Topný olej EL aneb topná nafta, od historie do budoucnosti

Extralehký topný olej jako náhrada za uhlí

Ing. Josef Hodboď, TZB-info, redakce

Odborný

Extralehký topný olej je z pohledu vytápění minoritním palivem. Vzhledem ke svým vlastnostem je však nejen v rodinných domech vhodnou náhradou za uhlí. A to jak z pohledu snížení emisí, tak i s ohledem na potřebu vyšších provozních teplot otopné vody v některých otopných soustavách.

Poslechněte si audio verzi článku:

Extralehký topný olej – někdy též označený jako topná nafta – je z pohledu vytápění kapalné palivo s nejvyšší objemovou energetickou hustotou, která umožňuje předzásobení i na několik let. K dispozici jsou všechny potřebné komponenty olejového vytápění, na jejichž vrcholu stojí kondenzační kotle. Existují místa, ve kterých i v době opouštění uhlíkatých zdrojů energie může využití extralehkého topného oleje prokázat své přednosti velkého komfortu a příznivé ekonomiky provozu.

Pod vlivem posunu názorů na zdroje tepla pro vytápění budov směrem ke snížení uhlíkové stopy zůstává v České republice stranou možnost využití kapalných paliv. Vedle okrajově a spíše jen na efekt designově řešených „ohnišť“ na etanol, se jedná o extralehký topný olej vznikající rafinací ropy. Výrobci a distributoři kapalných paliv předpokládají, že rostoucí konkurence obnovitelných zdrojů energie zapůsobí na stabilizaci světových cen ropy, a to se příznivě promítne i do jejich cen. V perspektivě let 2030 až 2050 chtějí výrobci zvyšovat podíl topných olejů vyrobených s využitím OZE v souladu s evropskou energetickou strategií. V sousedním Německu jsou již v plném proudu provozní testy topného oleje R33 s 33% podílem OZE.

Vytápění topnou, respektive motorovou naftou bylo známé a využívané již v první polovině dvacátého století. Vzhledem k ceně však jen zřídka. K zásadnímu rozmachu došlo až po 2. světové válce v souvislosti s razantním nárůstem nabídky ropy a s výstavbou rafinérských kapacit. V té době se také začíná prosazovat název lehký topný olej, a později po vylepšení jeho vlastností i extralehký topný olej. V západní Evropě toto kapalné palivo pomohlo rychle obnovit a modernizovat fond budov zničených během druhé světové války v minulém století. Náš tehdejší „východní“ blok neměl dostatečné vlastní zdroje ropy, respektive potřebnou infrastrukturu a k dispozici nebyl ani dostatek plynu, tehdy svítiplynu. Proto jako hlavní možnost vytápění přicházelo v úvahu dřevo, uhlí, koks. Vyskytlo se několik kratších period, kdy zájem o extralehký topný olej výrazně vzrostl. Přes všechny historické peripetie a více méně minimální státní podporu tohoto zdroje energie pro vytápění, z čehož vyplývá jeho minoritní zastoupení, nachází extralehký topný olej v České republice stále možnosti k využití. A to jak v domácnostech, tak i mimo ně.

Topná nafta v Československu od druhé poloviny 20. století

Původně šlo o motorovou naftu, později pro odlišení z cenových důvodů na topnou naftu, a následně se začal používat název extralehký topný olej. Nyní jsou na českém trhu jsou nejvíce zastoupeny obchodní názvy ELTO, TOEL, TOLEX. Toto kapalné, minerální, palivo vzniká úpravou a zejména odsířením destilátů z ropy, neobsahuje aditiva běžná v motorové naftě. V současnosti jsou na trhu dostupné i varianty obsahující 5% podíl oleje získaného z obnovitelných zdrojů energie.

Předpoklad ke zvýšení podílu extralehkého topného oleje na vytápění domácností v bývalém Československu vznikl v souvislosti s dokončením ropovodu Družba z jihovýchodní části evropského Ruska v šedesátých letech dvacátého století. Jeho výstavbu zajišťoval tehdejší Národní podnik Benzina. Z Ruska přitekla ropa do Chemických závodů v Litvínově poprvé v roce 1963. Následně hned v roce 1964 umožnila Benzina nákup topné nafty i domácnostem. Prodávala se pod obchodním názvem Bencalor, což je spojení části názvu podniku a tehdy používané jednotky pro tepelnou energii calorie. Byl obecný zájem, aby se toto palivo začalo více používat jako nástroj ke zvýšení komfortu bydlení, a proto se mu dostalo oficiální podpory. Nejen sloganem „Palivo budoucnosti Bencalor“, ale i cenou 0,90 tehdejší Československé koruny za litr paliva. Protože to bylo méně než za motorovou naftu, mohly domácnosti Bencalor nakupovat jen prostřednictvím poukázek, aby se při prodeji zamezilo zneužívání nižší ceny. Nutno si uvědomit, že v té době byly pro domácnosti dostupné osobní automobily jen na benzín a na speciální poukázky, tzv. „bločky“, se u čerpacích stanic kupovala i motorová nafta

Souběžně se zintenzívnila výroba konstrukčně jednoduchých lokálních topidel založených na odparu kapalného paliva, například z miskovitého hořáku, pod obchodním názvem Ropka a ESA-Oil. V topidle byla nádrž na cca 5 až 15 litrů paliva. Při tehdejší tepelné ztrátě rodinných domů se denní spotřeba paliva Bencalor v po celý den lokálně vytápěné místnosti 20 m² pohybovala kolem 5 litrů/den a při velkých zimách i nad 10 litrů/den. Širšímu uplatnění paliva Bencalor v kotlích pro etážové nebo ústřední vytápění bránil zásadní nedostatek vhodných olejových hořáků malých výkonů.

Slibný rozvoj paliva Bencalor zbrzdila ropná krize na podzim roku 1973. O zbytek se postaral druhý ropný šok v roce 1979, v jehož důsledku bylo na státní úrovni rozhodnuto o ukončení podpory. Cena byla několikanásobně zvýšena a mnoho domácností využívajících Bencalor se z donucení vrátilo zpět k uhlí. Jen některé, především ve městech, postupně získávaly od počátku osmdesátých let možnost přejít přímo z Bencalor na vytápění zemním plynem v souladu se strategií státu se přeorientovat na zemní plyn z Ruska.

Topná nafta v Československu a České republice po roce 1989

Oživení zájmu o extralehký topný olej přišlo v devadesátých letech minulého století v souvislosti s otevření ekonomiky světovým trhům. Především se změnil způsob stanovení ceny. Začala se do ní započítávat spotřební daň, která se domácnosti následně po vykázání roční spotřeby pro vytápění začala vracet. Pro rozlišení motorové nafty a extralehkého topného oleje se do něj začalo přidávat výrazné červené barvivo. Na počátku devadesátých let se v tehdejším Československu vyráběla řada kotlů na uhlí. Jejich rychlou přestavbu na olej umožnil dovoz hořáků. Tím si řada domácností rychle zvýšila komfort vytápění.

Růst zájmu o vytápění topným olejem byl poměrně rychle potlačen masivní kampaní na podporu využití elektřiny. Stalo se tak v souvislosti s dokončovanou atomovou elektrárnou Temelín a snahou vytížit její kapacitu. Nabízené ceny elektrické energie stimulovaly velký zájem o instalaci jak přímotopného, tak akumulačního způsobu vytápění, a to i v případech, ve kterých by využití extralehkého topného oleje bylo z dnešního pohledu racionálnější. Tato hektická „elektrická“ doba vytápění poměrně rychle odezněla již po několika letech s růstem cen elektřiny a návratem mnoha domácností zpět k uhlí. Neboť často se elektrické kotle instalovaly do soustav, ve kterých byl uhelný kotel ponechán. K dalšímu útlumu zájmu přispěly o něco později v devadesátých letech zahájené masívní plynofikace obcí. Plynofikaci vytápění lze z pohledu vysokého komfortu a nižší produkce emisí CO₂ považovat za výhodnější než vytápění topným olejem. A později, na přelomu tisíciletí, se začala objevovat nabídka tepelných čerpadel.

Z výše uvedených důvodů a omezené možnosti konstruovat olejové hořáky s tak nízkým minimálním výkonem, jak je to možné u plynových, a se zlepšováním tepelně technických vlastností nově stavěných budov i budov modernizovaných, se prostor pro využití extralehkého topného oleje v České republice zmenšil.

Cena extralehkého topného oleje

Zájem o vytápění extralehkým topným olejem určuje jeho cena. Ta byla z dlouhodobého pohledu velmi proměnlivá. Je velmi těsně navázána na světovou cenu ropy a na ní závislou cenu tzv. topného oleje. Cenu ropy ovlivňuje poptávka, ale i zásahy producentů ropy do trhu s cílem si vynutit vyšší ceny, nebo s cílem prodat více, aby se vyrovnalo financování států silně závislých na prodeji ropy, a také válečné střety na územích, kde se ropa těží aj. Historický přehled o vývoji cen lze získat z více zdrojů. Například viz [3] se na počátku roku 1986 na burzách pohybovala cena topného oleje okolo 1 amerického dolaru (USD) na galon (3,785 litru). Na konci roku 1998 spadla na 0,5 USD/galon, na nejnižší hodnotu v uplynulých přibližně 35 letech. V červnu roku 2008 vystoupala na nejvyšší hodnotu 4,6 USD/galon, aby již v únoru následného roku 2009 poklesla na 1,56 USD/galon. V lednu 2021 se pohybuje pod hodnotou 1,50 USD/galon. Přepočet na české koruny (CZK) závisí na kurzu CZK k USD. Při vzniku České republiky v roce 1992 se kurz pohyboval na úrovni 29 CZK/USD. V červenci 2008, po setrvalém poklesu z nejvyšší hodnoty přes 41 CZK/USD v říjnu 2000, poklesl kurz na nejnižší hodnotu těsně pod 15 CZK/USD. Od ledna 2010 do ledna 2021 se kurz pohybuje v rozmezí cca 18 až 27 CZK/USD [4].

Cenový rozptyl vyplývající z cen na burzách a změn kurzu CZK/USD se uživatelů extralehkého toipného oleje týká v mnohem menší míře. Pokud bychom srovnali cenu ze sedmdesátých let minulého století s cenou TOEL pro otopnou sezónu 2020/2021, tak za 50 let se zvýšila orientačně 18krát. Souběžně došlo i ke zvýšení průměrných mezd mezi roky 1970 až 2020 z cca 1 900 Kč na cca 35 000 Kč, v poměru orientačně rovněž 18krát. Z tohoto pohledu si extralehký topný olej dlouhodobě udržuje přibližně stejnou úroveň vzhledem k příjmům domácností. Z hlediska podnikatelů, plátců DPH, je extralehký topný olej nákladově výhodnější vlivem možnosti odpočtu této daně.

V tuzemsku TOEL produkují 2 rafinerie společnosti ORLEN UNIPETROL RPA, a to v Litvínově a Kralupech nad Vltavou. V sousedním Německu a Rakousku je podíl olejového vytápění významný, a proto je topný olej klíčovým produktem téměř všech tamějších rafinerií [5]. Například v roce 2018 vyrobily rafinerie v Německu více než 10 milionů tun extralehkého topného oleje [6].

Současnost vytápění extralehkým topným olejem

Vytápění extralehkým topným olejem je i dnes plně komfortním způsobem zajištění tepelné pohody a dostatku teplé vody. Jeho zásadní výhodou je mezi palivy nejvyšší objemová koncentrace energie a stálost vlastností, které umožňují, bez extrémních nároků na prostor, se tímto palivem předzásobit i na několik let. Tedy si vybrat z hlediska nákupní ceny příznivější roční dobu mimo sezónu.

Z pohledu hodnocení energetické náročnosti budov, kde hlavní složkou zůstává potřeba energie na vytápění a přípravu teplé vody, charakterizuje extralehký topný olej v současnosti jeho faktor primární energie z neobnovitelných zdrojů energie ve výši 1,2, když zemní plyn je na úrovni 1 a elektrická energie na úrovni 2,6. To jej předurčuje především pro využití při rekonstrukcích a modernizacích otopných soustav. Méně příznivý faktor primární energie z neobnovitelných zdrojů energie může být v případě splnění požadavků kladených na novostavby kompenzován například instalací solárních systémů, tepelného nebo fotovoltaického a řízeným větráním s rekuperací tepla.

Budoucnost

Extralehký topný olej má výhřevnost cca 11,86 kWh/litr, respektive 10,20 kWh/kg. Spalné teplo 12,61 kWh/litr, respektive 10,84 kWh/litr. ČSÚ v souhrnném statistickém podkladu Energo 2015 uvádí v tab. 1 - 3. 1. Konečná spotřeba paliv a energií v domácnostech podle účelu užití u domácností pro vytápění 196 585 TJ a pro ohřev vody 50 822 TJ. Z těchto celkových hodnot bylo pokryto kapalnými palivy, tedy pro domácnosti v úvahu přicházejícím extralehkým topným olejem, ve vytápění 1 328 TJ a při ohřevu vody 13 TJ. Z celkových cca 250 000 TJ představoval extralehký topný olej cca 1341 TJ, tedy jen cca 0,54 %. V tabulce 1 - 4. 2. V mezinárodním srovnání konečné spotřeby paliv a energií podle kategorií paliv, podle jiné metodiky, mají kapalná paliva podíl dokonce jen 0,2 % (k roku 2014).

Je zřejmé, že v České republice jde skutečně o minoritní sektor, jehož případné legislativní omezování, například s ohledem na produkci CO₂ nebo vynuceného přechodu na OZE, by se na bilanci České republiky viditelně neprojevilo. Pokud bychom orientačně stanovili roční spotřebu staršího rodinného domu na 110 GJ (Z. Lyčka, podklady pro MŽP, SFŽP, 2020), tak se aktuálně jedná řádově o 12 tisíc rodinných domů vytápěných extralehkým topným olejem z celkového počtu cca 1,55 milionu.

Jedním z možných scénářů je napodobit situaci v Německu, kde má vytápění extralehkým topným olejem velmi silné zastoupení. Ani tam však nepřikročili k radikálnímu zákazu instalace zdrojů tepla využívajících extralehký topný olej v případě nové výstavby. Od roku 2026 se budou muset v případě nově instalovaných soustav využívat tzv. hybridními systémy. Tzn., že doplňkem k oleji musí být například solární tepelná nebo fotovoltaická energie, podobně jak to vyplývá z české energetické legislativy. Systémy vytápění pouze olejem mohou být instalovány do roku 2026, ale dále provozovány bez omezení [7].

V České republice bylo ke konci roku 2020 cca 330 tisíc kotlů na pevná paliva, které musí být podle zákona na ochranu ovzduší do září 2022 vyměněny za kotle plnící zpřísněné parametry emisí a účinnosti [8]. Vzhledem k tomu, že na ně napojené otopné soustavy vyžadují vyšší provozní teploty otopné vody, jsou zde omezeny výhody nízkoteplotních zdrojů s podílem OZE. Pro některé z provozovatelů uhelných kotlů může být přechod na extralehký topný olej racionálním krokem ke komfortnímu typu vytápění bez kouřícího komína. Který velmi příznivě ocení i obyvatelé dané obce nebo lokality.