EMISNÍ FAKTORY PRO JEDNOTLIVÉ TECHNOLOGIE SPALOVÁNÍ HNĚDÉHO UHLÍ V MALÝCH ZDROJÍCH
Št 24.11.2011 12:00
V rámci nedávno ukončeného dotačního programu „Zelená úsporám“ byla podporována také výměna uhelného kotle za moderní kotel na biomasu. Na pořízení nového peletového kotle bylo například možné získat 95 tisíc korun. Součástí programu byla i rozsáhlá kampaň, ve které bylo vysvětlováno, proč je nutné nahradit špatné fosilní uhlí domácím obnovitelným zdrojem. Ale žádný problém není tak černobílý, jak to většinou na první pohled vypadá.
I když bylo v rámci Programu instalováno jen několik tisíc peletových kotlů, v letošní topné sezóně se začal projevovat nedostatek dřevních pelet. Kvalitní dřevní hmota doslova mizí před očima ve velkých zdrojích v rámci podpory výroby elektřiny s OZE. Malé regionální peletárny (nejsou a ani nemohou být orientovány na export) kvůli nedostatku suroviny omezují výrobu a proto se pro pokrytí potřeb maloodběratelů peleta začala individuálně dovážet například z Polska a Ukrajiny. A vše nasvědčuje tomu, že dovoz bude masívně narůstat. Takže padá mýtus o domácích obnovitelných zdrojích.
Velký problém se znečištěným ovzduším v zimě je způsoben hlavně na venkově množstvím starých nevyhovujících zdrojů tepla. V provozu jsou statisíce starých kotlů, jejichž technologie výroby i spalování spadá do poloviny minulého století. A další desetitisíce kotlů této kategorie jsou bohužel každý rok nově prodány a zprovozněny. Většinou se jedná o regiony, které z velké části nejsou plynofikovány, a nízká kupní síla neumožňuje masivní rozšíření alternativních zdrojů, jako např. TČ. Proto budou tyto regiony i do budoucna závislé na vytápění pevnými palivy. Ale je opravdu jedinou reálnou cestou náhrada uhlí za biomasu? Pokud by měly být nahrazeny přibližně 2 mil. tun hnědého uhlí, které odhadem malé domovní kotelny ročně spálí, znamenalo by to až 3 mil. tun méně výhřevné biomasy, která ovšem není. Na masivní rozšíření alternativních paliv z cíleně pěstovaných energetických plodin v malých zdrojích prozatím neexistují vhodné technologie. Otázkou je, zda je opravdu nutné nahradit uhlí jako palivo. Zda by nebylo postačující nahradit desítky let staré technologie, kterými se uhlí v malých zdrojích spaluje, technologiemi novými, nesrovnatelně účinnějšími a „čistšími“. Pro názornost provedu srovnání moderního kotle se samočinnou dodávkou paliva (tzv. automatické kotle) s doposud nejrozšířenější technologií spalování prohořívacím způsobem (běžné litinové kotle) a technologií spalování odhořívacím způsobem (ocelové kotle s pohyblivým roštem).
Pro objektivní stanovení emisí škodlivin z jednotlivých zdrojů je nutné s dostatečnou přesností určit emisní faktory pro tyto zdroje. Tedy kolik kilogramů škodlivin daný zdroj vyprodukuje z 1 tuny spáleného uhlí. Problematika stanovení přesných emisních faktorů pro malé zdroje je dosti složitá, protože emise škodlivin jsou u těchto zdrojů vedle samotné konstrukce (technologie spalování) silně ovlivnitelné také kvalitou použitého paliva, technickým stavem kotle, nadimenzováním kotelny a v neposlední řadě také dodržováním „technologického postupu“ spalování předepsaného výrobcem. V následující tabulce jsou uvedeny emisní faktory, které vznikly kombinací emisních faktorů dle Vyhlášky 205/2009 Sb., výsledků měření několika typů kotlů (představitelů jednotlivých technologií) při certifikaci a korekcí zahrnující rozdílnost certifikačních a celoročních provozních podmínek (emise tuhých znečišťujících látek TZL, oxidu uhelnatého CO a organicky vázaného uhlíku OGC):
Pro další srovnání budu uvažovat vytápění běžného RD s průměrnou roční potřebou tepla 80 GJ, spalováno je uhlí o výhřevnosti 18 MJ/kg. U automatického kotle je brána průměrná roční provozní účinnost 80 %, u odhořívacího kotle 65 % a u prohořívacího 55 %. Již rozdíl v účinnostech naznačuje, že výměna zdroje znamená značné úspory na spotřebě paliva, tedy: automatický kotel 5,6 t/rok, odhořívací 6,8 t/rok a prohořívací 8,1 t/rok. S použitím ročních spotřeb uhlí v jednotlivých zdrojích a s využitím emisních faktorů získáme úhrnné roční emise dle následující tabulky:
Prostým srovnáním zjistíme, jaký propastný rozdíl je mezi emisemi škodlivin z nejmodernějšího automatického kotle a emisemi z nejrozšířenějšího prohořívacího kotle. Přesná evidence malých zdrojů neexistuje. Předpokládá se, že je u nás v provozu přibližně 400 tisíc domovních kotelen spalujících hnědé uhlí. „Optimistický“ odhad hovoří o tom, že více jak 60 % z nich tvoří kotelny s prohořívacími kotli (může to však být až 80 %), automatických kotlů může být v provozu 10–15 tisíc. Prostá výměna starých kotlů za kotle automatické by znamenala snížení emisí TZL o více jak 85 %, u emisí OGC dokonce až o 95 %! Problém ovšem spočívá v tom, že moderní technologie jsou podstatně dražší. Pokud lze obyčejný litinový kotel pořídit za 25 tis. korun, pak běžný „automat“ stojí mezi 60–80 tisíci korunami. Otázkou je, zda nelze změnit zaběhnutou představu o „špinavém“ uhlí. Pro malé zdroje to je a na dlouhou dobu ještě bude významné domácí palivo, bez kterého se neobejdeme. Nicméně rozumnější přerozdělení dotací, které směřují k razantní změně kvality ovzduší, by v případě podpory moderních uhelných zdrojů mělo možná větší efekt, než stávající výhradní podpora kotlů na biomasu.
Ing. Zdeněk Lyčka
LING Krnov s.r.o.