1/74 Paliva pro centralizované zdroje tepla paliva pro zásobování teplem těžba, dovoz, zásoby problémy zajištění paliv pro teplárenství
Paliva 2/74 tuhá černé uhlí, hnědé uhlí, antracity, koks,... biomasa: štěpka, standardizovaná paliva kapalná ropa a její deriváty: topné oleje, nafta, benzín biomasa: bioolej, bionafta, biolíh... plynná zemní plyn, koksárenský plyn, svítiplyn, generátorový plyn, plyn z rafinace ropy (propan, butan), vysokopecní plyn bioplyn
Paliva pro CZT v zahraničí 3/74 Dánsko Německo Švédsko Polsko
Paliva pro soustavy CZT 4/74
Paliva pro teplo (příklad z roku 2009) 5/74 300,0 Spotřeba primárních zdrojů energie pro výrobu dodávkového tepla 250,0 200,0 PJ 150,0 100,0 50,0 0,0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 hnědé uhlí černé uhlí + koks ostatní tuhá (vč. dřeva) kapalná paliva zemní plyn ostatní topné plyny
Černé uhlí 6/74 tuhé palivo, hořlavá hornina, kamenné karbonizovaná biomasa, bez přístupu vzduchu, ve velkých hloubkách, za působení tlaku a teplot, stáří 280 až 350 miliónů let (prvohory) mohutné podzemní sloje ve velké hloubce až 1300 m nízký obsah vody a prchavých látek, vyloučen kyslík, méně popelovin vyšší zabarvení, tvrdost vysoký obsah uhlíku 70 až 90 %
Černé uhlí 7/74 koksovatelné uhlí obsahují 20 až 28 % prchavých látek, 18 až 20 MJ/kg energetické uhlí výhřevnost 25 až 30 MJ/kg ostravské: 28 MJ/kg (kladenské: 23 MJ/kg) antracit nejkvalitnější černé uhlí, chemický průmysl výhřevnost > 30 MJ/kg, podíl uhlíku až 90 % 33 MJ/kg = čistý uhlík
Černé uhlí - koks 8/74 koks: sekundární palivo odvozené z černého uhlí karbonizace = odstranění prchavých složek v peci bez přístupu vzduchu, teploty 1000 C, koksovna vysoce kvalitní palivo, redukční činidlo pro vysoké pece (hutnictví, výroba oceli) výhřevnost 30 MJ/kg malý obsah popela
Černé uhlí ložiska v ČR 9/74 většina zásob vyčerpána zbylé v 1-1,3 km zásobárna pitné vody pro SČ kraj 70 % v Polsku 30 % v Česku dobývání z 1000 m postupná uzavírka 1. Hornoslezská pánev 4 Středočeské pánve 2. Vnitrosudetská pánev 5 Mělnická pánev 3. Podkrkonošská pánev 6 Plzeňská a Radnická pánev ověřené zásoby u Frenštátu (CHKO Beskydy) těžba v OKD jediný producent ČU (NWR)
Černé uhlí hlubinná těžba 10/74
Černé uhlí hlubinná těžba 11/74 zdroj: OKD
Černé uhlí pokles těžby 12/74 Vývoj těžby ČU v ČR v letech 1987 2009 mil. tun
Výhled těžby černého uhlí 13/74 2014: těžba 8.6 mil. tun zdroj: Vupek
Cena černého uhlí (USD/t) 14/74 v posledních letech pokles ceny černého uhlí - dovoz zdroj: MPO
Černé uhlí pokles těžby 15/74 OKD (NWR) jediná společnost těžící černé uhlí v ČR (Karvinná, Frýdecko-Místecko) konkurence dovoz ČU z Polska (problémy, omezování těžby), Ruska, Kolumbie!, USA!, Austrálie! pokles ceny uhlí na trhu uzavírání dolů v Evropě nákladná těžba (důl Paskov, Německo, Španělsko, Anglie) státní podpora prodlužování těžby vs. regulace podpory v EU
Využití černého uhlí 16/74 energetické okolo 40 % těžby v ČR (cca 3 mil. tun ročně) elektrárna Dětmarovice 800 MWe (ČEZ, a.s.), 2.3 mil tun ročně o výhřevnosti 22 MJ/kg, 60 % produkce energetického uhlí teplárna Vítkovice 340 MWt / 79 MWe (ČEZ, a.s.) hutnictví, ocelářský průmysl koksovatelné uhlí pro metalurgii
Výhled spotřeby černého uhlí 17/74
Hnědé uhlí 18/74 tuhé palivo mladší, méně kvalitní, méně prouhelněné (druhohory-třetihory) (+) sloje v menší hloubce = povrchová těžba (skrývka), nižší náklady na těžbu (-) devastace krajiny, rušení vesnic hnědé uhlí 60 až 70 % uhlíku severočeské: 16 MJ/kg sokolovské: 14 MJ/kg
Hnědé uhlí 19/74 hnědý antracit nejkvalitnější hnědé uhlí výhřevnost 16-17 MJ/kg lignit (lat. lignum = dřevo) slabé prouhelnatění zřejmá struktura dřeva 40 až 60 % uhlíku, 50 % vody, jihomoravský lignit 8 až 10 MJ/kg rašelina černý sediment z rozkladu mechů, rostlin a stromů v močálech (pod vodou, anaerobní rozklad) 50 % spalitelných látek v sušině
Složení tuhých paliv 20/74 výrazně nižší obsah O 2 než biomasa obsah síry! S + O 2 SO 2 SO 2 + H 2 O H 2 SO 3
Hnědé uhlí ložiska v ČR 21/74 1 Chebská pánev: těžba vyloučena, zdroje minerální vod (Františkovy lázně) 2 Sokolovská pánev: uhlí pro energetiku, nízká síra, vysoký obsah vody 3 Severočeská pánev: mostecká: nízký obsah popela chomutovská: vysoký obsah popela, síra teplická: vytěžena (kvalitní hnědé uhlí) 4 Žitavská pánev: svrchní sloj vydobyta, zbytek technické problémy (zvodnělé písky)
Hnědé uhlí kdo ho těží? 22/74 Severočeské doly (skupina ČEZ) pro elektrárny ČEZ doly Bílina, Tušimice: 20 až 23 mil tun ročně Czech Coal doly Vršany, Šverma, Centrum, ČSA: 13 až 14 mil. tun ročně Sokolovská uhelná doly Jiří, Družba: 7 až 9 mil. tun ročně
Podíl na výrobě elektřiny 23/74 cca 60 % elektřiny je z uhlí (černé, hnědé)
Hnědé uhlí povrchová těžba 24/74 vliv těžby na krajinu
Hnědé uhlí povrchová těžba 25/74
Hnědé uhlí povrchová těžba 26/74
Hnědé uhlí povrchová těžba 27/74 lom ČSA zámek Jezeří
Hnědé uhlí ložiska lignitu 28/74 ukončení těžby 2010
Hnědé uhlí a lignit 29/74 mil. tun 50 % oproti 1987 4. v Evropě (Německo, Řecko, Polsko)
Výhled těžby hnědého uhlí 30/74 zdroj: Vupek
Výhled těžby hnědého uhlí 31/74 zdroj: Vupek
Hnědé uhlí - dovoz 32/74
Hnědé uhlí územní limity 33/74 rozhodnutí České vlády (1991) o útlumu uhelného hornictví vládní usnesení o územně ekologických limitech v hnědouhelných pánvích severozápadních Čech č. 331/91 ze dne 11. 9. 1991 ke zprávě o účelnosti další těžby hnědého uhlí v Chabařovicích; č. 444/91 ze dne 30. 10. 1991 ke zprávě o územně ekologických limitech těžby hnědého uhlí v severočeské hnědouhelné pánvi; č. 490/91 ze dne 27. 11. 1991 k programu ozdravění životního prostředí v okrese Sokolov
Hnědé uhlí územní limity 34/74 15 MJ/kg 12 MJ/kg 17 MJ/kg 11 MJ/kg ČSA za UEL: 750 mil. t uhlí při 18 MJ/kg
Hnědé uhlí 35/74 Porovnání možností težby uhlí 50,0 45,0 40,0 mil. tun 35,0 30,0 Celkem v UEL Celkem 25,0 20,0 2013 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 rok
Územní limity 36/74 SEK 2004 optimalizovat využití domácích energetických surovin... prodloužením životnosti zásob tuhých paliv, především hnědého uhlí Zelený scénář, avšak bez rozhodnutí o korekci ÚEL NEK (Pačesova komise) variantní scénáře neuvažovaly reálné využití zásob za hranicemi ÚEL návrh Státní energetické politiky MPO 2008 perspektivní využití zásob v předpolí lomů ČSA a Bílina udržení dovozní energetické závislosti na přijatelné úrovni posílení energetické bezpečnosti státu
Územní limity 37/74 Aktualizace SEK 2009 využití domácích zásob černého a hnědého uhlí i za územními ekologickými limity s přednostním zajištěním dodávek pro teplárenství zachování ÚEL = zásadní omezení dodávek uhlí po roce 2012 programové prohlášení vlády 2010 zachování ÚEL příprava SEK 2012 prioritou je zajištění úsporných opatření na straně elektráren a tepláren cíl: do 2035 nebude chybět uhlí za limity, odsun řešení UEL na 2018
Územní limity 38/74 novela Horního zákona 2012 2013 2014 nelze vyvlastňovat půdu kvůli těžbě, přehlasování Klausova veta sněmovnou prezident Zeman podporuje prolomení limitů, snaha Rusnokovy úřednická vlády prolomit limity, bez rozhodnutí vláda bez závazku neprolomit limity 4 variantní scénáře (neprolomit, prolomit Bílina (ČEZ), prolomit ČSA (Severní energetická), úplné prolomení = bourání Jiřetína)
Problémy (prezentované již od 2007) 39/74 přestavba tepláren na zemní plyn je nereálná (ekonomicky, technicky, časově!), nekonkurenceschopné, 2 až 3 x dražší cena tepla přestavba na biomasu přináší problém s dostupností biomasy, vyčerpané možnosti štěpky existujícími a realizovanými zdroji při stávajících limitech bude těžba velmi rychle utlumovat, ohrožení možné těžby v budoucnosti (prodražení, cena uhlí), zvýšení dovozu uvolnění těžby na ČSA a Bílině - sirnaté uhlí stejně vyvolá nutnost investic na odsíření (ES o limitech průmyslových emisí) spolu se státní garancí dodávek v dané kvalitě, množství a ceně prolomení limitů podmíněno využitím HU primárně v teplárnách (ČEZ je polostátní)
Ropa 40/74 kapalné palivo, kapalné uhlovodíky vznik biochemickým rozkladem organických látek usazených na dně moří, překryty anorganickými usazeninami, vysoké tlaky a teploty hloubky 1 až 5 km, stáří 500 milionů let nutné čištění a úprava rafinace ropy: dělení na užší frakce podle teploty varu: plyny, benzín, petrolej,..., nedestilující zbytek (mazut), další destilací asfalt dalšími úpravami TTO, LTO, ELTO, motorová nafta vysoce využívané palivo v dopravě: úprava na benzín a naftu chemický průmysl, energetika (vytápění)
Topné oleje 41/74 ukazatel: obsah dusíku a síry těžký topný olej ze zbytků po rafinaci nafty, velmi specifické = nerovnoměrné složení sloučeniny síry, dusíku, chloru,... lehký topný olej (LTO) nízký obsah síry, nižší viskozita oproti TTO, pod 10 C tuhne / obsah parafínů vlastnosti podobné motorové naftě, barvivo pro rozlišení extra lehký topný olej (ELTO) ještě nižší viskozita pro ekologicky zatížená území
Složení a výhřevnost kapalných paliv 42/74
Ropa - dovoz 43/74 70 % Družba (Rusko) 30 % IKL (Azerbajdžán, severní Afrika, Arabský poloostrov)
Ropa - dovoz 44/74
Ropa ložiska v ČR 45/74 1 Vídeňská pánev a karpatská předhlubeň v hloubkách do 2800 m vytěžené oblasti se využívají jako zásobníky zemního plynu
Ropa domácí těžba 46/74 tis. m 3 dovoz: 7 000 tis. m 3 Moravské naftové doly, Lama, Unigeo Dambořice, Uhřice, Žarošice těžba tvoří 2-3 % celkové domácí spotřeby velice kvalitní ropa (kvalitnější než dovážená) využití v chemickém průmyslu, výroba léčiv probíhající průzkum nových ložisek
Ropa - zásoba 47/74 Správa státních hmotných rezerv (MERO Mezinárodní Ropovody) centrální tankoviště Nelahozeves 16 nádrží na ropu, celkem 1.55 mil. m3 ropy ochrana strategických zásob ropy a pohonných hmot na 90 dní průměrné spotřeby předchozího roku rozšiřování na 120 dní
Zemní plyn 48/74 plynné palivo metan (60-80%) + etan (5-9%) + propan (3-18%) + těžké C x H y (2-14%) výhřevnost 34 až 36 MJ/m 3 nachází se v pórovitých horninách ohraničených nepropustnými vrstvami, zpravidla se vyskytuje nad ložisky ropy (naftový) případně černého uhlí (karbonský), v hloubkách do 3 km původně se vypouštěl do vzduchu nebo spaloval, dnes se využívá jako palivo nejmenší potřeba úpravy z fosilních paliv: čistění, sušení nejnižší dopad na životní prostředí z fosilních paliv, emise o několik řádů níže než u tuhých (i kapalných) fosilních paliv
Složení a výhřevnost plynných paliv 49/74
Složení a výhřevnost plynných paliv 50/74
Zemní plyn - ložiska v ČR 51/74 1 Oblast jižní Moravy CH 4 (87 až 99 %) (moravská část vídeňské pánve) 2 Oblast severní Moravy
Zemní plyn těžba 52/74 jednorázové odtěžení zásob v Dolních Bojanovicích mil. m 3 Moravské naftové doly, Lama, Unigeo, GreenGas DPB 96 ložisek v ČR, 40 se těží
Spotřeba plynu v ČR 53/74
Zemní plyn - dovoz 54/74 75 % Rusko 24 % Norsko <1 % těžba ČR
Zemní plyn dovoz do EU (+Turecko) 55/74 mld m3 % Rusko 148 36 Norsko 104 25 Nizozemí 44 11 Alžírsko 34 8 Katar 23 6 V. Británie 10.6 3 Írán 8.9 2 Libye 6 1 Ostatní 35 8
Zemní plyn dovoz do zemí EU 56/74 Rusko mld m3 ostatní mld m3 celkem mld m3 % Německo 38.5 46.5 85 45 Ukrajina 12.9 4.6 17.5 74 Polsko 8.9 0.7 9.6 93 Rakousko 3.9 3.8 7.7 51 Maďarsko 5.2 0 5.2 100 Slovensko 4.3 0 4.3 100
Zemní plyn dovoz 57/74 ruský plyn norský plyn
Zemní plyn Nabucco 58/74 cíl: snížit závislost dodávek na Rusku realita: problémy v Gruzii, členové konsorcia pro budování plynovodu postupně odstoupili
Zemní plyn South Stream 59/74 konkurence pro Nabucco: diverzifikace cest plynu z Ruska (obejití Ukrajiny) realita: projekt zrušen 2014 Bulharsko a EU odmítli v projektu pokračovat
Plynovody ČR 60/74
Zemní plyn - zásobníky 61/74 nouzové rezervy zemního plynu ČR zhruba polovina roční spotřeby rezervy jsou v rukou soukromých společností (zásobníky 2,3 mld. m 3 ). Dunajovice Háj
Uran 62/74 izotop U235 (92 protonů, 143 neutronů) klíčový pro štěpnou reakci, v přírodě zastoupen 0,7 % izotop U238 (92 protonů, 146 neutronů) nepodílí se na štěpné reakci přírodní uran se obohacuje na 3-5 % U235 palivové kazety (články) s oxidem uraničitým UO 2 životnost 3 roky v reaktoru, pokles na 1 % silně radioaktivní produkty (plutonium), probíhající rozpad, odvod tepla, chlazení
Uran / ložiska v ČR 63/74 1 Hamr 8 Hájek 2 Stráž (vytěženo) 9 Hájek-S 3 Břevniště 10 Hroznětín 4 Osečná-Kotel 11 Kocourek 5 Rožná 12 Mezirolí 6 Brzkov 13 Ruprechtov1 7 Jasenice-Pucov
Biomasa 64/74 tradiční zdroj základní zdroj energie v minulosti energetický potenciál 10x převyšuje energetické potřeby společnosti Průmyslová revoluce Přechod k fosilním palivům Budoucí transformace Odklon od fosilní energie -4000-3500 -3000-2500 -2000-1500 -1000-500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 OZE (biomasa) uhlí R/P = 155 let ropa R/P = 42 let zemní plyn R/P = 67 let jaderná energie III. R/P = 85 let
Biomasa 65/74 největší využitý potenciál z OZE v ČR podílí se 90 97 % na produkci tepla z OZE podílí se 30-40 % na produkci elektrické energie z OZE největší konkurent využití fosilních paliv: uhlí (teplo, elektrická energie)
Dřevní štěpka 66/74 štěpka velikost 1 až 10 cm zelená štěpka čerstvý klest z lesní těžby (jehličí, listí) pro elektrárny, teplárny, výtopny hnědá štěpka starý klest: více kůry, bez jehličí nízká vlhkost, dobré skladování bílá štěpka odkorněné dřevo, pily, výroba desek
Zelená / hnědá štěpka 67/74
Energetické dřeviny 68/74 rychlerostoucí dřeviny odrůdy topolu odrůdy vrby produkční (výmladková) plantáž, 3-6 let opakovaná sklizeň důvody zdroje odpadní biomasy jsou omezené neexistuje trh s biomasou lokální charakter japonský topol
69/74 Energetické dřeviny
Stébelniny 70/74 sláma nízká hustota slisované balíky vysoký obsah těkavé složky (80 %) vysoký obsah Cl (hnojiva, močůvka) vysoký obsah popelovin nízký bod měknutí, tání a tečení popela
Traviny 71/74 traviny, rychlerostoucí rostliny jednoleté: laskavec, konopí víceleté: není nutné zakládat porosty, úspora za osiva miscanthus (sloní tráva) nutné sázet, náklady na založení plantáže, teplejší oblasti, rovnoměrné srážky omezeně využitelná v ČR šťovík uteuša (Rumex OK2) vyšlechtěný (zemědělská plodina, nikoli plevel), vytrvalost porostů, výška 1,8-2,5 m, výnos 10 t/ha sveřep
Biomasa zdroje v provozu 72/74
Biomasa zdroje v realizaci (staví se) 73/74
Biomasa zdroje naplánované 74/74 očekávaný růst ceny paliva redukce projektů, zastavení projektů, vyčkávání