Přežijí uhelné elektrárny rok 2025?

Uhelné elektrárny Počerady a Chvaletice chce Skupina Sev.en odstavit zjara 2025 a současně ukončit provoz dvou hnědouhelných lomů Vršany a ČSA. Je toto vyjádření jen pověstným pokusným balónkem a apelem na vládu? Má být pro ni výzvou, aby představila konkrétní plán řízeného odchodu od uhlí, který bude řešit ekonomickou rentabilitu konvenční výroby elektřiny, než budou k dispozici dostatečné kapacity obnovitelných zdrojů? Nebo jde o prosté konstatování faktu a záhy se budou zavírat i další uhelné elektrárny?

Jednotlivé uhelné elektrárny měly být podle státní energetické koncepce nahrazovány jinými zdroji a vyřazovány z provozu postupně až do roku 2033. Hlavní důvody celoevropské dekarbonizace jsou přitom ekologické. Nyní se zdá, že tento proces urychlí transformace energetiky a její ekonomické dopady. Cena základního ročního produktu nákupu elektřiny na velkoobchodním trhu CAL25 se v únoru dostala pod úroveň 80 € (2 029 Kč) za megawatthodinu (MWh).

Výroba 1 MWh elektřiny v uhelné elektrárně přitom znamená emise v objemu 0,8 až 1 tuny oxidu uhličitého (CO2) a je na ni tedy třeba přibližně jedna emisní povolenka. Ta opravňuje znečišťovatele vypustit do ovzduší právě jednu tunu CO2 nebo její ekvivalent jiné škodliviny. Cena emisní povolenky se aktuálně pohybuje kolem 60 € (1 522 Kč), ale vloni se dostala i nad 100 € (2 536 Kč). Provozní náklady elektrárny včetně uhlí představují dalších přibližně 20 € (507 Kč) na MWh a je tedy zřejmé, že nevzniká prakticky žádný zisk.

Cena elektřiny byla v předchozích kvartálech výrazně vyšší a uhelné elektrárny, stejně jako ty ostatní, obvykle prodávají svou produkci v předstihu, ale je zřejmé, že nyní rychle ztrácejí konkurenceschopnost. Relativně nízká cena elektřiny a případně i tepla z uhlí přitom ještě donedávna i přes nespornou ekologickou zátěž, kterou jejich provoz přináší, byla jedním z argumentů, proč uhelné elektrárny i nadále zachovat. Jejich důležitou rolí je rovněž poskytování podpůrné služby pro přenosovou soustavu, čímž se podílejí na celkové stabilizaci sítě. Situace se ale změnila, mimo jiné i v souvislosti s masivním dovozem plynu a poklesem spotřeby elektřiny.

Uhelné elektrárny patří do skupiny tepelných elektráren. Jejich účinnost se v závislosti na dané technologii a použitém palivu pohybuje v rozsahu 32 procent u starších typů až po 42,5 procenta u těch nejmodernějších.

Uhelné elektrárny chemickou energii vázanou v palivu jeho spalováním mění na tepelnou, která se s využitím turbíny následně transformuje na mechanickou, aby z ní pomocí generátoru mohla vzniknout elektrická energie. Přebytečné teplo se využívá k vytápění, případně k ohřevu užitkové vody, čímž se zvyšuje efektivita elektrárny.

Obvyklé uspořádání uhelné elektrárny je do takzvaných výrobních bloků, přičemž nejběžnější jsou bloky o výkonu 200 MW, objevují se ale menší a výjimečně i větší. Každý výrobní blok představuje nezávislou jednotku vytvořenou z několika účinně propojených zařízení. Kotel spaluje uhelný prach, vniklé teplo ohřívá vodu vedenou potrubím ve vnitřních stěnách kotle a mění ji na páru o běžné teplotě 530 až 550 °C.

Pára proudí do turbíny a roztáčí její lopatky až do rychlosti 3 000 otáček za minutu, a protože je turbína společnou hřídelí pevně spojena s generátorem, roztočí se i on, takže elektromagnetickou indukcí vzniká elektrické napětí a proud. Z turbíny pára pokračuje do kondenzátoru, kde zkondenzuje znovu na vodu a směřuje zpět do kotle a celý cyklus se opakuje. Část páry může být s pomocí horkovodů a parovodů vyvedena mimo areál uhelné elektrárny k ohřevu vody či k vytápění dalších objektů.

Pro několik bloků elektrárny slouží společné provozy, jako je zauhlování sestávající ze zásobníku paliva, odkud se uhlí pásovým dopravníkem dostává do mlýna, kde se suší a mele na jemný uhelný prach, který proud vzduchu vhání do kotlů jednotlivých výrobních bloků. Vodní hospodářství představuje přivaděče, čerpadla a chemickou úpravnu vody obvykle z povrchového nebo podzemního zdroje. Společné jsou také chladicí věže na ochlazování páry, komíny, pomocná zařízení k zachytávání popílku a technologie pro odsíření.

Spotřebu paliva a množství spalin každé uhelné elektrárny do značné míry ovlivňuje druh uhlí a jeho výhřevnost. Vysoce kvalitní černé uhlí dosahuje výhřevnosti až 25 MJ/kg, u hnědého uhlí se pohybuje kolem 9 MJ/kg. Průměrná uhelná elektrárna na výrobu každé MWh elektřiny spálí asi 1 tunu uhlí a objem spalin představuje až 1 milion m3/h na jeden blok s výkonem 200 MW.

Výše zmíněná Elektrárna Počerady funguje od roku 1970, stojí v katastru obce Volevčice v Ústeckém kraji, prošla sérií modernizací, její instalovaný výkon je 1 000 MW a roční výroba přibližně 6 terawatthodin (TWh). Uhlím ji zásobuje blízký lom Vršany a v roce 2007 činila spotřeba uhlí kolem 6,2 milionů tun. Elektrárna Chvaletice byla postavena v letech 1973-1979 v Polabí nedaleko Chvaletic asi 20 kilometrů od Pardubic, i ona má za sebou ekologické investice, její instalovaný výkon činí 820 MW a roční produkce elektřiny kolem 3,5 TWh při spotřebě přibližně 3,7 milionu tun uhlí.