Proč není nutné se bát vytápění domácností pevnými palivy
Řízený proces spalování pevných paliv zásadně redukuje produkci emisí.
Vytápění domácností pevnými palivy nepatří mezi hlavní zdroje znečišťování ovzduší proto, že jsou spalována pevná paliva, ale proto, že jsou stále ještě spalována ve velkém množství starých kotlů.
Nedávno jsem na stránkách TZB-info.cz publikoval analýzu „Kolik malých kotlů na pevná paliva vytápí naše domácnosti?“, ze které vyplývá, že v současnosti je v provozu řádově 670 tisíc malých teplovodních kotlů na pevná paliva (uhlí, biomasa) o výkonu do 50 kW a více jak 1 milion lokálních topidel na pevná paliva. Při vytápění domácností leží hlavní „tíha“ na teplovodních kotlích, které jsou zpravidla hlavními zdroji tepla, kdežto kamna, krby, či sporáky, představují především doplňkové zdroje tepla, často pouze na chalupách a chatách.
Z provozovaných kotlů jich stále polovinu tvoří staří „čmoudilové“
Z celkového počtu provozovaných teplovodních kotlů jich více jak 310 tisíc představují staré odhořívací a prohořívací kotle tříd 1 a 2, případně nezatříděných, jejichž provoz musí být ukončen podle zákona o ochraně ovzduší nejpozději do 31. 8. 2024. Jedná se o ručně přikládané kotle nejjednodušší konstrukce s minimální možností řízení provozu (nemají ani základní elektronickou regulaci), které představují největší nebezpečí pro čisté ovzduší.
Dalších 100 tisíc provozovaných kotlů jsou kotle obdobné konstrukce. Jedná se o upravené odhořívací kotle tříd 3 a 4, spalujících jako hlavní palivo především hnědé uhlí, které mohou být provozovány i po 1. září 2024.
Zbylých 250 tisíc v současnosti provozovaných kotlů jsou moderní zplyňovací a automatické kotle, jejichž „emisní stopa“ je zanedbatelná ve srovnání s kotli prohořívacími a odhořívacími, proto lze hovořit o nízkoemisních zdrojích na pevná paliva. Na rozdíl od běžných odhořívacích a prohořívacích kotlů mají tyto moderní konstrukce ventilátor pro řízený přívod spalovacího vzduchu do ohniště, automatické kotle mají navíc ještě tzv. samočinnou (elektronicky) řízenou dodávku paliva do spalovací komory. I z těchto 250 tisíc provozovaných moderních kotlů jich bylo při certifikaci 95 tisíc zařazeno do „nízké“ třídy 3. Ale to je dáno tím, že byly uvedeny na trh před rokem 2013, protože třídy 4 a 5 bylo možné kotlům udělovat až od roku 2013. Konstrukčně jsou prakticky shodné s kotli uváděnými na trh v současnosti.
Při takovéto struktuře provozovaných kotlů představuje vytápění domácností pevnými palivy významný zdroj znečištění ovzduší, především emisí jemných suspendovaných částic velikosti PM2,5 a benzo(a)pyrenu (B(a)P). I to je jeden z důvodů, proč se stále více setkáváme s názorem, že k významnému zlepšení kvality ovzduší může dojít pouze v případě, že oněch víc jak 300 tisíc starých kotlů na pevná paliva nahradíme tepelnými čerpadly, tedy pokud významně snížíme počet domácností vytápěných pevnými palivy.
Jaká je však realita? Jak významně by se změnila celková emisní zátěž z vytápění domácností, pokud by byly staré kotle na pevná paliva nahrazeny novými moderními kotli opět na pevná paliva?
Porovnání emisní stopy
Přímé srovnání produkovaných emisí výše zmíněných konstrukcí kotlů lze nalézt v kalkulátoru „Výpočet spotřeby paliva a produkovaných emisí“. Pojďme se ale podívat na to, jaké jsou sumární republikové emise za jednotlivé konstrukce kotlů pro stávající stav, a jak by se změnily v případě, že by staré kotle, jejichž provoz by měl být ukončen do 31. 8. 2024, budou nahrazeny novými nízkoemisními kotli opět na pevná paliva. Výsledky jsou uvedeny v tabulce.
Z textu uvedeného výše je zřejmé, že jako nízkoemisní kotle mám na mysli zplyňovací a automatické kotle, tedy konstrukce umožňující elektronickou regulaci provozu. Z tohoto důvodu tabulka nezahrnuje provozované odhořívací a prohořívací kotle třídy 3 a 4.
Základem výpočtu je předpoklad, že staré kotle jsou provozovány především ve starších budovách s vyšší potřebou tepla na vytápění a přípravu teplé vody. Z tohoto důvodu jsem pro výpočet emisí uvažoval průměrný požadavek na roční potřebu tepla dodaného kotlem 80 GJ. V případě náhrady 316 tisíc starých kotlů jsem předpokládal novou instalaci 200 tisíc zplyňovacích kotlů, 50 tisíc automatických kotlů na uhlí (resp. kombinovaných kotlů uhlí/peleta) a 50 tisíc peletových kotlů. Z již provozovaných zplyňovacích kotlů jich necelých 20 % používá jako hlavní palivo uhlí. Navíc jsou emise uvolňované při spalování dřeva i uhlí řádově srovnatelné, proto jsou pro zjednodušení v tabulce uvedeny zplyňovací kotle sumárně za obě paliva.
| Současnost | Nový stav | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Počet | PM2,5 | B(a)P | Počet | PM2,5 | B(a)P | |
| Starý kotel – uhlí | 120 000 | 6 912 | 2,359 | – | – | – |
| Starý kotel – dřevo | 196 000 | 5 607 | 2,680 | – | – | – |
| Zplyňovací kotel | 120 000 | 886 | 0,155 | 320 000 | 2 362 | 0,413 |
| Automat – uhlí | 96 000 | 311 | 0,026 | 146 000 | 473 | 0,034 |
| Automat – peleta | 34 000 | 37 | 0,003 | 84 000 | 91 | 0,006 |
| CELKEM | 566 000 | 13 736 | 5,223 | 550 000 | 2 926 | 0,453 |
Radikální snížení emisí PM2,5 a B(a)P
Podle stávajících výpočtových modelů je v ČR v současnosti uvolňováno do ovzduší ročně okolo 33 000 tun PM2,5, z toho na vytápění domácností připadá přibližně 23 000 tun. Z tabulky je zřejmé, že staré kotle na pevná paliva dle mých výpočtů uvolní do ovzduší 12 500 tun PM2,5, což představuje řádově 40 % veškerých emisí a víc jak 54 % z emisí připadajících na vytápění domácností.
Pokud by se staré kotle na pevná paliva nahradily novými moderními kotli opět pouze na pevná paliva podle výše popsaného modelu, snížily by se celkové roční emise PM2,5 o téměř 11 000 tun, což by znamenalo, že celkové roční emise této škodliviny by poklesly o jednu třetinu!
Celkové množství ročně uvolňovaných emisí B(a)P pro ČR se pohybuje okolo hodnoty 14 tun, z toho vytápění domácností výpočtové modely ČHMÚ „přisuzují“ víc jak 13,7 tun. Na vrub starých kotlů připadá 5 tun emisí B(a)P, tedy řádově 35 %. Naopak moderní kotle vypouští nesrovnatelně méně emisí této škodliviny.
I kdyby všechny dosluhující staré kotle na pevná paliva byly nahrazeny opět pouze kotli na pevná paliva, ale moderní konstrukce, poklesly by celkové roční emise B(a)P o 5 tun, tedy podobně jako u PM2,3 o jednu třetinu!
Biomasa má budoucnost
Z analýzy vyplývá, že není nutné se bát vytápění domácností pevnými palivy. K radikálnímu snížení emisí z malých spalovacích zdrojů na pevná paliva by postačilo nahradit staré technologie spalování pevných paliv technologiemi moderními, odpovídajícími požadavkům 21. století. Ceny uhelných paliv stále rostou, takže konec spalování uhlí v malých domovních kotelnách se tak jako tak již nezadržitelně blíží. Ovšem biomasa má, a bezesporu bude mít i v budoucnu, nezastupitelné místo při vytápění domácností. Zvláště velký potenciál růstu má dřevní peleta, jako moderní obnovitelný zdroj energie 21. století. Pokud by mělo v dohledné době dojít k postupnému nahrazování zemního plynu alternativními zdroji energie, mělo by se s biomasou bezesporu počítat Výše uvedená analýza dokazuje, že není nutné se bát emisí z moderních zdrojů tepla spalujících biomasu. A to ani v případě, že by počet domácností vytápěných biomasou oproti současnosti vzrostl.