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

2

Postavení obnovitelných zdrojů energie ve struktuře spotřeby primárních energetických 7 zdrojů v České republice

7

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

Ekonomické modely pro jednotlivé energetické plodiny

30

7 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 34

7.4

Ekonomický model pro šťovík OK2 (Rumex patientia L. × Rumex tianshanicus A. Los.)

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

Definice potenciálu biomasy

45

11

Hlavní zdroje dat pro mapové podklady

46

12

Energetické plodiny

47

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

10.1

12.1

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 52 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

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

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

14.3

14.4

Ekonomické aspekty využívání obnovitelných zdrojů energie v Ústeckém kraji

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 Identification 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 konstanta1 (cca 1 370 W/m2). 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 1m2, 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


2010: 1861 PJ

2500

2000

PJ

1500

1000

500

0 1990

1995

1996

Tuhá paliva

1997

1998

Kapalná paliva

1999

2000

Plynná paliva

2001

2002

2003

Primární teplo

2004

2005

2006

Primární elektĜina a saldo

2007

2008

2009

2010

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 CO2 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 SO2, NOx, 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 ČR2. 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.

Kapalná paliva 8,2 % Bioplyn 6,2 %

Solární termální kol. 0,3 % Tepelná þerpadla 1,5 %

VČtrné elektrárny 1,0 % Fotovoltaika 1,9 %

Biolog. rozl. odpad 3,0 %

Vodní el. 8,4 %

Biomasa mimo domácnosti 28,8 %

Biomasa domácnosti 40, 7%

2010: 119,2 PJ

Obr. 2 Struktura příspěvku OZE k PEZ dle druhů OZE v roce 2010

10


Výroba elektĜiny z OZE [GWh]

6500

8,30 %

10%

5500 6,79

8%

4500 4,91 % 4,74 %

3500

5,18 %

4,48 %

6%

4,04 %

2500 4%

1500 2%

500 -500

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

Malé vodní el.

Velké vodní el.

Biomasa

Bioplyn

KRmun. odpad

Fotovoltaika

Vítr

Podíl OZE

2011

POdíl OZE na hrubé spotĜebČ elektĜiny [%]

10,21 % 12%

7500

0%

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. Kč3. 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


1492

1600 1396

1400 1171

1200 968

GWh

1000 731

800 560

565

600 400 200 0

2004 Brikety, pelety

2005

Ost. pevná biomasa

2006 Kapalná biopaliva

2007

2008

ŠtČpka, dĜevní odpad

2009

Celulózové výluhy

2010

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

45523 40230

40896

2004

2005

41760

46736 43400

43007

2008

2009

40000 35000

TJ

30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 2006

2007

Biomasa domácnosti

Palivové dĜevo

ŠtČpka a dĜ. odpad

Celulózové výluhy

NeaglP. rostl. mater.

Brikety, pelety

Ostatní biomasa

Kapalná biopaliva

Obr. 5 Vývoj výroby tepla spalováním biomasy dle jednotlivých druhů biomasy

12

2010


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 9,7 TWh

11000

Geotermální el.

9000

Fotovoltaika Vítr

GWh

7000

Bioplyn

4,7 TWh 5000

Biomasa Velké vodní el.

3000

Malé vodní el.

1000 -1000

2009

2015

2020

Obr. 6 Předpokládaný vývoj výroby elektřiny na bázi OZE dle NAP

13


120

111 98

100

PJ

80

70

60 40 20 0 2009

2015

2020

Biomasa domácnosti

Biomasa mimo domácnosti

Biolog. rozlož. þást TKO

Bioplyn

Geotermální energie

Tepelná þerpadla

Solární kolektory

Obr. 7 Předpokládaný vývoj výroby tepla na bázi OZE dle NAP

350 300

Solární kolektory Tepelná þerpadla

250


[PJ]

200

Fotovoltaika VČtrné elektrárny

150

Vodní elektrárny 100

Biopaliva Biolog. rozlož. odpad

50

Bioplyn Biomasa

0 2010

2015

2020

2025

2030

2035

2040

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 biopaliv 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


20000 18000 16000 14000 [GWh]

12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 2010

2015

2020

2025

2030

2035

2040

Biomasa

Bioplyn

Biologicky rozložitelná þást TKO

Vodní elektrárny

VČtrné elektrárny

Fotovoltaické elektrárny


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 CO2 Užití OZE pro zajištění energetických potřeb vede ke snížení spotřeby klasických fosilních paliv, při jejichž spalování vzniká CO2. 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 CO2 neutrální technologii. V praxi je bilance CO2 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. km2 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 jednotkové ceny produktu a vyrobeného množství:

CFt = Pt – Vt = ct . Qt – Vt

kde CFt Pt Vt ct Qt

(1)

... tok hotovosti v roce t [Kč] ... příjmy generované projektem v roce t [Kč] ... výdaje generované projektem v roce t [Kč] ... měrná cena za produkovanou jednotku [Kč/MWh] ... 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:

PV = CFt

1 (1 + r)t

(2)

kde PV ... současná hodnota peněžního toku CF v roce t [Kč] r ... diskont (časová hodnota peněz) [-] Základním kritériem pro hodnocení ekonomické efektivnosti projektů je kritérium současné hodnoty: Tž

NPV= ∑ CFt . (1+rn)-t – Ni

(3)

t=1

kde Tž ... doba životnosti (hodnocení) projektu [roky] Ni ... investiční náklady na realizaci projektu (např. výstavbu elektrárny) [Kč] 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 cmin lze vypočítat ze vztahu pro NPV, kdy NPV položíme rovno nule a z této podmínky hledáme cenu jednotky produkce cmin: 19


Tž

∑ [cmin t

t=1

Tž

. Q + DOT ] . (1+r)-t = ∑ V . (1+r)-t – N t t t i t=1

(4)

kde cmin,t ... minimální cena jednotky produkce v t-tém roce (např. [Kč/kWh]) DOTt ... 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: Ts ! ∑ CFt – Ni = 0 t=1

(5)

Diskontovaná návratnost: Ts

! ∑ CFt . (1+r)=t – Ni =0

t=1

(6)

Doba Ts 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 Ts. 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 (cmin) a tržní cenou (cmax) dokumentuje pro výrobu elektřiny na bázi OZE následující obrázek (podobně lze ale vyjádřit vztah cmin a cmax pro jakoukoliv komoditu). Křivka minimální ceny cmin 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 cmin a cmax 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 cmin směrem dolů (snížením minimální ceny) nebo posunem křivky cmax 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 cmax 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

Cmin=f(Q) [Kþ/MWh] Cmax*

Cmin*

Podpora

Cmax

Dosažený podíl Výše výroby elektĜiny v OZE Q [TWh] Obr. 10 Vztah mezi minimální cenou a tržní cenou

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 energetic22


kých bylin, podpora dosahovala cca úrovně 2 000 Kč/ha ročně. Celková výměra takto podporované energetické biomasy dosáhla v roce 2004 cca 1 000 ha, přičemž dominantní roli (cca 940 ha) hrála speciální odrůda šťovíku.

4. 4 Současné podpory pro užití OZE Mezi nejdůležitější systémovou podporu lze bezesporu zařadit podporu výroby elektřiny dle zákona č. 180/2005 Sb. (v současném znění). Tento zákon (spolu s vyhláškami ERÚ) vytvořil od 1. 1. 2006 předpoklady pro stabilní a dlouhodobou podporu užití OZE pro výrobu elektřiny. Základním cílem zákona č. 180/2005 Sb. bylo minimalizovat rizika investorů do užití OZE pro výrobu elektřiny a zajistit jim pozitivní ekonomickou motivaci pro investování. Mezi základní pravidla zákona č. 180/2005 Sb. patří zejména:  Podpora formou garantovaných výkupních cen nebo zelených bonusů (příplatků k tržní ceně).  Výkupní ceny jsou diferencovány dle jednotlivých druhů OZE, v případě bioplynových elektráren, resp. elektráren na spalování pevné biomasy je pak ještě rozlišován druh použité biomasy a technologie užití pevné biomasy.  Výkupní ceny jsou garantované na dobu životnosti zařízení, která je u všech druhů OZE s výjimkou malých vodních elektráren předpokládána ve výši 20 let. U malých vodních elektráren je to 30 let. Výkupní ceny jsou každoročně zvyšovány v závislosti na výši indexu cen průmyslových výrobců o 2–4 procenta (neplatí pro biomasu a bioplyn).  Podporována je dosud i elektřina, která je vyráběna na bázi užití OZE pro vlastní spotřebu a není dodávána do sítě. Tato podpora však byla změnami zákona v roce 2010 zrušena a stávající zdroje nepřipojené do sítě, aby nepřišly o podporu, se musely k síti do konce roku 2011 připojit.  Provozovatelé přenosových a distribučních soustav jsou povinni přednostně připojit zdroj vyrábějící elektřinu na bázi OZE a současně jsou povinni vykupovat všechnu elektřinu z OZE, na kterou se vztahuje podpora formou garantovaných výkupních cen.  Zajištění návratnosti investic – zákon požaduje, aby výkupní ceny byly stanoveny tak, aby zajišťovaly (alespoň) patnáctiletou dobu návratnosti investice. Kritérium doby návratnosti však nebylo hlavním kritériem pro nastavení výkupních cen a odvození výše zelených bonusů. Tím je zajištění přiměřeného výnosu z investorem vloženého kapitálu.  Zajištění stabilního prostředí pro investory v průběhu přípravy investice. Pro snížení rizika investorů při přípravě projektu (v některých případech může příprava projektu zahrnující i získání všech potřebných povolení trvat i dva roky nebo dokonce i déle) zákon obsahuje ustanovení, že meziroční pokles výkupní ceny (která je však platná pouze pro nové zdroje), může být maximálně 5 %. Eliminuje se tak riziko skokové změny nastavených podmínek.  Diferenciace výkupních cen elektřiny vyrobené na bázi užití biomasy dle typů biomasy s tím, že zákon explicitně stanoví ekonomické zvýhodnění cíleně pěstované biomasy. Toto zvýhodnění je uplatňováno jak u spalování biomasy, tak i u užití biomasy jako vstupu do bioplynových stanic. Zákon č. 180/2005 Sb. současně explicitně nepředpokládá další podpory užití OZE pro výrobu elektřiny. Výkupní ceny jsou tak stanovovány z předpokladu, že další nárokové podpory nejsou k dispozici. V případě, že projekt dostane podporu např. z některého z OP, nedochází ke krácení podpory dle zákona č. 180/2005 Sb. Výši garantovaných výkupních cen a zelených bonusů pro rok 2012 (pro zdroje nově uvedené do provozu v roce 2012) uvádí následující tabulka. 23


Tab. 1 Výše výkupních cen elektřiny pro zdroje uvedené do provozu v roce 2012 (dle Cenového rozhodnutí ERÚ č. 7/2011) Výkupní cena Kč/MWh

Zelený bonus Kč/MWh

3190

2140

4580/3530/2630

3530/2480/1580

Bioplyn AF1

4120

3070

Bioplyn AF2

3550

2500

Vítr

2230

1790


4500

3450

Fotovoltaika <30 kW

6160

5180

MVE Biomasa

Pozn.: Výkupní ceny a zelené bonusy jsou diferencovány dle kategorie biomasy (S1/S2/S3), kategorizaci biomasy řeší vyhláška MŽP č. 482/2005 Sb. ve znění vyhlášky č. 5/2007 Sb. Nejvyšší výkupní cena je pro kategorii cíleně pěstované biomasy, nejnižší naopak např. pro dřevní štěpku (nejkvalitnější biomasu). Ceny elektřiny z bioplynových stanic jsou diferencovány podle toho, zda převážně zpracovávají cíleně pěstovanou (kategorie AF11) či odpadní (kategorie AF2) biomasu.

Vícenáklady na straně provozovatelů distribuční, resp. přenosové soustavy vyplývající z nákupu elektřiny z OZE za vyšší než tržní ceny (resp. vyplývající z vyplácení zelených bonusů) byly do roku 2010 plně přenášeny na konečné spotřebitele elektřiny (domácnosti i podnikatele) pomocí speciální položky – příplatku za podporu užití OZE pro výrobu elektřiny a za podporu kogenerace (viz. obr. 11). V posledních letech podpora kogenerace tvořila pouze velmi malou část tohoto příplatku. Díky rychlému rozvoji fotovoltaických instalací v letech 2009–2010 výše vícenákladů velmi rychle rostla a s tím i výše příplatku. Pro rok 2011 byly celkové vícenáklady vyplývající z podpory OZE pro výrobu elektřiny odhadovány na cca 28 miliard Kč (pouze pro rok 2011), pro rok 2012 pak již ve výši 34–38 mld. Kč. To by vedlo k příliš velkému nárůstu cen elektřiny jak pro domácnosti, tak i pro podnikatele. Stát tak musel hledat i jiné zdroje financování podpory OZE. Od roku 2011 tak byla např. na provozovatele fotovoltaických elektráren uvalena speciální daň na hrubý příjem, elektroenergetické podniky platí darovací daň z emisních povolenek, významně byl zvýšen poplatek za zábor půdy. Fotovoltaická daň a daň z povolenek jsou však časově omezené cca do roku 2013. Je otázkou, kde pak stát najde další zdroje financování pro omezení dopadu užití OZE pro výroby elektřiny na spotřebitele elektřiny. V květnu 2012 vstoupil v platnost nový zákon č. 165/2012 Sb. o podporovaných zdrojích energie, který nahrazuje dosud platný zákon č. 180/2005 Sb. a zásadním způsobem mění podmínky podpory OZE od roku 2013. Mezi nejdůležitější změny v systému podpory patří:  Změna přístupu v nastavení výše podpory. Výkupní ceny (a odvozeně i zelené bonusy) budou nastavovány tak, aby byla zajištěna právě patnáctiletá doba návratnosti. To ve srovnání se současným přístupem, kdy hlavním kritériem pro definici výkupních cen bylo dosažení cca 6,3 % výnosu na celkový vložený kapitál (doba návratnosti 15 let tak byla pouze omezující podmínkou, reálně projekty měly kratší dobu návratnosti cca 11–12 let), povede k významně nižším výkupním cenám pro jednotlivé kategorie OZE než tomu bylo doposud.  Nárok na výkupní cenu budou mít pouze malé zdroje do 100 kW instalovaného výkonu a malé vodní elektrárny do 10 MW. Všechny ostatní zdroje musí prodávat svoji elektřinu prostřednictvím trhu s elektřinou a mají nárok pouze na příplatek (zelený bonus).  Podpora využití spalování biomasy (v nových zdrojích) je striktně vázána na využití tepla (kogenerační výrobu elektřiny a tepla).

24


700

PĜíplatek bez legislativních zmČn

600

578

419 -------

Kþ/MWh

500

PĜíplatek díky leg. zmČnám v roce 2010

400

679

370

300 200

166,34

100 28,08

34,32

40,82

52,18

2006

2007

2008

2009

0 2010

2011

2012

Obr. 11 Vývoj výše poplatku za podporu OZE, kogenerace a druhotných zdrojů (zdroj: cenová rozhodnutí ERÚ)

 Obdobně se přepokládá efektivní využití části odpadního tepla i u bioplynových elektráren. Zde se nově zavádí, že nejméně 30 % vznikajícího bioplynu musí pocházet z jiné než cíleně pěstované biomasy (tj. musí se jednat o odpadní biomasu).  Zavádí se možnost nepřiznat podporu pro určitou kategorii OZE, pokud je v této kategorii OZE již v daném období dosaženo hodnot předpokládaných NAP OZE.  Výše podpory je limitována 4,5 Kč/kWh.  Nově se zavádí provozní podpora tepla z OZE formou zeleného bonusu za teplo, a to ve výši 50 Kč/GJ (provozní podpora se vztahuje na zdroje tepla s instalovaným výkonem větším než 200 kW). Vícenáklady se promítají do cen elektřiny prostřednictvím speciálního poplatku.  Současně se zavádí i podpora biometanu formou zeleného bonusu za biometan. Výše podpory je omezena na 1 700 Kč/MWh a vícenáklady se promítají do složky ceny za přepravu a distribuci zemního plynu.  V případě, že žadatel získá nevratnou investiční dotaci z veřejných zdrojů, výše podpory se alikvotním způsobem krátí. Zákon č. 165/2012 Sb. přináší celou řadu změn a není možné je v detailu zde uvádět. Navíc některé ze změn systému podpory užití OZE jsou dány vyhláškami k tomuto zákonu, které jsou v době přípravy této publikace teprve v přípravě. V každém případě je však zřejmé, že základní snahou zákonodárce bylo zvýšit efektivnost celého systému podpor a regulovat jeho, v současnosti do jisté míry nesystémový rozvoj.

25


5 ÚVOD DO EKONOMIKY CÍLENÉHO PĚSTOVÁNÍ ENERGETICKÝCH PLODIN Masivní rozvoj pěstování biomasy pro energetické účely vyžaduje dostatek informací pro rozhodování podnikatelských subjektů zabývajících se jak pěstováním biomasy, tak i jejím užitím. Informace o ceně biomasy jsou v ČR v současné době značně zkreslené tím, že trh s biomasou pro energetické účely není v současnosti možné považovat za efektivně fungující trh poskytující správné cenové signály pro rozhodování potenciálních producentů a spotřebitelů biomasy. Investice do energetických zařízení na výrobu elektřiny a/nebo tepla jsou charakteristické vysokým podílem investičních nákladů v celkových nákladech. Investoři tak zvažují nejen dostupnost a zajištěnost paliva (biomasy), ale i možný cenový vývoj paliva (biomasy) tak, aby byl zajištěn konkurenceschopný provoz jejich investice. Investor si tak na jedné straně kalkuluje efektivnost projektu a počítá, jaká cena produkce by pro něj byla přijatelná tak, aby mu pokryla náklady a zajistila jím požadované zhodnocení investice. Na druhou stranu je třeba respektovat základní fakt, že cena biomasy, resp. jednotlivých jejích forem, je stejně jako každé jiné komodity určována trhem, a nikoliv přáním výrobce. Faktorů, které ovlivňují cenu biomasy, je velké množství a ovlivňují jak stranu nabídky, tak i stranu poptávky po biomase. Například vyšší poptávka po biomase vede jednoznačně ke zvyšování její ceny. Naopak dotace pro výrobce umožňují snížit tlak na cenu požadovanou výrobcem. Současně je třeba respektovat fakt racionality producentů biomasy. Bez ohledu na to, jak jim vyšla kalkulace ceny biomasy, budou prodávat biomasu za její tržní cenu, i kdyby náklady na její získání byly podstatně nižší. Při odhadování ceny biomasy, resp. jednotlivých jejích forem, hraje roli řada faktorů. Rozhodující pro cenu biomasy je vztah mezi poptávkou a nabídkou na příslušném trhu. Nicméně je možné při odhadech budoucí ceny biomasy vycházet z ekonomických modelů, které simulují procesy nezbytné pro získání dané formy biomasy, a které zohledňují očekávání investora na zhodnocení jím vloženého kapitálu. Pracuje se zde s předpokladem, že výstupy z takovýchto modelů představují tzv. dlouhodobé marginální náklady. To znamená, že za předpokladu dlouhodobé poptávky po biomase (v určité výši) se dlouhodobě ustálí cena biomasy, resp. její formy, na úrovni, která zajistí investorovi pokrytí všech výdajů a jím požadované zhodnocení kapitálu. V rámci publikace jsou popsány následující ekonomické modely pro výpočet ceny biomasy pěstované pro energetické účely:      

model pro plantáž rychle rostoucích dřevin (RRD), model pro porost lesknice rákosovité (jarní sklizeň pro spalování), model pro porost ozdobnice (jarní sklizeň pro spalování), model pro porost šťovíku, model pro porost lesknice rákosovité (letní sklizeň pro bioplynovou stanici), model pro porosty energetických travin (srha, ovsík, sveřep) (letní sklizeň pro bioplynovou stanici),  model pro triticale (pro přímé spalování).

6 HODNOCENÍ EKONOMICKÉ EFEKTIVNOSTI PROJEKTŮ 6. 1 Metodika ekonomického hodnocení efektivnosti projektů V souladu s ekonomickou teorií se soukromí investoři snaží maximalizovat ekonomický efekt plynoucí z realizace daného projektu (Brealey, Meyers, 1992), resp. vybírají pro realizaci ty projek26


ty, které k maximalizaci ekonomického prospěchu z jejich pohledu vedou. Jak je již diskutováno v kap. 4.1, základním kritériem ekonomického hodnocení efektivnosti projektů je kritérium čisté současné hodnoty – NPV (Net Present Value). Při hodnocení ekonomické efektivnosti projektů zaměřených na pěstování biomasy však často nejde o stanovení efektivnosti projektu jako takového, ale spíše o odhad spodní ceny biomasy, za kterou je ještě investor ochoten realizovat projekt na pěstování biomasy. Jde tak o stanovení tzv. minimální ceny jednotky produkce – viz vztah (4) diskutovaný v předchozí části textu. Vztah (4) pro stanovení minimální ceny jednotky produkce lze dále upravit, a to vzhledem k zahrnutí cenového vývoje – inflace. Minimální cena jednotky produkce je v t-tém roce rovna:

cmin t = cmin 1. (1+inf )t

(7)

kde cmin1 inf

… minimální cena produkce v 1. roce hodnoceného období [Kč. jednotka produkce-1] … očekávaná průměrná inflace po dobu hodnoceného období [–]

Dosazením vztahů (4) a (7) do vztahu pro výpočet NPV (3) lze základní podmínku NPV=0 přepsat pomocí následujícího vzorce: Th

Th

t=1

t=1

cmin,1 . ∑ Qt . (1+inf )t . (1+r)–t = ∑ Vt . (1+r)–t

(8)

Z rovnice (8) pak je možné stanovit výši minimální ceny dané komodity – za předpokladu, že v každém následujícím roce bude její hodnota navýšena o inflaci. Minimální cenu jednotky produkce (např. v případě projektů na pěstování biomasy jde o cenu tepla v palivu vyjadřovanou v Kč/GJ) lze pak interpretovat tak, že jde o spodní limit ceny, který je obecně investor ochoten akceptovat. Jde o cenu, která mu zajišťuje přiměřený výnos z kapitálu vloženého do daného druhu projektu. 6. 2 Ekonomické modely pro hodnocení projektů Pro stanovení budoucích hotovostních toků projektu se používá ekonomický model projektu, který odráží podmínky realizace projektu včetně použité technologie, způsobu financování projektu, podmínek podnikání atd. Pokud mají být výstupem ekonomického hodnocení určité generalizační závěry (např. jaká je ekonomická efektivnost získávání určitého druhu energetické biomasy), pak je třeba pracovat s ekonomickými modely, majícími charakter referenčních modelů. V takovémto typu modelu jsou předpokládány standardní (v daném okamžiku dostupné) technologie, tržní ocenění placených materiálových vstupů a služeb. Referenční projekt v zásadě odráží typický (dobře připravený) projekt. Pro vytvoření ekonomického modelu, který je referenčním modelem pro daný typ projektů, platí základní zásady (Havlíčková a kol., 2005; Havlíčková a kol., 2008; Havlíčková a kol., 2008a):  Simulování konkrétních podmínek praktické realizace. V modelu musí být obsaženy všechny procesy, které jsou v praxi nezbytné pro realizaci projektu (tj. i nezbytné režijní a pomocné obslužné činnosti). 27


 Odvození velikosti jednotlivých položek nákladů na základě analýzy fyzického rozsahu činností pro zajištění fungování projektu – vychází se zde z předpokládaného rozsahu projektu, použité technologie. Využívají se např. časové snímky činností nebo již zpracované normativy (např. spotřeba času na sklizení 1 ha určité energetické plodiny předpokládanou technologií).  Ocenění jednotlivých činností na základě reálných tržních cen. Všechny činnosti, které je potřeba zajistit, jsou oceněny aktuálními tržními cenami s respektováním principu „opportunity cost“ – tzn., že na vrub projektů jsou důsledně zahrnuty náklady všech činností přímo i nepřímo s projekty souvisejících, a to včetně důsledného ocenění vloženého kapitálu.  Respektování příčinnosti a úměrnosti při odhadu nákladů souvisejících s režijními, obslužnými a pomocnými činnostmi.  Volba korektní doby porovnání na bázi doby ekonomické životnosti investice, tj. doby, za kterou budou pro daný projekt sledovány peněžní toky. Korektní doba porovnání musí zahrnovat všechny výdaje a příjmy související s posuzovaným projektem. Peněžní toky musí zahrnovat celý životní cyklus projektu, tedy i včetně výdajů na případné likvidace zařízení a naopak zůstatkové hodnoty po skončení doby životnosti projektu (uvolněné pozemky, budovy).  Hodnocení projektu z pohledu investora – podnikatele. Při hodnocení z pohledu investora musí být důsledně respektovány všechny důsledky konkrétního způsobu financování (použití vlastních prostředků, výše úrokové sazby úvěru, investiční nebo jiné dotace, apod.) a daňových souvislostí (daňové odpisy, daňová ztráta apod.).  Použití korektní velikosti diskontu, který vyjadřuje časovou hodnotu peněz a odráží míru rizika podnikání z pohledu investora.  Použití principu opatrnosti při stanovení výdajových a příjmových položek modelu. V praxi často opakovanou chybou je použití příliš optimistických předpokladů o výši výdajů či příjmů projektem vyvolaných, a to např. tím, že jsou mechanicky použity aktuálně platné podmínky (např. ceny), které však nejsou do budoucna udržitelné. Z výše formulovaných zásad pro vytváření ekonomických modelů pro výpočet ekonomické efektivnosti vyplývá, že výpočty provedené na základě konkrétního modelu jsou platné pouze pro daný projekt charakterizovaný konkrétním rozsahem produkce, použitým zařízením, zvolenou technologií, lokalitou apod. V praxi však často dochází k „zobecňování“ výsledků výpočtů, tj. k přebírání výsledků výpočtů provedených za konkrétních podmínek i pro řešení jiných úloh. Velmi často však dochází k nekorektnímu použití těchto výsledků a následně i k neefektivnímu rozhodování. Plantáže RRD jsou typickým příkladem projektů, kde ekonomická efektivnost projektů může být velmi různorodá. Může to být způsobeno např. odlišnými klimatickými a půdními podmínkami konkrétní lokality (náklady na stejně velké plantáže jsou zhruba stejné, výnos biomasy se však může pohybovat v širokém rozmezí). Dalším faktorem může být použití jiných postupů – pletí, sázení řízků, zejména však sklizeň. Výsledky výpočtů za předpokladu max. využití mechanizace včetně jednofázové sklizně nejsou zaměnitelné výsledky výpočtů za předpokladu zajištění rozhodujících činností včetně sklizně manuálně.

6. 3 Metodika identifikace procesů a postup stanovení nákladů Ekonomický model pro získávání daného druhu biomasy odráží ty procesy, které jsou zapotřebí pro realizaci projektu ve standardních podnikatelských podmínkách a za předpokladu, že se jedná o provozování podnikatelské aktivity ve větším rozsahu. Neuvažuje se tak netypické zajištění procesů, které může být charakteristické pro velmi malé projekty nebo projekty na experimentální bázi (např. zapůjčení mechanizace zdarma, substituce strojní mechanizace lidskou silou – např. sklizeň plantáží RRD apod.). 28


Typické okruhy činností, které jsou potřebné pro realizaci jednotlivých projektů na cílené pěstování biomasy pro energetické účely, jsou:         

přípravné a rozhodovací procesy, příprava pozemku, zajištění osiva, resp. sadbového materiálu, založení porostu, resp. setba, procesy mezi založením porostu a sklizní, resp. mezi sklizněmi, sklizeň biomasy včetně dopravy na centrální úložiště, navrácení pozemku do výchozího stavu (např. likvidace plantáže RRD), režijní procesy související s realizací projektu, podpora pro danou formu biomasy.

Realizace každého procesu je zajištěna jednou čí více aktivitami. Rozsah aktivit (ve fyzických jednotkách) je odvozen na základě:  časových snímků činností s využitím údajů z experimentálních porostů (např. plantáže RRD) nebo z běžné praxe,  údajů z norem (např. pracnost manipulace s lesními těžebními zbytky),  expertním odhadem (např. rozsah režijních činností typu občasné kontroly, zajištění zázemí projektu, režijní výdaje apod.). Každá aktivita zachycená v modelu musí být oceněna tržními cenami, a to i taková aktivita, která je zajištěna producentem ve vlastní režii (např. orba vlastní mechanizací). I když producent vlastní určitou mechanizaci a nemusí si ji tak pronajímat, pořád musí platit pracovní sílu. Navíc, dle základních ekonomických pravidel, kdyby tuto mechanizaci nepoužíval pro své účely, mohl by tuto službu za tržní cenu poskytnout jiným zájemcům (nebo by ji nemusel pořizovat a nést veškeré náklady s ní související). Jde o praktickou aplikaci pravidla opportunity cost. Zanedbání tohoto pravidla by v tomto druhu úloh způsobilo zásadní podcenění nákladů spojených se získáváním určitého druhu biomasy. Rozsah procesů (resp. dílčích aktivit) do různé míry závisí na velikosti projektu (např. rozloha plantáže či porostu). Některé aktivity jsou přímo závislé na velikosti projektu (např. sklizeň, pronájem pozemku, daň z pozemků apod.), naopak u některých aktivit je tato závislost nižší či omezená – příkladem je např. příprava projektu, některé z administrativních či režijních činností. Objektivní ocenění aktivit (procesů) tak vyžaduje i správnou identifikaci vazby na velikost projektu. Obecně platí pravidlo, že čím je projekt větší, tím mají menší váhu nepřímé a režijní aktivity. Bez posouzení struktury aktivit nelze mechanicky přenášet výsledky ekonomické analýzy pro určitou typickou velikost projektu (např. plantáže RRD) na řádově jinak veliký projekt (např. výsledky analýzy pro předpoklad typické rozlohy plantáže RRD ve výši několika málo hektarů na projekty s rozlohou 100 ha a více). U podstatně odlišných projektů co do rozsahu často dochází ke změnám ve způsobu zajištění jednotlivých činností (ať už z hlediska ekonomické efektivnosti, tak i technických omezení).

6. 4 Interpretace minimální ceny biomasy Všechny vytvořené ekonomické modely jsou postaveny na následujících předpokladech, které mají zásadní význam pro interpretaci vypočtené ceny biomasy:

29


 Cena biomasy je vypočítána metodou minimální ceny jednotky produkce. Tato cena tak představuje spodní mez ceny biomasy z pohledu investora, která mu zajistí požadovaný (přiměřený) výnos z vloženého kapitálu. Pokud by tržní cena biomasy byla nižší (resp. by hrozilo reálné riziko, že bude v budoucnu nižší) než minimální cena biomasy, pak investoři nebudou do projektů na pěstování biomasy investovat.  Ekonomické modely zahrnují všechny přímé procesy (a tedy i náklady) projektů na pěstování biomasy. Modely současně zahrnují i část režie, která je přímo spjatá s realizací projektů. Protože ekonomické modely neřeší to, který či které subjekty budou tyto projekty realizovat, nejsou v modelech zachyceny další nepřímé náklady související např. se správou firmy a s jejími dalšími aktivitami.  V ekonomických modelech je zachycena doprava vypěstované biomasy z místa jejího vypěstování do logistického bodu, z kterého by následoval převoz ke konečnému spotřebiteli, skladování biomasy, její další zpracování atd. Průměrná dopravní vzdálenost do místa logistického bodu je 10 km. Cena biomasy tedy nezachycuje ani náklady na skladování, ani náklady na dopravu k uživatelům z místa logistického bodu. Cena biomasy je vyjadřována v Kč/GJ tepla v palivu. V případě produkce biomasy pro bioplynovou stanici je do modelu zahrnuta i senážní jáma a cena biomasy je vztažena k teplu v palivu – bioplynu vzniklého fermentací biomasy. V případě produkce bioplynu je cena tepla v palivu (bioplynu) doplněna o přepočet na palivové náklady na výrobu 1 kWh elektřiny (při uvažování průměrné – typické hodnoty účinnosti výroby elektřiny z bioplynu).

7 EKONOMICKÉ MODELY PRO JEDNOTLIVÉ ENERGETICKÉ PLODINY Minimální cena biomasy je pro všechny plodiny vypočtena tak, aby její hodnoty pro jednotlivé plodiny byly vzájemně porovnatelné. Důsledně je dodržováno pravidlo „opportunity cost“, tzn., že všechny činnosti a vstupy jsou oceňovány tržními cenami (v cenové úrovni roku 2010). V ekonomických modelech příslušných plodin jsou zahrnuty všechny procesy přímo vyvolané realizací projektů. Identifikace těchto procesů a určení jejich rozsahu (např. způsob a výše hnojení, způsob zajištění sklizně atd.) vycházejí z výsledků řešení výzkumných projektů a založených poloprovozních porostů. V procesech modelů jsou zahrnuty pouze režijní procesy vztahující se přímo k jednotlivým projektům na pěstování biomasy, není zde zahrnuta režie firmy. V nákladech na přepravu biomasy z pole jsou zahrnuty náklady na přepravu na vzdálenost 10 km do tzv. logistického bodu. V modelech nejsou zahrnuty další procesy typu skladování biomasy, převoz biomasy na velké vzdálenosti a přepracování biomasy. Minimální cena je vyjadřována v Kč/GJ tepla v palivu. Tento způsob vyjadřování minimální ceny je vhodnější než vyjadřování v Kč/t, protože není nutné uvádět vlhkost paliva. V případě biomasy pěstované jako vstup do bioplynové stanice je nutné do procesů zahrnout i procesy zabezpečující transformaci pevné biomasy do podoby bioplynu. Minimální cena je tak vztažena k 1 GJ tepla v bioplynu. Vstupní údaje do modelů pro jednotlivé energetické plodiny pocházejí z výsledků vlastních experimentálních projektů realizovaných VÚKOZ, v. v. i., nebo na kterých se VÚKOZ, v. v. i., podílel (typicky údaje o výnosových křivkách), z výzkumu tržních cen za jednotlivé vstupy (např. hnojiva a služby), resp. z literatury (např. spotřeba hnojiv).

30


7. 1 Ekonomický model pro plantáže rychle rostoucích dřevin (RRD) – topoly a vrby (Populus, Salix) Ekonomický model pro RRD je vytvořen na základě následujících základních předpokladů:     

rozsah plantáže: 5 ha, hustota řízků: 10 000 na ha, sklizeň: speciální mechanizace (nástavec na sklízečku Class Jaguar), doba životnosti porostu 21 let (obmýtí 3 roky), odvoz z pole na vzdálenost 10 km do logistického bodu.

Model předpokládá výnosové křivky biomasy v rozsahu od 5,2 do 12,1 t (suš.).ha-1.rok-1 – viz obr. 12. Strukturu minimální ceny (relativní podíl jednotlivých okruhů výdajů na současné hodnotě celkových výdajů projektu) udává obr. 13. Z obr. 13 je zřejmé, že minimální cenu biomasy z plantáží RRD nejvíce ovlivňují: náklady na sadbový materiál, náklady na sklizeň a režijní náklady plantáže. Váha ostatních položek je pak již relativně malá. Výsledky výpočtů minimální ceny biomasy pak pro jednotlivé uvažované výnosové křivky uvádí tab. 2.

14 12,1

t (suš.).ha-1.rok-1

12 9,5

10 8

6,8 5,2

6 4 2 0 K1

K2

K3

K4

Pozn.: K1–K4 = průměrné výnosy za rok v tunách sušiny na jeden hektar.

Obr. 12 Výnosové křivky plantáž RRD

Tab. 2 Minimální cena biomasy z plantáže RRD Bez dotace Kč/GJ

Dotace SAPS 2010 Kč/GJ


K1

107

87

77

K2

120

94

82

K3

146

110

93

K4

176

127

105


31


SklizeĖ a procesy mezi skliznČmi 37 %

Likvidace plantáže 1%

Režie 18 %

PĜípravné procesy 8%

PĜíprava pozemku 5% Založení porostu 7%

Sadbový materiál 24 %

Obr. 13 Struktura současné hodnoty jednotlivých skupin výdajů – plantáž RRD

7. 2 Model pro lesknici rákosovitou (Phalaris arundinacea L.) – jarní sklizeň pro spalování Ekonomický model pro lesknici rákosovitou – jarní sklizeň pro spalování je vytvořen na základě následujících základních předpokladů:  rozsah porostu: 10 ha,  sklizeň – na jaře (po zimě) balíkováním,  doba životnosti porostu 10 let (celkem 10 sklizní),  hnojení N v průběhu doby životnosti porostu je zajištěno LAV (LV),  odvoz z pole na vzdálenost 10 km. Model předpokládá výnosové křivky biomasy v rozsahu od 2,4 do 6,0 t (suš.).ha-1.rok-1 (viz obr. 14). Jarní sklizeň pracuje s předpokladem cca 30% ztrát biomasy v průběhu přezimování porostu. Zásadní výhodou je však podstatný pokles obsahu vody, a tím i zvýšení výhřevnosti bez nutnosti dosoušení. 7 6

6

4,8


5 4

3,6

3

2,4

2 1 0 K1

K2

K3

K4


Obr. 14 Výnosové křivky porostu lesknice rákosovité – jarní sklizeň

32


Strukturu minimální ceny (relativní podíl jednotlivých okruhů výdajů na současné hodnotě celkových výdajů projektu) udává obr. 15. Z obr. 15 je zřejmé, že minimální cenu biomasy z porostů lesknice rákosovité nejvíce ovlivňují: náklady na hnojení, náklady na sklizeň a režijní náklady porostu. Váha ostatních položek je pak již relativně malá. Výsledky výpočtů minimální ceny biomasy pak pro jednotlivé uvažované výnosové křivky uvádí tab. 3.

7. 3 Model pro ozdobnici (Miscanthus) – jarní sklizeň Model pro ozdobnici je založen na následujících základních předpokladech:  Model vytvořen pro porost 10 ha, doba životnosti porostu 10 let. Předpokládá se jarní sklizeň pro přímé spalování. Biomasa je balíkována (tzv. obří balík).  Příprava porostu na podzim, jarní výsadba následující rok, 1. sklizeň další rok na jaře.  Varianta sázení z oddenků.  Celkem uvažováno 10 sklizní.  Likvidace porostu hrazena prodejem oddenků získaných při likvidaci porostu.  Hnojení při založení porostu: minerální hnojiva (Mediavilla et al., 1993,1994, 1995; Olsson, 1993).  Hnojení N v průběhu doby životnosti porostu je zajištěno LAV (LV).  Mezi další základní předpoklady patřil i předpoklad, že výkonné procesy jsou zajišťovány jako


Likvidace plantáže 1% Režie 24 % PĜípravné procesy 2%

PĜíprava pozemku 11 % Založení porostu 4% Hnojení 32 %

Obr. 15 Struktura současné hodnoty jednotlivých skupin výdajů – porost lesknice rákosovité – jarní sklizeň Tab. 3 Minimální cena biomasy z porostu lesknice rákosovité pro spalování Bez dotace Kč/GJ



K1

78

41

30

K2

97

50

37

K3

127

66

47

K4

188

97

69


33


externí služba – např. sklizeň, orba apod. – pro nákladové ocenění těchto procesů jsou použity tržní ceny těchto služeb. Ekonomický model porostu ozdobnice určené pro produkci biomasy pro přímé spalování pracoval se čtyřmi základními předpoklady o výnosech biomasy (v sušině, balíkovaná biomasa) – viz obr. 16. Tyto výnosy vycházely z typických hodnot pro podmínky ČR a respektovaly cca 30% ztráty biomasy (v sušině) z důvodu jarní sklizně – tj. porost se na pozemku nechává po celou zimu. Základní výhodou je velmi nízký obsah vody v biomase a není tak nutné biomasu dosušovat. Minimální cenu biomasy silně ovlivňuje výše dotací. Pro analýzu vlivu dotací byly výpočty provedeny ve dvou variantách – bez dotace a s dotací SAPS. Struktura výdajů porostu ozdobnice (v současné hodnotě) je dokumentována následujícím obr. 17. Minimální cena biomasy pak pro předpoklad výnosových křivek od 2,5 do 13,0 t (suš.).ha-1.rok-1 vychází dle následující tab. 4. Relativně hodně vysoké hodnoty minimální ceny biomasy (ve srovnání např. s porostem lesknice rákosovité) jsou způsobeny předem velmi vysokými náklady na založení porostu a zejména vysokými náklady na pořízení oddenků. 7. 4 Ekonomický model pro šťovík OK2 (Rumex patientia L. × Rumex tianshanicus A. Los.) Model pro šťovík je vytvořen na základě následujících předpokladů:  Model vytvořen pro porost 10 ha, doba životnosti porostu 10 let. Předpokládá se sklizeň na konci léta ve fázi dozrávání semen. Biomasa je balíkována.  Porost založen na podzim, jarní výsev následující rok, 1. sklizeň v roce založení porostu. Založení porostu a všechny předstihové činnosti jsou shodné jako u lesknice rákosovité.  Celkem uvažováno 10 sklizní.  Uvažuje se chemický postřik při založení (před setím) a po vzejití porostu.

14

13

12

11

t(suš.).ha-1.rok-1

10 8

7

6 4 2,5 2 0 K4

K3

K2

K1


Obr. 16 Výnosové křivky ozdobnice – jarní sklizeň

34


Tab. 4 Minimální cena biomasy z porostu ozdobnice Bez dotace Kč/GJ



K1

396

325

284

K2

155

129

115

K3

106

90

81

K4

93

79

72



PĜípravné procesy a režie 6% Pozemek (nájem, daĖ) 6% PĜíprava pozemku 5%

Náklady na založení porostu 52 %

Obr. 17 Struktura výdajů porostu ozdobnice (jarní sklizeň pro spalování)

 Hnojení N v průběhu doby životnosti porostu je každý rok (LAV /LV). Hnojení P, K je zajištěno 1× za 4 roky. Struktura výdajů porostu šťovíku (v současné hodnotě) je znázorněna na obr. 18. Minimální cena biomasy pro porost šťovíku pro jednotlivé výnosové křivky je uvedena v tab. 5.

Náklady na hnojiva 28%

PĜípravné procesy a režie 11% Pozemek (nájem, daĖ) 10%

Náklady na likvidaci porostu 1%

SklizeĖ a procesy mezi skliznČmi 32%

PĜíprava pozemku 10%

Náklady na založení porostu 8%

Obr. 18 Struktura výdajů porostu šťovíku

35


Tab. 5 Minimální cena biomasy z porostu šťovíku Bez dotace Kč/GJ



K1

122

81

60

K2

75

50

38

K3

55

37

28

K4

48

33

25


7. 5 Model pro lesknici rákosovitou (Phalaris arundinacea L.) – letní sklizeň pro bioplynovou stanici Ekonomický model pro lesknici rákosovitou – letní sklizeň pro bioplynovou stanici je vytvořen na základě následujících základních předpokladů:      

rozsah porostu: 10 ha, sklizeň – v létě před metáním rostlin, na podzim sklizeň – mulčování, doba životnosti porostu 10 let (celkem 10 sklizní), hnojení N v průběhu doby životnosti porostu je zajištěno LAV (LV), odvoz z pole na vzdálenost 10 km, do modelu zahrnuta senážní jáma (variabilní i stálé náklady).

Model předpokládá výnosové křivky biomasy v rozsahu od 3,2 do 8,1 t (suš.)ha-1.rok-1 (viz obr. 19). Strukturu minimální ceny (relativní podíl jednotlivých okruhů výdajů na současné hodnotě celkových výdajů projektu) udává obr. 20. Z obr. 20 je zřejmé, že minimální cenu biomasy z porostů lesknice rákosovité (letní sklizeň pro bioplyn) nejvíce ovlivňují: náklady na hnojení, náklady na sklizeň a režijní náklady porostu (včetně nájmu půdy). Váha ostatních položek je pak již relativně malá. Výsledky výpočtů minimální ceny biomasy pak pro jednotlivé uvažované výnosové křivky uvádí tab. 6. V případě použití biomasy jako vstupu do bioplynové stanice je zajímavým ukazatelem minimální cena biomasy přepočtená na měrné palivové náklady na výrobu elektřiny v Kč/kWh. Při modelovém propočtu za předpokladu obsahu metanu v bioplynu ve výši 52 % a konzervativní výši výtěžnosti produkce bioplynu ve výši 520 Nm3/tS pak přepočtená minimální cena na měrné palivové náklady vychází dle tab. 7. Tab. 6 Minimální cena biomasy z porostu lesknice rákosovité pro bioplyn Bez dotace Kč/GJ



K1

131

82

67

K2

158

96

77

K3

202

119

94

K4

290

166

127


36


Tab. 7 Měrné palivové náklady výroby elektřiny v bioplynové stanici Bez dotace Kč/kWh

Dotace SAPS 2010 Kč/kWh


K1

1,18

0,74

0,60

K2

1,42

0,86

0,69

K3

1,82

1,07

0,85

K4

2,61

1,49

1,14


9

8,1

8

t (suš).ha-1.rok-1

7

6,5

6 4,9

5 4

3,2

3 2 1 0 K1

K2

K3

K4


Obr. 19 Výnosové křivky porostu lesknice rákosovité – letní sklizeň

PĜípravné procesy 1%

Režie 21% PĜíprava pozemku 7%

Hnojení 40% Založení a likvidace porostu 4%

Silážování 5%

SklizeĖ a procesy mezi skliznČmi 22%

Obr. 20 Struktura současné hodnoty jednotlivých skupin výdajů – porost lesknice rákosovité – letní sklizeň

7. 6 Model pro porost energetických travin Ekonomické modely pro řešené energetické traviny (ovsík vyvýšený, srha, sveřep) vycházejí z ekonomického modelu pro lesknici rákosovitou – letní sklizeň pro bioplynovou stanici. Základním rozdílem je zde předpokládaná kratší doba životnosti porostu 7 let (místo 10 let u lesknice rákosovité). Vzhledem k obdobným charakteristikám všech tří energetických trav je pro energetické trávy vytvořen jeden společný model (porosty se budou lišit v zásadě pouze různými 37


výnosy dle podmínek lokality). Model má shodnou strukturu procesů a jednotlivých výdajů jako model lesknice rákosovité – letní sklizeň. Model je založen na následujících předpokladech:  Rozloha porostu je 10 ha, doba životnosti porostu 7 let.  Předpokládají se celkem 4 sklizně v průběhu roku, biomasa je použita jako vstup do bioplynové stanice.  Pozemek je připravován na podzim, výsev na jaře následujícího roku. Založení porostu a všechny předstihové činnosti jsou shodné jako v případě lesknice rákosovité.  Stejně tak se uvažuje shodný model hnojení jako v případě lesknice rákosovité.  Do modelu zahrnuta senážní jáma (variabilní i stálé náklady). Model předpokládá výnosové křivky biomasy v rozsahu od 3,2 do 8,1 t (suš.).ha-1.rok-1 (viz obr. 21). Strukturu minimální ceny (relativní podíl jednotlivých okruhů výdajů na současné hodnotě celkových výdajů projektu) udává obr. 22. Z obr. 22 je zřejmé, že minimální cenu biomasy z porostů travin (letní sklizeň pro bioplyn) nejvíce ovlivňují: náklady na hnojení, náklady na sklizeň a režijní náklady porostu (včetně nájmu půdy). Váha ostatních položek je pak již relativně malá. Výsledky výpočtů minimální ceny biomasy pak pro jednotlivé uvažované výnosové křivky uvádí tab. 8. V případě použití biomasy jako vstupu do bioplynové stanice je zajímavým ukazatelem minimální cena biomasy přepočtená na měrné palivové náklady na výrobu elektřiny v Kč/kWh. Při modelovém propočtu za předpokladu obsahu metanu v bioplynu ve výši 52 % a konzervativní výši výtěžnosti produkce bioplynu ve výši 520 Nm3/tS pak přepočtená minimální cena na měrné palivové náklady vychází dle tab. 9.

12 10,5 9,5


10

7,6

8

5,7

6 4 2 0 K1

K2

K3

K4


Obr 21 Výnosové křivky porostu traviny – letní sklizeň

38


Hnojení 17 %

PĜípravné procesy 1% Režie 18 %

Silážování 5%

PĜíprava pozemku 8%

Založení a likvidace porostu 4%


Obr. 22 Struktura současné hodnoty jednotlivých skupin výdajů – porostu travin – letní sklizeň Tab. 8 Minimální cena biomasy z porostu travin pro bioplyn Bez dotace Kč/GJ



K1

141

104

98

K2

153

112

106

K3

185

133

125

K4

237

169

158


Tab. 9 Měrné palivové náklady výroby elektřiny v bioplynové stanici Bez dotace Kč/kWh



K1

1,27

0,94

0,88

K2

1,38

1,01

0,95

K3

1,67

1,20

1,13

K4

2,13

1,52

1,42


7. 7 Model triticale (× Triticosecale Wittm.) pro spalování Ekonomický model pro triticale s určením pro přímé spalování (nebo následné využití na výrobu tuhých biopaliv – např. peletek) je metodicky analogický jako model pro kukuřici s tím rozdílem, že se neuvažuje silážování a účinnost výroby bioplynu. Metodika výpočtu minimální ceny biomasy je zde postavena na bázi jednoroční kalkulace nákladů odpovídajících identifikovaným procesům, minimální cena je vztažena k teplu v palivu – zde v balíkované biomase (zrno + sláma). Ekonomický model se skládá z následujících základních tří okruhů procesů:  pěstování biomasy (příprava pozemku, založení porostu, péče o porost, režie),  sklizeň (balíkování),  odvoz do logistického bodu. 39


Předpokládá se sklizeň formou posečení a balíkování s následným odvozem na centrální úložiště (obdobně předchozím modelům se předpokládá vzdálenost 10 km). Výnosové křivky biomasy při pěstování triticale jsou znázorněny na obr. 23. Strukturu minimální ceny (relativní podíl jednotlivých okruhů výdajů na současné hodnotě celkových výdajů projektu) udává obr. 24. Z obr. 24 je zřejmé, že minimální cenu biomasy z porostů triticale nejvíce ovlivňují: příprava pozemku, péče o porost a sklizeň. Výsledky výpočtů minimální ceny biomasy pak pro jednotlivé uvažované výnosové křivky uvádí tab. 10. Pozn. V případě triticale jde o jednoletou plodinu a není tak relevantní udávat hodnotu minimální ceny pro horizont vývoje SAPS do roku 2017.

18 16

15,3

t (FM).ha-1.rpk-1

14 11,5

12 10

8,5

8 6 4 2 0 K1

K2

K3

Pozn.: K1–K3= průměrné výnosy za rok v tunách FM na jeden hektar.

Obr. 23 Výnosové křivky porostu triticale

SklizeĖ 20 %

Režie 11 % PĜíprava pozemku 23 %

Péþe o porost 31 %

Založení porostu 15 %

Obr. 24 Struktura současné hodnoty jednotlivých skupin výdajů – porost triticale

40


Tab. 10 Minimální cena biomasy z porostu triticale pro spalování Výnos K3 K2 K1

cmin, SAPS Kč/GJ

cmin Kč/GJ

8,5 t(FM).ha-1

77

112

11,5 t(FM).ha

-1

59

85

15,3 t(FM).ha

-1

46

65

Pozn.: K1–K3 = průměrné výnosy za rok v tunách FM na jeden hektar.

8 DISKUZE ROZHODUJÍCÍCH FAKTORŮ OVLIVŇUJÍCÍCH CENU BIOMASY Pokud nebudeme uvažovat jiné bariéry pěstování biomasy na zemědělské půdě, bude spodní odhad ceny biomasy (tj. ceny, za kterou budou producenti ochotni biomasu pěstovat a nabízet) vycházet z předpokladu racionálního ekonomického rozhodování subjektů hospodařících na zemědělské půdě. V souladu s ekonomickou teorií předpokládáme, že primárním zájmem ekonomického subjektu (resp. investora) je realizovat přiměřený výnos na vložený kapitál (Brealey, Meyers, 1992). Cena cíleně pěstované biomasy musí investorovi zajistit jím požadovaný výnos na vložený kapitál za dobu životnosti projektu, ale zároveň musí respektovat alternativní možnosti využití zemědělské půdy. Pokud ceny klasických zemědělských komodit (spolu s dotacemi na jejich pěstování) budou producentovi zajišťovat vyšší ekonomický výnos, bude požadovat za cíleně pěstovanou biomasu vyšší cenu, než by vycházelo z rozboru ekonomické efektivnosti projektu na pěstování biomasy. Třetím aspektem pohledu na budoucí cenu biomasy je pak ochota spotřebitelů akceptovat určitou cenu biomasy jako komodity – substitutu hnědého uhlí či zemního plynu. Spotřebitelé tak budou marginálně akceptovat cenu biomasy, která jim bude zajišťovat stejný ekonomický efekt výroby tepla a/nebo elektřiny jako při použití jiných paliv. Spodní odhad ceny biomasy lze tak odvodit z analýzy ekonomické efektivnosti projektů na cílené pěstování biomasy na zemědělské půdě. Cena biomasy, stejně jako kterékoliv jiné komodity, je určována trhem – rovnováhou mezi nabídkou a poptávkou po dané komoditě. Faktory na straně nabídky lze rozdělit do dvou základních skupin:  faktory ovlivňující jednotlivé vstupy do výpočtu ekonomické efektivnosti projektů,  faktory ovlivňující konkurenceschopnost cíleně pěstované biomasy oproti jiným možnostem využití zemědělské půdy. Ekonomická efektivnost projektů na cílené pěstování biomasy je dána kombinací dvou hledisek – použité agrotechnologie a výše jednotlivých nákladových položek (tj. ocenění procesů pro realizaci projektu na pěstování biomasy na základě zvolené agrotechnologie). Mezi faktory ovlivňující jednotlivé vstupy do výpočtu ekonomické efektivnosti patří:  nákladové položky,  makroekonomické předpoklady (inflace, daně, atd.),  výše diskontu respektující riziko podnikání. Mezi typické nákladové položky (mající návaznost na identifikované typické okruhy činností – viz zprávy za předchozí roky) patří především:  nájem pozemku,  náklady na přípravu pozemku, 41


    

náklady na založení porostu, náklady na procesy mezi sklizněmi, náklady na sklizeň, náklady na dopravu biomasy z místa sklizně do místa logistického bodu, náklady na likvidaci porostu.

Podstatnou roli z hlediska ekonomické efektivnosti pěstování dané plodiny hraje zvolená agrotechnologie, která definuje jednotlivé procesy pěstování a jejich rozsah. Stejně jako v případě mnoha jiných technologií lze i v případě cíleného pěstování biomasy předpokládat zapůsobení principu tzv. „Learning curve“. Tento princip předpokládá, že s masovým rozvojem určité technologie dochází k optimalizaci postupů (v případě biomasy by to typicky byly postupy hnojení, volby vhodných lokalit a druhů biomasy pro pěstování, postupy sklizně apod.), zhromadnění podpůrných služeb (např. nabídka zapůjčení specializované techniky) doprovázené poklesem nákladů. S rozvojem cíleného pěstování biomasy se dá předpokládat i vyvinutí vhodných strojů pro sklizeň a zpracování biomasy a zejména rozšíření specializovaných poradenských a podpůrných služeb. Současné znalosti o cíleném pěstování biomasy pro energetické účely stále vycházejí z velmi malých praktických zkušeností – zpravidla omezených pouze na malé experimentální plochy. Zcela chybí zkušenosti z pěstování biomasy v masovém měřítku (částečně pouze s výjimkou triticale a kukuřice na zelenou hmotu). Nájmy půdy Nicméně některé z nákladových položek pěstování biomasy představují opačné riziko, tj. riziko významného nárůstu nákladů. Jde především o nájmy půdy a náklady na pracovní sílu. Cíleně pěstovaná biomasa pro energetické účely (bez uvažování článku dalšího zpracování biomasy např. na biopelety) je charakteristická relativně nízkým podílem lidské práce. I přes předpokládaný růst reálných platů tak nedochází k významnému ovlivnění nákladů projektů. Podstatně významnější vliv může mít vývoj nákladů na nájem pozemků. Zde je třeba respektovat fakt, že současná výše nájmů zemědělské půdy je podstatně menší, než jsou nájmy v tzv. starých členských zemích EU. To lze dokumentovat na následujících statistických datech. Cena zemědělské půdy je dle údajů EUROSTAT v ČR 4× až 5× nižší ve srovnání s Německem, Rakouskem a některými dalšími západoevropskými zeměmi. Tento poměr pak zhruba kopírují i výše nájmů půdy.

Makroekonomické podmínky Mezi makroekonomické podmínky ovlivňující přímo ekonomickou efektivnost projektů patří zejména výše daní z příjmu, inflace a náklady na cizí kapitál. Z hlediska výše daní pro právnické osoby nelze dle našeho názoru předpokládat jejich razantní změny. Vzhledem ke stavu státních financí ČR nelze očekávat další pokles daně z příjmu, naopak vzhledem k (daňové) konkurenci jiných zemí nelze ani racionálně očekávat významnější nárůsty daní z příjmu. Inflace obecně může různě ovlivňovat efektivnost projektů, a to podle výše (jednorázových) výdajů na založení porostů oproti celkové současné hodnotě výdajů projektu. Například plantáže RRD jsou charakteristické vysokými výdaji na založení, další výdaje v průběhu projektu jsou však relativně nízké. Proto by minimální cena biomasy z RRD byla ovlivněna méně než minimální cena biomasy z porostů, kde náklady na založení tvoří významně menší část celkových výdajů (např. u porostu lesknice). Vzhledem k potřebě naplnit kritéria pro přistoupení k eurozóně nelze očekávat významně vysokou inflaci. Proto ani inflaci nelze považovat (za standardních podmínek) za významný rizikový faktor.

42


Diskont Diskont použitý pro diskontování de facto vyjadřuje výnos na vložený kapitál a je tak jednou ze základních vstupních veličin. Ve vytvořených ekonomických modelech je diskont použit ve výši 8,6 % (nominální diskont), což je hodnota odvozená od hodnoty diskontu použitého pro výpočet výkupních cen elektřiny z OZE (6,3–7,0 %). Hodnotu 8,6 % lze považovat za spodní hranici akceptovatelné hodnoty. V praxi se může vyskytovat řada subjektů požadujících vyšší využití vloženého kapitálu do projektů, a to zejména vzhledem k rizikům vyplývajícím z povahy projektů – např. z vazby na náhodné podmínky počasí. Vyšší hodnota diskontu bude obecně tlačit na nárůst hodnoty minimální ceny, ovšem konkrétní výše dopadu záleží opět na struktuře výdajů. Pokud je podstatná část výdajů na počátku projektu (plantáž RRD), pak je minimální cena nárůstem diskontu ovlivněna více, než je tomu v případě, kdy významnou část výdajů tvoří budoucí provozní výdaje projektů. Dotace Zcela zásadní vliv má na minimální cenu předpoklad, zda je na pěstování biomasy pro energetické účely dotace, či nikoliv. To lze dokumentovat na jednotlivých výsledcích výpočtů, kdy minimální cena je počítána v základní variantě bez dotace, a následně ve dvou scénářích dotace SAPS (včetně vývoje do roku 2017). Problémem je neznámá podoba předpokládané revize společné zemědělské politiky zemí EU po roce 2013. Výše dotace tak představuje jeden z nejvýznamnějších rizikových faktorů. Konkurence aktivit z hlediska omezeného zdroje Zemědělská půda je primárním limitujícím zdrojem, nelze ji nahradit či substituovat (pokud abstrahujeme od dovozu dané komodity ze zahraničí). Subjekt hospodařící na zemědělské půdě bude vždy zvažovat různé možnosti použití tohoto výrobního faktoru – pro klasickou zemědělskou produkci, pro výrobu kapalných biopaliv, pro energetické účely (výroba elektřiny a/nebo tepla. Pokud bude např. výroba kapalných biopaliv pro dopravu nebo výroba klasických zemědělských komodit zajišťovat dosažení vyšších ekonomických efektů než užití pro pěstování biomasy pro energetické účely (výrobu elektřiny a/nebo tepla), pak bude subjekt hospodařící na půdě logicky požadovat takovou cenu, která by mu zajistila minimálně shodný výnos jako konkurenční aktivity. Mezi faktory na straně poptávky, které ovlivňují cenu (a poptávku) biomasy, patří především:  Regulatorní opatření státu pro realizaci politiky podpory OZE projevující se např. podporou užití biomasy pro výrobu elektřiny a/nebo tepla.  Regulatorní opatření státu znevýhodňující ekonomickou efektivnost užití klasických fosilních paliv – především tuzemského hnědého uhlí. Především jde o ekologické daně a emisní povolenky. Vliv např. emisních povolenek lze odhadnout pro cenu povolenky 20 EUR a použité tuzemské hnědé uhlí (pro nějž je biomasa přímým substitutem zejména v případě tepláren a menších zdrojů na výrobu tepla) v rozsahu cca 30–50 Kč/GJ (navýšení měrné ceny paliva – uhlí). To významným způsobem zvyšuje konkurenceschopnost biomasy vůči hnědému uhlí.  Dostupnost a cena tuzemského hnědého uhlí (resp. dalších fosilních paliv – zejména zemního plynu). Podle různých odhadů (např. podle zprávy Pačesovy komise z roku 2008), bez prolomení tzv. územních limitů na těžbu hnědého uhlí v severních Čechách bude docházet k rychlému vyčerpávání disponibilních zásob. Nedostatek tuzemského hnědého uhlí pak pravděpodobně povede k významnému růstu jeho ceny. 43


Spotřebitelé uhlí (zejména teplárny a výtopny) budou ochotny platit za biomasu (substitut hnědého uhlí) náklady, které se budou marginálně rovnat nákladům na pořízení hnědého uhlí (po započítání nákladů na potřebnou rekonstrukci zařízení pro umožnění spalování biomasy).

9 ZÁKLADNÍ FORMY A ZDROJE BIOMASY V ÚSTECKÉM KRAJI Biomasa sloužila v českých zemích ještě poměrně nedávno v období od konce 1. světové války do konce 2. světové války k výrobě nezanedbatelného množství biopaliv (lihu, dřevěného uhlí, dřevoplynu) nebo přímo k získání energie. Biomasu vhodnou pro výrobu energie je možno podle způsobu jejího vzniku rozdělit na následující skupiny:  zbytková biomasa,  recyklovaná biomasa z výrobků po ukončení jejich životností,  záměrně produkovaná biomasa. 9. 1 Zbytková biomasa Rostlinné odpady Zemědělské sklizňové zbytky – zejména obilná a řepková sláma má široké uplatnění pro energetické využití v ČR – vedle zemědělských podniků, které si slámou kryjí potřebu tepla, jsou už vytápěny i celé vesnice. Častou námitkou proti spalování je, že veškerá sláma, která v daném roce na polích narostla, musí přijít zpátky do půdy jako hnojivo. Ve skutečnosti je ve slámě velmi málo živin – např. dusíku je ve slámě méně než 1 %. V současnosti s využívaným zaoráním za účelem obohacení půdy humusem má význam jedině na těžších půdách, jinak jen při současném hnojení kejdou nebo jiným dusíkatým hnojivem. Bakterie, které rozkládají slámu, si potřebný dusík berou z půdní zásoby. Po jejich zániku mizí část dusíku v atmosféře, podobně jako CO2 ze spálené slámy. Proto přiměřené využití slámy jako paliva, výhledově zhruba do 50 %, tj. 2–4 t (suš.).ha-1.rok-1, nemůže ohrozit úrodnost půdy (Weger a kol., 2005). Řepková sláma se svojí výhřevností 15–17,5 GJ.t-1 přibližuje lepším druhům hnědého uhlí. Není pro ni prakticky jiné využití než v energetice. Pro živočišnou výrobu ani pro zaorání se příliš nehodí. Dalšími rostlinnými odpady jsou kukuřičná sláma, seno, zbytky po likvidaci křovin a náletových dřevin, odpady ze sadů a vinic, odpady ze zeleně a travnatých ploch. Lesní těžební zbytky Zdrojem je odpadní dřevní biomasa z výchovných a mýtních těžeb v lesních porostech. Přesto, že je její potenciál vysoký, v současnosti je téměř veškerý ekonomicky dostupný potenciál využívaný pro spoluspalování. Námitku, že jednorázovým odebíráním nehroubí dochází k poškození koloběhu prvků v ekosystému hospodářského lesa, postupně vyvrátily vědecké studie, které potvrdily, že část koloběhu probíhá v každoročním opadu listů, jehlic a drobných větviček.

Organické odpady z průmyslových výrob Nejčastějším zdrojem bývají pilařské a dřevozpracující provozy, které často jako odpadní produkt poskytují piliny, odřezky, hobliny a kůru. Tato forma biomasy – zejména z velkých zdrojů – začíná být pomalu zcela využita zejména pro výrobu biopaliv, např. lisovaných dřevních pelet a briket (Weger a kol., 2005). 44


9. 2 Záměrně produkovaná biomasa Poměrně novým zdrojem biomasy jsou porosty tzv. energetických plodin. Tímto termínem jsou označovány botanické druhy dřevin, trvalek a bylin, jejich kultivary a sorty, přírodní a záměrní kříženci. Jejich růst a zejména objemové produkce (t (suš.).ha-1.rok-1) při intenzivním pěstování výrazně převyšují průměrné hodnoty ostatních plodin ve sledované oblasti (Weger a kol., 2005).

Energetické plodiny nedřevnaté Jejich hlavní předností je, že dosahují vysokých výnosů a dají se sklízet běžnými zemědělskými sklizňovými stroji a jsou víceleté, jako šťovík, ozdobnice, srha laločnatá, lesknice rákosovitá, sveřep bezbranný, ovsík vyvýšený. Všechny tyto plodiny se liší od potravinářských tím, že jsou pěstovány pro výnos hmoty a ne pro výnos živin (Weger a kol., 2005).

Energetické dřeviny Takzvané rychle rostoucí dřeviny (RRD), případně klony dřevin, které jsou schopné vysokého výnosu nadzemní biomasy v krátkém obmýtí 3–6 let a životností 20–35 let. Jejich růst a zejména objemová produkce (t.ha-1.rok-1) v prvních letech nebo po opakovaném seříznutí výrazně převyšuje průměrné hodnoty ostatních dřevin. Pro rychle rostoucí dřeviny považujeme za nadprůměrné výnosy od 8–10 t (suš.).ha-1.rok-1 a za vynikající nad 15 t (suš.).ha-1.rok-1 (100 % sušiny) v průměru za celou dobu existence plantáže. Dalšími vlastnostmi RRD je rychlý terminální růst v prvních letech po výsadbě, což v podmínkách ČR znamená přes 70 cm.rok-1 a snadné zakládání porostů, zejména vegetativním způsobem (Weger, 2004).

10 POTENCIÁL BIOMASY V případě, že se rozhodneme pro energetické využívání biomasy, je vždy nutné, aby tomuto rozhodnutí předcházela analýza potenciálu biomasy pro uvažované území. Tyto studie v současné době vznikají jako součást energetických koncepcí jednotlivých krajů, případně slouží jako inspirace pro strategické rozhodování starostů, podnikatelů nebo zemědělců. Dostupný a případně ekonomicky využitelný potenciál biomasy pro energetické využití a podíl jednotlivých forem biomasy v České republice bude zřejmě ještě dlouho otázkou diskutovanou na mnoha úrovních. Analýzy prováděné v posledních 10 letech se od sebe značně lišily použitou metodikou, zadáním i výsledky, a to jak v absolutním množství, tak v rozdělení mezi hlavní zdroje a jejich rozložení v území (státu). Pouze dvě studie potenciálu se pak věnovaly geografickému rozložení potenciálu v krajině. Tato metodická nejednotnost posuzování potenciálu biomasy se podle nás odrazila i na kvalitě hodnocení tohoto zdroje v krajských energetických koncepcích a i energetické politice ČR. 10. 1 Definice potenciálu biomasy V odborné literatuře i v dosud zpracovaných studiích potenciálu obnovitelných zdrojů se objevuje mnoho stupňů nebo typů potenciálu, které jsou definovány nejčastěji úrovní omezení pro jeho využití, které byly pro vyhodnocení použity. V případě biomasy je na vrcholu této pomyslné stupnice potenciál, který je omezen jak rozlohou oblasti a produkčními podmínkami ekosystémů, tak na druhé straně potom potenciál, který je využitelný komerčně v aktuálních ekonomických podmínkách. V naší analýze definujeme jednotlivé úrovně následujícím způsobem: 45


Technický potenciál chápeme jako množství energie, které je možno z obnovitelného zdroje (např. z biomasy) získat technickými prostředky, již jsou k dispozici. Jedná se o teoretický potenciál, ve kterém je množství zdroje omezeno pouze technickými bariérami – tzn. rozlohou oblasti (lesní a zemědělské půdy) a produkčními podmínkami, které jsou charakterizovány zejména sumou teplot, sumou srážek a částečně také úrodností půdy. Stanovený teoretický potenciál nemá praktické využití, ale bývá mezistupněm pro stanovení dostupného potenciálu. Dostupný (realizovatelný) potenciál je technický potenciál, jehož zdroje jsou dále omezeny environmentálními, administrativními, legislativními a technickými bariérami či jinými dalšími omezeními; jako např. rozlohou zvláště chráněných území, pásma hygienické ochrany (PHO) a pravidly omezujícími využívání biomasy v daném území. Tyto bariéry jsou relativně snadno definovatelné v prostoru a čase například pomocí map. Využitelný potenciál je dostupný potenciál, který je omezen využitím přírodního zdroje pro jiné účely než energetické, jako je například využití zemědělské půdy pro produkci potravin, surovin atd. Tyto bariéry jsou již hůře definovatelné zejména pro velké územní celky, a proto se jejich rozsah nebo časový vliv řeší pomocí vhodných metodických postupů využívajících relativních hodnot a expertních odhadů. Ekonomicky využitelný (komerční) potenciál je potenciál biomasy využitelný komerčně v aktuálních ekonomických podmínkách. Za omezující podmínky se obvykle uvažují ekonomické, fiskální a legislativní podmínky, energetická politika státu, dostupnost zařízení, investiční a provozní náklady. Vychází se z využitelného potenciálu, který je dále ekonomicky hodnocen metodikou minimální ceny pro efektivní technologie pěstování, sklizně (těžby) a dopravy na minimální vzdálenost (okraj pole, odvozní místo). Hodnoty, kterých potenciál biomasy nabývá v uvedených úrovních, je možno vyjádřit v různých jednotkách. Často je to v základních jednotkách energetických (MJ, GJ, TJ, PJ), hmotnostních (t, kg) nebo objemových (m3). V mnoha případech je nutné uvádět potenciál v kombinovaných jednotkách vyjadřujících distribuci potenciálu v krajině (m3.ha-1, t (suš.).ha-1), výnosový potenciál zdrojů biomasy (t (suš.) .ha-1, kWh.ha-1) nebo ekonomický potenciál jednotlivých zdrojů a forem biomasy (Kč.GJ-1; Kč.t (suš)-1). Ve všech případech je nutno uvádět obsah vody v biomase, která má zásadní vliv na výhřevnost a hmotnost (Havlíčková a kol., 2010).

11 HLAVNÍ ZDROJE DAT PRO MAPOVÉ PODKLADY Hlavními zdroji dat pro analýzu potenciálu biomasy v Ústeckém kraji jsou: BPEJ Mapa BPEJ (bonitace půdně ekologických jednotek) se používá k posuzování produkčních schopností půd. Základem bonitace zemědělských půd byl vždy jejich podrobný pedologický průzkum, avšak jejím podstatným cílem bylo hodnocení a hospodářské ocenění všech agronomicky a ekonomicky rozhodujících vlastností zemědělského území, včetně klimatu, reliéfu terénu apod. Systém BPEJ je výhodné použít zejména pro jeho relativně detailní možnosti při zjišťování typů půd, klimatických regionů, výnosnosti daných půd a jeho plošné pokrytí celé České republiky. Tento systém BPEJ se mimo jiné používá i k oceňování zemědělských pozemků a stále je zpřesňován a zdokonalován. Postupně probíhá tzv. rebonitace po katastrálních územích, která spočívá ve vyhodnocení doplňujících půdních sond a následné aktualizaci BPEJ. 46


Základní mapový podklad pro BPEJ jsou mapy SMO 5 (státní mapa odvozená) v měřítku 1 : 5 000. Tyto mapy obsahují základní geografické údaje včetně výškopisu. Do této mapy se linie BPEJ zakreslovaly a následně byly z této mapy vektorizovány. Tím vznikla vektorová báze BPEJ. Tento podklad je vybrán jako základ pro posuzování vhodnosti pěstování biomasy a nad daty BPEJ budou prováděny agregace pro jednotlivé typy plodin, které jsou do tohoto projektu zahrnuty. BPEJ jsou sloučeny do skupin se stejným typem půd a klimatu podle klimatického regionu a hlavní půdně-klimatické jednotky. LPIS – Land Parcel Identification System LPIS je evidence využití zemědělské půdy (mapa půdních bloků). Jeho základním smyslem je poskytovat kvalitní data o užívané zemědělské půdě v České republice. Účelem je bezproblémové zvládnutí administrace a kontroly žádostí o zemědělské dotace. LPIS slouží farmářům jako rychlý zdroj informací o jimi užívané půdě. Základní evidenční jednotkou je farmářský blok, který představuje souvislou plochu zemědělské půdy s jednou kulturou užívanou jedním farmářem. Měřítko mapování bylo 1 : 10 000. Obsahem mapy jsou plošné objekty uživatelských celků, které obsahují typ využití daného půdního bloku. Typy půdních bloků v LPIS: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Orná půda Travní porost Ovocný sad Vinice Chmelnice Zalesněno Jiná kultura

Další zdroje dat:  Komoditní a statistické ročenky.  Rajonizace energetických plodin v systému BPEJ a výnosové křivky.  Další údaje o limitech biomasy: živočišná výroba, atd.

12 ENERGETICKÉ PLODINY Pro podrobnou analýzu byly vybrány perspektivní energetické plodiny pro podmínky Ústeckého kraje. Podrobný popis těchto plodin viz publikace: „Možnosti pěstování biomasy jako energetického zdroje v Ústeckém kraji“. Pro vytváření rajonizace a typologie byly využívány výsledky polního testování energetických plodin. Takto získané výnosy byly vztaženy k jednotkám soustavy BPEJ (bonitovaných půdně ekologických jednotek) zemědělských půd v ČR. Podrobnější popis BPEJ je uveden v kapitole 14. Výnosové mapy pro jednotlivé energetické plodiny jsou uvedeny v příl. 3–10.

47


12. 1 Základní charakteristiky a nároky vybraných energetických plodin 12. 1. 1 Rychle rostoucí dřeviny (RRD) – topoly a vrby Pro výmladkové plantáže rychle rostoucích dřevin (RRD), pěstovaných produkci energetické biomasy na zemědělské půdě, se v našich podmínkách používají téměř výhradně vybrané klony a odrůdy vrb a topolů. Pro značně proměnlivé půdně-klimatické podmínky České republiky není možno přednostně doporučit jen klony/odrůdy topolů nebo jen vrb, jak je tomu v některých zemích či regionech Evropy. Topoly a vrby jsou samostatné rody (Populus a Salix) patřící do čeledi vrbovité (Salicaceae). Jedná se listnaté dřeviny s rychlým výškovým růstem a hmotnostním přírůstem v první dekádě růstu. Stromovité druhy topolů a vrb jsou především vlhkomilné dřeviny lužních lokalit, které dobře snášejí dočasné zaplavení. Řada „doporučených“ klonů topolů a vrb proto preferuje vodou dobře zásobené pozemky, na nichž dává i nejvyšší výnosy. Často tradovaný názor, že topoly a vrby dávají dobrý výnos jen na vlhkých (hydromorfních) půdách v teplejších klimatických regionech, nepotvrzují výsledky polního testování, které ukazují, že je možné nalézt klony zejména topolů, které dosahují dobrého růstu a výnosů i na méně tradičních stanovištích. Například kříženci topolu černého (Populus nigra) a balzámových topolů (P. maximowiczii, příp. P. simonii) mají velmi širokou ekologickou amplitudu a mohou být pěstovány od průměrných až do mírně sušších stanovišť. Na vysýchavých a extrémně chudých půdách je pěstování výmladkových plantáží RRD nevhodné.

12. 1. 2 Šťovík hybrid – Rumex OK2 Jedná se o křížence šťovíku zahradního Rumex patientia L. (mateřská linie) a šťovíku tjanšanského Rumex tianschanicus A. Los. (otcovská linie), který byl vyšlechtěn metodou víceletého výběru. Kříženec významně převyšuje původní rostliny jak kvalitou krmivářské produkce, tak i výnosem nadzemní hmoty a semen. Jako perspektivní energetická plodina je v ČR pěstován experimentálně od roku 1992 (VÚRV), provozně od roku 2001. Je to statná vytrvalá rostlina, která dosahuje výšky 220–250 cm. Od druhého roku po založení dosahuje spolehlivě výnosu 5–10 tun suché hmoty. Má kůlovitý, větvený kořen dosahující hloubky 1,5–2,0 m. Květy jsou malé, dvoudomé, růžové barvy, opylované větrem. Jsou uloženy v latách dosahujících délky 60–120 cm. Hmotnost 1 000 semen je 3,0–3,3 g. Jde o plodinu nenáročnou na půdní podmínky s výjimkou půd silně kyselých s pH pod 5,0 a zamokřených. Nejlepší jsou středně těžké humózní a vodopropustné půdy. 12. 1. 3 Ozdobnice Ozdobnice jsou vytrvalé rostliny s fotosyntézou typu C4. Pouze hybridní taxon M. × giganteus a druhy M. tinctorius, M. sinensis a M. sacchaflorus jsou využívány pro produkci fytomasy a průmyslové využití. Z hlediska rajonizace je M. sinensis nejvhodnější pro severní Evropu, M. × giganteus pro střední Evropu a M. sacchariflorus vyžadující teplejší podmínky pro jižní Evropu (hlavně pro Středomoří). Pro pěstování bez rizik invazního šíření do krajiny můžeme doporučit triploidní taxon M. × giganteus. Stébla jsou u Miscanthus × giganteus pevná, dřevnatějící, vysoká přes 3 metry. Ozdobnice potřebuje 3–4 roky na to, aby dosáhla plné produkční zralosti. 12. 1. 4 Lesknice rákosovitá Lesknice rákosovitá (Phalaris arundinacea L.), syn.: chrastice rákosovitá, je vytrvalá, cizosprašná, výběžkatá tráva z čeledi lipnicovité (Poaceae). Je přirozeně rozšířena na celém území našeho státu, všude tam, kde je dostatek půdní vláhy. Lesknice patří mezi naše nejvyšší trávy. Výška stébel často 48


přesahuje přes 2 m. Mohutná přímá stébla jsou zakončena dlouhou jednostrannou latou. Sterilní výhony jsou stébelné, hustě olistěné. Listy jsou dlouhé a široké. Trsy lesknice nevytváří. Bohatě založený systém podzemních oddenků vytváří hustý, zapojený porost s pevným drnem. Lesknice rákosovitá vytváří dlouhé podzemní oddenky, které jsou rozprostřeny těsně pod povrchem půdy. Kořenový systém je mohutný, jdoucí do značné hloubky. Je-li vyseta v čisté kultuře, dává užitek již v roce výsevu. Plného vývinu dosahuje již od druhého roku. Rovněž z jara začíná obrůstat velmi časně a také rychle roste (Havlíčková a kol., 2010).

12. 1. 5 Sveřep bezbranný Sveřep bezbranný (Bromus inermis L.) je vytrvalá výběžkatá tráva mírného pásma z čeledi lipnicovité (Poaceae), vhodná do kontinentálního klimatu. Sveřep je suchovzdorný. Lze jej pěstovat i na suchých propustných půdách. Výběžky jsou 5–8 mm dlouhé, koření do hloubky až cca 20 cm. Pro sveřep bezbranný je příznačná tvorba četných sterilních stébelných výhonů. Ty dorůstají 30–50 cm, jsou bohatě olistěny a jejich listové čepele rovnovážně odstávají od stébla. Plodná stébla dorůstají dvojnásobné výšky (až 120 cm), jsou přímá a také bohatě olistěná. Květenstvím je statná, bohatá lata, 10–15 cm dlouhá. Sveřep je rostlinou dlouhého dne. Daří se mu od nížin do podhůří. Přirozeně se vyskytuje zvláště na živných, slabě kyselých, neutrálních a především zásaditých půdách, v oblastech s kontinentálním klimatem, s dlouhými a suchými zimami a krátkým horkým létem. U nás přirozeně roste na sušších loukách a mezích, na suchých náspech komunikací, na haldách a rumištích.

12. 1. 6 Ovsík vyvýšený Ovsík vyvýšený (Arrhenatherum elatius L.) je víceletá, vysoce vzrůstná tráva z čeledi lipnicovité (Poaceae). Jedná se o trávu domácího původu. V ČR roste obecně od nížin po horské oblasti. Roste téměř v celé Evropě, v Alpách až do nadmořských výšek téměř 1 400 m. Přirozeně roste na loukách, pastvinách, mezích, náspech, podél cest, okrajů lesů, na půdách výživných, sušších nebo jen slabě vlhkých. Patří do skupiny volně trsnatých trav. Dorůstá až do výšky 150 cm. Vzhledem k vysokému hrubšímu, středně poléhavému stéblu má předpoklady využití ve fytoenergetice pro přímé spalování nebo jako přídavek do fermentoru při výrobě bioplynu. Plodonosná stébla dosahují výšky 120–150 cm. Trs je vzpřímený, mohutný, vystoupavý, středně hustý, vysoký 80–130 cm. Stéblo je hrubší, středně poléhavé se středním olistěním. Listy jsou široké, dlouhé, typicky převislé a řídce ochmýřené (Havlíčková a kol., 2010).

12. 1. 7 Srha laločnatá Srha laločnatá – srha říznačka (Dactylis glomerata L.) patří do skupiny volně trsnatých trav. Zaujímá stanoviště jako jsou louky, pastviny, polosuché trávníky, okraje lesů. Řadí se mezi nejvýnosnější trávy se širokým uplatněním v nejrůznějších podmínkách (Velich a kol., 1994). V ČR roste hojně od nížin po horské oblasti. V příznivých podmínkách (dostatek živin a vláhy) vydrží v porostu 6–10 let, ale po 5. roce vegetace její výnosnost klesá. Patří mezi agresivní trávy, což je podmíněno její raností, vysokým vzrůstem, rychlým obrůstáním, ale i délkou vegetační doby. Na půdách s vyšším obsahem přístupných živin potlačuje ostatní druhy a stává se dominantním druhem (Šantrůček a kol., 2001). Na jaře obrůstá jako jedna z nejranějších trav, metat začíná již v polovině května. Je nevyhraněně ozimá, proto v prvním roce setby většinou nemetá. Pokud se však první seč sklidí ještě před metáním, tvorba fertilních výhonků v druhé seči je četná (Havlíčková a kol., 2010). 49


13 CHARAKTERISTIKA ÚSTECKÉHO KRAJE Ústecký kraj leží na severozápadě České republiky. Severozápadní hranice kraje je zároveň i státní hranicí se Spolkovou republikou Německo, a to se spolkovou zemí Sasko. Na severovýchodě sousedí Ústecký kraj s Libereckým krajem, na západě s Karlovarským a z malé části i s krajem Plzeňským a na jihovýchodě se Středočeským krajem. Povrch kraje je z geografického hlediska velmi rozdílný, příroda je rozmanitá a pestrá. Podél hranic s Německem je oblast uzavřena pásmem Krušných hor, Labskými pískovci a Lužickými horami. Krušné hory jsou velmi starým pohořím, jsou tvořeny převážně hlubinnými vyvřelinami nebo prvohorními krystalickými břidlicemi. Na jihovýchodě kraje se rozprostírají roviny, které pocházejí z druhohor, tzv. Česká křídová tabule, ze kterých vystupuje historicky nejznámější hora Čech, Říp a České středohoří se svým nejvyšším vrcholem Milešovkou. České středohoří vzniklo sopečnou činností v období třetihor a má neopakovatelný krajinný ráz, s množstvím kontrastů a malebných zákoutí. Nejvýše položené místo na území kraje leží na úbočí nejvyšší hory Krušných hor, Klínovce, jehož vrchol se nachází již na území kraje Karlovarského. Jestliže pomineme dna povrchových dolů, je nejníže položeným bodem kraje hladina řeky Labe u Hřenska (115 m n. m.), což je zároveň nejníže položené místo v ČR. Největším vodním tokem na území kraje je řeka Labe. Rozloha kraje je 5 335 km2, což představuje 6,8 % rozlohy České republiky. Zemědělská půda zaujímá více než 52 % území kraje, lesy se rozkládají na 30 % a vodní plochy na 2 % území. Ústecký kraj se vyznačuje značnou rozdílností jak z hlediska přírodních podmínek, tak i z hlediska hospodářské struktury, hustoty osídlení a stavu životního prostředí. Hospodářský význam kraje je historicky dán značným nerostným bohatstvím, zejména rozsáhlými ložisky hnědého uhlí, uloženými nízko pod povrchem. Hnědouhelná pánev se rozkládá pod svahy Krušných hor, táhne se od Ústí nad Labem až po Kadaň. V kraji lze vymezit čtyři oblasti, které se od sebe významně odlišují. Je to oblast s vysoce rozvinutou průmyslovou výrobou, která je soustředěna především v Podkrušnohoří (okresy Chomutov, Most, Teplice a částečně Ústí nad Labem). Z odvětví má významné postavení energetika, těžba uhlí, strojírenství, chemický a sklářský průmysl. Další oblastí je Litoměřicko a Lounsko, které jsou významné svou produkcí chmele a zeleniny. Zvláště Polabí a Poohří jsou proslulé ovocnářské oblasti, nazývané Zahrada Čech. Skvělou pověst mají i vína pěstovaná na Litoměřicku. V posledních letech se i oblast Mostecka stává známou vinařskou oblastí, kde se vinná réva pěstuje především na pozemcích zrekultivovaných po těžbě hnědého uhlí. Oblast Krušných hor je velmi řídce osídleným horským pásem s omezenými hospodářskými aktivitami a nakonec oblast Děčínska není ani územím s koncentrací těžkého průmyslu, ani oblastí zemědělskou. Jeho severní část Šluknovsko je svou odlehlostí a obtížnou dostupností z centrální části kraje typicky periferním územím.

14 METODIKA STANOVENÍ POTENCIÁLU BIOMASY NA ZEMĚDĚLSKÉ PŮDĚ Metodický postup je založen na přiřazování výnosů jednotlivých zdrojů biomasy ze zemědělské půdy (druhů plodin) podle bonitovaných půdně ekologických jednotek (BPEJ). Pro vytváření rajonizace vybraných energetických plodin byly a jsou využívány dva podklady: výsledky hodnocení polního testování energetických plodin v rámci výzkumných projektů i pěstební praxe a soustava BPEJ (bonitovaných půdně ekologických jednotek) zemědělských půd v ČR. BPEJ byly vytvořeny na základě bonitace čs. zemědělského půdního fondu z let 1973–1978 na podkladě komplexního průzkumu půd provedeného v šedesátých letech. Bonitovaná půdně ekologická jednotka zemědělských pozemků vyjadřuje pětimístným číselným kódem (psáno např. 2.11.14 nebo 21114) hlavní půdní a klimatické podmínky, které mají vliv na produkční schopnost zeměděl50


ské půdy a její ekonomické ohodnocení. První číslice udává klimatický region, druhá a třetí číslice vymezují příslušnost k určité hlavní půdní jednotce (01–78), čtvrtá číslice stanoví kombinaci svažitosti a expozice pozemku ke světovým stranám a pátá číslice určuje kombinaci hloubky půdního profilu a jeho skeletovitosti. Klimatické regiony (KR) zahrnují území s přibližně shodnými klimatickými podmínkami pro růst a vývoj zemědělských plodin. KR se liší zejména v hodnotách sumy průměrných denních teplot vzduchu nad 10 °C, průměrnými ročními teplotami vzduchu, průměrným ročním úhrnem srážek, pravděpodobností výskytu suchých vegetačních období a vláhovou jistotou. V České republice bylo vymezeno celkem 10 klimatických regionů, označených kódy 0–9. Hlavní půdní jednotka (HPJ) je účelové seskupení půdních forem, příbuzných ekologickými vlastnostmi, které jsou charakterizovány půdním typem, subtypem, půdotvorným substrátem, zrnitostí a u některých HPJ výraznou svažitostí, hloubkou půdního profilu, skeletovitostí a stupněm hydromorfismu. V České republice bylo vymezeno 78 HPJ. Přiřazením údaje o klimatickém regionu k charakteristice HPJ vzniká tzv. hlavní půdně klimatická jednotka (HPKJ), která je vyšší taxonomickou jednotkou. Další půdně ekologické faktory jsou označeny 4. a 5. číslicí kódu soustavy BPEJ ČR a obsahují informace o dalších podmínkách stanoviště, které budou zohledňovány v případě provádění podrobnější pěstební rajonizace. Příklad pětimístného kódu BPEJ:

HPJ

}

}

3 1 3 1 0

}

HPKJ

klimatický region (KR)

kombinace skeletovitosti a hloubky půd profilu

kombinace sklonitosti a expozice

Klíčovým krokem uvedené metodiky analýzy potenciálu biomasy bylo vytvoření typologie stanovišť (zemědělských půd) pro zamýšlené energetické plodiny, která rozděluje zemědělské půdy na kategorie podle vhodnosti pro pěstování jednotlivých plodin a současně udává očekávaný výnos biomasy v těchto kategoriích. Pro vytváření typologie stanovišť vybraných energetických plodin byly využity dva podklady: výsledky hodnocení polního testování energetických plodin v rámci výzkumných projektů i pěstební praxe a soustava BPEJ zemědělských půd v ČR. Vytváření typologie zemědělských půd pro pěstování energetických plodin bylo založeno na vyhodnocení empirických výsledků hodnocení výnosových parametrů ve vztahu k podmínkách prostředí vyjádřených v jednotkách BPEJ/HPKJ, resp. jejich složek – např. průměrných teplot, rizik přísušků, půdních vlastností atd. Chybějící data byla doplňována expertním posouzením ve spolupráci s předními odborníky na jednotlivé plodiny. Výsledkem hodnocení je tabulka HPKJ s vymezením obvykle 3–5 pěstebních oblastí podle vhodnosti pro konkrétní energetickou plodinu. Tabulky byly použity k vytvoření výnosových map jednotlivých energetických plodin v prostředí GIS.

51


14. 1 Stanovení výnosů jednotlivých konvenčních plodin podle jejich skutečného procentuálního zastoupení v krajích Pro stanovení výnosů jednotlivých konvenčních plodin podle jejich skutečného procentuálního zastoupení v krajích se agregovaná mapová vrstva bonitačně půdně ekologických jednotek (BPEJ) prolnula s mapou LPIS, z které se vybrala kultura orné půdy. Tím je zaručené určení výnosu slámy pouze na orné půdě. K jednotlivým plochám byly přiřazeny výnosy plodin v závislosti na hlavní půdně klimatické jednotce (HPKJ). Dále k plochám orné půdy byly pomocí speciálního softwaru přiřazeny rozlohy jednotlivých konvenčních plodin podle skutečného procentuálního zastoupení v kraji. Tím vznikla mapa Stanovení výnosového potenciálu jednotlivých plodin konvenčního zemědělství podle jejich procentuálního zastoupení v Ústeckém kraji a mapa Výnosů slámy jednotlivých plodin konvenčního zemědělství (viz příloha 1). Pro stanovení výnosů trvalých travních porostů (TTP) podle jejich skutečného procentuálního zastoupení v krajích se agregovaná mapová vrstva BPEJ prolnula s mapou LPIS, z které se vybrala kultura TTP. Tím bylo zaručeno určení výnosů TTP pouze na TTP. K plochám TTP byly přiřazeny výnosy v závislosti na HPKJ a tímto krokem vznikla mapa výnosů slámy z biomasy z TTP (viz příloha 2). 14. 2 Stanovení výnosů záměrně pěstované biomasy Stanovení výnosů záměrně pěstované biomasy bylo provedeno expertním odhadem na základě výsledků výzkumu výnosového potenciálu ozdobnice, šťovíku, RRD, lesknice rákosovité, sveřepu bezbranného, ovsíku vyvýšeného a srhy laločnaté podle obdržených bonitačně půdně ekologických jednotek (BPEJ). Byly připraveny upravené tabulky návrhu rámcové typologie stanovišť, hlavně půdně klimatických jednotek (HPKJ) pro pěstební rajonizaci sledovaných plodin. Uvedené výsledky byly zpracovány pro grafický výstup z GIS. 14. 2. 1 Stanovení výnosů rychle rostoucích dřevin (RRD) Databázová tabulka výnosů RRD byla vytvořena z rámcové typologie stanovišť zemědělské půdy (stanovišť HPKJ) a byla také přes HPKJ připojena k vrstvě konvenčního zemědělství na orné půdě. Z těchto dat byla posléze generována výnosová mapa RRD na orné půdě pro Ústecký kraj (viz příloha 3). Pro stanovení výnosů RRD na trvalých travních porostech je použit stejný princip jako pro stanovení výnosů na orné půdě. Z databázové tabulky se výnosy RRD přes HPKJ přiřadily k vrstvě TTP (viz příloha 4). Mapy výnosů RRD na orné půdě a TTP slouží jako přehled pro vytipování pozemků vhodných pro pěstování RRD. Výnosy RRD byly rozděleny do pěti intervalů, které byly vykresleny tak, že vyšším výnosům RRD odpovídají barvy s vyšší intenzitou.

14. 2. 2 Stanovení výnosů energetických plodin do databáze Z tabulek rámcové typologie stanovišť (HPKJ) pro pěstební rajonizaci energetických plodin (EP), které určují výnosy energetických plodin na jednotlivých HKPJ, byly vytvořeny databázové tabulky výnosů pro jednotlivé EP (viz. tab. 11). Tato data byla stejně jako výnosy RRD připojena k vrstvě orná půda pro Ústecký kraj. Mapy výnosů EP na celé orné půdě slouží jako přehled pro jednotlivé zájemce o pěstování energetických plodin, nebo investory zvažující investici do nového zdroje na biomasu. Tyto výnosové 52


Tab. 11 Intervaly výnosů EP dle typologie stanovišť (HPKJ) pro pěstební rajonizace Srha laločnatá [t (suš).ha-1]

Ovsík vyvýšený [t (suš).ha-1]

Ozdobnice čínská [t (suš).ha-1]

Šťovík [t (suš).ha-1]

Lesknice rákosovitá [t (suš).ha-1]

Sveřep bezbranný [t (suš).ha-1]

<5

<5

<5

<2,5

<5

<5

5,1–7

5,1–7

5,1–9

2,6–5

5,1–7

5,1–7

7,1–9

7,1–9

9,1–13

5,1–7,5

7,1–9

7,1–9

9,1–11

9,1–11

>13,1

7,6–10

9,1–11

>9,1

>11,1

>11,1

>10,1

>11,1

mapy se používají k vytipování vhodných pozemků pro pěstování energetických plodin (viz příloha 5–10). Výnosy plodin byly rozděleny do předem zadaných intervalů. Intervaly byly vykresleny tak, že barvy s vyšší intenzitou odpovídají vyšším výnosům EP.

14. 2. 3 Stanovení výnosů energetických plodin na vybrané orné půdě Obdobným postupem, který byl použit pro mapy výnosů EP na celé orné půdě, byly vytvořeny i mapy EP na vybrané ploše orné půdy, kde vybranou plochu představuje 10 % rozlohy orné půdy a celá plocha orné půdy v klidu v Ústeckém kraji. Vybraných 10 % rozlohy orné půdy pro energetické plodiny je orná půda, kde je definován nejnižší potenciál pro jednotlivé konvenční plodiny. Jednotlivé energetické plodiny, které připadly na vybranou plochu orné půdy, jsou zobrazeny v různých barvách s odstupňovanou intenzitou podle jejich výnosů (viz příloha 11). 14. 2. 4 Stanovení výnosů rychle rostoucích dřevin na vybrané části trvalých travních porostů Stejným postupem, jako byla vytvořena mapa výnosů RRD na celé rozloze TTP, byla vytvořena také mapa RRD na vybrané části TTP. Vybranou část pro RRD z TTP představují 2 % celkové rozlohy TTP v Ústeckém kraji s nejnižšími výnosy TTP. 14. 3 Cenové mapy záměrně pěstované biomasy Cenové mapy zobrazují cenu za jeden GJ získaný z energetické plodiny. Cena byla vypočtena metodikou minimální ceny (viz kapitola 6.1). Nejde o tržní cenu, ale o cenu stanovenou z pohledu investora, která investorovi zajišťuje přiměřený ekonomický efekt z pěstování biomasy pro energetické účely. Jde tak o odhad spodní hranice biomasy, a to za předpokladu, že poptávka po biomase nebude nižší než její produkce. Pro EP byly zvoleny cenové hladiny bez započtení jakýchkoliv dotací. V případě TTP byly ceny za jeden GJ vypočítány v závislosti na dotacích „pro méně příznivé oblasti“ (LFA). 14. 3. 1 Cenové mapy energetických plodin na celé orné půdě a TTP Podkladem pro cenové mapy EP se staly mapy výnosů EP na celé orné půdě. Kategorie K1 (tab. 12) odpovídá intervalu s nejvyššími výnosy EP, další kategorie pak postupně odpovídají intervalům s nižšími výnosy. Jednotlivé kategorie cen energie byly vykresleny tak, že barvy s vyšší intenzitou odpovídají kategoriím s nižší cenou, které jsou z hlediska záměrného pěstování biomasy nejzajímavější (viz příloha 12–19). 53


Tab. 12 Ceny energetických plodin v závislosti na výnose Kategorie

Srha laločnatá [Kč.GJ-1]

Ovsík vyvýšený [Kč.GJ-1]

Ozdobnice čínská [Kč.GJ-1]

Šťovík [Kč.GJ-1]

Lesknice rákosovitá [Kč.GJ-1]

Sveřep bezbranný [Kč.GJ-1]

RRD [Kč.GJ-1]

K1

141

141

93

48

57

141

109

K2

152

152

106

55

62

152

119

K3

182

182

155

75

77

182

139

K4

233

233

396

122

101

233

171

K5

273

273

-

356

120

273

-

14. 3. 2 Cenové mapy na vybrané orné půdě a TTP Stejným postupem, kterým se vytvořily cenové mapy EP na celé orné půdě, byly vytvořeny i cenové mapy EP na vybrané orné půdě, kdy jednotlivým EP byla přiřazena barevná stupnice podle ceny jednoho GJ získaného z EP. Vybranou ornou půdu představuje, stejně jako v případě výnosových map, 10 % rozlohy OP a celá plocha OP v klidu v daném kraji (viz příloha 20).

14. 3. 3 Cenové mapy vybraných zdrojů biomasy Vybrané zdroje biomasy jsou v mapě (viz příloha 21) kukuřice na siláž, triticale, sláma a lesní těžební zbytky. Pro kukuřici na siláž a triticale byly stanoveny tři cenové intervaly, pro které platí, že čím je vyšší intenzita zvolené barvy, tím je cena za jeden GJ získané energie nižší. Pro slámu a lesní těžební zbytky byla stanovena jedna cenová hladina.

14. 3. 4 Cenové mapy biomasy z TTP se započtením dotací „pro méně příznivé oblasti“ (LFA) Ceny TTP se započtením dotace LFA byly rozděleny do čtyř intervalů pro každý typ dotace LFA (tab. 13). Dotace LFA se poskytují na travní porosty v horských oblastech (HA, HB), v ostatních méně příznivých oblastech (OA, OB) a v oblastech se specifickými omezeními (S, SX). Intervaly pro jednotlivé typy dotací LFA byly vytvořeny stejným postupem jako u jiných cenových map (čím vyšší intenzita barvy, tím nižší cena), ve výsledné mapě ovšem byly intervaly seřazeny vzestupně podle ceny (viz příloha 22). Tab. 13 Ceny TTP v závislosti na dotaci „pro méně příznivé oblasti“ (LFA) Kategorie

bez LFA

LFA – HA

LFA – HB

LFA –OA

LFA – OB

LFA – S

LFA – SX

K1

216

120

134

145

158

145

160

K2

234

129

144

156

170

156

173

K3

283

153

173

186

205

188

208

K4

319

170

192

208

230

211

233

54


14. 4 Výpočet potenciálu biomasy na zemědělské půdě pro zvolené scénáře 14. 4. 1 Scénáře pro stanovení potenciálu biomasy Pro stanovení potenciálu biomasy použitelné pro energetické účely je klíčovým vstupním parametrem stanovení rozlohy a distribuce zemědělského půdního fondu určeného k produkci energetické biomasy. V této osvětové publikaci jsou prezentovány výsledky výpočtu potenciálu biomasy pro dva scénáře alokace zemědělského půdního fondu. V souladu s definicemi potenciálu biomasy uvedenými v kapitole 10.1, jde tak o dva scénáře využitelného potenciálu biomasy. První scénář je založen na předpokladu, že veškerý zemědělský půdní fond je používán pro konvenční zemědělskou produkci a nepředpokládá se záměrné pěstování energetických plodin na orné půdě ani na trvalých travních porostech. Potenciál biomasy v tomto scénáři je tvořen pouze zbytkovou biomasou nevyužívanou pro zemědělskou výrobu (např. živočišnou výrobu, zaorávání slámy atd.). Jde tak o spodní odhad využitelného potenciálu biomasy. Druhý scénář prezentovaný v této publikaci je založen na předpokladu využití cca 10 % rozlohy orné půdy v Ústeckém kraji a cca 2 % rozlohy TTP v Ústeckém kraji pro záměrné pěstování energetických plodin. Pokud by se předpokládala jiná výše alokace zemědělské půdy pro energetické plodiny, např. dvojnásobek rozlohy orné půdy a TTP než je použito ve výše zmíněném druhém scénáři, není možné stanovit potenciál biomasy na zemědělské půdě pouhým vynásobením koeficientem rovným dvěma. Při změně procenta alokace zemědělské půdy je třeba provést kompletní výpočet potenciálu. Jak je dále podrobně uvedeno, algoritmus výpočtu potenciálu biomasy vychází z alokace konkrétních pozemků pro energetické plodiny. Tyto pozemky se liší svými půdními a klimatickými vlastnostmi, a tím pádem se i odlišují výnosem jednotlivých energetických plodin. Metodika algoritmu předpokládá, že pro energetické plodiny je využita vždy nejméně kvalitní (bonitní) zemědělská půda pro konvenční plodiny. Při nárůstu alokované rozlohy zemědělské půdy bude docházet k využívání bonitnější zemědělské půdy pro pěstování energetických plodin a je tedy možné očekávat neproporcionální nárůst produkce biomasy k energetickému využití. Popsaný mechanismus alokace zemědělské půdy pro pěstování energetických plodin minimalizuje i případný konflikt využití zemědělské půdy pro energetické účely s využitím půdy pro produkci potravin. Potenciál zbytkové biomasy z konvenčního zemědělství závisí i na struktuře pěstovaných konvenčních plodin a rozvoji či degresi živočišné výroby. Vzhledem k absenci údajů o budoucí možné struktuře pěstovaných konvenčních plodin, respektive vývoji živočišné výroby, jsme při stanovení potenciálu zbytkové biomasy vycházeli ze současné struktury pěstovaných konvenčních plodin a stavu živočišné výroby. Současný stav je definován jako průměr z let 2004–2006. Je zřejmé, že při zásadní změně struktury pěstovaných konvenčních plodin a zejména zásadní změně rozsahu živočišné výroby by muselo dojít k aktualizaci algoritmu výpočtu a přepočtu potenciálu biomasy. 14. 4. 2 Vlastní výpočet potenciálu Výpočet potenciálu biomasy z konvenčního zemědělství byl pro Ústecký kraj počítán z hodnot získaných pomocí GIS analýzy. Výnos plodiny je dán součtem výnosů dané plodiny ze všech jednotlivých ploch, kde je definován její výnos. Potenciál slamnatých plodin je vypočten vynásobením výnosu opravným koeficientem (Ks) poměru zrna a slámy (viz tab. 14), např. pro pšenici je přepočtový koeficient 0,8, tedy hmotnost slámy je 80 % z hmotnosti zrna. Ve výpočtu je uvažováno s vlhkostí slámy při sklizni 12 %. Využitelný potenciál obilné slámy pro energetiku je však menší – je nutno odečíst slámu využívanou pro živočišnou výrobu (skot, ovce, berani a koně). Data pro jednotlivé roky byla získána z Českého statistického úřadu a byla zpracována metodikou hodnoce55


ní zemědělských podniků, podle které má skot spotřebu 1,5 kg slámy na kus a den na podestýlku a 1 kg na krmení. Ovce má spotřebu 1 kg slámy na kus a den na podestýlku a 1 kg na krmení. V současnosti využívané zaorání za účelem obohacení půdy humusem má význam jedině na těžších půdách, jinak jen při současném hnojení kejdou nebo jiným dusíkatým hnojivem. V případě řepky se může využít veškeré reziduální slámy pro energetické účely. Uvažovat je také třeba technologické ztráty při sklizni a transportu (až 10 %). V posledním kroku je třeba zbytkovou slámu po odečtení spotřeby živočišné výroby vynásobit hodnotou výhřevnosti (při 12 % vlhkosti) pro jednotlivou plodinu (tab. 14). Energetický potenciál z konvenčního zemědělství využitelný pro spalování se vypočte součtem zbytkové obilné slámy a řepky. Výnos TTP je dán součtem výnosů TTP v závislosti na bonitě stanoviště všech ploch TTP. Tento tabulkový výnos TTP obsahuje „surový“ výnos na 1 ha (20 % sušiny), takže je výpočet nutno opravit koeficientem na 35 % sušiny. Z jedné tuny TTP při 35 % sušiny vznikne cca 175 m3 bioplynu, což je energetický potenciál 3,3 GJ. Při výpočtu energetického potenciálu kukuřice na siláž je počítáno s vlhkostí při sklizni 65 %. Z jedné tuny siláže při 35 % sušiny vznikne cca 240 m3 bioplynu, což je energetický potenciál 4,5 GJ.t-1. Tab. 14 Koeficienty pro stanovení množství slámy a hodnoty výhřevnosti slámy Koeficient množství slámy

Výhřevnost GJ.t-1 při 12 % vlhkosti

Pšenice

0,8

15,7

Ječmen

0,7

15,7

Oves

1,05

15,7

Triticale

1,3

15,7

Žito

1,2

15,7

Řepka

0,8

17,5

14. 4. 3 Varianta – konvenční zemědělství na veškeré orné půdě a TTP Tab. 15 Potenciál v Ústeckém kraji v letech 2004–2006 2004

vt

v GJ

Obilná sláma

429775

6747461

Spotřeba ŽV

44523

699003

Zbytková obilná sláma

385252

604857

Řepka

16935

296366

Kukuřice na siláž

249938

1124720

TTP

606528

2001542

vt

v GJ

Obilná sláma

585717

9195756

Spotřeba ŽV

203816

3199918


381900

5995838

Řepka

71291

1247596


249938

1124720

TTP

605528

2001543

2005

56


2006

vt

v GJ

Obilná sláma

585717

9195756

Spotřeba ŽV

203504

3195018


382213

6000738

Řepka

71291

1247596


249938

1124720

TTP

605528

2001543 Metodika: VÚKOZ, v. v. i. Zpracování: VÚKOZ, v. v. i.

Tab. 16 Energetický potenciál z konvenčního zemědělství v Ústeckém kraji Využití při spalování vt

v GJ


38522

6047957

Řepka

16935

296366

Celkem

-

6344323


249938

1124720

TTP

606528

2001543

Celkem

-

2086054

Využití pro bioplyn

Metodika: VÚKOZ, v. v. i. Zpracování: VÚKOZ, v. v. i.

Pozn.: Tuny uváděné v tabulce jsou tuny při sklizni. Vzhledem k různému obsahu vody v jednotlivých formách biomasy jsou tyto hodnoty nesčitatelné.

V této variantě bylo uvažováno pro spalování pouze se zbytkovou slámou obilnin a slámou z řepky. Od celkového množství obilné slámy v tunách se odečetla spotřeba slámy na podestýlku a krmení pro živočišnou výrobu (viz tab. 15). Celkově by potenciál pro spalování po přepočtu na energii odpovídal cca 6,3 PJ (viz tab. 16). K produkci bioplynu se uvažuje biomasa z TTP a kukuřice ve formě siláže, kdy se od celkového množství odečte spotřeba kukuřičné siláže a TTP pro skot. Jelikož není možné získat v současné době data, která by vyjadřovala přesný počet ustájeného skotu a počet skotu na pastvinách, uvažovalo se, že je veškerý skot ustájený. Hodnota potenciálu pak celkově po přepočtu na energii odpovídá cca 2,1 PJ.

14. 4. 4 Varianta – energetické plodiny na 10 % rozlohy orné půdy a 2 % rozlohy TTP Tab. 17 Potenciál v Ústeckém kraji v letech 2004–2006 2004

vt

v GJ

Obilná sláma

388247

6095484

Spotřeba ŽV

44523

699003


343725

5396481

Řepka

15305

267839


224946

1012256

TTP

590251

1947827

57


2005

vt

v GJ

Obilná sláma

388247

6095484

Spotřeba ŽV

44081

692076


344166

5403408

Řepka

15306

267839


224945

1012256

TTP

590251

1947837

2006

vt

v GJ

Obilná sláma

388247

6095484

Spotřeba ŽV

45059

707433


343188

5388051

Řepka

15305

267839


224946

1012256

TTP

590251

1947827 Metodika: VÚKOZ, v. v. i. Zpracování: VÚKOZ, v. v. i.

Tab. 18 Energetický potenciál – energetické plodiny na 10 % rozlohy v Ústeckém kraji Využití při spalování Zbytková obilná sláma

vt

v GJ

343693

5395980

Řepka

15305

267839

RRD na orné půdě i TTP

27263

370779

Ozdobnice, šťovík, lesknice

43083

2247543

Celkem

-

8282141


224946

1012256

TTP

590251

1947827

Srha, ovsík, sveřep

51849

488862

Celkem

-

2408736

Využití pro bioplyn

Metodika: VÚKOZ, v. v. i. Zpracování: VÚKOZ, v. v. i.

Pozn.: Tuny uváděné v tabulce jsou tuny při sklizni. Vzhledem k různému obsahu vody v jednotlivých formách biomasy jsou tyto hodnoty nesčitatelné.

Pro spalování bylo uvažováno se zbytkovou slámou obilnin, slámou z řepky a hmotou záměrně pěstované biomasy (RRD, ozdobnice, šťovíku, lesknice). Od celkového množství obilné slámy v tunách se odečetla spotřeba slámy na podestýlku a krmení pro živočišnou výrobu (viz tab. 17). Celkově by potenciál pro spalování dosahoval cca 8,3 PJ (viz tab. 18). K produkci bioplynu se uvažuje biomasa z TTP, siláže z kukuřice a záměrně pěstovaných trav (ovsíku, srhy, sveřepu). Vzhledem k tomu, že není možné získat v současné době data (není vedena evidence), která by vyjadřovala přesný počet ustájeného skotu a počet skotu na pastvinách, uvažovalo se, že je veškerý skot ustájený. Hodnota potenciálu pak celkově dosahuje hodnoty 2,4 PJ. 58


Ve scénáři 10 % bylo uvažováno s pěstováním energetických plodin na cca 10 % orné půdy a na veškeré půdě uvedené do klidu. RRD byly uvažovány ještě na 2 % rozlohy TTP v Ústeckém kraji. Algoritmus funguje tak, že potenciál zbytkové biomasy ze scénáře 0 % je ponížen o množství zbytkové biomasy produkované na 10 % rozlohy orné půdy a 2 % rozlohy TTP, které byly použity pro záměrnou produkci biomasy. Poté je k takto redukovanému potenciálu zbytkové biomasy připočten potenciál energetických plodin pěstovaných na 10 % rozlohy orné půdy a 2 % rozlohy TTP. Záměrné pěstování energetických plodin vede k produkci biomasy, která je buď přímo spalována (pokud je to možné) a nebo využita pro produkci bioplynu. Pěstování energetických plodin využitelných pro přímé spalování ve scénáři 10 % vede k nárůstu potenciálu biomasy oproti scénáři 0 % o cca 2 PJ. Dochází tak k nárůstu potenciálu biomasy, protože tzv. méně úrodné půdy jsou velmi často hydromorfní (s vyšší hladinou podzemní vody), a jsou velmi vhodné pro pěstování rychle rostoucích dřevin, které zde dosahují maximálních výnosů. Část záměrně produkované biomasy je využita pro produkci bioplynu, což vede k nárůstu potenciálu biomasy o 0,3 PJ ve srovnání se scénářem 0 %. Uvedený mírný nárůst potenciálu je možno vysvětlit skutečností, že energetické plodiny uvažované pro produkci biomasy do bioplynových stanic (traviny) mohly být podle zvoleného zadání varianty umisťovány pouze na méně úrodné půdy, na kterých nedosahují maximálního výnosu. Dále se o 2 % snížila rozloha TTP, která byla využita pro pěstování RRD.

ZÁVĚR Biomasa je v podmínkách České republiky označována jako rozhodující energetický zdroj s nejvyšším potenciálem nárůstu do budoucnosti. Na druhou stranu údaje o potenciálu biomasy se často lišily dle jednotlivých autorů a zdrojů dat. Tato publikace si proto dala za jeden ze základních cílů podstatně přispět ke zpřesnění potenciálu biomasy v Ústeckém kraji tak, aby získaná data mohla sloužit jako spolehlivý zdroj údajů pro investory zvažující investovat do zdrojů na biomasu nebo do pěstování záměrné biomasy. Stanovení potenciálu biomasy v podmínkách Ústeckého kraje vychází z analýzy mapových podkladů, identifikace jednotlivých pozemků včetně jejich vlastností, které jsou relevantní pro stanovení potenciálu biomasy. To obsahovalo mj. rajonizaci, typologii stanovišť a určení výnosového potenciálu jednotlivých energetických plodin. Pro dané podmínky stanoviště (určené kombinací půdních a klimatických parametrů stanoviště) je tak pro každou cíleně pěstovanou plodinu přiřazen konkrétní výnos biomasy. Potenciál biomasy chápaný jako množství získatelné biomasy (vyjadřované v tunách sušiny, v GJ tepla v palivu apod.) je vždy nutné chápat v souvislosti s ekonomickými aspekty. Pokud bude pěstování biomasy v určité lokalitě z pohledu zemědělského podnikatele ekonomicky neefektivní, nebude v reálných podmínkách tato půda použita pro produkci biomasy pro energetické účely. Důvodem této ekonomické neefektivnosti může být buď to, že v lokalitě pěstovaná biomasa nebude cenově konkurenceschopná na trhu s biomasou, nebo to, že produkce klasických zemědělských komodit bude v dané lokalitě pro zemědělce ekonomicky výhodnější. Potenciál biomasy pro energetické účely (chápáno jako množství biomasy, které lze reálně využít) je ovlivněn několika základními faktory, mezi které patří především: velikost zemědělské (resp. orné) půdy určené pro pěstování biomasy pro energetické účely, cena biomasy na trhu s biomasou (základní roli zde bude hrát poptávka po biomase a cena substitutů – fosilních paliv) a úspěšnost odstraňování bariér brzdících pěstování biomasy pro energetické účely, resp. využívání dalších zdrojů biomasy (tráva z TTP, lesní těžební zbytky). Potenciál biomasy tak roste jak s rostoucím množstvím půdy alokované na její pěstování, tak i s růstem cen biomasy na trhu s biomasou. 59


Pokud budeme brát v úvahu pouze velikost (orné) půdy určené pro pěstování biomasy pro energetické účely, je třeba respektovat fakt, že výše potenciálu není přímo úměrná rozloze alokované orné půdy. Zde se vychází ze základního předpokladu, že pro klasickou zemědělskou produkci (pro produkci potravin), je prioritně alokována z hlediska výnosů plodin nejkvalitnější půda. Naopak pro pěstování biomasy pro energetické účely lze předpokládat alokaci spíše méně kvalitních půd. Při změně předpokládané rozlohy orné půdy alokované pro pěstování biomasy pro energetické účely (např. při změně předpokladu z 10 % orné půdy pro biomasu na 20 % orné půdy pro biomasu) je třeba identifikovat konkrétní pozemky, na kterých by pak probíhalo pěstování biomasy. Na základě půdních a klimatických vlastností těchto jednotlivých pozemků je pak stanoven přírůstek potenciálu biomasy. Významnou částí potenciálu biomasy je i obilná sláma a tráva z TTP. Výše tohoto potenciálu je do významné míry ovlivňována jednak množstvím hospodářských zvířat a jednak i tím, zda a v jaké míře je sláma zaorávána. Jde tak o další dva významné parametry, které je třeba brát v úvahu při stanovování potenciálu biomasy. Dalším faktorem, který je třeba brát v úvahu, je i rozvoj agrotechnických postupů pěstování biomasy pro energetické účely. S rozvojem cíleného pěstování biomasy pro energetické účely bude docházet k optimalizaci agrotechnických postupů, a lze očekávat zvyšování efektivnosti pěstování biomasy. To pak povede ke zvyšování konkurenceschopnosti biomasy na trhu s palivy a k možnosti využívat i ekonomicky méně výhodné lokality. Vzhledem ke všem výše uvedeným faktorům není stanovení potenciálu biomasy statickou, ale v čase dynamickou úlohou. Potenciál biomasy je tedy třeba periodicky aktualizovat a zohledňovat do něj aktuální stav všech uvedených faktorů.

LITERATURA Brealey, R. A., Meyers, S. C. (1992): Teorie a praxe firemních financí. Victoria Publishing, Praha, ISBN 80-85-605-24-4. Cenová rozhodnutí ERÚ, kterým se stanovuje podpora pro výrobu elektřiny z obnovitelných zdrojů energie, kombinované výroby elektřiny a tepla a druhotných energetických zdrojů. Havlíčková, K. a kol (2010): Analýza potenciálu biomasy v České republice. VÚKOZ Průhonice, s. 498, ISBN 978-80-85116-72-4. Havlíčková, K. a kol. (2008): Rostlinná biomasa jako zdroj energie. VÚKOZ Průhonice, 83 s., ISBN 978-80-85116-65-6. Havlíčková, K. a kol. (2008a): Výzkumná zpráva z řešení projektu 2B06131 Nepotravinářské využití biomasy za rok 2008, 2009, 2010a, 2011. VÚKOZ, Průhonice. Mediavilla, V., Lehmann, J., Meister, E. (1993): Energiegas/Feldholz - Energiegras, Jahresbericht 1993, Bundesamt für Energiewirtschaft, Bern. Mediavilla, V., Lehmann, J., Meister, E., Stünzi, H., Serafin, F. (1994): Energiegas/Feldholz Energiegras, Jahresbericht 1994, Bundesamt für Energiewirtschaft, Bern. Mediavilla, V., Lehmann, J., Meister, E. (1995): Energiegas/Feldholz - Energiegras, Jahresbericht 1995, Bundesamt für Energiewirtschaft, Bern. Motlík, J. a kol. (2007): Obnovitelné zdroje energie a možnosti jejich uplatnění v České republice. ČEZ, 181 s., ISBN:978-80-239-8823-9.

60


Národní akční plán České republiky pro energii z obnovitelných zdrojů. MPO 2010. Němec, J. (2001): Bonitace a oceňování zemědělské půdy České republiky. VÚZE, Praha, 257 s. Němeček, J. a kol. (2001): Taxonomický klasifikační systém půd ČR. ČZÚ Praha, 78 s. Obnovitelné zdroje energie v roce 2010 (2009, 2008, 2007, 2006) – výsledky statistického zjišťování. MPO 2011 (2010, 2009, 2008, 2007). Olsson, R. (1993): Production methods and costs for reed canary grass as an energy crops. In Bioenergy Research Programme, Publication 2, Bioenergy 93 Conference, Finland. Přehled a kategorizace jednotlivých druhů podpor v ČR pro výrobu elektřiny na bázi OZE. Studie ELEKTRA ČVUT FEL, 2008. Připojování OZE do ES ČR. Studie EGU Brno, 2010. Roční zprávy o provozu ES ČR. ERÚ. Strašil, Z. (2007): Study of Miscanthus sinensis – source for energy utilization. Proceedings of the International Conference from 15th European Biomass Conference and Exhibition from Research to Market Deployment. Berlin, 7-11 May 2007, p. 824–827. Šantrůček, J. a kol. (2001): Základy pícninářství. ČZÚ, Praha, 146 s. Velich, J. a kol. (1994): Pícninářství. Vysoká škola zemědělská v Praze, Praha, 204 s. Weger, J. (2004): Biomasa a její využitelné formy. In Obnovitelné zdroje energie pro venkov a teplárenství, Sborník konference MŽP ČR, Parexpo, Pardubice, ISBN 80-239-2824-4. Weger, J., Vlasák, P., Zánová, I., Havlíčková, K. (2005): The results of the testing of woody species after second rotation in the Czech Republic. Proceedings of the 14th European Conference Biomass for Energy, Industry and Climate Protection. Paris, ETA Florence, p. 375–378, ISBN 88-89407-07-7. Weger, J., Strašil, Z., Honzík, R., Bubeník, J. (2012): Možnosti pěstování biomasy jako energetického zdroje v Ústeckém kraji. VÚKOZ, Průhonice, 78 s., ISBN 978-80-85116-66-3. Zákon č. 180/2005 Sb. v platném znění a zákon č. 165/2012 Sb. o podporovaných zdrojích energie a o změně některých zákonů. Zákon č. 17/1992 Sb., o životním prostředí, ve znění pozdějších předpisů. Zpráva o plnění indikativního cíle výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie za rok 2010. ERÚ 2011.

61


Seznam příloh Příloha 1 Výnosy slámy jednotlivých plodin konvenčního zemědělství podle jejich procentuálního zastoupení v Ústeckém kraji Příloha 2 Výnosy slámy z biomasy z TTP v Ústeckém kraji Příloha 3 Výnosová mapa RRD na orné půdě v Ústeckém kraji Příloha 4 Výnosová mapa RRD na TTP v Ústeckém kraji Příloha 5 Výnosová mapa lesknice rákosovité na orné půdě v Ústeckém kraji Příloha 6 Výnosová mapa ovsíku vyvýšeného na orné půdě v Ústeckém kraji Příloha 7 Výnosová mapa srhy laločnaté na orné půdě v Ústeckém kraji Příloha 8 Výnosová mapa ozdobnice na orné půdě v Ústeckém kraji Příloha 9 Výnosová mapa šťovíku na orné půdě v Ústeckém kraji Příloha 10 Výnosová mapa sveřepu bezbranného na orné půdě v Ústeckém kraji Příloha 11 Výnosová mapa biomasy vybraných plodin při pěstování na cca 10 % rozlohy orné půdy v Ústeckém kraji Příloha 12 Cenová mapa lesknice rákosovité na orné půdě v Ústeckém kraji Příloha 13 Cenová mapa ovsíku vyvýšeného na orné půdě v Ústeckém kraji Příloha 14 Cenová mapa ozdobnice na orné půdě v Ústeckém kraji Příloha 15 Cenová mapa srhy laločnaté na orné půdě v Ústeckém kraji Příloha 16 Cenová mapa šťovíku na orné půdě v Ústeckém kraji Příloha 17 Cenová mapa sveřepu bezbranného na orné půdě v Ústeckém kraji Příloha 18 Cenová mapa RRD na orné půdě v Ústeckém kraji Příloha 19 Cenová mapa RRD na TTP v Ústeckém kraji Příloha 20 Mapa cen biomasy vybraných plodin při pěstování na cca 10 % rozlohy orné půdy v Ústeckém kraji Příloha 21 Cenová mapa vybraných zdrojů biomasy v Ústeckém kraji Příloha 22 Cenová mapa biomasy z TTP se započtením dotací pro „méně příznivé oblasti“ (LFA) v Ústeckém kraji

62

Příloha 1 Výnosy slámy jednotlivých plodin konvenčního zemědělství podle jejich procentuálního zastoupení v Ústeckém kraji


63

Příloha 2 Výnosy slámy z biomasy z TTP v Ústeckém kraji


64

Příloha 3 Výnosová mapa RRD na orné půdě v Ústeckém kraji


65

Příloha 4 Výnosová mapa RRD na TTP v Ústeckém kraji


66


Příloha 5 Výnosová mapa lesknice rákosovité na orné půdě v Ústeckém kraji

Příloha 6 Výnosová mapa ovsíku vyvýšeného na orné půdě v Ústeckém kraji

67


Příloha 7 Výnosová mapa srhy laločnaté na orné půdě v Ústeckém kraji

Příloha 8 Výnosová mapa ozdobnice na orné půdě v Ústeckém kraji

68


Příloha 9 Výnosová mapa šťovíku na orné půdě v Ústeckém kraji

Příloha 10 Výnosová mapa sveřepu bezbranného na orné půdě v Ústeckém kraji

69

Příloha 11 Mapa výnosů biomasy vybraných plodin při pěstování na cca 10 % rozlohy orné půdy v Ústeckém kraji


70


Příloha 12 Cenová mapa lesknice rákosovité na orné půdě v Ústeckém kraji

Příloha 13 Cenová mapa ovsíku vyvýšeného na orné půdě v Ústeckém kraji

71


Příloha 14 Cenová mapa ozdobnice na orné půdě v Ústeckém kraji

Příloha 15 Cenová mapa srhy laločnaté na orné půdě v Ústeckém kraji

72


Příloha 16 Cenová mapa šťovíku na orné půdě v Ústeckém kraji

Příloha 17 Cenová mapa sveřepu bezbranného na orné půdě v Ústeckém kraji

73

Příloha 18 Cenová mapa RRD na orné půdě v Ústeckém kraji


74

Příloha 19 Cenová mapa RRD na TTP v Ústeckém kraji


75

Příloha 20 Mapa cen biomasy vybraných plodin při pěstování na cca 10 % rozlohy orné půdy v Ústeckém kraji


76

Příloha 21 Cenová mapa vybraných zdrojů biomasy v Ústeckém kraji


77

Příloha 22 Cenová mapa biomasy z TTP se započtením dotací pro „méně příznivé oblasti“ (LFA) v Ústeckém kraji


78

Vydává:

Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, v. v. i., Průhonice Květnové nám. 391, 252 43 Průhonice

Odpovědný redaktor:

Doc. Ing. Ivo Tábor, CSc. – ([email protected])

Grafická úprava a sazba:

Mária Táborová

Náklad:

40 ks Sazba provedena v Adobe InDesignu písmem Adobe Garamond Pro

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

Recommend Documents