Základní pojmy energetiky, Státní energetická koncepce, energetická legislativa

Transkript

1 Základní pojmy energetiky, Státní energetická koncepce, energetická legislativa Kurz Kombinovaná výroba elektřiny a tepla Roman Portužák Centrum ENET Energetické jednotky pro využití netradičních zdrojů energie

2 Obsah 1. Základní pojmy energetiky 2. Státní energetická koncepce 3. Závěr 2

3 1 Základní pojmy energetiky Výroba, přenos, přeprava, distribuce, uskladňování 3

4 Energetický zákon definuje: Výrobna výrobnou elektřiny energetické zařízení pro přeměnu různých forem energie na elektřinu, zahrnující všechna nezbytná zařízení kombinovanou výrobou elektřiny a tepla přeměna primární energie na energii elektrickou a užitečné teplo ve společném současně probíhajícím procesu v jednom výrobním zařízení, Výrobny: Elektrárna výrobna elektřiny Teplárna kombinovaná výroba elektřiny a tepla (KVET) Výtopna výrobna tepla 4

5 Energetický zákon definuje: Přenos elektřiny přenosovou soustavou vzájemně propojený soubor vedení a zařízení 400 kv, 220 kv a vybraných vedení a zařízení 110 kv, uvedených v příloze Pravidel provozování přenosové soustavy, sloužící pro zajištění přenosu elektřiny pro celé území České republiky a propojení s elektrizačními soustavami sousedních států, včetně systémů měřicí, ochranné, řídicí, zabezpečovací, informační a telekomunikační techniky; Na přenosovou soustavu navazuje distribuční soustava elektřiny. 5

6 Energetický zákon definuje: Distribuce elektřiny distribuční soustavou vzájemně propojený soubor vedení a zařízení o napětí 110 kv, s výjimkou vybraných vedení a zařízení o napětí 110 kv, která jsou součástí přenosové soustavy, a vedení a zařízení o napětí 0,4/0,23 kv, 1,5 kv, 3 kv, 6 kv, 10 kv, 22 kv, 25 kv nebo 35 kv sloužící k zajištění distribuce elektřiny na vymezeném území České republiky, včetně systémů měřicí, ochranné, řídicí, zabezpečovací, informační a telekomunikační techniky včetně elektrických přípojek ve vlastnictví provozovatele distribuční soustavy Z distribuční soustavy jsou napájeni zákazníci. 6

7 Energetický zákon definuje: Přeprava plynu přepravní soustavou vzájemně propojený soubor vysokotlakých plynovodů a kompresních stanic a souvisejících technologických objektů, včetně systému řídicí a zabezpečovací techniky a zařízení k přenosu informací pro činnosti výpočetní techniky a informačních systémů, propojený s plynárenskými soustavami v zahraničí, na kterém zajišťuje přepravu plynu držitel licence na přepravu plynu Na přepravní soustavu navazuje distribuční soustava plynu. 7

8 Energetický zákon definuje: Distribuce plynu distribuční soustavou vzájemně propojený soubor vysokotlakých, středotlakých a nízkotlakých plynovodů, plynovodních přípojek ve vlastnictví provozovatele distribuční soustavy a souvisejících technologických objektů, včetně systému řídicí a zabezpečovací techniky a zařízení k převodu informací pro činnosti výpočetní techniky a informačních systémů, který není přímo propojen s kompresními stanicemi a na kterém zajišťuje distribuci plynu držitel licence na distribuci plynu Z distribuční soustavy jsou napájeni zákazníci. 8

9 Energetický zákon definuje: Uskladňování plynu zásobníkem plynu podzemní nebo nadzemní plynové zařízení, včetně souvisejících technologických objektů a systému řídicí a zabezpečovací techniky a zařízení k převodu informací pro činnosti výpočetní techniky a informačních systémů, sloužící k uskladňování zemního plynu v plynné nebo kapalné formě přímo propojené s plynárenskou soustavou České republiky nebo se zahraniční plynárenskou soustavou 9

10 Výroba a rozvod tepelné energie Energetický zákon definuje: zdrojem tepelné energie zařízení včetně nezbytných pomocných zařízení a stavebních částí, v němž se využíváním paliv nebo jiné formy energie získává tepelná energie, která se předává teplonosné látce (KVET nebo výtopna) soustavou zásobování tepelnou energií soustava tvořená vzájemně propojeným zdrojem nebo zdroji tepelné energie a rozvodným tepelným zařízením sloužící pro dodávky tepelné energie pro vytápění, chlazení, ohřev teplé vody a technologické procesy, je-li provozována na základě licence na výrobu tepelné energie a licence na rozvod tepelné energie (nově SZT ne CZT) Parní Horkovodní 10

11 2 Státní energetická koncepce Aktualizace 11

12 2a Legislativní předpoklady a proces Aktualizace Státní energetické koncepce 12

13 Zákon o hospodaření energií Zákon 406/2000 Sb. o hospodaření energií v platném znění Změny byly provedeny novelizacemi zákonem č. 359/2003 Sb., zákonem č. 694/2004 Sb., zákonem č. 180/2005 Sb., zákonem č. 177/2006 Sb., zákonem č. 186/2006 Sb., zákonem č. 214/2006 Sb., zákonem č. 574/2006 Sb., zákonem č. 393/2007 Sb., zákonem č. 61/2008 Sb., zákonem č. 299/2011 Sb., zákonem č. 53/2012 Sb., zákonem č. 165/2012 Sb., zákonem č. 318/2012 Sb., zákonem č. 310/2013 Sb., zákonem č. 103/2015 Sb., zákonem č. 131/2015 Sb., zákonem č. 183/2017 Sb. a zákonem č. 225/2017 Sb. 13

14 Státní energetická koncepce (SEK) novelizované znění zákonem 103/2015 Sb. 3 Státní energetická koncepce HLAVA II ENERGETICKÉ KONCEPCE (1) Státní energetická koncepce je strategickým dokumentem vyjadřujícím cíle státu v nakládání s energií v souladu se zásadami trvale udržitelného rozvoje, zajištěním bezpečnosti dodávek energie, konkurenceschopnosti hospodářství a sociální přijatelnosti pro obyvatelstvo a je přijímána na období 25 let. (2) Státní energetická koncepce je závazná pro výkon státní správy v oblasti nakládání s energií. (3) Státní energetickou koncepci schvaluje na návrh Ministerstva průmyslu a obchodu (dále jen ministerstvo ) vláda. Vláda předkládá pro informaci státní energetickou koncepci Poslanecké sněmovně a Senátu Parlamentu České republiky. (4) Naplňování státní energetické koncepce vyhodnocuje ministerstvo nejméně jedenkrát za 5 let a o vyhodnocení informuje vládu. Vyhodnocení je podkladem pro případnou aktualizaci státní energetické koncepce. (5) Podklady v rozsahu nezbytném pro zpracování a vyhodnocení státní energetické koncepce poskytuje bezplatně ministerstvu, pokud je k tomu vyzván, ústřední orgán státní správy, vlastník energetického zařízení nebo držitel licence na podnikání v energetických odvětvích. (6) Státní energetická koncepce je podkladem pro politiku územního rozvoje. (7) Obsah a způsob zpracování státní energetické koncepce a obsah a strukturu podkladů pro její zpracování a vyhodnocení stanoví vláda nařízením. 14

15 Územní energetická koncepce novelizované znění zákonem 103/2015 Sb. 4 Územní energetická koncepce (1) Územní energetická koncepce stanoví cíle a zásady nakládání s energií na území kraje, hlavního města Prahy, jeho městských částí nebo obce. Územní energetická koncepce 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 energetická koncepce obsahuje vymezené a předpokládané plochy nebo koridory pro veřejně prospěšné stavby pro rozvoj energetického hospodářství, přitom zohledňuje potenciál využití systémů účinného vytápění a chlazení, zejména pokud využívají vysokoúčinnou kombinovanou výrobu elektřiny a tepla, a vytápění a chlazení využívající obnovitelné zdroje energie tam, kde je to vhodné. Součástí územní energetické koncepce je vyhodnocení ukazatelů bezpečnosti, konkurenceschopnosti a udržitelnosti nakládání s energií. Územní energetická koncepce se zpracovává na období 25 let a vychází ze státní energetické koncepce. (7) Kraj a hlavní město Praha nejméně jednou za 5 let zpracuje zprávu o uplatňování územní energetické koncepce v uplynulém období a předloží ji ministerstvu, které ji použije pro vyhodnocení nebo aktualizaci státní energetické koncepce. Obec v případě, že územní energetickou koncepci přijala, zpracuje nejméně jednou za 5 let zprávu o jejím uplatňování v uplynulém období a předloží ji kraji. Zpráva je podkladem pro případnou aktualizaci příslušné územní energetické koncepce. (8) Podklady v rozsahu nezbytném pro zpracování územní energetické koncepce a zpracování zprávy o uplatňování územní energetické koncepce v uplynulém období v řešeném území bezplatně poskytuje ústřední orgán státní správy nebo vlastník energetického zařízení nebo držitel licence na podnikání v energetických odvětvích, pokud je k tomu vyzván. (9) Obsah a způsob zpracování územní energetické koncepce a obsah a strukturu podkladů pro zpracování územní energetické koncepce a zprávy o uplatňování územní energetické koncepce stanoví vláda nařízením. 15

16 Státní politika životního prostředí Státní energetická koncepce Vazby SEK a dalších politik Průnik politik a koncepcí 16

17 2b Kombinovaný výroba elektřiny a tepla Aktualizace Státní energetické koncepce Návrh

18 Východiska pro ČR ČR není (podobně jako většina evropských zemí) surovinově soběstačná ČR dováží téměř všechnu ropu a zemní plyn, všechny rudy, kovy i řadu nerudních a dalších surovin Dovozy ropy a plynu vytvářejí každoročně obrovský tlak na schodek českého zahraničního obchodu ČR proto musí využívat alespoň ty zdroje, jimiž disponuje, v maximální možné míře hnědé uhlí, černé uhlí, uranová ruda, obnovitelné zdroje Z hlediska surovinové a energetické bezpečnosti jsou nejvíce bezpečné zdroje na vlastním teritoriu Na domácích zdrojích je i postavena výroba elektrické energie v ČR a je to bezesporu naše komparativní výhoda 18

19 Očekávaný vývoj do roku 2040 Vývoj a struktura dodávek tepla do soustav zásobování teplem 19

20 Očekávaný vývoj do roku 2040 V soustavách zásobování teplem se očekává významný pokles spotřeby, především z důvodu úsporných opatření na straně konečné spotřeby i rozvodů tepla Ve struktuře poroste podíl obnovitelných a druhotných zdrojů energie, především biomasy a odpadů, jako významných tuzemských energetických zdrojů. Podíl dalšího a v současnosti rozhodujícího tuzemského zdroje, kterým je kvalitní hnědé uhlí, bude postupně klesat. Spotřeba plynu pro výrobu tepla v soustavách zásobování teplem se bude mírně meziročně navyšovat. Bude se jednat o využívání především v malých a středních teplárenských systémech. 20

21 Očekávaný vývoj do roku 2040 Vývoj a struktura dodávek tepla do soustav zásobování teplem 21

22 2c Kombinovaný výroba elektřiny a tepla Aktualizovaná Státní energetické koncepce Schválená verze 22

23 Výroba a dodávka tepla vize Dodávka tepla je zásadní pro domácnosti i hospodářství. Má vždy lokální charakter a tím i lokální cenu. V současnosti představují soustavy zásobování tepelnou energií založené na uhlí významnou konkurenční výhodu pro průmysl i obyvatelstvo. Tuto výhodu je nezbytné udržet a posílit zajištěním podmínek pro transformaci a dlouhodobou stabilitu těchto systémů a současně zvýšení účinnosti lokální výroby tepla. Domácí uhlí bude nadále tvořit jejich rozhodující palivovou základnu, spolu se zemním plynem, OZE, druhotnými zdroji a odpady, využitím tepla z JE a elektřinou. 23

24 Výroba a dodávka tepla hlavní cíle D.1. Dlouhodobě udržet co největší ekonomicky udržitelný rozsah soustav zásobování teplem s ohledem na jejich konkurenceschopnost a zajistit srovnání ekonomických podmínek centralizovaných a decentralizovaných zdrojů tepla při úhradě emisí a dalších externalit (uhlíková daň, povolenky, emise). Podporovat vysoce účinnou kogenerační výrobu zejména u tepláren na hnědé uhlí. D.2. Prosazovat dlouhodobou dostupnost uhlí pro teplárenské systémy a přednostní dodávky uhlí do soustav zásobování tepelnou energií s vysokou celkovou účinností napříč celým výrobním systémem (tzn. i včetně rozvodů tepla) na úkor nízkoúčinných zdrojů. Podporovat využití biomasy, dalších obnovitelných a druhotných zdrojů a maximální využití odpadů v kombinaci s ostatními palivy pro soustavy zásobování teplem, zejména u středních a menších zdrojů a s rozumnou svozovou vzdáleností. 24

25 Výroba a dodávka tepla hlavní cíle D.3. Zajistit postupný přechod ke kogenerační výrobě kombinované s efektivním užitím tepelných čerpadel u všech výtopen. Podporovat využívání zemního plynu, biomasy, tepelných čerpadel a solárních systémů pro náhradu vytápění na pevná paliva v domácnostech. Do roku 2020 zajistit maximální možný odklon od užití uhlí v konečné spotřebě v domácnostech. Zajistit vyšší účinnost užití elektřiny pro vytápění (náhrada přímotopných a akumulačních systémů za tepelná čerpadla). D.4. Zajistit postupný přechod od nevyhovujících zdrojů na tuhá paliva nižších emisních tříd (dle ČSN 303-5) na účinnější nízkoemisní zdroje emisních tříd vyšších (náhrada nevyhovujících kotlů s ručním přikládáním, nízkou účinností a vysokými emisemi umožňujícími spalovat odpady a nekvalitní paliva za moderní dřevo-zplyňující kotle nebo automatické kotle na pelety) v souladu s aktuálním zněním zákona o ochraně ovzduší. 25

26 Výroba a dodávka tepla hlavní cíle D.5. Podporovat restrukturalizaci energeticky a ekonomicky neefektivních systémů dodávek tepla všude tam, kde je předpoklad dosažení vyšší energetické účinnosti, vyšší flexibility v užití paliv a lepších parametrů z hlediska udržitelného rozvoje. Omezit nízkoúčinnou kondenzační výrobu elektřiny. D.6. Podporovat maximální využití tepla z jaderných elektráren k vytápění větších aglomeračních celků v blízkosti těchto zdrojů. V úvahu tak připadají lokality Brna, Jihlavy, Dukovan, Českých Budějovic, příp. dalších v horizontu do r D.7. Zajistit plnou provázanost územních energetických koncepcí se SEK, procesy územního plánování a stavebního řízení a povolovacími procesy v energetice. D.8. Podpořit územní rozvoj soustav zásobování teplem tam, kde je to reálné a efektivní, s cílem využití přebytku tepelného výkonu v důsledku úspor v budovách. 26

27 Výroba a dodávka tepla dílčí cíle Da. Palivová základna pro soustavy zásobování teplem Využít kvalitní hnědé uhlí pro dodávky tepla z kombinované výroby. Podporovat přechod zejména středních a menších soustav zásobování teplem, na vícepalivové systémy využívající (biomasa, zemní plyn, případně další palivo). Využívat kvalitní černé uhlí zejména ve středních a velkých teplárenských zdrojích s kombinovanou výrobou elektřiny a tepla. Využívání zemního plynu jako nízko-emisního energetického zdroje především v malých a středních teplárenských systémech, domácnostech a decentralizovaných zdrojích tepla (mikrokogenerace), a to zvláště v oblastech s vysokým imisním zatížením, kde spalování pevných paliv je zdrojem vyšší koncentrace především polétavého prachu. 27

28 Výroba a dodávka tepla dílčí cíle Db. Elektrizační soustava a teplárenství Podporovat využití především větších tepláren pro dodávku regulačních služeb pro přenosovou soustavu. Podporovat efektivní rozvoj tepelných čerpadel v teplárenských systémech. Vytvořit podmínky pro účast tepláren při vytváření krajských územních koncepcí a zabezpečení jejich úlohy v ostrovních provozech jednotlivých oblastí v havarijních situacích. Zajistit integraci menších teplárenských zdrojů do systémů inteligentních sítí a decentrálního řízení. 28

29 Elektrizační soustava a KVET FVE VtE PVE Zemní plyn Černé uhlí Hnědé uhlí Jaderná energie Biomasa Vodní elektrárny 29

30 Výroba a dodávka tepla dílčí cíle Dc. Decentrální výroba tepla Přechod od přímotopných a akumulačních systémů k tepelným čerpadlům. Maximální odklon od využívání uhlí v konečné spotřebě a jeho náhrada zemním plynem, biomasou, tepelnými čerpadly a solárními systémy. Zvýšení účinnosti lokálních topidel na zemní plyn. Zvýšení účinnosti a emisních parametrů lokálních zdrojů na biomasu (zejména orientace na pelety, automatizace provozu topenišť atd.), a to zvláště v oblastech s vysokým imisním zatížením, kde spalování pevných paliv je zdrojem vyšší koncentrace především polétavého prachu a polycyklických aromatických uhlovodíků. Preference vysokoúčinné kombinované výroby tepla a elektřiny. 30

31 2d Návrhy aktualizace SEK 31

32 Strategické cíle energetiky ČR Strategické cíle vychází z energetické strategie EU a směřují k naplnění poslání Státní energetické koncepce a k dosažení dlouhodobé vize energetiky ČR. Vrcholové strategické cíle jsou: Bezpečnost dodávek energie = zajištění nezbytných dodávek energie pro spotřebitele v běžném provozu i při skokové změně vnějších podmínek (výpadky dodávek primárních zdrojů, cenové výkyvy na trzích, poruchy a útoky) v kontextu EU; cílem je garantovat rychlé obnovení dodávek v případě výpadku a současně garantovat plné zajištění dodávek všech druhů energie v rozsahu potřebném pro nouzový režim fungování ekonomiky a zásobování obyvatelstva při jakýchkoliv nouzových situacích Konkurenceschopnost (energetiky a sociální přijatelnost) = konečné ceny energie (elektřina, plyn, ropné produkty) pro průmyslové spotřebitele i pro domácnosti srovnatelné v porovnání se zeměmi regionu a dalšími přímými konkurenty + energetické podniky schopné dlouhodobě vytvářet ekonomickou přidanou hodnotu Udržitelnost (udržitelný rozvoj) = struktura energetiky, která je dlouhodobě udržitelná z pohledu životního prostředí (nezhoršování kvality ŽP), finančně-ekonomického (finanční stabilita energetických podniků a schopnost zajistit potřebné investice do obnovy a rozvoje), lidských zdrojů (vzdělanost) a sociálních dopadů (zaměstnanost) a primárních zdrojů (dostupnost) 32

33 Strategické priority energetiky ČR Pro zajištění spolehlivých, bezpečných a k životnímu prostředí šetrných dodávek energie pro potřeby obyvatelstva a ekonomiky ČR za konkurenceschopné a přijatelné ceny je nutno se zaměřit zejména na následující klíčové priority: 1. Vyvážený energetický mix: Vyvážený mix primárních energetických zdrojů i zdrojů výroby elektřiny založený na jejich širokém portfoliu, efektivním využití všech dostupných tuzemských energetických zdrojů a pokrytí spotřeby ČR zajištěnou výrobou elektřiny do ES s dostatkem rezerv. Udržování dostupných strategických rezerv tuzemských forem energie. 2. Úspory a účinnost: Zvyšování energetické účinnosti a dosažení úspor energie v celém energetickém řetězci v hospodářství i v domácnostech. Naplnění strategických cílů snižování spotřeby EU a dosažení energetické účinnosti alespoň na úrovni průměru EU

34 Strategické priority energetiky ČR 3. Infrastruktura a mezinárodní spolupráce: Rozvoj síťové infrastruktury ČR v kontextu zemí střední Evropy, posílení mezinárodní spolupráce a integrace trhů s elektřinou a plynem v regionu včetně podpory vytváření účinné a akceschopné společné energetické politiky EU. 4. Výzkum, vývoj a inovace: Podpora výzkumu, vývoje a inovací zajišťující konkurenceschopnost české energetiky a podpora školství, s cílem nutnosti generační obměny a zlepšení kvality technické inteligence v oblasti energetiky. 5. Energetická bezpečnost: Zvýšení energetické bezpečnosti a odolnosti ČR a posílení schopnosti zajistit nezbytné dodávky energií v případech kumulace poruch, vícenásobných útoků proti kritické infrastruktuře a v případech déle trvajících krizí v zásobování palivy. 34

35 Indikátory, indikativní ukazatele a cílové hodnoty k roku 2040 Struktura výroby elektřiny Jaderné palivo % Obnovitelné a druhotné zdroje % Zemní plyn 5 15 % Hnědé a černé uhlí % Diverzifikovaný mix primárních zdrojů Jaderné palivo % Tuhá paliva % Plynná paliva % Kapalná paliva % Obnovitelné a druhotné zdroje % 35

36 Parametry Měření je na bázi Herfindahl-Hirschmanova Indexu Herfindahl-Hirschmanův Index (HHI), který nabývá hodnot v intervalu (1/N,1), měří v rámci ekonomické teorie obecně velikost firem relativně k velikosti daného odvětví a je tedy vlastně indikátorem míry tržní konkurence v rámci odvětví. Příklad Podíly OZE a KVET na dodávkách tepla ze SZT 36

37 Parametry výroba elektřiny Podíly OZE a KVET na dodávkách tepla ze SZT Podíly OZE a KVET na dodávkách tepelné energie ze soustav zásobování tepelnou energií (SZT) v daném roce jsou stanoveny jako poměry dodávek tepelné energie ze SZT vyrobeného z OZE, respektive z KVET, k celkové hodnotě dodávek tepelné energie ze SZT v odpovídajícím roce následovně: : kde: p OZE = SZT OZE SZT 100% p KVET = SZT KVET SZT 100% p OZE podíl OZE na dodávkách tepelné energie ze SZT [%] p KVET podíl KVET na dodávkách tepelné energie ze SZT [%] STZ OZE dodávka tepelné energie ze SZT vyrobené z OZE [PJ] STZ KVET dodávka tepelné energie ze SZT vyrobené z KVET [PJ] SZT celková dodávka tepelné energie ze SZT [PJ] Cílem je minimálně 60 % dodávky tepelné energie ze SZT pokrýt výrobou z KVET a minimálně 20 % dodávky tepelné energie ze SZT pokrýt výrobou z OZE. 37

38 Scénáře tuzemské netto spotřeby elektřiny Je předpokládána prioritní dodávka domácího disponibilního HU do systémů SZT a vysokoúčinné KVET. 38

39 Vývoj a struktura primárních energetických zdrojů 39

40 Vývoj a struktura hrubé výroby elektřiny 40

41 3 Závěr

42 Závěr Energetická účinnost a úspory by měly stabilizovat naší spotřebu energie i při vyšším HDP a komfortu domácností Uhlí bude nahrazováno OZE a druhotnými palivy Vyšší podíl decentralizovaných zdrojů vyžaduje změny v řízení sítí KVET je nedílnou součástí energetického mixu, důležitý pro stabilizaci elektrizační soustavy Energetická bezpečnost a odolnost by měla být zachována, součástí je i KVET 42

43 Děkuji Vám za pozornost 43