Snižování znečištění ovzduší

 

Ochrana ovzduší

Výroba elektřiny a tepla z fosilních zdrojů, stejně jako samotná těžba těchto zdrojů, je spojena s emisemi znečišťujících látek do ovzduší. Při hnědouhelné těžbě jsou emitovány prachové částice, v důsledku spalování fosilních paliv jsou produkovány především emise oxidu siřičitého, oxidů dusíku, oxidu uhelnatého a tuhých znečišťujících látek.
Z důvodu snížení množství emisí znečišťujících látek do ovzduší jsou na spalovacích zdrojích provozovaných v rámci Skupiny ČEZ instalována zařízení ke snižování emisí.
Pro snížení objemu oxidů síry je většinou využívána vysokoúčinná metoda odsiřování kouřových plynů na principu mokré vápencové vypírky, na menších zdrojích je využívána polosuchá metoda, při které jsou škodliviny ze spalin absorbovány na částicích vápenné suspenze, a částice takto vzniklého produktu jsou následně vlivem tepla kouřových plynů usušeny. K zachycení oxidů síry z fluidních topenišť dochází díky dávkování vápence do ohniště přímo ve spalovací komoře. Snižování množství emisí oxidu siřičitého je na některých spalovacích zdrojích (především fluidních kotlích) realizováno formou náhrady fosilních paliv spalováním nebo spoluspalováním biomasy.

Parametry technologií pro snížení emisí látek znečišťujících ovzduší odpovídají úrovni nejlepších dostupných technik doporučovaných Evropskou unií a umožňují ČEZ, a. s., splňovat požadavky nových právních předpisů ČR pro ochranu ovzduší.

Na podzim 2010 bylo podepsáno Prohlášení o strategické součinnosti ČEZ, a. s., a MŽP v oblasti ochrany ovzduší a klimatu. Na jaře 2011 bylo doplněno Společnou zprávou o způsobu naplňování prohlášení o strategické součinnosti. Následovala Společná zpráva o způsobu naplňování prohlášení o strategické součinnosti v roce 2013, v roce 2014v roce 2015.

 

Přehled hlavních opatření ke snížení emisí látek znečišťujících ovzduší

Prachové částice jsou zachycovány prostřednictvím elektrostatických odlučovačů nebo látkových filtrů, účinnost odloučení těchto znečišťujících látek se pohybuje na úrovni 99 %. V roce 2015 byly dokončeny ekologizační projekty ke snížení emisí oxidů dusíku prostřednictvím kombinace primárních a sekundárních opatření v elektrárnách Počerady, Mělník I a Dětmarovice. V Elektrárně Mělník I byla současně s projektem snížení emisí oxidů dusíku realizována opatření na snížení emisí tuhých znečišťujících látek. Metoda použitá v případě Elektrárny Dětmarovice byla v České republice využita poprvé.

Elektrárna DětmaroviceV roce 2015 byly dokončeny ekologizační projekty ke snížení emisí oxidů dusíku prostřednictvím kombinace primárních a sekundárních opatření v elektrárnách Počerady, Mělník I a Dětmarovice. V Elektrárně Mělník I byla současně s projektem snížení emisí oxidů dusíku realizována opatření na snížení emisí tuhých znečišťujících látek. Metoda použitá v případě Elektrárny Dětmarovice byla v České republice využita poprvé. Další úpravy spalování v Dětmarovicích snížily objem vzniklých oxidů dusíku a zbylé oxidy dusíky jsou odstraněny díky katalyzátoru. Vstřikování čpavkové vody do zadní části spalovací komory eliminuje riziko kontaminace popílku zbytky čpavku, což umožní kontinuitu ve využívání popílku jako stavebního materiálu.

 

Emisní limity podle ustanovení zákona

  Tepelný příkon Limit pro SO2 Limit pro NOx Limit pro CO Limit pro tuhé látky
Dětmarovice 2180 500 650 250 100
Hodonín 292 1200 600 250 100
Ledvice 2 596 1700 650 200 100
Ledvice 3 299 500 400 250 50
Mělník 2 632 1200 650 250 100
Mělník 3 1357 500 650 250 100
Počerady 2831 500 650 250 100
Poříčí 2 392 830 600 250 100
Prunéřov 1 1233 400 350 250 50
Prunéřov 2 2956 500 650 250 80
Tušimice 2 2342 500 600 200 80

 

Měření emisí do ovzduší z uhelných elektráren společnosti ČEZ, a. s.

Trvale je zajištěno sledování znečišťování ovzduší látkami vypouštěných do ovzduší z uhelných elektráren.

měření emisíNepřetržitě (kontinuálně) jsou měřeny čtyři základní škodliviny na které je stanoven emisní limit. Jedná se o emise oxidu siřičitého, oxidů dusíku, oxidu uhelnatého a tuhé znečišťující látky. Od roku 1996 je zajištěno i kontinuální vyhodnocování plnění emisních limitů na všech provozovaných uhelných elektrárnách. Vyhodnocují se půlhodinové, denní a roční hodnoty koncentrací škodlivin a měsíčně z měřených koncentrací se počítá množství emisí.

Výsledky z měření emisí jsou využity i ke zjišťování vlivu uhelných elektráren na znečišťění ovzduší.

V roce 2015 byly ve všech uhelných elektrárnách Skupiny ČEZ dodrženy emisní limity, byl dodržen součtový emisní strop ČEZ, a. s., a ostatní technické podmínky provozu související s ochranou ovzduší, které byly těmto zdrojům uloženy v povoleních k provozu vydaných příslušnými správními úřady. Emise uhelných elektráren jsou kontinuálně monitorovány, je sledována kvalita ovzduší v blízkosti uhelných elektráren a uhelných dolů. Údaje z imisních měření jsou součástí databáze ISKO provozované na národní úrovni Českým hydrometeorologickým ústavem. Skupina ČEZ při provozu uhelných elektráren a tepláren dlouhodobě a systematicky sleduje jejich vliv na znečištění ovzduší prostřednictvím vlastní měřicí imisní sítě. V roce 2015 bylo provozováno 11 imisních stanic situovaných v blízkosti uhelných elektráren a  tepláren, na kterých je zajišťováno měření plynných znečišťujících látek (SO2, NOX), a na 5 z těchto imisních stanic také měření suspendovaných prachových částic (PM10, PM2,5).

 

Měření imisí provozované energetickou společností ČEZ, a. s.

měření imisíMěřící stabilní síť Národního imisního monitoringu ČR, resp. imisní síť hygienických stanic, je orientována především na pokrytí oblasti lidských sídel. Účelem těchto měření je zejména zjišťování vlivu znečištěného ovzduší na zdraví lidí, a to jako souhrn vlivů všech emisních zdrojů, které se na tomto znečištění ovzduší podílejí.

Měření imisí provozované společností ČEZ, a. s., vychází z potřeb získávat informace o vlivu své činnosti na okolní prostředí. Stanice měření imisí provozované elektrárenskou společností ČEZ, a. s., jsou tedy stanice účelové a byly umístěny tak, aby umožnily měřit znečištění ovzduší způsobené uhelnými elektrárnami s minimálním ovlivněním ostatními okolními, zejména lokálními zdroji.

Výsledky z měření imisí stanic ČEZ, a. s., jsou průběžně v měsíčních intervalech předávány do celostátního Informačního systému kvality ovzduší (spravuje ČHMÚ) a dále využívány v rámci společnosti k hodnocení svého vlivu na znečištění ovzduší v oblasti svého působení.

 

Zjišťování podílu uhelných elektráren na celkovém znečištění ovzduší

Podíl jednotlivých uhelných elektráren ČEZ, a. s., na znečištění ovzduší je hodnocen pomocí matematických modelů. Výpočtové modely jsou běžně používány k simulaci předpokládaných vlivů technických opatření u zdrojů na změny v imisním zatížení i v zahraničí a v  mnoha případech jsou dokonce i vyžadovány.

Pro hodnocení podílu jednotlivého emisního zdroje na celkovém znečištění ovzduší je matematický model obvykle jedinou možností, jak takovou analýzu provést. Výpočet znečištění ovzduší má ve srovnání s měřením imisí své výhody i nedostatky.

K nedostatkům patří skutečnost, že výpočetním modelem nelze dokonale popsat podrobnosti dané konkrétním umístěním referenčního bodu v lokalitě. Rovněž popis meteorologických podmínek používaných výpočetním modelem je pouze obecný, využívající kombinaci dlouhodobých a krátkodobých informací. Tyto skutečnosti pak vedou k tomu, že vypočtené průměrné imisní koncentrace v konkrétním referenčním bodě se často liší od průměrné imisní koncentrace z měřicí stanice.

K výhodám matematického modelu patří, že vypočtená koncentrace je součtem dílčích koncentrací z jednotlivých zdrojů emisí, takže v daném referenčním bodě lze zjistit podíl jednotlivého zdroje emisí na celkovém znečištění ovzduší. Rovněž lze snadno volit rozmístění a počet referenčních bodů pro výpočet. Získání těchto informací je podstatně méně nákladné než samotné měření imisí, které může mít i problémy s kvalitou a výtěžností měření.

Při každoročním provádění výpočtů se některé výše zmíněné nedostatky výpočetního modelu mění ve výhody, neboť vzájemné porovnávání vypočtených imisních koncentrací v jednotlivých letech není zatíženo každoroční proměnlivostí meteorologických podmínek, které při větším výskytu inverzních situací mohou významně ovlivnit měřené koncentrace.

Do výpočtu znečištění ovzduší v okolí uhelných elektráren ČEZ, a. s., byly jako vstupní údaje zahrnuty tyto zdroje emisí :

  • všechny sledované zdroje REZZO 1 (zvláště velké zdroje a velké zdroje znečišťování), které jsou na celém území České republiky,
  • zdroje REZZO 2 (střední zdroje znečišťování) a REZZO 3 (lokální zdroje znečišťování), které jsou evidovány v okresech do vzdálenosti 60 km od elektráren ČEZ, a. s.

Výpočty znečištění ovzduší byly provedeny pro oxid siřičitý, oxidy dusíku a polétavý prach. Vlastní výpočet byl proveden tak, že v okolí jednotlivých elektráren ČEZ, a. s., (hodnocená oblast jako čtverec o rozměru 60 x 60 km, v jejímž středu je příslušná elektrárna) byly zvoleny referenční body výpočtu v rovnoměrné síti s hustotou 2 x 2 km. Pro těchto cca 900 referenčních bodů byly vypočteny imisní koncentrace. Z těchto údajů byly speciálními topografickými programy tvořeny isolinie stejných koncentrací, resp. stejných podílů na celkovém znečištění ovzduší, které byly převedeny do schematických map hodnocené oblasti.

Do výpočtu znečištění ovzduší oxidy dusíku nebylo zahrnuto znečišťování dopravou, které je zejména ve městech velmi výrazné.

U výpočtů imisních koncentrací polétavého prachu nebyl do hodnocení zahrnut vliv tzv. druhotné prašnosti, která vzniká při vyšších rychlostech větru vířením na zemi usazeného prachu. Vypočtené koncentrace polétavého prachu tedy zobrazují vliv emisí tuhých znečišťujících látek, který je do ovzduší vnášen zdroji, činnými právě a jen v hodnoceném období.

Objektivní stanovení podílu provozu uhelných elektráren ČEZ, a. s., na znečištění ovzduší modelovými výpočty lze provést pouze s využitím oficiálních údajů obsažených v celostátním systému „Registr emisí a zdrojů znečišťování ovzduší “ (REZZO). Mechanizmus zpracování a zpřístupnění údajů REZZO je takový, že oficiální aktuální data za každý rok jsou k dispozici vždy s více než jednoletým zpožděním.

 

Program ekologizace uhelných zdrojů v 90. letech 20. století

V letech 1992–1998 elektrárenská společnost ČEZ realizovala patrně nejrozsáhlejší a nejrychlejší ekologický a rozvojový program v Evropě, jehož cílem bylo snížit škodliviny vypouštěné do ovzduší uhelnými elektrárnami. V rámci tohoto programu v hodnotě 46 miliard korun přímých investic a cca 65 miliard investic souvisejících se podařilo oproti úrovni na počátku 90. let snížit emise SO2o 92 %, pevných částic popílku o 95 %, emise oxidů dusíku o 50 % a oxidu uhelnatého o 77 %. V uhelných elektrárnách společnosti bylo instalováno celkem 28 odsiřovacích jednotek a 7 fluidních kotlů, došlo k rekonstrukci odlučovačů popílku a modernizaci řídicích systémů elektráren. Součástí programu bylo také ukončení provozu některých nevyhovujících zdrojů.

 

Program obnovy uhelných zdrojů Skupiny ČEZ ve 21. století

komplexní obnova - Elektrárna PrunéřovPřínosem k řešení celosvětového problému s emisemi tzv. skleníkových plynů, které způsobují oteplování naší planety, je realizace programu obnovy uhelných zdrojů Skupiny ČEZ. Jeho hlavním cílem je zvýšení účinnosti nejen kotle, ale především celého bloku a tím zprostředkovaně likvidace hlavního skleníkového plynu, kysličníku uhličitého (CO2). Motivem obnovy je postupné dožívání odsířených uhelných elektráren, jejichž technologie má životnost okolo patnácti let a dlouhodobě nevyhoví požadavkům na životní prostředí. Tento typ elektráren se na instalovaném výkonu ČEZ podílí více než polovinou.

Obnova zdrojů ČEZ je kombinací výměny zastaralé technologie za moderní (tzv. retrofit), výstavby nových tepelných hnědouhelných elektráren a řízeného definitivního ukončení provozu některých technicky a morálně zastaralých bloků. V rámci Evropské unie jde o jedinečný projekt, kdy během relativně krátké doby došlo k úpravě a výměně technologií řady uhelných elektráren Skupiny ČEZ. Nikde v zemích Evropské unie nebyl dosud zaznamenán projekt přispívající ke snížení emisí škodlivých látek z výroby elektrické energie v takovém rozsahu. Jeho uskutečnění představuje celkovou investici zhruba 100 miliard korun. Rozsah realizace celého programu je dán dostupnými zásobami hnědého uhlí. Při zásadní modernizaci a instalaci nových technologií lze počítat s dobou provozu elektrárny na dalších 25 let, při výstavbě nových moderních bloků s výhledem jejich provozu na dalších 40 až 50 let.

K první komplexní obnově došlo v Elektrárně Tušimice II (4 x 200 MW). V případě Elektrárny Prunéřov II ( 5 x 210 MW) se zvolil opakovaný projekt Elektrárny Tušimice II, tj. 4 x 200 MW (s využitím stejných parametrů páry kotle i turbogenerátoru, stejných emisních limitů a stejného paliva). Původně se volilo mezi několika variantami retrofitu, různými jednotkovými výkony a stupněm modernizace. V Elektrárně Počerady uvažuje projekt využít zkušenosti z komplexní obnovy Elektrárny Tušimice II a uskutečnit retrofit tří 200MW bloků (popř. výstavbu nového 660MW bloku). Komplexní obnova bloků představuje vynaložení podstatně nižších investičních nákladů, než jaké vyžaduje výstavba bloků nových, avšak dosažení pouze dílčích zlepšení v oblasti účinnosti a ekologizace bloku a je odůvodněná v případě prodloužení provozu o cca 25 let. Retrofit zahrnuje významnou výměnu zařízení od turbín až po kotlová tělesa.

Projekt obnovy uhelných zdrojů byl zahájen v roce 2005 nezbytnou analýzou procesu změn, první opatření ke snížení CO2 se začala realizovat v roce 2006. Konkrétní výsledky těchto opatření se projevily už v průběhu období 2008–2012.

I při nejoptimističtější variantě dalšího vývoje ztratí pravděpodobně uhelné elektrárenství v závislosti na dostupnosti českého hnědého uhlí v období 2035-2050 postupně svůj dominantní význam.