NEK a bezpečnostní aspekty energetiky Mělník 09 František HRDLIČKA Czech Technical University in Prague, Czech Republic Faculty of Mechanical Engineering
NEZÁVISLÁ ENERGETICKÁ KOMISE A JEJÍ PRACOVNÍ CÍLE Snížit energetickou náročnost ČR Uspokojit rozvoj společnosti energií Motivovat k investicím do špičkových inovací a snížení emisí Omezit rizika zásobování ČR energií.
HLEDISKA POSUZOVÁNÍ STŘEDNĚDOBÝCH A DLOUHODOBÝCH CÍLŮ ENERGETIKY Ekonomické environmentální bezpečnostní společenské
Výstupy Zprávy NEK Stabilita českého energetického hospodářství je dočasná a to zejména: A) elektroenergetiky B) distribučních systémů C) systémů centrálního zásobování teplem
VÝVOJ DOVOZNÍ ZÁVISLOSTI ČR Tab. 2 Vývoj dovozní energetické závislosti 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Dovoz bez jaderného paliva PJ 728,3 773,9 783,2 792,9 788,7 841,0 881,0 Dovoz s jaderným palivem PJ 875,8 922,2 987,3 1073,5 1073,1 1109,8 1161,1 Vývoz PJ 338,5 342,4 345,1 334,7 333,5 329,5 365,5 Čistý dovoz bez jaderného paliva PJ 389,8 431,4 438,1 458,2 455,2 511,5 515,5 Čistý dovoz s jaderným palivem PJ 537,2 579,8 642,2 738,8 749,6 780,3 795,6 Tuzemská spotřeba PEZ PJ 1656,7 1693,1 1704,9 1815,9 1849,5 1855,7 1878,7 Dovozní závislost (v %) bez jádra % 23,5 25,5 25,7 25,3 24,6 27,6 27,4 Dovozní závislost (v %) s jádrem % 32,4 34,2 37,7 40,7 40,5 42,0 42,3
Geologické zásoby přírodního uranu (Unat) celkem ČR tuny kovu Ložisko Bilanční prozkoumané Bilanční vyhledané Bilanční využívané nevyužívané volné vázané volné vázané celkem ROŽNÁ 564,2 78,5 642,7 celkem využívaná 564,2 78,5 642,7 OSEČNÁ 1112,7 19357 20469,7 nevyužívaná celkem 1112,7 19357 20469,7
SPOTŘEBA PRIMÁRNÍCH ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PJ 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 Vývoj spotřeby primárních energetických zdrojů 0-200 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Hnědé uhlí a brikety Černé uhlí a koks Ost. pevná paliva (vč.dřeva) Ropa + ropné produkty Zemní plyn a ostatní plyny Jaderná energie Elektřina (saldo dovoz-vývoz)
STRUKTURA KONEČNÉ SPOTŘEBY PODLE ZDROJŮ 1200,0 Vývoj struktury konečné spotřeby energie podle zdrojů 1000,0 800,0 PJ 600,0 400,0 200,0 0,0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Hnědé uhlí a brikety Černé uhlí a koks Ost. pevná paliva vč.dřeva Topné oleje a ost. kapalná paliva* Pohonné hmoty Zemní plyn Ostatní plynná paliva Tepelná energie Elektřina
SLOŽKY KONEČNÉ SPOTŘEBY-VÝVOJ NÁRŮST ELEKTŘINY 2,3 %/rok, PHM O 6 %/rok, TEPLO pokles 2,8 %/rok 300 250 200 ostatní plyn hnědé uhlí 150 dřevo topné oleje 100 černé uhlí 2000 2002 2004 2006 ostatní plyn hnědé uhlí dřevo topné oleje černé uhlí teplo elektřina PHM zemní plym 50 0 teplo elektřina PHM zemní plym
STRUKTURA VÝROBY ELEKTŘINY 100 000 Vývoj struktury výroby elektřiny 90 000 80 000 70 000 60 000 Gwh 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Černé uhlí Hnědé uhlí Jaderné palivo Plynná paliva Ostatní paliva OZE
Spotřeba primárních paliv na výrobu elektřiny NEK se podrobně zabývala analýzou primární spotřeby paliv. Vyplynula z ní nízká průměrná účinnost výroby+distribuce el. energie 29 % Podklady : a) Statistika konečné spotřeby b) Analýza zásobování teplem ORTEP s.r.o
VÝVOJ UKAZATELŮ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI 0,9 Vývoj ukazatelů energetické náročnosti 45,00 0,8 40,00 0,7 35,00 MJ/Kč 0,6 0,5 30,00 25,00 kwh/kč 0,4 20,00 0,3 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 15,00 Energetická náročnost PEZ/HDP (MJ/Kč) Energetická náročnost KSE/HDP (MJ/Kč, k.c. 2000) Poměr KSE/spotřeba PEZ (v %) Elektroenerg. náročnost HDP (MWh btto/mil.kč, k.c. 2000)
Paliva využívaná pro výrobu tepla a elektřiny - rok 2006 Spotřeba tepla v palivu v PJ/r 1400 1200 1000 800 600 400 200 Ost. OZE JE ZP ČU HU 0 Teplo KVET el. Kond. el. Celkem
Jaká je spotřeba primárních paliv na výrobu el.energie vlastní spotřeba elektřiny ČR nás stojí 42 % PEZ, pokud připočteme i export elektřiny, jedná se 48 % PEZ
Podíl spotřeba PEZ k výrobě tepla z celkové spotřeby 476 118 TJ - současný stav Hnědé uhlí 36% 172 893 TJ Zemní plyn 37% 180 408 TJ Černé uhlí, koks 8% 37 763 TJ OZE 14% 64 482 TJ Elektrická energie 2% 8 000 TJ LTO, TTO, ropa 3% 12 572 TJ
V domácnostech se roční spotřeba pohybuje na úrovni 152 PJ Zemní plyn 32,0% Biomasa 17,3% CZT 31,7% LTO, ropa 0,1% Hnědé uhlí 15,9% Černé uhlí a koks 3,0%
Východiska pro koncepce variant budoucího zásobování teplem Teplo nelze efektivně vyvážet, ani efektivně dovážet, je třeba ho vyrobit poblíže, nebo přímo v místě spotřeby, tj. varianty budou odvislé od disponibilních paliv.
PROČ DOŠLO KE ZMĚNĚ PŘEDPOKLÁDANÝCH UKONČENÍ TĚŽBY
Situace v hnědouhelném průmyslu ČR Výhled těžeb HU při zablokovaných zásobách a při jejich přehodnocení 50 000 45 000 ČSA 40 000 Bílina 35 000 Mír 450 [ tis.tun ] 30 000 25 000 20 000 ČSA 2500 Jiří 7000 Bílina 8000 15 000 ČSA Libouš 12300 10 000 5 000 0 Bílina 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 2055 2060 2065 2070 Družba 2000 Vršany, JŠ. 10500 Roky 20
[ tis.tun ] 16 000 15 000 14 000 13 000 12 000 11 000 10 000 9 000 8 000 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 0 Výhled těžeb ČU - s přídavkem 80 mil.t zásob ; Těžby z přírůstku zásob ČSA 3000 Paskov 1000 Lazy 2000 Darkov 4000 ČSM 2600 2010 2015 2020 2025 2030 Roky
TEPLO NEBUDE Z UHLÍ Výroba tepla spočívá z cca 38% na hnědém uhlí, 16% černém uhlí, 0ZE z 10%.Kapalné paliva se podílejí cca 8% a plynné paliva 27% Vývoj a struktura užití paliv pro dod. tepla a výr. KVET el. - Varianta ZP 600 Spotřeba tepla v palivech v PJ 500 400 300 200 100 0 2006 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 Le to počet HU ČU ZP JE OZE ost.
Proč může být výroba tepla v kritické situaci? Velkým teplárnám končí většina dlouhodobých smluv na dodávku uhlí v letech 2010 až 2012. Uhelné společnosti odmítají přípravu a uzavírání smluv nových. V roce 2012 vstoupí v platnost nové výrazně přísnější emisní limity, které budou platné i pro stávající zdroje. Ve stavu nejistoty o budoucím palivu nepřipravují vlastníci tepláren adekvátní kroky k úpravám a retrofitům těchto zařízení. Problém obnovy energetických zdrojů je aktuální nejen v ČR, ale je celoevropský. Chybí výrobní i montážní kapacity v celé Evropě. Každé oddálení rozhodnutí o nových investicích znamená jejich významné zdražení. Jednoduché řešení není ani záměna uhlí biomasou nebo plynem. Biomasa je schopna pokrýt dlouhodobě cca 15 % výpadku hnědého uhlí. Zemního plynu se jeví potenciální dostatek, ale cenu tepla zvýší na několikanásobek. Zemní plyn je pravděpodobně (s příslušným bezpečnostním rizikem) vpříslušném ročním objemu získat. Budou však chybět skladovací kapacity pro zimní špičkový provoz, na kterém jsou teplárny (na rozdíl od paroplynových elektráren) silně závislé. A pokud kapacity špičkové dodávky budou, tak budou mnohem dražší než dodávky pro základní provoz. Chybí lidé. V energetice jako odvětví bude do 5 let chybět 50 % kvalifikovaných pracovníků, a to od kvalifikovaných dělníků po projektanty, provozní inženýry, až po technický management výrobních podniků i energetických výroben
OPTIMISTICKÁ VARIANTA VYUŽÍVÁNÍ OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ 350,0 300,0 250,0 200,0 Primární energie z obn. zdrojů do r. 2030 PJ 150,0 100,0 50,0 0,0 2005 2010 2015 2020 2025 2030 vodní větrná biomasa solární energie geotermální energie
OPTIMISTICKÁ VARIANTA VÝROBY TEPLA Z OZE 120 Teplo z OZE do r. 2020 PJ 100 80 60 40 20 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 bioplyn biomasa biologicky rozložitelné odpady geotermální sluneční
Očekávaný vývoj výroby elektřiny, tepla a kapalných biopaliv z OZ k r. 2030 [2, 3] TWh 2005 2010 2015 2020 2025 2030 Teplo PJ 44,14 62,36 84,30 93,48 99,80 105,52 Kapalná biopaliva PJ 1 10 29 29 29 29 Elektřina TWh 0,73 1,62 3,31 5,26 6,80 8,02 Elektřina PJ 2,63 5,83 11,9 18,9 24,5 28,9 celkem 47,77 72,98 125,2 140,74 153,3 173,42
Situace v českém plynárenství Vývoj struktutry spotřeby zemního plynu mil.m3 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 2002 2003 2004 2005 2006 Zemní plyn pro CZT Zemní plyn pro výrobu elektřiny Spotřeba ZP v domácnostech Spotřeba ZP v průmyslu Ostatní konečná spotřeba 27
PŘEDPOKLÁDANÉ ZDROJE PLYNU
DOPRAVA PLYNU
NORD STREAM Nord Stream OPAL JAMAL Gazela ruský plyn norský plyn klasická cesta
NABUCCO
SEVER JIH NEBO GAZELLE
SCÉNÁŘE CENY ROPY
ENERGETICKÝ BALÍČEK 3 x 20 obecné ukazatele do roku 2020 Snížení emise CO2 o 20 % Podíl OZE na konečné spotřebě 20 % (pro ČR 13 %) Snížení spotřeby energie o 20 %
Production of liquid biofuels in CZ TJ 2006 2007 RME 4 076 3 027 Bioethanol 220 710 Total 4 296 3 737
RES share on final energy comsumption
Vývoj spotřeby tuzemských a dovážených PEZ, vývozy energie 1400 1200 1000 800 PJ 600 400 200 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 tuzemské PEZ a změny stavu zásob dovážené PEZ vývoz energie
Nutnost přijetí jasné strategické koncepce managementům a vlastníkům energetických společností umožní rozhodovat jak o investicích, tak o dlouhodobém smluvním zajištění dodávek paliv (nerovnováha trhu teploelektřina 2012-15) Přehodnocení apriorního omezení některých zdrojů (ekologické limity těžby hnědého uhlí, výstavba jaderných energetických zdrojů) Objektivní zhodnocení reálného přínosu OZE a konkrétní systémové podpory místo dotací a to včetně podpory tepla z biomasy
STÁŘÍ PROVOZOVANÝCH ZDROJŮ ELEKTŘINY
RIZIKA bez jasné koncepce energetiky po roce 2015 nerovnováha na domácím trhu selektřinou a teplem v období 2015-2025 bude v některých letech nutné krýt část poptávky po elektrické energii dovozy Nejen růst ceny silové elektřiny, ale i neúměrně rychlý růst cen tepla při rychlé změně palivové základny, včetně možných lokálních výpadků zásobování Negativní ekologické dopady při krizových situacích Nebezpečí krizových stavů v přenosové soustavě při nerespektování vlivu neřízených kruhových toků z cizích OZE (německé větrné elektrárny)
DĚKUJI ZA POZORNOST