CO2 Emise v Českém Teplárenství: Výzvy a Strategie Dekarbonizace

Roční objem emisí České republiky dosahuje 103,53 milionů tun CO2eq (údaj z roku 2023). Výroba elektřiny a tepla se na tomto objemu podílí 33,72 miliony tun CO2, což představuje 32,6 % celkových emisí (3,11 t CO2eq na obyvatele ročně).

Zdroje Emisí v Energetice

Emise v energetice pochází především ze spalování hnědého uhlí a zemního plynu v elektrárnách (25,61 milionů tun, resp. 24,7 % celkových ročních emisí) a dále z tepláren (8,10 mil. tun, či 7,8 % celkových emisí ročně). Největším jednotlivým emitentem CO2 jsou elektrárny v Počeradech (pět hnědouhelných bloků a jeden na zemní plyn), které ročně vyprodukují 4,69 mil. tun CO2, což je 4,5 % celkových emisí České republiky.

Pět největších českých fosilních elektráren, Počerady, Ledvice, Prunéřov, Tušimice a Chvaletice, vyprodukují ročně téměř tolik emisí CO2 jako veškerá silniční doprava.

Pro snadnější možnost srovnávání emisí napříč státy EU vynecháváme kategorii lesnictví a využití půdy (která bývá označována LULUCF podle anglického Land use, land use change, forestry). Díky ukládání uhlíku v zeleni má totiž tato kategorie ve většině států EU záporné emise, což komplikuje vizualizaci. Sektor LULUCF se také často ze srovnávání vynechává, protože záporné hodnoty v tomto sektoru mohou zakrývat strukturální emise z energetiky, průmyslu a zemědělství a také tento sektor obsahuje vysokou nejistotu v datech a je náchylnější na výkyvy v čase. Právě v Česku jsme v posledních letech byli svědky výrazného výkyvu kvůli masivní těžbě dřeva při kůrovcové kalamitě. Mezi lety 2019 a 2022 byly dokonce emise z tohoto sektoru kladné (nejvíce v roce 2020, kdy dosáhly 10,9 Mt CO2eq), tedy lesnictví bylo v součtu zdrojem emisí skleníkových plynů.

Emisní inventura poskytovaná Eurostatem využívá formát a strukturu dat CRF (Common Reporting Format). Veškerá metodika k výpočtům a reportingu je na stránkách národního programu inventarizace emisí (NGGIP - national greenhouse gas inventory programme) a je závazná pro všechny státy UNFCCC. Údaje odpovídají emisím vyprodukovaným v dané zemi, avšak vzhledem k vývozu a dovozu zboží nemusejí odpovídat emisím vzniklých ze spotřeby v dané zemi. ČR například do dalších zemí EU vyváží elektřinu, ocel, automobily apod. a dováží zboží z jiných zemí EU nebo z Číny.

Čtěte také: Vše o emisních normách

Iniciativy a Strategie pro Snížení Emisí

Teplárenství v Česku produkuje čtvrtinu emisí CO2 a zásobuje teplem více než 4 miliony lidí. Zatímco výroba elektřiny postupně přechází od uhlí k nízkoemisním zdrojům, teplárny velká transformace teprve čeká. V následujících deseti letech bude potřeba transformovat teplárny tak, aby mohly využívat jako hlavní zdroje plyn a biomasu.

René Neděla, náměstek ministra průmyslu a obchodu pro řízení sekce energetiky v úvodu diskusního setkání uvedl, že teplárenství je pro MPO aktuálně klíčové téma. Národní energetický klimatický plán počítá s růstem podílu obnovitelných zdrojů i s využíváním plynu.

Podle Pavla Cyraniho, místopředsedy představenstva Skupiny ČEZ, produkuje teplárenství v současné době 25 % emisí skleníkových plynů. Na rozdíl od elektroenergetiky ale není možné teplárenství ve velkém na úplně bezemisní překlopit najednou a v krátké době. Podle Cyraniho bude přechodné období v teplárenství ve znamení plynu. První etapa může stát zhruba 100 mld. korun. Mezi roky 2030 a 2050 pak bude segment čekat další velká rekonstrukce a přechod na zcela bezemisní zdroje, tedy z plynu na vodík. To je však podle Cyraniho nové téma s mnoha otazníky. ČEZ již začal s konkrétními kroky v transformaci teplárenství. První technologie, ve kterých bude nejvýznamnější roli hrát plyn, budou uvedeny do provozu do roku 2026 v lokalitách Vítkovice a Mělník. Kogenerační výrobu v elektrárně Dětmarovice čeká přestavba na plyn už v roce 2023. Podstatné z pohledu ČEZ je, aby cena tepla byla i nadále konkurenceschopná, což znamená také vytvoření odpovídajících podmínek ze strany státu. Nejhorší variantou by podle Cyraniho bylo realizovat investice, které následně nepovedou k užitku. Právě proto považuje význam diskuse s městy, regiony i zástupci státu nyní za klíčový.

Významným hráčem při transformaci teplárenství v Praze je společnost Pražská plynárenská. Do roku 2030 plánuje snížit emise CO2 při výrobě tepla v Praze oproti roku 2010 o 45 %. Pražská plynárenská aktuálně rozvíjí spolupráci také s městskými částmi na provozu jejich kotelen. Zaměřovat se bude i na zapojování bezemisních zdrojů.

Hlavní město Praha je přitom podle jeho slov připraveno na diskusi o konkrétní podobě změn - v Praze budou záviset také na úpravách elektrárny Mělník.

Čtěte také: Více o pamětních emisích

Evropská Podpora pro Kombinovanou Výrobu Tepla a Elektřiny

Evropská komise (EK) Česku schválila program státní podpory za 3,2 miliardy eur (75 miliard Kč) na podporu výroby elektřiny z nových a zmodernizovaných elektráren, které umožňují kombinovanou výrobu elektřiny a tepla (KVET). Program státní podpory by měl být v platnosti do 31. prosince 2025.

Způsobilé jsou všechny technologie a projekty s výjimkou těch na pevná fosilní paliva, naftu a ropu. Česká republika podle informací ČTK už od roku 2020 intenzivně řeší problematiku transformace teplárenství a odstoupení od využívání uhlí a přechod na teplárenství, které využívá nízkoemisní paliva.

Státní podpora je podle sdělení EK přiměřená a bude poskytována prostřednictvím ověřených a transparentních výběrových řízení.

Pokles Emisí v Roce 2023

MŽP zveřejnilo tiskovou zprávu s předběžnými daty z Národní inventarizační zprávy za rok 2023. Podle nich klesly roční emise v roce 2023 meziročně o více než 15 % (17,5 Mt CO2eq.) na 99 Mt CO2eq. Jde o největší meziroční pokles od 90. let. Emise se poprvé dostaly pod hranici 100 Mt CO2eq. Splnění evropského cíle do roku 2030 by znamenalo další snížení až na 85,7 Mt.

Od roku 1990 se celkové emise ČR již snížily o 47 %. Evropský cíl pro rok 2030 je pak 55 %.

Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení

V sektoru energetiky se emise meziročně snížily o sedm miliónů tun. Průmysl k tomuto snížení přispěl dvěma milióny tun a další dva milióny tun ušetřilo vytápění budov. Naopak o zhruba půl miliónu tun rostly emise v sektoru dopravy, které se zvyšovaly i v přechozích letech, s krátkou přestávkou v období pandemie COVID19.

V neposlední řadě se významně zlepšila emisní bilance české krajiny. Ta se v posledních několika letech potýkala s důsledky rozsáhlé kůrovcové kalamity, se kterou byly spojené významné emise skleníkových plynů z lesních porostů. Ještě v roce 2022 byl sektor využívání krajiny a lesnictví zdrojem 1,5 miliónů tun emisí, ale v roce 2023 již opět pohltil a ve formě uhlíku uložil 3,5 miliónu tun emisí.

Emise za zařízení zahrnutá do systému emisního obchodování (EU ETS) se meziročně snížily o více než 10 miliónů tun a celkově o 43 % oproti roku 2005. Zároveň však došlo k největšímu zaznamenanému poklesu v odvětvích spadajících pod nařízení o sdílení úsilí v sektorech mimo EU ETS, kde došlo k meziročnímu snížení emisí o více než 7 %, tedy přibližně o 4,7 miliónů tun.

Metodika pro Výpočet Emisního Faktoru CO₂

Ministerstvo průmyslu a obchodu zveřejnilo aktualizovanou metodiku pro výpočet emisního faktoru CO₂ z výroby a spotřeby elektřiny. Dokument vychází z údajů Souhrnné energetické bilance ČR a slouží k orientačnímu stanovení uhlíkové stopy elektřiny. Zohledňuje pouze přímé emise CO₂ a rozlišuje mezi národní výrobou elektřiny a dodávkou elektřiny odběrateli.

Ve výpočtu jsou OZE uvažovány jako CO2 neutrální, tedy s nulovými emisemi.

Systémy Dálkového Vytápění

Na systémy dálkového vytápění je v České republice napojeno 1,7 milionu domácností, což jsou přibližně 4 miliony obyvatel, tedy 40 % populace (MPO, 2023). Více než polovinu palivové základny pro dálkové vytápění stále tvoří uhlí (přesněji 55 % dle dat z roku 2022) a ačkoliv jeho úloha postupně klesá, místo obnovitelnými zdroji energie je uhlí nahrazováno fosilním (zemním) plynem.

Do roku 2030 by měla sice skončit výroba tepla z uhlí, to má však nahradit z velké části právě fosilní plyn. Mezi lety 2030 - 2050 pak má docházet k útlumu využívání fosilního plynu, jehož roli v teplárenství převezmou obnovitelné a dekarbonizované plyny, biomasa, odpadní teplo (např. i z jaderných elektráren) a vytápění na bázi obnovitelných zdrojů energie.

V současnosti je uhlí v řadě případů nahrazováno fosilním (zemním) plynem, což v Centru pro dopravu a energetiku (CDE) považujeme za problematické z klimatického i geopolitického hlediska.

Vytápění z OZE (např. České teplárenství tedy musí projít zásadní proměnou od téměř úplné závislosti na fosilních palivech k využívání obnovitelných zdrojů (tzv. vytápění čtvrté a páté generace, viz obrázky). Tyto sítě počítají s vysokým podílem obnovitelných zdrojů při výrobě tepla, a to i pomocí integrace do inteligentních energetických systémů nebo např. velkokapacitního a sezónního skladování tepelné energie (Danish Center for Energy Storage, 2024). S postupným přechodem na pokročilé systémy vytápění je samozřejmě spjata i důkladná rekonstrukce systémů samotných i vytápěných budov na co nejvyšší energetický standard tak, aby bylo možné zajistit tepelný komfort i se sníženou teplotou média na straně dodávky.

Projekty Roku v Teplárenství

Teplárenské sdružení České republiky na 31. Dnech teplárenství a energetiky, které letos opět hostí Olomouc, ocenilo na společenském večeru 23. dubna tři Projekty roku a jeden Počin roku 2024. Nejzajímavější teplárenské projekty byly vyhlášeny již po třiadvacáté.

V českém teplárenství skončila první etapa transformace spojená s odchodem od uhlí do roku 2030. Týkala se zejména menších a středních tepláren na úrovni okresních měst. Miliardové investice v těchto zdrojích výrazné snížily emise skleníkových plynů. K dalšímu snižování emisní zátěže přispívá i zvyšování účinnosti výroby a distribuce tepla a kombinované výroby elektřiny a tepla a rozvoj soustav zásobování teplem, kde s nově připojenými odběrateli zanikají neefektivní lokální zdroje tepla.

Vedle dekarbonizace pokračovala v teplárnách i konverze parovodů na modernější a efektivnější horkovody. Tato kategorie projektů roku přispívá ke snížení tepelných ztrát a tím i spotřebě primárního paliva, což se samozřejmě projevuje ve snížení produkce emisí.

Od roku 2001 bylo do této celostátní energetické soutěže nominováno celkem 266 teplárenských projektů a prestižní ocenění za Projekty roku v letech 2001 až 2023 získalo 82 z nich. Oceněno bylo i 16 Počinů roku. Do užší nominace za rok 2024 bylo ve 3 vyhlášených kategoriích vybráno dalších 14 nejzajímavějších loňských projektů a 3 z nich byly oceněny tradiční cenou - křišťálovým komínem, vyhlášen byl i Počin roku.

Oceněné Projekty a Počin roku 2024:

• Kategorie: Dekarbonizace a využití OZE
  • Teplárna České Budějovice: Druhý pilíř dekarbonizace - retrofit kotle K12 na biomasu
• Kategorie: Konverze parovodů na efektivnější horkovody
  • Veolia Energie ČR - Teplárna Olomouc: Náhrada parovodů a propojení se špičkovou výtopnou
• Kategorie: Rozvoj soustav zásobování teplem
  • IROMEZ s.r.o (skupina ENETIQA): Nový parovod a zelené teplo pro závod MADETA v Pelhřimově
• Počin roku
  • Plzeňská teplárenská: Výukové středisko pro žáky SOUE ve výměníkové stanici

Popisy Projektů a Počinu roku 2024

• Teplárna České Budějovice: Druhý pilíř dekarbonizace - retrofit kotle K12 na biomasu

  Retrofit, tedy úplná obnova stávající technologie za modernější a úspornější, v něm umožňuje spalovat dřevní štěpku. Náklady projektu 1,5 miliardy korun byly podpořeny Modernizačním fondem. Provozem nového kotle na štěpku se ušetří třetina uhlí, sníží se spotřeba neobnovitelné primární energie o 875 356 GJ ročně a sníží se emise CO2 o 81 445 tun ročně.

• Veolia Energie ČR - Teplárna Olomouc: Náhrada parovodů a propojení se špičkovou výtopnou

  Nový systém rozvodu tepla v Olomouci je méně energeticky náročný a na výrobu tepla se spotřebuje méně paliva. Dojde k úsporám více než 45 000 GJ primární energie za rok a k významnému snížení skleníkových plynů o 5000 tun.

• IROMEZ s.r.o (skupina ENETIQA): Nový parovod a zelené teplo pro závod MADETA v Pelhřimově

  Projekt zahrnoval vybudování nového parokondenzátního potrubí o délce 740 metrů z biomasové kotelny K2 do závodu MADETA Pelhřimov. Dílo za 53 milionů Kč bylo úspěšně zkolaudováno a v polovině roku 2024 mohly být zahájeny dodávky s předpokládaným ročním objemem 30 TJ tepelné energie v páře.

• Plzeňská teplárenská: Výukové středisko pro žáky SOUE ve výměníkové stanici

  Plzeňská teplárenská otevřela nové výukové středisko pro žáky Středního odborného učiliště elektrotechnického v Plzni. V objektu je vybudováno kompletní zázemí, tedy učebna, dílny i šatna. Součástí je instalace funkčního modelu výměníkové stanice, což umožní žákům praktické testování a ovládání zařízení v reálném provozním prostředí.

Dekarbonizace Teplárny Karviná

Příklad dekarbonizace teplárny Karviné společnosti Veolia Energie ukazuje, kudy může vést cesta. Teplárna Karviná prošla v letech 2013 až 2017 rozsáhlou ekologizací a snížila emise z výroby tepelné energie o stovky tun ročně. Do pokračující modernizace investujeme více než miliardu korun, což přinese další výrazné snížení emisí a pomůže rozvoji regionu.

Základním postupem modernizace bude částečná plynofikace s dočasným zachováním podílu ekologizované uhelné technologie, která se úplně odstaví po dokončení výstavby nového multipalivového kotle v roce 2026.

Nový multipalivový kotel bude sloužit pro kombinovanou výrobu tepla a elektřiny. Technologie bude umět využívat biomasu a tzv. tuhá alternativní paliva vyrobená z vytříděných nerecyklovatelných odpadů. Technologie za více než miliardu splní budoucí emisní limity podle směrnice Evropského parlamentu.

Od roku 2003 neustále zvyšujeme podíl obnovitelných a druhotných zdrojů energie, zejména biomasy. Ta představuje strategické palivo budoucnosti. Velkou výhodou je, že spalování biomasy je uhlíkově neutrální.

Důležitým pilířem naší udržitelné strategie je i kombinovaná výroba tepla a elektřiny - kogenerace. Do pěti let snížení emisí CO2 o 80 %.

Částečná plynofikace teplárny Karviná přinese výrazné úspory emisí již za dva roky. Následná výstavba multipalivového kotle, využití biomasy a tuhých alternativních paliv pak do pěti let sníží emise CO2 o 80 procent. Mezi další výhody patří moderní přístup k využití odpadů v souladu s cíli EU a konceptem oběhového hospodářství.

tags: #CO2 #emise #české #teplárenství

Oblíbené příspěvky:

• Uměle vytvořené halogenidy
• Eko ubytování v ČR
• Definice ohroženého prostoru
• Ekologické aktivity ve škole
• Efektivní třídění s oranžovými koši