Regionální využití biomasy 27. 4. 2012
Trh s lesní dendromasou pro energetické účely
Ing. Dalibor Šafařík Ústav lesnické a dřevařské ekonomiky a politiky
strana 2
Úvod • Vývoj trhu s lesní energetickou štěpkou. • Bilance dosud spotřebovaných objemů štěpky versus disponibilní zdroje. • Ekonomika produkce lesní štěpky. • Východiska pro potencionální zvyšování podílu lesní štěpky v energetickém mixu obnovitelných zdrojů energie v České republice a dalšího rozvoje trhu energetických štěpek.
strana 3
Zdroje informací Vývoj a současný právní stav, legislativní předpisy a normy upravující produkci a obchod s lesní energetickou štěpkou. II. Souborné publikace, které shrnují studie vytvořené nezávislými odborníky zejména z oblastí energetiky a ekonomiky, souhrnně mapující stav a potenciál OZE v České republice v návaznosti na energetickou strategii a cíle České republiky v rámci společné energetické politiky Evropské unie od roku 2003 do současnosti. III. Publikace a články popisující praktické zkušenosti, názory a komentáře s využitím a na využití dendromasy jako obnovitelného zdroje. IV. Zahraniční zdroje, především z Rakouska, kde jsou zkušenosti s využíváním dendromasy jako obnovitelného zdroje z historického i současného pohledu ve střední Evropě na nejvyšší úrovni. I.
strana 4
Vývoj podílu OZE na hrubé domácí spotřebě elektřiny 2005 - 2010 9,00% 8,00% 7,00% 6,00% 5,00% 4,00% 3,00% 2,00% 1,00% 0,00% 2005
2006
2007
2008
2009
2010
strana 5
Podíl OZE na hrubé domácí spotřebě elektřiny 2005 - 2010 0,38%
2,96%
0,00%
4,37% 7,64%
25,51%
26,04%
33,10%
MVOE do 10 MW
VOE nad 10 MW
BIOM celkem
BIOP
BRKO
VE
FOTVOLTSYS
kap.biopal.
strana 6
Podíl lesní štěpky na hrubé výrobě elektřiny (zdroj MPO ČR)
období
v MWh
v%
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
272 948,5 222 497,2 272 724,5 427 531,2 603 047,9 650 060,6 641 839,9
0,33
0,27
0,32
0,48
0,72
0,79
0,75
strana 7
Cíl EU z OZE pro ČR v roce 2020 je 13,5 % Hodnoty Národního akčního plánu (NAP) pro biomasu 2010
2020
rozdíl
Výroba elektřiny z biomasy
4 557 TJ
11 216 TJ
6 659 TJ
Výroba tepla z biomasy
69 165 TJ
94 430 TJ
25 265 TJ
= nárůst mezi roku 2010 až 2020 elektřina: 2,5 x teplo: 1,4x
strana 8
Podíl OZE na výrobě tepla 2005 – 2010 (Zdroj (MPO ČR) 3,72%
2,13%
2,20% 0,42%
2,33
16,76%
56,13%
16,30%
Štěpka mimo domácnosti
Ost.biomasa mimi domácnosti
Biomasa domácnosti
BIOP
BRKO TKO
BRKO PRO a ATP
Tepelná čerpadla
Solární termální systémy
strana 9
Základní skupiny energetických štěpek
• Zelená štěpka – obsah dřeva více než 45 % s příměsí kůry a zeleně max. do 55 %. • Hnědá štěpka – obsah dřeva více než 70 % s příměsí kůry max. do 30 %. • Bílá štěpka – je vyrobena ze strojově či ručně odkorněného dříví nebo materiálů vzniklých při zpracování dříví
strana 10
Převodní faktory pro obchod s dendromasou Objemové jednotky dříví pro obchod s biomasou m3(plm)
prm
prms
1
1,54
2,5
prm
0,65
1
1,61
prms
0,4
0,62
1
m3(plm)
Přepočtové koeficienty m3 na tunu sušiny (0% relativní vlhkosti) Zjednodušený přepočet
1 t (suš)
koeficient
Jehličnaté dříví
2,1 m3
0,66667
Listnaté dříví
1,5 m3
0,47619
Průměrná výhřevnost při relativní vlhkosti 30-40%; 1 m3 = 9000 MJ Průměrná energetická hodnota při relativní vlhkosti 30-40%; 1 m3 = 2,5 MWh
strana 11
Druhy energetické biomasy dle vyhlášky č.482/2005 Sb. (výtah) •
•
•
Č. 8 Zbytková hmota z těžby dřeva, probírek, prořezávek (vzniklá v lese), hmota z údržby zeleně (tratě, vodoteče apod.) a biopaliva z této zbytkové hmoty vyrobená (štěpka, palivové dřevo apod.) včetně vedlejších a zbytkových produktů z jejich zpracování. Kategorie VZ, O2, P2, S2. Č. 10 Piliny, hobliny, odřezky a dřevo nevhodné pro materiálové využití, zbytková kůra a další zbytky z průmyslového zpracování dřeva, dřevotřískové desky a dýhy ve smyslu vedlejšího produktu či zbytkové hmoty (například z procesů třídění, drcení, lisování, peletizace) použité dřevo, použité výrobky ze dřeva a dřevěných materiálů, dřevěné obaly, při splnění ostatních požadavků a dále biopaliva z nich vyrobená. Kategorie VZ, O3, P3, S3. Č. 11 Výmět z rozvlákňování papíru a lepenky, druhotně nevyužitelný papír a lepenka a biopaliva z nich vyrobená, výmětová vlákna, kaly z mechanického oddělování obsahující vlákna (zkráceno). Kategorie AD, VZ, O2, P2, S2
strana 12
Vývoj výkupních cen (VC) a zelených bonusů (ZB) pro výroby elektřiny z biomasy v Kč/MWh období
kategorie biomasy (vyhl. 482/2005 Sb.) O2 stávající O2 před 1.1.´08
2005
2006
2007
2008
2009
VC
ZB
VC
ZB
VC
ZB
VC
ZB
-
-
-
-
-
-
-
-
VC
ZB
2010
VC
ZB
2011
VC
ZB
2 130 1 160 2 130 1 160 2130
1080
2 600 1 630 2 890 1 770 2 940 1 660 3 130 1 590 3 200 2 230 3 200 2 230 3200
2150
O2 po 1.1.´08
-
-
-
-
3 270 1 990 3 460 1 920 3 530 2 560 3 530 2 560 3530
S2
-
850
-
790
-
790
-
690
-
700
-
700
-
700
P2
-
1 100
-
1 045
-
1 050
-
960
-
970
-
970
-
970
Zdroj: Cenová rozhodnutí Energetického regulačního úřadu ČR č. 10/2005; 8/2006; 7/2007; 8/2008; 4/2009; 2/2010; 7/2011
2480
strana 13
Vývoj výkupních cen kategorie O2
Vývoj zelených bonusů kat. O2
3500
2500 2000
2500 Polynomický trend y = -23,095x2 + 280,48x + 2362,9 R² = 0,9753
2000 1500 1000 500
Kč.MWh-1
Kč.MWh-1
3000
1500 Polynomický trend y = 10,357x2 + 26,071x + 1582,9 R² = 0,6518
1000 500
0 2005
2006
2007
2008 rok
2009
2010
2011
0 2005
900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
2007
1150
2009
2010
2011
Polynomický trend y = 5,3571x2 - 65x + 1162,1 R² = 0,8857
1100 Polynomický trend y = 6,1905x2 - 75,238x + 922,86 R² = 0,8991
2008 rok
Vývoj zelených bonusů kat P2
Kč.MWh-1
Kč.MWh-1
Vývoj zelených bonusů kat. S2
2006
1050 1000 950
900 850 2005 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 rok
2006
2007
2008 rok
2009
2010
2011
strana 14
Dodávky lesní štěpky v České republice
období
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
80 790
7 970
30 028
30 642
49 511
92 708
100 020
570
344
533
523
276
456
649
m3 b.k. m3 u.b.
2008
2009
2010
2011
údaj není k 146 619 450000* 1100000* dispozici
Kč/m3 CZK/m3
576
556*
648*
615*
Zdroj: ČSÚ, e-2201-11 Lesnictví a myslivost
Počet registrovaných zařízení (respondentů ) v ČR druh energie/období výroby el.energie výroby tepla zdroj: MPO
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
12
14
16
18
21
23
28
643
669
708
948
699
812
771
strana 15
Formování nabídky a poptávky v obchodu s dendromasou •
•
• •
Poptávka po výrobních faktorech není poptávkou přímou nebo konečnou, ale poptávkou odvozenou – je závislá (odvozená) od poptávky po zboží, na jehož výrobu se daný výrobní faktor používá. Poptávka po energetické dendromase je primárně odvozována od poptávky po energiích z tohoto vstupu vyráběných. Je však záležitostí široké diskuse a zkoumání, zda je tato primární poptávka v České republice ovlivňována více faktory ryze tržními, či zda hraje významnější roli nutnost splnění indikativního cíle při využívání OZE v rámci závazků jež má Česká republika v EU a forma a intenzita podpory využívání jednotlivých druhů OZE ze strany státu. Nabídka výrobních faktorů obecně je specifická tím, že vlastníkem výrobních faktorů jsou spotřebitelé (domácnosti), tedy že se řídí snahou maximalizovat užitek. V případě nabídky energetické dendromasy však tuto obecnou mikroekonomickou zákonitost nelze jednoznačně použít. Obnovitelné zdroje energie jsou stejně jako půda součástí přírodních zdrojů a mají tedy obdobné ekonomické vlastnosti jako půda. Jejich množství je omezené, a proto i ony mohou nést podobně jako půda rentu – odměnu za jejich užití.
strana 16
800 000 000
700 000 000
600 000 000
500 000 000
y = 2E+07x2 - 1E+08x + 2E+08 R² = 0,834
400 000 000
300 000 000
200 000 000
y = 4E+06e0,4236x R² = 0,6592
100 000 000
0 58 169 -100 000 000
5 738
21 620
22 062
35 648
66 750
72 014
105 566
324 000
792 000
strana 17
Bilance spotřeby a zahraničního obchodu lesní štěpky v České republice [t] období
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
pro výrobu elektrické energie
244 010,4
199 436,6
250 150,2
402 986,7
579 384,1
664 955,1
768 205,3
pro výrobu tepla
864 912,4
851 560,2
881 456,7
934 669,3
1 023 815,9
948 261,4
983 789,8
saldo zahraničního obchodu
-3 000,0
-16 389,0
86 204,0
135 771,0
228 546,0
167 550,0
47 000,0
export
34 000,0
43 327,0
112 652,0
173 852,0
255 255,0
219 221,0
66 000,0
import
37 000,0
59 716,0
26 448,0
38 081,0
26 709,0
51 671,0
19 000,0
Zdroj: MPO
strana 18
Bilance spotřeby a zahraničního obchodu lesní štěpky v České republice [t] 1 200 000,0
1 000 000,0
Množství energetické štěpky [t]
pro výrobu elektrické energie
y = -2511,7x2 + 44822x + 797870 R² = 0,7138
800 000,0 pro výrobu tepla 600 000,0 y = 11435x2 + 9694,5x + 176686 R² = 0,9559 400 000,0 y = -15087x2 + 144278x - 183125 R² = 0,7065 200 000,0
0,0 2004
-200 000,0
2005
2006
2007
rok
2008
2009
2010
saldo zahraničního obchodu
strana 19
Komparace výsledků analýz a výsledné kvantifikace využitelné lesní biomasy s bilancí spotřeby a zahraničního obchodu energetické lesní štěpky. •
•
•
•
Při zohlednění omezujících podmínek vyplývajících z lesnické legislativy je lesní dendromasa z mýtních těžeb pro energetické účely disponibilní v množství 812 456 m3/rok (ÚHUL, 2009). Při rozšíření o ekosystémový pohled na bázi souborů lesních typů a cílového hospodaření se disponibilní množství sníží na 612 866 m3/rok (ÚHUL, 2009) Další omezení vyplývající z analýzy rizika a požadavků orgánů ochrany přírody na základě podkladů spolupracujících organizací dále snižuje disponibilní množství na 503 819 m3 (ÚHUL, 2009) Celková bilance spotřeby lesní štěpky použité k výrobě elektrické energie a tepla se za období 2005 – 2009 pohybuje v rozmezí 1 034 607 – 1 780 766,5 tun sušiny (pozn. při 0 % relativní vlhkosti) Přepočteno na 1 m3 s použitím koeficientu 1,9 m3 = 1 tuna (suš.) to činí 1 965 753 – 3 383 456 m3.
strana 20
Vlastní náklady výroby energetické lesní štěpky cenách zjištěné vlastním šetřením činí celkem 590 Kč/m3 ve struktuře:
• nákup 30,- Kč/m3 • vyvážení (soustřeďování do 250 m) 50,- Kč/m3 • štěpkování (drcení) 250 Kč/m3 • doprava odběrateli (do 60 km) 260,- Kč/m3
strana 21
16000000
14000000
Analýza bodu zvratu výroby lesní energetické štěpky při stanovení maximální vzdálenosti soustředění 250 m
12000000
vlastní náklady výkonu v Kč
10000000
8000000
předpokládané výnosy předpokládané náklady výsledek
6000000
4000000
2000000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 -2000000
-4000000
objem výroby Q ( tis. prms) Zdroj: vlastní šetření LMB 2004 - 2008
strana 22
Zahraniční zvyklosti v obchodu s dendromasou (Rakousko)
• Převažující způsob přejímky – měření podle hmotnosti v suchém stavu (Atro-metoda). • Kupní cena je sjednávána v EURO/atto. • Maximální relativní vlhkost pro převzetí dodávky – 50 %. • Velký důraz na stabilitu dodávek. Většina malých a středních kotelen má omezené skladovací prostory a zejména v zimních měsících mohou dopravní komplikace způsobit výpadky v zásobování a tím obchodní kolize.
strana 23
Využití biomasy v kondenzační elektrárně s 3,5 MWel. • Účinnost využití energie z paliva pro výrobu elektřiny 25%. • Spotřeba biomasy : 38,5 tis. tun • Energie v palivu: 414.050 GJ • Vyrobené (využité teplo): 0 GJ • Vyrobená elektřina: 103.513 GJ (28.753 MWh) • Podpora (O2 zelený bonus 2560 Kč/MWh) 73.607.680 Kč Podpora = 711 Kč/GJ
strana 24
Využití biomasy v zařízení se stejnou spotřebou biomasy • Účinnost využití energie z paliva 85%. • Spotřeba biomasy : 38,5 tis. tun (dřevní biomasa 24,5 tis. tun, výhřevnost 8,5 GJ/t, sláma 14 tis. tun, výhřevnost 14,7 GJ/t)
• Energie v palivu: 414,050 GJ • Vyrobené (využité teplo): 351.943 GJ • Podpora (50 Kč/MWh) 17,579.000 Kč Podpora = 50 Kč/GJ
strana 25
Dřevní biomasa v revizi D SEK (listopad 2011) • V případě biomasy přednostně podporovat její využívání pro kogenerační systémy s přijatelnou účinností v rámci i lokálních systémů CZT. Přístup k biomase by měl být rovný a nediskriminující pro všechny odběratele. • Využívání biomasy vázat na celkové socioekonomické a environmentální dopady způsobu jejího využití a míru ekonomické efektivity. Zohlednit skutečnost, že velmi intenzívní exploatace těžebních zbytků ovlivňuje nepříznivě živinovou bilanci lesních půd.
strana 26
Udržitelná podpora OZE • Na úrovni primární i sekundární legislativy garantovat rovné podmínky při podpoře různých obnovitelných zdrojů. • Sledovat rovnováhu mezi zájmem na splnění mezinárodních závazků ČR a náklady na zajištění podpor a jejich dopadem na konečného spotřebitele. • „Akční plán pro biomasu“ v ČR 2012 – 2020 zpracuje MZe v roce 2011.
strana 27
Dotační tituly k podpoře výstavby výroben využívajících OZE
• OPŽP, Prioritní osa 3, oblast podpory 3.1 Výstavba nových zařízení a rekonstrukce stávajících zařízení s cílem zvýšení využívání OZE pro výrobu tepla, elektřiny a KVET. Biomasa v rámci 3.1 není prioritní. • OPPI – Eko-energie; určen pro podnikatelské subjekty (teplárny). Je zde silný konkurenční vztah s průmyslovými podniky. Podmínkou je kladné IRR do 20 let.
strana 28
Diskuse • Další zvyšování podílu energetické lesní štěpky na produkci elektrické energie a tepla v celkovém energetickém mixu České republiky je možné již pouze při změně využití některých dosud technologicky využívaných sortimentů surového dříví, zejména listnatých vlákninových sortimentů a částečně papírenské štěpky. • Změnu tržních cen lesní energetické štěpky významně ovlivňují výkupní ceny a zelené bonusy pro výrobu elektřiny z biomasy, především výše podpor v kategorii O2. • Rozhodujícím faktorem pro rentabilitu výroby lesní energetické štěpky jsou náklady na soustřeďování dřevní suroviny a distribuci vyrobené štěpky.
strana 29
Závěr •
•
•
Biomasa je považována současnou platnou Státní energetickou koncepcí (SEK) za rozhodující – dominantní druh OZE. Z výše nastíněných faktů ovšem vyplývá, že dendromasa je v rámci velké skupiny biomasy druhem minoritním, a to v setrvalém stavu. Jeho další rozvoj brzdí různé bariéry, jednou z nejvýznamnějších je absence důsledného zmapování potenciálu a důsledná a přesná statistika. V neposlední řadě je velmi důležitá i otázka ekonomiky výroby, užití jednotlivých zdrojů OZE, nalezení efektivních způsobů podpory OZE zajišťujících jejich rozvoj při efektivním vynakládání prostředků použitých na přímé či nepřímé podpory. Jednou z možných cest je podpora kombinované výroby elektřiny a tepla (KVET) v regionální struktuře jako jednoho z vysoce účinných a současně ekologicky přijatelných způsobů výroby energie, kdy v porovnání s oddělenou výrobou elektřiny a tepla dochází k úspoře energie primárních paliv.
strana 30
Na závěr informace, kterou již mnozí znáte: „Energetický regulační úřad zastaví nejpozději od roku 2014 podporu nově vzniklých obnovitelných zdrojů. Další podpora elektřiny z vody, vzduchu, slunce nebo biomasy by prý příliš zatěžovala českou ekonomiku. Ekologické organizace ovšem tvrdí, že by tak úřad porušil zákony. Obnovitelné zdroje by podle nich měly dostat čas, aby dosáhly soběstačnosti.“(ČRo 1; 23. 3. 2012;9:21)
Děkuji Vám za pozornost Ing. Dalibor Šafařík
[email protected]
