Emise uhelných elektráren a jejich vliv na české domácnosti

Výroba a dodávka elektrické energie je klíčovou oblastí ekonomiky, na které závisí většina dalších činností průmyslové výroby a služeb. Environmentální dopady výroby energií jsou v současné době diskutovány stále častěji, ovšem málokdy v konkrétních číslech. Předkládaný článek si klade za cíl tento trend změnit a posunout diskuzi environmentálních dopadů elektráren do odbornější roviny.

Emise z uhelných elektráren a znečištění ovzduší

Za nejvýznamnější znečišťovatele loňského roku označily ekologické organizace Arnika, Hnutí Duha a Greenpeace uhelné elektrárny. Kromě emisí skleníkových plynů vypouštějí do životního prostředí i toxické kovy včetně rtuti. Podle jejich zjištění je nejvýznamnějším znečišťovatelem elektrárna Chvaletice, na předních místech zůstaly Spolana Neratovice a elektrárna Počerady.

Na nejvyšších místech v žebříčcích znečišťovatelů za rok 2023 figurují hlavně provozy z Ústeckého, Moravskoslezského a Pardubického kraje. Za nejvýznamnějšího znečišťovatele lze vedle Spolany Neratovice označit elektrárny Počerady a Chvaletice. Osm z deseti největších zdrojů úniku rtuti do ovzduší představují uhelné elektrárny a teplárny (na 1.-8. místě). Na prvním místě jsou elektrárna Počerady následovaná elektrárnou Chvaletice a elektrárnami Prunéřov a Ledvice.

Integrovaný registr znečišťování přinesl s daty za rok 2023 dobrou zprávu: Až na výjimky množství nebezpečných látek vypouštěných do životního prostředí oproti předchozímu roku kleslo. Na znečištění se v roce 2023 podle dat v IRZ daleko výrazněji podílely chemičky nebo provozy vyrábějící plasty, přesto lze i za tento rok za největší znečišťovatele označit uhelné elektrárny.

“Emise skleníkových plynů i nebezpečných toxických látek nejvýrazněji klesly u uhelných elektráren. Nestalo se to ale kvůli nějaké snaze či dobré vůli jejich provozovatelů, ale hlavně kvůli tomu, že byly v loňském roce méně často v provozu. Elektřinu z uhlí totiž stále více v evropském energetickém mixu nahrazovaly obnovitelné zdroje energie, které po ruském vpádu na Ukrajinu zažívají boom. Ukazuje se tak v praxi to, co říkáme dlouhodobě: když Česko omezí výrobu a export své špinavé elektřiny z uhlí, bude to mít pozitivní vliv na klima i na kvalitu ovzduší.

Čtěte také: Vše o emisních normách

Uhelné elektrárny Počerady a Chvaletice v majetku podnikatele Pavla Tykače jsou však stále největší znečišťovatelé toxickou rtutí, protože mají rozsáhlé výjimky z emisního limitu. Ilustrativní je srovnání s elektrárnou Tušimice, která v roce 2020 vypouštěla stejné množství rtuti jako Počerady, ale dnes je díky plnění limitů na pětině.

Celkové množství dioxinů v hlášeních do IRZ meziročně narostlo ze 107 na 111 gramů TEQ/rok především díky zvýšení v přerovské teplárně a u některých spaloven odpadů, konkrétně spaloven komunálních odpadů v Praze - Malešicích a v Brně. Také Třinecké železárny množství dioxinů v odpadech meziročně zvýšily. V žebříčku tak zůstaly na prvním místě. K nebezpečným praktikám spaloven odpadů patří snaha odpady s obsahem dioxinů takzvaně recyklovat do různých stavebních materiálů.

Emise styrenu ohlášené do IRZ meziročně narostly o více jak 5 tun/rok na téměř 103 tuny. Oproti roku 2015 jde však o 50 tun/rok nižší množství. Na nárůstu emisí styrenu se nejvíce podílely dvě firmy, a to Synthos Kralupy a.s. a výrobce hudebních nástrojů C. Bechstein Europe v Hradci Králové. Oba tyto provozy svoje roční emise styrenu oproti předchozímu roku v podstatě zdvojnásobily. Jsou však i provozy, které emise styrenu meziročně snížily.

Zatímco emise styrenu byly v roce 2023 na vzestupu, zaznamenaly emise formaldehydu výrazný pokles na svoje historické minimum, což přispělo k výraznému poklesu emisí rakovinotvorných látek. Například Rockwool Ostrava snížil svoje emise o více jak 4,5 tuny/rok a Dřevozpracující družstvo Lukavec ještě o více, tedy o téměř 5 tun/rok. Nejvíce je však snížil provoz Saint-Gobain Adfors CZ s. r. o. v Litomyšli (o více jak 7 tun). Celkově bylo do IRZ za rok 2023 ohlášeno zhruba 8,5 tuny emisí formaldehydu, což odpovídá cca jejich objemu ze jeden jediný provoz za rok předchozí. Tím byl již zmíněný Saint-Gobain Adfors CZ s. r. o.

Za rok 2023 ohlásily naše průmyslové provozy méně skleníkových plynů než za rok 2020, tedy v období covidu. Ze zdrojů skleníkových plynů v první desítce jejich emise zvýšily meziročně jen elektrárny Tušimice. Ostatní elektrárny oznámily jejich výrazný pokles. Mimo elektrárny jsou v první desítce také chemička Unipetrol patřící skupině Orlen, Třinecké železárny a papírna Mondi Štětí. Zcela z ní vypadla huť Liberty Ostrava a.

Čtěte také: Více o pamětních emisích

Emise prachu v ČR setrvale klesají. V roce 2023 byly nižší o téměř 300 tun za rok. Po dlouhé době sesadila z prvního místa v této kategorii huť Liberty Ostrava a. s. elektrárna Počerady, a to i přesto, že svoje emise meziročně snížila. Emise prachu z Liberty Ostrava a. s. meziročně klesly o více jak polovinu, tedy o více jak 170 tun/rok.

Spolana Neratovice, která se drží na nechvalném prvním místě tohoto žebříčku, snížila meziročně emise vinylchloridu, a to o téměř 4 tuny/rok. Razantní snížení emisí formaldehydu o více jak sedm tun/rok sesadilo provoz Saint-Gobain Adfors CZ s. r. o. v Litomyšli ze druhého na osmé místo v tomto žebříčku.

Srovnání emisí různých typů elektráren

Jaké emise oxidu uhličitého a dalších skleníkových plynů připadají na vyrobenou MWh elektřiny dle typu elektrárny? Jednotkovým emisím oxidu uhličitého z různých zdrojů se říká emisní faktor. Uvádí množství uhlíku, respektive oxidu uhličitého připadající na jednotku energie ve spalovaném palivu. Udává se v jednotkách t CO2/MWh. Znamená to, že v průměru se při výrobě 1 megawatthodiny elektřiny v ČR se uvolní 0,43 tuny CO2, aneb 430 kg CO2. Někdo si lépe představí jednotkou kWh: emisní faktor je po přepočtu 430 g CO2/kWh, či 0,43 kg/kWh, při výrobě 1 kWh elektřiny se uvolní 430 gramů oxidu uhličitého. Emisní faktor je vážený průměr ze všech elektráren, kdy se uvažuje procentuální podíl jednotlivých zdrojů, tedy třeba uhelní elektrárny, jaderné, vodní.

Čísla pro různé typy elektráren nabízí materiál Emisní faktory Paktu starostů a primátorů pro členské státy EU , který vydala Evropská komise. Emisní faktor uhelné elektrárny je asi 0,36 t CO2 ekv./MWh. Pro hlavní obnovitelné zdroje, tedy větrnou elektrárnu, fotovoltaickou i vodní elektrárnu se uvádí nula. Obnovitelné zdroje se tudíž podle tohoto dokumentu považují za tzv. bezuhlíkové. Jaderná energetika zde uvedena není.

Abychom získali reálná měrná čísla z výroby elektřiny, je třeba uvažovat celkové emise všech skleníkových plynů během celé životnosti elektrárny. Musí se započítat např. stavbu/výrobu zařízení, jeho likvidace a případná doprava paliva. Mezivládní panel pro změnu klimatu (IPCC) sjednotil hodnoty ekvivalentu oxidu uhličitého (CO2 ekv.) na jednotku energie u nejrozšířenějších typů elektráren. Kromě CO2 se uvažuje i vliv dalších skleníkových plynů, hlavně metanu.

Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení

Zdaleka nejhorším producentem emisí je uhelná elektrárna, následuje elektrárna na zemní plyn. Nízkouhlíkové zdroje jsou solární, větrné a jaderné elektrárny. Vodní energie, biomasa, geotermální energie a energie z oceánů mohou být obecně velmi nízkouhlíkové, ale špatná konstrukce nebo jiné faktory mohou mít za následek vyšší emise z jednotlivých elektráren.

Jednotlivá čísla se mohou významně lišit dle technologií a jejich stáří, u konkrétních obnovitelných zdrojů bude hrát velkou roli jejich umístění a výtěžnosti během celé doby používání. Podrobný pohled do zprávy IPCC ukáže, kolik z celkových emisí jsou tzv. Je vidět, že u elektrárny na biomasu (výtopna, kotelna) je nejvíce "klimaticky" náročná výstavba zařízení a pak pravidelná dodávka paliva. V úvahách hraje důležitou roli životnost elektráren. Protože většina emisí z větru, slunce a jaderných zdrojů není z vlastního provozu, jsou-li provozovány déle a během své životnosti vygenerují více elektřiny, budou mít emise na jednotku energie nižší. U všech technologií je třeba počítat s pokrokem v účinnosti, a tedy i s možným snížením jednotkových emisí CO2 ekv.

Z hodnocení měrných emisí skleníkových plynů i z dalších dopadů (např. vliv těžby a distribuce paliv na krajinu, místní znečištění ovzduší, znečištění vody) vychází, že obnovitelné zdroje elektřiny jsou lepší než neobnovitelné, tedy např. elektřina z uhlí, zemního plynu nebo popř. Dnes je snadné si vybrat ve své domácnosti (i ve firmě, úřadě) dodavatele elektřiny, která bude pocházet výhradně z obnovitelných zdrojů. Cena za tuto elektřinu je skoro stejná jako ta tzv. fosilní.

Pokud máte možnost, můžete si nainstalovat solární fotovoltaické kolektory a stát se výrobci elektřiny. Ceny panelů jsou rekordně nízké. Pokud nechcete být součástí jednotné sítě, kde koluje i elektřina tzv.

LCA analýza a environmentální dopady elektráren

Posuzování životního cyklu (LCA) produktů a služeb je metodika, která umožňuje zkoumat dopady jednotlivých procesů a technologií na složky životního prostředí. Environmentální dopady jsou vyčíslovány v tzv „kategoriích dopadu“ - každá kategorie dopadu představuje samostatný ekologický problém, např. narušování ozonové vrstvy, emise prachových částic apod. Jednotkou je v každé kategorii dopadu určité množství referenční látky (např. 1 kg CO2 eq. pro uhlíkovou stopu).

V současné době neexistuje v České republice ucelená metodika pro posuzování energetických zdrojů v rámci jejich dopadů na životní prostředí. LCA zahrnuje energetické a materiálové bilance procesů od výstavby zdrojů, přes provoz až po jejich vyřazení z provozu. Do analýzy je zahrnuta i těžba a zpracování vstupních materiálů, spotřeba energie a odpadové hospodářství vznikajících odpadů. Pro provádění LCA analýz je používán software GaBi.

V kategorii dopadu Klimatická změna má dle očekávání výrazně nejvyšší dopady uhelná elektrárna - 0,875 kg CO2 eq/kWh. Takřka veškeré dopady připadají na proces spalování uhlí, hlíková stopa výstavby a odstávky uhelné elektrárny jsou téměř nulové, stejně jako uhlíková stopa pomocných procesů - úprava vody, doprava uhlí, apod. Environmetální dopady ostatních typů elektráren jsou v této kategorii neporovnatelně nižší, avšak jak je zřejmé, ani obnovitelné zdroje energie (OZE) nejsou zcela CO2 neutrální. Důvodem jsou skleníkové plyny produkované při těžbě materiálů na jejich výrobu, při jejich zpracování a dopravě.

V kategorii Spotřeba vody jsou výsledky výrazně odlišné. Uhelná elektrárna je až na třetím místě s 0,003 m3/kWh, což je dáno převážně spotřebou vody v chladicím okruhu. Vyšší spotřebu vody má jak FV elektrárna s 0,0091 m3/kWh, tak větrná elektrárna s 0,0054 m3/kWh. Důvodem je materiálová náročnost pro jejich výstavbu, s čímž je spojena i značná spotřeba vody.

V kategorii Humánní toxicita (HT) vykazuje nejvyšší hodnoty vodní a větrná elektrárna - 0,021 a 0,022 kg 1,4-DB eq./kWh. Nižší hodnotu najdeme u uhelné elektrárny a nejnižší u FV elektrárny. U OZE opět většina dopadů pochází z materiálové náročnosti procesu výstavby elektrárny.

Z výše uvedeného je patrné, že posuzování environmentálních dopadů elektráren je velmi komplexní úkol. Metoda Posuzování životního cyklu (LCA) nám umožňuje vyčíslit environmentální dopady elektráren v jednotlivých kategoriích dopadu. Pokud bychom chtěli provést porovnání elektráren přes všechny environmentální kategorie dopadů, je nutné provést hodnotový soud (tzv. vážení).

Jaderná energie jako nízkoemisní zdroj

Jaderné elektrárny jsou významným nízkoemisním zdrojem energie. Při posouzení celého životního cyklu elektrárny (výstavba, provoz, vyřazení z provozu a včetně výroby paliva) jsou emise CO2 a dalších skleníkových plynů z jaderných zdrojů srovnatelné s emisemi z obnovitelných zdrojů, nebo dokonce nižší. Totéž platí také pro emise oxidů síry (SOx) či oxidu dusíku (NOx).

Jaderné elektrárny jsou k okolnímu životnímu prostředí i v jiných aspektech velice šetrné: nevypouštějí žádné znečišťující látky nejen do vzduchu, ale ani do vody či do půdy, jejich provoz není příliš hlučný, veškeré radioaktivní odpady se skladují ve speciálních odolných kontejnerech a na bezpečném místě, které je pod mezinárodním dohledem. Okolí elektráren navíc neustále kontrolují, monitorují a vyhodnocují nejrůznější nezávislé organizace a odborníci. Data nasbíraná během desítek let provozu obou českých jaderných elektráren ukazují, že jejich provoz nemá na životní prostředí žádný negativní vliv. Vyhodnocován je rovněž zdravotní stav obyvatelstva v okolí obou našich elektráren.

Výhodou jaderné energie je také její koncentrovanost: z malého objemu paliva dokáže vyrobit obrovské množství energie. Jaderné elektrárny v roce 2021 představovaly 20 % celkového instalovaného výkonu všech elektráren v České republice, ale vyrobily 36 % veškeré elektřiny. Díky tomu jsou jaderné elektrárny rovněž nejefektivnější, co se týče vyrobené elektřiny na zabranou plochu. Platí i tehdy, když započítáme celý životní cyklus elektráren, tedy včetně těžby materiálů na výrobu komponent či paliva.

Na celkových provozních nákladech jaderné elektrárny se jaderné palivo podílí zhruba jednou třetinou, zatímco u uhelných elektráren tvoří cena uhlí přes 75 % nákladů a u plynu je to dokonce přes 85 %. Jaderné palivo lze navíc na rozdíl od uhlí a plynu skladovat až na několik let dopředu, čímž se elektrárny chrání před neočekávanými výpadky dodávek. Díky tomu, že má Česká republika v oblasti jádra dlouhou tradici, máme unikátní know-how od výzkumu přes výrobu komponent, úspěšný provoz až po vzdělávání v oboru a jaderný dohled. Do značné míry jsme tedy v provozu jaderných zařízení soběstační. Jaderné elektrárny tedy můžeme považovat za domácí zdroj, který zvyšuje nezávislost naší země na cizích dodavatelích.

Stav životního prostředí v ČR

Česko patří ohledně stavu životního prostředí v rámci EU stále k podprůměru, letos nám připadla 19. příčka v Indexu prosperity a finančního zdraví. Na jednoho Čecha stále připadá větší množství skleníkových plynů než na průměrného Evropana, přesto meziročně významně ubylo emisí vznikajících vlivem obhospodařování půdy a lesů, a to z 8 358 na 3 378 tisíc tun ekvivalentu CO2. Z vůbec nejhorší pozice v EU jsme se tak v emisním odvětví označovaném LULUCF posunuli na 22. příčku.

Stejně jako v ročnících Indexu 2023 a 2024 jsme v produkování skleníkových plynů 6. nejvýkonnější v EU, a to přesto, že hodnota meziročně poklesla z 10,16 tun ekvivalentu CO2 na 9,25. „Největší pokles emisí v Česku je zaznamenám v energetice díky postupnému odstavování uhelných elektráren a přechodu na obnovitelné zdroje,“ popisuje Barbora Kočí z Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ) a dodává, že mezi dalšími sektory, které ke snižování emisí významně přispívají, je výroba, kde se uhlíková stopa snižuje vlivem zapojení efektivnějších technologií.

Mnohem výraznějšího úspěchu než v případě celkových emisí dosáhlo Česko podle údajů Evropské agentury pro životní prostředí (EEA) v případě emisí vznikajících z lesů a půdy a vlivem lidské činnosti během jejich obhospodařování (tzv. LULUCF). Zatímco ve všech předchozích ročnících jsme dopadli vůbec nejhůře z celé EU, letos jsme si polepšili na 22. příčku.

Co se týče konkrétních sektorů, ve kterých vznikají emise, Česko si vede dobře ohledně emisí z dopravy a skladování, které máme dle Eurostatu s hodnotou téměř 1 287 kilogramů na osobu třetí nejnižší. Ještě méně skleníkových plynů než na jednoho Čecha pak připadá na jednoho Rumuna a na jednoho Slováka.

Stejně jako v minulém ročníku i letos zůstávají pro Česko jednou z nejslabších oblastí emise z vytápění domácností. Přestože meziročně klesly z 836 kg skleníkových plynů na osobu na necelých 744, jednadvacet států v EU produkuje při termoregulaci budov méně emisí na osobu než my.

Dobrou zprávou dále je, že se v Česku snižuje počet lidí, za jejichž úmrtím stojí znečištěné ovzduší. Zatímco v roce 2021 zemřelo vlivem špatného ovzduší 81 lidí na 100 tisíc obyvatel, v roce 2022 se počet snížil na 65, a vyhoupli jsme se tak z 20. na 18. příčku.

Podobně jako v předchozích letech jsou Češi na předních příčkách v množství vody spotřebované na hlavu. V Česku vzniká podle dat Eurostatu z obnovitelných zdrojů (OZE) ani ne pětina energie, meziročně se hodnota zvedla o necelého půl procenta na 18,59 %. Zůstala nám tak v rámci EU až podprůměrná 19. příčka. Ve vedoucím Švédsku pro srovnání obnovitelná energie představuje podíl 66,4 % na celkové produkci.

Přestože v Česku zažívají poměrně dynamický rozvoj solární elektrárny, kdy se jejich instalovaný výkon zvýšil z 2,45 gigawattů v roce 2022 na 3,95 gigawattů v roce 2024, Česko se naopak v celé předchozí dekádě vyznačovalo stagnující výstavbou větrných elektráren. Zatímco v roce 2015 byl ve větrných turbínách instalovaý výkon 0,28 gigawattu, do roku 2024 vzrostl pouze na 0,35 gigawattu.

tags: #emise #uhelných #elektráren #vliv #na #domácnosti

Oblíbené příspěvky:

• Kumulace, recyklace a sběratelská vášeň
• Vychovatelé na škole v přírodě
• Nerezové koše Orion
• Ekologický balíček na zuby
• Udržitelná kreativita s porcelánem