Roční objem emisí České republiky je 103,53 mil. tun CO2eq (údaj z roku 2023). Všechny hodnoty jsou antropogenní emise skleníkových plynů CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6, NF3 vyjádřené jako CO2eq. Jednotka CO2 ekvivalent zohledňuje dlouhodobý efekt skleníkových plynů v atmosféře a převádí je na množství CO2, které by mělo stejný efekt.
Výroba elektřiny a tepla: 33,72 milionů tun CO2 (32,6 % celkových emisí, 3,11 t CO2eq na obyvatele ročně). 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.
Průmysl: 25,86 mil. tun CO2 (25,0 % celkových emisí, 2,39 t CO2eq na obyvatele ročně). V této kategorii jsou zahrnuty tři druhy emisí.
Doprava: 20,94 mil. tun CO2 (20,2 % celkových emisí, 1,93 t CO2eq na obyvatele ročně). Osobní automobilová doprava ročně vyprodukuje 11,40 mil. tun CO2 (11,0 %), zatímco nákladní a autobusová doprava je zodpovědná za 8,07 mil. tun CO2 (7,8 %). Neelektrifikovaná vlaková doprava ročně způsobí emise 0,22 mil. tun CO2eq (0,2 %), v grafu je započtena v rámci ostatní dopravy. Emise z letecké dopravy jsou 1,06 mil. tun tun CO2 (1,0 %, 97,9 kg na obyvatele ročně) a odpovídají emisím vyprodukovaným lety z letišť v ČR. Je to tedy pravděpodobně podhodnocený údaj, více v poznámkách níže. Snížit emise z dopravy je možné přechodem na alternativní druhy pohonu (např. na elektřinu, biometan nebo CNG), zvýšením podílu hromadné dopravy a snížením počtu vozidel na silnicích.
Čtěte také: Vše o emisních normách
Budovy: 8,62 mil. tun CO2 (8,3 % celkových emisí, tedy 0,80 t CO2eq na obyvatele ročně). Jde o topení a ohřev vody v domácnostech, kancelářích a institucích (pokud energie není dodávána z teplárny) a také o vaření plynem.
Zemědělství: 8,13 mil. tun CO2eq (7,9 % celkových emisí, 0,75 t CO2eq na obyvatele ročně). Emise v zemědělství pochází především z chovu hospodářských zvířat (4,35 mil. tun) v podobě emisí metanu a také z obdělávání půdy a s tím spojenými emisemi N2O (2,35 mil. tun). Také sem patří spalování pohonných hmot v zemědělství a lesnictví (1,16 mil. tun). K omezení emisí metanu ze zemědělství by vedlo snížení počtu chovaného dobytka (a s tím související snížení spotřeby hovězího masa a mléčných výrobků), změna nakládání se statkovými hnojivy (například jejich stabilizací v bioplynových stanicích) a méně intenzivní hnojení průmyslovými hnojivy.
Odpadové hospodářství: 5,58 mil. tun CO2eq ročně (5,4 % celkových emisí, 0,51 t CO2eq na obyvatele ročně). Emise z odpadového hospodářství produkují především skládky odpadu, ze kterých do atmosféry uniká metan. Ten vzniká rozkladem biologicky rozložitelného materiálu (papíru, kartonu, textilií a bioodpadu) v tělese skládky.
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: Více o pamětních emisích
Zahrnutí letecké dopravy je podobně problematické - zobrazený příspěvek letecké dopravy odpovídá emisím vyprodukovaným lety z letišť v ČR. Je to tedy pravděpodobně podhodnocený údaj (mnoho Čechů létá z Vídně či Bratislavy) a neodpovídá zcela množství emisí, které Češi způsobí (typicky např. let českého člověka do New Yorku s přestupem v Amsterdamu se započítá do zobrazených emisí jen jako Praha-Amsterdam, zatímco emise z letu Amsterdam-New York se započtou Nizozemsku).
Vytápění domácností je jedním z hlavních zdrojů emisí, zejména pokud se používají fosilní paliva. Jaká uhlíková stopa vzniká při výrobě a provozu jednotlivých způsobů vytápění podle LCA studií?
Celkově platí, že největší uhlíkovou stopu mají fosilní paliva - uhlí a plyn. Pelety a solární systémy patří k nejšetrnějším variantám, pokud se používají zodpovědně. V Česku jde přibližně 30 % celkových emisí z domácností. To znamená, že když se rozhodneme pro ekologičtější způsob vytápění, má to reálný dopad na kvalitu ovzduší a klima.
Emise spalin odvádí z vašeho podniku velké množství energie, které doslova vyletí komínem. Na trhu ale existuje technologie umožňující tuto energii získávat zpět a vracet do oběhu. Zpětnému získávání tepla ze spalin a odpadního vzduchu se věnuje společnost ALMEVA EAST EUROPE a.s. Pokud v podniku probíhají výrobní procesy, při kterých vznikají emise spalin, nabízí se skvělá příležitost využití systému Heat Recovery System. Po instalaci systém zachycuje zbytkové teplo ze spalin, páry nebo procesního vzduchu a ohřívá jím kapalinu. „Díky těmto úsporám je návratnost investice do nákupu a instalace zařízení u středně velkého podniku přibližně 31 měsíců a u podniků s velkým množstvím odpadního tepla ještě rychlejší. Výrobky firmy Exodraft splňují normy ISO 9001 a zaručují mimořádnou kvalitu, bezpečnost a jednoduchost provozu. Tepelný výměník ve spalinové cestě negativně ovlivňuje komínový tah, proto při instalaci umisťují technici z Almevy na komín ventilátor s příslušnou regulací. „Systém po domluvě se zákazníkem umisťujeme uvnitř objektu nebo mimo něj do ochranného boxu. Častý strašák nových systémů - údržba zařízení - zde neplatí. Systém během revizních odstávek využívá paralelní komín. Nabízí se ale i možnost umístění jednotky série Safe Plate, kde je bypass už součástí zařízení (7) a (8). Pro návrhy využívají speciálně navržený program Exodraft OptiCalc. Aplikace Trendlog za vás ohlídá úspory energie a celkový výkon systému online v reálném čase.
Vzhledem k současné světové politice snižování emisí skleníkových plynů, převážně CO2, se jednotlivé země světa zavázaly snížit tyto emise za určité časové období. Největším producentem CO2 jsou fosilní zdroje energií, zejména pak spalování uhlí v elektrárnách či teplárnách a výtopnách. V ČR byl již odklon od uhlí schválen, a nejen díky rostoucím cenám emisních povolenek (současná cena překročila 50 EUR/t CO2) by se v budoucnu získávání energie z uhlí stávalo méně konkurenceschopné. Celkově by snížení emisí do roku 2030 mělo činit 55 % úrovně emisí z roku 2019, kdy tato dohoda byla evropským parlamentem schválena.
Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení
Často diskutovaná náhrada vyřazovaných uhelných kapacit plynem ovšem do budoucna neřeší problém s produkcí CO2, jedná se rovněž o fosilní zdroj a cena emisních povolenek se ceny vyprodukované energie z plynu rovněž silně dotýká. Současné studie také ukazují, že i když množství uvolněného CO2 ze spalování zemního plynu oproti hnědému uhlí je zhruba poloviční, dopad na životní prostředí je téměř srovnatelný, vezmeme-li v potaz, že při těžbě zemního plynu část unikne (zemní plyn je zhruba z 90 % tvořen methanem, který se řadí k nejškodlivějším skleníkovým plynům).
Jako vhodným řešením by mohl být nový koncept jaderného reaktoru TEPLATOR. Tento reaktor je projektován výhradně jako zdroj tepla, nikoliv elektřiny a pro jeho produkci využívá buď čerstvé či již použité jaderné palivo z elektrárenských bloků. Typ jaderného paliva není do určité míry zcela limitující, vhodnou úpravou aktivní zóny reaktoru lze využít různé typy paliv.
Současný TEPLATOR, který je vyvíjen výzkumným týmem z CIIRC ČVUT v Praze a FEL ZČU v Plzni, jako vhodné palivo uvažuje i použité palivové články typu VVER-440 (stejné, které se používají v JE Dukovany a které jsou v současnosti skladovány ve skladu vyhořelého jaderného paliva na elektrárně). Výhodou TEPLATORu pak je možný provoz v duchu cirkulární ekonomiky, kdy TEPLATOR využívá použité palivo ze stávajících reaktorů. Jen v ČR je takového paliva přes 10 000 kusů a na roční provoz 150MW TEPLATORu je potřeba pouze 55 palivových článků. „Upcycling“ tohoto již zakoupeného paliva je ekologickým příspěvkem pro snížení emisí škodlivin a CO2.
Z použitých palivových článků by se dalo získat nemalé množství tepla s prakticky nulovými palivovými náklady, jeho cena by se odvíjela pouze od ceny transportu na danou lokalitu. Cena vyprodukovaného tepla je s čerstvým i použitým palivem stále dostatečně nízko pod cenou tepla, které by bylo získané spalováním zemního plynu.
TEPLATOR DEMO, který je vyvíjen jako demonstrační jednotka, která má ověřit některé funkce, je projektovaný s tepelným výkonem do 50 MW kvůli rychlejšímu licencování. Plnohodnotná verze TEPLATORU do budoucna uvažuje o instalovaných výkonech do 170 MW tepelných s výstupní teplotou kolem 180°C.
Použití jaderné energie pro vytápění není ve světě ojedinělé a jeho použití lze najít i u nás v Čechách. Jako reprezentativní příklad lze uvést jadernou elektrárnu Temelín, která od dob svého uvedení do provozu v roce 2001 vytápí přilehlé město Týn nad Vltavou se zhruba 8 000 obyvateli (zhruba 470 rodinných domů, 2 100 bytů a několik průmyslových objektů). JE Temelín do Týna dodává průměrně jednotky až desítky MW tepelného výkonu a teplota dodávané vody se pohybuje kolem 125°C.
V současné době je ve výstavbě i horkovod z JE Temelín do 26 km vzdálených Českých Budějovic, který měl podle plánů dodávat teplo už během topné sezóny 2020/2021.
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.
V České republice je oficiální emisní faktor elektřiny asi 0,43 tCO2/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 (1 kWh je např. spotřeba staré ledničky za den): 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.
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.
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.
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.
Skvělý přehled ukazuje vizualizace celkových měrných dopadů (na kWh) výroby elektřiny v reálném čase pro většinu evropských zemí. Když si kliknete na jednu zemi, tak je vidět okamžitá spotřeba, podíl jednotlivých typů elektráren a u nich uvedená tzv. uhlíková intenzita (tyto čísla jsou ze zmíněné studie IPCC 2014).
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.
Uhlíková stopa za životní cyklus elektráren spalujících zemní plyn vybavených technologiemi na zachycování emisí CO2 může být srovnatelná se solárními či větrnými elektrárnami. Při využití bateriového úložiště k sesouladění výroby elektřiny z větrných či solárních elektráren a poptávky po elektřině jsou na tom uvedené obnovitelné zdroje dokonce hůře. Vyplývá to ze studie výzkumníků z Oxfordského institutu pro energetická studia.
Plynové zdroje budou do budoucna stále významným prvkem elektrizačních soustav kvůli potřebě řiditelných zdrojů zajišťujících pokrytí poptávky po elektřině v době nedostatečné výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie. Ve snaze o snižování emisí CO2 bude nicméně zapotřebí jejich „ozelenění“, které lze v zásadě realizovat dvěma způsoby. Tím prvním je přechod na nízkouhlíkové palivo, jako je biometan či obnovitelný vodík. Tím druhým je využití technologií na zachycování emisí CO2 (Carbon Capture and Storage - CCS) při současném zajištění minimálních emisí skleníkových plynů při těžbě a dopravě paliva.
Spojení bateriových úložišť s obnovitelnými zdroji nicméně podle Oxfordského institutu pro energetická studia vede k významnému růstu nákladů na vyrobenou elektřinu a zároveň k poměrně zásadnímu navýšení uhlíkové stopy.
„Uhlíková stopa bateriových úložišť může významně ovlivnit emise skleníkových plynů za životní cyklus u dodané elektřiny, například lithium-iontové baterie mají průměrnou uhlíkovou stopu 74 kg CO2e/MWh u dodané elektřiny,“ uvádí studie.
Podle autorů studie tak bude zemní plyn i do budoucna hojně využívaným palivem a to zejména v regionech, kde je ve velkém těžen. Regiony s omezenou těžbou mohou zase využít diverzifikované dodávky ve formě zkapalněného zemního plynu.
„Paroplynové zdroje mohou být provozovány flexibilně a tím podpořit udržování vyrovnané bilance v soustavě a reagovat na krátkodobé změny ceny elektřiny.
České teplárny v roce 2020 investovaly 1,5 miliardy korun do snižování emisí škodlivých látek. Od roku 2013 šlo už o 25 miliard. Největší výzvou současnosti jsou ale emise skleníkových plynů, ty musejí do roku 2050 zmizet. Hlavním palivem i nadále zůstává uhlí. Rostoucí ceny povolenek k jeho spalování ale dostávají teplárny do problémů. Stát chce teplárny podpořit 40 miliardami z takzvaného modernizačního fondu [1], kam zamířilo 150 miliard z emisních povolenek. Stále se ale vedou spory, jak s teplárnami, které jsou nyní v nevýhodě, naložit dál. Proto je například pro bytové domy výhodnější pořídit si vlastní vytápění. Pokud si běžný bytový dům topí uhlím, platí z tuny daň jen 170 korun. Velká teplárna ale musí zaplatit za tunu při současných cenách 1300 až 1900 korun za emisní povolenky. Teplárny zásobují přes tři miliony lidí, školy i úřady. Vláda má snahu jim pomáhat, a to nejen skrze modernizační fond. Ekologové ale tvrdí, že podporovat teplárny není správné. Podle nich je nutné jít na to z druhé strany - investovat do zateplení budov, aby nebylo potřeba tolik tepla a zároveň obdobou emisních povolenek zatížit i menší kotelny a případně i domácnosti. Menší zdroje by tak nebyly ve výhodě a i domácnosti by byly nucené od pálení uhlí i plynu ustupovat. Řešení této situace se stále hledá.
Teplárnám mělo původně pomoci vyšší nasazování zemního plynu, který je ekologičtější a jehož spalování produkuje méně skleníkových plynů. Proto s sebou nese i menší náklady na emisní povolenky. Přesto však mělo jít jen o dočasné řešení, které navíc bledne ve světle geopolitické bezpečnostní situace. Znamenalo by totiž větší spotřebu plynu, který do Evropy nyní dominantně přichází z Ruska. Dlouhodobě se s plynem ovšem počítat nedá, jde o fosilní palivo a po roce 2050 již nebude možné jej k vytápění využívat. Ačkoliv plyn technicky mohl pomoct s koncem uhlí, a to nejen v teplárnách, ale i v domácnostech a průmyslu, do bezemisní energetiky se nehodí. I možnosti nahradit jej obnovitelným bioplynem jsou omezené.
Nastoupit musí hlavně zelené zdroje, jako jsou větrné a fotovoltaické elektrárny. Budoucnost patří novým technologiím. K vytápění se ve stále větší míře používají tepelná čerpadla. Teplárny vedle zemního plynu využívají i obnovitelnou biomasu a bioplyn. Díky kogeneračním jednotkám pak s teplem zároveň vyrábí i elektřinu a tím ve výsledku uleví rozvodné síti. Do budoucna se s teplárnami počítá i jako s úložišti přebytků elektřiny. Pokud bude silný vítr a svítit slunce, bude v rozvodné sítě více energie, než půjde v danou chvíli spotřebovat. Teplárny by mohly tento proud, který by jinak přišel vniveč, využít k ohřívání vody.
Ačkoliv se s plynem po roce 2050 počítat nedá, donedávna jeho nízká cena v kombinaci s drahými povolenkami nahrávala paroplynovým elektrárnám. Ty jsou v Česku celkem tři, o dalších se pouze uvažovalo. Elektřina z nich může byla historicky v nákladech na provoz, palivo a povolenky levnější, ekonomika provozu byla ale vždy složitější. Jejich výhodou, ale i důvodem, proč se prakticky nebudují, je jejich rychlá výstavba. Proto se s investicemi vyplatí počkat. Důvodem je i možnost státní podpory, pokud budou sloužit hlavně jako záložní zdroje k obnovitelným zdrojům. Trh s elektřinou směřuje k tomu, že v dobách nižší spotřeby a vysoké výroby z větrných a solárních elektráren, i v době dostatku elektřiny z jaderných elektráren, nebude mít smysl paroplynové elektrárny využívat.
Odhadem 80 % plynu se do Česka doveze z Ruska. Část plynu, hlavně toho dovezeného ze západu, se ale vyváží. A to především na Slovensko - a naopak, část plynu přivezeného ze západu původně pochází z Ruska. Proto se podíl ruského plynu pohybuje zhruba mezi 80 a 90 procenty.
V současné době se naše hlavní metropole řadí mezi města s nejvyšší spotřebou tepelné energie distribuovanou centrálním zásobovacím systémem v celé ČR a v porovnání s evropskými metropolemi je rovněž její spotřeba jedna z nejvyšších. Finální spotřeba tepla v roce 2019 vykazovaná energetickým regulačním úřadem činila pro Prahu 11 300 TJ/rok. Vzhledem k faktu, že pražská teplovodní síť čítá na 700 km potrubí a větší část Prahy je zásobována právě z centrálních zdrojů, tvoří hodnota finální spotřeby tepla větší část celkové spotřeby Prahy.
Největší podíl na dodaném teple má Teplárna Mělník, která je spojena s Teplárnou Třeboradice na severu Prahy 40 km dlouhým napaječem horké vody. Topný výkon Teplárny Mělník dosahuje zhruba 650 MW a ročně do Prahy dodá přes 9 000 TJ tepla. Ostatní zdroje pražské sítě jsou již menších výkonů a jsou umístěny přímo v Praze.
Mezi tyto zdroje patří Teplárna Malešice a spalovna odpadů, Teplárna Michle, Teplárna Hostivař, Teplárna Krč a Výtopna Invalidovna. Jak je vidět z předcházejícího výčtu, tepláren a výtopen je v Praze celá řada.
| Typ elektrárny | Emisní faktor (t CO2 ekv./MWh) |
|---|---|
| Uhelná elektrárna | 0,36 |
| Větrná elektrárna | 0 |
| Fotovoltaická elektrárna | 0 |
| Vodní elektrárna | 0 |
tags: #emise #z #výroby #tepla