Biopaliva v kontextu obnovitelných zdrojů energie z biomasy

Transkript

1 Biopaliva v kontextu obnovitelných zdrojů energie z biomasy Ladislav Jelínek, Tomáš Medonos Ústav zemědělské ekonomiky a informací Presentace pro seminář pořádaný Glopolis Biopaliva: příležitosti, rizika a dopady na rozvojové země, Autoři touto cestou děkují Národní agentuře zemědělského výzkumu za poskytnutí prostředků na řešení projektu QH 71016, v rámci kterého vznikly tyto výsledky.

2 Struktura Pozadí obnovitelných zdrojů energie (OZE) Ekonomické, energetické projevy OZE Optimalizační model energetického mixu z OZE Závěr

3 Na pozadí OZE i. OZE mají různé technologické, ekonomické, energetické, environmentální, sociální (a infrastrukturní) projevy a charakteristiky; ii. Každý druh OZE vyžaduje zdroje, které jsou omezené; iii. Rozhodování o vhodném mixu v OZE musí respektovat tyto aspekty. 3

4 Omezené zdroje (půda, kapitál, variabilní zdroje, ) EU27: 10 % biopaliv = asi 15 % orné půdy CZ: 10 % biopaliv = % orné půdy (etanol z pšenice, FAME z řepky) 3,5 mil. ha z.p. v užití, z toho 0,5 1 mil. ha odhad pro bioenergie

5 OZE na zemědělské půdě (ČR) Etanol FAME (MEŘO) BPS Ostatní biomasa Fotovoltaika SOUČASNOST Produkce 62 tis. t Spotřeba 54 tis. t Dovoz: 53 % spotřeby (2009: 66 %) 200 tis. t pšenice 725 tis. t cukrovky Cca 50 tis.ha o. p. SOUČASNOST Produkce 75 tis. t Spotřeba 85 tis. t (z toho 5 tis. t na SNM30) Třetina dovoz, ale vývoz převažuje 85 tis. ha řepky SOUČASN OST 289 BPS 194 MW Ca. 20 tis. ha SOUČASNOST Produk. 38 tis. t 8 tis. ha SOUČASNOST Instalovaný výkon 1000 MW, 39 GWh/1 km 2 25,6 tis. ha BUDOUCNOST Produkce tis. t tis. ha o. p. BUDOUCNOST Produkce 210 tis. t 200 tis. ha řepky BUDOUCN OST Instal. výkon 417 MW v 411 BPS tis. ha kukuřice BUDOUCNOST Produkce tis. ha BUDOUCNOST 100% zásobení elektřiny 218 tis. ha

6 Ekonomické faktory Technologie Účinnost přeměny energie ENERGETICKÝ MIX Stimuly (a bariéry) ze strany státu Účinky na ŽP Distribuční infrastruktura FAKTOR času FAKTOR rizika

7 Ekonomické faktory při rozhodování Cena suroviny jako vstup Náklady na produkci suroviny Cena alternativní komodity Podpory a úlevy Cena zpracování Technologie Cena (konvenční) energie na trhu Zdaňování negativních externalit Náklady na získání energie Pravděpodobnost objevení nových (levných) zdrojů

8 Závislost mezi cenou suroviny a cenou konečné bionafty (FAME) a konvenčního paliva Linkage between input commodity price and biodiesel CZK / litre (bio-)diesel Rape seed price (CZK / t) Biodiesel price (CZK/litre) Conventional diesel price (USD/barell) Zdroj: MZe, Universita Pardubice, vlastní výpočty

9 Závislost mezi cenou suroviny a cenou konečného biopaliva a konvenčního paliva 35 pšenice Kč/litr bioethanolu, benzínu Natura cukr. řepa brambory cena benzínu (bez daní a marží) cena ropy USD/barel Kč/tuna suroviny Zdroj: MZe, Universita Pardubice, vlastní výpočty

10 Srovnání dopadů daňového mechanismu do spotř. ceny biopaliva Cena (Kč/l) Dopad na spotřebitele v ceně paliva (oproti konvenčnímu palivu) Natural 95 (N 95) 27-5 % ethanol (osvobozen od daně) + N 95 5 % ethanol (bez osvobození) + N % ethanol (osvobozen) + N % ethanol (bez osvobození) + N 95 Zdroj: Březina, J., ČZU v Praze 26,93 0,4 Kč/l 27,63 1,51 Kč/l 23,98 5,01 Kč/l 30,65 11,68 Kč/l

11 Energetická efektivnost (účinnost) Vyjadřuje vztah mezi energií získanou a energií vloženou En. vstupy: en. vnějšího prostředí přímé en. (lidská práce, paliva, jiné zdroje) nepřímé en. (ve strojích, chemikáliích, apod.) En. výstupy: energie užitná (hlavní a vedlejší) en. rostl. zbytků (a ztráty)

12 Energetické relace (energie z 1 ha) Plocha 1 m 2 kolmo ke slunečním paprskům 1,4 kw sluneční energie (průměr intensity sl. zář. ČR kw/m 2 /rok) GJ/1ha Solární kolektor (ohřev TUV) 400 až 550 kwh/rok/m až GJ/1 ha Fotovoltaický panel (výroba elektřiny) 39 GWh/km 2 1 tuna pšenice = 15,1 GJ GJ/1 ha Spálení zrna (5,5 t) plus sláma (5 t) z 1 ha. 157 GJ/ha Výroba biolihu (4,5 tuny/ha) z cukrovky.109 GJ/ha Výroba MEŘO (1,15 tuny/ha) z řepky olejné. 43 GJ/ha

13 Koncept modelu Energ. plodiny (5) Plodiny do BPS (2) Kapalná biopaliva (2) PŮDA 1 mil. ha Z P R A C O V Á N Í PELETY (ke spalování) BIOPLYN (m 3 ) (elektrická energie) BIOPALIVO (litry) ZPRACOVÁNÍ - limity KONVENČNÍ energie uhlí, zemní plyn, benzin (nafta) O P T I M A L I Z A C E VÝROBA, ZISK, VÝNOS, PRODUKCE ENERGIE, ČISTÝ ENERGETICKÝ PŘEBYTEK, VÝDAJE SPOTŘBITELŮ 13

14 Tři stylizované varianty modelu A. Maximalizace zisku producentů profits ( ECON ) B. Maximalizace přebytku energie ( ENERGY ) C. Minimalisace dopadů na spotřebitelská vydání ( CONSUMER ) 14

15 Struktura výroby (%) (sc. ECON MAX zisku výrobců) 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Brikety/Pelety Bioplyn Biopalivo Zdroj: vlastní kalkulace 15

16 Relativní změny v produkci OZE (scénář ECON=100) 275% 250% 225% 200% 175% 150% 125% 100% 2.6 mio tons 1.35 mld. m tis. TOE 75% 50% 25% 0% ECON - Max zisku výrobců ENERGY - Max energetického přebytku CONSUMER - Min. dopadů na výdaje spotřebitelů Zdroj: vlastní kalkulace 16

17 Relativní změny v profitabilitě (ECON=100%), výrobci suroviny+ zpracovatelé 120% 100% 80% 60% 40% 8325 czk/ha 4777 czk/ha 20% 0% ECON - Max producers profit ENERGY - Max net energy prod. CONSUMER - Min. consumer spending Farmers profit (CZK/ha) Processors profit (CZK/ha) Zdroj: vlastní kalkulace 17

18 Relativní změny v produkci energie (ECON=100%) 120% 115% 110% 105% 100% 95% 90% ECON - Max zisku výrobců ENERGY - Max energetického přebytku CONSUMER - Min. dopadů na výdaje spotřebitelů Produkce energie (GJ/ha) "Čistý" přebytek energie (GJ/ha) Zdroj: vlastní kalkulace

19 Relativní změny ve výdajích spotřebitelů na OZE (ECON=100%) 300% 250% 200% 150% Expentitures on HEATING Expenditures on ELECTRICITY Expenditures on BIOFUELS Total expenditures 100% 50% 0% -50% ECON - Max zisku výrobců ENERGY - Max energetického přebytku CONSUMER - Min. dopadů na výdaje spotřebitelů -100% -150% úspora spotřebitelů -200% Zdroj: vlastní kalkulace 19

20 Podíl biopaliv v domácí spotřebě paliv (tis. TOE) SC. ECON 9.3 % ths. TOE SC. CONSUMER 4.2 % Podíl biopaliv (%) na celkové spotřebě paliv 0 2 2,75 3,5 4,25 5 5,75 10 % Zdroj: vlastní kalkulace 20

21 Závěrem Někdy protichůdné efekty z jednotlivých zdrojů; Snížení zisku výrobků o 1 % by vedlo ke zvýšení čistého energetického zisku o 4,4 % Stínová cena za zřeknutí se části zisku by byla 36 Kč/GJ energie Orientace na maximalizaci energetického přebytku by mohla v daných podmínkách ušetřit až 16 % půdy; Role trhu a vlády: Návratnost měl by řešit trh (+ omezeně vláda, hlavně přes externality); Zajištění energetické účinnosti vláda + trh; Dopad do spotřebitelů/rozpočtu - vláda Biopaliva v CZ podmínkách prozatím v rozsahu nutném pro účast na technologickém pokroku ; Existují (společensky) výhodnější zdroje; V dlouhodobé perspektivě stávající podíl biopaliv ve spotřebě neřeší problém!

22 Závěrem Nutné posílit eliminovat informační asymetrii, obezřetné vládní stimuly, přijmout jasná kritéria udržitelnosti (LCA); Užší spolupráce výzkum praxe vládní politika; Úspory energie na prvním místě, pak lokalizace výroby a užití!

23 Děkujeme za pozornost!