Dekarbonizace elektroenergetiky R: prost edky a náklady. konference EZ Špindler v mlýn, 13. a

Dekarbonizace elektroenergetiky R: prost edky a náklady konference EZ Špindler v mlýn, 13. a 14. 4. 216

Obsah Úvod Úvod edpoklady, varianty Varianty Dekarbonizace: rozvoje jak a za kolik? energetiky Shrnutí výsledk

Úvod EGÚ Brno více než 6 let historie a zkušeností (od vzniku propojené ES R) hlavní obor innosti analýzy provozu a rozvoje: 1. elektriza ní soustavy 2. plynárenské soustavy 3. teplárenské soustavy ešíme úplné spektrum problematik: 1. mezinárodní kontext, 2. predikce poptávky, 3. zdroje primární energie, 4. výrobní zdroje, 5. provozovatelnost a spolehlivost, 6. sí ová infrastruktura, 7.environmentální aspekty, 8. tržní a investi ní analýzy, 9. analýza rizik, etc. dlouhodobé poslání a cíl: být nezávislým a dlouhodob d ryhodným partnerem v oblasti plánování zajišt ní rovnováhy elektriza ní, plynárenské a teplárenské soustavy R 3

Úvod: n kolik tezí kolik tezí na úvod bohatý euroatlantický sv t se ke konci 2. století velmi ú inn vypo ádal s p ímými dopady do životního prost edí (životního prost edí lov ka) ekologové jakou dobu postrádali nosné téma našlo se: globální oteplování a požadavek snižování emisí výrazný blahobyt euroatlantického sv ta vede k: 1. problém m s dalším r stem na úrovni stát 2. posilování vnímání dalšího r stu jako n eho nepat ného (postkoloniální sebemrska ství) 3. nedostate né osobní motivaci k dalšímu r stu jednotlivc 4

Úvod: politická reprezentace Evropy kdo, pro a jak v EU hlasuje o ekologických tématech? složení Evropského parlamentu: ideov vyhran ní v i produkci a konzumu a ideov ekologi tí menšina ekologický diskurz tedy není otázkou úzce zam ené identity/ideologie je prosáklý do samotných základ západního schématu uvažování 5

edpoklady, varianty ekávaná dlouhodobá rovnováha mezi nabídkou a poptávkou elekt iny dokument vydávaný OTE, a. s.: dlouhodobý výhled fungování energetiky; prov ení možných cest rozvoje hlavní kritérium rozlišení ešených variant: míra emisí CO 2 varianty ešení oblasti energetiky v roce 215 (p ípadové studie): Nulová Fosilní Koncep ní Nízkouhlíková Prov it možnosti fungování energetiky bez nových investic Rozvoj energetiky s v tším podílem fosilních zdroj Rozvoj energetiky dle návrhu nové Státní energetické koncepce Rozvoj energetiky spln ní limit Roadmap 25 pro emise CO 2 - žný rozvoj spot eby - bez rozvoje nad rámec již ipravených zám - jen omezený horizont provozu - referen ní rozvoj spot eby - mírný rozvoj lokální výroby - velké využití domácích zásob uhlí - st ízlivý rozvoj OZE - rozvoj jaderné energetiky - referen ní rozvoj spot eby - mírný rozvoj lokální výroby st ední využití uhlí a zemního plynu - st ední rozvoj OZE - rozvoj jaderné energetiky - tší míra úspor, - výrazný rozvoj nových segment spot eby - bez uhlí - s malým využitím zemního plynu - extrémní nár st OZE - rozvoj jaderné energetiky 7

edpoklady, varianty Zdrojová základny instalovaný výkon dle zdroje primární energie (%, MW) 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % 215 2 133 2 75 3 1 1 1 956 4 29 1 6 8 347 SOU ASNOST 225 25 2 475 2 475 2 582 4 762 4 717 8 1 3 4 3 4 3 45 54 54 5 9 5 9 1 13 1 13 82 1 13 2 227 2 329 1 14 1 14 1 986 1 25 1 25 4 29 4 29 3 879 4 29 4 689 5 66 1 49 1 49 1 49 7 5 4 65 1 25 3 664 6 271 6 271 5 513 1 849 1 333 2 894 3 827 7 5 KONCEP NÍ FOSILNÍ NÍZKOUHLÍKOVÁ KONCEP NÍ FOSILNÍ NÍZKOUHLÍKOVÁ ostatní (v etn denní akumulace) FVE VTE vodní plynové jaderné ernouhelné hn douhelné 8

edpoklady, varianty Predikce tuzemské netto spot eby s elektromobily rozklad vliv 14 12 Koncep ní varianta + 69 TWh (TWh) 1 8 6 4 TNS+ELM = 8 TWh mezi roky 214 a 25: 882 TWh nespot ebované energie + 4,6 TWh +,3 TWh + 16 TWh 2 1995 2 25 21 215 22 225 23 235 24 245 25 bez úspor snižování EEN bez úspor a snižován echod k DZT s p echodem k DZT historie úsporami snižováním EEN elektromobily s úsporami a sniž s elektromobily 9

edpoklady, varianty Predikce tuzemské netto spot eby s elektromobily rozklad vliv 14 12 Nízkouhlíková varianta + 7 TWh (TWh) 1 8 6 4 TNS+ELM = 84 TWh mezi roky 214 a 25: 996 TWh nespot ebované energie + 9 TWh + 5 TWh + 11 TWh 2 1995 2 25 21 215 22 225 23 235 24 245 25 bez úspor snižování EEN bez úspor a snižován echod k DZT s p echodem k DZT historie úsporami snižováním EEN elektromobily s úsporami a sniž s elektromobily 1

Dekarbonizace: jak a za kolik? Opat ení k dekarbonizaci elektroenergetiky úspory CO 2 proti stavu bez zavedení jednotlivých opat ení! snižování poptávky elekt iny a tepla: 1. úspory elekt iny domácností ostatní spot eba, vytáp ní a p íprava TUV 2. úspory elekt iny výrobní sféry snižování náro nosti výroby 3. úspory tepla z KVET v domácnostech zateplování 4. úspory tepla z KVET ve výrobní sfé e snižování náro nosti výroby snižování emisivity p i výrob elekt iny a tepla v KVET: 5. zm na výroby elekt iny zm na mixu PEZ a zp sob výroby 6. zm na výroby KVET zm na mixu PEZ a zp sob výroby navyšování poptávky elekt iny snižování emisí CO 2 na úrovni celé R: 7. elektromobilita p esun emisí z dopravy do energetiky 12

Dekarbonizace: jak a za kolik? 1 Opat ení: Úspory elekt iny domácností nové technologie spot ebi a racionalizace využívání spot ebi zateplení a racionalizace využití TUV úspora stojí: Koncep ní: 8 8 /tunu CO 2, Nízkouhlíková: 116 /tunu CO 2 6 24 Úspora CO 2 v roce 25 Investice v roce 25 úspory emisí CO 2 (mil. tun za rok) 5 4 3 2 1 investice (mld. K, stálé ceny 21) 2 16 12 8 4 1 Koncep ní Nízkouhlíková 9 Koncep ní Nízkouhlíková 13

Dekarbonizace: jak a za kolik? 2 Opat ení: Úspory elekt iny výrobní sféry snižování EEN: nové technologie ve výrob, zateplování zm na struktury výrobní sféry (více služeb, mén pr myslu) úspora stojí: Koncep ní: 3 7 /tunu CO 2, Nízkouhlíková: 71 /tunu CO 2 6 24 Úspora CO 2 v roce 25 Investice v roce 25 úspory emisí CO 2 (mil. tun za rok) 5 4 3 2 1 4 1 Koncep ní Nízkouhlíková investice (mld. K, stálé ceny 21) 2 16 12 8 4 14 9 Koncep ní 29 Nízkouhlíková 14

Dekarbonizace: jak a za kolik? 3 Opat ení: Úspory tepla z KVET v domácnostech zateplování racionalizace využití TUV úspora stojí: Koncep ní: 11 5 /tunu CO 2, Nízkouhlíková: 36 /tunu CO 2 6 24 Úspora CO 2 v roce 25 Investice v roce 25 úspory emisí CO 2 (mil. tun za rok) 5 4 3 2 1 1 4 1 Koncep ní Nízkouhlíková investice (mld. K, stálé ceny 21) 2 16 12 8 4 12 14 9 Koncep ní 17 29 Nízkouhlíková 15

Dekarbonizace: jak a za kolik? 4 Opat ení: Úspory tepla z KVET ve výrobní sfé e zateplování racionalizace a zefektivn ní technologických proces úspora stojí: Koncep ní: 5 9 /tunu CO 2, Nízkouhlíková: 32 /tunu CO 2 6 24 Úspora CO 2 v roce 25 Investice v roce 25 úspory emisí CO 2 (mil. tun za rok) 5 4 3 2 1 3 1 4 1 1 Koncep ní Nízkouhlíková investice (mld. K, stálé ceny 21) 2 16 12 8 4 12 14 9 Koncep ní 38 17 29 Nízkouhlíková 16

Dekarbonizace: jak a za kolik? 5 Opat ení: Zm na výroby elekt iny obnova a použití efektivn jších technologií edevším: zm na využití PEZ (palivový mix velký pokles využití fosilních zdroj ) úspora stojí: Koncep ní: 2 /tunu CO 2, Nízkouhlíková: 2 4 /tunu CO 2 6 24 Úspora CO 2 v roce 25 Investice v roce 25 úspory emisí CO 2 (mil. tun za rok) 5 4 3 2 1 45 28 3 1 4 1 1 Koncep ní Nízkouhlíková investice (mld. K, stálé ceny 21) 2 16 12 8 4 56 12 14 9 Koncep ní 17 38 17 29 Nízkouhlíková 17

Dekarbonizace: jak a za kolik? 6 Opat ení: Zm na výroby tepla v KVET obnova a použití efektivn jších technologií edevším: zm na využití PEZ (palivový mix velký pokles využití fosilních zdroj ) úspora stojí: Koncep ní: 1 5 /tunu CO 2, Nízkouhlíková: 2 1 /tunu CO 2 6 24 úspory emisí CO 2 (mil. tun za rok) 5 4 3 2 1 Úspora CO 2 v roce 25 4 2 45 28 3 1 4 1 1 Koncep ní Nízkouhlíková investice (mld. K, stálé ceny 21) 2 16 12 8 4 Investice v roce 25 9 17 3 56 38 17 12 29 14 9 Koncep ní Nízkouhlíková

Dekarbonizace: jak a za kolik? 7 Opat ení: Elektromobilita náhrada fosilních paliv p edevším u vozidel M1, M2a M3, N (malé a st ední) z podstaty v ci výrazn jší efekt ve variant Nízkouhlíkové úspora stojí: Koncep ní: 3 4 /tunu CO 2, Nízkouhlíková: 2 5 /tunu CO 2 úspory emisí CO 2 (mil. tun za rok) 6 5 4 3 2 1 Úspora CO 2 v roce 25 4 4 1 2 45 28 3 1 4 1 1 Koncep ní Nízkouhlíková investice (mld. K, stálé ceny 21) 24 2 16 12 8 4 Investice v roce 25 11 9 17 3 5 56 38 17 12 29 14 9 Koncep ní Nízkouhlíková 19

Dekarbonizace: jak a za kolik? Všechna opat ení dekarbonizace výroby má výrazn jší efekt a menší ekonomické dopady než úspory úsporná opat ení jsou s dekarbonizací výroby mén a mén efektivní úspora stojí: Koncep ní: 2 9 /tunu CO 2,Nízkouhlíková: 4 1 /tunu CO 2 úspory emisí CO 2 (mil. tun za rok) 6 5 4 3 2 1 Úspora CO 2 v roce 25 4 4 4 mil. tun CO 2 1 2 45 28 3 1 4 1 1 Koncep ní Nízkouhlíková 56 mil. tun CO 2 investice (mld. K, stálé ceny 21) 24 2 16 12 8 4 Investice v roce 25 11 9 17 117 mld. K 3 5 56 38 17 12 29 14 9 Koncep ní Nízkouhlíková 229 mld. K 2

Dekarbonizace: jak a za kolik? Všechna opat ení výrobní základna z roku 216 porovnání situace, kdy bychom elekt inu a teplo vyráb li dnešními zp soby a na dnešních za ízeních celkové úspory mén než polovi ní efekt úspor energií však mnohem významn jší efekt zm ny výroby je nulový 6 úspory emisí CO 2 (mil. tun za rok) 5 4 3 2 1 Úspora CO 2 v roce 25 4 4 2 1 11 11 Elektromobilita Zm na výroby tepla v KVET Zm na výroby elekt iny Úspory tepla z KVET výrobní sféry Úspory tepla z KVET domácností Úspory elekt iny výrobní sféry Úspory elekt iny domácností 3 4 Koncep ní Nízkouhlíková 21

Shrnutí výsledk provoz soustavy je podmín n dalšími opat eními a to zejména pro variantu Nízkouhlíkovou shrnutí d ležitých provozních charakteristik a pot ebných opat ení: Nulová Koncep ní Fosilní Nízkouhlíková odpojování fotovoltaických zdroj do 5 % výroby do 5 % výroby do 5 % výroby do 5 % výroby nové zp soby záporné regulace výkonu žádné elektroteplo elektroteplo vysoké využití elektrotepla instalovaný výkon denní akumulace (25) uplatn ní denní akumulace v SR instalovaný výkon sezónní akumulace (25) využití jaderných elektráren (25) MW 1 449 MW 1 449 MW 3 658 MW žádné 1 % 1 % 2 % MW MW MW 3 5 MW 9 % 92 % 98 % 85 % provozovatelnost zdrojové základny vyhovuje do roku 228 dobrá do roku 25 velmi dobrá do roku 25 podmín dobrá do roku 25 23

Shrnutí výsledk ekávaný vývoj emisí CO 2 a SO 2 7 (mil. tun CO 2 ) 6 5 4 3 2-49 % CO 2-26 % 1 9 216 22 225 23 235 24 245 25 Koncep ní Fosilní Nízkouhlíková cíl emisí 25 alokace EU ETS (t etí období) - 93 % SO 2 (tisíce tun) 6 3 SO 2-58 % - 71 % 216 2 22 222 224 226 228 23 232 234 236 238 24 242 244 246 248 25-95 % Koncep ní Fosilní Nízkouhlíková 24

Shrnutí výsledk 3, 2,8 bil. Investice do ES R (kumulovan mezi roky 214 a 25) 2,5 Koncep ní a Fosilní: investice z velké ásti na rekonstrukce již investice (bil. K ) 2, 1,5 1,,5 1,9 bil. existujících prvk ES R Nízkouhlíková: bude t eba vynaložit zna né finan ní prost edky edevším na: akumula ní technologie pro denní a sezónní akumulaci po ízení cenov stále nekonkurenceschopných zdroj (malé jednotky = vyšší náklady), Koncep ní Fosilní Nízkouhlíková za ízení a na realizaci automatických systém ízení vzhledem k rozvoji decentralizované a intermitentní výroby výrobní náklady (K /kwh) 5, 4,5 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1, +25 K /MWh +57K /MWh rok 214 Výrobní náklady pr r za ES R rok 25 varianta Nízkouhlíková bude mít na konci horizontu (plné projevení všech aspekt a potíží) o 7 % vyšší výrobní náklady na MWh tyto náklady mohou být pokryty z: daní, ímých poplatk vno ených do ceny elekt iny nebo navýšení plateb drobných výrobc pr rné výrobní náklady (v cenách 213): Koncep ní 111 EUR/MWh,5 Fosilní 113 EUR/MWh, Koncep ní Fosilní Nízkouhlíková Nízkouhlíková 7 EUR/MWh 25

Shrnutí 1. pokud má sv t spole ensky r st, musí r st ekonomicky a bude pot ebovat více a více primárních zdroj /kone né spot eby: mezi roky 215 a 25 se navýší sv tová poptávka po PEZ z dnešních 159 PWh na 239 PWh (nár st 5 %) 2. energetiku eká (stejn jako pr mysl 4. technologická revoluce) revoluce Velká transformace : pokud to bude vysp lý sv t myslet vážn se snížením emisí škodlivin a skleníkových plyn, bude muset direktivn zakázat zdroj samotnou aplikací úspor emise nesnížíme, spíše naopak i omezit využití fosilních 3. jednotlivé zp soby dosahování nižších emisí CO 2 jsou siln diferencované stran náklad : nejlevn ji ( ádov ) vycházejí zm ny výrobních zdroj (elektrárny a teplárny) 4. úspory elekt iny a tepla jsou efektivním zp sobem snižování emisí skleníkových plyn v emisní dob : v nízkoemisní energetice nejsou úspory efektivní je to zbyte né mrhání pen zi navíc s negativními ekonomickými d sledky. 5. neefektivní zp soby lokálního snižování emisí p sobí jejich globální navyšování: každou investovanou korunu je t eba vyrobit a za každou je energie (energetická náro nost produkce p idané hodnoty) 26

i ešení bylo využito výsledk sb ru dat od provozovatel energetických za ízení, uzav eného v zá í 215 Podrobn jší informace jsou uvedeny ve zprávách z prosince 215: ekávaná dlouhodobá rovnováha mezi nabídkou a poptávkou elekt iny a plynu: predikce spot eby elekt iny a plynu ekávaná dlouhodobá rovnováha mezi nabídkou a poptávkou elekt iny ekávaná dlouhodobá rovnováha mezi nabídkou a poptávkou plynu http://www.ote-cr.cz/statistika/dlouhodoba-rovnovaha Zpracováno ve spolupráci s EGÚ Brno, a. s.