Životnost výroben energie na tuhá paliva

Ing. Ladislav PELCL,

Ing. Josef ŠTVERÁČEK

VUPEK-ECONOMY, spol. s r. o.

Databáze výroben energie na bázi uhlí

DEFINICE VÝROBNY ENERGIE PRO ÚČELY PROVÁDĚNÉHO PRŮZKUMU: Použité palivo: výhradně nebo převážně uhlí (HU nebo ČU) Výkon zdrojů: inst. elektrický výkon > 20 MWe,

nebo spotřeba uhlí > 30 kt/ rok

Počet sledovaných energetických zdrojů: 59

Podíl sledovaných zdrojů: - na instalovaném výkonu ES ČR 60,3 % (2008)- na výrobě elektřiny v ČR 57,9 % (2008)- na spotřebě HU v ČR 91,0 % (2008)- na spotřebě ČU energetického v ČR 91,0 % (2008)

Aktualizace databáze: provádí se každoročně od roku 2004. Databáze je podkladem pro propočty energetických scénářů (projekty výzkumu a vývoje zabývající se udržitelným rozvojem energetiky) a pro aktualizaci Státní energetické koncepce. Ve II. čtvrtletí r. 2010 proběhne aktualizace databáze na základě výsledků roku 2009

Okruh sledovaných výroben

• Téměř výhradně energetické zdroje, tj. výrobny, jejichž výstupním produktem je energie (teplo, elektřina, energoplyn) Jedinou výjimkou je firma Lafarge Cement Čížkovice (s ohledem na kritérium spotřeby HU), která je čistě technologickým spotřebitelem HU v podobě tzv. hnědouhelného multiprachu

• Ostatní šetřené výrobny jsou téměř výhradně současně výrobnami elektřiny i teplaJedinou výjimkou je výtopna ČEZ – Proboštov (s ohledem na kritérium spotřeby HU), jejíž výstupním produktem je pouze dodávkové teplo a elektřina zde není produkována

Definice životnosti výrobny energie

Životnost stávajících výroben energie:• časový horizont dosažení stavu, za kterého

již provozované zařízení nebude schopno plnit aktuální bezpečnostní, ekologické a ekonomické požadavky na svůj provoz, včetně požadavků na zabezpečení paliva, a kdy se již nevyplatí udržování zařízení v provozu pouhou náhradou opotřebených a zastaralých dílů

Současné legislativní faktory ovlivňující životnost výroben energie

• Požadavky na energetickou účinnost (vyhláška MPO č. 150/2001 Sb.)

• Ekologické emisní limity a podmínky provozu nových zdrojů (nařízení vlády č. 372/2007 Sb.)

• Regulace emisí tzv. skleníkových plynů (Zákon č. 695/2004 Sb., o podmínkách obchodování povolenkami na emise skleníkových plynů, Nařízení vlády č. 80/2008 o Národním alokačním plánu pro obchodovací období roků 2008 – 2012)

• Integrovaná povolení (vyhláška Ministerstva životního prostředí ČR č.554/2002 Sb., vydaná na základě § 47 odst. 3 zákona č. 76/2002 Sb., o integrované prevenci a omezování znečištění a o integrovaném registru znečišťování)

Připravovaná legislativa ovlivňující životnost výroben energie

Novela zákona o ochraně ovzduší včetně novelizace navazujících vyhlášek

Regulace emisí tzv. skleníkových plynůPříprava NAP 3 a aukčního systému povolenek, výjimky do roku 2020

Příprava nové směrnice EP o průmyslových emisíchNové mezní hodnoty emisí, národní stropy 2020

Vliv disponibility paliva na životnost výroben energie

Životnost konkrétní výrobny energie je ovlivněna:

1) životností uhelných těžebních lokalit

2) dlouhodobými smlouvami s výrobci (dodavateli) tuhých paliv

3) možností zabezpečení tuhých paliv z dovozu a ekonomickými aspekty dovozu paliv

4) připraveností a schopností příslušné výrobny k přechodu na jiný primární zdroj energie

Hodnocení aktuální situace v HU-průmyslu • Těžba HU za ÚEL je nyní více diskutována (Pačesova komise v roce 2008, návrh

aktualizované Státní energetické koncepce v roce 2009) • MŽP navrhlo novelu Horního zákona, umožňující rychlejší odpisy nevyužívaných

zásob HU, návrh byl vládou ČR v listopadu 2009 na návrh MPO z Parlamentu stažen• V letech 2008 - 2009 upřesnily těžební společnosti představy o těžbách HU

jednotlivých lokalit• Společnost Czech Coal je pokud jde o ÚEL nejvíce ohrožena. Lom sníží těžby po

r.2012 cca o 50 %, a to do roku 2021. Většina HU z lomu ČSA je vázána dlouhodobými smlouvami a opcemi, zbytek by měl být prodán v aukci. Lom Vršany má ze všech lomů nejdelší životnost, ale HU je zde vázáno sporem s ČEZ a dosud nevyřešenou budoucností EPC

• Sokolovská uhelná snížila těžby HU s cílem prodloužení životnosti lomů a snížila smlouvy s rozhodujícími odběrateli. Přednost má zde vlastní potřeba plynárny a teplárny ve Vřesové. Výroba tříděného HU byla ukončena k 31. březnu 2009 a výroba briket skončí ve 2. pololetí 2010

• V Severočeských dolech naopak rostou požadavky na těžbu a dodávky HU. ČEZ předpokládá vyšší těžbu u obou lomů. To by však vedlo k rychlejšímu čerpání zásob a ke zkrácení životnosti obou lomů tak, že by bylo ohroženo zásobování komplexně obnovovaných elektráren ČEZ (ETU II, EPR II) i nového 660 MW bloku v ELE

Životnost zásob hnědého uhlí v rámci územních ekologických limitů

Výhled těžeb HU - v limitech

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

40 000

45 000

50 00020

10

2015

2020

2025

2030

2035

2040

2045

2050

2055

2060

2065

2070

2075

Roky

[ ti

s.tu

n ]

Mír

ČSA

Jiří

Družba

Libouš

Bílina

z.Hrabák

Životnost zásob hnědého uhlí při těžbě Dolů Bílina za limity

Výhled těžeb HU při odblokování zásob Bíliny

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

40 000

45 000

50 000

2010

2015

2020

2025

2030

2035

2040

2045

2050

2055

2060

2065

2070

2075

Roky

[ ti

s.tu

n ]

Mír

ČSA

Jiří

Družba

Libouš

Bílina

z.Hrabák

Životnost zásob černého uhlí metoda JORC (Joint Ore Reserves Committee)

Výhled těžeb ČU - JORC

0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

7 000

8 000

9 000

10 000

11 000

12 000

13 000

14 000

2010

2015

2020

2025

2030

2035

2040

2045

2050

Roky

[ ti

s.tu

n ]

Důl Karviná -Lazy

Důl ČSM

Důl Darkov

Důl Paskov

Důl Karviná -ČSA

;

Výroba uhlí v OKD

Výroba uhlí v OKD

0

2 000

4 000

6 000

8 000

10 000

12 000

14 000

16 000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

[ ti

s.t

]

ČUE UVPK

Výhled výroby ČU v OKD

Výhled výroby uhlí v OKD

0

2 000

4 000

6 000

8 000

10 000

12 000

14 000

2010 2015 2020 2025 2030 2035

[ ti

s.t

]

ČUE UVPK

Potenciální zdroje uhlí v zahraničí

• Černé uhlí1. Ruská federace a Ukrajina

2. Polsko

3. Zámoří

• Hnědé uhlí1. Německo

2. Polsko

Možnost perspektivní náhrady uhlí na stávajících zařízeních jinými médii

• Zemní plyn (velmi častá úvaha)

• Biomasa (velmi častá úvaha)

• Topné oleje vč. kapalných biopaliv (s touto variantou se zatím uvažuje jen vyjímečně)

Stáří a životnosti turbogenerátorů (varianta bez paroplynu EPC a bez nových jaderných bloků)

Stáří a životnosti stávajících turbogenerátorů (bez paroplynu v Počeradech a bez nových bloků JE)

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

1938

1946

1954

1962

1970

1978

1986

1994

2002

2010

2018

2026

2034

2042

2050

roky

MW

JE stávající klasické - původní TGklasické - TG po rekonstrukci klasické - nekryto palivemklasické - přechod na jiné palivo

Stáří a životnosti turbogenerátorů (varianta s paroplynem EPC a bez nových jaderných bloků)

Stávající a připravované turbogenerátory v jaderných a klasických elektrárnách od uvedení do provozu do r. 2050 (vč. paroplynové elektrárny v Počeradech)

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

1938

1946

1954

1962

1970

1978

1986

1994

2002

2010

2018

2026

2034

2042

2050

roky

MW

JE stávající Paroplyn Počerady klasické - původní TGklasické - TG po rekonstrukci klasické - nekryto palivem klasické - přechod na jiné palivo

Stáří a životnosti turbogenerátorů (varianta s paroplynem EPC a s novými jadernými bloky)

Provozované a připravované turbogenerátory - historie a životnost (vč. paroplynové elektrárny v Počeradech a novými bloky JE v Temelíně)

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

1938

1946

1954

1962

1970

1978

1986

1994

2002

2010

2018

2026

2034

2042

2050

roky

MW

JE stávající Paroplyn Počerady JE připravované

klasické - původní TG klasické - TG po rekonstrukci klasické - nekryto palivem

klasické - přechod na jiné palivo

Shrnutí poznatků z analýzy životnosti uhelných a jaderných elektráren

• Pokles instalovaného výkonů výroben elektřiny v klasické energetice z důvodu dožívání uhelných elektráren po roce 2010 je velmi významný

• Není dostatečně zajištěno palivo pro další provoz uhelných elektráren• Vytváří se prostor pro instalace nových paroplynových zdrojů i pro rozvoj OZE, což však

nemůže plně pokrýt úbytky výkonů parních zdrojů• Nedostatečná disponibilita tuzemského ČU i HU zkracuje životnost výroben na bázi uhlí• Dlouhodobé smluvní zajištění palivem existuje jen v rámci skupiny ČEZ (SD do roku 2052)• U ostatních provozovatelů výroben energie jsou dlouhodobé smlouvy výjimkou (většina

smluv na HU skončí do roku 2020, kritické je období kolem roku 2015)

Úroveň smluvního pokrytí těžby HU:1. Vysoká v obou lomech SD (především díky dlouhodobé smlouvě s ČEZ) 2. Střední v letech 2015 – 2025 u SU (po roce 2025 SU nemá uzavřeny žádné dlouhodobé

smlouvy s externími odběrateli, pokračující těžba po odečtení vlastní spotřeby SU je tedy de facto palivovou rezervou

3. Nízká u Czech Coal (spor s ČEZ v lokalitě Počerady, omezení ÚEL u lomu ČSA)

– Obecně je volného HU méně, než uhlí potřebného pro provoz zdrojů palivem nezajištěných.

– Poroste role dovozu ČU i HU (někteří provozovatelé výroben energie se již nyní začínají na toto řešení orientovat)

Východiska

• Řešení perspektivní bilance instalovaného výkonu parních a jaderných elektráren předpokládá:

1. Prodloužení životnosti současných JE  na 60 let a postupné zvyšování jejich instalovaného výkonu

2. Výstavbu nových paroplynových elektráren (ČEZ 840 MW v EPC, úvaha v areálu EME, záměry dalších společností)

3. Výstavbu nových dvou bloků v JE Temelín (zde použita varianta 2 x 1 200 MWe) s  uvedením do provozu v letech 2019 a 2021

4. Další iniciativu v řešení situace musí převzít jaderná energetika a OZE

5. Zajištění potřeb paliva pro teplárenství - využití „rezervy“ v předpokládaných těžbách uhelných společností- přechod na tuhá paliva z dovozu- přechod na jinou palivovou základnu (plyn, biomasa, topné oleje)

Děkuji za pozornost.

Ing. Josef ŠtveráčekTel.: 222 312 996Mobil: 775 186 507E-mail: stvering@email.cz

www.vupek.cz