Energetická efektivnost zdroj energie budoucnosti Souhrn zkušeností z modelování scénářů budoucí spotřeby energie Jaroslav Maroušek, SEVEn, Praha ENEF 2008
Obsah prezentace Popis modelu užitého pro odhad budoucí konečné spotřeby energie (KSE) v rámci jednotlivých sektorů NH Popis uvažovaných scénářů vývoje energetické náročnosti ekonomiky a trendů potřeby energie v období do r. 2050 Porovnání jednotlivých scénářů a kvantifikace úspor energie Závěry ENEF 2008 1
Popis modelu užitého pro prognózu KSE Koncem roku 2007 zahájila svoji práci Nezávislá komise pro posouzení energetických potřeb České republiky do r. 2050 vedená předsedou akademie věd prof. Václavem Pačesem. SEVEn byl vybrán jako externí dodavatel energetických scénářů konečné spotřeby energie Na základě historických zkušeností jsme pro stanovení vývoje energetické náročnosti ekonomiky na tak dlouhé časové období sestavili nový spotřební model konečné spotřeby energie (KSE) způsobem, který umožnil práci se základními vývojovými trendy a který se opíral existující statistická data. Práce s tímto modelem pak probíhala interaktivně, paralelně s analýzou technologických dat model postupně krokoval k cílovému roku 2050. ENEF 2008 2
Popis modelu užitého pro prognózu KSE V rámci tohoto modelu jsou uvažovány tyto sektory NH: Domácnosti, Terciární, Průmysl, Doprava, Ostatní Struktura forem energie v konečné spotřebě modelu: Tuhá paliva, Kapalná paliva, Plynná paliva, Centralizované teplo, Elektrická energie. ENEF 2008 3
Struktura modelu příklad sektoru domácností Vývoj je počítán přes vývoj měrných spotřeb na bytovou jednotku. Hlavními vývojovými parametry jsou počty bytů a počet obyvatel na byt. Celková konečná spotřeba energie (KSE) sektoru domácností podle jednotlivých forem energie skládá z těchto oblastí spotřeby: E v Spotřeba energie na vytápění, E TUV Spotřeba na ohřev TUV, E e Nezaměnitelná elektřina (Roční spotřeba elektrické energie ve vybraných elektrospotřebičích a na osvětlení), E o Ostatní (Hlavně spotřeba elektrické energie a zemního plynu na přípravu pokrmů). Celková KSE v TJ v roce t pro sektor domácností pro t=2010 až 2050 je pak součtem jednotlivých oblastí spotřeby ENEF 2008 4
KSE 2005 podle jednotlivých odvětví NH celkem cca 1 122 858 TJ Doprava 22,41% Ostatní 3,25% Domácnosti 22,35% Terciál 11,03% Průmysl 40,95% ENEF 2008 5
KSE 2005 podle jednotlivých forem energie celkem cca 1 122 858 TJ Elektrická energie 17,23% tuhá 13,88% kapalná 27,28% Centralizované teplo 16,09% plynná 25,52% ENEF 2008 6
Všeobecné předpoklady v uvažovaných scénářích Všechny uvažované scénáře předpokládají demografický vývoj i vývoj ekonomiky (HDP a sektorovou strukturu ekonomiky) v souladu se zadáním. Průměrný růst HDP 3,2% ročně. Pro sektor dopravy byly pro jednotlivé scénáře převzaty ze studie předložené komisi prof. Moosem z Dopravní fakulty ČVUT. V případě jednotlivých scénářů se kromě sektoru dopravy uvažuje stejný stejný vývoj parametrických hodnot jako je např. počet bytů a užitná plocha v terciárním sektoru, atd. ENEF 2008 7
Scénář A vysoký BAT Scénář A předpokládá dostupné energie z důvodu relativně nízkých cen energie s dlouhodobým trendem k mírnému růstu až do r. 2050. Předpokládá vytváření vnějšího prostředí, který bere v potaz tyto skutečnosti. V současné době velmi vysoká aktivita EU na poli zvyšování energetické efektivnosti a vyššího využívání OZE poleví. Aktivita ČR bude minimální. V rámci předikovaného období se předpokládá, že realizace opatření pro zvyšování energetické efektivnosti budou generována pouze trhem na základě výhodnosti bez vnějších stimulů. Pro sektor dopravy jsou uvažovány předpoklady ve formě přepravních výkonů a spotřeb jednotlivých forem KSE podle tzv. konzervativního scénáře. ENEF 2008 8
Scénář A vysoký BAT Do r. 2050 předpokládá, že průměrná spotřeba na vytápění bytů v sektoru domácností klesne pouze z dnešních 185 pouze na 159 kwh na m 2, průměrná spotřeba na TUV klesne z dnešních 16 GJ na byt až na 14 GJ na byt a průměrná spotřeba na nezaměnitelnou elektřinu stoupne z dnešních 6 GJ na byt až na 7 GJ na byt. Do r. 2050 se předpokládá, že se sníží průměrná měrná spotřeba na vytápění v terciárním sektoru z dnešních 180 kwh/m 2 ažna 142 kwh/m 2. V případě měrné spotřeby na ohřev TUV a nezaměnitelné elektřiny v terciárním sektoru se bude jednat o pokles měrné spotřeby z 37 na 33,4 kwh/m 2 a z 53 na 42 kwh/m 2 v roce 2050. Průměrný roční pokles měrných energetických náročností v rámci technologické spotřeby v sektoru průmyslu je 0,3 % za rok mimo centralizované teplo (1,5%). Sektor průmyslu má jen malou část spotřeby směrovánu do budov a ta se bude řídit podobným technologickým vývojem, jako sektor terciární. ENEF 2008 9
Scénář A - Vývoj KSE podle jednotlivých forem energie pro všechny sektory NH 2 000 000 1 800 000 1 600 000 1 400 000 (TJ/rok) 1 200 000 1 000 000 800 000 600 000 Elektrická energie Centralizované teplo plynná kapalná tuhá 400 000 200 000 0 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 ENEF 2008 10
Scénář C střední postupná intenzifikace Je postaven na předpokladu relativně vyšších cen energie mezi scénářem A a E s dlouhodobým trendem k neustálému růstu až do r. 2050. Předpokládá vytváření vnějšího prostředí, který bere v potaz tyto skutečnosti. EU bude na poli podpory zvyšování energetické efektivnosti a vyššího využívání OZE stále velmi aktivní. Postoj ČR v této oblasti bude víceméně pasivní. Pro sektor dopravy jsou uvažovány předpoklady podle tzv. extenzivního scénáře. ENEF 2008 11
Scénář C střední postupná intenzifikace Do r. 2050 předpokládá, že se sníží průměrná spotřeba na vytápění bytů v sektoru domácností z dnešních 184,6 až na 117 kwh/m 2, průměrná spotřeba na TUV klesne z dnešních 15,5 GJ na byt až na 13 GJ/byt a průměrná spotřeba na nezaměnitelnou elektřinu pozvolně klesne z dnešních 6 GJ/byt až na 5,85 GJ/byt. Do r. 2050 se předpokládá, že se sníží průměrná měrná spotřeba na vytápění v terciárním sektoru z dnešních 181 kwh/m 2 ažna 109,3 kwh/m 2. V případě měrné spotřeby na ohřev TUV a nezaměnitelné elektřiny v terciárním sektoru se bude jednat o pokles měrné spotřeby z 37 na 31 kwh/m 2 a z 53 na 40 kwh/m 2 v roce 2050. Průměrný roční pokles měrných energetických náročností v rámci technologické spotřeby v sektoru průmyslu je 1,2 % za rok mimo centralizované teplo (2,55%). ENEF 2008 12
Scénář C - Vývoj KSE podle jednotlivých forem energie pro všechny sektory NH 1 600 000 1 400 000 1 200 000 (TJ/rok) 1 000 000 800 000 600 000 Elektrická energie Centralizované teplo plynná kapalná tuhá 400 000 200 000 0 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 ENEF 2008 13
Scénář E nízký energeticky efektivní Je postaven na předpokladu vysokých cen energie dlouhodobým trendem k neustálému růstu až do r. 2050. s Předpokládá systematické vytváření motivačního prostředí pro všechny zúčastněné subjekty ve všech sférách rozvoje společnosti a využívání nejlepších dostupných technologií. Aktivita EU na poli podpory zvyšování energetické efektivnosti a vyššího využívání OZE bude stále velmi vysoká. ČR výrazně zvýši svoji vlastní aktivitu v oblasti podpory energetické efektivnosti. Pro sektor dopravy jsou uvažovány předpoklady podle tzv. Inovativního scénáře. ENEF 2008 14
Scénář E nízký energeticky efektivní Do r. 2050 předpokládá, že se výrazně sníží průměrná spotřeba na vytápění bytů v sektoru domácností z dnešních 185 až na 74 kwh/m 2, průměrná spotřeba na TUV klesne z dnešních 16 GJ na byt až na 10 GJ/byt a průměrná spotřeba na nezaměnitelnou elektřinu pozvolně klesne z dnešních 6 GJ/byt až na 4,2 GJ/byt. Do r. 2050 se předpokládá, že se sníží průměrná měrná spotřeba na vytápění v terciárním sektoru z dnešních 181 kwh/m 2 až na 72 kwh/m 2. V případě měrné spotřeby na ohřev TUV a nezaměnitelné elektřiny v terciárním sektoru se bude jednat o pokles měrné spotřeby z 37 na 22 kwh/m 2 a z 53 na 37 kwh/m 2 v roce 2050. Průměrný roční pokles měrných energetických náročností v rámci technologické spotřeby v sektoru průmyslu je 3 % ročně. ENEF 2008 15
Scénář E - Vývoj KSE podle jednotlivých forem energie pro všechny sektory NH 1 400 000 1 200 000 1 000 000 (TJ/rok) 800 000 600 000 400 000 Elektrická energie Centralizované teplo plynná kapalná tuhá 200 000 0 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 ENEF 2008 16
Scénář D nízký střední V rámci nástinu scénářů vývoje energetické náročnosti české ekonomiky byl navržen ještě scénář D tzv. nízký střední, který je charakterizován vývojem KSE podle scénáře C pro všechny sektory mimo sektor dopravy. Pro sektor dopravy jsou uvažovány předpoklady ve formě přepravních výkonů a spotřeb jednotlivých forem uvažovaných KSE podle tzv. inovativního scénáře, který je užitý pro scénář E. Tento scénář byl nakonec vyhodnocen jako nejvhodnější a modelování zdrojové části bylo v poslední fázi prací Nezávislé komise pro posouzení energetických potřeb ČR prováděno hlavně na požadavcích scénáře D. ENEF 2008 17
Scénář D - Vývoj KSE podle jednotlivých forem energie pro všechny sektory NH 1 400 000 1 200 000 1 000 000 (TJ/rok) 800 000 600 000 Elektrická energie Centralizované teplo plynná ka palná tuhá 400 000 200 000 0 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 ENEF 2008 18
Scénář D - KSE 2050 podle jednotlivých forem energie celkem cca 1 205 510 TJ Elektrická energie 20,83% tuhá 9,25% kapalná 20,39% Centralizované teplo 14,56% plynná 34,97% ENEF 2008 19
Porovnání scénářů vývoje KSE do roku 2050 2 000 000 1 800 000 1 600 000 1 400 000 (TJ/rok) 1 200 000 1 000 000 800 000 Scénář E - nízký Scénář D - nízký střední Scénář C - střední Scénář A - vysoký 600 000 400 000 200 000 0 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 ENEF 2008 20
Porovnání vývoje energetické náročnosti na KSE do roku 2050 0,7 0,6 0,5 (GJ/tis. Kč 1995) 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Scénář A - vysoký (průměrný roční pokles o 1,4%) Scénář C - střední (průměrný roční pokles o 2,1%) Scénář D - nízký střední (průměrný roční pokles o 2,3%) Scénář E - nízký (průměrný roční pokles o 3%) 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 ENEF 2008 21
Potenciál úspor energie v celkové KSE podle odvětví NH Vyčíslení intervalu potenciálu úspor energie vychází z rozdílu KSE ve scénáři A oproti scénáři C a oproti scénáři E (min=a-c, max=a-e) TJ do 2025 do 2050 Min Max Min Max Domácnosti 20 037 52 758 55 863 126 044 Terciér 5 928 19 740 19 965 47 153 Průmysl 71 168 178 561 264 420 502 999 Doprava 29 596 95 635 143 551 267 924 Ostatní 3 476 6 852 15 326 28 025 Celkem 130 205 353 546 499 125 972 144 Těžiště uvedených úspor je v sektoru průmyslu, dopravy a v budovách. ENEF 2008 22
Závěry Při porovnání všech dostupných zdrojů energie s objemem energie, kterou do roku 2050 je možné ušetřit se energetická efektivnost ukazuje jako nejvýznamnější energetický zdroj naší budoucnosti Zvýšení účinnosti užití energie může přinést téměř 1 EJ ročně, což výrazně přesahuje uvažované objemy kteréhokoliv jiného zdroje. ENEF 2008 23
Děkujeme za pozornost. Kontakt: SEVEn, Středisko pro efektivní využívání energie, o.p.s. Americká 17 jaroslav.marousek@svn.cz miroslav.honzik@svn.cz www.svn.cz tel.: -420-224 252 115 fax: -420-224 247 597 ENEF 2008 24