Development of sustainable heat markets for biogas plants in Europe
Project No: IEE/11/025
Report on roundtable discussion with policy makers in Czech Republic
WP5 – Task 5.2 D5.3
Unpublished version
October 2014
BiogasHeat
Reports on roundtable discussions with national policy makers
Authors:
Tomas Vorisek, Energy Efficiency Center SEVEn, Czech Republic Bohuslav Malek, Energy Efficiency Center SEVEn, Czech Republic
Report No.
WP 5 - Task 5.3 / D 5.3
The BiogasHeat project (Development of sustainable heat markets for biogas plants in Europe) is supported by the European Commission in the Intelligent Energy for Europe Programme. The sole responsibility for the content of this publication lies with the authors. It does not necessarily reflect the opinion of the European Union. Neither the EACI nor the European Commission is responsible for any use that may be made of the information contained therein. The BiogasHeat project duration is from April 2012 to April 2014 (Contract Number: IEE/11/025).
BiogasHeat website: www.biogasheat.org
October 2014
2
WIP
English summary In the Czech Republic, the roundtable meetings were organized with policy representatives from the Czech Energy Regulatory Office (in Czech abbreviated as ERU) as early as 2013 because the Regulator planned to amend the existing regulations toward the operational support of biogas plants for higher efficient use of heat produced. A total of two major meetings took place in 2013 (the former January 24, 2013, and the latter then November 12, 2014), with preceding and consequent communication via phone calls and emails to exchange views and find the agreement about the further steps. The first roundtable meeting focused on the planned definition of permissible ways of effective heat utilization from biogas plants which was needed to be introduced (in order to award CHP bonus from biogas-based facilities and, furthermore, to verify the fulfilment of the minimum threshold on effective heat utilization which was introduced for biogas plants put into operation in 2012). SEVEn staff came up with the proposal to make use of the German system (as defined by EEG law) which takes form of the positive list with quantified limits of thermal intensity pet diverse technical units typical for various heat options. The representatives of ERO welcome the proposal as a good start point, however, they were uncertain whether quantified thresholds are controllable given the Czech situation. Furthermore, they noted that use of heat for additional electricity production (via e.g. ORC add-on unit) is not according to the official position of ERO acceptable as effective heat utilization thus making this heat use option for given purposes as not eligible (while Germany does accept it). The final version of the list which specifies permissible uses of heat from biogas plants (to be considered as “useful heat”) was published by ERO in December 2013 and in the position statement, the limits on heat intensity of various heat use options to be accountable were defined indirectly (via references to other legislation, if exists) or in the amount which is typical and economically justifiable. Thus, such a final version can be understand as reasonable compromise, however, giving bigger space to biogas plant operators for specification of heat which give eligibility to ask for CHP bonus or fulfil the minimum heat use threshold. The second roundtable meeting was organized with a goal to initiate discussion on the existing system of CHP support in CZ which gives unreasonably high subsidies to natural gas-based CHP units – many times higher compared to other fossil fuels firing CHP units and also biogas-based facilities. The calculations conducted by SEVEn staff led to the conclusion that the level of CHP bonus for natural gas-based CHP units with the electric output up to 5 MWel are so high, that the awarded subsidy compared to achieved primary energy savings calculated in line with EU legislation (Directive 2012/27/EU, Regulation 2008/952/EC, and Commission Implementing Decision 2011/877/EU) is 2-3 times (!) higher than the typical price of natural gas as a commodity. Thus, violating the general condition that the public support to CHP should be given under condition that the benefits outweigh the costs (see article 13 paragraph 4 of Directive 2012/27/EU). The proposal was to make an overhaul of the current CHP system and amend it to better reflect the real societal benefits and to increase support be CHP facilities running on biogas because it was significantly underestimated and could not compete in business cases where heat supplies from a biogas plant would compete with CHP unit on natural gas. The representatives of ERO understood the arguments and defended their current policy toward CHP promotion, however, agreed that is should be revised in the near future (but not
BiogasHeat
Reports on roundtable discussions with national policy makers
in the decree which defines CHP bonuses and other operation support to e.g. E-RES for 2014).
Annex: Minutes from two roundtable meetings with national policy makers incl. complementary material worked out by SEVEn staff (attached separately).
October 2014
4
WIP
Zápis z jednání k problematice využívání efektivního tepla z bioplynových stanic (BPS) Datum a místo konání: 24. 1. 2013 (ERÚ Praha) viz prezenční listina v příloze
Účastníci:
Toto jednání bylo avizováno Energetickým regulačním úřadem již na konci roku 2012 po vydání cenového rozhodnutí č. 4/2012 a uskutečnilo se na základě dlouhodobého problému spojeného s možností uplatnění tepla z bioplynových stanic jako efektivně využité teplo. Průběh jednání: 1) Tématem jednání bylo především vyjasnění si konkrétních způsobů efektivního využití tepla z bioplynových stanic a připravit tak podklady pro vytvoření kladného seznamu způsobů, které budou považovány a uznány jako efektivní způsob využívání tepla pocházejícího z výroby bioplynové stanice. Předmětem jednání bylo rovněž vyjasnění nového způsobu výpočtu elektřiny z vysokoúčinné kombinované výroby elektřiny a tepla v případě bioplynových stanic. 2) V úvodu byl zástupcem společnosti SEVEn představen výčet způsobů efektivního využívání tepla z bioplynových stanic vycházející z německé legislativy (zákona EEG 2012, přílohy II, viz text materiálu v příloze) který sloužil jako podklad a byly projednávány jednotlivé způsoby v rámci možného uplatnění a smysluplnosti v podmínkách ČR. Dále byla diskutována důležitost definice užitečného tepla, která by z principu měla vymezovat pouze způsoby užití, které leze ekonomicky obhájit (přinášejí ekonomický užitek). 3) Dále byly diskutovány jednotlivé způsoby efektivního využívání tepla z bioplynových stanic: •
Vytápění, příprava teplé vody nebo chlazení budov o mezní spotřebě tepla 200 kWh na metr čtvereční podlahové plochy za rok, a to v případě, že by skutečná spotřeba tepla byla ještě větší. – zástupci všech jednajících se shodli smysluplnosti tohoto způsobu využívání tepla v podmínkách ČR.
•
Dodávka tepla do soustavy zásobování teplem vzdálené od stanice alespoň 400 m, přípustná výše ročních ztrát vyjádřených v poměru k dodanému teplu může činit nejvýše 25 % (v této výši jsou ztráty započítané do užitečného tepla) – byla zdůrazněna problematika kontrolovatelnosti, zpochybněna stanovená vzdálenost a zároveň upozorněno na cílené rozdělování subjektů výrobce tepla vs. jeho distributor – převádění zodpovědnosti na jiný subjekt - společný postoj účastníků k neaplikování tohoto způsobu v této podobě.
1
•
Využití jako teplo pro vymezené průmyslové procesy (klasifikované) – v rámci tohoto bodu z diskuze vyplynula nutnost definovat příslušné technologické procesy.
•
Sušení dřeva pro následné materiálové a energetické využití s měrnou spotřebou nejvýše 0,9 kWh/kg dřeva (v surovém stavu)- pro využití v našich podmínkách bylo navrženo vypustit z tohoto bodu energetické využití dřeva (příprava paliva).
•
Vytápění průmyslových budov pro chov drůbeže, pokud jsou splněny podmínky bodu 1 výše (zpráva auditora) – souhlas s neuplatněním tohoto konkrétního znění, bude zabudováno v bodě následujícím.
•
Vytápění farem pro chov hospodářských zvířat s následujícími maximy spotřeby tepla za kalendářní rok: o Drůbež: 5 kWh na zvířecí jednotku, o Prasnice: 350 kWh na zvířecí jednotku, o Selata: 75 kWh na zvířecí jednotku, o Prasata: 45 kWh na zvířecí jednotku. V rámci tohoto bodu bylo navrženo neuvažovat množství tepla na zvířecí jednotku, nýbrž přepočítat na VDJ (velká dobytčí jednotka = 500 kg živé váhy zvířete). Dále bylo zmíněno, že skot se nevytápí.
• Pro šlechtění a množení rostlin, pokud teplo nahrazuje fosilní zdroje – bod zůstal na zvážení, vypustit část „pokud teplo nahrazuje fosilní zdroje“ • Použití jako procesní teplo pro dezinfekci nebo pasterizace fermentačních zbytků, které jsou vyžadovány platnými právními předpisy hygieny nebo pasterizace – upozorněno na to, že se vlastně jedná o přípravu paliva pro bioplynové stanice procesu využití a biomasy kategorie AF2, přičemž se dle zástupce CZBA nejedná o jeho zkvalitňování, avšak na základě takovéto přípravy paliva bioplynová stanice může uvažovat fermentor o nižší kapacitě. • Použití jako procesní teplo pro sušení digestátu za účelem výroby hnojiv – poznamenáno, že sušením digestátu hnojivo ztrácí svou hlavní složku dusík – souhlas všech zástupců na neuznání procesu sušení digestátu jako efektivně využité teplo • Využití odpadního tepla pro dodatečnou výrobu elektřiny za pomoci zejména Organického Rankinova či Kalinova Cyklu – pouze konstatován názor ERÚ na využívání tepla v ORC systémech daný výkladovým stanoviskem k bodu 1.6.2
2
cenového rozhodnutí ERÚ č. 7/2011, kdy teplo využívané v ORC systémech není považováno za efektivně využité. • Sušení agrárních komodit – diskutován problém s vymezením agrárních komodit – možné uplatňovat pouze na ty, u kterých se tak běžně postupuje (zejména zrna obilovin a semena řepky), jako další nejasnost byla zmíněna problematika kontrolování, zda komodita byla opravdu usušena, přičemž závěrem diskuze vyplynulo uznání pouze určitého stanoveného maximálního počtu hodin za rok, kdy mohlo být uplatněno teplo z bioplynové stanice jako efektivní (obilí se suší cca od července do listopadu 2 000 - 3 000 hodin/rok). 4) Dalším předmětem diskuze byl tzv. negativní seznam efektivního způsobu využití tepla, tedy to co není považováno za efektivně využité teplo – výsledkem je názor takovýto seznam nevytvářet. 5) Druhým bodem jednání byl výpočet podpory KVET pro BPS dle nové vyhlášky č. 453/2012 Sb. Zástupcem ERÚ byl stručně shrnut postup při určování výše podpory, a zdůrazněn zejména první krok, kterým je určení celkové účinnosti kombinované výroby elektřiny a tepla v bioplynové stanici. Následně byla diskutována a vyjasněna důležitost parametru ÚPE při stanovování podpory, kdy bioplynové stanice o výkonu vyšším než 1 MW musí prokázat hodnotu parametru ÚPE ≥ 10 %, pro bioplynové stanice s instalovaným výkonem nižším než 1 MW musí být hodnota ÚPE kladná. 6) V rámci výpočtu byla zástupci ERÚ zmíněna problematika určení hodnoty primární energie (v bioplynu) vstupující do kogenerační jednotky. Údaj je rozhodující v případě určování podpory ve formě zeleného bonusu na KVET, tudíž pro výrobce pro správné určení množství primární energie vyplývá povinnost ho prokázat – názorem ERÚ je nutnost měření – zástupcem CZBA poznamenáno, že v současnosti tento údaj měří jen minimální počet výrobců elektřiny a tepla z bioplynu. 7) Zástupcem SEVEn bylo navrženo určit hodnotu primární energie v bioplynu výpočtem s tím, že při výpočtu by se odvíjel od množství vyrobené elektřiny s uvažováním jmenovité účinnosti výroby elektřiny kogenerační jednotky snížené o 3% body. Zástupce ERÚ poznamenal, že pouze měřením se určí správná hodnota a že ERÚ bude usilovat o to, aby všichni výrobci měřili množství primární energie v bioplynu. 8) Dále bylo diskutováno využívání LTO v případě dieselových KGJ – najíždění KGJ po zahřátí pozvolný přechod na bioplyn – v případě výpadku dodávky bioplynu spalování LTO tak, aby KGJ byla provozována na plný výkon – vykazování jako elektřina z bioplynu (cca 5 % LTO) Příloha: Prezenční listina Zapsal: Ing. Vrbata Schválil: Ing. Laštůvka 3
Příloha č. 1: Prezenční listina
4
Příloha č. 2: Stanovisko k definici přípustných způsobů využití tepla pro bioplynové stanice (k nároku na zelený bonus za KVET) Uvedeno na samostatných listech níže.
5
SEVEn, Středisko pro efektivní využívání energie, o.p.s. Americká 579/17, 120 00 Praha 2 www.svn.cz
STANOVISKO K DEFINICI PŘÍPUSTNÝCH ZPŮSOBŮ VYUŽITÍ TEPLA PRO BIOPLYNOVÉ STANICE (K NÁROKU NA ZELENÝ BONUS ZA KVET) V Praze dne 7. listopadu 2012; vypracováno s podporou projektu „BiogasHeat“
Nový zákon o podporovaných zdrojích energie (zákon č. 165/2012, dále jen „zákon“) klade vyšší důraz na efektivní využívání tepla z bioplynových stanic. Přestože předmětné ustanovení (§4 odst. 5 písmeno c) má co do účinku dvouletý odklad, ERU hodlá tento nový požadavek začít uvádět do praxe již od příštího roku (1.1.2013), a to navýšením příspěvku přesněji zeleného bonusu za prokázanou vysokoúčinnou kombinovanou výrobu elektřiny a tepla (dále jen „KVET“). Kombinovanou výrobou elektřiny a tepla se rozumí „přeměna primární energie na energii elektrickou a užitečné teplo ve společném současně probíhajícím procesu v jednom výrobním zařízení“, a užitečným teplem „teplo vyrobené v procesu kombinované výroby elektřiny a tepla sloužící pro dodávky do soustavy zásobování tepelnou energií nebo k dalšímu využití pro technologické účely s výjimkou odběru pro vlastní spotřebu zdroje a tepelné energie využité k další přeměně na elektrickou nebo mechanickou energii“. Čím se rozumí soustava zásobování tepelnou energií upřesňuje ve vymezení pojmů Energetický zákon (zákon č. 458/2000 Sb., ve znění pozdějších předpisů) a to jako „soustavu tvořenou vzájemně propojeným zdrojem nebo zdroji tepelné energie a rozvodným tepelným zařízením sloužící pro dodávky tepelné energie pro vytápění, chlazení, ohřev teplé vody a technologické procesy, je-li provozována na základě licence na výrobu tepelné energie a licence na rozvod tepelné energie; soustava zásobování tepelnou energií je zřizována a provozována ve veřejném zájmu.“ V doposud platné vyhlášce č. 344/2009 Sb., o podrobnostech způsobu určení elektřiny z vysokoúčinné kombinované výroby elektřiny a tepla založené na poptávce po užitečném teple a určení elektřiny z druhotných energetických zdrojů (dále jen „vyhlášce o KVET“), je dále upřesněn termín užitečné teplo, za který se (dle přílohy 4 odst. 2) rozumí v souladu s evropskou legislativou „teplo vyrobené v procesu kombinované výroby tepla a elektřiny k uspokojování ekonomicky odůvodněné poptávky po teplu a chlazení“. Tato definice je relativně důležitou, vymezující principielně jen takové způsoby užití tepla, které lze ekonomicky obhájit či jinými slovy které přinášejí ekonomický užitek. Zde je nutné upozornit, že z návrhu nové vyhlášky o KVET, která má stávající nahradit (uveřejněna v Knihovně připravované legislativy pod PID č. KORN8X8BP8IY a č.j. 33169/12/32100/01000), tato definice vypadla. Ať už bude nová vyhláška o KVET vydána s či bez této definice, jeví se jako velmi vhodné návazně na cenové rozhodnutí ERÚ určující výši výkupních cen a bonusů pro výrobny elektřiny a tepla využívající tzv. podporované zdroje energie pro příští rok (2013) vydat rovněž výkladové stanovisko, které upřesní, jaké
způsoby využití tepla jsou přípustné či jinak započítatelné do výpočtu splnění limitů KVET pro možné přiznání zeleného bonusu. Ve světle dosavadní praxe a zkušeností ze zahraničí doporučujeme stanovit tzv. pozitivní případně i negativní list s taxativním výčtem přípustných způsobů a případných limitů (co do absolutního množství využitého tepla v přepočtu na zvolenou jednotku). Východiskem k tomu může být legislativa ze SRN, přesněji zákon o obnovitelných zdrojích (EEG), který v příloze č.3 tento výčet s nárokem na bonus za KVET (tzv. „KWK bonus“) uvádí. V neoficielním překladu jej citujeme v češtině následovně: a. Vytápění, příprava teplé vody nebo chlazení budov o mezní spotřebě tepla 200 kWh na metr čtvereční podlahové plochy za rok, a to v případě, že by skutečná spotřeba tepla byla ještě vyšší. b. Dodávka tepla do soustavy zásobování teplem vzdálené od stanice alespoň 400 m, přípustná výše ročních ztrát vyjádřených v poměru k dodanému teplu může činit nejvýše 25 % (v této výši jsou ztráty započítatelné do užitečného tepla). c.
Využití jako teplo pro vymezené průmyslové procesy (klasifikovány číslovkami 2 až 6, 7.2 až 07.34, 10.1 až 10.10 a 10.20 až 10.23 jak jsou specifikovány v nařízení 4. BImSchV).
d. Sušení dřeva pro následné materiálové nebo energetické využití s měrnou spotřebou nejvýše 0,9 kilowatthodin na kilogram dřeva (v surovém stavu). e. Vytápění průmyslových budov pro chov drůbeže, pokud jsou splněny podmínky dle bodu 1 výše. f.
Vytápění farem pro chov hospodářských zvířat s následujícími maximy spotřeby tepla za kalendářní rok: aa) drůbež: 5 kilowatthodin na zvířecí jednotku (v něm. „Tierplatz“) bb) prasnice: 350 kilowatthodin na zvířecí jednotku cc) selata: 75 kilowatthodin na zvířecí jednotku dd) prasata: 45 kilowatthodin na zvířecí jednotku
g. Pro šlechtění a množení rostlin, pokud teplo nahrazuje fosilní zdroje energie h. Použití jako procesní teplo pro dezinfekci nebo pasterizace fermentačních zbytků, které jsou vyžadovány platnými právními předpisy hygieny nebo pasterizace, i.
Použití jako procesní teplo pro sušení digestátu za účelem výroby hnojiv.
j.
Využití odpadního tepla pro dodatečnou výrobu elektřiny za pomoci zejména Organického Rankinova či Kalinova Cyklu.
Za teplo zakládající nárok na bonus za KVET není považováno (tj. negativní list): a. Teplo využité pro vytápění staveb, na které se nevztahuje §1 odst. 2 nařízení EnEV (Energieeinsparverordnung) s výjimkou staveb uvedených pod body b až f výše b. (Dále využité) Teplo z výroben využívajících biomasu, u kterých pro krytí tepelných potřeb jsou využívány fosilní paliva Předpis dále v této příloze upřesňuje, že teplo s nárokem na KWK bonus musí pocházet z kombinované výroby a musí buď být využito některým ze způsobů uvedených v pozitivním seznamu, nebo nahradí ekvivalentní množství fosilních paliv. Žadatel o KWK bonus musí rovněž předložit potřebné důkazy, k nimž mimo jiné patří i odborný posudek nezávislého poradce. S výše uvedeným seznamem lze souhlasit a v podstatě i převzít beze změny pro potřeby u nás, s výjimkou bodu i) a j). Druhý z bodů je u nás vyřešen tím, že instalace dodatečného zdroje elektřiny typu ORC je považována za dodatečnou výrobu elektřiny a nikoliv za užitečné využití tepla.
Ten první (sušení digestátu) si zaslouží podrobnější posouzení. Využití sušeného digestátu resp. separátu jako hnojiva se v SRN příliš nepraktikuje, po organických hnojivech je obecně nízká poptávka a špatně se obchodují. Pokud by si jej vlastník BPS ponechal a aplikoval na vlastní pozemky, umožní mu to získat uvedený KWK bonus a ušetřit o něco dopravní náklady za aplikaci digestátu na pole (a jisté úspory za menší spotřebu minerálních dusíkatých hnojiv), v poměru k investici do sušárny se mu to ale zpravidla nevyplatí. V praxi je proto spíše u nás u zájmových skupin snaha prosadit sušení za účelem následného využití digestátu/separátu jako palivo, které lze již dobře na trhu zhodnotit (bylo by považováno za biomasu kategorie 1 v podstatě). Je sice pravda, že sušení umožní faktickou konverzi přebytečného tepla z KGJ na bioplyn do paliva pro jeho následné využití v jiném místě a čase (s pozitivní energetickou bilancí), zůstává však otázkou, zda tyto přínosy převyšují způsobená negativa. Tím prvním je fakt, že samotné sušení je relativně nákladný proces, posoudí-li se investiční náklady do vhodného typu sušárny a náklady spojené s provozem. V praxi lze celkový náklad zohledňující i časovou hodnotu peněz, roční využití zařízení, předpokládanou životnost a obvyklé provozní náklady (mzdy, O&Ú, sp. elektřiny) očekávat na úrovni převyšující 2 tis. Kč/tunu usušeného materiálu, čemuž v přepočtu na GJ výhřevnosti vyráběného sušeného digestátu odpovídá nákladová cena minimálně 150-200 Kč/GJ. A to je relativně vysoká hodnota, za kterou vyráběné palivo nemusí být vůbec možné v praxi prodat. Sušení tedy v praxi může postrádat ekonomickou racionalitu a tím popírat základní premisu, že teplo z KVET by mělo být využito na ekonomicky odůvodněné účely (pro nárok na bonus za KVET). Druhou problematickou skutečností je fakt, že digestát je ochuzován o jisté množství látek majících hnojivý účinek (zejména dusík a fosfor). Je-li v separátu oddělen, nedostává se již na pole. V konečném důsledku tyto ztráty musí nahradit minerální hnojiva vyráběná z fosilních paliv (a tedy dodatečná spotřeba energie). Ve světle výše uvedeného doporučujeme podrobněji posoudit ekonomickou výhodnost sušení digestátu a rovněž pak, o jaké ztráty dusíku se může při sušení a následném využití paliva z digestátu jednat, a kolik energie by bylo nezbytné vynaložit na výrobu ekvivalentního množství dusíku průmyslově. A poté se rozhodnout, zda je sušení digestátu pro účely výroby paliva přípustné s nárokem na bonus za KVET. V každém případě doporučujeme při případném kladném rozhodnutí podobně jako pro jiné účely zavést limitní hodnotu přípustné spotřeby tepla, a to po vzoru doporučení Německého Svazu pro využití bioplynu (Fachverband Biogas e.V.) ve výši 1,5 MWh v přepočtu na 1 tunu odpařené vody, a dále vyžadovat instalaci filtrů pro eliminaci úniků emisí amoniaku, k nimž při sušení dochází (NH3 je toxický a jeho volné emise do ovzduší jsou v rámci ochrany životního prostředí cíleně omezovány).
V Praze dne 7. listopadu 2012
T. Voříšek, B. Málek, v.r., SEVEn
http://www.biogasheat.org
Zápis z jednání k problematice podpory efektivního využívání tepla z bioplynových stanic (BPS) Datum a místo konání: 12. 11. 2013 (ERÚ Praha) Účastníci:
Zástupci ERU (Martin Laštůvka, René Neděla, Kristián Titka, Luboš Vrbata) a SEVEn (Bohuslav Málek a Tomáš Voříšek)
Jednání bylo vyvoláno zástupci společnosti SEVEn, kteří v rámci mezinárodního projektu BiogasHeat přicházejí s návrhy, jak vhodně podpořit zvyšování energetické efektivity bioplynových stanic s využitím zahraničních zkušeností. Průběh jednání: 1) V úvodu byl zástupcem společnosti SEVEn představen identifikovaný problém, kterým je existence vysoké podpory elektřiny pocházející z vysokoúčinné kombinované výroby elektřiny a tepla (zkráceně KVET), jedná-li se o aplikace využívající jako palivo zemní plyn v kogenerační jednotce se spalovacím motorem. Tato podpora přitom podle uskutečněné analýzy (viz dokument v příloze 1) vede ke zjištění, že velikost státní podpory elektřiny z KVET ze zemního plynu zavedená od roku 2013 a de facto plánovaná i pro rok 2014 (viz návrh cenového rozhodnutí) je nadhodnocená a při jejím přepočtu na měrné přínosy v podobě úspor primární energie potažmo emisí CO2 neúměrně převyšuje obvyklé hodnoty dosahované jinými typy opatření. Naproti tomu podpora KVET z bioplynu pro stávající bioplynové stanice uvedené do provozu před rokem 2013 je příliš nízká a nemotivuje investory k tomu, aby projekty zajišťující smysluplné využití tepla (náhradou stávajících potřeb na straně externích zákazníků) byly ekonomicky efektivní. Její navýšení na hodnoty blízké výši příspěvku KVET pro BPS uvedené do provozu v roce 2013 (okolo 500 Kč/MWhel) by při jejím poskytnutí po dobu celé životnosti projektu (min. 15 let) bylo již motivující dostatečně. Ve světle těchto skutečností proto zástupci společnosti SEVEn doporučují zohlednit tyto závěry do podoby oficiálního cenového rozhodnutí ERU pro rok 2014 a další léta s tím, že by bylo současně dobré provést hlubší posouzení, jakou formu podpory KVET do budoucna zvolit, aby skutečně respektovala nejen dostatečnou ekonomickou efektivnost projektů ale i nákladovost přínosů – jinak hrozí opakování chyb z minulosti. 2) Zástupci ERU berou tyto závěry na vědomí a zváží, zda a jakým způsobem tyto zjištění zohlední ve finálním znění cenového rozhodnutí pro rok 2014 a případně zda iniciují odpovídající změny Zapsal: T. Voříšek
1
Příloha č. 1: Porovnání efektivity podpory vysokoúčinné KVET z konvenčních (fosilních) paliv ve srovnání s podporou KVET z bioplynu Uvedeno na samostatných listech níže.
2
Porovnání efektivity podpory vysokoúčinné KVET z konvenčních (fosilních) paliv ve srovnání s podporou KVET z bioplynu T. Voříšek, B. Málek, SEVEn, o.p.s. (Praha, 12. listopadu 2013)
Úvodem Výrobny tzv. vysokoúčinné kombinované výroby elektřiny a tepla jsou od roku 2013 v ČR předmětem nového systému podpory reflektujícího jednotný harmonizovaný postup zavedený novou evropskou legislativou (Směrnice č. 2012/27/EU, Rozhodnutí EK č. 2008/952/ES a Prováděcí rozhodnutí EK č. 2011/877/EU). Základní podmínkou pro poskytování podpory je, že vysokoúčinná KVET musí vést k úsporám primární energie (ÚPE). Jejich minimální výše je definována pro výrobny vysokoúčinné KVET středního a velkého výkonu (za které jsou předmětnou směrnicí považovány výrobny o el. výkonu od 1 MW) hodnotou ÚPE alespoň 10 %, u menších výroben KVET postačuje dosažení kladné hodnoty ÚPE. Výpočtová metodika úspor primárních energie je založena na výpočtu množství paliva potřebného pro výrobu stejného množství elektřiny a užitečného tepla odděleně při daných „referenčních“ účinnostech odpovídajících úrovni BAT. Ty jsou aktuálně definovány Prováděcím rozhodnutím EK č. 2011/877/EU a do české legislativy transponovány vyhláškou č. 453/2012 Sb. (s některými drobnými odchylkami). Evropská harmonizovaná metodika však nekonkretizuje, jak vysoká by podpora vysokoúčinné KVET měla být a jakých konkrétních typů výroben by se měla dotýkat. Pouze se omezuje na konstatování, dosahované přínosy by měly být vyšší než náklady (viz odst. 4 článku 13 předmětné směrnice). Tuto podmínku lze racionálně vykládat tak, že hodnota primární energie, která bude díky podpoře (vysokoúčinné) KVET dosažena, bude vyšší, než jaká bude výše její podpory.
Ověření efektivity podpory KVET ze zemního plynu Pro ověření tohoto faktu jsme připravili modelový výpočet ekonomiky výrobny (vysokoúčinné) KVET na zemní plyn v podobě motorové kogenerační jednotky o typické velikosti instalovaného el. výkonu (500 kWe). Výpočet byl proveden pro tři způsoby provozu výrobny vyjádřené mezním počtem hodin provozu v daném roce, dle kterých je výše podpory diferencována od tohoto roku (3000, 4000 a 8400 hodin). Výše podpory vychází z návrhu cenového rozhodnutí ERÚ pro rok 2014. Předpokládáme přitom 100 % využití vyráběného tepla, což bývá blízké i praxi – žádné teplo se při výrobě elektřiny ze zemního plynu většinou nemaří, z pohledu výše podpory se jedná o nejvíce optimistický případ dosahující nejvíce úspor primární energie přičemž veškeré vyrobené elektřině je přiznána podpora, pokud celková účinnost (elektřina brutto + užitečné teplo / spotřeba paliva) činí alespoň 75 %. Výpočet v detailní podobě uvádí příloha 1 a vybrané hodnoty shrnuje tabulka níže. Výsledky ukazují, že na jednu kilowatthodinu uspořené primární energie daného paliva, tj. zemního plynu, je vyplácena 1,5 až téměř 3krát vyšší státní podpora, než jaká je dnes tržní cena tohoto paliva. Nejvýše u provozního režimu výrobny do 3 tis. hodin v roce, který je dnes na trhu nejvíce oblíbeným.
1/7
Nadměrnost této podpory vyjadřuje i nákladnost na dosaženou úsporu emisí oxidu uhličitého při známém emisním faktoru zemního plynu (0,2 tuny/MWh výhřevnosti paliva). Dosahuje 6 až více než 11 tisíc Kč/tunu CO2, z toho nejvíce opět u nejkratšího režimu provozu. Hodnoty obou těchto parametrů (Kč/MWh a Kč/t CO2) hodnotících racionálnost dnes vyplácené státní podpory výrobnám KVET z fosilních paliv jsou ve srovnání s jinými opatřeními cílenými na úspory (primární) energie velmi vysoké a mají srovnání snad jen s nešťastnou podporou výroby elektřiny z fotovoltaiky v předchozích letech. Nepřiměřenost stávající výše podpory výrobě KVET ze ZP dokazuje i propočet prosté návratnosti (Ts) a vnitřní výnosové míry (IRR). Ts u nejkratšího provozního režimu u lídrů trhu díky konkurenční výhodě dosahuje méně než 7‐8 let a hodnota IRR za stejné období více než 10 %. Dosahováno je to kombinací schopnosti instalovat výrobnu s nižšími investičními náklady, zajistit si pro její chod levnější palivo a zhodnotit vyráběnou elektřinu výrazně výhodněji, než u jiných provozních režimů. Pokud by bylo podpořeno sto takovýchto výroben KVET (tj. s instal. výkonem 500 kWe a provozem 3000 h/rok), které nahradí výrobu cca 165 GWh/rok tepla ze zemního plynu výtopenským způsobem, znamenalo by to (při uvažování účinnosti kotlů konzervativně 90 %) dodatečný každoroční dovoz cca 200 GWh zemního plynu a dodatečné náklady na podporu KVET (hrazené konečnými odběrateli) ve výši přes 200 milionů Kč ročně. Opodstatněná nebude ani případná obhajoba takto vysokých nákladů na podporu KVET pro zemní plyn argumentující tím, že ve skutečnosti bude vytěsňována kondenzační výroba elektřiny z uhelných elektráren a tedy s podstatně větší úsporou primární energie a též nižšími měrnými náklady na úsporu. Uhlí je totiž jednak podstatně levnější než zemní plyn a především je tuzemským palivem, zatímco zemní plyn je nutné dovážet. Dokud ČR bude považovat export elektřiny z uhelných elektráren s podprůměrnou účinností za ekonomicky výhodný, nemá smysl v tuzemsku podporovat efektivnější výrobu z dováženého a navíc tak výrazně dražšího paliva. Tabulka 1 – Vybrané parametry modelové výrobny KVET na zemní plyn z pohledu racionality vyplácené st. podpory
Počet hodin provozu výrobny KVET na zemní plyn
hod/rok
3000
4400
8400
Výroba elektřiny brutto
MWh/rok
1 500
2 200
4 200
Výroba tepla brutto/netto
MWh/rok
1 650
2 420
4 620
MWhLHV/rok
3 750
5 789
11 053
Celková výše st. podpory ve formě zelených bonusů
tis. Kč/rok
2 408
2 651
2 940
Výše ÚPE dle jednotné výpočtové metodiky
MWh/rok
1 067
1 275
2 435
%
22,2
18,1
18,1
Úspora emisí CO2
tuny/rok
213
255
487
Měrný státní příspěvek na jednu MWh ÚPE
Kč/MWh
2 256
2 079
1 207
Měrný státní příspěvek na úsporu tuny CO2
Kč/t CO2
11 282
10 393
6 037
Spotřeba paliva – zemního plynu
Poznámka: Ještě hůře by racionálnost podpory vycházela u výroben využívajících pevná paliva s el. výkonem do 5 MW (hnědé či černé uhlí), pokud by byla uvažována podpora KVET na úrovni letošního roku (výše podpory nezohledňovala druh paliva). Pro rok 2014 by však měla být přijata změna, která zohledňuje výrazně nižší palivové náklady oproti ZP (dodatečný zelený bonus je pouze na ZP), přesto však zřejmě bude podpora vyjádřená na dosažené úspory primární energie několikanásobkem tržní hodnoty uspořeného paliva.
2/7
Ověření efektivity podpory KVET z bioplynu Protože v nezanedbatelném počtu instalací může být namísto zemního plynu dnes díky několika stovkám bioplynových stanic (BPS) využíván kogeneračním způsobem bioplyn, byl dále proveden modelový výpočet tří případů KVET na bázi efektivního využití tepla z bioplynové kogenerační jednotky. Pro posouzení byly zvoleny dva základní typové případy: vyvedení tepla z areálu menší BPS (instal. el. výkon 500 kWel) pomocí teplovodu do nedaleké blokové či areálové kotelny, kde je dnes jako palivo využíván zemní plyn (vzdálenost cca 2 kilometry), a dále pak výstavba plynovodu a přemístění kogenerační jednotky do místa většího centrálního zdroje tepla opět na ZP (tento záměr řešen ve dvou možných výkonových úrovních – 750 kWel a 1000 kWel). První případ s vyvedením tepla teplovodem odpovídá menší BPS a díky tomu je míra využití disponibilního tepla poměrně nízká (uvažujeme 30%, větší okruh spotřebitelů v blízkosti dosažitelné teplovodem není k dispozici). Druhý resp. třetí případ umožňuje přepravit větší množství energie na delší vzdálenost a tak předpokládá využití disponibilního tepla ve výši 40% resp. 50% jeho hrubé produkce. U druhého a třetího hodnoceného záměru byla předpokládána kontinuita podpory výroby elektřiny z OZE (bioplynu) podle podmínek v době uvedení do provozu i v nové lokalitě s tím, že celkové roční množství podporované elektřiny z OZE zůstane na původní hodnotě (podpora elektřiny z OZE je tedy vůči vyvedení tepla neutrální a není ve výpočtu zahrnuta). Pokrytí vlastní spotřeby stávající bioplynové stanice předpokládáme po přesunutí bioplynové KJ do nové lokality ve dvou variantách: • •
var. 1: elektřina pro vlastní spotřebu BPS se bude nakupovat ze sítě a teplo se bude vyrábět z bioplynu navýšením jeho výroby1 var. 2: na BPS bude instalována malá KJ pro krytí vlastní spotřeby elektřiny a části spotřeby tepla BPS, zbytek spotřeby tepla se bude opět vyrábět z bioplynu
Předpoklady o míře využití tepla byly doplněny odhady investičních nákladů, které by bylo nutné na realizaci daného záměru vynaložit, a dále pak kvantifikací hlavních dodatečných provozních výdajů a samozřejmě výnosů z prodeje tepla při dané substituční ceně tepla (250 Kč/GJ). Hodnoty se opírají o konkrétní reálné podmínky projektů vyvedení tepla, které se v koncepční fázi připravují. Podobně jako v předchozím případě bylo cílem kvantifikovat, jak vysoké jsou resp. by byly měrné náklady na podporu KVET vztažené na úsporu primární energie potažmo emise CO2. Jejich kvantifikace přitom odpovídala množství takto ušetřeného stávajícího paliva (zemního plynu) využívaného pro výrobu tepla v daném zdroji, od které byla odečtena dodatečná spotřeba primární energie vyvolaná vyšším užitím elektřiny v každém ze scénářů (na čerpací resp. kompresní práci či také odvlhčení plynu). Vychází tedy z reálných úspor namísto metodiky KVET, dle níž by hodnota ÚPE byla stanovena výpočtem množství bioplynu, které by bylo potřeba na výrobu daného množství užitečného tepla a elektřiny, pokud by modelově byly vyráběny z bioplynu odděleně při daných referenčních účinnostech. 1
Uvažujeme vlastní spotřebu tepla ve výši cca 15% hrubé výroby tepla na KJ, tj. odpovídající cca 7% původní hrubé výroby bioplynu.
3/7
Hodnoty nákladnosti ÚPE potažmo emisí CO2 byly vyčísleny ve dvou scénářích: • •
Scénář A: Podpora KVET ve formě zeleného bonusu by byla na úrovni platné pro stanice uvedené do provozu před rokem 2013 (jednotně 45 Kč/MWhel) a Scénář B: Podpora KVET ve formě ZB v takové výši, aby měla stejný ekonomický motivační účinek, jaký dnes požívá KVET ze zemního plynu (prostá návratnost okolo 5 let a hodnota IRR za dobu 7 let dosahující 10 %).
Výsledky ukazují, že při podpoře KVET z bioplynu ve „scénáři A“ (45 Kč/MWhel) je měrný příspěvek státu na MWh úspory primární energie2 pouze v desítkách Kč/MWh a na úsporu emisí CO2 to je několik málo set. To je v ostrém kontrastu s podporou KVET ze ZP, kde se výše státní podpory u obou parametrů pohybovala v řádech několik tisíc Kč na jednotku ÚPE resp. úspory CO2. Nepomáhá však k lepší ekonomice projektů a má tedy minimální motivační účinek. Ve „scénáři B“ je situace ji již zásadně jiná, hodnota příspěvku KVET musí pro zajištění požadovaných ekonomických parametrů růst na hodnoty blízké či přesahující částku 1 000 Kč/MWhel vyrobené ve vysokoúčinné KVET. Výše státního příspěvku však již „oceňuje“ úspory ÚPE vyšší hodnotou, než jaká je jejich tržní cena (odpovídající ceně zemního plynu), a nákladovost úspory jedné tuny CO2 roste nad hodnoty obvyklé pro investiční formy podpory vyplácené jiným typům úsporných opatření (nicméně nadále jsou přibližně na třetinové úrovni hodnot pro podporu KVET ze zemního plynu). Tabulka níže shrnuje předpoklady a výsledky pro variantu 2 řešení projektových záměrů č. 2 a 3 v obou scénářích výše podpory KVET, podrobný výpočet je uveden v příloze. Tabulka 2 – Vybrané parametry projektu vyvedení tepla z bioplynové stanice (var. 2 s malou KJ pro krytí vlastní spotřeby) BPS500 kW horkovod
BPS750 kW plynovod
BPS1000 kW plynovod
Kč MWh/rok MWh/rok % MWh/rok
10 000 000 4 000 4 200 30% 1 260
17 500 000 5 550 5 828 40% 2 331
28 500 000 7 350 7 718 50% 3 859
Kč/MWh Kč/rok Kč/rok Kč/rok Kč/MWh Kč/t CO2 roků
45 54 000 1 134 000 1 088 000 39 193 7 -6%
45 99 900 2 097 900 1 297 800 39 193 7 -14%
45 165 375 3 472 875 2 188 250 39 193 7 -13%
Kč/MWh Kč/rok Kč/rok Kč/rok Kč/MWh Kč/t CO2 roků
850 1 020 055 1 134 000 2 054 055 729 3 643 7 10%
1 080 2 396 696 2 097 900 3 594 596 925 4 627 7 10%
1 042 3 831 182 3 472 875 5 854 057 894 4 468 7 10%
Záměr vyvedení tepla Investiční náklady na využití tepla Výroba elektřiny brutto na přesunuté KJ (po odečtení malé KJ) Výroba tepla brutto Mn. užitečného tepla (% brutto výroby) Mn. užitečného tepla (absolutně) Scénář a) - ZB za KVET v současné výši ZB za KVET Výnosy za ZB KVET Výnosy za prodej tepla Celkové netto výnosy díky využití tepla Měrný příspěvek státu na úsporu primární energie Měrný příspěvek státu na úsporu emisí CO2 Doba hodnocení IRR Scénář b) - ZB za KVET navýšený (pro IRR 10 %) ZB za KVET Celkové výnosy za KVET Výnosy za prodej tepla Celkové netto výnosy díky využití tepla Měrný příspěvek státu na úsporu primární energie Měrný příspěvek státu na úsporu emisí CO2 Doba hodnocení IRR
2
Úsporu primární energie v tomto případě počítáme rovnou výhřevnosti skutečně vytěsněného zemního plynu v kotelně. Množství elektřiny vyrobené v režimu vysokoúčinné KVET s nárokem na podporu uvažujeme jako poměrný díl z celkové výroby odpovídající podílu účelně využitého tepla.
4/7
Závěr a doporučení Modelové výpočty naznačují, že výše státní podpory elektřiny z KVET ze zemního plynu (a obecně fosilních paliv) zavedená od roku 2013 a de facto potvrzená i pro rok 2014 je nadhodnocená a při jejím přepočtu na měrné přínosy v podobě úspor primární energie potažmo emisí CO2 neúměrně převyšuje obvyklé hodnoty dosahované jinými typy opatření. Naproti tomu podpora KVET z bioplynu pro stávající bioplynové stanice uvedené do provozu před rokem 2013 je příliš nízká a nemotivuje investory k tomu, aby projekty zajišťující smysluplné využití tepla (náhradou stávajících potřeb na straně externích zákazníků) byly ekonomicky efektivní. Její navýšení na hodnoty blízké výši příspěvku KVET pro BPS uvedené do provozu v roce 2013 (okolo 500 Kč/MWhel) by při jejím poskytnutí po dobu celé životnosti projektu (min. 15 let) bylo již motivující dostatečně. Ve světle těchto skutečností doporučujeme zohlednit tyto závěry do cenového rozhodnutí pro příští a další léta s tím, že doporučujeme současně provést hlubší posouzení, jakou formu podpory KVET do budoucna zvolit, aby skutečně respektovala nejen dostatečnou ekonomickou efektivnost projektů ale i nákladovost přínosů – jinak opakujeme chyby z minulosti.
5/7
Příloha: Ověření míry podpory KVET ze zemního plynu
6/7
Ověření míry podpory KVET z bioplynu
7/7
