Regionální využití biomasy 27. 4. 2012 Trh s lesní dendromasou pro energetické účely Ing. Dalibor Šafařík Ústav lesnické a dřevařské ekonomiky a politiky
strana 2 Úvod Vývoj trhu s lesní energetickou štěpkou. Bilance dosud spotřebovaných objemů štěpky versus disponibilní zdroje. Ekonomika produkce lesní štěpky. Východiska pro potencionální zvyšování podílu lesní štěpky v energetickém mixu obnovitelných zdrojů energie v České republice a dalšího rozvoje trhu energetických štěpek.
strana 3 Zdroje informací I. Vývoj a současný právní stav, legislativní předpisy a normy upravující produkci a obchod s lesní energetickou štěpkou. II. III. IV. Souborné publikace, které shrnují studie vytvořené nezávislými odborníky zejména z oblastí energetiky a ekonomiky, souhrnně mapující stav a potenciál OZE v České republice v návaznosti na energetickou strategii a cíle České republiky v rámci společné energetické politiky Evropské unie od roku 2003 do současnosti. Publikace a články popisující praktické zkušenosti, názory a komentáře s využitím a na využití dendromasy jako obnovitelného zdroje. Zahraniční zdroje, především z Rakouska, kde jsou zkušenosti s využíváním dendromasy jako obnovitelného zdroje z historického i současného pohledu ve střední Evropě na nejvyšší úrovni.
strana 4 Vývoj podílu OZE na hrubé domácí spotřebě elektřiny 2005-2010 9,00% 8,00% 7,00% 6,00% 5,00% 4,00% 3,00% 2,00% 1,00% 0,00% 2005 2006 2007 2008 2009 2010
strana 5 Podíl OZE na hrubé domácí spotřebě elektřiny 2005-2010 0,38% 2,96% 0,00% 7,64% 4,37% 25,51% 26,04% 33,10% MVOE do 10 MW VOE nad 10 MW BIOM celkem BIOP BRKO VE FOTVOLTSYS kap.biopal.
strana 6 Podíl lesní štěpky na hrubé výrobě elektřiny (zdroj MPO ČR) období 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 v MWh 272 948,5 222 497,2 272 724,5 427 531,2 603 047,9 650 060,6 641 839,9 v % 0,33 0,27 0,32 0,48 0,72 0,79 0,75
strana 7 Cíl EU z OZE pro ČR v roce 2020 je 13,5 % Hodnoty Národního akčního plánu (NAP) pro biomasu 2010 2020 rozdíl Výroba elektřiny z biomasy Výroba tepla z biomasy 4 557 TJ 11 216 TJ 6 659 TJ 69 165 TJ 94 430 TJ 25 265 TJ = nárůst mezi roku 2010 až 2020 elektřina: 2,5 x teplo: 1,4x
strana 8 Podíl OZE na výrobě tepla 2005 2010 (Zdroj (MPO ČR) 3,72% 2,13% 2,20% 0,42% 2,33 16,76% 56,13% 16,30% Štěpka mimo domácnosti Ost.biomasa mimi domácnosti Biomasa domácnosti BIOP BRKO TKO BRKO PRO a ATP Tepelná čerpadla Solární termální systémy
strana 9 Základní skupiny energetických štěpek Zelená štěpka obsah dřeva více než 45 % s příměsí kůry a zeleně max. do 55 %. Hnědá štěpka obsah dřeva více než 70 % s příměsí kůry max. do 30 %. Bílá štěpka je vyrobena ze strojově či ručně odkorněného dříví nebo materiálů vzniklých při zpracování dříví
strana 10 Převodní faktory pro obchod s dendromasou Objemové jednotky dříví pro obchod s biomasou m 3 (plm) prm prms m 3 (plm) 1 1,54 2,5 prm 0,65 1 1,61 prms 0,4 0,62 1 Přepočtové koeficienty m 3 na tunu sušiny (0% relativní vlhkosti) Zjednodušený přepočet 1 t (suš) koeficient Jehličnaté dříví 2,1 m 3 0,66667 Listnaté dříví 1,5 m 3 0,47619 Průměrná výhřevnost při relativní vlhkosti 30-40%; 1 m 3 = 9000 MJ Průměrná energetická hodnota při relativní vlhkosti 30-40%; 1 m 3 = 2,5 MWh
strana 11 Druhy energetické biomasy dle vyhlášky č.482/2005 Sb. (výtah) Č. 8 Zbytková hmota z těžby dřeva, probírek, prořezávek (vzniklá v lese), hmota z údržby zeleně (tratě, vodoteče apod.) a biopaliva z této zbytkové hmoty vyrobená (štěpka, palivové dřevo apod.) včetně vedlejších a zbytkových produktů z jejich zpracování. Kategorie VZ, O2, P2, S2. Č. 10 Piliny, hobliny, odřezky a dřevo nevhodné pro materiálové využití, zbytková kůra a další zbytky z průmyslového zpracování dřeva, dřevotřískové desky a dýhy ve smyslu vedlejšího produktu či zbytkové hmoty (například z procesů třídění, drcení, lisování, peletizace) použité dřevo, použité výrobky ze dřeva a dřevěných materiálů, dřevěné obaly, při splnění ostatních požadavků a dále biopaliva z nich vyrobená. Kategorie VZ, O3, P3, S3. Č. 11 Výmět z rozvlákňování papíru a lepenky, druhotně nevyužitelný papír a lepenka a biopaliva z nich vyrobená, výmětová vlákna, kaly z mechanického oddělování obsahující vlákna (zkráceno). Kategorie AD, VZ, O2, P2, S2
strana 12 Vývoj výkupních cen (VC) a zelených bonusů (ZB) pro výroby elektřiny z biomasy v Kč/MWh období 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 kategorie biomasy (vyhl. 482/2005 Sb.) VC ZB VC ZB VC ZB VC ZB VC ZB VC ZB VC ZB O2 stávající - - - - - - - - 2 130 1 160 2 130 1 160 2130 1080 O2 před 1.1. 08 2 600 1 630 2 890 1 770 2 940 1 660 3 130 1 590 3 200 2 230 3 200 2 230 3200 2150 O2 po 1.1. 08 - - - - 3 270 1 990 3 460 1 920 3 530 2 560 3 530 2 560 3530 2480 S2-850 - 790-790 - 690-700 - 700-700 P2-1 100-1 045-1 050-960 - 970-970 - 970 Zdroj: Cenová rozhodnutí Energetického regulačního úřadu ČR č. 10/2005; 8/2006; 7/2007; 8/2008; 4/2009; 2/2010; 7/2011
strana 13 Vývoj výkupních cen kategorie O2 Vývoj zelených bonusů kat. O2 3500 2500 Kč.MWh -1 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Polynomický trend y = -23,095x 2 + 280,48x + 2362,9 R² = 0,9753 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 rok Kč.MWh -1 2000 1500 1000 500 0 Polynomický trend y = 10,357x 2 + 26,071x + 1582,9 R² = 0,6518 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 rok Kč.MWh -1 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Vývoj zelených bonusů kat. S2 Polynomický trend y = 6,1905x 2-75,238x + 922,86 R² = 0,8991 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 rok Kč.MWh -1 1150 1100 1050 1000 950 900 850 Vývoj zelených bonusů kat P2 Polynomický trend y = 5,3571x 2-65x + 1162,1 R² = 0,8857 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 rok
strana 14 Dodávky lesní štěpky v České republice období 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 m 3 b.k. m 3 u.b. údaj není k 80 790 7 970 30 028 30 642 49 511 92 708 100 020 146 619 450000 * 1100000 * dispozici Kč/m 3 CZK/m 3 570 344 533 523 276 456 649 576 556 * 648 * 615 * Zdroj: ČSÚ, e-2201-11 Lesnictví a myslivost Počet registrovaných zařízení (respondentů ) v ČR druh energie/období 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 výroby el.energie 12 14 16 18 21 23 28 výroby tepla 643 669 708 948 699 812 771 zdroj: MPO
strana 15 Formování nabídky a poptávky v obchodu s dendromasou Poptávka po výrobních faktorech není poptávkou přímou nebo konečnou, ale poptávkou odvozenou je závislá (odvozená) od poptávky po zboží, na jehož výrobu se daný výrobní faktor používá. Poptávka po energetické dendromase je primárně odvozována od poptávky po energiích z tohoto vstupu vyráběných. Je však záležitostí široké diskuse a zkoumání, zda je tato primární poptávka v České republice ovlivňována více faktory ryze tržními, či zda hraje významnější roli nutnost splnění indikativního cíle při využívání OZE v rámci závazků jež má Česká republika v EU a forma a intenzita podpory využívání jednotlivých druhů OZE ze strany státu. Nabídka výrobních faktorů obecně je specifická tím, že vlastníkem výrobních faktorů jsou spotřebitelé (domácnosti), tedy že se řídí snahou maximalizovat užitek. V případě nabídky energetické dendromasy však tuto obecnou mikroekonomickou zákonitost nelze jednoznačně použít. Obnovitelné zdroje energie jsou stejně jako půda součástí přírodních zdrojů a mají tedy obdobné ekonomické vlastnosti jako půda. Jejich množství je omezené, a proto i ony mohou nést podobně jako půda rentu odměnu za jejich užití.
strana 16 800 000 000 700 000 000 600 000 000 500 000 000 400 000 000 y = 2E+07x 2-1E+08x + 2E+08 R² = 0,834 300 000 000 200 000 000 100 000 000 y = 4E+06e 0,4236x R² = 0,6592 0 58 169 5 738 21 620 22 062 35 648 66 750 72 014 105 566 324 000 792 000-100 000 000
strana 17 Bilance spotřeby a zahraničního obchodu lesní štěpky v České republice [t] období 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 pro výrobu elektrické energie 244 010,4 199 436,6 250 150,2 402 986,7 579 384,1 664 955,1 768 205,3 pro výrobu tepla 864 912,4 851 560,2 881 456,7 934 669,3 1 023 815,9 948 261,4 983 789,8 saldo zahraničního obchodu -3 000,0-16 389,0 86 204,0 135 771,0 228 546,0 167 550,0 47 000,0 export 34 000,0 43 327,0 112 652,0 173 852,0 255 255,0 219 221,0 66 000,0 import 37 000,0 59 716,0 26 448,0 38 081,0 26 709,0 51 671,0 19 000,0 Zdroj: MPO
Množství energetické štěpky [t] strana 18 1 200 000,0 Bilance spotřeby a zahraničního obchodu lesní štěpky v České republice [t] 1 000 000,0 y = -2511,7x 2 + 44822x + 797870 R² = 0,7138 pro výrobu elektrické energie 800 000,0 pro výrobu tepla 600 000,0 y = 11435x 2 + 9694,5x + 176686 R² = 0,9559 400 000,0 200 000,0 y = -15087x 2 + 144278x - 183125 R² = 0,7065 saldo zahraničního obchodu 0,0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010-200 000,0 rok
strana 19 Komparace výsledků analýz a výsledné kvantifikace využitelné lesní biomasy s bilancí spotřeby a zahraničního obchodu energetické lesní štěpky. Při zohlednění omezujících podmínek vyplývajících z lesnické legislativy je lesní dendromasa z mýtních těžeb pro energetické účely disponibilní v množství 812 456 m 3 /rok (ÚHUL, 2009). Při rozšíření o ekosystémový pohled na bázi souborů lesních typů a cílového hospodaření se disponibilní množství sníží na 612 866 m 3 /rok (ÚHUL, 2009) Další omezení vyplývající z analýzy rizika a požadavků orgánů ochrany přírody na základě podkladů spolupracujících organizací dále snižuje disponibilní množství na 503 819 m 3 (ÚHUL, 2009) Celková bilance spotřeby lesní štěpky použité k výrobě elektrické energie a tepla se za období 2005 2009 pohybuje v rozmezí 1 034 607 1 780 766,5 tun sušiny (pozn. při 0 % relativní vlhkosti) Přepočteno na 1 m 3 s použitím koeficientu 1,9 m 3 = 1 tuna (suš.) to činí 1 965 753 3 383 456 m 3.
strana 20 Vlastní náklady výroby energetické lesní štěpky cenách zjištěné vlastním šetřením činí celkem 590 Kč/m 3 ve struktuře: nákup 30,- Kč/m 3 vyvážení (soustřeďování do 250 m) 50,- Kč/m 3 štěpkování (drcení) 250 Kč/m 3 doprava odběrateli (do 60 km) 260,- Kč/m 3
vlastní náklady výkonu v Kč strana 21 16000000 14000000 Analýza bodu zvratu výroby lesní energetické štěpky při stanovení maximální vzdálenosti soustředění 250 m 12000000 10000000 8000000 6000000 předpokládané výnosy předpokládané náklady výsledek 4000000 2000000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40-2000000 -4000000 objem výroby Q ( tis. prms) Zdroj: vlastní šetření LMB 2004-2008
strana 22 Zahraniční zvyklosti v obchodu s dendromasou (Rakousko) Převažující způsob přejímky měření podle hmotnosti v suchém stavu (Atro-metoda). Kupní cena je sjednávána v EURO/atto. Maximální relativní vlhkost pro převzetí dodávky 50 %. Velký důraz na stabilitu dodávek. Většina malých a středních kotelen má omezené skladovací prostory a zejména v zimních měsících mohou dopravní komplikace způsobit výpadky v zásobování a tím obchodní kolize.
strana 23 Využití biomasy v kondenzační elektrárně s 3,5 MWel. Účinnost využití energie z paliva pro výrobu elektřiny 25%. Spotřeba biomasy : 38,5 tis. tun Energie v palivu: Vyrobené (využité teplo): Vyrobená elektřina: 414.050 GJ 0 GJ 103.513 GJ (28.753 MWh) Podpora (O2 zelený bonus 2560 Kč/MWh) Podpora = 711 Kč/GJ 73.607.680 Kč
strana 24 Využití biomasy v zařízení se stejnou spotřebou biomasy Účinnost využití energie z paliva 85%. Spotřeba biomasy : 38,5 tis. tun (dřevní biomasa 24,5 tis. tun, výhřevnost 8,5 GJ/t, sláma 14 tis. tun, výhřevnost 14,7 GJ/t) Energie v palivu: 414,050 GJ Vyrobené (využité teplo): 351.943 GJ Podpora (50 Kč/MWh) 17,579.000 Kč Podpora = 50 Kč/GJ
strana 25 Dřevní biomasa v revizi D SEK (listopad 2011) V případě biomasy přednostně podporovat její využívání pro kogenerační systémy s přijatelnou účinností v rámci i lokálních systémů CZT. Přístup k biomase by měl být rovný a nediskriminující pro všechny odběratele. Využívání biomasy vázat na celkové socioekonomické a environmentální dopady způsobu jejího využití a míru ekonomické efektivity. Zohlednit skutečnost, že velmi intenzívní exploatace těžebních zbytků ovlivňuje nepříznivě živinovou bilanci lesních půd.
strana 26 Udržitelná podpora OZE Na úrovni primární i sekundární legislativy garantovat rovné podmínky při podpoře různých obnovitelných zdrojů. Sledovat rovnováhu mezi zájmem na splnění mezinárodních závazků ČR a náklady na zajištění podpor a jejich dopadem na konečného spotřebitele. Akční plán pro biomasu v ČR 2012 2020 zpracuje MZe v roce 2011.
strana 27 Dotační tituly k podpoře výstavby výroben využívajících OZE OPŽP, Prioritní osa 3, oblast podpory 3.1 Výstavba nových zařízení a rekonstrukce stávajících zařízení s cílem zvýšení využívání OZE pro výrobu tepla, elektřiny a KVET. Biomasa v rámci 3.1 není prioritní. OPPI Eko-energie; určen pro podnikatelské subjekty (teplárny). Je zde silný konkurenční vztah s průmyslovými podniky. Podmínkou je kladné IRR do 20 let.
strana 28 Diskuse Další zvyšování podílu energetické lesní štěpky na produkci elektrické energie a tepla v celkovém energetickém mixu České republiky je možné již pouze při změně využití některých dosud technologicky využívaných sortimentů surového dříví, zejména listnatých vlákninových sortimentů a částečně papírenské štěpky. Změnu tržních cen lesní energetické štěpky významně ovlivňují výkupní ceny a zelené bonusy pro výrobu elektřiny z biomasy, především výše podpor v kategorii O2. Rozhodujícím faktorem pro rentabilitu výroby lesní energetické štěpky jsou náklady na soustřeďování dřevní suroviny a distribuci vyrobené štěpky.
strana 29 Závěr Biomasa je považována současnou platnou Státní energetickou koncepcí (SEK) za rozhodující dominantní druh OZE. Z výše nastíněných faktů ovšem vyplývá, že dendromasa je v rámci velké skupiny biomasy druhem minoritním, a to v setrvalém stavu. Jeho další rozvoj brzdí různé bariéry, jednou z nejvýznamnějších je absence důsledného zmapování potenciálu a důsledná a přesná statistika. V neposlední řadě je velmi důležitá i otázka ekonomiky výroby, užití jednotlivých zdrojů OZE, nalezení efektivních způsobů podpory OZE zajišťujících jejich rozvoj při efektivním vynakládání prostředků použitých na přímé či nepřímé podpory. Jednou z možných cest je podpora kombinované výroby elektřiny a tepla (KVET) v regionální struktuře jako jednoho z vysoce účinných a současně ekologicky přijatelných způsobů výroby energie, kdy v porovnání s oddělenou výrobou elektřiny a tepla dochází k úspoře energie primárních paliv.
strana 30 Na závěr informace, kterou již mnozí znáte: Energetický regulační úřad zastaví nejpozději od roku 2014 podporu nově vzniklých obnovitelných zdrojů. Další podpora elektřiny z vody, vzduchu, slunce nebo biomasy by prý příliš zatěžovala českou ekonomiku. Ekologické organizace ovšem tvrdí, že by tak úřad porušil zákony. Obnovitelné zdroje by podle nich měly dostat čas, aby dosáhly soběstačnosti. (ČRo 1; 23. 3. 2012;9:21)
Děkuji Vám za pozornost Ing. Dalibor Šafařík dalibor.safarik@mendelu.cz