UNIVERZITA PARDUBICE

UNIVERZITA PARDUBICE Dopravní fakulta Jana Pernera Semestrální práce Alternativní paliva v dopravě (zaměřeno na CNG v autobusové dopravě) Vypracoval: Petr Sýkora DiS Skupina: DMML, Praha I.ročník

OBSAH: 1. Úvod 3 1.1 cílová skupina 3 2. Cíl dotace 4-5 2.1 základní podmínky 4 2.2 dotační podmínky 4 2.3 výše dotace 4 2.4 důvodová zpráva 5 2.5 ekologické důvody 5 3. Srovnání alternativních paliv 5-8 3.1 stručný komentář k tabulkám 7 3.2 využití obnovitelných zdrojů 8 4. CNG v autobusech 9-21 4.1 zemní plyn a biolplyn 11 4.2 porovnání autobusů při provozu 12-14 4.3 komentář k tabulkám 15 4.4 plnicí kompresorové stanice CNG 16 4.5 komentář k tabulce č. 12 16-17 4.6 prezentace ekologického autobusu firmy NORDlogistic 18-19 4.7 ocenění 20 4.8 přírodní zemní plyn v ČR a CNG stanice v ČR 22-21 5. Bioetanol 22 5.1 ekonomika provozu - autobusy 22 5.2 ekonomika provozu - čerpací stanice a palivo 22 6. Další alternativní paliva 22-25 6.1 vodík 23 6.2 peroxid vodíku 23 6.3 biodiesel 24 6.4 bioplyn 24 6.5 dřevoplyn 25 7. Závěr 2

1. Úvod Nárůst emisí škodlivin z dopravních prostředků vede Evropskou unii k vytvoření lepších podmínek jejich snižování. Evropská komise přijala akční plán dopravní politiky, rámcovou směrnici 96/62/ES (vč. jejích dceřinných směrnic) a návrhy pro užití alternativních paliv v dopravě (Brussels, 12/09/2001, COM(2001) 370). Cílem navrhovaných směrnic je zajistit dosažení požadovaných limitů kvality ovzduší a také mimo jiné do roku 2020 dosáhnout 20% náhrady nafty a benzínů alternativními pohonnými hmotami u 15ti stávajících členů EU. Podporovány jsou bioplyn a alkoholy z biomasy jako zdroje v nejbližším a blízkém časovém horizontu, zemní plyn ve střednědobém horizontu a vodík a palivové články v dlouhodobém horizontu. V návaznosti na cíle EU je navrhován nový dotační titul s cílem podpořit podmínky pro využití zemního plynu a také pro budoucí využití bioplynu a biomasy jako alternativních pohonných hmot pro vozidla hromadné dopravy s výrazně nižšími emisemi škodlivin. 1.1 Cílová skupina Dotace je určena na obměnu současného vozového parku autobusů městské hromadné dopravy a veřejné linkové dopravy za vozidla s alternativním pohonem snižujícími výrazně emise relevantních znečišťujících látek včetně emisí skleníkových plynů proti současnému stavu. Jedná se zejména o vozidla veřejné hromadné dopravy s alternativním pohonem na zemní plyn nebo bioplyn, alkohol, vodík nebo hybridní pohony s tím, že dotace je určena i pro další dosud nespecifikované pohony s výrazně nižšími emisemi, než současné naftové pohony (a to zejména pokud jde o emise oxidů dusíku, pevných částic a také oxidu uhličitého, jako skleníkového plynu). 3

2. Cíl dotace Cílem zavedení nového dotačního titulu je snížení emisí z dopravy zejména v oblasti dýchací zóny obyvatelstva ve městech, podporou nasazení dopravních prostředků s výrazně nižšími emisemi oxidů dusíku, pevných částic a také skleníkových plynů (CO2 a další).s ohledem na dosavadní zkušenosti se jeví jako nejpřijatelnější přiřadit dotaci k již existujícím dotacím, souvisejícím s obnovou vozidel městské hromadné dopravy a obnovou autobusů veřejné linkové dopravy z MDS. Pouze výše dotace nebude odstupňována podle obsaditelnosti autobusů, poněvadž vícenáklady na pořízení alternativních pohonů se příliš neliší v rozmezí velikostí 7,5 až 11,5 m délky autobusů a její snížení u menších vozidel by mohlo být demotivující. Nevyčerpané prostředky mohou být přiděleny i samostatně pro nákup autobusů pro nedotovanou dopravu, poněvadž podpoří snížení škodlivých emisí. 2.1 Základní podmínky Základní podmínkou pro udělení dotace ze SFŽP je získání dotace z MDS. Tato podmínka zajišťuje dlouhodobé používání autobusu v oblasti dotované veřejné hromadné dopravy městské i ostatní ve veřejném zájmu, čili zejména v místech největší zátěže obyvatelstva imisemi. Na základě přiznané dotace z MDS může být automaticky na vozidla s výrazně nižšími emisemi než s pohonem naftovým udělena dotace ze SFŽP. 2.2 Dodatečné podmínky Nebude-li dotace vyčerpána pro autobusy městské hromadné dopravy a příměstské dopravy ve veřejném zájmu pro nedostatek zájemců splňujících základní podmínky, může být přidělena nad tento rámec. Pro obnovu vozidel městské hromadné dopravy a autobusy veřejné linkové dopravy pro nízkou finanční podporu státu bude možno poskytnout státní podporu ze Státního fondu životního prostředí ČR za podmínky, že vozidlo bude splňovat podmínku použití alternativního zdroje pohonu.žadatel v tomto případě požádá samostatně MŽP o dotaci. 2.3 Výše dotace Výše dotace je odvozena od stávající ekonomiky hromadné dopravy a jako motivující je stanovena na 1 mil. Kč. 4

2.4 Důvodová zpráva Nový dotační titul systémově podporuje snižování emisí z mobilních zdrojů a vytváří podmínky pro postupné zavádění technologií, využívajících mimo jiné obnovitelné zdroje energie, v současné době zejména alkoholy a bioplyn jako zdroj pro přímé spalování ve spalovacích motorech nebo použití v palivových článcích. 2.5 Ekologické důvody Využitím alternativních pohonných hmot je možné snížit zejména emise oxidů dusíku, pevných částic a dalších škodlivin, významně se podílejících na zhoršování kvality ovzduší především v městských aglomeracích a tím negativně ovlivňujících zdravotní stav obyvatel velkých měst, a omezit také emise skleníkových plynů. 3. Srovnání alternativních paliv V následujících tabulkách jsou uvedeny různé údaje o ropných a alternativních palivech. Jejich srovnáním lze dovodit význam podpory využívání alternativních paliv z hlediska snížení emisí škodlivin, zejména ve městech s hromadnou dopravou. 5

Tabulka č.1: Složení různých pohonných hmot Palivo CO 2 (%) H 2 O (%) N 2 (%) Měrné emise CO 2 (g/mj) Vodík 0 35 65 - Uhlík 21 0 79 93 Metan 9,5 19 71,5 56 Etan 11 16,5 72,5 - Propan 11,6 15,5 72,9 65 Butan 12 15 73,0 - Oktan 12,5 14,1 73,4 - Mot. Nafta 13,4 12,6 74,0 72 Metanol 11,6 23,1 65,3 69 Tabulka č.2: Účinnost využití en. v palivu od zdroje až po motor vozidla Celkem od zdroje po čerp stanici Motor Doprava a příslušenství Hmotnostní korekce Celkem vozidlo Celkem zdrojvozidlo Autobusové (-) (%) (-) (-) (%) (%) motory Nafta mot. 0,901 35 0,84 1,00 29,4 26,5 DME 0,665 35 0,84 0,99 29,1 1904 (dimethylether) LPG (chudá 0,887 32 0,84 1,00 26,9 23,8 směs) LPG (stech. 0,887 29 0,84 1,00 24,4 21,6 spalování) CNG (chudá 0,86 32 0,84 0,97 26,1 22,4 směs) CNG (stech. 0,86 30 0,84 0,95 23,9 20,6 spalování) LNG (chudá směs) 0,80 32 0,84 1,00 26,9 21,6 Tabulka č.3: Produkce skleníkových plynů Palivo Os. vozidla Os.vozidla - Městské autobusy Městské autobusy - (g/km) relativně (g/km) relativně Benzin 350 1 (-) (-) Mot. nafta (-) (-) 1600 1 Metanol 300 0,9 1500 0,94 (ze zemního plynu) Zemní plyn 230 0,7 1400 0,88 Propan 300 0,9 1500 0,94 Etanol 80 0,23 240 0,15 Tabulka č. 4: Podíl sektorů na tvorbě emisí CO 2 v zemích EU Sektor Podíl na tvorbě emisí CO 2 (%) Tepelná výroba el. 29,1 Průmysl 16,7 Silniční doprava 27,6 Domácnosti 20,9 Ostatní 5,7 6

Tabulka č.5: Podíl dopravy na produkci skleníkových plynů v ČR Rok 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 Mil. t/rok 163,2 148,1 134,2 129,2 123,8 123,4 128,2 130,4 124,7 118,2 Z toho silniční doprava(mil/t/rok) - - 7,3 7,4 7,4 8,0 9,3 10,9 10,3 11,3 Tabulka č.6: Porovnání relativní produkce karcinogenních látek z autobusových motorů naftových vůči srovnatelným motorům na zemní plyn Starý diesel/cng 120-130 krát více EURO II:diesel/CNG EURO III: diesel/cng EURO IV: diesel/cng EURO IV: diesel s filtrem/cng 35-38 krát více 25 krát více 12-15 krát více 4-6 krát více 3.1 Stručný komentář k tabulkám Z předcházejících tabulek je zřejmé, že alternativní pohonné hmoty současnosti i budoucnosti jsou z ekologického hlediska přínosem. Celková účinnost využití energie v pohonných hmotách v řetězci od zdroje po kola vozidel je většině případů nižší než u nafty, pokud se nejedná o obnovitelné zdroje energie.na druhé straně jsou však emise oxidů dusíku, pevných částic a dalších velmi nebezpečných, dosud nesledovaných a nelimitovaných škodlivin (včetně emisí skleníkových plynů) vždy nižší, než u nafty a benzínu. Význam využití alternativních pohonných hmot pro dopravu v nejbližší budoucnosti, zejména těch, které nejsou vázány na ropné produkty, tj. alkoholů a metanu z obnovitelných zdrojů, je v podstatném snížení emisí skleníkových plynů a karcinogenních škodlivin. Jejich rozšíření je vázáno na rozvoj technologií využívajících nyní alkoholy a metan ze současných dostupných zdrojů. Díky jejich rozvoji bude v blízké budoucnosti možno aplikovat i využití obnovitelných zdrojů. 7

3.2 Využití obnovitelných zdrojů Využití obnovitelných zdrojů alternativních pohonných hmot, v současnosti zejména alkoholů a bioplynu, je závislé na rozvoji spotřeby těchto PHM ve vozidlech dodávaných výrobcem již s alternativním pohonem, splňujícím současné normy včetně emisních limitů a na jejich ekonomickém provozu. Nabídka vozidel je odvislá od poptávky na trhu a trh je ovlivněn ekonomickou výhodností provozu nabízených vozidel. Žádný obnovitelný zdroj použitelný jako pohonná hmota pro vozidla, zejména pro vozidla hromadné dopravy, není dosud dostatečně atraktivní pro dopravce. Změnou ekonomických podmínek je možno velmi výrazně ovlivnit využití obnovitelných zdrojů. Zářným příkladem je využití bioplynu ze skládek TDO pro výrobu elektrické energie, kdy po zavedení povinného výkupu elektřiny vyrobené ze skládkových plynů za zákonem zajištěnou vysokou výkupní cenu jsou prakticky na všech skládkách budovány kogenerační jednotky. Tento způsob nepřímé dotace soukromých subjektů umožnil okamžité nastartování nového odvětví využití skládkových plynů. Pro využití tohoto plynu v dopravě dnes existuje pouze teoretické zvýhodnění formou vyjmutí tohoto plynu ze zdanění spotřební daní, které je v současné době nulové i u zemního plynu. Složitější technologie pro vyčištění skládkových plynů a jeho stlačení, případně zkapalnění a následnou distribuci do tankovacích stanic spolu s neexistencí možnosti realizace zisku v dopravě dosud nemůže konkurovat ziskové (nepřímo dotované) výrobě elektřiny a tepla. Podobně je tomu u výroby alkoholu z biomasy ve srovnání se syntetickou výrobou. 8

4. CNG v autobusech V prostředí, které nezajišťuje efektivní návratnost vložených prostředků nebo dotování současných ztrát, není motivace pro zavádění alternativních PHM a jejich budoucí efektivnost. Příkladem je Česká republika a program CNG využití zemního plynu pro pohon vozidel v hromadné dopravě. Díky dotacím vznikla na počátku devadesátých let střediska v Havířově, Prostějově a Uherském Hradišti. Dotace skončily, zůstala nejistá, každoročně složitě schvalovaná nulová spotřební daň na CNG bez jistoty, že v následujícím roce budou stejné podmínky. Výsledkem je totální zastarání vozového parku stávajících středisek CNG, ekonomické ztráty proti novým autobusům s naftovým pohonem a žádný nový projekt dopravce. K posouzení ekonomiky alternativních paliv jsou nezbytné údaje nákladových položek a tržeb. Průměrné hodnoty dle statistiky MDS jsou pro nové vozy jen částečně. Například průměrný dojezd autobusů za rok 2001 je asi 52 000 km, ale skutečné hodnoty se liší od 30 000 do 120 000 km ročně. Proto jsou v ekonomických rozpočtech uvedeny hodnoty získané z oblastí s málo příznivými podmínkami a vysokou spotřebou PHM a naopak v nákladových položkách na opravy a údržbu a v režijních položkách se počítá s hodnotami nižšími, odpovídající novým vozidlům. Rovněž odpisy jsou uvedeny ve skutečné výši dle investičních nákladů. V následujících tab. a grafech jsou uvedeny důležité údaje, potřebné pro rámcové porovnání ekonomiky provozu naftových a,,alternativních,, autobusů. 9

Následující tabulka obsahuje základní cenové údaje o autobusech připravovaných pro rok 2002 a další s porovnáním verzí s naftovým a alternativním pohonem. Dle této tabulky je možno posoudit investiční náklady na pořízení autobusů s různými pohony (a z toho odvozené nákladové položky odpisů). Je však třeba při posuzování porovnat další údaje obsažené v nabídce výrobců, poněvadž se jedná o autobusy různých koncepcí, velikostí, vybavení a technické úrovně. Výrobce Typ Motor,obsah(l), výkon(kw) Palivo Provedení Cena(mi l) Poznámka Karosa B951 nafta Městský 3,55 Aut.převodovka Karosa B952 nafta Městský 3,01 mechanická Karosa B961 nafta Městský kloubový 4,75 Karosa C954 nafta Linkový 3,16 Karosa City Bus nafta Městský 5,98 Aut.převodovka solo Karosa City Bus nafta Městský kloubový 8,20 Aut.převodovka kloub Karosa CNG 191 Zemní Městský 7,00 Aut.převodovka EURO III plyn nízkopodlažní SOR SOR B 9,5 172 nafta Městský 3,37 Aut.převodovka nízkopodlažní SOR SOR B 9,5 172 Zemní Městský 4,6 Aut.převodovka Verze CNG plyn nízkopodlažní SOR SOR B 10,5 Verze CNG 172 Zemní plyn 4,7 Aut.převodovka Mercedes- Benz Mercedes- Benz Mercedes- Benz Nebus 190 Vodík,pa livové články Nebus 190 Vodík,pa livové články O 405 N Scania OmniLink,v erze zemní plyn Scania OmniLink, verze Etanol Scania OmniLink, verze zemní plyn Slovbus SB 134,01 EURO III Slovbus SB 134,01 EURO III NG Slovbus SB 134,01 EURO III NG Slovbus SB 134,01 EURO III NG Zdeněk Halada EKOGAS AUTO DC 02/191 Zemní plyn Zemní plyn Městský kompozitové tlakové láhve na střeše Městský kompozitové láhve Městský,kompozitov é tlak.láhve na střeše Městský,kompozitov é tlak.láhve na střeše Nízkopodlažní městský DC 02/191 Etanol Nízkopodlažní městský DC 02/191 LIAZ M 12C- ML 640 FE 3 EURO III LIAZ M 12C- ML 637 NGS EURO III LIAZ M 12C- ML 640 FE 3 EURO III LIAZ M 12C- ML 637 NGS EURO III Zemní plyn Nízkopodlažní městský Demonst rační projekt EU Demonst rační projekt EU Demonst rační projekt EU Inovace EURO III v r. 2002 6,44 Aut.převodovka, ABS,TCR,ASR,ELC 6,1 Aut.převodovka, ABS,TCR,ASR,ELC 7,04 Aut.převodovka, ABS,TCR,ASR,ELC Nafta Městský 2,944 Retardér,ABS,ASR Zemní plyn Meziměstský,ocelov é láhve 3,786 Retardér,ABS,ASR Nafta Dálkový 3,732 Retardér,ABS,ASR Zemní plyn Zemní plyn Dálkový,ocelové láhve 4,198 Retardér,ABS,ASR Městský 3,83 Přestavba Karosy 900 (B952) 10

4.1 Zemní plyn a bioplyn Pro zavedení zemního plynu a bioplynu jako pohonné jednotky pro vozidla jsou určující násled. Technologické řetězce: Tabulka č. 9: Investiční celky různých technologií od výroby paliva po vozidlo 1 Kompresorová stanice CNG napojená na plynovod zemního plynu 2 Zkapalňovací stanice zemního plynu napojená na plynovod zemního plynu 3 Čistící stanice na zdroji bioplynu, skládkového plynuodstranění mechanických nečistot, vlhkosti, CO 2, síry..) 4 Čistící stanice na zdroji bioplynu, skládkového plynuodstranění mechanických nečistot, vlhkosti, CO 2, síry..) 5 Čistící stanice na zdroji bioplynu, skládkového plynuodstranění mechanických nečistot, vlhkosti, CO 2, síry..) 6 Výroba bioplynu z biomasy (např. trávy)a čistící stanice (odstranění mechanických nečistot, vlhkosti, CO 2, síry..) Autobusy CNG (stlačený zemní plyn nebo vyčištěný bioplyn) Transport LNG po silnici a železnici (cisterny) Kompresorová stanice napojená na čisící stanici bioplynu, výdej CNG Kompresorová stanice a zkapalňovací stanice, výroba LNG Kompresorová stanice a zkapalňovací stanice, výroba LNG Kompresorová stanice a zkapalňovací stanice, výroba LNG LCNG stanice, na vstupu LNG, na výstupu výdej stlačeného zemního plynu Autobusy CNG (stlačený zemní plyn nebo vyčištěný bioplyn) Autobusy CNG (stlačený zemní plyn nebo vyčištěný bioplyn) Transport LNG po silnici a železnici (cisterny) Transport LNG po silnici a železnici (cisterny) Transport LNG po silnici a železnici (cisterny) LNG stanice, výdej stlačeného zemního plynu LNG stanice, výdej stlačeného zemního plynu LNG stanice, výdej zkapalněného zemního plynu Autobusy CNG (stlačený zemní plyn nebo vyčištěný bioplyn) Autobusy CNG (stlačený zemní plyn nebo vyčištěný bioplyn) Autobusy CNG (stlačený zemní plyn nebo vyčištěný bioplyn) 11

V ČR je v současné době uplatněn pouze systém (1) CNG stanice napojené na potrubí zemního plynu (VTL, STL) plynárenské organizace. Původní využití bioplynu z čistíren odpadních vod dle (3)-(Liberec, Teplice,Zlín..) bylo zrušeno. Z uvedené tabulky jsou patrné investiční celky a je zřejmé, že zavedení bioplynu jako PHM je nákladnější než zavedení zemního plynu, avšak autobus s plynovým pohonem je stejný. Podporou zemního plynu je možno vytvořit podmínky pro budoucí využití bioplynu pro týž účel. S ohledem na diskutovatelnou převoditelnost dostupných údajů o nových technologiích bude dále posuzována jen ekonomika nejjednodušší technologie dle (1)-CNG stanice na stlačený zemní plyn a CNG autobus na stlačený zemní plyn. 4.2 Porovnání autobusů při provozu Investiční náklady viz tabulka č.9: Hodnota investice se pohybuje od 3,01 do 8,2 mil. Kč. Rozdíl v investici na pořízení městského autobusu mezi naftovou verzí a CNG autobusem od 0,84 mil. Kč do 1,06 mil. Kč. Ostatní náklady jsou uvedeny jako průměry nebo odborné odhady, neovlivní výrazně trendy. Podrobnější porovnání ekonomiky provozu jednotlivých reprezentantů autobusů pro městskou hromadnou dopravu je uvedeno v tabulkách č. 10 a 11. V tabulkách jsou zpracovány ekonomické údaje při provozu autobusů s ročním projezdem 65 000 km a 40 00km při použití cen paliv roku 2001 a investičních nákladů dle jednotlivých nabídek výrobců autobusů pro rok 2002. Pokud se týká ceny nafty, je uvedena spíše horní hranice, některé dopravní společnosti měly v roce 2001 ceny nafty i pod 17 Kč/l bez DPH. Cena plynu ve dvou největších střediscích CNG v republice je v rozmezí mezi 10 až 10,52 Kč za m 3 plynu bez DPH. Havířov a Uherské Hradiště ročně prodají dohromady cca 1,8 mil m 3 plynu. 12

Tabulka č. 10: Zjednodušené ek. Údaje městského autobusu MHD při projezdu 65 000km Autobusyměstské provedení Investiční náklad(kč) Náklady na provoz MHD Roční odpisy(kč) Spotřeba paliva na 100Km Střední cena paliva bez DPH rok 2001 Roční projezd autobusu (km/rok) Roční náklady na mzdy včetně odvodů(kč/ rok) Režijní a ostat. náklady Náklady na údržbu prokazatel né (Kč/rok) Roční náklady na PHM(Kč/rok ) Celkové roční náklady Náklady na 1km projezdu Měrná úspora PHM Tržby městského autobusu Tržby z jízdného -uhrazená prokazatel ná ztráta(kč) Zisk před zdaněním(k č),dotační past. Karosa Nafta Karosa CNG Karosa Přestavba SOR Nafta SOR CNG Scania Nafta Scania CNG Scania BE Slovbus Nafta Slovbus CNG 5980000 7000000 3830000 3535000 4600000 6100000 7040000 64440000 2944000 3786000 996667 1166667 638333 589167 766667 1016667 1173333 1073333 490667 631000 45 54 54 27 32 42 50 60 45 54 17 10,3 10,3 17 10,3 17 10,3 17 17 10,3 65000 65000 65000 65000 65000 65000 65000 40000 65000 65000 324000 324000 324000 324000 324000 324000 324000 324000 324000 324000 30000 30000 30000 30000 30000 30000 30000 30000 30000 30000 45000 60000 60000 25000 40000 45000 50000 45000 45000 60000 497250 361530 361530 298350 214240 464100 224750 408000 497250 361530 1892917 1942197 1413863 1266517 1374907 1879767 1912083 1880333 1386917 1406530 29,12 29,88 21,75 19,48 21,15 28,92 29,42 32,85 21,34 21,64 2,09 1,29 1,99-3,06 2,09 1892917 1942197 1413863 1266517 1374907 1879767 1912083 1880333 1386917 1406530 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 13

Tabulka č.11: Zjednodušené ek. Údaje městského autobusu MHD při projezdu 40 000km Autobusyměstské provedení Investiční náklad(kč) Náklady na provoz MHD Roční odpisy(kč) Spotřeba paliva na 100Km Střední cena paliva bez DPH rok 2001 Roční projezd autobusu (km/rok) Roční náklady na mzdy včetně odvodů(kč/ rok) Režijní a ostat. náklady Náklady na údržbu prokazatel né (Kč/rok) Roční náklady na PHM(Kč/rok ) Celkové roční náklady Náklady na 1km projezdu Měrná úspora PHM Tržby městského autobusu Tržby z jízdného -uhrazená prokazatel ná ztráta(kč) Zisk před zdaněním(k č),dotační past. Karosa Nafta Karosa CNG Karosa Přestavba SOR Nafta SOR CNG Scania Nafta Scania CNG Scania BE Slovbus Nafta Slovbus CNG 5980000 7000000 3830000 3535000 4600000 6100000 7040000 64440000 2944000 3786000 996667 1166667 638333 589167 766667 1016667 1173333 1073333 490667 631000 45 54 54 27 32 42 50 60 45 54 17 10,3 10,3 17 10,3 17 10,3 17 17 10,3 40000 40000 40000 40000 40000 40000 40000 40000 40000 40000 324000 324000 324000 324000 324000 324000 324000 324000 324000 324000 30000 30000 30000 30000 30000 30000 30000 30000 30000 30000 45000 60000 60000 25000 40000 45000 50000 45000 45000 60000 306000 222480 222480 183600 131840 285600 206000 408000 306000 222480 1701667 1803147 1274813 1151767 1292507 1701267 1783333 1880333 1195667 1267480 42,54 45,08 31,87 28,79 32,31 42,53 44,58 47,01 29,89 31,69 2,09 1,29 1,99-3,06 2,09 1701667 1803147 1274813 1151767 1292507 1701267 1783333 1880333 1195667 1267480 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Měrná spotřeba PHM se liší dle charakteru provozu (rovina, kopce..)pro výpočty je brána horní hranice spotřeby Ceny PHM se liší dle regionu a stanic CNG, je použita cena pro Havířov, kde je nejvyšší počet autobusů(ekonomická cena plynného paliva je dána zejména ročním prodejem plynu) 14

4.3 Komentář k tabulkám: V tabulkách č. 10 a 11 jsou uvedeny informativně celkové náklady a tržby hlavních typů autobusů MHD s naftovým pohonem. Cílem tohoto přehledu je poukázat na složitější vztahy mezi cenou paliv a ekonomikou provozu, než je většinou uváděno v tisku. Přes určitá zjednodušení je zřejmé, že ekonomická výhodnost využití alternativních PHM je diskutabilní v oblasti dotované MHD díky,,dotační pasti, která nedovolí zohlednit zejména úspory paliva a od roku 2002 dopad investičních vícenákladů na nové CNG autobusy do provozních nákladů v rámci odpisů. Vyšší odpisová sazba nových CNG autobusů způsobuje, že měrné náklady na 1 km provozu jsou u CNG téměř stejné nebo dokonce vyšší než u nafty, přestože náklad na palivo je o více než 2Kč/km nižší. Ekonomiku značně ovlivňuje roční projezd: Při současných cenách nafty je rpojezd přes 80 000 km ročně minimum při dodatečné investici 1 mil. Kč a cca 60 000 km ročně při dodatečné investici 700 000 Kč, aby byly uhrazeny alespoň odpisy za předpokladu, že cena plynu bude pod 9 Kč/m 3. Přitom v MHD menších měst není výjimkou roční projezd okolo 45 000 km a méně. Bez přímé či nepřímé podpory nad rámec nulové spotřební daně nelze předpokládat automatické zavádění CNG plnící stanice dotované z provozu plynárenskými podniky, poněvadž ekonomické podmínky zavádění CNG autobusů jsou nepříznivé jednak z důvodu dotační pasti, jednak z důvodu vyšších investic a vyšší náročnosti provozu i garážování. 15

4.4 Plnicí kompresorové stanice CNG Hospodárnost provozu a hodnocení investice do kompresorových plnicích stanic CNG je závislá především na minimálním prodeji plynu a vstupní ceně, poněvadž vlastní technologie je velmi nákladná i pro velmi malé výkony. Základní ekonomické údaje potřebné pro hodnocení těchto stanic jsou v tabulkách č. 9 a 10. Pro jednoduchost je uvažována investice z vlastních prostředků v rámci hospodaření větší spol. a nejsou řešeny otázky krytí ztrát ani kompletní účetní výkazy podvojného účetnictví. Porovnání tržeb, nákladů a zisku před zdaněním je ve zjednodušené podobě však dle mého názoru dostatečně ilustruje citlivost jednotlivých parametrů na zisku/ztrátě projektu. 4.5 Komentář k tabulce č. 12 CNG plnicí stanice je možno stavět bez větších problémů s odpovídajícími výkony pro provoz autobusů v cenách od 8 12 mil. Kč investičních nákladů. Interní samoobslužné stanice pro MHD nebo jinou autobusovou dopravu jsou dostupné a je možno ušetřit na investičních i provozních nákladech. Pro menší odběry plynu je výhodné přistavět CNG stanici k již existující čerpací stanici klasických PHM a provozovat ji mandátním způsobem. Ekonomická výhodnost CNG stanice je dána limitním prodejem plynu okolo 400 tis 3 /rok při současných požadovaných cenách plynu okolo 10 Kč/m 3, což odpovídá alespoň 14 autobusů se spotřebou 45 m 3 /100 km a projezdem 65 000 km/rok se současným zachováním min. provozních nákladů stanice. Není-li splněna tato podmínka prakticky od začátku provozu stanice, je nutno provoz stanice dotovat a investice je ztrátová. (V tabulkách jsou použity údaje na dolní hranici možných nákladových položek. V ČR tyto parametry splňuje CNG stanice v Havířově Suché a na hranici 400 tis m 3 /rok je stanice v Uherském Hradišti.). Výstavba stanic prostřednictvím subjektů státní správy nepřináší úspory a není perspektivní. 16

Tabulka č. 12: Zjednodušená ekonomika plnicí stanice Investice cca 12 mil. Kč Technologie CNG stanice SAFE Investiční náklad 10000000 10000000 10000000 10000000 10000000 10000000 10000000 technologie (tis) Investiční náklad 2000000 2000000 2000000 2000000 2000000 2000000 2000000 stavební části (Kč) NÁKLDY Roční odpisy (Kč) 900000 900000 900000 900000 900000 1350000 1350000 Prodej plynu 20000 40000 100000 200000 400000 800000 1200000 (m3/rok) Nákupní cena plynu 6,3 6,25 5,88 5,82 5,49 5,41 5,37 (Kč/m 3 ) Měrný náklad na el. 1,4 1,4 1,2 1,1 0,6 0,55 0,5 en.(kč/m 3 ) Celkové náklady na 28000 56000 120000 220000 240000 440000 600000 el.en Roční náklady na 150000 150000 150000 320000 550000 750000 750000 mzdy včetně odvodů (Kč/rok) Režijní a 20000 30000 50000 70000 90000 120000 12000 ostat.nákl.(kč/rok) Náklady na údržbu 30000 30000 50000 70000 90000 150000 150000 (Kč/rok) Celkové náklady na 126000 250000 588000 1164000 2196000 4328000 6444000 nákup plynu (Kč/rok) Celkové roční 1254000 1416000 1858000 2744000 4066000 7138000 9306000 náklady na provoz stanice (Kč/rok) Nákladová cena 1 m3 62,7 35,4 18,58 13,72 10,17 8,92 7,76 plynu (Kč/m 3 ) Požadovaná cena 10 10 10 10 10 10 10 plynu (Kč/m 3 ) TRŽBY Tržby z prodeje 200000 400000 1000000 2000000 4000000 8000000 12000000 plynu (Kč/rok) Ostatní příjmy 12000 12000 25000 40000 40000 50000 50000 z drobného prodeje po odečtení výdajů (Kč/rok) Zisk před zdaněním -1042000-1004000 -833000-70400 -26000 912000 2744000 17

4.6 Prezentace ekologického autobusu firmy NORDlogistic Společnost NORDlogistic a.s. byla jednou z těch, které využily této změny k prezentaci svého produktu ekologického autobusu s pohonem na přírodní zemní plyn názvem EKOBUS, kdy EKOBUS byl pro mnohé velkou výzvou a překvapením, a právě proto mu bylo udělono odbornou porotou uděleno ocenění Grand Prix Ecocity 2003. Evropská komise považuje CNG za nejperspektivnější alternativní palivo pro období do roku 2020. Evropská komise stanovila v Zelené knize K evropské strategii bezpečnosti energetických dodávek (2000) cíl nahradit do roku 2020 celkem 20% paliv v dopravě alternativními zdroji, z toho zemní plyn má tvoři minimálně 50%. Směrnice 2003/30/ES o podpoře biopaliv a dalších obnovitelných paliv v dopravě následně podíl 20% alternativních paliv do roku 2020 přijala. Spotřební daně v EU pro CNG Směrnice 2003/96/ES o zdanění energetických výrobků a elektřiny umožňuje členským státům uplatnit v článku 15, odstavec i, celkovou nebo částečnou výjimku ze zdanění u zemního plynu využívaného jako hnací látky, tzn. od 1.1.2004 budou moci členské státy EU uplatnit nulovou spotřební daň pro CNG v dopravě. Investiční podpora Fondů v EU Fond soudružnosti uznatelné náklady projektu nad 300 mil. Kč (administrátor MŽP) Strukturální fondy Operační program infrastruktura. Opatření 2.3. Podpora zavádění alternativních paliv zahrnuje jak vývoj, tak podporu zavádění CNG. (administrátor MDS a MŽP) 6. rámcový program CITIVAS (2002-2006) pro menší a střední města do 500.000 obyvatel. (administrátor Evropská kominse) My volíme EKOBUS! 18

Technické parametry EKOBUS 10,5 C EKOBUS 10,5 B Počet míst 45+1 28+1 - k sezení 30 (36) 62 - k stání 75 (81) + 1 90+ 1 Max. rychlost 100 km/h 80 km/h Max. stoupavost 25% 25% Hluk - vnější 72 db (A) 72 db (A) - vnitřní 72 db (A) 72 db (A) Rozměry a hmotnosti Rozměry vozidla Délka 10 670 mm 10 670 mm Šířka 2 480 mm 2 480 mm Max. výška 3 510 mm 3 510 mm Rozvor náprav 5 600 mm 5 600 mm Výška podlahy 800 mm 600 mm Šířka dveří - vpředu 740 mm 740 mm - vzadu 720 mm 720 mm ; 1200 mm Průměry zatáčení - vnější stopový 18,7 m 18,7 m - vnější obrysový 22,8 m 22,8 m Nájezdové úhly - vpředu 10 10 - vzadu 9 9 Hmotnosti Pohotovostní hmotnost 7 725 kg +/- 3% 7 785 kg Užitečný náklad 5 975 kg 6 125 kg Přípustná celk. hmotnost vozidla 13 700 kg 14 000 kg Motor CUMMINS 5,9 230 CNG Plus Obsah válců 5900 cm 3 Otáčky optimální 1600 Výkon (kw) 172 Kroutící moment 677 Zavazadlové prostory - pod podlahou (m 3 ) 5,35 m 0 - nosiče zavazadel uvnitř (m 3 ) 1,1 0 My volíme EKOBUS! dnešnímu dni je v provozu 32 Ekobusů v České republice: 19

4.7 Ocenění ECO CITY - veletrh životního prostředí a úspor energií se za posledních 9 let, co je znám odborné i laické veřejnosti, vydobil nezastupitelné místo. A právě 9. ročník (2003) byl zlomový. Do nomenklatury veletrhu přibyla část CITY zabývající se problematikou krajů, měst a obcí nejen z pohledu komunální politiky. Této nové výzvy, představit svůj kraj či město, využili například zástupci Plzeňského kraje, Karlovarského kraje, Jihočeského kraje,libereckého kraje a další zástupci měst a obcí. (www.ecocity.cz) Společnost NORDlogistic a.s. byla jednou z těch, která využila této změny k prezentaci svého produktu ekologického autobusu s pohonem na přírodní zemní plyn názvem EKOBUS, kdy EKOBUS byl pro mnohé velkou výzvou a překvapením, a právě proto mu bylo udělono odbornou porotou ocenění Grand Prix Ecocity 2003. 4.8 Přírodní zemní plyn v ČR a CNG stanice v ČR V posledních dvou letech je možné vidět velký posun ve vnímání využitelnosti přírodního zemního plynu na trhu dopravy jako alternativního ekologického paliva. S tímto faktem je možné konstatovat, že vznikla spolupráce mezi plynárenskými společnostmi a firmami, které na trh vstupují s produkty se zemním plynem souvisejícím. Je velmi povzbudivé, že EKOBUS podporují také plynárenské distribuční společnosti skupiny RWE Gas, vlastníka českého plynárenství. neveřejné plničky 20

CNG stanice v České republice (01/2004) Město Adresa Otevírací doba Praha Čerpací stanice Shell Švehlova 10 Praha 10 Praha U hostivařského nádraží 276 Praha 10 Měcholupy (areál Transgas) Plzeň Doudlevecká 48 Plzeň České Budějovice Vrbenská 2 371 47 České Budějovice Liberec České mládeže 594/33, 460 06 Liberec 6 Horní Suchá u Havířova Frýdek Místek OKD Doprava, a.s. Těrlická 1118 735 35, Horní Suchá Frýdek Místek Slezská směr na Český Těšín Prostějov Kojetínská 1 796 01 Prostějov Boskovice Neveřejná stanice Znojmo Oblekovice 6 Znojmo Česká Lípa Ústí nad Labem Teplice Krupka Teplice Dubí Prunéřov Roudnice Neveřejná stanice Neveřejná stanice Neveřejná stanice Neveřejná stanice Neveřejná stanice Neveřejná stanice výluka Po-Ne 06:00-22:00 Po-Pá 6.00-14.00 (mimo dle dohody) Non-Stop Po-Pá: 05:00-22:00 So, Ne: 08:00-22:00 Po-Pá: 05:00-20:30 So, Ne: 06:00-15:00 Po-Pá: 06:00-21:00 So, Ne 07:00 19:00 Po-Pá: 07:00-11:30, 13:30-19:00 So,Ne: 11:00-14:00 Non-Stop 21

5. Bioetanol Pojem bioetanol se v 80. letech objevil jako označení pro etanol vyrobený fermentační cestou a používaný jako palivo pro pohon dopravních prostředků. Předponou bio je rozuměno, že pro výrobu bioetanolu byly použity obnovitelné suroviny,tedy převážně plodiny, které pro svůj růst využívají slunečního záření. V podmínkách ČR se jedná zejména o obiloviny, cukrovku a brambory. Program nepotravinářského využití zemědělské produkce k výrobě bioetanolu jako paliva pro pohon dopravních prostředků byl z iniciativy Ministerstva zemědělství ČR založen usnesením vlády ČR již v roce 1996. V rámci programu jsou postupně prováděny změny legislativy a je konstruován systém stimulace umožňující využívání bioetanolu jako paliva pro dopravní prostředky. K dispozici jsou technická řešení jejichž příkladem je komerčně vyráběný bioetanolový městský autobus. Program výroby a užití bioetanolu jako paliva pro dopravní prostředky nabývá na významu v souvislosti s růstem znečištění ovzduší a produkce CO 2 nárůstem objemů přepravy zejména v městských aglomeracích a nutností splnit kritéria čistoty ovzduší, produkce skleníkových plynů a podílů energie z obnovitelných zdrojů v souvislosti se vstupem ČR do EU. 5.1 Ekonomika provozu autobusy V tabulkách č. 10 a 11 jsou porovnány měrné náklady na provoz autobusů různých značek a provedení. Pro bioetanolový autobus jsou charakteristické poněkud vyšší provozní i investiční náklady na palivo jsou vyšší o 3 Kč/km než u nafty při současných cenách. Celkové náklady na provoz autobusu se však výrazně neliší od ostatních. Klíčem ke zhospodárnění provozu je nižší cena bioetanolu jako PHM. 5.2 Ekonomika provozu čerpací stanice a palivo Na rozdíl od stlačeného a zkapalněného plynu (metan, vodík) není nutno budovat novou infrastrukturu čerpacích stanic je možno využít stávající čerpací stanice s minimálními náklady na úpravy. Rozhodující vliv na ekonomiku má cena paliva bioetanolu. Zde je třeba soustředit pozornost jednak na podporu technologií, jednak na legislativní podporu celého řetězce od zemědělce přes výrobu skladování po distribuci alternativní PHM. Vytvoření příznivých ek. Podmínek pro výrobu z plodin našeho mírného pásma zajistí obdělávání zemědělských ploch a udržení rázu krajiny., podpoří pracovní místa v zemědělství a zároveň podpoří snižování emisí škodlivin z dopravy. 22

6. Další alternativní paliva 6.1 Vodík Evropská unie podporuje alternativní dopravu i v oblasti dosud ekonomicky nevýhodných, ale k životnímu prostředí velmi šetrných projektů. Jedná se zejména o využití vodíku jako paliva pro palivové články, které mají nulové emise škodlivin. Otázkou zůstává ekologické a energeticky méně náročné získávání vodíku.podobně jako zemní plyn ho lze použít stlačený nebo zkapalněný (LH 2 ), vázaný ve formě hydridu nebo adsorbovaný na porézním nosiči. Je výbušný. Vyžaduje velmi těsný palivový systém, protože malé molekuly snadno naleznou netěsnost. Budování infrastruktury je v počátcích. Čistý nebo ve směsi se zemním plynem (Hythane, až 15% obj. vodíku) lze přímo použít jako palivo spalovacích motorů. Vedle vody je ve spalinách obsaženo i určité množství oxidů dusíku. Další aplikace je pro výrobu elektrické energie palivovými články. Elektrická energie je generována přímo ve vozidle na základě elektrochemické reakce vodíku a kyslíku. Vodík může být čerpán jako palivo nebo jeho produkce zajišťována přímo ve vozidle. Vedlejšími produkty jsou teplo a voda. Univerzita ve Warvicku, Anglii, pracuje na výzkumném projektu financovaném společnostmi ExxonMobil a BMW, zaměřeném na výrobu vodíku pro palivové články ze zemního plynu přímo na čerpací stanici ve speciálním rektoru. Linde A.G. vystavěla v Dudenhofenu, SRN, pro Adam Opel A.G. první plnící stanici vodíkem pro tlak 70 MPa. Doposud byl používán poloviční tlak. EU realizuje od roku 2002 projekt Clean Urban Transport for Europe (CUTE) založený na použití vodíku v 27 městských autobusech v 9 evropských městech. Jako určitou kuriozitu, J.Zeitler vyvinul první dvoutaktní motorový skútr AQWON, schválený v SRN TÜV, poháněný vodíkem z nádrže o tlaku 5 MPa. 6.2 Peroxid vodíku Během 2.světové války pracoval prof.h.walter na využití tzv. paroplynu, který vznikal prudkým rozkladem H 2 O 2 za přítomnosti katalyzátoru (burel) v reaktoru. Reakce probíhá za nízkých teplot, nedochází k tepelnému namáhání zařízení ani tepelným ztrátám. Pohon se zkoušel se na ponorkách vybavených paroplynovou turbínou poháněných plyny z rozkladu. Plyny vzniklé rozkladem peroxidu vodíku mohou pohánět pístový motor, turbínu nebo tryskový motor. Ověřovalo se použití k pohonu automobilů. 23

6.3 Biodiesel Vyráběný esterifikací rostlinných olejů nebo živočišných tuků i recyklovaných z restauračních zařízení. Biodiesel byl poprvé používán v Jižní Africe během 2.světové války, k pohonu těžkých vozidel. Samotné MEŘO je bezpečné, biologicky odbouratelné. Má dobré mazací vlastnosti. Má ale nižší výhřevnost než ropné uhlovodíky, je agresivní vůči gumě, snáze oxidovatelný s následnou tvorbou sedimentů a kyselých produktů. Je snáze napadnutelný bakteriemi, než standardní diesel. Redukuje produkci uhlíkatých částic, uhlovodíků, polyaromátů a pevných částic, problém ale představuje vyšší emise NOx. Variantu MEŘO představují směsi s ropnými uhlovodíky, které do určité koncentrace (20%) lze použít v běžných vozidlech. V USA biodiesel je první alternativní palivo které vyhovělo testům vlivu na zdraví dle Clean Air Act Amendment z roku 1990. Současně je podporována výroba B20. V EU je používání biodieselu (čisté FAME) nebo směsné nafty podporováno daňovou politikou a direktivně. Typický produkt v ČR představuje MEŘO. Použití normativně zakotveno v ČSN 656507 (čisté MEŘO, první vydání v roce 1994), ČSN 656508 (směsná nafta s více jak 30% hm MEŘO, prakticky též ve velkém množství vyráběna, vybudována i nezbytná infrastruktura) a ČSN 656509 (s 3-5% MEŘO). Produkce směsné nafty vycházela z tzv.oleoprogramu, nastartovaného v roce 1992. Výroba a použití podporována dotacemi a daňově. Pravidla jsou ale často měněna, což komplikuje dlouhodobější řešení. Existuje Sdružení pro výrobu bionafty. U směsné nafty v úvodní fázi akcentována biologická odbouratelnost. 6.4 Bioplyn Vzniká anaerobním rozkladem organické hmoty ve velkovýkrmnách, čistírnách odpadních vod, skládkách. Vedle metanu obsahuje i větší množství CO 2, vody, případně další příměsi jako sulfan, halogenvodíky atd. Jedná se produkt lokálního významu. Používá se především k pohonu stacionárních motorů kogeneračních jednotek V některých případech nahrazuje u stacionárních motorů motorovou naftu jako palivo. 24

6.5 Dřevoplyn Byl využíván především v období 2.světové války. Velký problém pro motor představuje čistota plynu a z ekologického hlediska voda, přes kterou se plyn filtruje, obsahující velké množství dehtu. Idea generátoru paliva umístěném přímo v automobilu se nyní znovu využívá při výrobě vodíku pro palivovém články přímo v automobilu. V ČR na konci 70.let ověřovalo na traktoru JZD Jílové u Prahy. 7. Závěr V uvedené práci jsem se zaměřil na legislativu a dotační politiku jak v ČR tak v zemích EU. Srovnáním v několika tabulkách jsem naznačil výhody a nevýhody různých paliv,jedno mají společné,,jsou drahá na provoz,,a proto si myslím, že je před námi ještě kus cesty než budeme moci plně využívat všech vlastností moderních paliv a to i vinou vládní politiky. 25

Seznam použité literatury: Návrh nového dotačního titulu MŽP:,,Snižování emisí znečišťujících látek (včetně skleníkových plynů) v hromadné dopravě (předkladatelé: Ing. Jaromír Večeřek, CSc, AFP CZ, spol. s.r.o., Doc. RNDr. Miroslav Cenek, CSc.,Ústav elektrotechnologie,vut Brno, Ing. Václav Kroupa, Profis s.r.o.,hradec Králové Propagační brožura Děti Země www.ecocity.cz SÝKORA PETR, (1. Bc Pha) Připomínky: Hrubé nedodržení pokynů (předmět zprávy, název souboru, úprava první strany, použité písmo - proč Courier?) Chybí souhlas se zveřejněním Nadbytečné znaky Chyby a překlepy (biolplyn, udělono aj.) Názvy kapitol v obsahu začínají malými písmeny V textu nejsou odkazy na tabulky, nejsou uvedeny zdroje údajů v tabulkách (totéž obrázek) Této nové výzvy, představit svůj kraj či město, využili například zástupci Plzeňského kraje,... a další zástupci měst a obcí. (www.ecocity.cz) - nesprávný odkaz na zdroj Zdroje nejsou číslovány, nejsou na ně odkazy v textu, nejsou citovány dle ISO 690 Po obsahové stránce je práce pěkná, obsahuje však mnoho formálních chyb + nebyly dodrženy pokyny. Hodnocení: nezveřejňuje se 21. 4. 04 JM 26