Územní energetická koncepce Jihomoravského kraje Část II
Obsah II.část Obnovitelné zdroje pozice OZE geotermální větrná vodní (MVE) sluneční biomasa Řešení energetického hospodářství Vývoj energetické poptávky Varianty řešení
Analýza možností využití zdrojů zaměřená na Jihomoravský kraj Obnovitelné zdroje geotermální větrná vodní (MVE) sluneční biomasa
Specifický význam jednotlivých obnovitelných zdrojů pro konkrétní využití Podíl jednotlivých primárních zdrojů na krytí celosvětové spotřeby energie Podíl obnovitelných zdrojů na celosvětové výrobě elektrické energie
Paliva a energie vyprodukované na území kraje Struktura zdrojů energií na území Jihomoravského kraje tuhá 0,0% lignit 23,7% dřevo 9,2% zvláštní 5,9% elektřina 10,2% bioplyn 0,0% vítr 0,0% voda 0,4% MVE 0,9% kapalná 38,4% plynná 12,6% PEZ 8,9%
GEOTERMÁLNÍ Z hlediska způsobu využití se zdroje geotermální energie obvykle rozdělují do dvou skupin: vysokoteplotní (s teplotou nad 150 o C) pro přímou výrobu elektrické energie Tyto zdroje se v Evropě vyskytují velice sporadicky. Jediným větším výrobcem elektrické energie je Itálie, která tak představuje v podstatě celou produkci zemí EU. nízkoteplotní (s teplotou pod 150 o C) především jako zdroje tepla pro vytápění objektů, v zemědělství a lázeňství Ve využití těchto zdrojů má naopak Evropa výsadní postavení.
Využitelné zdroje geotermální energie pro výrobu elektřiny (MWe( MWe) ) a pro přímé vytápění (MWt( MWt)
Teplotní izolinie v hloubce 500m, včetně znázornění zdrojů geotermální energie
Oblasti geotermálního potenciálu v úrovni vrstvy NEOGENU
Posouzení potenciálu geotermální energie na území Jihomoravského kraje na území se nevyskytují geotermální zdroje ani pro výrobu elektrické energie, ani pro přímé vytápění na území kraje se v dostupných hloubkách vyskytují pouze zdroje geotermální vody o nízké teplotě (25-35 o C), které jsou vhodné pro využití v oblasti lázeňství, zemědělství a velmi omezeně i pro vytápění objektů bytové zástavby. K využití těchto teplot je nutná instalace tepelných čerpadel. reálné možnosti naznačuje návrh rozvoje lázeňství, který vychází z předpokladu využití termálních vrtů Pasohlávky-2G, Mušov-3G a Klobouky- K2
VĚTRNÁ ENERGIE r. 2003 20 447 MW r. 2010 25 000 MW r. 2030 100 000 MW
Instalace Evropa únor 2003
Mapa průměrných ročních rychlostí větru pro potřeby větrné energetiky
Větrné podmínky v JmK měřeno v 10 m
Posouzení potenciálu větrné energie na území Jihomoravského kraje Na území Jihomoravského kraje se nevyskytují pásma rychlosti 5-65 6 m/s ani pásma s rychlostmi většími jako 6 m/s. Pásmo rychlosti mezi 4-54 5 m/s, které tvoří přibližně hranici využitelnosti, se na území kraje vyskytuje velice sporadicky. Jedná se o následující lokality a okresy Okres - lokalita Plocha pásma v km 2 Plocha bez NP a CHKO v km 2 Počet VěE Roční výroba GWh/rok Blansko - Kunštát 20 20 20 28,0 Bo- venkov (Zbraslav, Domášov) 25 25 25 35,0 Znojmo -Hostím, Újezd 35 35 35 49,0 Znojmo - západní část okresu 180 70 70 98,0 Hodonín - východní část okresu 20 0(celé v CHKO) 0 celkem 280 150 150 210,0 Celkem -redukováno 18 25,2 Teoreticky využitelný potenciál větrné energie cca 90 TJ/rok
ENERGIE VODY Vodní toky na území České republiky jsou obhospodařovány následujícími správami toků: Povodí Labe, Vltavy, Ohře, Odry a Moravy
Veškeré toky na území Jihomoravského kraje patří pod správu Povodí Moravy, s.p.
Hydrologické podmínky v Jihomoravském kraji Podmínky JmK ve srovnání s ostatními kraji jsou nejméně příznivé malé spády malá vodnatost Zbývající volné lokality pro energetické využití se vyznačují až na malé výjimky nízkými spády převážně do 3m. Právě na tyto poměry je zaměřen vývoj nové tzv. vírové turbíny, který probíhá na VUT v Brně. I přes tato omezení je energetické využití toků (z hlediska objemu výroby) v Jihomoravském kraji jedno z nejvyšších v ČR
Rekapitulace hydropotenciálu v Jihomoravském kraji 175 lokalit využité nevyužité 31 MW, 61 GWh/rok nová technologie optimální využití 2 MW, 6,7 GWh/rok využitelný potenciál 51 TJ/rok
SLUNEČNÍ ENERGIE Celkový příjem sluneční energie Zemi 751 * 10 12 MWh/rok
Průměrné roční množství sluneční energie dopadající kolmo na 1 m 2 plochy
Praktická využitelnost sluneční energie Maximální energie 200 Celková energie dopadajícího globálního záření v jednotlivých měsících roku celková energie podíl vůčí roku [%] potřeba tepla [%] 20 160 16,9 % 16 15,4% kwh/m 2.měs. 120 80 12 8 % 40 4 Minimální potřeba 0 2,2% 2,5% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 měsíce 0
Potenciál Jihomoravského kraje Jihomoravský kraj patří v rámci republiky mezi oblasti s největší průměrnou roční délkou slunečního svitu v rozmezí 1650 1800 hod a tím také k oblasti s největší roční dopadající sluneční energií.
Kvantifikace potenciálu Kvantifikace je provedena pro využití solárních systémů pro přípravu TUV na 1 RD ( 4 obyvatele ) instalace slunečního kolektorového pole o ploše cca 5 m 2 roční zisk cca 350 kwh/m 2. rok celkový roční zisk na kolektorové pole 5* 350 = 1 750 kwh/rok instalace systému z celkového počtu RD kód okresu okres počet RD 5% 10% 15% 20% 25% GJ/rok GJ/rok GJ/rok GJ/rok GJ/rok 6201 Blansko 25 556 8 050 16 100 24 150 32 201 40 251 6202 Brno-město 27 612 8 698 17 396 26 093 34 791 43 489 6203 Brno-venkov 41 712 13 139 26 279 39 418 52 557 65 696 6204 Břeclav 32 173 10 134 20 269 30 403 40 538 50 672 6505 Hodonín 37 984 11 965 23 930 35 895 47 860 59 825 6506 Vyškov 23 660 7 453 14 906 22 359 29 812 37 265 6507 Znojmo 27 839 8 769 17 539 26 308 35 077 43 846 JmK celkem 216 536 68 209 136 418 204 626 272 835 341 044 byl stanoven minimální zisk z instalace solárních kolektorů na bytové domy Celkový teoretický potenciál Potenciál RD Potenciál BD Celkem 205 TJ/rok 54 TJ/rok 259 TJ/rok
BIOMASA Zbytková těžební odpad z lesního hospodářství rostlinné sklizňové zbytky ze zemědělské prvovýroby organické zbytky z živočišné zemědělské výroby (exkrementy hospodářských zvířat, zbytky krmiv) biologicky rozložitelné (biodegradibilní)) složky odpadu komunálního průmyslového Cíleně pěstovaná rychlerostoucí dřeviny nedřevnaté plodiny (energetické byliny) produkty zemědělské prvovýroby pěstované v zemědělských oblastech záměrně pro energetické využití (obilí, cukrová řepa, brambory, řepka olejnatá, slunečnice, len)
Odhad potenciálu biopaliv pro energetické využití Palivo Zdroj Množství TJ/rok Dendromasa Odpady lesní těžby 2 517 Sláma obilovin a olejnin Zemědělská prvovýroba 7 414 Energetické traviny, rákos Trvalé travní porosty 2 247 Biodegradabilní komunální a průmyslový odpad Včetně odpadů ze zpracovatelského průmyslu, údržby veřejných komunikací a veřejné zeleně (SKO) 3 482 Celkem pevná biopaliva 15 660 Tento odhad kalkuluje pouze s potenciálem odpadní biomasy. Biomasa představuje pro Jihomoravský kraj reálně největší využitelný potenciál.
Energetická charakteristika Jihomoravského kraje Území je prakticky plně plynofikováno má pouze velmi omezené zásoby primárních paliv (ropa, zemní plyn, lignit) nemá (s výjimkou elektrárny Hodonín) významný zdroj elektrické energie má výrazně dovozový charakter jeho spotřebitelské sektory vykazují rostoucí poptávku po energii disponuje teoretickým potenciálem z obnovitelných zdrojů, který byl odhadnut Zdroj TJ/rok geotermál (bez TČ) 0 vítr 90 slunce 259 voda 51 biomasa 15 660 celkem 16 060
Prostředky k zajištění energetických požadavků území Bydlení Nákup Doprava Terciál Průmysl Zemědělství Paliva a energie Realizace úspor Využití potenciálu OZE
Scénáře možného zajištění poptávky po energii realizací úspor Scénář Uv Scénář Un Scénář Zv využitím potenciálu OZE Scénář Zn Scénář Zmax
Kvantifikace scénářů Sektor bydlení doprava terciál průmysl zemědělství Celkový potenciál úspor Scénář TJ/rok % TJ/rok % TJ/rok % TJ/rok % TJ/rok % TJ/rok E k 3 305 40 1 004 1 923 91 6 363 U V 2 313 70 20 50 603 60 962 50 36 40 3 934 U N 1 322 40 16 40 301 30 481 25 18 20 2 138 OZE voda slunce vítr biomasa geotermál Celkový potenciál úspor Scénář TJ/rok % TJ/rok % TJ/rok % TJ/rok % TJ/rok % TJ/rok E k 15 26 9 6 261 0 6 314 Z V 12 80 16 60 8 90 3 132 50 0 3 168 Z N 3 20 3 10 1 10 1 879 30 0 1 886 Z Max 15 100 26 100 9 100 5 011 80 0 5 061
Konstrukce variant Varianty představují kombinace zvolených scénářů zajištění poptávky po energii Varianta U V U N Z V Z N Z Max V R V V x x V N x x V Max x x
Energetické nároky variant TJ 95 000 Odhad energetických nároků jednotlivých variant VR 90 000 85 000 VN VV 80 000 VMax 75 000 2 001 2 006 2 011 2 016 2 021
Komplexní vyhodnocení variant rozvoje stanovení souboru kritérií hodnocení stanovení vah jednotlivých kritérií volba vhodné metody pro hodnocení variant vyhodnocení variant dle zvolené metody
Stanovení souboru kriterií KRITERIA jednotka Ekonomické hledisko Energetické hledisko Ekologické hledisko Sociální hledisko P 1 Investiční náklady - diskontované tis.kč P 2 Náklady-palivo tis.kč P 3 Náklady-provoz tis.kč P 4 Celková potřeba energie TJ (v r.2021) P 5 Spotřeba PEZ TJ P 6 Úspory-sektor bydlení TJ P 7 Využity potenciál úspor - celkem TJ P 8 Emise NOx t/rok P 9 Emise -celkové (bez CO 2 ) t/rok P 10 Emise CO 2 t/rok P 11 Celkově využitý pot.oze TJ P 12 Podíl OZE na výrobě elektřiny % P 13 Pracovní příležitost RJ P 14 Míra spolehlivosti RJ P 15 Zájem veřejnosti RJ Pozn. RJ relativní jednotky podle verbálně numerické stupnice
Metoda k určení normovaných vah strom cílů
Volba vhodné multikriteriální metody Metoda TUKP (totální ukazatel kvality prostředí) -model difencovaného (váženého) významu kritérií Transformované hodnoty vektorů dílčí funkce užitku ( q i ) k Kritérium vážený výstup V ref V v V N V Max váhy q 1 0,1080 0,0587 0,0786 0,0059 0,120 q 2 0,0032 0,0433 0,0241 0,0542 0,060 q 3 0,1081 0,0566 0,0796 0,0061 0,120 q 4 0,0049 0,0650 0,0362 0,0813 0,090 q 5 0,0032 0,0433 0,0241 0,0542 0,060 q 6 0,0017 0,0529 0,0259 0,0529 0,060 q 7 0,0027 0,0796 0,0367 0,0796 0,090 q 8 0,0024 0,0181 0,0325 0,0406 0,045 q 9 0,0036 0,0250 0,0205 0,0412 0,045 q 10 0,0052 0,0370 0,0222 0,0551 0,060 q 11 0,0050 0,0365 0,0236 0,0550 0,060 q 12 0,0140 0,0843 0,0257 0,0450 0,090 q 13 0,0016 0,0444 0,0193 0,0444 0,050 q 14 0,0229 0,0090 0,0160 0,0021 0,025 q 15 0,0008 0,0222 0,0156 0,0156 0,025? 0,2874 0,6758 0,4805 0,6329 pořadí 4 1 3 2 Hierarchizace variant pro vážený význam kritérií 0,8000 0,7000 0,6000 0,5000 0,4000 0,3000 0,2000 0,1000 0,0000 Vv VMax VN Vref vektor 0,6758 0,6329 0,4805 0,2874
Závěrečné doporučení Na základě předchozích hodnocení, je pro rozvoj energetického systému Jihomoravského kraje doporučena varianta V V TJ 95 000 Energetická náročnost varianty V V 90 000 85 000 80 000 80 682 84 533 celkový nárůst energií v posuzovaném období představuje cca 5 % 75 000 70 000 2 001 2 006 2 011 2 016 2 021 Realizace varianty však znamená pouze usměrňování vývoje energetické poptávky a její uspokojování tak, aby se co nejvíce blížila prognózám doporučené varianty.
Skladba investičních nákladů varianty V v Skladba nákladů varianty V v -ve stálých cenách Podíl jednotlivých složek na celkových investičních nákladech - varianta V V mil. Kč.- 70 000 100% 60 000 50 000 90% 80% 70% 40 000 30 000 60% 50% 40% 20 000 30% 10 000 20% 10% 0 2 006 2 011 2 016 2 021 zach. ivest úspory OZE 0% 2 006 2 011 2 016 2 021 zach. ivest úspory OZE
Vliv časové hodnoty peněz zohlednění časové hodnoty peněz je provedeno diskontováním pro konečné hodnocení byla uvažována diskontní sazba 5% mil. Kč 200 000 180 000 160 000 140 000 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 20 000 0 Investiční náklady diskontované a ve stálých cenách varianta Vv 7% disk. 5% disk. stálé 2006 2011 2016 2021
Environmentální dopady variant Porovnání emisí TZL pro jednotlivé varianty Porovnání emisí SO 2 pro jednotlivé varianty 2 400,0 2 300,0 2 200,0 2 100,0 2 000,0 1 900,0 REF Vn Vv Vmax 1 800,0 2001 2006 2011 2016 2021 3 600,0 3 500,0 3 400,0 3 300,0 3 200,0 REF Vn Vv 3 100,0 Vmax 3 000,0 2001 2006 2011 2016 2021 Porovnání emisí NO x pro jednotlivé varianty 6 000,0 5 500,0 5 000,0 2001 2006 2011 2016 2021 REF Vn Vv Vmax
KONEC II.části