Ing.Jan Zeman,CSc. Praha                                                                                             5.1.2007

 

Emisní náročnost v české dopravě (Eko 1/07)

 

Měrnou emisní náročnost jednotlivých druhů dopravy určujeme poměřením dopravních výkonů jednotlivých dopravních oborů a jejich emisí za rok, obojí v rozdělení na jednotlivé druhy osobní a nákladní dopravy.

 

Údaje o dopravním výkonu jednotlivých druhů dopravy v rozdělení na dopravu osobní a nákladní za jednotlivé roky byly čerpány z  Ročenky dopravy ČR. Rozdělení výkonů železniční dopravy na její elektrickou a motorovou trakci osobní i nákladní dopravy bylo provedeno na základě výroční zprávy Českých drah po konzultacích s příslušnými experty ČD, podobně rozdělení trakční spotřeby elektřiny a motorové nafty a tím i emise na ně připadající. Roční emise tuhé (PM), oxidu siřičitého (SO2), oxidů dusíku (NOx), oxidu uhelnatého (CO), oxidu uhličitého (CO2), těkavých organických látek (VOC) za jednotlivé druhy motorové dopravy uvádí Ročenka dopravy ČR. Roční emise polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH) za jednotlivé druhy motorové dopravy v ČR v r. 2003 studie Centra dopravního výzkumu (CDV) Brno, zveřejněná v příloze časopisu Ochrana ovzduší. Bohužel CDV s výjimkou silniční dopravy emise nerozděluje na emise způsobené osobní a nákladní dopravou. Nákladní leteckou dopravu lze zanedbat, osobní vodní dopravu - fakticky rekreační plavbu - také. Dále zcela opomíjí elektrické trakce v dopravě. Neuvádí ani měrnou emisní náročnost výroby elektřiny v ČR v příslušném roce za žádnou ze sledovaných škodlivin.

 

Jak rozdělit emise?

Problém je rozdělit emise při výrobě elektřiny, které připadají na vrub výroby elektřiny a které připadají na výrobu tepla + technologické procesy. Emisní náročnost výroby elektřiny v ČR bohužel nesleduje ani resort životní prostředí, ani resort dopravy, ani resort průmyslu, ani ČSÚ ani Energetický regulační úřad. Pro nedostatek přesnějších dat byla za základ vzata emisní náročnost výroby elektřiny v uhelných elektrárnách a.s. ČEZ. Zjednodušení spočívá ve skutečnosti, že tato měrná emisní náročnost byla vztažena na všechnu elektřinu vyrobenou z fosilních paliv v ČR v r. 2005 a bylo odhlédnuto od dodávek centralizovaného tepla s tím, že vyšší měrná emisní náročnost elektřiny vyrobené z fosilních paliv mimo ČEZ se bude úsporami vlivem využití tepla kondenzačních elektráren k vytápění kompenzovat.

Nejde jistě o přesný předpoklad, ale při daných datech takový postup dává nejmenší chybu. Poté zohledníme výrobu elektřiny bez emisí - jaderné, vodní a větrné elektrárny. Z hlediska emisí CO2 reálně bezemisní spalování biomasy je ale zahrnuto v parních elektrárnách.

ČEZ v roce 2005 vyrobil 60 016 GWh elektřiny, z toho 33 099 GWh v uhelných elektrárnách (55 %), 24 728 GWh v jaderných (41 %), 2 189 GWh ve vodních (4 %). Elektrárny zhoršující klima se na výrobě elektřiny podíleli v rámci ČEZ 55 %, elektrárny nezhoršující klima 45 %. Podíl výroby elektřiny v neemisních elektrárnách v ČR je ale nižší, činí jen 33,63608 %

Přibližnou měrnou emisní náročnost výroby elektřiny v ČR v r. 2005 ukazuje tabulka č. 1:

 

 


 

Tabulka č. 1 - měrné emise výroby elektřiny v uhelných elektrárnách a.s. ČEZ v r. 2005 a odhad měrných emisí výroby elektřiny v ČR v r. 2005

Škodlivina

Emise ČEZ v t

E v tunách/1 GWh elektřiny v uhelných elektrárnách ČEZ

Měrné emise v t/1 GWh elektrické energie vyrobenou v ČR

CO2

33 321 440

1 006,7204

         753,32979

Tuhé

         2 928

       0,0884619

0,0661961

SO2

       58 532

       1,7683918

1,3232892

NOx

       60 476

       1,8271247

1,3672391

CO

         3 712

       0,1121484

0,0839208

VOC

       4 079

       0,1232364

0,0922179

PAH

         0,231

       0,000007

0,0000052

Zdroj: ČEZ, ČHMÚ (emise VOC a PAH), ERÚ, vlastní výpočty.

 

Výši trakční spotřeby elektřiny u jednotlivých druhů elektrické městské hromadné dopravy (MHD) v ČR v r. 2005 ukazuje tabulka č. 2:

 

Tabulka č. 2 : Výkony elektrické MHD dle trakcí v ČR v r. 2005, trakční spotřeba elektřiny a měrná spotřeba elektřiny

 

Výkony

Trakční spotřeba elektřiny

Mil. osbkm

Tis. vozkm

Celkem v GWh

na ujetí 1 vozkm v kWh

Metro

3 165,2

46 598

101,971

4,56973

  Tramvaj

       5 197,9

91 724

266,52027

2,6179889

Trolejbus

          955,4

31 665

88,388099

3,2143245

Zdroj: ČSÚ, Ročenka dopravy, DP Prahy.

 

Dle ČD trakční spotřeba v r. 2005 činila v osobní dopravě  59 214,635 tun nafty a 581,875143 GWh elektřiny, v nákladní dopravě 45 807,023 t nafty a 479,269773 GWh elektřiny. Celkem činila 1 061,144916 GWh elektřiny a 125 025 780 l nafty.

Objem přepravy na železnici dle trakcí v roce 2005 -  osobní - 50 : 50, nákladní - 90: 10 ve prospěch elektrické trakce.

Nyní můžeme přistoupit k výpočtu měrné emisní náročnosti jednotlivých druhů dopravy v ČR v roce 2005. Půjde samozřejmě o hodnoty průměrné, resp. vlivem různého vytížení konkrétních spojů se bude měrná emisní náročnost jednotlivých spojů někdy i značně lišit.

 

Emisní náročnost jednotlivých druhů nákladní dopravy

Absolutní a měrné emise základních druhů škodlivin ze základních druhů nákladní dopravy v ČR ukazuje tab. č. 3 :  


 

Tab. č. 3 – Výkony v mil. čtkm, emise v t a počet čtkm na 1 t emise v ČR v r. 2005

Druh emise

Silniční

Motor. Žel.

Vodní

Elektr. Žel.

Objem přepravy

43 447

1 486,6

811

13 379,4

CO2 absolutní   t

4 322 000

112 971

11 000

361 048,2

Výkon čtkm/t CO2

         10 053

         13 159

       73 727

       37 057

CO absolutní t

75 561

       711

       67

         40,2

Výkon čtkm/t CO

       574 992

    2 090 858

12 104 478

332 820 900

NOx absolutní t

49 196

  21 458

     116

       655,3

Výkon čtkm/t NOx

       883 141

         69 280

  6 991 379

  20 479 718

VOC absol. T

16 945

       169

       16

         44,2

Výkon čtkm/t VOC

    2 564 001

    8 796 450

50 687 500

302 701 360

SO2 absolutní t

138

           4

         0

       634,2

Výkon čtkm/t SO2

314 833 333

371 650 000

X

  21 096 500

Tuhé absolutní t

3 816

         94

         9

         49,6

Výkon čtkm/ t tuhé

  11 385 482

  15 814 894

90 111 111

269 754 970

PAH absolutní t

           8,43

           0,08704

         0,02

         0,0024922

Výkon čtkm/t PAH el.2005, mot.2003 

5 457 888 500

19 416 360 000

20 500 000 000

5 368 509 800 000

Zdroj: Ročenka dopravy 2005, ČD (trakční spotřeba elektřiny a nafty a její rozdělení mezi osobní a nákladní dopravu), vlastní výpočty. Kromě emisí PAH zaokrouhleno na celé číslice. PAH u motorové dopravy = tok 2003.

 

Čím více čtkm příslušný druh dopravy ujel na vyprodukování jedné tuny té či oné škodliviny, tím byl emisně šetrnější.

Tabulka č. 3 ukazuje, že v r. 2005 byla v ČR nejšetrnější elektrická trakce nákladní železniční dopravy u PAH, tuhých, CO, VOC a NOx a vodní doprava u SO2 a u CO2. Pouze u emisí SO2 byla nejméně šetrná elektrická trakce nákladní železniční dopravy.

Největší náskok elektrické nákladní železnice proti motorovým druhům dopravy měla u měrných emisí PAH, kde šlo skoro o 3 řády. U motorových druhů dopravy jde ale o skutečnost roku 2003, neboť údaje za rok 2004 a 2005 nejsou k disposici.

Závěr je zřejmý: chceme-li snižovat znečištění ovzduší z nákladní dopravy při daných dopravních výkonech, lze tak kromě snižování emisní náročnosti jednotlivých dopravních prostředků činit jen posilováním elektrické nákladní železniční dopravy na úkor silniční, motorové železniční a v zásadě i vodní dopravy. 

 

Emisní náročnost jednotlivých druhů osobní dopravy

Výpočet měrné emisní náročnost jednotlivých druhů osobní dopravy v ČR v r. 2005 je obdobný jako u měrných emisí v nákladní dopravě. Vzhledem k 8 druhům osobní dopravy (emise linkových a MHD autobusů jsou známy jenom v součtu) byly zvoleny 4 tabulky. Zdroje dopravního výkonu i emisí jsou stejné jako u nákladní dopravy. Měrnou emisní náročnost 8 základních druhů osobní dopravy a 7 základních druhů škodlivin ukazují  tabulky č. 4 - 7 :


 

Tab. č. 4 - Výkon v mil. osbkm, emise CO2 a CO v t a osbkm/t emise CO2 a CO v osobní dopravě v roce 2005 v ČR

Druh dopravy

Výkon

Emise CO2

Osbkm/t CO2

Emise CO

Osbkm/t CO

IAD

68 640

8 947 000

        7 672

111 416

      616 070

Autobus

14 587,1

1 577 000

        9 250

  16 441

      887 239

 

Elektrická

  3 333,35

   438 349

        7 604

         49

 68 027 551

Motorová

  3 333,35

   259 000

      12 870

       919

   3 627 149

 

Metro

  3 165,2

     76 818

      41 204

           9

503 232 700

tramvaj

  5 197,9

   200 778

      25 889

         22

316 185 560

trolejbus

     955,4

     66 510

      14 365

           7

175 241 040

Letecká

  9 735,7

1 244 000

        7 826

    3 053

    3 188 896

 

 

Tab. č. 5 - Výkon v mil. osbkm, emise NOx a VOC v t a osbkm/t emise NOx a VOC v osobní dopravě v r. 2005 v ČR

Druh dopravy

Výkon

Emise NOx

Osbkm/t NOx

Emise VOC

Osbkm/t VOC

IAD

68 640

25 237

  2 719 816

19 628

    3 497 045

Autobus

14 587,1

18 654

     781 977

  4 977

    2 930 902

 

elektrická

  3 333,35

     796

  4 187 626

       54

  61 728 704

motorová

  3 333,35

27 738

     120 172

     218

  15 290 506

 

metro

3 165,2

     139

22 771 223

         9

351 688 890

tramvaj

5 197,9

     364

14 279 945

       24

216 579 170

trolejbus

   955,4

     121

  7 895 868

         8

119 425 000

Letecká

9 735,7

  4 607

  2 113 241

     751

  12 963 648

 

 

Tab. č. 6 - Výkon v mil. osbkm, emise SO2 a PM v t a osbkm/t emise SO2 a PM v osobní dopravě v r. 2005 v ČR

Druh dopravy

výkon

Emise SO2

Osbkm/t SO2

Emise tuhé

Osbkm/t PM

IAD

68 640

 282

243 404 260

   545

125 944 950

Autobus

14 587,1

   50

291 742 000

1 222

  11 937 070

 

elektrická

3 333,35

 770

    4 329 026

     39

  85 470 513

motorová

3 333,35

     5

666 670 000

   122

  27 322 541

 

metro

3 165,2

 135

  23 445 926

       8

395 650 000

tramvaj

5 197,9

 353

  14 724 929

     18

287 772 220

trolejbus

   955,4

 117

    8 165 812

       6

159 233 330

Letecká

9 735,7

   75

129 809 330

       0

Neznečišťuje

 


 

Tab. č. 7 - Výkon v mil. osbkm, emise PAH v kg a osbkm/kg emise PAH v osobní dopravě v r. 2005 v ČR (u motorových druhů dopravy v roce 2003)

Druh dopravy

výkon

Emise

Osbkm/kg PAH

IAD

68 370

11 460

              5 965 969

Linkový bus

  8 520

     430

            19 813 953

 

elektrická

3 333,35

      0,0030258

1 101 642 500 000

motorová

  1 560

     112,96

            13 810 198

 

metro

3 165,2

      0,0005302

5 969 822 700 000

tramvaj

5 197,9

      0,0013859

3 750 559 200 000

trolejbus

   955,4

      0,0004596

2 078 764 100 000

bus

  5 598

     320

            17 493 750

Letecká

  8 810

         0

Neznečišťuje

Zdroj tab. č. 4-7: Ročenka dopravy, Ročenka ČD, ČHMÚ, CDV Brno, vlastní výpočty.

 

Zde vidíme, že nejnižší měrné emise v r. 2005 u emisí CO, VOC, NOx a CO2 produkovalo metro, následováno tramvajemi, trolejbusy a elektrickými vlaky. Pozitivní přínos elektrické MHD pro čistotu ovzduší ve městech i mimo ně je zřejmý. V případě emisí tuhých a PAH se před ně dostává letecká doprava, která tyto škodliviny podle CDV neprodukuje vůbec. Pouze v měrné emisní náročnosti na SO2 vychází nejlépe železnice motorová a nejhůře železnice elektrická.

Měrná emisní náročnost jednotlivých druhů osobní dopravy nevychází tak jednoznačně jako u nákladní dopravy. Jako ekologicky nejšetrnější vychází metro (i při vysoké nepřímé spotřebě elektřiny), dále tramvaje, trolejbusy a elektrická železnice. Poměrně dobře vychází i letecká doprava. Špatně vychází autobusy. Nejhůře vychází IAD.

Dokud se rozlišovaly emise od linkových autobusů a autobusů MHD, měly autobusy MHD o 10-20 % vyšší měrné emise.

Proti r. 2004 si v r. 2005 u emisí SO2 zásadně polepšily osobní auta a autobusy v důsledku zásadního snížení přípustného obsahu síry v motorové naftě.

V osobní dopravě je třeba vidět, že mezi jejími základními 8 (9) druhy je jen částečná zaměnitelnost, resp. že je nutné rozlišovat osobní dopravu na krátké vzdálenosti, zejména ve velkých městech a aglomeracích, a osobní dopravu dálkovou. Dálková osobní doprava nemá velké rezervy ke snížení emisí vlivem změn podílu jejich jednotlivých oborů, alespoň podle obdobné analýzy za rok 2003. Určité a nejednoznačné snížení emisí nabízí jen posilování elektrické osobní železniční dopravy. Naopak osobní doprava ve velkých městech a aglomeracích má značné rezervy ve snižování emisní náročnosti posilováním elektrických trakcí MHD a osobní železniční dopravy v elektrické trakci. Samozřejmě, je nutné přihlížet k řadě dalších okolností, resp. bezhlavost ani zde není na místě.