Jaké emise CO₂ připadají na vyrobenou jednotku elektřiny dle typu elektrárny?

Jaké emise oxidu uhličitého a dalších skleníkových plynů připadají na vyrobenou MWh elektřiny dle typu elektrárny? Ráda bych porovnala v tomto kritériu různé typy elektráren, např. tepelnou, jadernou, vodní a větrnou. Nevím, v jakých statistikách hledat, můžete mi prosím pomoci?

Jednotkovým emisím oxidu uhličitého z různých zdrojů se říká emisní faktor. Uvádí množství uhlíku, respektive oxidu uhličitého připadající na jednotku energie ve spalovaném palivu. Udává se v jednotkách t CO₂/MWh. V České republice je oficiální emisní faktor elektřiny asi 0,43 tCO₂/MWh [zdroj]. Znamená to, že v průměru se při výrobě 1 megawatthodiny elektřiny v ČR se uvolní 0,43 tuny CO₂, aneb 430 kg CO₂. Někdo si lépe představí jednotkou kWh (1 kWh je např. spotřeba staré ledničky za den): emisní faktor je po přepočtu 430 g CO₂/kWh, či 0,43 kg/kWh, při výrobě 1 kWh elektřiny se uvolní 430 gramů oxidu uhličitého. Emisní faktor je vážený průměr ze všech elektráren, kdy se uvažuje procentuální podíl jednotlivých zdrojů, tedy třeba uhelní elektrárny, jaderné, vodní. Oficiální čísla pro jednotlivé typy elektráren v ČR pravděpodobně k dispozici nejsou.

Čísla pro různé typy elektráren nabízí materiál Emisní faktory Paktu starostů a primátorů pro členské státy EU , který vydala Evropská komise (anglicky). (anglicky). Hodnoty se opět liší různých metodik. I v prostředí ČR se běžně pracuje se sloupcem standard tCO₂ ekv. v tabulce č. 1. Index ekvivalent (ekv.) znamená, že se uvažuje nejen oxid uhličitý, ale i další skleníkové plyny, jejichž příspěvek ke skleníkovému jevu atmosféry se přepočte na jednotku CO₂.

Emisní faktor uhelné elektrárny je asi 0,36 t CO₂ ekv./MWh. Pro hlavní obnovitelné zdroje, tedy větrnou elektrárnu, fotovoltaickou i vodní elektrárnu se uvádí nula (tabulka č. 3). Obnovitelné zdroje se tudíž podle tohoto dokumentu považují za tzv. bezuhlíkové. Jaderná energetika zde uvedena není. Všechna čísla zahrnují vesměs jen samotnou výrobu elektřiny, neuvažují třeba získávání a dopravu paliva nebo výstavbu energetického zařízení.

Komplexní pohled na elektrárny

Abychom získali reálná měrná čísla z výroby elektřiny, je třeba uvažovat celkové emise všech skleníkových plynů během celé životnosti elektrárny. Musí se započítat např. stavbu/výrobu zařízení, jeho likvidace a případná doprava paliva. Mezivládní panel pro změnu klimatu (IPCC) sjednotil hodnoty ekvivalentu oxidu uhličitého (CO₂ ekv.) na jednotku energie u nejrozšířenějších typů elektráren. Kromě CO₂ se uvažuje i vliv dalších skleníkových plynů, hlavně metanu. Provedl k tomu analýzu stovek jednotlivých vědeckých prací hodnotících jednotlivé zdroje energie. Zdaleka nejhorším producentem emisí je uhelná elektrárna, následuje elektrárna na zemní plyn. Nízkouhlíkové zdroje jsou solární, větrné a jaderné elektrárny. Vodní energie, biomasa, geotermální energie a energie z oceánů mohou být obecně velmi nízkouhlíkové, ale špatná konstrukce nebo jiné faktory mohou mít za následek vyšší emise z jednotlivých elektráren. Jednotlivé elektrárny představuje tabulka:

Tabulka: Ekvivalent CO₂ životního cyklu vybraných technologií výroby elektřiny (g CO₂ ekv./ kWh) dle zprávy IPCC 2014.  [Zdroj]

Uhlí vychází přibližně asi 800 g CO₂/kWh, tedy 800 kg/MWh, či 0,8 tun na 1 MWh vyrobené elektřiny. Celkové měrné emise jsou u uhlí asi 2x větší než čísla udávaná z EU, důvod může být, že IPCC uvažuje elektrárny na celém světě, které průměruje.

Jednotlivá čísla se mohou významně lišit dle technologií a jejich stáří, u konkrétních obnovitelných zdrojů bude hrát velkou roli jejich umístění a výtěžnosti během celé doby používání. Solární elektrárna na střeše má měrné emise v rozpětí 26–60 gCO₂/kWh, vodní elektrárna 1 až 2200 (medián je 24), jaderná má rozpětí 3,7–110, větrná elektrárna na souši 7–56 nebo zemní plyn v paroplynové elektrárně 410–650 gCO₂/kWh, tedy 0,41–0,65 tCO₂ ekv/MWh.

Podrobný pohled do zprávy IPCC ukáže, kolik z celkových emisí jsou tzv. přímé emise, dále jaký je význam infrastruktury, včetně dopravy paliva, kolik jsou biogenní emise a jaký je vliv metanu, viz. graf níže. Třeba u solárních elektráren, větrných elektráren i jaderných hrají roli jen ty emise z infrastruktury, ostatní jsou logicky nulové. Je vidět, že u elektrárny na biomasu (výtopna, kotelna) je nejvíce "klimaticky" náročná výstavba zařízení a pak pravidelná dodávka paliva. Reálná čísla výtopen se mohou velmi lišit podle toho, odkud biomasa pochází, jak se získává a z jaké vzdálenosti přepravuje.

Naopak u uhelných elektráren je většina emisí z přímého spalování uhlíku a jen 6 %jsou emise metanu, u plynové elektrárny kromě přímého spalování uhlíku je navíc důležitý i podíl metanu, který je skoro 20 %.

V úvahách hraje důležitou roli životnost elektráren. Protože většina emisí z větru, slunce a jaderných zdrojů není z vlastního provozu, jsou-li provozovány déle a během své životnosti vygenerují více elektřiny, budou mít emise na jednotku energie nižší. U všech technologií je třeba počítat s pokrokem v účinnosti, a tedy i s možným snížením jednotkových emisí CO₂ ekv. Významného pokroku, a tedy i snížení, dochází třeba u jednotkových emisí v životním cyklu větrných elektráren.

Online vizualizace uhlíkové náročnosti jednotlivých zemí

Skvělý přehled ukazuje vizualizace celkových měrných dopadů (na kWh) výroby elektřiny v reálném čase pro většinu evropských zemí. Když si kliknete na jednu zemi, tak je vidět okamžitá spotřeba, podíl jednotlivých typů elektráren a u nich uvedená tzv. uhlíková intenzita (tyto čísla jsou ze zmíněné studie IPCC 2014). Sledujte na www.electricitymap.org/map

Co udělat doma?

Z hodnocení měrných emisí skleníkových plynů i z dalších dopadů (např. vliv těžby a distribuce paliv na krajinu, místní znečištění ovzduší, znečištění vody) vychází, že obnovitelné zdroje elektřiny jsou lepší než neobnovitelné, tedy např. elektřina z uhlí, zemního plynu nebo popř. z ropy.

Dnes je snadné si vybrat ve své domácnosti (i ve firmě, úřadě) dodavatele elektřiny, která bude pocházet výhradně z obnovitelných zdrojů. Cena za tuto elektřinu je skoro stejná jako ta tzv. fosilní. Pomalu se i u nás rozbíhají projekty komunitní energetiky, do kterých se bude moci každý zapojit.

Pokud máte možnost, můžete si nainstalovat solární fotovoltaické kolektory a stát se výrobci elektřiny. Ceny panelů jsou rekordně nízké. Pokud nechcete být součástí jednotné sítě, kde koluje i elektřina tzv. fosilní nebo jaderná, lze se zcela od sítě odpojit a pořídit si vlastní ostrovní systém elektřiny, ten je ale výrazně dražší, jelikož se musíte zajistit i uskladnění elektřiny v době, kdy elektřina není k dispozici nebo na dobu, kdy budete potřebovat větší odběr než vám váš systém v danou chvíli je schopen poskytnout.

Podpořilo Ministerstvo životního prostředí, nemusí vyjadřovat stanoviska MŽP. Podpořila Nadace Veronica.

Jsou pro Vás informace užitečné? Přispějte na jejich další zkvalitňování.

 nebo

 Kč

Kategorie dotazů