Výroba elektrické energie z vybraných obnovitelných zdrojů a systém jejich podpory

Transkript

1 Výroba elektrické energie z vybraných obnovitelných zdrojů a systém jejich podpory Rostislav Krejcar 17. KONFERENCE O ÚZEMNÍM PLÁNOVÁNÍ A STAVEBNÍM ŘÁDU Znojmo, 18. září 2009

2 Obsah prezentace Stručné představení ERÚ, trh s elektřinou Druhy obnovitelných zdrojů pro výrobu elektrické energie Hlavní důvody podpory výroby elektřiny ze strany EU Základní principy podpory obnovitelných zdrojů v ČR Dopady podpory na konečné zákazníky Podpora výroby elektřiny z OZE 2

3 Představení ERÚ Energetický regulační úřad je ústředním orgánem státní správy se samostatnou kapitolou státního rozpočtu, vznikl v roce 2001 na základě energetického zákona č. 458/2000 Sb. Základní úlohy ERÚ : podpora hospodářské soutěže, tj. podpora vytvářením funkčních pravidel trhu s elektřinou a plynem podpora využívání obnovitelných a druhotných zdrojů energie (od 1. ledna 2005 po novele Energetického zákona) ochrana zájmů spotřebitelů Vydávání licencí, tj. oprávnění podnikat v energetických odvětví podle energetického zákona Podpora výroby elektřiny z OZE 3

4 Základní vazby na trhu s elektřinou Neregulovaná cena silové elektřiny Dodavatel elektřiny (obchodník) + = Regulované platby Výsledná cena elektřiny Výrobci elektřiny Fyzický tok elektřiny Provozovatelé sítí Odběratel Přirozený monopol regulované činnosti Platby Podpora výroby elektřiny z OZE 4

5 Vývoj regulovaných cen a ceny silové elektřiny Kč/MWh Silová elektřina Regulace NN 500 Regulace VN Regulace VVN Podpora výroby elektřiny z OZE 5

6 Druhy obnovitelných zdrojů energie z pohledu výroby elektřiny větrné elektrárny, malé vodní elektrárny elektrárny spalující biomasu nebo bioplyn čisté spalování biomasy, spalování společně s fosilními palivy bioplyn, skládkový plyn, kalový plyn zdroje využívající geotermální energii, sluneční (fotovoltaické) elektrárny, Podpora výroby elektřiny z OZE 6

7 Větrné elektrárny Zařízení k výrobě elektrické energie, využívající pohybovou energii větru pomocí větrných motorů umístěných na ocelových stožárech Větrné elektrárny se instalují v místech s trvalým větrem s dostatečnou rychlostí (ostrovy, pobřeží, hory) Výroba větrné elektrárny je závislá na síle a trvání větru Instalovaný výkon řádově jednotky MW Podpora výroby elektřiny z OZE 7

8 Historie využití větru Nejstarší větrné mlýny v Moonu u Alexandrie Čínské horizontální větrné kolo Kresba ze 13.století Holandský typ Anglie 1390 Itálie začátek 14.století České země století Česká republika od roku 1995 Česká republika v současnosti Podpora výroby elektřiny z OZE Zdroj: Jana Fojtíková 8

9 mechanism natáčení go Větrná elektrárna zjednodušené schéma mechanismus natáčení listů hlava rotoru hlavní ložisko převodovka gondola brzda rotoru list rotoru generátor hřídel vyvedení v tubus Podpora výroby elektřiny z OZE 9

10 Zdroj: Statistika ERÚ Podpora výroby elektřiny z OZE 10

11 Vodní elektrárny Jako malé vodní elektrárny se označují elektrárny s instalovaným výkonem do 10 MW (většinou průtočné) Výroba je závislá na množství vody v řekách nebo vodních nádržích (akumulační vodní elektrárny) V ČR jsou lokality pro velké vodní elektrárny vyčerpány Potenciál spíše na menších řekách ( kw) Podpora výroby elektřiny z OZE 11

12 Zjednodušené schéma akumulační vodní elektrárny Podpora výroby elektřiny z OZE 12

13 Biomasa a bioplyn Bioplynové stanice vyrábějí elektrickou energie prakticky nepřetržitě. Výroba je na rozdíl od ostatních OZE snadno předpověditelná Potenciál u zemědělských objektů (typický výkon cca 500 kw) Podpora výroby elektřiny z OZE 13

14 Zjednodušené schéma bioplynové stanice vstupní suroviny - biomasa, zemědelské, živočišné odpady Ohřev fermentoru a jinak technologicky využité teplo Racionálně využité teplo - nárok na příspěvek FERMENTOR PLYNOJEM Technologická VS - napájení technologie - bez nároku na zelený bonus KVET Prodaná el. do sítě El. síť Digestát Uskladňovací nádrž Ostatní VS (osvětlení, spotřeba el. v administrativních budovách atd.) - nárok na zelený bonus Podpora výroby elektřiny z OZE 14

15 Geotermální elektrárna staví se zejména ve vulkanicky aktivních oblastech využívají k pohonu turbín horkou páru stoupající pod tlakem z gejzírů a horkých pramenů nebo teplonosné médium, které se vtlačuje do vrtů, v hloubi země ohřívá a ohřáté vyvádí na povrch na některých místech je teplotní spád více než 55 stupňů Celsia na 1 km hloubky podíl těchto elektráren v rámci celé Evropy je minimální Podpora výroby elektřiny z OZE 15

16 Fotovoltaické elektrárny Využívají principu fotovoltaického jevu, zjednodušeně řečeno výroby stejnosměrného proudu ze slunečního záření Malé instalace na domech řádově 5 10 kw (bytové domy i 30 kw Fotovoltaické parky (jednotky až desítky MW) Podpora výroby elektřiny z OZE 16

17 Fotovoltaické elektrárny podíl instalací v Německu Podpora výroby elektřiny z OZE 17

18 Zjednodušené schéma výroby elektřiny z fotovoltaiky Podpora výroby elektřiny z OZE 18

19 Podpora výroby elektřiny z OZE 19

20 Vývojové trendy I. křemíkové články Dnes > 90 % používány fotovoltaické panely z křemíku (monokrystaly, polykrystaly) Zvyšuje se účinnost panelů V současné době cca % Snižuje se energetická náročnost výroby panelu, návratnost cca 3 5 let Články jsou citlivé na přímé sluneční záření (když je zataženo, výroba minimální) Podpora výroby elektřiny z OZE 20

21 Vývojové trendy II. tenkovrstvé technologie Polovodičový materiál je nanášen na flexibilní materiál Účinnost cca poloviční oproti klasické křemíkové technologii V současné době cca 8 9 % Výhoda spočívá v nižším podílu křemíku, což znamená nižší investiční náklady Možnost využití i v oblačných dnech V ČR např. nová scéna Národního divadla Podpora výroby elektřiny z OZE 21

22 Vývojové trendy III. solární tepelné elektrárny (CSP) Technologie CSP Parabolická zrcadla s absorbérem s teplonosnou látkou Následně výroba elektrické energie v klasickém parním cyklu (obdobně jako např. uhelné elektrárny), účinnost cca 15 % Ideální umístění technologie CSP je v pouštích Výhoda: velká koncentrace výroby elektřiny na zabranou plochu Podpora výroby elektřiny z OZE 22

23 Plocha solární elektrárny na bázi CSP pro pokrytí energetických potřeb světa Budoucnost nebo scifi? Podpora výroby elektřiny z OZE 23

24 Vhodnost nasazení CSP ve světě - ČR naprosto nevhodná Podpora výroby elektřiny z OZE 24

25 Fototermický X fotovoltaický kolektor fototermický článek ( sluneční kolektor ) pracuje na principu skleníkového efektu teplo se zachytává pod skleněným krytem v absorbéru absorbér se ohřívá a odevzdává teplo teplonosnému médiu (např. vodě) Solární panel (fotovoltaický kolektor) vzniká propojením a zapouzdřením fotovoltaických článků propojením panelů pak vzniká fotovoltaická řada (pole) články zapojené sériově pro dosažení potřebného napětí ( jeden článek = 0,5V ) články zapojené paralelně pro dosažení potřebného proudu pro připojení do elektrizační soustavy je nutné použít měniče (zařízení, které přemění stejnosměrný proud na střídavý) Podpora výroby elektřiny z OZE 25

26 Fototermický X fotovoltaický kolektor fototermický článek ( sluneční kolektor ) Solární panel (fotovoltaický kolektor) Podpora výroby elektřiny z OZE 26

27 Průměrné doby využití jednotlivých druhů OZE Druh obnovitelného zdroje větrné elektrárny malé vodní elektrárny zdroje spalující čistou biomasu bioplynové stanice geotermální energie fotovoltaické elektrárny Průměrná doba ročního využití maxima instalovaného výkonu (hod/rok) Průměrná doba ročního využití maxima instalovaného výkonu (%) 22% % 57% 86% 65% 11% Podpora výroby elektřiny z OZE 27

28 Výroba elektřiny z jednotlivých druhů OZE v průběhu roku po měsících Výroba z malých vodních elektráren do 10 MW v roce Výroba z fotovoltaiky v roce Výroba [MWh] Výroba [MWh] leden únor březen duben květen červen červenec srpen září říjen listopad prosinec leden únor březen duben květen červen červenec srpen září říjen listopad prosinec měsíce roku měsíce roku Výroba z větrných elektráren v roce Výroba z bioplynu v roce Výroba [MWh] Výroba[MWh] leden únor březen duben květen červen červenec srpen září říjen 0 listopad prosinec leden únor měsíce roku březen duben květen červen červenec srpen září říjen listopad prosinec měsíce roku 2007 Podpora výroby elektřiny z OZE 28

29 Výroba elektřiny z OZE rok 2008 Skladba výroby elektřiny z OZE v roce 2008 VE nad 10 MW 28,3% MVE 1 až 10 MW 12,7% Biomasa 32,9% MVE do 1 MW 13,2% Bioplyn 5,7% Fotovoltaika 0,3% Větrné elektrárny 6,5% BRKO 0,3% Zdroj: Statistika ERÚ Podpora výroby elektřiny z OZE 29

30 Zdroj: Statistika ERÚ Podpora výroby elektřiny z OZE 30

31 Obnovitelné zdroje (OZE) a Evropská unie důvody vytvoření podpory v EU Vyřešení základních zájmů společenství: Snížení nepříznivých změn klimatu způsobených lidskou činností Zvýšení energetická nezávislost EU (zajištění bezpečnosti dodávek) Vzrůstající poptávka po elektřině (omezené zásoby fosilních paliv) Legislativní nástroje: Kjótský protokol (ratifikace listopad 2004) snížení emisí skleníkových plynů o 8% v roce 2008 až 2012 v porovnání s 1990) Bílá kniha o energetické politice EU COM (95) 682 uvádí OZE jako nástroj snížení energetické závislosti EU souvislost s ochranou ŽP Směrnice č. 2001/77/ES Z principu směrnice č. 2001/77ES vychází český zákon o podpoře OZE Podpora výroby elektřiny z OZE 31

32 Směrnice č. 77/2001 EC Směrnice o podpoře elektřiny produkované z obnovitelných zdrojů energie na vnitřním trhu s elektřinou Nenařizuje konkrétní schéma podpory v členský zemí EU Předpokládá v budoucnu jednotné schéma podpory efektivita a jednoduchost Pro rozvoj OZE má přispět: Zjednodušení správních postupů (výstavba, provoz obnovitelných zdrojů) Zveřejnění standardních pravidel pro připojení a zveřejňování nákladů na připojení (předností přístup jen tehdy, pokud je to možné z hlediska dispečerského řízení ES) Zavedení povinnosti vydávání záruk původu pobídka dobrovolným schématům podpory a mezinárodnímu obchodování se zelenou elektřinou Směrnice stanovuje indikativní cíl Evropské unie v podílu výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů v roce 2010 na 22% (výchozí stav v roce 1997 byl 13,9%) Nutná implementace obsahu Směrnice do českého právního řádu Podpora výroby elektřiny z OZE 32

33 Indikativní cíle členských zemí EU pro výrobu elektřiny z OZE v roce , A B D DK E FIN F GR % IRL I L NL P S GB CZ % - podíl výroby elektřiny z OZE k celkové hrubé spotřebě elektřiny Podpora výroby elektřiny z OZE 33

34 Vývoj podílu OZE na hrubé domácí spotřebě v České republice Podíl výroby elektřiny z OZE v ČR ,80 3,20 3,80 2,10 3,79 4,34 4,90 4,71 5,19 8, Podíl OZE [%] Rok Podpora výroby elektřiny z OZE 34

35 Ekonomické souvislosti stanovení výše podpory elektřiny z obnovitelných zdrojů Elektřina z OZE je v podmínkách ČR nekonkurenceschopná z důvodů: vysoké měrné investiční náročnosti přírodních podmínek ČR pro rozvoj obnovitelných zdrojů charakteru dodávky elektřiny z obnovitelných zdrojů Teoretická schémata podpory obnovitelných zdrojů nevratné dotace zvýhodněné úvěry financování výzkumu a vývoje povinnost výkupu za vyšší cenu povinné kvóty zvýšení nákladů stávajících zdrojů pohled investora posun nabídkové křivky pohled kupujícího posun poptávkové křivky Podpora výroby elektřiny z OZE 35

36 Cena elektřiny z obnovitelných zdrojů dva ekonomické pohledy C MAX C MIN alternativní cena dodávky (tržní ocenění elektřiny z OZE) dosažení přiměřeného výnosu z vloženého kapitálu pokud C MIN > C MAX energii z OZE nelze uplatnit na trhu Podpora výroby elektřiny z OZE 36

37 Různé systémy podpory OZE v Evropě Systémy podpory výroby elektřiny z OZE jsou v Evropě odlišné Nejrozšířenějším systémem podpory jsou výkupní ceny Výkupní ceny SE FI Zelené certifikáty IE UK FR BE NL DK DE IT IT AT CZ SK HU RO ES Kombinace výkupních cen a certifikátů Kombinace výkupních cen a fixních příplatků (zelených bonusů) PT ES GR Daňové úlevy MT CY Podpora výroby elektřiny z OZE 37

38 Základní princip podpory obnovitelných zdrojů energie v ČR Do roku 2005 podpora v ČR pouze na základě energetického zákona - neexistence dlouhodobé garance pro investory V roce 2005 došlo k přijetí zákona č. 180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie a o změně některých zákonů (zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů) zákon garantuje dobu návratnosti investic do 15 let předepisuje ERÚ způsob nastavení podpory obnovitelných zdrojů výrobce má právo na přednostní připojení výrobny do elektrizační soustavy výrobce si může vybrat ze dvou systémů podpory výkupní ceny zelené bonusy diferencované ceny pro různé kategorie obnovitelných zdrojů (rozdílné investiční a provozní náklady jednotlivých OZE) Podpora výroby elektřiny z OZE 38

39 Základní princip podpory obnovitelných zdrojů energie v ČR Zákon č. 180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie a o změně některých zákonů (zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů) Výrobce z obnovitelných zdrojů si může vybrat jeden ze dvou systémů podpory: Pevné výkupní ceny Kupujícím je provozovatel přenosové nebo distribuční soustavy Garantovaná doba návratnosti investic do 15 let Nelze uplatnit u společné výroby elektřiny z obnovitelného a neobnovitelného zdroje větší jistota Zelené bonusy Kupujícím je obchodník s elektřinou nebo oprávněný zákazník Provozovatel přenosové nebo distribuční soustavy hradí cenu zeleného bonusu Bez fixace ceny Možnost uplatnit pro vlastní spotřebu větší riziko, možnost vyšších výnosů Podpora výroby elektřiny z OZE 39

40 Výkupní ceny x zelené bonusy Režim výkupních cen : Příjmy = Výkupní ceny Výrobce finanční platba - výkupní ceny fyzikální tok elektřiny Provozovatel distribuční soustavy Režim zelených bonusů: Příjmy = cena za silovou elektřinu + zelené bonusy finanční platba silová elektřina Obchodník s elektřinou Výrobce finanční platba zelené bonusy fyzikální tok elektřiny Provozovatel distribuční soustavy Podpora výroby elektřiny z OZE 40

41 Zelené bonusy pro vlastní spotřebu Objem vlastní spotřeby => objem vyrobené elektřiny: Příjmy = úspora za nenakoupenou elektřinu + zelené bonusy Výrobce finanční platba zelené bonusy pro vlastní spotřebu Provozovatel distribuční soustavy fyzikální tok elektřiny vlastní spotřeba* * Jedná se o tzv. ostatní vlastní spotřebu, do které není zahrnuta technologická spotřeba výroby elektřiny Podpora výroby elektřiny z OZE 41

42 Zelené bonusy pro vlastní spotřebu Objem vlastní spotřeby < objem vyrobené elektřiny: Příjmy = úspora za nenakoupenou elektřinu + cena za silovou elektřinu + zelené bonusy finanční platba silová elektřina za přebytky do sítě Obchodník s elektřinou Výrobce fyzikální tok elektřiny finanční platba zelené bonusy pro vlastní spotřebu + přebytky fyzikální tok elektřiny přebytek do sítě Provozovatel distribuční soustavy vlastní spotřeba* * Jedná se o tzv. ostatní vlastní spotřebu, do které není zahrnuta technologická spotřeba výroby elektřiny Podpora výroby elektřiny z OZE 42

43 Porovnání zvoleného režimu podpory jednotlivých OZE v letech Druh obnovitleného zdroje energie VC Počet zdrojů ZB Celkem Podíl ZB VC Počet zdrojů ZB Celkem Podíl ZB Malé voní elektrárny do 10 MW % % Fotovoltaika % % Větrné elektrárny % % Čisté spalování biomasy % % Spoluspalování biomasy % % Paralelní spalování biomasy % % Bioplyn + ostatní plyny % % VC = režim výkupních cen ZB = režim zelených bonusů zdroj: provozovatelé distribučních soustav Podpora výroby elektřiny z OZE 43

44 Garance výkupu a navyšování výkupních cen v budoucnosti Vyhláška ERÚ č. 140/2009 Sb., o způsobu regulace cen v energetických odvětvích a postupech pro regulaci cen 2, odst. 9 Výkupní ceny a zelené bonusy jsou uplatňovány po celou předpokládanou dobu životnosti výroben elektřiny malé vodní elektrárny 30 let spalování čisté biomasy 20 let bioplynové stanice 20 let fotovoltaické systémy 20 let Po dobu životnosti výrobny elektřiny se výkupní ceny meziročně zvyšují s ohledem na index cen průmyslových výrobců minimálně o 2 % a maximálně o 4 %, s výjimkou výroben spalujících biomasu a bioplyn. Podpora výroby elektřiny z OZE 44

45 Technicko-ekonomické parametry Vyhláška ERÚ č. 475/2005 Sb., kterou se provádějí některá ustanovení zákona o podpoře využívání obnovitelných zdrojů (novela č. 364/2007 Sb.) Technicko-ekonomické parametry informují potencionální investory o tom, jaké hodnoty uvažuje ERÚ při nastavení výkupních cen Při dodržení těchto parametrů je zaručena 15tiletá doba návratnosti investic Pro nárok na podporu není nutné parametry dodržet! Mají informativní charakter a v řadě případů je uvažováno s různými kombinacemi vstupních údajů Příklady technických a ekonomických parametrů pro některé druhy OZE: Pro rok 2010 připravujeme novelu vyhlášky, parametry se změní Druh OZE malé vodní elektrárny předpokládaná životnost 30 let Roční využití Celkové měrné investiční instalovaného výkonu náklady [Kč/kW e ] [kwh/kw e ] < > < > < > větrné elektrárny 20 let < > fotovoltaika 20 let < > 935 pozn. podrobnější informace a parametry pro ostatní druhy OZE jsou uvedeny v příloze č. 3 vyhlášky č. 475/2005 Sb., v platném znění Podpora výroby elektřiny z OZE 45

46 Podpora fotovoltaiky v roce 2009 Datum uvedení do provozu po 1. lednu 2009 s instalovaným výkonem do 30 kw po 1. lednu 2009 s instalovaným výkonem nad 30 kw do provozu od 1. ledna 2008 do 31. prosince 2008 od 1. ledna 2006 do 31. prosince 2007 před 1. lednem 2006 Výkupní ceny elektřiny dodané do sítě vkč/mwh Zelené bonusy vkč/mwh Pro rok 2009 došlo ke snížení podpory pro nové instalace do 30 kw o 4,23 % nad 30 kw o 4,98 % (ze zákona max 5 %) Kategorizace podle výkonu odlišuje instalace na střechách Pro stávající instalace došlo k nárůstu výkupních cen o cca 2 % Podpora výroby elektřiny z OZE 46

47 Výkupní cena zelený bonus v praxi nadvýnos Výkupní cena ZELENÝ BONUS Silová elektřina 1. možnost 2.možnost Zelené bonusy umožňují zvýšení výnosů záleží na vyjednávacích schopnostech výrobce elektřiny možnost volby libovolného obchodníka s elektřinou Příklad pro fotovoltaiku do 30 kw silová elektřina > Silová elektřina > 980 Kč/MWh zohledňuje povahu fotovoltaiky průměrná cena elektřiny je na trhu vyšší prostor pro vyjednávání Podpora výroby elektřiny z OZE 47

48 Podpora pro ostatní OZE Druh OZE uvedený do provozu po Větrné elektrárny Malé vodní elektrárny Bioplynové stanice* Čisté spalování biomasy* Výkupní ceny elektřiny dodané do sítě vkč/mwh Zelené bonusy vkč/mwh * v případě bioplynu a biomasy se podpora dále člení podle paliva Výkupní ceny a zelené bonusy pro všechny kategorie OZE jsou pro rok 2009 uvedeny v cenovém rozhodnutí ERÚ č. 8/2008, které je dostupné na internetových stránkách V závorkách jsou uvedeny hodnoty výkupních cen a zelených bonusů pro dané kategorie pro rok 2008 Podpora výroby elektřiny z OZE 48

49 Vývoj výroby elektřiny ze solárních elektráren Výroba [MWh] ,4 x Zdroj: Statistika ERÚ Podpora výroby elektřiny z OZE 49

50 Celkové skutečné vícenáklady na podporu OZE Vícenáklady na fungování nastaveného systému podpory OZE : ,541 mld. Kč 0,641 mld. Kč 1,102 mld. Kč 1,343 mld. Kč 1,646 mld. Kč 2,100 mld. Kč 2,659 mld. Kč (předběžný údaj) Podpora výroby elektřiny z OZE 50

51 Jak dopadá podpora OZE a ostatních podporovaných zdrojů na konečné zákazníky? Kč/MWh Vývoj příspěvku na podporu OZE, KVET, DZ , Podpora výroby elektřiny z OZE 51

52 Procentní zastoupení jednotlivých složek v průměrné ceně dodávky elektřiny domácnostem pro rok 2009 Daň z elektřiny 0,68% DPH 15,97% Elektřina 47,18% Distribuce elektřiny 28,63% Přenos elektřiny 2,54% Decentrální výrobci 0,22% Obnovitelné zdroje, kogenerace a druhotné zdroje 1,26% Systémové služby ČEPS, a.s. 3,41% Operátor trhu 0,11% Podpora výroby elektřiny z OZE 52

53 Často kladené dotazy k OZE Na stránkách ERÚ sekce Často kladené dotazy tzv. FAQ Stručný výběr: Co je to zelený bonus? Jaká je garance zelených bonusů? Jaké jsou výhody a nevýhody zelených bonusů? Mohou výkupní ceny elektřiny z OZE klesnout? Lze uplatňovat podporu i na vlastní spotřebu? Podpora výroby elektřiny z OZE 53

54 Shrnutí principu podpory OZE v ČR Zákon č. 180/2005 Sb. umožňuje volbu podpory formou výkupních cen nebo zelených bonusů Výkupní ceny jsou nastaveny tak, aby byla splněna maximálně patnáctiletá doba návratnosti investic Výkupní ceny jsou garantovány po dobu životnosti výroben Zelené bonusy obnášejí vyšší riziko, ale mohou přinést vyšší příjmy, lze je také uplatnit pro vlastní spotřebu elektřiny Zhruba 75% provozovatelů fotovoltaiky si v roce 2008 zvolilo systém zelených bonusů Do budoucna se u stávajících zdrojů předpokládá meziroční nárůst výkupních cen o 2 % U nově instalovaných fotovoltaických elektráren předpokládáme pro rok 2010 další pokles podpory, způsobený nižšími investičními náklady Na stránkách jsou k dispozici odpovědi na nejčastější otázky k problematice obnovitelných zdrojů energie Podpora výroby elektřiny z OZE 54

55 Děkuji za pozornost Rostislav Krejcar