Karel Polanecký: Změna centrálního zásobování teplem určí směr transformace energetiky

Komín teplárny na pražském Veleslavíně.

Licence | Některá práva vyhrazena

Foto | Zdeňka Kováříková / Ekolist.cz

V čem je centrální zásobování teplem tak výhodné? Především nabízí velký uživatelský komfort – připojeným domácnostem odpadá starost o seřízení kotle, čištění komína, nemluvě o manipulaci s metráky uhlí nebo dřeva v případě vytápění pevnými palivy. Druhou velkou výhodou je snížení znečištění ovzduší díky technologickým opatřením, která v případě velkého množství individuálních topenišť nelze provést. Zdroje pro centrální zásobování teplem také velmi často využívají zařízení pro kombinovanou výrobu tepla a elektřiny, což poskytuje provozovatelům možnosti, které běžné domovní kotelny nemají. Teplárenské zdroje také hrají významnou roli při poskytování podpůrných služeb v elektrizační soustavě.

Centrální zásobování teplem má ovšem i své nevýhody. Ve srovnání s decentralizovaným vytápěním jde nevyhnutelně o ztráty tepla po trase od zdroje k odběrateli, které lze ovšem do značné míry omezit izolací trubek. Druhou nevýhodou je obtížná regulovatelnost celého systému – například při kvalitním zateplení domů zásobovaných teplárnou je řešení problému předimenzovaného zdroje tepla složitější než u budov s individuálním vytápěním. Navíc v České republice jsou teplárny komerčními subjekty, jejichž zájmem je prodat maximální množství svého produktu a omezování spotřeby u odběratelů jde proti jejich obchodním zájmům. Dánský model, kdy teplárnu provozuje družstvo odběratelů, se v českém prostředí v praxi neprosadil.

Vliv drahé povolenky

Skutečnost, že provozovatelé tepláren na uhlí a zemní plyn, tedy výrazné většiny zdrojů, mají povinnost nakupovat povolenky na emise skleníkových plynů, staví sektor do nevýhodné pozice. Decentralizované zdroje do výkonu 20 MW, mezi něž patří i kotelny bytových domů, svoje emise nemají nijak zpoplatněné. Jednoduchým nástrojem, který by mohl tuto neférovou disproporci odstranit je uhlíková daň. Její zavedení by ovšem bylo politicky velmi nepopulárním krokem a nelze jej v příštích měsících, a nejspíš ani letech, očekávat.

Provozovatelé systémů centrálního zásobování teplem proto hledají cesty, jak náklady na nákup povolenek minimalizovat. Řada z nich urychlila plány na investice do výměny uhelného zdroje, neboť spalování zemního plynu má zhruba poloviční emisní náročnost a kotle na biomasu jsou od povinnosti nakupovat povolenky zcela osvobozeny. Prostá náhrada uhlí za biomasu ovšem není proveditelná – lesních těžebních zbytků, které teplárny prioritně využívají, není dostatek. V případě plynu zase stojí v cestě rostoucí cena paliva a navíc hrozba, že při růstu ceny povolenky budou plynové teplárny za pár let řešit stejný problém jako dnes uhelné. Provozovatelé tepláren ovšem mají řadu příležitostí, jak aktuální složitou situaci překonat, a někteří je již úspěšně využívají.

Evropské miliardy

Důležitým faktorem transformace teplárenství jsou dotační prostředky v Modernizačním fondu, jehož příjmy jsou dány výnosy z aukcí povolenek, které bohatší státy EU posílají méně bohatým. Česká republika tak v příštích letech bude mít k dispozici minimálně 150 miliard korun (vzhledem k aktuální ceně povolenky patrně více) nad rámec běžných programů typu Nové zelené úsporám. Pro systémy centrálního zásobování teplem se počítá přibližně se čtvrtinou tohoto balíku.

K naší škodě zatím není pravděpodobné, že by stát preferoval dotace do projektů, které by se svou koncepcí blížily optimalizované teplárenské soustavě s kvalitně provedenými úspornými opatřeními na straně spotřeby a adekvátně dimenzovaným zdrojem tepla. Lze však počítat s tím, že progresivnější provozovatelé tepláren přijdou s řešeními, která půjdou nad rámec prosté náhrady zdroje. Například kombinace plynové kogenerace s biomasou otevírá další možnosti pro snižování emisí.

Více elektřiny a služeb

Při výměně technologie ze spalování uhlí na zemní plyn mají provozovatelé systému centrálního zásobování teplem možnost významně změnit celou koncepci provozování zdroje. Zásadní roli při tom hraje skutečnost, že vedle tepláren bude Česká republika nahrazovat i produkci uhelných elektráren. Při transformaci teplárenských zdrojů bude proto vhodné počítat s možností vyšší výroby elektřiny než dnes. Zejména u větších zdrojů by měla být nasazena zařízení s paroplynovým cyklem, tedy s vyšším poměrem vyrobené elektřiny k teplu. Pro menší zdroje se nabízí využití velkých plynových motorů, které fungují s poměrně dobrou účinností i v případě samostatné výroby elektřiny.

Vedle výroby elektřiny jsou flexibilní plynové zdroje vhodné také ke stabilizaci elektrizační soustavy. Tuto službu již některé teplárny poskytují také díky využívání velkých elektrokotlů – ve případě přebytku elektřiny v síti ji využijí k ohřevu vody a tím zároveň šetří palivo. V letních měsících tak v podstatě může docházet k solárnímu ohřevu vody prostřednictvím elektrizační soustavy – elektřina z velkých fotovoltaik ohřeje vodu v centrálním elektrokotli.

Kudy ke klimatické neutralitě

Třebaže současná transformace teplárenského sektoru je náročným projektem, nebude jejím výsledkem finální stav. Chceme-li uvažovat o klimatické neutralitě do roku 2050, tady o evropském cíli, k němuž se Česká republika přidala, bude nutné nahradit i spalování zemního plynu. Tato náhrada bude technologicky i organizačně významně náročnější než odchod od uhlí.

Jednou z cest, jak k dekarbonizované výrobě tepla ve velkém měřítku dospět, je zvýšení produkce biomasy pěstované ne zemědělské půdě. Tento přístup by vyžadoval novou koncepci využívání zemědělské půdy – právě s ohledem na klimatickou neutralitu, včetně omezení počtu kusů hovězího dobytka a uvolnění půdy využívané pro pěstování píce. Podmínkou úspěchu této varianty bude, aby v jednotlivých regionech nabídli zástupci tepláren zemědělcům motivační podmínky. Příklad řepky ukazuje, že stabilní odbyt za slušnou cenu dokáže změnit plány zemědělských podniků poměrně rychle.

Druhá možná varianta dekarbonizace počítá s využitím takzvaných zelených plynů – vodíku nebo syntetického metanu. Tato varianta by vyžadovala rychlý rozvoj obnovitelných zdrojů, které by produkovaly elektřinu nad rámec spotřeby s cílem vyrábět velké množství vodíku v elektrolyzérech. Podmínkou by bylo vybudování vodíkové infrastruktury v rozsahu, ve kterém zatím není k dispozici ani v zahraničí, stejně jako významný pokles ceny potřebných technologií.

Zvládne-li teplárenský sektor, nebo alespoň jeho část, odchod od uhlí a zároveň začne využívat postupy směřující k omezení spalování zemního plynu, může ukázat cestu dalším odvětvím. Snad bude skutečně čisté teplo pro odběratele dostatečně lákavým produktem.