnČdého uhlí v dĤsledku vyþerpání zásob z pĜilehlých lomĤ JiĜí a Družba. V pĜípadČ pokraþování provozu, i po vyþerpání zásob tČchto lomĤ, se bude muset uhlí dovážet z jiných lokalit, pravdČpodobnČ i ze zahraniþí. Za pĜedpokladu neprolomení územních limitĤ a udržení tČžby na souþasné úrovni bude totiž po roce 2036 ze souþasnČ þinných lomĤ v provozu pouze lom Vršany, který se ovšem bude starat o dodávky uhlí pro EPC.
36
Tomáš Trávníþek •
•
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
Hodonín Elektrárna Hodonín (EHO) je jednou z nejstarších provozovaných elektráren v ýR a stejnČ jako ETI patĜí do organizaþní jednotky EHPT. EHO byla uvedena do provozu v letech 1951 až 1957. Její instalovaný elektrický výkon je v souþasnosti 105 MW a tepelný výkon 250 MWt. Unikátní je dodávka tepla pĜes hranice do slovenského mČsta Holíþ. Do roku 2009 byla EHO zásobována lignitem tČženým v dole Mír u Mikulþic, na kterém byly ovšem v roce 2009 ukonþeny tČžební práce. Po ukonþení tČžby lignitu byl jeden blok EHO urþen výhradnČ ke spalování biomasy a ve druhém probíhá spalování hnČdého uhlí, o jehož dodávky se stará spoleþnost CCG. V roce 2010 bylo v EHO spáleno 0,19 mil. tun hnČdého uhlí. PoĜíþí Do organizaþní jednotky Elektrárny PoĜíþí patĜí elektrárna PoĜíþí II (EPO2) a Teplárny DvĤr Králové. O Teplárnách DvĤr Králové bude pojednáno v samostatné kapitole. EPO2 byla do provozu uvedena v roce 1957 a v souþasnosti disponuje elektrickým výkonem 3x55 MW, tedy 165 MW a tepelným výkonem 294 MWt. EPO2 zásobuje teplem znaþnou þást okolí mČsta Trutnov, vþetnČ tohoto okresního mČsta. V EPO2 se spaluje hnČdé i þerné uhlí a stále se zvyšující množství biomasy. HnČdé uhlí pochází z lomu Vršany a v roce 2010 jej bylo v EPO2 spáleno asi 0,39 mil. tun.
3.1.2 ELEKTRÁRNY SPALUJÍCÍ ýERNÉ UHLÍ •
•
DČtmarovice Elektrárna DČtmarovice (EDE) je, se svým výkonem 800 MW, nejvČtší uhelnou elektrárnou ležící na MoravČ a také vĤbec nejvýkonnČjší elektrárnou spalující þerné uhlí v ýR. Byla postavena v letech 1972 až 1976. Celkový výkon elektrárny je rozdČlen do þtyĜ 200MW blokĤ. EDE také zajišĢuje pomČrnČ významné dodávky tepla, napĜ. do mČsta Bohumín. ýerné uhlí spalované v EDE témČĜ výhradnČ pochází z ostravsko-karvinského revíru, kde tČžbu provádí spoleþnost OKD. Malé množství þerného uhlí je pĜivezeno z Polska. V roce 2010 bylo v EDE spotĜebováno asi 0,90 mil. tun þerného uhlí. Pro další provoz EDE bude nutné kolem roku 2020 provést její modernizaci. [43,66,68] PoĜíþí Malé množství þerného uhlí od spoleþnosti OKD se spaluje také v EPO2. SpotĜeba þerného uhlí v této elektrárnČ za rok 2010 byla jen asi 20 tis. tun. Více je o EPO2 pojednáno v pĜedchozí kapitole. [43,66,68]
3.1.3 TEPLÁRNY •
Teplárny DvĤr Králové Teplárny DvĤr Králové (TDK) patĜí do organizaþní jednotky Elektrárny PoĜíþí. Její celkový elektrický výkon je 18,3 MW a tepelný výkon 115,8 MWt. Využívá se zejména jako centrální zdroj tepla pro DvĤr Králové. V TDK se spaluje zejména nízkosirnaté hnČdé uhlí, pĜedevším z lomu Vršany. V TDK se využívá
37
Tomáš Trávníþek
•
•
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
spoluspalování hnČdého uhlí s biomasou a díky rekonstrukci hlavních kotlĤ je také možnost pĜipalování zemního plynu. SpotĜeba hnČdého uhlí v TDK v roce 2010 byla asi 32 tis. tun. [43,66,68] Vítkovice Teplárna Vítkovice (TVI) má celkový instalovaný elektrický výkon 79 MW a tepelný výkon 342 MWt. Palivem je þerné energetické uhlí, pĜiþemž jeho spotĜeba v roce 2010 byla asi 150 tis. tun. [43,66,68] Trmice Teplárna Trmice (TTR) disponuje celkovým instalovaným elektrickým výkonem 158 MW a tepelným výkonem 469 MWt. V TTR se pomČrnČ hojnČ využívá spoluspalování hnČdého uhlí a biomasy. KromČ hnČdého uhlí, se zde pĜi spalování využívá z fosilních paliv také zemní plyn. SpotĜeba hnČdého uhlí za rok 2010 byla asi 710 tis. tun. [43,66,68,69]
3.1.4 SHRNUTÍ ENERGETICKÝCH CELKģ ýEZ
HU HU HU HU
2011
440 1050 1000 800
2010
EPR1 EPR2 EPC ETU2
PĤvod uhlí (lomy, popĜ. spoleþnosti)
2009
Fosilní palivo
2008
Elektrárny
Elektrický výkon [MWe]
2007
SpotĜeba uhlí [mil. tun]
Výroba elektĜiny brutto v roce 2011 [GWh] 2515,2 6495,5 6582,7 2629,1
Libouš 2,15 2,14 1,92 2,82 2,12 Libouš 6,90 6,15 6,26 5,73 6,13 Vršany 6,24 5,75 5,91 6,19 5,84 Libouš 3,60 2,47 2,65 1,59 2,35 Libouš, ECH 800 HU 3,30 3,10 2,67 2,58 2,94 2903,0 Bílina, Vršany EME1 352 HU Bílina 1,63 1,65 1,47 1,60 1,46 1312,7 Libouš, EME2 220 HU Bílina, 1,03 1,09 0,92 1,20 1,20 1339,1 Vršany, JiĜí Bílina, EME3 500 HU 2,26 2,21 1,81 1,77 2,13 2813,6 Vršany, JiĜí ELE 330 HU Bílina 1,62 1,90 1,77 1,87 1,67 1950,6 ETI 296 HU JiĜí 1,62 1,59 1,53 1,45 1,27 1372,5 EHO 105 HU CCG 0,47 0,43 0,33 0,19 0,30 428,7 EPO 165 HU+ýU Vršany, OKD 0,47 0,49 0,33 0,39 0,44 715,0 EDE 800 ýU OKD 1,26 0,75 0,66 0,90 0,88 2635,2 TDK 18,3 HU+ZP Vršany 0,04 0,04 0,04 0,03 0,03 10,0 TVI 79 ýU OKD 0,19 0,20 0,15 0,15 0,15 209,0 TTR 158 HU+ZP SD 1,01 0,73 0,63 0,71 0,71 377,8 zelená – odhad, oranžová – údaje za rok 2010 Tab. 3.1: Shrnutí elektráren a tepláren spoleþnosti ýEZ v ýR [31,39,42,43,45,65,66,68,69]
38
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
3.2 ELEKTRÁRNY A TEPLÁRNY MIMO ýEZ Spoleþnosti, elektrárny a teplárny (N – nezjištČno, ( ) – pĜedchozí dodavatel)
Alpiq Generation (CZ) s.r.o. (Teplárna Zlín) Dalkia ýeská republika a.s. (Ol, Krn, Kol,Úl) Energetika TĜinec a.s. Elektrárny Opatovice, a.s. Mondi ŠtČtí a.s. PlzeĖská energetika a.s. PlzeĖská teplárenská, a.s. Teplárna VĜesová (SU) SPOLANA a.s. (Neratovice) Synthesia, a.s. (Pardubice) ŠKO-ENERGO, s.r.o. (Mladá Boleslav) Teplárna ýeské BudČjovice, a.s. UNIPETROL RPA, s.r.o. (Litvínov) Teplárna Otrokovice a.s. United Energy, a.s. (KomoĜany) Alpiq Generation (CZ) s.r.o. (Elektrárna Kladno) C-Energy Bohemia s.r.o. (Planá n/Luž.) Teplárna Tábor, a.s. THERMOSERVIS spol. s r.o. (Nymburk) Teplárna Náchod (spadá pod KA Contracting ) Teplárna Strakonice, a.s. ACTHERM,spol. s r.o. (Chomutov) HELIOR CZ, a.s., divize Tevex (ýernožice n/L.) Teplárna Varnsdorf a.s. MVV Energie CZ a.s. KOMTERM ýechy, s.r.o. CTZ s.r.o. (Uherské HradištČ) Zásobování teplem Vsetín a.s. Teplárna Písek, a.s. PĜíbramská teplárenská a.s. Momentive Specialty Chemicals, a.s. (Sokolov) Ostrovská teplárenská, a.s. Moravská energetická a.s. (dĜíve Lovochemie) ŽĆAS, a.s. (Žćár nad Sázavou)
Elektrický výkon v roce 2010
Tepelný výkon dle licence
SpotĜeba SpotĜeba Spoleþnost HU HU dodávající v roce v roce hnČdé uhlí 2007 2009
[MWe] 69,3 373,1 96,8 378,0 113,0 90,0 149,0 220,0 77,2 75,6 88,0 54,0 278,0 53,0 239,0
[MWt] 268,0 2735,2 582,8 1068,0 520,0 401,0 300,8 1100,0 280,0 332,0 418,5 412,0 768,0 348,0 1076,0
[tis. tun] [tis. tun] --182 173 SD 1104 310 SD + CCG 114 161 CCG 1921 1664 CCG 190 196 CCG 605 447 SU 600 550 SU N 2037 SU N 209 SD 39 39 SD + SU 209 215 SD 323 321 SU 2056 1933 CCG 304 279 CCG 693 735 CCG + SD
366,0
836,0
821
811
SD
47,0 19,3 0,0
158,1 149,7 68,3
281 0 20
228 76 17
SD (CCG) SD SD
17,0
115,0
78
73
SD
30,0 26,0
214,0 177,3
166 120
152 124
CCG SU + CCG
0,0
33,6
28
24
SU
4,0 0,3 6,5 1,0 4,8 7,9 0,0
63,8 0,6 122,5 44,8 5,0 48,0 66,4
29 61 9 N N N N
25 41 8 17 8 51 173
SU SD SD + SU SD + SU SD + SU CCG CCG + SD
6,0
112,0
N
45
SU
5,1 25,0 12,5
84,8 266,0 122,0
N 97 N
55 102 52
SU SD CCG
Tab. 3.2: PĜehled vybraných energ. celkĤ spalujících hnČdé uhlí mimo ýEZ [31,39,42,45,68,70,71,72,73,74,75,76,77,78] 39
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
V tabulce 3.2 jsou uvedeny vybrané spoleþnosti a velké energetické celky, které vyrábČjí elektrickou a tepelnou energii alespoĖ þásteþnČ z hnČdého uhlí a nepatĜí do skupiny ýEZ. VČtšina uvedených zdrojĤ využívá kromČ hnČdého uhlí i dalších paliv, zejména zemního plynu a biomasy. Struþný pĜehled vybraných výroben energie a jejich používaných paliv je uveden v pĜíloze. I pĜesto, že je þerné uhlí druhým nejvyužívanČjším fosilním palivem pĜi výrobČ elektrické energie a tĜetím nejvyužívanČjším pĜi výrobČ energie tepelné, je jeho spotĜeba a využití ve velkých energetických celcích znaþnČ menší než v pĜípadČ uhlí hnČdého. V ýR existují v souþasnosti þtyĜi vČtší energetické celky mimo ýEZ (nad 10 MWe), které využívají k výrobČ energie výhradnČ þerné uhlí. DvČma z nich jsou zaĜízení spoleþnosti Dalkia ýeská republika a.s. (dále jen Dalkia). VČtšina þerného uhlí spalovaného v tČchto zaĜízeních pochází od jediného producenta þerného uhlí v ýR, spoleþnosti OKD. Bližší informace jsou uvedeny v tab. 3.3. [31,43,65,68]
Spoleþnosti, elektrárny a teplárny
ArcelorMittal Energy Ostrava s.r.o. Teplárna Malešice (Pražská teplárenská a.s.) Elektrárna TĜebovice (Dalkia) Teplárna PĜívoz (Dalkia)
Elektrický výkon v roce 2010 [MWe] 254,0 122,0 174,0 12,8
Tepelný výkon dle licence [MWt] 1111,0 298,0 764,9 198,8
Výroba elektĜiny brutto v roce 2010 [GWh] 1194,6 158,4 909,7 67,6
Tab. 3.3: PĜehled vybraných energetických celkĤ spalujících þerné uhlí mimo ýEZ [31,70] Zemní plyn nachází své uplatnČní zejména pĜi výrobČ tepelné energie, kde je po hnČdém uhlí druhým nejvyužívanČjším fosilním palivem. Vybrané spoleþnosti, elektrárny a teplárny (nad 10 MWe) využívající k výrobČ energie výhradnČ zemní plyn jsou uvedeny v tab. 3.4. Jelikož tČžba zemního plynu v ýR nepokrývá jeho spotĜebu, vČtšina zemního plynu používaného na výrobu energie ve velkých energetických celcích pochází z dovozu. [43]
Spoleþnosti, elektrárny a teplárny (N-nezjištČno)
Alpiq Generation (CZ) s.r.o. (Elektrárna Kladno II) PPC VĜesová (SU) Teplárna Kyjov, a.s. Teplárny Brno, a.s. (Provoz ýervený mlýn) Teplárny Brno, a.s. (Provoz Špitálka) Pražské služby, a.s. (Malešice) Cukrovary TTD a.s. (Dobrovice) JIP - Papírny VČtĜní, a.s. ENERGZET, a.s. (Brno - LíšeĖ) DEZA, akciová spoleþnost (Valašské MeziĜíþí)
Elektrický výkon v roce 2010
Tepelný výkon dle licence
Výroba elektĜiny brutto v roce 2010
[MWe] 50,8 370 23 95 80,6 17,4 15 24 18 16
[MWt] 0 400 38 86 411 96 112 N 204 266
[GWh] 2,5 2138,2 3,9 206,6 131 18,8 26 6,1 0 46,4
Tab. 3.4: PĜehled vybraných energ. celkĤ spalujících zemní plyn mimo ýEZ [31,70]
40
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
ZÁVċR Fosilní paliva jsou nejvýznamnČjším zdrojem elektrické i tepelné energie v ýR. NejvČtší podíl na této významnosti nese pĜedevším hnČdé uhlí. TémČĜ 50 % z veškeré elektrické i tepelné energie se vyrobí právČ z hnČdého uhlí. Tato skuteþnost vychází také z toho, že ýR disponuje pomČrnČ velkými zásobami hnČdého uhlí a nemusí se spoléhat na dovoz z ostatních státĤ. Zásoby þerného uhlí nejsou sice tak velké jako v pĜípadČ uhlí hnČdého, ale na druhou stranu není v energetice využíváno v takové míĜe jako uhlí hnČdé, a tedy i v pĜípadČ þerného uhlí je ýR sobČstaþná. TČžbu þerného uhlí provádí v ýR jediná spoleþnost Ostravsko-karvinské doly. Naopak tČžba ropy a zemního plynu v ýR pokrývá jen malou þást poptávky a tyto suroviny tedy musí být dováženy. Možná i proto se u nás ropa v energetice témČĜ vĤbec nepoužívá a zemní plyn se používá pĜevážnČ jen v teplárenství. PĜi výrobČ elektrické energie se zemní plyn v ýR v souþasnosti používá jen velmi málo. NejvýznamnČjším výrobcem elektrické energie je spoleþnost ýEZ. Tato spoleþnost vlastní nejvČtší uhelné elektrárny v ýR. Na celkové výrobČ elektĜiny se ýEZ podílí pĜibližnČ ze 70 %, pĜiþemž zhruba polovina je vyrobena z fosilních paliv, pĜevážnČ hnČdého uhlí. Nejvyšší dodávky hnČdého uhlí pro elektrárny ýEZ zajišĢuje, vcelku pochopitelnČ, spoleþnost Severoþeské doly, která je þlenem Skupiny ýEZ. TémČĜ celá produkce z lomu Libouš se spaluje v elektrárnách ýEZ, vþetnČ elektrárny PrunéĜov II, která disponuje nejvyšším výkonem ze všech uhelných elektráren ýR. Druhým nejvČtším dodavatelem hnČdého uhlí pro ýEZ je spoleþnost Czech Coal, která zásobuje pĜedevším elektrárnu Poþerady, a to z lomu Vršany. Pokud dojde ke snížení dodávek z tohoto lomu na úroveĖ 5 mil. tun za rok, mohou míĜit dodávky z lomu Vršany do Poþerad až do roku 2060. Menší objem hnČdého uhlí pro ýEZ dodává i spoleþnost Sokolovská uhelná. Mimo elektrárny ýEZ je nejvČtším spotĜebitelem hnČdého uhlí spoleþnost Sokolovská uhelná, pĜedevším Teplárna VĜesová. Dodávky hnČdého uhlí zajišĢuje Sokolovská uhelná z vlastních zdrojĤ. V pĜípadČ dalších energetických celkĤ z tab. 3.2 se o dodávky v nejvČtším poþtu pĜípadĤ stará spoleþnost Severoþeské doly. Z hlediska množství hnČdého uhlí je ovšem nejvČtším dodavatelem Skupina Czech Coal, která má paradoxnČ nejmenší poþet odbČratelĤ. Lze tedy usuzovat, že se Czech Coal zamČĜuje spíše na menší poþet odbČratelĤ s vyššími množstevními požadavky na dodávky hnČdého uhlí. PomČrnČ vysoký poþet odbČratelĤ hnČdého uhlí má i spoleþnost Sokolovská uhelná. Zde je tĜeba podotknout, že v nČkterých pĜípadech se jedná pouze o doplĖkové dodávky. Je také tĜeba Ĝíci, že nČkteĜí odbČratelé využívají dodávky hnČdého uhlí od více tČžebních spoleþností a znaþná þást z tČchto odbČratelĤ nemá s uhelnými spoleþnostmi uzavĜenou dlouhodobou smlouvu a hnČdé uhlí odebírá na základČ mČsíþních, þi roþních objednávek, podle souþasné situace na trhu. V souþasné dobČ jsou fosilní paliva, a zejména hnČdé uhlí, nenahraditelnou surovinou pĜi výrobČ elektrické a tepelné energie. Zásoby hnČdého uhlí mimo územní limity jsou ovšem stále menší a dá se pĜedpokládat, že bude pokraþovat trend snižování roþní tČžby s cílem prodloužení životnosti jednotlivých lomĤ. Z dĤvodu snížení tČžby vznikne nedostatek hnČdého uhlí z tuzemských zdrojĤ. Nejvíce ohroženými nedostatkem uhlí jsou nezávislé elektrárny a teplárny. Dá se pĜedpokládat, že spoleþnost Severoþeské doly bude používat vytČžené hnČdé uhlí pĜevážnČ pro vlastní potĜebu, tedy pro potĜebu Skupiny ýEZ, jejíž je þlenem. StejnČ se dá uvažovat i u spoleþnosti Sokolovská uhelná, která spaluje vlastní hnČdé
41
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
uhlí napĜíklad v TeplárnČ VĜesová. Skupina Czech Coal si zajistila odbyt témČĜ celé produkce hnČdého uhlí z lomu Vršany v elektrárnČ Poþerady až do vytČžení všech zásob (pĜi snížení roþní tČžby asi do roku 2060). Druhý lom této spoleþnosti ýSA má pĜi snížení tČžby a neprolomení územních limitĤ životnost asi do roku 2021. Navíc spoleþnost Litvínovská uhelná, která provádí tČžbu na tomto lomu, je od roku 2013 vlastníkem elektrárny Chvaletice a dá se tedy pĜedpokládat, že znaþná þást tČžby lomu bude využita právČ pro potĜeby této elektrárny. Nezávislí výrobci energie tedy budou mít v nejbližších letech znaþný problém s nedostatkem hnČdého uhlí, které pro volný trh nebude témČĜ k dispozici. V pĜípadČ prolomení limitĤ na lomu ýSA by se jeho životnost teoreticky prodloužila až do roku 2111 a problém s nedostatkem hnČdého uhlí by se alespoĖ þásteþnČ oddálil. Otázka prolomení územních limitĤ je ovšem ožehavým politickým tématem a nedá se v tomto smČru dost dobĜe pĜedpovídat budoucí vývoj. Je zĜejmé, že již v souþasné dobČ je nutné Ĝešit pĜípadné budoucí problémy obecnČ s nedostatkem fosilních paliv a hledat nové zpĤsoby jejich spalování, které by mČly za následek zvýšení efektivity jejich využívání, a tím pádem i jejich vČtší úsporu. Možností je také nalézt využití nových zdrojĤ energie jako napĜíklad v poslední dobČ velice populární obnovitelné zdroje. Naprosté nahrazení fosilních paliv by bylo ovšem znaþnČ obtížné.
42
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJģ [1] [2]
[3] [4] [5] [6]
[7]
[8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15]
[16] [17]
Fosilní paliva | Slovníþek. Nazeleno.cz [online]. 2008 [cit. 2013-01-16]. ISSN 1803-4160. Dostupné z: http://www.nazeleno.cz/fosilni-paliva.dic ŠKORPÍK, JiĜí. Fosilní paliva, jejich využití v energetice a ekologické dopady. Transformaþní technologie [online]. 2011-04, 2011-06 [cit. 2013-01-16]. ISSN 1804-8293. Dostupné z: http://www.transformacni-technologie.cz/fosilni-palivajejich-vyuziti-v-energetice-a-ekologicke-dopady.html Fossil Fuels - Coal, Oil and Natural Gas | The Energy Story. Energy Quest [online]. c1994-2012 [cit. 2013-01-24]. Dostupné z: http://energyquest.ca.gov/story/chapter08.html Electric Power Monthly. U.S. Energy Information Administration [online]. 2008 [cit. 2013-01-24]. Dostupné z: http://www.eia.gov/electricity/monthly/epm_table_grapher.cfm?t=epmt_1_1 Fossil fuel. ScienceDaily [online]. c1995-2012 [cit. 2013-01-25]. Dostupné z: http://www.sciencedaily.com/articles/f/fossil_fuel.htm MATYÁŠEK, JiĜí a Miloslav SUK. Antropogeneze v geologii [online]. Brno: Masarykova univerzita, 2010 [cit. 2013-01-25]. Elportál. ISSN 1802-128X. Dostupné z: http://is.muni.cz/do/1499/el/estud/pedf/js10/antropog/web/pdf/Antropogeneze-vgeologii.pdf Fosilní paliva. EnergyWeb: Encyklopedie energie [online]. c1999-2002 [cit. 2013-01-17]. Dostupné z: http://www.energyweb.cz/web/index.php?display_page=2&subitem=2&slovnik_page= fosil_pal.html KADLÍKOVÁ, Lenka. Uhlí, co to vlastnČ je, jak poznat to kvalitní?. In: PěÍRODA.cz [online]. 2007 [cit. 2013-02-03]. ISSN 1801-2787. Dostupné z: http://www.priroda.cz/clanky.php?detail=813 Coal. International Energy Agency [online]. c2013 [cit. 2013-02-03]. Dostupné z: http://www.iea.org/topics/coal/ Fossil Fuels: Coal. Energy Aware Organization [online]. c2006-2013 [cit. 2013-02-03]. Dostupné z: http://www.getenergyaware.org/energy-coal.asp Unit 10: Energy Challenges // Section 3: Fossil Fuels: Coal. The Habitable Planet: A Systems Approach to Environmental Science [online]. c2007-2013 [cit. 2013-02-03]. Dostupné z: http://www.learner.org/courses/envsci/unit/text.php?unit=10&secNum=3 Environmental impacts of coal power: air pollution. Union of Concerned Scientists [online]. c2012 [cit. 2013-02-03]. Dostupné z: http://www.ucsusa.org/clean_energy/coalvswind/c02c.html Coal Mining & the Environment. World Coal Association [online]. [cit. 2013-02-03]. Dostupné z: http://www.worldcoal.org/coal-the-environment/coal-mining-theenvironment/ How is Coal Formed?. Kentucky Geological Survey | University of Kentucky [online]. c1997-2013, 2012-07-23 [cit. 2013-02-03]. Dostupné z: http://www.uky.edu/KGS/coal/coalform.htm JIRÁSEK, Jakub a Martin VAVRO. Nerostné suroviny a jejich využití [online]. Ostrava: Ministerstvo školství, mládeže a tČlovýchovy ýR & Vysoká škola báĖská Technická univerzita Ostravaverzita, 2008 [cit. 2013-02-03]. ISBN 978-80-248-1378-3. Dostupné z: http://geologie.vsb.cz/loziska/suroviny KOVÁCS, Jenö. What is peat?. IFRF Online Combustion Handbook [online]. 2001 [cit. 2013-02-05]. Dostupné z: http://www.handbook.ifrf.net/handbook/cf.html?id=84 HRUBAN, Robert. Energetické suroviny v oblasti moravských Karpat.
43
Tomáš Trávníþek
[18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34]
[35]
[36] [37]
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
Moravske-karpaty.cz [online]. c2007-2013 [cit. 2013-02-05]. Dostupné z: http://moravske-karpaty.cz/priroda_soubory/suroviny/energeticke_suroviny.htm DOPITA, Miloslav, Václav HAVLENA a JiĜí PEŠEK. Ložiska fosilních paliv. 1. vyd. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1985, 263 s. KOPP, Otto C. Bituminous coal. Encyclopædia Britannica [online]. c2013 [cit. 2013-02-06]. Dostupné z: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/67274/bituminous-coal ýísla o þerném uhlí. ýerné uhlí [online]. [cit. 2013-02-06]. Dostupné z: http://www.cerneuhli.cz/cisla-o-cernem-uhli/ KOPP, Otto C. Anthracite. Encyclopædia Britannica [online]. c2013 [cit. 2013-02-06]. Dostupné z: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/27447/anthracite KOPP, Otto C. Petroleum. Encyclopædia Britannica [online]. c2013 [cit. 2013-02-06]. Dostupné z: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/454269/petroleum Život s autem. Informaþní systém Masarykovy univerzity [online]. 2010 [cit. 2013-02-10]. Dostupné z: http://is.muni.cz/do/ped/kat/fyzika/autem/index.html SvČt ropy. Petroleum.cz [online]. c2007-2013 [cit. 2013-02-10]. Dostupné z: http://www.petroleum.cz/svet-ropy.aspx O ropČ. ROPA.CZ [online]. c2004-2013 [cit. 2013-02-10]. Dostupné z: http://www.ropa.cz/o-rope/ Co je zemní plyn. Zemní plyn [online]. c2007-2010 [cit. 2013-02-11]. Dostupné z: http://www.zemniplyn.cz/plyn/ Použití. Zemní plyn [online]. c2007-2010 [cit. 2013-02-11]. Dostupné z: http://www.zemniplyn.cz/soustava/default.htm Zemní plyn jeho druhy. RWE: The energy to lead [online]. [cit. 2013-02-11]. Dostupné z: http://www.rwe.cz/cs/ozemnimplynu/zemni-plyn/ Natural gas. US Environmental Protection Agency [online]. 2012-10-17 [cit. 2013-02-11]. Dostupné z: http://www.epa.gov/cleanenergy/energy-andyou/affect/natural-gas.html FÍK, Josef. Složení zemních plynĤ. TZB-info [online]. c2001-2013 [cit. 2013-02-11]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/tabulky-a-vypocty/89-slozeni-zemnich-plynu Roþní zprávy o provozu ES ýR. Energetický regulaþní úĜad [online]. c2009 [cit. 2013-04-19]. Dostupné z: http://eru.cz/diasbrowse_articles.php?parentId=131&deep=off&type= Statistická roþenka ýeské republiky 2012. 1. vyd. Praha: ýeský statistický úĜad, 2013. ISBN 978-80-250-2253-5. Dostupné z: http://www.czso.cz/csu/2012edicniplan.nsf/t/A6004C2345/$File/000112.pdf Výroba elektĜiny v roce 2011. Ministerstvo prĤmyslu a obchodu [online]. 2012 [cit. 2013-02-13]. Dostupné z: http://www.mpo.cz/dokument104836.html Souþasné trendy ve výstavbČ zdrojĤ elektrické energie v ýR v kontextu EU [online]. Deloitte | ýeská republika, 2011. Dostupné z: http://www.deloitte.com/assets/DcomCzechRepublic/Local%20Assets/Documents/Soucasne_trendy_ve_vystavbe_zdroju_el ektricke_energie_2011.pdf Surovinové zdroje ýeské republiky: nerostné suroviny : (stav 2011). 1. vyd. Praha: Ministerstvo životního prostĜedí ýeské republiky - ýeská geologická služba, 2012. ISBN 978-80-7075-804-5. Dostupné z: http://www.geology.cz/extranet/publikace/online/surovinovezdroje/CD_Sbornik_C_web.pdf Zásoby hnČdého uhlí v ýeské republice a jejich reálná využitelnost [online]. Institut energetických informací (INERGIN), 2012. Dostupné z: http://www.inergin.cz/wpcontent/uploads/2012/05/INERGIN_studie_kveten_20121.pdf Surovinové zdroje ýeské republiky: nerostné suroviny : (stav 2003). Praha:
44
Tomáš Trávníþek
[38]
[39] [40] [41] [42] [43] [44] [45]
[46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55]
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
Ministerstvo životního prostĜedí ýeské republiky-Geofond ýeské republiky, 2004. ISBN 80-7212-304-1. Dostupné z: http://www.geology.cz/extranet/publikace/online/surovinove-zdroje/Rocenka2004.pdf Surovinové zdroje ýeské republiky: nerostné suroviny : (stav 2007). Praha: Ministerstvo životního prostĜedí ýeské republiky - ýeská geologická služba - Geofond, 2008. ISBN 1801-6693. Dostupné z: http://www.geology.cz/extranet/publikace/online/surovinovezdroje/rocenka2008sur.pdf PĜehled roþních zpráv | Udržitelný rozvoj. Skupina Czech Coal [online]. c2005-2013 [cit. 2013-02-20]. Dostupné z: http://www.czechcoal.cz/cs/ur/zprava/archiv.html ŠAFÁěOVÁ, Marcela a Lubomír CHYTKA. Vývoj hnČdouhelného hornictví v ýR. Paliva [online]. 2009, þ. 1 [cit. 2013-03-01]. ISSN 1804-2058. Dostupné z: http://paliva.vscht.cz/download.php?id=5 Uhlí | Fosilní paliva | Spoleþensko-ekonomický pohled | Energie. Vítejte na Zemi...: multimediální roþenka životního prostĜedí [online]. c2011 [cit. 2013-02-20]. Dostupné z: http://www.cittadella.cz/cenia/index.php?p=uhli&site=energie Výroþní zprávy. Severoþeské doly, a.s. [online]. [cit. 2013-03-01]. Dostupné z: http://www.sdas.cz/showdoc.do?docid=523 SLIVKA, Vladimír et al. Studie stavu teplárenství [online]. Ostrava: Vysoká škola báĖská – Technická univerzita Ostrava, 2011. Dostupné z: http://download.mpo.cz/get/43593/48917/575386/priloha002.pdf HnČdé uhlí. Energostat [online]. c2012 [cit. 2013-02-20]. Dostupné z: http://energostat.cz/uhli.html Sokolovská uhelná: Zpráva o hospodaĜení za rok 2011 [online]. Sokolov: Sokolovská uhelná, právní nástupce a.s., 2012. Dostupné z: http://www.suas.cz/uploads/196632051450577c6d0ccb0_Hospodarske_vysledky_2011 .pdf Surovinová politika ýeské republiky [online]. Praha: Ministerstvo prĤmyslu a obchodu ýeské republiky, 2012 [cit. 2013-03-22]. Dostupné z: http://www.mpo.cz/dokument106134.html Vývoj tČžby u nás. ýerné uhlí [online]. [cit. 2013-02-06]. Dostupné z: http://www.cerneuhli.cz/vyvoj-tezby-u-nas/ Jak se tČží v OKD. OKD [online]. [cit. 2013-03-22]. Dostupné z: http://www.okd.cz/cs/tezime-uhli/jak-se-tezi-v-okd Výroþní zprávy. OKD [online]. [cit. 2013-03-22]. Dostupné z: http://www.okd.cz/cs/onas/vyrocni-zpravy JIRÁSEK, Jakub, Martin SIVEK a Petr LÁZNIýKA. Ložiska nerostĤ [online]. Ostrava: Anagram, 2010 [cit. 2013-03-22]. ISBN 978-80-7342-206-6. Dostupné z: http://geologie.vsb.cz/loziska/loziska/index.html Podzemní zásobníky plynu RWE Gas Storage | Služby a produkty. RWE Gas Storage [online]. [cit. 2013-03-22]. Dostupné z: http://www.rwe-gasstorage.cz/cs/mapazasobniku/ PĜedstavení spoleþnosti. MND [online]. [cit. 2013-03-22]. Dostupné z: http://www.mnd.cz/142/335/mnd/ Plynárenské þinnosti. GrenGas [online]. [cit. 2013-03-22]. Dostupné z: http://www.dpb.cz/plynarenske_cinnosti/ MND Gas Storage a.s. MND [online]. [cit. 2013-03-22]. Dostupné z: http://www.gasstorage.cz/ Moravské naftové doly otevĜely podzemní zásobník plynu za miliardu. ýeská televize | Zpravodajství [online]. 2012 [cit. 2013-03-22]. Dostupné z: http://www.ceskatelevize.cz/ct24/ekonomika/198076-moravske-naftove-doly-otevrely-
45
Tomáš Trávníþek
[56]
[57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67]
[68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75]
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
podzemni-zasobnik-plynu-za-miliardu/ Gazela propojila þeské plynovody s Nord Streamem. Týden: zpravodajský týdeník [online]. Praha: Sebastian Pawlowski, Mediacop s. r. o, 2013 [cit. 2013-03-22]. ISSN 1210-9940. Dostupné z: http://www.tyden.cz/rubriky/byznys/cesko/gazelapropojila-ceske-plynovody-s-nord-streamem_258255.html PĜepravní soustava. NET4GAS [online]. [cit. 2013-03-22]. Dostupné z: http://www.net4gas.cz/cs/prepravni-soustava/ ýesko-polský propojovací plynovod (STORK). NET4GAS [online]. [cit. 2013-03-22]. Dostupné z: http://www.net4gas.cz/cs/cesko-polsky-propoj/ PĜeprava a uskladnČní. Zemní plyn [online]. c2007-2010 [cit. 2013-03-22]. Dostupné z: http://www.zemniplyn.cz/doprava/default.htm Historická roþenka statistiky energetiky. Praha: ýeský statistický úĜad, 2013. Dostupné z: http://www.czso.cz/csu/2012edicniplan.nsf/p/8113-12 ZAPLATÍLEK. Zásobování ýeské republiky ropou. Pro-energy magazín: energetické trhy, trendy a perspektivy [online]. 2007, þ. 2 [cit. 2013-03-22]. ISSN 1802-4599. Dostupné z: http://www.pro-energy.cz/clanky2/4.pdf Ropovod IKL. MERO ýR [online]. [cit. 2013-03-23]. Dostupné z: http://www.mero.cz/provoz/ropovod-ikl/ Ropovod Družba. MERO ýR [online]. [cit. 2013-03-23]. Dostupné z: http://www.mero.cz/provoz/ropovod-druzba/ Ropovodná síĢ ýR. MERO ýR [online]. [cit. 2013-03-23]. Dostupné z: http://www.mero.cz/provoz/ropovodna-sit-cr/ Mezinárodní energetická roþenka: energetika, uhelné hornictví, kapalná paliva, plynárenství, elektroenergetika, statistika. 2011. 1. vyd. Praha: Agentura ýSTZ, 2011, 357 s. ISBN 978-80-86028-12-5. Uhelné elektrárny | Výroba elektĜiny. Skupina ýEZ [online]. c2013 [cit. 2013-04-19]. Dostupné z: http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/uhelne-elektrarny.html ýEZ se dohodl na dodávkách uhlí pro elektrárnu Poþerady a prodal Chvaletice. Zprávy.Rozhlas.cz [online]. 2013 [cit. 2013-04-19]. Dostupné z: http://www.rozhlas.cz/zpravy/domaciekonomika/_zprava/cez-se-dohodl-na-dodavkachuhli-pro-elektrarnu-pocerady-a-prodal-chvaletice--1189432 Studie stavu teplárenství [online]. Praha: NárodohospodáĜská fakulta - Vysoká škola ekonomická v Praze, 2011. Dostupné z: http://download.mpo.cz/get/43593/48917/575387/priloha001.pdf Teplárna Trmice [online]. c2013 [cit. 2013-04-19]. Dostupné z: http://www.tetr.cz/cs/uvod.html PĜehled údajĤ o licencích udČlených ERÚ. Energetický regulaþní úĜad [online]. c2007-2008, 2013-04-18 [cit. 2013-04-19]. Dostupné z: http://licence.eru.cz/index.php? VLýEK, Tomáš a Filip ýERNOCH. Energetický sektor ýeské republiky. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2012, 501 s. ISBN 978-802-1059-825. ZmČny palivové základny a zpČtná substituce k hnČdému uhlí. Otázka dostupností HU uvnitĜ a za limity tČžby [online]. Praha: Invicta BOHEMICA, s.r.o., 2007. Dostupné z: svse.aem.cz/081119sd/invicta_vondras.doc HnČdé uhlí. HELIOR CZ [online]. [cit. 2013-04-19]. Dostupné z: http://www.helior.cz/hnede_uhli.html Provoz energetických zaĜízení. Komterm a.s.: Energetické služby [online]. c2012 [cit. 2013-04-19]. Dostupné z: http://www.komterm.cz/produkty-a-sluzby/provozenergetickych-zarizeni#zakladni-informace CTZ s.r.o. [online]. c2009 [cit. 2013-04-19]. Dostupné z: http://www.ctz.mvv.cz/
46
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
[76] Výsledky hospodaĜení. Zásobování teplem Vsetín a.s. [online]. c2011 [cit. 2013-04-19]. Dostupné z: http://www.vsteplo.mvv.cz/Vysledky-hospodareni.html [77] Tiskové zprávy. ArcelorMittal Ostrava a.s. [online]. [cit. 2013-04-19]. Dostupné z: http://www.arcelormittal.com/ostrava/AM_new_s1_cz.html [78] ZEMAN, Bohumil. Sokolovská uhelná nabízí levnČjší teplo Sokolovu a Ostrovu. IDnes [online]. Brno: [s.n.], 2013 [cit. 2013-04-19]. Dostupné z: http://vary.idnes.cz/sokolovska-uhelna-nabizi-levnejsi-teplo-sokolovu-a-ostrovu-prf/vary-zpravy.aspx?c=A130328_153542_vary-zpravy_slv
47
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
SEZNAM OBRÁZKģ A GRAFģ Obr. 1.1: Graf výroby elektĜiny podle typu paliv ve svČtČ [4] Obr. 1.2: RozdČlení uhlí, uhelná Ĝada [14] Obr. 1.3: Lignit [15] Obr. 1.4: HnČdé uhlí [15] Obr. 1.5: ýerné uhlí [15] Obr. 1.6: Antracit [15] Obr. 2.1: Graf výroby elektĜiny podle typu paliv v ýR (2011) [31,32] Obr. 2.2: Graf tČžby a spotĜeby hnČdého uhlí v ýR (2001-2011) [35,37,38,39] Obr. 2.3: Graf vývoje vývozu a dovozu hnČdého uhlí v ýR (2001-2011) [35,37,38] Obr. 2.4: Mapa hnČdouhelných a lignitových pánví v ýR [41] Obr. 2.5: Graf vývoje tČžby hnČdého uhlí spoleþností Severoþeské doly a.s. (2001-2011) [42] Obr. 2.6: Graf vývoje tČžby hnČdého uhlí Skupinou Czech Coal (2001-2011) [39] Obr. 2.7: Graf podílu hnČdouhelných spoleþností na celkové produkci (2001-2011) [39,42] Obr. 2.8: Graf tČžby lignitu v ýR (2001-2011) [35,37,38] Obr. 2.9: Mapa þernouhelných pánví v ýR [35] Obr. 2.10: Graf tČžby, dovozu a vývozu þerného uhlí v ýR (2000-2011) [35,37,38] Obr. 2.11: Mapa výskytu ložisek a zásobníkĤ zemního plynu v ýR [38,50,51] Obr. 2.12: Graf tČžby zemního plynu v ýR (2001-2011) [35,37,38] Obr. 2.13: Graf vývoje vývozu a dovozu zemního plynu v ýR (2001-2011) [60] Obr. 2.14: Mapa soustavy plynovodĤ ýR [57] Obr. 2.15: Graf vývoje dovozu ropy do ýR (2001-2011) [35,37,38] Obr. 2.16: Graf vývoje tČžby a vývozu ropy v ýR (2001-2011) [35,37,38] Obr. 2.17: Mapa výskytu ložisek ropy a ropovodĤ v ýR [35,64] Obr. 3.1: Palivový mix pro výrobu tepla ýR (2010) [43,65] Obr. 3.2: RozdČlení spotĜeby hnČdého a þerného uhlí na výrobu tepla a elektĜiny [43]
SEZNAM TABULEK Tab. 1.1: Odhad zásob a životnosti fosilních paliv [6] Tab. 1.2: Obsah uhlíku, kyslíku (v hoĜlavinČ) a výhĜevnost jednotlivých meziproduktĤ pĜi vzniku uhlí [15] Tab. 1.3: Typické složení a vlastnosti rašeliny [16] Tab. 1.4: Typické složení a vlastnosti ropy [2,23] Tab. 1.5: Složení dvou typĤ zemních plynĤ [30] Tab. 1.6: Vlastnosti zemního plynu [26] Tab. 3.1: Shrnutí elektráren a tepláren spoleþnosti ýEZ v ýR [31,39,42,43,45,65,66,68,69] Tab. 3.2: PĜehled vybraných energetických celkĤ spalujících hnČdé uhlí mimo ýEZ [31,39,42,45,68,70,71,72,73,74,75,76,77,78] Tab. 3.3: PĜehled vybraných energetických celkĤ spalujících þerné uhlí mimo ýEZ [31,70] Tab. 3.4: PĜehled vybraných energetických celkĤ spalujících zemní plyn mimo ýEZ [31,70]
48
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLģ Cdaf Odaf C H N O S Cl
[%] [%] [%] [%] [%] [%] [%] [%]
obsah uhlíku v hoĜlavinČ obsah kyslíku v hoĜlavinČ hmotnostní podíl uhlíku hmotnostní podíl vodíku hmotnostní podíl dusíku hmotnostní podíl kyslíku hmotnostní podíl síry hmotnostní podíl chloru
CNG LNG LPG HU ýU ZP LTO TTO OP
stlaþený zemní plyn (compressed natural gas) zkapalnČný zemní plyn (liquefied natural gas) zkapalnČný ropný plyn (liquefied petroleum gas) hnČdé uhlí þerné uhlí zemní plyn lehký topný olej tČžký topný olej ostatní paliva
Planá n/Luž. ýernožice n/L.
Planá nad Lužnicí ýernožice nad Labem
EPR1 EPR2 EPC ETU2 ECH EME1 EME2 EME3 ELE ETI EHO EPO EDE TDK TVI TTR
Elektrárna PrunéĜov I Elektrárna PrunéĜov II Elektrárna Poþerady Elektrárna Tušimice II Elektrárna Chvaletice Elektrárna MČlník I Elektrárna MČlník II Elektrárna MČlník III Elektrárna Ledvice Elektrárna Tisová Elektrárna Hodonín Elektrárna PoĜíþí Elektrárna DČtmarovice Teplárny DvĤr Králové Teplárna Vítkovice Teplárna Trmice
EHPT
organizaþní jednotka Elektrárny Hodonín, PoĜíþí a Tisová
49
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
SEZNAM PěÍLOH 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
TČžba þerného uhlí v ýR v jednotlivých dolech Celková spotĜeba elektrické a tepelné energie v ýR v letech 2000 až 2010 Struktura spotĜeby hnČdého uhlí Struktura spotĜeby þerného uhlí Struktura spotĜeby zemního plynu Používaná paliva ve vybraných energetických celcích v ýR CD s elektronickou podobou práce
50
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
PěÍLOHY
51
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
PĜíloha 1: TČžba þerného uhlí v ýR v jednotlivých dolech [65]
ƽůĂƌŬŽǀ ƽů<ĂƌǀŝŶĄ ƽů^ ƽůWĂƐŬŽǀ ƽů^D ƽů>ĂnjLJ
ϮϬϬϭ ϱϮϴϭ ͲͲͲ ϯϳϳϱ ϭϵϴϴ ϰϭϮϲ ϰϭϲϭ
ϮϬϬϮ ϱϰϴϵ ͲͲͲ ϯϵϰϱ ϭϴϱϱ ϯϲϰϴ ϰϰϭϲ
dĢǎďĂēĞƌŶĠŚŽƵŚůşǀũĞĚŶŽƚůŝǀljĐŚĚŽůĞĐŚǀƚŝƐ͘ƚƵŶ ϮϬϬϯ ϮϬϬϰ ϮϬϬϱ ϮϬϬϲ ϮϬϬϳ ϮϬϬϴ ϮϬϬϵ ϰϵϰϴ ϰϴϵϴ ϰϴϬϳ ϰϳϳϳ ϱϬϰϵ ϰϵϰϳ ϰϮϯϱ ͲͲͲ ͲͲͲ ͲͲͲ ͲͲͲ ͲͲͲ ϲϬϭϯ ϱϮϵϮ ϯϲϯϱ ϰϮϯϲ ϯϴϴϱ ϯϴϰϭ ϯϲϮϱ ͲͲͲ ͲͲͲ ϭϴϲϳ ϭϴϴϯ ϭϳϭϲ Ϯϱϭϰ ϭϴϴϬ ϭϴϮϳ ϭϱϴϱ ϯϲϰϲ ϯϳϮϴ ϯϴϭϭ ϯϳϳϬ ϰϬϲϲ ϯϴϰϭ ϰϬϭϴ ϯϵϲϰ ϯϱϲϳ ϯϲϳϵ Ϯϰϯϴ ϮϬϭϲ ͲͲͲ ͲͲͲ
ϮϬϭϬ ϰϳϭϴ ϱϮϵϳ ͲͲͲ ϭϱϴϱ ϯϴϮϯ ͲͲͲ
ϮϬϭϭ ϰϯϲϴ ϱϬϰϰ ͲͲͲ Ϯϭϰϲ ϰϭϮϯ ͲͲͲ
ĞůŬĞŵK< ϭϵϯϯϭ ϭϵϯϱϯ ϭϴϬϲϬ ϭϴϯϭϮ ϭϳϴϵϴ ϭϳϯϰϬ ϭϲϲϯϲ ϭϲϲϮϴ ϭϱϭϯϬ ϭϱϳϴϲ ϭϱϲϴϭ
PĜíloha 2: Celková spotĜeba elektrické a tepelné energie v ýR v letech 2000 až 2010 [65]
ZŽŬ ϮϬϬϬ ϮϬϬϭ ϮϬϬϮ ϮϬϬϯ ϮϬϬϰ ϮϬϬϱ ϮϬϬϲ ϮϬϬϳ ϮϬϬϴ ϮϬϬϵ ϮϬϭϬ
ĞůŬŽǀĄƐƉŽƚƎĞďĂĞůĞŬƚƌŝĐŬĠĂƚĞƉĞůŶĠĞŶĞƌŐŝĞ ůĞŬƚƌŝĐŬĄĞŶĞƌŐŝĞ dĞƉĞůŶĄĞŶĞƌŐŝĞ 'tŚ ϰϳϵϱϳ ϰϵϰϯϭ ϰϵϱϬϱ ϱϬϲϱϭ ϱϮϯϲϵ ϱϯϳϯϬ ϱϱϱϰϭ ϱϱϵϮϱ ϱϲϱϮϯ ϱϯϰϮϰ ϱϱϲϭϭ
d: ϮϬϬϵϰϵ ϮϬϳϳϰϰ ϭϴϴϯϱϳ ϭϴϰϱϳϲ ϭϴϯϰϲϭ ϭϴϬϳϬϲ ϭϳϰϱϭϮ ϭϲϬϬϭϵ ϭϱϲϯϳϮ ϭϰϳϭϯϰ ϭϲϱϲϱϴ
52
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních f paliv v ýR
PĜíloha 3: Struktura spotĜeby hnČdého h uhlí [65]
Struktura spotĜeby hnČdého uhlí 4% 4% koneþná spotĜeba
16%
vsázka na výrobu elektĜiny vsázka na výrobu tepla
76%
vsázka do procesuu zušlechĢování palliv
PĜíloha 4: Struktura spotĜeby þerného þ uhlí [65]
Struk ktura spotĜeby þerného uhlí
koneþná spotĜeba
% 16% 7% 12%
vsázka na výrobu elektĜiny
65%
vsázka na výrobu tepla vsázka do procesuu zušlechĢování palliv
53
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních f paliv v ýR
PĜíloha 5: Struktura spotĜeby zemního z plynu [65]
Stru uktura spotĜeby zemního plyn nu 2,10%
1,32%
0 0,20% 1,67%
koneþná spotĜebba vsázka paliv naa výrobu tepla celkem
16,77%
vsázka paliv naa výrobu elektĜiny celkem
77,93%
provozovací spotĜeba pĜi zušlechĢování paliv provozovací spotĜeba pĜi tČžbČ a úpravČ paliv ztráty v rozvoduu energie, skládce a dopravČ paliv
54
Tomáš Trávníþek
FSI VUT v BrnČ – EÚ OEI
Využití fosilních paliv v ýR
PĜíloha 6: Používaná paliva ve vybraných energetických celcích v ýR [31] ^ƉŽůĞēŶŽƐƚŝ͕ĞůĞŬƚƌĄƌŶLJĂƚĞƉůĄƌŶLJ WƌĂǎƐŬĄƚĞƉůĄƌĞŶƐŬĄĂ͘Ɛ͘ ůƉŝƋ'ĞŶĞƌĂƚŝŽŶ;ͿƐ͘ƌ͘Ž͘;<ůĂĚŶŽͲƵďƐŬĄͿ ůƉŝƋ'ĞŶĞƌĂƚŝŽŶ;ͿƐ͘ƌ͘Ž͘;<ůĂĚŶŽ//͘Ϳ ĂůŬŝĂ<ŽůşŶ͕Ă͘Ɛ͘ sljƌŽďĂĂƉƌŽĚĞũƚĞƉůĂWƎşďƌĂŵĂ͘Ɛ͘ dĞƉůĄƌŶĂĞƐŬĠƵĚĢũŽǀŝĐĞ͕Ă͘Ɛ͘ dĞƉůĄƌŶĂ^ƚƌĂŬŽŶŝĐĞ͕Ă͘Ɛ͘ dĞƉůĄƌŶĂdĄďŽƌ͕Ă͘Ɛ͘ WůnjĞŸƐŬĄƚĞƉůĄƌĞŶƐŬĄ͕Ă͘Ɛ͘ hŶŝƚĞĚŶĞƌŐLJ͕Ă͘Ɛ͘;<ŽŵŽƎĂŶLJͿ ůĞŬƚƌĄƌŶLJKƉĂƚŽǀŝĐĞ͕Ă͘Ɛ͘ <ŽŶƚƌĂĐƚŝŶŐ;dĞƉůĄƌŶĂEĄĐŚŽĚͿ dĞƉůĄƌŶĂKƚƌŽŬŽǀŝĐĞĂ͘Ɛ͘ dĞƉůĄƌŶLJƌŶŽ͕Ă͘Ɛ͘ ĂůŬŝĂĞƐŬĄƌĞƉƵďůŝŬĂ͕Ă͘Ɛ͘;KůŽŵŽƵĐͿ ĂůŬŝĂĞƐŬĄƌĞƉƵďůŝŬĂ͕Ă͘Ɛ͘;KƐƚƌĂǀĂͲWƎşǀŽnjͿ ĂůŬŝĂĞƐŬĄƌĞƉƵďůŝŬĂ͕Ă͘Ɛ͘;WƎĞƌŽǀͿ ĂůŬŝĂĞƐŬĄƌĞƉƵďůŝŬĂ͕Ă͘Ɛ͘;dĞƉůĄƌŶĂ^ĂƌŵĄĚLJͿ ĂůŬŝĂĞƐŬĄƌĞƉƵďůŝŬĂ͕Ă͘Ɛ͘;dĞƉůĄƌŶĂ<ĂƌǀŝŶĄͿ ĂůŬŝĂĞƐŬĄƌĞƉƵďůŝŬĂ͕Ă͘Ɛ͘;dƎĞďŽǀŝĐĞͿ ^WK>EĂ͘Ɛ͘;EĞƌĂƚŽǀŝĐĞͿ a
Ƶǎ͘Ϳ WůnjĞŸƐŬĄĞŶĞƌŐĞƚŝŬĂĂ͘Ɛ͘ dĞƉůĄƌŶĂsƎĞƐŽǀĄ;^hͿ d,ZD͕ƐƉŽů͘Ɛƌ͘Ž͘;ŚŽŵƵƚŽǀͿ DŽŶĚŝaƚĢƚşĂ͘Ɛ͘ DŽƌĂǀƐŬĄĞŶĞƌŐĞƚŝĐŬĄĂ͘Ɛ͘;ĚƎşǀĞ>ŽǀŽĐŚĞŵŝĞͿ hE/WdZK>ZW͕Ɛ͘ƌ͘Ž͘;>ŝƚǀşŶŽǀͿ ^LJŶƚŚĞƐŝĂ͕Ă͘Ɛ͘;WĂƌĚƵďŝĐĞͿ ůƉŝƋ'ĞŶĞƌĂƚŝŽŶ;ͿƐ͘ƌ͘Ž͘;dĞƉůĄƌŶĂůşŶͿ ^͕Ă͘Ɛ͘;ěĄƌŶĂĚ^ĄnjĂǀŽƵͿ ƌĐĞůŽƌDŝƚƚĂůŶĞƌŐLJKƐƚƌĂǀĂƐ͘ƌ͘Ž ŶĞƌŐĞƚŝŬĂdƎŝŶĞĐ͕Ă͘Ɛ͘
WĂůŝǀĂ h h͕,h͕ŝŽŵĂƐĂ͕KůĞũĞ͕W W ,h͕W͕ŝŽŵĂƐĂ ,h ,h͕W ,h͕ŝŽŵĂƐĂ ,h͕>dK ,h͕W͕ŝŽŵĂƐĂ ,h͕W ,h ,h͕W ,h W ,h͕h͕ŝŽŵĂƐĂ h͕KW͕ŝŽŵĂƐĂ h͕>dK h͕W͕ŝŽŵĂƐĂ h͕KW͕ŝŽŵĂƐĂ h͕>dK ,h h͕,h͕W͕>dK͕ŝŽŵĂƐĂ ,h͕ŝŽŵĂƐĂ ,h͕W͕>dK ,h͕W͕KƐƚĂƚŶşƉĞǀŶĄƉĂůŝǀĂ ,h ,h͕>dK͕ŝŽŵĂƐĂ ,h͕KW ,h͕KW͕>dK h͕ddK͕,h h͕,h͕^ŬůĄĚŬŽǀljƉůLJŶ͕ŝŽŵĂƐĂ ,h͕W h;ŚƵƚŶşƉůLJŶͿ W͕dW͕h͕KƐƚĂƚŶşƉůLJŶLJ h͕W͕ŝŽŵĂƐĂ
55