Zemní plyn jako nechtěné dítě Státní energetické koncepce?

Žádný ze zdrojů energie není dnes natolik jedinečný, aby jeho výhradním využíváním bylo možné pokrýt všechny naše energetické potřeby. Na tom, že je palivo-energetický mix nezbytný, se shodují všichni. Tuto myšlenku je však třeba si neustále připomínat a přemýšlet nad vyvážeností tohoto mixu. Je zapotřebí kvalifi kovaně odhadovat, kolik energie potřebujeme teď, kolik za deset nebo dvacet let, a odkud a za jakých podmínek palivo dovezeme. Kromě toho je nezbytné zvažovat také udržitelnost rozvoje energetiky, a v neposlední řadě dopady užití jednotlivých energetických zdrojů na životní prostředí. Proto se zpracovávají dlouhodobé koncepce, a proto se i u nás diskutuje nad aktualizací Státní energetické koncepce.

Vstupní podmínky

Na celém světě se primární zdroje energie kombinují z vlastních a dovážených fosilních paliv, různé míry obnovitelných zdrojů a – pokud to není v rozporu s administrativními zákazy – z určitého podílu jaderné energetiky. Navíc se všechny vyspělé státy světa zavázaly ke snižování škodlivých emisí a k maximální ochraně životního prostředí, což determinuje použitelnou skladbu zdrojů. Rovněž spolehlivost dodávek energie se v posledních letech stala imperativem, proto je pro zajištění dovozu energií nezbytná diverzifikace zdrojů i přepravních cest energií. Světová skladba primárních zdrojů energie podle ročenky BP vypadala koncem roku 2009 následovně (v %, obrázek č. 1):

Obrázek č.1: Podíl spotřeby jednotlivých primárních zdrojů na celkové spotřebě (%) – SVĚTZdroj: BP Statistical Review (2010)

Hlavním zdrojem byla ropa a ropné produkty, které kryly více než jednu třetinu roční spotřeby, necelou třetinu představovala tuhá paliva, zhruba jedna čtvrtina připadla na zemní plyn, zbytek tvořila ostatní paliva, tedy jádro a obnovitelné zdroje. Vyspělé průmyslové státy, jako USA nebo Německo, stejně jako průměr EU27, mají ještě vyšší podíly ropy a zemního plynu na úkor tuhých paliv, aby tak byly zajištěny požadavky na ochranu prostředí.

Obrázek č. 2: Podíl spotřeby jednotlivých primárních zdrojů na celkové spotřebě (%) – ČRZdroj: BP Statistical Review (2010)

Naproti tomu jsou energetické zdroje České republiky tradičně založeny na sice klesajícím, nicméně stále velmi vysokém podílu domácího hnědého uhlí pro výrobu tepla a elektřiny, které je doplněno zhruba z jedné čtvrtiny ropnými produkty, zhruba pětinu podílu tvoří zemní plyn a obnovitelné zdroje energie s jadernou energií bilanci doplňují (v %, obr. č. 2).

Hned na první pohled je zřejmé, že nejen od vyspělých zemí, ale dokonce i od světového průměru, se skladba primárních zdrojů energie České republiky významně liší. Podíl zemního plynu, který je ekologicky nejpřijatelnějším fosilním palivem, je u nás zatím příliš nízký. Důvodem bude zřejmě jedna ze základních premis původní Státní energetické koncepce, stanovující maximální dovozní nezávislost.

Přehodnotit dogmata!

Myslíme si, že je na čase toto dogma v nové koncepci zásadně přehodnotit. Ať již budou limity těžby hnědého uhlí zachovány či nikoliv, bude vytěžené uhlí potřeba především pro výrobu tepla v teplárnách, u moderních teplárenských zdrojů lze pak ve vyšší míře předpokládat užití zemního plynu. V delším výhledu u nás výrobu elektřiny v dožívajících uhelných elektrárnách zjevně nahradí rozvoj elektráren jaderných. Pro ty je ovšem typický rovnoměrný výkon a rostoucí potřebu pružného vyrovnávacího výkonu mohou uspokojit například plynové elektrárny a plynové kogenerační zdroje, ostatně několik projektů plynových elektráren je již ve vysokém stupni přípravy. To pak logicky povede k vyššímu podílu zemního plynu v primárních zdrojích ČR. Cílem by ovšem nemělo být navýšení tohoto podílu za každou cenu, nýbrž dosažení optimálního mixu všech dostupných zdrojů.

Obrázek č. 3: Růst dovozní závislosti EU (2005–2030, při zachování dosavadních trendů)

Obrázek č. 4: Měrné emise znečišťujících látek různých paliv Zdroj: Koneko Marketing (2007)

Ostatně rostoucí dovozní závislost je v evropském kontextu očekávaný trend. Dovozní závislost na ropě při zachování dosavadních trendů má vzrůst v EU do roku 2030 z 82 na 94 %, závislost na dovozu plynu vzroste poněkud méně, z 58 na 83 %. Členské státy s tím počítají a na tuto situaci se připravují.

Také nové a přísnější požadavky na kvalitu ovzduší, vyžadované po členských státech EU směrnicí 2009/28/ES, dávají rozvoji použití zemního plynu velké šance. Bude tomu tak i u nás? Zemní plyn jako primární zdroj energie má vzhledem k faktu, že je nejčistším fosilním palivem (obr. č. 4), vynikající potenciál ve vztahu ke kjótským závazkům na snížení emisí skleníkových plynů. Za zmínku stojí především mizivý podíl tuhých znečišťujících látek vznikajících při spalování zemního plynu.

V úvahu je ovšem nutno brát také další faktory, kupříkladu účinnost přepravy energetických médií sítěmi. V tomto případě má obrovský význam výše ztrát při přepravě energetických médií. A tady opět hraje prim s pouhým jedním procentem ztrát zemní plyn. Ve studiích, které pro Českou plynárenskou unii zpracovala firma ENA, jsou porovnány ekvivalenty emisí CO₂ (přepočteno z metanu) při dopravě plynu na konečné odběrné místo zákazníka s výší emisí CO₂, způsobených ztrátami při dopravě tepla tepelnými sítěmi (tab. č. 1):

Ekvivalent emisí CO₂, vzniklých při dopravě plynu, je tedy nižší o cca 12 mil. tun za rok než emise, vzniklé v důsledku ztrát při dopravě tepla. Ztráty v tepelných rozvodech, přepočtené na emise CO₂ (ekvivalent) jsou asi 40× vyšší (!!) než z plynovodních sítí. Bezesporu by tedy nahrazení části centrálního vytápění, založeného na uhelných zdrojích, decentralizovaným vytápěním zemním plynem z hlediska tepelných ztrát při dopravě přineslo výraznou úsporu emisí CO₂. Toto závažné zjištění by se mělo vzít v úvahu při tvorbě nové energetické koncepce.

Další důležitou oblastí, kterou je třeba vzít v úvahu, je účinnost a ekologie výroby tepla ve světle nových emisních limitů, které budou platit od roku 2016. Hodnoty měrných emisí tuhých znečišťujících látek, připadající na jednotku konečné spotřeby tepla, jsou v současné době největším problémem České republiky. U zemního plynu jsou měrné emise více než 50× nižší proti uhelným teplárnám.

Limit pro emise tuhých znečišťujících látek se pro uhelné bloky na základě nových předpisů EU od roku 2016 snižuje až 5×, pro oxid siřičitý až 10× a pro oxidy dusíku až 3×. Je zřejmé, že zejména pro řadu menších uhelných bloků bude nutná redukce emisí obtížně dosažitelná z ekonomických důvodů, protože potřebné investice by zvýšily cenu tepla na nekonkurenceschopnou úroveň. Naproti tomu zemní plyn splní limity 2016 u tuhých látek a SO₂ vesměs bez dodatečných investičních opatření a pro snížení emisí NO_x budou potřebná jen relativně jednoduchá a levná opatření (např. výměna hořáků). Kromě toho je nutné připomenout, že limity uvedené v tabulce č. 2 se budou v druhém kroku po roce 2020 dále zpřísňovat vzhledem k cíli EU dosáhnout bezemisních technologií. To dále zhorší pozici uhlí na trhu s energií.

V emisích plyn vyhrává

V naprosté většině již dnes plní plynové zdroje emisní limity, které budou v EU platné až po roce 2016, a dokonce v mnoha případech jsou jejich emise již nyní nižší. I pokud bychom tedy uvažovali, že uhelné zdroje plní v současnosti v průměru stávající emisní limity (ovšem místně jsou emise např. v Severomoravském kraji překračovány 4–6×, překračovány jsou výrazně i v Severočeském kraji), pak emise z plynových zdrojů jsou 4× až 57× nižší. Z tabulky č. 2 je zřejmé, že užití plynu by mohlo přinést výrazně nižší emise nejen u tuhých látek a SO₂, snížily by se i emise NO_x.

Ve „Strategickém prohlášení 2010“, zpracovaném nedávno Mezinárodní plynárenskou unií (IGU), se proto konstatuje, že zemní plyn je nejčistším, nejúčinnějším a nejvšestrannějším fosilním palivem. To jej předurčuje jako jedinečný nástroj na cestě k nízkouhlíkové energetice a k udržitelné energetické budoucnosti. Ještě důležitější je, že zemního plynu je dostatek, jeho dodávky jsou konkurenceschopné, jsou okamžitě dostupné a flexibilní, což jej favorizuje jako nejlepší nástroj pro snižování emisí při nejnižších nákladech.

Globální energetika musí v současné době zajistit rovnováhu mezi bezpečností dodávek energie na rostoucím trhu, zejména v rozvíjejících se zemích na jedné straně, a zmírňováním dopadů změn klimatu v důsledku intenzivního využívání fosilních paliv, na straně druhé. IGU ve svém prohlášení konstatuje, že národní vlády stále více zaměřují svou energetickou politiku na podporu obnovitelných zdrojů energie s cílem vytvořit z nich hlavní část primárních energetických zdrojů. Nicméně dosažení tohoto cíle bude trvat podstatně déle, než se původně očekávalo. Kromě toho bude dlouhodobě vyžadovat významné dotace. Právě proto si i v dohledné budoucnosti fosilní paliva zachovají významný podíl na budoucím světovém energetickém mixu.

Mezinárodní plynárenská unie spolupracuje aktivně jak s vládami, tak regulátory i plynárenstvím a zaměřuje se na následující oblasti:

• podpora přechodu na zemní plyn ve výrobě elektřiny a v průmyslu jako náhrady vysokouhlíkových paliv,
• podpora využití zemního plynu v dopravě, kde nahrazuje kapalné ropné pohonné hmoty,
• zlepšování efektivity a propracovávání nejlepších postupů v rámci celého plynárenského hodnotového řetězce,
• zavádění a podpora takových politik a způsobů regulace, které umožní rozvoj plynárenské infrastruktury.

Není tudíž překvapivé, že české plynárenské společnosti jdou stejným směrem a nadále v tom hodlají pokračovat.

Příprava pozic jednotlivých energetických oborů pro tvorbu nové státní energetické koncepce (SEK) již započala. Příkladem mohou být třeba diskuse o budoucím vývoji teplárenství.

Z předběžných informací o přípravě SEK se zdá, že jejím základem má být domácí uhlí a jaderná energie. V jaderné oblasti ovšem dochází v zahraničí i u nás k odsunu zásadních investic, v poslední době jsme kupříkladu zaznamenali posunutí dostavby JE Temelín za rok 2025. Také většinové spoléhání na domácí zdroje je koncepcí, kterou lze označit za zastaralou především z hlediska ekologického. Mohla by dokonce odrazovat zahraniční investory od investování v ČR, což společně s občasným – a neopodstatněným – zpochybňováním bezpečnosti plynárenského systému ČR by zbytečně snižovalo také důvěryhodnost našeho státu.

Česká plynárenská unie sdružuje nejvýznamnější plynárenské společnosti působící na českém trhu. Problémem, o který tedy má ČPU a její členové mimořádný zájem, je celková úloha zemního plynu v SEK. Východiska jsou přitom dostatečně známá: jaderná energetika se zpožďuje, široké využití uhlí bude ekologicky přinejmenším komplikované, nezvyšování dovozní závislosti nebude reálné ani pro EU, ani pro Českou republiku.

Domníváme se proto, že místo koncepce založené takřka výhradně na tuzemských zdrojích (uhlí a jádro) doplněných o obnovitelné zdroje, by měla být zvolena koncepce ekologičtější, levnější a méně riziková. Nabízí se proto taková, která je založená na úsporách energie, na široké nabídce palivo-energetických zdrojů a na konkurenci forem energie. Průmysloví odběratelé by měli být ekonomicky stimulováni k tomu, aby snižovali spotřebu energie a aby investovali do vícepalivových systémů. Jde o to, dosáhnout vyváženého mixu všech druhů energie včetně zemního plynu spolu s ekonomicky přijatelným podílem obnovitelných zdrojů energie.

O autorovi

Ing. OLDŘICH PETRŽILKA pracoval více než dvacet let v různých funkcích v českém plynárenství, především v oblasti koncepce a strategie. Tři roky byl ředitelem odboru plynárenství a kapalných paliv na Ministerstvu průmyslu a obchodu. Působil jako senior manager a plynárenský expert konzultační firmy Delloite & Touche. Po zkušenostech na pozici managera České plynárenské unie se stal v roce 2010 jejím generálním sekretářem a prezidentem.

Kontakt: petrzilka@cpu.cz