Transformace českého teplárenství do roku 2030 s výhledem do roku 2050

Rozsáhlý a dobře fungující systém zásobování teplem je možné označit za jednu ze silných stránek české energetiky. Sektor teplárenství, který je zatím dominantně založený na využití fosilních paliv (v roce 2024 mělo domácí uhlí a zemní plyn podíl na výrobě dodávkového tepla 76,2 %), prochází postupnou transformací s cílem úplné dekarbonizace tak, aby přispěl k naplnění cílů Evropské unie (EU) v oblasti snížení emisí skleníkových plynů a přispěl ke zlepšení emisních podmínek v aglomeracích. Tento sektor je již nyní vystaven poměrně silné regulaci vyplývající zejména z legislativy EU. Zároveň je však vytvořena řada nástrojů umožňující provedení této transformace včetně zdrojů veřejné podpory.

Jak se dnes zajišťuje tepelná pohoda v domácnostech

Nejreálnější zdroj dat o způsobech vytápění 4,5 milionu trvale obydlených bytů v České republice poskytuje šetření Českého statistického ústavu (ČSÚ) ENERGO. Poslední šetření ČSÚ proběhlo na přelomu let 2021 až 2022. Z jeho výsledků, doplněných o vývoj v prodeji tepelných čerpadel v letech 2022 a 2023, vyplývá, že dodávkovým tedy dálkovým teplem ze zdrojů mimo byt a dům bylo zásobováno téměř 1,7 milionu domácností. Lokální vytápění zemním plynem využívalo jen o několik desítek tisíc domácností méně (1,65 milionu). Dohromady tyto dva způsoby zajišťují tepelnou pohodu tří čtvrtin (74,4 %) domácností v ČR.

Téměř každá devátá domácnost (11,6 %) v České republice využívá pro vytápění elektřinu (7,3 % domácností přímo a 4,3 % prostřednictvím tepelných čerpadel). Celkem 8,9 % domácností vytápí biomasou a každá dvacátá domácnost (5,1 %) stále spaluje pro zajištění tepelné pohody v bytě tuhá paliva tedy především hnědé uhlí. Jde stále téměř o 230 000 domácností, z nichž podle odborných odhadů skoro polovina (přes 100 000 domácností) používá staré neekologické kotle, které se od září 2024 nesmí provozovat.

Obr. 1 Podíl způsobů vytápění domácností v ČR (vlevo) a podíl paliv k výrobě dálkového tepla v ČR v roce 2024 (vpravo)

Z čeho se v teplárnách vyrábí dálkové teplo

Základním palivem při výrobě dálkového tepla v roce 2024 bylo stále domácí uhlí. Jeho podíl však už klesl pod polovinu na 49,6 %, kam se poprvé dostal už před energetickou krizí v roce 2021. Více než čtvrtinou (26,8 %) se na výrobě dálkového tepla podílel zemní plyn. V palivovém mixu ho následuje biomasa a bioplyn s podílem 12,5 %. Podobné podíly mají další tři skupiny paliv odpadní teplo/teplo z odpadu (4,6 %), ostatní plyny (2,9 %) a ostatní paliva (ostatní pevná paliva, jaderné teplo, kapalná paliva, elektřina aj. 3,9 %).

Výše uvedená statistická data platí pro kategorii odběratelů domácnosti, které se na dodávce tepla podle předběžných dat v roce 2024 podílely 40,4 % (30,6 PJ). U veškerého vyrobeného tepla brutto v roce 2024 (132,4 PJ) byl podíl uhlí 41,3 %, biomasy a bioplynu 22,3 %, zemního plynu 20,8 %, odpadního tepla 5,1 % a ostatních plynů 5,0 %. To je celkem 94,5 %.

Transormace dálkového vytápění v ČR do roku 2030 a 2050

Dálkové vytápění, respektive soustavy zásobování tepelnou energií (SZTE), jsou v České republice velmi dobře a robustně rozvinuté. Délka páteřních rozvodů dodávkového tepla dosahuje zhruba 7 500 km. Na systémy SZT pro vytápění a ohřev vody je napojeno přibližně 1,7 milionu domácností, což je více než 4 miliony obyvatel tedy 40 % populace ČR.

Klíčovým úkolem pro teplárenství je minimalizovat do roku 2030 využití uhlí. Důvody pro náhradu uhlí při výrobě tepla jsou environmentální, ekonomické a bezpečnostní. Emise oxidu uhličitého z tepláren zahrnutých do EU ETS činily v roce 2023 cca 9,4 milionů tun CO₂, což je 20,2 % emisí za sektory zahrnuté v EU ETS v ČR. V roce 2024 došlo k jejich dalšímu výraznému poklesu vlivem jak teplejšího počasí, tak dekarbonizací dalších teplárenských zdrojů. Z pohledu plnění dekarbonizačních závazků je potřeba v tomto sektoru emise zásadně snížit již do roku 2030. Téměř veškeré uhlí je v teplárenství spalováno v zařízeních zahrnutých do systému emisního obchodování EU ETS a provozovatelé tepláren tak musí na vypuštěné emise CO₂ nakupovat povolenky.

V základních bodech je možné popsat transformaci dálkového vytápění v České republice do roku 2030 následujícím způsobem:

• Prioritu při náhradě uhlí v SZTE do roku 2030 budou mít domácí nízkoemisní zdroje.
• Dojde k maximálnímu využití tepla z jaderných elektráren a napojení tohoto tepla do SZTE v příslušné oblasti. (Byl realizován tepelný napáječ z JE Temelín do SZTE v Českých Budějovicích. Probíhá příprava využití tepla z JE Dukovany do SZTE v Brně.
• S ohledem na aplikaci principů kaskádového využití biomasy se předpokládá využití udržitelné pevné biomasy v rozsahu 1,5 až 2 milionů tun za rok.
• Důležitou náhradou uhlí bude rovněž komunální odpad využitý v zařízeních na energetické využití odpadu (ZEVO) s dodávkou tepla do SZTE a tuhá alternativní paliva (TAP) z odpadu využitá ve fluidních a multipalivových kotlích v teplárnách.
• Počítá se s bioplynem z čistíren odpadních vod a zpracováním biologicky rozložitelného odpadu a biometanem dopravovaný plynárenskou soustavou.
• Další nízkoemisní zdroje tepla, jejichž využití bude mít do roku 2030 menší význam, jsou odpadní teplo z průmyslu a terciální sféry, teplo z čistíren odpadních vod, nízkoteplotní zdroje tepla z obnovitelných zdrojů, teplo ze solárních kolektorů.

Významnou roli v přechodném období bude mít samozřejmě zemní plyn, který bude využit jednak v zařízeních pro vysokoúčinnou kombinovanou výrobu elektřiny a tepla a jednak v kotlích pro pokrytí špičkového zatížení a také v záložních zdrojích.

Tab. 1 Scénář vývoje podle Posouzení dekarbonizace dálkového vytápění v ČR; Studie MPO
Předpokládaný vývoj palivového mixu v SZTE do roku 2050

Dalším významným opatřením pro zvýšení celkové účinnosti SZTE je rovněž rekonstrukce rozvodných tepelných zařízení, zejména náhrada parních sítí za horkovodní nebo teplovodní. Podle provedené analýzy je možné provést rekonstrukci 754 km parních sítí na horkovodní nebo teplovodní. Zbývající délka parních rozvodů je určena pro dodávky páry do průmyslu a nemůže být tudíž nahrazena horkovody. V letech 2023 až 2030 se předpokládá rekonstrukce 240 km parních rozvodů. V letech 2031 až 2040 pak dalších 400 km. Celkem by tedy do roku 2040 mělo být nahrazeno 640 km parovodů, což je 85 % identifikovaného potenciálu.

Kolik to bude stát a kde na to vezmeme prostředky?

Celkové náklady dekarbonizace dálkového vytápění do roku 2030 jsou odhadovány na 200 miliard Kč, z toho cca 10 miliard Kč představují náklady na rekonstrukce parních sítí na horkovodní. Klíčovým zdrojem investiční podpory pro transformaci teplárenství do roku 2030 je program HEAT v rámci Modernizačního fondu, kde je pro transformaci teplárenství vyčleněno 100 miliard Kč. Česká republika dále počítá s poskytováním provozní podpory pro teplo z obnovitelných zdrojů dodané do SZT a dále pro výrobu elektřiny z vysokoúčinné kombinované výroby elektřiny a tepla, která bude pro výrobny nad 1 MW poskytována formou aukcí. První aukce byla ukončena v září 2024 a vysoutěženo bylo 1 267 MWe s podporou. Druhá aukce byla ukončena v polovině března 2025 a v letošním roce se předpokládá vyhlášení dalších aukcí na 1 810 MWe, takže celkem by mělo být podpořeno 3 090 MWe výkonu nových a modernizovaných kogeneračních zdrojů. Mezi lety 2030 a 2040 bude na transformaci teplárenství nezbytné vynaložit přinejmenším dalších 70 miliard Kč v cenách roku 2023, z toho cca 18 miliard Kč představují náklady na rekonstrukce parních sítí na efektivnější horkovodní nebo teplovodní rozvody.

Obr. 2 Podíly paliv v teplárenských projektech programu HEAT před (tmavý sloupec a bílý podíl v %) a po dekarbonizaci (světlý sloupec a šedý podíl v %) do roku 2030

Do konce března 2025 byly obhájeny projekty dekarbonizace tepláren za více než 90 miliard korun, z čehož už je 70 miliard korun v projektech se schválenou dotací. Požadavek ze strany sektoru teplárenství je na dodatečnou výzvu 5 miliard korun (připraveny reálné modernizační projekty, které nestihly podat žádost dříve). Ačkoliv náklady i dotace jsou vysoké, teplárny se svými zákazníky se na ně v podstatě složí sami. V období let 2021 až 2030 se předpokládá, že teplárenský sektor odvede na emisních povolenkách téměř 160 miliard korun. V podstatě to znamená, že teplárny a jejich odběratelé svými náklady na povolenky, které jsou příjmem státního rozpočtu, podpoří 60 miliardami ještě další ekologické projekty mimo teplárenství.

Co už je hotové v dekarbonizaci českého teplárenství

V letech 2021 až 2024 již dokončilo dekarbonizaci 10 tepláren, které zásobují teplem a teplou vodou přes 110 tisíc domácností a stovky dalších odběratelů ze sektoru průmyslu, služeb a občanské vybavenosti. Celkové investice, jejichž výsledkem je náhrada 514 tisíc tun uhlí a snížení emisí CO₂ o 600 tisíc tun ročně, byly u těchto zdrojů 6 miliard korun. Jedná se o teplárny v Plané nad Lužnicí, Táboře, ve Strakonicích, ve Dvoře Králové, Uherském Hradišti, Přerově, Frýdku-Místku, Kolíně, v Ostravě Přívoze a Teplárnu ČSA u Karviné.

V roce 2020 ukončily spalování uhlí také teplárny v Příbrami (náhrada biomasou) a Náchodě (náhrada zemním plynem). Zatím se jednalo především o střední teplárny zásobující okresní města. U větších tepláren, které zásobují teplem zejména statutární a krajská města je dekarbonizace rozdělena do několika etap do konce roku 2030. U nich je většinou uplatňován palivový mix s několika druhy paliv a energie, které by měly nahradit další miliony tun uhlí a snížit ekologickou zátěž dálkového vytápění o 6 milionů tun emisí skleníkových plynů.

Závěr

Po roce 2030 bude hlavním fosilním palivem využívaným v teplárenství zemní plyn. S ohledem na další snižování emisí bude potřeba tento fosilní plyn postupně nahrazovat nízkoemisními zdroji s cílem dosáhnout do roku 2050 nulových emisí skleníkových plynů. Po roce 2030 je v rámci dekarbonizace tepláren a soustav zásobování teplem v ČR předpokládán významný potenciál malých a středních modulárních reaktorů (SMRs).

Další rozvoj využití pevné biomasy se po roce 2030 s ohledem na omezené možnosti zajištění udržitelné biomasy z domácích zdrojů již neočekává. Významný rozvoj může po roce 2030 ještě zaznamenat využití biometanu vyrobeného především z biologicky rozložitelných odpadů nebo z čistíren odpadních vod. Perspektivním zdrojem pro náhradu zemního plynu je také vodík, pokud se podaří vyřešit jeho nákladnou výrobu a sezónní skladování.

Z nízkoteplotních obnovitelných zdrojů energie využitých pomocí průmyslových tepelných čerpadel by v České republice do roku 2040 mohla pocházet téměř třetina tepla dodávaného ze soustav zásobování tepelnou energií. Klíčovými zdroji tepla z obnovitelných zdrojů budou řeky, čistírny odpadních vod, geotermální energie a vzduch.

Využití zařízení na kombinovanou výrobu elektřiny a tepla bude postupně klesat s nárůstem výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů a postupným nárůstem akumulace. Nicméně do roku 2040 bude stále v zimním období vyráběno ve vysokoúčinné kombinované výrobě elektřiny a tepla podstatné množství tepla dodaného do soustav zásobování tepelnou energií.

Cílové emise skleníkových plynů ze systému dálkového vytápění a chlazení na jednotku tepla či chladu dodanou zákazníkům budou klesat: do 31. prosince 2025 na 200 g/kWh; od 1. ledna 2026 na 150 g/kWh; od 1. ledna 2035 na 100 g/kWh; od 1. ledna 2045 na 50 g/kWh a od 1. ledna 2050 na 0 g/kWh. V roce 2050 už se počítá u SZTE pouze s emisemi skleníkových plynů za neobnovitelnou část energeticky využitého odpadu.

Se snižováním emisní a energetické náročnosti na straně výroby tepla dojde rovněž ke snižování energetické náročnosti na straně spotřeby. Zejména zateplování budov podpořené směrnicí o energetické účinnosti i směrnicí o energetické náročnosti budov povede ke snižování potřeby tepla v jednotlivých teplárenských soustavách.

Zdroje

1. Posouzení dekarbonizace dálkového vytápění v České republice, MPO, červenec 2024.
2. Plán transformace zdrojů vyrábějících elektřinu a teplo související s modernizací rozvodů tepla v rámci komponenty 2.3 Národního plánu obnovy, MPO, září 2024.
3. Akční plán rozvoje využití nízkopotenciálního obnovitelného a odpadního tepla, MŽP, únor 2025.
4. Čtvrtletní zpráva o provozu teplárenských soustav ČR za IV. čtvrtletí 2024, Energetický regulační úřad, březen 2025.