S
STUDIE PROVEDITELNOSTI PROJEKTU
POŘÍZENÍ AUTOBUSŮ CNG JAKO NÁHRADY DIESELOVÝCH VOZIDEL A VÝSTAVBA PLNICÍ STANICE VE MĚSTĚ KARVINÁ
Červen 2013
OBSAH M A N A Ž E R S K É
S H R N U T Í ...................................................................... 3
1.
ZÁKLADNÍ INFORMACE ............................................................................................ 6
2.
INFORMACE O ŘEŠENÉ LOKALITĚ ....................................................................... 7
2.1
Charakteristika zdrojů, jejichž emise znečišťujících látek mají být projektem sníženy, popis stávajícího stavu ...................................................................................................... 7
2.2
Stručná charakteristika úrovně znečištění ovzduší v lokalitě ........................................... 8
3.
IDENTIFIKACE MOŽNÝCH SCÉNÁŘŮ ZLEPŠENÍ KVALITY OVZDUŠÍ ..... 10
3.1
Bez projektu .................................................................................................................... 10
3.2
S realizací projektu ......................................................................................................... 10
4.
RÁMCOVÉ HODNOCENÍ VYBRANÉHO SCÉNÁŘE ........................................... 11
4.1
Hodnocení podle dopadů na snížení množství znečišťujících látek ............................... 11
4.2
Hodnocení podle množství vydaného CNG na plnicí stanici ......................................... 16
4.3
Hodnocení podle investičních nákladů a nákladů na provoz a údržbu ........................... 17
4.4
Shrnutí výpočtu bodového ohodnocení........................................................................... 24
5.
POUŽITÁ LITERATURA ........................................................................................... 28
2
MANAŽERSKÉ SHRNUTÍ Cílem předkládané studie je vyhodnotit vlivy modernizace veřejné městské hromadné dopravy na území města Karviná. Studie je zpracována jako odborný podklad k žádosti o podporu z Operačního programu Životní prostředí – Prioritní osy 2. Cílem projektu je nahrazení stávajících dieselových autobusů novými autobusy s pohonem na stlačený zemní plyn (CNG) a zároveň vybudování potřebné infrastruktury pro jejich provoz, tj. plnicí stanice CNG. Tím by mělo dojít ke snížení imisní zátěže na území města Karviná. Za tímto účelem je uvažován nákup 12 autobusů s pohonem na CNG, které v plném rozsahu nahradí 12 stávajících dieselových autobusů, z nichž část splňuje emisní normu EURO 2 (7 vozidel), z části jde o autobusy úrovně EURO 0 (5 vozidel). Ve studii se u nových autobusů na CNG předpokládá stejný dopravní výkon jako u stávajících autobusů. Nově pořízené autobusy budou součástí veřejné městské hromadné dopravy města Karviná a budou provozovány společností BUS Karviná, a.s. formou závazku veřejné služby. Investiční náklady projektu jsou předběžně kalkulovány v celkové výši na 80 400 000,- Kč bez DPH, z toho 73,2 mil. Kč tvoří nákup autobusů, 0,4 mil. Kč činí náklady na vybavení servisních prostor a garáží a 6,8 mil. Kč jsou náklady na vybudování plnicí stanice. Z výsledků hodnocení imisní zátěže území vyplývá, že současnou úroveň znečištění ovzduší v dotčeném území lze hodnotit jako zvýšenou. Podle map imisní zátěže, vydaných k tomuto účelu Státním fondem životního prostředí ČR, celé hodnocené území spadá do nejvyšší kategorie 25 bodů. Rovněž výsledky měření na místní stanici imisního monitoringu prokázaly překročení imisních limitů na území města. Následující tabulka pak uvádí výsledky emisních výpočtů – porovnání produkce EPS ve stavech „bez projektu“ a „s projektem“. Emise bez projektu
7 346,6 kg.rok-1
Emise s projektem
818,1 kg.rok-1 -6 528,6 kg.rok-1
Rozdíl Relativní změna
-88,9 %
Následující tabulky pak obsahují určení počtu bodů (celkem max. 100 bodů) na základě Hodnotících kritérií pro podoblast 2.1.5., stanovených SFŽP ČR jednotlivě pro obě části projektu – nákup autobusů CNG a výstavba plnicí stanice CNG.
3
A. Nákup autobusů CNG Kritérium E.1. Ekologická relevance
Zdroj Mapa imisní zátěže kraje
Hodnota 25 bodů
a) Investiční náklady:
E.2.Měrná finanční náročnost na snížení emisí
CNG autobusy dle projektu včetně vybavení garáží: 73,6 mil. Kč bez DPH
srovnatelné dieselové autobusy dle MD ČR: 57,0 mil. Kč bez DPH
rozdíl nákladů: 16,6 mil. Kč bez DPH
22,5 bodů
-1
b) Snížení emisí: 6,529 t.rok
c) Výpočet: 73 600 – 57 000 tis. Kč / 6,529 t.rok-1 = 2 542,5 tis. Kč/(t.rok-1), tj. více nebo rovno 2 500 a méně než 3 250 tis. Kč/t a) Emise bez projektu: 7,347 t.rok-1 T.1. Snížení emisí v procentech
b) Snížení emisí: 6,529 t.rok-1 c) Výpočet: 100×6,529/7,347 = 88,9 %,
50 bodů
tj. více než 80 % Celkem
97,5 bodů
B. Výstavba plnicí stanice CNG Kritérium E.1. Ekologická relevance
Zdroj Mapa imisní zátěže kraje
Hodnota 25 bodů
a) Investiční náklady: 6 800 tis. Kč bez DPH E.2. Měrná finanční náročnost na vydané množství CNG
b) Množství vydaného CNG: 304,8 tis. Nm3 c) Výpočet: 6 800 tis. Kč / 304,8 tis. Nm3 = 22,310 tis. Kč/ tis. Nm3,
15 bodů
tj. více než 20 a méně než 25 tis. Kč/tis. Nm3 a) Spotřeba 1 autobusu: 50 m3/rok T.1. Množství vydaného CNG na stanici
b) Průměrný pojezd autobusu: 50,8 vozokm/rok c) Výpočet: 12 × 50 800 × 50 / 100 = 304 800 Nm3/rok
10 bodů
tj. více než 300 a méně než 450 tis. Nm3/rok Celkem
50 bodů
4
Následující tabulky pak obsahují určení celkového počtu bodů (celkem max. 100 bodů) na základě Hodnotících kritérií pro podoblast 2.1.5., stanovených SFŽP ČR pro skupinové projekty zahrnující nákup autobusů CNG a výstavbu plnicí stanice CNG. Výpočet je proveden váženým průměrem bodového ohodnocení jednotlivých částí projektu s ohledem na výši celkových způsobilých investičních nákladů. C. Skupinový projekt – nákup autobusů CNG a výstavba plnicí stanice CNG Nákup autobusů CNG Počet bodů Celkové způsobilé investiční náklady bez DPH Výpočet
Výstavba plnicí stanice CNG
97,5
50
73 600 tis. Kč
6 800 tis. Kč
(97,5 × 73 600 + 50 × 6 800) / 80 400 = 93,4826
Výsledný počet bodů
93,5 bodů
5
1. ZÁKLADNÍ INFORMACE Název projektu: MHD Karviná – Projekt pořízení autobusů CNG jako náhrada starých dieselových vozidel a současně výstavba plnicí stanice Žadatel:
BUS Karviná, a.s. Důlní 3 735 06 Karviná IČ: 00128453
Místo realizace: Město Karviná Název kraje:
Kraj Moravskoslezský
Název místně příslušného stavebního úřadu: Magistrát města Karviná – Odbor stavební a životního prostředí
Obr. 1. Přehledná mapka
6
2. INFORMACE O ŘEŠENÉ LOKALITĚ 2.1 Charakteristika zdrojů, jejichž emise znečišťujících látek mají být projektem sníženy, popis stávajícího stavu Projekt pořízení autobusů s pohonem na stlačený zemní plyn (CNG) v rámci veřejné městské hromadné dopravy a vybudování plnicí stanice na území města Karviná má za cíl částečně nahradit stávající vozový park autobusů MHD, který v současnosti tvoří 20 autobusů s dieselovým pohonem, a tím snížit emisní a imisní zátěž z provozu veřejné dopravy na území města. V rámci studie je posuzováno nahrazení celkem 12 dieselových autobusů, z nichž 7 splňuje emisní normu EURO 2, dalších 5 je na úrovni EURO 0. Vozidla budou nahrazena stejným počtem autobusů s pohonem na CNG, bude tedy pořízeno celkem 12 moderních autobusů s pohonem na stlačený zemní plyn. Stávající vozový park MHD Karviná se zvýrazněním nahrazovaných autobusů zobrazuje následující tabulka [2]: Tab. 1. Současný vozový park MHD Karviná - autobusy Model/typ
Počet autobusů
emisní norma
Karosa B 732
5
EURO 0
Karosa B 952E
7
EURO 2
SORCITY NB
8
EURO 5
Tučně jsou označeny autobusy, které jsou v projektu uvažovány k nahrazení novými autobusy CNG.
Z tabulky je patrné, že nahrazení se týká všech městských autobusů s výjimkou vozidel splňujících normu EURO 5. Po realizaci projektu tedy budou v rámci MHD města Karviná provozovány pouze dieselové autobusy EURO 5 a vozidla CNG, čímž dojde k zásadnímu posunu v kvalitě vozového parku těchto autobusů. Průměrný pojezd autobusu po městě činí dle podkladů zadavatele 50,8 tis. km ročně. Součástí projektu je dále vybudování plnicí stanice CNG, která se na území města Karviná v současnosti nevyskytuje. Stanice bude vybudována v areálu žadatele a bude sloužit výhradně pro potřeby provozu MHD na území města. Předpokládaná kapacita stanice je cca 300 tis. m3/rok, což odpovídá potřebě zajištění dodávky CNG pro uvedených 12 nových autobusů. V případě nákupu dalších vozidel s pohonem na CNG bude možné kapacitu stanice navýšit.
7
2.2 Stručná charakteristika úrovně znečištění ovzduší v lokalitě 2.2.1 Zhodnocení dle kritéria E.1. Ekologická relevance Určení hodnoty kritéria „Ekologická relevance“ je provedeno na podkladě map imisní zátěže vydaných Státním fondem životního prostředí ČR [1]. V těchto mapách je celé území České republiky rozděleno do čtverců 1 × 1 km a každému čtverci je přiřazena hodnota 5, 10, 15, 20 nebo 25 bodů v závislosti na úrovni imisní zátěže. Poloha hodnoceného města Karviná v rámci mapy imisní zátěže je uvedena na následujícím obrázku. Jak je patrné, celé hodnocené území spadá do kategorie 25 bodů, jedná se tedy o území s největší imisní zátěží. Obr. 2. Bodové ohodnocení území dle úrovně imisní zátěže dle SFŽP ČR [1]
8
2.2.2 Výsledky imisního monitoringu Současný stav kvality ovzduší v hodnocených oblastech je možné vyhodnotit na základě údajů ze stanice imisního monitoringu [3] v místě záměru. Stanice Karviná je pozaďová městská stanice v obytné zóně s automatizovaným měřicím programem. Stanice se nachází přímo v hodnocené oblasti. Následující tabulka uvádí výsledky měření na této stanici v roce 2012, a to pro látky, které mají v platné legislativě stanoven imisní limit nebo cílový imisní limit, jsou-li na stanici sledovány. Tab. 2. Výsledky měření na vybraných stanicích v roce 2012
Látka
Kód
TKARA
Název
Karviná
Provozovatel
ČHMÚ
Doba průměrování
Imisní limit
Měřené koncentrace
-3
µg.m *
350
91,6
*
125
65,3
–
12,6
1 hod (19. nejv. h. )
200
98,5
1 rok
40
25,9
–
361,1
24 hod (36 nejv.h. )
50
91,8
1 rok
40
45,8
PM2,5
1 rok
25
–
BZN
1 rok
5
–
1 hod (25. nejv. h. ) SO2
24 hod (4. nejv. h. ) 1 rok *
NO2
24 hod (max) PM10
*
-3
ng.m BaP
1 rok
1
–
As
1 rok
6
–
Cd
1 rok
5
–
Ni
1 rok
20
–
Pb
1 rok
500
–
Hodnoty překračující imisní nebo cílový imisní limit jsou uvedeny tučně *
) Poznámka: v případě PM10 je legislativou tolerováno nejvýše 35 překročení denního limitu. Pro vyhodnocení se proto uvádí 36. nevyšší hodnota. Obdobně se u hodinových koncentrací NO2 uvádí 19. nevyšší hodnota, u hodinových koncentrací SO2 se uvádí 25. hodnota a u denních koncentrací SO2 se uvádí 4. nejvyšší hodnota. Jak je zřejmé z výsledků imisního monitoringu, byly na sledované stanici v roce 2012 překročeny imisní limity pro roční a 24hodinové koncentrace PM10. U ostatních látek nebylo překročení limitu zaznamenáno.
9
3. IDENTIFIKACE MOŽNÝCH SCÉNÁŘŮ ZLEPŠENÍ KVALITY OVZDUŠÍ 3.1 Bez projektu V posuzovaném stavu bez realizace projektu je nadále uvažováno s provozem stávajících dieselových autobusů. Údaje o produkci emisí z provozu těchto autobusů jsou uvedeny v kapitole 4.1. Vypočteny jsou vyprodukované roční emise EPS dieselových autobusů splňující emisní normu EURO 0 a EURO 2, které jsou ve stavu s realizací určeny k náhradě za nové autobusy s pohonem na CNG.
3.2 S realizací projektu 3.2.1 Popis zvolené varianty Ve zvolené variantě řešení je uvažováno s nákupem nových autobusů s pohonem na CNG za účelem snížení imisní zátěže na území města Karviná a dále s vybudováním odpovídající infrastruktury, kterou představuje plnící stanice CNG. Zvolená varianta počítá s nákupem 12 autobusů s pohonem na CNG, které v plném rozsahu nahradí 12 starých dieselových autobusů, z nichž 7 splňuje emisní normu EURO 2, dalších 5 je na úrovni EURO 0. V posouzení je uvažováno se stejným ročním pojezdem kilometrů jako u stávajících autobusů, který ve městě Karviná činí dle podkladů zadavatele průměrně 50,8 tis. vozokilometrů za rok na jeden autobus. Posouzeny jsou celkové vyprodukované roční emise a jejich snížení oproti variantě se zachováním provozu stávajících autobusů, a to pouze u nahrazených a nových autobusů, ne pro celý vozový park provozovatele MHD. V případě plnicí stanice CNG je uvažováno s vybudováním menší stanice, určené pro obsluhu právě výše uvedených 12 nových autobusů. Předpokládaný výdej CNG na stanici činí cca 300 tis. m3 ročně (viz kap. 4.2). Stanice bude realizována v areálu žadatele, čímž dojde k úspoře investičních nákladů. Stanice bude koncipována tak, aby bylo možné její kapacitu navýšit v případě nákupu dalších autobusů s pohonem na zemní plyn.
3.2.2 Zdůvodnění zvolené varianty Zvolené řešení umožní dosáhnout dostatečně účinného snížení emisí z veřejné dopravy na území města Karviná. Parametry řešení, tj. počet a typ nahrazených autobusů, stejně jako umístění a parametry plnicí stanice, jsou zvoleny s cílem dosažení maximálního účinku za přijatelných investičních a provozních nákladů. Kvantifikace účinku z hlediska snížení emisí znečišťujících látek je provedena v následující kapitole.
10
4. RÁMCOVÉ HODNOCENÍ VYBRANÉHO SCÉNÁŘE
4.1 Hodnocení podle dopadů na snížení množství znečišťujících látek Hodnocení snížení emisí vychází z výpočtu emisí primárních částic a prekurzorů sekundárních částic (tzv. EPS) pro stav bez projektu a následně s navrženým projektem. Indikátor EPS je definován vzorcem: EPS = ((1 × TZL) + (0,88 × NOx) + (0,54 × SO2) + (0,64 × NH3)) kde:
EPS je emise primárních a prekurzorů sekundárních částic (kg/rok)
TZL jsou tuhé znečišťující látky (kg/rok)
NOx jsou oxidy dusíku (kg/rok)
SO2 je oxid siřičitý (kg/rok)
NH3 je amoniak (kg/rok)
Emise amoniaku nebyly ve výpočtu EPS v rámci této studie uvažovány, neboť jsou zcela zanedbatelné a výslednou hodnotu EPS prakticky neovlivní.
4.1.1 Stávající dieselové autobusy 1. Nejprve jsou stanoveny emise stávajících autobusů, které jsou v návrhu projektu určeny k nahrazení. Jako vstupní hodnoty měrných emisních faktorů výše uvedených látek jsou použity hodnoty na úrovni emisního limitu, které daný autobus splňuje (tab. 3). Emisní limity jsou uvedeny u NOx a PM v gramech na kWh výkonu motoru, pro oxid siřičitý je emisní faktor stanoven na základě obsahu síry v palivu (10 mg/kg nafty) a vzhledem k minimálnímu příspěvku této znečišťující látky k celkové výši emisí je uvažován jednotně pro všechny emisní limity EURO. Tab. 3. Měrné emisní faktory pro znečišťující látky – dieselové autobusy Znečišťující látka
EURO 0 EURO 1 EURO 2 EURO 3 EURO 4 EURO 5 EURO 6
NOx (g/kWh) – limit
14,4
8,0
7,0
5,0
3,5
2,0
0,46
PM (g/kWh) – limit
0,5
0,36
0,2
0,16
0,03
0,03
0,01
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
SO2 (g/kg nafty)
Tučně jsou označeny hodnoty vstupující do následného výpočtu měrných emisí autobusů splňující normu EURO 0 a 2.
11
2. Výpočet měrných emisí NOx a PM pro autobus splňující emisní normu EURO 0 a 2 je proveden dle následujícího vzorce: E = H × ρ / 1000 × S × η × EF kde:
E = měrná emise – dieselové autobusy (g/km)
H = výhřevnost motorové nafty (kWh/kg)
ρ = hustota motorové nafty (kg/m3)
S = průměrná spotřeba motorové nafty (l/km)
η = účinnost motoru (-)
EF = emisní faktor pro znečišťující látku dle příslušné emisní normy EURO – dieselové autobusy (g/kWh) – tab. 3
Výpočet měrných emisí SO2 pro autobus splňující emisní normu EURO 0 a 2 je proveden dle následujícího vzorce: E = ρ / 1000 × S × EF kde:
EF = emisní faktor pro znečišťující látku – dieselové autobusy (g/kg nafty) – tab. 3
ostatní parametry mají stejný význam jako v předchozí rovnici
Pro výpočet měrných emisí v gramech na 1 km ujeté trasy v městském režimu byly uvažovány vstupní parametry uvedené v následující tabulce. Tab. 4. Hodnoty vstupních parametrů pro výpočet měrných emisí – dieselové autobusy Parametr
Hodnota parametru
výhřevnost motorové nafty
11,8 kWh/kg
hustota motorové nafty
832,5 kg/m3
průměrná spotřeba nafty
40 l / 100 km
účinnost motoru a přeměny energie
33,3 %
Výsledné hodnoty měrných emisí NOx, PM a SO2 pro autobus splňující emisní normu EURO 0 a 2 jsou uvedeny v tab. 5 a 6. 3. Dle podkladů zadavatele činí průměrný dopravní výkon autobusů MHD v Karviné 50,8 tis. vozokm/rok. Na základě tohoto údaje byly měrné emise přepočteny na celkové emise v kilogramech za rok na jeden autobus. Vypočtené emisní faktory a celkové roční emise pro nahrazované autobusy jsou uvedeny v následující tab. 5 a 6.
12
Tab. 5. Vypočtené emise stávajícího dieselového autobusu splňujícího limit EURO 0 Znečišťující látka
Měrné emise (g/km)
Roční emise (kg/rok)
NOx
18,8611
958,14
PM
0,6549
33,27
SO2
0,0067
0,34
Na základě ročních emisí jednotlivých znečišťujících látek (bez NH3) byl proveden výpočet indikátoru EPS pro jeden dieselový autobus splňující emisní normu EURO 0: EPS = (1 × TZL) + (0,88 × NOx) + (0,54 × SO2) = (1 × 33,27) + (0,88 × 958,14) + (0,54 × 0,34) = 876,62 kg/rok
Tab. 6. Vypočtené emise stávajícího dieselového autobusu splňujícího limit EURO 2 Znečišťující látka
Měrné emise (g/km)
Roční emise (kg/rok)
NOx
9,1686
465,76
PM
0,2620
13,31
SO2
0,0067
0,34
Indikátor EPS
423,36
Na základě ročních emisí jednotlivých znečišťujících látek (bez NH3) byl proveden výpočet indikátoru EPS pro jeden dieselový autobus splňující emisní normu EURO 2: EPS = (1 × TZL) + (0,88 × NOx) + (0,54 × SO2) = (1 × 13,31) + (0,88 × 465,76) + (0,54 × 0,34) = 423,36 kg/rok
Vypočtený indikátor EPS pro jeden stávající dieselový autobus splňující emisní normu EURO 0 dosahuje hodnoty 876,62 kg/rok a pro autobus splňující emisní normu EURO 2 pak hodnoty 423,36 kg/rok.
4.1.2 Nové CNG autobusy 1. Obdobný postup je použit pro výpočet emisí z nových autobusů s pohonem na CNG s tím rozdílem, že vstupní hodnoty měrných emisí jsou odvozeny na základě informací dodavatelů autobusů. Pozn.: Výše emisí (zejména NOx) u CNG autobusu silně závisí na nastavení motoru. Motor může pracovat v režimu tzv. chudé směsi, kdy má motor vyšší poměr vzduchu oproti palivu, nebo v režimu stechiometrického spalování, kdy je přiváděné množství vzduchu (resp. kyslíku) řízeno tak, aby bylo právě dostatečné ke spálení paliva. Vzhledem k tomu, že motory
13
v režimu chudé směsi mají vyšší emise NOx než dieselové motory, je uvažováno výhradně s nasazením autobusů s motory pracujícími v režimu stechiometrického spalování. Tato skutečnost bude zohledněna při volbě konkrétního dodavatele autobusu. Tab. 7. Měrné emisní faktory pro znečišťující látky – CNG autobus Znečišťující látka
CNG
NOx (g/kWh)
1,18
PM (g/kWh)
0,01
SO2 (g/m3 zemního plynu)
0,0004
2. Výpočet měrných emisí NOx a PM pro autobus na CNG je proveden dle následujícího vzorce: E = EF × RLE kde:
E = měrná emise – autobusy na CNG (g/km)
EF = emisní faktor pro znečišťující látku – autobusy na CNG (g/kWh) – tab. 7
RLE = průměrná spotřeba energie (Average road load energy) Výpočet měrných emisí SO2 pro autobus na CNG je proveden dle následujícího
vzorce: E = EF × S kde:
EF = emisní faktor pro znečišťující látku – autobusy na CNG (g/m3 zemního plynu) – tab. 7
S = měrná spotřeba zemního plynu (m3/km)
ostatní parametry mají stejný význam jako v předchozí rovnici
Pro výpočet měrných emisí v gramech na 1 km ujeté trasy v městském režimu byly uvažovány vstupní parametry uvedené v tab. 8. V případě emisí SO2 byl jedním ze vstupních parametrů průměrná spotřeba energie, která byla převzata ze studie [4] a pro autobus se stechiometrickým spalováním zemního plynu činí 1,28 kWh/km. Tab. 8. Hodnoty vstupních parametrů pro výpočet měrných emisí – CNG autobusy Parametr
Hodnota parametru
průměrná spotřeba energie
1,28 kWh/km 56,5 m3 / 100 km
měrná spotřeba zemního plynu
14
Výsledné hodnoty měrných emisí NOx, PM a SO2 pro autobus na CNG jsou uvedeny v tab. 9. 3. Celkové roční emise z jednoho autobusu byly poté vypočteny opět na základě hodnoty dopravního výkonu, který je uvažován stejný jako v předchozím případě, tedy 50,8 tis. vozokilometrů za rok. Celkové roční emise byly dále použity jako vstupní hodnoty do rovnice pro výpočet celkového indikátoru EPS. Vypočtené emisní faktory a celkové roční emise nových autobusů na CNG jsou spolu s výsledným indikátorem EPS uvedeny v následující tab. 9. Tab. 9. Vypočtené emise nového autobusu CNG Znečišťující látka
Měrné emise (g/km)
Roční emise (kg/rok)
NOx
1,5104
76,73
PM
0,0128
0,65
SO2
2,3E-04
1,1E-02
Celkové roční emise byly dále použity jako vstupní hodnoty do rovnice pro výpočet celkového indikátoru EPS pro jeden autobus na CNG: EPS = (1 × TZL) + (0,88 × NOx) + (0,54 × SO2) = (1 × 0,65) + (0,88 × 76,73) + (0,54 × 1,1E-02) = 68,17 kg/rok Vypočtený indikátor EPS pro jeden nový autobus s pohonem na CNG dosahuje hodnoty 68,17 kg/rok.
4.1.3 Vyhodnocení snížení emisí z náhrady autobusů ve městě Karviná Hodnocený projekt náhrady stávajících dieselových autobusů veřejné městské hromadné dopravy města Karviná předpokládá pořízení 12 autobusů s pohonem na CNG, které ve shodném rozsahu nahradí 7 dieselových autobusů splňujících emisní normu EURO 2 a 5 dieselových autobusů splňujících normu EURO 0. U obou typů se předpokládá stejný dopravní výkon v hodnotě 50,8 tis. km/rok na jeden autobus. Vyhodnocení snížení emisí v důsledku nahrazení starých dieselových autobusů je uvedeno v následující tab. 10.
15
Tab. 10. Vyhodnocení snížení emisí vlivem náhrady autobusů Indikátor EPS (kg/rok) Bez projektu (Diesel)
S projektem (CNG)
Změna vlivem náhrady autobusů kg/rok
%
Výpočet pro 1 autobus EURO 0
876,62
68,17
-808,45
-92,2
Výpočet pro 1 autobus EURO 2
423,36
68,17
-355,19
-83,9
Výpočet pro 5 autobusů EURO 0
4 383,10
340,85
-4 042,25
-92,2
Výpočet pro 7 autobusů EURO 2
2 963,52
477,19
-2 486,33
-83,9
Výpočet pro celkový počet 12 autobusů
7 346,64
818,05
-6 528,58
-88,9
Z porovnání situace „bez projektu“ a „s projektem“ vyplývá, že:
hodnota vypočteného indikátoru EPS je silně závislá na emisních faktorech, resp. emisních limitech, které splňují nahrazované dieselové autobusy. V případě hodnoceného projektu, který předpokládá nahrazení 5 dieselových autobusů splňujících emisní normu EURO 0 a 7 dieselových autobusů splňujících emisní normu EURO 2, dosahuje indikátor EPS ve stavu „bez projektu“ celkové hodnoty 7 346,64 kg/rok, ve stavu „s projektem“ potom hodnoty 818,05 kg/rok.
celkové snížení EPS tak dosahuje hodnoty 6 529 kg/rok, v relativním srovnání jde o snížení emisí o 89 %.
4.2 Hodnocení podle množství vydaného CNG na plnicí stanici Množství vydaného CNG na stanici lze odhadnout podle počtu a průměrné spotřeby CNG autobusů, pro jejichž obsluhu bude stanice určena. Jedná se celkem o 12 vozidel, jejichž průměrný pojezd bude dle podkladů zadavatele činit 50,8 tis. vozokilometrů za rok na jeden autobus. Předpokládaná spotřeba CNG v městském provozu činí dle šetření provedeného zadavatelem cca 50 m3 na 100 km. Výsledná spotřeba tedy činí: 12 × 50 800 × 50 / 100 = 304 800 m3 zemního plynu za rok.
16
4.3 Hodnocení podle investičních nákladů a nákladů na provoz a údržbu 4.3.1 Způsobilé náklady – investiční náklady na pořízení CNG autobusů V rozpočtu projektu se počítá s pořízením autobusů s pohonem na CNG, které plně nahradí stejný počet dieselových autobusů. Pořízeny budou autobusy podobné kategorie, které budou nahrazeny, bude se tedy jednat o autobus s krátkou karoserií do 12 m, avšak v nízkopodlažním provedení. Projekt počítá s pořízením autobusů, jehož předpokládaná pořizovací cena za jeden kus činí dle podkladů zadavatele cca 6 100 000,- Kč bez DPH, tj. 7 381 000,- Kč vč. DPH. Celková cena 12 autobusů tudíž činí 73 200 000,- Kč bez DPH, tj. 88 572 000,- Kč vč. DPH. Kupujícím bude žadatel o podporu společnost BUS Karviná, a.s., která provozuje veřejnou hromadnou městskou dopravu na území města Karviná. Mezi další způsobilé investiční náklady spojené s pořízením nových autobusů s pohonem na CNG lze zařadit náklady na vybavení servisních prostorů a garáží o nezbytné zařízení pro údržbu vozidel a vybavení prostor detektory úniku plynu a účinným odvětráváním. Předpokládaná cena tohoto vybavení se předpokládá v hodnotě cca 400 000,- Kč bez DPH, tj. 484 000,- vč. DPH. Společnost nebude uplatňovat podporu na projektovou přípravu projektu. Celkové způsobilé investiční náklady projektu tedy činí celkem 73 600 000,- Kč bez DPH, tj. 89 056 000,- Kč vč. DPH. Bodové ohodnocení měrné finanční náročnosti se dle podkladů SFŽP ČR [1] neprovádí na základě celkových způsobilých investičních nákladů, ale pouze z rozdílu nákladů na pořízení CNG autobusů a nákladů na případné pořízení autobusů s dieselovým pohonem, přičemž pro dieselové autobusy se použijí ceny stanovené Ministerstvem dopravy ČR. Pro výpočet měrné finanční náročnosti je proto dále provedeno srovnání předpokládaných investičních nákladů projektu s investičními náklady na pořízení nových srovnatelných autobusů s dieselovým pohonem. Investiční náklady na pořízení nových srovnatelných autobusů s dieselovým pohonem vychází z cen autobusů pro rok 2013 určených Ministerstvem dopravy ČR na základě Nařízení vlády č. 493/2004 Sb. [5].
17
Tab. 11. Porovnání investičních nákladů na pořízení autobusů v rámci projektu a stanovených Ministerstvem dopravy ČR [5] Položka
Nové CNG autobusy dle projektu
Cena za 1 autobus (Kč) Cena za 12 autobusů (Kč) Náklady na vybavení dílen (Kč) Celkem (Kč) Rozdíl (Kč)
Nové srovnatelné dieselové autobusy dle MD ČR
6 100 000
4 750 000
73 200 000
57 000 000
400 000
-
73 600 000
57 000 000 16 600 000
Rozdíl investičních nákladů na pořízení nových CNG autobusů oproti pořízení nových srovnatelných dieselových autobusů byl vyčíslen na 16,6 mil. Kč bez DPH. Tato hodnota dále vstupuje do výpočtu měrné finanční náročnosti na snížení emisí.
4.3.2 Způsobilé náklady – investiční náklady na výstavbu CNG stanice Cena za výstavbu plnicí stanice na CNG se určuje v závislosti na mnoha faktorech. Vzhledem k relativně omezenému počtu instalací je dosud výstavba každé stanice originálním řešením, jehož náklady závisejí nejen na kapacitě stanice, ale i na její vybavenosti, podmínkách připojení plynu, požadavcích na rychlost plnění vozidel atd. V konkrétním případě realizace plnicí stanice pro CNG autobusy v Karviné jsou tedy významné následující faktory:
velikost plnicí stanice – jedná se o relativně malé zařízení s předpokládanou kapacitou cca 300 tis. m3/rok
umístění stanice – stanice bude realizována v areálu žadatele BUS Karviná, a.s.
V rámci investičních nákladů se tedy nepředpokládají výdaje na nákup pozemků apod., k určité úspoře (v porovnání se samostatně umístěnou stanicí) dojde i u nákladů na projektovou přípravu stavby, realizaci přípojek a další stavební úpravy apod. Uvažované náklady pak vychází částečně z technických dispozic místa výstavby (stavební náklady, projektová příprava), částečně z šetření u dodavatelů plnicích stanic (technologie). Přehled nákladů je uveden v následující tabulce:
18
Tab. 12. Investiční náklady na realizaci plnicí stanice CNG (bez DPH) Položka
Náklady (Kč)
Projektová příprava
150 000
Stavební úpravy
500 000
Přípojky plynu a silové elektřiny
150 000
Technologie plnicí stanice CNG
6 000 000
Celková bilance provozních nákladů
6 800 000
Celkové investiční náklady na vybudování plnicí stanice jsou tedy uvažovány ve výši 6 800 000 bez DPH, tj. 8 228 000,- Kč vč. DPH.
4.3.3 Nezpůsobilé náklady – provozní náklady a jejich úspora Kromě investičních nákladů jsou kalkulovány předpokládané náklady na běžný provoz a údržbu nových CNG autobusů, které ve stejném počtu a rozsahu nahradí stávající dieselové autobusy. Tyto náklady jsou nezpůsobilými náklady a budou plně hrazeny provozovatelem. Provozní náklady jsou kalkulovány na dobu 5 let provozu a obecně lze mezi ně zahrnout následující položky:
spotřeba pohonných hmot
servisní údržba a běžné opravy
provoz plnicí stanice Stanovení provozních nákladů je provedeno v následujícím přehledu.
4.3.3.1 Spotřeba pohonných hmot a) Stávající dieselové autobusy Náklady na provoz stávajících dieselových autobusů jsou, na základě údajů poskytnutých provozovatelem, kalkulovány pro průměrnou spotřebu ve výši 40 l/100 km a pro cenu nafty 30 Kč/l bez DPH. Náklady na ujetí 1 km lze tedy odhadnout ve výši: (40 × 30)/100 = 12,0 Kč/km. Pro dopravní výkon v hodnotě 50,8 tis. km na jeden autobus za rok činí náklady na pohonné hmoty 609 600,- Kč bez DPH za rok na jeden autobus, v případě uvažovaných 12 autobusů potom 7 315 200,- Kč bez DPH. Při provozu těchto 12 autobusů po dobu 5 let se tedy jedná o celkové náklady ve výši 36 576 000,- Kč bez DPH.
19
b) Nové CNG autobusy Předpokládaná spotřeba u nových autobusů s pohonem na CNG činí dle šetření provedeného zadavatelem 50 m3 na 100 km jízdy. Průměrná cena CNG při používání vlastní plnicí stanice se předpokládá na úrovni cca 10 Kč/m3 bez DPH. Náklady na ujetí 1 km lze tedy odhadnout ve výši: (50 × 10)/100 = 5,0 Kč/km. Celkový dopravní výkon nových autobusů na CNG bude stejný jako dopravní výkon nahrazených dieselových autobusů, tj. 50,8 tis. km na jeden autobus za rok. Celkové roční náklady tak činí 254 000,- Kč bez DPH za rok na jeden autobus, pro 12 autobusů pak 3 048 000,- Kč za rok bez DPH. Při provozu těchto 12 autobusů po dobu 5 let se tedy jedná o celkové náklady ve výši 15 240 000,- Kč bez DPH. Tab. 13. Přehled provozních nákladů z hlediska spotřeby pohonných hmot (bez DPH) Stávající dieselové autobusy
Položka Náklady na ujetí 1 km (Kč) Náklady na provoz 1 autobusu/1 rok (Kč) Celkové náklady 12 autobusů/5 let (Kč) Celková úspora 12 autobusů/5 let (Kč)
Nové CNG autobusy
12,0
5,0
609 600
254 000
36 576 000
15 240 000
– 21 336 000
4.3.3.2 Servisní údržba a běžné opravy Do této položky lze zařadit všechny běžné servisní úkony v rámci pravidelné údržby, která zahrnuje například výměny motorového oleje a jeho filtru, výměny vzduchového filtru, výměny plynového filtru a výměny ostatních hydraulických náplní. Vzhledem k tomu, že výrobci autobusů na CNG uvádějí pokyny pro údržbu srovnatelné s dieselovými autobusy, předpokládají se u nových CNG autobusů i přibližně stejné náklady na běžnou údržbu. Mezi další náklady u CNG autobusů patří revize tlakových nádrží, které se provádějí na základě doporučení výrobce daného autobusu. V rámci této studie je uvažováno s následujícími revizemi:
1 × ročně kontrola úniku plynu
1× za 5 let tzv. velká kontrola zahrnující kontrolu celkového mechanického stavu nádrže a tlakové zkoušky
Při uvažování charakteristického typu CNG autobusu, který obsahuje celkem 8 plynových nádrží umístěných na střeše, činí náklady na roční revize a jednu velkou kontrolu u jednoho autobusu celkem cca 35 000,- Kč bez DPH za 5 let provozu. Pro předpokládaných 12 autobusů se tudíž jedná o celkové náklady v hodnotě 420 000,- Kč bez DPH za 5 let provozu.
20
4.3.3.3 Provoz plnicí stanice Dalším provozním nákladem je samotný provoz plnicí stanice. Vzhledem k tomu, že stanice bude umístěna v areálu žadatele, předpokládá se pouze mírné navýšení provozních nákladů. Toto navýšení bude zahrnovat zejména personální náklady a výdaje za elektrickou energii. a) Personální náklady Pro provoz plnicí stanice se předpokládá s navýšením personálních výdajů o jeden plný pracovní úvazek. Tyto náklady jsou předpokládány ve výši cca 25 tis. Kč za měsíc včetně odvodů sociálního a zdravotního pojištění. Při uvažovaném provozu po dobu 5 let se jedná o celkové náklady ve výši 1 500 000,- Kč.
b) Náklady na elektrickou energii Další provozní náklady zahrnují náklady za spotřebovanou elektrickou energii jednak v rámci běžného provozu (osvětlení, údržba) a jednak v rámci komprese a vysoušení zemního plynu. Náklady na el. energii v rámci běžného provozu jsou na předpokládané plnicí stanici odhadnuty ve výši 50 tis. Kč za rok bez DPH, tj. 250 tis. Kč bez DPH za 5 let provozu. Zemní plyn je pro potřeby plnění autobusů stlačován na tlak 20 – 30 MPa, což při předpokládaném množství vydaného stlačeného zemního plynu v předpokládaném objemu cca 304,8 tis. m3 za rok a nákladům na stlačení 1 m3 CNG v hodnotě 1,0 Kč bez DPH, představuje celkové náklady na el. energii ve výši 304 800,- Kč za rok bez DPH, při uvažovaném provozu po dobu 5 let se jedná o celkové náklady ve výši 1 524 000,- Kč bez DPH. Celkové náklady na el. energii po dobu 5 let provozu tedy činí celkem 1 774 000,- Kč bez DPH. V součtu s personálními náklady se pak jedná o 3 274 000,- Kč. Souhrnný přehled vypočtených nákladů a úspor plynoucí z provozu 12 nových CNG autobusů a jedné plnicí stanice oproti stávajícímu provozu 5 dieselových autobusů po dobu 5 let je uveden v následující tabulce.
21
Tab. 14. Přehled provozních nákladů pro 5 let provozu (bez DPH) Položka
Náklady celkem (Kč)
Spotřeba pohonných hmot
15 240 000
- 21 336 000
420 000
+ 420 000
3 274 000
+ 3 274 000
18 934 000
- 17 642 000
Servisní údržba a běžné opravy Provoz plnicí stanice Celkem*
Změna oproti stávajícímu stavu (Kč)
*
) nezpůsobilé náklady
Na základě provedeného porovnání lze předpokládat, že provozní náklady 12 autobusů s pohonem na CNG a plnicí stanice budou pro období 5 let činit celkem cca 18,9 mil. Kč bez DPH, což oproti stávajícímu provozu dieselových autobusů činí úsporu cca 17,6 mil. Kč bez DPH. Z pohledu OP ŽP se jedná o nezpůsobilé náklady.
4.3.4 Výše podpory z Operačního programu životní prostředí Nákup CNG autobusů a výstavba CNG plnící stanice podléhají veřejné podpoře, neboť jsou kumulativně splněny všechny čtyři znaky veřejné podpory. Takovýto kombinovaný projekt může být podpořen v režimu tzv. Služby obecného hospodářského zájmu. Pověření k výkonu veřejné služby nemá jednoznačně stanovenou formu. Rozhodujícím požadavkem je jeho právní závaznost. Pověřovací akt tedy může mít podobu například zákona, vyhlášky či smlouvy, rozhodující je však jeho obsah. Pověření nemusí být nutně soustředěno pouze v jednom dokumentu. Pověřovací akt by měl specifikovat zejména následující skutečnosti:
Povahu a délku trvání závazku veřejné služby
Označení dotčeného podniku a území
Povaha případných výhradních práv nebo zvláštních práv udělených dotčeným podnikům
Ukazatele pro výpočet, kontrolu a hodnocení vyrovnávací platby
Opatření směřující k vyloučení a vrácení jakékoli nadměrné vyrovnávací platby
S ohledem na skutečnost, že společnost BUS Karviná, a.s. je svým zřizovatelem smluvně pověřena k výkonu veřejné služby, se všemi náležitostmi výše uvedenými, je zde předpoklad pro získání maximální % výše dotace, a to 90% ze způsobilých výdajů v rámci Operačního programu životní prostředí.
22
Tab. 15. Podpora projektu z Operačního programu životní prostředí Položka
Náklady (Kč bez DPH)
Celkové způsobilé investiční náklady projektu (autobusy+stanice) Celkové nezpůsobilé náklady (5letá úspora provozních nákladů)
80 400 000 - 17 642 000
Celkové způsobilé náklady
62 758 000
Dotace z OP ŽP (90 % celkových způsobilých nákladů)
56 482 200
Vlastní zdroje žadatele
23 917 800
23
4.4 Shrnutí výpočtu bodového ohodnocení 4.4.1 Bodové ohodnocení jednotlivých částí projektu 4.4.1.1 Nákup autobusů CNG V následujícím shrnutí jsou uvedeny odkazy na vstupní data pro výpočet bodů dle jednotlivých hodnotících kritérií: E.1. Ekologická relevance
mapa imisní zátěže kraje (počet bodů) – kap. 2.2.1
E.2. Měrná finanční náročnost na snížení emisí
rozdíl investičních nákladů na nové autobusy a nové srovnatelné autobusy dle MD ČR (Kč bez DPH) – kap. 4.2.1 - investiční náklady na pořízení autobusů v rámci projektu (Kč bez DPH) – kap. 4.2.1 - investiční náklady na pořízení nových srovnatelných autobusů s dieselovým pohonem, které vychází z cen autobusů pro rok 2013 stanovených MD ČR (Kč bez DPH) – kap. 4.2.1
změna emisí vlivem náhrady autobusů (t/rok) – kap. 4.1.2 - indikátor EPS pro stav bez projektu (Diesel EURO 2) – kap. 4.1.2 - indikátor EPS pro stav s projektem (CNG) – kap. 4.1.2
T.1. Snížení emisí v procentech
změna emisí vlivem náhrady autobusů (%) – kap. 4.1.2 - indikátor EPS pro stav bez projektu (Diesel EURO 2) – kap. 4.1.2 - indikátor EPS pro stav s projektem (CNG) – kap. 4.1.2
4.4.1.2 Výstavba plnící stanice CNG V následujícím shrnutí jsou uvedeny odkazy na vstupní data pro výpočet bodů dle jednotlivých hodnotících kritérií: E.1. Ekologická relevance
mapa imisní zátěže kraje (počet bodů) – kap. 2.2.1
E.2. Měrná finanční náročnost na vydané množství CNG
investiční náklady (Kč bez DPH) – kap. 4.3.2
množství vydaného CNG (Nm3) – kap. 4.2
24
T.1. Množství vydaného CNG na stanici
spotřeba 1 autobusu (m3/rok) – kap. 4.2
průměrný pojezd autobusu (vozokm/rok) – kap. 3.2.1
počet autobusů – kap. 2.1
Následující tabulky pak obsahují určení počtu bodů (celkem max. 100 bodů) na základě Hodnotících kritérií pro podoblast 2.1.5., stanovených SFŽP ČR jednotlivě pro obě části projektu – nákup autobusů CNG a výstavba plnicí stanice CNG. Tab. 16. Bodové ohodnocení – nákup autobusů CNG Kritérium E.1. Ekologická relevance
Zdroj Mapa imisní zátěže kraje
Hodnota 25 bodů
a) Investiční náklady:
E.2.Měrná finanční náročnost na snížení emisí
CNG autobusy dle projektu včetně vybavení garáží: 73,6 mil. Kč bez DPH
srovnatelné dieselové autobusy dle MD ČR: 57,0 mil. Kč bez DPH
rozdíl nákladů: 16,6 mil. Kč bez DPH
22,5 bodů
b) Snížení emisí: 6,529 t.rok-1 c) Výpočet: 73 600 – 57 000 tis. Kč / 6,529 t.rok-1 = 2 542,5 tis. Kč/(t.rok-1), tj. více nebo rovno 2 500 a méně než 3 250 tis. Kč/t a) Emise bez projektu: 7,347 t.rok-1
T.1. Snížení emisí v procentech
b) Snížení emisí: 6,529 t.rok-1 c) Výpočet: 100×6,529/7,347 = 88,9 %,
50 bodů
tj. více než 80 % Celkem
97,5 bodů
25
Tab. 17. Bodové ohodnocení –výstavba plnicí stanice CNG Kritérium
Zdroj
E.1. Ekologická relevance
Mapa imisní zátěže kraje
Hodnota 25 bodů
a) Investiční náklady: 6 800 tis. Kč bez DPH E.2. Měrná finanční náročnost na vydané množství CNG
b) Množství vydaného CNG: 304,8 tis. Nm3 c) Výpočet: 6 800 tis. Kč / 304,8 tis. Nm3 = 22,310 tis. Kč/ tis. Nm3,
15 bodů
tj. více než 20 a méně než 25 tis. Kč/tis. Nm3 a) Spotřeba 1 autobusu: 50 m3/rok T.1. Množství vydaného CNG na stanici
b) Průměrný pojezd autobusu: 50,8 vozokm/rok c) Výpočet: 12 × 50 800 × 50 / 100 = 304 800 Nm3/rok
10 bodů
tj. více než 300 a méně než 450 tis. Nm3/rok Celkem
50 bodů
4.4.2 Bodové ohodnocení skupinového projektu V případě projektu, který uvažuje jak s pořízením autobusů na CNG, tak i s vybudováním plnicí stanice CNG, se dle SFŽP ČR [1] vypočte bodové ohodnocení podle následujícího vzorce: B = ((BBUS × UINBUS) + (BSTANICE × UINSTANICE) / UIN kde:
B je celkový počet bodů z technicko ekologického hodnocení
UIN jsou celkové způsobilé investiční (realizační) náklady
BBUS je celkový počet bodů z technicko ekologického hodnocení části připadající na pořízení autobusů
UINBUS jsou celkové způsobilé investiční (realizační) náklady připadající na pořízení autobusů
BSTANICE je celkový počet bodů z technicko ekologického hodnocení části připadající na vybudování plnící stanice
UINSTANICE jsou celkové způsobilé investiční (realizační) náklady připadající na vybudování plnící stanice Výpočet je proveden v následující tabulce.
26
Tab. 18. Bodové ohodnocení – skupinový projekt Nákup autobusů CNG Počet bodů Celkové způsobilé investiční náklady bez DPH Výpočet
Výstavba plnicí stanice CNG
97,5
50
73 600 tis. Kč
6 800 tis. Kč
(97,5 × 73 600 + 50 × 6 800) / 80 400 = 93,4826
Výsledný počet bodů
93,5 bodů
27
5. POUŽITÁ LITERATURA [1]
SFŽP ČR: Operační program Životní prostředí – Hodnotící kritéria pro podoblast 2.1.5, Praha, 2013
[2]
ČSAD Karviná a.s.: MHD – vozový park. http://www.dpchj.cz/pro-zakazniky/mestskahromadna-doprava/o-mestske-hromadne-doprave/vozovy-park
[3]
ČHMÚ: Znečištění ovzduší v datech – tabelární ročenka 2012. http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/uoco/isko/tab_roc/2012_enh/index_CZ.html
[4]
Pelkmans, L., De Keukeleere, D., Lenaers, G.: Emissions and fuel consumption of natural gas powered city buses versus diesel buses in realcity traffic, 2000
[5]
Ministerstvo dopravy ČR: Oznámení cen jednotlivých typů autobusů v roce 2013 pro výpočet přiměřeného zisku. http://www.mdcr.cz/NR/rdonlyres/0B8689F1-98E7-4EE386AA-53B4F0254CE2/0/Ceny_busu_2013.doc
28
Evropská unie Spolufinancováno z Prioritní osy 2 – Dotace pro zlepšování kvality ovzduší
Ministerstvo životního prostředí Státní fond životního prostředí České republiky www.opzp.cz Zelená linka 800 260 500
[email protected]
29
