Dekarbonizace teplárenství: jak v Česku vyrobit dost nízkoemisního tepla pro dálkové vytápění?

Dálkové vytápění hraje v dodávkách tepla v současném Česku významnou roli. Zároveň je s ním spojeno velké množství emisí skleníkových plynů. Tento text ukazuje možnosti, jak sektor teplárenství dekarbonizovat a proč je tato transformace důležitá.

Jaký je současný stav teplárenství v Česku

Tato kapitola popisuje současnou situaci českého teplárenství. Následující kapitoly na ni pak navazují úvahami o možnostech dalšího vývoje.

Co je to dálkové vytápění a jak funguje

Většina lidí má praktické zkušenosti s různými způsoby lokálního vytápění domů či bytů – od krbů nebo starých kamen na uhlí přes kotle na dřevo či pelety až po moderní plynové kotle nebo tepelná čerpadla. Takto se pomocí paliva či elektřiny vyrábí teplo přímo v nemovitosti (podle momentální potřeby). Tímto teplem se obvykle ohřívá voda, která pak koluje v topném systému a pomocí radiátorů vytápí jednotlivé místnosti.

Naopak při dálkovém vytápění se teplo vyrábí centrálně pro mnoho domů najednou – spalováním uhlí, zemního plynu, biomasy nebo odpadu. V teplárenství se teplo často vyrábí společně s elektřinou v tzv. kogeneraci, neboť je to výrazně energeticky efektivnější než vyrábět obojí odděleně. Velmi zjednodušeně se dá říct, že teplo je vedlejší produkt při výrobě elektřiny. Co v běžné tepelné elektrárně uniká chladicí věží jako odpadní teplo, to se v teplárně zužitkuje a prodá jako další hodnotný produkt. Někde se ale vyrábí pouze dálkové teplo – takovému zařízení se říká výtopna.

Centrálně vyrobené teplo se tepelně izolovaným potrubím rozvádí po městě, zpravidla opět ve formě horké vody. V každé budově připojené k dané soustavě jsou tepelné výměníky, kde se horkou vodou z teplárny ohřívá voda, kterou pak využívá oddělený topný systém sloužící k vytápění budovy. Zpět do teplárny se pak druhou sadou potrubí vrací chladnější, tzv. vratná voda. (Zjednodušeně by se to dalo přirovnat k cévnímu systému v lidském těle – podobně jako se tepnami rozvádí po těle okysličená krev a odkysličená se následně žílami vrací k srdci, tak se v systémech centrálního tepla rozvádí jednou sadou potrubí horká voda po městě a druhou sadou se pak ochlazená voda z výměníků vrací do teplárny.)¹

Takových soustav dálkového vytápění je v Česku několik stovek, přičemž těch opravdu velkých (se spotřebou tepla nad 1 PJ) jsou u nás zhruba dvě desítky. Na rozdíl od elektrizační soustavy, která je v celé zemi propojená, tyto teplárenské soustavy navzájem propojené nejsou, neboť teplo má jiné vlastnosti než elektřina a rozvádět jej na vzdálenost několika set kilometrů se nevyplatí. Ztráty by byly příliš vysoké.

Velkou soustavu dálkového vytápění lze ukázat na příkladu rozvodné soustavy Pražské teplárenské (viz schematická mapa níže). Ta je zároveň specifická v tom, že má hlavní zdroj tepla mimořádně daleko od většiny spotřeby – až v Mělníku (napaječ do Prahy je dlouhý cca 35 km). U většiny tepláren je to jiné a zdroje tepla se nacházejí přímo ve městě nebo někde poblíž.

Kromě rezidenčních a administrativních budov zásobují teplárny často i průmyslové podniky. Zde může teplo sloužit pro samotné výrobní procesy – např. zahřívání, tavení nebo sušení. Některé průmyslové procesy však vyžadují vysoké teploty a teplo je pak nutné dodávat ve formě stlačené, velmi horké páry (o teplotách 200–500 °C).

(Samostatným tématem je dálkové chlazení, které dnes v Česku téměř neexistuje a tento text se jím nezabývá. Z důvodu oteplujícího se klimatu však bude chlazení budov postupně nabývat na důležitosti, což se týká i soustav potřebných pro dálkové zásobování chladem.)²

Jak vysoký je podíl dálkového tepla v Česku

Teplárenství má v Česku významnou roli.³ Podle evropského srovnání z roku 2017 zásobovalo dálkové teplo v Česku asi 40 % domácností. To je vyšší podíl než ve velké většině zemí EU, včetně zemí západní Evropy s podobným klimatem (jako je například Německo či Rakousko).

Celkově se ve formě dálkového tepla v roce 2023 v Česku spotřebovalo asi 120 PJ energie. (Pro srovnání: v lokálním vytápění je to výrazně více – ve stejném roce to bylo cca 280 PJ tepla.⁴)

Z čeho se dnes dálkové teplo v Česku vyrábí

Naprostá většina dálkového tepla se dnes v Česku vyrábí spalováním paliv, z velké části fosilních (uhlí a zemního plynu). Třetím nejvýznamnějším zdrojem dálkového tepla je biomasa. Až s velkým odstupem následuje využití odpadního tepla v průmyslu a spalování zbytkového odpadu.

Při výrobě tepla z fosilních paliv vznikají emise skleníkových plynů (významné jsou zejména při spalování uhlí). Pro snížení emisí v teplárenství je tedy nutné fosilní část výroby nahradit. To kromě redukce emisí značně sníží také znečištění vzduchu v okolí dnešních uhelných tepláren.

Proč je dálkové teplo důležitou součástí dekarbonizace

Nebylo by snazší místo dekarbonizace tepláren přejít na lokální vytápění budov a to dekarbonizovat? Zde jsou tři hlavní důvody, proč tomu tak není a proč je strategické v rámci dekarbonizace celého hospodářství významnou část teplárenství v Česku udržet (a teplárny postupně dekarbonizovat):

• Teplárny mohou pomocí stávající infrastruktury dekarbonizovat mnoho budov najednou
• Teplárny mohou vyrábět teplo více způsoby, a často i účinněji
• Teplárny mohou pomáhat vyrovnávat elektrickou síť

Teplárny mohou pomocí stávající infrastruktury dekarbonizovat mnoho budov najednou

Teplárny s rozsáhlými sítěmi rozvodů a mnoha zákazníky v Česku už existují. Postupné snižování emisí díky dekarbonizaci zdroje centrálního tepla je tak organizačně výrazně snazší – jednotliví odběratelé se většinou nemusejí o nic starat a nic zařizovat.⁵ Navíc pro stát či město není jednoduché zařídit, aby jednotlivé domácnosti v případě rozpadu větší teplárenské soustavy své vytápění skutečně dekarbonizovaly.⁶

Teplárny mohou vyrábět teplo více způsoby, a často i účinněji

Dálkové vytápění může být účinnější než individuální vytápění – a to i v případě, že se započítají ztráty v rozvodech tepla. Ve srovnání s lokálním vytápěním v něm totiž lze využít širší škálu technologií a zdrojů tepla:

• Velká tepelná čerpadla v dálkovém vytápění mají k dispozici mnohem více různých zdrojů tepla se stabilní teplotou během roku (odpadní teplo, teplo z čistíren odpadních vod, z řek, geotermálních vrtů apod.), díky čemuž mohou tyto zdroje lépe využívat (navíc s vyšší průměrnou účinností).
• Kromě toho je v teplárnách možné spalovat širší škálu paliv (mimo zemní plyn a biometan to mohou být i různé formy biomasy, zbytkový odpad a v budoucnu možná také nízkoemisní vodík).

Účinnost tepláren řeší evropská legislativa.⁷ Ta zároveň u nově postavených budov motivuje k připojení těchto budov na účinné soustavy dálkového tepla.

Teplárny mohou pomáhat vyrovnávat elektrickou síť

Systémy dálkového tepla také umožňují lépe vyrovnávat výkyvy ve výrobě a spotřebě elektřiny – díky kombinované výrobě elektřiny a tepla i díky možnosti teplo akumulovat:

• při přebytku elektřiny mohou teplárny zvýšit spotřebu elektrokotlů a část přebytečné elektřiny akumulovat ve formě tepla,
• při nedostatku elektřiny mohou teplárny vyrábět teplo z paliv a současně s tím dodávat i elektřinu.

Z těchto důvodů mnoho evropských zemí plánuje své soustavy dálkového vytápění významně rozšiřovat.⁸ V Česku je situace jiná – hlavním tématem je spíše to, jak současný vysoký podíl dálkového vytápění udržet (jde tedy více o modernizaci stávajících soustav než o stavbu nových).

Jak dekarbonizovat české teplárenství

Při hledání odpovědi na tuto otázku je užitečné rozlišovat:

• co lze realizovat v nejbližších letech, tedy přibližně do roku 2030
• jaké jsou možnosti další dekarbonizace do roku 2050

V nejbližších letech bude uhlí kvůli ekonomickým tlakům ⁹ postupně nahrazováno zemním plynem a jinými palivy. Úkolem na následující dvě dekády pak bude další transformace – aby se Česko co nejvíce dokázalo obejít i bez těchto paliv.

Do roku 2030: přechod z uhlí na zemní plyn a další paliva

Dnes se v Česku ve velkém plánuje a realizuje odklon od uhlí (a přechod převážně k zemnímu plynu). Vedle ekonomických důvodů ⁹ to má i další velmi pragmatický důvod: v rámci stávajících těžebních limitů postupně dochází uhlí pro teplárenství. Očekává se, že odklon od uhlí bude okolo roku 2030 z velké části dokončen.

Kromě moderních plynových kogeneračních zdrojů je v Česku v plánu také výstavba nových teplárenských zdrojů na biomasu a nových spaloven odpadu.¹⁰ Teplárny Brno rovněž plánují okolo roku 2030 zprovoznit 42 km dlouhý horkovod z Dukovan. Po zkušenostech z plynové krize v letech 2021–2022 se dnes každá teplárna snaží své zdroje tepla aspoň zčásti diverzifikovat. I přes tyto plány lze očekávat, že po odklonu od uhlí bude v Česku mezi lety 2030–2035 hlavním palivem na výrobu dálkového tepla zemní plyn.

Kromě toho se budou i v tomto krátkodobém horizontu už pravděpodobně objevovat první příklady využití moderních technologií založených na elektřině, které blíže popisuje další část textu, věnovaná období 2030–2050. V nejbližších letech půjde hlavně o elektrokotle, jež mohou sloužit ke stabilizaci sítě při přebytku elektřiny. Na rozdíl od často mediálně diskutovaných mařičů dokážou elektrokotle v teplárnách využít nadbytečnou energii ve formě tepla a toto teplo následně dodat zákazníkům. K využití tepla mohou sloužit i menší akumulační zásobníky (zjednodušeně řečeno velké „termosky“), které umožní tuto nárazově dostupnou energii uložit a využít později. Kromě toho by se v nejbližších letech mohly objevit též pilotní projekty větších tepelných čerpadel (využívajících nízkopotenciální odpadní teplo a teplo okolního prostředí).

Je důležité dodat, že konec využití uhlí na výrobu dálkového tepla je poměrně složitý koordinační problém. Těžba uhlí má totiž vysoké fixní náklady, proto se ekonomicky vyplatí jen při relativně vysokém odběru uhlí. Pokud české teplárny neukončí využívání uhlí koordinovaně, dojde k tomu, že bude těžba pro poslední zbývající teplárny vycházet neúměrně draze.¹¹ Stát nicméně nemá stav transformace jednotlivých větších teplárenských soustav dobře zmapovaný a informace o jednotlivých investičních záměrech jsou roztříštěné.¹² Pro úspěšné řízení odklonu od uhlí a efektivní podporu tepláren v transformaci by měl stát tento informační nedostatek urychleně napravit.

Mezi lety 2030–2050: náhrada zemního plynu tepelnými čerpadly, akumulací a nízkoemisními palivy

Další dekarbonizace teplárenství po roce 2030 bude spočívat v nahrazení velkého objemu výroby dálkového tepla ze zemního plynu (cca 60–70 % dálkového tepla) výrobou z jiných zdrojů, které budou mít ve srovnání s plynem výrazně nižší emise. Kromě skleníkových plynů půjde v dalších dekádách i o energetickou bezpečnost – o výrazné snížení závislosti Česka na dovozu zemního plynu. Tempo dosažení takovéto hlubší proměny teplárenství záleží na technologickém pokroku, především ale na politické vůli a společenské podpoře.

Přímočará cesta spočívající v pouhé náhradě paliva (místo zemního plynu využít biometan¹³ nebo nízkoemisní vodík¹⁴) se z dnešního pohledu nezdá být ekonomicky příliš realistická. Nejspíš totiž vůbec nebude snadné získat za rozumnou cenu tolik nízkoemisních paliv, aby mohly nahradit veškerý zemní plyn.

Druhou možností je vyrábět dálkové teplo pomocí nízkoemisní elektřiny (s využitím tepelných čerpadel a elektrokotlů).¹⁵ Ani tato technologie ale nemůže v Česku z ekonomických důvodů snadno a rychle nahradit veškerou spotřebu zemního plynu – během topné sezóny by totiž musel být k dispozici dostatek levné nízkoemisní elektřiny. To by v českých podmínkách nejspíše vyžadovalo významný rozvoj jaderné i větrné energetiky a ani jedno z toho nelze před rokem 2040 očekávat.

V praxi tak bude pravděpodobně probíhat obojí – jak částečná elektrifikace výroby tepla, která sníží spotřebu zemního plynu, tak nahrazení alespoň části zbývajícího plynu nízkoemisními palivy, jako je biometan. Velká část tepláren bude schopna výrobu tepla pomocí elektřiny a pomocí nízkoemisních paliv kombinovat a oba způsoby bude možné díky chytrému řízení efektivně střídat podle aktuální situace na trhu s elektřinou. Díky tomu bude možné provozní náklady na výrobu tepla snižovat.

Podíl spaloven odpadu na výrobě tepla je v dlouhodobém horizontu nižší než v krátkodobém, popsaném v předchozí sekci – předpokládá se totiž vyšší míra recyklace a snaha předcházet tvorbě odpadu. Naopak mírně vzrůst by mohlo využití jaderného tepla (v případě využití malých modulárních reaktorů). Z dnešního pohledu však není reálné očekávat nasazení malých modulárních reaktorů ve velkém množství menších teplárenských soustav – ať už kvůli vysokým nákladům či kvůli povolovacím procesům v oblasti jaderné bezpečnosti.

Zde jsou hlavní kroky vedoucí k nízkoemisnímu teplárenství v Česku:

Část energie lze uspořit

Úspory sníží jednak náklady a jednak požadavky na množství nízkoemisních paliv (např. biometan má v Česku omezený potenciál a čím úsporněji s ním bude nakládáno, tím více energetických potřeb může naplnit). Úspor energie je možné dosáhnout různými způsoby:

• Energetická renovace budov připojených k teplárenským soustavám – kvalitně renovovaný dům spotřebuje ve srovnání s domem bez renovace jen zlomek energie. To obzvláště platí při mrazivých teplotách a tak soustava s úspornými domy potřebuje méně záložních zdrojů tepla pro období nejhlubších mrazů (a spotřebuje v těchto zdrojích méně paliva). Vládní Dlouhodobá strategie renovací budov z roku 2020 předpokládá do roku 2050 pokles celkové spotřeby energie na vytápění budov téměř o 25 %.
• Optimalizace provozu teplárenských soustav může rovněž přinést značné úspory energie. Jednak lze pomocí digitalizace a moderních technologií řízení lépe průběžně měřit stav v rozvodech (a podle toho teplo efektivněji vyrábět a dodávat) a jednak může optimalizace umožnit snížit i teplotu vody v rozvodech, což by dále snížilo ztráty při rozvodu tepla.
• Renovace rozvodné sítě, tam kde je síť neúsporná – jde hlavně o náhradu zbývajících parních rozvodů do rezidenčních budov za efektivnější teplovodní. Taková renovace nicméně trvá dlouho, často je totiž nutné rozkopat ulice, a tedy i koordinovat kroky s dalšími opravami sítí a dalšími rekonstrukcemi ve městě.

Kromě zmíněných opatření bude spotřebu energie na vytápění dále snižovat také změna klimatu (například v Praze se za posledních 30 let oteplilo natolik, že potřeba vytápění klesla cca o 10 %).¹⁶

Teplo lze vyrábět pomocí elektřiny

Významného snížení emisí skleníkových plynů v českém teplárenství lze jen těžko dosáhnout bez výroby tepla pomocí nízkoemisní elektřiny. Nejdůležitější budoucí technologií jsou v tomto ohledu tepelná čerpadla. V teplárně fungují úplně stejně jako v rodinném domě – pomocí elektřiny čerpají obnovitelné teplo z chladnějšího okolního prostředí do teplé vody v teplárenských rozvodech. Takové čerpání tepla může být až překvapivě účinné: pomocí 1 kWh energie ve formě elektřiny může čerpadlo vyrobit cca 2,5–4,5 kWh energie ve formě tepla (podrobnosti jsou v rozbalovacím boxu níže).

V Evropě velká tepelná čerpadla už v řadě teplárenských soustav fungují, například ve Vídni či ve Stockholmu. V Česku se zatím prakticky nevyužívají, v plánu je výstavba čerpadel v Praze na Císařském ostrově.¹⁷

Kromě tepelných čerpadel lze v teplárenství nasadit také elektrokotle, jež mohou dobře využívat nárazové přebytky obnovitelné elektřiny (např. solární elektřiny v poledne během letních měsíců) a tím bránit jejímu maření. Výhodou kotlů oproti tepelným čerpadlům je řádově nižší pořizovací cena (na jednotku tepelného výkonu). Díky tomu jsou pro takové nárazové využití vhodnější než tepelná čerpadla. Jejich nevýhodou je výrazně nižší účinnost ve srovnání s čerpadly – z 1 kWh elektřiny vyrobí cca 1 kWh tepla. To ale není z hlediska ekonomiky provozu problém, protože přebytečná elektřina je prakticky zadarmo.¹⁸

Teplo lze vyrábět z různých paliv

Dnes jsou paliva hlavním zdrojem dálkového tepla a bude tomu tak i okolo roku 2030. Důležitou roli budou nicméně hrát zřejmě i ve vzdálenější budoucnosti – hlavně při výrobě dálkového tepla v hodinách, dnech a týdnech, kdy bude elektřina hodně drahá. V těchto obdobích mohou nahrazovat nebo doplňovat výrobu tepla pomocí elektřiny a tím teplárnám snižovat provozní náklady. Jak ukazují grafy výše, v budoucnu budou v teplárenství důležitými palivy hlavně zemní plyn, biomasa, biometan a zbytkový odpad, příp. jaderné palivo.

Kogenerační zdroje (které dokážou z uvedených paliv vyrábět jak elektřinu, tak teplo) mohou kromě toho pomáhat stabilizovat elektrickou síť – vyrábět elektřinu v období, kdy je jí nedostatek. Kromě vysoce účinných kogeneračních zdrojů budou mít nadále své místo v teplárnách i méně účinné a mnohem levnější záložní zdroje tepla, a to zejména při nejvyšší poptávce v mimořádně chladných obdobích.¹⁹

V posledních desetiletích v Česku probíhá postupný přechod k čistším palivům: od uhlí k zemnímu plynu a částečně k biomase. Tento přechod bude pokračovat i po roce 2030, může ale snadno narážet na limity dostupnosti nízkoemisních paliv – například nedostatek biometanu nebo udržitelné biomasy.²⁰

Teplo se dá akumulovat na později

Teplo lze ve formě horké vody relativně snadno a efektivně uložit na později. S tím má praktické zkušenosti každý, kdo má doma elektrokotel a využívá nízký tarif – voda se v zásobníku ohřívá během dne v časech, kdy je to ekonomicky výhodnější, protože elektřina v nízkém tarifu je levnější. Díky dobré izolaci vydrží voda horká na pozdější hodiny, kdy je její spotřeba vyšší. V teplárně to může fungovat úplně stejně, jen jde o mnohem větší zásobníky – zatímco pro rodinný dům může stačit objem 500 litrů, v teplárnách lze využít obří „termosky“ o objemu milionů až stovek milionů litrů.²¹

Akumulace tepla umožňuje do určité míry časově oddělit výrobu od spotřeby a tím získat při řízení výroby tepla určitou flexibilitu. Díky akumulaci je tak například možné:

• nárazově pomocí elektrokotlů vyrábět mnohem víc tepla, než se v soustavě právě spotřebovává – např. během několika hodin v letním poledni vyrobit velké množství tepla, které se pak spotřebuje během dalších 24 hodin,
• během dne řídit kombinovanou výrobu elektřiny a tepla tak, aby se maximalizoval ekonomický zisk – v hodinách s velmi drahou elektřinou vyrábět a prodávat co nejvíce elektřiny na úkor tepla a výrobu tepla naopak zvýšit na úkor elektřiny v hodinách s levnější elektřinou,
• podobně lze podle velkoobchodní ceny elektřiny řídit během dne výrobu tepla v tepelných čerpadlech.

Kromě tohoto krátkodobého řízení mohou akumulační nádrže sloužit i k sezónní akumulaci tepla, vyrobeného mimo topnou sezónu (například pomocí fototermických panelů). Nejvíce takových zásobníků je dnes ve Skandinávii.²²

Akumulace v teplárenství tak může mít dvojí efekt. Zaprvé může zvýšit podíl tepla, které lze s rozumnými náklady vyrobit pomocí elektřiny. Zadruhé může díky ní teplárenství mít důležitou roli při stabilizaci elektrické sítě – při vyrovnávání výkyvů ve výrobě a spotřebě elektřiny.

V současném Česku dává zatím ekonomicky smysl pouze krátkodobá akumulace (např. v kombinaci s elektrokotli na využití přebytků solární elektřiny v období jaro–podzim). Pokud se v Česku podaří tolik potřebný výrazný rozvoj větrné energetiky,²³ mohla by dlouhodobější akumulace tepla využívat také přebytky větrné elektřiny v zimě a pomáhat tak překlenovat týdny s nižší výrobou z větru.

Jaké bariéry stojí v cestě dekarbonizaci teplárenství

Dekarbonizační cíl po roce 2030 je jednoduchý: nahradit převážnou většinu výroby tepla ze zemního plynu kombinací výroby pomocí elektřiny a nízkoemisních paliv. Není však zdaleka snadné se k tomuto cíli dostat. Jasná strategie dekarbonizace sektoru chybí a kromě toho je třeba překonat i ekonomicko-regulatorní, technologické a infrastrukturní bariéry.

Chybějící strategie

Přestože národní energetické strategické dokumenty (jako je Vnitrostátní plán České republiky v oblasti energetiky a klimatu z roku 2024) zahrnují i teplárenství, nadále v tomto sektoru chybí jasná a sdílená dlouhodobá strategie. Taková, která by byla provázána se strategií rozvoje elektroenergetiky a strategií renovace budov a předvídatelně by se odrážela v nastavení regulací (včetně cenových), dotační podpory a podpory výzkumu a pilotních projektů v teplárenství. Bez této dlouhodobé předvídatelnosti může k hlubší transformaci celého sektoru dojít jen stěží.

Ekonomické a regulatorní bariéry

Teplárenství je vysoce regulované odvětví,²⁴ proto ekonomické bariéry úzce souvisejí s regulatorními:

• Nízkoemisní výroba může být dražší a může s ní být spojeno vyšší riziko než u konvenční výroby.²⁵ Má sice často nižší provozní náklady, ale vyžaduje vysoké investice, které úspora provozních nákladů nemusí kompenzovat. Budoucí provozní náklady navíc není vždy snadné odhadovat (zejména budoucí ceny elektřiny). Zvýšení celkových nákladů pak musí být kompenzováno dotační podporou nebo zvýšením ceny tepla pro zákazníky.
• Celková cena elektřiny (bez níž se neobejdou tepelná čerpadla) je dnes příliš vysoká. To je obecnější problém pomalé transformace elektroenergetiky a její vysoké emisní intenzity, při které cenu elektřiny (obzvlášť v zimě) značně zvyšují emisní povolenky a drahý zemní plyn. Je to ovšem i problém cenové regulace v elektroenergetice – tepelná čerpadla čelí příliš vysokým stálým platbám (za kapacitu sítě), přestože by mohla být využívána flexibilně a distribuční síť tak příliš nezatěžovat. Stejně tak je ze strategického hlediska nevhodné, aby elektrifikaci brzdily vysoké poplatky na podporu obnovitelných zdrojů energie, které přetrvávají z minulosti.²⁶
• Krátkodobá cenová regulace neumožňuje do ceny tepla promítnout dlouhodobější transformaci. Na rozdíl od sektorů elektroenergetiky a plynárenství, kde jsou 5letá regulační období, v teplárenství stanovuje Energetický regulační úřad ceny tepla vždy jen na 1 rok. Kromě toho mohou v některých soustavách transformaci blokovat účetní odpisy stávajících zařízení.²⁷ Cenovou regulaci v teplárenství proto bude potřeba upravit tak, aby brala více v potaz dlouhodobost dekarbonizace sektoru.²⁸

• Teplárenství čelí konkurenci lokálního vytápění, které je méně zatíženo environmentální regulací. Při zdražování dálkového tepla tak soustavám hrozí, že se od nich zákazníci budou odpojovat a budou přecházet na lokální vytápění. Od roku 2027 má fosilní paliva v lokálním vytápění nově zpoplatnit evropský systém EU ETS 2, který by měl vést k určitému narovnání podmínek mezi lokální a dálkovou výrobou tepla.²⁹
• Transformaci tepláren někdy komplikuje vlastnická struktura. Např. když rozvody tepla vlastní město a výrobu tepla vlastní soukromý subjekt. Veřejní a soukromí aktéři mají často protichůdné motivace, a tak může být obtížné se dohodnout na dlouhodobém směřování i na načasování změn.

Technologické a infrastrukturní bariéry

Pro dobrou účinnost využití tepla okolního prostředí (pomocí tepelných čerpadel) a dalších nízkoemisních zdrojů tepla (jako je například fototermická energie, geotermální energie či nízkopotenciální odpadní teplo) je klíčové co nejvíce snížit teplotu média v teplárenských rozvodech. Tím je dnes obvykle stlačená voda o teplotě okolo 120 °C, v některých případech dokonce stlačená pára o teplotě až 200 °C či více. Pokud se teplotu média podaří snížit např. na 70–80 °C, je to pro tepelné čerpadlo výrazně snazší (zvýšení teploty např. z 15 °C na 80 °C je mnohem jednodušší než na 120 °C).

Snížení teploty rozvodů nicméně v některých případech vyžaduje kompletní rekonstrukci soustavy (parní sítě nelze provozovat s horkou vodou). To je nákladný projekt na mnoho let, vyžadující koordinaci s vedením města a dotační podporu.

V mnoha případech ale kompletní rekonstrukce nutná není a bariéry ke snížení teplot v rozvodech (tedy i zvýšení účinnosti) leží jinde:

• Chybí data z provozu soustavy. Digitalizace rozvodů by umožnila provoz optimalizovat – díky ní by totiž byla k dispozici průběžná data o teplotách, tlacích a průtocích v síti a bylo by možné automatizovaně řídit čerpadla a ventily. Na základě těchto dat se také může ukázat, že teplotu v soustavě lze snížit i bez jakýchkoliv dalších stavebních zásahů.
• Zákazníci teplárny mají teplotu média garantovanou ve smlouvě o dodávce tepelné energie. Proto může větší snížení teplot vyžadovat složité vyjednávání: čím větší soustava nebo část soustavy by se měla měnit, tím více je zákazníků, u nichž bude nutné smlouvy přejednat. Pomoci by mohla dlouhodobá strategie a regulace, která by provozovateli soustavy umožňovala (za předem stanovených podmínek) teploty snižovat.
• Snižování teploty média často vyžaduje renovaci připojených budov, příp. jiné stavební zásahy. Týká se to především budov s nejnižším energetickým standardem (tedy hlavně těch starých, které neprošly renovací). Pro rozvody s teplotou okolo 70 °C je vhodné renovovat budovy alespoň na úroveň energetické třídy D.³⁰ Také proto se evropská Směrnice o energetické náročnosti budov v revizi z roku 2024 zaměřuje mimo jiné právě na renovaci budov s nejnižším energetickým standardem. Návrh opatření, která takovou renovaci budov podpoří, je už na jednotlivých členských státech. Ty mají za úkol do konce roku 2026 sestavit svoje národní Vnitrostátní plány renovace budov, které by k tomuto cíli měly přispět.

Zdroje a poznámky

Tento text vychází z několika českých studiích a strategií:

• Vnitrostátní plán České republiky v oblasti energetiky a klimatu. MPO, 2024
• Jaroslav Knápek, Michaela Valentová, Rostislav Krejcar, Jiří Vašíček, Jiří Vecka. Klimaticko-energetické investice v teplárenství 2014–2030. ČVUT v Praze, 2021
• Michaela Valentová, Jaroslav Knápek, Adam Kubín, Jiří Vašíček. Dekarbonizace teplárenství: strategický, regulační a technologicko-ekonomický rámec v České republice. ČVUT v Praze, 2022
• Martin Hájek, Jiří Vecka. Potenciál využití nízkoteplotních zdrojů tepla v soustavách zásobování tepelnou energií (SZTE) v ČR. Teplárenské sdružení České republiky, 2024
• Martin Hájek, Jiří Vecka. Ekonomické hodnocení využití tepelného čerpadla v rámci soustavy zásobování teplem. Teplárenské sdružení České republiky, 2025

Možné scénáře vývoje přibližně do roku 2030 a 2050 jsou založeny na vlastní rešerši dříve publikovaných scénářů a jejich cílem je ve zjednodušené formě ukázat základní strategické možnosti sektoru.

Poznámky