MMEE cv.3 Cíl: Procvičení výpoču paramerů energeických sousav (ENS) a elekroenergeických sousav - elekrizačních sousava (ES) 1. Podle jakých paramerů lze porovnáva energeické sousavy? 2. Proč je nuné používa poměrné ukazaele? 3. Jaké jsou opimální paramery ENS a ES? Paramery ENS a ES energeické ukazaele (indikáory). Porovnání funkce sysému (jeho činnosi = provozu) se provádí podle zv. indikáorů = paramerů sysémů - Key Performance Indicaors (KPI), nebo se jim říká aky indikáory úspěšnosi naplnění cílové funkce - Key Success Indicaors (KSI). Paramery = indikáory nám umožňují měři úspěšnos naplnění nasavené cílové funkce. Paramery všech sousav se edy definují proo, aby bylo možné posoudi: schopnos sysému plni jeho funkci cílovou funkci, porovnáva jednolivé sysémy plnící sejnou funkci mezi sebou navzájem Paramery mohou bý: a) absoluní, (Compound Indicaors) číselné hodnoy ěcho paramerů vyjadřují absoluní velikos v jednokách měřené (sledované) veličiny. Mezi yo veličiny paří: spořeba primárních zdrojů (PZ), spořeba koncových zdrojů (KZ), znečišění CO 2 vlivem použií PZ ad. b) poměrné (relaivní), c) (Key Indicaors) absoluní paramery vzažené na příslušné množsví jednokové veličiny kerým je energeická forma zásobována energeická náročnos jednoky hrubý domácí produk ( - spořeba pro maeriální produkci), spořeba primárních zdrojů na 1 obyvaele v dané oblasi sysému apod. Absoluní paramery lze zjisi z energeického bilancování sysému. Poměrné ukazaele jsou pro porovnávání kvali sysému důležiější. Samoná absoluní hodnoa je sice ukazaelem celkové spořeby, ale nevyjadřuje efekiviu jejich využií. Hodnocení je vždy založeno na zákonu zachování energie v sysému:
Koncové zdroje Bilancovaelné PZ zušlech ovací procesy Elekřina Teplo Tuhá Paliva Kapalná paliva Plynná paliva Doprava Savebnicví Zemědělsví Průmysl Služby Zboží ke směně ransformační procesy Osobní Energeické hodnocení lze provádě na sraně zásobovacích sysémů, spořeby i celého sysému. Hodnocení zásobovacích sysémů Do zásobovacího sysému (ZS) vsupují bilancovaelné PZ, keré se mohou ješě ve výrobním sysému ransformova do jiné koncové energeické formy, nebo paliva mohou projí aké zušlechťovacím procesem (palivo se neransformuje na eplo nebo elekřinu). Ve výrobních i dopravních sysémech vznikají energeické zráy. Nejvěší energeickou zráu v ZS, předsavují zráy v epelných elekrárnách, což jsou z výrobního hodnocení energeické ransformovny měnící energeickou formu bilancovaelného PZ na elekřinu. Jejich čisá účinnos je přibližně 32%, j., že 68 % energeického vsupu při procesu ransformace jsou zráy. Př.: Bilancování energeického zásobovacího sysému ČR na základě da z ČSÚ. Saický úřad vede evidenci energeického sysému sáu = energeického hospodářsví, na základě kerého se provádí výpoče energeických indikáorů. První čásí energeického sysému je sysém zásobovací, jehož paramery (absoluní hodnoy = energeické jednoky TJ) jsou za jeden rok uvedeny v abulce. Jednolivé bilancovaelné PZ jsou označeny barevně elekrická, epelná, Paliva (kapalné, plynné, uhé)
Měrná jednoka /Uni/ : TJ U k a z a e l - I n d i c a o r P a l i v a - F u e l s Energie - E n e r g y Celkem uhá kapalná plynná celkem epelná elekrická Toal Solid Liquid Gaseous Toal Hea Elecriciy Přírodní zdroje - Naural Sources 1052585 10351 6413 1069349 279853 7978 1357180 D o v o z - I m p o r 86532 428358 299581 814471 0 36734 851205 V ý v o z - E x p o r -234781-27994 -19309-282085 116-94885 377087 Změna savu zásob u dodavaelů - Supplier Sock Changes 18307 2793 8898 24412 0 0 24412 Změna savu zásob u spořebielů - Consumer Sock Changes 10536 8296 10 18842 0 0 18842 Jiné zdroje - Oher Sources 0 168 4743 4911 0 0 4911 PZ - Primary Energy Sources 933179 421972 300335 1649900 279737-50173 1879464 Druhoné a obnovielné zdroje - Secondary Sources and Renewables 0 0 0 0 8649 0 8649 Výroba - Producion 117708 266536 85934 470178 184254 309535 963967 Zdroje celkem vč. výroby - Toal Sources (incl.producion) 1050887 682922 386269 2120078 472640 259362 2852080 VS Při zušlechťování paliv - Inpu ino Fuel Upgrading 177521 326601 0 504122 0 0 504122 ÁZ Při výrobě epelné energie - Inpu ino Hea Generaion 146980 13835 66457 227272 0 0 227272 KA Při výrobě elekrické energie - Inpu ino Elecriciy Generaion 556656 2205 30406 589267 279393 2131 870791 PROVO Při zušlechťování paliv - Operaion Consumpion on Fuel Upgrading 3425 1542 21059 26025 9404 2109 37538 ZOVACÍ Při výrobě epelné energie - Operaion Consumpion on Hea Gen. 0 0 0 0 0 5350 5350 SPOTŘE Při výrobě elekrické energie - Operaion Consumpion on El. Gen. 0 0 0 0 0 24430 24430 BA Při ěžbě, úpravě a dopravě paliv - Fuel Mining 56 480 374 910 5631 6566 13107 Z r á y doprava - Disribuion Losses 1216 558 3475 5249 18102 17694 41045 KZ celkem - Toal Final Consumpion 165033 337701 264499 767233 160110 201082 1128425 Je vidě, že celková spořeba PZ v roce 2007 byla 1879,464 PJ. Do sysémů se mohou ješě přivádě druhoné zdroje, popřípadě odpady keré se energeicky využívají 8,649 PJ. Druhoný zdroj: Je o množsví energie, keré bylo po použií v určiém energeickém nebo echnologickém procesu (jiné odvěví národního hospodářsví) znovu využio ve formě paliv nebo epla, buď v oméž procesu nebo pro jiné energeické účely. PZ prochází procesy zušlechťování nebo ransformace na KZ. Vsázka předsavuje vsup do ěcho výrobních sysémů. V abulce jsou uváděny v abulce 3 výroba epla, výroba elekřiny a zušlechění paliv. Z abulky je parné, že pokud provedeme porovnání bilančních vsupů do elekráren vořenými uhými jednolivými bilancovaelnými PZ je jejich celková hodnoa 870,791 PJ, přičemž 556, 656 PJ předsavuje uhlí pro uhelné elekrárny 41 % a 38 % se provádí výroba eplem z reakorů v jaderných epelných elekrárnách. 19% 41% 0% 2% 0% 38% uhá kapalná plynná celkem epelná elekrická Jesliže provedeme porovnání např. celkového množsví elekřiny v KZ se vsupem PZ do elekráren dosaneme účinnos ransformačních řeězců na výrobu elekřiny s respekováním zráy v dopravě: Účinnos ransformace PZ a jejich dopravy k zákazníkům ve formě KZ (elekřiny): 201082,4 870791,2 0,231
Z příkladu je zřejmé, že snaha o maximalizaci účinnosi ransformace PZ na elekřinu je jedním z nejdůležiějších cílů pro řízení elekroenergeiky. Př. Spočěe úsporu PZ pro ENS ČR pokud by se podařilo zvýši účinnos ransformace v epelných elekrárnách o 5%. Ilusraivní je rovněž vývoj spořeby PZ v ČR v jednolivých leech: Hodnocení spořebielských sysémů KZ se spořebovávají v jednolivých odvěvích NH, viz. základní obrázek bilancí. Je edy možné na základě saisických da provádě rozklíčování spořeby na jednolivé oblasi a sanovi absoluní ukazaele:
Konečná spořeba celkem Rok Paliva Energie Celkem paliva a uhá kapalná plynná celkem epelná elekrická energie Year Fuels Energy Toal fuels Solid Liquid Gaseous Toal Hea Elecrical and energy Toal Final 2004 165 000 290 900 290 836 746 736 183 461 188 528 1 118 725 Consumpion 2005 163 799 306 299 286 591 756 689 180 706 193 429 1 130 824 Spořeba v zemědělsví a lesnicví 2006 183 920 307 645 280 891 772 456 174 512 199 947 1 146 915 Consumpion in 2004 2 003 10 545 3 027 15 575 1 620 3 809 21 004 Agriculure and Foresry 2005 1 526 10 818 3 177 15 521 1 696 4 162 21 379 Spořeba v průmyslu Spořeba ve savebnicví Spořeba v dopravě Spořeba osaních odvěví Spořeba v domácnosech 2006 1 771 14 155 3 047 18 973 1 612 4 399 24 984 Consumpion in 2004 89 942 50 692 124 163 264 797 115 219 75 776 455 792 Indusry 2005 93 715 49 047 122 749 265 511 115 303 82 476 463 290 2006 96 825 40 545 121 365 258 735 112 898 87 541 459 174 Consumpion in 2004 851 8 459 2 514 11 824 1 767 1 483 15 074 Consrucion 2005 840 8 343 2 658 11 841 2 083 1 505 15 429 2006 1 048 2 969 2 722 6 739 2 144 1 724 10 607 Consumpion in 2004 0 220 321 4 646 224 967 0 10 026 234 993 Transpor 2005 0 237 202 4 817 242 019 0 7 852 249 871 2006 0 248 317 5 192 253 509 0 7 999 261 508 Consumpion in oher 2004 16 537 453 55 059 72 049 15 122 45 144 132 315 Secors 2005 14 804 459 54 964 70 227 12 733 44 446 127 406 2006 8 731 1 113 52 188 62 032 11 266 43 571 116 869 Consumpion in 2004 55 667 430 101 427 157 524 49 733 52 290 259 547 Households 2005 52 914 430 98 226 151 570 48 891 52 988 253 449 2006 75 545 546 96 377 172 468 46 592 54 713 273 773 Na základě ěcho bilancí, lze například hodnoi energeickou efekivnos např. invesic do zaeplování byů a domů v osobním vlasnicví apod. Rovněž u KZ je názorný jejich časový vývoj.
Poměrné ukazaele key indicaors. Z hlediska spořeby energeických zdrojů a jejich efekivního využií pro maeriální produkce je nejdůležiější poměrný paramer energeické náročnosi sysému na vorbu (EN ). Lze edy definova spořeba zdrojů buďo spořebu primárních nebo koncových energeických forem na jednoku vyvořeného. Pak edy celková spořeba primárních zdrojů (bilančních) na vorby jedné jednoky je energeická náročnos ENS na vorbu. PZ EN ENS J / p.j., Kde: p.j. - peněžní jednoka Je zřejmé, že v omo parameru jsou započíané všechny bilancovaelné primární zdroje na vsupu do ENS, j. i y keré se spořebovávají pro osobní spořebu obyvaelsva. Pro EEN lze definova spořebu elekřiny na jednoku., j. už koncové energeické formy vsupující do spořeby: EN ES KZ elek. Ws / p.j. Pro sanovení ěcho paramerů je důležié zná hodnou. Co je o Moo: Hrubý domácí produk není všespasielným ukazaelem, kerý ukazuje všechny svělé i sinné sránky vývoje ekonomiky, ale pro svou jednoduchou zjisielnos i inerpreovaelnos zůsává hojnou pomůckou saisiků, vděčným émaem novinářů a silným argumenem poliiků. Náš problém při sanovení indikáorů, neboli poměrných ukazaelů (energeického sysému - ENS a elekroenergeického sysému -ES, je sanovi pořebu jednolivých energeických forem (primárních, koncových), na maeriální produkci. Problém 1: Jak hodnoi maeriální produkci hospodářsví? Jak bylo řečeno na přednášce maeriální produkce se může hodnoi na principu: Územním produkce provedena na daném území (domácím hřiši -území) Národním produkce provedena subjeky hlásící se k danému území (je jedno kde hraje jesli doma nebo venku) Mírou maeriální produkce je pak hodnoa produkce nezývaná produk (P) za sanovené časové období (1.rok). Celkový produk hrubý (absoluní ukazael) lze edy vyjadřova pomocí: (GDP) = hrubý domácí produk (gross domesic produc)
HDN (GNP) = hrubý národní produk (gross naional produc) Hrubý je proo, že čisou hodnou nedokážeme nikdy přesně zjisi domácí produkce neprocházející evidencí (daňovým sysém), černá ekonomika ad. Problém 1: Jak zjisi aspoň en hrubý produk? Exisují v podsaě ři meody: Výrobková meoda - Seče se jen hodnoa výrobků a služeb v daném roce a pouze jednou = suma přidaných hodno - peněžním vyjádřením celkové hodnoy saků a služeb nově vyvořených v daném období na určiém území. Výdajová meoda Sečou se výdaje na finální zboží a služby v daném roce, přičemž rozeznáváme výdaje na spořebu, invesice, veřejné výdaje a čisý vývoz - = agregání výdaje. Důchodová meoda Seče se hodnoa důchodových saků, keré získali občané na daném území - = agregání výdaje = agregání důchody, j. suma důchodů: o mzdy (+ osaní náhrady zaměsnancům) o nájemné(důchody z pronájmu pozemků a nemoviosí) o úroky (čisé úroky získané domácnosmi) o zisky (zisky firem a důchody osob výdělečně činných - OSVČ) Dále budeme provádě vyhodnocení na na základě výrobkové meody (výrobní). Dle éo meody je definován jako ržní hodnoa finální produkce dosažené za jeden rok, na území daného sáu. Musíme ohodnoi ržní produkci, přičemž hodnoa přidaných hodno je vořena nesourodými výrobky a službami, je ady dán sečením počem výrobků jednolivých druhů vynásobených průměrnou ržními cenou podle rovnice: = ržní cena x množsví A + ržní cena x množsví B [1] Jednolivé výrobky, služby vořící jsou zkaegorizovány do následujících oblasí: výdaje domácnosí na nákup zboží a služeb, čili vše co občané uraí v obchodech a za služby = C konečná spořeba (consumpion) vládní nákupy zboží a služeb, j. vše co nakoupí vlády = G - govermen hrubé soukromé domácí invesice, což jsou zejména invesiční nákupy firem, jak za suroviny, ak na rozšíření i obnovu zv. kapiálových saků (j. i škody po hurikánu) = I - invesice expory = X impory = M Časo se konečná spořeba produkce na domácím území spojuje dohromady a hodnoou C je pak: C= C+G [2] Souče celkové domácí spořeby a cen zaplacených za invesice se dá definova jako domácí popávka neboli absorpce A:
A= C+I [3] Lze edy definova jako domácí popávka a nabídka: = A+(X-M) [4] Nyní umíme spočía v příslušném roce. Vezme ceny daného roku, j. běžnými cenami v příslušném roce, a pronásobíme ho počem výrobků. Takovýo se nezývá Nominální. Porovnání vývoje v čase je důležié abychom mohli hodnoi vývoj fungování výrobních řeězců v sysému. Problém je že v presenovaném výpoču dochází v jednolivých leech jak ke změně poču výrobků maeriální produkce, ak i ke změně cen jednolivých výrobků. Problém 3: Jak mezi sebou porovnáva maeriální produkci v jednolivých leech na daném území? Lze obecně říci že vyšší spořeba výrobků bude v rovnici vždy mí za následek nárůs, pokud ceny zůsanou zachovány. Ceny se ovšem mění, j. soupají nebo klesají eno pohyb se nazývá inflace a deflace. Za sejné peníze si můžeme koupi menší nebo věší poče výrobků. Vzájemný poměr ceny v jednolivých leech se nazývá defláor: def= p n /p (n-1) [5] kde: p cena v n-ém a (n-1) předchozím roce Tím můžeme dosa daného roku (běžného) v cenách (průměrných) roku předcházejícího: [6] n p i i,n 1 * qi, n kde: q cena v n-ém a (n-1) předchozím roce. Tako by bylo možné přepočíáva do určiého roku v minulosi. Je nuno zvoli nějaký rok jako základní, kerý bude voři bázi (bazický rok referenční rok) vůči kerému se bude přepočíáva. Přepočený v cenách ohoo roku bude pak bude reálný, j. v porovnání s ímo rokem. Ceny v referenční roce budou zv. sálé ceny. Teno rok se přibližně za 5 le posunuje vždy dopředu. Současný přepočení rok je 2000, předchozí byl 1995. Tak např. přepoče v n-ém roce na sálé ceny roku 1995 pak je: n p i i,1995 * qi, n [7] Závěr edy je že lze vyjadřova: v běžných cenách (příslušný rok,) v průměrných cenách předchozího roku,
ve sálých cenách referenčního roku nyní rok 2000 (což lze provés skokovým výpočem [7] nebo zřeězením údajů v průměrných cenách předchozího roku odpovídajícím objemovým indexem podle rovnice [6] do příslušného referenčního roku) Poslední variana je nejlepší a nezpůsobí jisou diskoninuiu změn emp růsu reálného vlivem skoku výsledky a reálný není závislý na zvolené bázi v časové řadě, resp. na průměrných cenách jednoho referenčního roku. Pokud chceme edy spočía reálný v n- ém roce vůči referenčnímu roku (r.r), kerý je v časové řadě v roce () musí plai: r.r. n p i, r.r. n *q i, * * p p * i, i, *q *q n 1 k PCPR 1 i,1 i, *...* *...* PCPR k1 k p p i,n1 i,n1 PCPR n n1 *q *q i,n i,n1 [8] Kde: b.c běžné ceny, PCPR průměrné ceny předchozího roku. Lze definova i zv. objemový index: r.r. n * d1 *...* d n [9] Obdobně se dá jí obráceně (časem zpě): [10] r.r n * PCPR 1 1 *...* PCPR n1 n 1 Uvedenou meodiku si ukážeme na příkladu: Př. K dispozici jsou údaje o ČR v běžných cenách v leech 2002 až 2004. Přepočěe a jeho komponeny z roku 2004 na sálé ceny roku 2002. běžné ceny (is. Kč) průměrné ceny předchozího roku (is. Kč) 2002 2003 2004 2002 2003 2004 C 1 789 946 1 910 819 1 995 086 1 761 910 1 873 751 1 923 268 I 674 195 696 094 765 844 691 743 693 093 759 008 X 1 485 525 1 590 488 1 962 125 1 572 387 1 594 442 1 922 907 M 1 534 997 1 646 647 1 971 980 1 676 295 1 656 871 1 951 608
Řešení: a) výpoče v běžných a průměrných cenách v jednolivých leech = A+(X-M)= C + I +X M b) hodnoa defláorů průměrné ceny předchozího roku (is. běžné ceny (is. Kč) Kč) 2002 2003 2004 2002 2003 2004 C 1 789 946 1 910 819 1 995 086 1 761 910 1 873 751 1 923 268 I 674 195 696 094 765 844 691 743 693 093 759 008 X 1 485 525 1 590 488 1 962 125 1 572 387 1 594 442 1 922 907 M 1 534 997 1 646 647 1 971 980 1 676 295 1 656 871 1 951 608 2 414 669 2 550 754 2 751 075 2 349 745 2 504 415 2 653 575 vypočené z poměrů běžných cen roku a průměrných cen předchozího roku (is. Kč) 2002 2003 2004 C 101,5912 101,9783 103,7342 I 97,4632 100,4330 100,9006 X 94,4758 99,7520 102,0395 M 91,5708 99,3829 101,0439 102,7630 101,8503 103,6743 b) přepoče 2004 na sálé ceny roku 2002 = běžné ceny 2002, pomocí defláorů r.r. n * d 1 *...* d n běžné ceny 2004 v cenách roku 2003 v cenách roku 2002 C 1 995 086 1 923 268 1 885 959 I 765 844 759 008 755 736 X 1 962 125 1 922 907 1 927 687 M 1 971 980 1 951 608 1 963 725 2 653 575 2 605 656 Umíme už vypočía nominální a spočía reálný na daném území. Nyní chceme porovnáva jednolivá území (jednolivé země) mezi sebou navzájem. Pokud mají sejnou měnu, ak by o neměl bý problém. Pokud různé měny mohli bychom jednolivá pronásobi směným kurzem. Takovéo porovnání by ale nemuselo bý objekivní, proože občané jednolivých sáů si za sejné peníze mohou koupi různé množsví výrobků (někde jsou prosě ceny výrobků i v přepoču měn menší nebo věší). Proo by bylo vhodné korigova s ímo respekováním. To se provádí zv. pariou kupních sil (Purchasing Power Pariy- PPP) měny XY, kerá vyjadřuje poče jednoek národní měny, za kerý lze koupi sejné množsví výrobků a služeb na vnirosáním rhu jako za jednoku měny XY na vnirosáním rhu měny
XY. Konverzní poměr, umělý kurz, jenž převádí jednu měnu do druhé ak, že lze koupi sále sejný objem zboží a služeb: PPP= P d /P f [11] Základem výpoču pari je porovnání cen v národních měnách u dosaečného poču shodných výrobků a služeb na vnirosáních rzích. To se zpravidla provádí meodou spořebního koše vyjadřujícího běžné náklady domácnosi. V České republice oo porovnání provádí a obsahem spořebního koše se zabývá Český saisický úřad. V makroekonomii je spořební koš používán pro měření cenové hladiny, resp. míry inflace. V omo případě předsavuje spořební koš reprezenaivní skupinu saků, kerý obsahuje výdaje na bydlení, sravu, kuluru. Pořídíme-li reprezenaivní koš komodi v ČR za 30 000,- Kč (P d ) a enýž koš v eurozóně za 1 000,- (P f ), pak se rovnovážný nominální kurz (ED/F) usálí na hodnoě 30,- Kč za 1,- V následující abulce je ukázaná energeická bilance ČR v unách*10 3 ropného ekvivalenu zdroj EIA. ( oe = výhřevnos 41,868 GJ (giga joulu)) Semesrální práce: Na základě údajů hp://www.iea.org/ - Inernaional Energy Agency (IEA), porovneje indikáory energeického sysému ČR s osaními zeměmi EU v energeických jednokách - J, BTU, v hmonosních jednokách ropného ekvivalenu oe.