Spalování a spoluspalování biomasy v kondenzačních elektrárnách je technický, ekologický a ekonomický omyl

V České republice, v důsledku nesprávně stanovených příplatků za elektřinu, vyrobenou s využitím spalování dřeva a jiné spalitelné biomasy v elektrárnách, nastal po roce 2000 boom ve spoluspalování biomasy v teplárnách a v kondenzačních elektrárnách. Energetický regulační úřad (ERÚ) argumentoval v té době tím, že se biomasa pro výrobu elektřiny v kondenzačních elektrárnách pálit musí, protože v ČR není možné dosti rychle zavést účinnější způsoby využití biomasy v energetice, aby ČR měla naději splnit závazek na výrobu 8% elektřiny a 6% veškeré energie z hrubé domácí spotřeby z obnovitelných zdrojů do roku 2010. Pod tlakem varování ekologických odborníků, kteří poukazovali na kontraproduktivní účinky tak rozsáhlého spalování biomasy v elektrárnách, ERÚ tyto nesprávně stanovené ceny opravil, a spoluspalování biomasy se v ČR podstatně omezilo. Odborníci proti spoluspalování namítali, že při tehdejších vysokých příplatcích by elektrárny byly schopny spálit veškerou spalitelnou biomasu v ČR, ať by její transport a úpravy před spalováním stály cokoli, a dále poukazovali na vysoké nebezpečí různých podvodů při vykazování výroby elektřiny z biomasy při takových příplatcích.

V současné době se v České republice znovu objevují projekty na spalování biomasy v nových elektrárnách, především v elektrárnách menšího výkonu a s účinností pouhých cca 25%, které by vystačily se spalitelnou biomasou z bližšího okolí, nejvýše z okruhu několika desítek kilometrů kolem nové vybudované elektrárny, aby bylo možné dopravovat k elektrárně biomasu v její původní, neupravené formě (například slámu v obřích balících ), a také ji v té formě skladovat a podávat ke spalování v kotlích. Připravuje se ale i výstavba a nebo rekonstrukce několika středně velkých kondenzačních elektrárenských bloků s účinností nejvýše 35 %, které mají spalovat biomasu ve formě vysoce kvalitního paliva (například kvalitní dřevní štěpku, kvalitní odpad z dřevařské výroby, a dokonce i pelety ze slámy), které by bylo s mnohem vyšším ekologickým a ekonomickým efektem vhodné využít na jiné účely nebo s vyšší účinností, a na jehož výrobu, úpravu a dopravu se vynaloží podstatná část z té energie, která se pak z něho v kondenzační elektrárně získá. A opět je vše způsobeno ještě i dnes špatně nastavenými příplatky za elektřinu, vyrobenou spalováním a spoluspalováním biomasy v elektrárnách, a špatně stanovenými dalšími pravidly, které určují podmínky pro získání takových příplatků. Takže ještě i dnes se v důsledku špatně nastavených pravidel může v České republice vyplácet využívat biomasu pro výrobu energie způsobem mnohem méně hospodárným a mnohem méně ekologickým, než jak by se mohla využívat v optimálním případě, pokud by chybně vytvořená umělá pravidla nehospodárným způsobům nenahrávala.

Proč vlastně je spalování a spoluspalování biomasy při výrobě elektřiny v kondenzačních elektrárnách nesprávné? Vždyť moderní kondenzační elektrárny jsou špičková technická díla, která s maximální možnou energetickou účinností, s nízkými emisemi škodlivin, a s vysokou finanční efektivností vyrábí z obvykle nekvalitního uhlí elektřinu, a jsou schopny i spolehlivého pološpičkovacího provozu, protože většinou také musí v té které elektrizační soustavě soustavě, měnit svůj okamžitý elektrický výkon podle požadavků momentálního odběru.

Důvod nevhodnosti spalování a spoluspalování biomasy v kondenzačních elektrárnách, a nesprávnost finančního zvýhodnění tzv. zelené elektřiny z kondenzačních elektráren, v současném kontextu světové i české energetiky, je právě v tom, že uhelné kondenzační elektrárny byly vyvinuty k nejvyšší možné technicko-ekonomické dokonalosti pro spolehlivou samostatnou výrobu samotné elektřiny z fosilních paliv v podmínkách, kdy na množství spotřeby fosilního paliva, spotřebovaného za určitý čas, tolik nezáleželo. Hlavní požadavek na levnou a spolehlivou výrobu elektřiny je u kondenzačních elektráren splňován především tím, že spalují co nejlevnější palivo (tedy většinou nekvalitní uhlí co nejblíže u jeho naleziště a nebo u levné dopravní cesty), že mají co největší jednotkový elektrický výkon jak jednotlivých bloků, tak celé elektrárny (s velikostí se u elektráren zvyšuje účinnost a obvykle i spolehlivost, klesají měrné investiční a provozní náklady), a nevyužívají odpadní teplo z procesu výroby elektřiny (nejsou tedy závislé na spotřebě tohoto tepla, a jejich elektrický výkon je co nejvyšší).

Ale tím současně je technicky limitována účinnost výroby elektřiny u kondenzačních elektráren v současné době asi na 40% (Tedy ze 100% tepelné energie, která je obsažena v uhlí na vstupu do kotle elektrárny, se jen 40% přemění na elektrickou energii na výstupu elektrického generátoru, a ostatních 60% z této energie uteče prostřednictvím oteplené chladící vody a horkých spalin do okolí elektrárny. Proč tomu tak je, a že u všech tepelných energetických strojů a zařízení, které mění tepelnou energii na mechanickou nebo elektrickou a jinou, – u parních strojů, parních a plynových turbín, pístových spalovacích motorů, tepelných elektráren včetně atomových, je jejich účinnost omezena teplotami, které jsou schopny snášet konstrukční materiály jejich důležitých, tepelně namáhaných částí, to lidé vědí už po mnoho generací, a je ověřeno zkušenostmi, že v důsledku stálého výzkumu a vývoje se tato účinnost zvyšuje u nových a modernizovaných zařízení jen o desetiny procent ročně, a že není reálné očekávat žádné větší zlepšení. A v českých současných, i v připravovaných nových, nebo v rekonstruovaných elektrárnách, je účinnost výroby elektřiny ještě nižší, v rozmezí pouhých 25 až 35 %!

Množství spalitelných obnovitelných paliv je ale omezené. Za jeden rok se v přírodě vytvoří jen určité množství, a je tedy v zájmu samotného principu té „obnovitelné energetiky“, aby se těmito omezenými zdroji každý rok vystačilo. Jejich využívání s účinností výše uvedených 40% a nebo i jen 25% a někdy i méně, je naprostý omyl. Dávno existují a využívají se způsoby, jak energii, uloženou v obnovitelných palivech, využít s účinností mnohem vyšší - 70, 80 i 85 %. Jedná se především o teplárenské technologie, tedy o kombinovanou výrobu elektřiny a tepla z biomasy současně, ale také o nové koncepce společného využívání ušlechtilých fosilních paliv a biopaliv, kdy se fosilní palivo jednoduše a s vynaložením malých investic nahradí při výrobě tepla biomasou, a takto ušetřené fosilní palivo se pak využije obvyklým způsobem pro vysoce účinnou teplárenskou výrobu elektřiny. Navíc obvykle takové účinnější způsoby využívání obnovitelných zdrojů mají i další vedlejší vhodné účinky. Protože se obvykle jedná o technologie, které je výhodné napojit přímo na místní energetickou, zemědělskou nebo průmyslovou infrastrukturu, tedy postavit je přímo v místě zdroje biopaliva, v místě odběru tepla a elektřiny, a s využitím dodávek a služeb místních dodavatelů, nese sebou využití takových technologií zvýšení ekonomické aktivity ve venkovských a maloměstských oblastech, zvýšení zaměstnanosti, zvýšení možností uplatnění místní zemědělské a lesnické produkce v energetice, zlepšení péče o krajinu, atd., atd. A vždy poklesne i závislost na fosilních palivech, protože i v případech jejich další spotřeby pro výrobu elektřiny, jsou fosilní paliva pro důležitou výrobu tepla v konkrétním místě nahražena biomasou. Konkrétní příklady takových účinných technologií pro využití obnovitelných zdrojů energie jsou v podrobnějším autorově dokumentu. A jde o technologie celosvětově široce využívané, vyzkoušené, mnohé z nich jsou i předmětem finančních podpor ze strany EU.

Tedy: je nutné především podporovat takové možnosti využití obnovitelných zdrojů energie, které mají co nejvyšší účinnost, aby se tak z omezených obnovitelných zdrojů pokryla co největší část spotřeby konečné energie, a aby pro pokrytí toho zbytku spotřeby energie, na který už obnovitelné zdroje opravdu nestačí, bylo těch fosilních zdrojů potřeba co nejméně. Nehospodárné spalování biomasy v elektrárnách v ČR je zbytečné a chybné!

Tweet

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu