Ekonomické aspekty využívání obnovitelných zdrojů energie v Ústeckém kraji. Kamila Vávrová, Jaroslav Knápek

Ekonomické aspekty využívání obnovitelných zdrojů energie v Ústeckém kraji Kamila Vávrová, Jaroslav Knápek Průhonice 2012

Vytvoření vzdělávacího programu bylo spolufinancováno z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky v rámci grantového projektu CZ.1.07/3.2.06/02.0011 Vzdělávejme se v obnovitelných zdrojích energie v Ústeckém kraji. Publikace vznikla ve spolupráci OBV s. r. o. a VÚKOZ, v. v. i.

EKONOMICKÉ ASPEKTY VYUŽÍVÁNÍ OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ ENERGIE V ÚSTECKÉM KRAJI Ing. Kamila Vávrová, Ph.D. Doc. Ing. Jaroslav Knápek, CSc. Průhonice 2012

Kolektiv autorů Ing. Kamila Vávrová, Ph.D. Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, v. v. i., Květnové nám. 391, 252 43 Průhonice Doc. Ing. Jaroslav Knápek, CSc. České vysoké učení technické, Fakulta elektrotechnická, Technická 2, 166 27 Praha 6 Copyright Kamila Vávrová, Jaroslav Knápek, 2012 ISBN 978-80-85116-67-0 (VÚKOZ, v. v. i., Průhonice)

Obsah 1 Úvod 7 2 Postavení obnovitelných zdrojů energie ve struktuře spotřeby primárních energetických 7 zdrojů v České republice 2.1 Definice obnovitelných zdrojů energie 7 2.2 Vývoj spotřeby primárních energetických zdrojů v ČR a podíl obnovitelných zdrojů energie 8 2.3 Předpokládaný vývoj užití OZE pro energetické účely 13 3 Systémové aspekty užití OZE 15 4 Podpory využití obnovitelných zdrojů energie 18 4.1 Ekonomická efektivnost projektů užití OZE 18 4.2 Dva pohledy na cenu produkce 20 4.3 Historie podpor využití OZE v ČR 22 4.4 Současné podpory pro užití OZE 23 5 Úvod do ekonomiky cíleného pěstování energetických plodin 26 6 Hodnocení ekonomické efektivnosti projektů 26 6.1 Metodika ekonomického hodnocení efektivnosti projektů 26 6.2 Ekonomické modely pro hodnocení projektů 27 6.3 Metodika identifikace procesů a postup stanovení nákladů 28 6.4 Interpretace minimální ceny biomasy 29 7 Ekonomické modely pro jednotlivé energetické plodiny 30 7.1 Ekonomický model pro plantáže rychle rostoucích dřevin (RRD) topoly a vrby (Populus, 31 Salix) 7.2 Model pro lesknici rákosovitou (Phalaris arundinacea L.) jarní sklizeň pro spalování 32 7.3 Model pro ozdobnici (Miscanthus) jarní sklizeň 33 7.4 Ekonomický model pro šťovík OK2 (Rumex patientia L. Rumex tianshanicus A. Los.) 34 7.5 Model pro lesknici rákosovitou (Phalaris arundinacea L.) letní sklizeň pro bioplynovou 36 stanici 7.6 Model pro porost energetických travin 37 7.7 Model triticale ( Triticosecale Wittm.) pro spalování 39 8 Diskuze rozhodujících faktorů ovlivňujících cenu biomasy 41 9 Základní formy a zdroje biomasy v Ústeckém kraji 44 9.1 Zbytková biomasa 44 9.2 Záměrně produkovaná biomasa 45 10 Potenciál biomasy 45 10.1 Definice potenciálu biomasy 45 11 Hlavní zdroje dat pro mapové podklady 46 12 Energetické plodiny 47 12.1 Základní charakteristiky a nároky vybraných energetických plodin 48 12.1.1 Rychle rostoucí dřeviny (RRD) topoly a vrby 48 12.1.2 Šťovík hybrid Rumex OK2 48 12.1.3 Ozdobnice 48 12.1.4 Lesknice rákosovitá 48 12.1.5 Sveřep bezbranný 49 12.1.6 Ovsík vyvýšený 49 12.1.7 Srha laločnatá 49

13 Charakteristika Ústeckého kraje 50 14 Metodika stanovení potenciálu biomasy na zemědělské půdě 50 14.1 Stanovení výnosů jednotlivých konvenčních plodin podle jejich skutečného procentuálního zastoupení v krajích 14.2 Stanovení výnosů záměrně pěstované biomasy 52 14.2.1 Stanovení výnosů rychle rostoucích dřevin (RRD) 52 14.2.2 Stanovení výnosů energetických plodin do databáze 52 14.2.3 Stanovení výnosů energetických plodin na vybrané orné půdě 53 14.2.4 Stanovení výnosů rychle rostoucích dřevin na vybrané části trvalých travních porostů 53 14.3 Cenové mapy záměrně pěstované biomasy 53 14.3.1 Cenové mapy energetických plodin na celé orné půdě a TTP 53 14.3.2 Cenové mapy na vybrané orné půdě a TTP 54 14.3.3 Cenové mapy vybraných zdrojů biomasy 54 14.3.4 Cenové mapy biomasy z TTP se započtením dotací pro méně příznivé oblasti (LFA) 54 14.4 Výpočet potenciálu biomasy na zemědělské půdě pro zvolené scénáře 55 14.4.1 Scénáře pro stanovení potenciálu biomasy 55 14.4.2 Vlastní výpočet potenciálu 55 14.4.3 Varianta konvenční zemědělství na veškeré orné půdě a TTP 56 14.4.4 Varianta energetické plodiny na 10 % rozlohy orné půdy a 2 % rozlohy TTP 57 Závěr 59 Literatura 60 Seznam příloh 62 52

Seznam použitých zkratek BPEJ Bonitovaná půdně ekologická jednotka ČEA Česká energetická agentura EP Energetické plodiny GIS Geografický informační systém HPJ Hlavní půdní jednotka HPKJ Hlavní půdně-klimatická jednotka KEB Klimaticko-energetický balíček KR Klimatický region KZ Konvenční zemědělství MPO Ministerstvo průmyslu a obchodu MZe Ministerstvo zemědělství LFA Méně příznivé oblasti a oblasti s enviromentálním omezením LPIS Land Parcel Identifi cation System (systém pro vedení a aktualizaci evidence půdy) NAP OZE Národní akční plán pro obnovitelné zdroje energie NPV Net Present Value (čistá současná hodnota) OP Orná půda ORP Obce s rozšířenou působností OZE Obnovitelné zdroje energie PEZ Primární energetický zdroj POÚ Pověřený obecní úřad SEK Státní energetická koncepce SFŽP Státní fond životního prostředí RRD Rychle rostoucí dřeviny SMO Státní mapa odvozená TTP Trvalý travní porost VÚKOZ, v. v. i. Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, veřejná výzkumná instituce ZPF Zemědělský půdní fond ZVO Zemědělské výrobní oblasti ŽP Životní prostředí Seznam použitých jednotek t (suš.).ha -1.rok -1 výnosový potenciál, případně výnos suché hmoty (biomasy) za jedno obmýtí t (sur.).ha -1.rok -1 výnosový potenciál, případně výnos surové hmoty (biomasy) včetně obsahu vody 5

VZDĚLÁVEJME SE V OBNOVITELNÝCH ZDROJÍCH ENERGIE V ÚSTECKÉM KRAJI Tato publikace je výsledkem jednoho ze dvou dílčích vzdělávacích programů sestavených pro účastníky dalšího vzdělávání, především pracovníky v zemědělsky hospodařících subjektech. Cílem vzdělávacího programu Ekonomické aspekty využívání obnovitelných zdrojů energie v Ústeckém kraji, na který se zaměřuje tato publikace, je snaha posílit znalosti členů cílové skupiny, jež se produkcí a zpracováním biomasy pro energetické účely zabývají, nebo o nich uvažují. Východiskem pro vzdělávací texty jsou poznatky, znalosti a zkušenosti celé řady odborníků ze zemědělských podniků, výzkumných institucí zkoumajících využití biomasy k energetickým účelům, anebo působících v souvisejících oborech. Přínosem modulu je zlepšení informovanosti o nových skutečnostech v oblasti pěstování energetických plodin a zpracování biomasy a příležitost najít komparativní výhodu pro podnikatelský subjekt při aplikaci výsledků v konkurenčním prostředí. Souvisejícím přínosem je možnost výběru alternativní varianty pěstebních metod konkrétní energetické plodiny (např. výmladková plantáž versus lignikultura RRD), uzpůsobených daným ekonomickým, klimatickým a půdně ekologickým podmínkám. Další možnost využití publikace spočívá v proškolení dalších zaměstnanců zemědělských subjektů. Cílem pilotního ověření programu v rámci úvodního semináře bylo seznámit účastníky se současným vývojem pěstování a využití biomasy, a zároveň ověřit, ve kterých oblastech stávající nebo potenciální pěstitelé a zpracovatelé biomasy energetických plodin mohou být konkurenceschopní s ohledem na přírodní a klimatické podmínky Ústeckého kraje. Z diskuze vyplynul zájem zemědělců o problematiku kompostování. Využití kompostáren, které mohou zpracovávat zbytkovou biomasu zemědělské prvovýroby nebo biomasu z péče o krajinu a údržby zeleně a další formy odpadní a zbytkové biomasy, není podle jejich znalostí u nás dostatečné. Z dalších témat setkání uvádíme např. úvahu o současném trendu stále větší ochoty dotačně podporovat spíše výrobu tepla z OZE oproti výrobě elektrické energie. Na diskutovaná a aktuální témata se podle možností zaměří přednášející při dalších setkáních a zároveň je zahrnou do svých publikací. Potenciálním zájemcům chybí komunikační prostředek pro přenos relevantních informací. Semináře jsou jedinečnou příležitostí, jak zemědělcům více přiblížit možná úskalí a doplnit informace nezbytné pro jejich rozhodování v dané oblasti. Průběh úvodního semináře potvrdil důležitost dalšího vzdělávání v otázce energetického využití biomasy. Zvýraznil možnosti, omezení, příležitosti i ohrožení vyplývající ze zemědělské praxe a ze specifických přírodně-klimatických podmínek Ústeckého kraje. 6

1 ÚVOD Tato publikace přináší čtenáři základní přehled v problematice obnovitelných zdrojů energie (OZE) se zvláštním zacílením na biomasu. V úvodní části je diskutováno postavení OZE ve struktuře užitých primárních energetických zdrojů (PEZ) v ČR a při výrobě elektřiny, a to včetně výhledu do budoucnosti. Na úvodní část navazuje diskuze systémových aspektů OZE z pohledu jejich výhod a nevýhod. Třetí část publikace obsahuje základní přehled z ekonomiky OZE se zaměřením na systémy podpory OZE. Tato část obsahuje i přehled základních pravidel systému podpor užití OZE pro výrobu elektřiny dle zákona č. 180/2005 Sb. a změny, které zavádí nový zákon č. 165/2012 Sb. Čtvrtá část publikace se zaměřuje na problematiku ekonomické efektivnosti pěstování biomasy pro energetické účely. Je zde obsažen jak metodický popis výpočtu tzv. minimální ceny biomasy (včetně principů tvorby ekonomických modelů), tak i prezentace základních vstupů a výsledků výpočtů minimální ceny biomasy pro vybrané energetické plodiny. Tato část rovněž obsahuje diskuzi rizikových faktorů ovlivňujících cenu biomasy. Pátá část publikace se zabývá metodikou stanovení potenciálu biomasy. Jsou zde uvedeny základní metodické postupy pro stanovení potenciálu biomasy s využitím GIS. Následně je prezentována aplikace metodiky stanovení potenciálu biomasy pro Ústecký kraj. 2 POSTAVENÍ OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ ENERGIE VE STRUKTUŘE SPOTŘEBY PRIMÁRNÍCH ENERGETICKÝCH ZDROJŮ V ČESKÉ REPUBLICE 2. 1 Definice obnovitelných zdrojů energie Obnovitelnými zdroji energie (dále jen OZE) jsou podle zákona o životním prostředí obnovitelné přírodní zdroje, které mají schopnost se při postupném spotřebovávání částečně nebo úplně obnovovat, a to samy nebo za přispění člověka (Zákon č. 17/1992 Sb.). Další definici OZE nabízí Zákon o podporovaných zdrojích energie. Obnovitelnými zdroji se rozumí obnovitelné nefosilní přírodní zdroje energie, jimiž jsou energie větru, energie slunečního záření, geotermální energie, energie vody, energie půdy, energie vzduchu, energie biomasy, energie skládkového plynu, energie kalového plynu a energie bioplynu (Zákon č. 180/2005 Sb.). Obnovitelné zdroje energie lze rozdělit do tří základních kategorií podle jejich původu, a to: energie Slunce, resp. energii, která je odvozená od energie slunečního záření (větrná energie, energie vln, vodní energie, biomasa atd.), energie přílivu (což je transformovaná energie soustavy Země Měsíc), geotermální energie (energie nitra Země teplo vznikající rozpadem radioaktivních prvků a zbytkové teplo z období vzniku Země). Množství energie, které Země dostává od Slunce, udává Sluneční konstanta 1 (cca 1 370 W/m 2 ). K zemskému povrchu se dostává pouze část slunečního záření (ERÚ 2011). Zhruba 42 % slunečního záření je odraženo mraky a nečistotami v atmosféře zpět do okolního prostředí, 10 % je přímo absorbováno v zemské atmosféře a 48 % záření dosahuje zemského povrchu. Část záření, které dopadá na zemský povrch, je odraženo zpět do okolního prostředí (např. povrchem ledovců apod.) cca 14 %. Tedy zhruba 34 % slunečního záření je absorbováno zemským povrchem a následně přeměněno na teplo, energii větru, oceánských proudů a je použito na vypařování vody. Méně 1 Množství energie procházející plochou 1m 2, která je kolmá na sluneční paprsky. Tato myšlená plocha se nachází mimo zemskou atmosféru ve střední vzdálenosti Země od Slunce. 7

než 1 % ze slunečního záření přicházejícího k Zemi je využito vlastní biosférou, je konvertováno na chemicky vázanou sluneční energii energii biomasy. Tato bilance je ovlivňována jak složením zemské atmosféry (např. koncentrací prachových částic v důsledku průmyslového znečistění), tak změnami v zemském povrchu např. tání ledovců a zmenšování jejich plochy vede k vyšší absorpci slunečního záření zemským povrchem. Větrná energie má, jak již bylo řečeno, původ ve slunečním záření, které ohřívá vzduch u zemského povrchu. V důsledku různého oslunění, ale i různé míry absorpce slunečního záření zemským povrchem dochází ke vzniku velkých rozdílů v teplotě vzduchu mezi různými geografickými oblastmi. V následku toho pak vznikají vzdušné proudy vítr. Vodní energie má opět původ ve slunečním záření, které způsobuje vypařování vody. Následná kondenzace vypařené vody vede ke vzniku srážek (déšť, sníh) a potenciální energii vody. Biomasa je de facto chemicky (prostřednictvím fotosyntézy) vázaná energie slunečního záření. Na rostliny (stromy, zemědělské plodiny, fytoplankton apod.) tak můžeme nahlížet jako na energetická zařízení pracující s určitou efektivností přeměny dopadajícího slunečního záření na chemicky vázanou energii v biomase. Tuto energii pak můžeme využít např. pro výrobu tepla (přímé spalování biomasy), můžeme ji transformovat do bioplynu (bioplynové stanice) nebo ji můžeme využít na výrobu kapalných biopaliv (např. výrobu bioetanolu). Biomasa je specifickou kategorií OZE. Spadá do ní totiž nejen biomasa primárně získávaná z polí a lesů (např. sláma, tráva, zrno, dřevo a dřevní štěpka), ale i řada odpadů (např. odpady z výroby papíru, zpracování dřeva atd.). Například v roce 2010 se celulózové výluhy (odpad z výroby papíru) podílely cca 1/3 na celkové spotřebě biomasy použité energetickými a průmyslovými podniky pro výrobu elektřiny a tepla (cca 1,1 mil. tun biomasy v celulózových výluzích z cca 3,2 mil. tun celkové spotřeby biomasy energetickými a průmyslovými podniky). Celková spotřeba biomasy pro energetické účely v roce 2010 činila 7,5 mil. tun, přičemž kromě výše uvedené spotřeby energetickými a průmyslovými podniky se na spotřebě biomasy podílely domácnosti spotřebou 3,7 mil. tun biomasy a cca 0,5 mil. tun biomasy vhodné pro energetické užití bylo vyvezeno. Specifickou kategorií OZE jsou bioplyn, kalový plyn a skládkový plyn, vznikající rozkladem biologicky rozložitelné části nejrůznějších odpadů bez přítomnosti vzduchu (anaerobní fermentace). Kalový plyn vzniká při čistění odpadních vod, skládkový plyn je vázán na skládky komunálního odpadu (který typicky obsahuje relativně vysoký podíl biologicky rozložitelných částí). Za bioplyn se obvykle považuje produkt zpracování odpadů ze zemědělství (např. hnůj, zbytky ze zemědělské produkce) a cíleně pěstované biomasy pro bioplynové stanice (v podmínkách ČR jde nejčastěji o kukuřičnou siláž). Bioplyn mohou ale produkovat i bioplynové komunální stanice zpracovávající nejrůznější druhy odpadu z domácností a sektoru služeb (např. jídelen). Do roku 2012 byl do kategorie OZE zařazován i důlní plyn z uzavřených uhelných dolů. Zákon o podporovaných zdrojích energie důlní plyn přeřadil do kategorie druhotných energetických zdrojů. 2. 2 Vývoj spotřeby primárních energetických zdrojů v ČR a podíl obnovitelných zdrojů energie Historicky byla česká energetika založena na využívání tuzemských energetických zdrojů a to především hnědého a černého uhlí. V roce 1990 byl podíl tuhých paliv (tuzemského uhlí) na celkově spotřebovaných primárních energetických zdrojích téměř dvoutřetinový (65 %). Naopak podíl OZE byl malý a pohyboval se na úrovni cca 1 2 %. Elektřina vyráběná na bázi OZE téměř výhradně pocházela z vodních elektráren, do bilance primárních energetických zdrojů pak ještě přispívalo užití dřeva, a to především v podobě individuální spotřeby domácností pro vytápění. 8

2500 2010: 1861 PJ 2000 1500 PJ 1000 500 0 1990 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Tuhá paliva Kapalná paliva Plynná paliva Primární teplo Primární elekt ina a saldo OZE (bez vodních el.) Obr. 1 Vývoj spotřeby PEZ v ČR v období 1990 2010 Spotřeba PEZ poklesla v roce 2010 oproti roku 1990 cca o 11,5 % (z cca 2 076 PJ na cca 1 861 PJ v roce 2010). V roce 1990 rozhodujícím energetickým zdrojem v bilanci PEZ byla tuhá paliva tj. tuzemské uhlí, která tvořila cca 65 % všech spotřebovaných PEZ v ČR. Podíl tuhých paliv ve struktuře PEZ od roku 1990 neustále klesá a v roce 2010 tvořil zhruba pouze 40 % (obr. 1). Těžba uhlí poklesla z 79 mil. tun hnědého uhlí a 23 mil. tun černého uhlí na současných 43,8 mil. tun hnědého uhlí a 11,5 mil. tun černého uhlí (rok 2010). Propad spotřeby PEZ v 90. letech minulého století byl způsoben především transformací české ekonomiky a následným útlumem těžkého průmyslu (zejména omezení výroby v hutích). Po stabilizaci české ekonomiky v průběhu druhé poloviny 90. let spotřeba PEZ, i přes veškeré snahy o energeticky úsporná a efektivní opatření, opět roste a svého maxima dosahuje v roce 2005, a to 1915 PJ. V dalších letech spotřeba PEZ stagnuje začínají se projevovat investice do úspor energie a od roku 2008 2009 i důsledky globální ekonomické krize. Podíváme-li se podrobněji na změny ve struktuře spotřeby primárních obnovitelných zdrojů, můžeme identifikovat další trend v oblasti české energetiky, a to že postupný pokles využití tuhých paliv (zejména hnědého uhlí) je kompenzován nárůstem spotřeby zemního plynu, výrobou elektřiny v jaderných elektrárnách a rozvojem užití OZE jak pro výrobu elektřiny, tak i pro dodávky tepla. Důvodů pro tuto substituci je hned několik. Mezi nejdůležitější důvody náhrady uhlí jinými PEZ jsou: Snaha co nejméně zatěžovat při výrobě elektřiny životní prostředí (např. měrné emise CO 2 na 1 kwh vyrobenou v hnědouhelné elektrárně jsou přibližně dvojnásobné oproti plynové elektrárně). Snaha zlepšovat kvalitu ovzduší v průmyslových a městských aglomeracích. Uhlí je dosud široce používáno pro výrobu a dodávku tepla pro vytápění. Emise z menších a středních výroben tepla spolu s emisemi z individuálních zařízení pro vytápění (např. kotle či kamna na uhlí v rodinných domcích) významně přispívají k lokálnímu znečisťování ovzduší klasickými plynnými emisemi (jako jsou SO 2, NO x, tuhé úlety apod.). Snahou je postupně uhlí nahrazovat buď použitím zemního plynu nebo OZE (např. biomasa, tepelná čerpadla). Postupné vyčerpávání dostupných zásob tuzemského uhlí, které vede k omezení jeho zásob a postupnému růstu ceny. Mezinárodní závazky ČR např. v oblasti snižování emisí skleníkových plynů či ve zvyšování podílu OZE v palivovém mixu. 9

V oblasti výroby elektrické energie vykazuje Česká republika 100% soběstačnost. V konečném součtu je ČR dokonce významným exportérem elektřiny vývoz elektřiny začal stoupat koncem 90. let minulého století a v posledních letech se pohybuje na úrovni 15 17 TWh ročně. V roce 2011 ČR vyvezla cca 17 TWh elektřiny (saldo vývoz/dovoz) do zahraničí, což bylo cca 21 % z celkové netto výroby elektřiny (po odpočtu vlastní spotřeby elektráren bez započtení ztrát v přenosu a rozvodu elektřiny). Jaká je však struktura těchto v současnosti užívaných OZE? Celkový příspěvek OZE k PEZ činil v roce 2010 cca 119 PJ, tj. 6,4 %. Pro Českou republiku na tuto otázku odpovídá přehled na obr. 2. Na něm je patrná dominantní role biomasy (69%) jakožto nejvíce využívaného obnovitelného zdroje v rámci PEZ. Na takto velkém podílu má zejména zásluhu využívání dřeva pro vytápění domácností (40,7 %). Důvody pro tuto situaci mohou být dva. Prvním z nich je relativně velká penetrace kotlů a kamen na tuhá paliva (zejména v domácnostech mimo velké aglomerace). Druhým pak nižší cena dřeva ve srovnání jak s uhlím, tak i jinými palivy, resp. druhy vytápění. Dřevo je stále nejlevnějším palivem pro individuální vytápění, i když v důsledku rostoucích cen zemního plynu, elektřiny, ale i uhlí, roste poptávka po palivovém dřevu, a tím i jeho cena. Podíl OZE na PEZ v posledních letech neustále roste: např. v roce 2006 činil celkový příspěvek OZE 82,5 PJ, v roce 2008 94,9 PJ a v roce 2010 pak 119,2 PJ. I přesto, že podíl OZE je stále relativně malý a v současné době v žádném případě OZE nemohou převzít rozhodující roli v zajišťování energetických potřeb ČR, je zřejmé, že jejich význam neustále roste. Důležitý však není jen podíl OZE na PEZ jako celku. Dalším sledovaným ukazatelem je i podíl OZE na výrobě elektrické energie. Při vstupu do Evropské unie se ČR zavázala dosáhnout do konce roku 2010 8% podílu elektřiny vyrobené na bázi OZE na celkové hrubé spotřebě elektřiny v ČR 2. Vývoj výroby elektřiny z OZE uvádí obr. 3. Výroba elektřiny z OZE dosáhla v roce 2010 5,88 TWh a ČR splnila závazek ve výši 8% podílu OZE na hrubé spotřebě elektřiny v roce 2010. Tento závazek vyplýval z přístupových dohod mezi ČR a EU. Za poslední desetiletí došlo k výraznému nárůstu výroby elektřiny z OZE ve srovnání s rokem 2000 cca 2,4 (v roce 2000 činila výroba elektřiny 2 Hrubá spotřeba elektřiny je definována jako hrubá výroba elektřiny (výroba na svorkách generátorů) očištěná o saldo vývoz/dovoz elektřiny. Bioplyn 6,2 % Kapalná paliva 8,2 % Tepelná erpadla 1,5 % Solární termální kol. 0,3 % V trné elektrárny 1,0 % Fotovoltaika 1,9 % Biolog. rozl. odpad 3,0 % Biomasa mimo domácnosti 28,8 % Vodní el. 8,4 % Biomasa domácnosti 40, 7% 2010: 119,2 PJ Obr. 2 Struktura příspěvku OZE k PEZ dle druhů OZE v roce 2010 10

7500 10,21 % 12% Výroba elekt iny z OZE [GWh] 6500 5500 4500 3500 2500 1500 500 4,04 % 4,48 % 4,91 % 4,74 % 5,18 % 6,79 8,30 % 10% 8% 6% 4% 2% POdíl OZE na hrubé spot eb elekt iny [%] -500 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 0% Malé vodní el. Velké vodní el. Biomasa Bioplyn K mun. odpad Fotovoltaika Vítr Podíl OZE Obr. 3 Vývoj výroby elektřiny z OZE dle druhů OZE z OZE 2,48 TWh a dominantním druhem OZE byla vodní energie). V posledních letech, a zejména po zahájení systematické podpory OZE od počátku roku 2006, neustále klesá podíl vodní energie a roste podíl ostatních druhů OZE na výrobě elektřiny. Důvodem je to, že potenciál pro stavbu nových malých i velkých vodních elektráren je již téměř plně vyčerpán a výroba elektřiny ve vodních elektrárnách tak v absolutních číslech neroste. V letech 2009 2010 prodělal boom především rozvoj fotovoltaických elektráren. Počátkem roku 2009 byl celkový instalovaný výkon ve fotovoltaických elektrárnách pouze cca 23 MW. Ke konci roku 2010 již dosáhl hodnoty 1 953 MW. ČR se tak stala jednou ze zemí s nejvyšším instalovaným výkonem ve fotovoltaice nejen v přepočtu na jednoho obyvatele, ale i v absolutní hodnotě instalovaného výkonu. Prudký rozvoj instalovaného výkonu ve fotovoltaice vedl k dramatickému nárůstu nákladů na podporu užití OZE pro výrobu elektřiny, což se projevilo i v růstu cen elektřiny. Celkové odhadované náklady vyplývající z podpory užití OZE pro výrobu elektřiny se pohybují pro rok 2012 v rozmezí 34 38 mld. Kč 3. Neregulovaný a neřízený rozvoj fotovoltaiky vyvolal v roce 2010 potřebu řady legislativních úprav systému podpory užití OZE (viz dále). Od února roku 2010 bylo energetickými podniky pozastaveno vydávání dalších souhlasů s připojením k síti pro fotovoltaické elektrárny. Následnými legislativními opatřeními bylo instalování nových fotovoltaických elektráren omezeno pouze na malé elektrárny s instalovaným výkonem do 30 kw na střechách a fasádách objektů. V případě bioplynových stanic nastal rozvoj především po roce 2006 po zahájení systematické podpory užití OZE pro výrobu elektřiny. Výstavba nových bioplynových stanic v zemědělství (jako součást diverzifikace aktivit v zemědělství) byla do poloviny roku 2011 podporována nejen systémem garantovaných výkupních cen (viz dále), ale i investiční podporou ze strukturálních fondů EU. K počátku roku 2012 dosáhl instalovaný výkon v bioplynových elektrárnách 168 MW. Biomasa se v posledních letech stává významným zdrojem pro výrobu elektřiny, a to především 3 Odhad publikovaný v roce 2012 ERÚ. 11

1600 1396 1492 1400 1200 1000 968 1171 GWh 800 731 600 565 560 400 200 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Brikety, pelety Ost. pevná biomasa Kapalná biopaliva Št pka, d evní odpad Celulózové výluhy Neaglomer. rostlin. mater. Obr. 4 Vývoj výroby elektřiny spalováním biomasy dle jednotlivých druhů biomasy po roce 2004, kdy bylo poprvé podporováno užití biomasy pro tzv. spoluspalování. Vývoj výroby elektřiny spalováním tuhé biomasy dokumentuje obr. 4. Ještě důležitější je využití biomasy jako obnovitelného zdroje pro výrobu tepla. Zejména u domácností (ale i v případě řady tepláren a výtopen) pevná biomasa nahrazuje klasická paliva především uhlí a zemní plyn. Jednoznačným důvodem je zde především neustále se zvyšující cena klasických paliv a elektřiny používaných pro vytápění. Strukturu užití biomasy pro výrobu tepla dokumentuje obr. 5. 50000 45000 40230 40896 41760 45523 43400 43007 46736 40000 35000 30000 TJ 25000 20000 15000 10000 5000 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Biomasa domácnosti Palivové d evo Št pka a d. odpad Celulózové výluhy Neagl. rostl. mater. Brikety, pelety Ostatní biomasa Kapalná biopaliva Obr. 5 Vývoj výroby tepla spalováním biomasy dle jednotlivých druhů biomasy 12

2. 3 Předpokládaný vývoj užití OZE pro energetické účely I v dalším období se předpokládá rozvoj užití OZE pro energetické účely. V současnosti dosud platná Státní energetická koncepce (SEK), která byla schválena v roce 2004 (usnesením vlády č. 211/2004), předpokládala nárůst užití OZE jako PEZ na úroveň cca 16 % v cílovém roce 2040 (obdobně vysoký byl předpokládaný podíl OZE na výrobě elektřiny). V roce 2007 představila Komise EU tzv. Klimaticko-energetický balíček (KEB), který definoval strategické cíle EU v oblasti předcházení klimatickým změnám a v oblasti dalšího rozvoje energetiky v EU včetně závazných cílů pro jednotlivé členské země z hlediska užití OZE. Legislativní proces byl dokončen v dubnu 2009 (po schválení Radou EU). Klimaticko-energetický balíček mj. stanovuje dosáhnout za EU jako celku 20% podílu OZE na konečné spotřebě energie (a 10% podíl biopaliv v užitých kapalných palivech pro sektor dopravy). Podíl OZE na konečné spotřebě energie je pak pro každou členskou zemi stanoven (vyjednán) individuálně, a to s ohledem na přírodní podmínky dané země a její ekonomickou sílu. Pro ČR platí závazný cíl v podílu OZE na konečné spotřebě energie ve výši 13 % (v roce 2020). Na rozdíl od indikativního cíle pro rok 2010, který byl zaměřen pouze na podíl OZE na výrobě elektřiny, tak dochází ke stanovení cíle, který zahrnuje i užití OZE pro výrobu tepla a pro dopravu. Klimaticko-energetický balíček se skládá z několika směrnic EU (4 směrnice, 1 nařízení EU, 1 rozhodnutí EU) a jeho součástí je i směrnice 2009/28, která mj. vyžaduje po jednotlivých členských zemích zpracování Národního akčního plánu (NAP OZE), definujícího trajektorii dosažení cíle k roku 2020. Česká republika zpracovala a předložila NAP OZE Komisi EU v září 2010. Národní akční plán (NAP) pro OZE mj. předpokládá další rychlý rozvoj užití OZE jak pro výrobu tepla, tak i pro výrobu elektřiny. V případě elektřiny NAP předpokládá zvýšení užití OZE pro výrobu elektřiny z 5,9 TWh v roce 2010 až na cca dvojnásobek v roce 2020 viz obr. 6. Biomasa zde opět hraje rozhodující roli, a to jak v podobě pevné biomasy určené pro spalování (a následnou výrobu elektřiny), tak i jako vstup do bioplynových stanic. Vývoj užití OZE pro výrobu tepla pak dokumentuje obr. 7. Z obrázku je zřejmé, že biomasa je opět rozhodujícím příspěvkem k naplnění cílů k roku 2020. V létě 2012 MPO jako ministerstvo odpovědné za zpracování státní energetické koncepce (SEK) předložilo do připomínkového řízení aktualizovanou verzi SEK. I v této verzi SEK se počítá s dal- 13000 11,6 TWh 11000 9,7 TWh 9000 Geotermální el. Fotovoltaika 7000 Vítr GWh 5000 4,7 TWh Bioplyn Biomasa 3000 Velké vodní el. Malé vodní el. 1000-1000 2009 2015 2020 Obr. 6 Předpokládaný vývoj výroby elektřiny na bázi OZE dle NAP 13

120 100 98 111 80 70 PJ 60 40 20 0 2009 2015 2020 Biomasa domácnosti Biomasa mimo domácnosti Biolog. rozlož. ást TKO Bioplyn Geotermální energie Tepelná erpadla Solární kolektory Obr. 7 Předpokládaný vývoj výroby tepla na bázi OZE dle NAP 350 [PJ] 300 250 200 150 100 50 0 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 Solární kolektory Tepelná erpadla Geotermální energie Fotovoltaika V trné elektrárny Vodní elektrárny Biopaliva Biolog. rozlož. odpad Bioplyn Biomasa Obr. 8 Vývoj očekávaného příspěvku OZE k PEZ dle aktualizace SEK z roku 2012 ším růstem užití OZE, jejich příspěvek k PEZ v cílovém roce 2040 je odhadnut na cca 304 PJ tj. na cca 15,6 % z celkového podílu PEZ. Největším podílem přispívá biomasa pro přímé spalování 53,2 %. Pokud k ní připočítáme i příspěvek z biopal iv vyrobených z biomasy a z bioplynových elektráren, celkový příspěvek biomasy na OZE pak činí dokonce 71,4 % (viz obr. 8, 9). Ani v takto relativně vzdáleném horizontu se však v české SEK nepředpokládá, že by OZE mohly zásadním způsobem nahradit stávající klasické zdroje energie. 14

[GWh] 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 Biomasa Bioplyn Biologicky rozložitelná ást TKO Vodní elektrárny V trné elektrárny Fotovoltaické elektrárny Geotermální energie Obr. 9 Vývoj očekávané výroby elektřiny z OZE dle aktualizace SEK z roku 2012 3 SYSTÉMOVÉ ASPEKTY UŽITÍ OZE Základní vlastností OZE, která je přímo charakterizuje, je schopnost se při postupném spotřebovávání částečně či úplně obnovovat. Naopak neobnovitelné (fosilní) zdroje energie (např. uhlí, ropa, zemní plyn atd.) po spotřebování zanikají a nedochází k jejich následné obnově (MPO 2011). Obnovitelným zdrojům energie je zejména ve vyspělých státech věnována posledních několik dekád značná pozornost, a to především vzhledem k výhodám jejich užití. Mezi nejdůležitější výhody užití obnovitelných zdrojů energie patří především: Užití OZE přispívá ke snižování emisí skleníkových plynů a především ke snižování emisí CO 2 Užití OZE pro zajištění energetických potřeb vede ke snížení spotřeby klasických fosilních paliv, při jejichž spalování vzniká CO 2. Technologie užití OZE jsou buď postaveny na jiných než spalovacích technologiích (např. fotovoltaika, vodní elektrárny, větrné elektrárny apod.), anebo je pro spalování použita biomasa, resp. bioplyn. Energie v biomase (resp. v bioplynu) má původ v solární energii. Při spalování biomasy pak vzniká stejné množství oxidu uhličitého, jaké bylo z atmosféry spotřebováno pro vyprodukování této biomasy. Hovoříme tak o z hlediska emisí CO 2 neutrální technologii. V praxi je bilance CO 2 při použití cíleně pěstované biomasy pro energetické účely komplikovanější např. při využití ploch typu pamp, prérií apod. pro plantáže na pěstování energetických plodin dochází k uvolňování uhlíku vázaného v půdě. Nezanedbatelná může být i energie potřebná pro zajištění pěstování energetických plodin (např. výroba průmyslových hnojiv) a zejména pro zpracování biomasy na paliva. Zejména v případě kapalných paliv vyráběných na bázi biomasy se v současnosti diskutuje, zda energetická náročnost jejich pěstování a zpracování nepřevyšuje jejich energetický přínos. Snižování klasických škodlivin do ovzduší V případě většiny druhů OZE nedochází ke spalování, a tedy ani k emisím tzv. klasických škodlivin do ovzduší (např. emise oxidu siřičitého, oxidů dusíku, polétavého popílku atd.). Při spalování 15

biomasy sice tyto emise vznikají, jejich množství je však (při použití vhodné technologie pro daný typ biomasy) ve srovnání s uhlím významně nižší. Snižování produkce tuhých odpadů Při spalování uhlí vzniká velké množství popela. Energetické uhlí používané pro výrobu elektřiny obsahuje okolo 30 % popelovin. To vede při roční spotřebě několika desítek miliónů tun uhlí jen pro výrobu elektřiny k produkci obrovského množství odpadu, který je třeba ukládat tak, aby nedocházelo k dalšímu poškozování životního prostředí. Biomasa pro spalování má podstatně méně popelovin než tuzemské uhlí. Například u dřeva je podíl popelovin v rozmezí 0,5 3 % a je závislý především na podílu kůry v palivu (čím více kůry, tím více popelovin). U slámy je obsah popelovin o něco vyšší než u dřeva, nicméně i v případě spalování slámy nebo pelet z ní vyrobených vzniká pouze malé množství popela. Obnovitelné zdroje energie přispívají k diverzifikaci primárních energetických zdrojů Užití OZE přispívá k diverzifikaci primárních energetických zdrojů a k omezení závislosti na jednom druhu paliva (primárního energetického zdroje). Diverzifikace zajištění energetických potřeb je výhodná jak z hlediska státu jako celku, tak i z hlediska jednotlivých regionů či spotřebitelů. Omezuje to závislosti na jednom konkrétním dodavateli, resp. na jednom technickém systému. Obnovitelné zdroje energie přispívají ke snižování dovozní závislosti Země EU jsou velmi závislé na dovozu primárních energetických zdrojů z oblastí mimo teritorium EU. V mnoha případech se jedná o politicky či ekonomicky nestabilní státy či celé regiony. To vytváří politická i ekonomická rizika při zajišťování potřeb energie. Evropská unie (EU) je v současnosti závislá na dovozu cca 50 % primárních energetických zdrojů a tato závislost má neustále rostoucí tendenci. Dobrým příkladem toho, jaké problémy vznikají při výpadku dodávek energetických surovin, je počátek roku 2009, kdy díky sporům mezi Ruskem a Ukrajinou došlo k zastavení, resp. podstatnému omezení dodávek zemního plynu do řady zemí. Zajištění tzv. energetické bezpečnosti je jednou z priorit nejen ČR, ale i celé EU. Obnovitelné zdroje energie vytvářejí nové pracovní příležitosti a přispívají k diverzifikaci podnikání v zemědělských oblastech Rozvoj užití OZE je spojen s vývojem nových technologií pro jejich užití. To vytváří nové pracovní příležitosti jak při výrobě zařízení (tzv. zelené technologie), tak i při přípravě, realizaci a provozování projektů na užití OZE. Biomasa je považována v EU jako celku (stejně tak i v ČR) za rozhodující druh OZE. Protože jsou však zdroje zbytkové či odpadní biomasy omezené, vyžaduje rozvoj užití biomasy její cílené pěstování na zemědělské půdě. Užití zemědělské půdy pro pěstování biomasy pro energetické účely jednak umožní efektivně řešit problém zemědělské nadprodukce v EU a jednak zemědělským podnikatelům a farmářům umožní diverzifikovat oblasti činnosti a snížit jejich závislost na výkyvech trhu s agrárními komoditami a politice dotací pro pěstování potravin. Ceny na trhu s agrárními produkty se mohou velmi rychle měnit v závislosti na změnách globální poptávky, úrodě či neúrodě a i spekulacích na trhu s agrárními komoditami. Každá mince však má vždy dvě strany, a tak i obnovitelné zdroje energie mají jisté nevýhody a omezení, které brání jejich širšímu uplatnění. V následujícím výčtu jsou pouze ty nejvýznamnější: 16

Nízká plošná hustota energie Obnovitelné zdroje energie (OZE) jsou ze své podstaty zdroji s nízkou hustotou energie. Pro nahrazení významné části fosilních primárních energetických zdrojů (uhlí, ropy, zemního plynu) je třeba pro tyto účely využívat rozsáhlé plochy území. To lze dokumentovat např. na případě biomasy. Pokud budeme uvažovat cíleně pěstovanou biomasu např. plantáže rychle rostoucích dřevin pak lze průměrnou produkci energie z jednoho hektaru (ve formě dřevní štěpky pro spalování) odhadnout na cca 120 170 GJ.ha -1.rok -1. Jeden milión hektarů (tj. 10 tis. km 2 plochy) by pak produkoval biomasu ve výši max. 170 PJ/rok. Ovšem současná spotřeba PEZ v ČR se pohybuje na úrovni 1 800 1 900 PJ (1861 PJ v roce 2010). Závislost na neřiditelných přírodních podmínkách Obnovitelné zdroje energie (OZE) jsou závislé na podmínkách v dané lokalitě např. na okamžité rychlosti větru, množství slunečního záření, množství srážek atd. Množství produkované energie je tak závislé na neřiditelných vnějších podmínkách. Každý druh OZE má tuto závislost jinou. Některé druhy OZE mohou podléhat velmi rychlými výkyvům v množství energie (např. výkon větrných či slunečních elektráren se může měnit v řádu minut či dokonce vteřin), některé druhy OZE mají rovněž sezónní charakteristiku (např. množství slunečního záření dopadající na jednotkovou plochu za měsíc je v lednu v porovnání s červencem cca 8 10 nižší). Biomasa má výhodu v tom, že je možné ji na rozdíl od větrné či sluneční energie skladovat a užívat v období, kdy jí je třeba. Závislost na měnících se podmínkách okolního prostředí způsobuje problémy zejména při výrobě elektrické energie. Výroba elektřiny není bilanční záležitostí (tj. není možné se na výrobu a spotřebu elektřiny dívat z pohledu dlouhých časových úseků, např. měsíců či roků), ale je třeba udržovat rovnováhu mezi poptávkou a výrobou elektřiny v každém okamžiku. Elektrárny na bázi OZE musí být zálohovány klasickými řiditelnými elektrárnami a elektrizační soustava musí být schopna reagovat na často velmi rychlé a velké výkyvy dodávky elektřiny z těchto elektráren. Zejména to platí v případě fotovoltaických a větrných elektráren. Nekonkurenceschopnost s klasickými zdroji Za neregulovaných podmínek jsou OZE zpravidla nekonkurenceschopné s fosilními palivy používanými pro výrobu elektřiny, resp. pro vytápění. Pokud máme zájem na rozvoji užití OZE, musíme je vhodnou strategií podporovat. To zvyšuje náklady jak na straně spotřebitelů (domácností), tak i na straně státu (vyšší nároky na dotace). Současná situace v rozvoji fotovoltaiky v ČR je dobrým příkladem toho, že chyby ve strategii podpory rozvoje OZE mohou vést k velmi rychlému nárůstu nákladů na energie, což může vést nejen k problémům na straně domácností, ale i ke snižování konkurenceschopnosti průmyslových výrobců. Podpora rozvoje užití OZE proto vyžaduje promyšlenou a dlouhodobou strategii a zejména vhodnou legislativní úpravu. Omezené množství vhodných lokalit pro výstavbu OZE Jednotlivé druhy OZE mají své specifické požadavky na lokalizaci. Množství vhodných lokalit je tak omezeno. S větším využíváním daného OZE se zhoršují klíčové parametry jednotlivých lokalit (osvit, intenzita větru atd.). Toto má za následek, že s postupujícím rozvojem jednotlivých OZE se využívají méně vhodné lokality. To se projevuje i ve zhoršených provozních parametrech (např. roční doba využití) a v konečném důsledku i v ekonomice provozu. 17

4 PODPORY VYUŽITÍ OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ ENERGIE 4. 1 Ekonomická efektivnost projektů užití OZE Každý racionálně uvažující investor a to bez ohledu na to, zda je investorem obec, domácnost, fyzická osoba- podnikatel nebo obchodní společnost, vždy před rozhodnutím, zda investovat do určitého projektu bere do úvahy hledisko ekonomické efektivnosti investice. Základní motivací soukromých investorů (ať už podnikatelských či nepodnikatelských subjektů) je maximalizace ekonomického prospěchu plynoucího z realizace projektu. Investor bude do daného projektu investovat pouze tehdy, pokud (finančně ohodnocené) efekty generované projektem budou vyšší než celkové (opět finančně ohodnocené) potřeby projektu související s jeho realizací, a to při respektování časové hodnoty peněz. Výjimkou jsou pouze ty případy, kdy realizace projektu je vynucena vnějšími okolnostmi. Příkladem jsou tzv. vynucené projekty vyvolané novými požadavky legislativy např. zpřísnění emisních limitů vyvolává nutnost investic do nové technologie. Proto, aby investor rozhodující se o realizaci projektu na bázi ekonomického prospěchu mohl správně rozhodnout, potřebuje vyhodnotit ekonomickou efektivnost posuzovaného projektu. Při tomto hodnocení investor musí korektně respektovat pravidla ekonomického hodnocení efektivnosti investic a i podmínky (např. daňová legislativa, očekávaná inflace, způsob odepisování investic, náklady financování investice prostřednictvím bankovních úvěrů apod.) realizace daného projektu. Jedním ze základních pravidel hodnocení ekonomické efektivnosti projektů je zahrnutí nároků a efektů projektu ve všech jeho fázích realizace tj. od vlastní přípravy projektu, přes jeho realizaci (např. výstavby zařízení na využití OZE pro výrobu elektřiny či tepla), provozování, až po konečnou likvidaci zařízení (např. likvidaci fotovoltaických panelů). Do ekonomického hodnocení projektu tak zahrnujeme vše, co je projektem vyvoláno a co představuje čerpání finančně ohodnotitelných zdrojů, resp. generování finančně ohodnotitelných efektů. Hodnocení ekonomické efektivnosti projektů z pohledu soukromých investorů je založeno na simulaci finančních efektů generovaných uvažovaným projektem. Tyto finanční efekty nazýváme toky hotovosti (CF). Tok hotovosti představuje v daném roce t rozdíl mezi příjmy a výdaji potřebnými na realizaci a provoz projektu. Pokud budeme pro zjednodušení uvažovat pouze jeden produkt (např. elektřinu), pak příjmy projektu lze vyjádřit jako součin jednot kové ceny produktu a vyrobeného množství: CF t = P t V t = c t. Q t V t (1) kde CF t... tok hotovosti v roce t [Kč] P t... příjmy generované projektem v roce t [Kč] V t... výdaje generované projektem v roce t [Kč] c t... měrná cena za produkovanou jednotku [Kč/MWh] Q t... velikost produkce v roce t [MWh] Projekty mají obvykle delší dobu životnosti než je jeden rok. Pak je při hodnocení jejich ekonomické efektivnosti třeba respektovat časovou hodnotu peněz. Časová hodnota peněz vyjadřuje náklady ušlé příležitosti např. při investování peněz (v současnosti) přicházíme o možnost investovat tyto peníze jiným způsobem (např. uložit je do banky a každý rok inkasovat úrok). Nominálně stejná hodnota peněz (např. 1 000 Kč) má tak z pohledu okamžiku rozhodování různou hodnotu. Čím je tato částka více vzdálena v čase od současnosti, tím je její hodnota z pohledu současnosti (tzv. 18

současná hodnota) nižší. Můžeme si představit, že čím později máme peníze k dispozici, tím více přicházíme o úroky a úroky z úroků na pomyslném spořícím účtu v bance. Podnikatelské subjekty obvykle nevyjadřují časovou hodnotu peněz pomocí pomyslných úroků na spořících účtech v bance, ale mnohem častěji pomocí očekávaného zhodnocení investovaných prostředků do jiných alternativních projektů. Respektování časové hodnoty peněz znamená, že všechny budoucí peněžní toky přepočteme k současnému okamžiku, abychom mohli porovnat např. jejich sumu (jako vyjádření peněžně ohodnocených efektů generovaných projektem) vůči investovaným penězům do projektu. Pro přepočet budoucích peněžních toků používáme diskontování pomocí následujícího vzorce: 1 PV = CF t (1 + r) t kde PV... současná hodnota peněžního toku CF v roce t [Kč] r... diskont (časová hodnota peněz) [-] (2) Základním kritériem pro hodnocení ekonomické efektivnosti projektů je kritérium současné hodnoty: T ž NPV= CF t. (1+r n ) -t N i (3) t=1 kde T ž... doba životnosti (hodnocení) projektu [roky]... investiční náklady na realizaci projektu (např. výstavbu elektrárny) [Kč] N i Net Prezent Value (NPV) tak dává do souvislosti výdaje vynaložené na investici (např. výdaje na výstavbu větrné elektrárny) a peněžní toky generované touto investicí v budoucnosti. Pokud je hodnota NPV kladná, investor by měl do daného projektu investovat (současná hodnota budoucích příjmů je vyšší než současná investice). Pokud je hodnota NPV záporná, investice je pro investora ztrátová. Hodnota NPV=0 představuje pro investora mez pro akceptaci projektu (dostane stejný výnos na investovaný kapitál jako při jiných možnostech investování, které má k dispozici). V některých případech nás však nemusí zajímat primárně NPV, ale to, jaký je spodní limit ceny, za kterou musíme naši produkci na trhu prodávat, abychom dosáhli požadované míry zhodnocení investovaných peněz. Pak hovoříme o tzv. minimální ceně jednotky produkce. Investor se pak na základě porovnání jím vypočítané minimální ceny a ceny dané komodity na trhu rozhoduje, zda projekt bude či nebude realizovat. Pokud je minimální cena vyšší, než je cena na trhu, znamená to, že pro dosažení požadovaného zhodnocení investovaného kapitálu by investor potřeboval vyšší cenu, než je možné na trhu dosáhnout. Při akceptování takovéhoto projektu by investor byl ve stejné situaci, jako v případě záporné hodnoty NPV tj. ztrácel by oproti jiným možnostem investování. Limitem, kdy je pro investora záměr ještě efektivní, je NPV=0. V tomto případě se současná hodnota příjmů projektu rovná současné hodnotě výdajů projektu. Investor pak inkasuje výnos z kapitálu vloženého do projektu, který je roven právě diskontu použitého pro výpočty NPV. NPV=0 tedy neznamená, že investor nerealizuje žádný výnos. Cenu produkce z pohledu investora c min lze vypočítat ze vztahu pro NPV, kdy NPV položíme rovno nule a z této podmínky hledáme cenu jednotky produkce c min : 19

T ž T ž [c. min t Q t + DOT t ]. (1+r) -t = V. t (1+r) -t N i t=1 t=1 (4) kde c min,t... minimální cena jednotky produkce v t-tém roce (např. [Kč/kWh]) DOT t... výše (nevratné investiční či provozní) dotace v t-tém roce [Kč] Ze vztahu (4) je zřejmé, že dotace snižuje výši minimální ceny čím je vyšší, tím je minimální cena produkce z pohledu investora nižší a naopak. Pokud je většina výdajů investora souvisejících s projektem na začátku doby životnosti projektu (např. investiční výdaje na vybudování fotovoltaické elektrárny nebo výdaje na založení plantáže rychle rostoucích dřevin), pak je samozřejmě pro investora výhodnější investiční dotace. Provozní dotace naopak investora více motivuje k efektivnímu provozu zařízení. Dalším, v praxi často používaným kritériem je doba návratnosti. Kriteriální podmínkou je zde rychlost splacení investice z budoucích hotovostních toků generovaných projektem. Kritérium je používáno ve dvou modifikacích bez uvažování časové hodnoty peněz (tzv. prostá návratnost) nebo s uvažováním časové hodnoty peněz (tzv. diskontovaná návratnost): Prostá návratnost: T s CF t! N i = 0 t=1 (5) Diskontovaná návratnost: T s CF. t (1+r) =t! N i =0 t=1 (6) Doba T s tak udává počet let od začátku provozu, kdy převáží tvorba peněžních prostředků nad jejich čerpáním tj. doba, za kterou se pomyslně vrátí investovaná částka. Kritérium je v praxi oblíbené pro svoji jednoduchost a snadnou interpretovatelnost. Základním nedostatkem tohoto kritéria ale je to, že vůbec nerespektuje příjmy a výdaje projektu po době splacení T s. Zároveň neumožňuje stanovit míru zhodnocení investovaných prostředků za dobu životnosti projektu a v neposlední řadě neumožňuje korektní porovnání projektů s různou dobou životnosti. Lze tak toto kritérium doporučit pouze jako informativní kritérium doplňující základní kritérium NPV (nebo IRR). 4. 2 Dva pohledy na cenu produkce Na cenu jakékoliv produkce je možné se dívat ze dvou základních úhlů pohledu: z pohledu potenciálních investorů (strana nabídky), z pohledu kupujících (strana poptávky). Investor se logicky bude snažit maximalizovat ekonomickou efektivnost projektu, tj. při daném objemu výroby a výdajích spojených s realizací projektu maximalizovat cenu produkce. V každém případě ale nebude ochoten akceptovat za svoji produkci nižší cenu, než je minimální cena. Ta mu 20

totiž zajišťuje dosažení jím požadované míry zhodnocení do projektu vložených prostředků. Naopak spotřebitelé na (neregulovaném) trhu porovnávají nabídku na dodávku daného produktu s jinými možnostmi na obstarání produktu. Spotřebitelé tak budou ochotni akceptovat maximálně takovou cenu, za kterou by si mohli daný produkt koupit od jiných dodavatelů (tržní cena). Pokud bude minimální cena daného produktu nižší, než je cena tržní, dodavatel samozřejmě bude dodávat za tržní cenu a bude realizovat vyšší, než jím minimálně požadovaný výnos z vloženého kapitálu. Ale především v této situaci bude do projektu investovat. Ale v případě, že minimální cena je vyšší než je tržní cena (jako je tomu např. v případě elektřiny vyráběné na bázi OZE), investor bez další podpory nebude do projektu investovat. Pokud by totiž do projektu investoval, musel by prodávat za tržní cenu a dosahoval by tak nižšího, než jím požadovaného výnosu z kapitálu. Vztah mezi minimální cenou (c min ) a tržní cenou (c max ) dokumentuje pro výrobu elektřiny na bázi OZE následující obrázek (podobně lze ale vyjádřit vztah c min a c max pro jakoukoliv komoditu). Křivka minimální ceny c min na obr. 10 respektuje to, že s postupující výší výroby elektřiny z OZE musíme využívat i horší lokality. Například v případě větrných elektráren se vzrůstem výroby elektřiny z větru musíme využívat i horší lokality s nižší rychlostí větru. To vyplývá z faktu omezenosti vhodných lokalit s optimálními podmínkami. Na obr. 10 se křivky c min a c max neprotínají. Znamená to, že investoři nemají v tomto případě ekonomickou motivaci investovat do projektů na využití OZE pro výrobu elektřiny. Pokud chceme dosáhnout určité výše výroby elektřiny z OZE, musíme změnit vzájemnou polohu obou křivek. A to buď posunutím křivky c min směrem dolů (snížením minimální ceny) nebo posunem křivky c max nahoru (např. zvýšením nákladů výroby elektřiny v klasických elektrárnách). Mezi typické způsoby posunutí křivky minimální ceny směrem dolů patří investiční dotace, provozní dotace (např. navázané na výši produkce v případě výroby elektřiny na bázi OZE se používá tzv. zelený bonus), poskytování zvýhodněných úvěrů (kdy investor platí buď nulový či snížený úrok), daňové prázdniny atd. Naopak mezi typické možnosti, jak posunout křivku c max směrem nahoru, patří uvalení ekologických daní na fosilní paliva, emisní povolenky, systém kvót nařizující určitý podíl daného druhu komodity v portfoliu dodávaných produktů (např. podíl elektřiny z OZE v dodávané elektřině) atd. Mezi nejčastěji používané druhy podpor pro užití OZE pro výrobu elektřiny patří tzv. garantované výkupní ceny elektřiny (které jsou pro jednotlivé druhy OZE a event. i technologie odvozeny od minimálních cen) označované jako FIT (z anglického Feed-in Tariff). Cmin=f(Q) [K /MWh] Cmin Cmax* Cmin* Podpora Cmax Dosažený podíl Obr. 10 Vztah mezi minimální cenou a tržní cenou Výše výroby elekt iny v OZE Q [TWh] 21

4. 3 Historie podpor využití OZE v ČR Do roku 2002 neexistovala systematická podpora užití OZE pro výrobu elektřiny, ale ani pro výrobu tepla. Do roku 2002 bylo možné na využití OZE požádat o nenárokové podpory z fondů České energetické agentury (ČEA), resp. Státního fondu životního prostředí (SFŽP). Výkupní ceny elektřiny na bázi OZE se pohybovaly do počátku roku 2002 max. na úrovni 1 1,2 Kč/kWh. To bez další podpory (např. z fondů ČEA) umožňovalo realizovat téměř výhradně pouze projekty méně rozsáhlých rekonstrukcí již dříve existujících malých vodních elektráren. Prostředky alokované na podporu OZE, jak z fondů ČEA, tak i z fondů SFŽP, však byly velmi omezené a dosahovaly řádu max. několika málo desítek mil. ročně (OZE pro výrobu elektřiny), resp. 200 300 mil. ročně z fondů SFŽP na užití OZE jako celku. Podíl OZE jak na celkově spotřebovaných PEZ, tak i na výrobě elektřiny rostl v 90. letech minulého století jen pouze velmi pomalu. V roce 1995 byl celkový podíl OZE na spotřebě PEZ cca pouze 40 PJ (bez vodních elektráren, jejichž příspěvek lze odhadnout na cca 7 PJ), v roce 2000 pak 53 PJ (plus příspěvek vodních elektráren na podobné úrovni jako v roce 1995). Rychlejší tempo růstu užití OZE lze ve statistikách nalézt až od roku 2006, kdy jak je zahájena systematická podpora užití OZE pro výrobu elektřiny, tak se začíná projevovat podpora z fondů EU. Od roku 2002 (ve vazbě na Energetický zákon č. 458/2000 Sb.) došlo k významné změně v oblasti podpory užití OZE pro výrobu elektřiny. Energetický regulační úřad začal podporovat projekty užívající OZE na výrobu elektřiny garantovanou minimální výkupní cenou. Cenovým rozhodnutím Energetického regulačního úřadu (ERÚ) č. 1/2002 byly pro rok 2002 stanoveny minimální výkupní ceny elektřiny vyráběné na bázi OZE, a to ve výši: 2,5 Kč/kWh z biomasy, 3,0 Kč/kWh z větrné energie, 1,5 Kč/kWh z malých vodních elektráren pod 10 MWi, 6,0 Kč/kWh ze sluneční energie, 3,0 Kč/kWh z geotermální energie, 2,5 Kč/kWh z bioplynu. Elektřinu z OZE povinně vykupovaly rozvodné energetické společnosti (REAS), vícenáklady vzniklé výkupem této elektřiny byly promítány do poplatku za distribuci. Spotřebitelé elektřiny se tak podíleli na podpoře elektřiny z OZE úměrně své spotřebě elektřiny. Například v roce 2005 celkový příspěvek na krytí zvýšených nákladů na výkup elektřiny z OZE činil cca 29 Kč/MWh, což tehdy tvořilo v zásadě zanedbanou položku v konečné ceně elektřiny. Ani po roce 2002, kdy došlo k výraznému zvýšení výkupních cen elektřiny z OZE, však nedocházelo k očekávanému rychlému rozvoji užití OZE pro výrobu elektřiny. Příčinou nebyly samotné výkupní ceny, ale fakt, že cenový výměr s výkupními cenami byl vyhlašován pouze na jeden rok dopředu. Vyhlašování výkupních cen formou cenových rozhodnutí ERÚ platných pouze jeden rok tak nevytvářelo stabilní podmínky pro investory a mj. blokovalo přístup k bankovním úvěrům. Systémově oblast využití OZE pro výrobu elektřiny upravil až dlouho připravovaný zákon č. 180/2005 Sb. o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie, který vstoupil v platnost v roce 2006. Pěstování biomasy pro energetické účely bylo podporováno od roku 2000 speciálními dotačními tituly zaměřenými jednak na zakládání plantáží rychle rostoucích dřevin (RRD), jednak na porosty energetických plodin. Založení plantáží RRD pro energetické účely (produkční plochy) a matečnic bylo podporováno od roku 2000 v rámci vládního nařízení č. 505/2000 o podpůrných programech mimoprodukčních funkcí zemědělství, udržování krajiny a méně příznivých oblastí. V roce 2004 došlo v ČR ke změně způsobu podpory zakládání plantáží RRD i matečnic (dle nařízení vlády ČR č. 308/2004 Sb. řešícího zalesňování zemědělské půdy, resp. její dočasné využití pro produkční a reprodukční plantáže RRD pro energetické účely) na založení matečnic bylo v případě dodržení podmínek možno získat jednorázovou dotaci 75 tis. Kč/ha a na založení výmladkové plantáže RRD (produkčního porostu) pak 60 tis. Kč/ha. Tento způsob podpory RRD byl však v následujících letech zrušen z důvodu nesouladu s pravidly EU. Obdobně byly podporovány i porosty energetic- 22