ekávaná dlouhodobá rovnováha mezi nabídkou a poptávkou elekt iny a plynu

Transkript

1 ekávaná dlouhodobá rovnováha mezi nabídkou a poptávkou elekt iny a plynu Centrální vs. decentrální energetika vybrané problematiky z ešení O ekávané dlouhodobé rovnováhy mezi nabídkou a poptávkou elekt iny a plynu Trendy elektroenergetiky v evropském kontextu XII. 11. dubna 2017, Špindler v mlýn

2 Obsah Úvod Varianty rozvoje Záv ry Jak? Za kolik?

3 Úvod Co je decentrální (malá) energetika? kolik obecných charakteristik malé/decentrální energetiky: 1. jednotkové výkony jsou malé 2. výroba energetického zdroje je v míst jeho spot eby nebo poblíž 3. v tšinou není vy ešeno zálohování (zálohou m že být velká energetika) velká energetika vznikla: edevším z d vodu 1. ekonomizace a 2. navýšení spolehlivosti provozu pracovní vymezení malé energetiky v oblasti elektroenergetiky: decentrální zdroj je p ipojen do nap ové úrovn nízkého i vysokého nap tí nebo pracuje zcela autonomn 3

4 Úvod Bude energetika výrazn decentrální? odpov není možné hledat v rámci energetiky využití energetiky a její podoba je v cí fungování spole nosti rozvoj DECEntrální energetiky katalyzátory inhibitory 1. ekonomický r st další navyšování blahobytu spole nosti 2. další expanze informa ních technologií 3. intenzifikace snahy EU/EK o zajišt ní welfare ( istá energetika pro všechny Evropany 1. nízký ekonomický r st stagnace i i snížení míry blahobytu (již reálné u ur itých vrstev západních zemí) 2. zm na v mí e environmentálního pragmatismu (nyní jde spíše o utopismus) 3. kataklizmatická zm na ehokoliv 4

5 Obsah Úvod Varianty rozvoje Záv ry Jak? Za kolik?

6 Varianty rozvoje nestabilní prost edí mnoho stup volnosti Variantní ešení i ešení jsou zohled ovány diskuse a hlavní trendy variantnosti rozvoje energetiky R: Elektroenergetika Plynárenství 2013 cenová úrove povolenek na emise CO míra zajišt nosti domácí primární energií míra r stu spot eby zemního plynu 2015 míra emisí skleníkových plyn 2016 míra decentralizace zdroj výroby elekt iny a tepla 2017 výše poptávky energií míra dosahování úspor (ješt není stanoveno) 6

7 Varianty rozvoje Varianty rozvoje elektroenergetiky problém je ešen jako Case Study pro energetiku varianty ešené v roce 2016: hlavní kritérium diferenciace variant: míra decentralizace zdrojové základny výroby elekt iny Nulová Koncep ní Centrální Decentrální bez rozvoje výrobní základny rozvoj dle platné SEK rozvoj jen centrálních zdroj maximální rozvoj malých zdroj varianta referen ní rozvoj poptávky referen ní rozvoj poptávky referen ní rozvoj poptávky referen ní rozvoj poptávky už st edn dob nevyhovující z pohledu provozu vyvážený mix, úspory a rozumné množství nového maximální možné zachování dnešní podoby energetiky limitní množství decentrálních zdroj s nezbytným množstvím opat ení 7

8 Obsah Úvod Varianty rozvoje Záv ry Jak? Za kolik?

9 Jak? Tuzemská netto spot eba s elektrovozidly a vlivem decentrální výroby nevykazovaná spot eba v roce 2050: Centrální: 154 GWh Decentrální: GWh 70 TWh Centrální Centrální - vykazovaná Decentrální Decentrální - vykazovaná 9

10 Jak? z analýzy spolehlivosti vyjád ené pomocí LOLE (Loss of Load Expectation) vyplývá pot eba nového výkonu hodnoty spolehlivosti pro t i termíny odstavování stávajících jaderných blok v Elektrárn Dukovany, pro variantu Nulovou (bez jakéhokoliv salda ES R): rok po átku nedostatku: LOLE (h/rok) 1 0,1 0,01 0,001 0, norma spolehlivosti provoz JEDU do provoz JEDU do provoz JEDU do

11 Jak? Skladba zdrojové základny instalovaný výkon dle zdroje primární energie 100% 90% % 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% KONCEP NÍ CENTRÁLNÍ DECENTRÁLNÍ KONCEP NÍ CENTRÁLNÍ DECENTRÁLNÍ ostatní FVE VTE vodní plynové jaderné ernouhelné hn douhelné 11

12 Jak? Podíl dodávky elekt iny z DECEntrálních zdroj podíl dodávky elekt iny z DECE v roce 2050: Koncep ní: více než dvojnásobek Centrální: nepatrný nár st Decentrální: ibližn tinásobek 50 % % Koncep ní Centrální Decentrální 12

13 Jak? rozvojové varianty sestaveny tak, aby provoz soustavy byl možný a spolehlivý celkové hodnocení provozu soustavy zdroj : Nulová Koncep ní Centrální Decentrální spolehlivost výkonové bilance vyhovující do roku 2030 vyhovující do roku 2050 vyhovující do roku 2050 vyhovující do roku 2050 import k dosažení vyrovnané výrobní bilance do roku 2034 do 10 TWh, dále strmý nár st nízký a asov omezený zanedbatelný žádný provozovatelnost ES R podmín vyhovuje do roku 2034 velmi dobrá velmi dobrá dobrá 13

14 Jak? zejména Decentrální varianta má výrazné požadavky na zavedení zcela nových opat ení zna diferencované zp soby a opat ení, jak zajistit provozovatelnost: Nulová Koncep ní Centrální Decentrální odpojování FVE do 5 % výroby do 5 % výroby do 5 % výroby do 5 % výroby využití elektrokotl v CZT ne 350 MW zima 100 MW léto ne 700 MW zima 200 MW léto nová flexibilita na stran spot eby ne odložená spot eba odložená spot eba odložená spot eba nová flexibilita na stran výroby ne st ední ízení malých kogenerací nízké ízení malých kogenerací vysoké ízení malých kogenerací instalovaná nová kapacita/výkon denní akumulace v roce 2050 uplatn ní denní akumulace v sekundární regulaci instalovaný výkon sezónní akumulace v roce 2050 uplatn ní sezónní akumulace v záporné regulaci MWh 960 MW MWh MW ne 10 % ne 20 % MW ne ne ne ano pokles využití JE na hladinu okolo hodnoty 80 % v r % v poslední dekád 94 % v poslední dekád 95 % v poslední dekád 14

15 Jak? ípad elektroenergetiky R ím jdou dány meze výroby z DECE na úrovni systému? 1. klimatickými a dalšími p írodními podmínkami 2. prostorovou disponibilitou 3. a také použitím akumulace i zahrani ní spolupráce ípad rozvoje ES R sm rem k maximální možné decentralizaci: 1. Decentrální celkem: 27 GW v roce 2050 (celkov 42 GW) 2. FVE: 17,2 GW, VTE: 5,2 GW, BIOM: 1,1 GW, BIOP: 0,9 GW, 3. Mikrokogenerace: 1,8 GW, malá kogenerace: 1,2 GW 4. Geotermální: 0,5 GW bude nám sta it výkon a výroba decentrálních zdroj k pokrytí poptávky? 15

16 Jak? Jaké jsou meze výroby z decentrálních zdroj? ebytky a nedostatky pohotového výkonu v ES R (ro ní pr ry): LOLE 2050 (hodiny) GW Ostatní centrální Jaderné Ostatní decentrální Mikrokogenerace Bioplynové Geotermální Fotovoltaické V trné Vodní 215 h 2943 h 6242 h 6781 h 6956 h 7176 h 7277 h 8754 h 8757 h -8 nulový rozvoj 8760 h rok P inst decentrálních zdroj : 27 GW P inst centrálních zdroj : 15 GW 16

17 Jak? Jaké jsou meze výroby z decentrálních zdroj? pokrytí denního diagramu zatížení ES R letní stav roku 2050: GW Denní akumulace Fotovoltaické V trné PVE výroba Vodní Geotermální Bioplyn Biomasa Fosilní paliva Jaderné Sezónní akumulace Denní akumulace PVE erpání Exportní saldo Zatížení ES R LOLE 2050 (hodiny) bez p idané akumulace, sezónní akumulace a vhodného pr hu salda: 215 h (nespl uje normu) s novou denní akumulací, sezónní akumulací a vhodným pr hem salda a s dopln ním dalšího výkonu: 17 h (spl uje normu) hodina 17

18 Jak? Celková Spot eba Plynu v R tlak na nižší emise a nejistoty navyšují pravd podobnost vysokého nár stu využití plynu mezi roky 2015 a 2050 je o ekáván nár st celkové spot eby plynu, pro variantu rozvoje ES R Koncep ní: varianta Koncep ní: o 51 TWh (+ 61 %) varianta Centrální: o 48 TWh (+ 57 %) varianta Decentrální: o 65 TWh (+ 77 %) nár st bude ovlivn n zejména: 1. rozvojem využití plynu pro monovýrobu elekt iny 2. rozvojem využití v KVET (v etn MAKO) a MKO 3. CNG (LNG) 4. využitím plynu jako náhrady za HU 18

19 Jak? Celková spot eba plynu srovnání variant % TWh % + 57 % Koncep ní Centrální Decentrální historie 19

20 Jak? Poptávka plynu na monovýrobu elekt iny, KVET (v etn MAKO) a MKO výroba elekt iny výroba tepla TWh % TWh % Koncep ní Centrální Decentrální 20

21 Jak? Srovnání predikcí z let 2015 a TWh 140 TWh TWh Koncep ní Centrální Decentrální Koncep ní 2015 Fosilní 2015 Nízkouhlíková 2015 historie 21

22 Obsah Úvod Varianty rozvoje Záv ry Jak? Za kolik?

23 Za kolik? Cena elekt iny pro koncového odb ratele je cena elekt iny výsledkem technických možností a tržní touhy po efektivit? okolní trhy POZE DECEntralizace EU ETS cena elekt iny trh s komoditou paliva regulace ceny distribuce zdroje a sít (technologie) 23

24 Za kolik? Pr rné ceny silové elekt iny pro spot ebitele na úrovni NN do roku 2050 (ve stálých cenách roku 2014) CZK 2014 /MWh % +69 % Koncep ní 2050 Decentrální cena silové elekt iny 24

25 Za kolik? Pr rné ceny silové elekt iny pro spot ebitele na úrovni NN vliv POZE (ve stálých cenách roku 2014) CZK 2014 /MWh Koncep ní 2050 Decentrální cena silové elekt iny POZE 25

26 Za kolik? Pr rné ceny silové elekt iny pro spot ebitele na úrovni NN vliv OZE a DECE (ve stálých cenách roku 2014) CZK 2014 /MWh Koncep ní 2050 Decentrální cena silové elekt iny POZE OZE+DECE v roce

27 Za kolik? Pr rné ceny silové elekt iny pro spot ebitele na úrovni NN vliv akumulace (ve stálých cenách roku 2014) CZK 2014 /MWh (cca 1/3) 1154 (cca 1/3) 1000 (cca 1/3) Koncep ní 2050 Decentrální cena silové elekt iny POZE akumulace v roce 2050 OZE+DECE v roce

28 Za kolik? Regulovaná složka ceny elekt iny pro spot ebitele na úrovni NN do roku 2050 (ve stálých cenách roku 2014) 6000 CZK 2014 /MWh veškerá výroba z DECE m ená a dodávaná do sít ást výroby z DECE nem ená (o ekávaná samospot eba) veškerá výroba z DECE nem ená (plná samospot eba) +57% Koncep ní 2050 Decentrální bez DECE žné uplatn ní DECE 100 % uplatn ní DECE 28

29 Za kolik? Pr rná cena elekt iny pro spot ebitele na úrovni NN do roku 2050 (ve stálých cenách roku 2014) CZK 2014 /MWh % +40% Koncep ní 2050 Decentrální bez DECE žné uplatn ní DECE 100 % uplatn ní DECE 29

30 Obsah Úvod Varianty rozvoje Záv ry Jak? Za kolik?

31 Záv ry, doporu ení 1. decentralizace je do zna né míry v zákrytu dekarbonizace rozdíl je zejména v poptávce plynu, osudu CZT a v doprav 2. limitní množství decentrální energetiky m že pokrýt nanejvýš 50 % poptávky elekt iny tomu však odpovídá 65 % podíl na instalovaném výkonu 3. decentralizace energetiky si vyžádá rozsáhlé investice do akumulace i v p ípad využití všech myslitelných levn jších flexibilit ízení spot eby, elektroteplo) 4. pokud nemá cena pro koncové odb ratele extenzivn r st nezbytná je zm na mechanismu podpory OZE a dalších musí být více tržní 5. nutné je nastavení vhodné tarifní struktury, aby nedošlo k nespravedlivému enesení zp sobených náklad distribuce na zákazníky bez výroby 31

32 Záv ry, doporu ení 6. limitní decentralizace (výrazná dekarbonizace) elektroenergetiky (Decentrální varianta) by znamenala o 40 % vyšší ceny ve srovnání s vývojem dle SEK 7. i zachování sou asné tarifní struktury a decentralizaci zdroj s velkou mírou nem ené spot eby mohou vzr st distribu ní náklady na 1 MWh až o 50 % 8. decentralizace energetiky povede k vyšším m rným náklad m na výrobu a distribuci a p edevším k nutnosti investovat výrazn více do sítí nízkého a vysokého nap tí 9. odhad navýšení ceny p edstavuje spodní mez ve skute nosti bude pravd podobn vyšší; náklady na úpravy VN a NN sítí nejsou dosud známy, jedná se o dosud neznámou úpravu desetitisíc (na VN) až statisíc (na NN) prvk (úkolem se zabývá projekt NAP SG) 10. s rozvojem decentralizace je nutná zm na fungování trhu s elekt inou a PpS a využití decentrálních zdroj pro PpS a zvýšení spolehlivosti ES 32

33 Záv ry Kde najdete podrobn jší odpov di? projekt OTE, a. s.: ekávaná dlouhodobá rovnováha mezi nabídkou a poptávkou elekt iny a plynu komplexní popis o ekávané situace v ES R od podrobného rozboru stavu soustavy v nejbližších letech až po strategické výhledy v horizontu roku 2050 odpov di na otázky: je to možné? jak? za kolik? za jakých okolností? problém je ešen jako Case Study pro energetiku varianty ešené v roce 2016: hlavní kritérium diferenciace variant: míra decentralizace zdrojové základny výroby elekt iny Nulová Koncep ní Centrální Decentrální varianta bez rozvoje výrobní základny rozvoj zdroj dle SEK rozvoj jen centrálních zdroj maximální možný rozvoj malých zdroj referen ní rozvoj poptávky referen ní rozvoj poptávky referen ní rozvoj poptávky referen ní rozvoj poptávky 33

34 Michal Macenauer využito pr žných výsledk ešení projektu spole nosti OTE, a. s.: ekávaná dlouhodobá rovnováha mezi nabídkou a poptávkou elekt iny a plynu 2016 EGÚ Brno, a. s.