Nová éra vytápění. EU zavádí striktní pravidla, města čeká zásadní změna

Každé město je živý celek, který může během několika let přijít o uhelný zdroj, získat datové centrum s velkým množstvím odpadního tepla, zrenovovat část sídlišť a zároveň narazit na kapacitu elektrické sítě. Pokud se o každé změně rozhoduje zvlášť, mohou vzniknout předimenzované zdroje, drahé sítě nebo investice, které si navzájem zhorší ekonomiku. Evropská unie proto přesouvá vytápění a chlazení mezi oblasti, které mají města plánovat dlouhodobě a společně.

Směrnice EU 2023/1791 o energetické účinnosti ukládá členským státům zajistit místní plány vytápění a chlazení nejméně pro obce s více než 45 000 obyvateli. Podle evropského projektu ESCALATE se požadavek týká přibližně 1 220 municipalit se zhruba 154 miliony obyvatel. Nejde o příkaz rozšiřovat centrální zásobování teplem ani o povinný přechod na tepelná čerpadla. Smyslem je zjistit, jaká kombinace úspor, sítí a zdrojů dává v konkrétním městě technický a ekonomický smysl.

Plán má zahrnout existující infrastrukturu, stav budov, budoucí renovace, potenciál obnovitelných zdrojů a odpadního tepla, možnosti vysokoúčinné kombinované výroby, nízkoteplotních sítí i chlazení. Zohlednit má také financování, zranitelné domácnosti, energetické komunity a vazby na okolní obce. Teplo už nemá být jen otázkou provozovatele teplárny nebo jednotlivých vlastníků domů. Stává se součástí územního a infrastrukturního plánování.

Nejdřív mapa poptávky, potom technologie

Město potřebuje vědět nejen to, kolik tepla ročně spotřebuje, ale kde a kdy ho potřebuje. Rozhodující je hustota odběru, zimní špička, typ budov, stav jejich obálky a teplota otopné vody.

Do výhledu musí vstoupit renovace i nová výstavba, protože každé zateplené sídliště může výrazně snížit budoucí odběr ze sítě. Nová kompaktní čtvrť může naopak vytvořit dostatečnou koncentraci spotřeby pro lokální nízkoteplotní soustavu. Nemocnice, školy nebo průmyslový areál mohou být stabilními odběrateli, kolem nichž se vyplatí infrastrukturu budovat.

Stejně podrobně je třeba mapovat zdroje. Nejen teplárny a plynovody, ale také průmyslové provozy, datová centra, čistírny odpadních vod, geotermální energii, vodní toky, solární termiku, velká tepelná čerpadla a zásobníky tepla.

Samotný výskyt zdroje ještě neznamená, že je použitelný. U odpadního tepla rozhoduje teplota, množství, časový průběh, vzdálenost od odběratelů i předpokládaná životnost provozu. Datové centrum několik kilometrů od husté zástavby může být zajímavým zdrojem. Stejný výkon daleko za městem už ekonomicky vycházet nemusí.

Renovace, nebo nový zdroj? Ve skutečnosti obojí

Česká debata často staví proti sobě renovace budov a modernizaci zdrojů. Pro město je ale důležité hlavně jejich pořadí. Renovace snižují spotřebu i požadovaný výkon. Umožňují provozovat otopné soustavy při nižších teplotách, a tím zlepšují podmínky pro tepelná čerpadla, solární termiku i využití nízkopotenciálního odpadního tepla.

Na úplnou renovaci města však nelze čekat. Teplárenský zdroj může dosloužit dříve. Chybou by ale bylo nahradit ho zařízením dimenzovaným podle dnešní spotřeby, pokud je pravděpodobné, že za deset nebo dvacet let bude odběr výrazně nižší. Smysluplný plán proto musí pracovat se scénáři. Kolik tepla bude město potřebovat při různém tempu renovací? Jak se změní špičkový výkon? Jaké investice budou potřeba do zdrojů, potrubí a elektrické distribuční sítě? Teprve potom lze rozhodovat, kde se vyplatí centrální soustava a kde decentralizace.

CZT má smysl tam, kde má dost odběratelů

Centrální zásobování teplem má výhodu v husté zástavbě. Jedna soustava může využít zdroje, které jednotlivý dům použít nedokáže: průmyslové odpadní teplo, velká tepelná čerpadla, hlubinnou geotermii nebo rozsáhlou akumulaci.

Rozhodující ale není samotná existence potrubí. Důležitá je hustota odběru, počet připojených zákazníků, stav rozvodů, jejich teplotní úroveň a očekávaný pokles spotřeby po renovacích.

Pro Česko jde o zásadní otázku. Podle Mezinárodní energetické agentury využívá dálkové vytápění více než 40 procent obyvatel a uhlí stále tvoří významnou část palivové základny těchto soustav. Útlum uhlí tak neznamená jen výměnu kotle. Je nutné rozhodnout, které sítě mají perspektivu a čím budou zásobovány. Rizikem je neřízené odpojování zákazníků. Čím méně domácností v síti zůstává, tím menší počet odběratelů nese její fixní náklady. Vyšší cena pak může spustit další odchody. Město proto potřebuje včas určit zóny, kde se s centrálním teplem dlouhodobě počítá. Pro vlastníky domů i provozovatele sítě je mnohem cennější jasný výhled než několik let nejistoty.

Individuální zdroje budou důležité, ale mají své limity

V okrajových čtvrtích s rodinnými domy může být nové potrubí neekonomické. Zde budou často vhodnější individuální tepelná čerpadla nebo společné zdroje pro několik budov. Ani elektrifikace vytápění ale není bez infrastrukturních důsledků. Pokud velká část domácností přejde na tepelná čerpadla, může výrazně vzrůst zimní zatížení distribuční sítě. Město proto musí řešit tepelnou koncepci společně s distributorem elektřiny.

Rozhoduje také stav budov. Tepelné čerpadlo instalované před rozsáhlou renovací může být později zbytečně předimenzované. Naopak podmiňovat výměnu každého zdroje kompletní renovací může být finančně nedostupné. Proto nikdy nebude existovat jedna správná technologie pro celé město. Jiný systém může dávat smysl na sídlišti, jiný v historickém centru a jiný v ulici rodinných domů.

Do hry vstupuje i chlad

Evropská směrnice nemluví pouze o teple. Stejnou pozornost věnuje chlazení, které bude s rostoucími letními teplotami stále významnější částí městské energetiky. První krok nemusí být klimatizace. Potřebu chlazení lze snižovat venkovním stíněním, kvalitní obálkou budovy, nočním větráním, vegetací nebo vhodným urbanistickým řešením.

Tam, kde je aktivní chlazení potřeba, lze hledat společná řešení. Reverzibilní tepelná čerpadla, geotermální vrty nebo nízkoteplotní sítě mohou v některých lokalitách současně obsluhovat objekty s různým profilem spotřeby. Administrativní budova může například potřebovat chlad v době, kdy jiný objekt využije odpadní teplo vznikající při chlazení. Právě propojení různých odběrů je jednou z výhod moderních tepelných sítí.

Česká města nezačínají od nuly

Český systém už zná územní energetické koncepce. Statutární města, Praha a kraje tedy energetické dokumenty zpracovávají. Nová evropská povinnost by proto neměla vytvořit další strategii, která skončí vedle klimatického plánu, územního plánu a koncepce teplárny. Rozdíl musí být v podrobnosti a použitelnosti. Pro rozhodování o teple nestačí celková městská energetická bilance. Potřebná jsou data na úrovni čtvrtí a bloků. Město musí vědět, kde bude klesat spotřeba, kudy povede perspektivní síť, kde existuje zdroj odpadního tepla, kam lze umístit zásobník a kde bude nutné posílit elektrickou distribuční síť.

Současně musí propojit svůj plán s transformací tepláren. Evropská směrnice postupně zpřísňuje podmínky, za kterých lze soustavu označovat za účinnou, a provozovatelé větších nevyhovujících systémů musí připravovat transformační plány. Nemá smysl, aby provozovatel navrhoval budoucí zdroje bez znalosti toho, kolik odběratelů a jakou spotřebu bude mít síť za dvacet let.

Rozhodující bude investiční kalendář

Nejdůležitějším výsledkem místního plánu nakonec nemusí být energetická mapa, ale pořadí investic. Město potřebuje sladit okamžik renovace veřejných budov, obnovy potrubí, výměny centrálního zdroje, připojení odpadního tepla, výstavby zásobníku i posilování elektrické sítě. Škola nebo nemocnice mohou například vytvořit stabilní odběr pro novou lokální síť. Renovace sídliště může být načasována před modernizací teplárenské větve, aby nový zdroj nebyl zbytečně velký. Rozvoj čtvrti s tepelnými čerpadly může být koordinován s distributorem elektřiny ještě předtím, než začnou vznikat problémy s kapacitou trafostanic.

Právě v tom spočívá smysl nové povinnosti. Město nemá rozhodnout, zda jsou správné renovace, centrální teplo, nebo individuální zdroje. Potřebuje určit, kde, kdy a v jakém pořadí dává každé z těchto řešení smysl. Bez takového rozhodnutí budou vlastníci budov, teplárny i distributoři investovat podle vlastních horizontů. S koordinovaným plánem lze naopak zabránit tomu, aby dnešní řešení vytvořilo infrastrukturu, kterou bude město dalších třicet let draze napravovat.