LNG jako plyn „online“

Ještě donedávna bylo nepředstavitelné, aby v českém potrubí tekl plyn jiného původu než ruského. Ostatně třicet let se v energetických kuloárech šířil hoax o tom, že to ani jinak být nemůže, protože ruský a norský plyn se spolu nekamarádí kvůli rozdílnému chemickému složení a výhřevnosti. V současnosti proudí českou plynárenskou soustavou směs norského, nizozemského a amerického plynu bez jediné molekuly z Ruska. A nic se neděje – sporáky vaří, kotle topí, průmyslové podniky vyrábějí a paroplynka v Počeradech jede.

Plynárenství je složitá a pro veřejnost obtížně uchopitelná disciplína, do níž odjakživa významně promlouvá geopolitika. Pověstné ruské utahování kohoutů si pamatuje každý, ale věděli jste, že LNG z Ameriky byl před deseti lety k mání takřka „za odvoz“? „V té době neměli Američané vybudovanou dostatečnou infrastrukturu pro distribuci a spotřebu, takže než aby jej pálili s pokutou, nabízeli ho za těchto podmínek. Jejich cena byla neskutečně nízká i proti dlouhodobým kontraktům s ruským Gazpromem, nejnižší kontrakty se pohybovaly na úrovni 9 eur/MWh,“ vzpomíná energetik a odborník na zkapalněný plyn Stanislav Mikeska. V době, kdy cena plynu neslézá z trojciferných hodnot, se to zdá až neuvěřitelné.

„Začít brát LNG“ (pozor, neplést s LSD), ovšem není tak jednoduché. Podobně jako k přístupu na internetu potřebujete připojení, data a prohlížeč, vyžaduje zkapalněný plyn nezbytnou infrastrukturu, a to poměrně robustní. „Potřebujete zkapalňovací terminály pro nakládku, lodě pro přepravu a terminály na odpařování. A protože se všechny těžařské firmy snaží primárně o dodávky v rámci dlouhodobých kontraktů, kapacita pro volné spoty, které by mohly vykrývat současnou nárazovost poptávky, je zoufale nízká. Podle nedávných slov německého prezidenta by ‚nám‘ stačily tři měsíce, maximálně rok. Jenže pro dodavatele nedává žádný ekonomický smysl stavět například zkapalňovací stanici s tím, že bude mít práci na pár měsíců,“ vysvětluje Mikeska.

Zdroje jsou

V této perspektivě trochu vadne optimismus, který přichází s každou zprávou o „českém“ terminálu v nizozemském Eemshavenu, avšak nelze popřít, že jde o důležitý první krok k řešení alespoň té plynové části krize. „Předpokládá import 300 milionů metrů krychlových měsíčně, zatímco naše potřeba pro řádný provoz plynárenské soustavy je minimálně 700 milionů metrů krychlových měsíčně, a to trvale,“ říká Vratislav Ludvík, ekonom a dlouholetý expert z oblasti plynárenství. „Pokud vím, byla vedena úspěšná jednání s Norskem a také o českém podílu na německé odpařovací stanici Greifswald. Ta je propojena přímo kapacitními plynovody s naším územím, takže by zásadně pomohla vyřešit dodávku plynu pro naši republiku,“ dodává.

Jako další možnost Ludvík uvádí dostavbu plynovodu Stork II z Ostravska do Polska a jeho napojení na stávající terminál Świnoujście a nově dokončovaný terminál Gdaňsk. To by nám umožnilo usilovat i o norský plyn přepravovaný nově otevřeným Baltic Pipeline přes Dánsko do Polska.

To je však pouze politický rozměr problému. Pokud vás zajímá ten technologický, pohodlně se usaďte, bude to trochu delší, a to i když většinu detailů vynecháme.

Složitý proces

Vytěžený surový zemní plyn prochází rozsáhlými úpravami, které napřed odstraní pevné nečistoty, vodu, sirné sloučeniny rtuti a další nežádoucí látky, potom dusík či helium a nakonec vyšší uhlovodíky. Takto upravený plyn už může být zkapalněn, většinou pomocí jedné ze tří základních metod. Tento proces využívá velké výměníky a obří kompresory s výkony až 80 MW. Při této příležitosti stojí za to připomenout, že jeden metr krychlový LNG odpovídá asi 600 metrům krychlovým zemního plynu. Zkapalněný plyn se poté čerpá do transportních lodí. Tím však dobrodružství jménem LNG zdaleka nekončí.

„Při transportu je LNG udržován při teplotě přibližně -169 °C a tlaku mírně nad tím atmosférickým. Množství odpařeného zemního plynu se pohybuje mezi 0,10 – 0,15 procenta z celkového transportovaného objemu za den. Proto je žádoucí, aby byly lodě poháněny zemním plynem. Jinak lze odpařený zemní plyn využít pro výrobu páry nebo zpětně zkapalnit,“ popisuje proces transportu Tomáš Hlinčík z Fakulty technologie ochrany prostředí pražské VŠCHT.

„V přijímacím terminálu je LNG pomocí speciálních vykládacích ramen a pomocí potrubí o velkém průměru přečerpáván do skladovacích rezervoárů, což trvá asi tak 12 hodin. LNG je meziskladován pouze několik dní ve velkých kryogenních zásobnících. Následně je LNG stlačen na požadovaný tlak v potrubí. Natlakování v kapalné fázi je energeticky asi třicetkrát hospodárnější než stlačování v plynné fázi. Následně je takto stlačený LNG veden do odpařovače, kde dojde k jeho odpaření. K tomu se využívá například mořská voda,“ dodává Hlinčík.

Uhlíková stopa

Když si člověk představuje, co všechno se musí se zámořským plynem stát, aby nakonec skončil v našich spotřebičích, elektrárnách či průmyslových podnicích, těžko se ubrání pocitu, že tak komplikovaný proces může mít docela zajímavou uhlíkovou stopu, minimálně tedy v porovnání s klasickou potrubní přepravou. Tato otázka je však natolik komplexní, že se na definitivní odpovědi odborníci neshodnou.

„Standardní systém těžba – přeprava potrubím – dodávka má ohromnou spotřebu plynu pro pohon turbokompresorů zajišťujících tlak pro přepravu plynu. Jde až o celou třetinu těžby. Pokud dříve dodávalo Rusko Evropě cca 160 miliard metrů krychlových ročně, bylo k tomu potřeba ‚spálit‘ okolo 70 miliard metrů krychlových navíc. Při srovnání obou variant je uhlíková stopa klasické potrubní dodávky o mnoho řádů vyšší, než je tomu u LNG,“ říká Vratislav Ludvík.

„Energetické a uhlíkové bilance existují, ale v rovině teorie. Po celém světě jsou různé zdroje zemního plynu, různé technologie zpracování i infrastruktury jeho přepravy na různé vzdálenosti, takže nelze klasifikovat tyto výpočty na všechny stejným metrem. Ale principiálně je potrubní plyn méně emisně zatížený. U LNG máte zkapalnění, přepravu, odpaření… Jen na odpaření plynu z jednoho průměrně velkého tankeru potřebujete asi 20 MWh tepla,“ uvádí Stanislav Mikeska.

Méně plynu, vyšší cena

Podobný názorový nesoulad vládne i v oblasti infrastrukturní kapacity. „Dnes je v EU k dispozici odpařovací kapacita asi 200 miliard metrů krychlových plynu a v první polovině roku 2023 by měla být schopna přijmout až 300 miliard m3 ročně. To je téměř dvojnásobek původní ruské dodávky. Konec ruského plynu v EU nastane v první polovině roku 2023. Otázka o proveditelnosti není relevantní – již se tak děje,“ říká optimisticky Ludvík. Naproti tomu ale existují rizika, že se aktuální dovoz téměř nikdy nepotkává s aktuální spotřebou, že se nepodaří dojednat dostatečný objem dlouhodobých kontraktů nebo eventuálně, že dojde ke „swapovým“ obchodům a do evropského terminálu občas dojede pod americkou vlajkou tanker s ruským zkapalněným plynem…

Navíc je třeba si uvědomit, že vyhnání plynu z dálkových potrubí na oceány bude klást značné nároky i na samu námořní přepravní logistiku. „V současné době je celosvětově LNG tankerů v provozu bezmála 600 a kolem dalších 150 je v procesu objednávky či výstavby. Konstrukce takového plavidla trvá zhruba tři roky,“ prozrazuje Mikeska. „Typicky jedna obrátka z amerického Freeportu do nizozemského Eemshavenu včetně servisu trvá 25 až 30 dní. Jedna loď s kapacitou 220 tisíc m3 LNG dokáže dodat 120 až 130 milionů m3 zemního plynu.“ Jednoduchým výpočtem lze pak snadno dovodit, že pro pokrytí spotřeby EU na úrovni 400 miliard m3 bude potřeba takových obrátek řádově tisíce.

„Vysoké ceny elektřiny a tepla nezávisejí tak zásadně na ceně paliva (plynu), i když ji samozřejmě ovlivňují. Když se vrátím do doby, kdy fungoval tranzitní plynovod, s Gazpromem bylo všechno v pořádku a nikdo nikoho jako teď ‚nešťouchal‘, byl i dostatek laciných domácích zdrojů energie,“ popisuje širší historické souvislosti Mikeska. „U nás máme uhlí, odsířené a odprášené elektrárny splňující emisí limity – mimochodem si pamatuji demonstrace v roce 1989 v Chomutově kvůli smogu a dnes mohu porovnat ten rozdíl třeba v Krušných horách. Tehdy byl vlastně palivoenergetický komplex budován jakoby na válečnou ekonomiku: naddimenzovaná přenosová soustava, dostatek energetických zdrojů (prakticky dodnes z toho žijeme), takže nebyl důvod zvyšovat cenu energetických zdrojů.“

Buďme však optimisty a věřme, že evropská vynalézavost a technologická vyspělost nakonec zvítězí nad ruským vydíráním a už za několik let se starý kontinent dočká dostatku neruského plynu, aniž by musel dramaticky omezovat spotřebu a rušit průmyslové provozy. Energetici již delší dobu varují, že příčinou stávající energetické krize v Evropě zdaleka není jen situace na trhu se zemním plynem, ale obecně tlak na uzavírání klasických uhelných, plynových či jaderných elektráren a naprostá investiční paralýza v oblasti těchto řiditelných zdrojů.

„Typicky Německo je v podstatě při každé větší změně počasí na blackout, ale tím pádem se zatěžuje i regulace a stabilizace přenosových sítí. Jenže spotřeba neklesá, naopak stoupá a stoupat bude, takže se logicky podle principu nabídky a poptávky energie zdražují,“ vypočítává Mikeska. „Ani zajištění dostatečných dodávek plynu se do cen zřejmě nijak pozitivně nepromítne, protože poroste regulační složka ceny energie. V posledním roce stála regulace v Česku tři miliardy korun, tento rok to bude devět mi­liard a na příští rok se plánuje 22 miliard. Platí jednoduchá rovnice – čím je něčeho méně, tím je cena vyšší. Žádný předpis kilo­watthodiny navíc nevyrobí.“