Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Studie stavu teplárenství prof. Ing. Vladimír Slivka, CSc., dr.h.c. a kolektiv Ostrava 11. února 2011 Řešení veřejné zakázky ev. čísla: 05927 Zadavatel: Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR
OBSAH 1. Zhodnocení současného stavu teplárenství České republiky s ohledem na surovinové zdroje, ekologické požadavky a energetický mix... 5 1.1 Surovinová základna českého teplárenství, rozložení zdrojů... 5 1.2 Hodnocení podílu a možností využití obnovitelných a neobnovitelných zdrojů energie 7 1.2.1 Disponibilita paliva faktor ovlivňující životnost výroben energie... 7 1.3 Výroba a spotřeba tepla v ČR... 9 1.4 Výroba tepla v centralizovaných zdrojích (CZT)... 10 1.4.1 Tendence v centrální výrobě tepla a v energetickém mixu... 12 1.4.2 Tendence v užití centrálně vyrobeného tepla... 14 1.4.3 Ceny centrálně vyráběného tepla pro konečného spotřebitele... 15 1.4.4 Hrozba nedostatku uhlí... 18 1.4.5 Dlouhodobé bilance hnědého a černého uhlí a zajištění paliv pro výrobu CZT... 18 1.4.6 Shrnutí charakteristik a ohrožení centrální výroby tepla... 19 1.4.7 Rekapitulace výhod, nevýhod a ohrožení další činnosti teplárenství (CZT)... 20 1.5 Výroba tepla a využití surovin v decentralizovaných zdrojích (DZT)... 21 1.6 Ekologické nároky na teplárenství ve vztahu k emisím a surovinovým zdrojům... 23 2. Predikce vývoje těžby hnědého uhlí a dodávek paliva pro potřeby energetiky a teplárenství... 26 2.1 Současná těžba hnědého uhlí a lignitu v ČR... 27 2.2 Zásoby hnědého uhlí jednotlivých činných lomů k 1.1.2011 a jejich životnost... 30 2.2.1 Problematika využití zásob výhledových a rezervních lokalit... 34 2.3 Predikce vývoje těžby v severočeské hnědouhelné a sokolovské pánvi... 35 2.4 Predikce vývoje dodávek paliva pro potřeby energetiky a teplárenství a dlouhodobé bilance hnědého uhlí... 37 2.4.1 Výchozí stav v produkci hnědého a černého uhlí a v jeho užití... 37 2.4.2 Dodávky hnědého a černého uhlí do energetiky a teplárenství v roce 2010... 39 2.5 Budoucí potřeby hnědého a černého uhlí... 40 2.5.1 Budoucí potřeby hnědého uhlí... 44 2.5.2 Smluvní zajištění budoucích potřeb hnědého uhlí... 46 2.5.3 Souhrnné porovnání charakteristik budoucího trhu s hnědým uhlím... 48 2.6 Souhrnné zhodnocení predikce vývoje dodávek paliva pro potřeby energetiky a teplárenství a dlouhodobých bilancí uhlí... 52 2.7 Ověření reálného množství a kvality vytěžitelných zásob černého uhlí... 56 2.7.1 Dlouhodobá bilance černého uhlí... 56 2.7.2 Shrnutí situace v perspektivě zásobování ČU... 62 3. Analýza současného stavu teplárenství ČR s ohledem na využívání zemního plynu... 63 3.1 Základní informace k zemnímu plynu... 63 3.2 Podíl ZP na celkovém energetickém mixu v teplárenství... 65 3.3 Možnosti využití a zabezpečení zásob ZP z domácích zdrojů... 66 3.4 Diverzifikace dostupnosti plynu k jednotlivým CZT... 68 3.5 Možnosti přechodu CZT z HU na ZP... 73 3.5.1 Dostupnost plynovodů, kapacita transformačních stanic, problémy připojení, další vyvolané investice... 75 3.5.2 Vlastní přestavba zdroje: Ekonomické a technické problémy... 77 3.5.3 Časové hledisko přestavby... 78 3.5.4 Ekonomická návratnost a možnost financování... 78 3.5.5 Legislativní problémy... 79 3.6 Dílčí závěr... 80 2
4. Analýza současného stavu teplárenství ČR s ohledem na využívání obnovitelných zdrojů (biomasy, odpadů, tepelných čerpadel)... 82 4.1 Obecné předpoklady využití OZE v energetice... 82 4.1.1 Směrnice EU... 83 4.1.2 Dosavadní využití OZE pro výrobu elektřiny a tepla v ČR... 84 4.1.3 Národní akční plán ČR pro energii z obnovitelných zdrojů... 87 4.1.4 Chytrá energie... 89 4.1.5 Připomínky k možnostem budoucího využití potenciálu OZE... 92 4.2 Možnosti využívání biomasy v teplárenství... 98 4.2.1 Možnosti využívání lesnické biomasy... 99 4.3 Odpady jako potencionální zdroj v teplárenství... 108 4.3.1 Energeticky využitelný potenciál KO v ČR... 108 4.3.2 Energeticky využitelný potenciál směsných paliv na bázi odpadů... 120 4.4 Tepelná čerpadla... 126 4.5 Reálné alternativní zdroje surovin pro výrobu tepla z hlediska emisí... 130 4.5.1 Principy spalování aplikace na dřevní hmotu a komunální odpad... 130 4.5.2 Vlastnosti alternativních surovin dřeva a komunálního odpadu... 130 4.5.3 Emise při využití reálných alternativních zdrojů tepla... 132 4.6 Závěr kapitoly... 136 5. Maximalizace využívání tuzemské zdrojové základny včetně implementace principů evropské strategie Raw Materials Initiative tak, aby byla zajištěna odpovídající surovinová a energetická bezpečnost ČR a vyvážený energetický mix... 138 5.1 Strategie Raw Materials Initiative a její implementace v ČR... 138 5.2 Energetické bilance a maxima využití tuzemských energetických surovin... 139 5.2.1 Ekonomická krize a její dopady do energetických odvětví... 141 5.2.2 Disponibilita zdrojů energie... 142 5.2.3 Komentáře k podrobné analýze bilancí současné i budoucí potřeby paliv významných tepláren... 144 5.3 Limity využití hnědého uhlí územně ekologické limity... 148 5.4 Alternativy dalšího vývoje teplárenství v ČR... 151 5.4.1 Využití současných jaderných energetických zdrojů pro teplárenství... 151 5.4.2 Možné využití zamýšlených jaderných energetických zdrojů pro teplárenství... 152 6. Porovnání analyzovaných řešení z pohledu energetické bezpečnosti, ekologických požadavků a socioekonomických dopadů... 155 6.1 Výhody a nevýhody současného teplárenství, jeho příležitosti a hrozby (SWOT analýza)... 155 6.2 Dopady vynucené substituce HU v teplárenství a předpokládané následky pro průmysl a obyvatelstvo... 156 6.2.1 Dopady do průmyslu... 156 6.2.2 Dopady na obyvatelstvo... 157 7. Prognóza a doporučení optimálního vývoje teplárenství v ČR do roku 2050... 159 7.1 Návrhy opatření pro adaptaci teplárenství na nové podmínky na trhu s palivy... 159 7.2 Reálné možnosti řešení vznikající nerovnováhy mezi disponibilnímí zdroji a potřebami teplárenství... 160 7.3 Závěr... 162 3
Abecední seznam zkratek použitých v textu zprávy ASŘ BPS BRKO CCG CZT ČSA ČHMÚ ČU ČUE DZT EDR EME EPC EPO ERÚ ES ČR FV HDR HU ISNKO KIC KVET LNG LTO MBÚ NAP NEK OKD OKEČ OZE PEZ POH REZZO SD SEK SFŽP SHP SU TTO TUV TZL UVPK UZSI ÚEL VTL/STL ZP automatizované systémy řízení bioplynová stanice biologicky rozložitelné komunální odpady Czech Coal Group centrální zásobování teplem lom Československá armáda Český hydrometeorologický ústav černé uhlí černé uhlí energetické decentralizované zásobování teplem ekologická daňová reforma elektrárna Mělník elektrárna Počerady elektrárna Poříčí Energetický regulační úřad elektrizační soustava České republiky fotovoltaika metoda využití geotermální energie (z angličtiny hot dry rock) hnědé uhlí integrovaný systém nakládání s komunálním odpadem Krajské integrované centrum nakládání s odpady kombinovaná výroba elektrické energie a tepla- kogenerace zkapalněný zemní plyn (anglicky Liquefied Natural Gas) lehké topné oleje mechanicko - biologická úprava Národního akčního plánu pro energii z obnovitelných zdrojů Nezávislá energetická komise Ostravsko karvinské doly, a.s. odvětvová klasifikace ekonomických činností obnovitelné zdroje energie primární energetický zdroj petajoule, jednotka energie, 1015 J plán odpadového hospodářství registr emisí a zdrojů znečištění ovzduší - eviduje zdroje ovzduší znečišťujících látek, v souladu se zákonem č. 86/2002 Sb., o ochraně ovzduší ve znění pozdějších předpisů. Severočeské doly a.s. státní energetická koncepce Státní fond životního prostředí severočeská hnědouhelná pánev Sokolovská uhelná, a.s. těžké topné oleje teplá užitková voda tuhé znečišťující látky uhlí vhodné pro použití v koksárenství Úřad pro zahraniční styky a informace územní ekologické limity regulační stanice plynu zemní plyn 4
1. Zhodnocení současného stavu teplárenství České republiky s ohledem na surovinové zdroje, ekologické požadavky a energetický mix 1.1 Surovinová základna českého teplárenství, rozložení zdrojů Vzhledem k předmětu zadání této studie, bychom mohli úvodní větu definovat jako řečnickou otázku: Kam se ubíráš české teplárenství Pod pojmem Teplárenství jsou v této práci chápány bilance odvozené od dodávek tepla pro rozvod z elektráren, tepláren a výtopen podle údajů ČSÚ (Teplo CZT) a s tímto teplem související vynucenou výrobu elektřiny, tj. elektřinu přímo procesně spjatou s dodávkami tepla (KVET) a výrobu s dodávkami tepla nepřímo související, což je ve většině případů nezbytně nutná kondenzační výroba na odběrových parních turbosoustrojích. Podíl sektoru teplárenství (centrálních zdrojů) na krytí celkových potřeb tepla a podíl teplárenských zdrojů na celkové výrobě elektřiny v ČR je uveden na následujícím obr. č. 1.1 Obrázek č. 1.1 Podíl teplárenství na dodávkách tepla a výrobě elektřiny Pro teplárenskou produkci se využívá zhruba 31% z celkové spotřeby paliv v energetice. Pro zásobování teplem (CZT + DZT) jsou nejvíce využívána tuhá paliva 44% podíl (zejména hnědé uhlí v CZT) a tzv. ušlechtilá paliva 42% podíl (zejména zemní plyn v DZT). Na obnovitelné a druhotné zdroje en. připadá asi 11% podíl, na ostatní paliva a en. cca 3% podíl. Grafické zpracování podílů jednotlivých sektorů energetiky na celkové spotřebě paliv a struktura spotřeby paliv pro zásobování teplem jsou uvedeny na obrázku č. 1.2. 5
Obrázek č.1. 2 Rozložení a struktura spotřeby paliv Teplárenství v ČR je z valné části založeno na využívání vysokotlakých práškových nebo fluidních kotlů s parními protitlakovými a odběrovými turbínami. Teplo je distribuováno horkovodními a teplovodními sítěmi a ve značné míře dosud i parními systémy, poměrně rozšířeny jsou centrální předávací stanice s navazujícími sekundárními tepelnými rozvody. Teplárenství jako obor energetiky realizuje zhruba polovinu svých dodávek tepla pro veřejný sektor (pro obyvatelstvo a služby) a zhruba druhá polovina je určena pro průmysl (výrobní technologie a vytápění hal). V ČR je evidováno téměř 2000 zdrojů vyrábějících centrálně teplo (pro dodávky tepla nebo pro výrobu elektřiny viz REZZO 1). Je vydáno zhruba 650 licencí na výrobu tepla a asi 700 licencí na rozvod tepla (viz údaje ERÚ). Do systému obchodování s emisními povolenkami je zařazeno necelých 400 zařízení, z toho 135 zařízení veřejné energetiky (včetně elektráren ČEZ, a.s.) a 112 zařízení tzv. podnikové energetiky. V teplárenství ČR obecně nelze nalézt nějaká unifikovaná či typová schémata co se velikosti, provedení, účelu a vlastnictví teplárenských soustav týče. Vzhledem k veliké rozmanitosti tohoto sektoru energetiky je v dalších kapitolách a návrzích pozornost soustředěna hlavně na problematiku veřejného teplárenství zásobování měst a obcí, tj. výrobu tepla v centralizovaných zdrojích (dále označovaná jako CZT). Některá specifika závodových energetik byla potlačena. Zjednodušený výčet hlavních problémů teplárenství do určité míry koresponduje s jeho hrozbami. Jedná se zejména o: Paliva pro teplárenství OZE pro teplárenství 6
Ekologie a teplárenství Osvěta, propagace a politika 1.2 Hodnocení podílu a možností využití obnovitelných a neobnovitelných zdrojů energie Paliva pro teplárenství - primárním problémem je surovinová politika státu, tj. jaké druhy paliv či energie společnosti nabídneme (zajistíme) a až sekundárním problémem je, jaký systém energetického zásobování, v tomto případě zásobování teplem, bude nejlépe schopen disponibilní sorty paliv či energie technicky, ekonomicky a ekologicky využívat. Současný poměr palivového mixu pro centralizované i decentralizované zásobování (CZT + DZT celkem) je 44/42/14 (uhlí/zp/ostatní). Spektrum možných scénářů disponibility paliv bude limitováno z jedné strany poměrem 40/40/20 (scénář Uhlí) a z druhé strany poměrem 20/60/20 (scénář ZP ). Dopady příslušných scénářů Uhlí a ZP jsou heslovitě uvedeny v tabulce č. 1.1 Tabulka č. 1.1: Hlavní dopady scénářů Uhlí a ZP Potřeba revize územních limitů těžby Spotřeba HU v teplárenství Spotřeba ČU v teplárenství Potřeba zvýšení dovozu ZP Spotř. ZP pro teplárny a decentr. zdroje Pokles dodávek elektřiny z tepláren Celkové dodávky elektřiny z KVET Celkové dodávky elektřiny vynucené Potřeby investic nad běžný rámec Výše investic nad běžný rámec Potřeba vyšších plateb za teplo Navýš. plateb za teplo nad běžný rámec Scénář Uhlí ANO 17 mil. t 2 mil. t NE 5,9 mld. m3 NE 12,5 TWh/r 7,0 TWh/r NE NE - Scénář ZP r. 2030 NE 7 mil. t 1 mil. t ANO 8,0 mld. m3 ANO 8,0 TWh/r 5,0 TWh/r ANO 100 150 mld. Kč ANO 12 mld. Kč/r 1.2.1 Disponibilita paliva faktor ovlivňující životnost výroben energie Disponibilita paliva se na jedné straně dále zhoršuje, což souvisí s těmito okolnostmi: Sokolovská uhelná deklaruje záměr omezení svých těžeb HU na úroveň cca 6 Mt/rok, což představuje pokrytí vlastní spotřeby SU a spotřeby Elektrárny Tisová s tím, že pro všechny ostatní spotřebitele sokolovského HU zůstane k dispozici necelý 1 milion tun HU ročně. Tato politika SU současně s již prováděným technologickým propojením lomů Jiří a Družba, jehož cílem je svedení veškeré těžby SU na jedno nakládací místo na lomu Jiří, 7
umožní prodloužení životnosti lomu Jiří pravděpodobně až do roku 2035, na druhé straně však zkrácení životnosti produkčně menšího lomu Družba z původně uvažovaného období kolem roku 2040 rovněž na rok 2035. Výsledkem technologického propojení obou lomů bude optimalizace těžby a zvýšení ekonomiky provozu nového těžebního celku. Novou vládní koalicí deklarovaný záměr nepřipustit těžbu HU za ÚEL dále znejišťuje zejména výrobce tepla pro CZT v teplárnách a představuje i riziko pro ČEZ pokud jde o zajištění HU pro v ELE, budovaný blok 660 MW s nadkritickými parametry páry, neboť stanovisko vládní koalice zatím nerozlišuje v případě ÚEL zda jde o území ovlivněné těžbou lomu ČSA, kde dochází k ohrožení existence dvou obcí, nebo o případ Dolů Bílina, kde střety zájmů s obcemi nejsou. Trvale schodková perspektivní bilance HU z Dolů Bílina, kde nelze vyloučit situaci, že ČEZ jako majitel dolu bude rovněž krýt především své potřeby. Jak je uvedeno výše, existuje však na druhé straně určitá potenciální rezerva vyplývající z toho, že: Společnost Czech Coal sice ukončí dlouhodobé smlouvy s převážnou většinou svých odběratelů do roku 2012, ale většina paliva vytěženého po tomto roce zůstává zatím nerozdělená. SU uzavřela dlouhodobé smlouvy nejdéle do roku 2025, takže část další produkce lomu Jiří a v podstatě celá produkce současného lomu Družba zůstává v období od roku 2026 do vyuhlení zatím rovněž nerozdělená. Jak je uvedeno výše, lze očekávat nabídku tuzemského energetického ČU i po roce 2016, vyplývající z deklarovaných rozvojových záměrů OKD. OZE pro teplárenství v podmínkách ČR je možno pro zásobování teplem využívat hlavně biomasu, částečně také energii solární, geotermální nebo energii obsaženou v bioplynech. Potenciál dostupné biomasy a ostatních druhů OZE je ve srovnání s celkovými bilancemi potřeb paliv značně omezený, k čemuž přistupuje i nesoulad mezi plošným rozložením potřeb tepla a plošným rozložením výskytu biomasy. OZE v teplárenství nemohou nahradit klasická paliva, vždy se bude jednat pouze o zdroje doplňkové. Ekologie a teplárenství teplárenství bude mít již v krátké budoucnosti co do činění se třemi významnými opatřeními. Prvním opatřením jsou limitní koncentrace látek 8
znečišťujících ovzduší doplněné o tzv. emisní stropy, druhým opatřením jsou energetické daně (na paliva a elektřinu) a konečně třetím, a dá se říci nejvýznamnějším opatřením je zavedení systému obchodování s emisními povolenkami CO2 po roce 2012 -pro tzv. třetí období (NAP III). V současné době jsou jak na evropské, tak i na národních úrovních diskutovány technické a procesní podmínky těchto opatření, přetrvává stále mnoho zcela zásadních nejasností. Některé původní návrhy EU například zcela nerespektovala národní odlišnosti ve skladbě palivové základny, naštěstí se díky soustředěnému tlaku podařilo na podzim 2010 tato rizika částečně eliminovat. Dosažení globálních úspěchů EU ve snížení celkových emisí ze sledovaných velkých zdrojů tak může být vykoupeno zhoršením lokálních imisních zátěží v důsledku decentralizace zdrojů tepla. Osvěta, propagace a politika - Osvěta, propagace a vzdělávání laické i odborné veřejnosti jsou aktivity vysoce nákladné, nicméně naprosto nezbytné. Energetika, tedy i teplárenství jsou obory pracujícími s časovými konstantami rozvoje v řádu desetiletí, nelze je tedy formovat podle okamžitých, často účelově vyvolaných společenských nálad a módních trendů. Největším dluhem politiky, tj. její pozitivní úlohy, je dosavadní nepřijetí připravené aktualizace státní energetické koncepce, od níž by se měly odvíjet krajské energetické koncepce, posléze pak i energetické koncepce měst a obcí. 1.3 Výroba a spotřeba tepla v ČR Potřeby tepla v ČR (aktuálně ve výši cca 330 ) pro výrobní sektory (průmysl, stavebnictví, zemědělství a další výrobní sektory) a pro veřejný sektor (domácnosti, služby) zajišťuje jeho centralizovaná (CZT) a decentralizovaná výroba (DZT), každá z nich přibližně polovinou. Na tuto celkovou výrobu tepla se spotřebovává přibližně 450 primárních zdrojů energie (opět přibližně polovinou na oba způsoby výroby tepla), což činí přibližně 25% současné celkové spotřeby primárních energetických zdrojů v ČR (v roce 2008 ve výši 1 830 ). V centrální výrobě tepla v energetickém mixu převládá zřetelně domácí hnědé a černé uhlí (ve vsazeném palivu v roce 2008 na výrobu tepla v celkové výši 226 připadá na uhlí 58%, v tom na hnědé uhlí 43%, na černé uhlí 15%), následované zemním plynem (téměř 23%), biomasou (téměř 9%) a ostatními topnými plyny (cca 6%). V decentralizované výrobě tepla převládá zemní plyn (53%), následovaný biomasou (18%), elektřinou (15%) a hnědým uhlím (12%). 9
Podle evidence ČHMÚ (REZZO) je v současné době v ČR provozováno kolem 1800 velkých zdrojů výroby tepla (nad 5 MWt), přibližně 17 tisíc středních zdrojů (0,2 5 MWt). ERU vydal přibližně 650 licencí na výrobu tepla a asi 700 licencí na rozvod tepla. Palivová základna kotlů na výrobu tepla je různorodá, u velkých zdrojů převládá uhlí (především hnědé), u středních a malých zdrojů zemní plyn. V poslední době do tohoto palivového mixu více proniká biomasa. Přibližná parita mezi centralizovanou výrobou a decentralizovanou výrobou tepla vznikla v ČR historicky, ukázala se dlouhodobě výhodnou a spolehlivou ve své funkci zajištění potřeb tepla pro ekonomiku a obyvatelstvo. Tato relace se příliš nezměnila ani při všech zásadních změnách, kterými energetické hospodářství ČR (EH ČR) za posledních 20 let prošlo (přechod na tržní pravidla, vč. liberalizace cen všech zdrojů energie, privatizace společností, změny legislativy, vč. implementace legislativy EU). Při těchto změnách se více měnil jen energetický mix vstupních paliv, rychleji především v decentralizované výrobě tepla (kde zemní plyn výrazně vytěsnil hnědé uhlí), pomaleji v centralizované výrobě tepla. Systém zajišťování potřeb tepla v ČR stojí v současné době před novými riziky a změnami, které se odlišují od změn, kterými prošel v minulosti. Tyto problémy jsou natolik závažné, že je nutné je řešit ve státní energetické koncepci, protože hrozí narušit dosud bezproblémové fungování systému zajišťování potřeb tepla v ČR. Velmi závažným problémem je zhoršující se perspektiva dlouhodobých dodávek domácího uhlí (hnědého i černého), díky jeho snižujícím se vytěžitelným zásobám, neméně závažné a souběžně působící jsou nové legislativní požadavky na provozování systémů výroby a dodávek tepla (vyšší sazba DPH, nové emisní limity a stropy a připravované aukce emisních povolenek). První faktor se začne projevovat již od roku 2013, druhý faktor v zesilujícím režimu od roku 2016. Signály působení obou faktorů jsou již zřejmé, přičemž oba faktory se nejvíce se dotknou systému centralizované výroby tepla, který lze dnes proto považovat za energetický systém v nejsložitějším postavení mezi všemi dalšími systémy. Tento závěr vyslovila již Pačesova komise ve své závěrečné zprávě, pro jeho řešení se však mnoho neudělalo. 1.4 Výroba tepla v centralizovaných zdrojích (CZT) Rozvinutá centrální výroba tepla je jedním ze specifik energetického hospodářství ČR. Centrální výrobu tepla zajišťují v ČR teplárny, výtopny a částečně i elektrárny v režimu monovýroby tepla, ale především v režimu kombinované výroby elektřiny a tepla, které prodávají teplo externím spotřebitelům z výrobní sféry, nebo veřejného sektoru. Dodávka 10
tepla se realizuje sítí různě dimenzovaných horkovodů, nebo parovodů, což společně s hlavním výrobním zdrojem tepla a záložními zdroji vytváří různě velké systémy CZT. Délka tepelných sítí se odhaduje na téměř 10 tis. km. V současné době je teplem ze systémů CZT zásobováno 1,48 mil. domácností s 3,74 mil. obyvatel, tj. 37,1% obyvatel (ČHMÚ, rok 2008). Většina velkých zdrojů výroby tepla pracuje v režimu KVET (kogenerace, teplárenský režim). KVET zajišťuje vysoké využití energie v palivu, což odpovídá současným požadavkům na efektivní hospodaření se zdroji energie. Energetická účinnost teplárenských soustav se pohybuje kolem 70%, při započtení ztrát v kondenzaci při vynucené (technologicky nezbytné) kondenzační výrobě elektřiny v teplárnách je to cca 60%. Teplo z KVET se dnes v ČR podílí na celkové centrální výrobě tepla přibližně 75%, elektřina z procesu KVET na výrobě elektřiny cca 15%, spolu s vynucenou kondenzační výrobou je to cca 20%, teplárny jsou rovněž významným poskytovatelem regulačních služeb pro elektrizační soustavu ČR (ES ČR). Ve funkci rozhodujících dodavatelů tepla, zejména pro velké průmyslové podniky, sídliště a bytové domy, velkých výrobců elektřiny, při vysokém využití energie ve vstupním palivu, s účinným ošetřením emisí škodlivin, při nízkých nákladech výroby tepla (což se týká zejména uhelných tepláren) jsou zdroje centrální výroby tepla velmi důležitým článkem energetického hospodářství ČR, jehož funkce by neměla být narušována. Ceny centrálně vyráběného tepla jsou místně odlišné a liší se podle vstupního paliva. Centrálně vyráběné teplo z hnědého uhlí zajišťuje konečným odběratelům nejnižší ceny tepla, ceny tepla ze zemního plynu jsou vyšší. Pro informaci uvádíme ceny tepla v roce 2010 ve vybraných městech. Město Brno Liberec Strakonice Praha Ostrov nad Ohří Písek Č. Budějovice Plzeň Hradec Králové palivo ZP ZP HU HU, ČU, ZP HU HU HU HU HU cena v Kč/GJ 611,00 607,40 498,50 492,40 477,20 467,90 450,90 382,60 360,90 11
1.4.1 Tendence v centrální výrobě tepla a v energetickém mixu Centrální výroba tepla, měřená vsázkou paliv do výroby tepla i dodávkami tepla do konečné spotřeby, má v ČR mírně sestupnou tendenci. Vsázka paliva pro výrobu tepla se mezi roky 2002 2008 snížila o 14%, dodávky tepla do konečné spotřeby o 16,5%. Důvodem je zejména snižování potřeb tepla v průmyslu a v domácnostech (ve dvou největších sektorech konečné spotřeby tepla). V průmyslu jde především o vliv strukturálních změn, úspor tepla a snižování ztrát, v roce 2008 a v roce 2009 se na poklesu potřeb tepla podílela i ekonomická krize. V domácnostech klesá spotřeba tepla vlivem úspor tepla, ale i vlivem vyššího využívání decentralizované výroby tepla na bázi zemního plynu, zejména v rychle rostoucím individuálním bydlení a v budovaných souborech domů na předměstích měst. Rovněž v provozovnách živností a služeb. Palivový mix pro centrálně vyráběné teplo uvádí následující tabulky č. 1.2 až 1.4 a grafy č. 1.1 a 1.2. Tabulka č. 1.2: Palivový mix pro centrálně vyráběné teplo (v ) Vsázka paliva pro výrobu tepla v tom: hnědé uhlí černé uhlí + koks ostatní tuhá (vč. dřeva a BM) kapalná paliva zemní plyn ostatní topné plyny Dodávky tepla do kon. spotřeby 2002 262,7 103,6 48,3 14,8 16,2 67,1 12,7 187,4 2003 258,7 107,5 46,9 13,6 15,5 61,8 13,3 184,6 2004 252,4 104,8 43,2 15 14,3 60,6 14,3 183,5 2005 249,6 104,5 41,3 17,5 14,5 57,7 14,1 180,7 2006 239,1 100 40 17,1 12,3 55 14,7 174,5 2007 228,9 95,2 36,1 20,5 10,4 49,9 16,8 160,0 2008 225,8 97,6 34,3 19,2 10,1 51,5 13,1 156,4 Zdroj: ČSÚ Tabulka č. 1.3: Palivový mix pro centrálně vyráběné teplo (v %) % Vsázka paliva pro výrobu tepla v tom: hnědé uhlí černé uhlí + koks ostatní tuhá (vč. dřeva a BM) kapalná paliva zemní plyn ostatní topné plyny 2002 100,0 39,4 18,4 5,6 6,2 25,5 4,8 2003 100,0 41,6 18,1 5,2 6,0 23,9 5,1 2004 100,0 41,5 17,1 5,9 5,7 24,0 5,7 2005 100,0 41,9 16,5 7,0 5,8 23,1 5,6 2006 100,0 41,8 16,7 7,2 5,1 23,0 6,1 2007 100,0 41,6 15,8 9,0 4,5 21,8 7,3 2008 100,0 43,2 15,2 8,5 4,5 22,8 5,8 Zdroj: ČSÚ 3 Tabulka č. 1.4: Palivový mix pro centrálně vyráběné teplo (v tis. tun, mil. m ) Hnědé uhlí Černé uhlí + koks Ostatní tuhá (vč. dřeva a BM) Kapalná paliva Zemní plyn Ostatní topné plyny m.j. tis.t tis.t tis.t tis.t mil.m3 mil.m3 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 8180 7901 7686 7552 7213 6966 7100 2109 2065 1792 1833 1781 1575 1443 1802 1468 1607 1788 1720 1935 1833 407 391 357 372 311 257 251 2027 1847 1805 1720 1640 1479 1522 2433 2704 2983 2697 2825 3108 2558 Zdroj: ČSÚ 12
V energetickém mixu centrálně vyráběného tepla zřetelně převládá mezi vsazeným palivem hnědé uhlí, následované zemním plynem a černým uhlím. Hnědé uhlí je v ČR základním palivem pro výrobu elektřiny a centrálně vyráběného tepla a jen jeho malá část vstupuje do konečné spotřeby (výroba tepla pro vlastní potřeby, vč. malospotřeby a domácností). Naopak zemní plyn je palivem především pro konečnou spotřebu a jen v menší části pro centrální výrobu elektřiny a tepla. Graf č. 1.1: Palivový mix pro centrálně vyráběné teplo (v ) Vsázka primárních zdrojů energie pro výrobu dodávkového tepla 300 250 200 150 100 50 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 hnědé uhlí černé uhlí + koks ostatní tuhá (vč. dřeva) kapalná paliva zemní plyn ostatní topné plyny Zdroj: ČSÚ Graf č. 1. 2: Využití paliv na výrobu elektřiny a tepla v roce 2008 () Využití paliv v energetice (2008) 800000 700000 600000 500000 400000 300000 200000 100000 0 Hnědé uhlí Černé uhlí energetické Výroba elektřiny Výroba tepla Kap.paliva Zemní plyn Procesy zušlechťování Ost.plynná paliva Konečná spotřeba Zdroj: ČSÚ 13
Vysoký podíl uhlí, zejména hnědého, na vsázce paliv pro výrobu tepla zajišťuje stále poměrně nízké ceny centrálně vyráběného tepla. Je rovněž faktorem nízké závislosti centrálně vyráběného tepla na dovážených palivech. Podíl tuzemských zdrojů energie na vsázce paliva v centrální výrobě tepla je v současné době 68%, dovážených zdrojů energie 32%. Ve výrobě a v dodávkách tepla převládají dodávky z velkých soustav CZT, se zdroji energie nad 300 MWt (více jak 57% dodávek), naopak z nejmenších tepelných zdrojů a menších soustav CZT se součtovými výkony do 30 MWt je dodáváno pouze 21% podíl dodávek tepla. 1.4.2 Tendence v užití centrálně vyrobeného tepla Vyrobené a dodané teplo se v konečné spotřebě nejvíce spotřebovává v průmyslu (v roce 2008 66% podíl), následují domácnosti (25%) a v ostatních odvětvích obchod, služby, zdravotnictví, školství apod. (7%), jak dokumentuje graf č. 1.3. Graf č. 1. 3: Vývoj konečné spotřeby tepla podle sektorů spotřeby Vývoj konečné spotřeby tepla podle sektorů spotřeby 200000 180000 160000 140000 pj 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Spotřeba v průmyslu Spotřeba v domácnostech Spotřeba v zemědělství a lesnictví Spotřeba ve stavebnictví Spotřeba v dopravě Spotřeba ostatních odvětví Zdroj: ČSÚ V sektoru průmyslu je největším spotřebitelem centrálně vyrobeného tepla chemický průmysl, následovaný potravinářským průmyslem, papírenským průmyslem a výrobou kovů. Struktura spotřeby tepla v průmyslu je patrná z následujícího grafu č. 1.4. 14
Graf č. 1. 4: Struktura spotřeby tepla v průmyslu podle OKEČ Konečná spotřeba tepla v průmyslu podle OKEČ 130000 120000 110000 100000 90000 TJ 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 2002 2003 2004 24 - Výroba chemických výrobků 21 - Výroba vlákniny, papíru a lepenky 29 - Výroba strojů a zařízení 2005 2006 2007 15 - Výroba potravin a nápojů 27 - Výroba kovů vč. hutního zpracování Ostatní obory celkem Zdroj: ČSÚ (OKEČ oborová klasifikace ekonomických činností) 1.4.3 Ceny centrálně vyráběného tepla pro konečného spotřebitele Současné průměrné ceny centrálně vyráběného tepla pro konečné spotřebitele (rok 2009) se podle ERÚ pohybují v širokém rozmezí od 190 Kč/GJ po 630 Kč/GJ, což ovlivňuje místo předání tepla a vstupní palivo. Z hlediska místa předání je nejnižší cena při předání tepla z výroby, nejvyšší cena je při jeho předání ze sekundárních tepelných sítí, popřípadě z domovní předávací stanice. Z hlediska vstupního paliva jsou nejnižší ceny tepla z uhlí a biomasy, nejvyšší při použití zemního plynu a topných olejů. Vliv vstupních paliv je dokumentován na vývoji cen tepla v letech 2000 2010 v grafu č. 1.5. Graf zachycuje vývoj váženého průměru cen tepla z různých míst odběru konečným spotřebitelům (vč. DPH), a to z uhlí (HU i ČU) a z ostatních paliv (topné plyny, topné oleje, biomasa), současně s vývojem váženého průměru cen tepla všech paliv. Statistika ERU nerozděluje ceny tepla z uhlí na ceny tepla z hnědého a na ceny černého uhlí, ceny tepla z hnědého uhlí jsou pod průměrem cen tepla za uhlí, ceny tepla z černého uhlí jsou nad tímto průměrem. 15
Graf č. 1. 5: Vývoj cen tepla pro konečné spotřebitele Vývoj průměrných cen tepla pro konečné spotřebitele 600 562,1 550 502 500 Kč/GJ 558,2 542,9 494,3 474,2 463,5 450 454,7 460 437,8 402,4 400 369,7 350 342,4 318,9 300 350,3 351,9 330,2 330,8 309,5 297 313,3 413,8 412,9 401,6 368,9 362,5 350,6 341,6 332,3 320,9 250 2001 2002 2003 teplo z uhlí 2004 2005 2006 teplo z ost. paliv 2007 2008 2009 2010 průměrná cena tepla Zdroj: ERÚ, vyhodnocení cen tepelné energie k 1.1.2010 Nejnižší ceny tepla zajišťuje dlouhodobě jeho výroba uhlí. Průměrná cena tepla z uhlí byla v roce 2001 o 13% nižší než cena tepla z ostatních paliv, v roce 2010 byla nižší o 18,5%. Za 9 let stoupla průměrná cena tepla z uhlí o 158 Kč/GJ, tj. o 53%, cena tepla z ostatních paliv vzrostla o 216 Kč/GJ, tj. o 63%. U všech paliv je patrný skok cen tepla v roce 2008 vlivem vyšší sazby DPH (z 5% na 9%) i zavedením ekologické daně. Další nárůst DPH (o 1%) byl k 1.1.2010. Vážený průměr cen všech úrovní předání tepla z uhlí k 1.1.2010 byl 345 Kč/GJ a byl o 136 Kč/GJ (tj. o 28,3%) nižší než vážený průměr cen všech úrovní předání ostatních paliv (s nejvíce zastoupeným zemním plynem). Uhlí převládá ve výrobě tepla u velkých zdrojů, resp. u zdrojů nad 10 MWt, pod touto výkonovou hranicí převládá zemní plyn. Vliv vstupního paliva na cenu tepla dokládá i porovnání průměrných cen tepla podle krajů v roce 2009 (viz graf č. 1.6). Nejnižší ceny tepla byly v Pardubickém a Hradeckém kraji (kde je jeho největším výrobcem Elektrárna Opatovice), vyšší ceny tepla z černého uhlí byly v Moravskoslezském kraji, nejvyšší ceny vlivem vysokého podílu tepla ze zemního plynu byly v Jihomoravském a v Libereckém kraji. 16
Graf č. 1.6: Průměrné ceny tepla pro konečné spotřebitele v krajích za rok 2009 Zdroj: ERÚ, vyhodnocení cen tepelné energie k 1.1.2010 Cenu tepla ovlivňuje rovněž velikost instalovaného výkonu ve zdrojích výroby tepla. Při rozdělení výroben tepla do výkonových pásem 0 3, 3 30, 30 100, 100 300 a nad 300 MWt lze na příkladu roku 2009 (graf č. 1.7) sledovat vliv velikosti instalovaných výkonů i vliv vstupního paliva na cenu tepla. U menších zdrojů převládá zemní plyn, u velkých zdrojů uhlí. Graf č. 1.7: Průměrná cena tepla podle instalovaného tepelného výkonu zdrojů v roce 2009 Zdroj: ERÚ, vyhodnocení cen tepelné energie k 1.1.2010 17
Statistika cen tepla jasně prokazuje výhodnost centrální výroby tepla a efektivní palivový mix této výroby v ČR. Za konkurenční cenu tepla vůči systémům centrálního zásobování teplem lze považovat podle cenové statistiky v roce 2009 cenu tepla z domovních kotelen na zemní plyn ve výši 546 Kč/GJ (vč. DPH). Pod touto hranicí leží všechny ceny tepla z uhlí a z biomasy na všech úrovních předání tepla, většina cen tepla ze zemního plynu a topných olejů je nad touto hranicí. Snahy některých odběratelů o odpojení od systémů CZT lze očekávat především u soustav CZT s cenou tepelné energie převyšující uvedenou hranici. 1.4.4 Hrozba nedostatku uhlí Signály nedostatku uhlí (zejména hnědého) nutí odhadnout možný dopad nedostatku na soustavy CZT, pro které je hnědé uhlí stále nejvýznamnějším zdrojem energie. Nedostatek uhlí by dopadl na každou teplárnu jako celek a postihl by výrobu tepla i elektřiny. Je provedeno ilustrativní rozdělení spotřeby hnědého uhlí a černého uhlí v elektrárnách a v teplárnách na výrobu elektřiny a tepla v roce 2008 a jejich propojení s produkcí uhlí. 2008 (poslední rok s komplexní energetickou statistikou) Produkce HU a ČUE tis. tun Dovoz tis. tun Spotřeba na výrobu elektřiny a CZT tis. tun v tom: na výrobu elektřiny tis. tun na výrobu tepla tis. tun Dodávky HU a ČU do ČEZ tis. tun v tom: využití na výrobu elektřiny tis. tun využití na výrobu tepla tis. tun Dodávky ost. výrobcům, elektřiny a tepla tis. tun v tom: využití na výrobu elektřiny tis. tun využití na výrobu tepla tis. tun Ostatní domácí spotřeba HU a export tis. tun HU 47103 0 41674 34574 7100 26982 26000* 982* 14692 8574* 6118* 5429 ČUE 5151 1138 3672 1443 2229 1191 1072* 119* 2481 386* 2095* 2617 Zdroj: ČSÚ, * expertní propočet Nedostatek hnědého uhlí postihne v teplárenství výrobu elektřiny a tepla. Oba procesy jsou technologicky, ale především ekonomicky svázané, nedostatek uhlí se projeví nejen na bilanci obou forem energie, ale i na jejich cenách a na ekonomice tepláren. 1.4.5 Dlouhodobé bilance hnědého a černého uhlí a zajištění paliv pro výrobu CZT Budoucí provoz zdrojů centrální výroby tepla je v převážné většině případů nezajištěn palivem, zejména hnědým uhlím. Požadavky na dodávky HU jsou zřetelně vyšší než spotřeba HU smluvně zajištěná a vyšší než budoucí těžba HU v rámci územních limitů těžby. U 18
každého odběratele je smluvní zajištění spotřeby HU odlišné, odlišná je i situace podle HU společností. Nejvyšší smluvní zajištění budoucí spotřeby HU má ČEZ, značně horší mají nezávislí výrobci. V období 2013 2020 je potřeba HU o cca 5 mil. tun/rok vyšší než předpokládaná těžba, po roce 2022 převyšují potřeby HU jeho pravděpodobnou produkci trvale o více jak 10 mil. tun ročně. Produkce HU za ÚEL by tuto chybějící potřebu pomohla vykrýt. Tuto situaci lze doložit podrobným bilancováním potřeb a zdrojů HU. 1.4.6 Shrnutí charakteristik a ohrožení centrální výroby tepla Centrální výroba tepla zajišťuje v ČR přibližně polovinu potřeb tepla, kryje téměř 40% potřeb tepla domácností, většinu potřeb tepla objektů občanské vybavenosti a víc jak 90% potřeb tepla v průmyslu. Centrální výroba tepla je charakteristická velkým počtem soustav CZT. V dodávkách tepla výrazně převažují dodávky z největších systémů CZT nad 300 MWt (v roce 2009 57% všech dodávek tepla konečným spotřebitelům). Soustavy CZT pracují zpravidla v režimu kombinované výroby elektřiny a tepla. Na celkové výrobě elektřiny se teplárny podílejí 20%. V energetickém mixu centrální výroby tepla převládá tuzemské hnědé uhlí (v roce 2008 podíl na vsázce paliva 43%), což společně s černým uhlím (15% podíl) zajišťuje této výrobě nízkou dovozní energetickou závislost. Nejnižší ceny centrálně vyráběného tepla zajišťuje jeho výroba z uhlí, zejména z hnědého uhlí. Tyto ceny jsou nižší dlouhodobě a cenová výhodnost centrálně vyráběného tepla z uhlí se dále mírně zvyšuje. Ve vývoji cen tepla jsou menší výkyvy než je tomu u cen tepla z ostatních paliv. Cena centrálně vyráběného tepla z uhlí je nižší a konkurenční vůči ceně decentralizovaně vyráběného tepla na bázi zemního plynu, a to na všech úrovních jeho předání. Nadcházející změny v dostupnosti uhlí a v legislativních podmínkách provozu centrální výroby tepla budou působit současně a hrozí zásadně změnit všechny uvedené charakteristiky a výhody centrálně vyráběného tepla. Nedostatkem paliva jsou ohroženy teplárny a výroba tepla i výroba elektřiny, tedy oba procesy, které teplárny zajišťují. Změna ekonomických a legislativních podmínek hrozí zdražit cenu centrálně vyráběného tepla. Stěží lze přitom očekávat, že poměřovaná cena decentrálně vyráběného tepla by zůstala neměnná. 19
1.4.7 Rekapitulace výhod, nevýhod a ohrožení další činnosti teplárenství (CZT) (SWOT analýza teplárenství je provedena v kapitole 6) a) Hlavní výhody teplárenství Kombinovaná výroby elektřiny a tepla a vysoké využití energie vstupního paliva (cca 60%), Nižší emise znečišťujících látek do ovzduší proti lokálnímu vytápění, lepší kontrola emisí a možností jejich snižování (odstraňování TZL, odsiřování, denitrifikace), Lokalizace výrobních zdrojů mimo obytná centra, Využití domácích paliv a menší závislost na dovážených zdrojích energie, Využití obnovitelných a druhotných zdrojů energie. b) Hlavní nevýhody teplárenství Vyšší investiční náročnost výstavby, Ztráty tepla v rozvodech, Složitější měření, řízení a regulace, Náročnější adaptace na změny odbytu, zejména tepla. c) Ohrožení funkcí teplárenství Blížící se ukončování smluv na dodávky uhlí, Nedostatek cenově přijatelných domácích paliv (především hnědého uhlí), Přeceňování významu a disponibility OZE, Neadekvátní ekologické požadavky a restrikce, Uměle vytvářené překážky pro rozvoj a obnovu výrobních a distribučních kapacit. Všechny uvedené hrozby, které stojí před teplárenstvím, jsou dlouhodobě analyzované a argumentované, bohužel ale bez náležité odezvy. I zpráva Pačesovy komise problém nezajištěného palivového mixu pro potřeby teplárenství označila za největší riziko stojící před českým energetickým hospodářstvím. Nebyla však schopná navrhnout konzistentní soubor nástrojů ke zrušení územních limitů těžby HU, nebo k eliminaci důsledků jejich zachování a tento problém proto nadále trvá. V současnosti je problém zdánlivě utlumen, protože nová vláda nijak neřeší problémy českého teplárenství a nechá je plně na aktivitách vlastníků. Ani svazové orgány (Teplárenské sdružení, Český svaz zaměstnavatelů v energetice) nemohou problémy teplárenství za vládu vyřešit. V této situaci nevidíme bohužel sílu, která by byla schopná problém zvýšení disponibility paliva pro výrobu tepla vyřešit. 20
Řada energetických firem, které se pravděpodobným neprolomením limitů těžby hnědého uhlí dostanou do obtížné situace, na vládní pomoc nečeká a na tuto situaci se již připravuje. Buď jednáním s alternativními dovozci uhlí černého, ale i hnědého z Polska, Německa, Ruska, případně i zámořského, nebo přípravou projektů s jiným palivovým mixem, většinou s biomasou nebo se zemním plynem. Tyto alternativy ale mohou výrazně zasáhnout do současné struktury výroby tepla a destabilizovat jeho stav. 1.5 Výroba tepla a využití surovin v decentralizovaných zdrojích (DZT) Decentralizovaně vyráběné teplo (DZT) je vyráběno z paliv uvedených v bilanci konečné spotřeby energie. Jde zejména o zemní plyn, o všechny druhý tuhých paliv (HU, ČU, ost. tuhá vč. dřeva). Vývoj bilance konečné spotřeby energie uvádíme v tabulce č. 1.4. Tabulka č. 1.5: Vývoj konečné spotřeby energie v ČR (v )) 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 CELKEM KSE 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 42,4 44,6 41,1 42,4 46,6 33,0 23,4 70,7 85,5 80,1 73,7 80,1 84,3 81,8 50,7 18,1 43,8 48,9 57,3 60,7 53,0 72,6 61,9 62,7 74,2 66,4 76,0 76,3 193,6 216,9 229,6 245,4 253,0 270,8 263,9 239,5 251,4 251,0 249,8 247,0 231,2 219,1 25,0 24,5 25,9 27,0 22,8 26,0 24,7 188,4 184,6 183,5 180,7 174,5 160,0 156,4 178,2 182,3 188,5 193,4 200,0 201,3 203,5 1034,3 1088,8 1118,8 1130,7 1147,7 1143,3 1102,1 Zdroj: ČSÚ Na DZT se spotřebuje asi 220 230 zdrojů energie a tato hodnota se dlouhodobě příliš nemění. Decentralizovanou výrobu tepla zajišťuje 2,5 3 mil. malých zdrojů, včetně malých kamen, topidel, krbů, v místech stálého bydliště i rekreačních objektech, jejichž počet nelze přesně zjistit. V případě decentralizované výroby tepla převládá podle údajů za rok 2008 ve zdrojích zemní plyn přibližně 130, následují OZE, zejména dřevo kolem 30, hnědé uhlí s 25, černé uhlí a koks s 15. Decentralizovaná výroba tepla očekává nárůst výroby, vzhledem k tendenci individualizace bydlení, očekávají se ale i technické inovace. Ve vývoji jsou i malé kogenerační jednotky s vysokou účinností výroby elektřiny a tepla a systémy využití OZE. Specifickým předmětem pozornosti je zajištění tepla v domácnostech, jehož vývoj je dokumentován v tabulce č. 1.5 a grafech č. 1.8 a 1.9. 21
Tabulka č. 1.6: Vývoj způsobů vytápění v bytech (počty bytů) Palivo Dálkové topení Plyn Elektřina Uhlí Dřevo Topné oleje Propan-butan 2000 1 446 854 1 349 299 246 311 571 525 166 973 3 745 6 812 2002 1 449 948 1 364 441 247 425 574 085 167 708 3 745 7 100 2004 1 457 009 1 398 469 248 986 581 664 168 576 3 745 7 388 2006 1 462 802 1 465 602 248 698 537 432 164 723 3 739 7 388 2008 1 479 209 1 543 143 540 772 250 577 167 164 3 719 7 740 Zdroj: ČHMÚ Graf č. 1.8: Způsob vytápění bytů v roce 2008 Způsob vytápění bytů (2008, počty bytů, %) 7740; 0% 250577; 6% 167164; 4% 3719; 0% 1479209; 37% 540772; 14% 1543143; 39% Dálkové topení Plyn Elektřina Uhlí Dřevo Topné oleje Propan-butan Zdroj: ČHMÚ 22
Graf č. 1. 9: Výroba tepla v domácnostech podle druhů paliv Výroba tepla v domácnostech podle paliv - 2008 (TJ, %) 25191,6; 15% 1641,2; 1% 19551; 12% 3038; 2% 29481,4; 18% 88522,1; 52% Hnědé uhlí + brikety Biomasa Elektřina Černé uhlí + koks Zemní plyn Ostatní Zdroj: ČSÚ Ve statistice způsobů vytápění bytů se odráží vysoké využívání centrálně vyráběného tepla i velká plynofikace bytů, zahájená se státní podporou v 90. letech. Energetický mix výroby tepla v bytech se nejrychleji měnil v 90. letech. Dnes v něm převládá zemní plyn, roste podíl biomasy (dřeva), podíl si udržuje elektřina (ohřev vody) i hnědé uhlí. 1.6 Ekologické nároky na teplárenství ve vztahu k emisím a surovinovým zdrojům Z analýzy výsledků průzkumu provedeného v roce 2010 lze učinit následující závěry: zatím není zcela vyjasněno řešení problémů zajištění výroby energie palivem u některých významných provozovatelů energetických výroben (ČEZ EPC, EME II, EPO, Energotrans EME I, EOP Opatovice, AES Bohemia Planá n. L, Plzeňská energetika, Pražská teplárenská a několik menších výroben viz komentář umístěný přímo ve výše uvedené tabulce), v porovnání s výsledky roku 2009 lze již konstatovat významný přesun od výkonů nezajištěných palivem k výkonům, u nichž se počítá s přechodem na jiné palivo, u přechodů na jiné palivo lze konstatovat orientaci provozovatelů na ZP, biomasu, ve značné míře se provozovatelé orientují i na dovážená paliva, poprvé se v této souvislosti ve větší míře objevují úvahy o dovozu hnědého uhlí (SRN, Polsko), 23
firmy se zatím poměrně dobře vyrovnávají s novými požadavky na ochranu životního prostředí po roce 2015. V celé řadě případů k tomu využívají i programu Povolenky zdarma za investice do zvýšení účinnosti a zvýšení podílu OZE na výrobě energie, obecně lze konstatovat stále rostoucí zodpovědný přístup provozovatelů výroben energie k perspektivě jejich technologických zařízení, prodloužení produkce ČU v OKD (částečně i HU v CCG a v SU) představuje bilanční rezervu jak z hlediska celkového disponibilního množství, tak i z hlediska možnosti pokrytí instalovaného výkonu ES ČR. Cílem aktualizace analýzy výrobní základny ES ČR a její životnosti bylo ilustrovat výpadky instalovaných výkonů parních elektráren v důsledku ukončování jejich životnosti. Výpadky instalovaných výkonů z důvodu dožívání uhelných elektráren po roce 2010 budou značné. Mezi důvody dožívání výrobního zařízení v uhelných elektrárnách patří jejich stáří a připravované zpřísnění legislativy ochrany ovzduší a změna v systému získávání povolenek CO2, které provozovatelé hodnotí jako důvod k jejich postupnému odstavování. Významnějším důvodem dožívání výroben energie je nezajištěné palivo na jejich další provoz. Názor na tento problém se ale ještě může měnit v souvislosti s konkretizací důsledků prodloužení produkce tuzemského ČUE v OKD a s určitými rezervami HU, protože ne všechno budoucí HU je již prodáno a předurčeno dlouhodobými smlouvami. Z uvedených důvodů provozovatelé výroben energie připravují jen jejich částečnou obnovu, a to někdy i za situace, že na provoz rekonstruovaných bloků nemají zatím uzavřenou žádnou smlouvu na palivo. Výsledky výzkumu a zmapované velké výpadky parních výroben elektřiny jsou jedním z hlavním argumentů pro zdůvodnění přípravy výstavby nových jaderných bloků, aktuálně především dostavby JE Temelín. Ani přírůstek výkonů z uvažovaných z obou nových bloků v JE Temelín výpadek výkonů parních elektráren nepokryje. I přesto, že se ve snižujícím se vývoji instalovaných výkonů uhelných elektráren vytváří prostor i pro instalace nových paroplynových zdrojů (první bude v Elektrárně Počerady) i pro masivní rozvoj OZE, a to již od současného období, nemohou ani tyto směry pokrýt velké výpadky výkonů parních bloků. Celý systém zajišťování potřeb tepla v ČR stojí v současné době před novými výzvami a problémy, které se odlišují od všech změn, kterými v minulosti prošel. Tyto problémy jsou natolik závažné, že je nutné je řešit ve státní energetické koncepci, protože hrozí narušit dosud 24
bezproblémové fungování systému zajišťování potřeb tepla v ČR. Nejzávažnějším problémem je zhoršující se perspektiva dlouhodobých dodávek především domácího uhlí (hnědého i černého), na druhém místě jde o nové legislativní požadavky na chod systémů výroby a dodávek tepla (povolenky, nové emisní limity a stropy). Oba faktory se nejvíce dotýkají systému centralizované výroby tepla. 25
2. Predikce vývoje těžby hnědého uhlí a dodávek paliva pro potřeby energetiky a teplárenství Česká republika dle dosud platné Státní energetické koncepce (SEK) z roku 2004 (usnesení vlády ČR č. 211/2004 Sb.), i dle návrhu její aktualizace ve formě zpracované MPO v roce 2009 (návrh ale nebyl do vlády předložen), počítá s využitím svých zásob hnědého uhlí pro výrobu energie (zejména elektrické), i když dle Upraveného zeleného scénáře ve vládou schválené SEK se předpokládá v roce 2030 podíl uhlí na výrobě elektřiny na úrovni cca 37 % (tj. pokles o 26 % oproti téměř 63 % podílu uhlí na výrobě elektřiny v roce 2004). Tento podíl je však plně v souladu s prognózami energetického mixu Evropského společenství i se strategií uplatnění uhlí pro energetickou bezpečnost členských států v budoucnosti. Z tohoto pohledu jsou vytěžitelné zásoby hnědého uhlí v ČR velmi významné, neboť představují jediný zdroj fosilních energetických surovin pro výrobu energie v dlouhodobém horizontu. Celkové tuzemské zásoby zemního plynu dosahují totiž jen cca 8,5 miliard m3 a ropy cca 4,4 milionů tun a jsou v obou případech nižší než jejich roční spotřeba zajišťovaná dovozem. V porovnání s největšími evropskými producenty hnědého uhlí (HU) se v ČR těží nejkvalitnější hnědé uhlí v Evropě. Dokumentuje to následující tabulka č. 2.1. Hnědé uhlí těžené v ČR vykazuje průměrnou výhřevnost (Qir) 12,71 MJ.kg-1 a tento kvalitativní parametr se liší dle jednotlivých lomových lokalit (viz. tabulka č. 2.1). Tabulka č. 2.1: Kvalita hnědého uhlí těženého v Evropě Země Německo z toho MIBRAG Řecko Turecko Polsko ČR Srbsko Rumunsko Bulharsko Maďarsko Bosna Španělsko výhřevnost HU Qir/MJ.kg-1/ 7,8-11,3 9,0-10,0 3,8-9,6 4,6-14,6 7,4-10,3 10,8-19,9 6,8-7,4 6,7-8,6 6,7-11,5 7,0-8,0 12,7 11,7 těžba HU v roce 2009 /mil. tun/ 169,9 18,5 64,8 72,5 57,9 45,6 36,0 27,4 25,1 9,4 4,6 9,4 26
Tabulka č. 2.2: Kvalita hnědého uhlí v ČR dle jednotlivých lomových lokalit ložisko sokolovská pánev severočeská hnědouhelná pánev lom Družba Jiří ČSA Bílina Libouš Vršany a Šverma Centrum výhřevnost HU Qir / MJ.kg-1/ 12,70 12,60 17,85 14,30 11,62 10,80 18,50 těžba HU v r. 2010 /mil. tun/ 0,746 7,674 4,628 9,341 12,288 8,807 0,415 Právě SEK předpokládá především využití domácích zdrojů uhlí a rozvoj jaderné energetiky pro zajištění bezpečnosti, nezávislosti a stability dodávek energie a v energetice co nejnižší závislost na zemním plynu a ropě. Pro budoucí energetické zásobení ČR a to v souladu se SEK jsou v současné době limitujícím faktorem územně ekologické limity těžby v SHP definované usneseními vlády č. 444/1991 Sb. a 331/1991 Sb., které zásadním způsobem ovlivňují disponibilitu hnědouhelných zásob s negativními dopady na teplárenství, průmyslové podniky i obyvatelstvo. ČR má pro perspektivní těžbu hnědého uhlí v dlouhodobém časovém horizontu k dispozici pouze dvě hnědouhelné pánve v podkrušnohorském úvalu severozápadních Čech, a to pánev sokolovskou (SP) na západě a severočeskou hnědouhelnou pánev (SHP) ve východní části Podkrušnohoří. Ostatní pánve na území republiky jsou buď netěžitelné z důvodů územních a ekologických (chebská pánev těžba zastavena v roce 1949 a žádná dlouhodobá prognóza s jejím obnovením neuvažuje), či jsou před ukončením těžby (jihomoravská lignitová pánev těžba do 0,5 mil. t/rok do roku 2010). 2.1 Současná těžba hnědého uhlí a lignitu v ČR V současné době je v ČR evidováno osm hnědouhelných pánví a ložisek hnědého uhlí a lignitu, jejichž rozmístění je patrné z následující mapy na obrázku č. 2.1. 27
Obrázek č. 2.1: Rozmístění ložisek hnědého uhlí a lignitu Pouze ve dvou z nich je provozována aktivní báňská činnost v sokolovské pánvi a v severočeské hnědouhelné pánvi. V jihomoravské lignitové pánvi byla v prosinci roku 2010 ukončena těžba lignitu s výhřevností 8,4-9,5 MJ.kg-1 na dole Mír Lignit Hodonín a další těžba v tomto dole je nepravděpodobná. V dubnu 2010 společnost Lignit Hodonín, která provozovala důl Mír, podala návrh soudu na insolvenci. V září 2010 koupila Lignit Hodonín akciová společnost UVR Mníšek pod Brdy. Nový vlastník deklaroval, že pokračování těžby lignitu neplánuje. Klíčové je získat stálý odbyt lignitu a strategického partnera pro investice a těžbu, což se zatím nedaří. V sokolovské pánvi těží společnost Sokolovská uhelná, právní nástupce a.s. na dvou povrchových lomech Jiří a Družba. V severočeské hnědouhelné pánvi těží 2 těžební společnosti a to Severočeské doly a.s. na povrchových lomech Bílina a Libouš a Czech Coal a.s., resp. Litvínovská uhelná a.s. na povrchovém lomu Československá armáda (ČSA) a Vršanská uhelná a.s. na lomu Vršany a Šverma. Skupina Czech Coal provozuje rovněž poslední hlubinný důl v SHP a to důl Centrum, jehož ukončení činnosti je plánováno v roce 2014. Situování obou hnědouhelných pánví je zřejmé z následujícího obrázku č. 2.2. 28