Uhlie (prehľad)

Uhlie a EÚ

Spotreba

Uhlie je pre EÚ dôležitým energetickým zdrojom; v roku 2007 spotrebovalo 27 členských štátov spoločne 455 mil. ton. Takéto množstvo pokrylo zhruba pätinu energetických potrieb (40 % energetickej spotreby EÚ-27 tvorí ropa, 24 % zemný plyn, 18 % uhlie, 13 % jadrová energia a 5 % obnoviteľné zdroje energie). Všetky krajiny Európy spoločne s Ruskom spotrebujú 15 % svetovej spotreby uhlia. Na čele sa na nachádza Severná Amerika s Čínou.

Produkcia

Podstatnú časť na pokrytie energetických potrieb tejto suroviny si členské štáty zabezpečujú z vlastných zdrojov. V EÚ najviac ťažia Poľsko a Nemecko – spoločne až 2/3 produkcie. Medzi významných uhoľných producentov sa zaraďuje aj Česká republika, Grécko, Španielsko a Veľká Británia. Časť uhlia musí EÚ dovážať – z Juhoafrickej republiky, Kolumbie a Ukrajiny.

Pomer využitia uhlia pri výrobe elektrickej energie

Uhlie je nevyhnutnou surovinou pre výrobu ocele, no takmer 90 % lignitu a 67 % uhlia v EÚ sa použije na výrobu elektrickej energie. Celkovo sa v tepelných elektrárňach v EÚ vyrobí 29 % elektriny. Rozdiely medzi členskými krajinami sú však veľké: Na jednej strane je Poľsko s podielom uhlia 90 %, na druhej strane Švédsko s 1 %.

Uhlie a SR

Výroba elektriny

Od roku 2005 sa na Slovensku uplatňuje pravidlo, že v tepelných elektrárňach sa spaľuje uhlie, ktoré sa vyťaží v rámci Slovenska. Podľa údajov Ministerstva hospodárstva a výstavby SR sa v období rokov 2005 – 2009 vyrobilo z domácich zdrojov 8,7 TWh elektriny. Ministerstvo odhaduje, že v roku 2010 sa u nás spaľovaním uhlia vyrobí 1,9 GWh elektrickej energie.

Čierne uhlie

Slovenská republika nemá zásoby čierneho uhlia. V roku 2007 sa na Slovensko doviezlo 5,3 mil. ton čierneho uhlia, 0,5 mil. ton koksu a 0,9 mil. ton lignitu. Časť dovezeného čierneho uhlia sa spotrebuje na produkciu koksu, zvyšok na výrobu tepla a prevádzku elektrárne vo Vojanoch.

Hnedé uhlie

Hnedé uhlie, ktoré sa vyťaží na Slovensku, sa na energetickej skladbe podieľa 79 %. Zohráva dôležitú úlohu z hľadiska bezpečnosti dodávok elektrickej energie. Spoločne s lignitom sú ale ložiská, ktoré sa ťažia, v poslednej fáze vyčerpania. Napriek tomu hnedé uhlie ostáva jediným neobnoviteľným zdrojom, ktorý je potrebný na zabezpečenie spoľahlivosti sústavy.

Najväčšími baňami pre ťažbu hnedého uhlia sú Hornonitrianske bane a Baňa Záhorie. Do roku 2012 sa bude ťažiť aj v Bani Dolina vo Veľkom Krtíši. Ťažba ako taká sa vykonáva všade so štátnymi dotáciami; nakoľko sa neťaží povrchovými technológiami, je proces v porovnaní s konkurenciou zo zahraničia nákladnejší.

Na území Slovenskej republiky sa nachádza 18 ložísk hnedého uhlia a lignitu, ktoré možno ťažiť: Hnedé uhlie – Nováky, Cígeľ, Handlová, Modrý Kameň, Ľuboriečka, Žihľava, Horné Strháre, Veľký Lom, Červeňany, Štúrovo; Lignit – Gbely, Kúty, Štefanov, Lakšárská Nová Ves, Beladice, Pukanec, Kosorín a Hnojné.

Legislatíva

Uznesením vlády SR č. 722/2004 bola schválená Surovinová politika Slovenskej republiky pre oblasť nerastných surovín. Dokument ustanovuje, že je v spoločenskom záujme efektívne ťažiť uhlie ako energetickú surovinu. V uznesení č. 356/2005 sa píše, že využívanie domáceho uhlia na produkciu elektriny je všeobecným hospodárskym záujmom Slovenskej republiky. Má slúžiť ako nástroj pre garantovanie bezpečnej a stabilnej prevádzky elektroenergetickej sústavy.

V januári 2010 vláda SR schválila návrh na odporúčanie Ministerstva hospodárstva o podpore výroby elektriny z domácich zdrojov uhlia. Dokument uvádza, že ťažba a produkcia elektrickej energie z uhlia je vo všeobecnom hospodárskom záujme štátu aj v rokoch 2011 – 2020. Ministerstvo argumentovalo bezpečnosťou dodávok elektriny a sociálno-ekonomickými dôvodmi v období hospodárskej krízy.

Otázky

Znečisťovanie životného prostredia

Spaľovanie uhlia patrí aj napriek stále modernejším technológiám k najväčším znečisťovateľom ovzdušia. Látky, ktoré sa spaľovaním dostávajú do atmosféry, sú predovšetkým nasledovné: emisie CO2, ortuť (Hg), oxidy dusíka (NOx) a oxidy síry (SOx). Na dôsledky týchto emisií najviac trpí Ázia. Podľa World Wildlife Fund (WWF) je tretina územia Číny zasiahnutá kyslými dažďami, ktoré spôsobuje spaľovanie uhlia v továrňach. Predpokladá sa, že emisie uhlíka v Ázii sa v nasledujúcich dvoch desaťročiach zvýšia až o 85 %.

EÚ sa aktívne snaží o znižovanie emisií uhlíka, ktoré pochádzajú z tepelných elektrární. Okrem environmentálnej legislatívy  podporuje výskum technológií „čistenia uhlia“, teda jeho efektívnejšieho spaľovania. Medzi najznámejšie technológie patria:

• Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC),
• Fluidised Bed Combustion (FBC),
• Pressurised Pulverised Coal Combustion (PPCC),
• Carbon Capture and Storage (CCS).

Technológia IGCC

Integrované splyňovanie a kombinovaný cyklus (IGCC – Integrated Gasification Combined Cycle) je technológia, ktorá je účelným spojením splyňovania palív s konvenčným paroplynovým cyklom. Výhodou je univerzálnosť v zmysle paliva, keďže môže spracovať uhlie s najnižšou kvalitou a najväčším obsahom síry.

Princíp fungovania spočíva v tom, že spracované uhlie vstúpi do splyňovača a následne reaguje s kyslíkom a parou. Vznikne surový syntézny plyn, ktorý sa po vyčistení a odsírení dostane do plynovej turbíny. Výsledným produktom je teplo, vytvorenie pary a generovanie elektrickej energie. V porovnaní s konvenčnými metódami spaľovania má IGCC výhodu v tom, že sírne a dusíkaté látky sa dajú odstrániť priamo zo syntézneho plynu. Tiež objem plynu, ktorý treba zbaviť emisií je rádovo nižší.

Technológia CCS

Technológia zachytávania a skladovania CO2(angl. carbon capture and storage – CCS) dokáže oddeliť a uskladniť oxid uhličitý od ostatných plynov vyprodukovaných v tepelných elektrárňach pri spaľovaní uhlia. Tým, že sú emisie uskladnené pod zemou, neprispievajú k otepľovaniu atmosféry.

Ropný priemysel patrí k priekopníkom tejto technológie, lebo ťažobné spoločnosti musia stláčať plyn do ložísk, aby takto vytlačili uhľovodíky bližšie k povrchu a ťažba bola menej technologicky a finančne náročná. Ak nahradí technický (zemný) plyn CO2, bude sa môcť využiť na iné priemyselné účely.

Kritici technológie vyčítajú veľkú finančnú záťaž spojenú s výskumom, ako aj potenciálne ekologické dôsledky. Týkajú sa možného unikania CO2 pozdĺž geologických zlomov. CO2 sa má skladovať pod vysokým tlakom, hrozí teda nebezpečenstvo mikro-zemetrasenia. Ekológovia poukazujú tiež na negatívnu energetickú bilanciu CCS technológie, lebo systém separácie, spracovania a transportu si vyžaduje dodatočnú energiu. Môže to znamenať zvýšenie vlastnej spotreby, ktoré sa premietne do zníženia účinnosti tej-ktorej elektrárne.

CCS technológia je stále iba vo svojich počiatkoch. Pilotná CCS elektráreň Schwarze Pumpe bola spustená do prevádzky v roku 2008 v meste Lausitz v Spolkovej republike Nemecko. Inštalovaný výkon elektrárne je 30 MW.

Do technológie CCS plánujú významne investovať najmä členské krajiny OECD. Najambicióznejší plán predstavilo Írsko, ktoré chce do roku 2020 znížiť emisie o 40 % a zdvojnásobiť rozpočet pre CCS. USA vyčlenili na projekt zachytávania uhlíka 4 mld. dolárov, pričom z priemyselných zdrojov pochádza ďalších 7 mld. finančných prostriedkov.

CCS technológiou sa, okrem iného, zaoberá aj „7. rámcový program Európskej únie“ na obdobie rokov 2007-2013. EÚ na jeseň 2009 spustila Demonštračný projekt európskej siete zachytávania a skladovania CO2 (The European Carbon Dioxide Capture and Storage Demonstration Project Network). Má pomôcť posilniť koordináciu medzi prvými využívateľmi technológie. Európska komisia v decembri 2009 predstavila 6 projektov CCS technológie, ktoré budú podporené finančnými dotáciami. Rozdelia si celkovo 1 mld. eur  z Európskeho programu pre hospodársku obnovu (EERP – European Economic Recovery Plan). Podporenými projektami sú:

• Belchatow (Poľsko),
• Compostilla (Španielsko),
• Hatfield (Veľká Británia),
• Jänschwalde (Nemecko),
• Porto Tople (Taliansko),
• Rotterdam (Holandsko).

Cieľom programu EERP je znižovať dôsledky hospodárskej krízy.

Pozície

Medzinárodná energetická agentúra (MEA) vyzvala v rámci boji proti klimatickým zmenám k väčšiemu využívaniu technológie CCS. Iniciatívy sa podľa MEA majú chopiť najmä krajiny OECD. Technológia by sa mohla uplatniť aj v rozvojových krajinách závislých na uhlí ako Čína.

„Existuje zhoda, že je potrebné, aby krajiny vo svete financovali demonštračné projekty tak, ako to robíme my v Británii. Potrebujeme technologickú spoluprácu pre budovanie know-how a kapacít“, vyhlásil bývalý britský minister pre energetiku a klimatické zmeny Ed Miliband.

Bývalý komisár pre energetiku Andris Piebalgs zdôrazňoval dôležitosť súkromných investícií do CCS: „Je však aj čas na významné investície súkromného sektora, aby sme komercializovali demonštračné projekty a technológie CCS doviedli na úroveň ekonomickej uskutočniteľnosti.“

Administratíva Baracka Obamu je z pohľadu investovaných finančných prostriedkov silným podporovateľom technológie zachytávania uhlíka. „Verím, že sa naším cieľom musí stať rozvinutie technológie zachytávania a uskladňovania uhlíka na takú úroveň, aby sa za 8 – 10 rokov mohlo začať jej plošné, dostupné uplatňovanie,“ povedal Steven Chu, americký minister energetiky.

Maciej Wozniak, hlavný energetický poradca poľského premiéra Donalda Tuska, osvetľuje dôvody Poľska pre dokončenie dvoch jadrových elektrární do roku 2025. Týmto krokom sa krajina chce odkloniť od závislosti na spaľovaní uhlia, ktorá dnes dosahuje vyše 90 %.

K téme