Energetická efektivnost – zdroj energie budoucnosti Souhrn zkušeností z modelování scénářů budoucí spotřeby energie
Jaroslav Maroušek, SEVEn, Praha
ENEF 2008
Obsah prezentace Ø Popis modelu užitého pro odhad budoucí konečné spotřeby energie (KSE) v rámci jednotlivých sektorů NH Ø Popis uvažovaných scénářů vývoje energetické náročnosti ekonomiky a trendů potřeby energie v období do r. 2050 Ø Porovnání jednotlivých scénářů a kvantifikace úspor energie Ø Závěry
ENEF 2008
1
Popis modelu užitého pro prognózu KSE ü Koncem roku 2007 zahájila svoji práci Nezávislá komise pro posouzení energetických potřeb České republiky do r. 2050 vedená předsedou akademie věd prof. Václavem Pačesem. SEVEn byl vybrán jako externí dodavatel energetických scénářů konečné spotřeby energie ü Na základě historických zkušeností jsme pro stanovení vývoje energetické náročnosti ekonomiky na tak dlouhé časové období sestavili nový spotřební model konečné spotřeby energie (KSE) způsobem, který umožnil práci se základními vývojovými trendy a který se opíral existující statistická data. ü Práce s tímto modelem pak probíhala interaktivně, paralelně s analýzou technologických dat model postupně „krokoval“ k cílovému roku 2050. ENEF 2008
2
Popis modelu užitého pro prognózu KSE V rámci tohoto modelu jsou uvažovány tyto sektory NH: ü ü ü ü ü
Domácnosti, Terciární, Průmysl, Doprava, Ostatní
ü Struktura forem energie v konečné spotřebě modelu: ü ü ü ü ü
Tuhá paliva, Kapalná paliva, Plynná paliva, Centralizované teplo, Elektrická energie. ENEF 2008
3
Struktura modelu – příklad sektoru domácností Ø Vývoj je počítán přes vývoj měrných spotřeb na bytovou jednotku. Ø Hlavními vývojovými parametry jsou počty bytů a počet obyvatel na byt. Ø
Celková konečná spotřeba energie (KSE) sektoru domácností podle jednotlivých forem energie skládá z těchto oblastí spotřeby:
ü Ev … Spotřeba energie na vytápění, ü ETUV … Spotřeba na ohřev TUV, ü Ee … Nezaměnitelná elektřina (Roční spotřeba elektrické energie ve vybraných elektrospotřebičích a na osvětlení), ü Eo … Ostatní (Hlavně spotřeba elektrické energie a zemního plynu na přípravu pokrmů).
Ø Celková KSE v TJ v roce t pro sektor domácností pro t=2010 až 2050 je pak součtem jednotlivých oblastí spotřeby
ENEF 2008
4
KSE 2005– podle jednotlivých odvětví NH – celkem cca 1 122 858 TJ
Doprava 22,41%
Ostatní 3,25%
Domácnosti 22,35%
T erciál 11,03% Průmysl 40,95%
ENEF 2008
5
KSE 2005– podle jednotlivých forem energie – celkem cca 1 122 858 TJ
Elektrická energie 17,23%
tuhá 13,88%
kapalná 27,28% Centralizované teplo 16,09% plynná 25,52%
ENEF 2008
6
Všeobecné předpoklady v uvažovaných scénářích ü Všechny uvažované scénáře předpokládají demografický vývoj i vývoj ekonomiky (HDP a sektorovou strukturu ekonomiky) v souladu se zadáním. Průměrný růst HDP 3,2% ročně. ü Pro sektor dopravy byly pro jednotlivé scénáře převzaty ze studie předložené komisi prof. Moosem z Dopravní fakulty ČVUT. ü V případě jednotlivých scénářů se kromě sektoru dopravy uvažuje stejný stejný vývoj parametrických hodnot jako je např. počet bytů a užitná plocha v terciárním sektoru, atd.
ENEF 2008
7
Scénář A – vysoký – BAT ü Scénář A předpokládá dostupné energie z důvodu relativně nízkých cen energie s dlouhodobým trendem k mírnému růstu až do r. 2050. ü Předpokládá vytváření vnějšího prostředí, který bere v potaz tyto skutečnosti. V současné době velmi vysoká aktivita EU na poli zvyšování energetické efektivnosti a vyššího využívání OZE poleví. Aktivita ČR bude minimální. V rámci předikovaného období se předpokládá, že realizace opatření pro zvyšování energetické efektivnosti budou generována pouze trhem na základě výhodnosti bez vnějších stimulů. ü Pro sektor dopravy jsou uvažovány předpoklady ve formě přepravních výkonů a spotřeb jednotlivých forem KSE podle tzv. konzervativního scénáře. ENEF 2008
8
Scénář A – vysoký – BAT ü Do r. 2050 předpokládá, že průměrná spotřeba na vytápění bytů v sektoru domácností klesne pouze z dnešních 185 pouze na 159 kWh na m2, průměrná spotřeba na TUV klesne z dnešních 16 GJ na byt až na 14 GJ na byt a průměrná spotřeba na nezaměnitelnou elektřinu stoupne z dnešních 6 GJ na byt až na 7 GJ na byt. ü Do r. 2050 se předpokládá, že se sníží průměrná měrná spotřeba na vytápění v terciárním sektoru z dnešních 180 kWh/m2 až na 142 kWh/m2. V případě měrné spotřeby na ohřev TUV a nezaměnitelné elektřiny v terciárním sektoru se bude jednat o pokles měrné spotřeby z 37 na 33,4 kWh/m2 a z 53 na 42 kWh/m2 v roce 2050. ü Průměrný roční pokles měrných energetických náročností v rámci technologické spotřeby v sektoru průmyslu je 0,3 % za rok mimo centralizované teplo (1,5%). Sektor průmyslu má jen malou část spotřeby směrovánu do budov a ta se bude řídit podobným technologickým vývojem, jako sektor terciární. ENEF 2008
9
Scénář A - Vývoj KSE podle jednotlivých forem energie pro všechny sektory NH 2 000 000 1 800 000 1 600 000 1 400 000 El e ktri c ká e ne rgi e
(TJ/rok)
1 200 000
Ce n tra l i zo v a n é te p l o 1 000 000
pl y nn á ka p a l n á
800 000
tu h á
600 000 400 000 200 000 0 20 0 5 2 0 10 20 1 5 2 0 20
2 02 5 2 0 3 0 2 03 5 20 4 0 2 0 45 20 5 0
ENEF 2008
10
Scénář C – střední – postupná intenzifikace ü Je postaven na předpokladu relativně vyšších cen energie mezi scénářem A a E s dlouhodobým trendem k neustálému růstu až do r. 2050. ü Předpokládá vytváření vnějšího prostředí, který bere v potaz tyto skutečnosti. EU bude na poli podpory zvyšování energetické efektivnosti a vyššího využívání OZE stále velmi aktivní. Postoj ČR v této oblasti bude víceméně pasivní. ü Pro sektor dopravy jsou uvažovány předpoklady podle tzv. extenzivního scénáře.
ENEF 2008
11
Scénář C – střední – postupná intenzifikace ü Do r. 2050 předpokládá, že se sníží průměrná spotřeba na vytápění bytů v sektoru domácností z dnešních 184,6 až na 117 kWh/m2, průměrná spotřeba na TUV klesne z dnešních 15,5 GJ na byt až na 13 GJ/byt a průměrná spotřeba na nezaměnitelnou elektřinu pozvolně klesne z dnešních 6 GJ/byt až na 5,85 GJ/byt. ü Do r. 2050 se předpokládá, že se sníží průměrná měrná spotřeba na vytápění v terciárním sektoru z dnešních 181 kWh/m2 až na 109,3 kWh/m2. V případě měrné spotřeby na ohřev TUV a nezaměnitelné elektřiny v terciárním sektoru se bude jednat o pokles měrné spotřeby z 37 na 31 kWh/m2 a z 53 na 40 kWh/m2 v roce 2050. ü Průměrný roční pokles měrných energetických náročností v rámci technologické spotřeby v sektoru průmyslu je 1,2 % za rok mimo centralizované teplo (2,55%).
ENEF 2008
12
Scénář C - Vývoj KSE podle jednotlivých forem energie pro všechny sektory NH
1 600 000 1 400 000
1 200 000
(TJ/rok)
1 000 000
El e ktric ká e ne rgie Ce n tra l i zo v a n é te p lo
800 000
pl y nn á ka p a l n á tu h á
600 000 400 000
200 000 0 20 0 5 2 0 10 20 1 5 2 0 20 2 02 5 2 0 3 0 2 03 5 20 4 0 2 0 45 20 5 0
ENEF 2008
13
Scénář E – nízký – energeticky efektivní ü Je postaven na předpokladu vysokých cen energie s dlouhodobým trendem k neustálému růstu až do r. 2050. ü Předpokládá systematické vytváření motivačního prostředí pro všechny zúčastněné subjekty ve všech sférách rozvoje společnosti a využívání nejlepších dostupných technologií. Aktivita EU na poli podpory zvyšování energetické efektivnosti a vyššího využívání OZE bude stále velmi vysoká. ČR výrazně zvýši svoji vlastní aktivitu v oblasti podpory energetické efektivnosti. ü Pro sektor dopravy jsou uvažovány předpoklady podle tzv. Inovativního scénáře.
ENEF 2008
14
Scénář E – nízký – energeticky efektivní ü Do r. 2050 předpokládá, že se výrazně sníží průměrná spotřeba na vytápění bytů v sektoru domácností z dnešních 185 až na 74 kWh/m2, průměrná spotřeba na TUV klesne z dnešních 16 GJ na byt až na 10 GJ/byt a průměrná spotřeba na nezaměnitelnou elektřinu pozvolně klesne z dnešních 6 GJ/byt až na 4,2 GJ/byt. ü Do r. 2050 se předpokládá, že se sníží průměrná měrná spotřeba na vytápění v terciárním sektoru z dnešních 181 kWh/m2 až na 72 kWh/m2. V případě měrné spotřeby na ohřev TUV a nezaměnitelné elektřiny v terciárním sektoru se bude jednat o pokles měrné spotřeby z 37 na 22 kWh/m2 a z 53 na 37 kWh/m2 v roce 2050. ü Průměrný roční pokles měrných energetických náročností v rámci technologické spotřeby v sektoru průmyslu je 3 % ročně. ENEF 2008
15
Scénář E - Vývoj KSE podle jednotlivých forem energie pro všechny sektory NH 1 400 000
1 200 000
1 000 000
(TJ/rok)
El e ktr ic ká e ne r gie 800 000
Ce n tr a l i zo v a n é te p lo pl y nn á ka p a l n á
600 000
tu h á 400 000
200 000
0 20 0 5 2 0 10
20 1 5 2 0 20
2 02 5 2 0 3 0 2 03 5 20 4 0 2 0 45 20 5 0
ENEF 2008
16
Scénář D – nízký – střední ü V rámci nástinu scénářů vývoje energetické náročnosti české ekonomiky byl navržen ještě scénář D tzv. nízký střední, který je charakterizován vývojem KSE podle scénáře C pro všechny sektory mimo sektor dopravy. ü Pro sektor dopravy jsou uvažovány předpoklady ve formě přepravních výkonů a spotřeb jednotlivých forem uvažovaných KSE podle tzv. inovativního scénáře, který je užitý pro scénář E. ü Tento scénář byl nakonec vyhodnocen jako nejvhodnější a modelování zdrojové části bylo v poslední fázi prací Nezávislé komise pro posouzení energetických potřeb ČR prováděno hlavně na požadavcích scénáře D. ENEF 2008
17
Scénář D - Vývoj KSE podle jednotlivých forem energie pro všechny sektory NH 1 40 0 000
1 20 0 000
1 00 0 000
(TJ/rok)
El e ktrick á e ne r gie 80 0 000
C e n tra liz ova né te plo pl ynn á ka pa lná
60 0 000
tu há 40 0 000
20 0 000
0 20 05 201 0 2015 2020 2025 2 030 2 035 20 40 204 5 2050
ENEF 2008
18
Scénář D - KSE 2050 podle jednotlivých forem energie – celkem cca 1 205 510 TJ
Elektrická e nergie 20,83%
Ce ntralizov ané teplo 14,56%
tuhá 9,25% kapalná 20,39%
plynná 34,97%
ENEF 2008
19
Porovnání scénářů vývoje KSE do roku 2050 2 000 000 1 800 000 1 600 000 1 400 000
(TJ/rok)
1 200 000
Scénář E - níz ký Scénář D - níz ký střední
1 000 000
Scénář C - střední Scénář A - vysoký
800 000 600 000 400 000 200 000 0 2005
2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
ENEF 2008
2050
20
Porovnání vývoje energetické náročnosti na KSE do roku 2050 0,7
0,6
(GJ/tis. Kč 1995)
0,5
0,4
0,3 Scénář A - vysoký (průměrný roční pokles o 1,4%)
0,2
Scénář C - střední (průměrný roční pokles o 2,1%) Scénář D - nízký střední (průměrný roční pokles o 2,3%)
0,1
Scénář E - nízký (průměrný roční pokles o 3%)
0,0 2005
2010
2015
2020
2025
2030
ENEF 2008
2035
2040
2045
2050
21
Potenciál úspor energie v celkové KSE podle odvětví NH Ø Vyčíslení intervalu potenciálu úspor energie vychází z rozdílu KSE ve scénáři A oproti scénáři C a oproti scénáři E (min=A-C, max=A-E) TJ
do 2025
do 2050
Min
Max
Min
Max
Domácnosti
20 037
52 758
55 863
126 044
Terciér
5 928
19 740
19 965
47 153
Průmysl Doprava
71 168 29 596
178 561 95 635
264 420 143 551
502 999 267 924
Ostatní Celkem
3 476 130 205
6 852 353 546
15 326 499 125
28 025 972 144
Ø Těžiště uvedených úspor je v sektoru průmyslu, dopravy a v budovách. ENEF 2008
22
Závěry Ø Při porovnání všech dostupných zdrojů energie s objemem energie, kterou do roku 2050 je možné ušetřit se energetická efektivnost ukazuje jako nejvýznamnější energetický zdroj naší budoucnosti Ø Zvýšení účinnosti užití energie může přinést téměř 1 EJ ročně, což výrazně přesahuje uvažované objemy kteréhokoliv jiného zdroje.
ENEF 2008
23
Děkujeme za pozornost. Kontakt: SEVEn, Středisko pro efektivní využívání energie, o.p.s. Americká 17
[email protected] [email protected] www.svn.cz tel.: - 420 - 224 252 115 fax: - 420 - 224 247 597
ENEF 2008
24
