Pražská teplárenská soustava: stabilní dodávka tepla v nestabilním světě

Nedávné přerušení dodávek zemního plynu z Ruska Evropu zaskočilo. I když se politici snaží tuto situaci nedramatizovat, ukazuje se, že nadešla doba, kdy je nutno vážně se zamyslet nad energetickou situací a začít hledat řešení. Hrozby, které se objevují v podobě nestability importu zemního plynu, je nutno brát se vší vážností. Závislost na jediném zdroji primární energie bude představovat pro každý stát vysoké riziko. ČR je na tom v porovnání s jinými evropskými státy trochu lépe. Máme zatím zásoby hnědého uhlí (doba jejich vyčerpání závisí na prolomení územních ekologických limitů), menší zásoby černého uhlí a jadernou energii. Větrná a solární energie nebo energie z biomasy jsou zajímavým doplňkem. Z hlediska potřeb naší republiky ovšem naprosto zanedbatelným. V minulých letech tolik propagovaný zemní plyn dovážíme. Naprostou většinu právě z Ruska. MŮŽE SE STÁT, ŽE ZEMNÍ PLYN NEBUDE? Spoléhání na skutečnost, že Rusko potřebuje devizy a proto dodávky do Evropy nezastaví, je krátkozraké. O ruský plyn má velký zájem Čína a vybudováním plynovodů do toho regionu získá Rusko možnost si odběratele vybírat – třeba i na základě politických kritérií. ČR je ruskou stranou stále považována za oblast zájmu. Takže politický tlak může nepříjemně růst. Navíc je dnes Rusko dynamicky rostoucí ekonomikou se stoupající vlastní potřebou energií. Dodávky tak budou vždy přednostně směřovat na ruský trh, především v okamžiku nejvyšších špiček spotřeby, tedy v zimních měsících. Nestabilita dodávek se může v budoucnu zvyšovat a stoupat bude i cena plynu. Problém se zajištěním dodávek tepla jako jedné z hlavních lidských potřeb je tedy blíž, než se ještě před pár lety čekalo. Zvláště palčivý je tento problém ve velkých městských aglomeracích, kde obyvatelé jsou většinou napojeni na zdroj tepla, který spaluje jediný druh paliva a chybí možnost operativní změny. Bohužel: ve většině případů jde právě o problematický zemní plyn. Dnes je vytápění velkých českých a moravských městských aglomerací extrémně závislé na plynu. Často i tam, kde existují velké soustavy CZT, je hlavním palivem plyn. V některých případech nahradil původní kogenerační zdroje na uhlí. Lokální kotelny v objektech jsou již téměř všechny plynofikované. V rámci podpory snižování emisí byla v 90. letech dotována přeměna domovních kotelen na tuhá paliva na kotelny plynové, nebo rekonstrukce objektů na přímé vytápění plynem či elektřinou. Centrální dodávka tepla byla z této podpory (z hlediska ekologického i ekonomického naprosto nelogicky) vynechána. Přitom není v zásadě rozdíl mezi emisemi z domovní plynové kotelny a centrální plynové výtopny. Velká výtopna má výhodu ve vysokých komínech, které zaručují větší rozptyl spalin, a tím ovlivňují méně ovzduší přímo ve vytápěné lokalitě. Velké zdroje jsou také pružnější ve změně používaného paliva. Zcela evidentní je to u vícepalivových soustav. Právě tady lze relativně pružně nahradit z nějakého důvodu nedostatkové či drahé palivo palivem alternativním. Ale i v případě, že je centrální zdroj tepla postaven na jediné palivo, je vcelku jednoduché a rychlé upravit jeho stávající zařízení, či vybudovat nový kotel na jiné palivo. Naproti tomu změna lokálního vytápění stovek či tisíců jednotlivých objektů je značně komplikovaná. Náhrada domovní plynové kotelny jiným zdrojem (kupř. uhlím) je prakticky nemožná. Není kam umístit potřebný objem paliva a komíny používané pro současné plynové kotle jsou pro tuhá paliva nevyhovující. Náhrada plynových přímotopů či bytových kotlů je pak prakticky nerealizovatelná bez zásadní rekonstrukce objektu. Centrální zásobování teplem z rozsáhlých soustav je tak zárukou větší bezpečnosti dodávky. Nejlepším příkladem zásobování velkého města tepelnou energií, který dokazuje vysoce efektivní využití primárních zdrojů energie i různorodou palivovou základnu, je PRAŽSKÁ TEPLÁRENSKÁ SOUSTAVA (PTS) Myšlenka zásobovat metropoli teplem z vhodného zdroje v blízkosti města vznikla už v 70. letech. K rozvoji zásobování teplem z velkých zdrojů tehdy docházelo v celém světě. Stavěly se mnohakilometrové napáječe a byly využívány veškeré výhody společné výroby tepla a elektřiny v rámci kogenerace. První záměr byl postavit severně od Prahy jadernou výtopnu. Po provedení řady potřebných studií a ekonomických hodnocení však bylo rozhodnuto zásobovat pravobřežní část Prahy teplem ze 40 km vzdálené Elektrárny Mělník. Ta se ukázala jako nejvhodnější zdroj. Vznikl projekt, který využívá všech výhod kogenerační výroby z domácího energetického uhlí. Zároveň se zásadně zlepšily ekonomické parametry výroby, podstatně poklesl vliv na životní prostředí města a zároveň se započalo s efektivnější likvidací odpadů a exhalací v Elektrárně Mělník při dodržení přísných emisních předpisů. PROJEKT ZTMP Základ této teplárenské soustavy byl položen již v říjnu 1995, kdy a.s. Energotrans (ET), dceřiná společnost Pražské teplárenské a.s. (PT), uvedla do provozu projekt Zásobování hlavního města Prahy teplem z Elektrárny Mělník (ZTMP). Ten spojil Elektrárnu Mělník I se stávajícími zdroji Pražské teplárenské – Teplárnou Malešice, Výtopnou Třeboradice, Teplárnou Michle a s několika menšími výtopnami na pravém břehu Vltavy. Projekt ZTMP byl rozdělen do 5 vzájemně navazujících staveb, které propojily Elektrárnu Mělník I s Teplárnou Malešice potrubím dimenze 2 x DN 1200 až 700. Celková délka trasy činí 52,4 km. Hlavním principem projektu byla přestavba Elektrárny Mělník I z klasické kondenzační elektrárny na teplárnu - tedy společnou výrobu tepla a elektřiny. V rámci této stavby proběhla rekonstrukce stávajících kondenzačních 55MW turbín na 2 protitlaké a 2 odběrové. 2 kondenzační zůstaly. Dnes je tak k dispozici 352 MW elektrického a 700 MW tepelného výkonu. Byla rovněž postavena nová výměníková a čerpací stanice, která zabezpečuje cirkulaci topné vody. K dalším úpravám došlo i v Třeboradicích a Malešicích – především osazením skupin oběhových čerpadel pro zajištění cirkulace vody. V roce 1998 byla zahájena výstavba další fáze tepelného napáječe – prodloužení na Jižní Město a dál. Tato etapa byla rozdělena na 2 soubory – I. soubor Zásobování teplem Jižního Města (ZTJM) a II. soubor Zásobování teplem Krče, Novodvorské a Modřan (ZTMO). Projekt, jehož náklady činily více než 2 mld. Kč, umožnil odstavit cca 40 lokálních plynových kotelen i výtopny Modřany. To významně snížilo emise v uvedených oblastech. Zároveň však přepojení na teplo z Mělníka znamenalo pro obyvatele těchto sídlišť i příznivější vývoj cen tepelné energie. Ani tím rozšiřování Pražské teplárenské soustavy neskončilo. Na přelomu roku 2002/2003 byl připojen první mimopražský odběratel - město Neratovice, a to napáječem o délce 2,9 km a průměru DN 350. Díky němu dnes proudí teplo z Mělníka i do neratovických radiátorů. Pražská teplárenská soustava pomohla také odstranit následky povodní: v roce 2003/2004 byl na soustavu přepojen povodní poškozený zdroj Výtopna Invalidovna. Tepelný napáječ o délce 5 km a průměru DN 250 až DN 25 stál zhruba 90 mil. Kč. Také v roce 2005 se podařilo zrealizovat významnou investiční akci, která výrazně snížila emise (zejména NOx) a přispěla k zlepšení ovzduší ve východní části Prahy. Jde o projekt přepojení Horních Počernic na Pražskou teplárenskou soustavu. Umožnil odstavit 2 stávající kotelny spalující zemní plyn a nahradit je předávacími stanicemi. Do nich dodáváme čisté teplo přivedené z Elektrárny Mělník I. Investiční náklady 57,7 mil. Kč umožnily významné snížení ceny tepla obyvatelům Horních Počernic. Přechodem z vytápění plynem na PTS ušetří průměrná domácnost na topení cca 4000 Kč ročně. V blízké budoucnosti se plánuje propojení dalších plynových kotelen v oblasti Petrovice, Měcholupy, Lhotka a Libuš, a také přechod na levý břeh Vltavy - do oblasti Holešovic. VÍCEPALIVOVÁ ZÁKLADNA Výhodou této soustavy je z dnešního pohledu kromě nezpochybnitelných ekologických přínosů a levného tepla především vícepalivová základna. V Elektrárně Mělník I, která je základním zdrojem, se spaluje české hnědé uhlí. V Teplárně Malešice jsou k dispozici kotle spalující černé uhlí a plyn. Teplárna Michle spaluje plyn a mazut, Teplárna Třeboradice a Výtopna Krč spalují zemní plyn. Kromě toho do soustavy dodává teplo městská Spalovna Vysočany, která spaluje komunální odpad. Toto složení zdrojů zaručuje, že při výpadku jakéhokoliv druhu paliva nedojde k přerušení dodávek tepla pro obyvatele, kteří jsou na tuto jedinečnou soustavu napojeni. Pražská teplárenská samozřejmě myslí již dnes na budoucnost a hledá způsoby jak dále diverzifikovat svou palivovou základnu a přitom snižovat dopad výroby tepla a elektřiny na životní prostředí. Zkoumá i možnosti využití biomasy pro výrobu tepla, spolupracuje na přípravě využití skládkového plynu a malých kogeneračních jednotek v Praze atd. PTS dneska zásobuje více než třetinu obyvatel Prahy a svou dimenzí a celkovou délkou okolo 80 km je to jedna z největších teplárenských soustav v Evropě. Umožňuje udržet příznivé ceny tepla díky využití českého uhlí. S rezervou splňuje všechny ekologické požadavky. Zvláště nyní, kdy stoupá cena plynu a především nejistota spolehlivosti jeho dodávek, se toto řešení ukazuje jako velmi výhodné pro městské aglomerace. Na závěr bych rád uvedl jedno oblíbené rčení: „Štěstí přeje připraveným“. A být připravený v dnešní době znamená provozovat vícepalivové zdroje tepla. Ing. Jiří Špitálník, CSc., zastupující generální ředitel Pražská teplárenská a.s.