Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o.p.s., Praha

1. Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o.p.s., Praha seminář Asociace Energetických Manažerů 16. 11. 2004 MOŽNOSTI VYUŽITÍ FYTOENERGETIKY PŘI REALIZACI AKTUALIZOVANÉ SEK Ing. Vladimír Zelený

2. OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE OD „VĚDĚT KOLIK“ K „VĚDĚT JAK“ • Biomasa, dominantní OZE v ČR • „Tok energie“ z plantáží • Biomasa a ostatní OZE v bilanci výkonů ES ČR Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 2

3. OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE PODMÍNKY V ČR Dominantní OZE v podmínkách ČR • voda • biomasa (tuhá, tekutá, plynná) • vítr • slunce Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 3

4. OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE OČEKÁVÁN Í SEK ČR Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha

5. OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE OČEKÁVÁN Í SEK ČR Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha

6. OZE VE VÝROBĚ TEPLA AELEKTŘINY OČEKÁVÁN Í SEK ČR Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 6

7. PĚSTOVANÁ FYTOMASA V BUDOUCNU DOMINUJE POTENC I ÁLY CZ BIOM 2010 MŽP 2050 dostupné potenciály 77% Pramen: CZ Biom, České sdružení pro biomasu, projekt MŽP č. VaV/320/10/03 Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 7

8. VÝVOJ VELIKOSTI PRODUKČNÍCH PLOCH ENERGETICKÝCH ROSTLIN Pramen: Ministerstvoi zemědělství ČR, Odbor komunikace, 06/2004 Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 8

9. BIOMASA PRO VÝROBU BIOPALIV • SOUČASNÝ STAV: • Celkový dostupný potenciál biomasy je vysoký • Potenciál zbytkové biomasy bude stagnovat. • Podmínkou dostatečného a rostoucího množství biomasy pro výrobu tuhých , tekutých a plynných biopaliv je cílené pěstování rostlin pro energetiku („energetická fytomasa“). • Bude spojeno s vyšší cenou energie v palivu, než je tomu u zbytkové biomasy • Dosud nebyla zcela rozptýlena nedůvěra výrobců fytomasy, výrobců biopaliv a konečných spotřebitelů biopaliv v toto odvětví energetiky.. • Dosud nejsou vytvořeny systémové podmínky pro rozvoj fytoenergetiky. • Obchodování s biomasou nyní je velmi nestabilní. Mimořádné, skokové, zvýšení poptávky po biomase způsobuje problémy v obecní a regionální energetice a dřevozpracujícím průmyslu. • Logistika zatím vymezuje užití biomasy na obec a region. Standardizovaná paliva trh rozšíří. • Dosud neexistuje projekt s výrobou tepla a elektřiny pouze z pěstované fytomasy. Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 9

10. ODHAD RŮSTU ROZLOHY PRODUKČNÍCH PLANTÁŽÍ PRO ELEKTRÁRNY A KOGENERAČNÍ JEDNOTKY, PODLE DAT SEK ČR • V současnosti není v ČR využíváno asi 900 tisíc ha • zemědělské půdy (orné půdy, luk a pastvin) • z toho asi 450 tisíc ha • lze využít pro pěstování energetických rostlin již v roce 2010 ! Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 10

11. MODEL „TOKU ENERGIE Z PLANTÁŽE“ • Rychle rostoucí dřeviny (RRD) Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 11

12. MODEL „TOKU ENERGIE Z PLANTÁŽE“ • Energetické byliny, víceleté Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 12

13. I MPL I KAC E ZE SROVNÁN Í MODEL „TOKU ENERGIE Z PLANTÁŽE“ Závěry a náměty k zobecnění: • RRD pokryjí po poptávku po energii až při druhém obmýtí, tj. asi za 8 až 9 let. Počáteční nedostatek vlastního fytopaliva se musí pokrýt nákupem zbytkové biomasy nebo jiným palivem, například uhlím či šťovíkem. Šťovík UTEUŠA pokryje po poptávku po energii již ve druhém roce po založení plantáže. • Přebytky fytomasy bude možné nabídnout na trhu s biomasou, pokud fytomasa nebude pěstována především pro tento trh. • U nového energetického zdroje lze počáteční nedostatek paliva obejít tak, že se zdroj postaví až v době dostatku paliva z produkční plantáže.Pokud už nebude fungovat trh s biomasou. • Přísun paliva do skladů s palivem i do teplárny nebo výtopny může být u šťovíku UTEUŠA plynulý v průběhu celé životnosti plantáže. Velikost skladu může být zvolena právě podle množství potřebného paliva, pokud přebytky paliva nebudou pěstovány i pro trh s biomasou (podobně jako u rychle rostoucích dřevin). Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 13

14. I MPL I KAC E ZE SROVNÁN Í MODEL „TOKU ENERGIE Z PLANTÁŽE“ Závěry a náměty k zobecnění: • Investovat do fytoenergetiky je možné až po provedení energetických bilancí současných i nových výtopen a tepláren, po optimalizaci počtu a rozlohy ploch plantáží a skladby energetických rostlin na nich pěstovaných. • Byliny, stébelniny a olejniny (dál jen plodiny), může pěstitel využít nejen energeticky, ale i pro původní účel pro který jsou určeny. Může je pěstovat na různých agrotechnicky vyhovujících pěstebních plochách ve svém majetku. Pěstování není vázáno na jednu lokalitu, vyňatou ze zemědělského půdního fondu. • Pěstování dřevin a plodin má své výhody a nevýhody a při plánování rozvoje fytoenergetiky v regionu nebo v obci (například při zpracování územní energetické koncepce) je vždy nutné zpracovat i krajinné studie se zakomponováním ploch optimálních pro pěstování té či oné energetické rostliny. • Poznání a dodržování postupů spojených s výrobou a zpracování a užití fytomasy přispěje ke stanovení reálných a realizovatelných cílů. Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 14

15. BIOMASA A FYTOENERGETIKA V ČESKÉ REPUBLICE DOPORUČEN Í • Energie z biomasy je především pro dodávku tepla obcím, zejména tam, kde není zaveden zemní plyn. • Rozhodování o využití biomasy musí zahrnovat také logistiku. • U obcí a menších měst s rozptýlenou zástavbou je nutnévždy ekonomicky posoudit volbu mezi centrálním a lokálním vytápěním biomasou. • Iniciovat další vývoj cenově dostupných ekologicky a energeticky efektivních kotlů pro vytápění rodinných domků se stejným komfortem, jako mají kotle na zemní plyn. • Investiční podpora v této oblasti bude poskytována na kombinované zdroje vyrábějící teplo a elektřinu. SHRNUTÍ A DOPORUČENÍ (1) Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 15

16. BIOMASA A FYTOENERGETIKA V ČESKÉ REPUBLICE DOPORUČEN Í • Zdroje pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla vždy musejí být dimenzovány především podle poptávky po teple v letním období (pokud není zajištěn i letní odběr tepla). • Výrobu, zpracování a dodávky biomasy na trh by bylo možné řešit pomocí regionálních sdružení a podniků. (Švédsko, Rakousko) • Tyto společnosti by v případě RRD mohly být pověřeny také rušením plantáží a jejich navracením k původnímu zemědělskému využití, protože budou mít k dispozici speciální mechanizaci a odborné znalosti. • Byly by také vybaveny licencemi na výrobu sadeb a osiv a licencemi na pěstování rychle rostoucích dřevin (včetně likvidací plantáží) a bylin. Pěstební postupy musejí být v souladu s aktuálním zákonem o oběhu osiva a sadby. • Cena osiva a sadby stejně jako cena poskytovaných služeb by zpočátku byla regulována. SHRNUTÍ A DOPORUČENÍ (2) Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 16

17. BIOMASA A FYTOENERGETIKA V ČESKÉ REPUBLICE OBECNÉ ZÁVĚRY • Dosud bylo v ČR, ve výzkumu i v praxi, uděláno velmi mnoho práce. • Lze aplikovat některé zkušenosti získané v zemích EU. • Pěstební plochy nejsou omezením pro rozvoj fytoenergetiky. Je jich dostatek. • Nutnou podmínkou pro využití potenciálů pěstebních ploch je podpora, legislativní i finanční. • Nereálné je dosažení 8% podílu OZE na hrubé spotřebě elektřiny v ČR v roce 2010, nebudou-li přijata účinná a především systémová opatření. Z Á VĚRY Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 17

18. BIOMASA A FYTOENERGETIKA V ČESKÉ REPUBLICE KONKRÉTNĚ • Do roku 2010 využít pro fytoenergetiku (výrobu elektřiny) alespoň 135 tisíc ha ladem ležící zemědělské půdy z dostupných 450 tisíc ha; • Pěstovat cíleně přednostně energetické plodiny. Jsou mnohem méně náročné na lidskou práci; jejich pěstování a sklizeň jsou ekonomičtější ve srovnání s rychle rostoucími dřevinami. Zajistí rychlý nárůst rozlohy produkčních ploch. • Energetické plodiny jsou hmotou pro výrobu tuhých, tekutých a plynných standardizovaných biopaliv • Vytvořit systém financování projektů pěstování a zpracování fytomasy • Vytvořit systém financování vývoje, rekonstrukcí a výroby zařízení pro výrobu, zpracování biomasy a ekologické využití pro zdroje tepla a elektřiny. • Vytvořit podmínky pro budování trhu s biopalivy Z Á VĚRY Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 18

19. TRH S BIOMASOU V ČESKÉ REPUBLICE SUROVINY KE ZPRACOVÁNÍ PRO OBCHOD DOMINANTNÍ KOMODITY OBCHODU S BIOMASOU tj.zpracovaná biomasa včetně ,či bez, dopravy ke spotřebiteli včetně , či bez, dopravy ke zpracovateli PĚSTOVÁNÍ A SLIZEŃ FYTOMASY SUROVÁ HMOTA FYTOMASY OSIVO, DOPRAVA KRMNÁ PRO ENERGETIKU SADBA HMOTA OSIVO, KRMIVA BIOPALIVA SADBA ZPRACOVÁNÍ Z Á VĚRY VEDLEJŠÍ PLYNNÁ A ZEMĚDĚLSTVÍ VÝROBKY Z TEKUTÁ ŽIVOČIŠNÁ A DŘEVAŘSKÉ ZBYTKY ZE NEZPRACOVANÉ SUROVINY: VÝROBY ROSTLINNÁ ZEMĚDĚLSKÉ ZBYTKY Z DŘEVAŘSKÉ, VÝROBA, PETS LESNICKÉ, POTRAVINÁŘSKÉ A LESNICKÉ A ZEMĚDĚLSKÉ VÝROBY VÝROBY A PĚSTOVANÁ FYTOMASA BRIKETY ZPRACOVATELSKÝ PELETY PRŮMYSL ŠTĚPKY VÝTOPNY SOUSTAV CZT (REZZO 1) ? PŘEMĚNA NA ELEKTŘINU VÝTOPNY SOUSTAV DCZT (REZZO 2) TEPLÁRNY DOMOVNÍ ELEKTRÁRNY ELEKTRIZAČNÍ SOUSTAV CZT ZDROJE TEPLA PŘEMĚNA A DCZT (REZZO 3) SOUSTAVY ČR NA TEPLO (REZZO 1) KOGENERACE OBECNÍ, REGIONÁLNÍ A ZÁVODNÍ Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 19

20. POD Í L OZE NA NAB Í DCE OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE V BILANCI ES ČR STÁTNÍENERGETICKÁ KONCEPCE ČR S RŮZNOU VÝŠÍ REZERVY (Reserve Margin) Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 20

21. POD Í L OZE NA NAB Í DCE OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE V BILANCI ES ČR VARIANTA SE SNÍŽENÝM PODÍLEM OZE NA CELKOVÉM DOSTUPNÉM VÝKONU ES Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 21

22. PROVOZNÍ REZERVA (RESERVE MARGIN ) EVROPSKÝCH ZEMÍ SROVNÁN Í REZERV Pramen: EURELECTRIC, EURPROG, 2002 Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 22

23. DŮSLEDKY UPLATNĚNÍ VĚTRNÝCH ELEKTRÁREN VE VÝKONOVÉ BILANCI ES • potřeba záložního výkonu v „klasických“ elektrárnách pro případ výpadku větrných elektráren; • nízké roční využití instalovaného výkonu, např. 250 až 2 000 h/r u větrných elektráren oproti 5 000 až 7 000 h/r u „klasických elektráren“; • potřeba vysokých investičních prostředků na jednotku instalovaného výkonu; • zvýšení ceny elektřiny pro konečného spotřebitele; • obtížné uplatnění při regulaci a řízení ES; • problémy s ekologií provozu; • systémově nejistý zdroj; Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 23

24. Děkuji Vám za pozornost. Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha

25. ENERGETICKÁ BILANCE ČR STRANA POPTÁVKY = Požadavek na špičkový netto roční výkon ES je referenční hodnota zátěže (výkonu) odečítaná měsíčně každou 3. středu v 11:00 h zvýšená o marži jako rozdíl mezi referenčním a špičkovým měsíčním zatížením. Nevyšší měsíční maximum je maximem roku. Vyjadřuje se tak potřeba výkonu nad referenční zátěž při normální venkovní teplotě v okamžiku maxima zátěže. STRANA NABÍDKY (ZDROJŮ) = Dostupný výkon zdrojů je instalovaný výkon zdrojů snížený o nenasaditelný výkon, tj. výkon, který nemůže být: • provozován z důvodu chybějící primární energie, • přenesen protože nebyla plánovaná nutná přenosová kapacita (úzká hrdla). • využit ve prospěch jiných obecně užitečných účelů, • provozován z ekologických důvodů, • provozován, protože je konzervován pro mimořádné a nouzové stavy, • provozován, protože je vázán v městských a regionálních elektrárnách, • provozován, protože je ve stavbě, • provozován, protože je přestavován na jiná paliva, • provozován, protože je ve zkušebním provozu, atd. Takto snížený instalovaný výkon zdrojů je dále, na dostupný výkon, sníženo revize,výpadky a reservy pro systémové služby VOLNÝ VÝKONje rozdílem mezi netto špičkovým ročním výkonem a dostupným výkonem zdrojů Ústav pro energetiku Vysoké školy finanční a správní, o. p. s., Praha 25