KRITÉRIA PRO SYSTÉMOVÉ PLÁNOVÁNÍ

Transkript

1 KRITÉRIA PRO SYSTÉMOVÉ PLÁNOVÁNÍ OBNOVITELNÝCH ENERGETICKÝCH ZDROJŮ Zpracováno jako produkt České energetické agentury v rámci Státního programu na podporu úspor energie a využití obnovitelných zdrojů energie pro rok 2001 část A. Ing. Jiří Beranovský Listopad 2001

2 Identifikační údaje Zadavatel: ulice: Vinohradská 8 PSČ, město: Praha 2 IČO: tel.: fax: Česká energetická agentura tel.: (02) fax: (02) Zastupuje: Vypracoval: ulice: Bubenská 6 PSČ, město: Praha 7 IČO: tel.: fax: Ing. Josef Bubeník, ředitel EkoWATT, ekowatt@ekowatt.cz www: Bankovní spojení: Česká spořitelna, a.s., Dukelských hrdinů 29, Praha 7 Číslo účtu: /0800 Statutární zástupce: Ing. Jiří Beranovský Předmět činnosti: Poradenská a konzultační činnost v energetice. Autoři: Ing. Jiří Beranovský Spolupráce: Šíření: Dokument lze užívat pouze ve smyslu příslušné smlouvy o dílo. Kopírování a rozšiřování pouze po předchozím souhlasu EkoWATTu.

3 OBSAH 1. IDENTIFIKACE STUDIE ÚVOD ZÁKLADNÍ POJMY A DEFINICE POTENCIÁLY OEZ VÝKONY OEZ SOUČASNÝ STAV PROBLEMATIKY, CHARAKTERISTIKA SOUČASNÉHO STAVU ANALÝZA LEGISLATIVY EU A ČR TÝKAJÍCÍ SE ÚEK ANALÝZA LEGISLATIVY ČR TÝKAJÍCÍ SE ÚEK MATEMATICKÉ MODELY POUŽÍVANÉ PRO ÚEK CHARAKTERISTIKA MODELU SESAM [15] CHARAKTERISTIKA MODELU MARKAL [13] CHARAKTERISTIKA MODELU GEMIS [2] CÍLE PRÁCE, IDENTIFIKACE PROBLÉMU ÚZEMNÍ ENERGETICKÁ KONCEPCE ANALÝZA A FORMULACE ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY POPIS ŘEŠENÍ PROBLEMATIKY SUBJEKT ROZHODOVÁNÍ (ROZHODOVATEL) HLEDISKA SYSTÉMU HLEDISKA REGIONU (ÚROVEŇ KRAJŮ, MĚST A OBCÍ, LOKALITA) HLEDISKA INVESTORŮ CÍLE ROZHODOVÁNÍ KRITÉRIA HODNOCENÍ TŘÍDĚNÍ KRITÉRIÍ DO SKUPIN STANOVENÍ KRITÉRIÍ PRO VÍCEKRITERIÁLNÍ HODNOCENÍ OEZ TECHNICKÁ KRITÉRIA EKONOMICKÁ KRITÉRIA SOCIÁLNÍ KRITÉRIA EKOLOGICKÁ KRITÉRIA STRATEGICKÁ (POLITICKÁ) KRITÉRIA STANOVENÍ VAH KRITÉRIÍ METODA POŘADÍ METODA BODOVÉ STUPNICE METODA PÁROVÉHO SROVNÁNÍ SAATYHO METODA KVANTITATIVNÍHO PÁROVÉHO SROVNÁNÍ METODA POSTUPNÉHO ROZVRHU VAH POMOCÍ STROMU KRITÉRIÍ PŘEHLED A VÝBĚR VHODNÝCH KRITÉRIÍ VÍCEKRITERIÁLNÍ HODNOCENÍ VARIANT METODA LINEÁRNÍ DÍLČÍ FUNKCE UŽITKU METODA BAZICKÉ VARIANTY METODA VÁŽENÉHO SOUČTU POŘADÍ URČENÍ ZPŮSOBU HODNOCENÍ OBJEKT ROZHODOVÁNÍ, VARIANTY A JEJICH DŮSLEDKY STAVY SVĚTA SHRNUTÍ A ZHODNOCENÍ VÝSLEDKŮ, ZÁVĚRY PRO PRAXI ZÁVĚRY PRÁCE SHRNUTÍ, PŘÍNOSY A PRAKTICKÉ VYUŽITÍ KDE JE POKRAČOVÁNÍ, DOPORUČENÍ PRO DALŠÍ VÝZKUM A ROZVOJ DISCIPLÍNY PŘÍLOHA 1 - TVORBA VARIANT, VÝBĚR VHODNÝCH TECHNOLOGIÍ A LOKALIT Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 3

4 7.1. ENERGIE SLUNCE FOTO-TERMÁLNÍ PŘEMĚNA, KRÁTKODOBÁ AKUMULACE FOTO-TERMÁLNÍ PŘEMĚNA, PASIVNÍ SOLÁRNÍ PRVKY FOTO-ELEKTRICKÁ PŘEMĚNA SLUNEČNÍ ENERGIE ENERGIE VĚTRU VÝPOČET POTENCIÁLU VĚTRNÉ ENERGIE ENERGIE BIOMASY PRODUKČNÍ PODMÍNKY ZÁJMOVÉHO ÚZEMÍ VHODNÉ TECHNOLOGIE VYUŽITELNÉ V LOKALITĚ ENERGIE VODY VHODNÉ TECHNOLOGIE VYUŽITELNÉ V LOKALITĚ KRITÉRIA VÝBĚRU A VHODNOSTI LOKALIT ENERGIE PROSTŘEDÍ A GEOTERMÁLNÍ ENERGIE KRITÉRIA VÝBĚRU A VHODNOSTI LOKALIT VHODNÉ TECHNOLOGIE VYUŽITELNÉ V LOKALITĚ METODIKA VÝPOČTU POTENCIÁLU PŘÍLOHA 2 - VYBRANÁ LEGISLATIVA ZÁKON Č. 406/2000 SB., O HOSPODAŘENÍ ENERGIÍ NAŘÍZENÍ VLÁDY 195/2001 SB PŘÍLOHA Č. 1 K NAŘÍZENÍ VLÁDY Č.195/2001 SB. 84 POUŽITÁ LITERATURA 85 SEZNAM TABULEK 87 SEZNAM OBRÁZKŮ 87 SEZNAM ROVNIC 87 Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 4

5 Seznam zkratek: ATČ BPEJ BÚNO CZT ČEA ČEZ, a. s. ČHMÚ ČR DCF DEZ GMT EU HEP IEA IRR JI KHA KO KTČ LTO MVE NPV OEZ PEZ RED SEI SFŽP TUV TKO TČ ÚEK ÚEP ÚP ÚT VE VHV VKP VLP VNP VVE WEC ZP tepelné čerpadlo bonitovaná půdně ekologická jednotka bez újmy na obecnosti centrální zásobování teplem Česká energetická agentura České energetické závody Český hydrometeorologický ústav Česká republika Discount Cash Flow - diskontovaný tok hotovosti druhotné energetické zdroje Greenwich Mean Time - Greenwičský čas, čas vztažený k poledníku procházejícímu hvězdárnou v angl. městě Greenwich Evropská Unie hydroenergetický potenciál International Energy Agency - Mezinárodní energetická agentura vnitřní výnosové procento projektu (Internal Rate of Return) Joint Implementation komplexní hodnocení alternativ komunální odpad kompresorová teplená čerpadla lehký topný olej malé vodní elektrárny Net Present Value - čistá současná hodnota obnovitelné energetické zdroje primární energetické zdroje regionální energetický dokument, podle zákona o hosp. s energií se RED nazývá územní energetická koncepce, proto byla v následujícím textu tato terminologie sjednocena se zákonem Státní energetická inspekce Státní fond pro životní prostředí teplá užitková voda tuhý komunální odpad tepelné čerpadlo územní energetická koncepce územní energetické plánování územní plán ústřední vytápění větrné elektrárny vícekriteriálního hodnocení variant vícekriteriální programování vektorové lineární programování vektorové nelineární programování velké vodní elektrárny World Energy Council Světová energetická rada zemní plyn Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 5

6 1. IDENTIFIKACE STUDIE Abstrakt, výtah: Zadání a účel zpracování: Studie se zabývá pokračováním projektu Metody hodnocení vhodnosti a výtěžnosti OEZ. V úvodních pasážích se zabývá současným způsobem řešení ÚEK a přináší přehled používaných pojmů v této problematice. Dále se zabývá rozborem řešení jednotlivých úloh při zpracování ÚEK. Ve své hlavní části se zabývá návrhem a výběrem vhodných kritérií a ukazatelů hodnocení OEZ a sestavením metodiky pro řešení dvou úloh řešení ÚEK, úlohy Analýza dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ (volba vhodného zastoupení OEZ) a úlohy Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů (výběr vhodné varianty ÚEK) metodami vícekriteriálního rozhodování. Návrh a volba vhodných kritérií a ukazatelů hodnocení OEZ pro účely zpracování územních energetických koncepcí, energetických bilancí a energetické statistiky. Výběr vhodných metod hodnocení. Sestavení metodických nástrojů na vyhledávání možností využití OEZ energetických úspor podle metod multikriteriálního rozhodování, navržení kritérií (indikátorů), sestavení postupů na optimální energeticky efektivní rozvoj obce, formulace zásad pro novou výstavbu, formulace zásad pro rekonstrukce a starou výstavbu, formulace zásad pro aplikaci OEZ a případnou energetickou soběstačnost. Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 6

7 2. ÚVOD Tato studie je pokračováním projektu Metody hodnocení vhodnosti a výtěžnosti OEZ, který zpracoval EkoWATT v roce 2000 jako produkt ČEA. Projekt se zabýval zpracováním jednotlivých metod hodnocení vhodnosti a výtěžnosti OEZ pro sestavování energetických bilancí pro účely územního energetického plánování, např. územních energetických konceptů (ÚEK). Cílem výše uvedené práce byla ucelená metodika hodnocení pro jednotlivé OEZ a pro různé stupně a potřeby využití, například pro tvorbu variant zásobování OEZ v rámci ÚEK. Výše uvedená studie otevřela řadu navazujících otázek, které úzce souvisí nejen se stanovením potenciálů jednotlivých OEZ, ale i se stanovením potenciálů DEZ a potenciálů energetických úspor. Podrobné zkoumání této problematiky ukazuje přímou souvislost stanovení potenciálu, zejména tzv. využitelného potenciálu, s poptávkou po energetických zdrojích a z toho plynoucí nutné zamyšlení nad vztahem mezi poptávkou a nabídkou energetických zdrojů. Světový trend směřuje jednoznačně k politice OEZ a k tvorbě systémových opatření (legislativních, např. daň z emisí CO 2 ). Povinnost zpracování ÚEK přináší komplexní pohled na plánování energetických zdrojů jehož hierarchické uspořádání nás nutí k zamyšlení nad tvorbou systémů posuzování naplnění stanovených cílů (je jedno zda u Státní energetické politiky nebo u konkrétního projektu). Následující návrh expertního systému přispívá k řešení těchto rozhodovacích procesů a k řešení otázky volby kritérií. Tato studie se zabývá využitím metody komplexního hodnocení alternativ jako metody vícekriteriálního rozhodování pro účely ÚEK. V úvodní pasáži přináší přehled používaných pojmů v této problematice a v problematice systémové analýzy a vícekriteriálního rozhodování. Následující kapitola 3 podává přehled současného stavu v problematice, současné legislativy EU i ČR a přehled současného způsobu řešení ÚEK pomocí počítačových modelů. V následující kapitole 4 jsou identifikovány cíle práce, tedy rozbor jednotlivých úloh při zpracování ÚEK a jejich formulace pomocí vývojového diagramu. Ve své hlavní části v kapitole 5 se zabývá metodickým postupem vlastního zpracování vícekriteriálního hodnocení variant (komplexního hodnocení alternativ), včetně metod stanovení vah a vlastních metod hodnocení. Důraz je kladen zejména na sestavení katalogu kritérií (návrh a výběr vhodných kritérií a ukazatelů hodnocení OEZ) a na sestavení metodiky pro řešení dvou úloh řešení ÚEK, úlohy Analýza dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ (volba vhodného zastoupení OEZ) a úlohy Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů (výběr vhodné varianty ÚEK). Poslední kapitola 6 poskytuje shrnutí a závěry pro praxi zpracování ÚEK v našich legislativních podmínkách. Příloha 1 v kapitole 7, která předkládá některé závěry studie Metody hodnocení vhodnosti a výtěžnosti OEZ [4], je věnována výběru vhodných technologií a volbě lokalit pro využití OEZ, tedy vstupním údajům pro tvorbu jednotlivých variant. Příloha 2 cituje dva hlavní legislativní dokumenty, které se týkají ÚEK, zákon 406/2000 Sb. a nařízení vlády 195/2001 Sb. Donedávna se soudilo, že v budoucnosti mohou OEZ začít soutěžit s tradičními zdroji energií jedinou možnou cestou, která spočívá v internalizaci veškerých nákladů na výrobu energie tak, aby cena energie odrážela i znečištění životního prostředí a environmentální náhrady. Toto je však pouze jedna z metod, jak je možno nastavit systémové nástroje, které jsou pro plánování vhodného využití energetických zdrojů a zavádění OEZ do praxe důležité. Samotná internalizace externalit však podle nových poznatků nemusí nutně vést k jednoznačnému zvýhodnění OEZ před klasickými zdroji energií. Vícekriteriální analýza nám otevírá další možnosti komplexního hodnocení alternativ energetického zásobování a umožňuje nastavit i jiná systémová kritéria s ohledem na cíle, kterých chceme dosáhnout. Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 7

8 2.1. ZÁKLADNÍ POJMY A DEFINICE Na základě obecných definicí uvedených zejména v literatuře [4], [9], [32] byl sestaven následující seznam definicí upravených pro účely této studie. Systém, soustava Pojem systém si zasluhuje více pozornosti, protože jeho definice se autor od autora velmi liší a dělají řadě autorů značné problémy. Pokusíme se tedy shrnout několik z nich. Slovo systém pochází z řeckého sunistanai - být příčinou držení pohromadě. Systém je imaginární stroj, který byl vymyšlen, aby v obrazotvornosti spojil dohromady různé pohyby a účinky, které již ve skutečnosti fungují. Systémy nejsou danostmi přírody, nebo spíše nemůžeme vědět, zda jimi jsou. (Adam Smith: Pojednání o původu a podstatě bohatství národů.) Systém je vzájemně propojený soubor prvků, který plní nějakou funkci. Systém je více než pouhý souhrn jeho částí. (Donella a Dennis Meadowsovi: Překročení mezí. [30]) Systém je soubor prvků spjatých vzájemnými vazbami, oddělený od prostředí účelově definovanou hranicí a plnící určitou funkci. Vlastnosti systému přitom nejsou beze zbytku rozložitelné na jeho jednotlivé prvky. (Milan Caha: Systémy pro všední den. [5]) Jako nejvýstižnější se jeví poslední definice, která je z hlediska matematické logiky nejpropracovanější: Účelově definovaná množina prvků (jistých vlastností) a množina vazeb (určitých vlastností) mezi nimi, které spolu určují vlastnosti, chování a funkce systému jako celku. (Jiří Dudorkin: Systémové inženýrství a rozhodování. [9]) Cíl systému Cíl systému znamená dosažení požadovaného, potenciálně dosažitelného budoucího stavu, struktury, chování, funkce nebo výstupu systému v daném časovém intervalu. Hierarchie cílů systému V případě, že systém sleduje více cílů, musí být tyto uspořádány do hierarchie cílů, která je určena prioritou jednotlivých cílů za současného dodržení časové a věcné kompatibility cílů. Strom cílů systému Graficky uspořádaná hierarchie cílů systému, která vyjadřuje jejich vzájemnou podřízenost, případně nadřízenost a jejich vzájemné vztahy. Komplexní hodnocení alternativ čili vícekriteriální (multikriteriální) hodnocení variant Komplexním hodnocením alternativ (variant, projektů, akcí, scénářů) se většinou rozumí rozhodovací proces charakterizovaný jedním racionálním rozhodovatelem a konečnou množinou variant, které jsou rozhodovatelem posuzovány podle více kritérií s cílem stanovit optimální variantu. Vektorovou (vícekriteriální) optimalizací Vektorovou (vícekriteriální) optimalizací se rozumí extremální úloha matematického programování s několika účelovými funkcemi, které mohou být lineární nebo nelineární. Data (údaje) Data (údaje) jsou vhodným způsobem vyjádřená (případně zakódovaná) zpráva, která je srozumitelná a přizpůsobená zpracování pro příjemce (osoba, stroj, počítač,...). Redundance informace Relativní nadbytečnost množství informace obsažené ve zprávě následkem zakódování více znaků, než je nezbytně nutné k přesnému a srozumitelnému vyjádření. Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 8

9 Objekt rozhodování (varianty rozhodování) Objekt rozhodování je zpravidla oblast organizační jednotky, ve které byl stanoven cíl řešení a které rozhodování týká. S tímto pojmem úzce souvisí pojem varianta řešení (varianta rozhodování) představující možný způsob jednání rozhodovatele, který má vést ke splnění stanovených cílů. Subjekt rozhodování (rozhodovatel) Subjekt rozhodování (rozhodovatel) je subjekt, který rozhoduje, tedy volí variantu určenou k realizaci. Kritérium (ukazatel, parametr, indikátor, znak, charakteristika) Kritérium je každá sledovaná veličina v rámci vícekriteriálního hodnocení. Kritéria hodnocení představují hlediska zvolená rozhodovatelem na základě jeho hodnotové soustavy, která slouží k posouzení výhodnosti jednotlivých variant rozhodování z hlediska dosažení, resp. stupně plnění dílčích cílů řešeného rozhodovacího problému. Kritéria se zpravidla odvozují od stanovených cílů řešení, proto mezi nimi existuje velmi úzký vztah. Skupina kritérií (ukazatelů, parametrů, indikátorů, znaků, charakteristik) Skupina kritérií je sdružení ukazatelů na základě logických podobností, např. technická, ekonomická, ekologická,... Strom kritérií, hierarchický strom (ukazatelů, parametrů, indikátorů, znaků, charakteristik) Graficky uspořádaná hierarchie kritérií systému, která vyjadřuje logickou strukturu problému, je tvořen skupinami kritérií. Katalog kritérií (ukazatelů, parametrů, indikátorů, znaků, charakteristik) Katalog kritérií je soupis kritérií s různou úrovní poskytované informace. Váha (kritéria, ukazatele, parametru, indikátoru, znaku, charakteristiky, případně experta) Váha slouží k rozlišení relativní významnosti jednotlivých ukazatelů (kritérií) v rámci daného katalogu (co do počtu uzavřeného). Vyjadřuje hodnotu kvantitativního multiplikátoru. Určuje se standardními pracovními postupy. Matice interakcí (Cross-impact Matrix) Matice interakcí je formální křížový zápis, kde na jedné straně jsou vyznačeny cíle rozhodování a na druhé straně kritéria rozhodování. V průsečících lze určit potenciální existenci ovlivnění, případně jeho rozsah. Zvláštním případem je incidenční matice obsahující jednoduchou binární relaci nula - jedna. Stavy světa (scénáře, situace) Lze chápat jako budoucí vzájemně se vylučující situace, které mohou nastat po realizaci varianty rozhodování, a které ovlivňují důsledky této varianty vzhledem k některým kritériím hodnocení. Varianta (scénář) Varianta je zaměnitelné řešení, které zabezpečuje stejný účel splnění zadaného cíle (např. u stavby se liší podle způsobu, umístění a řešení stavby, postupu výstavby, u scénáře se liší postupem vývoje,...). Územní plánování Územní plánování je soustavná činnost, která komplexně řeší funkční využití území, stanoví zásady jeho organizace a věcně i časově koordinuje výstavbu a jiné činnosti ovlivňující rozvoj území. Obnovitelný energetický zdroj Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 9

10 Obnovitelnými energetickými zdroji, ve smyslu energetického zákona č. 458/2000 Sb., jsou: vodní energie do výkonu zdroje 10 MW, sluneční energie, větrná energie, geotermální energie, biomasa, bioplyn. Obnovitelnými energetickými zdroji pro výrobu elektřiny, ve smyslu vyhlášky č. 214/2001 Sb., jsou: vodní energie do výkonu zdroje 10 MW e, sluneční energie, větrná energie, biomasa v zařízeních do 5 MW e, bioplyn, palivové články, geotermální energie. Obnovitelnými energetickými zdroji pro výrobu tepla, ve smyslu vyhlášky č. 214/2001 Sb., jsou: sluneční energie, geotermální energie, biomasa v zařízeních do 20 MW t, bioplyn, palivové články. Na rozdíl od fosilních a uranových paliv jsou obnovitelné zdroje "nevyčerpatelné", protože jejich životnost je srovnatelná s délkou života lidské civilizace. ZDROJ Radioaktivní rozpad uvnitř Země Pohyb kosmických těles Slunce, Měsíce a planet Záření kosmického prostoru VYUŽITELNÁ FORMA ENERGIE Geotermální energie Slapová energie (energie přílivu a odlivu) Sluneční záření Energie vodních toků Energie ledovců Větrná energie Energie mořských vln Sluneční teplo (atmosféra, hydrosféra, litosféra) Energie živé hmoty (biochemická energie) Tabulka 1: Základní členění obnovitelných zdrojů energie POTENCIÁLY OEZ Údaje o potenciálech jednotlivých obnovitelných zdrojů energie na určitém území slouží k celkové informaci o možnostech využití jejich energie. Ačkoliv je v energetice vytvořeno pevné názvosloví, v oblasti OEZ existují různé nesrovnalosti, zkreslení a paralelní definice. Následující text shrnuje různé přístupy a zároveň definuje pojmy použité ve studii. Teoretický potenciál Množství energie obnovitelného zdroje, které je určeno na základě fyzikálních vztahů, bez respektování vlivu omezujících okrajových podmínek. Např. u větrné energie bývá udáván odhad z části dopadající sluneční energie, která se spotřebuje na uvedení atmosférických hmot do pohybu. Technický potenciál (někdy je uváděn také jako teoretický potenciál) Reprezentuje množství energie, které je možno z obnovitelného zdroje získat technickými prostředky, které jsou k dispozici. Jedná se o teoretický potenciál omezený přítomností zdroje a technickými podmínkami jeho přeměny na využitelnou elektrickou nebo tepelnou energii. Stanovený technický potenciál nemá praktické využití, ale bývá mezistupněm pro stanovení dostupného potenciálu. Např. u větrné energie se jedná o lokality s vyšší průměrnou roční rychlostí než 5 m/s, která je pro většinu turbín prahová. Pozn.: Např. v případě využití energie Slunce se jako teoretický (v podstatě se však jedná o technický) energetický potenciál v literatuře [8] uvažuje plocha sídel, tedy zastavěná plocha ve statistických přehledech. Takto definovaný potenciál však samozřejmě není celý k dispozici pro využití slunečními kolektory. Pro instalace slunečních kolektorů jsou vhodné jenom některé střechy budov nebo jejich části, které jsou vhodně orientované směrem ke slunečním paprskům, tak aby nezbývala k využití pouze složka rozptýleného záření. Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 10

11 Dostupný potenciál (technicky realizovatelný potenciál nebo dosažitelný potenciál) Je tou částí technického potenciálu, kterou je možno využít za předpokladu působení administrativních, environmentálních, legislativních, technických či dalších jiných omezení. Využitelný potenciál (realizovatelný potenciál) V celkovém kontextu se jedná spíše o doplňující definici. Jedná se o část dostupného potenciálu omezenou využitím přírodního zdroje pro jiné účely než energetické (např. omezení možnosti pěstování energetických plodin využitím zemědělské půdy pro potravinářské účely apod.). Ekonomický (reálně využitelný potenciál či komerční potenciál) Podmnožina využitelného potenciálu, kterou je možno využít ve stávající ekonomické situaci ve společnosti a při jejím předpokládaném vývoji ve stanoveném období. Za omezující podmínky se obvykle uvažují ekonomické, fiskální a legislativní podmínky, energetická politika státu, investiční a provozní náklady, dostupnost zařízení. Ekonomický potenciál se obvykle udává ve formě tzv. nákladových křivek, což je závislost velikosti využitelného potenciálu na ceně produkované energie. Současně využitý potenciál (současné využití) Současně využitý potenciál je výrobní kapacita stávajících instalovaných zařízení, která pracují pravidelně v průběhu roku a jsou komerčně využívána. Nejedná se o zařízení odstavená nebo demontovaná. Výše uvedené definice nejsou příliš jednoznačné jsou však určeny pro obecnou představu a podle jednotlivých autorů a druhů OEZ se pochopitelně liší. Odchylky a specifika jsou diskutovány jednotlivě u každého druhu OEZ. Z výše uvedených důvodů lze doporučit zavedení definice před každým odhadem, podle které je odhad prováděn VÝKONY OEZ Podobným způsobem jako potenciály, které udávají množství energie, jsou definovány výkony. Instalovaný výkon P i Výkon produkovaný při definovaných standardních a obvykle optimálních podmínkách. Jeho užitná hodnota je však dána možnostmi celoročního využití energetického zdroje. Průměrný celoroční výkon P cr [kw] Průměrný celoroční výkon lze vyjádřit jako výkon srovnatelného zařízení, které za dobu jednoho roku (8760 hodin) vyrobí stejné množství energie jako zařízení sledované. Platí, že: P cr = Ecr 8760 Rovnice 1: Průměrný celoroční výkon P cr [kw]. [ kw ] kde: E cr je množství energie vyrobené systémem za dobu jednoho roku Jedná se tudíž o část výkonu instalovaného. V případě OEZ je toto kolísání nejen záležitostí potřeby energie, ale i kolísání výkonu přírodního zdroje energie. Roční využití instalovaného výkonu tcr [h] t cr = E P Rovnice 2: Roční využití instalovaného výkonu t cr [h]. cr i [h] Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 11

12 Koeficient ročního využití k r [-] Poměr průměrného celoročního a instalovaného výkonu je významným parametrem používaným pro ekonomické hodnocení a pro hodnocení reálných možností energetických zdrojů. P = P Rovnice 3: Koeficient ročního využití k r [-]. k r cr i Ecr = ( P 8760) Tato bezrozměrná veličina dosahuje nejvyšších hodnot pro jaderné elektrárny až 85 %, pro uhelné %, obnovitelné zdroje energie obvykle %. Disponibilita OEZ Obnovitelné zdroje energie jsou k dispozici trvale, ale nikoliv nepřetržitě, pro definici lze použít například průměrný celoroční výkon, roční využití instalovaného výkonu a koeficient ročního využití instalovaného výkonu, apod. i Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 12

13 3. SOUČASNÝ STAV PROBLEMATIKY, CHARAKTERISTIKA SOUČASNÉHO STAVU 3.1. ANALÝZA LEGISLATIVY EU A ČR TÝKAJÍCÍ SE ÚEK V kontextu nové energetické legislativy, která se snaží vybudovat ucelený systém energetického plánování v ČR, je s ohledem na vstup ČR do EU nutné mít na paměti zejména z toho plynoucí závazky státu v oblasti energetiky a ŽP. Metodicky správné hodnocení současného i potenciálního podílu OEZ má smysl hned z několika důvodů - jednak z důvodu souladu se státní energetickou politikou a státní politikou životního prostředí, které stanovují cílové podíly OEZ v roce 2010 a dále s ohledem na připravovaný vstup ČR do Evropské Unie. Například ve zprávě "Energie pro budoucnost: obnovitelné zdroje energie (Bílá kniha - Strategie Společenství a Akční Plán)", zkráceně tzv. Bílá kniha", která byla vydána Evropskou komisí v listopadu 1997, se doporučuje, aby se do roku 2010 zvýšil průměrný podíl obnovitelných zdrojů energie oproti roku 1995, kdy činil přibližně 6% na více než dvojnásobek. V roce 2010 měl tedy podle tohoto dokumentu průměrný podíl obnovitelných zdrojů na celkové spotřebě v Evropské Unii činit 12 %. Tento podíl obnovitelných zdrojů byl tehdy považován za ambiciózní, ale reálný cíl. Praktickým důsledkem však je skutečnost, že EU přijala v roce 2001 další zatím málo známou Směrnici evropského parlamentu a Rady O podpoře elektřiny z obnovitelných zdrojů energie na vnitřním trhu s elektřinou, která předpokládá dosažení 12% podílu OEZ na celkové domácí spotřebě energie a dosažení 22% podílu elektřiny vyráběné z OEZ na celkové spotřebě elektřiny (brutto) za EU jako celek do roku [7] V rámci akčního plánu, jehož cílem je iniciovat splnění tohoto cíle (Campaign for take-off) je rovněž věnována pozornost komunitám (velikosti od urbanistických celků až po celé regiony) ze 100% zásobovaných energií z místních OEZ, ačkoliv v ČR takových lokalit pravděpodobně nebude příliš mnoho. K Rámcové úmluvě OSN o změně klimatu byl v listopadu 1997 v Kjótu přijat Protokol, ve kterém se ČR přiřadila k zemím, jež sníží celkové emise skleníkových plynů o 8 % do období v porovnání s úrovní roku Redukce se týká všech skleníkových plynů vyjádřených ve formě tzv. agregovaných bilancí emisí oxidu uhličitého. Česká republika svůj závazek plní, a to především díky poklesu průmyslové výroby v letech 1990 až V časovém horizontu se proto očekává, že bude přijat nový závazek, požadující další snížení emisí skleníkových plynů. Splnění tohoto nového závazku nebude pravděpodobně možné bez aktivního přístupu v oblasti úspor energie a využívání obnovitelných zdrojů energie. Z výše uvedeného přehledu vyplývá, že ačkoliv má ČR v současné době relativně výhodnou pozici v oblasti emisí skleníkových plynů, je účelné, aby se problematikou OEZ dále zabývala. Kromě toho obchodování s emisemi skleníkových plynů je v poslední době velmi diskutovanou možností hledání nákladově efektivního řešení redukce emisí těchto plynů. Využití tohoto nástroje pouze v podmínkách České republiky je poněkud problematické z důvodu nedostatečné poptávky po snižování emisí, neboť ČR je v současné době pod úrovní emisí danou mezinárodními závazky. Přesto však ČR v souladu s Kjótským protokolem Rámcové úmluvy OSN o změně klimatu Ministerstvo životního prostředí dne 7. ledna 2002 schválilo Pravidla MŽP pro společně realizované projekty (Joint Implementation - JI) v České republice a tímto materiálem stanovilo rámec projektů JI. Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 13

14 3.2. ANALÝZA LEGISLATIVY ČR TÝKAJÍCÍ SE ÚEK Současná úroveň územního energetického plánování v ČR je postavena na následujících pilířích, které vycházejí ze státní energetické politiky a státní politiky životního prostředí: Územní plán je základním dokumentem místní samosprávy, který stanovuje zásady organizace území: Funkční využití, dopravní řešení, infrastrukturu. Jeho prováděním se zabývá zejména zákon č. 050/1976 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon) a vyhláška č. 135/2001 Sb., o územně plánovacích podkladech a územně plánovací dokumentaci. Územní energetická koncepce (generel, dokument) respektuje územní plán, rozpracovává energetické záměry pro koordinaci spotřeby energetických médií tak, aby byl v souladu s komplexním rozvojem území a státní energetickou a ekologickou politikou. Viz 4 zákona č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií a nařízení vlády č. 195/2001 Sb., kterým se stanoví podrobnosti obsahu územní energetické koncepce. Územní energetická koncepce vychází ze státní energetické koncepce, která vyjadřuje energetickou politiku státu a zpracovává se s výhledem dvaceti let. Územní energetická koncepce obsahuje cíle a principy řešení energetického hospodářství na úrovni kraje. Vytváří podmínky pro hospodárné nakládání s energií v souladu s potřebami hospodářského a společenského rozvoje včetně ochrany životního prostředí a šetrného nakládání s přírodními zdroji energie. Územní energetickou koncepci pořizuje kraj, hlavní město Praha a statutární města v přenesené působnosti. Energetický audit, podle zákona č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií je energetický audit definován jako soubor činností, jejichž výsledkem jsou informace o způsobech a úrovni využívání energie v budovách a v energetickém hospodářství prověřovaných fyzických a právnických osob a návrh na opatření, která je třeba realizovat pro dosažení energetických úspor. Příslušnou vyhláškou 213/2001 Sb., kterou se upravují náležitosti energetického auditu, se potom energetický audit prakticky provádí. Na nejnižší úrovni plánování investic (v energetice) lze ideální postup shrnout do následujících bodů: podnikatelský záměr studie proveditelnosti výběr optimální varianty podnikatelský plán zajištění financování technická dokumentace realizace, která zahrnuje financování projektu, organizační a majetkové uspořádání a zadávání veřejných zakázek K podrobnější přípravě projektů proto slouží zejména následující základní materiály: Studie proveditelnosti, která analyzuje a vyhodnocuje různé varianty řešení a zaměřuje se zejména na hodnocení ekonomické efektivnosti, slouží jako podklad pro výběr nejvhodnější varianty. Studie proveditelnosti optimalizuje technické, finanční, organizační a majetkové řešení a následné provozování projektu. Podnikatelský plán, který na základě výběru optimální varianty definuje postup, podmínky a prostředky pro dosažení cíle podnikatele, slouží jako nástroj na získání finančních prostředků. Energetický audit, definovaný naší legislativou jako analýza energetického hospodaření pro posouzení energetických úspor ve sledovaném systému, se však tomuto pojetí poněkud vyhýbá. Z následující tabulky, která ukazuje na možné rozdíly mezi studií proveditelnosti a Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 14

15 energetickým auditem vyplývá, že studii proveditelnosti nemůže energetický audit nahradit, logicky by spíše měly tvořit jeden celek: Postup při plánování investic Studie proveditelnosti Energetický audit podnikatelský záměr studie proveditelnosti identifikace problému identifikace problému výběr optimální varianty podnikatelský plán zajištění financování technická dokumentace realizace analýza trhu technická analýza a návrh variant ekonomická analýza finanční analýza analýza rizik a ostatních faktorů technická analýza a návrh variant ekonomická analýza analýza vlivu na ŽP Tabulka 2: Možné rozdíly mezi studií proveditelnosti a energetickým auditem. návrh optimální varianty Takových nesrovnalostí se v energetické legislativě v ČR objevuje více. Aby měla výše uvedená hierarchie plánování v energetice smysl a mohla splnit svůj účel je patrná nutnost jednotného systému posuzování ke kontrole naplnění stanovených cílů (např. Státní energetické politiky). Tato práce by měla položit jeho základy. Ve všech hierarchických úrovních plánování investic, ať už v energetice nebo v jiných oborech lidské činnosti, je vhodné posouzení zejména z následujících hledisek (pravidlo TESES): Technická - formulují základní požadavky na technickou uskutečnitelnost potřebnou k dosažení záměru. Ekonomická - formulují ekonomiku projektu z různých pohledů. Sociální - formulují společenské aspekty projektu včetně dodržování legislativy a způsobu využití. Ekologická - formulují vlivy projektu na ŽP. Strategická (politická) - formulují dlouhodobé důsledky projektu MATEMATICKÉ MODELY POUŽÍVANÉ PRO ÚEK Vlastní výpočetní řešení ÚEK se v současné době obvykle provádí pomocí následujících počítačových modelů. Pro účely ÚEK se obvykle používají matematické modely, z nichž jsou v ČR nejznámější SESAM, MARKAL a GEMIS. Tyto modely se během posledních let v ČR také používaly pro řešení nejrůznějších úloh. Vzhledem k tomu, že mnohé z nich pracují pouze s ekonomickými kritérii, dochází k potlačení ostatních vlivů a například k tomu, že ekonomicky výhodnější opatření jsou aplikována v plném rozsahu do výsledné varianty, což neodpovídá realitě. Tato práce by měla výše uvedené nedostatky pomoci odstranit. Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 15

16 CHARAKTERISTIKA MODELU SESAM [15] Model SESAM byl vyvinut týmem specialistů na Katedře rozvoje a plánování Aalborgské University v Dánsku pod vedením profesora Klause Illuma. V roce byl tento model poprvé aplikován i v České republice na projektu Regionální energetické plánování v okresech Hradec Králové a Pardubice ve spolupráci několika českých a dánských firem a organizací (CityPlan, s.r.o., PlanEnergi S/I, EkoWATT, SEVEn, OVE). Vyvrcholením projektu bylo zřízení regionální kanceláře, která měla na starosti doplňování modelu a jeho praktickou aplikaci v energetickém hospodářství regionu po dobu následujících dvou let. Model SESAM vytváří obecnou metodu pro modelování a analýzu scénářů vývoje energetických systémů na národní, regionální a místní úrovni. Je sestaven jako systém počítačových programů, které umožňují technologickou, ekonomickou a ekologickou analýzu scénářů rozvoje energetických systémů v procesu jejich přeměny. Členění modelu je stromové, národní systém je členěn na regionální systémy, které jsou rozděleny na lokální systémy. Každý výše uvedený podsystém je geograficky ohraničen (město, obec, část města, urban, zemědělská oblast,...). Každý lokální systém má tři části podsystémy: systém koncového uživatele, systém výroby a přenosu energie a systém energetických zdrojů. Ve scénáři vývoje se uvažuje o změnách v každé z těchto tří částí lokálního systému. Jedná se o dynamický simulační model, který je schopen průběžně a souběžně vyjádřit přeměny energie, ke kterým dochází v mnoha procesech v průběhu dodávky energií ke spotřebiteli. Výpočty výroby energie probíhají v měsíčních intervalech, zatímco výpočty kapacity energetických zdrojů (elektrárny, teplárny,...) jsou založeny na výpočtech toků energií v minutových intervalech CHARAKTERISTIKA MODELU MARKAL [13] Model MARKAL je technicko-ekonomický model energetického hospodářství, užívaný pro energetické studie v řadě zemí většiny kontinentů. Model byl vyvinut v rámci Projektu analýzy energetických technologických systémů (The Energy Technology Systems Analysis Programme - ETSAP) Mezinárodní energetické agentury IEA/OECD. Model využívá databáze, která se skládá především z technických a ekonomických dat, popisujících jednotlivé technologie, jejich efektivnost, náklady (investiční a provozní, fixní a variabilní), jejich životnost a dostupnost. V databázi jsou rovněž obsaženy ceny paliv specifikované jako exogenní vstupy do modelu. MARKAL je lineární optimalizační model pro modelování v časovém horizontu do 45 let v maximálně 9 časových intervalech (1-5 let). Jedná o tzv. technologický model energetického hospodářství, který provádí optimalizaci energetického hospodářství na základě kritéria minimálních celkových diskontovaných nákladů v rámci určeného časového horizontu. Jedná se o model řízený poptávkou, tzn. že velikost poptávky po energii (užitečné) vstupuje do modelu jako exogenní veličina, kterou model pokrývá jednotlivými energetickými zdroji při zadaných omezeních a s minimálními náklady. Model může být libovolně nakonfigurován tak, aby umožňoval optimalizaci energetického hospodářství (zásobování palivy a energií) jak na úrovni státu, tak i na úrovni libovolně definovaného regionu. Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 16

17 ZDROJE PROCESY PŘEMĚNY KONEČNÁ SPOTŘEBA Dovoz Těžba Zásoby Rafinerie Úprava paliv Emise Výroba elektřiny a tepla Emise Zařízení konečného užití P O P T Á V K A Vývoz Obrázek 1: Základní struktura energetického systému v modelu MARKAL. Cílem modelu je nalezení rovnováhy mezi poptávkou a nabídkou na trhu s palivy a energií při vynaložení minima celkových nákladů za celé období z hlediska ekonomiky jako celku a při respektování omezení kladených na fungování trhu (omezení ekologická, finanční, energetická, atd.). Model je ve své základní verzi řízen zadanou poptávkou po užitečné energii. Umožňuje tak provádět simulaci dopadů řady opatření státní ekonomické a energetické politiky na zásobování všemi formami energie: V podmínkách České republiky byl model MARKAL využit jako jeden z nástrojů v řadě projektů jak na úrovni celostátní, tak i na úrovni regionální. Jedná se zejména o následující projekty: 1994 program PHARE Energy, projekt A1 Komplexní studie energetického hospodářství, studie energetických cen a daní pro Českou a Slovenskou republiku 1995 První národní sdělení o plnění závazku vzhledem k rámcové úmluvě OSN o změně klimatu (Ministerstvo životního prostředí) 1997 Druhé národní sdělení o plnění závazku vzhledem k rámcové úmluvě OSN o změně klimatu (Ministerstvo životního prostředí) 1997 A National Strategy for Joint Implementation in the Czech Republic (World Bank) 1997 Energetický koncept okresu Kladno (MŽP, Státní fond životního prostředí) 1998 Posouzení Energetické politiky České republiky (Ministerstvo průmyslu a obchodu) Model pro Českou republiku je od roku 1994 trvale provozován a aktualizován firmou SRC International CS, Praha. Model MARKAL je zde zároveň uplatňován jako jeden z nástrojů i pro řešení dalších projektů nejen na území ČR, ale i v rámci zahraničních projektů, na kterých se firma podílí CHARAKTERISTIKA MODELU GEMIS [2] Program GEMIS byl původně vyvinut organizací Öko-Institut Darmstadt. Firma CITYPLAN, spol. s.r.o. zpracovala českou verzi modelu GEMIS, která je s českou databází zdarma přístupná prostřednictvím produktu podporovaného Českou energetickou agenturou. GEMIS je lineární výpočtový model, který je konstruován jako nástroj pro stanovení ekologických a ekonomických důsledků, které mohou vznikat v případě uskutečnění investičních záměrů, navrhovaných opatření i systémových změn v oblasti energetických a látkových přeměn. Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 17

18 Modulovou strukturou programu je umožněno navrhovat a komplexně vytvářet libovolné procesní řetězce a ty posuzovat a porovnávat. Program GEMIS se skládá z následujících částí: Databází produktů a procesů, ve kterých jsou shromážděny údaje o materiálech, palivech, technologiích a procesech, včetně příslušných komentářů a údajů o původu a o věrohodnosti dat. Modulu scénářů, pomocí kterého lze seskupovat a porovnávat procesní řetězce technologií energetických a látkových přeměn od získání primární energie nebo materiálů (těžby) až po konečnou spotřebu. Modulu analýz, který propočítává energetické, hmotové a nákladové bilance uvažovaných scénářů. Modulu grafiky, který umožňuje přehledné grafické zobrazení a porovnání výsledků. Datový soubor české verze GEMIS je sice založen na původním německém modelu, ale byl doplněn o údaje charakterizující paliva, materiály a technologické postupy používané v energetice ČR. Pomocí uložených nebo vlastních dat sestaví uživatel požadovaný scénář analyzovaných procesů. Programem lze pak stanovit výstupní hodnoty, buď v tabulkovém nebo grafickém vyjádření. V souboru dat jsou rovněž obsaženy údaje potřebné pro nákladovou analýzu (investiční a provozní náklady). Pomocí nich lze zjistit nejen provozně-ekonomické (interní) náklady procesu, ale také náklady externí (vyčíslení dopadů na životní prostředí). Programem GEMIS lze stanovit též množství skleníkových plynů vznikajících v průběhu určitého procesu a komplexně posoudit prostřednictvím tzv. ekvivalentu CO 2 globální vliv procesu na podnebí Země. Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 18

19 Obrázek 2: Základní struktura funkčního schématu v modelu GEMIS. Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 19

20 4. CÍLE PRÁCE, IDENTIFIKACE PROBLÉMU 4.1. ÚZEMNÍ ENERGETICKÁ KONCEPCE Podle 4 zákona č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií je územní energetická koncepce (ÚEK) definována následovně: 1. Územní energetická koncepce vychází ze státní energetické koncepce a obsahuje cíle a principy řešení energetického hospodářství na úrovni kraje. Vytváří podmínky pro hospodárné nakládání s energií v souladu s potřebami hospodářského a společenského rozvoje včetně ochrany životního prostředí a šetrného nakládání s přírodními zdroji energie. 2. Územní energetickou koncepci pořizuje kraj, hlavní město Praha a statutární města v přenesené působnosti. Územní energetická koncepce je závazným podkladem pro územní plánování. 3. Obec má právo pro svůj územní obvod nebo jeho část pořídit územní energetickou koncepci v souladu se státní energetickou koncepcí a pro její uskutečnění může vydat závazný právní předpis. 4. Územní energetická koncepce se zpracovává na období 20 let a v případě potřeby se doplňuje a upravuje. 5. Územní energetická koncepce obsahuje a) rozbor trendů vývoje poptávky po energii, b) rozbor možných zdrojů a způsobů nakládání s energií, c) hodnocení využitelnosti obnovitelných zdrojů energie, d) hodnocení ekonomicky využitelných úspor z hospodárnějšího využití energie, e) řešení energetického hospodářství území včetně zdůvodnění a posouzení vlivů na životní prostředí K účasti na vypracování územní energetické koncepce si kraj může vyžádat součinnost držitelů autorizace na podnikání v energetických odvětvích, 2 dodavatelů tuhých a kapalných paliv, kteří podnikají na území, pro které se územní energetická koncepce zpracovává, jakož i největších spotřebitelů energie. Ti jsou povinni, pokud jsou k tomu krajem vyzváni, pro vypracování územní energetické koncepce poskytnout v rozsahu a lhůtě stanovené ve výzvě bezúplatně podklady. 7. Vláda nařízením stanoví podrobnosti obsahu územní energetické koncepce podle odstavce 5. Úlohu tvorby a následného výběru vhodných variant pro účely řešení ÚEK lze definovat jako výběr optimálních zdrojů z portfolia jednotlivých energetických zdrojů, které jsou k dispozici v daném území pro uspokojení zjištěné poptávky. V prvním přiblížení lze rozdělit hledání řešení ÚEK do následujících dílčích postupných kroků: analýza a definice poptávky po zdrojích analýza a definice nabídky zdrojů návrh a vyhodnocení pokrytí poptávky nabídkou výběr optimální varianty 1 Zákon č. 244/1992 Sb., o posuzování vlivů na životní prostředí, ve znění zákona č. 132/2000 Sb. 2 Zákon č. 222/1994 Sb., o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických odvětvích a o Státní energetické inspekci, ve znění zákona č. 83/1998 Sb. Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 20

21 Podle nařízení vlády č. 195/2001 Sb. (viz kapitola 8.2), kterým se stanoví podrobnosti obsahu ÚEK lze přesnější rozbor těchto úloh formulovat například následujícím způsobem: Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 21

22 Řešená úloha Cíle, dílčí úlohy Ukazatele Poznámky Rozbor trendů vývoje poptávky po energii Rozbor možných zdrojů a způsobů nakládání s energií, včetně hodnocení využitelnosti OEZ, DEZ a energetických úspor Geografická a demografická analýza území Analýza spotřebitelských systémů a jejich nároků v dalších letech Analýza dostupnosti paliv a energie včetně OEZ, DEZ a energetických úspor Hodnocení využitelnosti OEZ, DEZ a energetických úspor počet obyvatel sídelní struktura geografické údaje klimatické údaje lokalizace spotřebitelů a spotřebitelských systémů energetická náročnost spotřebitelů a spotřebitelských systémů strukturální rozdělení dostupnost při zásobování naplnění regionálních a místních cílů snížení ekologické zátěže dostupný a ekonomicky nadějný potenciál pro spotřebitelské, výrobní a distribuční systémy Počet obyvatel a sídelní struktura se stanoví včetně výhledu do budoucna. Geografické a klimatické údaje se popisují s ohledem na tepelně technické výpočty a analýzu budoucí výroby a spotřeby energie a s ohledem na stanovení potenciálu OEZ. Členění: bytová sféra občanská vybavenost podnikatelský sektor Portfolio možných použitelných zdrojů je nutné rozdělit stupňovitě podle ceny energií z jednotlivých zdrojů, jedná se o podobnou úlohu jako je diagram zatížení území, kde se stanoví hierarchie zdrojů od nejlevnějších k nejdražším. Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 22

23 Řešená úloha Cíle, dílčí úlohy Ukazatele Poznámky Řešení energetického hospodářství území (pokrytí poptávky nabídkou) Zhodnocení dodržení závazné části územního plánu Formulace variant technického řešení rozvoje místního energetického systému vedoucích k uspokojení požadavků definovaných prognózou vývoje energetické poptávky řešeného územního obvodu a požadavků na kvalitu ovzduší a ochranu klimatu míra dodržení ÚEK vzhledem k ÚP spolehlivost dodávky energie, maximalizace energetické efektivnosti užití primárních energetických zdrojů, využití potenciálu úspor energie a obnovitelných a druhotných zdrojů energie, splnění požadavků na ochranu ovzduší a klimatu, technická i ekonomická proveditelnost. Zhodnocení dodržení závazné části územního plánu obsahující plochy a koridory pro veřejně prospěšné stavby, podmínky vývoje obce a jejího členění a koncepci technického vybavení. Při formulaci variant se může uplatnit princip dvoucestného zásobování energií. Varianty technického řešení musí především vycházet z principů metody integrovaného plánování zdrojů, vytvářet vyváženou strategii rozvoje mezi spotřebitelskou poptávkou a výrobními zdroji na bázi rovnocenného hodnocení opatření ve zdrojové a spotřební straně energetické bilance územního obvodu s preferencí územní soběstačnosti před dálkovými přenosy spojenými se ztrátami v rozvodech. Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 23

24 Řešená úloha Cíle, dílčí úlohy Ukazatele Poznámky Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů s podílem využívání OEZ, DEZ a úspor energie a s ekonomickou efektivností při respektování státní energetické koncepce, regionálních omezujících podmínek a se zabezpečením spolehlivosti dodávek jednotlivých forem energie energetická bilance nového stavu a podíl ztrát v rozvodech na výrobě, investiční náklady vyvolané navrženým technickým řešením, provozní náklady, zejména náklady na palivo a energii, výrobní náklady spojené se zabezpečením území energií, plošné nároky na zábor půdy, výrobní energetický efekt zdrojové části systému, množství produkovaných znečišťujících látek a jejich porovnání s emisními stropy a imisními limity, úspora primárních energetických zdrojů, vytvořené nové pracovní příležitosti. Tabulka 3: Rozbor jednotlivých úloh v průběhu řešení ÚEK podle nařízení vlády č. 195/2001 Sb. Při hodnocení rizik má obyvatelstvo nižší rizika než průmysl a podnikatelský sektor. Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 24

25 Tato studie se zabývá v pořadí druhou úlohou, kterou lze definovat jako Analýza dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ (volba vhodného zastoupení OEZ) a částečně úlohou Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů (výběr vhodné varianty ÚEK). Cílem práce je metodika řešení výše uvedených úloh ÚEK, pomocí metod vícektriteriálního rozhodování. Zejména se jedná o návrh vhodných kritérií (ukazatelů, indikátorů, charakteristik) pro volbu vhodného zastoupení OEZ (případně i ostatních zdrojů) pro účely zpracování ÚEK. Práce formuluje kritéria pro výběr vhodných variant aplikace OEZ a naznačuje různé metody VHV. Jako vodítko pro řešení byly zvoleny současně platné legislativní normy, zejména státní energetická politika, státní politika životního prostředí, zákon č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií a nařízení vlády č. 195/2001 Sb., kterým se stanoví podrobnosti obsahu územní energetické koncepce ANALÝZA A FORMULACE ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY Stanovení potenciálu, zejména tzv. reálně využitelného potenciálu, má přímou souvislost s poptávkou po energetických zdrojích. U OEZ není znám využitelný potenciál do té doby, dokud není jasně definována poptávka po zdrojích, neboť teprve tehdy je možné s určitostí tvrdit, že daný zdroj nalezne v portfoliu zdrojů své uplatnění. Pozn.: Například lze ekonomicky využít sluneční energii pro přípravu TUV teprve tehdy, když je jasné, že ji nelze vyrobit jako vedlejší produkt při využití klasických zdrojů nebo při vytápění tepelným čerpadlem. Proto je při územním energetickém plánování pro stanovení využitelného potenciálu OEZ nejdůležitější především správné stanovení poptávky, teprve potom výběr vhodných lokalit a volba vhodných použitelných technologií k uspokojení poptávky. Při tvorbě územního energetického plánování a sestavování energetických bilancí potenciálů OEZ je potřeba řešit dva základní problémy: Stanovení potenciálů OEZ v dané lokalitě takovým způsobem, aby získaná čísla dávala realistický přehled a nebyla zavádějící. Touto problematikou se zabývá studie Metody hodnocení vhodnosti OEZ [4]. Volba a výběr vhodných kritérií pro rozhodování o zastoupení jednotlivých OEZ za účelem uspokojení poptávky a tvorbu navrhovaných variant zastoupení OEZ. Budeme předpokládat, že jednotlivé dílčí úlohy viz Tabulka 3 již mají své řešení a budeme se zabývat řešením pouze dílčího úkolu: Analýzou dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ tedy otázkou, jaký je skutečný potenciál zastoupení jednotlivých zdrojů, jejich dostupnost a vhodnost použití, rizika jejich aplikovatelnosti, kombinovatelnost, ekonomická efektivita,... Každý OEZ má svoje specifické možnosti, proto se budou u jednotlivých zdrojů lišit i kritéria jejich použití. Požadavky na strukturu analýzy potenciálů a možností využití OEZ v dané lokalitě (v regionu) pro účely ÚEK lze formulovat většinou následujícím způsobem: 1. Zmapování současného stavu využití jednotlivých druhů OEZ v regionu, včetně statistiky, případně odborných odhadů kapacit a výrob energie v jednotlivých druzích OEZ. 2. Stanovení využitelného potenciálu OEZ 3 v regionu po jednotlivých druzích s přihlédnutím k časovému horizontu řešení a k dostupným technologiím OEZ. 3. Vytipování vhodných technologií pro využití OEZ (včetně jejich technických a ekonomických parametrů a odhadu jejich zastoupení, ve struktuře, využitelné pro 3 Využitelný potenciál zdroje je zde definován jako technický potenciál daného zdroje, který je možno využít v současnosti dostupnými technickými prostředky a který je omezen využitím přírodního zdroje pro jiné než energetické účely, administrativními, legislativními a environmentálními omezeními. Kritéria pro systémové plánování OEZ.doc 25