Pro velký počet spotřebitelů energie se zemní plyn stal nepostradatelným pomocníkem - vytápění, přípravu teplé vody, některé technologické procesy nebo vaření si bez zemního plynu dnes již těžko dovedeme představit. Nově se rozvíjí jeho využívání v kombinaci s výrobou elektřiny a tepla, popř. chladu, nebo k pohonu vozidel. Samozřejmostí je, že každý odběratel má zemní plyn k dispozici každý den po celých 24 hodin.
Málokdo ale ví, jakou cestu musí zemní plyn z místa naleziště urazit, než se dostane až ke konečnému spotřebiteli. Česká republika nemá velké zásoby zemního plynu, a proto musí téměř veškerý zemní plyn dovážet ze zahraničí. Naleziště, ve kterých se zemní plyn určený pro Českou republiku těží, jsou od naší republiky vzdálena několik tisíc kilometrů.
1. Těžba plynu
Zemní plyn se těží jak z ložisek na pevnině, tak i ložisek, která se nacházejí pod mořským dnem. Od šedesátých let minulého století nakupuje Česká republika zemní plyn z Ruska od roku 1997 také z Norska. Zde se na rozdíl od Ruska, kde se zemní plyn získává z ložisek na pevnině, těží zemní plyn z podmořských ložisek.
Pro těžbu podmořských ložisek je nutné nejprve vybudovat těžební plošinu, která obsluhuje i několik vrtů a jejíž součástí bývá často i úpravárenský závod. Tyto plošiny jsou obrovské stavby - např. plošina Troll A, ze které je dodáván plyn také do České republiky, je vysoká více jak 470 m (z toho je cca 340 m pod mořskou hladinou) a má hmotnost přesahující 1,2 milionů tun. Z plošiny je vytěžený plyn dopravován podmořským plynovodem na pobřeží Norska, kde je upravován na komerční kvalitu.
Těžební sondy na pevnině (případně i ložiska) jsou propojeny systémem sběrných plynovodů, kterými je vytěžený plyn dopravován do úpravárenských závodů.
2. Úprava plynu
Pouze ve výjimečných případech má vytěžený zemní plyn takovou kvalitu, že je ho možné bez dalších úprav distribuovat ke komerčnímu využití. Povětšinou totiž obsahuje řadu látek, které by mohly negativně působit na distribuční systémy. A to nejen látky, které mohou způsobovat korozi (zejména vodu, sirné látky, oxid uhličitý), ale také prach, který může být příčinou poruch kompresorových a regulačních stanic. V místech, kde se společně se zemním plynem nachází i ropa, je nutné vytěžený zemní plyn zbavit i kapalných uhlovodíků.
3. Dálková přeprava
Dálková přeprava zemního plynu je díky vzdálenostem mezi místem těžby a místem konečné spotřeby ekonomicky nejnáročnějším článkem dopravy plynu. Zemní plyn je možné přepravovat dvěma základními způsoby - potrubím nebo ve formě zkapalněného plynu v tankerech.
- potrubní přeprava - v dnešní době je Evropa protkána hustou sítí mezinárodních plynovodů a jejich délka neustále roste. Provozní tlaky dosahují u nejnovějších plynovodů až 100 barů (10 MPa) a průměry plynovodů často přesahují 1 m (např. na území ČR je provozováno téměř 400 km plynovodů o průměru 1,4 m). Dálkové plynovody mohou být vedeny nejen po souši, ale také mohou být položeny na mořském dně. Tímto způsobem je např. dodáván na evropský kontinent zemní plyn z oblasti Severního moře a Afriky.
- přeprava tankery - je využívána pro přepravu zemního plynu přes moře na větší vzdálenosti. Zemní plyn se v plynné formě dovede do zkapalňovací stanice (zkapalněním zmenší zemní plyn svůj objem cca 600x, při atmosférickém tlaku má kapalný plyn teplotu -161 oC), kde se zkapalněný přečerpá do tankeru. V cílovém terminálu se přečerpá do zásobníků, ze kterých se postupně odpařuje a dodává do plynovodního systému. Zkapalněný zemní plyn (LNG) je do Evropy dodáván hlavně z Afriky (zejména z Alžírska), ale malé množství také až z Austrálie.
4. Vnitrostátní přeprava
Ze systému dálkové přepravy se zemní plyn přes předávací stanice dostává do systému vnitrostátní přepravy. Součástí předávacích stanic jsou i regulační stanice, kterými se snižuje tlak plynu na hodnoty, pod kterými jsou v jednotlivých zemích vnitrostátní plynovodní systémy provozovány.
Vnitrostátní přepravní soustavou (převážně vysokotlaké plynovody s tlakem přes 4 MPa) je zemní plyn dopravován k jednotlivým přímým odběratelům (t.j. odběratelům, kteří odebírají zemní plyn přímo z vysokotlaké přepravní sítě) nebo do distribučních soustav v jednotlivých regionech, plynofikovaných městech a obcích.
5. Podzemní uskladňování
Dodávky zemního plynu od jednotlivých producentů v průběhu roku kolísají jen minimálně. Naproti tomu jeho spotřeba v průběhu roku do značné míry kopíruje průběh venkovní teploty. Nejvíce zemního plynu se totiž spotřebuje pro vytápění. Jeho spotřeba proto závisí na průběhu teploty vzduchu. Např. v roce 1997, kdy byla roční spotřeba v ČR cca 9,25 mld. m3 zemního plynu, byl rozdíl mezi maximální a minimální měsíční spotřebou téměř 1,2 mld. m3.
Plynárenská společnost zajišťující dodávky plynu pro Českou republiku má dvě možnosti – buď nakupovat množství zemního plynu podle aktuální potřeby, ale s nebezpečím, že cena nakupovaného plynu bude výrazně vyšší, nebo zvolit levnější variantu - zajistit dlouhodobým kontraktem s producentem rovnoměrnou dodávku zemního plynu po celý rok a nespotřebovaný plyn v létě uskladnit v podzemních zásobnících. Proto jsou podzemní zásobníky důležitou součástí vnitrostátního plynárenského systému.
Podzemní zásobníky plynu lze rozdělit do dvou základních skupin:
- sezónní zásobníky - slouží k vyrovnávání rozdílů mezi letní a zimní spotřebou. Do nich se v letních měsících ukládá nespotřebovaný plyn, který se v měsících, kdy dodávka od dodavatelů nestačí, postupně odtěžuje a dodává do distribuční sítě. Tyto zásobníky mají velkou uskladňovací kapacitu, ale menší denní těžební výkon. Pro uskladňování se využívají buď vytěžená plynová nebo ropná ložiska nebo podzemní zásobníky vybudované v porézních vrstvách (tzv. akviferové zásobníky).
- špičkové zásobníky - ty slouží zejména pro krytí spotřeby zemního plynu v několika dnech s maximální spotřebou nebo k vyrovnávání výkyvů v krátkém časovém období. Na rozdíl od sezónních zásobníků mají malou skladovací kapacitu, ale velký denní těžební výkon. Výhodou špičkových zásobníků je, že je možné je v průběhu topné sezóny v období nižší spotřeby znovu doplnit na maximální kapacitu. Ve světě se pro tyto potřeby využívají uměle vybudované kaverny v solných ložiscích.
6. Distribuce plynu v regionech, městech a obcích
Systémem vysokotlakých plynovodů (převážně s tlakem do 4 MPa) je zemní plyn dopravován v regionech k některým přímým průmyslovým zákazníkům a do jednotlivých plynofikovaných obcí. Zde se nejprve v regulačních stanicích sníží tlak plynu. Rozvody po obcích mohou být buď nízkotlaké (tlak plynu je vyhovující pro provoz plynových spotřebičů a nemusí se proto dále upravovat) nebo středotlaké. V případě středotlakých rozvodů mají jednotlivé objekty vlastní regulátory, kterými se upravuje tlak plynu na hodnotu nutnou pro bezproblémový provoz spotřebičů. Výhodou středotlakých rozvodů je zejména větší kapacita sítí.
7. Systém přepravy a distribuce plynu v České republice
Až do konce roku 1993 byl plynárenský systém České republiky budován jako jednotný a provozoval ho Český plynárenský podnik (ČPP). K 1. lednu 1994 bylo založeno osm regionálních distribučních společností a v rámci ČPP byl založen nový odštěpný závod Transgas. Ten se v lednu 1998 stal státním podnikem a v roce 2001 byl privatizován.
Subjekty působící v systému tranzitu, vnitrostátní přepravy, uskladňování a distribuce zemního plynu v ČR (členové ČPU) jsou součástí všech plynárenských skupin RWE, EON a Pražská plynárenská:
RWE Transgas, a.s. – Je operátorem dvou nákupních kontraktů pro nákup zemního plynu z Ruska a z Norska a současně zajišťuje nákup zemního plynu pro potřeby zákazníků skupiny RWE v České republice.
RWE Transgas Net, s.r.o. - vedle tranzitu ruského zemního plynu do zemí západní Evropy zajišťuje zásobování jednotlivých regionů dálkovodním přepravním systémem provozovaným s tlakem nad 40 barů.
RWE Gas Storage s.r.o. – zabezpečuje podzemní uskladňování zemního plynu. Provozuje 6 podzemních zásobníků plynu a celkovou kapacitou cca 1/3 roční spotřeby ČR. Zejména nově vybudovaný špičkový zásobník v Hájích u Příbrami je světový unikát - jedná se o kavernu vybudovanou ve skalním masívu v hloubce cca 1 000 m.
Regionální distribuční společnosti - provozují navazující dálkovodní vysokotlaké sítě provozované s tlakem do 40 barů a místní sítě v plynofikovaných městech a obcích provozované s tlakem do 3 barů (středotlaké sítě) a do 2 kPa (nízkotlaké sítě).
Regionální plynárenské společnosti – jsou obchodníky s plynem ve svých příslušných regionech.
Plynárenské organizace věnují nemalé prostředky na neustálé zdokonalování zásobovacího systému. Při výstavbě a údržbě plynárenských zařízení jsou dnes běžně využívány moderní a k životnímu prostředí šetrné technologie. Ty spolu pravidelným monitorováním plynovodních sítí a ostatního zařízení jsou zárukou spolehlivých dodávek zemního plynu všem odběratelům v jimi požadovaném množství a kvalitě.
