VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMICKÁ V PRAZE FAKULTA MEZINÁRODNÍCH VZTAHŮ
Obor: Mezinárodní obchod
Ekonomika obnovitelných zdrojů se zaměřením na fotovoltaické systémy (diplomová práce)
Autor: Bc. Ivona Kollerová Vedoucí práce: doc. Dr. Milan Vošta, Ph.D.
Prohlášení: Prohlašuji, že jsem diplomovou práci vypracovala samostatně a vyznačila všechny citace z pramenů.
V Praze dne 5. 5. 2011
........................... podpis studenta
Za cenné rady a konzultace při vedení mé diplomové práce chci poděkovat doc. Dr. Milanu Voštovi, Ph.D.
2
Obsah
Obsah ...........................................................................................................................3 Seznam zkratek.............................................................................................................5 Úvod.............................................................................................................................6 1 Historie a současnost obnovitelných zdrojů................................................................9 1.1 Obnovitelné zdroje ............................................................................................9 1.2 Historie a současnost větrné energie ................................................................10 1.3 Historie a současnost energie z biomasy ..........................................................15 1.4 Historie a současnost vodní energie .................................................................17 1.5 Historie a současnost sluneční energie.............................................................20 2 Podpora obnovitelných zdrojů energie .....................................................................23 2.1 Rámcová pravidla Evropské unie.....................................................................23 2.1.1 Vybraný členský stát Evropské unie – Švédsko.......................................28 2.1.2 Vybraný členský stát Evropské unie – Velká Británie .............................29 2.1.3 Vybraný členský stát Evropské unie – Česká republika...........................30 2.2 Vybraná země mimo EU - Spojené státy americké ..........................................32 2.3 Vybraná země mimo EU – Čína ......................................................................34 3 Analýza oboru fotovoltaika ......................................................................................37 3.1 Princip funkce a rozdělení fotovoltaických článků...........................................38 3.1.1 Princip funkce fotovoltaického jevu a článků..........................................38 3.1.2 Druhy fotovoltaických článků a typy elektráren ......................................41 3.2 Fotovoltaika ve světě.......................................................................................43 3.2.1 Evropská unie.........................................................................................44 3.2.2 Amerika..................................................................................................46 3.2.3 Asie........................................................................................................48 3.3 Fotovoltaika u nás ...........................................................................................50 4 Případová studie – fotovoltaická elektrárna ..............................................................57 4.1 Realizace fotovoltaické elektrárny uvedené do provozu v roce 2008................57 4.1.1 Strana nákladů ........................................................................................57 4.1.2 Strana příjmů ..........................................................................................59
3
4.1.3 Shrnutí a celková bilance ........................................................................61 4.2 Realizace fotovoltaické elektrárny uvedené do provozu v roce 2010................61 4.2.1 Strana nákladů ........................................................................................62 4.2.2 Strana příjmů ..........................................................................................63 4.2.3 Shrnutí a celková bilance ........................................................................65 4.3 Prostředí pro realizaci fotovoltaické elektrárny potenciálně uvedené do provozu v roce 2011..............................................................................................65 4.4 Srovnání předchozích variant ..........................................................................67 Závěr ..........................................................................................................................69 Seznam literatury........................................................................................................73 Seznam tabulek.........................................................................................................739 Seznam obrázků..........................................................................................................80 Seznam grafů..............................................................................................................81
4
Seznam zkratek CR
Cenové rozhodnutí California Solar Initiative
CSI
(Kalifornská solární iniciativa)
ČR
Česká republika Department of Energy
DOE
(Ministerstvo energetiky)
DPH
daň z přidané hodnoty
EEG
Zákon o obnovitelných energiích Energy Efficiency and Renewable Energy
EERE
(Energetická účinnost a obnovitelné zdroje)
EPBB
Expected Performance-based Buy-down European Photovoltaic Industry Association (Evropská asociace fotovoltaického
EPIA
průmyslu)
ERÚ
Energetický regulační úřad
ES
Evropská společenství
EU
Evropská unie
GVC
garantovaná výkupní cena
ILUC
Research on Indirect Land Use Change
METI
Ministrestvo ekonomiky, obchodu a průmyslu Office of the Gas and Electricity Markets
OGFEM
(Kancelář pro obchod s elektřinou a plynem)
OZE
obnovitelné zdroje energie Performance Based Incentive
PBI
(Stimul založený na výkonu) Pacific Gas and Electric Company (Pacifická elektrárenská a plynová
PG&E
společnost)
ROC
Renewables Obligation Certificate
RPS
Renewable Portfolio Standard
RWI
Rheinisch-Westfälisches Institut
SCE
Southern California Edison
SDG&E
San Diego Gas and Electric United States of America
USA
(Spojené státy americké)
ZB
zelený bonus
5
Úvod Obnovitelné zdroje nikdy nebyly v oblibě tolik, jako tomu je v dnešní době. Jejich popularita stoupá ve spojitosti s neustále rostoucí energetickou náročností lidstva, která je ve stále menší míře uspokojována konvenčními zdroji energie. Takových neobnovitelných zdrojů má planeta Země k dispozici pouze omezené množství a toto množství je stále více vyčerpáváno, lidstvo tedy zákonitě musí hledat zdroje jinde, získávat energii jinak, v opačném případě bychom velmi záhy čelili absolutnímu nedostatku zdrojů. Jistým východiskem, řešením bujícího energetického problému jsou obnovitelné zdroje, kterým je tato práce věnována. Konkrétně mohu říct, že se v práci věnuji výhradně využití obnovitelných zdrojů za účelem výroby elektrické energie, energii tepelnou tedy nezmiňuji. Cílem práce je zachytit vznik a rozvoj jednak obnovitelných zdrojů jako takových, specificky je pak práce zaměřena zejména na jeden konkrétní zdroj a tím je sluneční záření a jeho ekonomika. Stěžejními otázkami, na které se práce snaží odpovědět, jsou spekulace, zda má fotovoltaika jako obnovitelný zdroj své místo v hospodářských procesech, jestli je její funkce dlouhodobě obhajitelná a jaká je její budoucnost v rámci světa a v rámci České republiky. K zodpovězení těchto otázek slouží logické řazení jednotlivých kapitol tak, aby z nich jednotlivé odpovědi průběžně vyplývaly a v závěru práce byla stanoviska k jednotlivým otázkám jasně definována a shrnuta. V první kapitole se věnuji historii vzniku, postupnému začínání využívání jednotlivých typů obnovitelných zdrojů energie. Za tímto účelem jsem si k bližšímu prozkoumání vybrala čtyři základní a nejrozšířenější zástupce obnovitelných zdrojů – jedná se o větrnou energii, energii získávanou spalováním biomasy, vodní energii a sluneční energii. Mezi obnovitelné zdroje se dále řadí například geotermální energie, energie půdy, energie skládkového plynu, energie kalového plynu a energie bioplynu, ovšem tyto jsou v porovnání s vybranými zdroji využívány v daleko nižší míře, proto těmto zdrojům v mé práci není věnována pozornost. První kapitola se tedy týká jako
6
historie vybraných typů, tak jejich aktuální situace z hlediska jejich celosvětového využití. Kapitola dvě je již mnohem konkrétnější, pojednává o podpoře obnovitelných zdrojů jako celku. Zaměřuji se zde na předpisy týkající se tématu nejdříve v rámci Evropské unie, ze kterých v dalších částech kapitol vybírám konkrétní zástupce členských zemí a zmiňuji přístup každého zástupce k problematice obnovitelných zdrojů. Za konkrétní zástupce praxe Evropské unie jsem zvolila Švédsko, jenž je zemí s nejvyšším podílem energie z obnovitelných zdrojů, dále Velkou Británii, která se v současné době chystá na splnění největšího procentního rozdílu ve využívání obnovitelných zdrojů mezi lety 2005 a 2020 a je zajímavé sledovat kroky, které by měly vést k naplnění tohoto cíle. Třetí a poslední vybranou zemí je pak Česká republika, neboť si myslím, že stojí za to zmínit naši republiku v kontextu uvedených evropských států a zjistit tak, jak si ve srovnání s nimi naše země stojí. V další části druhé kapitoly se stejnému problému věnuji v rámci Spojených států amerických v souvislosti s jejich dlouhodobě velmi vysokou energetickou spotřebou, což je pro největší ekonomiku světa velmi dobrý předpoklad pro výrazný rozvoj obnovitelných zdrojů. V kontrastu s americkou výkonnou ekonomikou jako posledního zástupce zmiňuji Čínu a její přístup k podpoře obnovitelných zdrojů, jelikož právě Čína do tohoto sektoru investuje výrazně vysoké prostředky, čímž rychle dohání světové mocnosti. Třetí kapitola se poté věnuje již výhradně oboru fotovoltaika. V první části této kapitoly uvádím procesy, jejichž průběhem se sluneční záření přeměňuje na elektrickou energii, v další části se fotovoltaice věnuji z pohledu celosvětového, tedy zmiňuji, jaké postavení má fotovoltaika v rámci Evropské unie, v rámci severoamerického kontinentu a v rámci kontinentu asijského. Obsáhlý prostor je pak věnován tématu fotovoltaika u nás, neboť právě zde došlo v posledních letech k výrazným změnám, které jsou v poslední části kapitoly uvedeny. Současně je pak vysvětlen jejich dopad na výrobu elektřiny ze slunečního záření v rámci České republiky. Poslední, čtvrtá kapitola, je pak věnována případové studii zaměřené na výstavbu fotovoltaické elektrárny. Podstatným výstupem z této kapitoly je pak srovnání dvou konkrétních případů výstavby dvou konkrétních fotovoltaických elektráren v různých obdobích v rámci České republiky, plus prostředí pro výstavbu elektrárny v období třetím. Toto srovnání nabízí zajímavý praktický pohled na to, jak 7
se během velmi krátké doby razantně změnilo prostředí, až se toto stalo maximálně nevýhodným jak pro výstavbu fotovoltaických elektráren na obrovských zemních plochách i malých situovaných na střechách provozoven a rodinných domů.
8
1 Historie a současnost obnovitelných zdrojů
1.1 Obnovitelné zdroje Obnovitelné zdroje energie se v současné době skloňují velmi často a ve všech pádech, neboť s postupujícím vyčerpáváním klasických konvenčních zdrojů energie lidstvo tíhne právě k těm obnovitelným, jakožto poslední možné budoucí záchraně. Definice obnovitelných zdrojů podle českého zákona č. 180/2005 zní takto: „Obnovitelnými zdroji se rozumí obnovitelné nefosilní přírodní zdroje energie, jimiž jsou energie větru, energie slunečního záření, geotermální energie, energie vody, energie půdy, energie vzduchu, energie biomasy, energie skládkového plynu, energie kalového plynu a energie bioplynu.“1 Definice obecně se však mohou lišit v drobnostech, ovšem společné všem obnovitelným zdrojům by měl být fakt, který tvrdí, že obnovitelné zdroje jsou přírodními procesy obnovovány rychleji, než jsou člověkem spotřebovávány. Z výše jmenovaných jsou celosvětově nejoblíbenějšími zdroji obnovitelné energie sluneční záření, vítr, biomasa a voda, neboť se ve světě nachází v téměř neomezeném množství a technologie pro jejich využití jsou cenově relativně dobře přístupné. Ovšem, jak se v posledních letech ukazuje, i obnovitelné zdroje mají své limity. Například voda může být využita jen do té míry, do které lze na tocích stavět elektrárny, Slunce může být využito jen do té míry, kdy plochu teoreticky celé zeměkoule zabalíme do fotovoltaických panelů, biomasa je omezená velikostí polí, kde se dají vypěstovat vhodné plodiny. Ani účinnost takových systémů není nijak převratná. Mým názorem je, že obnovitelné zdroje zde sice jsou a jsou v podstatě zdarma, člověk však stojí stále na počátku vývoje technologií pro jejich uspokojivé ovládnutí a tedy vývoj v tomto odvětví vědy a techniky ještě zdaleka není u konce.
1
Česká republika, Zákon č. 180/2005 Sb. o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie,[online]. [cit. 2011-3-19] http://portal.gov.cz/wps/portal/_s.155/701?kam=zakon&c=180/2005
9
Pokud tento vývoj obnovitelných zdrojů energie chci zachytit, tak jej musím chápat především jako pohled do historie, kdy se člověk naučil využívat přírodních zdrojů pro svůj účel, neboť přírodní zdroje, což jsou tedy zdroje svým způsobem obnovitelné, byly na zemi daleko dřív než člověk. Abych však mohla tento historický exkurz obsáhnout v odpovídající šíři, musím se každé z forem obnovitelných zdrojů věnovat jednotlivě, neboť každý způsob využití přírodních zdrojů má svá specifika a svou historii.
1.2 Historie a současnost větrné energie Vítr, jakožto přírodní jev, je způsoben tím, že nad rovníkem se vzduch ohřívá a jako takový je lehčí než vzduch studený a tudíž stoupá vzhůru. Na uvolněné místo se pak od pólů při zemském povrchu tlačí studený vzduch, mezitím co teplý vzduch vysoko nad zemí proudí k pólům a postupně se ochlazuje, až nakonec studený padne k zemi a začne mířit zpět k rovníku. A to je vítr. Ovšem kdyby jeho vznik byl tak jednoduchý, musel by mít vítr stále jeden a tentýž směr, který samozřejmě nemá. Tato skutečnost je dána zejména tím, že se Země otáčí kolem své osy, není rovná, takže proudící vzduch naráží na pohoří a tím mění směr a také se vzduch nad pevninou ohřívá jinak, než vzduch nad oceánem či mořem. Proto existuje vítr různé teploty, různého směru i intenzity.2 Lze říct, že jako všechno, tak i vítr se lidé naučili využívat velmi brzy. Již na přelomu pravěku a starověku, tedy zhruba 4000 před naším letopočtem, staří Egypťané věděli, jak sílu větru využít. S pomocí větru poháněli své lodě, stavěli vodní čerpadla a mlýny na větrný pohon. Ke stavbě prvního doloženého větrného mlýna na českém území dochází v roce 1277, kdy tento byl postaven v zahradě Strahovského kláštera v Praze. Celkem bylo na našem území 879 větrných mlýnů, které byly historicky doloženy.3 Větrné mlýny byly zpočátku konstruovány za účelem větrného mlynářství, kdy byl k přeměně na mechanickou práci využíván tlak větru na plochu lopatek a proti
2
Kropáček, J., Tuček, J., Jak vzniká vítr.[online]. [cit. 2011-2-13] http://aktualne.centrum.cz/veda/grafika/2006/11/09/jak-vznika-vitr/ 3 ČSVE, Z historie využívání energie větru v českých zemích. [online]. [cit. 2011-2-6] http://csve.cz/clanky/z-historie-vyuzivani-energie-vetru-v-ceskych-zemich/36
10
větru se mlýny natáčely buď celé, nebo jejich střešní část.4 Další krokem k vývoji větrných elektráren, a dosud ne zcela uzavřeným krokem, byla větrná čerpadla. Ta se dodnes těší velké oblibě zejména v Severní Americe, kde takové čerpadlo nesmí chybět na žádném ranči, ale i u nás je vyráběla například firma Kunz v Hranicích na Moravě, která těmito výrobky ve 20. letech 19. století dobyla rakousko-uherský trh a ve značném množství vyvážela na Balkán, do Ruska a na Střední východ.5 Vůbec první větrnou elektrárnu na světě postavil na přelomu let 1887 a 1888 Američan Charles F. Brush, když sestrojil automatickou větrnou turbínu napojenou na generátor elektrického proudu. Rotor této elektrárny měl průměr 17 m a skládal se z paprskovitě uspořádaných lopatek z cedrového dřeva (viz Obrázek 1) a výkon generátoru při otáčkách 500 min-1 dosahoval 12 kW. První větrnou elektrárnou na evropském kontinentu byla ta, kterou v roce 1891 sestrojil dánský profesor lidové univerzity Poul la Cour v obci Askov.
Obrázek 1 Elektrárna Ch. F. Brushe
Obrázek 2 Elektrárna P. la Coura
Zdroj: viz 2
Zdroj: viz 2
Nedlouho poté byl tento koncept použit na lodi Fram, kde se osvědčil a dal tak základ použití větrných elektráren tzv. „ostrovním způsobem“, tedy na místech, které nejsou v dosahu například elektrické přípojky.6
4
Koč, B., Z historie větrných elektráren. [online]. [cit. 2011-2-6] http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=26559 5 Šimek, R., Pumpuj, pumpuj, vykrúcaj!. [online]. [cit. 2011-2-6] http://www.profit.cz/clanek/pumpujpumpujvykrucaj.aspx 6 Koč, B., Z historie větrných elektráren. [online]. [cit. 2011-2-13] http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=26559
11
Další vývoj větrných elektráren v Dánsku pokračoval a to zejména v období první světové války, jelikož země trpěla nedostatkem energetických surovin. Na území Dánska tak vzniklo kolem 20 000 „ostrovních“ větrných elektráren, které našly své uplatnění zejména na farmách, kde poháněly zemědělské stroje. To už byly klasické lopatky nahrazeny aerodynamickými, které při stejné ploše vykazovaly o polovinu větší účinnost. Jako počátek v moderním využívání energie větru lze stanovit rok 1942, kdy jistý Ulrich Hütter vyvinul tzv. impulsovou listovou teorii, která se částečně používá dodnes a jako první sestrojil třílistou větrnou elektrárnu umístěnou v Mexickém zálivu.7 V roce 1973 dochází ve světě k první naftové krizi, kdy se ceny nafty vyšplhaly až na neuvěřitelnou čtyřnásobnou výši během jednoho roku a zejména vyspělé státy začaly volat po zdokonalení obnovitelných zdrojů, tedy i větrných elektráren a na svět se dostaly konstrukce prvních, skutečně moderních, větrných elektráren. Také se toto odvětví začalo specializovat na výrobu jednotlivých technologií potřebných pro provoz větrných elektráren. Jednou zmínkou za všechny budiž společnost Nordtank, která se až do ropné krize specializovala na výrobu cisteren pro převážení ropy. Když se však krize dotkla společnosti v první vlně, neváhali a z trub původně určených pro sváření cisteren začali zhotovovat větrné elektrárny, které později vyváželi jak do Evropy, tak i do USA.8 Do našich končin se tento rozvoj přenesl až v 80. a 90. letech. Avšak se brzy ukázalo, že v tuzemsku vyráběné větrné elektrárny nebyly ověřeny provozem, neprošly atestačním měřením a po řadu let podléhaly zdlouhavém odstraňování řady technických závad. Přelom nastal po roce 1993, kdy se k nám pomalu začaly dostávat technologie ze zahraničí, čímž byla zahájena etapa vývoje moderní větrné energetiky u nás.9 Princip fungování větrných elektráren byl ve světě již delší dobu znám, tak se přikročilo ke zvyšování jejich výkonu. Z původních výkonů kolem desítek kilowattů
7
Windpower engineering, Windpower Engineering’s – 2010 Innovators in Wind Power. [online]. [cit. 6.2.2011-2-6] http://www.windpowerengineering.com/tag/ulrich-hutter/ 8 Koč, B., Z historie větrných elektráren. [online]. [cit. 2011-2-13] http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=26559 9 SPVEZ, Větrné elektrárny-Historie. [online]. [cit. 2011-2-13] http://www.spvez.cz/pages/vitr.htm
12
v osmdesátých letech 20. století se tento postupně zvyšoval až na hranici megawattu koncem let devadesátých. V současné době existují čtyři typy rotorů. Vrtule, která má nejvyšší možnou dosažitelnou účinnost 45 % při rychloběžnosti10 6 a otáčí se kolem své horizontální osy, lopatkové kolo, rovněž se otáčející kolem horizontální osy, s maximální účinností v rozmezí 20 – 43 % při rychloběžnosti 1 a počtu lopatek mezi 12 a 24, Darrierův rotor skládající se ze dvou či více křídel rotující kolem vertikální osy s účinností až 38 % a Savoniův rotor tvořen dvěma plochami ve tvaru půlválců, které jsou vzájemně přesazeny. Účinnost posledního jmenovaného typu se pohybuje kolem 23 % a bývá jí dosaženo při rychloběžnosti kolem 1. K přeměně energie větru v energii elektrickou je zapotřebí generátoru, kterého rozeznáváme tři typy – stejnosměrný (vhodný pro malé elektrárny), synchronní (vhodné pro střední a velké elektrárny, při použití jako záložní zdroj elektrické energie v případě přerušení dodávky z rozvodné sítě) a asynchronní (připojen k síti).11 V současnosti dosahuje kapacita větrných elektráren na světě objemu 159 213 MW (2009) vyrobené elektrické energie, což představuje meziroční růst o celých 38 312 MW, tedy o 31,7 %, což je nejvyšší růst od roku 2001. Pro rok 2010 zatím k dispozici nejsou konečná čísla, avšak predikce World Wind Energy Association počítá s objemem větrných elektráren kolem hodnoty 203 500 MW instalované kapacity. Státem s největší produkcí větrné energie jsou Spojené státy americké, které produkují 22,1 % celosvětové větrné energie. Spolu s druhým největším producentem na světě, Čínou, obstarávají celých 38,4 % světové produkce energie větru. Jak plyne z grafu č.1 USA a Čína jsou následovány Německem, které má jen o jednu desetinu procenta méně kapacity než Čína, přes dvojcifernou procentní hranici se ještě dostalo Španělsko, další státy již přispívají méně než deseti procenty, přičemž součet zbytku světa tvoří 14,2% podíl na celkové kapacitě.
10
rychloběžnost = poměr obvodové rychlosti špiček rotoru a rychlosti větru Musil, P., Globální energetický problém a hospodářská politika se zaměřením na obnovitelné zdroje. 1. vydání Praha. Nakladatelství C. H. Beck, 2009. str. 63-64 11
13
Graf 1 Podíl zemí na celkové kapacitě v roce 2009
Zdroj: World Wind Energy Report 2009
Co ovšem jednoznačně stojí za povšimnutí je statistika meziročního srovnání přírustků v kapacitě jednotlivých zemí, tedy výkon instalovaný v jednom roce v dané zemi. Této statistice pro rok 2009, kdy celková výše přírustku kapacity činila výše zmiňovaných 38 312 MW, vévodí Čína s procentuálním podílem 36 %, následována USA s 25,9% podílem, nad markantnější desetiprocentní podíl se již další země nepřehouply. Co lze ještě považovat za pozitivní jev je situace, kdy uvádíme procentuální růst instalované kapacity v jednotlivých státech. Tuto statistiku vede Mexiko, které za rok 2009 zvedlo kapacitu téměř čtyřnásobně. Velmi dobře si v tomto ohledu vede Turecko, které kapacity navýšilo o téměř 140 %, dále Čína či Maroko, obě země s nárustem přes 100 %. Dobrým znamením může být i to, že v této statistice figurují zejména země situované v Asii nebo Latinské Americe, přičemž oba tyto regiony stále zaostávají za zbytkem světa ve využívání větrné energie.12 Je také pozoruhodné, že průkopnická země s velmi dynamickým vývojem větrných elektráren, Dánsko, figuruje ve výše zmíněném grafu kapacitních podílů zemí pouze s podílem 2,2 % a mezi státy s výraznějším procentním podílem na nově instalovaných kapacitách roku 2009 Dánsko nenalezneme vůbec. Ovšem s Dánskem se setkáme, a to přímo na čelní pozici, když srovnáme procentuální podíl elektřiny
12
World Wind Energy Association, World Wind Energy Report 2009. [online]. [cit. 14.2.2011-2-14] http://www.wwindea.org/home/images/stories/worldwindenergyreport2009_s.pdf
14
z větru na celkové spotřebě. V Dánsku se tento údaj pohybuje v roce 2009 na hodnotě 20 %, následován Portugalskem (15 %), Španělskem (14 %) a Německem (9 %). V celosvětovém měřítku se elektřina získaná právě z větru pohybuje na 2 % celkové spotřeby, což odpovídá zhruba roční poptávce po elektřině v Itálii.13 Česká republika se ve výše zmíněných statistikách pohybuje spíše ve spodních částech. Instalovaná kapacita větrných elektráren činila 192 MW (2009) a procentuálně se na tvorbě elektrické energie spolu se solární elektřinou podílela 3,6 %14. Adekvátní údaj pouze pro větrnou energii bohužel není k dispozici.
1.3 Historie a současnost energie z biomasy Biomasa je z energetického hlediska v podstatě akumulované sluneční záření. Jinak tento název označuje hmotu organického původu a pro energetické účely se využívá zejména odpadu ze zemědělské, potravinářské nebo lesní produkce, nebo též cíleně pěstovaných plodin. Biomasa se dále dělí podle obsahu vody a to na suchou (například dřevo, dřevní odpady), mokrou (například tekuté odpady - kejda) a speciální (olejniny, škrobové a cukernaté plodiny).15 Možností, jak třídit biomasu, je však mnoho a všechny zdaleka nejsou a nebudou předmětem této práce. Počátky využívání biomasy, ač se to nezdá, sahají k samým počátkům lidské civilizace. Za použití biomasy lze totiž označit i obyčejné rozdělání ohně našimi předky, neboť dřevo je dnes považováno za jednu z forem biomasy. Můžeme tedy tvrdit, že historie biomasy je ve srovnání s jinými obnovitelnými zdroji energie nesrovnatelně delší, přičemž zatímco oheň hořel už před desítkami tisíc let, tak voda a vzduch lidstvo využívá až mnohem později, nemluvě o Slunci, jehož energii umíme využít po nejkratší dobu. I přes tuto informaci se však obnovitelné zdroje, paradoxně, pyšní mnohem delší historií než konvenční zdroje energie, jakými jsou například uhlí či jaderná energie.
13
World Wind Energy Association, World Wind Energy Report 2009. [online]. [cit. 14.2.2011-2-14] http://www.wwindea.org/home/images/stories/worldwindenergyreport2009_s.pdf 14 Energetický regulační úřad, Roční zpráva o provozu ES ČR 2009 – ERÚ. [online]. [cit. 2011-2-22] http://eru.cz/user_data/files/statistika_elektro/rocni_zprava/2009/index.htm 15 SPVEZ, Energie z biomasy. [online]. [cit. 2011-2-22] http://www.spvez.cz/pages/biomasa.htm
15
Skutečná historie fytoenergetiky, tedy energetické využívání biomasy, sahá jako v předchozím případě až do let sedmdesátých, kdy svět postihla ropná krize a konvenční energetické zdroje stoupaly na ceně. Snahou vědců bylo tyto nákladné zdroje nahradit levnějšími a biomasa nezůstala nepovšimnuta. Nejdále v rozvoji fytoenergetiky pokročilo Švédsko, Finsko, Dánsko a Rakousko. Ovšem jakkoliv je biomasa ve srovnání s ostatními druhy obnovitelných zdrojů výhodná z hlediska akumulace a regulace výkonů dle potřeby, byla, je a zřejmě i bude poměrně nákladnou záležitostí, zejména pokud se týká výroby surovin vhodných pro spalování a výrobu elektřiny, tedy pěstování plodin. Nejen v dávné historii, ale i v dnešní době je podíl biomasy na výrobě energií vyšší než podíl obnovitelných zdrojů a je dokonce vyšší než podíl energie pocházející z jaderné reakce.16 Tématem této práce má být především výroba elektrické energie, kdy v současné době existuje šest základních systémů pro její získávání. Těmito systémy jsou přímé spalování, společné spalování, zplynatění, anaerobní vyhnívání, pyrolýza a malé modulární systémy, přičemž celosvětově nejrozšířenějším systémem je právě první zmíněný, tedy přímé spalování. V tomto systému se biomasa spaluje, čímž vzniká pára, která je zachycena turbínou a generátor tuto páru přemění na elektrickou energii.17 V rámci Evropské unie pokrývala energie z biomasy v roce 2003 pouhé 4 % celkové energetické spotřeby. Evropský akční plán pro biomasu, který v roce 2005 přijala Komise jako východisko pro národní akční plány pro roky 2006-2010. Plánem Komise je do roku 2010 zdvojnásobit využívání bio-energetických zdrojů v energetickém mixu EU a současně také snížit dovoz ropy o 8%, snížit tak emise skleníkových plynů a vytvořit až 300 000 nových pracovních míst zejména v sektoru zemědělství a lesnictví.18 Na základě Akčního plánu EU si vlády jednotlivých členských zemí vytvořily svůj Národní akční plán pro biomasu a snaží se zavádět konkrétní opatření, které by následně měly vést ke zvýšení výroby elektrické energie z biomasy prostřednictvím vytvoření tržně orientovaných pobídek zaměřených na její využití a odstranění překážek rozvoje tohoto trhu. 16
Bechník, B., Historie a perspektivy OZE-biomasa I. [online]. [cit. 2011-2-22] http://energie.tzb-info.cz/biomasa/5902-historie-a-perspektivy-oze-biomasa-i 17 Renewable energy world, Biopower. [online]. [cit. 2011-2-22] http://www.renewableenergyworld.com/rea/tech/biopower 18 Kynclová, H., Akční plán pro biomasu. [online]. [cit. 22.2.2011-2-22] http://www.mpo.cz/zprava1078.html
16
Nejdále jsou v tomto směru ve Švédsku, kde energie získaná z biomasy pomalu ale jistě nahrazuje energii z konvenčních zdrojů. Pro ilustraci uvedu příklad, kdy mezi léty 2000 až 2009 vzrostla spotřeba energie z biomasy z 88 TWh na 112 TWh, zatímco spotřeba energie vyrobené zejména z importované ropy poklesla ze 142 TWh na 112 TWh za téže období. Biomasa nicméně ve Švédsku dosáhla naprostého prvenství, když v roce 2009 představovala zdroj
32 % spotřebované
energie a stala se tak majoritním zdrojem energie. V roce 2011 se pak má toto číslo zvýšit o dalších deset procent a postavit tak Švédsko zase o krok blíže totální nezávislosti na importované ropě.19 V České republice začal vývoj v oblasti zpracování biomasy až v 90. letech, kdy vznikl první systém podpor tohoto odvětví. V současné době v ČR existuje Akční plán pro biomasu na období 2009-2011, který rozvádí směrnici 2009/28/ES, která určuje pro ČR cíl podílu obnovitelných zdrojů v roce 2020 na 13 %, přičemž třetinu z tohoto objemu by měla zajišťovat právě energie vyrobená spalováním biomasy.20
1.4 Historie a současnost vodní energie Jako další přírodní zdroj vhodný pro využití nejen při výrobě elektrické energie je na řadě voda. O vzniku vody se nemá smysl zmiňovat, voda na planetě Zemi byla od jejího počátku, je v současnosti a snad i v budoucnosti stále bude. Voda je součástí velké většiny pochodů probíhajících v rámci života na naší planetě a je více než jasné, že bez ní by život prostě nebyl. Celková vodní plocha zabírá cca 71 % plochy Země, což vypadá jako vysoké procento. Malý problém však může nastat, když vodu začneme dělit podle jejího nejzákladnějšího dělení – sladká a slaná. Zatímco slané vody je na planetě dostatek, zejména v oceánech a mořích, tak sladké vody a tedy pitné vody jsou z celého jejího objemu pouhá 3 %, z čehož se většina ukrývá buď v ledovcích nebo podzemních zásobách. Tato čísla nejsou pozitivní pro vodu za účelem přežití lidstva, nicméně nejsou až tak velmi podstatná pro její použití k účelům jiným. 19
Wood Resources International LLC Copany, Press Release 2010. [online]. [cit. 2011-2-22] http://www.cisionwire.com/wood-resources-international-llc-company/biomass-now-generates-32--ofall-energy-in-sweden--causing-increased-competition-for-pulpwood--reports-the-wood-resourcequarterly14560 20 Bechník, B., Historie a perspektivy OZE-biomasa I. [online]. [cit. 2011-2-22] http://energie.tzb-info.cz/biomasa/5902-historie-a-perspektivy-oze-biomasa-i
17
První zmínky o využití energie vody v lidský prospěch nacházíme již před naším letopočtem, konkrétně ve 2. století př.n.l. Tehdy bylo zkonstruováno snad první kolo poháněné vodou, tehdy s vertikální hřídelí, které složilo pro pohon mlýnských kamenů. Asi o století později dochází k vylepšení – vertikální hřídel byla nahrazena horizontální a mlýnské kameny tak byly postaveny do vertikální polohy. Tyto vylepšené počátky bývají spojovány s římským stavitelem Vitruviem Palliem. Postupem času procházel systém určitými změnami, zejména lze zmínit ve 14. století kolo se svrchním nátokem, což umožňovalo dosáhnout až dvojnásobného výkonu, v 16.
století
se
pak
používá
kolo
s průměrem
12
m
a
výkonem
až
7,5 kW, v 17. století se začíná využívat dynamického účinku vodního paprsku, což už je předzvěst principu fungování moderních turbín. 18. století pak značilo jistý zlom, kdy zdokonalení vodního kola dosáhlo vrcholu a využití vody se přesunulo na pole vývoje vodních motorů fungujících na reakčním principu, který vedl až ke vzniku vodních turbín. Prvním vývojovým stupněm v tomto směru bylo tzv. Segnerovo kolo, které však díky své nízké účinnosti nedosáhlo většího významu. Naopak následující vývojový stupeň, Eulerův stroj, dosahoval až 70% účinnosti. Teprve v roce 1826 se na světlo světa dostalo skutečně moderní řešení zvané turbinens, které se stalo opravdovým předchůdcem dnešních přetlakových turbín. Toto řešení bylo o rok později Benditem Fourneyronem natolik zdokonaleno, že konečně dosáhlo masového užití v praxi. Zpočátku se jednalo jen o malé vodní elektrárny sloužící k osvětlení, později, spolu s vývojem stále dokonalejších vodních motorů a vynálezem přenosu elektrické energie na větší vzdálenosti, se vodní elektrárny začaly uplatňovat ve větší míře.21 V současnosti lze definovat dva hlavní způsoby použití vody pro výrobu energie. Za prvé se jedná o malé vodní elektrárny, které mají výkon do 10 MW (pro EU do 5 MW) a za druhé jde o velká vodní díla. Malé vodní elektrárny většinou slouží jako sezónní zdroje energie a můžeme je dále rozdělit na domácí elektrárny (do 35 kW), mikrozdroje (do 0,1 MW), minielektrárny (do 1 MW) a průmyslové elektrárny (nad 1 MW).22 Největší vodní elektrárna nese název Tři soutěsky a stojí na řece Jang-c'-ťiang v Číně. Její aktuální výkon, 18 300 MW, je 50x vyšší než výkon elektrárny 21
Historie. [online]. [cit. 2011-2-23] http://www.elektrarny.xf.cz/historie.php 22 Kos, M., Vodní energie. [online]. [cit. 27.2.2011-2-27] http://www.energeticky.cz/64-vodni-energie.html
18
na přehradě Orlík a 6x vyšší než výkon Temelína. V průběhu roku 2011 stoupne její výkon na neuvěřitelných 22 500 MW. Kvůli vybudování elektrárny muselo být přestěhováno více než 1,5 mil. lidí a zaplaveno na 13 velkoměst, 140 měst a 600 vesnic a přehrada pojme neskutečných 39 miliard krychlových metrů vody. Druhou největší vodní elektrárnou je pak Itaipu spuštěna v roce 1984 na řece Paraná na
hranicích
Brazílie a
Paraguaye.
Tato elektrárna se honosí výkonem
„pouhých“ 14 000 MW. Nad 10 000 MW instalovaného výkonu má také hydroelektrárna Guri na řece Caroni ve Venezuele.23 Co se týká celosvětových proporcí, podle zprávy International Hydropower Association, která shrnuje tuto tématiku za rok 2009, byl v tomto roce na světě instalovaný výkon mezi 860 W a 950 GW, přičemž se asociace spíše přiklání k nižšímu objemu jako tomu reálnějšímu. Vedoucím světovým regionem byla v roce 2009 Evropa s 29 %, což odpovídá zhruba 249 GW, ovšem následována regionem východní Asie a Oceánie, kterýžto je tažen zejména Čínou, s 23 %, v těsném závěsu pak následuje region Severní Amerika s 20 % a Jižní Amerika s 16 %. Západní Asie a střední východ se na celkovém čísle podílí asi 9 % a Afrika pouhými 3 %. Velmi slibnou budoucnost experti vidí hlavně v Číně, jelikož ta velmi rychle rozvíjí své hydro zdroje a předpokládá se, že zanedlouho obsadí první příčku a vystřídá tak Evropu, která, zdá se, své potenciální možnosti již využila. Zajímavým hráčem na tomto poli je rovněž Brazílie, která svým využíváním vody táhne celý region Jižní Ameriky.24 Některé státy jsou dokonce v podstatě závislé na svých hydroelektrárnách, neboť jimi pokrývají téměř veškerou svoji energetickou spotřebu. Například Paraguay pomocí vody produkuje téměř 100 % energie, kterou jednak sama spotřebovává a část dokonce i vyváží do Brazílie a Argentiny. Dalšími státy s velmi podstatnou rolí hydroenergetiky jsou Brazílie, Kanada, Nový Zéland, Norsko, Švýcarsko či Venezuela.25 Zástupci asociace se vesměs shodují na tom, že budoucnost hydroenergie je zejména v elektrárnách využívajících přečerpávanou vodu, kdy ve chvílích vysoké poptávky je využíván spád vody z horní do spodní nádrže a vyrábí se elektřina, která je prodána za vyšší cenu, zatímco v období nízké poptávky je voda přečerpávána zpět ze spodní nádrže do horní sice za spotřeby energie, ovšem za nižší cenu, neboť tento 23
Vinišová, M., 10 největších vodních elektráren světa. [online]. [cit. 2011-2-27] http://www.nazeleno.cz/energie/vodni-energie/10-nejvetsich-vodnich-elektraren-sveta.aspx 24 IHA, Aktivity Report 2010. [online]. [cit. 2011-2-27] http://www.hydropower.org/downloads/ActivityReports/IHA_Activity_Report_2010.pdf 25 Vinišová, M., 10 největších vodních elektráren světa. [online]. [cit. 2011-2-27] http://www.nazeleno.cz/energie/vodni-energie/10-nejvetsich-vodnich-elektraren-sveta.aspx
19
proces probíhá mimo energetickou špičku. Toto řešení také poskytuje možnost vyrábět energii přesně tehdy, kdy je potřeba, což například při využívání přírodního toku řeky zajistit nelze a elektrárna vyrábí v podstatě nonstop. V poměrech České republiky se v souvislosti s energií z vodních zdrojů jedná zhruba o 11,9 % z celkového instalovaného výkonu všech druhů elektráren v roce 2009. Mezi všemi obnovitelnými zdroji v rámci ČR zaujímají vodní elektrárny první místo s podílem 52,2 %, čili více než polovina energie která se v ČR vyrobila z obnovitelných zdrojů pocházela právě z vodních elektráren.26
1.5 Historie a současnost sluneční energie Slunce zde bylo odjakživa, bez něj by nebyl život. Energii Slunce využívají snad všichni – rostliny i živočichové. Je nenahraditelnou složkou pro průběh fotosyntézy, kdy se z jednoduchých látek vytváří látky složitější, ve tmě by též nemohla žít převážná většina živých tvorů, včetně člověka. Ovšem využívat Slunce a jeho záření k výrobě elektrické energie nebo tepla se lidstvo naučilo až poměrně nedávno, což ze slunečního záření činí nejmladší a nejkratší dobu využívaný obnovitelný zdroj. Základním kamenem pro pozdější fotovoltaické elektrárny se stal objev fotoelektrického jevu, uveřejněný v roce 1839 francouzským fyzikem Alexandrem Edmondem Becquerelem. Podstatou fotoelektrického jevu je fakt, že sluneční záření, díky svému částicovému složení, při dopadu na povrch z tohoto vyráží elektrony, jejichž pohyb v elektrickém obvodu poté tvoří stejnosměrný elektrický proud. První funkční fotovoltaický článek byl vyroben o 44 let později Charlesem Frittsem v USA a jeho účinnost nabývala hodnoty pouze 1 %. V roce 1905 se Albertu Einsteinovi podařilo popsat a vysvětlit fotoelektrický jev, a což dostal v roce 1921 Nobelovu cenu za fyziku. K velkému rozvoji této technologie došlo po druhé světové válce, kdy byl patentován první křemíkový fotovoltaický článek. V tehdejší době byla účinnost takového systému na úrovni 8 % a také výroba byla finančně velmi náročná, fotovoltaika tedy našla uplatnění zejména v kosmickém průmyslu pro napájení družic.
26
ERÚ, Roční zpráva o provozu ES ČR 2009 – ERÚ. [online]. [cit. 2011-2-27] http://eru.cz/user_data/files/statistika_elektro/rocni_zprava/2009/index.htm
20
první taková družice nesla jméno Vanguard I. a na oběžnou dráhu byla vypuštěna v roce 1958.27 V 70. letech, v letech, kdy světem hýbaly ropné krize, se fotovoltaika dočkala bližšího zájmu a to zejména v podobě podpor a impulsů pro rozvoj především na poli účinnosti a ceny systémů. V současnosti se fotovoltaika těší většímu zájmu, než tomu bylo kdykoliv předtím. Důvodem jsou stále účinnější technologie, finančně dostupnější materiály a konečné produkty a v neposlední řadě vládní podpory, které tento obor činí velmi zajímavým. Celkem bylo v roce 2009 ve světě v provozu 22 928,9 MW instalovaného výkonu fotovoltaických elektráren. Jednoznačně největší podíl na tomto čísle nesl region Evropy s instalovaným výkonem 16 065,8 MW. Graf 2 Instalovaný fotovoltaický výkon vybraných států v roce 2009 (MW)
Zdroj: BP a vlastní výpočty
Z výše uvedené tabulky je jasně patrná světová velmoc – jedná se o Německo, které
mělo
v uvedeném
roce
zdaleka
největší
objem
instalovaného
výkonu – 9 677 MW, což představuje 42,2 % celkového světového výkonu a v rámci Německa se jedná o nárůst o 64,7 % oproti předchozímu roku 2008. Dalším velmi významným světovým hráčem s podílem na světovém výkonu o velikosti 14,9 % 27
Fotovoltaika, Fotovoltaika – historie. [online], [cit. 2011-3-3] http://fotovoltaika.vialoca.com/historie/historie.html
21
(= 3 423 MW) je Španělsko, které zaznamenalo meziroční růst na hodnotě „pouhých“ 2,1 %. Dvouciferného světového procentního podílu dosáhlo ještě Japonsko, 11,5 % (2 628,2 MW). Ostatní významné státy jsou dále uvedeny v tabulce. Zajímavým ukazatelem je však procentuální meziroční nárust v instalovaném výkonu, čili jinými slovy
nejvíce
nových
postavených
fotovoltaických
elektráren
vzhledem
k předchozímu roku v rámci jednoho státu. V tomto ohledu jednoznačně vévodí Česká republika, která oproti roku 2008 vystavěla o celých 761,1 % více fotovoltaických elektráren. K důvodům, které tento enormní růst zapříčinily, se dostanu dále v práci. Celosvětově se instalovaný výkon zvýšil oproti roku 2008 o 47 %, což je, řekněme, průměrný očekávaný nárust.28 Celkově se od roku 2007 objem fotovoltaických zařízení v podstatě zdvojnásobil. Toto číslo by však nebylo konečné, kdyby svět nezasáhla finanční a hospodářská krize, která výrazně zpomalovala veškerý růst, čili i tento. Dalším negativním faktorem bylo i ukončení vládních dotací a podpor pro výstavbu fotovoltaických elektráren ve Španělsku, čímž byl jejich růst rapidně snížen. Zatímco za rok 2008 ve
Španělsku vzrostla kapacita z 693 MW (konec 2007)
na neuvěřitelných 3 354 MW (konec 2008), což představuje nárust o 2 600 MW, v roce 2009 byl zaznamenán nárust o pouhých 69 MW.29 Stejný scénář, byť v menším měřítku, lze v blízkých letech očekávat i u nás.
28
BP, Renewable energy – solar. [online]. [cit. 2011-3-4] http://www.bp.com/sectiongenericarticle.do?categoryId=9023789&contentId=7044135 29 BP, Solar electricity generating capacity has more than doubled since 2007. [online]. [cit. 4.3.2011-3-4] http://www.bp.com/sectiongenericarticle.do?categoryId=9023789&contentId=7044135
22
2 Podpora obnovitelných zdrojů energie Současné době nejméně 83 států, 41 zemí z kategorie rozvojové/tranzitní a 42 zemí z kategorie rozvinutých, přijaly nějakou formu politiky na podporu generace energie z obnovitelných zdrojů. Nejčastější a nejoblíbenější způsob podpory jsou feed-in tarify, které v současnosti provozuje na 50 zemí a dalších 25 provincií nebo jednotlivých států. Tato politika pak výrazně pomohla v rozvoji technologií i investic nejvyšší měrou do větrných a fotovoltaických elektráren, nižší měrou pak povzbudila biomasu a malé vodní elektrárny.30 Následující podkapitoly shrnují postupy Evropské unie a konkrétních vybraných států.
2.1 Rámcová pravidla Evropské unie Evropská unie cítí svoji zodpovědnost na poli obnovitelných zdrojů, proto v tomto směru podniká nemálo kroků. Prvním z nich a současně startovacím blokem pro všechny podpory obnovitelných zdrojů bylo v roce 1997 vydání tzv. „White Paper for Community Strategy and Action Plan“, který sepsala Evropská komise. Zásadním výstupem tohoto dokumentu je stanovení cíle, v jehož rámci měl do roku 2010 v Evropské unii stoupnout celkový podíl obnovitelných zdrojů na spotřebě energie z tehdejších 6 % na konečných 12 %. Hlavními všeobecnými rysy dokumentu jsou zaprvé posílení společné politiky ohledně obnovitelných zdrojů a to včetně zemědělské politiky, regionální politiky
a opatření v regulatorních a fiskálních
oblastech mezinárodního obchodu a zadruhé zesílení spolupráce mezi členskými státy a koordinace podpůrných opatření pro napomáhání ke vzniku investic a rozšíření technologií a informací. Dokument však současně poukazuje na to, že hlavní úlohu v propagaci obnovitelných zdrojů musí sehrát jednotlivé členské státy.31
30
Renewable Energy, Renewables 2010, Global Status Report. [online]. [cit. 2011-3-21] http://www.ren21.net/REN21Activities/Publications/GlobalStatusReport/GSR2010/tabid/5824/Default.as px 31 European Energy Forum, Commission White Paper `Energy for the future: renewable sources of energy - for a Community strategy and action plan'. [online], [cit. 2011-3-15] http://www.europeanenergyforum.eu/background-and-references/background-and-reference-
23
Dalším krokem v tomto směru bylo přijetí směrnice o podpoře elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů energie na vnitřním trhu s elektřinou v roce 2001. Tato směrnice je závazná pro všechny členy a nařizuje vytvoření legislativního rámce pro trh s obnovitelnými zdroji, stanovuje potřebu vládních podpor ve prospěch OZE a vytyčuje pojem „záruka původu elektřiny vyrobené z OZE“. Členské státy měly povinnost uvést v účinnost právní a správní předpisy nutné pro soulad s touto směrnicí nejpozději do 27.10.2003.32 V roce 2007 pak Komise zveřejňuje Pracovní plán pro obnovitelné zdroje energie, kde je jednak shrnut tehdejší stav energie z OZE a jednak jsou zde zmíněny konkrétní úkoly Komise. Komise měla tedy navrhnout posílení právních ustanovení za účelem odstranění všech nepřiměřených zejména pak byrokratických překážek integrace OZE do systému EU, učinit další opatření pro zlepšení fungování vnitřního trhu s elektřinou a umožnit tak jednodušší vstup nových hráčů na tento trh, prosazovat využívání OZE ve veřejných zakázkách, využívat finančních možností skýtající zejména Strukturální fondy a Fond soudržnosti pro rozvoj obnovitelných zdrojů a v neposlední řadě být činná na poli informačních a diskusních platforem. V podstatě tato směrnice opět vysvětluje proč a obecně jak, ale konkrétní postupy k dosažení cíle, do roku 2020 mít na energetické skladbě Evropské unie 20% podíl obnovitelných zdrojů, nechává Komise opět pouze a jedině na svých členských státech. V dokumentu je nicméně obsažen i propočet nákladů, které na rozdíl od konvenčních výrobních postupů, u obnovitelných zdrojů výrazně klesaly, nicméně je stále vysoce převyšují. Roční dodatečné náklady na zvyšování podílu OZE až ke splnění cíle v roce 2020 jsou definovány jako celkové náklady na výrobu elektřiny z OZE minus referenční náklady konvenční výroby energie, což vygenerovalo odhad cca 18 mld eur ročně, přičemž toto číslo je výrazně ovlivněno cenou ropy. Do energetické infrastruktury by mělo být do roku 2030 investováno celkem více než 2 miliony USD, přičemž část této sumy bude hrazena ze zisku, část z daní a část samotnými zákazníky ve formě vyšších účtů za energie.33
documents/commission-white-paper-energy-for-the-future-renewable-sources-of-energy-for-acommunity-strategy-and-action-plan 32 Evropská unie, SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2001/77/ES. [online]. [cit. 15.3.2011-3-15] http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=DD:12:02:32001L0077:CS:PDF 33 Evropská unie, Pracovní plán pro obnovitelné zdroje energie. [online]. [cit. 2011-3-15] http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=COM:2006:0848:FIN:CS:PDF
24
Tabulka 1 Podíl obnovitelných zdrojů na hrubé domácí spotřebě energie, 2008
Zdroj: Eurostat, Renewable energy statistics. [online]. [cit. 2011-3-15] http://epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/index.php/Renewable_energy_statistics
Z výše uvedeného grafu můžeme zjistit jak si Evropská unie vedla rok po vydání Pracovního plánu. Vidíme, že Evropa jako celek dosáhla na pouhých 8,39% podílu obnovitelných zdrojů na spotřebě, kdy plán do roku 2010 byl celých 12 %. Nejlepších individuálních výsledků nicméně dosáhly státy jako Island (téměř 75 %), Norsko a Švédsko (přes 40 % a přes 30 %). Česká republika se v této statistice zapsala číslem 5,02 %, což je hluboko pod unijním průměrem. Tento dílčí výsledek, jelikož neodpovídá stanovenému plánu, může naznačovat, že je stále potřeba přidat v podpoře na úrovni jednotlivých států, pokud chce Evropská unie jako celek v roce 2020 dosáhnout vytyčeného cíle.
25
V dubnu 2009 Komise uveřejňuje Směrnici 2009/28/ES o podpoře využívání energie z obnovitelných zdrojů a o změně a následném zrušení směrnic 2001/77/ES a 2003/30/ES. Tato směrnice je především reakcí na výše zmíněný nedostatečný posun vpřed v souvislosti s procentním vyjádřením účasti obnovitelných zdrojů na spotřebě energie. Opět je zde silně zdůrazněna individuální role jednotlivých států na dosažení společného cíle v roce 2020, což je představeno povinností členských států do roku 2010 vypracovat konkrétní Národní akční plán pro energii z obnovitelných zdrojů a tento pak Komisi prezentovat. Směrnice také udává možnost spolupráce jednotlivých států a to ve formě společných projektů, statistických převodů určitého množství energie z OZE z jednoho státu do jiného, či společné projekty členských států a třetích zemí, které za určitých ve Směrnici zmíněných podmínek mohou být započteny do plnění národních plánů členských zemí. O všech svých akcích musí státy Komisi informovat.34 Velmi důležitou částí směrnice je však její první příloha, která obsahuje celkové národní cíle určující podíl energie z obnovitelných zdrojů na hrubé konečné spotřebě energie v roce 2020. Tato příloha, uvedená níže, uvádí procentní podíl energie z obnovitelných zdrojů jednotlivých členů v roce 2005 a plán pro rok 2020. Největší „skok“ je naplánován pro Spojené království, které se má z 1,3 % v roce dostat o 13,7 % nahoru na konečnou hodnotu 15 % v roce 2020. Na druhou stranu nejmenší „práci“ budou mít v Rumunsku, kde se ukazatel má zvýšit o 6,2 %, tedy z hodnoty 17,8 % na 24 %. Pro Českou republiku je naplánován růst o 6,9 % na konečný podíl 13 % a průměrný procentní růst za členy Společenství je 9,9 %.
34
Evropská unie, SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2009/28/ES. [online]. [cit. 15.3.2011] download.mpo.cz/get/42621/47689/569222/priloha001.pdf
26
Tabulka 2 Celkové národní cíle určující podíl energie z obnovitelných zdrojů na hrubé konečné spotřebě energie v roce 2020
Zdroj: Evropská unie, SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2009/28/ES. [online]. [cit. 2011-3-15] download.mpo.cz/get/42621/47689/569222/priloha001.pdf
Do této chvíle posledním rámcovým počinem Komise v tomto směru bylo v roce 2009 vydání Rozhodnutí, podle kterého se stanovuje vzor pro národní akční plány pro energii z obnovitelných zdrojů podle výše zmíněné směrnice. Jedná se v podstatě o předepsaný formulář, do kterého má členský stát povinnost zapsat požadované informace dle uvedených vysvětlivek. Použití formuláře pro národní akční plán je povinné.
27
2.1.1 Vybraný členský stát Evropské unie – Švédsko Podpora obnovitelných zdrojů energie ve Švédsku má svá specifika a tento stát jsem nevybrala náhodně. Jednak již v roce 2005 mělo Švédsko nejvyšší podíl energie z obnovitelných zdrojů a též cíl pro rok 2020 je nejvyšší ze všech členských zemí, viz tabulka výše. Švédsko, jakožto člen EU, vypracovalo svůj akční plán pro obnovitelné zdroje dle směrnice 2009/28/EC a rozhodnutí Komise ze dne 30.6.2009. V úvodu plánu jsou zmíněny obecné ekonomické instrumenty, jakými jsou daň z emisí kysličníku uhličitého a mezinárodní obchod s emisemi a certifikáty obnovitelné energie, jako fundamentální základy dlouhodobé energetické politiky. Jedna samostatná kapitola se též věnuje biomase, jakožto obnovitelnému zdroji s největším podílem na spotřebě energie. Dalším důležitým bodem je informace, že počínaje rokem 2009 uvolní Švédská energetická agentura přes 1 miliardu švédských korun35 ročně na energetický výzkum, k tomu se ještě přidají granty energetického sektoru určené univerzitám a středním školám s technickým zaměřením v roce 2010 ve výši 50 mil SEK, dalších 50 mil SEK v roce 2011 a v roce 2012 dokonce 60 mil SEK zacílené na oblasti výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů ve velkém měřítku a její integrace do elektrické sítě, vývoje vozidel na elektrický pohon, odpadních rafinerií a i do oblasti vývoje nových nukleárních technologií a zachycení a skladování kysličníku uhličitého. Další investice byly učiněny do fotovoltaických systémů a bioplynu (389 mil SEK pro období 2009-2011 + dalších 50 mil SEK státní podpory pro instalaci fotovoltaických panelů v roce 2009), dalších 70 mil SEK bylo vyčleněno pro propagaci větrných elektráren v období 2010 – 2012, 280 mil SEK v roce 2010 byl financován odklon domácností od vytápění elektřinou. Švédsko také podporuje dopravní prostředky s nízkým dopadem na životní prostředí a to mimo jiné vynětím z platby daně za motorová vozidla po dobu pěti let pro ta vozidla, která vstoupila do provozu po 1.7.2009 a jejich provoz je příznivý pro životní prostředí.36
1 SEK ≈ 0,11 EUR (1 EUR ≈ 9 SEK) The Swedish National Action Plan for the promotion of the use of renewable energy in accordance with Directive 2009/28/EC and the Commission Decision of 30.06.2009. str. 3-6
35 36
28
2.1.2 Vybraný členský stát Evropské unie – Velká Británie Velká Británie, jako druhý konkrétní zástupce pro demonstraci opatření na podporu energie generované pomocí obnovitelných zdrojů, je zemí, před kterou stojí nemalá výzva. Zatímco dle tabulky výše byl podíl OZE v roce 2005 pouhých 1,3 %, Velká Británie si do roku 2020 stanovila cíl na hodnotě 13 %, což ze Spojeného království dělá člena s největším procentním rozdílem mezi lety 2005 a 2020 a současně tak tento plán činí velmi odvážným. V plánu, který země za účelem splnění požadavků vypracovala, figuruje na 40 konkrétních opatření, která budou zavedena. Většina opatření jsou finančního rázu, ovšem objevují se i opatření regulatorní, inovativní a tzv. měkká, tedy zaměřená na osvětu. Prvním a pro Spojené království nejdůležitějším opatřením je tzv. „Renewables obligation“. Tento závazek klade nárok na producenty elektřiny v rámci Království, aby určité procento z vyrobené elektřiny pocházelo z obnovitelných zdrojů, přičemž se toto procento každým rokem zvyšuje tak, aby v roce 2015 dosáhlo cílové hodnoty 15 %. Dodavatelé jsou dále povinni dokázat původ takto získané elektřiny pomocí ROC37 certifikátů příslušnému regulátorovi elektřiny (v tomto případě se jedná o OGFEM38). Pokud dodavatel nedosáhne na daný procentuální podíl, musí zaplatit pokutu. Tento systém byl zaveden v roce 2002, s menšími změnami trvá dodnes a některé údaje uvádí, že díky tomuto ustanovení se dosud podařilo zvednout podíl obnovitelných zdrojů až trojnásobně a jeho cena v podobě podpor pro výrobu z obnovitelných zdrojů je odhadována na 1,4 miliardy liber ročně.39 Dalším z úspěšných opatření jsou tzv. „Feed-in Tariffs“, které fungují od dubna 2010. V podstatě se jedná o schéma, kdy lidé produkující svou vlastní „zelenou“ elektřinu za kterou dostanou zaplaceno. V rámci těchto tarifů může obyčejný člověk dostat zaplaceno za elektřinu, kterou vyprodukuje pomocí obnovitelného zdroje a sám ji poté spotřebuje, další příplatek dostane v případě, že takto vyrobenou elektřinu dodá do sítě a v neposlední řadě takto člověk ušetří
37
ROC = Renewables Obligation Certificate pro stanovení původu elektřiny jako elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů, 1 ROC původně odpovídal 1 MWh elektřiny, od roku 2009 se zohledňuje náročnost výroby a 1 MWh může odpovídat různý počet ROCů 38 OGFEM = Office of the Gas and Electricity Markets 39 Department of energy and climate change, Renewables Obligation. [online]. [cit. 2011-3-18] http://www.decc.gov.uk/en/content/cms/what_we_do/uk_supply/energy_mix/renewable/policy/renew_ob s/renew_obs.aspx
29
na účtech za elektřinu, kterou by spotřeboval, kdyby neměl vlastní způsob výroby. Tarify jsou určeny pro všechny, jak pro domácnosti či firmy, tak pro školy nebo domovy důchodců. Pokud si tedy majitel rodinného domku na jeho střechu nainstaluje malou fotovoltaickou elektrárnu o výkonu 4 – 10 kW přísluší mu platba ve výši 36,1 pencí za 1 kWh po dobu 25 let. Pokud je schopen něco z takto vyrobené elektřiny ušetřit a dodat do sítě, náleží mu za každou takovou kWh další 3 pence. Všechny peníze pak pochází z kapes oficiálních dodavatelů energie.40 Podobný systém se používá například i v Německu. Další z opatření můžeme zmínit například grant na projekty v souvislosti se studiem možností využití bioplynu, dále asistence při vývoji podpůrného řetězce pro pěstování, zpracování, skladování a poskytování biomasy za účelem vytápění či kombinovaného vytápění a výroby elektrické energie či založení fondu pro zelené autobusy. Z osvětových opatření můžeme zmínit to s názvem „Research on Indirect Land Use Change (ILUC) & sustainability“ s cílem změnit chování a porozumět dopadům užívání biomasy.
2.1.3 Vybraný členský stát Evropské unie – Česká republika V rámci České republiky byl též připraven akční plán dle vzoru směrnice 2009/28/EC a rozhodnutí Komise ze dne 30.6.2009. Akční plán opět shrnuje současný stav republiky v ohledu výroby energií a uvádí konkrétní opatření na jeho podporu. Mezi tato opatření se řadí zejména zákon č. 180/2005 Sb. o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie vydaný 31.3.2005, který je současně nejpodstatnějším zákonem tohoto směru u nás. Nejdůležitějším ustanovení daného zákona spočívá v tom, že stát nařizuje provozovatelům regionálních distribučních soustav a provozovateli přenosové soustavy vykupovat veškerou elektřinu z obnovitelných zdrojů na kterou se vztahuje podpora za garantovanou výkupní cenu podle cenového rozhodnutí, které stanoví úřad vždy začátkem nového kalendářního roku. Pokud výrobce vyrobenou elektřinu nenabídl k povinnému odkupu a místo toho ji prodal na trhu s elektřinou nebo ji spotřebovává sám, má distributor povinnost platit za takto vyrobenou energii tzv. zelené bonusy. Současně je výrobce povinen vystavovat záruky původu vyrobené 40
Feed-in Tariffs, What are feed-in tariffs?. [online]. [cit. 18.3.2011] http://www.fitariffs.co.uk/FITs/
30
elektřiny. Důležitým ustanovením je zaprvé fakt, že zákon uvádí maximální dobu návratnosti investice výrobce do budování obnovitelných zdrojů a to v časovém horizontu 15 let a za druhé to, které se týká cenových rozhodnutí v následujících letech – výkupní cena aktuálního roku nesmí být nižší nežli 95 % hodnoty výkupní ceny v předchozím roce.41 Součástí akčního plánu je další velké množství zákonů, vyhlášek a předpisů, zejména z oblasti stavební (kompetence Ministerstva pro místní rozvoj), dále program Zelená úsporám v dikci Ministerstva životního prostředí a například i program pro podporu plantáží rychle rostoucích dřevin. Níže je tabulka, která představuje garantované výkupní ceny pro různé typy obnovitelných zdrojů dle příslušných cenových rozhodnutí, vždy pro elektrárnu v daném roce nově uvedenou do provozu. Obnovitelné zdroje mají mnoho kategorií, proto jsem pro účely demonstrace pohybu cen vybrala následující:
Zdroj
Tabulka 3 Cenová rozhodnutí ERÚ v čase Cenové rozhodnutí Cenové rozhodnutí ERÚ č. 10/2005 ERÚ č. 8/2006
pro rok
2006 1
2007 2
Vodní el. Biom. El. Větr. El. FV el.
GVC 2340 2930 2460 13200
Zdroj
Cenové rozhodnutí ERÚ č. 8/2008
pro rok Vodní el. Biom. El. Větr. El.
ZB 1430 1960 2020 12590
GVC 2390 3375 2460 13460
2008
ZB 1340 2255 1950 12750
Cenové rozhodnutí ERÚ č. 4/2009
2009 GVC 2700 4490 2340
Cenové rozhodnutí ERÚ č. 7/2007 GVC 2600 4210 2460 13460
Cenové rozhodnutí ERÚ č. 2/2010
2010 ZB 1260 2950 1630
GVC 3000 4580 2230
ZB 1400 2930 1870 12650
2011 ZB 2030 3610 1830
FV el. 12790.3 11810.3 12150.3,4 11280.3,4 ceny uvedeny v Kč/MWh 1 = garantované výkupní ceny 2 = zelený bonus 3 = s instalovaným výkonem nad 30 kW 4 = dle CR ERU 5/2009, který mění CR ERU 4/2009 v podpoře FV el. 5 = s instalovaným výkonem nad 30 kW do 100 kW
GVC 3000 4580 2230
ZB 2030 3610 1830
5900.5
4900.5
Zdroj: vlastní zpracování
41
Česká republika, Zákon č. 180/2005 Sb. o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie. [online]. [cit. 2011-3-19] http://portal.gov.cz/wps/portal/_s.155/701?kam=zakon&c=180/2005
31
- vodní elektrárnou se má na mysli vodní elektrárna s instalovaným výkonem do 10 MWe včetně - Biomasovou elektrárnou se má na mysli, taková, kde výroba elektřiny probíhá prostřednictvím spalování čisté biomasy kategorie O1 (účelově pěstované jednoleté a víceleté byliny, účelově pěstované traviny a účelově pěstované rychle rostoucí dřeviny pro energetické využití) - Větrnou elektrárnou se mají na mysli veškeré větrné elektrárny - Fotovoltaickou elektrárnou se mají na mysli všechny elektrárny tohoto typu, pokud není v poznámce uvedeno jinak
Tabulka je zajímavá zejména z pohledu fotovoltaických elektráren, ovšem tomuto bude věnována další část mé práce. Co dále stojí za povšimnutí je fakt, že GVC v případě vodních a biomasových elektráren nepřetržitě stoupala, nebo zůstávala minimálně konstantní, ovšem v případě větrných elektráren tento ukazatel lehce rostl do roku 2008 včetně, nadále však již spíše klesal. Dále bylo na každém investorovi, zdali bude využívat GVC nebo ZB, jejich vývoj se též vzájemně lehce odlišoval, jak je opět patrné z tabulky. Náklady na podporu obnovitelných zdrojů dosáhnou v roce 2011 obrovských 32 miliard korun, z čehož vláda hradí cca 12 miliard a zbytek jde z kapes spotřebitelů elektřiny v podobě plateb. Vláda tedy v roce 2011 hodlá přispívat 370 Kč za 1 MWh a elektřina pro domácnosti tak zdraží asi o pět procent. Největší podíl na těchto nákladech má obnovitelný zdroj fotovoltaika, k jejímuž probrání z tohoto pohledu se věnuji níže v práci.
2.2 Vybraná země mimo EU - Spojené státy americké Spojené státy americké byly po dlouhou dobu ekonomikou s nejvyšší energetickou spotřebou na světě. Nyní jsou na druhém místě, což ovšem nemění vysoká očekávání v souvislosti s podporou a využíváním obnovitelných zdrojů. V roce 2009 se celková spotřeba energie v USA skládala zejména ze spotřeby ropy (37 %), dále zemního plynu, uhlí, jaderné energie a obnovitelných zdrojů. Podíl obnovitelných zdrojů byl přitom 8 %, což je jen o procento méně než podíl jaderné
32
energie. Na těchto osmi procentech se největší měrou, celých 50 %, podílela spotřeba energie vyrobené z biomasy, následována vodními zdroji, větrnými a geotermálními, na solární zdroje připadalo pouhopouhé 1 % spotřeby energie.
42
Nyní ke způsobu
podpory OZE. V USA až do nedávné doby v podstatě neexistoval jednotný federální zákon na podporu obnovitelných zdrojů a jednotlivé nástroje byly tak tvořeny politikami jednotlivých států. Do poloviny roku 2005 přijalo 22 států tzv. „Renewable Portfolio Standard“, který stanovuje minimální množství energie vyrobené z obnovitelných zdrojů pro jednotlivé státy. V současné době provádí politiku RPS 29 států a dalších 7 států má v této oblasti stanoveny cíle.43 V únoru 2009 byl prezidentem Obamou podepsán zákon, American Recovery and Reinvestment Act, v jehož rámci je určeno 16,8 miliard USD pro Department of Energy Office for Energy Efiiciency and Renewable Energy (DOE EERE, kancelář pro úsporu energie a obnovitelné zdroje při ministerstvu pro energetiku). Kancelář pak směřuje 2,5 miliardy na aplikovaný výzkum, rozvoj a rozmístění samotné kanceláře včetně 800 milionů pro program pro biomasu, 400 milionů pro program geotermálních technologií, 120 milionů na programy spojené s fotovoltaikou, 32 milionů na rozvoj infrastruktury vodní energie, 120 milionů na rozvoj větrných elektráren a 50 milionů pro zvýšení informovanosti o úsporách a obnovitelných zdrojích. Dalších 400 milionů bude věnováno na podporu úsilí spojeného s technologiemi elektrických automobilů, 400 milionů (nikoliv z rozpočtu EERE) směřuje do Advanced Research Projects Agency – Energy v rámci DOE, na podporu inovativních technologií a dalšího energetického výzkumu. Ekonomické stimuly zahrnují dalších celkem 5 miliard dolarů pro Weatherization Assistance Program, který má pomáhat nízkopříjmovým rodinám v šetření energií díky zefektivnění domácích energetických procesů, a jiné podobné podpůrné prostředky, které však už tak přímo nesouvisí s obnovitelnými zdroji. Co však s OZE přímo souvisí je 6 miliard, které jsou určeny na podporu úvěrů za účelem technologií obnovitelných energií a technologií pro přenos elektrické energie,s čímž je úzce spojeno 4,5 miliard dolarů určených pro DOE Office of Electricity Delivery and Energy Reliability na opravu a zmodernizování přenosové 42
U.S. Energy Information Administration, Renewable Energy Consumption and Electricity Preliminary Statistics 2009. [online]. [cit. 20.3.2011] http://www.eia.doe.gov/cneaf/alternate/page/renew_energy_consump/rea_prereport.html 43 Tauchman, D., Systémy podpor využívání obnovitelných zdrojů energie (III). [online]. [cit.2011-3-20] http://www.tzb-info.cz/2997-systemy-podpor-vyuzivani-obnovitelnych-zdroju-energie-iii
33
sítě a výzkum možností pro uchovávání elektrické energie. Další sekcí American Recovery and Reinvestment Act je sekce daňová, která obsahuje především daňovou úlevu z výroby vztažené na vyrobenou kWh elektřiny (dá se srovnávat s výše zmíněným garantovaným odkupem), respektive její prodloužení ve většině případů o tři roky.44 Další daňové pobídky sahají nad rámec této práce, ovšem ještě je na místě krátce zmínit existenci Rebate programs, které zpětně proplácí část nákladů na zhotovení formy obnovitelného zdroje. Na tyto programy, společně s přímými granty, jde z celkového objemu 16,8 miliard dolarů, zásadní a největší část. Ve velkém měřítku USA vsází na větrnou energii. První větrný park Cape wind o rozloze 35 km2 a výkonu 183 MW dostal v květnu 2010 zelenou. Projekt za jednu miliardu dolarů má offshore charakter a bude se nacházet 7 km od pobřeží Cape Cod ve státě Massachusetts. Celkem pak chtějí v mořích u pobřeží USA instalovat podobné parky o celkovém výkonu až stonásobně vyšším, než je plánovaný výkon Cape Wind.45
2.3 Vybraná země mimo EU – Čína Čína je v této práci zmíněna naprosto právem, neboť v posledních letech její vláda na rozvoj obnovitelných zdrojů věnuje nemalé prostředky. Obnovitelné zdroje tedy v zemi hrají z hlediska energetické politiky velmi zásadní a posilující roli. V roce 2009 celková produkce z obnovitelných zdrojů dosáhla 226 GW (čtvrtina veškeré vyrobené energie), z čehož bylo 197 GW z vodních elektráren, 25,8 GW z větrných elektráren, 3,2 GW pocházelo z biomasy a 0,4 GW pocházelo z fotovoltaických elektráren. Čína zabezpečuje přes 40 % celosvětových dodávek solárních panelů největší producenti jsou Suntech (704 MW), Baoding Yingli (525 MW), and Jingao (JA) Solar (524 MW), a současně i průmyslové odvětví zabývající se produkcí větrných turbín se za pouhé 4 roky stalo největším takovým odvětvím na světě. Tento obrovský boom má kořeny v roce 2005, kdy byl vydán Renewable Energy Law, čili Zákon o obnovitelných zdrojích, který obsahoval velmi detailní 44
Eber, K., Clean Energy Aspects of the American Recovery and Reinvestment Act. [online]. [cit. 2011-3-20] http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2009/02/clean-energy-aspects-of-the-americanrecovery-and-reinvestment-act 45 Klekner, R., Po Německu vsadily na energii větru také USA. [online]. [cit. 2011-3-20] http://aktualne.centrum.cz/zahranici/amerika/clanek.phtml?id=667132
34
výčet implementovaných opatření. Klíčovým elementem zákona se staly provize za obnovitelné zdroje spolu s feed-in tarify pro biomasu, státem vyhlášené ceny za větrnou energii a povinnost veřejných služeb odkupovat všechnu takto vyrobenou energii a nový mechanismus financování. Cenový předpis připojený k tomuto zákonu stanovoval dotovanou cenu 0,25 Yuan46 za kWh elektřiny s tím, že tato podpora náleží zařízení po prvních 15 let jeho provozu. Dále všechny dodatečné náklady spojené s provozem a údržbou obnovitelných zdrojů budou kompenzovány koncovými odběrateli takovéto energie. V roce 2005 byly výše zmíněným zákonem určeny rovněž státem garantované ceny pro větrnou energii, které se ovšem fakticky od provincie k provincii lišily. Změna přišla v roce 2009, kdy byl ustanoveny 4 specifické tarify. Tarify se pohybují od hodnoty cca 0,075 USD/kWh v oblastech s nejlepšími podmínkami pro větrnou energii po hodnoty cca 0,09 USD/kWh v méně příznivých oblastech. Další změnou je osvobození projektů se zapojením obnovitelných zdrojů od provinční daně z příjmu. v roce 2009 byl také zveřejněn nový vládní program na podporu fotovoltaických zdrojů s názvem Golden Sun (Zlaté slunce), který zajišťuje kapitálovou podporu 70 % resp. 50 % nákladů na výstavbu fotovoltaických elektráren. Zatím bylo do programu zapojeno na 300 projektů v celkovém dotovaném investičním objemu 2,9 miliardy USD. Mimo tento program stojí i vládní podpora pro fotovoltaické elektrárny na hodnotě 1,9 USD/W pro elektrárny zapojené do sítě a 2,5 USD/W pro elektrárny umístěné na budovách, bez zapojení do rozvodné sítě.47 Čína nezůstává pozadu ani v oblastech investic. například do oblasti výzkumu a vývoje směřovalo v roce 2009 celkem 585 milionů USD a dalších 290 milionů bylo rozděleno na programy podporující rozvoj biopaliv. Největší finanční podpora tohoto směru byla poskytnuta ve výši 1,46 miliard USD na podporu výstavby vodní elektrárny Tři soutěsky, dalších 731 milionů USD bylo určeno na podporu zařízení pro spalování bioplynu. I v daňové oblasti se země snaží zvýhodnit obnovitelné zdroje, ačkoliv je tato oblast pro podporu využívána v menší míře než v jiných zemích. V současné době existuje o 6 % snížená sazba DPH na malé vodní díla, 50% daňová redukce pro větrné elektrárny a sleva či úplné osvobození od daně na dovážené takového vybavení, které Čína není schopna produkovat doma. V čem je 1 CNY ≈ 0,11 EUR, 1 EUR ≈ 9,3 CNY Martinot, E., Junfeng, L., Renewable Energy Policy Update For China. [online]. [cit. 2011-3-22] http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2010/07/renewable-energy-policy-update-forchina 46 47
35
ale země výrazně napřed je státní podpora určená firmám za účelem usnadnění komercializace obnovitelných zdrojů.48 Podle nejnovějších průzkumů společnosti Ernst & Young nastavila v posledních letech Čína takové procesy, které ji vyšvihly na druhé místo v žebříčku atraktivnosti zemí z hlediska investic do obnovitelných zdrojů. Na první místo, které v roce 2010 obsadily Spojené státy americké, si však Čína dělá zálusk a podle uvedené společnosti by již v letošním roce na tento post mohla dosáhnout. Čína tak poprvé v historii vedení tohoto žebříčku za sebou nechala Německo a opět porazila země jako jsou Španělsko a Velká Británie. Již v roce 2007 dosáhl
celkový
instalovaný výkon obnovitelných zdrojů celých 150 GW, což zemi přiřadilo nejvyšší příčku v rámci celého světa. Čína jde v tomto směru jednoznačně kupředu, do roku 2020 hodlá zdvojnásobit podíl obnovitelných zdrojů na celkové energetické produkci a tím se dostat na desetiprocentní podíl. Zároveň země uvolňuje nařízení, podle kterých musela být převážná část komponent pro daná zařízení vyrobena v Číně a má tendence se v roce 2011 stát zemí s nejvyššími investicemi do rozvoje obnovitelných zdrojů.49
48
REN21, Recommendations for improving the effectiveness of renewable energy policies in China. [online]. [cit. 2011-3-22] http://www.ren21.net/Portals/97/documents/Publications/Recommendations_for_RE_Policies_in_China. pdf 49 Mediafax, Čína se stává velmocí obnovitelných zdrojů energií. [online], [cit. 2011-3-21] http://zpravy.e15.cz/byznys/prumysl-a-energetika/cina-se-stava-velmoci-obnovitelnych-zdroju-energii
36
3 Analýza oboru fotovoltaika Výše je uveden vývoj obnovitelných zdrojů od svých počátků až po současný stav, nyní by bylo na místě zhodnotit jednotlivé typy obnovitelných zdrojů a vyselektovat typ, který má potenciál a je v mnoha směrech naprosto ideálním řešením pro svět. Tímto nejlepším typem je pro mě fotovoltaika a to z jednoho hlavního důvodu – Slunce poskytuje své služby lidstvu zdarma, v neomezeném množství a prakticky pořád. Je pravdou, že Slunce v noci nesvítí, avšak lidé v noci převážně spí a nespotřebovávají energii. Dále, pro sluneční elektrárnu je potřeba plocha a panely, což jsou dvě věci, které jsou v podstatě dobře dostupné, na rozdíl od jiných typů OZE. Například vodní energie – musí být k dispozici buď přirozený silný tok řeky a pokud možno stabilní, nebo lze postavit elektrárnu přečerpávající, která však už sama o sobě energii pro svůj provoz i spotřebovává. Pro uplatnění větrných elektráren je zase potřeba silný vítr, pokud možno konstantního trvání a dostatečně velká plocha pro instalaci velkého množství elektráren, které budou následně produkovat elektřinu, jejíž výkon bude záviset na proměnlivé intenzitě větru. Pokud zmíníme biomasu, tak je potřeba dodat jen jednu podstatnou věc – výchozí surovina pro výrobu elektřiny, biomasa, musí být předem vypěstována, nebo nakoupena, tudíž elektrárny s tímto pohonem mají smysl pouze tam, kde dochází k produkci této suroviny a nejlépe jako vedlejšího produktu, aby byla produkce v podstatě zdarma. Velké množství států se naučilo využívat přebytečnou produkci biomasy ve prospěch elektřiny a je to tak dobře, ovšem všechno má své limity. Fotovoltaika vychází ze světového srovnání instalovaných výkonů elektráren z obnovitelných zdrojů nejhůře, tedy instalovaný výkon fotovoltaických elektráren je ze všech obnovitelných zdrojů nejnižší, což ale na druhou stranu značí obrovský potenciál tento výkon v budoucnu rozšiřovat. Fotovoltaika k tomu má veškeré dobré předpoklady, jen je nutno poznamenat, že samo se to nezmění a stále je potřeba podpory vlád.
37
3.1 Princip funkce a rozdělení fotovoltaických článků Následující kapitola je věnována spíše technickému přiblížení mechanismu fotovoltaického efektu, rozdělení fotovoltaických článků podle typů a v neposlední řadě uvedení možností pro uplatnění při plánu a výstavbě fotovoltaické elektrárny.
3.1.1 Princip funkce fotovoltaického jevu a článků První a základní otázka spočívá v definici světla. Muselo být učiněno velké množství dílčích objevů, aby se nakonec dospělo ke konečné definic. Tyto dílčí objevy byly odstartovány zrodem galvanického článku (1799 Alessandro Volta), následně tak mohl začít výzkum v oboru elektřina. H. Ch. Oersted v roce 1820 zjistil, že elektrický proud ve své blízkosti vyvolává magnetické pole a elektřina a magnetismus tedy musí nějak souviset. Po následných objevech A. M. Ampéreho (Ampérův zákon) a M. Faradaye (Faradayův zákon) vytvořil J. C. Maxwell souhrnou teorii elektromagnetického pole, kdy mimo jiné vyslovil předpoklad, že když jsou si elektromagnetické vlny natolik podobné s podstatou světla, je pravděpodobné, že podstata světla spočívá právě v těchto vlnách a podařilo se mu tak sjednotit optiku s teorií elektromagnetického pole.50 Postupných zkoumáním vyšlo najevo, že elektromagnetické vlny mohou existovat v různých vlnových délkách, od 10-13 m či kratších až po tisíce metrů, přičemž viditelné záření neboli světlo tvoří jen úzkou oblast z intervalu vlnových délek, navíc každá vlnová délka odpovídá určité barvě. Se vzrůstající vlnovou délkou přechází barvy od fialové, přes modrou, zelenou a žlutou až k červené, přičemž sluneční světlo vnímáme jako bílé, neboť obsahuje všechny barvy spektra. Další zajímavou vlastností je jejich dualistický charakter – chovají se současně jako vlny i jako částice. V elektromagnetické vlně totiž není energie rozdělena spojitě, nýbrž je soustředěna ve shlucích, které lze chápat jako kvazičástice,tedy částice s nulovou klidovou hmotností. Záření s obsahem těchto shluků se tak projevuje jako tok kvazičástic zvaných fotony.51 Tyto fotony pak v závislosti na vlnové délce vykazují různou energii – viz graf níže.
50 51
Libra, M., Poulek, V., Solární energie, 1. vydání Praha: Česká zemědělská univerzita, 2005, str.10 Libra, M., Poulek, V., Solární energie, 1. vydání Praha: Česká zemědělská univerzita, 2005, str.12
38
Graf 3 Závislost energie fotonů na vlnové délce
Zdroj: Libra, M., Poulek, V., Solární energie, 1. vydání Praha: Česká zemědělská univerzita, 2005, str.13
Vidíme, že nejvyšší energii generuje záření s nejnižší vlnovou délkou – gama záření, které nachází své uplatnění zejména v jaderné fyzice a astronomii. Mikrovlnné záření naopak vykazuje nejnižší energii při největších vlnových délkách (použití například u radarových systémů). Viditelné světlo se svojí energií pohybuje na hodnotách 1,63 eV52 - 3,27 eV.53 Korpuskulární projevy záření jsou hlavní příčinou fotoelektrického jevu interakce dopadajících fotonů s elektrony uvnitř materiálu, což je podstata fungování fotovoltaických článků. Nyní se dostáváme ke konstrukci a principu fungování fotovoltaického článku. Každý článek se skládá z horního kontaktu, vrstvy P, přechodu P-N, vrstvy N a zadního kontaktu, jak je vidět na obrázku č.3.
52 53
eV = jednotka energie; 1 eV = 1,6 x 10-19 J Libra, M., Poulek, V., Solární energie, 1. vydání Praha: Česká zemědělská univerzita, 2005, str.12
39
Obrázek 3 Fotovoltaický článek na řezu
Zdroj: Zemánek, R., Princip vzniku elektřiny - přechod PN. [online]. [cit.2011-3-8] http://fotovoltaika.falconis.cz/fotovoltaika/prechod-pn.php
Podstatné jsou obě vrstvy, jak P, tak N i přechod mezi nimi. P vrstva je vrstva tvořena čtyřmocnými atomy polovodičového křemíku, k nimž je uměle přidána příměs například india, které je pouze třímocné. V takových polovodičích pak chybí pro obsazení všech chemických vazem elektrony, čímž vznikají „díry“, které se navenek projevují kladným nábojem. Tuto „díru“ obsadí jiný elektron z jiné vazby a „díra“ se poté přesune na jeho místo. Po připojení zdroje vzniká „děrová“ vodivost polovodiče typu P (pozitivní). Vrstva N má podobný charakter. V tomto případě se ke čtyřmocným atomům křemíku přimíchá prvek pětimocný, jako je fosfor nebo arzen a ve vazbách tak vzniká přebytečný elektron, který se na vzniklých vazbách již nemůže uplatnit. Tyto slabě vázané elektrony se velmi snadno uvolní a po připojení zdroje způsobí elektronovou vodivost polovodiče typu N (negativní).54 P-N přechod mezi oběma druhy křemíku vytvoří pás plné obsazenosti všech vazeb a zbylé nepohyblivé ionty zapříčiní vznik elektrického pole, které funguje jako bariéra, kdy volné elektrony nemohou z místa nadbytku putovat do místa nedostatku. Vlastností přechodu je fakt, že elektrony mohou bez problémů přecházet z vrstvy P do vrstvy N, 54
ČEZ, Fotovoltaika-polovodiče. [online]. [cit. 2011-3-8] http://www.cez.cz/edee/content/microsites/solarni/k31.htm
40
nikoliv však naopak. Při dopadu světla na povrch článku předávají fotony obsažené ve světle svoji energii (musí se jednat o energii o minimální hodnotě 1,12 eV, aby byly fotony dost silné na to, aby uvolnily elektrony ze svých vazeb – viz graf 3 kde je patrné, že například mikrovlnné záření fotoelektrický jev díky své nízké energii nevyvolá) atomům křemíku, z nichž uvolňují elektrony. Jelikož tyto elektrony díky P-N přechodu nemohou putovat na volné díry v polovodiči typu P, hromadí se v polovodiči typu N, kde se také přes P-N přechod hromadí uvolněné elektrony z polovodiče typu P. V konečném důsledku tak mezi oběma polovodiči vznikne elektrické napětí o velikosti cca 0.5 V.55
3.1.2 Druhy fotovoltaických článků a typy elektráren Fotovoltaické články se v podstatě dělí na čtyři generace. První generací jsou články vyrobené z křemíkových desek. Tato struktura dosahuje relativně velmi vysoké účinnosti přeměny záření na elektřinu – 16 až 19 %, a ačkoliv se jedná o poměrně drahou výrobu z důvodů použití čistého křemíku, stále jde o jednoznačně nejrozšířenější generaci. Druhá generace se vyznačuje snahou snížit množství použitého krystalického křemíku a tedy snížit pořizovací cenu panelů. Tohoto cíle se dosahuje za pomocí užití tenkovrstevných článků, tedy článků se 100 x až 1000 x tenčí aktivní polovodičovou vrstvou než je tomu u článků první generace. Nevýhody spočívají v nižší účinnosti (maximálně 10 %) a nestabilitě systému, na druhou stranu za výhodu lze označit možnost volby substrátu, na který se články ukládají, a tím pádem tak lze značně rozšířit možné komerční využití. Ke třetí generaci patří systémy, které k separaci nábojů používají jinou metodu než je P-N přechod. Mezi takové systémy patří například fotogalvanické články, či flexibilní fotovoltaické moduly založené na organických polymerech. Třetí generace má natolik výrazné nevýhody spojené s nestabilitou a nízkou účinností, že se v praxi v podstatě nepoužívají. Poslední čtvrtou generaci tvoří články složené z několika vrstev, z nichž každá dokáže využít světlo o jiném rozsahu záření.56 Dále se fotovoltaické panely dělí dle typu článků na monokrystalické, polykrystralické a amorfní kolektory. Monokrystalické se skládají z jediného krystalu 55
ČEZ, Fotovoltaický jev. [online]. [cit. 2011-3-8] http://www.cez.cz/edee/content/microsites/solarni/f8.htm 56 Murtinger K., Beranovský J., Tomeš, M., Fotovoltaika. Elektřina ze slunce. 1. vydání. Praha: ERA group spol. s.r.o., 2007, s. 16-17
41
křemíku, který se vyrábí tažením křemíkové tyče o průměru až 300 mm a jejím následným rozřezáním na tenké pláty, tzv. podložky. Polykrystalická struktura je taktéž založena na křemíkových podložkách ovšem s tím rozdílem, že tyto jsou tvořeny větším počtem různě orientovaných polykrystalů. Výroba tohoto typu kolektoru je jednodušší a levnější, ovšem generuje nižší účinnost než první zmíněná varianta. Třetím typem jsou kolektory amorfní, kde je základem napařovaná křemíková vrstva, která je v tenké vrstvě nanesena na sklo nebo fólii. Účinnost se pohybuje v rozmezí 7 – 9 %, pro srovnatelný výkon je tedy potřeba zhruba 2,5 x větší plocha než u předchozích dvou typů, ovšem technologie je na trhu nejlevnější a tudíž vhodná všude tam, kde investor není limitován prostorem.57 Dále lze panely rozdělit i na jednostranné, které pohlcují sluneční záření ze své horní strany a oboustranné, které jsou schopny pohlcovat i to sluneční záření, které se odrazí od země a putuje zpět vzhůru. Dělení panelů může probíhat dále podle použitého materiálu na křemíkové a nebo jiné (CdTe, GaAs, atd…), dle druhu vrstev a technologie jejich výroby (tenkovrstvé, tlustovrstvé), nebo dle počtu P-N přechodů (jednopřechodové, vícepřechodové).58 Pokud se týká fotovoltaických elektráren celkově, tak je dle typu instalace můžeme dělit na konstrukce pro sedlové střechy a pro ploché střechy v případě instalací na střechu objektu, nebo na pevné konstrukce pro volná prostranství, či polohovatelné konstrukce pro volná prostranství, kde se konstrukce elektrárny v průběhu dne otáčí současně s pochodem Slunce po obloze a naklání panely kolmo k paprskům, tudíž je zajištěn ideální úhel dopadu paprsků na kolektory a tedy generace největšího výkonu celé elektrárny. Zkušenosti pak v tomto případě vyzdvihují o 30 – 35 % vyšší výtěžnost panelů během dne, naproti tomu je nutno počítat s vyššími pořizovacími náklady při výstavbě, vlastní spotřebou elektrické energie při provozu a také s nutností pravidelné údržby trackerů.59
57
Solární energie, Fotovoltaické solární kolektory (panely). [online]. [cit. 2011-3-13] http://www.solarni-energie.info/fotovoltaicke-solarni-panely-kolektory.php 58 Žáček, M., Současný stav a trendy ve vývoji fotovoltaických panelů. [online]. [cit. 2011-3-13] http://www.aldebaran.cz/bulletin/2010_37_fot.php 59 Isofenenergy, Fotovoltaická elektrárna. [online]. [cit. 2011-3-13] http://www.isofenenergy.cz/fotovoltaicka-elektrarna.aspx
42
3.2 Fotovoltaika ve světě Fotovoltaika je jedním z obnovitelných zdrojů, které se člověk naučil využívat. V tomto případě má však v současné době jedno zajímavé privilegium – v porovnání s ostatními druhy je stále poměrně drahá. Nicméně i přes tento fakt je státy po celém světě podporována, někde více, někde méně, ale je a tato podpora je adekvátní ceně – je taktéž vyšší v porovnání s ostatními obnovitelnými zdroji, proto se z tohoto oboru stal obor ekonomicky velmi zajímavý. Následující obrázek demonstruje externí sluneční podmínky, tedy udává energetický potenciál dopadu slunečního záření na Zemi.
Obrázek 4 Potenciál sluneční energie
Zdroj: Cleaner Energy, Energy from the Sun. [online]. [cit.2011-3-14] http://www.cleaner-energy.com.au/ce/solar-info/energy-from-the-sun
Dle vysvětlivek zjistíme, že nejtmavší barva představuje nejvyšší potenciál pro přeměnu energie slunečního záření na energii elektrickou nebo tepelnou. Takový potenciál s hodnotami až 2000 kW/m2/rok se nachází zejména v oblasti střední Ameriky, západního pobřeží jižní Ameriky, severní Afriky, v oblasti Arabského poloostrova, India a přilehlých států i v oblasti Austrálie. V případě potenciálu Arabského poloostrova lze téměř veškeré obnovitelné zdroje vyloučit a to zejména vzhledem k obrovským nalezištím ropy, takže i když zde má fotovoltaika výborné predispozice, nemyslím, že by v současnosti mohly být využity. Velmi dobrými 43
předpoklady s hodnotami až 1600 kW/m2/rok disponuje severní a jižní Amerika, Evropa, Čína a Japonsko spolu s celou jižní Asií a zdejšími ostrovy. Tento přírodní potenciál je v těchto místech již velmi kvalitně využíván, o čemž blíže pojednávají následující podkapitoly.
3.2.1 Evropská unie V roce 2009 byla v rámci Evropské unie celková instalovaná kapacita fotovoltaických elektráren přes 16 GW, což představovalo podíl více než 70 % na výkonu celého světa. největší podíl na těchto ukazatelích má Německo, které za rok 2009 v podstatě zdvojnásobilo množství fotovoltaických instalací a dosáhlo celkově 52% podílu na světovém fotovoltaickém trhu. Druhý největší světový trh se nachází rovněž v Evropě – jedná se o Itálii, která za zmiňovaný rok přidala 711 MW výkonu. Obrovský skok zaznamenala také Česká republika, která vzhledem ke své velikosti instalovala 411 MW nového výkonu, čemuž se však podrobněji věnuji níže. Světový lídr z roku 2008, Španělsko, v následujícím roce přidalo pouhopouhých 69 MW nově instalovaného výkonu, což je strmý pokles oproti roku 2008 zapříčiněný zejména negativními dopady světové hospodářské krize ve spojení se silnou restriktivní politikou vlády v tomto směru. Fotovoltaika má předpoklady stát se hodnotným zdrojem elektrické energie a jednoho dne
má být též plně
konkurenceschopným zdrojem i bez vládním podpor.60 V současné předkonkurenční době je však politika podpory fotovoltaických systémů stát od státu rozdílná, ovšem všude konkurenceschopnost fotovoltaické elektřiny závisí na podpoře, na podpoře závisí to, jestli bude energie z fotovoltaických systémů masově užívaná a finančně dostupná., nebo nikoliv.. Jak bylo zmíněno výše, zemí s jednoznačně nejvyšší instalovanou kapacitou fotovoltaických elektráren je v rámci Evropy Německo. Podle odhadů Eupean Photovoltaic Industry Association (EPIA) přidala země za rok 2010 cca 7 GW výkonu (což je o cca 2 GW vyšší číslo než přidala celá Evropská unie v průběhu roku 2009 a také to velmi přesně odpovídá předpovědím European Photovoltaic Industry Association z roku 2009) a celkově vévodí evropským tabulkám s hodnotou 60
European Photovoltaic Industry Association, Global markett outlook for photovoltaics until 2014. [online], [cit. 2011-3-27] http://www.epia.org/fileadmin/EPIA_docs/public/Global_Market_Outlook_for_Photovoltaics_until_201 4.pdf
44
cca 16,5 GW instalovaného výkonu slunečních elektráren, což je téměř 4 x více, než dosahuje tento ukazatel v druhé nejproduktivnější zemi – Itálii a také se jedná o číslo srovnatelné s výkonem celé EU v roce 2009. Německo je bezpochyby největší fotovoltaický trh světa. Na tomto statutu se podílejí zejména elektrárny instalované na střechách budov, ne tak již velké elektrárny budované na zemi, což je odlišné například od České republiky. Základním kamenem podpory fotovoltaiky a ostatních obnovitelných zdrojů je Zákon o obnovitelných energiích, tzv. EEG, který vešel v platnost v roce 2000. Tento zákon byl vyústěním silného „zeleného lobby“, které podporuje obnovitelné zdroje od počátku 90. let, a poprvé zákonem stanovuje konkrétní podobu podpory takové energie v podobě garantovaných výkupních cen po dobu 20 let. Výše podpory se delší dobu neměnila, náklady na pořízení solárních systémů však klesaly, tento způsob investice se tak stal velmi vyhledávaným. K 1.1.2009 vstoupila v platnost novela tohoto zákona, která stanovila výkupní ceny sluneční elektřiny z elektráren vystavěných na zemi na 31,94 centů/kWh a z elektráren s výkonem od 30 kW do 100 kW výkonu a poloze na střeše budovy či na jiné volné ploše na 43 centů/kWh, což byl téměř osminásobek ceny elektřiny na burze. Počátkem roku 2010 byla garantovaná cena opět snížena – příkladem ze 43 centů na 39 centů/kWh (odpovídá tomu cca 9,80 CZK) u odpovídajícího typu elektrárny.61 Celkově během roku 2010 klesly výkupní ceny ve třech krocích a to celkem o 25 %, další, 13% snížení, proběhlo začátkem roku 2011 a existuje odhad, že k vyrovnání konečné ceny elektřiny ze sítě pro spotřebitele a průměrné výkupní ceny fotovoltaiky dle zákona EEG nastane v období 2 až 3 let. Další snížení o 9 % automaticky nastane k 1.1.2012.62 V roce 2009 proběhla studie essenského institutu RWI s názvem Ekonomické dopady podpory obnovitelné energie – zkušenost SRN, která v tomto ohledu vyslovila několik zajímavých závěrů. Prvním, který zde chci zmínit, je stanovený odhad veřejné podpory fotovoltaických systémů mezi lety 2000 a 2010 v objemu více než 53 mld EUR a dotační podpora oboru fotovoltaika zde vychází na 175 000 EUR/pracovní místo, kdy v roce 2009 bylo v tomto oboru zaměstnáno na 48 000 lidí. Dalším zajímavým závěrem je, že jednoho z cílů, za kterým je podporována fotovoltaika a ostatní obnovitelné zdroje - redukce skleníkových plynů, 61
Nováková, M., Solární a větrná energie: Podíl v Německu stále roste. [online]. [cit. 2011-3-26] http://www.nazeleno.cz/energie/solarni-energie/solarni-a-vetrna-energie-podil-v-nemecku-staleroste.aspx 62 Fajkus, Z., Fotovoltaika v SRN počátkem 2011 – problémy i naděje. [online]. [cit. 2011-3-26] http://www.cianews.cz/ekonomika/fotovoltaika-v-srn-pocatkem-2011-problemy-i-nadeje/
45
lze dosáhnout i mnohem levněji, než podporou OZE. Například v roce 2008 činily náklady na úsporu 1 tuny skleníkových plynů při využití fotovoltaiky celých 716 EUR, což bylo několikanásobně více než činila tržní cena emisní povolenky. V případě vodní energie činila tato hodnota 54 EUR, což je výrazně méně než u zmíněné fotovoltaiky.63 Pro shrnutí uvádím, že Německo pro podporu fotovoltaiky používá jednak známé a zmiňované feed-in tarify, dále granty a jiné finanční podpory, daňová zvýhodnění a veřejné investice, půjčky a financování a v neposlední řadě vytváří relativně stabilní prostředí pro toto podnikání, kde neexistují přehnané administrativní bariéry, zato zde fungují v podstatě stabilní právní podmínky pro investory. Díky těmto faktorům se země stále drží na předních příčkách v rámci fotovoltaické sféry průmyslu.64
3.2.2 Amerika Pokud se zaměříme na americký kontinent, nejde nezmínit USA v roli silného podporovatele fotovoltaiky. Toto tvrzení dokazuje fakt, že za rok 2010 v USA přibylo 878 MW nového fotovoltaického výkonu, jedná se o více než 100% nárust oporit roku 2009 a představuje to po Japonsku druhý nejvyšší přírustek na světě, vynecháme-li region Evropa. Celkem tedy v roce 2010 bylo instalováno 2,1 GW výkonu fotovoltaiky a fotovoltaický tr se v této zemi rozrostl z 3,6 miliardy USD v roce 2009 na 6 miliard USD v roce 2010, což znamená nárust o celých 67 %. V rámci státu bylo také připojeno 52 600 nových fotovoltaických systémů a celkový objem se tak vyšplhal na 152 516. Tyto hodnoty však nejsou, například jako v případě České republiky,
taženy velkými
fotovoltaickými elektrárnami,
nýbrž
nebytovými
instalacemi, zahrnujícími zejména sektory komerční, veřejný a neziskový. dalším zajímavým ukazatelem je fakt, že pouhých deset nejvýkonnějších států Spojených států amerických tvoří celých 85 % celonárodního trnu. Vedoucím státem je pak Kalifornie, která v roce 2010 disponovala výkonovým přírustkem 285 MW (oproti
63
Science world, Negativní dopady podpory obnovitelných zdrojů energie – přehled. [online]. [cit. 2011-3-26] http://scienceworld.cz/aktuality/negativni-dopady-podpory-obnovitelnych-zdroju-energie-5512 64 Renewable Energy, Renewables 2010, Global Status Report. [online]. [cit. 2011-3-26] http://www.ren21.net/REN21Activities/Publications/GlobalStatusReport/GSR2010/tabid/5824/Default.as px
46
212 MW z roku 2009), zatímco druhý nejúspěšnější stát, New Jersey, vygenerovalo „pouhých“ 137 MW nového výkonu. Náklady na stavbu jednotlivých systémů se liší stát od státu, ovšem v celonárodním průměru tyto náklady během roku 2010 poklesly cca o 20,5 % z 6,45 USD/W na 5,13 USD/W, což plně odpovídá celosvětovému trendu ve snižování nákladů na pořízení systému. V USA také meziročně stoupá produkce fotovoltaických součástí, přestože se v posledních 18 měsících výrazněji objevuje levná konkurence zejména z Číny a Thaiwanu, což pro americké společnosti znamenalo uzavření některých svých závodů.65 Spojené státy americké bohužel nemají žádnou harmonizovanou formu podpory fotovoltaiky platnou pro všechny státy, tedy každý jeden stát jde svojí vlastní cestou, proto je velmi obtížné zachytit systém podpor jako celku. Zaměřila bych se tedy jako příklad na systém fungování podpor v Kalifornii, státu s největším meziročním přírustkem výkonu. Nejdůležitějšími programy v tomto směru jsou California Solar Initiative (CSI), která vstoupila v platnost zákonem z roku 2006 v rámci vize „Milion solar roofs“ guvernéra Schwarzeneggera a Renewables Portfolio Standard (RPS). CSI poskytuje pobídky z titulu solárních instalací pro zákazníky nacházející se v servisním teritoriu tří společností - Pacific Gas and Electric Company (PG&E), Southern California Edison (SCE) a San Diego Gas and Electric (SDG&E) a pro tyto účely CSI disponuje rozpočtem 2,167 miliard USD v rámci deseti let. Pobídky jsou pak zákazníkům vypláceny dvěma způsoby – buď jako Expected Performance-Based Buy-down (EPBB), což je platba náležící malým systémům do 50 kW výkonu, která je vyplácena předem na základě očekávaného výkonu instalace, nebo jako Performance Based Incentive (PBI), kdy se jedná o dávky vyplácené průběžně po dobu pěti let na základě aktuálního výkonu větších instalací. Konkrétní částky se pak dále liší dle majitele instalace a také dle kroku, do kterého daná instalace aktuálně spadá.66 RPS byly zákonem stanoveny v roce 2002, v roce 2006 pak upraveny a v podstatě nařizují společnostem zabývajícím se prodejem elektřiny ročně zvyšovat podíl obnovitelných zdrojů na prodejích o minimálně 1 % tak, aby v roce 2010 bylo
65
Solar Energy Industries Association, U.S. Solar market insight, 2010 Year in Review. [online], [cit. 2011-4-3] http://www.seia.org/galleries/pdf/SMI-YIR-2010-ES.pdf 66 California Public Utilities Commision, About the California Solar Initiative. [online]. [cit.2011-4-4] http://www.cpuc.ca.gov/PUC/energy/Solar/aboutsolar.htm
47
dosaženo 20% podílu elektřiny obnovitelných zdrojů na celkových prodejích elektřiny.67 V roce 2008 byly zavedeny také feed-in tarify platné pro všechny obnovitelné zdroje, čili i pro fotovoltaiku. Tyto feed-in tarify se však od těch „evropských“ liší. Zatímco například v Německu feed-in tarify obsahují podněty k využívání obnovitelných zdrojů, v Kalifornii jsou ceny stanoveny na základě ceny generování elektřiny, bez úmyslu poskytovat podpory nebo přirážky.68 Pro USA představuje rok 2010 rok fotovoltaického boomu. Protože zde existuje výborný výzkum se zaměřením na fotovoltaiku, rozsáhlé a dostupné střešní a pozemní prostory a spotřeba elektřiny nemající konkurenci, je trh USA řazen mezi nejcennější světové fotovoltaické trhy. Tento fakt ještě v únoru 2011 podpořil prezident Obama tím, když Ministerstvu energeticky odsouhlasil další dotace pro rozvoj obnovitelných zdrojů a skladování elektřiny ve výši 8 miliard USD a současně požádal Kongres o zrušení dotací ve výši 3,6 miliard USD určených pro výrobce energií z fosilních paliv. Současně byl veřejnosti představen program SunShot, který si klade za cíl pomocí financování výzkumů a projektů docílit toho, aby se výroba elektřiny z fotovoltaických zdrojů stala pro velkoodběratele cenově srovnatelnou s cenou elektřiny vyráběné z konvenčních zdrojů.69
3.2.3 Asie Na asijském kontinentu stojí za zmínku především dvě země – Japonsko a Čína. Japonsko , jakožto země trpící nedostatkem nerostných surovin, logicky podporuje obnovitelné zdroje již po dlouhou dobu a Japonsko bylo od poloviny 90. let až donedávna suverénně vedoucím státem z hlediska rozmístění fotovoltaiky. Masivní státní podpora odstartovala v roce 1994 a končila v roce 2004, kdy většina evropských zemí naopak začínala tvořit mechanismy podpory v čele s feed-in tarify, které vývoj oboru značně urychlovaly. Evropa se poté stala globálním lídrem v této oblasti, což 67
California Public Utilities Commision California Renewables Portfolio Standard (RPS). [online]. [cit.2011-4-4] http://www.cpuc.ca.gov/PUC/energy/Renewables/index.htm 68 California Public Utilities Commision, Summary of Feed-In Tariffs.[online]. [cit. 2011-4-4] http://www.cpuc.ca.gov/PUC/energy/Renewables/feedintariffssum.htm 69 Energocom, Obama odstartoval boom fotovoltaiky v USA. Podpora fosilních paliv se omezí. [online]. [cit.2011-4-4] http://energocom.sk/clanky-detail/obama-odstartoval-boom-fotovoltaiky-v-usa-podpora-fosilnich-palivse-omezi/
48
Japonsko samozřejmě nenechalo bez povšimnutí. V roce 2009 byla opět nastoleny nové mechanismy podpory včetně zavedení feed-in tarifů po evropském vzoru. Nejnovější japonské cíle v oblasti fotovoltaiky jsou 28 000 MW výkonu do roku 2020 (toto číslo představuje zhruba dvacetinásobek současného výkonu), následně celých 53 000 MW výkonu do roku 2030. Za těmito cíly stojí nejen snaha Japonska dominovat v tomto směru světu, ale i rostoucí energetická nezávislost a redukce skleníkových plynů. V současné době je 90 % fotovoltaických systémů připojených do sítě residentního charakteru, což by se do roku 2020 mělo snížit o cca 20 %. Residentní fotovoltaické systémy jsou také hlavním hnacím motorem pro dosažení stanovených cílů zejména ze dvou důvodů – zaprvé je elektřina pro domácnosti v Japonsku nejdražší na světě a tedy je výhodné produkovat elektřinu pro domácnost z vlastních zdrojů a zadruhé jsou Japonci od pradávna spojeni s přírodou a věří, že je dobré „být zelený“. Zajímavým jevem je též fakt, že 90 % instalovaných solárních technologií bylo vyrobeno v Japonsku, čili rozvoj a produkce fotovoltaických zařízení zde má své pevné místo.70 Jak již bylo zmíněno, fotovoltaika se obnovy masivní podpory dočkala opět v roce 2009, kdy se japonské Ministerstvo ekonomiky, obchodu a průmyslu (METI) rozhodlo zavést podpory pro residentní fotvoltaické systémy do 10 kW výkonu a to ve výši 774 USD/kW. Celkový rozpočet na tuto podporu byl stanoven ve výši 99 milionu USD. Tato podpora byla pro fiskální rok 2009 navýšena o dalších 222 milionů USD a předpokládalo se zapojení desetitisíců domácností.71 Dalším výrazným asijským trhem se v posledních letech stala Čína a to zejména díky produkci a levnému vývozu fotovoltaickcýh technologií. Toto dokazuje jednoduché srovnání – v roce 2010 měla Čína roční přírustek fotovoltaického výkonu cca poloviční než Česká republika, ovšem z hlediska produkce panelů zaujímala ve stejném roce jednoznačné světové prvenství. Podpora fotovoltaických systémů se v Číně v podstatě datuje na začátek roku 2009, kdy byl oznámen program s názvem Golden Sun 2009-2011, jehož obecným cílem jsou nové realizované instalace o výkonu minimálně 500 MW. Golden Sun je program v rámci dikce Ministerstva financí, Ministerstva vědy a techniky a Národní energetické administrativy, celkové 70
Solar Electric Power Association, Report # 05-10. [online]. [cit. 2011-4-6] http://www.solarelectricpower.org/media/161716/japan%20ffm%20report%20online%20preview.pdf 71 Kaizukka, I., Ikki, O., Japanese PV Power: New Support Framework Boosts The PV Market. [online], [cit. 2011-4-6] http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2009/03/japanese-pv-power-new-supportframework-boosts-the-pv-market
49
veřejné náklady jsou odhadovány na 4 820,92 CNY72 a rozdělí se do tří kategorií podpory – 290 MW instalací na komerčních budovách s podporovou bez povinnosti splácení ve výši 50 % uskutečněné investice, 46 MW instalací na odlehlých zemědělských residenčních objektech s podporou bez povinnosti splácení ve výši 70 % uskutečněné investice a 306 MW instalací na rozsáhlých prostranstvích do sítě připojených fotovoltaických elektráren s podporou ve výši 50 % uskutečněné investice.73 The Solar Roofs Program je jedním z dalších podpůrných programů v dikci Ministerstva financí. Program poskytuje 20 CNY/W pro fotovoltaiku integrovanou do budov a 15 CNY/W pro střešní instalace.74 Národní energetická administrativa iniciuje výstavbu velkých fotovoltaických elektráren, které mají fungovat pod známými feed-in tarify. Jedním příkladem za
všechny
budiž
fotovoltaický
projekt
ve
městě
Dunhuang
s výkonem
15,299,800 kWh ročně a feed-in tarifem ve výši 1,09/kWh po dobu 25 let. Jako další formu podpory fotovoltaiky jsou finanční prostředky investované do výzkumu, vývoje a výroby potřebných technologií. V roce 2009 vyčlenilo Ministerstvo vědy a techniky na tento účel celých 20 milionů CNY. V neposlední řadě v Číne fungují i regionální politiky podpory ve formě například vrácení úroku z půjčky, vrácení poplatku z převedení půdy, vrácení daně z příjmu firem a nebo vrácení platby DPH.75
3.3 Fotovoltaika u nás Fotovoltaický „boom“ lze v České republice pozorovat zhruba od roku 2008 a to v podstatě pouhé dva roky. V roce 2007 zde bylo asi 250 fotovoltaických instalací o celkovém výkonu 3,4 MW, přičemž se jednalo zejména o malé instalace na střechách domů. Se začátkem roku 2008 prudce vzrostl nejen počet provozoven ale i instalovaný výkon, jak naznačuje graf níže.
72
1 EUR ~ 9,412 CNY ~ 24,424 CZK při kurzech platných dne 8.4.2011 Climate Policy Initiative, Survey of Photovoltaic Industry and Policy in Germany and China. [online]. [cit. 2011-4-8] www.climatepolicyinitiative.org/files/attachments/112.pdf 74 Tamtéž 75 Tamtéž 73
50
Graf 4 Sluneční elektrárny, stav k 1.3.2011
Zdroj: eru.cz
Nárust instalací v roce 2008 je zcela evidentní. Důvody, proč tomu tak bylo, lze hledat především v počínajícím dostupném dovozu fotovoltaických panelů zejména z Číny v kombinaci s cenovým rozhodnutím Energetického regulačního úřadu č. 7/2007 (viz Tabulka 3), kdy garantované výkupní ceny dosahovaly v podstatě svých maximálních hodnot. Garantované výkupní ceny, neboli české feed-in tarify, byly a jsou spolu se zelenými bonusy dvě hlavní složky systému podpory fotovoltaiky v České republice, s jejich stanovováním více méně stojí a padá fotovoltaický byznis u nás. Ovšem základním kamenem podpory fotovoltaiky je, jak už byl zmíněn v kapitole o podpoře obnovitelných zdrojů celkově, zákon 180/2005 Sb. Ten stanovuje mimo jiné povinný výkup elektřiny vyrobené pomocí fotovoltaických systémů po dobu 15 let a to za garantovanou výkupní cenu, která je ve srovnání s cenou elektřiny z konvenčních zdrojů až devětkrát vyšší. Současně také zákon stanovuje podmínku, kdy garantované výkupní ceny elektřiny mohou být Energetickým regulačním úřadem meziročně sníženy maximálně o 5 %. Zásadním vzorem pro tento zákon byla německá praxe, která, jak se později ukázalo, byla předvídavější než praxe česká. V Německu byl zákon o obnovitelných zdrojích novelizován na začátku roku 2008 a bylo dovoleno snižovat výkupní ceny
51
pro fotovoltaiku mezi lety 2009 a 2010 o 8 – 11 %, čeští zákonodárci začali reagovat se zpožděním – až v srpnu 2009 předložilo Ministerstvo průmyslu a obchodu návrh zákona, který umožní Energetickému regulačnímu úřadu rapidněji snižovat výkupní ceny počínaje rokem 2010. Další tři měsíce trvalo, než byla novela přijata, ovšem s účinností až od 1.1.2011. V průběhu roku 2009 tak nadále padaly ceny fotovoltaických panelů, nejen kvůli neustále vzpomínaným novým asijským výrobnám, ale také díky posilování CZK vůči euru i dolaru. Boom roku 2010 se v tu chvíli v podstatě nedal zastavit. Začátkem roku 2010 se začaly objevovat první odhady dopadu prudkého investičního růstu fotovoltaiky. V cenách elektřiny, ve kterých je automaticky započítán příspěvek na podporu obnovitelných zdrojů, se za daný rok dle plánu vybere 2,4 miliardy CZK, ovšem potřeba budou cca 4 miliardy, což by v dalších letech mohlo ceny elektřiny pro konečné spotřebitele dále zvyšovat. Další odhady hovořily o tom, že se do dvou let zvýší roční platba na podporu obnovitelných zdrojů průměrné domácnosti ze současných 680 CZK (z toho jde 200 CZK přímo na fotovoltaiku) až na 2300 CZK (z čehož půjde 1800 CZK na solární elektrárny). Tyto dražší platby se pak nepromítnou jen do chodu domácností ale potažmo i do chodu průmyslu, neboť zvýšení
cen
znamená
konkurenceschopnost.76
vyšší
náklady
pro
společnosti
a
tím
i
nižší
Další předpokládané náklady byly vyčísleny v týdeníku
EURO následovně: K 15.2.2010 bylo k připojení do sítě schváleno přes 4000 MW výkonu. Pokud se dá předpokládat, že ze zmíněných 4000 MW nakonec nebude postaveno 25 % a ze zbylých žádostí čekajících v řešení (8700 MW) nebude schválena ani jedna, bude v příštích letech v České republice fungovat 3000 MW z fotovoltaických elektráren, čemuž odpovídá státní příspěvek dle zákona o podpoře OZE ve výši 36 miliard CZK ročně, tedy 720 miliard za 20 let životnosti slunečních elektráren.V roce 2012 by se ceny elektřiny pro domácnosti zvýšily o 19 %, pro společnosti pak o 28 %. 77 Na základě výše zmíněných silných obav se v průběhu roku začalo jednat. Prvním krokem byla žádost společnosti ČEPS a.s.78 směrována distribučním společnostem, aby bylo zastaveno vydávání kladných vyjádření k žádostem o připojení fotovoltaických elektráren do rozvodné sítě z důvodu jejího možného 76
Zelenka, R. Solární boom se zcela vymyká kontrole. E15, 15.1.2010, číslo 542, s.6 Macocha, P. Milionový účet za soláry. EURO, 22.2.2010, číslo 08, s.3 78 jedná se o společnost, která dispečersky řídí provoz zařízení přenosové soustavy a systémových zdrojů na území České republiky 77
52
přetížení. Této žádosti bylo s koncem února vyhověno, což v podstatě znamenalo konec pro malé fotovoltaické systémy instalované na domech a pro společnosti, které se na tento segment specializovaly. 1.4.2010 vstoupila v platnost Vyhláška č. 80/2010 o stavu nouze v elektroenergetice a o obsahových náležitostech havarijního plánu, podle které mohou být ve stavu nouze odpojeny i obnovitelné zdroje energií, čili i sluneční elektrárny. Elektrárny s výkonem nad 100 kW musí být navíc vybaveny zařízením pro dálkové ovládání provozu. Velkým průlomem byl pak duben 2010, kdy Senát schválil zákon č. 137/2010 Sb., tzv. „malou“ novelu zákona č.180/2005 Sb. Tato novela umožňuje Energetickému regulačnímu úřadu snížit výkupní cenu pro tu kategorii obnovitelných zdrojů, kde se návratnost investice snížila pod 11 let tak, aby byla v následujícím roce návratnost zachována na hodnotě 15 let. Novela vstupuje v platnost k 1.1.2011, což zapříčinilo pozdější obrovský shon za připojením ještě do konce roku 2010. V červnu téhož roku schválil Energetický regulační úřad nová změnu Pravidel provozování distribučních soustav, což se tedy týká ČEZu, PRE a E-ONu, a změnu Pravidel provozování přenosové soustavy (ČEPS). Nově jsou tak definována pravidla pro posuzování žádostí o připojení a požadavky na rozsah studie připojitelnosti
včetně
projektové
dokumentace.
V říjnu
2010
vydal
ERÚ
Vyhlášku č. 300/2010 Sb., kterou se výrazně mění vyhláška č. 475/2005 Sb. a tedy hodnoty investičních nákladů fotovoltaických elektráren a jejich roční využití výkonu.79
Tabulka 4 Vyhláška ERÚ č. 475/2005 Sb., vývoj technickoekonomických parametrů FVE
Zdroj: Czech RE Agency, Obnovitelné zdroje – vývoj legislativy v roce 2010. [online]. [cit. 2011-4-15].
http://www.czrea.org/cs/energetika-a-legislativa-v-cr/2010-vyvoj-legislativa-OZE
Tabulka 4 demonstruje výrazné zpřísnění hodnot, ke kterému během posledních let došlo. Jednak se jedná o markantní snížení investičních nákladů, zejména v letech 2009 a 2010 a tomu odpovídající snížení podpory v roce 2011. 79
Czech RE Agency, Obnovitelné zdroje – vývoj legislativy v roce 2010. [online]. [cit. 2011-4-15]. http://www.czrea.org/cs/energetika-a-legislativa-v-cr/2010-vyvoj-legislativa-OZE
53
zajímavým poznatkem je fakt, že ačkoliv ke snížení nákladů docházelo průběžně během dvou let, snížená podpory na sebe nechalo čekat až do 1.1.2011, což z let 2009 a 2010 činí maximálně výhodné období pro realizaci investic do fotovoltaických elektráren. Další zajímavý zákonný počin je ze začátku listopadu 2010, kdy Senát schválil další novelu, pro tento účel pojmenovanou jako „malá a rychlá“, stěžejního zákona č. 180/2005 Sb. Tentokrát se jedná o zrušení podpory pro instalace na zemi, pro ostrovní systémy a pro elektrárny s výkonem větším, než je 30 kW. S platností od 1.3.2011 tak nebude přiznána podpora výše zmíněným systémům. Dá se však spekulovat o přínosech této novely ze dvou důvodů – zaprvé byl novelizován zákon č. 180/2005 Sb., nedlouho poté byla novelizována také vyhláška 475/2005 Sb.. Zadruhé, hrozba, že některé elektrárny by po zpřísnění podmínek mohly být uvedeny do provozu v ostrovním režimu a tím by mohly obejít zákaz připojení do sítě, se jeví jako nesmyslná, neboť elektrárny projektované pro připojení do sítě mohou být uvedeny do provozu až po připojení do sítě, nikoliv jindy. Výsledkem těchto skutečností jsou
ceny vykupované elektřiny pro rok 2011 tak nízké, že již
nepředstavují směrodatnou investici, tedy se nedalo předpokládat, že by další investice byly realizovány i bez „malé a rychlé“ zmiňované novely.80 Dne 8.11.2011 bylo Energetickým regulačním úřadem vydáno cenové rozhodnutí 2/2010, které na základě vyhlášky č. 300/2010 Sb. a v rámci novelizovaných změn zákona č. 180/2005, stanovuje výkupní ceny a ceny zelených bonusů elektřiny z fotovoltaických systémů na úrovních, které jsou uvedeny v tabulce č. 5 níže. Zajímavé z tohoto pohledu jsou zejména ceny pro rok 2011, kdy velké fotovoltaické systémy nad 100 kW výkonu dosáhnou na výkupní ceny ve výši 5500 Kč/MWh v případě, že se nejedná o systém realizovaný na zemi, neboť takový systém je momentálně nepřipojitelný. Jistou malou šanci na úspěch stále vykazují malé fotovoltaické elektrárny s výkonem do 30kW (zejména se jedná o elektrárny instalované na střechách objektů, které jednak proudem zásobují daný objekt a přebytečný proud poté dodávají do sítě), kterým přísluší garantovaná výkupní cena ve výši 7500 Kč/MWh. Ovšem na tyto systémy se již
nedá pohlížet z pohledu
investice, jedná se spíše o pohled ušetřených nákladů na nákup elektřiny ze sítě při výrobě elektřiny vlastní. V další části tabulky je pak soupis výkupních cen 80
Czech RE Agency, Obnovitelné zdroje – vývoj legislativy v roce 2010. [online]. [cit. 2011-4-15]. http://www.czrea.org/cs/energetika-a-legislativa-v-cr/2010-vyvoj-legislativa-OZE
54
pro fotovoltaické elektrárny uvedené do provozu před rokem 2011, kdy je možné vypozorovat poměrně vysoké garantované ceny i zelené bonusy, které dosahují téměř dvojnásobku cen pro instalace v roce 2011.
Tabulka 5 Výkupní ceny a zelené bonusy pro výrobu elektřiny využitím slunečního záření
Zdroj: ERÚ. Cenové rozhodnutí č. 2/2010. [online]. [cit. 2011-4-15] www.eru.cz/.../cenova%20rozhodnuti/.../2_2010_OZE-KVET-DZ%20final.pdf
O několik málo dní později byla Senátem schválena novela zákona č. 586/1992 Sb., o daních z příjmů, kde se nově pro výrobce elektřiny z obnovitelných zdrojů ruší možnost osvobození od daně z příjmu (tzv. daňové prázdniny) v roce uvedení systému do provozu a v následujících pěti letech, současně se zavádí rovnoměrné odepisování fotovoltaických systémů po dobu 20 let. Tyto dvě změny dále výrazně zhoršují ekonomiku fotovoltaických systémů a to zejména těch, na jejichž realizaci si provozovatel vzal půjčku od banky a tyto změny výrazně snižují bezproblémovost při splácení úvěru. Dne 14.11.2011 parlament schválil další vládní novelu zákona č. 180/2005. Opatření, které je v této novele obsaženo, se stalo velmi kontroverzním a zavdalo příčinu pro spekulace o vzniku možných mezinárodních arbitrážních žalob, které budou provozovateli fotovoltaickcýh systémů podány proti státu Česká republika.
55
Novela totiž pro financování vysokých výkupních cen zavádí mimořádné zdanění příjmů z fotovoltaických elektráren s výkonem vyšším než 30 kW uvedených do provozu v letech 2009 a 2010 se sazbou 26 % pro garantované výkupní ceny a 28 % pro zelené bonusy. Toto opatření by mělo vynést 4,2 mld CZK ročně, které budou poté státem vráceny distributorům, kteří odpovídajícím způsobem sníží konečné ceny elektřiny. Dalším zdrojem financování výkupních cen s očekávaným výnosem 4,8 miliard CZK je novelou zavedená darovací daň z emisních povolenek, které výrobci elektřiny obdrží v letech 2011 a 2012. Posledním novým opatřením je pak zvýšení poplatků za vynětí pozemků ze zemědělského půdního fondu asi na čtyřnásobek, což by mělo vynést další 1 miliardu CZK.81
Pokud shrneme stav fotovoltaických elektráren v současné době, tak můžeme vysledovat fakt, že v roce 2010, viz graf 4, vzrostl počet i výkon elektráren neuvěřitelným způsobem zejména proto, že kombinace stále levněji pořizovaných čínských panelů s cenovým rozhodnutím ERÚ č. 4/2009, které stanovuje garantované výkupní ceny pro rok 2010, generovala obrovský prostor pro téměř bezrizikové, ale přesto velmi výnosné investice právě do tohoto oboru. Velmi výrazným provozovatelem v tomto směru se stala polostátní distribuční společnost ČEZ a.s., která sama vybudovala a v současné době provozuje 13 fotovoltaických elektráren o celkovém kumulovaném výkonu 124,737 MW, vystavěných zejména v letech 2009 a 2010 na zemi.82 Ovšem největší solární elektrárna v České republice u obce Vepřek u Mělníka zahájila provoz v září 2010 a na ploše více než 80 hektarů půdy je instalováno 186 960 ks panelů o celkovém výkonu 35.1 MW, což z této elektrárny dělá sedmý největší takový zdroj elektřiny na světě. Celková investice do tohoto projektu se vyšplhala na dvě miliardy CZK, ovšem investor zůstává neznámý, elektrárna má totiž akcie na majitele.83 Od ledna do března roku 2011 vzrostl výkon fotovoltaických elektráren, na které udělil ERÚ licenci, o pouhých 6 MW. To je faktický důsledek všech opatření.
81
Czech RE Agency, Obnovitelné zdroje – vývoj legislativy v roce 2010. [online]. [cit. 2011-4-15]. http://www.czrea.org/cs/energetika-a-legislativa-v-cr/2010-vyvoj-legislativa-OZE 82 Skupina ČEZ, Provozované fotovoltaické elektrárny. [online]. [cit. 2011-4-20]. http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/obnovitelne-zdroje/slunce/provozovane-fotovoltaickeelektrarny.html 83 Šítner, R., Obří solární elektrárna u Mělníka zahajuje provoz. Neví se, komu patří. [online]. [cit. 2011-4-20]. http://ekonomika.ihned.cz/c1-46317910-obri-solarni-zdroj-zahajuje-provoz-nevi-se-komu-patri
56
4 Případová studie – fotovoltaická elektrárna Z ekonomického pohledu je fotovoltaická elektrárna velmi zajímavý počin. Obecně se jedná o náklady v řádech milionů, ovšem současně se jedná o příslib budoucích výnosů, které nejenže tyto náklady pokryje, ale také zaručí zisk. Zisk je tedy ta pravá motivace pro investici do fotovoltaické elektrárny. Bez vidiny zisku by do nových technologií všeobecně byli ochotni investovat jen opravdoví nadšenci, čímž by se jejich vývoj nijak neurychlil a tyto technologie by nikdy nepřerostly v masově používaná zařízení. Jednotlivé podkapitoly této části práce uvádí podmínky, které v daných letech v tomto oboru panovaly a reálné náklady a výnosy elektráren, které v daných letech byly realizovány.
4.1 Realizace fotovoltaické elektrárny uvedené do provozu v roce 2008 Rok 2008 je rokem, který fotovoltaické elektřině sice přeje z hlediska výše podpor garantovaných státem, podnikání v tomto směru je však ještě poměrně hodně na začátku, neboť ceny technologií potřebných k realizaci jsou v tarifu řekněme luxusním. Fotovoltaika je v podstatě několik málo metrů za svojí startovní čárou a teprve se chystá k podání maximálního výkonu. Kdo však tento potenciální nástup zachytil včas, nemohl udělat chybu. Následující podkapitola se věnuje společnosti XY, která v roce 2008 uvádí do provozu fotovoltaickou elektrárnu o celkovém instalovaném výkonu 1,6 MW.
4.1.1 Strana nákladů Náklady uvedené v tabulce jsou náklady bez DPH a jedná se čistě a pouze o náklady spojené s vlastní výstavbou elektrárny, tedy propočet je očištěn od nákladů na projektovou dokumentaci, administrativní poplatky, platy zainteresovaných osob, od nákladů nepřímých, jako je investovaný čas, i od nákladů ušlé příležitosti atp.
57
Tabulka 6 Rámcový rozpočet nákladů pro fotovoltaickou elektrárnu o výkonu 1,6 MW
Položka Panely SUNTECH STP 175S Střídače SolarMax 300C MaxConnect 16 Konstrukce, kotvení, vč.montáže Instalace FV systému, vč.revize Kabeláž, ochrana napětí a frekvence sítě Elektromontážní mat., rozvaděč, jističe, … Trafostanice 2sl., 630 kVA Pozemek Oplocení pozemku Doprava, úprava pozemku, zařízení staveniště Poplatek za připojení Celková cena bez DPH Celková cena na 1 MW výkonu
Počet ks 8 192 4 16 2 -
Celkem CZK 124 862 464 8 980 480 862 224 10 035 200 7 454 720 5 591 040 3 351 624 1 198 000 1 947 540 756 000 602 588 917 504 166 559 384 104 099 615 Zdroj: vlastní zpracování
Z tabulky plyne, že jednoznačně nejvyšší náklady v souvislosti s výstavbou elektrárny logicky tvoří fotovoltaické panely. Na tuto konkrétní elektrárnu, pro daný instalovaný výkon, jich bylo použito 8 192 kusů o jednotkovém výkonu 175 W a rozměrech 1 580 x 808 x 35 mm/jednotka. Cena jednoho takového panelu o váze 15 kg pak vychází na 15 242 Kč, přičemž celková pracovní plocha panelů je 10 458 m2. Další poměrně význačnou položkou rozpočtu jsou náklady na nosnou konstrukci panelů včetně její montáže a kotvení. Ostatní jednotlivé položky nepřesahují svojí výší deset milionů v případě přímých souvislostí s elektrárnou, v případě doprovodných plateb přímo nesouvisejících s elektrárnou (oplocení, doprava, poplatek za připojení) se jedná o částky do jednoho milionu. Celkem se tak pořizovaní cena investice do fotovoltaické elektrárny v roce 2008 vyšplhala na částku 166 559 384 Kč, při přepočtu na 1 MW výkonu se pak pro srovnávací účely jedná o částku 104 099 615 Kč bez DPH. Při kalkulaci finanční náročnosti investice však musíme počítat i s provozními náklady. V průběhu jednotlivých let provozu elektrárny se jedná zejména o náklady spojené se zajištěním ostrahy objektu, údržbou systému i pozemku a zajištěním pravidelné revize, přičemž takové náklady dosahují cca 900 000 Kč bez DPH ročně.
58
4.1.2 Strana příjmů Výnosová strana poskytuje propočet příjmů z prodeje vyrobené elektrické energie. Jak již bylo výše v práci zmíněno, poskytuje stát podporu majitelům takto vyrobené elektřiny v podobě povinnosti distribučních společností vykupovat veškerou vyrobenou elektřinu a to za státem garantovaných podmínek v podobě stabilních výkupních cen, nebo formou poskytování zeleného bonusu na objem elektřiny, který investor sám prodá na energetické burze. Námi zvolená elektrárna byla společností XY uvedena do provozu během roku 2008, její podpora se tedy řídí jednak obecně a to zákonem č. 180/2005, jednak konkrétně – cenovým rozhodnutím Energetického regulačního úřadu č. 7/2007. Ceny zde uvedené jsou garantované po celou dobu životnosti panelů, tedy po období dvaceti let, a meziročně rostou v rozmezí 2 - 4 % s ohledem na vývoj indexu cen průmyslových výrobců. Společnost XY si jako jistější formu zajištění příjmu vybrala garantované výkupní ceny, které jsou dle příslušného cenového rozhodnutí pro rok 2008 stanoveny ve výši 13 460 Kč/MWh bez DPH. Při prodeji fakticky vyrobené elektřiny v průměrném ročním objemu 1 338,331 MWh bude celkový roční příjem z provozu takové elektrárny 18 013 935 Kč bez DPH, což nám předkládá srovnávací údaj pro 1 MW výkonu, kdy roční příjem činí 11 258 709 Kč bez DPH. Tento údaj se však s každým dalším rokem změní díky zmíněnému 2 - 4 % nárustu garantované výkupní ceny v závislosti na vývoji indexu cen průmyslových výrobců. Podrobný pohled na vývoj garantovaných cen a tedy ročních výnosů poskytuje tabulka uvedená na následující straně. Jako meziroční změnu indexu cen průmyslových výrobců jsem vybrala střední hodnotu mezi dvěma krajními, tedy v průměru předpokládám 3% meziroční nárust výkupní ceny, od níž se každý rok odvíjí roční příjem z fotovoltaické elektrárny. Tento příjem je příjmem orientačním a neslouží k sofistikovaném výpočtu budoucího reálného příjmu společnosti XY, jelikož by tento dále musel být zdaněn odpovídající procentuální daní z příjmu. V roce 2008 fungoval princip osvobození od daně z příjmu a po období 6 let další daňové úlevy.. Tento
propočet
slouží
pouze
k přibližnému
zjištění
návratnosti
investice,
k informativnímu příjmovému výhledu společnosti XY a k dalšímu srovnání finančních toků zaznamenaných v kapitole 4.2.
59
Tabulka 7 Příjem dle jednotlivých let provozu fotovoltaické elektrárny (2008)
meziroční změna indexu rok provozu
cen průmyslových výrobců
1. (2008)
roční garantovaná
příjem při
roční příjem
výkupní
průměrném
odpovídající
cena v Kč
výstupu
1 MW
za 1 MWh
1 338,331
výkonu
MW/h 13 460
18 013 935
11 258 709
2.
3%
13 864
18 554 621
11 596 638
3.
3%
14 279
19 110 028
11 943 768
4.
3%
14 708
19 684 172
12 302 608
5.
3%
15 149
20 274 376
12 671 485
6.
3%
15 604
20 883 317
13 052 073
7.
3%
16 072
21 509 656
13 443 535
8.
3%
16 554
22 154 731
13 864 706
9.
3%
17 051
22 819 881
14 262 426
10.
3%
17 562
23 503 769
14 689 856
11.
3%
18 089
24 209 069
15 130 668
12.
3%
18 632
24 935 783
15 584 865
13.
3%
19 191
25 683 910
16 052 444
14.
3%
19 776
26 466 834
16 541 771
15.
3%
20 359
27 247 081
17 029 426
16.
3%
20 970
28 064 801
17 540 501
17.
3%
21 599
28 906 611
18 066 632
18.
3%
22 247
29 773 850
18 608 656
19.
3%
22 914
30 333 517
19 166 573
3%
23 602
31 587 288
19 742 055
20. (2027)
Zdroj: vlastní zpracování
60
4.1.3 Shrnutí a celková bilance Náklady na pořízení fotovoltaické elektrárny uvedené do provozu v roce 2008 dosáhly výše 166 559 384 Kč při maximálním výkonu 1,6 MW, tedy 1 MW odpovídají náklady ve výši 140 099 615 Kč. K tomu je nutno započítat roční fixní náklady vydané především za účelem ostrahy a udržování elektrárny a jejího okolí. Příjmová strana je naopak uvedena v tabulce č. 7, kdy je počítáno s meziročním nárustem garantované výkupní ceny, což příjmy meziročně zvyšuje. Roční zisk společnosti XY po prvním roce provozu elektrárny je tedy 17 113 935 Kč. Při tomto generovaném zisku (bez zvážení daně z příjmů v dalších letech provozu elektrárny) dospějeme k závěru, že investice poskytnutá pro výstavbu disponuje návratností v řádu cca 9,7 let, tedy v průběhu 10. roku by měla být investice kompletně splacena. Dalších deset let pak investorovi, tedy společnosti XY, fotovoltaická elektrárna vydělává do „vlastní kapsy“. Systém je státem nastaven na návratnost maximálně do 15 let, tedy investor má možnost snižovat náklady, snížit tak dobu návratnosti na minimum a z životnosti panelů poté vytěžit maximum.
4.2 Realizace fotovoltaické elektrárny uvedené do provozu v roce 2010 Společnost AB disponovala volnými finančními prostředky a s koncem roku 2009 zaznamenala příznivý stav cen fotovoltaických panelů. Rozhodla se tedy, že své finanční prostředky investuje do menší fotovoltaické elektrárny, která dokáže finance zhodnotit v horizontu několika málo let. Společnost nakoupila pozemek, rozhodla se pro elektrárnu o maximálním instalovaném výkonu 0,6 MW a nakoupila potřebný počet panelů. V zápětí začala jednat o povolení k připojení do rozvodné sítě a dalších podstatných náležitostech tak, aby bez zbytečného prodlužování a co nejrychleji byla elektrárna hotova a připravena ke spuštění. V průběhu roku 2010 docházelo postupně k několika zásadním změnám, které se fotovoltaického průmyslu bezprostředně dotýkaly. Průběh těchto změn je popsán výše, ovšem velká většina z nich měla začít platit až od 1.1.2011, tedy během roku
61
2010 fakticky k žádným změnám nedošlo. Co se však významně promítlo do investičního prostředí byl už jen pouhý fakt, že se vědělo, jaké změny budou v roce 2011 následovat, a že to byly změny podstatně k horšímu. Tyto informace měly za následek tlak investorů na dokončení elektráren ve výstavbě co nejdříve, prostě do konce roku 2010, neboť jen takové elektrárny, uvedené do provozu před koncem roku 2010, měly nadále nárok na státní podporu. Investoři, kteří již měly blokováno povolení k připojení do sítě (jehož pozastavení vydávání byl první razantní změnou roku 2010) rychle poptávali panely a práce se stavbou spojené, cena panelů tedy krátkodobě díky vysoké poptávce rostla. Současně pak významně rostl počet faktických elektráren i počet MW reálně připojených do rozvodné sítě. Co také významně rostlo bylo obchodování s blokovanou kapacitou připojení do rozvodné sítě. Společnost AB nakoupila panely ještě ke konci roku 2009 a pak je až do zahájení výstavby skladovala v celních skladech, což i přes skladovací náklady vyšlo finančně velmi příznivě, neboť byly panely koupeny v době, kdy poptávka po nich nebyla tak dramatická a současně byl znatelný pokles jejich cen z důvodů lépe zvládnuté technologie výroby.
4.2.1 Strana nákladů Náklady zaznamenané v tabulce níže jsou opět náklady bez příslušného DPH a jsou opět očištěny od všech nepřímých nákladů, jako tomu bylo v případě elektrárny první. Tabulka 8 Rámcový rozpočet nákladů pro fotovoltaickou elektrárnu o výkonu 0,6 MW
Položka Panely SUNTECH 210 Přípojka VN vč.prací Konstrukce, kotvení, vč.montáže Kabeláž, zemění, revize Elektromontáže (rozvody VN a NN) Trafostanice TS1, vč.rozvaděčů a montáže Pozemek Oplocení pozemku Zemní práce, zařízení staveniště Poplatek za připojení Celková cena bez DPH Celková cena na 1 MW výkonu
Počet ks 3 213 1 -
Celkem CZK 22 097 408 2 050 794 3 879 395 1 470 801 1 428 920 2 995 787 890 000 334 530 1 177 682 150 000 36 140 787 60 234 645 Zdroj: vlastní zpracování
Opět největší položkou rozpočtu je cena za panely. Panely byly koupeny opět od společnosti Suntech, tentokrát o jednotkovém výkonu 210 W/panel. Platba
62
probíhala v eurech při kurzu cca 25 CZK/EUR, což je kurz z poloviny září roku 2009. Cena panelů byla stanovena na 1,31 EUR/W v panelu, tedy cena jednoho panelu byla 210 x 1,31 EUR = 275,1 EUR, což při daném kurzu odpovídá částce 6 877,5 CZK/panel. Panel má rozměry 1482 x 992 x 35 mm a váhu cca 16 kg, celková užitná plocha potřebného počtu fotovoltaických panelů je 4 724 m2. Další, v pořadí druhou největší položkou jsou náklady na nosné konstrukce panelů, jejich montáž a ukotvení. Jedná se konkrétně o ocelové nosné konstrukce, montáž panelů do těchto konstrukcí a jejich upevnění do země. Další jednotlivé náklady se pohybují v rozmezí od sta tisíc do třech milionů. Opět bylo upuštěno od kalkulace nákladů obětované příležitosti a ostatních nákladů na platy či projektové dokumentace. Celková cena fotovoltaické elektrárny s maximálním instalovaným výkonem 0,6 MW uvedené do provozu v průběhu roku 2010 se v této kalkulaci dostala na částku 36 140 787 CZK bez DPH, což po přepočítání na výkon 1 MW stanovuje částku 60 234 645 CZK bez DPH uskutečněné investice. Dále je nutno počítat s provozními náklady zejména na ostrahu objektu a údržbu pozemku a panelů, které jsou odhadovány na 500 000 CZK ročně.
4.2.2 Strana příjmů I v roce 2010 byl v platnosti zákon č. 180/2005 o podpoře využívání obnovitelných zdrojů, kdy vláda opět garantuje výkupní cenu po dobu 20 let, nebo investorovi vyplácí zelené bonusy, pokud se tento rozhodl prodat vyrobenou elektřinu na otevřeném trhu. I společnost AB preferuje jistoty a za svůj zdroj příjmů si vybrala garantovanou výkupní cenu. Cenovým rozhodnutím Energetického regulačního úřadu č. 5/2009 byla výkupní cena pro fotovoltaické systémy s instalovaným výkonem nad 30 kW stanovena ve výši 12 150 Kč/MWh brz DPH. Při prodeji předpokládané průměrné ročně vyrobené elektřiny v objemu 501,874 MWh bude příjem generovaný elektrárnou o výkonu 0,6 MW v prvním roce provozu 6 097 769 CZK, což převedeno na 1 MW výkonu odpovídá příjmu 10 162 949 kč v prvním roce provozu. Ročně se opět mění hodnota garantované ceny a to o 2 – 4 % v závislosti na indexu cen průmyslových výrobců. V následující tabulce je pak zachycen vývoj garantované ceny, v závislosti na ní příjem dané fotovoltaické elektrárny a přepočet příjmu na 1 MW výkonu, pro srovnávací účely. Meziroční růst indexu cen průmyslových výrobců opět ponecháme na třech procentech.
63
Tabulka 9 Příjem dle jednotlivých let provozu fotovoltaické elektrárny (2010)
meziroční změna indexu rok provozu
cen průmyslových výrobců
1. (2010)
roční garantovaná
příjem při
roční příjem
výkupní
průměrném
odpovídající
cena v Kč
výstupu
1 MW
za 1 MWh
501,874
výkonu
MW/h 12 150
6 097 769
10 162 949
2.
3%
12 515
6 280 953
10 468 255
3.
3%
12 890
6 469 156
10 781 926
4.
3%
13 277
6 663 381
11 105 635
5.
3%
13 675
6 863 127
11 438 545
6.
3%
14 085
7 068 895
11 781 492
7.
3%
14 508
7 281 188
12 135 313
8.
3%
14 943
7 499 503
12 499 172
9.
3%
15 391
7 724 343
12 873 905
10.
3%
15 853
7 956 209
13 260 348
11.
3%
16 329
8 195 101
13 658 501
12.
3%
16 818
8 440 517
14 067 528
13.
3%
17 323
8 693 963
14 489 939
14.
3%
17 843
8 954 938
14 924 896
15.
3%
18 378
9 223 440
15 372 401
16.
3%
18 929
9 499 973
15 833 288
17.
3%
19 497
9 785 037
16 308 396
18.
3%
20 082
10 078 634
16 797 723
19.
3%
20 685
10 381 264
17 302 106
3%
21 305
10 692 426
17 820 709
20. (2029)
Zdroj: vlastní zpracování
64
4.2.3 Shrnutí a celková bilance Počáteční náklady na výstavbu fotovoltaické elektrárny o maximálním instalovaném výkonu 0,6 MW dosáhly hodnoty 36 140 787 Kč. K těmto nákladům je nutno přičítat odhadem 500 000 Kč ročně jako náklady za ostrahu a údržbu pozemku a vlastní elektrárny. Příjmová strana této investice se opírá o cenové rozhodnutí ERÚ č. 5/2009 a roční příjem při průměrné výrobě elektřiny 501,874 MWh tak v prvním roce vychází na 6 097 769 Kč, dále viz tabulka 9, která odráží meziroční růst indexu cen průmyslových výrobců do příjmů v dalších letech. Elektrárna uvedená do provozu v roce 2010 tedy v prvním roce provozu generuje zisk ve výši 5 597 769 Kč, návratnost investice tak bude uskutečněna za cca 6,5 roku provozu. S takovýmto odhadem počítal investor ve chvíli, kdy ještě nebyla v platnosti novela zákona č. 180/2005, která zavádí 26 % daň z příjmů vlastníků fotovoltaických elektráren s výkonem větším než 30 kW. Tato daň je platná retrospektivně pro elektrárny uvedené do provozu v letech 2009 a 2010 a trvá po dobu 3 let. Tato daň výrazně ovlivňuje dobu návratnosti, se kterou bylo počítáno při plánování investice, tím tedy snižuje konečný zisk majitelů elektráren. V tabulce 9 není s touto daní počítáno přesně tak, jako s ní před realizací investice nepočítal ani investor, společnost AB.
4.3 Prostředí pro realizaci fotovoltaické elektrárny potenciálně uvedené do provozu v roce 2011 V roce 2011 již platily všechny novely, které byly zejména v předchozím roce přijaty. Investoři se snažili uvést svoje elektrárny do provozu do konce roku 2010, pokud to již nestihli, měli ještě možnost do 1.4.2011, což je konečné datum pro připojení fotovoltaické elektrárny stavěné a velkém prostranství, aby tato měla nárok na podporované výkupní ceny. Podpora se pro letošní rok řídí cenovým rozhodnutím ERÚ č. 2/2010, které fotovoltaickým systémům o instalovaném výkonu nad 100 kW přiřazuje garantovanou výkupní cenu ve výši 5 500 Kč. To je opravdu výrazně méně, než tomu bylo v předchozích letech. Právě zde se uplatnila novela zákona č.180/2005, kdy byla změněna podmínka o ne menší než 5% meziroční změně podpory a ERÚ tak v podstatě dostal volné pole působnosti a výkupní ceny (i zelené
65
bonusy) stanovil na výši takové, aby se opět návratnost investice vrátila na původní dobu cca 10 let. Dále však trvá stop v udělování nových povolení k připojení fotovoltaickkých systémů, a to i malých, střešních, s výkonem do 30 kW, do rozvodné sítě. tato informace vyšla s koncem března letošního roku v MF Dnes a uvádí, že tento stopstav,trvající od března 2010 bude dále trvat minimálně do konce měsíce září tohoto roku. Důvodem k zavedení stopstavu bylo velké množství nově instalovaného výkonu, který byl v předchozích dvou letech připojen na rozvodnou síť. Hlavním důvodem, proč stopstav bude trvat až do září tkví v tom, že si energetici chtějí přes léto vyzkoušet stabilitu přenosové sítě, jestli síť nápor energie vydrží a jestli nebudou v budoucnu hrozit tzv. blackouty, tedy náhlé výpadky proudu ve velké části země.84 V současné době také přibývá těch, kteří
v zápalu posledních dobrých
investičních příležitostí v roce 2010 věnovali veškeré úspory na realizaci elektrárny, zajistili si půjčku od banky a fotovoltaickou elektrárnu v roce 2010 úspěšně postavili a připojili do sítě a za tuto půjčku se zaručili svým majetkem. Dnes však jsou tito lidé v pozici dlužníků bank, jelikož za poslední měsíce minulého roku a první měsíce letošního roku byli povinni splácet bance daný úvěr, ovšem díky tomu, že fotovoltaická elektrárna v zimních měsících negeneruje takový proud, se kterým tito lidé počítali, negeneruje zdaleka takové zisky, aby lidé byli schopni úvěry splácet. Investoři jsou tak nuceni buď přijít o svůj majetek, nebo elektrárnu postoupit bance, nebo tyto elektrárny prodat. Velké společnosti s dostatkem volných finančních prostředků naopak tyto elektrárny ve velkém odkupují a to za mnohdy nižší cenu než by odpovídala vynaloženým nákladům a ještě dále využívají zdrojů roku 2010 na úkor drobných podnikatelů. Další skupinu tvoří podnikatelé, kteří v minulosti začali fotovoltaickou elektrárnu realizovat, ovšem do konce roku 2010 nestihli systém dokončit a tedy připojit, tudíž mají v letošním roce nárok jen na ony razantně snížené podpory. V mnohých případech se jim již nevyplatí v kompletaci elektrárny pokračovat, místo toho ji opět rozeberou a panely i s dalším příslušenstvím rozprodají například na Slovensko nebo do Bulharska. V současné době se rovněž množí nespokojení investoři, kteří hrozí žalobami proti českému státu, nebo je již podávají, neboť právě ono retrospektivní zavedení
84
Klímová, J., Nové elektrárny se nesmějí až do září připojit do sítě. MF Dnes 25.3.2011. s. C3
66
16% daně z příjmů z fotovoltaických elektráren je podle nich protiústavní, neboť když do fotovoltaiky investovali, o tomto zdanění nevěděli.
4.4
Srovnání předchozích variant Výše v kapitole jsem uvedla dva konkrétní příklady realizací fotovoltaickcýh
elektráren ve dvou různých letech. V prvním případě šlo o fotovoltaickou elektrárnu o celkovém maximálním instalovaném výkonu 1,6 MW realizovanou v roce 2008, ve druhém případě se jednalo taktéž o fotovoltaickou elektrárnu, tentokrát o maximálním instalovaném výkonu 0,6 MW realizovanou v průběhu roku 2010. Obě elektrárny byly postaveny za vydání určitých nákladů, obě elektrárny generovaly příjem ve formě garantovaných výkupních cen. U obou elektráren jsou pak uvedeny údaje přepočítané na 1 MW jejich výkonu, aby tyto údaje byly srovnatelné, dále jsou všechny hodnoty očištěny od příslušné sazby DPH. Tabulky 10 a 11 udávají přehled nákladů a příjmů obou elektráren, které vychází z podkapitol 4. části mé práce. Tabulka 10 Finanční přehled elektrárny společnosti XY (2008)
Celkové
Roční náklady
Příjem v 1.
Zisk v 1. roce
náklady (Kč)
fixní (Kč)
roce (Kč)
(Kč)
104 099 615
900 000
11 258 709
10 358 709
Návratnost 9-10 let
Zdroj: vlastní zpracování Tabulka 11 Finanční přehled elektrárny společnosti AB (2010)
Celkové
Roční náklady
Příjem v 1.
Zisk v 1. roce
náklady (Kč)
fixní (Kč)
roce (Kč)
(Kč)
10 162 949
9 662 949
60 234 645
500 000
Návratnost 6-7 let
Zdroj: vlastní zpracování
Podíváme-li se na tabulky 10 a 11, ihned v první buňce najdeme základní a zřejmě nejpodstatnější rozdíl. Zatímco náklady v roce 2008 dosahovaly výše 104 099 615 Kč/MW výkonu, v roce 2010, o pouhé dva roky později, tyto náklady dosahovaly jen cca 58 % nákladů roku 2008, tedy 60 234 645 Kč/MW výkonu. Tento pokles nákladů byl zapříčiněn zejména zmíněným poklesem v cenách fotovoltaických
67
panelů a současně v jejich vyšší kvalitě. Zatímco v roce 2008 byly použity panely o výkonu 175 W/jednotka, v roce 2010 byly použity panely s výkonem 210 W/panel a cena jednoho panelu se meziročně lišila o 8 364 Kč. Výkonnější panely, od stejné firmy Suntech, byly pro elektrárnu AB levnější, než méně výkonné panely pro elektrárnu XY. Ostatní náklady se v rámci obou elektráren velmi nelišily, žádný markantní cenový skok mezi lety 2008 a 2010 nebyl zaznamenán. Ovšem jistou výjimku v tomto směru tvoří fixní náklady na roční provoz elektrárny, které v podstatě nesouvisí s její velikostí. Smlouvy na tyto služby se vesměs uzavírají na delší časové období s fixně stanovenými cenami. Pro elektrárnu XY byla tato roční sazba stanovena na 900 000 Kč, pro elektrárnu AB na 500 000 Kč, což nám ovlivňuje zisk v prvním roce provozu elektráren uvedený v tabulkách 10 a 11. Z hlediska příjmů v prvním roce provozu elektráren lze vypozorovat, že se tyto vzájemně příliš neliší. Je to zapříčiněno zejména faktem, že příjmy jsou zásadně stanoveny výší výkupních cen, a ty se od sebe též významným způsobem neliší. Totéž platí pro buňku s přehledem zisků v prvním roce provozu. Diametrálně odlišné náklady spolu s velmi podobnými příjmy nám pak zásadním způsobem ovlivní buňku s návratností vložené investice. V prvním případě bude společnost XY očekávat návratnost investice v horizontu 9 – 10 let, zatímco společnost AB v horizontu 6 – 7 let. Na první pohled se jedná o nemalý rozdíl, ovšem přihlédneme-li k odhadovanému rozpisu příjmů v tabulkách 7 a 9 zjistíme, že každý rok, kdy elektrárna již jen vydělává, znamená příjem společnosti v řádech desítek milionů. V tu chvíli se tříletý rozdíl v návratnosti přemění do třech let přísunu financí navíc v případě společnosti AB. Právě tento fakt spolu s implikující rostoucí cenou za elektřinu se pro vládu České republiky stal neúnosným a započal razantní reformy roku 2010, které vedly k tomu, že v roce 2011 již není výhodné, v případě ostrovních systémů či velkých elektráren postavených na zemi není ani možné, do tohoto oboru investovat. V rámci třetí varianty, tedy realizace fotovoltaické elektrárny po 1.1.2011 tedy v podstatě není co srovnávat, neboť v současné chvíli se žádné nové zařízení tohoto druhu připojit do sítě, není tedy co srovnávat.
68
Závěr Obnovitelné zdroje, jakými jsou například vítr nebo voda, umělo lidstvo využívat již před mnoha sty lety. K tomu účelu, kdy nám tyto zdroje slouží k výrobě elektrické energie, které je v posledních letech čím dál více zapotřebí, lidstvo tyto přírodní dary začalo využívat relativně nedávno. Teprve s koncem 19. století byly postaveny první větrné elektrárny, přímí předchůdci dnešních technologií využívající vítr jako zdroj pro výrobu elektřiny. Využití slunečního záření pro tyto účely se podařilo naplnit ještě později, až po skončení druhé světové války, kdy byl patentován první křemíkový fotovoltaický článek. Vývoj na poli obnovitelných zdrojů je tedy nedlouhý a zdaleka ještě není dokonalý, byť byl v tomto oboru za posledních několik let učiněn obrovský pokrok. Například v roce 1997 se obnovitelné zdroje energie na celkové spotřebě Evropské unie podílely pouhými 6 %, díky vydání White Paper for Community Strategy and Action Plan byl stanoven plán do roku 2010 dosáhnout celkového 12% podílu, do roku 2020 je pak cíl stanoven ve výši 20% podílu obnovitelných zdrojů na celkové spotřebě energií v rámci členů Evropské unie. Výrazným členským státem v tomto ohledu je Švédsko, které dlouhodobě disponuje nejvyšším procentuálním podílem obnovitelných zdrojů na konečné spotřebě energií a to ve výši téměř 40 % s cílem do roku 2020 dosáhnout na hodnotu téměř 50 %. Před velkým skokem, z 1,3% podílu v roce 2005 dosáhnout téměř 15 % v roce 2020, stojí nyní Velká Británie, která hodlá daného cíle dosáhnou za pomoci zákona, kdy pro každý rok stanoví poměrné procento energií, které musí být producenty vyrobeno z obnovitelných zdrojů. Tento postup je pak podpořen i dotovanými výkupními cenami, tzv. feed.in tarify, které jsou všeobecně nejoblíbenějším způsobem podpory obnovitelných zdrojů. Například ve Spojených státech amerických dlouho neexistovala jednotná federální forma podpory, což se ovšem s příchodem prezidenta Obamy a podepsáním American Recovery and Reinvestment Act v roce 2009 částečně změnilo a systém podpor se lehce sjednotil. V Číně se zase zaměřili spíše na podporu výzkumu a vývoje a na zpětné proplácení nákladů na výstavby zařízení pro obnovitelné energie. Ovšem takřka všude mají své pevné místo výše zmíněné feed-in tarify, které se v současnosti zdají být nenahraditelné.
69
Obor fotovoltaika, je pak asi nejzajímavější částí obnovitelných zdrojů. Při svém vzniku vyžaduje poměrně náročné kapitálové vstupy, jelikož technologie na přeměnu slunečního záření na elektrickou energii jsou technologiemi nejdražšími. Je proto potřeba tyto technologie široce podporovat, aby tyto byly natolik zdokonaleny, aby mohly být vyráběny v masovém množství stejně tak by mohly být použitelné. Největší světový fotovoltaický trh se v současnosti nachází v Německu, kde instalovaná kapacita dosahuje 16,5 GW a pozadu nezůstává ani produkce fotovoltaických panelů a jiných součástí systémů. Na paty však v tomto ohledu Německu velmi výrazně šlape Čína, která se velmi rychle osvojila zejména výrobu panelů a s přispěním nižších zejména pracovních nákladů tak fotovoltaický trh válcuje relativně nízkou cenou své produkce. Zejména právě toto snížení nákladů na pořízení fotovoltaické elektrárny donutilo postupně všechny státy, kde v posledních letech probíhala masivní podpora fotovoltaickcýh systémů, k razantnímu snížení těchto podpor, ať už se jedná o dotace pro výzkum a vývoj, nebo jde o razantní snížení garantovaných výkupních cen elektřiny vyrobené s pomocí slunečního záření. Jako první v tomto ohledu začalo jednat Španělsko, následováno striktními opatřeními v Německu, v průběhu roku 2010 bylo uskutečněno mnoho změn i v České republice. V České republice, jak jsme se na ni zaměřili v kapitole 3.3, probíhal obrovský rozmach fotovoltaiky mezi lety 2008 a 2010. Tehdy se k nám přenesl trend především západních zemí, kde se provozování fotovoltaické elektrárny stalo výnosným byznysem. Jednak se přispívalo k naplnění cíle stanoveného Evropskou unií, jednak se také jednalo o v podstatě bezrizikový projekt, neboť stát garantoval výkup veškeré takto vyrobené elektřiny za stanovené ceny po stanovený počet let životnosti elektrárny. Jelikož již v té době byla technologie výroby a účinnost panelů pro investory dostačující a jelikož se na trh s fotovoltaickými panely začínaly dostávat levnější čínské společnosti, stala se fotovoltaika „novodobým klondikem“. Zejména fotovoltaickcýh elektráren, které byly realizovány na loukách a připojovány do sítě za účelem zisku pak začalo rychle přibývat. Aby se tento gigantický nárust tragicky nepodepsal na finálních cenách elektřiny pro domácnosti, byla vláda nucena zakročit. Během roku 2010 učinila několik opatření, převážně s účinností od 1.1.2011, která společně stanovila takové podmínky pro fotovoltaiku v České republice, která se tímto dnem stala krajně nevýhodná z hlediska byznysu.
70
Posun v cenách, zejména pak na nákladové straně investice, poskytuje pak kapitola 4, která pojednává o stavbě dvou konkrétních fotovoltaickcýh elektrárnách ve dvou letech a následně srovnává náklady a příjmy přepočítané na 1 MW výkonu elektrárny. Z tohoto srovnání pak plyne jasné zjištění, že kdokoliv, kdo v roce 2010 stihl nakoupit materiál, postavit elektrárnu a uvést ji do provozu, na této investici vydělal o mnoho více, než ten, který elektrárnu postavil a uvedl do provozu v roce 2008. Oba potom na tom z ekonomického hlediska byli o mnoho lépe, než nadšenec, který by se do stavby elektrárny a jejího uvedení do provozu pustil v roce 2011. V tomto roce nabyly účinnosti všechny regulatorní podmínky roku 2010 a fakticky tak znemožnily další rozvoj fotovoltaické energetiky. Aby bylo tedy jasně odpovězeno na otázky položené v úvodu této práce. Fotovoltaika jako obor bez protestů měla své jasné místo v hospodářských procesech, nejen při dosahování stanovených cílů v oblasti čistější energie, ale hlavně z hlediska vývoje a výroby komponent pro toto potřebných, kdy tento obor zaměstnával a zaměstnává stále spoustu lidí. Ovšem s postupným redukováním podpor solární energie v jednotlivých státech bude bezpodmínečně klesat poptávka po takových výrobcích, což bude mít v budoucnu za následek pokles zaměstnanosti v tomto segmentu. V současné době je fotovoltaika v podstatě neobhajitelná z hlediska nákladů na její provoz, neboť tyto jsou stále velmi vysoké, fotovoltaická elektřina tak bez státních podpor není schopna konkurovat elektřině vyrobené z konvenčních zdrojů. Státní podpora ovšem také nemůže být bezedná a neomezená, nyní tedy a patrně i v blízké budoucnosti tak budeme čelit postupnému snižování podpor ve všech dalších státech, které ještě redukci do dnešních dnů nezapočaly. K vývoji fotovoltaiky v budoucnu bych dodala několik vět. Kýžený efekt, který byl v začátcích podpory žádaný, bylo zejména nastartování výzkumu a vývoje lepších, účinnějších a levnějších technologií, byl úspěšně dosažen. Z hlediska budoucnosti však mám za to, že fotovoltaika již dále nebude v rámci České republiky, ani celosvětovém měřítku, využívána za účelem výroby elektrické energie pro její další rozvod a spotřebu v domácnostech. Kde však uplatnění fotovoltaických systémů jako takových stále ještě vidím, je obor dopravních prostředků, zejména pak mám na mysli například železniční dopravu. Celkem reálně si umím představit projekt, kdy budou fotovoltaické panely rozmístěny podél železničních tratí, kde budou dodávat elektrickou energii průběžně podél celé cesty, kudy bude projíždět vlak, touto energií poháněn. Také automobily či letadla poháněná solárním pohonem mají budoucnost, 71
ovšem v tomto případě se musí výrazným způsobem technicky vylepšit uchovávání energie vyrobené pomocí slunečního záření. Další využití solární energie vidím v menších spotřebičích, tedy ve spotřebičích, které nevyžadují velký příjem energie pro své fungování – příkladem mohou být napájení pro parkovací automaty, napájení meteorologických stanic, nebo silničních radarů. Cíl práce byl dle mého názoru splněn, v práci byla demonstrována podpora obnovitelných zdrojů se zaměřením na fotovoltaické systémy v jejím největším rozkvětu i následného úpadku, stejně tak byl naznačen budoucí směr vývoje tohoto oboru.
72
Seznam literatury 1)
Bechník, B., Historie a perspektivy OZE-biomasa I. [online]. [cit. 2011-2-22]; http://energie.tzb-info.cz/biomasa/5902-historie-a-perspektivy-oze-biomasa-i
2)
Renewable Energy, Renewables 2010, Global Status Report. [online]. [cit. 2011-3-21]; http://www.ren21.net/REN21Activities/Publications/GlobalStatusReport/GSR2 010/tabid/5824/Default.aspx
3)
BP, Solar electricity generating capacity has more than doubled since 2007. [online]. [cit. 2011-3-4]; www.bp.com/sectiongenericarticle.do?categoryId=9023789&contentId =7044135
4)
California Public Utilities Commision, About the California Solar Initiative. [online]. [cit.2011-4-4]; http://www.cpuc.ca.gov/PUC/energy/Solar/aboutsolar.htm
5)
California Public Utilities Commision California Renewables Portfolio Standard (RPS). [online]. [cit.2011-4-4]; http://www.cpuc.ca.gov/PUC/energy/Renewables/index.htm
6)
California Public Utilities Commision, Summary of Feed-In Tariffs.[online]. [cit. 2011-4-4]; http://www.cpuc.ca.gov/PUC/energy/Renewables/feedintariffssum.htm
7)
Cleaner Energy, Energy from the Sun. [online]. [cit.2011-3-14]; http://www.cleaner-energy.com.au/ce/solar-info/energy-from-the-sun
8)
Climate Policy Initiative, Survey of Photovoltaic Industry and Policy in Germany and China. [online]. [cit. 2011-4-8]; www.climatepolicyinitiative.org/files/attachments/112.pdf
9)
Czech RE Agency, Obnovitelné zdroje – vývoj legislativy v roce 2010. [online]. [cit. 2011-4-15]; http://www.czrea.org/cs/energetika-a-legislativa-v-cr/2010-vyvoj-legislativaOZE
10)
ČEZ, Fotovoltaika-polovodiče. [online]. [cit. 2011-3-8]; http://www.cez.cz/edee/content/microsites/solarni/k31.htm
73
11)
ČSVE, Z historie využívání energie větru v českých zemích. [online]. [cit. 2011-2-6]; http://csve.cz/clanky/z-historie-vyuzivani-energie-vetru-v-ceskych-zemich/36
12)
Department of energy and climate change, Renewables Obligation. [online]. [cit. 2011-3-18]; http://www.decc.gov.uk/en/content/cms/what_we_do/uk_supply/energy_mix/re newable/policy/renew_obs/renew_obs.aspx
13)
Eber, K., Clean Energy Aspects of the American Recovery and Reinvestment Act. [online]. [cit. 2011-3-20]; http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2009/02/clean-energyaspects-of-the-american-recovery-and-reinvestment-act
14)
Energetický regulační úřad, Roční zpráva o provozu ES ČR 2009 – ERÚ. [online]. [cit. 2011-2-22]; http://eru.cz/user_data/files/statistika_elektro/rocni_zprava/2009/index.htm
15)
Energocom, Obama odstartoval boom fotovoltaiky v USA. Podpora fosilních paliv se omezí. [online]. [cit.2011-4-4]; http://energocom.sk/clanky-detail/obama-odstartoval-boom-fotovoltaiky-v-usapodpora-fosilnich-paliv-se-omezi/
16)
ERÚ. Cenové rozhodnutí č. 2/2010. [online]. [cit. 2011-4-15]; www.eru.cz/.../cenova%20rozhodnuti/.../2_2010_OZE-KVET-DZ%20final.pdf
17)
European Energy Forum, Commission White Paper `Energy for the future: renewable sources of energy - for a Community strategy and action plan'. [online], [cit. 2011-3-15]; http://www.europeanenergyforum.eu/background-and-references/backgroundand-reference-documents/commission-white-paper-energy-for-the-futurerenewable-sources-of-energy-for-a-community-strategy-and-action-plan
18)
European Photovoltaic Industry Association, Global markett outlook for photovoltaics until 2014. [online], [cit. 2011-3-27]; http://www.epia.org/fileadmin/EPIA_docs/public/Global_Market_Outlook_for_ Photovoltaics_until_2014.pdf
19)
Eurostat, Renewable energy statistics. [online]. [cit. 2011-3-15]; http://epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/index.php/Renewable_ener gy_statistics
74
20)
Evropská unie, Pracovní plán pro obnovitelné zdroje energie. [online]. [cit. 2011-3-15]; http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=COM:2006:0848:FIN:CS:PDF
21)
Evropská unie, SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2001/77/ES. [online].[cit. 15.3.2011-3-15]; http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=DD:12:02:32001L0077:CS:PDF
22)
Evropská unie, SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2009/28/ES. [online]. [cit. 15.3.2011]; download.mpo.cz/get/42621/47689/569222/priloha001.pdf
23)
Fajkus, Z., Fotovoltaika v SRN počátkem 2011 – problémy i naděje. [online]. [cit. 2011-3-26]; http://www.cianews.cz/ekonomika/fotovoltaika-v-srn-pocatkem-2011problemy-i-nadeje/
24)
Feed-in Tariffs, What are feed-in tariffs?. [online]. [cit. 18.3.2011]; http://www.fitariffs.co.uk/FITs/
25)
Fotovoltaika, Fotovoltaika – historie. [online], [cit. 2011-3-3]; http://fotovoltaika.vialoca.com/historie/historie.html
26)
Historie. [online]. [cit. 2011-2-23]; http://www.elektrarny.xf.cz/historie.php
27)
IHA, Aktivity Report 2010. [online]. [cit. 2011-2-27]; http://www.hydropower.org/downloads/ActivityReports/IHA_Activity_Report_ 2010.pdf
28)
Isofenenergy, Fotovoltaická elektrárna. [online]. [cit. 2011-3-13]; http://www.isofenenergy.cz/fotovoltaicka-elektrarna.aspx
29)
Kaizukka, I., Ikki, O., Japanese PV Power: New Support Framework Boosts The PV Market. [online], [cit. 2011-4-6]; http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2009/03/japanese-pvpower-new-support-framework-boosts-the-pv-market
30)
Klekner, R., Po Německu vsadily na energii větru také USA. [online]. [cit. 2011-3-20]; http://aktualne.centrum.cz/zahranici/amerika/clanek.phtml?id=667132
75
31)
Klímová, J., Nové elektrárny se nesmějí až do září připojit do sítě. MF Dnes 25.3.2011. s. C3
32)
Koč, B., Z historie větrných elektráren. [online]. [cit. 2011-2-6]; http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=26559
33)
Kos, M., Vodní energie. [online]. [cit. 27.2.2011-2-27]; http://www.energeticky.cz/64-vodni-energie.html
34)
Kropáček, J., Tuček, J., Jak vzniká vítr.[online]. [cit. 2011-213];http://aktualne.centrum.cz/veda/grafika/2006/11/09/jak-vznika-vitr/
35)
Kynclová, H., Akční plán pro biomasu. [online]. [cit. 22.2.2011-2-22]; http://www.mpo.cz/zprava1078.html
36)
Libra, M., Poulek, V., Solární energie, 1. vydání Praha: Česká zemědělská univerzita, 2005. 122s. ISBN: 80-213-1335-8.
37)
Macocha, P. Milionový účet za soláry. EURO, 22.2.2010, číslo 08, s.3
38)
Martinot, E., Junfeng, L., Renewable Energy Policy Update For China. [online]. [cit. 2011-3-22]; http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2010/07/renewableenergy-policy-update-for-china
39)
Mediafax, Čína se stává velmocí obnovitelných zdrojů energií. [online], [cit. 2011-3-21]; http://zpravy.e15.cz/byznys/prumysl-a-energetika/cina-se-stava-velmociobnovitelnych-zdroju-energii
40)
Murtinger K., Beranovský J., Tomeš, M., Fotovoltaika. Elektřina ze slunce. 1. vydání. Praha: ERA group spol. s.r.o., 2007. ISBN: 978-80-7366-100-7.
41)
Musil, P., Globální energetický problém a hospodářská politika se zaměřením na obnovitelné zdroje. 1. vydání Praha. Nakladatelství C. H. Beck, 2009. ISBN: 978-80-7-7400-112-3
42)
Nováková, M., Solární a větrná energie: Podíl v Německu stále roste. [online]. [cit. 2011-3-26]; http://www.nazeleno.cz/energie/solarni-energie/solarni-a-vetrna-energie-podilv-nemecku-stale-roste.aspx
43)
REN21, Recommendations for improving the effectiveness of renewable energy policies in China. [online]. [cit. 2011-3-22]; http://www.ren21.net/Portals/97/documents/Publications/Recommendations_for _RE_Policies_in_China.pdf 76
44)
Renewable energy world, Biopower. [online]. [cit. 2011-2-22]; http://www.renewableenergyworld.com/rea/tech/biopower
45)
Renewable Energy, Renewables 2010, Global Status Report. [online]. [cit. 2011-3-21]; http://www.ren21.net/REN21Activities/Publications/GlobalStatusReport/GSR2 010/tabid/5824/Default.aspx
46)
Science world, Negativní dopady podpory obnovitelných zdrojů energie – přehled. [online]. [cit. 2011-3-26]; http://scienceworld.cz/aktuality/negativni-dopady-podpory-obnovitelnychzdroju-energie-5512
47)
Šimek, R., Pumpuj, pumpuj, vykrúcaj!. [online]. [cit. 2011-2-6]; http://www.profit.cz/clanek/pumpujpumpujvykrucaj.aspx
48)
Šítner, R., Obří solární elektrárna u Mělníka zahajuje provoz. Neví se, komu patří. [online]. [cit. 2011-4-20]; http://ekonomika.ihned.cz/c1-46317910-obri-solarni-zdroj-zahajuje-provoznevi-se-komu-patri
49)
Skupina ČEZ, Provozované fotovoltaické elektrárny. [online]. [cit. 2011-4-20]; http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/obnovitelne-zdroje/slunce/provozovanefotovoltaicke-elektrarny.html
50)
Solar Electric Power Association, Report # 05-10. [online]. [cit. 2011-4-6]; http://www.solarelectricpower.org/media/161716/japan%20ffm%20report%20o nline%20preview.pdf
51)
Solar Energy Industries Association, U.S. Solar market insight, 2010 Year in Review. [online], [cit. 2011-4-3]; http://www.seia.org/galleries/pdf/SMI-YIR-2010-ES.pdf
52)
Solární energie, Fotovoltaické solární kolektory (panely). [online]. [cit. 2011-3-13]; http://www.solarni-energie.info/fotovoltaicke-solarni-panely-kolektory.php
53)
SPVEZ, Energie z biomasy. [online]. [cit. 2011-2-22]; http://www.spvez.cz/pages/biomasa.htm
54)
SPVEZ, Větrné elektrárny-Historie. [online]. [cit. 2011-2-13]; http://www.spvez.cz/pages/vitr.htm
77
55)
Tauchman, D., Systémy podpor využívání obnovitelných zdrojů energie (III). [online]. [cit.2011-3-20]; http://www.tzb-info.cz/2997-systemy-podpor-vyuzivani-obnovitelnych-zdrojuenergie-iii
56)
The Swedish National Action Plan for the promotion of the use of renewable energy in accordance with Directive 2009/28/EC and the Commission Decision of 30.06.2009
57)
U.S. Energy Information Administration, Renewable Energy Consumption and Electricity Preliminary Statistics 2009. [online]. [cit. 20.3.2011]; http://www.eia.doe.gov/cneaf/alternate/page/renew_energy_consump/rea_prere port.html
58)
Vinišová, M., 10 největších vodních elektráren světa. [online]. [cit. 2011-2-27]; http://www.nazeleno.cz/energie/vodni-energie/10-nejvetsich-vodnichelektraren-sveta.aspx
59)
Windpower engineering, Windpower Engineering’s – 2010 Innovators in Wind Power [online]. [cit. 6.2.2011-2-6]; http://www.windpowerengineering.com/tag/ulrich-hutter/
60)
Wood Resources International LLC Copany, Press Release 2010. [online]. [cit. 2011-2-22]; http://www.cisionwire.com/wood-resources-international-llc-company/biomassnow-generates-32--of-all-energy-in-sweden--causing-increased-competition-forpulpwood--reports-the-wood-resource-quarterly14560
61)
World Wind Energy Association, World Wind Energy Report 2009. [online]. [cit. 14.2.2011-2-14]; www.wwindea.org/home/images/stories/worldwindenergyreport2009_s.pdf
62)
Zelenka, R. Solární boom se zcela vymyká kontrole. E15, 15.1.2010, číslo 542.
63)
Zemánek, R., Princip vzniku elektřiny - přechod PN. [online]. [cit.2011-3-8]; http://fotovoltaika.falconis.cz/fotovoltaika/prechod-pn.php
64)
Žáček, M., Současný stav a trendy ve vývoji fotovoltaických panelů. [online]. [cit. 2011-3-13]; http://www.aldebaran.cz/bulletin/2010_37_fot.php
78
Seznam tabulek Tabulka 1 Podíl obnovitelných zdrojů na hrubé domácí spotřebě energie, 2008 .....25 Tabulka 2 Celkové národní cíle určující podíl energie z obnovitelných zdrojů na hrubé konečné spotřebě energie v roce 2020 ..........................................................27 Tabulka 3 Cenová rozhodnutí ERÚ v čase .............................................................31 Tabulka 4 Vyhláška ERÚ č. 475/2005 Sb., vývoj technickoekonomických parametrů FVE .......................................................................................................................53 Tabulka 5 Výkupní ceny a zelené bonusy pro výrobu elektřiny využitím slunečního záření.....................................................................................................................55 Tabulka 6 Rámcový rozpočet nákladů pro fotovoltaickou elektrárnu o výkonu 1,6 MW .................................................................................................................58 Tabulka 7 Příjem dle jednotlivých let provozu fotovoltaické elektrárny (2008) ......60 Tabulka 8 Rámcový rozpočet nákladů pro fotovoltaickou elektrárnu o výkonu 0,6 MW .................................................................................................................62 Tabulka 9 Příjem dle jednotlivých let provozu fotovoltaické elektrárny (2010) ......64 Tabulka 10 Finanční přehled elektrárny společnosti XY (2008) .............................67 Tabulka 11 Finanční přehled elektrárny společnosti AB (2010)..............................67
79
Seznam obrázků Obrázek 1 Elektrárna Ch. F. Brushe .......................................................................11 Obrázek 2 Elektrárna P. la Coura …………………………………………………....9 Obrázek 3 Fotovoltaický článek na řezu.................................................................40 Obrázek 4 Potenciál sluneční energie .....................................................................43
80
Seznam grafů Graf 1 Podíl zemí na celkové kapacitě v roce 2009 ..................................................14 Graf 2 Instalovaný PV výkon vybraných států v roce 2009 (MW)............................21 Graf 3 Závislost energie fotonů na vlnové délce.......................................................39 Graf 4 Sluneční elektrárny, stav k 1.3.2011..............................................................51
81