Studie: Zadavatel: Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR. Zpracovatel: IREAS, o.p.s.

Transkript

1 Studie: Posouzení dopadů navrhované směrnice EP a Rady o omezení některých znečišťujících látek do ovzduší ze středních spalovacích zařízení Zadavatel: Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR Zpracovatel: IREAS, o.p.s. Ing. Ondřej Vojáček, Ph.D. Ing. Jan Macháč Mgr. Ladislav Sobotka Ing. Zdeněk Funda Ing. Jiří Louda Bc. Martin Kratochvíl

2 OBSAH: Úvod Střední spalovací zdroje v ČR Střední spalovací zařízení neplnící navrhované emisní limity Tuhé znečišťující látky (TZL) Oxidy síry (SOx) Oxidy dusíku (NOx)...14 Analýza dopadů Směrnice na: Zdroje spalující uhlí tříděné Stávající starší typy kotlů Stávající opatření snižující emise Možná technologická opatření pro plnění emisních limitů dle Směrnice Analýza dopadů plnění návrhu emisních limitů na mikroekonomické úrovni Makroekonomická analýza dopadů plnění návrhu emisních limitů Směrnice na zdrojovou základnu ČR Zdroje spalující uhlí prachové Stávající opatření snižující emise Možná technologická opatření pro plnění emisních limitů dle Směrnice Analýza dopadů plnění návrhu emisních limitů na mikroekonomické úrovni Makroekonomická analýza dopadů plnění návrhu emisních limitů Směrnice na zdrojovou základnu ČR Zdroje spalující biomasu Stávající opatření snižující emise Možná technologická opatření pro plnění emisních limitů dle Směrnice Zdroje spalující kapalná paliva (lehké a těžké topné oleje, mazut, topná nafta) Zdroje spalující bioplyn Ekonomická analýza dopadů plnění návrhu emisních limitů Úspory emisí Úspory emisí u tříděného uhlí Úspory emisí u prachového uhlí Úspory emisí u biomasy Úspory emisí u bioplynu Porovnání efektivity vyvolaných opatření Závěry a doporučení Zdroje...64

3 Úvod Předkládaná studie hodnotí ekonomické dopady návrhu Evropské komise regulace středních spalovacích zdrojů, který zveřejnila 18. prosince 2013 pod názvem Balíček opatření na ozdravení vzduchu v Evropě, jehož součástí je i návrh nové Směrnice na snížení znečištění ze středních spalovacích zařízení s instalovaným tepelným příkonem 1-50 MWt (dále jako směrnice MCP, nebo Směrnice). Tabulka 1. zobrazuje předpokládané dopady Směrnice pro jednotlivé analyzované scénáře dle podkladové studie AMEC (2014), ze které vychází Evropská komise pro zveřejněnou analýzu dopadů Směrnice (European Commision, 2013). Tabulka 1: Náklady na dosažení navrhovaných emisních limitů dle jednotlivých variant (mil. CZK) IED MW Most Stringent MS Gothenburg SULES SO NOx TZL Celkem Zdroj: Vlastní úprava dle AMEC, 2014 (str ) Z tabulky je zřejmé, že přepokládané roční náklady Směrnice se pro jednotlivé scénáře pohybují od 160 do 630 mil. Kč, s průměrnými ročními náklady na úrovni 492 mil. Kč, přičemž Evropskou komisí preferovaný scénář je ve sloupci Gothenburg s ročními náklady ve výši 160 mil. Kč. Předkládaná studie podrobila možné dopady návrhu Směrnice podrobné mikroekonomické (Vojáček, 2010a; Vojáček 2010b; Pur, 2010; IREAS, 2011; e-academia, 2011) a makroekonomické analýze a v závěru přináší vlastní odhad nákladů a dalších dopadů Směrnice na zdrojovou základnu v České republice. 1

4 1. Střední spalovací zdroje v ČR V České republice se nachází přibližně středních spalovacích zdrojů 1, které představují 4,69 % z celkového počtu středních spalovacích zdrojů v EU. (V rámci celé studie se pod pojmem zdroj rozumí jeden kotel či spalovací zařízení. Dále uváděné příkony jsou, pokud není uvedeno jinak, brány jako jednotkové.) V závislosti na druhu spalovaného paliva lze tyto zdroje členit následovně: Tabulka 1.1: Počty středních spalovacích zařízení dle druhu paliva a příkonového pásma Příkonové pásmo Celkem Druh paliva 1 až 4.9 MW 5 až 19.9 MW 20 až 50 MW Počet zdrojů Podíl Tříděné hnědé a černé uhlí % Prachové hnědé a černé uhlí % Dřevo a biomasa % Topný olej a nafta % Zemní plyn % Bioplyn % Celkem % Zdroj: databáze REZZO Největší zastoupení mezi středními spalovacími zdroji tak mají zdroje spalující zemní plyn (79 %), a to v podobném poměru ve všech příkonových pásmech. Ostatní druhy paliva jsou zastoupeny v počtu několika stovek zařízení, tj. na úrovni nižších jednotek procent. Rozložení četností dle jednotlivých paliv ilustruje následující graf, jednotlivé histogramy jsou uvedeny níže. Graf 1.1: Počty středních spalovacích zdrojů dle druhu paliva a příkonového pásma 1 Celkem středních spalovacích zdrojů k datu , údaje z databáze REZZO 2

5 Zdroje spalující zemní plyn mají skutečně dominantní podíl, kvůli kterému nejsou počty zdrojů v nejmenších kategoriích na první pohled patrné. Z tohoto důvodu následuje graf 1.2, ve kterém jsou zdroje spalující zemní plyn vynechány. Graf 1.2: Počty středních spalovacích zdrojů dle druhu paliva a příkonového pásma, bez zemního plynu Detailní rozložení četností středních spalovacích zdrojů dle příkonu ilustrují následující histogramy: Graf : Histogramy počtu zdrojů dle paliva 3

6 Odvětvová struktura zdrojů Nejvíce středních spalovacích zdrojů je v příkonovém pásmu 1-50 MW využíváno pro vytápění domácností, podnikatelského sektoru a veřejných institucí, a to celkem zdrojů, které představují 66,6 % celkového počtu. Dle odvětvové struktury lze střední spalovací zdroje řadit následovně: Tabulka 1.2: Počty zdrojů dle příkonového pásma a odvětví Odvětví Zdroj: vlastní analýza na základě dat z REZZO Počty zdrojů 1-4,9 MW Počty zdrojů 5-50 MW Celkem Rafinérie ropy Zpracování uhlí (brikety, koks, zplyňování) Železo a ocel Neželezné kovy Chemické produkty Buničina, papír a tisk Potraviny, nápoje a tabák Ostatní průmyslové procesy (např. obalovny, zařízení pro výrobu uhlíku, výroba dřevěného uhlí) Kompresní stanice Spalovací zařízení pro výrobu elektřiny a tepla pro domácnosti, podnikatelský sektor a veřejné instituce Spalovací zařízení v zemědělství, lesnictví a rybářství Spalovací zařízení v armádě (kotelny pro otop budov) Spalovny nemocničních odpadů (hlavní činnost) Spalovny průmyslových odpadů (hlavní činnost) Celkem Detailnější rozdělení 6 základních druhů paliva pro příkonová pásma 1-4,9 a 5-50 MW je obsaženo v tabulkách 1.3 a 1.4. Tabulka 1.3: Počty zdrojů dle skupin paliv a odvětví pro příkonové pásmo 1-4,9 MW Odvětví Tříděné uhlí Prachové uhlí Biomasa Kapalná paliva Zemní plyn Bioplyn Celkový počet zdrojů 1-4,9 MW Rafinérie ropy Zpracování uhlí (brikety, koks, zplyňování) Železo a ocel Neželezné kovy Chemické produkty Buničina, papír a tisk Potraviny, nápoje a tabák Ostatní průmyslové procesy (např. obalovny, zařízení pro výrobu uhlíku, výroba dřevěného uhlí) Kompresní stanice Spalovací zařízení pro výrobu elektřiny a tepla pro domácnosti, podnikatelský sektor a veřejné instituce Spalovací zařízení v zemědělství, lesnictví a rybářství Spalovací zařízení v armádě (kotelny pro otop budov) Spalovny nemocničních odpadů (hlavní činnost) Spalovny průmyslových odpadů (hlavní činnost) Celkem

7 Tabulka 1.4: Počty zdrojů dle skupin paliv a odvětví pro příkonové pásmo 5-50 MW Odvětví Tříděné uhlí Prachové uhlí Biomasa Kapalná paliva Zemní plyn Bioplyn Celkový počet zdrojů 5-50 MW Rafinérie ropy Zpracování uhlí (brikety, koks, zplyňování) Železo a ocel Neželezné kovy Chemické produkty Buničina, papír a tisk Potraviny, nápoje a tabák Ostatní průmyslové procesy (např. obalovny, zařízení pro výrobu uhlíku, výroba dřevěného uhlí) Kompresní stanice Spalovací zařízení pro výrobu elektřiny a tepla pro domácnosti, podnikatelský sektor a veřejné instituce Spalovací zařízení v zemědělství, lesnictví a rybářství Spalovací zařízení v armádě (kotelny pro otop budov) Spalovny nemocničních odpadů (hlavní činnost) Spalovny průmyslových odpadů (hlavní činnost) Celkem Výroba tepla Uvedené zdroje vyrobí ročně přibližně GJ tepla, přičemž 74 % tepla je vyrobeno ze zemního plynu. Druhým nejčastějším palivem je biomasa, ze které je vyrobeno 7,9 % tepla. Detailní členění uvádí tabulka 1.5: Tabulka 1.5: Roční výroba tepla dle palivových skupin Z toho vyrobeno v sektoru Podíl na výrobě v sektoru Celková roční výroba Podíl na spalovacích zařízení pro výrobu spalovacích zařízení pro Skupina tepla v GJ pro kategorii celkové elektřiny a tepla pro výrobu elektřiny a tepla pro 1-50 MW výrobě tepla domácnosti, podnikatelský domácnosti, podnikatelský sektor a veřejné instituce sektor a veřejné instituce Tříděné uhlí ,5% ,9% Prachové uhlí ,3% ,0% Biomasa ,9% ,7% Kapalná paliva ,4% ,6% Zemní plyn ,3% ,3% Bioplyn ,6% ,6% Celkem % % Zdroj: vlastní analýza na základě dat z REZZO Z výše uvedené tabulky dále vyplývá, že v sektoru spalovacích zařízení pro výrobu elektřiny a tepla pro domácnosti, podnikatelský sektor a veřejné instituce je vyrobeno % tepla z jednotlivých kategorií tříděného a prachového uhlí a biomasy. V absolutním měřítku pochází v tomto sektoru nejvíce tepla ze zemního plynu (71 %). 5

8 Emise středních spalovacích zdrojů v příkonovém pásmu 1 50 MW Dle databáze REZZO lze vyčíslit roční emise středních spalovacích zdrojů na 702 tun TZL, tun S0 2 a tun NOx. Tato agregátní čísla je však nutné brát s jistou rezervou (spodní hranice ročních emisí), neboť ne ke všem zdrojům jsou v REZZO dostupné údaje. Roční emise lze dle spalovaného paliva členit následovně: Tabulka 1.6: Emise středních spalovacích zdrojů dle paliv (t/rok) Zdroj: vlastní analýza na základě dat z REZZO Z tabulky je patrný zejména vysoký podíl zdrojů spalujících hnědé uhlí na emisích všech znečišťujících látek. Zdroje spalující zemní plyn pak mají dominantní podíl na emisích NOx. 6

9 Zdroje o instalovaném tepelném příkonu od 0,5 MW do 1 MW Vzhledem k úvahám regulátora o regulaci zdrojů s příkonem v rozmezí 0,5 MW až 1 MW je žádoucí zmapovat jejich počty v ČR. Jak ukazuje následující tabulka, 87 % zařízení z celkových zdrojů o této velikosti spaluje zemní plyn. Další palivové kategorie jsou zastoupeny v průměru 83 zdroji, z toho nejvíce bioplynem (134 zdrojů) a topným olejem spolu s naftou (130 zdrojů). Tabulka 1.7: Dělení středních spalovacích zdrojů s příkonem 0,5 1 MW dle druhu paliva Typ paliva Počet zdrojů s příkonem Podíl 0,5 1 MW Tříděné hnědé a černé uhlí 64 2% Prachové hnědé a černé uhlí 1 0% Dřevo a biomasa 85 3% Topný olej a nafta 130 4% Zemní plyn % Bioplyn 134 4% Celkem % Zdroj: vlastní analýza na základě dat REZZO Rozložení zdrojů do jednotlivých odvětví je zachyceno v následující tabulce: Tabulka 1.8: Počty zdrojů dle skupin paliv a odvětví pro příkonové pásmo 0,5-1 MW Odvětví Zdroj: vlastní analýza na základě dat REZZO Tříděné uhlí Prachové uhlí Biomasa Kapalná paliva Zemní plyn Bioplyn Celkový počet zdrojů 0,5-0,9 MW Rafinérie ropy Zpracování uhlí (brikety, koks, zplyňování) Železo a ocel Neželezné kovy Chemické produkty Buničina, papír a tisk Potraviny, nápoje a tabák Ostatní průmyslové procesy (např. obalovny, zařízení pro výrobu uhlíku, výroba dřevěného uhlí) Kompresní stanice Spalovací zařízení pro výrobu elektřiny a tepla pro domácnosti, podnikatelský sektor a veřejné instituce Spalovací zařízení v zemědělství, lesnictví a rybářství Spalovací zařízení v armádě (kotelny pro otop budov) Spalovny nemocničních odpadů (hlavní činnost) Spalovny průmyslových odpadů (hlavní činnost) Celkem

10 Zdroje s instalovaným tepelným příkonem od 0,5 MW do 1 MW vykazují následující charakteristiky: Tabulka 1.9: Emise a emisní koncentrace zdrojů s příkonem 0,5 až 1 MW Zdroj: Vlastní analýza na základě dat z REZZO *Údaje jsou vztaženy k těm zdrojům, pro které byly hodnoty v REZZO uvedeny, nejsou zde dopočítávány emise pro zdroje, kde tyto údaje chybí Z tabulky je patrné, že největšími emitenty TZL jsou v příkonovém pásmu 0,5 1 MW zdroje spalující tříděné uhlí, dřevo a biomasu, zatímco největšími emitenty SO 2 jsou zdroje spalující tříděné uhlí a bioplyn. Většinu NOx emitují zdroje spalující bioplyn a zemní plyn. 8

11 2. Střední spalovací zařízení neplnící navrhované emisní limity 2.1. Tuhé znečišťující látky (TZL) Odhadovaný počet středních spalovacích zdrojů neplnících navrhované emisní limity pro TZL je 670, tj. 9,99 % všech zařízení. Podíl zdrojů neplnících emisní limity (dále uváděno jako EL ) závisí zejména na typu paliva. Navržené EL neplní 90 % zdrojů spalujících tříděné uhlí. Odhad 670 zdrojů neplnících navržený EL je vytvořen na základě identifikace 387 konkrétních zdrojů v různých palivových kategoriích. Nejčetnějšími palivy neplnícími nově navrhované emisní limity jsou hnědé uhlí tříděné (168 zdrojů bylo identifikováno a lze odhadovat 247 zdrojů neplnících EL) a dřevo (111 zdrojů bylo identifikováno a lze odhadovat 164 zdrojů neplnících EL). Detailní data shrnuje následující tabulka 2.1. Pro zemní plyn a bioplyn nejsou EL stanoveny. Tabulka 2.1: Odhad celkového počtu zdrojů neplnících navrhované emisní limity, 1-50 MW TZL u zdrojů 1-50 MW Zdroje s dostupnými údaji Z toho neplní nové EL Zdroje s dostupnými údaji neplnící nové EL Celkem zdrojů 1-50 MW Odhadovaný počet zdrojů neplnících EL Zdroje s dostupným i údaji / zdroje celkem Průměrná koncentrace přesahující EL (mg/m 3 ) Hnědé uhlí tříděné % % 91 Hnědé uhlí prachové % % 79 Černé uhlí tříděné % % 48 Černé uhlí prachové % % 33 Koks % % 23 Dřevo % % 74 Bylinná biomasa % % 25 Jiný druh biomasy % % 68 Jiné tuhé palivo % % 108 Topné oleje vysokosirné % % 34 Topné oleje nízkosirné % % 50 Plynové oleje pro topení % % 8 Topná nafta % % 40 Jiná kapalná paliva % % 39 Zemní plyn Bioplyn Celkem ,5% % 77 Zdroj: Vlastní analýza na základě dat z REZZO Vzhledem k odlišným technologiím, které umožňují plnit navržené EL u různě velkých zdrojů, je vhodné rozdělit navržené zdroje do dvou příkonových pásem 1 až 4,99 MW a 5 až 50 MW. 9

12 Tabulka 2.2: Odhad počtu zdrojů neplnících navrhované EL dle příkonových pásem TZL Zdroje s dostupnými údaji Z toho neplní nové EL 1 až 4.99 MW 5 až 50 MW Zdroje s Zdroje s Celkem Odhadovaný Zdroje s Z toho dostupnými dostupnými zdrojů počet zdrojů dostupným neplní nové údaji údaji neplnící MW neplnících EL i údaji EL neplnící nové EL nové EL Celkem zdrojů 5-50 MW Odhadovan ý počet zdrojů neplnících EL Hnědé uhlí tříděné % % Hnědé uhlí prachové % % Černé uhlí tříděné 1 0 0% % 5 5 Černé uhlí prachové 0 0 0% % 7 3 Koks % % 2 0 Dřevo % % Bylinná biomasa % % 0 0 Jiný druh biomasy % % Jiné tuhé palivo % % 3 0 Topné oleje vysokosirné 0 0 0% % 7 5 Topné oleje nízkosirné % % Plynové oleje pro topení % % 17 0 Topná nafta % % 9 0 Jiná kapalná paliva % % 12 8 Zemní plyn Bioplyn Celkem % % Zdroj: Vlastní analýza na základě dat z REZZO Z tabulky 2.2 je patrné, že co do počtu jsou klíčové zdroje v příkonovém pásmu 1 až 4,99 MW. Podíl zdrojů neplnících navrhované emisní limity je v obou příkonových pásmech srovnatelný a odchyluje se výrazněji pouze v případech, kdy je v jedné z kategorií menší počet pozorování. Klasifikace paliv je v této fázi co nejdetailnější, za účelem kvantifikace nákladů na splnění emisních limitů však budou palivové kategorie vykazující podobné charakteristiky a náklady sloučeny. Graficky lze zjištěné hodnoty ilustrovat následovně: Graf 2.1 a 2.2: Počty zdrojů plnících EL pro TZL v příkonových pásmech 1 až 4,99 a 5 50 MW Zdroj: Vlastní analýza na základě dat z REZZO 10

13 Uvedené grafy ilustrují poměry zdrojů, které plní a neplní EL, ve srovnání se zdroji, u kterých nejsou dostupné údaje. U zdrojů bez dostupných údajů (šedě) tak bylo nutné podíl zdrojů neplnících EL vhodně extrapolovat i na zdroje bez dostupných údajů. Zatímco v příkonovém pásmu 5 50 MW jsou u většiny zdrojů údaje dostupné, v příkonovém pásmu do 5 MW existují paliva jako např. skupina topných olejů, u kterých je odhad zatížen vyšší nejistotou. Relativně nejpřísnější jsou navržené emisní limity pro TZL pro kategorii zdrojů spalujících biomasu (dřevo, bylinná biomasa, jiné druhy biomasy), neboť průměrné koncentrace TZL jsou nyní v obou příkonových skupinách vyšší o mg/m 3 než navržený emisní limit. Druhou skupinu představuje hnědé uhlí, u kterého jsou průměrné koncentrace vyšší o mg/m 3 než navržený emisní limit. Graf 2.3: Průměrná koncentrace přesahující navržené emisní limity pro TZL (mg/m 3 ) 2.2. Oxidy síry (SOx) Odhadovaný počet středních spalovacích zdrojů neplnících navrhované emisní limity pro SOx je 776, tj. 11,57 % všech zařízení. Podíl zdrojů neplnících EL je velmi závislý na typu paliva. Navržené EL neplní 98 % zdrojů spalujících tříděné uhlí. Odhad 776 zdrojů neplnících navržený EL je vytvořen na základě identifikace 361 konkrétních zdrojů v různých palivových kategoriích. Nejčetnějšími palivy neplnícími nové emisní limity jsou hnědé uhlí tříděné (180 neplnících zdrojů bylo identifikováno a lze odhadovat 268 zdrojů neplnících EL) a topné oleje nízkosirné (37 zdrojů bylo identifikováno a lze odhadovat 136 zdrojů neplnících EL). Detailní data shrnuje následující tabulka 2.3. U zemního plynu nejsou uvedeny údaje o plnění EL z důvodů jejich neexistence. 11

14 Tabulka 2.3: Odhad celkového počtu zdrojů neplnících navrhované emisní limity, 1-50 MW SOx u zdrojů 1-50 MW Zdroje s dostupnými údaji Z toho neplní nové EL Zdroje s dostupnými údaji neplnící nové EL Celkem zdrojů 1-50 MW Odhadovaný počet zdrojů neplnících EL Zdroje s dostupnými údaji / zdroje celkem Průměrná koncentrace přesahující EL (mg/m 3 ) Hnědé uhlí tříděné % % 1343 Hnědé uhlí prachové % % 1539 Černé uhlí tříděné % % 1040 Černé uhlí prachové % % 203 Koks % % 539 Dřevo % % 411 Bylinná biomasa % % 105 Jiný druh biomasy % % 620 Jiné tuhé palivo % % 1114 Topné oleje vysokosirné % % 1062 Topné oleje nízkosirné % % 1004 Plynové oleje pro topení % % 614 Topná nafta % % 1132 Jiná kapalná paliva % % 293 Zemní plyn Bioplyn % % 144 Celkem ,3% ,1% 1116 Zdroj: Vlastní analýza na základě dat z REZZO Vzhledem k odlišným technologiím, které umožňují plnit navržené EL u různě velkých zdrojů, je vhodné rozdělit navržené zdroje do dvou příkonových pásem 1 až 4,99 MW a 5 až 50 MW. Tabulka 2.4: Odhad počtu zdrojů neplnících navrhované EL dle příkonových pásem SOx Zdroje s dostupnými údaji Z toho neplní nové EL Zdroj: Vlastní analýza na základě dat z REZZO 1 až 4.99 MW 5 až 50 MW Zdroje s Zdroje s Celkem Odhadovaný Zdroje s Z toho dostupnými dostupnými zdrojů počet zdrojů dostupnými neplní nové údaji údaji neplnící MW neplnících EL údaji EL neplnící nové EL nové EL Celkem zdrojů 5-50 MW Odhadovan ý počet zdrojů neplnících EL Hnědé uhlí tříděné % % Hnědé uhlí prachové % % Černé uhlí tříděné % % 5 5 Černé uhlí prachové 0 0 0% % 7 6 Koks % % 2 0 Dřevo % % 22 3 Bylinná biomasa % % 0 0 Jiný druh biomasy % % 15 2 Jiné tuhé palivo % % 3 3 Topné oleje vysokosirné 0 0 0% % 7 7 Topné oleje nízkosirné % % Plynové oleje pro topení % % 17 0 Topná nafta % % 9 0 Jiná kapalná paliva % % 12 4 Zemní plyn Bioplyn % % 9 7 Celkem % % Z tabulky 2.4 je patrné, že co do počtu jsou klíčové zdroje v příkonovém pásmu 1 až 4,99 MW, neboť sem spadá 78 procent všech neplnících zdrojů (605 zdrojů v prvním 12

15 pásmu a 171 zdrojů ve druhém). Podíl zdrojů neplnících navrhované emisní limity u jednotlivých paliv je v obou příkonových pásmech srovnatelný. Klasifikace paliv je v této fázi co nejdetailnější, za účelem kvantifikace nákladů na splnění emisních limitů však budou palivové kategorie vykazující podobné charakteristiky a náklady sloučeny. Graficky lze zjištěné hodnoty ilustrovat následovně: Graf 2.4 a 2.5: Počty zdrojů plnících EL pro SOx v příkonových pásmech 1 až 4,99 a 5 50 MW Zdroj: Vlastní analýza na základě dat z REZZO Uvedené grafy ilustrují poměry zdrojů, které plní a neplní EL, ve srovnání se zdroji, u kterých nejsou dostupné údaje. U zdrojů bez dostupných údajů (šedě) tak bylo nutné podíl zdrojů neplnících EL extrapolovat i na zdroje bez dostupných údajů na základě provedeného výběrového šetření. Největšího snížení emisních limitů pro SOx oproti současným koncentracím by došlo zejména v kategoriích zařízení spalujících uhlí a topné oleje, neboť průměrné koncentrace SOx jsou nyní v obou příkonových skupinách vyšší o mg/m 3 než navržený emisní limit. Graf 2.6: Průměrná koncentrace přesahující navržené emisní limity pro SOx (mg/m 3 ) Zdroj: Vlastní analýza na základě dat z REZZO 13

16 2.3. Oxidy dusíku (NOx) Odhadovaný počet středních spalovacích zdrojů neplnících navrhované emisní limity pro NOx je 598, tj. 8,91 % všech zařízení. Podíl zdrojů neplnících EL je velmi závislý na typu paliva. Navržené EL neplní 80 % zdrojů spalujících bioplyn, zatímco navržené EL plní všechny zdroje spalující uhlí. Odhad 598 zdrojů neplnících navržený EL je vytvořen na základě identifikace 346 konkrétních zdrojů v různých palivových kategoriích. Nejčetnějšími palivy neplnícími nové emisní limity jsou zemní plyn (145 neplnících zdrojů bylo identifikováno a lze odhadovat 204 zdrojů neplnících EL) a topné oleje nízkosirné (61 zdrojů bylo identifikováno a lze odhadovat 122 zdrojů neplnících EL). Detailní data shrnuje následující tabulka 2.5. Tabulka 2.5: Odhad celkového počtu zdrojů neplnících navrhované emisní limity, 1-50 MW NOx u zdrojů 1-50 MW Zdroje s dostupnými údaji Z toho neplní nové EL Zdroje s dostupnými údaji neplnící nové EL Celkem zdrojů 1-50 MW Odhadovaný počet zdrojů neplnících EL Zdroje s dostupnými údaji / zdroje celkem Průměrná koncentrace přesahující EL (mg/m 3 ) Hnědé uhlí tříděné % % 0 Hnědé uhlí prachové % % 0 Černé uhlí tříděné 4 0 0% % 0 Černé uhlí prachové 7 0 0% % 0 Koks 3 0 0% % 0 Dřevo % % 203 Bylinná biomasa 3 0 0% % 0 Jiný druh biomasy % % 1170 Jiné tuhé palivo % % 0 Topné oleje vysokosirné 3 0 0% % 0 Topné oleje nízkosirné % % 205 Plynové oleje pro topení % % 106 Topná nafta % % 1578 Jiná kapalná paliva % % 172 Zemní plyn % % 266 Bioplyn % % 214 Celkem ,5% % 332 Zdroj: Vlastní analýza na základě dat z REZZO Vzhledem k odlišným technologiím, které umožňují plnit navržené EL u různě velkých zdrojů, je vhodné rozdělit navržené zdroje do dvou příkonových pásem 1 až 4,99 MW a 5 až 50 MW. 14

17 Tabulka 2.6: Odhad počtu zdrojů neplnících navrhované EL dle příkonových pásem NOx Zdroje s dostupnými údaji Z toho neplní nové EL Zdroj: Vlastní analýza na základě dat z REZZO 1 až 4.99 MW 5 až 50 MW Zdroje s Zdroje s Celkem Odhadovaný Zdroje s Z toho dostupnými dostupnými zdrojů počet zdrojů dostupnými neplní nové údaji údaji neplnící MW neplnících EL údaji EL neplnící nové EL nové EL Celkem zdrojů 5-50 MW Odhadovan ý počet zdrojů neplnících EL Hnědé uhlí tříděné % % 31 0 Hnědé uhlí prachové % % 66 0 Černé uhlí tříděné 0 0 0% % 5 0 Černé uhlí prachové 0 0 0% % 7 0 Koks 3 0 0% % 2 0 Dřevo % % 22 2 Bylinná biomasa 3 0 0% % 0 0 Jiný druh biomasy % % 15 1 Jiné tuhé palivo 7 0 0% % 3 0 Topné oleje vysokosirné 0 0 0% % 7 0 Topné oleje nízkosirné % % Plynové oleje pro topení % % 17 2 Topná nafta % % 9 2 Jiná kapalná paliva % % 12 8 Zemní plyn % % Bioplyn % % 9 0 Celkem % % Z tabulky 2.6 je patrné, že co do počtu jsou klíčové zdroje v příkonovém pásmu 1 až 4,99 MW, neboť sem spadá 83 procent všech neplnících zdrojů (509 zdrojů z prvního pásma ve srovnání s 89 zdroji z druhého pásma). Podíl zdrojů neplnících navrhované emisní limity u jednotlivých paliv je v obou příkonových pásmech srovnatelný. Klasifikace paliv je v této fázi co nejdetailnější, za účelem kvantifikace nákladů na splnění emisních limitů však budou palivové kategorie vykazující podobné charakteristiky a náklady sloučeny. Graficky lze zjištěné hodnoty ilustrovat následovně: Graf 2.7 a 2.8: Počty zdrojů plnících EL pro NOx v příkonových pásmech 1 až 4,99 a 5 50 MW Zdroj: Vlastní analýza na základě dat z REZZO Uvedené grafy ilustrují poměry zdrojů, které plní a neplní EL, ve srovnání se zdroji, u kterých nejsou dostupné údaje. U zdrojů bez dostupných údajů (šedě) tak bylo nutné podíl zdrojů 15

18 neplnících EL vhodně extrapolovat i na zdroje bez dostupných údajů na základě provedeného výběrového šetření. Kategorie zemního plynu je v tomto grafu vynechána, neboť počet zdrojů je zde řádově větší, což znesnadňuje ilustraci ostatních paliv. Největšího snížení emisních limitů pro NOx oproti současným koncentracím by bylo dosaženo zejména v kategoriích zdrojů spalujících topnou naftu, neboť průměrné koncentrace NOx jsou v pásmu 1-4,99 MW vyšší o mg/m 3 než navržený emisní limit. Graf 2.9: Průměrná koncentrace přesahující navržené emisní limity pro NOx (mg/m 3 ) Zdroj: Vlastní analýza na základě dat z REZZO 16

19 Analýza dopadů Směrnice na: 3. Zdroje spalující uhlí tříděné S ohledem na analýzu neplnění návrhu nových emisních limitů (viz výše), přináší tato kapitola popis možností dosahování emisních limitů pro jednotlivé znečišťující látky a technologie pro kategorii hnědouhelných zdrojů v kategorii 1-5 MW s následnou ekonomickou analýzou možností dosahování emisních limitů. Cílové EL pro danou kategorii SOx 400 mg.m -3 NOx 650 mg.m -3 pro staré zdroje (dále uváděno jako NOxS) 300 mg.m -3 pro nové zdroje (dále uváděno jako NOxN) TZL 30 mg.m Stávající starší typy kotlů V dané kategorii je celkem 385 kotlů, z nichž byla pro zpracování studie známa data o emisích 61 % z nich (tj. 235 kotlů). Téměř všechny kotle v dané kategorii jsou kotle roštové (celkem 382 kotlů), pouze 3 kotle jsou zařazeny do kategorie fluidních kotlů. Z údajů vyplynulo, že 96 % kotlů neplní v současné době návrh emisních limitů. Předpokládáme-li mezi zdroji, pro které neznáme data, stejné procentní zastoupení neplnících zdrojů, pak je v dané kategorii zdrojů celkem 370 neplnících kotlů s celkovým instalovaným tepelným příkonem cca MW (viz níže tabulka 3.1). Tabulka 3.1: Počty zdrojů dle stávající technologie Typ technologie Celkový počet zdrojů Celkový tepelný příkon zdrojů v dané kategorii (MW) Počet zdrojů neplnících EL Příkon zdrojů s údaji o emisích neplnící EL (MW) Celkový odhadovaný počet neplnících EL (dopočteno i pro neznámá data) Celkový odhadovaný tepelný příkon neplnících zdrojů (MW) Rošt , Fluid 3 5,7 3 5,7 3 5,7 Zdroj: Vlastní analýza na základě dat z REZZO Počty zdrojů neplnících emisní limity v závislosti na jejich příkonu ilustruje následující graf: Graf 3.1 a 3.2: Četnosti zdrojů neplnících EL pro jednotlivé polutanty dle příkonu 17

20 Přestože data o stáří zdrojů nejsou dostupná, z používané technologie a dalších konzultací vyplynulo, že v dané kategorii se jedná převážně o kotle instalované v letech 1970 až U starších zdrojů v analyzované příkonové kategorii jsou typickou technologií roštové kotle. Pro výkony do 1 MWt jde o kotle s pevným roštem, pro vyšší výkony pak kotle s pásovým, řetězovým nebo přesuvným roštem. Většinou jde o staré kotle s těžkou vyzdívkou a přívodem paliva přes hradítko. U fluidních kotlů jde o moderní fluidní kotle s membránovou stěnou. Většinou jde o výtopenské kotle. U roštových kotlů jde většinou o kotle pouze s primárním vzduchem foukaným pod rošt. Na některých kotlích proběhly ekologizace pro plnění stávajících EL. Ekologizace většinou obsahovala nasazení sekundárních vzduchů pro snížení emisí CO a nasazení recirkulace spalin (méně časté) pro potlačení emisí NOx. Kotle se vyznačují většinou nízkou účinností danou značným přisáváním falešného vzduchu do spalovací komory nebo do tahů kotle. Kvůli přisávání falešného vzduchu je často vyčerpána kapacita spalinového ventilátoru a kotle tak nejsou schopné dosahovat ani nominálního výkonu. Toto množství falešného vzduchu zvětšuje veškerá zařízení na snížení emisí TZL (filtry vycházejí větší a nákladnější, u tkaninových filtrů je nutné počítat s oxidační degradací filtrační tkaniny atd.). Při odsíření je nutné použít větší absorbéry Stávající opatření snižující emise Zařízení jsou většinou vybavena pro plnění stávajících emisních limitů cyklonovým nebo multicyklonovým odlučovačem TZL. V těchto výkonových hladinách nebyly ještě používány elektrostatické odlučovače. Kotle většinou prošly určitým stupněm ekologizace zaměřené hlavně na vysoké emise CO. Emisních limitů pro SOx je dosahováno většinou nákupem nízkosirných uhlí. S nákupem nízkosirných uhlí a se seřízením spalovacího procesu pro jednorázové měření emisí plní zdroje stávající emisní limity avšak většinou bez výrazné rezervy. Mezi hlavní nevýhody stávajících kotlů patří: - Požadavek na odbornou obsluhu - Nízká účinnost - Mnohdy nedosahují jmenovitého výkonu z důvodu omezeného výkonu spalinového ventilátoru a značného přisávání falešného vzduchu - Problémy s netěsnostmi - Zanášení 3.3. Možná technologická opatření pro plnění emisních limitů dle Směrnice S ohledem na problémy zdrojů s plněním návrhu emisních limitů pro TZL a SOx je dále v kapitole věnována pozornost těmto znečišťujícím látkám. U zdrojů, které mají problémy s plněním emisních limitů pro NOx nebo CO, předpokládáme, že problém vyřeší primárními 18

21 opatřeními (pásmový přívod vzduchu do spalovací komory). Všechna opatření pro plnění nových EL je možné rozdělit na opatření primární a sekundární. Primární opatření snižují tvorbu škodlivin přímo ve spalovacím procesu. Sekundární opatření odstraňují již vzniklé emise. Nejproblematičtější z hlediska plnění návrhu emisních limitů je oxid siřičitý. V rámci studie byly zvažovány všechny relevantní a komerčně dostupné možnosti odsíření dostupné v současné době na trhu. Vzhledem k tomu, že daná příkonová kategorie zdrojů dosud nečelila takto přísným emisním limitům, jaké jsou nyní v návrhu Směrnice, nejsou dostupné žádné případy komerčně provedených realizací odsíření, které by umožnily dosáhnout požadovaného stupně odsíření, resp. požadovaných emisních limitů na úrovni 400 mg/nm 3. Proto níže prezentované údaje vychází z četných konzultací s ČVUT, společností TENZA a dalších podkladů a expertních odhadů, které se řešitelskému týmu podařilo získat. 1) Účinnost odsíření prosté suché sorpce za použití vápenných hydrátů nedosahuje požadovaného stupně odsíření (má běžně účinnost do 40 %). Teoretickou možností je využití tzv. suché sodné metody, kde je však nutná teplota spalin cca st. C (proto přichází v úvahu spíše u průmyslových provozů). Přestože v dané příkonové kategorii neexistují v ČR žádné realizace, byly ve studii použity expertní odhady subjektů, které metodu realizují na větších zařízeních. Indikativně je počítáno s náklady mil. Kč pro zdroj s příkonem 2 MWt a mil. Kč pro zdroj s příkonem 5 MWt. Nevýhodou metody jsou vysoké variabilní náklady (tuna sody od 6 tis. Kč). Problematické je také odstranění produktů odsíření. S ohledem na relativně vysoké investiční náklady na realizaci tohoto typu odsíření nelze očekávat ani v budoucnu při setrvání stávajících ekonomických podmínek její širší využití pro danou příkonovou kategorii zdrojů a paliva (viz níže kalkulace dopadů do ekonomiky zdrojů). 2) Kondiciovaná metoda odsíření dosahuje účinnosti dle procesních podmínek od 75 do 85 %. Její výhodou je prodloužení doby vzájemného působení sorbentu a spalin za současného dosažení snížení teploty spalin až na bezpečnou mez nad rosný bod kyselých složek spalin. (Prezentace Julínek). Její instalace je však vhodná pro zdroje s příkonem nad 5 MWt. Ve studii počítáme s indikativními investičními náklady ve výši 30 mil. Kč pro 7 MWt kotel a 40 mil. Kč pro 15 MWt (konzultace s ČVUT; Julínek, 2014; další expertní odhady). V analýzách je počítáno s cenou tuny CaOH ve výši 2 500,- Kč a s cenou uložení produktů odsíření na skládku ve výši Kč/t (500,- Kč/t skládkování; 700 Kč/t skládkování, manipulace a uložení na skládku). 3) Polosuchá metoda odsíření, rozšířená v současné době převážně na velkých spalovacích zařízeních dosahuje více než 96% účinnosti a je téměř srovnatelná s mokrým odsířením (Julínek, 2014). Investiční náklady se pohybují mezi mil Kč pro zdroje o velikosti 5-50 MWt. Investičně je tedy pro malé zdroje tato technologie dokonce o něco nákladnější, proto není dále využita pro ekonomické modelování dopadů plnění emisních limitů SO 2. 19

22 Uvedené metody je možné kombinovat se spoluspalováním biomasy (u některých typů kotlů až do % v palivovém mixu), kdy koncentrace SOx ve spalinách je nižší a odsíření tak může dosahovat nižší účinnosti. Stejně tak přichází v úvahu kombinace odsíření a aditivovaného (nebo nízkosirnatého) paliva. 4) U fluidních kotlů, které existují v této příkonové kategorii, je ve studii uvažováno dávkování vápence do fluidní vrstvy kotle, resp. se spoluspalováním mletého vápence ve fluidním loži. I zde lze samozřejmě uvažovat o sekundárním odsíření za kotlem, ale tato varianta je investičně náročnější (viz výše) a v podstatě pro tuto výkonovou kategorii nevhodná. Obě metody mají také vliv na provozní náklady. Pro dávkování vápence platí, že pro dosažení emisního limitu 400 mg/nm 3, při 6% O 2ref bez odsíření, by musela být měrná sirnatost uhlí cca 0,07 g/mj. Tento typ uhlí v ČR není (nejbližší je možná německé Rheinische Kohle). Pouze volbou paliva tedy není reálné dosáhnout nových emisních limitů. Proto při aplikaci suché aditivní technologie (míchání vápence přímo do uhlí, nebo nástřik do fluidní vrstvy) uvažujeme pro uvedené typy uhlí běžně používané pro danou výkonovou kategorii kotlů následující: Uhlí 1: SD, a.s., důl Bílina hp1 - střední měrná sirnatost: 0,43 g/mj - teoretická koncentrace SO 2 ve spalinách bez odsíření (uvažováno 8 % kyslíku ve spalinách): mg/nm 3, 6% O2ref, suchý plyn - potřebná účinnost odsíření pro EL = 400 mg/nm 3, 6% O2ref: 83,5 % - potřebný stechiometrický poměr Ca/S pro fluidní kotel: cca 5,1 - poměr CaCO 3 /uhlí je daný čistotou vápence; 2 příklady: vápenec Čertovy schody cca 120 kg/t uhlí, vápenec Čížkovice cca 150 kg/t uhlí, což při střední účinnosti kotle 85 % představuje 8,4 resp. 10,5 kg vápence na 1 GJ vyrobeného tepla v kotli. Uhlí 2: Severní energetická, a.s. důl ČSA hp1 - střední měrná sirnatost: 0,39 g/mj - teoretická koncentrace SO 2 ve spalinách bez odsíření (uvažováno 8 % kyslíku ve spalinách): mg/nm 3, 6% O2ref, suchý plyn - potřebná účinnost odsíření pro EL = 400 mg/nm 3, 6% O2ref: 82 % - potřebný stechiometrický poměr Ca/S pro fluidní kotel: cca 4,9 - poměr CaCO 3 /uhlí je daný čistotou vápence; 2 příklady: vápenec Čertovy schody cca 100 kg/t uhlí, vápenec Čížkovice cca 135 kg/t uhlí. Přepočítáno na teplo přivedené v palivu, jedná se o 7 resp. 9,5 kg vápence na 1 GJ vyrobeného tepla v kotli. Z hlediska dosahování emisních limitů TZL je uvažována instalace tkaninového filtru, který umožňuje s rezervou plnit návrh nových emisních limitů. Použití elektrostatických odlučovačů je v této výkonové kategorii nezvyklé a navíc investičně náročnější. Investiční náklady na plnění limitu TZL s pomocí tkaninového filtru jsou cca 2,5 mil Kč/MWt instalovaného výkonu. Jedná se o výstavbu tkaninového filtru s regenerací filtrační tkaniny. Cena zahrnuje kompletní příslušenství a je platná od 1 do 3 MW. Od 3 do 5 MW dosahuje investice 2 mil. Kč/MWt. Většinou bude nutné měnit spalinový ventilátor, neboť dojde 20

23 instalací tkaninového filtru ke zvýšení tlakové ztráty spalinové cesty kotle o cca 1,5 kpa, což nebudou stávající ventilátory schopny pokrýt (nebo je možné snížit výkon kotle o cca 25 % - odhad). Dále je nutné respektovat maximální teplotu spalin na úrovni 180 C (vyšší teplotu zvládají pouze velmi drahé tkaniny). Je také nutné najíždění spalin do ohřátého filtru (elektricky) nebo prohřátí filtru jiným způsobem - cizím teplem. Při nájezdu před filtr studenými spalinami dochází ke kondenzaci a degradaci filtrační tkaniny. V legislativě tedy musí být uvažován bypass pro nájezd a dovolená doba provozu při nájezdu mimo filtr. Provozní náklady na výměnu hadic jsou cca 0,2 mil. Kč/MWt/každý druhý rok. Náklady na vícespotřebu elektřiny jsou odhadovány na 0,3 mil. Kč/rok při využití zdroje cca 4 tis hodin Analýza dopadů plnění návrhu emisních limitů na mikroekonomické úrovni V této kapitole jsou představeny v kompaktní podobě hlavní závěry mikroekonomické analýzy plnění návrhu emisních limitů na jednotlivé zdroje, pro které byla získána podrobná mikroekonomická data. Přestože se jeví jako zcela neekonomické tyto technologicky a morálně zastaralé kotle přizpůsobovat posuzovaným novým emisním limitům, je níže provedena ekonomická analýza toho, co by technicky a ekonomicky znamenalo tyto dožité kotle upravit tak, aby dosahovaly nových emisních limitů. U každého zdroje byla navržena opatření, která by teoreticky umožnila splnit navrhované emisní limity. Většinou jde však o řešení, která by v praxi nebyla z technických a ekonomických důvodů realizována. Pokud však chceme zjistit, co by přijetí navrhovaných emisních limitů znamenalo za situace, kdy by zdroje měly být zachovány, zdá se tento postup jako nejvhodnější. Analýza jednoznačně ukázala, že přijetí emisních limitů zejména pro SOx by znamenalo radikálnější zásah do zdrojové základny než pouhou instalaci dodatečných technologií na zachytávání SOx. Proto řešitelé přistoupili k oslovení reprezentativního vzorku provozovatelů s cílem zjistit, jak budou reagovat na případné zpřísnění EL. Výsledky šetření jsou představeny v následující kapitole. Na základě těchto výsledků je možné zpracovat analýzu toto, jak se promění zdrojová základna pro zkoumané palivo a příkonový interval a tedy i zpracovat makroekonomickou analýzu dopadů Směrnice, která je představena v následující kapitole. Provozovna 1 Firma vyrábí teplo pro vlastní spotřebu v kotelně o tepelném příkonu do 5MW. Podnik poskytl data o nákladech a výrobě tepla za roky a plán na rok Firma provozuje v areálu 2 kotle na tuhá paliva a jeden plynový kotel. Během topné sezóny firma provozuje většinou jeden kotel, druhým přitápí jen při větších mrazech pod -20 C. Plynový 21

24 kotel slouží k přitopení v přechodovém období na konci topné sezóny a hlavně pro výrobu TUV v době, kdy není v provozu zařízení na využití zbytkového tepla. Množství vyrobeného tepla by se v budoucnosti nemělo zásadně měnit, pokud nedojde k investicím do nových výrobních prostor. V areálu, v rámci kterého firma dodává teplo, došlo již v nedávné době k rekonstrukci stávajících objektů (např. zateplení, výměna oken), teplárna je po obnově strojního parku i některých zařízení (výměna pístových kompresorů za šroubové s využitím zbytkového tepla). Nejsou proto očekávány významné úspory ve spotřebě tepla. Jedno z posledních zařízení, které čeká obnova, jsou samotná technologická zařízení na výrobu tepla. Z pohledu zpřísnění emisních limitů v rámci národní legislativy od roku 2018, připravuje firma řešení s výkonnější filtrací tuhých částic s odhadovaným nákladem do 500 tis. Kč (kvůli zpřísnění EL na TZL na 50 mg/m 3 ). Toto opatření bude mít smysl jen v případě, že v uvedené době budou stávající zařízení provozuschopná. Jejich stáří se nyní blíží k 40 letům a zajišťování náhradních dílů je stále obtížnější. Vše tedy inklinuje k obnově zařízení (žádný termín obnovy není stanoven) a rozhodnutí Evropské komise o zpřísnění emisních limitů by tento krok dle vyjádření provozovatele jen urychlilo. Firma na základě dosud realizovaných studií uvažuje o případné decentralizaci vytápění závodu formou lokální plynové kotelny pro každý objekt či skupinu objektů zvlášť. Předběžné odhady investičních nákladů na decentralizaci vytápění závodu činí 30 mil. Kč. V analýze je počítáno s kondiciovanou metodou odsíření s náklady 25 mil. Kč, s variabilními náklady dle popisu výše a dále s dobudováním tkaninového filtru na TZL za 7,5 mil. Kč s odpovídajícími provozními náklady dle údajů výše. Modelově tak firma proinvestuje za účelem dosažení EL 32,5 mil. Kč a zvýší se jí variabilní provozní náklady. S ohledem na vyrovnaný hospodářský výsledek podniku s obratem 4,5 mil. Kč jde o předpokládané navýšení ceny tepla o 244 Kč/GJ z titulu odsíření a dalších 123 Kč/GJ z titulu filtrace TZL. Celkově je tedy možné počítat s minimálním navýšením ceny tepla o 367 Kč/GJ. V této ceně není započítán další možný nárůst provozních nákladů (nárůst ceny paliva apod.). Technologie spalování neumožňuje výraznější snížení emisí SOx spoluspalováním biomasy. Provozovna 2 Provozovna má jeden kotel s technologií pásového roštu o jmenovitém tepelném příkonu 1,55 MW na hnědé uhlí ořech 2, který slouží především k výrobě technologické páry pro ohřev vany, která je součásti výrobní technologie. Pára je vyráběna pouze pro vlastní potřebu. Emisní limity dle návrhu Směrnice budou překračovány pro TZL a SO x. Na kotli je dosahováno emisních koncentrací 96 mg/nm3 pro TZL, mg/nm 3 pro SOx a 422 mg/nm 3 pro NOx. Provozovatel zatím neví, jak se s případnou legislativní změnou vypořádá. Provozovatel však předpokládá, že přijetí EL pro SOx bude znamenat nutnost ukončit provoz 22

25 kotle. U zdroje neznáme výrobu tepla, předpokládáme ji na úrovni 7 tis. GJ/rok. Obdobně jako u provozovny 1, by nutnost instalace tkaninového filtru znamenala investiční náklad na úrovni 3,9 mil. Kč a navýšení provozních nákladů o 220 tis. Kč/rok, což namodelováno a rozpuštěno do ceny tepla povede k nárůstu ceny o 104 Kč/GJ. Vzhledem k tomu, že zdroj vyrábí technologickou páru, odsíření by mohlo být teoreticky řešeno s využitím suché sodné metody s investičními náklady kolem 10 mil. Kč, kdy po započítání odstranění produktů odsíření a nákupu sorbetu by šlo o další navýšení ceny tepla o cca 200 Kč/GJ. Celkově je tedy možné počítat s navýšením nákladů na výrobu tepla o přibližně 261 Kč/GJ. Provozovna 3 Jedná se o městskou výtopnu vlastněnou městem. Provozní náklady firmy se pohybují v úrovni cca 85 % výstupní ceny tepla. V současné době má výtopna 4 kotle ARK 1100 s pásovým roštem o jmenovitém tepelném příkonu 1,9-2 MW, spaluje hnědé uhlí granulace ořech 2, teplo prodává s cenou pod 500 Kč/GJ bez DPH, město však plánuje rekonstrukci kotelny do roku 2016 tak, že budou vyměněny všechny kotle a bude dosaženo celkového tepelného příkonu 2,8 MW. Objem prodaného tepla se pohybuje kolem GJ/rok. Firma vyčkává s rekonstrukcí z důvodu nejistoty ohledně přesné podoby budoucí legislativy. S ohledem na změnu v emisních limitech předpokládá management, že bude nutná výměna kotlů, zároveň je tato rekonstrukce špatně financovatelná z městského rozpočtu. Na stávajících kotlích je dosahováno emisních koncentrací mg/nm 3 pro TZL, cca mg/nm 3 pro SOx a mg/nm 3 pro NOx. Rekonstrukce kotelny slouží mimo jiné ke splnění emisních limitů pro rok 2018, pokud by byla nová evropská legislativa přijata v brzké době, byly by při rekonstrukci vzaty v úvahu požadavky evropské legislativy. V současné době se náklady na rekonstrukci odhadují do 15 mil. Kč vč. filtru TZL. Zde je nutné připočítat provozní náklady ve výši 62 Kč/GJ. Pro rekonstrukci uvažujeme o přestavbě na fluidní kotle, tedy odsíření formou dávkování vápence do fluidní vrstvy (zvýšení variabilních nákladů o 10 Kč/GJ). Odpisy nového fluidního kotle povedou k dalšímu navýšení ceny tepla o 190 Kč/GJ. Celkově jde tedy o navýšení ceny tepla o 412 Kč/GJ. S ohledem na stávající ceny tepla na úrovni 500 Kč lze očekávat cenu tepla po rekonstrukci na úrovni Kč/GJ. V této ceně nejsou započteny náklady na případný úvěr. Provozovna 4 Firma má 2 identické kotle na uhlí ARK 1000 výrobce Vihorlat Snina o jmenovitém výkonu 1,16 MW a příkonu 1,65 MW. Firma teplo neprodává, využívá je pro vlastní skladový areál. Ročně spotřebuje cca 220 tun hnědého uhlí ořech 2 Severočeské doly a.s. Chomutov Doly Bílina-úpravna uhlí. Stávající emisní koncentrace jsou 41,8 47,9 mg/nm 3 pro TZL, mg/nm 3 pro SOx a mg/nm 3 pro NOx. Další údaje firma neposkytla, neboť sleduje pouze náklady kotelny, tj. cenu uhlí, mzdy topiče, cenu skládky popela atd. 23

26 Náklady na provoz kotelny ročně vychází na 740 tis. Kč včetně paliva a odpisů. Firma má v úmyslu kotle nadále provozovat, pokud by však vešla v platnost nová směrnice EU, tak by to nejspíše vedlo ke snížení skladové plochy, která je vytápěna a přechodem na kotle o menším příkonu. Nákladová cena tepla je cca 300 Kč. Pro splnění emisních limitů na stávajících kotlích je nutná instalace tkaninového filtru za 8,1 mil. Kč a dalším zvýšením variabilních nákladů o 390 tis. Kč ročně. Z titulu opatření na snížení emisí TZL tedy dojde při současné výrobě tepla ke zvýšení nákladů na výrobu tepla o 538 Kč/GJ. U zdrojů předpokládáme odsíření ve formě kondiciované metody odsíření s náklady ve výši 15 mil. Kč. Po započítání provozních nákladů odsíření by došlo k dalšímu navýšení ceny tepla o cca 690 Kč/GJ. Cena 1 GJ by tedy byla více než Kč. Je zřejmé, že jde o nemyslitelné navýšení ceny tepla. Tato opatření by nebyla v praxi realizována a firma by musela situaci řešit jiným způsobem, např. přechodem na kotle s výkonem nižším než 0,5 MWt. Provozovna 5 Firma má 2 kotle o jmenovitém tepelném příkonu 0,75 MW a výkonu 0,6 MW. Kotle byly instalovány v roce 2006, jde o kotle s rotačním roštem. Instalovaná kapacita pokrývá současnou poptávku po teple (5 200 GJ/rok). Firma spaluje uhlí Ledvice-ořech 2. S ohledem na značné investice v nedávné době, nechce firma investovat do dalších úprav. Celkově panuje obava z nárůstu cen komodit. U kotlů je instalován odlučovač na TZL (S-vírový jednočlánkový; cyklon). Stávající cyklonový filtr je nedostačující vzhledem k návrhu emisních limitů na TZL. Stávající emisní koncentrace dosahují koncentrací 242 mg/nm 3 pro TZL, mg/nm 3 pro SOx a 400 mg/nm 3 pro NOx. Modelově proto počítáme dobudování tkaninového filtru s cenou 3,7 mil. Kč, jehož instalace po započítání provozních nákladů a při zachování stávající produkce tepla povede k nákladům na 1GJ ve výši 128 Kč. Odsíření je podobně jako v případě předchozí případové studie zcela neekonomické, neboť dosahuje obdobných nákladů (přestože příkon zdrojů je poloviční). Odsíření kondiciovanou metodou odsíření by vedlo k dalšímu navýšení cen tepla o cca 207 Kč/GJ. Při stávajících cenách tepla na úrovni 400 Kč/GJ by nově cena tepla byla na úrovni 735 Kč/GJ. Následující tabulka shrnuje přehledně výsledky mikroekonomické analýzy. Tabulka 3.2: Navýšení ceny z titulu plnění emisních limitů pro zdroje do 5MWt Provoz. 1 Provoz. 2 Provoz. 3 Provoz. 4 Provoz. 5 Průměr Celkový tepelný příkon (MW) 5 1,55 2,8 3,3 1,5 2,83 Investice odprášení (mil. Kč) 11,5 3,9 7 8,1 3,7 7 Investice odsíření (mil. Kč) * Celkové investice na dosažení EL (mil. Kč) Nárůst ceny tepla z titulu odprášení, včetně variabilních nákladů (Kč/GJ) Nárůst ceny tepla z titulu odsíření, včetně variabilních nákladů (Kč/GJ) ** Celkové navýšení ceny tepla (Kč/GJ) *počítáno jako náklady na fluidní kotel; ** počítáno jako náklady na fluidní kotel vč. variabilních nákladů Zdroj: vlastní analýza 24

27 Mikroekonomické modelování potvrzuje, že investice do koncových technologií, které by vedly ke splnění emisních limitů, nejsou ve většině případů ekonomicky realistické a velmi pravděpodobně by nebyly realizovány. Fakt, že se v dané skupině zdrojů jedná o velmi stará zařízení s velmi nízkou účinností, podtrhuje tato zjištění, a tedy to, že by v realitě nedošlo k modelovaným investicím. Dalším podpůrným argumentem pro toto tvrzení je, že zdroje často nemají potřebnou automatiku, ani další potřebné technické parametry, které by umožnily jednoduše instalaci uvažovaných technologií. V textu také nejsou řešeny emise CO. Úroveň nastavení těchto emisí může také podpořit/urychlit náhradu starých kotlů. Výsledky analýzy dle našeho názoru podtrhují další fakta a trendy, které je možné vysledovat v oblastech surovinové a energetické politiky ČR a regulace v EU: Rostoucí síla regulací v oblasti životního prostředí a efektivnosti využívání energií: v současné době je opět na úrovni EU věnována pozornost konceptu/politice ekodesignu, který stanovuje minimální parametry pro určité technologie nebo produkty. V této souvislosti lze očekávat, že bude ekodesign nebo jiná obdobná regulace stanovovat např. parametry minimální účinnosti apod. Směrnice by nabyla účinnosti až v roce 2025, tedy za 12 let a zkoumané zdroje tak budou v době nabytí účinnosti Směrnice o dalších 12 let starší. Investice do koncových technologií na snížení emisní SOx v té době se zdá ještě méně racionální a reálná. S ohledem na nižší zásoby uhlí a Státní energetickou koncepci lze očekávat do budoucna setrvalý trend nárůstu ceny uhlí, který povede mj. k tlaku na efektivní spalování paliva, minimalizaci ztrát v tepelných rozvodech apod. Uvedené body podtrhují nereálnost přestavby kotlů tak, jak byla navržena pro jednotlivá zařízení výše. I proto lze usuzovat, že při zpřísnění emisních limitů na navrhovanou úroveň budou muset provozovatelé kotlů v diskutované kategorii (a zejména pak pro účely pouze vytápění) přistoupit k zásadnější obměně zařízení. Z představené analýzy je proto patrné, že přijetí emisních limitů zejména pro SOx by znamenalo radikálnější zásah do zdrojové základny než pouhou instalaci dodatečných technologií na zachytávání emisí SOx. Nabízí se přitom několik možností: Kotle budou nahrazeny kotli na biomasu U spalování biomasy jsou emise síry z podstaty složení paliva pod navrhovaným EL. Emise CO a NOx lze řešit pouze primárními opatřeními. Primární opatření na snížení plynných emisí nejsou u spalování biomasy spojena se zvýšenými provozními náklady ani významně zvýšenými investičními náklady. Emise TZL budou řešeny tkaninovým filtrem s regenerací filtrační tkaniny, kde je možné bez problému dosáhnout navrhovaných emisních limitů. Uhlí bude nahrazeno investičně levnější technologií spalující zemní plyn Stávající kotle budou nahrazeny novými moderními fluidními kotli spalujícími uhlí Na fluidních kotlích je možné dosáhnout EL na SO 2 bez dodatečných investičních nákladů, je nutný pouze nákup vápence pro odsíření ve vrstvě. 25