HODNOCENÍ MOŽNOSTÍ REDUKCE EMISÍ Z LOKÁLNÍCH TOPENIŠŤ V OLOMOUCKÉM KRAJI

Transkript

1 UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Přírodovědecká fakulta Katedra geografie Bc. Pavel GOLA HODNOCENÍ MOŽNOSTÍ REDUKCE EMISÍ Z LOKÁLNÍCH TOPENIŠŤ V OLOMOUCKÉM KRAJI Diplomová práce Vedoucí práce: RNDr. Martin JUREK, Ph.D. Olomouc 2013

2 Bibliografický záznam Autor (osobní číslo): Studijní obor: Název práce: Title of thesis: Vedoucí práce: Rozsah práce: Abstrakt: Klíčová slova: Abstract: Bc. Pavel Gola (R09881) Regionální geografie Hodnocení možností redukce emisí z lokálních topenišť v Olomouckém kraji Assessment of the possible ways in abatement of emissions from local heating in the Olomoucký Region RNDr. Martin Jurek, Ph.D. 67 stran, 3 vázané přílohy Diplomová práce hodnotí možnosti redukce emisí z lokálního vytápění bytů v Olomouckém kraji. Analyzuje strukturu způsobů vytápění bytů v obcích a správních obvodech obcí s rozšířenou působností Olomouckého kraje podle výsledků Sčítání lidu, domů a bytů 2011, dále hodnotí prostorové rozložení emisí z lokálního vytápění, objem a strukturu používaných paliv a měrné emise znečišťujících látek do ovzduší. V návaznosti na zjištěné skutečnosti navrhuje možnosti optimalizace způsobů vytápění, které by mohly přispět ke snížení emisí z lokálního vytápění v Olomouckém kraji. kvalita ovzduší, emise, lokální topeniště, Olomoucký kraj This diploma thesis evaluates of the possible ways in abatement of emissions from local heating in the Olomouc Region. It analyzes the structure of methods of dwellings heating in municipalities and administration territory of the municipality with extended competence of Olomouc Region according to the results of Census Then it evaluates distribution of emissions from local heating, the volume and structure of fuels used and the emissions of pollutants into the air. Following the results it suggests the possible ways to optimize methods of heating, which

3 could contribute to the abatement of emissions from local heating in the Olomouc Region. Keywords: air quality, emissions, local heating, Olomoucký Region

4 Prohlašuji, že jsem zadanou diplomovou práci vypracoval samostatně pod vedením pana RNDr. Martina JURKA, Ph.D. a veškerou použitou literaturu a zdroje jsem uvedl v seznamu literatury. V Olomouci 24. dubna Pavel GOLA

5 Tímto bych chtěl poděkovat RNDr. Martinu JURKOVI, Ph.D. za cenné rady a vedení při tvorbě této diplomové práce.

6

7

8 Obsah Použité zkratky Úvod Cíle práce Metodika Zhodnocení dostupné literatury Základní geografická charakteristika území Data a jejich zpracování Podstata emisní bilance vytápění bytů malými zdroji (REZZO 3) Přepočet emisí na alternativní emisní scénáře Problematika emisí z lokálního vytápění v ČR Sledování emisí do ovzduší v ČR Základní znečišťující látky emitované z lokálních topenišť Charakteristika paliv používaných k lokálnímu vytápění Obecné možnosti snižování emisí z lokálního vytápění Analýza způsobu vytápění bytů, spotřeby paliv a emisí do ovzduší v Olomouckém kraji Energie používané k vytápění bytů Typy energie používané k vytápění v obcích a spotřeba paliv Emise do ovzduší z lokálních topenišť v Olomouckém kraji Výběrové šetření přístupu kraje a obcí k problematice emisí Přístup Krajského úřadu Olomouckého kraje Přístup vybraných obcí Návrh optimalizace způsobů vytápění Diskuze Závěr Summary Použitá literatura Přílohy... 60

9 Použité zkratky B(a)P CO CUTR ČHMÚ ČSÚ HUTR ISKO LTO MŽP NO X PM PB REZZO SLDB SO x SO ORP TZL VOC ZP benzo(a)pyren oxid uhelnatý černé uhlí tříděné Český hydrometeorologický ústav Český statistický úřad hnědé uhlí tříděné Informační systém kvality ovzduší lehký topný olej Ministerstvo životního prostředí oxidy dusíku prašný aerosol propan-butan Registr emisí a zdrojů znečišťování ovzduší Sčítání lidu, domů a bytů oxidy síry správní obvod obce s rozšířenou působností tuhé znečišťující látky těkavé organické látky zemní plyn 9

10 1 Úvod Znečišťování ovzduší lidskou činností patří v České republice i v posledních letech k aktuálním problémům. Hlavní právní normou je nový zákon č. 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší, který nabyl účinnosti 1. září Jeho přijetí odráží snahu zpřehlednit dosavadní legislativní úpravu, která od sepsání předchozího zákona č. 86/2002 Sb. prošla poměrně komplikovaným vývojem, zahrnul také novou evropskou směrnici 2008/50/ES o kvalitě vnějšího ovzduší a čistším ovzduší pro Evropu a podle svých tvůrců reaguje také na ne zcela příznivý vývoj kvality ovzduší v České republice. Zatímco průmyslové emise se podařilo během několika uplynulých dekád znatelně omezit, v případě znečišťování ovzduší způsobovaného dopravou a lokálním vytápěním problémy přetrvávají. Řadu návrhů se nepodařilo prosadit s odkazem na individuální svobody a právo na soukromí občanů. Společně sdílené vnější ovzduší přesto ochranu před těmito emisemi potřebuje. Lokální topeniště, tedy individuálně provozované zdroje tepla pro vytápění bytů, patří v současnosti mezi významné znečišťovatele ovzduší. Důvody využívání málo kvalitních paliv a zastaralých topných technologií jsou přitom převážně ekonomické, objevují se proto snahy o rovněž ekonomickou motivaci k přechodu na čistší způsoby vytápění, a to podporou výměny domácích kotlů, stavbou společných kotelen na biomasu apod. O tyto podpůrné programy je poměrně velký zájem např. v Moravskoslezském kraji, kde je situace s kvalitou ovzduší dlouhodobě vyhodnocována jako nejnepříznivější v rámci celé ČR. Zároveň však dochází, i když v omezené míře, k odpojování některých bytů od centrálních zdrojů tepla a k přechodu na individuální vytápění, což odborníci považují z hlediska ochrany ovzduší za nežádoucí, s odkazem na možnost svobodné volby topného média ale není možné tomuto trendu plošně bránit. Tato diplomová práce přináší zhodnocení stavu znečišťování ovzduší lokálními topeništi v Olomouckém kraji se záměrem identifikovat možné cesty k redukci emisí z tohoto typu zdrojů. Úvodní teoretické kapitoly přinášejí přehled literatury, ujasnění základních pojmů a postupů při vyhodnocování emisní bilance z lokálních topenišť a přehled obecných poznatků o možnostech redukcí emisí z lokálního vytápění. Výsledková část hodnotí nejprve skladbu bytů podle způsobu vytápění, spotřebu paliv a objemy vypouštěných emisí (celkové i měrné) podle obcí nebo správních obvodů obcí 10

11 s rozšířenou působností Olomouckého kraje, k čemuž využívá definitivních výsledků Sčítání lidu, domů a bytů 2011 a dat ČHMÚ (databáze REZZO). Druhá část výsledků diplomové práce je zaměřena na shrnutí poznatků z komunikace s kompetentními zaměstnanci Krajského úřadu Olomouckého kraje a se zástupci vybraných obcí, u nichž byl zjišťován jejich postoj k využívání tuhých paliv v obci, k možnostem vytápění, případným změnám ve skladbě využívání paliv a k plánům obce ohledně kroků ke zlepšení kvality ovzduší. Třetí část výsledků práce zahrnuje hodnocení možných cest redukce emisí z lokálního vytápění pomocí hypotetických scénářů změny ve struktuře vytápění bytů. 11

12 2 Cíle práce Cílem této diplomové práce je zhodnotit míru znečišťování ovzduší emisemi z lokálních topenišť v obcích a správních obvodech obcí s rozšířenou působností v Olomouckém kraji. Zhodnocení struktury vytápění bytů, objemů a struktury používaných paliv, prostorového rozložení emisí a výpočtu měrných emisí znečišťujících látek má za cíl nastínit možnosti optimalizace způsobů lokálního vytápění, které by mohlo vést k redukci emisí z lokálního vytápění v Olomouckém kraji. Návrh optimalizace bude v zásadě založen na komparativní analýze scénářů vytápění. 12

13 3 Metodika Pro zpracování diplomové práce bylo nutné získat teoretické podklady k hodnocení emisí z lokálních topenišť studiem odborné literatury, relevantní zdroje jsou shrnuty v kapitole 3.1 a jsou následovány stručnou charakteristikou zájmového území. Charakteristiku použitých dat a metod jejich zpracování podává kapitola 3.3, zaměřená na popis podstaty emisní bilance REZZO 3 a její adaptace ke zhodnocení změn objemů emisí podle zvolených scénářů obměny způsobů vytápění. 3.1 Zhodnocení dostupné literatury Základním zdrojem informací k diplomové práci byly především odborné studie zabývající se problematikou znečišťování ovzduší z lokálních topenišť a možností redukce jejich emisí. Jednou ze souhrnných publikací je Kurfürst ed. (2008), který se zabývá spalovacími procesy. U lokálních topenišť popisuje možnosti snížení emisí záměnou pevných a kapalných paliv za paliva plynná a modifikací spalování. Ta spočívá především ve snížení výkonu a modifikaci hořáků. Další přínosnou publikací je Pudelová (2009), která hodnotí kvalitu ovzduší ve městě Olomouci. Modeluje také průměrné roční koncentrace emisí na území města Olomouce. Ochodek (2004) uvádí do problematiky spalování a výpočtu množství spalin, kde velmi odborně popisuje výpočty spalin a účinnosti různých typů kotlů. Odborná studie Koloničný, Hase, Kupka (2011) uvádí reálné možnosti a podmínky snížení škodlivých emisí. Zde na případu města Orlová poukazuje na možnosti využití obnovitelných zdrojů a výstavbu centrálního zdroje tepla na biomasu. Poukazuje na to, že více jak 50 % spalovacích zařízení je zastaralých a fungujících na prohřívacím způsobu spalování. Tato zařízení jsou nejrozšířenější, protože jsou nejlevnější a shoří v nich téměř vše. Ve studii se také věnuje zateplování domů a zmenšení tepelné ztráty domů, a tím i omezení vypouštěných emisí. Také studie Ochodek, Koloničný, Branc (2007) se zabývá využitím biomasy. Zde jsou hodnoceny především ekologické aspekty záměny fosilních paliv za biomasu. U jednotlivých znečišťujících látek popisuje jejich vznik a vliv na životní prostředí a člověka. Jedním z dalších dostupných zdrojů byl časopis Ochrana ovzduší, kde bylo zveřejněno množství článků zabývající se problematikou znečišťování ovzduší 13

14 z lokálních topenišť. Hezina, Švec, Postlová (2013) se věnují emisím z malých spalovacích zdrojů, které nemají povinnost autorizovaného měření emisí. Vypouštění škodlivých látek je hodnoceno podle druhu paliva a typu spalovacích zařízení. Provádí také měření ve vybraných zdrojích přímo v terénu a hodnotí množství vypouštěných emisí. Upozorňuje také, že efektivním opatřením je zateplování budov. Zateplením dochází ke snižování požadavku na velikost tepelného zdroje, množství spáleného paliva, a tím i reálné snížení emisí velkého rozsahu. V článku Horák et al. (2011) prezentují nové experimentálně stanovené emisní faktory znečišťujících látek pro malé spalovací zdroje používané v lokálních topeništích. Navržené emisní faktory porovnávají s emisními faktory, které momentálně používá ČHMÚ a s faktory doporučovanými Evropskou agenturou životního prostředí. Značný potenciál na snížení emisí znečišťujících látek vidí v modernizaci používaných spalovacích zařízení pro vytápění domácností na základě spalování tuhých paliv. Novák, Velíšek (2010) prezentují výsledky emisního šetření provedeného na malém spalovacím zdroji při spalování dřeva. Hodnotí především emise PM 10 z lokálních topenišť. Kozáková, Braniš (2012) zjišťují vliv lokálního topení na kvalitu ovzduší ve vnitřním a venkovním prostředí ve vesnici Svrčovec. V této obci je vytápěno 67 % bytů uhlím a 29 % dřevem a autoři hodnotí koncentrace aerosolu v letním a zimním období. Horák, Hopan, Krpec (2012) posuzují, zda by hypotetická obec se dvěma tisíci obyvatel vytápěná pouze tuhými palivy mohla za jednu topnou sezonu vyprodukovat do ovzduší stejné množství dioxinů jako jedna velká spalovna odpadů. Podotýkají také, že cestou ke snížení emisí by mohl být německý model, kdy kominík musí vyčistit komín a změřit spalovací zařízení (nad 15 kw). Kistler et al. (2012) se zabývají vlastnostmi různých druhů dřevin rostoucích ve střední Evropě používaných k vytápění. Poukazují na to, že každý druh dřevin má různé emisní faktory a při spalovaní dochází k uvolňování různého množství a povahy pachových látek. Braniš, Domasová, Řezáčová (2007) popisují, jak lokální vytápění pevnými palivy v malé obci může přispívat k lokálnímu znečištění ovzduší prašným aerosolem. Mensink et al. (2008) dokládají, jak modelování kvality ovzduší přispívá k lepšímu pochopení vztahů mezi ovzduším a lidskou činností. Pomocí modelování studovali koncentrace prašného aerosolu na místní, městské a regionální úrovni v Belgii a Německu. Studie Weger, Jobbiková, et al. (2012) je zaměřená na, poslední dobou se rozvíjející, pěstování rychle rostoucích dřevin. Jelikož tyto energetické plodiny a rostliny mají rychlý výškový růst a jejich rozmnožování je 14

15 snadné a levné, mohou být využívány k vysoké produkci biomasy. V podmínkách mírného pásma se to týká především topolů, vrb, jasanů a akátů. Machálek, Machart (2003 a 2007) popisují způsob stanovení emisní bilance pro malé zdroje znečišťování ovzduší REZZO Základní geografická charakteristika území Olomoucký kraj vznikl v roce 2000 a samosprávné kompetence získal na základě zákona č. 129/2000 Sb. o krajích. Rozkládá se ve střední části Moravy a zasahuje i do severní části až k hranici s Polskou republikou. Kraj sousedí na východě s Moravskoslezským krajem, se kterým má nejdelší hranici, na západě s Pardubickým krajem a na jihu sousedí s kraji Zlínským a Jihomoravským. Společně se Zlínským krajem z územně-správního hlediska tvoří oblast NUTS II Střední Morava. Olomoucký kraj má rozlohu 5 266,56 km 2, čímž se mezi kraji řadí na osmé místo. Olomoucký kraj se člení na pět okresů (Jeseník, Olomouc, Prostějov, Přerov a Šumperk). Na území Olomouckého kraje je stanoveno 13 správních obvodů obcí s rozšířenou působností (SO ORP), sdružujících dohromady 399 obcí. Tento kraj je šestým nejlidnatějším krajem, k na jeho území žilo obyvatel. Hustota zalidnění kraje je 121 obyv./km 2. Nejnižší hustotu zalidnění má okres Jeseník (56 obyv./km 2 ), nejvyšší okres Olomouc (143 obyv./km 2 ). Nejvíce obyvatel žije ve městech Olomouc (99 471), Přerov (44 824) a Prostějov (44 330). Krajským městem je statutární město Olomouc, které je zároveň administrativním i kulturním centrem kraje. Z ekonomického hlediska je Olomoucký kraj zaměřen na tradiční zemědělství, zpracovatelský průmysl a služby. Střední a jižní část patří mezi oblasti s nejúrodnější půdou, kde se pěstuje obilí, řepka olejná a cukrová řepa (ČSÚ 2012b). Geomorfologicky je severní část kraje hornatá rozkládají se zde celky Hrubý Jeseník, jehož nejvyšším vrcholem je Praděd (1491 m n. m.), Rychlebské hory, Vidnavská nížina, Žulovská pahorkatina, Zlatohorská vrchovina, Zábřežská vrchovina, Hanušovická vrchovina a Mohelnická brázda. Střední a jižní část kraje vyplňuje především Hornomoravský úval, s nejníže položeným bodem Olomouckého kraje (190 m n. m.). Tímto úvalem protéká od severu k jihu řeka Morava, která je největší řekou kraje a odvádí vodu do Černého moře. 15

16 Obr. 1 Topografická a administrativní mapa Olomouckého kraje 2012 Vlastní zpracování na podkladě dat ArcČR. 16

17 Nejchladnějšími místy kraje jsou vrcholové části Hrubého Jeseníku, kde se průměrná roční teplota pohybuje v rozmezí 1 2 C; naproti tomu v Hornomoravském úvalu se dosahuje 8 9 C. V severní části kraje je průměrně za rok ledových dnů a mrazových dnů. Celkový úhrn srážek je v severní části průměrně mm za rok. Naopak v jižní části kraje je průměrně mrazových dnů a ledových dnů a průměrný roční úhrn srážek mm (Tolasz et al. 2007). 3.3 Data a jejich zpracování Nejkomplexnější data o způsobu vytápění bytů v Olomouckém kraji podávají výsledky Sčítání lidu, domů a bytů (SLDB). Definitivní výsledky ze SLDB 2011 o způsobu vytápění bytů a energiích používaných k vytápění byla poskytnuta Ing. Benešovou z krajské správy ČSÚ v Olomouci ještě před jejich oficiálním zveřejněním, a to ve formátu.xls za každou obec Olomouckého kraje. Pro potřeby práce byla data agregována za jednotlivé SO ORP Olomouckého kraje v programu MS Excel Pro určení převládajícího typu energie používaného k vytápění bytů v obcích Olomouckého kraje byla využita metodika navazující na diplomovou práci Šnejdrly (2012), který měl ovšem možnost pracovat s pouze předběžnými výsledky sčítání. Metodika rozřazení obcí do kategorií podle převládajícího typu vytápění je následující: pro jeden převládající typ energie byla stanovena hranice tak, že nejvýznamnější typ energie musí být používán minimálně v 50 % obydlených bytů. Tato kategorie byla vyznačena jednobarevně. Druhou kategorií byly dva smíšené typy energie. Pro tuto kategorii platí, že v součtu tyto dva typy dávají nejvyšší společný podíl a v mapě jsou vyznačeny šrafovaně. Poslední kategorií je vyrovnaná skladba a ta nastává v případě, kdy podíl nejvýznamnější energie nepřesahuje 40 % a zároveň druhý a třetí typ energie je vzájemně vyrovnaný maximálně do dvou procentních bodů. Jednotlivé obce dle určených kategorií byly zaneseny do mapy s využitím v programu ArcGIS. V ČHMÚ bylo zažádáno o data týkající se spotřeby paliv v jednotlivých obcích a množství vypouštěných emisí z databáze REZZO 3. Tato data byla také poskytnuta ve formátu.xls a následně upravována v programu MS Excel Z těchto údajů byly určeny celkové objemy emisí v jednotlivých SO ORP Olomouckého kraje a také měrné emise znečišťujících látek na jedno lokální topeniště (objem jednotlivých emisí za každou obec dělený počtem lokálních topenišť v dané obci). 17

18 Při porovnání definitivních výsledků SLDB 2011 a údajů zanesených v databázi REZZO 3 byly patrné dílčí nesrovnalosti v uvedených počtech bytů podle energie používané k vytápění. Rozdíly jsou zapříčiněny povahou tvorby emisní databáze, která pro vyhodnocení roku 2011 musela pracovat ještě s výsledky Sčítání lidu, domů a bytů 2001, protože definitivní výsledky novějšího sčítání nebyly v době zpracování příslušného roku pracovníkům ČHMÚ k dispozici. I s tímto omezením se však jedná o nejpřesnější a nejkomplexnější datovou sadu, která je o emisích z lokálních zdrojů vytápění v ČR k dispozici Podstata emisní bilance vytápění bytů malými zdroji (REZZO 3) Emisní bilanci vytápění bytů zpracovává ČHMÚ na základě metodiky Machálek, Machart (2003, 2007) do databáze REZZO 3. Základním podkladem modelového výpočtu jsou data ze SLDB 2001, která jsou zaměřená na způsob vytápění a druh energie používaný k vytápění obydlených bytů v každé obci. Tato metodika se týká pouze bytů a rodinných domů spadajících do kategorie malých zdrojů znečišťování, emise z vytápění bytů většími společnými kotelnami (pro více než 20 bytů v domě) jsou vykazovány samostatně v rámci databází REZZO 2 a REZZO 1. V datech REZZO 3 zároveň nejsou zahrnuty emise z malých spalovacích zdrojů v nebytovém sektoru (Modlík et al., 2011), proto jsou vhodná přímo k posuzování emisní bilance z vytápění bytů. Základem výpočtu emisí je teplota topného období od září až do května následujícího roku, vyjádřená pomocí denostupňů D 21. Ty jsou odvozeny ze středních denních teplot ze všech klimatologických a srážkoměrných stanic ČHMÚ (stanoví se regresní závislost středních denních teplot na nadmořské výšce, z nadmořské výšky obcí se pak odvodí jejich příslušná suma denostupňů). Z hodnoty teploty topného období, údajů o ploše bytu a o povaze bytu (zda se jedná o byt v rodinném či bytovém domě) je následně odvozena potřeba tepla Q a za topné období. Následně je spočítána spotřeba paliva M p a z ní jsou pomocí emisních faktorů vypočítány jednotlivé produkované emise (Machálek, Machart, 2007). Stávající metodika přitom nezohledňuje možnost kombinace použití více paliv pro vytápění jednoho bytu a spotřebu paliv přiřazuje k bytům jednoznačně, výpočty jsou tak vedeny poměrně přehlednou základní aritmetikou a jsou při znalosti vstupních parametrů proveditelné i např. v prostředí MS Excel. 18

19 Výpočet průměrné potřeby tepla na byt za rok: = kde: Q a roční potřeba tepla na byt q m 3, měrná spotřeba tepla v kwh na m 2 za rok P průměrná celková plocha bytu v m 2 K D koeficient přepočtu denostupňů k normovaným klimatickým podmínkám (K D = D 21 /4216) Pro byty v rodinných domech byla zvolena hodnota q m = 150 kwh.m -2.rok -1 a pro byty v bytových domech q m = 130 kwh.m -2.rok -1 Výpočet spotřeby paliv: = η.! kde: M p průměrná roční spotřeba paliva Q a Q i η roční potřeba tepla na byt průměrná výhřevnost paliva průměrná účinnost topeniště Pro každé palivo je vypočítáno množství základních emisí na základě stanovených emisních faktorů: "#=$% /'( kde: ZL emise dané znečišťující látky EF emisní faktor M p průměrná roční spotřeba paliva Přepočet emisí na alternativní emisní scénáře Skutečnost, že emisní bilance vytápění bytů malými zdroji je založena na výpočtovém modelu s využitím pevně daných emisních faktorů, vytváří prostor pro zhodnocení, jak by mohly být objemy emisí upraveny změnou ve využívání paliv. Toto zhodnocení vychází z předpokladů, že srovnáváme danou, modelem určenou situaci, se 19

20 situacemi, v nichž je obměněna skladba využitých paliv, ovšem při zachování ostatních podmínek, tj. měníme pouze parametr způsobu vytápění při zachování hodnot ploch bytů a meteorologických podmínek topné sezóny. Znamená to, že hodnota Q a je za všechny byty v obci v bilanci nadále konstantní a u jednotlivých skupin bytů se mění pouze hodnota M p a z ní určené hodnoty emisí. Alternativní scénáře způsobu vytápění mohou být zvoleny různě v závislosti na očekávání jejich naplnitelnosti. Pro účely analýzy v této diplomové práci byla volba scénářů vedena následujícími úvahami: Převod všech bytů do kategorie dálkově vytápěných centrálními zdroji tepla by v rámci databáze REZZO 3 vedl k triviální redukci emisí z lokálního vytápění na nulu; jedná se však o prakticky nereálnou variantu a není účelné ji zvažovat. Převod bytů vytápějících elektřinou na jiný způsob lokálního vytápění vede v bilanci REZZO 3 k nárůstu emisí, pro účely redukce proto nemá význam. Totéž se týká i bytů vytápěných v současné době dálkovým teplem jejich převod do kategorie individuálního vytápění by byl pro redukci emisí REZZO 3 kontraproduktivní. Při optimalizaci lokálního vytápění za účelem redukce emisí REZZO 3 má tedy smysl uvažovat o obměně skladby pevných paliv a plynového vytápění. V analýze budou proto zvoleny následující alternativní emisní scénáře: S1. Plná plynofikace nulová varianta, předpokládající přechod všech bytů vytápěných pevnými palivy na vytápění zemním plynem. Do určité míry nerealistická, poslouží pro základní zhodnocení stávající role pevných paliv v emisní bilanci. S2. Opuštění uhlí ve prospěch dřeva varianta, při níž dojde k plné náhradě vytápění uhlím za vytápění dřevem. Jedná se o krajní výsledek trendu zaznamenaného v dekádě mezi sčítáními lidu, domů a bytů 2001 a 2011, tedy odklon od uhlí ve prospěch příklonu k dřevu. S3. Kompromisní dílčí obměna varianta, při níž bude v plynofikovaných obcích polovina bytů vytápěných uhlím obměněna na byty vytápěné jinak, a to z poloviny na byty vytápěné dřevem, z poloviny na byty vytápěné zemním plynem. V obcích bez plynofikace bude polovina bytů vytápěných uhlím obměněna na byty vytápěné dřevem. Hypotetická varianta, která by např. v případě využití podpůrných dotačních programů mohla být blízká reálnému vývoji. 20

21 Pro přepočet emisní bilance na scénáře S1 S3 byla navržena vlastní metodika, která využívá toho, že i samotná původní emisní bilance malých zdrojů z lokálního vytápění bytů je parametrizovaným modelovým výpočtem. Předběžné údaje emisní bilance REZZO 3 za obce Olomouckého kraje byly získány od Oddělení emisí a zdrojů Úseku ochrany čistoty ovzduší ČHMÚ (komunikací s ing. Machálkem) ve formátu XLS a v něm také byly i dále výpočtově zpracovány. Z bilance předběžných dat roku 2011 pro obce na území Olomouckého kraje bylo odvozeno, že spotřeba jednotlivých druhů uhlí (HUTR, CUTR, KOKS) v bytech topících uhlím je charakterizována jednotně poměrem 94,35 % HUTR, 3,63 % CUTR, 2,02 % KOKS. Se spotřebou uhelných paliv v bytech topících uhlím proto bylo možné ve výpočtech pracovat jako s uhelným mixem o výše uvedeném poměru. Použité účinnosti jednotlivých druhů topenišť a průměrné výhřevnosti paliv jsou uvedeny v tab. 1, emisní faktory uvádí tab. 2. Výpočet jednotlivých scénářů byl proveden takto: v prvním kroku se vypočetla spotřeba paliva na byt (M p ) u nahrazovaného paliva vydělením údaje o celkové spotřebě v obci počtem bytů využívajících toto palivo. Z něj se pomocí průměrné výhřevnosti a účinnosti topeniště odvodila průměrná potřeba tepla na byt (veličiny v označení stejném jako v kapitole 3.3.1, str. 19): = ) Následně se z této potřeby tepla vypočetlo příslušné množství spotřeby nového paliva na byt: * = * ) * a toto množství se vynásobilo počtem bytů, ve kterých má k obměně vytápění podle scénáře dojít. Tím se získalo množství nového, nahrazujícího paliva (a to se případně přičetlo k množství již používanému v jiných bytech obce). Tímto krokem se získala alternativní skladba spotřeby paliv v obci, kterou bylo následně možné převést pomocí emisních faktorů (tab. 2) na objemy emisí. U scénáře S1 (plná plynofikace) byla popsaným způsobem přepočtena spotřeba uhlí a dřeva v obci na ekvivalentní objem zemního plynu. U scénáře S2 (opuštění uhlí ve prospěch dřeva) byla spotřeba uhlí v každé obci přepočtena na ekvivalentní množství 21

22 dřeva. U scénáře S3 (kompromisní dílčí obměna) byl údaj o spotřebě uhlí v obci zredukován na 50 %, druhá polovina spotřeby se přepočetla na jiná paliva 25 % původní spotřeby uhlí bylo přepočteno na dřevo, zbylých 25 % na zemní plyn. Výsledné hodnoty emisí obměněných podle scénářů S1 S3 byly sečteny za jednotlivá SO ORP a za celý Olomoucký kraj. Tab. 1 Průměrné výhřevnosti paliv a účinnosti topenišť pro účely emisní bilance lokálního vytápění v Olomouckém kraji 2011 Typ paliva Průměrná výhřevnost Q i (GJ/t) Účinnost topeniště η Uhlí (mix pro Ol. kraj) 18,23 0,765 Palivové dřevo 14,60 0,747 Propan-butan 46,00 0,886 Lehký topný olej 42,30 0,886 Zemní plyn* 34,05 0,945 Poznámka: * účinnost zemního plynu vyjádřena v GJ/tis. m 3. Zdroj: Bilance REZZO 3 (2011, předběžné údaje); Machálek, Machart (2003, 2007). Tab. 2 Emisní faktory (kg/t) pro účely emisní bilance lokálního vytápění v Olomouckém kraji 2011 Typ paliva TZL SO 2 NO x CO VOC Uhlí (mix pro Ol. kraj) 6, , ,0 45,0 8,9 Palivové dřevo 5,2 1,0 0,7 1,0 0,89 Propan-butan 0,45 0,004 1,8 0,46 0,09 Lehký topný olej 0, ,0 0,59 0,34 Zemní plyn* 20 0, Poznámka: * emisní faktory zemního plynu vyjádřeny v kg/mil. m 3 paliva. Zdroj: Bilance REZZO 3 (2011, předběžné údaje); Machálek, Machart (2003, 2007). 22

23 4 Problematika emisí z lokálního vytápění v ČR V posledních letech získaly emise z individuálního vytápění bytů relativně významnou roli v celkové bilanci emisí do ovzduší. Dochází k přechodu na využívání nejlevnějších paliv, jelikož ekologicky ušlechtilá paliva jsou často mnohonásobně dražší (Machart, Machálek, 2006). Při Sčítání lidu, domů a bytů 2011 bylo zjištěno, že oproti předchozímu sčítání (2001) došlo k poklesu počtu bytů využívající k vytápění uhlí o více než 50 %. Naopak počet bytů využívající k vytápění dřevo v tomto období stoupl o 73 % (Šnejdrla, 2012). Je prokázána souvislost mezi používaným typem paliva k vytápění a zhoršující se kvalitou ovzduší, což se projevuje především v zimním období v hlavním úseku topné sezóny. Používané palivo je často svázáno s typem a také stářím spalovacího zařízení. Pevná paliva jsou často spalována ve starých zařízeních, ze kterých dochází k vypouštění většího množství emisí. Naopak plyn je spalován v poměrně nových zařízeních. Jelikož současná legislativa neumožňuje přímou kontrolu spalovacích zdrojů v domácnostech, je účinný dozor nad těmito zdroji ze strany úředníků či pracovníků České inspekce životního prostředí nemožný. K možnostem, jak omezit vypouštěné emise, patří nejen obměna způsobu vytápění, ale např. také zateplování domů. V malých obcích se to ale spíše týká pouze nově stavěných domů, rekonstrukce starších domů je pro majitele finančně nákladná a přistupuje se k ní pouze jednotlivě spíše z jiných motivů než s účelem ochrany ovzduší (Kotlík et al., 2006). 4.1 Sledování emisí do ovzduší v ČR Kvalita ovzduší je míra znečištění vnějšího ovzduší, které svými účinky ovlivňuje lidské zdraví, ekosystémy i materiály. Znečištění je způsobeno vnášením znečišťujících látek do ovzduší v důsledku lidské činnosti. Po vypuštění jsou látky přenášeny v atmosféře a tím ovlivňují kvalitu ovzduší u zdroje znečištění i ve vzdálenějších oblastech (Pudelová, 2009). Kvalitě ovzduší je v České republice věnována poměrně velká pozornost. Zákon č. 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší byl nahrazen novým zákonem č. 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší, který vstoupil v platnost 1. září Mezi hlavní důvody pro přijetí 23

24 nového zákona patřil i nepříznivý vývoj kvality ovzduší v České republice. Cílem nového zákona je předcházet znečišťování ovzduší a snižovat úroveň znečištění, aby byla omezena rizika pro lidské zdraví. Další změnou je zvýšení efektivity výkonu veřejné správy, kdy programy řešící celonárodní problémy se znečišťováním jsou nově v kompetenci Ministerstva životního prostředí (Kužel et al., 2012). Dřívější legislativa v ochraně ovzduší rozdělovala spalovací stacionární zdroje znečišťování ovzduší do čtyř kategorií: zvláště velké spalovací zdroje o tepelném příkonu 50 MW a vyšším, velké spalovací zdroje o tepelném výkonu vyšším než 5 MW (obě kategorie vykazovány v rámci REZZO 1), střední spalovací zdroje o tepelném výkonu od 0,2 MW do 5 MW (vykazovány v REZZO 2) a malé spalovací zdroje o tepelném výkonu do 0,2 MW (vykazovány v REZZO 3). Hlavními změnami v novém zákoně je zavedení sektorového a individuálního přístupu k regulaci zdrojů znečišťování ovzduší nově se posuzují tzv. zdroje vyjmenované a nevyjmenované, zjednodušila se poplatková agenda a povinnost individuálního vykazování ročních emisí pro některé provozovatele aj. Zdroje znečišťující ovzduší jsou celostátně sledovány v databázi zvané Registr emisí a zdrojů znečišťování ovzduší (REZZO), jejíž správou je pověřen ČHMÚ. Tento registr v rámci Informačního systému kvality ovzduší (ISKO) slouží k archivaci a prezentaci údajů o stacionárních a mobilních zdrojích znečišťování ovzduší. Registr byl vyvíjen od roku 1974 a v běžném provozu je od roku 1982 (Ochodek et al., 2007). Přijetí nové legislativy staví dosavadní fungování tohoto registru do nové situace, kdy řada dosud vykazujících především středně velkých zdrojů je od této povinnosti nově oproštěna. I nový zákon ovšem v 7 požaduje další fungování Informačního systému kvality ovzduší, jehož součástí je i registr emisí a stacionárních zdrojů. Ten má vést údaje o stacionárních zdrojích a množství znečišťujících látek, které jsou vnášeny do ovzduší ze stacionárních a mobilních zdrojů (zákon 201/2012 Sb.). Machálek (2012) přitom hovoří o nové epoše inventarizace emisí a novou podobu registru označuje pracovně jako emisní databázi EDA. Její definitivní podoba je v současné době ve vývoji. S ohledem na novou podobu zákona však lze předpokládat, že i v nové podobě databáze budou lokální topeniště sledována hromadně pomocí modelových výpočtů nad daty ze Sčítání lidu, domů a bytů, údajích o prodeji paliv a meteorologických charakteristikách topné sezóny, i když metodika výpočtu může doznat dílčích změn a inovací. 24

25 4.2 Základní znečišťující látky emitované z lokálních topenišť V emisní bilanci lokálního vytápění jsou vyhodnocovány emise následujících znečišťujících látek: prašný aerosol, oxid siřičitý, oxidy dusíku, oxid uhelnatý, těkavé organické látky Prašný aerosol je soubor tuhých, kapalných nebo směsných částic o velikosti 1 nm až 100 µm. Prašný aerosol je přirozeného i antropogenního původu. Přirozeným zdrojem je sopečná činnost a lesní požáry. Nejvýznamnějším antropogenním zdrojem jsou spalovací procesy a další vysokoteplotní procesy. Dalším zdrojem je zemědělská a těžební činnost, odnos částic větrem ze stavebních ploch či v důsledku odstranění vegetačního pokryvu z půdy. Čím je menší průměr těchto částic, tím déle zůstávají v ovzduší. Částice prašného aerosolu mají dopad na zdraví živých organismů, jelikož se usazují v dýchacích cestách a často také obsahují absorbované karcinogenní sloučeniny. Oxid siřičitý je bezbarvý štiplavý plyn uvolňující se při spalování paliv obsahujících síru. Jeho antropogenním zdrojem je výroba tepelné energie, elektrické energie a doprava. Při spalování paliv obsahujících síru dochází k její oxidaci a uvolňování do ovzduší. Účinným opatřením jsou odsiřovací zařízení, které u některých zdrojů omezují emise oxidů síry. Dopad na životní prostředí mají v podobě vzniku kyselých dešťů, společně s prašným aerosolem zapříčiňují vznik smogu londýnského typu a u živých organismů způsobují poškození očí a dýchacích orgánů (IRZ, 2012). Oxidy dusíku se nejčastěji vyskytují ve formě oxidu dusnatého a oxidu dusičitého. Jejich emise jsou momentálně považovány za velký problém, jelikož se uvolňují při spalování ušlechtilých paliv (plyn, nafta) a biomasy. Primárním zdrojem jsou motorová vozidla, která vytvářejí až 55 % antropogenních NO x. Oxid dusičitý má negativní vliv v podobě kyselých dešťů, přispívá k tvorbě přízemního ozonu a vzniku fotochemického smogu. Oxid dusný je také skleníkovým plynem (IRZ, 2012). Oxid uhelnatý je hořlavý jedovatý plyn, který vzniká při nedokonalém spalování materiálů s obsahem dusíku. Jde o procesy při spalování uhlíkatých paliv, u kterých není dostatek kyslíku. Oxid uhelnatý vzniká při spalovacím procesu v kotlích, kamnech, atd. Způsobuje vznik přízemního ozonu a může způsobit zdravotní potíže. Těkavé organické látky jsou všechny organické sloučeniny antropogenního původu (kromě methanu), které jsou schopné vytvářet fotochemické oxidanty reakcí s NO x v přítomnosti slunečního záření. Mezi antropogenní zdroje těkavých organických 25

26 látek patří spalování fosilních i biogenních paliv, petrochemický průmysl a doprava (Kurfürst ed., 2008). Benzo(a)pyren je polycyklický uhlovodík vznikající při nedokonalém spalování. Do ovzduší je uvolňován při spalování organických materiálů. Pro živé organismy je velmi nebezpečný, protože je silně karcinogenní (IRZ, 2012). 4.3 Charakteristika paliv používaných k lokálnímu vytápění Při volbě paliva, které bude použito k vytápění, je nejdůležitější jejich výhřevnost a také cena. Výhřevnost jednotlivých paliv je velmi různá, jelikož je ovlivněna mnoha faktory, především místem původu či vlhkostí materiálu. Druh paliva Tab. 3 Vybrané druhy paliv podle výhřevnosti Výhřevnost (MJ/kg) Množstevní ekvivalent ČÚ prachové Ostrava 22,78 1 ČU prachové Kladno 15,57 1,46 ČÚ energetické Ostrava 29,21 0,78 ČU energetické Kladno 22,61 1,01 Koks otopový 27,49 0,83 Brikety 23,05 0,99 HÚ tříděné Most 17,18 1,33 HU tříděné Sokolov 14,17 1,61 HU prachové Most 11,72 1,94 HU prachové Sokolov 10,49 2,17 Dřevo palivové 14,62 1,56 Dřevěné brikety 16,21 1,41 Sláma obilná 15,50 1,47 Zemní plyn 33,48* 0,68* * MJ/m 3. Zdroj: TZB (2013), vlastní zpracování. Největší výhřevnost z široce využívaných paliv má zemní plyn (propan-butan a lehký topný olej mají výhřevnost ještě vyšší, ale tato paliva se příliš nepoužívají). Z pevných paliv používaných v ČR je nejvýhřevnější černé uhlí z Ostravska, zatímco hnědé uhlí prachové ze Sokolovské pánve má výhřevnost poloviční. Výhřevnost palivového dřeva závisí na jeho druhu a vlhkosti. Výhřevnost jednoho kilogramu smrkového dřeva je při 0% vlhkosti je 18,1 MJ/kg, při 25% vlhkosti 12,9 MJ/kg a při 26

27 50% vlhkosti výhřevnost klesá až na 7,7 MJ/kg. Mezi nejvýhřevnější dřeviny patří jedle, borovice a bříza. Naopak nejmenší výhřevnosti se dosáhne při spalování jasanu a akátu. Zároveň je třeba vzít v potaz, že různé druhy dřeva mají i různé emisní faktory (tab. 5). Tab. 4 Vybrané druhy dřeva podle výhřevnosti Druh dřeva Výhřevnost (MJ/kg) při vlhkosti 25 % Množstevní ekvivalent Smrk 13,1 1 Jedle 14,0 0,94 Borovice 13,6 0,96 Bříza 13,5 0,97 Modřín 13,4 0,98 Dub 13,2 0,99 Olše 12,9 1,02 Jasan 12,7 1,03 Akát 12,7 1,03 Zdroj: TZB (2013), vlastní zpracování. Tab. 5 Emisní faktory vybraných druhů dřevin Druh dřeviny emisní faktory (mg/mj) CO NO x PM 10 Borovice lesní Buk lesní Dub letní Habr obecný Jedle bělokorá Modřín opadavý Smrk ztepilý Topol černý Zdroj: Kistler et al. (2012), vlastní zpracování. Dalším faktorem při volbě používaného paliva, mnohdy i důležitějším než výhřevnost, je jeho cena. Nejdražším palivem dle dat ČSÚ je černouhelný koks a černé uhlí. Mezi nejlevnější energie patří palivové dřevo a hnědé uhlí. U všech paliv dochází k postupnému zdražovaní. Mezi roky 2001 a 2011, kdy proběhla Sčítání lidu, domů a bytů, černé uhlí zdražilo o 101,3 % a hnědé uhlí o 104,2 %. U černouhelného koksu došlo ke zdražení o 83 % a u hnědouhelných briket o 77,3 %. K nejmenší změně ceny 27

28 došlo u palivového dřeva, které mezi jednotlivými SLDB zdražilo o 56 %. V březnu 2013 se cena za 1 metrický cent černouhelného koksu pohybovala okolo 812 Kč, černého uhlí 583 Kč a hnědého uhlí 338 Kč. Hnědouhelné brikety stály 498 Kč a palivové dřevo 378 Kč. Jedním z důvodů, proč se lidé při volbě paliva přiklání k dřevu, je jeho prodej přímo obcemi. Obce, které mají ve svém vlastnictví obecní lesy, svým obyvatelům často prodávají palivové dřevo za zvýhodněnou cenu. Cena zemního plynu vykazuje v posledních letech také rostoucí tendenci, jak dokládá tab [Kč/100 kg] Černé uhlí Hnědé uhlí Brikety hnědouhelné Koks černouhelný Dřevo palivové Obr. 2 Vývoj cen za jeden metrický cent pevných paliv od roku Data: ČSÚ, vlastní zpracování. Tab. 6 Vývoj cen zemního plynu podle Severomoravské plynárenské a.s. Rok (k 1. 1.) Cena plynu při ročním odběru MWh/rok Kč/MWh stálá měsíční platba ,59 239, ,67 190, ,75 207, ,80 321, ,93 367, ,88 389, ,62 418, ,74 408, ,42 422,74 Zdroj: TZB (2013), vlastní zpracování. 28

29 4.4 Obecné možnosti snižování emisí z lokálního vytápění Emise z individuálního vytápění bytů lze snižovat obecně několika cestami. Jednou z nich je obměna použitého paliva a spalovací technologie. Další cestou je připojení otopné soustavy bytu na centrální zdroj tepla; byt se tak převede z kategorie lokálního topeniště na byt vytápěný dálkovým teplem. Redukce emisí však nenastane pouze v rámci jejich přeřazení z databáze REZZO 3 do datových sad REZZO 1 nebo REZZO 2, ale podle četných studií tak dojde i k faktické redukci emisí, protože centrální zdroje tepla spalují palivo odlišnými technologiemi, jsou vybavovány nástroji k čištění spalin a jejich účelný provoz je pod stálým dohledem (Kurfürst ed., 2008). K doprovodným cestám redukce emisí patří ale také zateplování budov nebo i podpora třídění odpadů, která vytváří alternativu ke spalování hořlavého domácího odpadu. V roce 2011 byla provedena studie ve městě Orlová posuzující snižování emisí v různých typech domů po výměně spalovacích zařízení a zateplení domů (Koloničný et al., 2011). Jedním z technických prostředků na snížení emisí z lokálních topenišť je výměna starých spalovacích zařízení za modernější. Při provozování kotlů malých výkonů na pevná paliva dochází k největšímu vypouštění škodlivých látek a u kotlů s ruční dodávkou paliva se množství emisí ještě znásobuje. Spalovací zařízení založené na prohořívacím způsobu spalování jsou nejjednodušší a také velmi rozšířená, jelikož jsou levná a shoří v nich téměř vše. Velký potenciál ke snížení emisí je tedy v modernizaci spalovacích zařízení. Z pohledu emisí je správné spalování uhlí ekologičtější než špatné spalování dřeva. Dalším prostředkem je zateplení objektů, při kterém dochází ke snížení tepelné ztráty a tím i ke snížení spotřeby paliv. Už jen při výměně oken dochází k 10% úspoře na tepelné ztrátě. Při zateplení oken a obvodových stěn se tepelná ztráta sníží o 20 % a při celkovém zateplení obvodových stěn, oken a střechy se tepelná ztráta sníží až o 40 % (Koloničný et al., 2011). Koloničný et al. (2011) uvádí jako příklad typický jednopatrový cihlový dům ve městě Orlová, městská část Lazy, s celkovou vytápěnou plochou 150 m 2 bez zateplení byla celková tepelná ztráta 17,97 kw. Po zateplení oken se tepelná ztráta snížila na 16,17 kw, po zateplení oken i obvodových stěn došlo ke snížení na 12,58 kw. Při celkovém zateplení domu se tepelná ztráta snížila až na 10,78 kw. Po zateplení tedy dochází k výraznému snížení spotřeby paliv (tab. 7). U domu se zateplenými okny dochází ke snížení spotřeby paliv oproti původní spotřebě až o 10 %. K 30% snížení 29

30 spotřeby dochází při částečném zateplení oken a obvodových stěn a u domu s celkovým zateplením dochází ke snížení spotřeby paliv přibližně o 40 %. Tab. 7 Roční spotřeba paliva ve vybraném typu domu Spotřeba paliva (t/rok) Typ kotle bez zateplení částečné zateplení okna okna+stěny celkové zateplení Automatický (uhlí) 6,1 5,5 4,3 3,7 Automatický (pelety) 9,6 8,7 6,7 5,8 Zplyňovací 13,0 11,7 9,1 7,8 Kotel na dřevo 16,6 14,9 11,6 10,0 Kotel na uhlí (nový) 7,6 6,9 5,3 4,6 Kotel na uhlí (starý) 9,1 8,2 6,4 5,5 Krbová kamna 16,6 14,9 11,6 10,0 Zdroj: Koloničný et al. (2011) Tab. 8 Emise znečišťujících látek pro vybraný dům podle druhu kotle a zateplení Typ kotle bez zateplení částečné zateplení okna okna+stěny celkové zateplení Tuhé znečišťující látky (kg/rok) Automat (hnědé uhlí) 8,2 7,3 5,7 4,9 Automat (černé uhlí) 10,7 9,6 7,5 6,4 Kotel na uhlí (starý) 81,8 73,6 57,3 49,1 SO 2 (kg/rok) Automat (hnědé uhlí) 123,9 111,5 86,7 74,3 Automat (černé uhlí) 39,1 35,2 27,4 23,5 Kotel na uhlí (starý) 75,4 67,9 52,8 45,2 CO (kg/rok) Automat (hnědé uhlí) 99,3 89,4 69,5 59,6 Automat (černé uhlí) 39,7 35,8 27,8 23,8 Kotel na uhlí (starý) 1 252, ,1 876,8 751,4 NO x (kg/rok) Automat (hnědé uhlí) 38,5 34,7 27,0 23,1 Automat (černé uhlí) 45,8 41,2 32,1 27,5 Kotel na uhlí (starý) 41,8 37,6 29,2 25,1 Zdroj: Koloničný et al. (2011) 30

31 Pro porovnání množství vypouštěných emisí v typickém domě ve městě Orlová (tab. 8) byly jako spalovací zařízení vybrány automatické kotle na hnědě a černé uhlí a starý kotel na uhlí. U všech znečišťujících látek dochází po zateplení k výraznému snížení. Emise u SO 2 a CO jsou vyšší u automatického kotle na hnědé uhlí, naopak emise TZL a NO x jsou vyšší u automatického kotle na černé uhlí. Studie dále podotýká, že pokud by došlo k výměně původního kotle za automatický na uhlí a k úplnému zateplení domů, tak by jen ve městské části Lazy ve městě Orlová došlo ke snížení emisí o 264 tun za rok, což představuje snížení emisí o více jak 90 %. Jinou často doporučovanou možností, jak zajistit ekologické vytápění v části obce nebo v celé obci, je výstavba centrálního zdroje tepla (CZT) na biomasu. Projekty na využití biomasy mohou být od malých zdrojů vytápění až po komerční teplárny. U tohoto zdroje jsou vysoké náklady na výstavbu a rozvody, takže záleží na počtu domů, které by byly připojeny. Při spalování v tomto větším zařízení dochází ke snížení emisí více než při individuálním vytápění. Oproti plynofikaci je výstavba CZT třikrát až čtyřikrát dražší, ale vynaložené prostředky se časem vrátí. Příkladem úspěšné realizace je obec Velký Karlov, kde došlo v roce 2001 k stavbě centrálního zdroje tepla na biomasu. Před stavbou tohoto CZT bylo v lokálních topeništích využíváno ke spalování především uhlí a emise výrazně přispívaly ke zhoršení kvality ovzduší. Na CZT bylo v roce 2006 připojeno 82 ze 132 objektů v obci. V kotelně je jako palivo využívána obilná sláma. Výstavbou tohoto centrálního zdroje tepla na biomasu došlo ke snížení emisí tuhých znečišťujících látek o více jak 65 % za rok, významná je i redukce emisí SO 2 a CO 2 (tab. 9). Tab. 9 Příklad snížení emisí připojením na CZT (t/rok), obec Velký Karlov Emise Původní emise Emise jednotek nepřipojených připojených Výsledné emise celkem TZL 28,77 8,25 1,41 9,66 SO 2 11,54 3,31 1,20 4,51 NO X 4,61 1,32 2,67 3,99 CO 0,58 0,17 0,81 0,98 CO ,90 764, , ,58 Zdroj: Koloničný et al. (2009). 31

32 5 Analýza způsobu vytápění bytů, spotřeby paliv a emisí do ovzduší v Olomouckém kraji Dle definitivních výsledků Sčítání lidu, domů a bytů 2011 je v Olomouckém kraji obydlených bytů, ve kterých žije obyvatel. Největší podíl obydlených bytů je ve správním obvodu obce s rozšířenou působností (SO ORP) Olomouc (26,5 %), dále následuje SO ORP Prostějov (15,5 %) a SO ORP Přerov (13,3 %). Nejčastějším způsobem vytápění je ústřední topení. Tímto typem je vytápěno 82 % obydlených bytů v Olomouckém kraji. Etážovým typem a kamny je vytápěno celkem 15 % bytů a u téměř 7 tisíc bytů způsob vytápění nebyl zjištěn (2,9 %). SO ORP Tab. 10 Obydlené byty a způsob vytápění bytů podle SLDB 2011 Počet obyvatel (k ) Obydlené byty Způsob vytápění ústřední etážové kamna Hranice Jeseník Konice Lipník n. B Litovel Mohelnice Olomouc Prostějov Přerov Šternberk Šumperk Uničov Zábřeh Celkem Zdroj: ČSÚ (2013a) SLDB 2011, definitivní výsledky. 5.1 Energie používané k vytápění bytů Dálkovým teplem z kotelny mimo dům je zásobeno 28,6 % bytů v Olomouckém kraji. Z lokálních topenišť je dominantní energií používanou k vytápění plyn (tab. 11). Tímto způsobem je vytápěno 42 % bytů. Druhou nejčastější energií v lokálních topeništích je dřevo (10,4 %), dále následuje elektřina (5,5 %) a uhlí (5,1 %). 32

33 Tab. 11 Počty bytů podle energie používané k vytápění podle SLDB 2011 Energie používané k vytápění SO ORP z kotelny mimo dům uhlí + koks plyn elektřina dřevo Hranice Jeseník Konice Lipník n. B Litovel Mohelnice Olomouc Prostějov Přerov Šternberk Šumperk Uničov Zábřeh Celkem Zdroj: ČSÚ (2013a) SLDB 2011, definitivní výsledky, vlastní zpracování. Největší podíl bytů zásobených dálkovým teplem má SO ORP Přerov a SO ORP Olomouc. V SO ORP Přerov je takto vytápěno bytů (42,1 %) a v SO ORP Olomouc bytů (37,3 %). Jediným SO ORP, kde používání plynu přesáhlo 50 % z obydlených bytů, je v SO ORP Prostějov; zde plyn používá k vytápění 56,2 % bytů. Naopak pouze třetina bytů je vytápěna plynem v SO ORP Mohelnice, Přerov, Šumperk a Zábřeh. Uhlí je nejběžněji používáno na severu Olomouckého kraje. V SO ORP Šumperk a SO ORP Zábřeh využívá uhlí k vytápění až 15 % bytů. Naopak v nejlidnatějších SO ORP Olomouc, Prostějov a Přerov tuto energii nevyužívá ani 3 % bytů. V těchto třech SO ORP také není příliš využíváno k vytápění dřevo, které zde nepřesahuje 8 % bytů. V ostatních SO ORP je dřevo využíváno přibližně v 15 % bytů s maximem v SO ORP Konice, kde je takto vytápěno 27,1 % bytů. Používání elektrické energie k vytápění v žádném ze SO ORP nepřesahuje 10 %. Obr. 3 znázorňuje vzájemný poměr energií používaných k vytápění bytů v SO ORP Olomouckého kraje zvlášť je znázorněno dálkové teplo a zvlášť lokální vytápění ve skladbě paliv uhlí/plyn/elektřina/dřevo. Součty podílů v jednotlivých SO ORP nedávají plných 100 %, chybějící rozdíl tvoří kategorie nezjištěného způsobu vytápění (v dotaznících při sčítání lidu nebyly tyto údaje vyplněny korektně nebo vůbec). 33

34 Obr. 3 Relativní zastoupení (%) druhů energie používané k vytápění bytů v SO ORP Olomouckého kraje podle SLDB 2011 (data ČSÚ 2013a, vlastní zpracování). Využívání zemního plynu k vytápění je ovlivňováno nejen jeho cenou, ale i technologickou dostupností, tedy zda je možné byt vůbec připojit na dodavatelskou síť. V Olomouckém kraji bylo k plynofikováno 88 % obcí (ČSÚ 2013b), obce bez plynofikace se nacházejí především v SO ORP Šumperk, Zábřeh, Šternberk a Jeseník (obr. 4, podrobný přehled podává příloha 1 diplomové práce). Obce bez plynofikace jsou ovšem vesměs menší, v emisní databázi REZZO 3 je v rámci těchto 47 obcí vedeno za rok celkem bytů (3,2 % všech bytů Olomouckého kraje), z toho bytů vytápěných lokálně (představují 4,5 % lokálních topenišť v Olomouckém kraji). Podle předběžných údajů databáze REZZO 3 za rok 2011 celkem bytů v obcích bez plynofikace využívá k vytápění uhlí, a to s celkovou roční spotřebou tun uhlí. Představují 16,3 % bytů vytápějících uhlím a spotřebují 16,2 % uhlí využitého k lokálnímu vytápění v Olomouckém kraji. U bytů v těchto obcích lze předpokládat, že napojení na zemní plyn zde bude i do budoucna nepravděpodobné a jako možná alternativa nevyhovujících paliv se jeví např. vytápění elektřinou, tepelnými čerpadly, moderními typy kotlů na různé typy biomasy (včetně palivového dřeva) nebo centralizace vytápění pomocí společné kotelny na biomasu. 34

35 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% plynofikované obce SO ORP obce bez plynofikace Obr. 4 Zastoupení plynofikovaných obcí a obcí bez plynofikace v SO ORP Olomouckého kraje k (data ČSÚ 2013b, vlastní zpracování). 5.2 Typy energie používané k vytápění v obcích a spotřeba paliv K určení převládajícího typu energie používané k vytápění v jednotlivých obcích byly stanoveny tři kategorie: převládající typ, smíšený typ a vyrovnaná skladba (metodika stanovení viz kapitola 3.3, str. 17). Nejčastější typ energie používaný k vytápění bytů v Olomouckém kraji je zemní plyn. Ten je dominantní především v obcích SO ORP Olomouc, SO ORP Prostějov a SO ORP Přerov. V SO ORP Olomouc plyn nepřevládá pouze v 9 obcích. V samotném městě Olomouc a obci Libavá je více než 50 % obydlených bytů zásobeno dálkovým teplem. V obcích Krčmaň, Suchonice, Daskabát, Bělkovice-Lašťany a Bukovany je smíšený typ vytápění zemního plynu a dřeva a v obci Lutín dálkového vytápění a zemního plynu. V jediné obci Charváty je vyrovnaná skladba vytápění, kde je používán zemní plyn, elektřina a dřevo. Zemní plyn také dominuje v SO ORP Prostějov, kde je, kromě 15 obcí, převládajícím typem energie k vytápění. V obcích Pavlovice u Kojetína, Srbce, Vitčice, Myslejovice, Krumsín, Stínava, Zdětín a Otinoves je smíšený typ vytápění zemním plynem a dřevem. Samotné dřevo je zastoupeno v obcích Niva, Bousín, Drahany a Prostějovičky. V obcích Pivín a Tvorovice je nejvíce používána elektřina a zemní plyn. V Prostějově je více než polovina bytů vytápěna dálkovým teplem a zemním plynem. 35