Od uhlí k plynu. Startuje velká energetická revoluce za stovky miliard

Zemní plyn byl po desetiletí pevnou součástí evropské energetiky. Levný, relativně čistý a snadno dostupný. V poslední době je však postoj evropských zemí k tomuto palivu nejednoznačný. Ačkoli jde o fosilní palivo, ve srovnání s uhlím produkuje výrazně méně emisí. Výrobu elektřiny z plynu lze navíc dobře regulovat, a proto jde o ideální záložní zdroj pro obnovitelné zdroje energie, jako je vítr a slunce. I to je důvod, proč ho Evropská unie označuje za takzvané přechodové palivo. Za prostředek, který má pomoci překlenout cestu od uhlí k bezemisní budoucnosti.

Jsou však země, které prosazují, aby se jeho využívání omezilo co nejrychleji. Například Dánsko či Rakousko. Naopak Česko spolu s Polskem či Maďarskem s plynem počítá. Budovat nové plynové elektrárny chce podle koaliční dohody i nová německá vláda. Plyn má v těchto zemích sehrát klíčovou úlohu při dekarbonizaci.

Podle odborníků z poradenské společnosti EGÚ by využití plynu v Česku mělo v příštích dvaceti letech vzrůst přibližně o čtvrtinu. V rámci aktuálně nejpravděpodobnějšího scénáře, označovaného jako „pomalá dekarbonizace“, se do roku 2040 očekává výrazný nárůst odběrů plynu zejména v teplárenství, konkrétně v kombinované výrobě elektřiny a tepla, a to až na 3,5násobek dnešní úrovně. V případě výroby elektřiny by se měla spotřeba plynu zvýšit o 23 procent. Naproti tomu v domácnostech i průmyslu se počítá s poklesem jeho využívání.

Zemní plyn bude podle expertů nezbytný i v delším časovém horizontu, zejména během zimních měsíců. „Česko nemůže počítat s výraznou výrobou z větru a fotovoltaické zdroje mají v zimě jen zhruba čtvrtinu výkonu oproti pozdnímu jaru, kdy je produkce nejvyšší. Sezonní akumulace energie není ekonomicky proveditelná a vodík jako prostředek transformace ztrácí na významu,“ uvádí ředitel strategie EGÚ Michal Macenauer. Podle něj by situaci mohly změnit jen rozsáhlé zimní importy elektřiny ze zahraničí, nepovažuje to však za reálně uskutečnitelné.

Z tepláren mizí uhlí

Uhelné elektrárny pokrývají zhruba 35 procent výroby elektřiny v Česku, ale jejich rentabilita se zhoršuje. Naopak teplárny, zejména menší, již postupně přecházejí na alternativní zdroje. I když podíl tepla z uhlí klesá, stále tvoří přibližně polovinu celkové výroby.

„V letech 2022 až 2024 se s uhlím rozloučilo deset tepláren, které zásobují teplem a teplou vodou přes 110 tisíc domácností a stovky dalších odběratelů,“ uvedl Jiří Vecka, ředitel Teplárenského sdružení. Tyto teplárny nahradily uhlí biomasou, zemním plynem, spalováním odpadu a dalšími zdroji, přičemž ročně ušetřily přes půl milionu tun uhlí.

V následujících letech přechod čeká i velké teplárny v krajských městech, přičemž tyto projekty by měly být uvedeny do provozu mezi lety 2027 a 2030. I zde se vedle zemního plynu jako hlavního zdroje počítá s biomasou a využitím odpadu. Teplárenské sdružení ČR odhaduje, že náklady na přechod od uhlí do roku 2030 přesáhnou 200 miliard korun. V následujícím období do roku 2040 půjde řádově o další desítky miliard korun.

Provozovatelé tepláren počítají s finanční podporou. Program HEAT z Modernizačního fondu, hlavní nástroj pro odklon od uhlí, již teplárnám přinesl dotace ve výši 90 miliard korun. „Ale i přesto teplárny v letech 2021 až 2030 zaplatí za emisní povolenky zhruba 160 miliard korun, což je podstatně víc, než kolik dostanou z fondu,“ doplnil Vecka.

I když teplo z uhlí je aktuálně nejlevnější, přechod na plyn by podle Vecky díky dotacím neměl vést k dramatickému zdražení. „Teplárny úspěšně čerpají prostředky z Modernizačního fondu a účastní se aukcí na provozní podporu. Díky tomu by jejich finanční stabilita neměla být ohrožena a ceny tepla by měly zůstat konkurenceschopné,“ říká. Cena tepla, na rozdíl od elektřiny, podléhá regulaci, včetně zisku.

Až o pět let rychleji

Výstavbu nových plynových elektráren má urychlit novela energetického zákona lex plyn, kterou koncem dubna schválili poslanci. Novela zkracuje lhůty pro získání povolení a omezuje možnosti odvolání. Plynové elektrárny navíc získají přednostní postavení mezi energetickými projekty. Projekty s výkonem nad 100 megawattů budou nově považovány za stavby důležité pro energetickou bezpečnost, přičemž jejich schvalování převezme speciální stavební úřad zřízený v loňském roce. Díky tomu se celý proces může zkrátit až o pět let.

Podle dřívějších vyjádření ministra průmyslu Lukáše Vlčka by v Česku měly vzniknout tři až čtyři nové plynové elektrárny. Pokud se nepostaví, hrozí ve druhé polovině 30. let zemi vážné energetické problémy – veškerou chybějící elektřinu nebude možné dovážet ze zahraničí. V současnosti pochází ze zemního plynu zhruba pět procent elektřiny vyrobené v Česku, další tři procenta připadají na bioplyn. Největším plynovým zdrojem je paroplynová elektrárna Počerady skupiny ČEZ.

Zmiňovaná skupina ČEZ v současnosti provozuje v Česku osm uhelných zdrojů a většinu z nich plánuje přestavět právě na plyn. Například v elektrárně Mělník, která je kromě výroby elektřiny klíčovým zdrojem tepla pro pravobřežní část Prahy, zahajuje modernizaci. Vedle plynu zde ČEZ plánuje využívat i komunální odpad. Na přestavbu získá firma dvě největší dotace z Modernizačního fondu v celkové výši přes 13 miliard korun.

Útlum uhlí a přechod na jiná paliva je součástí širší dekarbonizační strategie skupiny ČEZ, která má do roku 2030 stát přibližně sto miliard korun. Firma plánuje ukončit využívání uhlí nejpozději do roku 2030, a to včetně moderního zdroje v Ledvicích. Přechod na plyn či biomasu už probíhá například v Prunéřově, Tušimicích, Dětmarovicích nebo Trmicích.

Na dotace z Modernizačního fondu se při modernizaci svých energetických zdrojů spoléhají i další hráči. Skupina EPH Daniela Křetínského už získala podporu ve výši přes osm miliard korun a plánuje ukončit spalování uhlí v Česku do roku 2028. Přestavba tří hlavních zdrojů v Opatovicích, Plzni a Komořanech vyjde na 30 až 35 miliard korun. S přechodem na plyn a další obnovitelná paliva počítá také skupina Veolia Energie, která modernizuje své teplárny v Karviné a Olomouci.

Plynu tu bude dost

Přes komplikovanou geopolitiku má být podle plynařů pro uvedené plány zemního plynu dostatek. Před rokem 2022 zajišťovalo Rusko většinu evropských dodávek. Válka na Ukrajině však tento vztah zásadně narušila. Evropské státy ve spěchu budovaly nové terminály na zkapalněný zemní plyn (LNG) a hledaly alternativní dodavatele, od USA přes Katar až po Alžírsko. Závislost na jednom autoritářském režimu tak částečně nahradila závislost na jiných.

Ředitel Českého plynárenského svazu Josef Kotrba říká, že výhodou LNG je, že se jedná o komoditu obchodovanou po celém světě. Je sice dražší o náklady na zkapalnění a zpětnou gazifikaci, ale vylučuje jednostrannou závislost. „Mnoho asijských zemí – včetně Japonska – takto funguje po dlouhá desetiletí. Není důvod, abychom se tomu nepřizpůsobili i my – navíc je Evropa plynovody napojena nejen na Rusko, ale i na Norsko či Alžír. Do budoucna lze očekávat, že primárními zdroji plynu pro Česko bude kombinace plynu z Norska a z LNG,“ říká Kotrba.

Ani s ohledem na očekávaný nárůst poptávky nemá být problém do Česka plyn v potřebném množství dopravovat. Plynárenská soustava je dimenzována na významně větší objemy, než které nyní ekonomika potřebuje. Zatímco minulý rok činila spotřeba plynu necelých 6,8 miliardy metrů krychlových, historické maximum z roku 2001 bylo téměř 9,8 miliardy m3. „Některé velké elektrárenské a teplárenské zdroje budou vyžadovat nová propojení na přepravní soustavu či lokální posílení distribuční kapacity, celkově je však naše plynárenská soustava na zvýšení poptávky dobře připravena,“ říká Kotrba.

Až přijde zelený plyn

Do budoucna se Česko nemusí spoléhat pouze na dovoz zemního plynu. „Plynový mix může být relativně brzy výrazně ozeleněn biometanem a v dlouhodobém horizontu i vodíkem,“ říká energetický expert Macenauer. Biometan je obnovitelný plyn vznikající čištěním bioplynu a má shodné chemické vlastnosti jako zemní plyn. Díky tomu ho lze bez problémů vtláčet do stávající plynárenské sítě.

„Biometan považujeme za nej­efektivnější cestu k energetické soběstačnosti a udržitelnosti,“ říká člen představenstva Pražské plynárenské Martin Slabý. Dodává, že je důležité motivovat výrobce k výstavbě nových zařízení na jeho produkci a k modernizaci stávajících bioplynových stanic, které bioplyn zatím využívají méně efektivně – hlavně pro výrobu tepla a elektřiny. V Česku se zatím biometan vyrábí jen v malém množství, například v Rapotíně z odpadu nebo na pražském Císařském ostrově z kalového plynu při čištění odpadních vod.

Rozvíjejí se už i první pilotní projekty zaměřené na vodík. V budoucnu by mohl být míchán do zemního plynu. Firma GasNet testuje v obci Hranice u Aše provoz lokální distribuční sítě s příměsí vodíku. „V současnosti se upravují legislativní předpisy tak, aby bylo možné vodík do plynovodů přimíchávat. U podílů do dvaceti procent nebude nutné zásadně měnit infrastrukturu,“ vysvětluje Kotrba.

Energetika

Stáhněte si přílohu v PDF

Pro distribuci čistého vodíku jsou určitou limitací ocelové plynovody. Postupně se však nahrazují polyetylenovými, které si s vodíkem poradí. „Aktuální podíl polyetylenových potrubí v naší síti přesahuje 70 procent. Strategie obnovy zbývajících ocelových potrubí je nastavena v souladu s plánovaným přechodem na stoprocentní vodík,“ doplňuje Slabý.

Zvýšené využívání plynu v teplárenství představuje podle odborníků nejen zásadní krok k dekarbonizaci, ale také významný příspěvek ke stabilitě a flexibilitě elektrizační soustavy. „Plynové zdroje budou vyrábět teplo i elektřinu, zejména v obdobích, kdy nebude možné spoléhat na energii ze slunce a větru. Jsou navíc plně řiditelné,“ uvádí Vecka.

A Macenauer doplňuje, že pro Česko bude nejefektivnější energetický mix složený přibližně z třetiny jádra, třetiny plynu – v budoucnu ozeleněného – a třetiny obnovitelných zdrojů. „Soustavu lze vždy řídit, pokud do toho investujeme. Technika existuje, jen je drahá,“ upozorňuje. Právě plynové teplárenské zdroje podle něj vhodně doplní další stabilizační prvky, jako jsou přečerpávací elektrárny, spalovací turbíny nebo baterie. Budou poskytovat výkon v době nízké zimní výroby obnovitelných zdrojů a mohou velmi levně zálohovat i fluktuace jejich výkonu v letní sezoně.

Článek byl publikován ve speciální příloze HN Energetika.