Příručka. Obnovitelné zdroje energie

Transkript

1 Příručka Obnovitelné zdroje energie

2

3 str. 1 OBSAH Co jsou to obnovitelné zdroje energie Všeobecné výhody a nevýhody obnovitelných zdrojů energie Co může jednotlivce, podnikatelský subjekt nebo třeba obec motivovat k investicím do využívání obnovitelných zdrojů energie? Definice potenciálů využití OZE 2 2 V PODMÍNKÁCH ČR Hlavní možnosti využívání obnovitelných zdrojů energie v podmínkách ČR Energie vodních toků Současný stav využití v ČR Podmínky ČR a potenciál pro další využití Technická řešení využití vodní energie Obecný postup při zřizování malé vodní elektrárny Vliv MVE na životní prostředí Energie větru Současný stav využití v ČR Podmínky ČR a potenciál pro další využití Technická řešení využití větrné energie Hodnocení lokality z hlediska možnosti využívání větrné energie Obecné podmínky pro výstavbu větrné elektrárny či farmy Ekonomika větrné energie Sluneční energie Současný stav využití v ČR Podmínky ČR a potenciál pro další využití Technická řešení využití sluneční energie fototermální přeměna záření Ekonomika solární fototermiky Hodnocení lokality z hlediska možnosti využívání sluneční energie Technická řešení využití sluneční energie využití slunečního záření pro výrobu elektřiny Tepelná energie zemského pláště, podzemních vod a energie prostředí Potenciál území pro využití geotermální energie s využitím tepla spodních vod Princip tepelného čerpadla Typy tepelných čerpadel Biomasa Současné využití biomasy Potenciál pro využití biomasy v ČR Možnosti energetického využití biomasy Využití tuhých biopaliv Využití kapalných biopaliv Využití bioplynu 12 3 POLITIKA A LEGISLATIVA VE VZTAHU K OZE Politika a legislativa na úrovni EU Politické dokumenty EU Legislativa EU Cíle a priority celostátní politiky Cíle Státní energetické koncepce Energetická legislativa Indikativní cíl ČR ve výrobě elektřiny z OZE Legislativa ve vztahu k OZE Energetický zákon 458/2000 Sb Zákon o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie č. 180/2005 Sb Prováděcí předpisy k zákonu 180/2005 Sb. a další relevantní legislativa ve vztahu k OZE Vyhláška č. 475/2005 Sb., kterou se provádějí některá ustanovení zákona o podpoře využívání obnovitelných zdrojů Vyhláška č. 482/2005 Sb. o stanovení druhů, způsobů využití a parametrů biomasy při podpoře výroby elektřiny z biomasy Vyhláška č. 502/2005 Sb. o stanovení způsobu vykazování množství elektřiny při společném spalování biomasy a neobnovitelného zdroje Cenová rozhodnutí ERÚ č. 10/2005 a 1/ Cenové rozhodnutí ERÚ č. 14/ Zákon č. 586/1992 Sb., o daních z příjmů (v platném znění) Zákon č. 338/1992 Sb., o dani z nemovitostí (v platném znění) Zákon č. 294/2001 Sb. (vodní zákon) ve znění zákona č. 20/2004 Sb HODNOCENÍ EKONOMICKÉ EFEKTIVNOSTI INVESTIC Počáteční rozvaha Realizace využití OZE v praxi Kritéria hodnocení ekonomické efektivnosti investice Prostá doba návratnosti Čistá současná hodnota NPV (Net Present Value) Diskontovaná (reálná) doba návratnosti Vnitřní výnosová míra IRR Toky hotovosti investora podnikatele 19 5 KOMERČNÍ MOŽNOSTI FINANCOVÁNÍ Nutné předpoklady komerčního financování Podnikatelský záměr / plán Nákladová efektivnost projektu Eliminace rizik Podmínky poskytování domácích investičních půjček 20 6 PODPORA PROJEKTŮ VYUŽITÍ OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ ENERGIE Státní program na podporu úspor energie a využití obnovitelných zdrojů energie Část A Státního programu na podporu úspor energie a využití OZE Část B Státního programu na podporu úspor energie a využití OZE Podpora ze Strukturálních fondů EU v období Operační program Průmysl a podnikání Operační program Infrastruktura Příprava podpory z fondů EU v období Operační program Podnikání a inovace Operační program Životní prostředí Zvýhodněné úvěry pro projekty obnovitelných zdrojů energie Fond Phare ESF Úvěrový produkt FINESA České spořitelny Produkty Českomoravské záruční a rozvojové banky (ČMZRB) 23

4 str Co jsou to obnovitelné zdroje energie Obnovitelné zdroje energie (OZE), jak už sám termín napovídá, jsou energetické zdroje, které jsou člověku v přírodě volně k dispozici a jejich zásoba je z lidského pohledu nevyčerpatelná, nebo se obnovuje v časových měřítcích srovnatelných s jejich využíváním na rozdíl od tradičních fosilních či jaderných energetických zdrojů, které se vytvářely v rozpětí několika geologických období, ale mohou být vyčerpány během několika desetiletí až staletí. Principiálně je možno obnovitelné zdroje energie rozdělit do tří základních skupin podle základní energie, na které jsou založeny. Jsou to zdroje založené na rotační a gravitační energii Země a okolních vesmírných těles (přílivová energie), tepelné energii zemského jádra a energii dopadajícího slunečního záření. Největší potenciál využití mají obnovitelné zdroje založené na dopadajícím slunečním záření. Tato energie je využitelná přímo jako energie přímého či rozptýleného slunečního záření nebo v transformovaných formách energie vody, větru, biomasy atd. Tabulka 1: Základní rozdělení v současnosti využívaných obnovitelných zdrojů energie Základní obnovitelný energetický zdroj Odvozené či přeměněné OZE, využitelné pro výrobu tepla či elektrické energie Rotační energie Země a gravitační energie Země, Měsíce a Slunce Přílivová energie (E) Energie zemského jádra Geotermální energie (E, T) Dopadající sluneční záření Přímé sluneční záření (E, T) Energie větru (E) Energie mořských vln (E) Tepelná energie prostředí (T) Energie biomasy (E, T) Energie vodních toků (E) 1.3 Co může jednotlivce, podnikatelský subjekt nebo třeba obec motivovat k investicím do využívání obnovitelných zdrojů energie? Vedle ekologických přínosů může mít využívání obnovitelných zdrojů energie řadu příznivých přímých i nepřímých ekonomických a sociálních přínosů. Při úvahách o využívání OZE se prolínají tyto tři hlavní přístupy: 1. Díky využití OZE dojde k úsporám energie dodávané z tradičních zdrojů a v případech, kde je obnovitelný zdroj ekonomicky konkurenceschopný, také k ekonomickým úsporám. 2. OZE jsou, na rozdíl od klasických zdrojů, v převážné míře využívány decentralizovaně (tj. vyrobená energie je v lokalitě i spotřebována). Vyšší využití místních zdrojů energie přispívá ke snížení ztrát při přenosu a rozvodu energie, k vyšší míře soběstačnosti a bezpečnosti v zásobování obce, města či regionu energií a má pozitivní vliv na zaměstnanost. 3. Při náhradě klasických zdrojů energie obnovitelnými zdroji (např. výtopny na tuhá paliva výtopnou na biomasu) odpadnou nebo se podstatně sníží poplatky za emise znečišťujících látek do ovzduší. 4. Využití obnovitelných zdrojů energie může výrazně přispět ke zviditelnění a zlepšení image podniku či firmy, ale i obce, města nebo regionu a může být do určité míry prestižní záležitostí, vyjadřující pozitivní vztah k životnímu prostředí bez ohledu na okamžitý ekonomický efekt. 5. Dobře zpracovaný a ekonomicky návratný projekt OZE (např. obecní výtopna na biomasu, větrná farma, malá vodní elektrárna) může být sám o sobě vhodným podnikatelským záměrem. 1.4 Definice potenciálů využití OZE V rámci hodnocení využitelnosti OZE v určité lokalitě či území je obvykle vyhodnocen potenciál pro jejich další využití. Nejčastěji bývá analyzován tzv. dostupný potenciál jehož charakteristika je uvedena v následující tabulce: Tabulka 2: Definice potenciálů obnovitelných zdrojů energie Technický potenciál Je určen přítomností zdroje a technickými podmínkami jeho přeměny na využitelnou energii. Stanovení technického potenciálu nemá praktický význam a bývá obvykle mezistupněm pro stanovení využitelného potenciálu. Možno využít pro výrobu: E elektrické energie, T tepla 1.2 Všeobecné výhody a nevýhody obnovitelných zdrojů energie Tím, že budeme své energetické potřeby více pokrývat obnovitelnými zdroji energie (OZE), můžeme výrazně přispět ke zpomalení postupného vyčerpávání neobnovitelných přírodních zdrojů. Oproti klasickým zdrojům při využívání OZE nevznikají jaderné odpady, škodlivé emise (zejména oxidů síry a dusíku, způsobující mimo jiné tzv. kyselé deště ) a hlavně oxid uhličitý, který je spojován s tzv. skleníkovým efektem a hrozícími globálními klimatickými změnami. Obnovitelné zdroje jsou vesměs využívány decentralizovaně, čímž je omezena závislost na centralizované výrobě a dodávce energie ve velkých elektrárnách, teplárnách a výtopnách, a je zároveň i zvýšena bezpečnost a spolehlivost dodávky energie. V neposlední řadě může využití obnovitelných zdrojů energie mít i příznivé sociální dopady vznikají nová pracovní místa při výrobě technologií na využití OZE a při přípravě a zpracování paliv založených na obnovitelných zdrojích (pěstování energetických rostlin a plodin, výroba pelet apod.). Obnovitelné zdroje mají oproti klasickým zdrojům energie i své nevýhody, které vyplývají přímo z jejich podstaty energie, kterou zachycují, má obvykle malou plošnou nebo prostorovou hustotu, a proto zařízení s kapacitou, srovnatelnou se zdrojem klasickým, je mnohem větší, technologicky náročnější a z hlediska počáteční investice i dražší. Navíc je energie, dodávaná obnovitelnými zdroji, v některých případech časově proměnnou veličinou, závislou na přírodních podmínkách (sluneční svit, vítr) a je nutné ji akumulovat. Právě ekonomická efektivnost a konkurenceschopnost s klasickými zdroji z hlediska ceny energie vyrobené z obnovitelných zdrojů, jsou zatím hlavními překážkami bránícími jejich širšímu využívání. Využitelný potenciál Dostupný potenciál Ekonomický potenciál Využitelný potenciál je technický potenciál zdroje, který je možno využít v současnosti dostupnými technickými prostředky a je limitován pouze administrativními, legislativními, ekologickými nebo jinými omezeními. Tato omezení jsou obvykle jasně definována. Dostupný potenciál se v některých případech rovná využitelnému potenciálu. Většinou je však limitován dalšími faktory např. využíváním zdroje pro jiné než energetické účely (omezení možností pěstování energetických plodin na zemědělské půdě, která je využívána pro potravinářskou produkci apod.). Udává obvykle maximální možnou hranici využití daného zdroje za současných podmínek. U tohoto potenciálu nejsou posuzována ekonomická omezení. Ekonomický potenciál je ta část dostupného potenciálu, kterou je možno za současných podmínek ovlivňujících ekonomické parametry zařízení pro využívání obnovitelných zdrojů energie (ekonomické, fiskální a legislativní podmínky, energetická politika státu, investiční a provozní náklady, dostupnost kapitálu, úrokové sazby apod.) ekonomicky využít. Ekonomický potenciál není definován jako fixní hodnota, závisí na ekonomických a dalších faktorech a na zvolených kritériích.

5 str. 3 2 V PODMÍNKÁCH ČR 2.1 Hlavní možnosti využívání obnovitelných zdrojů energie v podmínkách ČR Národní hospodářství v České republice se vyznačuje značně nepříznivou skladbou primárních energetických zdrojů, kdy převažující podíl mají tuhá paliva, přinášející následné negativní dopady na životní prostředí. Hlavními příčinami nízkého zastoupení obnovitelných energetických zdrojů v energetické bilanci České republiky jsou zejména: dlouhodobá orientace na tradiční tuzemský zdroj energie uhlí a jadernou energii, přetrvávající nízké ceny tradičních energetických zdrojů, zejména uhlí, limitovaný potenciál obnovitelných energetických zdrojů daný přírodními podmínkami ČR. Vzhledem k tomu, že u OZE se jedná o decentralizované zdroje o poměrně nízkých výkonech, je obtížné je přesně statisticky podchytit a vyčíslit jejich podíl v národní energetické bilanci, i když situace se zlepšuje a od roku 2003 je k dispozici podrobná statistika využití jednotlivých druhů OZE, kterou zpracovává Ministerstvo průmyslu a obchodu. Podle dostupných statistických údajů činil v roce 2004 úhrnný podíl obnovitelných zdrojů energie v České republice přibližně 2,9 % na celkových primárních zdrojích energie. Klíčovým obnovitelným zdrojem s nejvyšším potenciálem v ČR je jednoznačně využívání biomasy. V ČR přicházejí v úvahu tyto hlavní možnosti využívání OZE: Využití energie vodních toků v malých vodních elektrárnách; Využití energie větru; Využití sluneční energie v aktivních solárních systémech, pasivní solární architektuře a fotovoltaických systémech; Využití geotermální energie a energie prostředí převážně s použitím tepelných čerpadel; Využití pevné biomasy, kapalných biopaliv a bioplynu. 2.2 Energie vodních toků Současný stav využití v ČR Vodní elektrárny se na celkovém instalovaném výkonu v České republice podílejí zhruba 17 % a na výrobě elektřiny necelými 4 %. Technicky využitelný potenciál našich toků je cca GWh/rok. Z toho v malých vodních elektrárnách (MVE) je využitelné cca GWh/rok. Dnes využitý potenciál v MVE činí zhruba 30 %, tj. cca 500 GWh/rok. Získávání elektrické energie pomocí síly vodních toků má u nás bohatou tradici. Před druhou světovou válkou na území dnešní ČR byla vodní energie využívána ve více než 10 tisících lokalit, kde byly v provozu elektrárny s výkonem od několika kw do 10 MW a vodní stroje na konání mechanické práce (mlýny, průmysl). Po roce 1948, kdy byla naprosto eliminována soukromá iniciativa v této oblasti, většina malých vodních elektráren zanikla. Teprve po roce 1990 bylo umožněno bez omezení vstoupit soukromým subjektům do oblasti výroby elektřiny, část malých vodních elektráren energetických organizací byla zprivatizována a došlo k budování a obnově řady malých vodních elektráren. V současné době je jich v České republice v provozu cca (v roce 1930 to bylo ). Přibližně dvě třetiny z nich mají výkon do 100 kw Podmínky ČR a potenciál pro další využití V současné době jsou v ČR možnosti využívat vodní energii v nových velkých vodních elektrárnách takřka vyčerpány a navíc výstavba velkých vodních děl je téměř vždy spojena i s poměrně zásadními dopady na životní prostředí. V České republice však stále existuje řada lokalit, kde je možno využívat v malých vodních elektrárnách. Malé vodní elektrárny zaznamenaly v posledních letech dramatický rozvoj, a vzhledem k tomu, že v řadě lukrativních lokalit již byly malé vodní elektrárny realizovány, doposud nevyužité lokality mohou být z pohledu výše investičních nákladů méně výhodné. Investiční náklady na výstavbu nového vodního zdroje energie není možno vyjádřit měrnou hodnotou jsou specifické v závislosti na umístění, nutných stavebních úpravách a doprovodné infrastruktuře. Přehled potenciálu vodní energie je uveden v následující tabulce: Tabulka 3: Potenciál vodní energie (model do roku 2050) potenciál roční výroba (GWh/rok) procento využití výkon (MW) počet elektráren Teoretický využitelný % z toho VE nad 10 MW % z toho VE do 10 MW % Využitý % z toho VE nad 10 MW % z toho VE do 10 MW % z toho MVE 5-10 MW z toho MVE 1-5 MW z toho MVE 0,2-1 MW z toho MVE do 0,2 MW Nevyužitý % z toho VE do 10 MW % Zdroj: MŽP Technická řešení využití vodní energie Malá vodní elektrárna (MVE) je podle ČSN elektrárna s instalovaným výkonem do 10 MW, využívající vodní energii pro výrobu elektrické energie. MVE, jako zařízení na přeměnu energie vodního toku na elektrickou energii, se dělí na několik kategorií, především podle rozsahu (zádržné a průtočné) a použité technologie (typu turbíny). MVE je vhodné provozovat zejména v těch lokalitách, kde již v minulosti byla vodní energie využívána (např. mlýny, hamry). Malé vodní elektrárny je v zásadě možno rozdělit na: Průtočné MVE bez akumulace vody, využívající přirozený průtok až do maximální hltnosti turbín. Zádržné MVE (akumulační) s přirozenou nebo umělou akumulací, se schopností odběru vody podle potřeby energie po určitý čas. Z hlediska velikosti spádu se MVE dělí na: nízkotlaké (se spádem do 20 m), středotlaké (se spádem do 100 m) a vysokotlaké (se spádem nad 100 m). Dále lze MVE rozlišovat podle typu použitého generátoru na synchronní a asynchronní. Základními stavebními částmi malé vodní elektrárny jsou: Vzdouvací zařízení slouží ke vzdutí vodní hladiny toku a usměrnění vody do přivaděče. Patří sem jezy a případně přehradní hráze. Přivaděče mohou být beztlakové (náhony, kanály) nebo tlakové přivaděče (nejčastěji ocelové nebo železobetonové potrubí). Česle, strojovna elektrárny, stavební část turbíny. Česle jsou tvořeny mříží z ocelové páskoviny, zabraňují vnikání vodou unášených nečistot do turbíny, obvykle jsou nejméně dvoje, a to hrubé a jemné, často s automatickým čištěním. Ve strojovně je umístěno strojní a elektrotechnické zařízení elektrárny. Stavební část turbíny jsou základy, případně betonová spirála. Technologická část MVE zahrnuje soustrojí skládající se z vodní turbíny, zpravidla převodu, generátoru (většinou asynchronního, výjimečně synchronního) a zařízení na ovládání soustrojí, které je tvořeno mechanickou strojní částí a elektročástí. Nejčastěji jsou používány turbíny typu Bánki (pro spády od 1 do 50 m a průtoky od 50 l/s do několika m 3 /s), Kaplanova turbína (spády od 1 do 20 m a průtoky od 0,1 až několik m 3 /s) a pro vyšší výkony Francisova turbína (pro spády od 10 m a poměrně vysoké průtoky).

6 str. 4 Odpadní kanály vracejí vodu do původního koryta. Často jsou krátké, pro delší kanály se řídíme stejnými zásadami jako u beztlakových přiváděčů. Malé vodní elektrárny mohou pracovat jak se synchronními, tak s asynchronními generátory. V praxi se využívají téměř výhradně generátory asynchronní, a to především z důvodu nižší ceny a podmínek připojení na veřejnou síť. Elektrický výkon MVE je dán vztahem: P = 9,81. Q. h. n Vliv MVE na životní prostředí Aby byla elektrická energie vyrobená v MVE opravdu šetrná k životnímu prostředí, a tedy po všech stránkách zelená, je nutné, aby byla dodržována některá základní pravidla: Dodržování odběru sjednaného množství vody a ponechání dostatečného zbytkového (sanačního) průtoku v řečišti tak, aby byla zajištěna funkce říčního ekosystému. Odstraňování naplavenin vytažených z vody, které nelze v žádném případě vracet zpět do toku. Prevence před znečištěním vody mazivy na bázi ropných produktů. Minimalizace hluku způsobeného MVE. Vhodné začlenění MVE do lokality tak, aby nebyl narušen místní krajinný ráz. kde P = elektrický výkon v kw Q = průtok v m 3 /s h = čistý spád v m n = celková účinnost rovná součinu účinnosti turbíny, převodu, generátoru a transformátoru Při dodržení všech uvedených pravidel nemůže MVE svým provozem narušit životní prostředí, naopak může přispět k revitalizaci místního říčního systému čištěním a provzdušňováním toku. 2.3 Energie větru Účinnosti turbín jsou 85 až 92 %, převodů %, generátorů 94 % a transformátorů cca 98 %. Celková mezní účinnost MVE pak činí 86 % a dosahovaná 75 až 76 % Obecný postup při zřizování malé vodní elektrárny Základním kritériem pro možné využití vodní energie, které vyplývá z obecných fyzikálních principů, je dostatečný hydroenergetický potenciál lokality, který je závislý na dvou základních parametrech: využitelném spádu (který je, při určitém zjednodušení, dán výškovým rozdílem hladin na vtoku a odpadu z turbíny) a průtoku (průtočné množství vody v daném profilu, který chceme využít, je možné zjistit od Českého hydrometeorologického ústavu nebo příslušného Povodí ve formě tzv. odtokové křivky). Malou vodní elektrárnu obvykle není možné dimenzovat na plný průtok v dané lokalitě, ale je nutno počítat s tzv. hygienickým minimem průtoku vody, který je nutno ponechat v řečišti. Na základě údajů o průtoku a spádu je již možno orientačně vybrat vhodnou technologii (typ turbíny), stanovit výkon MVE a roční výrobu energie. Pokud jsou splněna základní technická kritéria pro vybudování malé vodní elektrárny, je nutné před zahájením stavby: Získat informace o tom, zda je uvažovaná lokalita volná či zda v ní nejsou jiné zájmy (např. ochrana přírody), a vyřešit otázku její koupě či dlouhodobého pronájmu (alespoň 50 let). Opatřit si mapovou dokumentaci snímky z katastrální mapy. U příslušné správy povodí ověřit možnost získání povolení k nakládání s vodami. Rovněž je nutno ověřit možnost získání souhlasu k využití vzdouvacího zařízení (jezu), pokud nejsme jeho vlastníky. Zaevidovat se jako zájemce o stavbu malé vodní elektrárny na odboru životního prostředí příslušného úřadu státní správy. Ověřit si pečlivě hydrologické podmínky místa (průtokovou křivku a spád lokality). Za spolupráce s odborníkem si opatřit si technicko-ekonomickou studii energetického využití lokality s návrhem vhodného technologického zařízení a s odhadem celkových investic, roční výroby energie a celkové návratnosti investice včetně rozboru způsobu financování a možnosti získání státní podpory (projektant, poradenské středisko EKIS, energetický auditor). Získat povolení k nakládání s vodami a souhlas s výstavbou MVE u vodohospodářského orgánu a zajistit podmínky pro územní řízení. Dohodnout s příslušnou energetickou distribuční společností technické podmínky připojení MVE do sítě (netýká se samostatně pracujících soustrojí). V případě prodeje vyrobené elektrické energie (tedy i distribuční energetické společnosti) je třeba získat licenci k podnikání v energetických odvětvích podle zákona 458/2000 Sb. v platném znění. Získat stanovisko z hlediska územního plánu požádejte o zahájení územního a vodoprávního řízení. Zadat vypracování projektové dokumentace (projektant). S vyhotovenou projektovou dokumentací je již možno požádat o stavební povolení. Vybrat si nejvhodnější technologii a dodavatele zařízení. Získat stavební povolení. Zadat stavební práce po dohodě s dodavatelem technologie Současný stav využití v ČR Energie větru je, podobně jako energie vody, využívána člověkem již odedávna. V Čechách, na Moravě a ve Slezsku se využívala větrná energie již od středověku, nejvíce pak v 18. a 19. století. Svědčí o tom nejméně 260 známých lokalit, kde dříve stávaly větrné mlýny. Větrné elektrárny začaly v ČR vznikat po roce Na sedmnácti lokalitách bylo po roce 1990 postaveno nejméně 26 větrných elektráren s výkonem nad 50 kw. Po roce 1995 však nastává stagnace, některé elektrárny byly demontovány a řada z nich byla trvale nebo dočasně odstavena. Důvody k odstavení tak vysokého počtu větrných elektráren jsou zejména majetkoprávní (nedořešené majetkové záležitosti, smlouvy s rozvodnými podniky, získání autorizace podle energetického zákona) a pocházejí také z nesprávného odhadu větrného potenciálu. V řadě případů nebyl projekt podložen dostatečným měřením větrných podmínek, studií proveditelnosti a finanční a rizikovou analýzou. Dalšími důvody byly technické a provozní problémy, zejména u větrných elektráren tuzemské výroby, kde se jednalo většinou o prototypy, které za sebou neměly dostatečný vývoj. Jedním ze závažných důvodů stagnace větrné energetiky byly až do konce roku 2001 také nízké výkupní ceny elektrické energie, které neumožňovaly realizovat ekonomicky návratné projekty, a to i v případech, kdy byly k dispozici státní podpory ze SFŽP a ČEA. Oživení nastalo až po roce 2003, kdy byla realizována první moderní větrná farma o dvou jednotkách po 600 kw v Jindřichovicích pod Smrkem (tehdy ještě s výraznou podporou ze strany SFŽP), a zejména po roce 2005, kdy byl přijat zákon o podpoře OZE 180/2005 Sb., kterým byly nastaveny stabilnější podmínky pro investice do využívání energie větru. V současné době (září 2006) bylo v ČR provozováno celkem 49 větrných elektráren s celkovým instalovaným výkonem dosahujícím téměř 30 MW. V roce 2007 se očekává výstavba cca nových větrných elektráren Podmínky ČR a potenciál pro další využití Přestože naše republika nemá tak výhodné podmínky pro využití větrné energie jako přímořské státy (např. Dánsko, Velká Británie, Nizozemsko), existuje i u nás ve vnitrozemských podmínkách řada vhodných lokalit, kde lze instalovat větrné elektrárny, a to i velkých výkonů. Přírodní podmínky (za hranici využitelnosti se pro velké větrné elektrárny považuje průměrná roční rychlost větru 5 m/s ve výšce 10 m nad terénem) dovolují vybudovat mimo chráněné oblasti cca větrných elektráren. Obrázek 1: Větrná mapa České republiky průměrná rychlost větru m/s Zdroj: MŽP, zpracováno na základě podkladů Ústavu fyziky atmosféry AV ČR model VAS

7 str. 5 Technický, dostupný a využitelný potenciál využití větrné energie byl pro ČR hodnocen v řadě studií a řadou autorů. Výsledky stanoveného potenciálu se značně liší a pohybují se od cca 500 do 3000 MW instalovaného výkonu. Dle názoru autorů této publikace je však reálnější odhad potenciálu spíše v dolní polovině tohoto rozsahu. Vyhodnocení potenciálu, které se nachází spíše v horní hranici uvedeného rozsahu, které bylo zpracováno v rámci studie zadané Ministerstvem životního prostředí v roce 2005, je shrnuto v následující tabulce. Tabulka 5: Příklad výkonové křivky větrné elektrárny Tabulka 4: Potenciál větrné energie (model do roku 2050) rychlost větru (m/s) instalovaný elektrický výkon (MW) předpokládaná výroba (GWh/rok) 4,1-5, ,1-6, > 6, Celkem technický Celkem dostupný Zdroj: MŽP Technická řešení využití větrné energie V současné době se vítr využívá k výrobě elektrické energie v moderních větrných elektrárnách s vodorovnou osou rotoru, založených na vztlakovém principu. Z hlediska konstrukce, výkonu a připojení do sítě je nutno rozlišit věrné elektrárny malého výkonu (minielektrárny do cca 5 kw), které mohou sloužit především jako decentralizované zdroje nízkého napětí pro rekreační objekty, rodinné domy apod., a elektrárny velkých výkonů, které jsou určeny k dodávce energie do veřejné sítě. Malé větrné elektrárny je výhodné využít především v místech bez přípojky elektrické energie. Vyrobená energie obvykle slouží k nabíjení sady akumulátorů, ze kterých jsou napájeny spotřebiče připojitelné na stejnosměrné napětí 12 nebo 24 V (osvětlení, TV, chladničky) nebo přes měnič i běžné spotřebiče na střídavé napětí 230 V. Vyrobenou elektřinu je možné využít i pro ohřev teplé vody (dříve teplé užitkové vody) a vhodně tak vyrobenou energii akumulovat, obvykle však bývá pro ohřev vody výhodnější využít jiný obnovitelný zdroj, např. sluneční kolektory. Velké větrné elektrárny, vhodné pro použití ve vnitrozemských podmínkách, mívaly ještě donedávna obvyklý jednotkový instalovaný výkon 600 kw až 1 MW. V současnosti však řada světových výrobců začíná nabízet i pro vnitrozemské použití elektrárny o výkonech 1 3 MW. Průměr rotoru (obvykle třílistý, méně častěji dvoulistý) se pohybuje v závislosti na výkonových charakteristikách elektrárny od 50 do 90 m, výška věže se pohybuje obvykle od 60 do 100 m. Otáčky rotoru jsou regulovatelné, aby mohly být vyrovnávány nerovnoměrnosti v zátěži generátoru, dané nerovnoměrnostmi v rychlosti větru. V současné době převládají dva typy regulace: Regulace Stall (pasivní): Rotor elektrárny má pevné listy a pro regulaci využívá odtržení proudnice vzduchu od listu rotoru při určité rychlosti větru. Po odtržení dojde ke snížení výkonu. Výhody jsou o něco vyšší výroba elektrické energie při vyšších rychlostech větru s větrnými nárazy a nižší pořizovací náklady. V současné době se používá i aktivní varianta regulace typu Stall, která spočívá v mírném pomalém aktivním natáčení listů v závislosti na okamžitých klimatických podmínkách, např. hustotě vzduchu. Regulace Pitch (aktivní): Využívá natáčení celého listu rotoru podle okamžité rychlosti větru tak, aby byl celkový náběh větrného proudu v daném okamžiku optimální (dosažení nejvyšší výroby). Výhodou je vyšší výroba elektrické energie zejména při nižších rychlostech větru, kdy se optimalizace projeví nejvíce. Nevýhodou jsou vyšší pořizovací náklady. Na následujícím obrázku je příklad výkonových křivek větrných elektráren, které udávají závislost výkonu elektrárny na rychlosti větru. Z křivky je zřejmé, že náběhová rychlost větru je pro dané elektrárny cca 4 m/s, jmenovitý výkon je dosažen při cca 11 m/s a k odstavení elektrárny z bezpečnostních důvodů dochází při 25m/s. Zdroj: Vestas Většina výrobců nabízí větrné elektrárny vybavené asynchronním generátorem a převodovkou, stále častější jsou však technická řešení s mnohapólovými synchronními generátory, které převodovku nepotřebují. Z hlediska minimalizace provozních i investičních nákladů a z hlediska optimálního využití energie větru v dané lokalitě, se větrné elektrárny sdružují do tzv. větrných farem, ve kterých se obvykle nachází 5 30 jednotek Hodnocení lokality z hlediska možnosti využívání větrné energie Pro vyhodnocení lokality z hlediska možnosti využívání větrné energie je nejdůležitějším faktorem rychlost větru v dané lokalitě. Kritéria pro posouzení lokality závisí na typu elektrárny, kterou zamýšlíme instalovat, tj. zda se jedná o malý autonomní zdroj či velkou elektrárnu napojenou na veřejnou síť. U malých větrných elektráren je možno se spolehnout na odborný odhad, tj. z nadmořské výšky, charakteru krajiny (otevřenosti vzhledem k převládajícím větrům) i místních jevů (např. tvaru stromů) usoudit na větrnost dané lokality. Přitom je vhodné si vyžádat odborné stanovisko. Je také možno získat výpis z větrné mapy ČR, která byla vytvořena Ústavem fyziky atmosféry (ÚFA) Akademie věd ČR interpolací údajů meteorologických stanic a z numerického modelu proudění nad naším územím Obecné podmínky pro výstavbu větrné elektrárny či farmy Pro využití energie větru ve velkých větrných elektrárnách je nutné vyhledat dostatečně větrné lokality, které se v podmínkách ČR nacházejí téměř výhradně ve vyšších nadmořských výškách (nad 600 m.n.m.). Na každé lokalitě je minimálně nutno modelově vyhodnotit průměrnou roční rychlost větru a četnost směrů větru (tzv. větrná růžice), mnohem vhodnější je provést dlouhodobé měření rychlosti a směrů (registrační měření min. po dobu 1 roku) větru, aby bylo možno stanovit předpokládanou roční výrobu elektrické energie, která je klíčovým údajem pro další úvahy a hodnocení. Průměrná roční rychlost větru by měla dosahovat minimálně 5 m/s, měřeno ve výšce 10 m, což lze považovat za technicko-ekonomické minimum. Ke stavbě větrné elektrárny (VE) je třeba získat územní rozhodnutí a následně stavební povolení dle platného stavebního zákona. Vybraná lokalita by mimo větrných podmínek měla splňovat ještě další důležitá kritéria: Umístění lokality z pohledu ochrany přírody. K územnímu rozhodnutí je třeba i souhlas orgánu ochrany přírody a krajiny. Stavbou VE nedojde k nežádoucím zásahům do chráněných území přírody a krajiny. Stavba na území 1. pásma národních parků a CHKO není možná, na území ostatních pásem CHKO je sice teoreticky možná, ovšem povolovací řízení je velmi komplikované. Výsledky biologického hodnocení nepotvrzují výskyt chráněných či ohrožených druhů, které by mohly být stavbou VE poškozeny či zničeny. Hlučnost provozu odpovídá hygienickým normám. Podle hygienických předpisů MZ ČR, vyhl. č. 13/1977 Sb., je nejvyšší přípustná hladina hluku ve venkovním prostoru na obytném území příměstském u menších sídelních útvarů ve dne 50 db a v noci 40 db. Z hlediska hlučnosti se doporučuje dostatečná vzdálenost od obydlí z hlediska možného rušení hlukem (alespoň 300 m od jednotlivých obydlí, až 1 km od trvalé zástavby).

8 str. 6 Je upřednostňována výstavba větrných farem před jednotlivými větrnými elektrárnami. V blízkosti nesmí být překážky bránící laminárnímu proudění větru (stromy, stavby apod.). Z tohoto hlediska by se větrné elektrárny měly nacházet minimálně cca 100 m od trvalých porostů či jiných terénních překážek. Vhodné geologické podmínky (únosnost podloží, možnost vybudování základů a přípojky). Lokalita pokud možno bez výskytu nepříznivých meteorologických jevů jako např. námrazy. Dostupnost pro těžké stavební mechanismy (vhodné přístupové komunikace pro transport zařízení a stavebních mechanismů, zpevněná cesta či možnost její výstavby, prostor pro jeřábové plochy s dostatečnou únosností). Stavba je v souladu se zákonem o civilním letectví (není možno realizovat VE v ochranných pásmech letišť). Možnost vlastnictví či dlouhodobého pronájmu pozemku (včetně přístupových komunikací a manipulačních a jeřábových ploch). Vzdálenost elektrického vedení (čím blíže, tím lépe), dostatečná kapacita vedení, eventuálně přípojné trafostanice. U větších větrných elektráren je rovněž nutno zajistit posouzení vlivů na životní prostředí (EIA) podle zákona 100/2001 Sb. o hodnocení vlivů na životní prostředí. U menších projektů větrných farem probíhá proces formou oznámení záměru a následným sdělením stanoviska kraje, u větších projektů je obvykle nutný kompletní proces EIA dle zákona 100/2001 Sb. Bude-li elektřina dodávána do sítě, je třeba získat licenci dle energetického zákona č. 458/2000 Sb. a souhlas distributora elektrické energie k připojení na síť. Základní podmínkou pro výstavbu velké větrné elektrárny nebo větrné farmy je samozřejmě prokazatelná ekonomická návratnost projektu a zajištění jeho financování Ekonomika větrné energie Měrné investiční náklady na větrné elektrárny od světových výrobců se v roce 2005 pohybovaly v rozsahu cca EUR/kW (cca tis. Kč/kW). Tato částka zahrnovala kompletní dodávku větrných elektráren včetně trafostanic, ale nezahrnovala náklady na připojení do sítě. Příklad orientačních ceníkových cen větrných elektráren tří předních světových výrobců v roce 2005 je uveden v následující tabulce: Existuje několik základních možností, jak tuto energii přímo přeměnit na teplo či na elektřinu. Přeměna světelného záření na teplo (fototermální přeměna) může být pasivní (pomocí pasivních solárních prvků budov prosklené fasády, zimní zahrady) nebo aktivní (pomocí přídavných technických zařízení sluneční sběrače-kolektory). Elektrickou energii lze získávat v našich podmínkách zejména pomocí fotovoltaických článků. Základní možnosti využití sluneční energie ukazuje následující schéma: Přeměna slunečního záření zachyceného konstrukcemi budovy na teplo Pasivní Současný stav využití v ČR Využití solárního záření Výroba elektrické energie fotovoltaika Aktivní Výroba tepla fototermické systémy Podle údajů Solární ligy je v ČR v současné době (rok 2006) instalováno cca m 2 funkčních solárních termických systémů a cca 300 kw fotovoltaických systémů Podmínky ČR a potenciál pro další využití Sluneční záření dopadající na zemský povrch se skládá z přímého a z rozptýleného záření. Přímé je záření od slunečního disku, které tvoří svazek prakticky rovnoběžných paprsků. Rozptýlené (difúzní) sluneční záření vzniká rozptylem přímých slunečních paprsků na molekulách vzduchu, vodních kapkách a ledových krystalcích a na různých aerosolových částečkách. Rozptýlené záření se jeví jako světlo oblohy. Kdyby nebylo, jevila by se obloha i během dne jako černá s ostře zářícím slunečním kotoučem. Obrázek 2: Solární energetický zisk na území České republiky Tabulka 6: Příklad ceníkových cen vybraných větrných elektráren platných pro rok 2005 Typ Výkon (kw) Výška stožáru Průměr rotoru Cena (EUR) Enercon E Enercon E Enercon E-70/2, Enercon E Vestas V Vestas V , Vestas V90-2, Vestas V90-3, Nordex N Poznámka: ceny zahrnují dopravu a instalaci včetně základů a trafostanice 2.4 Sluneční energie Slunce je základním a nepostradatelným zdrojem energie pro celou naši planetu. Sluneční záření zasahuje povrch Země zčásti přímo (přímé záření), zčásti odrazem o mraky, částice vodní páry a aerosolové částice v atmosféře (difúzní záření) a zčásti odrazem od okolních povrchů (odražené záření). Množství energie, které získává zemský povrch ze slunečního záření, převyšuje přibližně 15000krát současnou celosvětovou spotřebu energie. Sluneční záření tak představuje obrovský zdroj energie nabízející se k využití. Sluneční záření lze přímo využívat k výrobě tepla, chladu a elektřiny, nepřímo jako energii vodních toků, větru, mořských vln, tepelnou energii prostředí. Nejvýznamnější je využití sluneční energie uskladněné v rostlinách a jiné živé hmotě biomase. Zdroj: Stiebel Eltron, GmbH Roční příkon sluneční energie na horizontální plochu se v podmínkách ČR pohybuje od do kwh/m 2 za rok, z toho v období od dubna do října cca 75 % a od října do dubna cca 25 % energie. Mapka ukazuje globální sluneční záření dopadající na vodorovnou plochu o velikosti 1 m 2 za rok a dává tak představu o množství využitelné sluneční energie. V oblastech se silně znečištěnou atmosférou je nutné počítat s poklesem globálního záření o 5 10 %, někdy až %. Pro oblasti s nadmořskou výškou od 700 do m n.m. lze počítat naopak s 5% nárůstem globálního záření.

9 str. 7 Obrázek 3: Mapa globálního slunečního záření na území ČR (MJ/m 2 za rok) Pro ohřev vody, případně v menší míře pro kombinované využití, tedy k ohřevu TUV a přitápění budov na jaře a na podzim se nejčastěji používají systémy s kapalinovými solárními kolektory. Ty přeměňují sluneční záření zachycené absorbérem kolektoru na tepelnou energii, která se koncentruje v teplonosné kapalině, jež ji odvádí do místa spotřeby (např. solární zásobník TUV). V současnosti jsou převažujícím, všeobecně dostupným a používaným způsobem využití sluneční energie aktivní solární systémy s plochými kapalinovými kolektory, které jsou vybaveny hliníkovým nebo měděným absorbérem, obvykle pokrytým selektivní vrstvou pro zlepšení absorpce slunečního záření a tím i zvýšení účinnosti. V současné době dostupné solární kolektory dokáží využít i rozptýlené sluneční záření (dokáží tedy shromažďovat energii i v době, kdy je slunce pod mrakem ). Účinnost plochých kolektorů se obvykle pohybuje kolem 70 %. Možné je i použití dražších trubicových vakuových kolektorů, které dosahují vyšší účinností než ploché kolektory, nebo naopak levnějších plastových kolektorů a absorbérů, které jsou však vhodné zejména pro ohřev vody v bazénech, případně pro sezonní použití (kempy, letní tábory apod.). Zdroj: ČHMÚ Atlas podnebí ČR Průměrný počet hodin solárního svitu (bez oblačnosti) se v ČR pohybuje kolem h/rok (od 1400 do 1700 hodin za rok). Tabulka 7: Průměrné měsíční doby slunečního svitu ve vybraných lokalitách ČR Měsíc/počet hodin v měsíci CELKEM Město I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. (h/rok) Brno České Budějovice Hradec Králové Cheb Karlovy Vary Olomouc Opava Ostrava Plzeň Praha Prostějov Ústí nad Labem Znojmo Zdroj: ČHMÚ Technická řešení využití sluneční energie fototermální přeměna záření Fototermální přeměna energie slunečního záření je jednou z možností, jak využít sluneční záření a přeměnit jej v tepelnou energii. Z hlediska způsobu využití tepelné energie se sluneční či solární tepelné systémy dělí na: Aktivní tepelná energie je odváděna z povrchu cíleně a transportována teplonosným médiem k akumulátorům tepla nebo přímo spotřebiči. Dle použitého teplonosného média je možno aktivní systémy dále rozdělit na kapalinové nebo vzduchové. Pasivní tepelná energie je využívána přímo v místě výroby a není aktivně transportována (využití slunečního záření v budovách pomocí architektonických prvků). Hybridní tepelná energie je využívána v místě výroby s transportem za podpory zařízení s elektrickým pohonem (rysy pasivního systému). Aktivní systémy Aktivní solární systémy se od pasivních jasně odlišují tím, že sběrné zařízení-kolektor a zařízení pro akumulaci energie jsou řešeny jako separátní technické instalace jen volně (nikoliv funkčně) související s budovou. Transport energie u nich probíhá za pomoci rozvodného systému, vyžadujícího import energie (elektřiny k pohonu ventilátorů, čerpadel a regulačních zařízení). Fototermické aktivní solární systémy se nejčastěji využívají pro ohřev teplé užitkové vody (TUV), ohřev vody v bazénech nebo temperování či přitápění budov. Další možností je využití teplovzdušných kolektorů, u kterých je zachycené teplo předáváno vzduchu, který je pak přirozenou nebo nucenou cirkulací odveden do vnitřních prostor budovy nebo je využíván např. pro sušení v průmyslu či zemědělství. Zatím nelze reálně uvažovat o samostatném vytápění pomocí aktivních solárních systémů. Sluneční energii je možné i dlouhodobě akumulovat v zásobnících (vodních, štěrkových aj.). Nejčastěji se používá krátkodobá akumulace (několikadenní) spolu s pružnými otopnými systémy, které sníží výkon okamžitě, jsou-li v místnosti solární zisky prosklením. V současnosti je nejčastěji využívaný solární systém pro ohřev TUV s kapalinovými kolektory obvykle konstruován jako bivalentní, tzn. je doplněn o další zdroj energie (elektrická topná vložka nebo elektrokotel, tepelný výměník, plynový kotel), který slouží k dohřívání TV v zásobníku v noci, v zimním období a období s nepříznivými atmosférickými podmínkami. Systém je dimenzován na poptávku po vyrobené TUV v letním období, kdy jsou zisky ze slunečního záření nejvyšší. Typicky je solární systém dimenzován tak, že je schopen pokrýt celoročně % poptávky po TUV, v závislosti na typu, technickém provedení a provozním režimu lze však pokrýt i více než 2/3 roční spotřeby teplé vody. V podmínkách ČR se typický energetický zisk v solárním systému s plochými kapalinovými kolektory pohybuje v rozmezí cca kwh/m 2 za rok. Nejvhodnějšími a v současné době běžně dostupnými a technicky realizovatelnými aplikacemi solárních tepelných systémů jsou: Ohřev bazénové vody (v případné kombinaci s ohřevem TUV). Ohřev TUV v rodinných a bytových domech. Je nejvhodnějším a nejsnáze realizovatelným řešením využití sluneční energie. Pro ohřev TUV je možno využít plochých nebo vakuových solárních kolektorů. Z technického hlediska je solární ohřev nejsnáze kombinovatelný se stávajícím elektrickým akumulačním ohřevem, a je tedy nejvhodnější realizovat jej tam, kde je k ohřevu TUV v současné době využívána elektrická energie. Ohřev TUV v terciárním sektoru. Využití solárních systémů pro ohřev TUV je vhodné zejména tam, kde je stálá nebo zvýšená poptávka po TUV v letním období, kdy jsou energetické zisky ze slunečního záření nejvyšší. To může být případ například rekreačních a ubytovacích zařízení, penzionů, autokempů apod. Naopak nevhodné (z energetického i technického hlediska) je využívat solární systémy tam, kde není zabezpečena poptávka po získané energii v letním období (například ve školství, pokud není zabezpečeno využití budov po dobu letních prázdnin). Typický solární systém pro ohřev TUV s kapalinovými kolektory tvoří: solární kolektor(y) s příslušenstvím (nosná konstrukce); solární bojler s výměníkem; solární instalační jednotka oběhové čerpadlo, pojistný ventil, kulové ventily, manometr, teploměr; expanzní nádoba a zabezpečovací zařízení; armatury odvzdušňovací ventily, plnicí armatura, solární ruční plnicí čerpadlo; potrubí (obvykle měděná) a tepelné izolace; řídicí systém soustavy s teplotními čidly a vodiči.

10 str. 8 Pasivní a hybridní systémy Pasivní solární systémy nevyžadují pro svou činnost žádné speciální technické zařízení zabezpečující transport energie v principu pracuje pasivní systém pouze s energií dodávanou okolním prostředím. Pasivním solárním systémem je každá budova nebo její část, která je navržena tak, aby zachycovala sluneční záření a přeměnila je na teplo, které je možno v budově dále využít o pasivním využití sluneční energie tedy zpravidla hovoříme tam, kde je budova již při architektonickém návrhu řešena se záměrem maximálně využít tepelné zisky ze slunečního záření, eventuálně také tam, kde je stávající budova doplněna tzv. pasivními solárními prvky. Pasivní solární prvky jsou zpravidla také součástí tzv. nízkoenergetických domů. Nejčastěji se využívají prosklené plochy na jižní stěně budovy, zimní zahrady, prosklené lodžie, velká solární okna a verandy nebo tzv. Trombeho stěny či transparentní tepelné izolace. V praxi se však ani pasivní systémy často neobejdou bez mechanických zařízení, například elektronické regulace nebo jednoduchých ventilátorů, které podporují distribuci energie do vzdálenějších částí budovy. V případě, kdy je transport energie podporován přístroji s elektrickým pohonem, ale systém si jinak zachovává rysy pasivního systému, hovoříme o tzv. hybridních systémech. Hybridní soustavy odstraňují některé nevýhody ryze pasivních soustav umožňují lepší rozvádění tepla po celé budově a také účinnější akumulaci tepla v tepelných zásobnících, tj. kolekční plochy mohou být bohatěji dimenzovány (odpadá zde nebezpečí přehřátí, a přínos sluneční energie je tedy větší. V případě využití pasivních solárních prvků pro přitápění (vytápění) budov se sleduje: Maximální využití jižní strany budovy, která musí být osluněná (bez stínících překážek), měla by mít co největší plochu, severní stěna by měla mít plochu co nejmenší. Prvky pasivní solární architektury se umísťují na jižní stěnu, u jednodušších systémů to jsou např. velká okna pro zachycení solárního záření, u dokonalejších systémů je celá jižní stěna prosklená a za ní je teprve vlastní nosná a akumulační stěna s okny do místností, dveřmi, větracími kanály apod. Je nutné zabezpečit akumulaci takto získaného tepla obvykle do stavební konstrukce a zabezpečit rozvod teplého vzduchu do ostatních místností. Jižní stěna, prosklené plochy a další prvky musí být zkonstruovány tak, aby se zamezilo úniku tepla vedením a sáláním v době minima slunečního svitu (např. v zimě v noci). Je nutné zabezpečit zejména v letních měsících odvětrání jižních místností v budově a také zabezpečit systém clonění velkých prosklených ploch z důvodu přehřívání budovy. V ideálním případě využít přebytky tepla pro ohřev TUV (bazénu) Ekonomika solární fototermiky Solární kolektory jakožto jedna z klíčových součástí solárních tepelných systémů, jsou na trhu v ČR běžně dostupné a existuje zde řada výrobních i montážních firem. Ploché vodní kolektory, vakuové kolektory, trubicové vakuové kolektory Na trhu ČR je dostatečný výběr solárních kolektorů. V ČR existuje několik tradičních výrobců dodavatelů solárních kolektorů Ekosolaris Kroměříž (ploché kolektory se selektivní absorbční vrstvou, plastové absorbéry), Thermosolar Žiar nad Hronom Slovensko (ploché kolektory se selektivní absorbční vrstvou, ploché vakuové kolektory), ENVI Třeboň (ploché kolektory, vzduchové kolektory, koncentrační kolektory s Fresnelovými čočkami, plastové absorbéry), VacuSolar (vakuové kolektory), na trhu je k dispozici řada dalších zahraničních produktů, a to jak plochých kolektorů, tak i vakuových trubicových kolektorů a vzduchových kolektorů (Viessmann). Teplovzdušné kolektory Na trhu v České republice je jediný rozšířenější zástupce: teplovzdušný kolektor Mistral výrobce Ekosolaris, a.s. Přehled stávajících technologií s měrnými energetickými a ekonomickými (investičními) ukazateli je uveden v následující tabulce: Tabulka 8: Přehled technologií Technologie sluneční kolektory teplovzdušné ploché teplovodní, neselektivní, plastové ploché teplovodní neselektivní kovové ploché teplovodní selektivní ploché teplovodní vakuové trubicové teplovodní vakuové Zdroj: MŽP Stručný popis použití fasádní, výjimečně nástřešní systémy na ohřev vzduchu pro temperování interiérů sezonní použití, venkovní bazény sezonní použití a částečně v přechodném období celoroční využití pro ohřev vody, předehřev otopné vody ohřev vody, předehřev otopné vody při požadavku vyšší teploty ohřev vody, předehřev otopné vody při požadavku vyšší teploty Měrný výkon [W/m 2 ] Měrná roční výroba energie [kwh/m 2 ] Jednotkové náklady [Kč/m 2 ] Hodnocení lokality z hlediska možnosti využívání sluneční energie Při výběru lokality pro využití sluneční energie se daleko více než k vlastní lokalizaci v rámci území ČR sledují předpokládané technicko-ekonomické ukazatele. Plocha pro umístění solárních kolektorů a realizaci solárního systému by měla splňovat následující kritéria: Orientace kolektorů na jih. S mírným poklesem výkonu je možno kolektory orientovat s mírným odklonem max. ±50 cca v rozmezí JV JZ. Celodenní osvit sluncem bez stínících překážek. Případné krátkodobé zastínění kolektorů je přípustné spíše dopoledne, protože maximum výkonu je kolem 14. hodiny. Možnost umístit kolektory obvykle na volnou plochu střechy (šikmá nebo plochá střecha s dodatečnou nosnou konstrukcí pro kolektory) u celoročního provozu optimálně se sklonem cca k vodorovné rovině, pro zimní provoz je výhodnější sklon cca Co nejkratší rozvody s kvalitní tepelnou izolací (snížení ztrát a investičních nákladů). Lokalita by měla dále splňovat ještě další kritéria, která již nejsou tak závažná. Kolektory by měly být chráněny před větrem, aby se nadměrně neochlazovaly (zbytečné tepelné ztráty) a aby nebyla nadměrně namáhána konstrukce. Rovněž musí být přístupné pro pravidelnou údržbu a kontrolu. Vzhledem k tomu, že solární systémy pro ohřev vody mají maximální výkon v letním období, je nejvýhodnější je využívat všude tam, kde neklesá (nebo je zvýšená) poptávka po teplé vodě v letním období, tedy například pro ohřev bazénové vody, v autokempech, hotelech a penzionech, ale i v průmyslových zařízeních s celoroční poptávkou po TV. Naproti tomu využití solárních tepelných systémů ve školách, kde není zabezpečena poptávka po TUV i v letním období (např. využití internátů/kolejí pro letní ubytování), se jeví jako nevhodné, protože v době nejvyššího slunečního svitu bývají většinou nevyužívané. Instalace solárního systému se vyplatí zejména subjektům, které využívají drahou energii, tedy zejména tam, kde je pro ohřev TV využívána el. energie a k ohřevu teplé vody dochází i ve vysokém tarifu (při nedostatečné kapacitě zásobníků nebo el. přípojky s nemožností posílení). U solárních tepelných systémů s kapalinovými kolektory je vhodné, pokud je možno využít k dodatečnému zabudování solárního výměníku pro ohřev TUV vhodné stávající elektrické (plynové) zásobníkové ohřívače TUV proto jsou pro instalace vhodné zejména rodinné domky.

11 str Technická řešení využití sluneční energie využití slunečního záření pro výrobu elektřiny Fotovoltaické solární systémy jsou principiálně založeny na tzv. fotovoltaické přeměně. Při tomto fyzikálním ději dochází při dopadu slunečního záření na polovodičový fotovoltaický článek k přeměně absorbovaného slunečního záření na stejnosměrný elektrický proud. Solární článek je polovodičový velkoplošný prvek s alespoň jedním PN přechodem (v podstatě jde o polovodičovou diodu). Na rozhraní materiálů P a N vzniká přechodová vrstva P-N, v níž existuje elektrické pole vysoké intenzity. Toto pole pak uvádí do pohybu volné nosiče náboje vznikající absorpcí světla. Vzniklý elektrický proud odvádějí z článku elektrody. Účinnost přeměny v polovodičových solárních článcích je teoreticky až 37 %, v laboratořích se dosahuje až 28 %, nejlepší komerční výrobky mají účinnost 20 %. Běžně dostupné články však mají účinnost ještě nižší a to v rozmezí 7 18 % (monokrystalické %, polykrystalické %, tenkovrstvé 14 %, MIS 15 % a PN sloučeniny %). Dalšímu intenzivnějšímu výzkumu jsou podrobeny články z Arsenidu galia (GaAs) u kterých je dosahována účinnost až 20 % (větší odolnost proti kosmickému záření, schopnost pracovat bez snížení efektivity i při teplotách nad 100 C). Kombinací klasických křemíkových článků (využití oblasti viditelného světla směrem k modré barvě) a GaAs článků (oblast spektra směrem k červené barvě) lze dosáhnout účinnosti až 30 %. Protože výkon článků závisí pochopitelně na okamžitém slunečním záření, udává se jejich výkon jako tzv. špičkový, tedy při dopadajícím záření s intenzitou W/m 2 při definovaném spektru. Článek s účinností 17 % má při ploše 1 m 2 špičkový výkon 170 Wp. Další zvýšení účinnosti lze zajistit automatickými pohyblivými stojany solárních kolektorů s využitím potenciálu difúzního sluneční záření (sluneční záření dopadající na plochu po změně směru záření vlivem rozptylu v atmosféře. K difúznímu záření se počítá i část přímého záření, která se odrazí od okolních ploch): Se sledovačem slunce maximální využití přímého slunečního záření; S polární osou maximální využití difúzního slunečního záření (odražená část přímého slunečního záření od zemského povrchu). Pro získání dostatečného výkonu (napětí a proudu) je obvykle sdruženo více článků do tzv. solárního panelu. Výkony běžně dostupných solárních panelů se pohybují od cca 10 do 500 W. Solární panely jsou zdrojem stejnosměrného elektrického proudu, o napětí kolem 16 V (pro výkony nad 50 W je napětí vyšší). Vlastní fotovoltaické systémy představují spojení fotovoltaických prvků (solárních panelů) do řetězce, na jehož konci jsou spotřebiče, vykonaná práce apod. Tyto systémy můžeme rozdělit na tři aplikační typy: Autonomní systém systém s využitím akumulátorů, jenž je používán zejména v místech, kde není dostupná veřejná elektrická síť. Instalovaný výkon těchto systémů se pohybuje v oblasti wattů. Hybridní systém systém zahrnující fotovoltaické pole a jeden nebo několik pomocných generátorů. Tento systém vyžaduje složitější regulátory a řídící členy a je vhodný pro decentralizované zásobování elektřinou (v kombinaci s dieselagregátem). Instalovaný výkon těchto systémů se pohybuje v oblasti kilowatt. Systém přímo spojený se sítí spolugenerující systém bez použití akumulátoru (není podmínkou). Pro vysokonapěťové systémy je charakteristické použití výkonových elektronických měničů, které konvertují vyrobené stejnosměrné napětí na střídavé, aby bylo možno dodat vyrobenou energii do sítě. Tento systém může být využíván v rozsahu desítek až stovek kw až několika MW a doplňovat systém konvenčních elektráren. Při výběru lokality pro využití sluneční energie ve fotovoltaických systémech předpokládáme: decentralizované, izolované využití s využitím akumulace vyrobené energie v akumulátorech a eventuálním využitím měničů pro napájení spotřebičů na standardní střídavý proud, centralizované využití s připojením a dodávkou elektřiny do veřejné sítě s využitím výkonových elektronických střídačů. Orientace na jih, případně s mírným odklonem max. ±50 (cca JV JZ). Celodenní osvit sluncem bez stínících překážek. Možnost umístit kolektory obvykle na volnou plochu střechy (šikmá nebo plochá střecha s dodatečnou nosnou konstrukcí pro kolektory) u celoročního provozu optimálně se sklonem cca k vodorovné rovině, pro zimní provoz je výhodnější sklon cca Možnost zabezpečení fotovoltaických panelů proti krádeži / poškození. Nízký a pokud možno stálý příkon spotřebičů el. energie napájených z fotovoltaického systému v případě decentralizovaných aplikací. S využitím fotovoltaických solárních systémů bylo donedávna uvažováno pouze pro demonstrační účely a pro decentralizované aplikace (dopravní značení, telekomunikační zařízení, mobilní zařízení, objekty nepřipojené do veřejné sítě), případně pro aplikace, kde byly vysoké náklady na zabezpečení dodávky el. energie z veřejné sítě (nutnost nákladných výkopových prací pro zavedení přípojky např. parkovací automaty apod.), eventuálně např. pro zajištění záložního napájení oběhových čerpadel aktivních teplovodních solárních systémů. Vzhledem k technickému pokroku, snižování jednotkových nákladů na fotovoltaické panely a vzhledem k velmi výhodné výkupní ceně elektřiny z fotovoltaických zařízení platné od roku 2006 může být výroba elektrické energie s pomocí fotovoltaiky ekonomicky návratnou investicí. 2.5 Tepelná energie zemského pláště, podzemních vod a energie prostředí Území České republiky nemá příliš vhodnou situaci pro využívání významných zdrojů geotermální energie. Tzv. vysokopotenciální geotermální zdroje, umožňující využití geotermálního tepla přímo pro výrobu elektrické energie nebo pro centrální zdroje vytápění, které jsou úspěšně využívány například na Islandu nebo v Itálii, se na našem území prakticky nenacházejí. V ČR je však možno velmi úspěšně využívat tzv. nízkopotenciální teplo prostředí v systémech, které využívají tepelná čerpadla. Za pomoci tepelných čerpadel je převáděno nízkopotenciální teplo na vyšší teplotu. Takto produkované teplo může být zpravidla využito pro vytápění budov nebo na ohřev TV, případně i pro jiné účely (ohřev vody v bazénech, vzduchotechnické ohříváky, skleníky, vytápění teras a parkovišť apod.). Za pomoci tepelných čerpadel je možno využívat suchého zemského tepla z vrtů, teplo povrchových vrstev půdy, podzemních i povrchových vod či venkovního vzduchu, ale i odpadní teplo z průmyslových technologií. V posledním zmíněném případě se již nejedná o obnovitelný zdroj energie, ale o tzv. zdroj druhotný Potenciál území pro využití geotermální energie s využitím tepla spodních vod Kategorizace území ČR z hlediska vhodnosti pro využití geotermální energie byla zpracována v rámci projektu Revize vymezení ekologicky narušených oblastí ČR, který v roce 1997 zpracovala Nadace Projekt Sever pro Sekci ochrany krajiny Ministerstva životního prostředí České republiky na základě podkladů a analýz firmy Geomedia, s.r.o. Přesnost dat odpovídá měřítku 1: Území bylo na základě údajů o horninovém složení, hloubkách podzemních vod a dalších informací rozčleněno do čtyř kategorií viz přehledová mapa ČR. Obrázek 4: Potenciál území pro využití geotermální energie s využitím tepla spodních vod Stejně jako u fototermických systémů se daleko více než k vlastní lokalizaci v rámci území sledují předpokládané technicko-ekonomické ukazatele. Plocha pro umístění fotovoltaických článků by měla splňovat následující kritéria:

12 str. 10 Jednotlivé kategorie jsou popsány takto: zcela nevhodné méně vhodné vhodné velmi vhodné plochy zcela nevhodné pro využití geotermální energie (povrchové lomy a velkoplošné výsypky) území vhodná převážně pro individuální lokální využívání geotermální energie, většinou jen jako suché teplo horninových masívů, tedy vrty do hloubky m území vhodná pro individuální využití geotermální energie, převážně sedimentární formace, ale i vulkanity a místy i metamorfity s možností uplatnění systému suchého tepla a nebo i systému voda-voda. Na Moravě v hlubokých sedimentárních strukturách v hloubkách několika set metrů je možné využít i zvodnění větší vydatnosti a vyšší teploty území vhodná jak pro individuální, tak i pro plošně nebo energicky náročnější objekty, případně i větší aglomerace. Využití geotermální energie je možné i jako suché teplo hornin, ale hlavním zdrojem geotermální energie jsou zvodně vhodně uložené v různých hloubkách pod povrchem s rozličnou vydatností až do několika desítek vteřinových litrů. Do této skupiny jsou zahrnuty i některé údolní nivy povrchových toků území velmi vhodná pro využití geotermální energie mělkými vrty o větší vydatnosti v kvartérních údolních sedimentech, tedy ekonomicky velmi výhodné Princip tepelného čerpadla Princip tepelného čerpadla byl popsán již v minulém století anglickým fyzikem lordem Kelvinem. Základním principem tepelného čerpadla je přečerpávání tepla z nižší na vyšší teplotní hladinu za dodávky části energie zvenčí. V zásadě se jedná o obrácený princip než u chladicích zařízení nebo klimatizačních jednotek. Na rozdíl od jiných zařízení pro využití OZE potřebují tepelná čerpadla ke svému provozu ušlechtilou energii dodávanou zvenčí. U nejčastěji používaných kompresorových tepelných čerpadel je touto spotřebovávanou energií elektřina, která slouží k pohonu kompresoru. Obrázek 5: Princip funkce tepelného čerpadla Typy tepelných čerpadel Většina dodavatelů dodává tepelná čerpadla v typové řadě podle výkonu a způsobu použití (tedy podobně jako například kotle), u průmyslových tepelných čerpadel o vyšších výkonech se obvykle jedná o individuální řešení. V ČR existuje řada dodavatelů velmi kvalitních tepelných čerpadel domácí i zahraničních provenience. Systémy s tepelnými čerpadly je možno rozdělit podle média, ze kterého je odebíráno nízkopotenciální teplo: Nejlepší celoroční účinnost mají tepelná čerpadla typu voda-voda. Ta odebírají teplo z vody, která se čerpá ze studny a po ochlazení v tepelném čerpadle se vrací do druhé (vsakovací) studny. Studny se provádí většinou vrtané s hloubkou m. Vzdálenost mezi vrty by měla být minimálně 10 m, nejlépe ve směru podzemních proudů zdrojová => vsakovací studna. Podmínkou použití tohoto systému jsou příznivé hydrogeologické podmínky v lokalitě a z toho plynoucí dostatečná vydatnost podzemní vody (pro běžný rodinný dům se pro 20 kw na topení doporučuje vydatnost pramene 0,7 l/s vody) a její kvalita chemické složení. Prakticky všude lze využít teplo zemské kůry, to znamená tepelná čerpadla typu země-voda (pokud bychom dodržovali terminologii, hovořili bychom spíše o kombinaci nemrznoucí kapalina/voda). Rovněž tato zařízení pracují s dobrou účinností po celý rok. Přenos tepla mezi zemí a tepelným čerpadlem zprostředkuje v zemi uložené plastové potrubí, v němž obíhá nemrznoucí kapalina. Toto potrubí se nejčastěji ukládá do vrtů hlubokých m. Tam, kde je k dispozici dostatečně velký pozemek, existuje levnější varianta výkopový kolektor. V délce cca 15 m je do hloubky 1,5 2 m vyhlouben výkop široký 0,9 m, na jehož dno je uloženo potrubí a poté je opět zasypán. Tento systém je vhodný především u novostaveb a objektů, kde ještě nejsou dokončeny terénní úpravy pozemků v okolí objektu. Výkopové kolektory jsou cca o 50 % levnější než vrty, ale vhodné jsou spíše pro menší instalace. Tepelná čerpadla typu vzduch-voda nebo vzduch-vzduch mohou odebírat teplo z venkovního vzduchu, případně z vnitřního vzduchu. U systému vzduch-voda se teplo dodané tepelným čerpadlem předává do topné vody. Tento systém je vhodný pro sezonní ohřev bazénové vody nebo pro ohřev teplé užitkové vody (TUV), pro vytápění je však obvykle nutné složitější technické řešení, kdy pokles účinnosti v zimních měsících je kompenzován elektrokotlem nebo jiným zdrojem tepla. Některé typy tepelných čerpadel nabízených v posledních letech jsou však použitelné i při záporných teplotách venkovního vzduchu. U systému vzduch-vzduch se teplo předává přímo do vnitřního vzduchu místnosti. Výhodou u tohoto systému je skutečnost, že v letním období můžeme objekt reverzním chodem chladit-klimatizovat. Tabulka 9: Typy tepelných čerpadel a vhodnost jejich použití Běžná tepelná čerpadla běžně dodají dvakrát až čtyřikrát více tepla, než spotřebují elektřiny. Poměr vyrobené tepelné energie k množství spotřebované hnací energie, vyjádřené ve stejných jednotkách, se nazývá topný faktor a je základní charakteristikou tepelného čerpadla. Topný faktor je definován vztahem TYP ČERPADLA (ochlazuje se/ohřívá se) vzduch/voda vzduch/vzduch voda/voda nemrznoucí kapalina/voda voda/vzduch MOŽNOSTI POUŽITÍ univerzální typ, pro ústřední vytápění doplňkový zdroj tepla, teplovzdušné vytápění, klimatizace využití odpadního tepla, geotermální energie, ústřední vytápění univerzální typ pro ústřední vytápění, zdrojem tepla je nejčastěji vrt nebo půdní kolektor teplovzdušné vytápěcí systémy kde Q - je dodané teplo (ohřívá se) [kwh] E - je energie pro pohon TČ [kwh] Typické hodnoty topného faktoru se pohybují mezi 2,5 4,5. Čím jsou si bližší teplotní úrovně nízkopotenciálního zdroje tepla a otopného okruhu, tím je topný faktor vyšší. Z toho vyplývá, že z provozního hlediska je nejvýhodnější kombinovat tepelné čerpadlo s nízkoteplotní otopnou soustavou (teplotní spád 55/50 C), s podlahovým vytápěním (teplotní spád 35/30 C) nebo s jejich kombinací. Tepelné čerpadlo je možné kombinovat s jakýmkoli dalším zdrojem tepelné energie (například elektrokotlem, plynovým kotlem), který může sloužit jako doplňkový nebo záložní zdroj. V takovém případě hovoříme o tzv. bivalentním provozu. U tepelných čerpadel využívajících teplo okolního vzduchu je bivalentní zdroj nezbytný, aby bylo možno vytápět i v době, kdy je venkovní teplota nižší než -12 C. Při použití v průmyslu je možné využít také řadu dalších zdrojů nízkopotenciálního tepla, včetně odpadního tepla. V provozu je například řada instalací v úpravnách vod, kdy je teplo odebíráno z upravované vody, v zemědělství či potravinářském průmyslu. Tepelná čerpadla jsou při dnešních cenách energie ekonomická zejména jako náhrada elektrických přímotopů, případně při porovnání s vytápěním kapalným plynem nebo topným olejem. Lze je tedy jednoznačně doporučit tam, kde mohou být vhodnou náhradou elektrického vytápění, nebo v případě přechodu z tuhých paliv na ušlechtilejší způsob vytápění v lokalitách, kde v okolí není dostupný zemní plyn (eventuelně je tam přetížená elektrická síť, takže by ani nebyl možný celý příkon přímotopů). Některé distribuční energetické společnosti dotují využívání tepelných čerpadel jako efektivního a k životnímu prostředí šetrného využití elektrické

13 str. 11 energie. Využívání tepelných čerpadel je podporováno většinou distributorů elektřiny pomocí zvýhodněných tarifů pro odběr elektrické energie, někteří z nich poskytují vybraným zájemcům i investiční dotaci na instalaci tepelného čerpadla. Aktuální informace je možno získat přímo u příslušné distribuční energetické společnosti. Distribuční energetické společnosti také provozují poradenská a informační střediska, která bezplatně poskytují informace a konzultace a mohou asistovat i při výběru vhodného tepelného čerpadla. 2.6 Biomasa Energie získávaná ze spalování biomasy je historicky nejstarším energetickým zdrojem, který lidstvo využívá oheň sloužil našim předkům k přípravě stravy i k vyhřívání jeskynních obydlí. Biomasa je organická hmota rostlinného nebo živočišného původu. V souvislosti s energetickým využitím zahrnuje tento pojem zejména palivové a odpadní dřevo, slámu a další zemědělský a lesní odpad, záměrně pěstované dřeviny, byliny či plodiny, ale také odpady biologického původu, jako například kejdu hospodářských zvířat, kaly z ČOV a produkty jejich zpracování (bioplyn). Základní výhodou biomasy je její nefosilní původ a obnovitelnost. Z hlediska emisí oxidu uhličitého, který je hlavním plynem, způsobujícím tzv. skleníkový efekt, se biomasa chová neutrálně při udržitelném přístupu, kdy nejsou zdroje biomasy extrémně vyčerpány se jedná o uzavřený cyklus, kdy je CO 2 uniklý do atmosféry při spalování pohlcen nově dorůstající biomasou, kterou je možno dále energeticky využít Současné využití biomasy Biomasa je v současné době obnovitelným zdrojem s nejvyšším podílem na spotřebě primárních energetických zdrojů. Mimo decentralizované využívání biomasy ve formě palivového dřeva v lokálních topeništích a několika desítkách tisíc malých zplyňovacích kotlích na dřevo bylo v ČR v posledních cca 15 letech realizováno několik desítek malých obecních a průmyslových výtopen na biomasu (dřevní štěpka, sláma, odpadní dřevo). Biomasa je využívána i pro výrobu elektřiny v teplárnách (příkladem může být teplárna využívající ORC Organický Rankinův cyklus v Třebíči) či pro spoluspalování s fosilními palivy v některých uhelných elektrárnách vybavených fluidními kotli. Z biomasy a bioplynu bylo v roce 2004 vyrobeno cca 732 GWh elektřiny, což je 1,06 % hrubé domácí spotřeby elektřiny (podíl vodních elektráren byl 2,94 %, podíl větrné energie 0,014 %). V ČR se v roce 2004 vyrobilo cca 125 tis. tun dřevních briket a cca 13 tis. tun pelet. Z toho cca 65 % briket a 70 % pelet bylo určeno na vývoz Potenciál pro využití biomasy v ČR Biomasa má ze všech druhů OZE v ČR nejvyšší potenciál využití a také nejvyšší současný podíl v energetické bilanci v roce 2004 měla pouze biomasa cca 2,2% podíl na spotřebě primárních energetických zdrojů. Ten má navíc rostoucí tendenci. ČR patří podle různých analýz mezi země s relativně vysokým potenciálem biomasy. Podle údajů sdružení CZ BIOM se dostupný potenciál biomasy a bioplynu pohybuje ve výši cca 134 PJ, což je cca 7,2 % současné spotřeby primárních energetických zdrojů. Významný podíl na celkovém potenciálu biomasy mají energetické rostliny a plodiny, Tabulka 10: Dostupný potenciál využití biomasy v ČR druh biomasy energie celkem z toho teplo elektřina v % PJ PJ GWh dřevo a dřevní odpad 24 33,1 25,2 427 sláma obilnin a olejnin 11,7 15,7 11,9 224 energetické rostliny 47, ,7 945 bioplyn 16,3 21,8 15,6 535 celkem ,6 100, Zdroj: CZ BIOM Možnosti energetického využití biomasy Z energetického hlediska je i dnes základním a nejčastějším konečným využitím biomasy její spalování. Je podle své formy spalována buď přímo, nebo jsou spalovány plynné či kapalné produkty jejího zpracování. Stručný přehled základních možností jejího zpracování k energetickým účelům je uveden v následující tabulce: Tabulka 11: Zpracování biomasy k energetickým účelům Energetické technické plodiny Rostlinné zbytky ze zemědělské prvovýroby a po údržbě krajiny Odpady z živočišné výroby Kaly z čistíren odpadních vod Komunální organické odpady Organické odpady z potravin, výroby Odpady z dřevař. provozů Chemické procesy suché Pyrolýza Chemické procesy mokré Přímé spalování Fyzikálně chemické zpracování Zplyňování Alkoholové kvašení (fermentace) Metanové kvašení * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * (oleje) * * * * * * * * * * Lesní odpad * * * * * * Získané produkty teplo vázané na nosič olej, metylester (bionafta) hořlavý plyn (metan) pevné palivo, dehtový plej, plyn etanol, metanol Legenda: aplikace technologie v praxi * technicky zvládnutelná technologie, avšak v praxi nepoužívaná ** vhodné jen pro určité technicko-ekonomické podmínky *** často používaná technologie Využití tuhých biopaliv metan (bioplyn) Pro energetické využití jsou v současnosti nejpoužívanější tuhá biopaliva: odpady ze zemědělské výroby, lesnictví, dřevozpracujícího a papírenského průmyslu (stébelniny, rostlinné zbytky, odpadové dřevo), případně i hmota z plantáží cílevědomě pěstovaných energetických rostlin. Tuhá biopaliva jsou nejčastěji využívána jako palivo ve stacionárních kotlích nebo výtopnách, ale mohou rovněž sloužit jako palivo i pro teplárny produkující současně teplo i elektrickou energii. Palivové dřevo se energeticky využívá v podobě polen pro spalování v malých topeništích a ve formě dřevní štěpky pro spalování ve velkých topeništích výtopen a tepláren. Pro spalování je použitelné dřevo suché, s obsahem vlhkosti do cca 25 %, jehož výhřevnost se pohybuje kolem GJ/t. Sláma obilovin a olejnin se spaluje ve velkých topeništích výtopen a tepláren, kam je dopravována ve formě balíků, které jsou zpravidla před podáváním do topeniště mechanicky rozdružovány. Výtopna na slámu musí mít velkoobjemové kryté skladiště na palivo.

14 str. 12 Odpadové dřevo se využívá ve formě hoblin, pilin, štěpky, dřevěných briket nebo ve světě i u nás stále více populárních pelet. Tato paliva najdou uplatnění jak v malých, tak i ve velkých topeništích. Dřevěné pelety se za vysokého tlaku lisují z pilin bez přísady pojidel. Mívají délku 1 až 3 cm a průměr 0,5 až 2 cm a svým jednotným rozměrem usnadňují rovnoměrné a účinné spalování. Jejich výhodou je možnost automatické dodávky do spalovací komory a z toho plynoucí bezobslužný provoz zdroje tepla. Biomasa z plantáží energetických rostlin (např. speciální odrůdy topolů, konopí, šťovík) může být určena buď pro spalování ve formě štěpky, briket či pelet, pro výrobu kapalných biopaliv, nebo pro výrobu bioplynu. Prozatím jsou energetické rostliny (kromě řepky olejné pro výroby bionafty) pěstovány víceméně pokusně. Jejich dalšímu rozšíření v budoucnu by mohla přispět vhodně volená dotační politika náhrada dotace na údržbu zemědělské krajiny dotací na zakládání a údržbu plantáží energetických rostlin a samozřejmě i podpora rozvoje trhu s biomasou. Základní údaje o výhřevnosti a objemové hmotnosti nejčastěji používaných biopaliv udává tab. 12. Tabulka 12: Výhřevnosti a objemové hmotnosti nejčastěji používaných tuhých biopaliv Druh paliva Obsah vody [%] Výhřevnost [GJ.t-1] Polena (měkké dřevo) Objemová hmotnost volně loženého paliva [kg/m 3 ] 0 18, , , , , , ,4 170 Dřevní štěpka 20 14,3 190 (smrk) 30 12, ,1 225 Dřevěné brikety ,5-18, Dřevěné pelety , Sláma obilovin 10 15,5 120 (balíky) Sláma kukuřice 10 14,4 100 (balíky) Sláma řepky 10 16,0 100 (balíky) Zařízení pro spalování biomasy lze podle výkonu a technického řešení rozdělit na následující skupiny: Klasická kamna (plechová či litinová), eventuálně sporáky na spalování tuhých paliv, jsou předchůdci moderních technologií spalování. Jejich výhodou je rychlý zisk tepla po zatopení, nevýhodou je méně dokonalé spalování (nižší účinnost, více emisí škodlivin do ovzduší) a nutnost časté obsluhy, pokud je třeba zabezpečit rovnoměrnější dodávku tepla. V současnosti se stále častěji využívají krbová kamna, která jsou nejen estetickým doplňkem interiéru, ale mají i vyšší účinnost. Krbová kamna mají vysoký podíl sálavé složky tepla (až 30 % tepelného výkonu) a obvykle jsou vybavena vzduchovými kanálky pro ohřívání okolního vzduchu. Vzduch je ohříván mezi vnějším a vnitřním pláštěm a vystupuje otvory v horní části topidla. Některá moderní kamna mají také vestavěnou topnou vložku, takže pracují zároveň i jako kotel ústředního vytápění. Cihlové pece a kachlová kamna jsou v u nás používány již velmi dlouho. Obvykle tvoří zajímavou součást interiéru, mají poměrně vysokou účinnost i akumulační schopnost, takže jsou dostatečným zdrojem tepla po celý den a poskytují příjemné sálavé teplo. Malé kotle (do 100 kw), využívané pro vytápění rodinných domků či menších budov, pracují obvykle tak, že se palivo nejprve zplyňuje a teprve potom se plyn spaluje. Takový systém umožňuje velmi dobrou regulaci srovnatelnou s plynovými kotli. V kotlích je možno spalovat polenové dřevo či dřevěné brikety, někdy v kombinaci se štěpkou nebo dřevním odpadem. V těchto případech je ovšem nezbytná manuální obsluha kotle (cca 3x až 4x denně přikládání, 1x týdně vybírání popela). Nejen v zahraničí, ale v posledních letech i v ČR, si získávají oblibu dřevěné pelety, které umožňují bezobslužný provoz kotle a komfortní dopravu a skladování. Pro spalování pelet je nutno použít kotel s podavačem a upraveným hořákem. V naší republice existuje řada dodavatelů malých kotlů na biomasu s parametry srovnatelnými se světovou špičkou. V současnosti se rovněž rozrůstá sortiment kotlů pro spalování pelet i dodavatelů tohoto paliva. Kotle nad 100 kw se používají pro průmyslové aplikace nebo systémy CZT. Spalují nejčastěji dřevěné štěpky nebo balíky slámy. Obvykle jsou vybaveny automatickým přikládáním paliva a jsou schopny spalovat i méně kvalitní a vlhčí biomasu. Některá zařízení využívají KVET, obvykle s klasickým parním cyklem. Tyto systémy mají potom účinnost až 90 %, poměr mezi vyrobenou elektřinou a teplem je cca 30 : 60. V ČR byla realizováno již nemálo projektů na využití biomasy. Mimo více než 35 tisíc rodinných domů, ve kterých jsou využívány kotle na polenové dřevo s tepelným výkonem do 50 kw, je dnes u nás v průmyslu a službách přes 90 zdrojů s výkonem nad 1 MW využívajících biomasu. Dřevní odpady se spalují v dalších cca 35 kotelnách dřevozpracujícího průmyslu s max. tepelným výkonem 3 MW. Každý větší projekt využívající biomasu je individuálním řešením, proto by jeho realizaci měla předcházet podrobná technicko-ekonomická studie v podobě energetického auditu nebo studie proveditelnosti. Vzhledem k tomu, že se jedná o dlouhodobou investici, musí být dlouhodobě zabezpečena dodávka paliva (odpadní dřevo, sláma) a jeho cena, zaručená nejlépe dlouhodobou smlouvou. Stejně tak musí být již předem zabezpečena i poptávka po vyrobeném teple Využití kapalných biopaliv Kapalná biopaliva jsou získávána druhotně zpracováním pěstovaných energetických rostlin a používají se jako palivo pro spalovací motory automobilů a traktorů (bionafta, etanol), aditivum do kapalných paliv (etanol) či pro výrobu biologicky odbouratelných mazadel. Bionafta neboli metylester rostlinných olejů vzniká chemickou úpravou (esterifikací), při které vzniká hořlavé palivo o podobných vlastnostech a výhřevnosti, jako má běžná motorová nafta. Chemickou podstatou esterifikace rostlinného oleje je záměna glycerinu za metanol v molekule mastné kyseliny. Základní surovinou pro výrobu bionafty je dnes v ČR řepka olejná, bionaftu lze vyrábět i ze lněného či slunečnicového oleje nebo i z použitých rostlinných olejů (např. z restaurací, zařízení hromadného stravování či potravinářského průmyslu). Výhodou bionafty je její rychlá biologická odbouratelnost, samomazací schopnost. V distribuční síti čerpacích stanic dnes najdeme pod pojmem bionafta tzv. směsnou bionaftu 2. generace, která je směsí 30 % bionafty a 70 % ropné nafty. Směsná bionafta má výhodu v lepším spalování v sériových dieselových motorech oproti čisté bionaftě a díky dotacím vlády na výrobu bionafty a nižší spotřební dani je také levnější ve srovnání s klasickou motorovou naftou. Naše republika je na jednom z předních míst v Evropě v produkci bionafty její současné výrobní kapacity v ČR jsou kolem 60 tis. tun ročně a podíl směsné bionafty na trhu s motorovou naftou činil v roce 1999 téměř 5 %. Etanol (kvasný líh či alkohol) se vyrábí alkoholovým kvašením a následnou destilací a je možno jej získat z rostlinných i živočišných surovin s obsahem cukrů a škrobů cukrové řepy, obilí, brambor ale např. i syrovátky. Etanol je možno využít přímo jako hodnotné palivo pro upravené spalovací motory nebo jako alternativní palivo pro stacionární zařízení, používaná k výrobě tepla. Po chemické úpravě etanolu na sloučeninu ETBE (ethylterc.butylether) může být i aditivem do běžných motorových paliv platné předpisy v ČR umožňuje příměs 15 % ETBE do benzinových směsí. Pro zajímavost lze uvést, že jednodušší metanol (dřevní líh) se používá jako palivo pro závodní vozy. Na rozdíl od etanolu je však vysoce toxický Využití bioplynu Plynné biopalivo bioplyn, je druhotným palivem, vyrobeným z odpadní biomasy. Bioplyn vzniká při rozkladu organických látek bez přístupu kyslíku v uzavřených nádržích reaktorech. Tento proces, (metanové kvašení) probíhá díky tzv. anaerobním bakteriím (pracujícím bez přístupu kyslíku) a jeho výsledkem je rozštěpení organické hmoty na anorganické látky a plyn s vysokým obsahem metanu. Zbytky vyhnívacího procesu jsou velmi hodnotným hnojivem nebo kompostem. Bioplyn je směsí plynů tvořenou z % hořlavým metanem, z % oxidem uhličitým a 1 3 % připadá na další plyny, jako jsou dusík, sirovodík nebo vzácné plyny. Výhřevnost bioplynu je závislá na obsahu metanu při 67 % obsahu metanu je cca 24 MJ/m 3.

15 str. 13 Jako surovinu pro výrobu bioplynu lze použít odpady živočišné i rostlinné výroby v největší míře se využívá kejda (tekuté a pevné výkaly hospodářských zvířat promísené s vodou), případně i slamnatý hnůj, kal z ČOV, zelené rostliny, organický odpad a další. Bioplyn se využívá jako technologické palivo v provozovnách, souvisejících s jeho výrobou (např. v čistírnách odpadních vod pro vyhřívání vyhnívacích nádrží), pro výrobu tepla v plynových kotlích a také jako palivo pro stacionární motory kogeneračních jednotek, vyrábějících teplo a elektrickou energii. V některých případech je nutné předčištění (odsíření) bioplynu před jeho spalováním, aby byly sníženy emise oxidů síry do ovzduší. Oproti spalitelné biomase jsou výroba a využití bioplynu obtížnější pro vysoké investiční náklady a tím i vysokou cenu vyrobené energie. Pro využití bioplynu je potřeba pečlivě vybrat vhodnou lokalitu s vysokou a celoročně stálou poptávkou po teple a pokud možno i po elektřině z kogenerační jednotky. 3 POLITIKA A LEGISLATIVA VE VZTAHU K OZE 3.1 Politika a legislativa na úrovni EU Politické dokumenty EU Hodnocení dosavadního stavu, politické cíle, záměry a plány aktivit EU jsou pro jednotlivé oblasti formulovány v tzv. Zelených a Bílých knihách (Green Papers, White Papers) nebo tzv. komunikačních dokumentech (Communications). Politické dokumenty obsahují rovněž rámec pro aktivity, rozsah a cílové oblasti jednotlivých implementačních a podpůrných programů EU (v energetice zejména program Inteligent Energy Europe, částečně 6. Rámcový program pro vědu a výzkum aj.). Nejdůležitějšími politickými dokumenty EU pro hospodaření s energií a využívání OZE jsou: Zelená kniha o Evropské strategii pro bezpečnost dodávky energie. Dokument přijala Evropská komise v roce 2000 a jeho smyslem je iniciace široké a otevřené diskuse o budoucí energetické politice Evropského společenství. Jednou ze zásadních priorit pro budoucnost jsou i OZE. Klíčovým politickým dokumentem pro diskusi o OZE je Bílá kniha Energie pro budoucnost obnovitelné zdroje energie, ve které je definován cíl zvýšit podíl energie z obnovitelných zdrojů v EU ze současných cca 6 na 12 % v roce Dokument obsahuje i Akční plán pro dosažení tohoto ambiciózního cíle. Jednotlivé členské země by měly zvýšit podíl OZE dle vlastních zkušeností a vlastního potenciálu (ČR dnes cca 2,8%) V oblasti efektivního využívání energie je klíčovým dokumentem Akční plán ke zvýšení energetické účinnosti v Evropském společenství, který je hlavním programovým dokumentem pro rozdělování finančních prostředků EU do programů podpory energetické účinnosti. Důležitým dokumentem je rovněž pracovní materiál Evropské komise Integrování aspektů životního prostředí a udržitelného vývoje do energetické politiky a do dopravní politiky: Souhrnná zpráva rok 2001 a implementace strategií, souvislost s efektivním využíváním energetických zdrojů má i Evropský program ke změně klimatu Legislativa EU Legislativní dokumenty Evropské unie, tzv. Směrnice Evropského parlamentu a Rady (anglicky Directives), jsou právní dokumenty s účinností zákona, platné závazně ve všech členských zemí EU. Požadavky Směrnic musí být začleněny do zákonů jednotlivých členských zemí, a jsou tedy od okamžiku vstupu do EU platné i pro ČR, pokud není pro vybraná ustanovení sjednáno přechodné období. Proto je důležité vědět o již platných či připravovaných Směrnicích: Z hlediska platné evropské legislativy je nejdále sektor výroby elektrické energie z OZE, kde byla v roce 2001 přijata Směrnice Evropského parlamentu a Rady o podpoře elektrické energie z obnovitelných zdrojů na vnitřním trhu s elektřinou 2001/77/EC. Ta stanovuje cíl, aby 22,1 % elektrické energie spotřebované v EU v roce 2010 pocházelo z OZE, a definuje požadavky na jejich podporu. Na tuto Směrnici se také váží národní indikativní cíle pro podíl elektřiny z OZE a podpůrná legislativa zavádějící systém podpory pro výrobu elektřiny z OZE. Ve Smlouvě o přistoupení ČR k EU se Česká republika zavázala přijmout národní indikativní cíl ve výši 8% podílu výroby elektřiny z OZE na hrubé spotřebě elektřiny v roce 2010 (dnes cca 4,2%) V oblasti podpory OZE dále existují také aktivity s cílem podpořit zvýšení podílu biopaliv a alternativních paliv v dopravě byla přijata Směrnice Evropského parlamentu a Rady o biopalivech a alternativních palivech pro dopravu 2003/30/EC. Cílem je zvýšit v odvětví spotřebu biopaliv na 2 % spotřeby motorových paliv v roce 2005 a na 5,75 % v roce Evropské společenství rovněž podporuje kombinovanou výrobu tepelné a elektrické energie a odstraňování bariér jejich rozvoje jedním z cílů je zvýšit příspěvek z kombinované výroby elektrické a tepelné energie (KVET) do elektrorozvodných sítí v EU ze současných 9 na 18 % k roku Podporou KVET se zabývá Směrnice 2004/8/EC Evropské unie o podpoře kombinované výroby elektřiny a tepla. V oblasti energetické efektivnosti budov byla přijata Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2002/91/EC o energetické náročnosti budov. 3.2 Cíle a priority celostátní politiky Podmínky pro využívání obnovitelných zdrojů energie v ČR jsou vedle přírodních podmínek, makroekonomického prostředí a společenského povědomí o těchto zdrojích energie určovány také politickým a právním prostředím. Hlavní politické cíle v oblasti využívání OZE a hospodaření s energií včetně cílů pro využívání OZE v budoucích letech jsou formulovány ve Státní energetické koncepci ČR a Státní politice životního prostředí Cíle Státní energetické koncepce Státní energetická koncepce patří k základním součástem hospodářské politiky České republiky. Je výrazem státní odpovědnosti za vytváření podmínek pro spolehlivé a dlouhodobě bezpečné dodávky energie za přijatelné ceny a za vytváření podmínek pro její efektivní využití, které nebudou ohrožovat životní prostředí a budou v souladu se zásadami udržitelného rozvoje. Tuto zákonnou odpovědnost stát naplňuje stanovením legislativního rámce a pravidel pro chod a rozvoj energetického hospodářství. Státní energetická koncepce (SEK) byla schválena vládou ČR dne Koncepce definuje priority a cíle České republiky v energetickém sektoru a popisuje konkrétní realizační nástroje energetické politiky státu. Součástí je i výhled do roku Třemi hlavními prioritami Státní energetické koncepce jsou nezávislost, bezpečnost a udržitelný rozvoj. Podpora výroby elektřiny a tepelné energie z obnovitelných zdrojů energie je cíl s velmi vysokou prioritou a v SEK je i stanoven dlouhodobý cíl: dosáhnout 15 16% podílu OZE v celostátní bilanci primárních energetických zdrojů v roce Energetická legislativa Z hlediska legislativního jsou klíčovými zákony energetický zákon č. 458/2000 Sb. (v platném znění 91/2005 Sb.), který upravuje základní podmínky podnikání, výkon státní správy a regulaci v energetických odvětvích, zákon o hospodaření energií č. 406/2000 Sb., který stanovuje práva a povinnosti fyzických a právnických osob při nakládání s energií a zejména zákon č. 180/2005 o podpoře využívání OZE. K těmto zákonům byla rovněž vydána celá řada prováděcích vyhlášek a nařízení vlády, které upravují jednotlivé oblasti působnosti zákonů, včetně využívání OZE. Využívání OZE má ovšem vazbu i na další legislativu v oblasti ochrany životního prostředí (zákon o ovzduší, zákon o EIA, zákon o odpadech atd.), daňovou legislativu, stavební zákon a další legislativní dokumenty Indikativní cíl ČR ve výrobě elektřiny z OZE Indikativní cíle podílu OZE pro jednotlivé členské země EU vycházejí ze směrnice 2001/77/EC o podpoře elektřiny z OZE na vnitřním trhu s elektřinou EU. Jsou definovány jako procentuální podíly výroby elektřiny na hrubé domácí spotřebě elektřiny v každém členském státě. Směrnice zároveň definuje celkový cíl pro Evropské společenství ve výši 22,1%. Směrnice zavazuje členské státy přijmout opatření a programy podpory, které povedou ke zvyšování výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů.

16 str. 14 Konkrétní formy opatření jsou na rozhodnutí jednotlivých států, musí však být v souladu s pravidly pro vnitřní trh s elektřinou a úměrné indikativním cílům, aby vedly k jejich splnění v roce Česká republika se v přístupové smlouvě (Akt o přistoupení v příloze č. II, kapitole 12, A bod 8 a) zavázala ke splnění indikativního cíle ve výši 8% podílu elektřiny z OZE na hrubé domácí spotřebě v ČR v roce Současný podíl (v roce 2004) byl přitom zhruba ve výši 4,04 %. 3.3 Legislativa ve vztahu k OZE Energetický zákon 458/2000 Sb. Energetický zákon 458/2000 Sb., který je po novelách k dispozici v plném znění jako zákon 91/2005 Sb., upravuje základní podmínky podnikání, výkon státní správy a regulaci v energetických odvětvích. Ve vztahu k využívání OZE mají hlavní význam zejména následující ustanovení: Obnovitelné zdroje energie jsou ve smyslu zákona definovány jako obnovitelné nefosilní přírodní zdroje energie, jimiž jsou energie větru, energie slunečního záření, geotermální energie, energie vody, energie půdy, energie vzduchu, energie biomasy, energie skládkového plynu, energie kalového plynu a energie bioplynu ( 31 odst. 1). Výrobci elektřiny z obnovitelných zdrojů mají, pokud o to požádají a pokud splňují podmínky stanovené prováděcím právním předpisem, podmínky obsažené v Pravidlech provozování přenosové soustavy a Pravidlech provozování distribuční soustavy, právo k přednostnímu připojení svého zdroje elektřiny k přenosové soustavě nebo distribučním soustavám za účelem přenosu nebo distribuce ( 31 odst. 2). Požadavky na žadatele o licenci finanční předpoklady není povinen prokazovat žadatel o licenci na výrobu elektrické energie s instalovaným výkonem zařízení menším než 200 kwe nebo menším než 1 MWt. Kvalifikační předpoklady nejsou třeba prokazovat pro zdroje o výkonu menším než 20 kwe ( 5 odst. 3 a 5). Provozovatelé přenosových a distribučních soustav jsou povinni poskytnout přednostní právo na vnitrostátní přenos a distribuci pro elektřinu z OZE ( 24 odst. 10c, 25 odst. 11d). Držitel licence na rozvod tepelné energie, který má vhodné technické podmínky, je povinen vykupovat tepelnou energii získanou z obnovitelných zdrojů, z tepelných čerpadel a z druhotných energetických zdrojů. Tato povinnost nevzniká, je-li potřeba tepelné energie již uspokojena z výše uvedených zdrojů, pokud by došlo ke zvýšení celkových nákladů na pořízení tepelné energie pro soubor stávajících odběratelů či pokud parametry teplonosné látky neodpovídají parametrům v rozvodném tepelném zařízení v místě připojení ( 80 odst. 1 a 2). V působnosti ERÚ je i podpora využívání OZE stanovuje min. výkupní ceny ( 17 odst. 3) Zákon o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie č. 180/2005 Sb. Ke zvýšení výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie se ČR zavázala v Přístupové smlouvě k EU. Cílem je dosažení 8% podílu elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů energie na hrubé spotřebě elektřiny v ČR v roce Jedním z nástrojů podpory využívání obnovitelných zdrojů je zákon č. 180/2005 Sb., o podpoře využívání obnovitelných zdrojů energie. Zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů energie č. 180/2005 Sb. přinesl do českého právního řádu dlouho očekávaný stabilní systém podpory výroby elektřiny z OZE v souladu se Směrnicí 2001/77/EC. Přestože již od roku 2002 bylo možno elektřinu vyrobenou z OZE dodávat do sítě za poměrně vysoké výkupní ceny, tyto výkupní ceny byly vyhlašovány a měněny každoročně a neexistovala dlouhodobá záruka jejich stability, což pro investory do výroby elektřiny z OZE (a zejména do investičně náročných řešení, jako je výroba elektřiny z větru či biomasy) znamenalo neúměrná investiční rizika. Příprava zákona byla zahájena již v roce 2003 cílem byla implementace požadavků Směrnice 2001/77/EC a nastavení kompatibility s liberalizovaným trhem s elektřinou. V listopadu 2003 byl prezentován a předložen Poslanecké sněmovně původní vládní návrh (zpracovaný pracovním týmem MPO, MŽP, MZe, ERÚ), který byl založen na sytému kvót a zelených certifikátů a původně zahrnoval i podporu tepelné energie z OZE schváleno vládou a předloženo PSP. Během složitého a dramatického projednávání návrhu nedošlo k předpokládanému konsensu a během 2. čtení v únoru 2005 byl předložen komplexní pozměňovací návrh zahrnující přechod od původně navrženého systému zelených certifikátů k systému tzv. zelených bonusů a pevných výkupních cen. V únoru 2005 by zákon schválen Poslaneckou sněmovnou a v březnu 2005 Senátem. Po uplynutí lhůty, během které nebyl zákon podepsán prezidentem republiky, vstoupil dne zákon v platnost. Zákon o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie č. 180/2005 Sb. vymezuje oblasti podpory OZE. Upravuje práva a povinnosti subjektů na trhu s elektřinou z obnovitelných zdrojů a podmínky podpory výkupu a evidence výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů. Zákon č. 180/2005 Sb. o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie přináší především dosud chybějící garanci dlouhodobé stability podpory nutné pro podnikatelská rozhodnutí. Tento zákon zavádí od nový systém podpory, jehož základními znaky jsou: Obnovitelnými zdroji se rozumí obnovitelné nefosilní přírodní zdroje energie: energie větru, energie slunečního záření, geotermální energie, energie vody, energie půdy, energie vzduchu, energie biomasy, energie skládkového plynu, energie kalového plynu a energie bioplynu. Podpora se vztahuje na výrobu elektřiny z OZE prováděnou v zařízeních v České republice využívajících obnovitelné zdroje a je stanovena odlišně podle druhu obnovitelného zdroje, velikosti instalovaného výkonu výrobny a v případě výroby elektřiny z biomasy i podle parametrů biomasy. Zákon zvýhodňuje využití odpadní biomasy, v případě spoluspalování pak účelově pěstovanou biomasu. Podpora se vztahuje i na výrobu elektřiny z důlního plynu z uzavřených dolů, který však není definován jako obnovitelný zdroj. Provozovatelé regionálních distribučních soustav a provozovatel přenosové soustavy jsou povinni připojit zařízení na výrobu elektřiny z OZE do elektrizační soustavy, pokud o to výrobce elektřiny z OZE požádá a splňuje technické podmínky (viz energetický zákon). Provozovatelé regionálních distribučních soustav a provozovatel přenosové soustavy jsou povinni vykupovat veškerou elektřinu z OZE (provozovatel/é té distribuční soustavy, kde jsou náklady na připojení nejnižší, s výjimkou případů prokazatelného nedostatku kapacity zařízení pro distribuci nebo při ohrožení spolehlivého provozu distribuční soustavy), na kterou se vztahuje podpora, a to za podmínek a ceny daných zákonem a prováděcími předpisy a přebírají odpovědnost za odchylku. Odchylky výkonu zařízení z důvodů přirozené povahy OZE nesmí být důvodem k odmítnutí výkupu Je zavedena možnost volby mezi dvěma systémy podpory, přičemž právo na výběr je 1x za rok: Minimální výkupní ceny umožňuje prodat veškerou vyrobenou elektřinu provozovateli příslušné distribuční soustavy za minimální výkupní cenu. Zelené bonusy (příplatky k tržní ceně elektřiny) umožňuje prodat elektřinu vyrobenou z obnovitelných zdrojů na jednotném trhu s elektřinou a obdržet za vyrobenou elektřinu zelený bonus. V případě podpory výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů ve formě výkupních cen má provozovatel regionální distribuční soustavy nebo provozovatel přenosové soustavy povinnost od výrobce elektřiny z obnovitelných zdrojů vykoupit veškerý objem vyrobené elektřiny z daného zdroje. Při podpoře formou zelených bonusů si musí výrobce najít sám svého odběratele elektrické energie. Výkupní ceny i zelené bonusy výrobci vždy hradí provozovatel regionální distribuční soustavy nebo provozovatel přenosové soustavy podle toho, ke které soustavě je připojen. Hlavní výhodou systému zelených bonusů je možnost výrobce přímo ovlivnit výši výnosů za vyrobenou elektřinu, a dosáhnout tak vyššího výnosu než v případě režimu výkupních cen. K tržní ceně elektřiny je výrobci vyplácen zelený bonus, který je pevně určen Energetickým regulačním úřadem. Nevýhodou systému zelených bonusů je určitá míra nejistoty, neboť výrobce nemá zaručen 100 % odbyt vyrobené elektřiny na trhu, jako tomu je v režimu výkupních cen. Výrobce si musí v režimu zelených bonusů aktivně hledat odběratele elektrické energie. V případě výroby elektřiny spoluspalováním biomasy s fosilním palivem je možná pouze podpora formou zeleného bonusu, výrobce má navíc povinnost zajistit oddělené měření/výpočet, u spoluspalování biomasy i skutečné nabytí množství a kvalitu biomasy a využití veškeré nabyté biomasy pro účely výroby elektřiny. Elektřina vyrobená z OZE a užitá pro vlastní potřebu je rovněž předmětem podpory prostřednictvím zeleného bonusu. Pokud výrobce nabízí elektřinu na trhu, musí uzavřít smlouvu s jiným účastníkem trhu s elektřinou. Pokud výrobce nabízí elektřinu k povinnému

17 str. 15 výkupu, musí uzavřít smlouvu s příslušným provozovatelem distribuční či přenosové soustavy. Výnosy z jednotky vyrobené elektřiny jsou garantovány po dobu 15 let od uvedení do provozu při splnění typických ekonomických a technických parametrů. Je zachována úroveň výkupních cen pro již provozovaná zařízení po dobu 15 let. U těchto cen bude průběžně zohledňován vývoj indexu cen průmyslových výrobců. Maximální meziroční pokles výkupních cen elektřiny pro nová zařízení je 5 %. Při poklesu výkupních cen musí být pro jednotlivé kategorie obnovitelných zdrojů zachována po dobu 15 let výše výnosů za jednotku elektřiny z obnovitelných zdrojů. Z toho důvodu lze říci, že případný pokles výkupních cen je možný pouze u těch kategorií obnovitelných zdrojů, u kterých hrají významnou roli provozní (palivové) náklady. Mezi tyto kategorie obnovitelných zdrojů patří především výroba elektřiny z biomasy, jejíž cena může v průběhu životnosti zařízení významně ovlivnit garantovanou výši výnosů. Jsou vydávány tzv. záruky původu, což je osvědčení o tom, že elektřiny a byla vyrobena z OZE. Slouží mj. pro ochranu spotřebitele v případě prodeje elektřiny z OZE jako speciálního produktu. Záruky původu vydává operátor trhu s elektřinou na písemnou žádost výrobce vyrábějícího elektřinu z OZE, v případě dovozu elektřiny vyrobené z OZE vydává záruku původu Ministerstvo průmyslu a obchodu. Pro získání možnosti podpory výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů je nutné splnit některé legislativní požadavky. První podmínkou je získání licence na výrobu elektřiny. Licenci na výrobu elektřiny uděluje Energetický regulační úřad. Další podmínkou je nahlášení výběru způsobu podpory výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů nejpozději jeden kalendářní měsíc před zahájením výroby. K nahlášení výběru formy podpory slouží výkaz, který je přílohou vyhlášky č. 475/2005 Sb. Na základě splnění těchto požadavků je možné získat podporu na elektřinu vyrobenou z obnovitelných zdrojů. Každý měsíc výrobce zasílá provozovateli distribuční soustavy nebo provozovateli přenosové soustavy výkaz o výrobě elektřiny z obnovitelných zdrojů, který je přílohou vyhlášky č. 541/2005 Sb Prováděcí předpisy k zákonu 180/2005 Sb. a další relevantní legislativa ve vztahu k OZE Některá ustanovení zákona o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie č. 180/2005 Sb. jsou detailně rozpracována v prováděcích předpisech. Mezi tyto předpisy patří: Vyhláška č. 475/2005, kterou se provádějí některá ustanovení zákona o podpoře využívání obnovitelných zdrojů Vyhláška č. 482/2005 Sb. o stanovení druhů, způsobů využití a parametrů biomasy při podpoře výroby elektřiny z biomasy Vyhláška č. 502/2005 Sb. o stanovení způsobu vykazování množství elektřiny při společném spalování biomasy a neobnovitelného zdroje Cenové rozhodnutí ERÚ č. 10/2005 Stanovení podpory pro výrobu elektřiny z obnovitelných zdrojů energie, kombinované výroby elektřiny a tepla a druhotných zdrojů pro rok 2006 Cenové rozhodnutí ERÚ č. 1/2006 Mění cenové rozhodnutí ERÚ č. 10/2005, kterým se stanovuje podpora pro výrobu elektřiny z obnovitelných zdrojů energie, kombinované výroby elektřiny a tepla a druhotných zdrojů Mezi další důležité legislativní předpisy se vztahem k využívání OZE kromě Energetického zákona 458/2000 Sb. v platném znění a Zákona o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie č. 180/2005 Sb. a jeho prováděcích předpisů patří: Zákon č. 406/2000 o hospodaření energií v platném znění a některé jeho prováděcí předpisy Vyhláška č. 541/2005 Sb. o pravidlech trhu s elektřinou, zásadách tvorby cen za činnosti operátora trhu s elektřinou a provedení některých dalších ustanovení energetického zákona Vyhláška č. 51/2006 Sb. o podmínkách připojení k elektrizační soustavě Cenové rozhodnutí ERÚ č. 14/2005 Zákon č. 586/1992 Sb. o daních z příjmů (v platném znění) Zákon č. 338/1992 Sb. o dani z nemovitostí (v platném znění) Zákon č. 294/2001 Sb. (vodní zákon) ve znění zákona č. 20/2004 Sb. Nařízení vlády č. 195/2001 Sb. Podrobnosti obsahu územní energetické koncepce. Nařízení vlády č.63/2002 Sb. Pravidla pro poskytování dotací ze státního rozpočtu na podporu hospodárného nakládání s energií a využívání jejích obnovitelných a druhotných zdrojů Nařízení vlády č. 308/2004 Sb. Stanovení některých podmínek pro poskytování dotací na zalesňování zemědělské půdy a na založení porostů rychle rostoucích dřevin na zemědělské půdě určených pro energetické využití Usnesení vlády č.1079/2001 Národní program hospodárného nakládání s energií a využívání jejích obnovitelných a druhotných zdrojů Vyhláška č. 475/2005 Sb., kterou se provádějí některá ustanovení zákona o podpoře využívání obnovitelných zdrojů Tato vyhláška stanovuje termíny a podrobnosti výběru způsobu podpory elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů, termíny oznámení záměru nabídnout elektřinu vyrobenou z obnovitelných zdrojů k povinnému výkupu a indikativní hodnoty technických a ekonomických parametrů zdrojů elektřiny z OZE při podpoře výkupními cenami, pro které je zaručen garantovaný výnos a návratnost investice. V případě, že se vybudovaný zdroj ve svých parametrech odlišuje od stanovených hodnot, neznamená to, že by neměl nárok na podporu výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů. Indikativní hodnoty technických a ekonomických parametrů pouze deklarují údaje, na jejichž základě jsou stanoveny výkupní ceny a zelené bonusy dané cenovým rozhodnutím č. 10/2005. Je na rozhodnutí každého investora, zda se mu vyplatí postavit nový zdroj při současném nastavení podpory výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů. Indikativní hodnoty technických a ekonomických parametrů jsou uvedeny v příloze č. 3 k vyhlášce č. 475/2005 Sb. a mimo jiné shrnují typické parametry zařízení dostupných na trhu a využívaných v rámci podmínek ČR: Energie vody Vodní elektrárny Předpokládaná doba životnosti nové výrobny: 30 let, požadavek účinnosti využití primárního obsahu energie: nově instalované turbíny minimálně 85 % (měřeno na spojce turbíny), u renovací starších typů minimálně 80 %. Měrné investiční náklady a roční využití instalovaného výkonu zdroje: Celkové měrné investiční náklady [Kč/kWe] Roční využití instalovaného výkonu [kwh/kwe] < > < > < > Energie biomasy Předpokládaná doba životnosti nové výrobny: 20 let, u výroben spalujících biomasu pro výrobu elektřiny se předpokládá racionální využití odpadního tepla (tj. neměla by být podpořena čistě elektrárenská výroba elektřiny, kde odpadní teplo není využito a je mařeno do ovzduší). Měrné investiční náklady a roční využití instalovaného výkonu zdroje: Charakteristika výrobny Zdroj spalující čistou biomasu Zdroj spalující (samostatně) plyn ze zplyňování pevné biomasy Celkové měrné investiční náklady [Kč/kWe] Roční využití instalovaného výkonu [kwh/kwe] < > < > Bioplyn, skládkový plyn, kalový a důlní plyn z uzavřených dolů Předpokládaná doba životnosti nové výrobny spalující skládkový, kalový nebo důlní plyn 15 let, výrobny spalující bioplyn pak 20 let. U výroben spalujících bioplyn pro výrobu elektřiny se předpokládá racionální využití odpadního tepla (tj. neměla by být podpořena čistě elektrárenská výroba elektřiny, kde odpadní teplo není využito a je mařeno do ovzduší).

18 str. 16 Měrné investiční náklady a roční využití instalovaného výkonu zdroje: Charakteristika výrobny Celkové měrné investiční náklady [Kč/kWe] Roční využití instalovaného výkonu [kwh/kwe] Výrobny spalující skládkový plyn, kalový plyn < > Výrobny spalující bioplyn < > Výrobny spalující bioplyn včetně nové technologie produkce bioplynu < > Výrobny spalující důlní plyn z uzavřených dolů < > Energie větru Větrné elektrárny Předpokládaná doba životnosti nové výrobny: 20 let. Roční průměrná rychlost větru v lokalitě výstavby větrné elektrárny ve výšce osy rotoru navrhované elektrárny se předpokládá 6 a více m/s. Měrné investiční náklady a roční využití výkonu instalovaného zdroje: Celkové měrné investiční náklady [Kč/kWe] Roční využití instalovaného výkonu [kwh/kwe] < > < > Geotermální energie využití nízkopotenciálního tepla Předpokládaná doba životnosti nové výrobny: 20 let. Energetický potenciál zdroje geotermální energie se předpokládá alespoň v takové výši, aby z něj bylo možné prostřednictvím teplonosného média trvale získávat minimální tepelný zisk odpovídající 50 až 70 litrům vody za sekundu o teplotě vyšší než 95 C na jeden megawatt instalovaného elektrického výkonu zdroje. Měrné investiční náklady a roční využití výkonu instalovaného zdroje: Celkové měrné investiční náklady včetně vrtů [Kč/kWe] Roční využití instalovaného výkonu [kwh/kwe] < > Solární fotovoltaika Předpokládaná doba životnosti nové výrobny: 15 let. Předpokládá se konstrukce a umístění fotovoltaických článků tak, aby bylo dosaženo roční svorkové výroby elektřiny alespoň 150 kwh / m 2 aktivní plochy solárního panelu. Měrné investiční náklady a roční využití výkonu instalovaného zdroje: Celkové měrné investiční náklady [Kč/kWp] Roční využití instalovaného špičkového výkonu [kwh/kwp] < > 980 kwp vyjadřuje jednotku špičkového elektrického výkonu solárního panelu dosažitelného za daných referenčních podmínek Vyhláška č. 482/2005 Sb. o stanovení druhů, způsobů využití a parametrů biomasy při podpoře výroby elektřiny z biomasy Vyhláška stanovuje druhy a způsoby využití biomasy, na které se z hlediska ochrany životního prostředí vztahuje podpora podle zákona 180/2005 Sb. Druhy biomasy jsou rozčleněny do 3 kategorií, z nichž nejvyšší podpora je poskytována pro cíleně pěstované dřeviny a byliny a nejnižší podpory pro materiálově využitelnou biomasu. Vyhláška dále kategorizuje biomasu podle toho, zda je využita výhradně pro výrobu elektřiny (kategorie O), nebo pro spoluspalování či paralelní spalování (kategorie S a P). Vyhláška dále stanovuje systémy, které jsou předmětem podpory systémy pro termické využití formou spalování čisté biomasy nebo společného spalování, energetické využití produktů vznikajících termickým zplyňováním nebo zkapalňováním čisté biomasy a energetické využití bioplynu vznikajícího v procesech anaerobní digesce, jejichž povaha umožňuje efektivní využití daného druhu biomasy na výrobu elektřiny, nebo elektřinu a tepelnou energii. Takovými systémy využití biomasy jsou: systémy s parní turbínou v procesech Carnotova cyklu, organického Rankinova cyklu a dalších podobných procesech, parní stroj, spalovací motor, Stirlingův motor, systémy s parní plynovou turbínou a mikroturbínou, palivový článek. Spalování odpadu obsahujícího biomasu v zařízeních určených k nakládání s odpady není způsobem využití biomasy, který je předmětem podpory Vyhláška č. 502/2005 Sb. o stanovení způsobu vykazování množství elektřiny při společném spalování biomasy a neobnovitelného zdroje Tato vyhláška stanovuje při společném spalování biomasy a neobnovitelného zdroje spoluspalování či paralelním spalování způsob vykazování množství elektřiny z obnovitelných zdrojů, způsob vykazování skutečného nabytí množství biomasy a její kvalitu a způsob vykazování skutečného využití veškeré nabyté biomasy pro účely výroby elektřiny Cenová rozhodnutí ERÚ č. 10/2005 a 1/2006 Cenové rozhodnutí ERÚ č. 10/2005 uvádí výkupní ceny a zelené bonusy pro jednotlivé druhy výroby elektrické energie z obnovitelných zdrojů pro rok Toto cenové rozhodnutí bylo částečně aktualizováno cenovým rozhodnutím ERÚ č. 1/2006. Úplné znění cenových rozhodnutí ve vztahu k OZE, která budou každoročně aktualizována, lze najít na v sekci cenová rozhodnutí. Výkupní ceny a zelené bonusy byly vypočteny s ohledem na znění 6 zákona č. 180/2005 Sb. a byly nastaveny tak, aby za dobu životnosti jednotlivých typů výroben elektřiny z obnovitelných zdrojů byla výrobcům zaručena patnáctiletá návratnost vložených investic a přiměřený zisk. Zelené bonusy jsou oproti výkupním cenám zvýhodněny, neboť v jejich výši je zohledněna zvýšená míra rizika spojená s možností uplatnění vyrobené elektřiny na trhu. Zelené bonusy pro jednotlivé kategorie taktéž zohledňují výši tržní ceny elektřiny pro jednotlivé typy obnovitelných zdrojů. Malé vodní elektrárny Datum uvedení do provozu Malá vodní elektrárna uvedená do provozu po 1. lednu 2006 včetně v nových lokalitách Malá vodní elektrárna uvedená do provozu po 1. lednu 2005 včetně a rekonstruovaná malá vodní elektrárna Malá vodní elektrárna uvedená do provozu před 1. lednem 2005 Výkupní ceny elektřiny dodané do sítě v Kč/MWh Zelené bonusy v Kč/MWh Poznámky: Malou vodní elektrárnou se rozumí vodní elektrárna s instalovaným výkonem do 10 MWe včetně. Rekonstruovanou malou vodní elektrárnou se rozumí stávající výrobna, na které byla po 13. srpnu 2002 provedena a dokončena rekonstrukce zařízení výrobny zvyšující technickou, provozní, bezpečnostní a ekologickou úroveň zařízení na úroveň srovnatelnou s nově zřizovanými výrobnami. Za takovou rekonstrukci zařízení se považuje: a) výměna nebo generální oprava turbíny, b) výměna nebo převinutí generátoru, c) oprava elektročástí spočívající v zabránění působení zpětných vlivů na síť a vyhovující ČSN EN 50160, d) výměna regulačních zařízení, e) výměna nebo instalace nového automatizovaného systému řízení. Rekonstrukce zařízení výrobny je dokončena provedením všech prací uvedených pod písmenem a) až e), přičemž jednotlivé výrobní technologické celky, kterými je nahrazeno stávající zařízení, nesmí být ke dni ukončení rekonstrukce starší než 5 let. Novou lokalitou se rozumí lokalita, kde dosud nebyla umístěna výrobna elektřiny připojená k přenosové nebo distribuční soustavě.

19 str. 17 Výroba elektřiny z biomasy Datum uvedení do provozu> Výroba elektřiny spalováním čisté biomasy kategorie O1 pro zdroj uvedený do provozu po 1. lednu 2006 včetně Výroba elektřiny spalováním čisté biomasy kategorie O2 pro zdroj uvedený do provozu po 1. lednu 2006 včetně Výroba elektřiny spalováním čisté biomasy kategorie O3 pro zdroj uvedený do provozu po 1. lednu 2006 včetně Výroba elektřiny spalováním čisté biomasy kategorie O1 pro zdroj uvedený do provozu před 1. lednem 2006 Výroba elektřiny spalováním čisté biomasy kategorie O2 pro zdroj uvedený do provozu před 1. lednem 2006 Výroba elektřiny spalováním čisté biomasy kategorie O3 pro zdroj uvedený do provozu před 1. lednem 2006 Výroba elektřiny společným spalováním palivových směsí biomasy kategorie S1 a fosilních paliv Výroba elektřiny společným spalováním palivových směsí biomasy kategorie S2 a fosilních paliv Výroba elektřiny společným spalováním palivových směsí biomasy kategorie S3 a fosilních paliv Výkupní ceny elektřiny dodané do sítě v Kč/MWh Zelené bonusy v Kč/MWh Větrné elektrárny Datum uvedení do provozu Větrná elektrárna uvedená do provozu po 1. lednu 2006 včetně Větrná elektrárna uvedená do provozu od 1. ledna 2005 do 31. prosince 2005 Větrná elektrárna uvedená do provozu od 1. ledna 2004 do 31. prosince 2004 Větrná elektrárna uvedená do provozu před 1. lednem 2004 Výkupní ceny elektřiny dodané do sítě v Kč/MWh Zelené bonusy v Kč/MWh Výkupní ceny a zelené bonusy pro prvovýrobu elektřiny využitím geotermální energie Datum uvedení do provozu Výroba elektřiny využitím geotermální energie pro zdroj uvedený do provozu po 1. lednu 2006 včetně Výroba elektřiny využitím geotermální energie pro zdroj uvedený do provozu před 1. lednem 2006 Výkupní ceny elektřiny dodané do sítě v Kč/MWh Zelené bonusy v Kč/MWh Výkupní ceny a zelené bonusy pro výrobu elektřiny využitím slunečního záření Datum uvedení do provozu Výroba elektřiny využitím slunečního záření pro zdroj uvedený do provozu po 1. lednu 2006 včetně Výroba elektřiny využitím slunečního záření pro zdroj uvedený do provozu před 1. lednem 2006 Výkupní ceny elektřiny dodané do sítě v Kč/MWh Zelené bonusy v Kč/MWh Výroba elektřiny paralelním spalováním biomasy kategorie P1 a fosilních paliv Výroba elektřiny paralelním spalováním biomasy kategorie P2 a fosilních paliv Výroba elektřiny paralelním spalováním biomasy kategorie P3 a fosilních paliv Poznámka: Kategorie O1-O3, S1-S3 jsou stanoveny dle vyhlášky č. 482/2005 Sb. o stanovení druhů, způsobů využití a parametrů biomasy při podpoře výroby elektřiny z biomasy. Spalování bioplynu, skládkového plynu, kalového plynu a důlního plynu z uzavřených dolů Datum uvedení do provozu Výroba elektřiny spalováním skládkového plynu pro zdroj uvedený do provozu po 1. lednu 2006 včetně Výroba elektřiny spalováním kalového plynu pro zdroj uvedený do provozu po 1. lednu 2006 včetně Výroba elektřiny spalováním bioplynu v bioplynových stanicích pro zdroj uvedený do provozu po 1. lednu 2006 včetně Výroba elektřiny spalováním důlního plynu z uzavřených dolů Výroba elektřiny spalováním bioplynu ve výrobně uvedené do provozu od 1. ledna 2004 do 31. prosince 2005 Výroba elektřiny spalováním bioplynu ve výrobně uvedené do provozu před 1. lednem 2004 Výkupní ceny elektřiny dodané do sítě v Kč/MWh Zelené bonusy v Kč/MWh Cenové rozhodnutí ERÚ č. 14/2005 Cenové rozhodnutí ERÚ č. 14/2005 nabylo účinnosti dnem 1. ledna Úplné znění lze najít na v sekci cenová rozhodnutí. Ve vztahu k obnovitelným zdrojům elektřiny je důležitá část týkající se decentrální výroby elektřiny, kde je uvedena pevná cena pro decentrální výrobu elektřiny, kterou je provozovatel příslušné soustavy povinen vyplatit výrobci dodávajícímu elektřinu z necentrálního zdroje (tj. i výrobci elektrické energie z OZE). Cena pro decentrální výrobu se připočítává k výkupním cenám podle cenového rozhodnutí ERÚ č. 10/2005. Pevná cena pro decentrální výrobu a určené podmínky je stanovena následovně: 1. Výrobce, jehož zařízení je připojeno do napěťové hladiny VVN distribuční soustavy, účtuje na základě smlouvy územně příslušnému provozovateli distribuční soustavy cenu 20,00 Kč/MWh za každou MWh skutečně dodané elektřiny naměřené v předávacím místě výrobce. 2. Výrobce, jehož zařízení je připojeno do napěťové hladiny VN distribuční soustavy, účtuje na základě smlouvy územně příslušnému provozovateli distribuční soustavy cenu 27,00 Kč/MWh za každou MWh skutečně dodané elektřiny naměřené v předávacím místě výrobce. 3. Výrobce, jehož zařízení je připojeno do napěťové hladiny NN distribuční soustavy, účtuje na základě smlouvy územně příslušnému provozovateli distribuční soustavy cenu 64,00 Kč/MWh za každou MWh skutečně dodané elektřiny naměřené v předávacím místě výrobce Zákon č. 586/1992 Sb. o daních z příjmů (v platném znění) Zákon č. 586/1992 Sb. o daních z příjmů v platném znění upravuje pětileté daňové zvýhodnění pro příjmy z provozování vybraných zařízení na využití OZE. Dle 4, odst. e (fyzické osoby) a 19, odst. d (právnické osoby) jsou od daně z příjmu osvobozeny příjmy z provozu malých vodních elektráren do výkonu 1 MW, větrných elektráren, tepelných čerpadel, solárních zařízení, zařízení na výrobu a energetické využití bioplynu a dřevoplynu, zařízení na výrobu elektřiny nebo tepla z biomasy, zařízení na výrobu biologicky degradovatelných látek stanovených zvláštním předpisem, zařízení na využití

20 str. 18 geotermální energie (dále jen zařízení ), a to v kalendářním roce, v němž byly poprvé uvedeny do provozu, a v bezprostředně následujících pěti letech. Za první uvedení do provozu se považuje i uvedení zařízení do zkušebního provozu, na základě něhož plynuly nebo plynou poplatníkovi příjmy, a dále případy, kdy zařízení bylo rekonstruováno, pokud příjmy z tohoto zařízení nebyly již osvobozeny. Doba osvobození se nepřerušuje ani v případě odstávky v důsledku technického zhodnocení ( 33) nebo oprav a udržování Zákon č. 338/1992 Sb. o dani z nemovitostí (v platném znění) V případě majitelů budov s ekologickým systémem vytápění (vytápění obnovitelnými energiemi solární, větrnou, geotermální, biomasou) má provozovatel ze zákona nárok na zrušení daně ze staveb podle zákona o dani z nemovitostí 338/92 Sb. 9 písmeno r na dobu 5 let od roku následujícího po provedení změny spočívající ve změně systému vytápění přechodem z pevných paliv na systém využívající obnovitelné energie solární, větrné, geotermální, biomasy, anebo změny spočívající ve snížení tepelné náročnosti stavby stavebními úpravami, na které bylo vydáno stavební povolení. V případě majitelů zařízení sloužících výhradně k účelu zlepšení stavu životního prostředí jsou podle zákona o dani z nemovitostí 338/1992 Sb. osvobozeny od daně z pozemků (písmeno h), a od daně ze staveb (písmeno m) na základě vyhlášky Sb. písmeno h l: h) provozu malých vodních elektráren do výkonu 1 MW; ch) pro generátory s větrným pohonem; i) pro generátory bioplynu včetně systémů jejich využití, pokud je získaná energie dodávána do sítě nebo dalším spotřebitelům; j) pro zdroje využívající geotermální energie včetně tepelných čerpadel, které dodávají teplo spotřebitelům; k) jako funkční sluneční kolektory; l) jako zdroje energie z biomasy Zákon č. 294/2001 Sb. (vodní zákon) ve znění zákona č. 20/2004 Sb. Zákon č. 294/2001 Sb. (vodní zákon) upravuje práva a povinnosti při nakládání s vodami. Vztah k využívání vodní energie v malých vodních elektrárnách mají zejména následující ustanovení: Dle 9, odst. 6 nemůže být povolení k nakládání s vodami pro využívání jejich energetického potenciálu vydáno na dobu kratší než 25 let. 57 užívání vodních děl jinými osobami. Pokud má bezprostřední prospěch z vodního díla jiný oprávněný ( 8) než vlastník tohoto vodního díla, je povinen podílet se na úhradě nákladů na údržbu tohoto vodního díla. Nedojde-li mezi vlastníkem vodního díla a oprávněným k dohodě o výši a způsobu úhrady nákladů, rozhodne soud. To neplatí v případě, že vlastník vodního díla je správcem vodního toku, a v případě, že osoba oprávněná k nakládání s vodami podle 8 užívá vodu pouze za účelem využití energetického potenciálu k výrobě elektřiny ve vodních elektrárnách do celkového instalovaného výkonu výrobny 10 MWe. Investor by se měl při ekonomickém hodnocení řídit těmito zásadami: V prvé fázi stačí provést jednoduchou ekonomickou rozvahu. Jejím výsledkem je prostá cena vyrobené energie nebo prostá návratnost vložených prostředků a zjednodušený propočet ročního hospodaření. Pokud předběžná ekonomická rozvaha dopadne příznivě, zpřesní se vstupní údaje a provede se podrobný propočet. Ten by měl provést ekonom znalý problematiky instalovaného OZE. Může to být energetický auditor, poradenská firma nebo banka, u níž bude žádán úvěr. Podrobný propočet musí brát v úvahu způsob financování celého projektu (úvěr, vlastní kapitál, kombinace zdrojů aj.). 4.2 Realizace využití OZE v praxi Využitelnost OZE v praxi ovlivňuje celá řada různých faktorů, z nichž nejmarkantnějšími jsou faktory ekonomické. Cena energie vyrobené v zařízení pro využití OZE musí být v zásadě co nejnižší, aby mohla konkurovat ostatním energetickým zdrojům. Přímý vliv na její výši mají zejména: Investiční náklady, jejichž výše musí být co nejnižší, protože zásadním způsobem ovlivňuje cenu vyrobené energie a z toho plynoucí zájem (nezájem) investorů. Investiční náklady se musí vrátit výrobou energie nebo provozními úsporami v případě náhrady klasického zdroje energie. Provozní náklady musí být co nejnižší, neboť se přímo promítají do ceny vyrobené energie. Doba životnosti zařízení musí být co nejvyšší. Čím je životnost vyšší, tím se vyrobí více energie při efektivnějším zúročení investovaných prostředků. Ekonomicky se to projeví nižší cenou vyrobené energie. Způsob financování má na efektivitu investice zásadní vliv. Úroky z případného bankovního úvěru obvykle výrazně zvyšují cenu energie a stávají se zásadní brzdou pro investování v této oblasti. Při financování z vlastních zdrojů (hotovost) je z čistě ekonomického pohledu nutné porovnat finanční přínos systému s výnosem, který by bylo možné získat jiným použitím hotovosti, např. uložením na termínovaný vklad, obligace, akcie apod. V případě podnikatele se investice do projektu (kromě výše uvedených možností) srovnává s výnosy získanými investicí do jiného projektu (hoteliér např. místo investice do solárního systému investuje do lepšího vybavení hotelu a zvýší ceny). Množství vyrobené energie čím více energie zařízení vyrobí, tím je příznivější její cena a o to rychleji se vrací investované prostředky. Jiné efekty. Mimo ekonomicky přesně kvantifikovatelné efekty může být rozhodnutí o využívání OZE také jinými efekty. Jedná se zejména o případy, kdy je u investora velmi důležitým prvkem např. bezobslužný chod celého systému, obtížné zásobování jiným druhem energie, zlepšení image firmy apod. V případě, že obnovitelný zdroj energie bude nahrazovat zdroj jiný, měla by cena energie, kterou nahradí energie z obnovitelného zdroje, být co nejvyšší. Vzniklá úspora (to, co provozovatel již nemusí platit za energii) je vlastně přímým ekonomickým ziskem, kterým se také musí splatit investované prostředky. Cena nahrazované energie nezávisí jen na ceně paliva, ale také na poplatcích za likvidaci popela, poplatcích za znečištění ovzduší, případně na úspoře mzdových nákladů při bezobslužném provozu apod. 4.3 Kritéria hodnocení ekonomické efektivnosti investice 4 HODNOCENÍ EKONOMICKÉ EFEKTIVNOSTI INVESTIC 4.1 Počáteční rozvaha Při investici do obnovitelných zdrojů energie jde samozřejmě i o to, aby tato investice byla ekonomicky návratná. Propočet ekonomické efektivnosti investice je vysoce individuální záležitostí, závislou na typu projektu, konkrétním technickém řešení, výši investice, zdroji a způsobu financování, případné státní podpoře apod. Majitel domu bude počítat náklady na pořízení solárního systému jinak než podnikatel realizující malou vodní elektrárnu nebo větrnou farmu. Výpočty se liší pro financování vlastním kapitálem nebo při úvěrování celého projektu. Financování z úvěru je typické pro případy, kdy se jedná o podnikatelský záměr (tedy například malou vodní elektrárnu či větrnou farmu), v případě financování vlastním kapitálem jde obvykle o snížení nákladů na získávání energie, kterou by jinak bylo nutno získat jiným způsobem Prostá doba návratnosti Prostá doba návratnosti (nebo také doba splacení investice) je doba potřebná pro úhradu celkových investičních nákladů čistými příjmy projektu. Toto ekonomické kritérium je nejjednodušší a velice často užívané, i když je vhodné pouze pro velmi orientační posouzení. Přívlastek prostá vyjadřuje u tohoto ukazatele jeho jednoduchost, protože budoucí čisté příjmy nejsou diskontovány toto kritérium tedy nerespektuje časovou hodnotu peněz (peníze můžeme vložit do banky či jiných investičních příležitostí). Prostá doba návratnosti může být na rozdíl od kritérií, která berou v úvahu diskontování, často zavádějící, proto slouží spíše jen jako první orientační kritérium pro hodnocení realizovatelnosti projektu. Opomíjí se, že současná hodnota budoucích příjmů je ve skutečnosti nižší. Nezohledňuje se ani celková délka období, po které budou příjmy z projektu plynout (tedy životnost projektu). Tím, že zanedbává efekty po době návratnosti, znevýhodňuje ty investice do úspor či OZE, které mají dlouho dobu životnosti, např. zateplování budov nebo malé vodní elektrárny. Standardně se prostá doba návratnosti počítá dle následujícího vzorce: