VÝVOJ CEN ENERGIÍ OD R. 1989 A JEHO DOPADY NA TECHNIKU PROSTŘEDÍ THE COURSE OF ENERGY PRICES SINCE 1989 AND ITS IMPACT ON HVAC
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR THESIS
AUTOR PRÁCE
LIBOR KUDELA
AUTHOR
VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR
BRNO 2015
doc. Ing. MICHAL JAROŠ, Dr.
FSI VUT
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
4
ABSTRAKT Cílem této práce je shromáždit údaje o cenách základních energií, využívaných v technice prost edí na území České republiky od r. 1řŘř, analyzovat jejich vývoj a pom r ke kupní síle obyvatelstva i mezi sebou navzájem. Tato práce se zabývá také jejich výhodností a p ípadnými dopady na preferované zp soby úpravy vnit ního prost edí. Na základ získaných poznatk je pak dále navrženo doporučení pro volbu vytáp cího a v tracího systému obytných budov. Klíčová slova Technika prost edí, vývoj cen energií, kupní síla.
ABSTRACT The aim of this thesis is to compile data about prices of basic energy used in HVAC in region of Czech Republic since 1989, analyse its course and purchasing power of Czech population. This thesis has also concerned advantages and pertinent impacts on preferred ways of improving indoor conditions. Based on this knowledge a recommendation for choosing heating system for residential building was drawn up. Key words HVAC, price course of energy, purchasing power.
BIBLIOGRůFICKÁ CITůCE KUDELA, L. Vývoj cen energií od r. 1989 a jeho dopady na techniku prostředí. Brno: Vysoké učení technické v Brn , Fakulta strojního inženýrství, 2015. 47 s. Vedoucí práce doc. Ing. Michal Jaroš, Dr..
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
Strana
5
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalá skou práci na téma Vývoj cen energií od r. 1řŘř a jeho dopady na techniku prost edí vypracoval samostatn s použitím odborné literatury a pramen , uvedených v seznamu, který tvo í p ílohu této práce.
Datum
Libor Kudela
FSI VUT
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
6
POD KOVÁNÍ D kuji tímto doc. Ing. Michalu Jarošovi Dr. za cenné rady a p ipomínky, které také pomohly p i vypracování této práce.
podpis
FSI VUT
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
7
OBSAH ABSTRAKT........................................................................................................................... 4 PROHLÁŠENÍ ....................................................................................................................... 5 POD KOVÁNÍ ..................................................................................................................... 6 OBSAH .................................................................................................................................. 7 ÚVOD .................................................................................................................................... 9 1
DEFINICE POJM ů VYMEZENÍ STUDOVůNÉ OBLůSTI ................................ 10 1.1 Technika prost edí...................................................................................................... 10 1.2 Energie ....................................................................................................................... 10 1.3 Cena energie ............................................................................................................... 10 1.4 Vývoj cen energií ....................................................................................................... 10 1.5 Kupní síla ................................................................................................................... 11 1.6 Vymezení studované oblasti ...................................................................................... 12 1.7 Výh evnost ................................................................................................................. 14 1.Ř Charakterizace používaných jednotkových množství jednotlivých druh energií .... 14
2
ůNůLÝZů VÝVOJE CEN ENERGIÍ ........................................................................ 15 2.1 Struktura provedené analýzy cen ............................................................................... 15 2.2 ůnalýza vývoje pr m rných čistých p íjm a mediánu mezd domácností ČR ......... 15 2.3 ůnalýza vývoje cen plynu .......................................................................................... 16 2.3.1 ůnalýza vývoje nominálních cen plynu .............................................................. 16 2.3.2 ůnalýza vývoje index nominálních a reálných cen plynu ................................ 18 2.4 ůnalýza vývoje cen tepla z centrálních zdroj .......................................................... 19 2.4.1 ůnalýza vývoje nominálních cen tepla z centrálních zdroj .............................. 19 2.4.2 ůnalýza vývoje index nominálních a reálných cen tepla z centrálních zdroj . 21 2.5 ůnalýza vývoje cen uhlí a koksu ............................................................................... 22 2.5.1 ůnalýza vývoje nominálních cen uhlí a koksu ................................................... 23 2.5.2 ůnalýza vývoje index nominálních a reálných cen uhlí a koksu ...................... 24 2.6 ůnalýza vývoje cen palivového d eva ....................................................................... 25 2.6.1 ůnalýza vývoje nominálních cen palivového d eva ........................................... 25 2.6.2 ůnalýza vývoje index nominálních a reálných cen palivového d eva .............. 27 2.7 ůnalýza vývoje cen elektrické energie ...................................................................... 28 2.7.1 ůnalýza vývoje nominálních cen elektrické energie .......................................... 29 2.7.2 ůnalýza vývoje index nominálních a reálných cen elektrické energie ............. 30 2.Ř ůnalýzy cen minoritních energií ................................................................................ 32 2.ř Srovnání vývoje cen energií mezi sebou.................................................................... 33
FSI VUT
3
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
8
VÝHODNOST JEDNOTLIVÝCH DRUH ENERGIÍ ............................................. 35 3.1 Plyn ............................................................................................................................ 35 3.2 Centrální zdroje tepla ................................................................................................. 35 3.3 Uhlí a koks ................................................................................................................. 35 3.4 D evo ......................................................................................................................... 36 3.5 Elekt ina ..................................................................................................................... 36 3.6 Pelety ......................................................................................................................... 36 3.7 Brikety ....................................................................................................................... 37 3.Ř Št pka......................................................................................................................... 37 3.ř Dopady na preferované zp soby vytáp ní ................................................................. 37 3.10 V trací systémy........................................................................................................ 37
4
NÁVRH DOPORUČENÍ PRO VOLBU SYSTÉM ................................................. 39 4.1 Doporučení pro volbu vytáp cího systému ze spot ebitelského hlediska ................. 39 4.2 Doporučení pro volbu v tracího systému ze spot ebitelského hlediska .................... 40
DISKUSE............................................................................................................................. 41 ZÁV R ................................................................................................................................ 42 SEZNůM POUŽITÝCH ZDROJ ..................................................................................... 44 SEZNůM POUŽITÝCH SYMBOL ů ZKRůTEK ......................................................... 46 SEZNůM P ÍLOH.............................................................................................................. 47
FSI VUT
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
9
ÚVOD Náklady spojené s úpravou vnit ního prost edí obytných budov, zejména pak náklady na vytáp ní, hrají velkou roli v život každého občana České republiky. Pot eby každého z nás jsou odlišné a také se v čase m ní, ale všichni z nás si bydlením na určité úrovni vytvá íme určitou soukromou či rodinnou kulturu a zajišt ní teplotního komfortu je nemalou součástí tohoto procesu. Proto bychom m li v novat zvýšenou pozornost p i výb ru jeho metody, neboť bude mít velký vliv na kvalitu našeho života. Jednotlivé systémy vytáp ní mají své výhody a nevýhody a jejich výhodnost se s časem m ní. ů jelikož od roku 1řŘř došlo k dramatickým socioekonomickým zm nám, je dobré ohlédnout se zp t, posoudit vývoj a zkušenosti využít pro budoucí výb r vytáp cího systému. D íve či pozd ji každý z nás otázku cenu tepla eší a je pot eba pečliv zvážit okolnosti, které s tím souvisí, a posoudit všechny možnosti. Cílem této práce je posoudit vývoj cen energií na území České republiky v období od r. 1řŘř až po současnost, analyzovat výhodnost jednotlivých zp sob vytáp ní a navrhnout doporučení pro vytáp ní obytných budov. V první kapitole se tato práce zabývá definicí základních pojm a vymezením studované oblasti. Druhá kapitola pojednává o vývoji cen energií s využitím statistických údaj o primárních energiích pro vytáp ní, zabývá se jejich zpracováním do časových ad a následnou interpretací. Obsahem t etí kapitoly je posouzení výhodnosti jednotlivých druh energií p i použití specifických systém jejich p em ny na tepelnou energii. V poslední kapitole jsou pak uvedena doporučení pro volbu systému vytáp ní obytných budov na základ poznatk získaných v p edcházejících kapitolách.
FSI VUT
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
10
1 DEFINICE POJM ů VYMEZENÍ STUDOVůNÉ OBLASTI 1.1 Technika prost edí Technika prost edí je obor zabývající se p ístupy, jež lze použít pro úpravu i vn jšího, ale zejména vnit ního prost edí obytných, kancelá ských a pr myslových budov. Studuje také vlastnosti tepelných p echod a vliv prost edí na pocit člov ka. Tyto znalosti pak nadále využívá p i optimalizaci jednotlivých metod úpravy prost edí pro docílení stavu co nejbližšímu požadovanému a také k minimalizaci náklad . V obytných budovách se snažíme docílit stavu tepelné pohody, který je z části individuální. 1.2 Energie V této práci se budeme zabývat dv ma významy pojmu energie. V prvním p ípad se bude jednat o energii z fyzikálního úhlu pohledu, tedy schopnost fyzikálního systému konat práci. Tato energie m že obecn existovat v r zných formách, jako jsou nap . teplo, mechanická energie, magnetická energie aj. Druhým p ípadem je pak energie z pohledu ekonomie, jež je v našem p ípad uvažována jako určitý druh transportovatelného zboží, využívaný jako zdroj fyzikální energie v určité form a p em nitelný do jiné, požadované formy. 1.3 Cena energie Cena obecn je kritériem zboží vyjad ující jeho hodnotu ve zboží jiném. Z ekonomického pohledu nejčast ji vyjad ujeme cenu zboží pen zi v určité m n . V takovémto p ípad hovo íme o nominální cen zboží. Vedle této definice existuje tzv. reálná cena, jež určitým zp sobem analyzuje v čase se m nící hodnotu pen z samotných a následn tento vývoj porovnává s vývojem cen produkt . Pomocí této definice jsme schopni hodnotit, zda skutečná cena zboží, tedy v našem p ípad energie, roste nebo klesá. Jinými slovy stává-li se energie v dané ekonomické situaci pro spot ebitele ekonomicky p ijateln jší či naopak. B žn se reálné ceny vypočítávají pomocí inflace, která popisuje míru znehodnocení pen z. Pokud za určité období klesne hodnota pen z určité m ny na polovinu a ceny energie vyjád ené v této m n se zdvojnásobí, znamená to, že reálná cena energie z stala stejná, ale pouze za p edpokladu, že se platy také nomináln zdvojnásobily. R st inflace ale nutn neznamená r st plat ve stejné mí e. Platy mohou vzr st více než inflace, ale také mén . V této práci se budeme snažit určit reálnou schopnost obyvatel si energii koupit. Použijeme tedy údaje o množství pen z, kterými obyvatelé skutečn disponují. P íkladem m že být porovnání nominálních cen energií k p íjm m obyvatel. Hovo íme-li zde o cen energie, máme tím na mysli cenu za její jednotkové množství ve fyzikálním smyslu. Obchodní ceny se však často neuvádí ve vztahu k fyzikální kvantit energie, nýbrž k jiné mí e, nap íklad objemové či hmotnostní, proto je nutné tyto údaje nejd íve harmonizovat. 1.4 Vývoj cen energií Jedním z p ístup pro posuzování vývoje cen je porovnání cenových hladin dvou časových bod . Pro tento účel lze definovat tzv. index cen (vztah 1.1), který popisuje jejich nár st či pokles oproti referenční hodnot . Proto musí být u indexu vždy uveden časový bod, k n muž je vztažen.
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
kde:
�� =
Strana
�� ∙ ��
11
(1.1)
IA [%]
-
index ceny v okamžiku ů kde CV = 100 %,
CA [Kč]
-
cena v okamžiku ů,
CV [Kč]
-
vztažná cena.
1.5 Kupní síla V této práci budeme tento termín uvažovat jako míru schopnosti obyvatelstva nakupovat konečnou formu energie. Taková definice kupní síly si žádá stanovení metody, kterou budeme určovat reálnou cenu energií zmín nou v podkapitole 1.2. Jednou z možností je pom r nominálních cen energií k pr m rným čistým pen žním p íjm m na osobu (viz vztah 1.2). Takové hodnoty pak budou popisovat jaký počet pr m rných m síčních pen žních p íjm je pot eba pro koupi energie o fyzikální kvantit 1 kWh p íslušného druhu energie. Výhoda tohoto p ístupu spočívá ve skutečnosti, že čistý pen žní p íjem lépe popisuje možnost obyvatel utratit peníze za zboží než za použití pr m rné hrubé mzdy. Je nutné mít na pam ti, že výše pr m rného čistého p íjmu je náchylná na extrémní hodnoty nejlépe placených zam stnanc , což m že mít značný vliv na názornost vzniklých časových ad reálných cen.
kde:
���� =
� � ��
(1.2)
CRPA [kWh-1] -
relativní reálná pr m rná cena energie v okamžiku ů,
CNA [Kč]
-
nominální cena v okamžiku ů,
PA [Kč]
-
pr m rný čistý pen žní p íjem domácností v okamžiku ů,
Druhou možností je pak užití hodnoty mediánu hrubých mezd, neboť jako takový je uprost ed samotného mzdového rozd lení. Principiáln by tedy m l mít tento p ístup lepší deskriptivní vlastnosti, jelikož se diverzita plat neprojeví tak radikáln . Zbylý výpočet bude založen na podobném principu jako p i výpočtu z pr m rných mezd obyvatelstva, tedy dle vztahu 1.3.
kde:
��
�
=
� � ��
CRMA [kWh-1] -
relativní reálná mediánová cena energie v okamžiku ů,
CNA [Kč]
-
nominální cena v okamžiku ů,
MA [Kč]
-
medián hrubých mezd obyvatelstva v okamžiku ů,
(1.3)
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
Strana
12
1.6 Vymezení studované oblasti V této práci se zam íme na české domácnosti. Pro stanovení druh energií, kterými je vhodné se zabývat, je pot eba znát jejich podíly na tvorb tepla v obydlených bytech. Takové informace lze nalézt v [3] a [4] pro rok 2001 a v [2] pro rok 2011. Pokud dopočítáme procentuální podíly pro jednotlivé počty byt , získáme údaje uvedené v tab. 1.1 a 1.2 a grafech na obr. 1 a obr. 2. Tab. 1.1 Počty byt dle energie používané k vytáp ní v ČR k roku 2001 z toho podle energie používané k vytáp ní Z Uhlí, Obydlené kotelny koks, Plyn Elekt ina D evo byty mimo uhelné celkem d m brikety
Ostatní možnosti
ČR celkem k 1. 3. 2001
3 827 678
1 401 285
574 630
1 401 575
247 539
167 341
35 308
%
100,0 %
36,6 %
15,0 %
36,6 %
6,5 %
4,4 %
0,9 %
Tab. 1.2 Počty byt dle energie používané k vytáp ní v ČR k roku 2011 z toho podle energie používané k vytáp ní Z Uhlí, Obydlené kotelny koks, Plyn Elekt ina D evo byty mimo uhelné celkem d m brikety
Ostatní možnosti
ČR celkem k 26. 3. 2011
4 104 635
1 365 060
336 076
1 419 633
255 019
285 386
443 461
%
100,0 %
33,3 %
8,2 %
34,6 %
6,2 %
7,0 %
10,8 %
Elekt ina 6,5 %
D evo 4,4 %
Ostatní možnosti 0,9 % Z kotelny mimo d m 36,6 %
Plyn 36,6 %
Uhlí, koks, uhelné brikety 15,0 %
Obr. 1 Podíly byt dle energie používané k vytáp ní v ČR k roku 2001
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
Ostatní možnosti 10,8 % D evo 7,0 %
Strana
13
Z kotelny mimo d m 33,3 %
Elekt ina 6,2 % Uhlí, koks, uhelné brikety 8,2 %
Plyn 34,6 %
Obr. 2 Podíly byt dle energie používané k vytáp ní v ČR k roku 2011
Z t chto údaj je vid t, že v období 2001 až 2011 došlo k výraznému poklesu používání paliv na bázi uhlí a to z 15 % na 8,2 % a naopak značnému nár stu používaní paliv na bázi d eva ze 4,4 % na 7 %. Tento nár st bude z v tší části zp soben spíše jejich aplikací v rodinných domech než v domech bytových. Za p edpokladu, že n které kotle jsou vhodné pro spalování jak uhlí, tak d eva, je možné se domnívat, že v n kterých domácnostech došlo k částečnému nebo úplnému nahrazení uhlí d evem. Je zde ovšem také výrazný nár st položky „ostatní možnosti” z 0,9 % na 10,8 %, který je z části zp soben nedostatkem informací a jist také využitím energií, které nezapadají do žádné z jiných položek. Toto si lze vysv tlit nap íklad možným nár stem používání paliv, která v roce 2001 nebyla zcela b žná nebo paliva rostlinného p vodu, tedy takzvaná biomasa, kam spadá i samotné d evo. Ješt o mnoho menší část pak budou tvo it kapalná paliva, jako jsou nap íklad lehké topné oleje a další druhy energií. Zam íme-li se tedy na data z roku 2011, m žeme určit majority, jimiž se budeme zabývat v časové analýze z dlouhodob jšího hlediska. Minoritní energie budeme analyzovat se zam ením na současnost, neboť zjišt ní starších údaj pro analyzované časové období je prakticky nemožné. Tab. 1.3 Hlavní druhy paliv využívaných k vytáp ní v ČR
Majoritní Plyn Centrální zdroje tepla Uhlí a koks D evo Elekt ina
Minoritní D evní št pka D ev né brikety Pelety Ostatní bylinné brikety
FSI VUT
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
14
P íslušné časové ady studovaných energií nejsou uvedeny v samotném dokumentu vzhledem k jejich velkým rozsah m. Budou uvedeny pouze jejich význačné či d ležité hodnoty a celé časové ady budou znázorn ny graficky. 1.7 Výh evnost Označuje množství energie získané dokonalým spálením jednoho kilogramu paliva za vzniku spalin, obsahujících vodu ve form páry. Její jednotka je tedy kJ/kg. Tím se výh evnost liší od spalného tepla popisující celkovou získanou energii včetn kondenzačního tepla vody obsaženého ve spalinách. Toto teplo je v tšinou nevyužitelné a odchází se spalinami. Výjimkou jsou takzvané kondenzační kotle, v nichž se spaliny ochladí pod teplotu rosného bodu, čímž dojde k získání skupenského tepla části vodní páry. 1.8 Charakterizace používaných jednotkových množství jednotlivých druh energií U plynných paliv se v minulosti uvád la cena v r zných variantách nap . za m3, kWh a MWh. Energii obsaženou v jednom m3 zemního plynu lze p ibližn ekvivalentn vyjád it jako 10,5 kWh. Ceny energie z centrálních zdroj tepla se uvád jí v korunách za GJ, což je p ibližn 277,78 kWh. Cena uhlí je velmi často vztažena na jednotkové množství jedné tuny, zatím co brikety a pelety se objevují i v korunách za kg a pro její p epočet na jednotky energie je pot eba znát jejich výh evnost, která se u jednotlivých produkt r zní. Ceny elektrické energie se nejčast ji vztahují na jednu kWh, což je množství energie spot ebované za ízením o p íkonu tisíc watt za dobu jedné hodiny v provozu. U cen palivového d íví jsou nejčast ji použity t i varianty. První varianta je takzvaný plnometr značený "plm"(viz obr. 3), jež značí jeden metr krychlový zcela vypln ný d evem. Druhá varianta je takzvaný rovnaný prostorový metr označovaný "prmr"(viz obr. 4), který značí jeden metr krychlový vyskládaný štípaným d evním materiálem a tedy pr m rn z 65 % vypln ný d evní hmotou. ů poslední varianta je sypaný prostorový metr se zkratkou "prms"(viz obr. 5), jež značí jeden metr krychlový vypln ný nasypaným d evním materiálem a pr m rn ze 40 % vypln ný d evní hmotou. K jejich p epočtu na jednotky energie je op t pot eba znát jejich výh evnost.
Obr. 3 Plnometr [1]
Obr. 4 Rovnaný prostorový metr [1]
Obr. 5 Sypaný prostorový metr [1]
FSI VUT
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
15
2 ůNůLÝZů VÝVOJE CEN ENERGIÍ 2.1 Struktura provedené analýzy cen Nejprve bude provedena analýza vývoje pr m rných mezd a mediánu mezd obyvatelstva. Vývoj cen energií budeme nejd íve znázorňovat pomocí nominálních cen. Pro srovnání cen energií mezi sebou je vhodné jejich ceny p epočítat na stejnou jednotku fyzikálního množství energie. To provedeme za pomoci výh evnosti. Zvolíme si jednotku jedné kWh a to proto, že je nejvíce intuitivní vzhledem k tomu, že v tšina obyvatelstva nakupuje elekt inu a také je pak mén náročné p epočítat tyto hodnoty na spot ebu domácností často uvád nou práv v násobcích watthodin. Následn jsou vyobrazeny indexy nominálních a reálných cen včetn DPH. Je t eba mít na pam ti, že termín reálné ceny je v této práci definován jinak, než je b žné! Po adí analyzovaných energií je určeno tabulkou 1.3. Jako poslední krok je provedeno srovnání energií mezi sebou. 2.2 ůnalýza vývoje pr m rných čistých p íjm a mediánu mezd domácností ČR Na základ dat získaných z [6], [7], [8] a [9], byl sestrojen graf na obr. 6. V grafu není vid t typický pilovitý tvar k ivek vývoje mezd zp sobený sezónními výkyvy, neboť byla použita pr m rná celoroční data a p isouzena prvnímu dni šestého m síce každého p íslušného roku. Lze vid t, že od roku 200Ř došlo k výraznému odd lení mediánu mzdy a pr m rné mzdy. Protože data o mediánu mezd jsou dostupná až od roku 1řř6 (v období 1řŘř až 1řř5 nebylo Českým statistickým ú adem provád no p íslušné mzdové šet ení), budeme v dalších výpočtech p edpokládat, že v období 1řŘř až 1řř6 nedošlo k výrazným rozdíl m mezi mediánem mezd a pr m rnou hrubou mzdou. Tím získáme odhad mediánu mezd v tomto období. 30 000
25 000
Kč/ ěsí
20 000 15 000 10 000 5 000 0
Prů ěr é čisté ěsíč í příj Mediá hru é ěsíč í zd Prů ěr hru é ěsíč í zd
do á ostí a oso u ČR ČR
Obr. 6 Vývoj pr m rných pen žních p íjm , medián hrubých mezd a pr m rných hrubých mezd
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
Strana
16
2.3 ůnalýza vývoje cen plynu Sazby dodávek zemního plynu jsou rozd leny do kategorií dle roční spot eby. Tyto kategorie jsou v pr b hu času upravovány zejména cenovými rozhodnutími Energetického regulačního ú adu a jsou platné až do další úpravy. Protože se v minulosti ceny plynu vztahovaly na r zná jednotková množství, je t eba nejprve ceny harmonizovat. Pro p epočet z m3 na kWh lze za b žných teplotních a tlakových podmínek použít koeficient 10,5 kWh/m3. Samotná data byla p evzata z [5] a jejich zpracovaná verze je p iložena v elektronické podob . Tato data obsahují pr m rné ceny pro domácnosti účtované za dodávky plynu Ědále jen cenyě v období od 1. 1. 1řř5 až po 1. 1. 2015. 2.3.1 ůnalýza vývoje nominálních cen plynu Nebudeme uvád t vývoj v každé kategorii spot eby vzhledem k jejich pom rn velkému počtu a jejich cenové podobnosti. Uvedeme tedy nejd íve vývoj maximálních a minimálních nominálních cen a také vážený pr m r cen sazeb dle rozsahu sazeb (viz obr. 7). M jme na mysli, že pr m r cen sazeb plynu není totéž co pr m rná cena plynu. 2,5
Kč/kWh
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
a i ál í e a pl u
i i ál í e a pl u
prů ěr e saze
Obr. 7 Vývoj nominálních minimálních cen, maximálních cen a pr m ru cen sazeb plynu
Na obr. 7 m žeme vid t, že se hodnoty pr m ru cen sazeb spíše blíží k hodnotám minimální ceny. To je zp sobeno faktem, že pro velmi malý odb r plynu je cena za kWh výrazn vyšší než u odb ru b žného nap íklad p i vytáp ní. S rostoucí spot ebou pak jednotkové ceny velmi rychle klesnou. Pokud tedy na základ člen ní sazeb dle spot eby plynu vytvo íme časové ady jednotkových cen pro určité konstantní spot eby a porovnáme je mezi sebou, m li bychom obdržet výše zmín ný rychlý pokles cen. Takové konstantní hodnoty mohou nap íklad být 1,Ř MWh/rok Ězároveň maximální cenaě pro zvlášť malou spot ebu, 2 MWh/rok jako referenční hodnota pro vytáp ní pro obydlí typu pasivního domu s extrémn malou energetickou náročností na vytáp ní a 10 MWh/rok jako referenční hodnota pro vytáp ní obydlí typu b žné menší úsporn jší výstavby. Toto vyobrazení je provedeno na obr. 8.
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
Strana
17
2,5
Kč/kWh
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
prů ěr e saze
1,8 MWh/rok
2 MWh/rok
10 MWh/rok
Obr. 8 Vývoj nominálních cen plynu pro zvolené úrovn spot eby
Protože energetická náročnost vytáp ní je závislá na velikosti obydlí, zvolené teplot vnit ního prost edí, zateplení objektu a podobn , je vhodné provést i srovnání cen pro spot eby vyšší, typické pro v tší nebo starší objekty (viz. obr. 9). 1,50 1,45 1,40 1,35
Kč/kWh
1,30 1,25 1,20 1,15 1,10 1,05 1,00
10 MWh/rok
20 MWh/rok
30 MWh/rok
Obr. 9 Vývoj nominálních cen plynu pro vyšší spot eby
50 MWh
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
Strana
18
V grafu na obr. 9 m žeme vid t, že k výrazn jší diferenciaci cen v rozsahu spot eby od 10 MWh/rok do 50 MWh/rok došlo až od 1. 1. 2011, ačkoliv toto podrobn jší rozd lení cen dle spot eby bylo umožn no již cenovým rozhodnutím Energetického regulačního ú adu uvedeného v platnost 1. 1. 2006. Z ejm toho dodavatelé plynu v období mezi roky 2006 a 2011 nevyužili. 2.3.2 ůnalýza vývoje index nominálních a reálných cen plynu Pro určení t chto index použijeme hodnoty pr m ru cen sazeb plynu, jelikož spot eba b žné domácnosti používající plyn se pohybuje mezi 10 až 30 MWh/rok. K jednotlivým údaj m o mzdách a p íjmech byly p i azeny hodnoty pr m r cen sazeb plynu platné k p íslušnému datu tedy ke každému prvnímu dnu v šestém m síci p íslušného roku. Z t chto pak byly vypočteny jejich indexy (obr. 10). 800
735,3
700
613,2
600
676,8
549,9
527,9
507,9
700,3
639,7
456,8
500
%
363,4
400
327,7
300 200 100
233,0 179,3
350,4 365,6 334,8 277,5
261,1
239,4 199,7 206,7 204,7
180,0 183,7
199,5 211,0
236,6
242,2
255,6 240,0
207,7
172,0 274,7 257,9 112,0 131,5 158,5 246,1 243,5 103,1 229,2 216,2 129,3 96,7 202,1 197,4 192,5 187,3 181,8 181,5 157,6 165,6 157,1 162,4 127,3 95,2 97,8
0
Roč í i de reál ý h e zhlede k prů ěr ý čistý příj ů kde . . Roč í i de reál ý h e zhlede k ediá u hru ý h ezd kde . . = Roč í i de prů ěru o i ál í h e saze pl u kde . . = %
= %
%
Obr. 10 Vývoj nominálních a reálných cen plynu
Na obr. 10 lze vid t, že zatímco nominální ceny plynu vzrostly za období 1řř5-2014 více než 6,7krát, reálné ceny vzrostly mén než 2,5krát.
FSI VUT
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
19
2.4 ůnalýza vývoje cen tepla z centrálních zdroj Ceny tepelné energie jsou závislé na úrovni p edání tepla, ze které je odebírána. Jako úrovn p edání konečnému spot ebiteli jsou pak Energetickým regulačním ú adem rozlišovány dodávky z rozvod blokových kotelen, dodávky ze sekundárních rozvod , dodávky z domovní p edávací stanice a dodávky z domovních kotelen. Ceny rovn ž závisí na palivu použitém p i výrob tepla. Nejv tší podíl má uhlí, za ním následuje plyn, biomasa a další. Energetický regulační ú ad uvádí analýzu ceny zvlášť pro uhlí, ostatní paliva pak analyzuje celkov , neboť se na celkové produkci tepelné energie v centrálních zdrojích podílí výrazn mén . Siln se m že projevit i lokalita, kde je teplo nakupováno. Na obr. 11 jsou vyobrazeny pr m rné ceny v jednotlivých krajích, p evzaté z [10] a platné k roku 2013. Prů ěr é e Kraj Pardu i ký Králo éhrade ký V soči a Plzeňský Mora skoslezský Úste ký Středočeský Olo ou ký Jihočeský Karlo arský )lí ský Praha Jiho ora ský Li ere ký Prů ěr ČR
Kč/kWh 1,659 1,761 1,885 1,897 1,926 2,007 2,059 2,108 2,113 2,131 2,137 2,174 2,314 2,460 2,044
Obr. 11 Pr m rné ceny tepelné energie dle kraj v roce 2013
2.4.1 ůnalýza vývoje nominálních cen tepla z centrálních zdroj Data o vývoji cen ve výše zmín ných úrovních p edání jsou dostupná z [10], ale pouze za období 2001-2014. Všechny hodnoty byly op t p epočteny na Kč/kWh. V grafech na obr. 12 a 13 jsou zobrazeny ceny tepla p i výrob z uhlí a ostatních paliv rozd lené dle úrovní p edání užívané konečnými spot ebiteli. Harmonizovanou časovou adu celkové pr m rné ceny tepelné energie lze sestavit podle [10] a [11], a to pro období 1řř1-2014. Tyto údaje jsou zobrazeny na obr. 14 spolu s pr m rnými cenami p i výrob z uhlí a ostatních paliv. Zde je vid t, že ceny p i výrob z ostatních paliv jsou obecn vyšší, a taktéž, že ceny dodávek z domovních kotelen a sekundárních rozvod jsou obecn nižší než ceny dodávek z blokových kotelen a domovních p edávacích stanic.
FSI VUT
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
20
2,2 2
Kč/kWh
1,8 1,6 1,4 1,2 1
Dodá k z roz odů z loko é kotel
Dodá k ze seku dár í h roz odů
Dodá k z do o í předá a í sta i e
) do o í kotel
Obr. 12 Vývoj pr m rných cen tepla pro konečné spot ebitele p i výrob z uhlí rozd lené dle úrovn p edání
2,4 2,2
Kč/kWh
2 1,8
1,6 1,4 1,2 1
Dodá k z roz odů z loko é kotel
Dodá k ze seku dár í h roz odů
Dodá k z do o í předá a í sta i e
) do o í kotel
Obr. 13 Vývoj pr m rných cen tepla pro konečné spot ebitele p i výrob z ostatních paliv rozd lené dle úrovn p edání
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
Strana
21
2,5
Kč/kWh
2
1,5
1
0,5
0
Prů ěr é e pro ko eč é spotře itele při ýro ě z uhlí Prů ěr é e pro ko eč é spotře itele při ýro ě z ostat í h pali Váže ý prů ěr e pro ko eč é spotře itele
Obr. 14 Vývoj pr m rných cen tepelné energie pro konečné spot ebitele
2.4.2 ůnalýza vývoje index nominálních a reálných cen tepla z centrálních zdroj Pro určení index použijeme hodnoty váženého pr m ru cen dálkového tepla pro konečné spot ebitele, vyrobeného ze všech paliv. Hodnoty byly p i azeny údaj m o p íjmech a mzdách stejným zp sobem, jako bylo provedeno u plynu, a následn vytvo en graf index nominálních a reálných cen (obr. 15). 700 607,7 568,1 542,9 540,7 520,9
600 500 363,7 398,9 350,5 375,8 329,7 362,6 345,1 320,9
%
400 151,6
100 0
454,9
263,7
300 200
441,8
627,5 642,9
195,6
178,0 130,8 123,4 120,8 115,9 102,2 94,6 107,0 111,4 109,7 108,6 112,8 122,8 124,7 123,5 122,4 115,0115,2 112,2 110,0 108,8 112,2 86,2 96,0 95,9 91,0 103,6 99,9 106,7 104,0 88,9 83,4 84,0 82,1 94,0 88,5 82,6 80,5 81,4 85,9 82,5 75,9 89,5 92,6 90,7 98,7 101,8 105,5 81,3
I de prů ěr ý e dálko ého tepla pro ko eč é spotře itele kde . . = I de reál ý h e zhlede k prů ěr ý čistý zdá kde . . = % I de reál ý h e zhlede k ediá u hru ý h ezd kde . . = %
%
Obr. 15 Vývoj nominálních a reálných cen tepla z centrálních zdroj
Dle grafu na obr. 15 reálné ceny tepla za období 1řř1-2014 stouply maximáln 1,3krát, zatímco nominální ceny stouply p ibližn 6,4krát.
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
Strana
22
2.5 ůnalýza vývoje cen uhlí a koksu P i analýze cen uhlí budeme užívat primární člen ní, tedy člen ní na uhlí černé, hn dé a koks. Pro porovnání cen podrobn jšího d lení dle zrnitosti produkt použijeme pr m r cen dostupných z [22] a aktuálních k 30. 4. 2014. Tyto hodnoty jsou pak uvedeny na obrázku 16 a 17. Zvolené hodnoty výh evností pro p epočet jsou uvedeny v tab. 1.4. 8000 6930
7000 6000
5466 Koks Oře h
Kč/t
5000
Čer é uhlí Kostka
4000
3397
H ědé uhlí Kostka 3125
2793
3000
H ědé uhlí Oře h H ědé uhlí Oře h
2000 1000 0
Obr. 16 Porovnání cen uhlí dle zrnitosti uhlí v Kč/t 1,0
0,9072
0,9 0,8
Kč/kWh
0,7
0,6785
0,6948
Koks Oře h
0,6391 0,5714
0,6
Čer é uhlí Kostka
0,5
H ědé uhlí Kostka
0,4
H ědé uhlí Oře h
0,3
H ědé uhlí Oře h
0,2 0,1 0,0
Obr. 17 Porovnání cen uhlí dle zrnitosti uhlí v Kč/kWh Tab. 1.4 Použité hodnoty výh evností uhlí [26] Palivo Výh evnost MJ/kg
Černé uhlí 29
Hn dé uhlí 17,6
Koks 27,5
FSI VUT
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
23
2.5.1 ůnalýza vývoje nominálních cen uhlí a koksu Údaje o vývoji pr m rných spot ebitelských cen uhlí byly p evzaty z [21], [13], [14] a [22] a p epočteny pomocí výh evností z p edcházející podkapitoly na Kč/kWh. Dále byly vytvo eny grafy na obr. 18 a 19, kde m žeme vid t, že ačkoliv se ceny uhlí v Kč/t výrazn liší, po p epočtu na Kč/kWh se tento rozdíl částečn stírá a cenovou odchylku si zachovává pouze koks. 10000 9000 8000 7000
Kč/t
6000 5000 4000 3000 2000 1000 0
Koks
Čer é uhlí
H ědé uhlí
Obr. 18 Pr m rné spot ebitelské ceny uhlí a koksu v Kč/t
1,4 1,2
Kč/kWh
1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
Koks
Čer é uhlí
H ědé uhlí
Obr. 19 Pr m rné spot ebitelské ceny uhlí a koksu v Kč/kWh
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
Strana
24
2.5.2 ůnalýza vývoje index nominálních a reálných cen uhlí a koksu K údaj m o p íjmech byly p i azeny údaje o cenách, pokud možno z prvního dne šestého m síce každého roku. Z t chto časových ad byly pak vypočítány p íslušné indexy. Na obr. 20 a 21 m žeme vid t, že k nár stu cen došlo skokov mezi roky 1990 a 1991 a od té doby se reálné ceny m nily jen pozvolna. Ke v tšímu zdražení pak již nedošlo. 1 461,4 1 431,2 1 424,2 1 389,1 1 376,8 1 387,1 1 292,8
1600 1400 1200
%
1000 800 600 400 200 0
979,9
1 077,7 1 027,5
924,5 962,1 823,1 724,1 614,1 650,0653,8 516,1 435,3 464,0 417,1 235,4 246,4 298,0 222,4 201,3 211,9 231,8 221,4 229,2 186,9 165,1 173,1 76,1 189,1 188,7207,6 235,9 221,1 210,3 221,0 222,4 209,6 186,2 207,1 184,1 171,4 189,5 171,1 71,6 200,1 198,1 207,9 167,8 175,4 167,1 163,4 160,0 146,5 166,1 162,3 196,8 193,0 192,5 208,3 166,9 166,4 184,5 172,2 188,8 158,2 150,6 168,2 167,9 73,5
I de reál ý h e čer ého uhlí kde zhlede
k čistý
I de reál ý h e čer ého uhlí kde zhlede
k
I de
=
o i ál í h e čer ého uhlí kde
ěsíč í
příj ů
ediá u hru ý h
ezd
= =
% %
%
Obr. 20 Indexy nominálních a reálných cen černého uhlí
1400 1200
1 133,4 908,0
1000
714,5 634,6 651,1 605,0 617,3 637,9 605,3 579,3 622,9
%
800 600 400 200 0
1 296,2 1 266,8 1 245,7 1 228,4 1 224,9 1 190,0
464,4 400,5 362,5 310,6 230,5 280,8 225,8 154,4 209,9 202,1 169,6 179,3 157,7 155,8 181,2 204,4 191,8 193,8 201,2 69,9 180,4 178,8 170,4 161,2 156,0155,1148,0 155,7152,0146,6140,8144,1 65,8 180,6 174,7 161,7 165,1 157,3 157,0 146,4 140,6 188,3 129,9 174,7 125,9 114,2 160,8 116,1 150,8 172,6 188,8 138,4 135,7 131,8 120,4 137,7 111,0 67,4
I de reál ý h e h ědého uhlí zhlede
k čistý
I de reál ý h e h ědého uhlí zhlede
k
I de
o i ál í h e h ědého uhlí kde
ěsíč í
příj ů
ediá u hru ý h =
kde
ezd kde
=
=
%
Obr. 21 Indexy nominálních a reálných cen hn dého uhlí
%
%
FSI VUT
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
25
2.6 ůnalýza vývoje cen palivového d eva Ceny palivového d eva jsou analyzovány zvlášť pro listnaté a jehličnaté sortimenty, a to jako surové d evo na odvozním míst . U cen d eva se stejn jako u cen tepla siln projevuje lokalita (obr. 22 s cenami platnými ke 3. čtvrtletí roku 2010, v Kč bez DPH). Údaj o cen jehličnatých sortiment v Pardubickém kraji byl odhadnut na základ p edcházejícího období, tedy 2. čtvrtletí 2010.
Obr. 22 Ceny palivového d eva dle kraj ve 3. čtvrtletí 2010
2.6.1 ůnalýza vývoje nominálních cen palivového d eva Obchodní ceny palivového d eva jsou zpravidla uvád ny v korunách za metr krychlový. Pokud shromáždíme data z [13],[14] a [15], lze z nich vytvo it harmonizovanou časovou adu cen palivového d eva pro období 1řŘř – červen 2012. Ze čtvrtletních statistik Českého statistického ú adu [12] lze pak na základ analýzy sezónních výkyv z p edchozích let dopočítat Ěodhadnoutě m síční data pro zbylé období, tedy do b ezna 2015. Výpočet byl ov en srovnáním s daty za roky 2010 a 2011 uvedenými v [14], kde byl použit s velkou pravd podobností stejný postup. Nástroj pro výpočet je zahrnut v elektronické p íloze spolu s cenami palivového d eva. Tím byla vytvo ena harmonizovaná časová ada pro období od roku 1řŘř až po současnost. Ceny byly navýšeny o DPH platné pro palivové d evo v jednotlivých obdobích a následn data p epočtena na Kč/kWh pomocí pr m rné hmotnosti sortiment a jejich pr m rné výh evnosti. Použité hodnoty hmotností a výh evností d eva jsou uvedeny v tab. 1.5. Dále je zobrazen vývoj cen za plnometr bez k ry Ěobr. 23ě a poté za 1 kWh Ěobr. 24). Objemová výh evnost vlhkého listnatého d eva (50 % vlhkosti) je pr m rn o 13,4 % nižší než u vysušeného listnatého d eva Ě15 % vlhkosti), objemová výh evnost vlhkého jehličnatého d eva je pr m rn o 12,7 % nižší než u vysušeného jehličnatého d eva. Tab. 1.5 Pr m rné hodnoty hmotnosti a výh evnosti d eva [18] Výh evnost MJ/kg
Hmotnost v kg/plm b.k.
Listnaté
7,585
1130
Jehličnaté
8,161
810
Listnaté
14,605
678
Jehličnaté
15,584
486
Vlhkost 50 % 15 %
FSI VUT
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
26
Kč/pl
ez kůr
čet ě DPH
1400 1200 1000 800 600 400 200 0
List até sorti e t
Jehlič até sorti e t
Obr. 23 Vývoj cen palivového d eva - plnometr bez k ry
0,6 0,5
Kč/KWh
0,4 0,3
0,2 0,1 0
List até sorti e t
Jehlič até sorti e t
Obr. 24 Vývoj cen palivového d eva – kWh vzhledem k výh evnosti p i vlhkosti 15%
Z uvedených graf je patrné, že zatímco ceny pro listnaté a jehličnaté sortimenty vztažené na plnometr bez k ry se výrazn liší, ceny vztažené na kWh již tak markantních rozdíl nedosahují, i když se určitá diference zachovává. Tento p etrvávající rozdíl v cenách m žeme vysv tlit vetší náročností na skladování paliva jehličnatých sortiment , vzhledem k jejich v tšímu objemu. Zásoby paliva z jehličnatého d eva pak b hem topného období rychleji ubývají. ůktuální ceny štípaného d eva jsou stanoveny z cen dodavatel hmotnosti jednotlivých druh d eva.
(tab. 1.6ě a m rné
FSI VUT
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
Tab. 1.6 ůktuální ceny palivového d eva Délka polen Pr m rná cena Kč/kg Ěprmsě Pr m rná cena Kč/kg Ěprmrě Pr m rná cena v Kč/prms Pr m rná cena v Kč/prmr
25 - 35 cm 3,93 3,34 1119 1572
Strana
27
100 cm 2,8 1310
2.6.2 ůnalýza vývoje index nominálních a reálných cen palivového d eva P i stanovení t chto index budeme zvlášť posuzovat s listnatý a jehličnatý sortiment. Ceny d eva jsou p i azeny k hodnotám o p íjmech a mzdách zpravidla z 6. m síce každého roku. Následn jsou vytvo eny grafy vývoje p íslušných index (obr. 25, 26). 800 673,6
700
662,1
679,7
583,5
600 481,9
%
500
400 300 200 100 0
420,9 415,4 402,2 377,5 309,3 300,0 234,6 230,8 215,9 211,5 231,3 183,5 123,1 185,2 146,2 100,0 100,0 140,7 84,1 70,7 94,5 94,5 108,7103,4 77,6 69,4 103,1 94,1 79,4 56,3 47,5 62,1 56,6 61,5 56,3 55,3 69,0 66,9 76,1 77,8 62,5 52,0 68,8 66,1 58,3 96,0 93,0 94,3 84,7 61,3 63,0 57,4 60,0 67,6 96,5 83,6 57,4 66,1 42,8 55,8 45,6 52,5 49,7 54,6 56,8 48,4 47,2 43,8 53,7 52,8
I de o i ál í h e list atého dře a kde = % I de rál ý h e list atého dře a zhlede k ediá u hru ý h ezd = % I de rál ý h e list atého dře a zhlede k prů ěr ý ěsíč í příj ů kde
=
%
Obr. 25 Vývoj index nominálních a reálných cen listnatého palivového d eva
800
722,8 682,4 629,4 565,4
700 600
%
500 400 300 200 100 0
427,9 369,9 365,4 336,0 348,5 286,8 261,0 232,4 217,6 208,8 194,1 212,5 200,0 143,4 100,0 100,0 133,8 123,5 106,5 91,6 130,1 94,1 79,4 79,4 116,2 101,6 109,6 61,3 59,9 58,6 50,0 60,0 62,0 67,7 69,1 59,6 60,3 69,1 53,2 76,8 55,4 58,2 48,1 58,4 52,8 48,1 100,3 96,5 83,6 54,2 71,9 52,6 47,1 42,2 40,7 52,6 51,6 52,7 47,6 47,4 39,6 46,7 48,9 54,6 56,1 49,7 52,1 60,0 82,1 89,7 95,9
I de o i ál í h e jehlič atého dře a I de rál ý h e jehlič atého dře a zhlede I de rál ý h e jehlič atého dře a zhlede
= % k ediá u hru ý h ezd = % k prů ěr ý ěsíč í příj ů kde
=
Obr. 26 Vývoj index nominálních a reálných cen jehličnatého palivového d eva
%
FSI VUT
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
28
Zde m žeme vid t, že po dlouhé období byly reálné ceny palivového d eva výrazn nižší než v roce 1989, v posledních letech se ceny vrátily na p vodní hodnotu. 2.7 ůnalýza vývoje cen elektrické energie Ceny elektrické energie jsou diferenciovány pom rn velkým množstvím sazeb. V minulosti byl nejvyšší počet soub žn poskytovaných sazeb dvanáct Ě2001-2004). Sazby jsou vytvo eny pro optimalizaci náklad spot ebitel p i r zném využití elekt iny. Dvoutarifové sazby pak obsahují vysoký a nízký tarif, platný pevn daný počet hodin b hem dne. Tarify mohou být ízeny programov či operativn , to znamená, že p epínání tarif ídí bu to dodavatel, nebo jsou tato časová pásma p ednastavena a dochází k automatickému p epínání. Definice sazeb včetn jejich značení jsou uvedeny v tab. 1.7, kde názvy v závorkách uvádí označení platná do roku 2001. Tab. 1.7 Sazby elektrické energie používané v období 1řř1 - 2015 [19] D01d(BS) Jednotarifová sazba Ěpro malou spot ebuě D02d(B) Jednotarifová sazba Ěpro st ední spot ebuě Dvoutarifová sazba s programovým ízením doby platnosti nízkého D24 tarifu po dobu 8 hodin Dvoutarifová sazba s operativním ízením doby platnosti nízkého D25d(N) tarifu po dobu 8 hodin Dvoutarifová sazba s operativním ízením doby platnosti nízkého D26d(BV) tarifu po dobu Ř hodin Ěpro vyšší využitíě Dvoutarifová sazba s operativním ízením doby platnosti nízkého D27d(BH) tarifu po dobu 8 hodin Dvoutarifová sazba s programovým ízením doby platnosti nízkého D34 tarifu po dobu 16 hodin Dvoutarifová sazba s operativním ízením doby platnosti nízkého D35d(BH) tarifu po dobu 16 hodin Dvoutarifová sazba s operativním ízením doby platnosti nízkého D36 tarifu po dobu 16 hodin Ěpro vyšší využitíě Dvoutarifová sazba s operativním ízením doby platnosti nízkého D45d(BP) tarifu po dobu 20 hodin Dvoutarifová sazba s operativním ízením doby platnosti nízkého D46 tarifu po dobu 20 hodin Ěpro vyšší využitíě Dvoutarifová sazba pro vytáp ní s tepelným čerpadlem uvedeným D55d do provozu do 31. b ezna 2005 a operativním ízením doby platnosti nízkého tarifu po dobu 22 hodin Dvoutarifová sazba pro vytáp ní s tepelným čerpadlem uvedeným D56d do provozu od 1. dubna 2005 a operativním ízením doby platnosti nízkého tarifu po dobu 22 hodin D61
Dvoutarifová sazba ve víkendovém režimu s platností nízkého tarifu 10 hodin (pouze víkenduě
FSI VUT
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
29
2.7.1 ůnalýza vývoje nominálních cen elektrické energie Ceny elekt iny pro domácnosti jsou dostupné z [19] pro období od konce roku 1991 až po současnost. Z údaj byly vypočítány pr m ry pro každou sazbu a tarif, tato data jsou k dispozici v p íloze. Kv li velkému počtu cenových hladin elektrické energie (celkem 26 hladině, které bychom museli zvlášť zobrazit, byl vypočten pro každou sazbu vážený pr m r ceny z jednotlivých tarif , kde délky platnosti tarif p edstavují jejich váhu. U víkendové sazby D61d byla stanovena ekvivalentní doba platnosti nízkého tarifu na den. Nízký tarif u této sazby je platný od pátku 12:00 do ned le 22:00, což v p epočtu na den odpovídá p ibližn Ř,2ř hodiny denn . Tím byla zredukována náročnost vyhodnocení na 14 hladin, aniž byla narušena jeho vypovídací hodnota Ěobr. 27ě. Platnost sazeb odpovídá období, ve kterém jsou vykresleny. 6 D01d(BS) D02d(B)
5
D24 D25d(N)
Kč/kWh
4
D26d(BV) D27d
3
D34 D35d(BH)
2
D36 D45d(BP)
1
D46 D55d
0
D56d D61
Obr. 27 Vývoj cen elektrické energie v jednotlivých sazbách
Na internetu bývá p i analýze vývoje cen používána jednotarifová sazba D01d s od vodn ním, že jde o sazbu nejvíce využívanou českými domácnostmi. Toto nepovažujme za v rohodné vystižení trendu r stu cen elektrické energie, neboť to neodpovídá vztahu k technice prost edí, kde jsou využívány zejména sazby dvojtarifové. Jako další nástroj pro analýzu cen elektrické energie je tedy použit vážený pr m r cen elekt iny, s pr m ry vypočtenými zvlášť pro nízký a vysoký tarif. Ve vysokém tarifu jsou zahrnuty i jednotarifové sazby, které mu svou cenovou hladinou odpovídají. Pr m ry jsou vypočteny ze všech sazeb platných v jednotlivých obdobích. Dále je vypočten celkový vážený pr m r cen elekt iny. Váhy jsou op t reprezentovány dobou platnosti tarif b hem dne stejn jako v p edchozím p ípad .
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
Strana
30
5,0 4,5 4,0
Kč/kWh
3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5
0,0
Prů ěr e
ízký h tarifů
Prů ěr e
soký h tarifů
Celko ý áže ý prů ěr e elektři
Obr. 28 Vývoj pr m rných cen elektrické energie
2.7.2 ůnalýza vývoje index nominálních a reálných cen elektrické energie V této analýze jsou použita data z p edcházející kapitoly a na jejich základ vypočteny indexy nominálních a reálných cen nízkých tarif , vysokých tarif a vážených pr m r elekt iny. 900
847,6 805,8 754,0
800
751,0
721,8
705,9 657,5
700
561,2
600
505,2
500
%
404,2 361,0 352,4 363,1
400
292,4
300
200 100 0
257,6 257,6 207,6 163,8 166,7 152,5 141,6 156,7 143,6 153,2 100,0 129,7 128,3 137,8 105,1 132,0 105,1 105,1 114,7 114,4 110,1 84,4 76,0 66,5 106,3 94,4 91,4 96,0 80,7 64,4 142,5 130,5 128,6 61,6 60,3 101,8 137,4 119,8 118,4 80,0 82,5 112,2 79,6 98,2 78,4 88,1 81,7 67,5 51,8 67,3 77,8 52,2 74,6 56,9 50,3
I de prů ěr ý h o i ál í h e ízký h tarifů . . = % I de prů ěr ý h reál ý h e ízký h tarifů zhlede k ediá u hru ý h ezd I de prů ěr ý h reál ý h e ízký h tarifů zhlede k čistý ěsíč í příj ů
. . . .
= =
Obr. 29 Vývoj index nominálních a reálných pr m rných cen nízkých tarif
% %
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
Strana
31
500 432,5
424,1
450
408,9
414,6
409,1
437,0
449,8 408,0
383,1
400 326,9 309,3
350
299,3
300 249,7
%
424,0 425,5
271,3
250 199,8
200 148,7
150
100,0 105,0 105,0 114,6 84,4
100 50
129,4
134,7
76,0 66,5 61,7 60,2 62,8 81,7
67,5 56,9
52,3
50,2
0
77,7
123,3 120,0
91,5 96,2 98,2 103,5
78,5 80,3 64,8 77,1
111,4
89,9 86,3 86,8 88,8 88,4 78,5 76,9 82,5 77,9
92,8 88,8 83,5 60,1
50,5
59,3 65,4
73,8
71,1
I de prů ěr ý h o i ál í h e soký h tarifů . . = % I de prů ěr ý h reál ý h e soký h tarifů zhlede k ediá u hru ý h ezd . . I de prů ěr ý h reál ý h e soký h tarifů zhlede k čistý ěsíč í příj ů . .
73,9 74,5 75,6 67,7
=
% =
%
Obr. 30 Vývoj index nominálních a reálných pr m rných cen vysokých tarif
600 501,3
500
481,4 492,0
510,0
528,6
472,5
445,1
400
365,3 353,2
357,5 366,9 359,7
387,0
%
306,1
300
246,5
265,6
197,3
200 100
128,1 100,0 105,1 105,1 114,4 84,4 76,0
146,8
66,5 61,6 59,6 62,0 81,7
0
I de I de I de
76,7
90,3 94,2 100,4
76,1 76,9 67,5 56,9 52,2 49,8 64,0 49,7
82,1
116,0 106,5 103,5 89,1
80,2 76,6
99,9
91,3 91,0 95,8
76,0 74,8 69,9 70,2
104,2 97,9
100,4
103,7
103,9
90,2
87,0 88,9 78,4 85,5 80,7 85,5
elko ý h áže ý h prů ěr ý h o i ál í h e elektři . . = % elko ý h áže ý h prů ěr ý h reál ý h e elektři zhlede k ediá u hru ý h ezd . . elko ý h áže ý h prů ěr ý h reál ý h e elektři zhlede k čistý ěsíč í příj ů . .
=
% =
%
Obr. 31 Vývoj index nominálních a reálných pr m rných celkových cen elekt iny
Z graf index cen lze vid t, že zatímco reálné ceny nízkých tarif se zvyšují, reálné ceny vysokých tarif klesají, a to takovým zp sobem, že vážený pr m r celkových cen p ibližn vystihuje trend r stu p íjm obyvatelstva. V poslední dob dokonce dochází k poklesu t chto cen.
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
Strana
32
2.8 ůnalýzy cen minoritních energií Jak bylo poznamenáno v kapitole 1, minoritní zdroje energie budeme hodnotit z hlediska aktuálních cen. Z [20] jsou data p epočtena na pr m rné ceny. Vypočtené hodnoty jsou uvedeny v tab. 1.8 společn s maximálními a minimálními hodnotami a dále p epočtem na Kč/kWh pomocí zjišt ných výh evností. Údaje o d evní št pce jsou vypočteny z údaj platných v roce 2011. Tab. 1.8 ůktuální ceny minoritních paliv Pr m rná cena minoritních paliv (biopaliv)
Pr m r Kč/t MůX Kč/t MIN Kč/t Pr m r Kč/kWh MůX Kč/kWh MIN Kč/kWh Výh evnost MJ/kg
Pelety ENplus A1
D ev né brikety
Št pka vlhkost 30%
Rostlinné brikety
6288 7005 5463 1,3719 1,5284 1,1919 16,50
4929 7800 2900 0,9858 1,5600 0,5800 18,00
1870 2200 667 0,5259 0,6188 0,1876 12,80
3916 5000 2850 0,9154 1,1688 0,6662 15,40
Dále m žeme tyto ceny porovnat pomocí sloupcových graf na obr. 32 a 33.
7000
6288
6000 4929
Kč/t
5000
Pelety Enplus A1 3916
4000
Dře ě é riket Rostli
3000 1870
2000
Štěpka
é riket % lhkost
1000 0
Obr. 32 ůktuální ceny minoritních biopaliv v Kč/t
1,6 1,4
Kč/kWh
1,2 1,0
1,3719
0,9858
Pelety Enplus A1
0,9154
Dře ě é riket
0,8 0,6 0,4
0,5259
Rostli Štěpka
é riket % lhkost
0,2 0,0
Obr. 33 ůktuální ceny minoritních biopaliv p epočtené na Kč/kWh pomocí výh evnosti
FSI VUT
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
33
2.ř Srovnání vývoje cen energií mezi sebou Na obr. 34 uveden vývoj pr m rných nominálních cen majoritních energií. Pro lepší srovnání, použijeme p ibližné hodnoty účinností moderních systém používaných p i využívání jednotlivých druh paliv, čímž získáme ceny za skutečn získatelnou tepelnou energii (obr. 35). 4,0 3,5 3,0
Kč/kWh
2,5 2,0
1,5 1,0 0,5 0,0
Celko ý áže ý prů ěr e elektři , kde áh jsou repreze to á do a i plat osti tarifů Prů ěr á e a dálko ého tepla pro ko eč é spotře itele Prů ěr e jehlič atého a list atého pali o ého dře a a OM Váže ý prů ěr z e saze pl u do spotře M h/rok Kč/kWh áže o dle rozsahu saze Prů ěr e h ědého a čer ého uhlí Prů ěr é e koksu
Obr. 34 Vývoj cen energií v Kč/kWh
4,0
3,5
Kč/kWht
3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0
Váže ý prů ěr e elektři saz D d tepel é čerpadlo ze ě/ oda, áže o dle do plat osti tarifů , top ý faktor , Váže ý prů ěr e elektři saz D d BV pří á pře ě a, áže o dle do plat osti tarifů , úči ost % Prů ěr e pali o ého dře a a OM lhkost % při úči osti pře ě % Váže ý prů ěr z e saze pl u do spotře MWh/rok áže o dle rozsahu saze při úči osti pře ě % Prů ěr á e a dálko ého tepla pro ko eč é spotře itele při úči osti % Prů ěr e h ědého a čer ého uhlí při úči osti % Prů ěr é e koksu při úči osti %
Obr. 35 Vývoj cen energií v korunách za skutečn získanou energii v Kč/kWht
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
Strana
Jako poslední uvedeme srovnání pr m rných aktuálních cen energií spot ebovaných p i získání jedné tepelné kilowatthodiny (obr. 36). 3,5 3
2,9180
Kč/kWht
2,5
2,1060
2 1,5076
1,3358 1,2638 1,1736 1,1631
1,5
0,9248 0,8854 0,8233
1
0,6188
0,5 0 Váže ý prů ěr e elektři
saz
D d BV pří á pře ě a, áže o dle do
Prů ěr á e a dálko ého tepla pro ko eč é spotře itele při úči Pelet E plus A při úči
osti
Rostli
é riket při úči
Prů ěr é e
osti
Váže ý prů ěr e elektři
saz
M h/rok áže o dle rozsahu saze
při úči
osti pře ě
%
%
D d tepel é čerpadlo ze ě/ oda, áže o dle do % při úči
Prů ěr e h ědého a čer ého uhlí při úči % lhkost při úči
%
% osti
Prů ěr e pali o ého dře a lhkost Štěpka
ost
%
ost
koksu při úči
plat osti tarifů , úči
%
%
Váže ý prů ěr z e saze pl u do spotře Dře ě é riket při úči
osti
osti
osti
osti pře ě
plat osti tarifů , top ý faktor ,
%
%
%
Obr. 36 ůktuální pr m rné ceny energií v Kč/kWht
34
FSI VUT
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
35
3 VÝHODNOST JEDNOTLIVÝCH DRUH ENERGIÍ 3.1 Plyn Výhody ve využívání plynu spočívají zejména v nízké náročnosti na obsluhu. Jeho dodání do místa odb ru je zajišt no pomocí rozvodnou sítí plynovod , a tak není pot eba žádný uskladňovací prostor pro p edzásobení palivem. U plynového kotle lze navíc velmi dob e regulovat výkon. P i použití kondenzačních kotl je možné snadno dosáhnou i v tší než stoprocentní účinnosti vzhledem k výh evnosti média. P i zavedení plynu do obydlí je možné používat médium i pro va ení a oh ev vody odd len od systému vytáp ní. Kotle na plyn lze po izovat i pro menší jmenovité výkony a náklady na jejich po ízení a údržbu jsou na rozumné úrovni. Spalování zemního plynu je ze všech fosilních paliv rovn ž nejšetrn jší k životnímu prost edí. Nevýhoda použití plynu tkví ve skutečnosti, že jeho reálné ceny se doposud pom rn rychle zvyšovaly, což m že být v budoucnu velmi znát v rodinném rozpočtu. Nominální ceny plynu pat í také mezi vyšší. P i novém z ízení p ipojení k ve ejnému plynovodu bude t eba uhradit náklady za p ípojku. U dodávek plynu je rovn ž pot eba počítat s paušálními poplatky za jeho p istavenou kapacitu. 3.2 Centrální zdroje tepla Hlavní výhoda centrálních zdroj tepla spočívá v možnosti p enesení emisí z místa spot eby do místa výroby, nap íklad na okraj m sta. Tím se eliminuje nep íznivý vliv na ovzduší v hust obydlených oblastech. Toto je sice možné i u elektrické energie, ale cena tepelné energie z centrálních zdroj je výrazn nižší, než p i vytáp ní p ímou p em nou elektrické energie na teplo. Tento zp sob je hojn využíván zejména v bytových domech, kde je obtížné skladovat palivo či instalovat zdroj tepla zvlášť do každého bytu. P í výrob v centrálních zdrojích je možné kombinovat r zná primární paliva. Tyto zdroje jsou pak výhodn jší pro v tší objekty odebírající tepelnou energii z nižších úrovní p edání. Hlavní nevýhodou jsou pak ztráty zp sobené délkou rozvod , jež zap íčiňují vyšší cenu tepla odebíraného z vyšších úrovní p edání. Dále cenu této energie ovlivňuje složení paliva použitého p i její výrob . Všechny tyto faktory zp sobují značnou diferenciaci cen, celkov pat í tato energie mezi nejdražší. Protože se v teplárenství ve značné mí e využívá uhlí, jsou zde také pom rn velké emise. 3.3 Uhlí a koks Použití hn dého či černého uhlí pat í mezi jedny z levn jších zp sob vytáp ní, kdežto koks je o n co nákladn jší, ale jelikož je zbaven t kavých látek, produkuje mén emisí. P i použití paliva s menší zrnitostí klesá jednotková cena a je možné automatizovat p ikládání, tudíž je dosaženo snadné regulace a nenáročné obsluhy. Za nevýhodu lze označit nutnost vybudování vhodného prostoru pro uskladn ní paliva, jež m že svým nákladem významn ovlivnit celkové náklady této metody. P i spalování hn dého a černého uhlí se uvolňuje v tší množství škodlivých emisí. V p ípad vytáp ní palivem hrubé zrnitosti se rovn ž zvyšuje náročnost na obsluhu. Vytáp ní koksem se obecn adí spíše mezi st edn nákladné metody a bývá často p irovnáváno k vytáp ní plynem. Po izovací náklady kotle s automatickým podáváním paliva jsou však pom rn vysoké.
FSI VUT
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
36
3.4 D evo Použití palivového d eva pat í jednoznačn k nejlevn jším možnostem vytáp ní. ůž doposud se ceny palivového d eva vyvíjely ruku v ruce společn s p íjmy obyvatel, to znamená, že došlo jen k minimálnímu reálnému zdražení. D evo pat í mezi ekologická a obnovitelná paliva. V p ípad nutnosti je možné u b žného kotle zam nit d evo za n který z jiných druh pevných paliv, jako je nap íklad uhlí či brikety. Po izovací náklady za ízení jsou na velmi rozumné úrovni. D evo činí českého spot ebitele nezávislým na importu paliv. P i aplikaci krbu na kusové d evo je zde jistý estetický p ínos do obývaného prostoru. Podstatnou nevýhodou vytáp ní d evem je nutnost z ízení v tšího prostoru pro jeho uskladn ní. P i špatn zvolené technologii výstavby tohoto prostoru m že být výrazn ovlivn na celková konkurenceschopnost takového ešení. Navíc se ve své podstat jedná o kusové palivo, což znemožňuje tak ka jakoukoliv ekonomicky p ijatelnou možnost automatizace p ikládání, tudíž je vytáp ní d evem náročn jší na obsluhu. Ceny d eva se rovn ž mohou výrazn lišit dle lokality nákupu. N kdy je nutné palivové d evo zpracovat do použitelné formy, ale toto často kompenzuje jeho ješt nižší po izovací náklad. 3.5 Elekt ina U elekt iny existuje velké množství možností, jak tuto energii využít p i úprav vnit ního prost edí budov. Velkou výhodou elektrické energie je její dostupnost. Další výhodou je nesporn možnost p enesení emisí z místa samotné spot eby do místa výroby. P i využití p ímotop jsou po izovací náklady velmi nízké a tento systém je velmi tichý. Pro tepelné čerpadlo jsou pak provozní náklady jedny z nejnižších a lze jej používat i pro ochlazování vzduchu b hem teplých dn . Je možné snadno provád t dálkovou regulaci výkonu, což je výhoda v p ípad , kde je kladen d raz na komfort obsluhy systému. Další nesmírnou výhodou elekt iny je, že v p ípad jejího využití pro vytáp ní zároveň dochází ke snížení náklad na provoz ostatních elektrických spot ebič díky aplikaci nízkých tarif elekt iny u dvojtarifových sazeb. Na druhou stranu je t eba počítat s obecn v tším paušálním poplatkem za p íkon kv li v tšímu jističi. P i aplikaci systému s p ímou p em nou elekt iny na teplo jsou provozní náklady jedny z nejvyšších. U tepelného čerpadla je t eba počítat s hlukem, které toto za ízení často produkuje, a jeho po izovací náklady pat í mezi jedny z nejvyšších. V p ípad pot eby zm nit zp sob vytáp ní je často nutné op t investovat do nového za ízení. 3.6 Pelety Jednou z hlavních výhod topení peletami je možnost automatizace p ikládání, toto palivo je tedy velmi nenáročné na obsluhu. Jedná se o obnovitelný zdroj energie, tudíž i šetrný k životnímu prost edí. Manipulace a doprava pelet je pom rn snadná a je možné ji provád t i b žnými dopravními prost edky. Protože se pelety dají koupit ve vod odolných pytlech, je možné toto palivo snadno skladovat a není nezbytn nutné budovat speciální skladovací prostor. Jelikož se pelety vyrábí pom rn složitým zp sobem, je jejich konečná cena obecn vyšší než u ostatních biopaliv a paliv. Celkové po izovací náklady zdroje tepla pat í mezi vyšší. P i jejich nepytlovaném p edzásobení je nutné z ídit vhodné uskladn ní zamezující zvlhčení pelet, které by se jinak výrazn projevilo na jejich výh evnosti.
FSI VUT
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
37
3.7 Brikety U briket je možné je okamžit použít ve stávajícím kotli na d evo a uhlí, nebo i v krbu. Jsou šetrné k životnímu prost edí. Jsou p ipraveny k okamžitému použití p ímo od výrobce a není pot eba je žádným zp sobem p edp ipravit. U briket je d ležité správné uskladn ní, neboť p i jejich zvlhčení dochází k výraznému snížení výh evnosti. P i jejích v tším p edzásobení je samoz ejm nutné vybudovat skladovací prostor. Op t zde chybí snadná možnost automatizace p ikládání. 3.Ř Št pka Jelikož se jedná o odpadový materiál, jsou provozní náklady velmi nízké. Je zde také dobrá možnost automatizace p ikládání, a tak pat í také mezi paliva mén náročná na obsluhu. Jedná se o ekologické a obnovitelné palivo. S p ihlédnutím k jeho p vodu je možné se domnívat, že je malá pravd podobnost budoucího r stu jeho reálné ceny. Kotle s automatickým podáváním paliva však pat í mezi nejdražší a zabírá pom rn hodn prostoru. Op t je nutné palivo skladovat, což zvyšuje po izovací náklady tohoto zp sobu vytáp ní. 3.ř Dopady na preferované zp soby vytáp ní Dle údaj v tabulkách 1.1 a 1.2 je nejvíce preferovaným zp sobem vytáp ní plyn a centrální zdroje tepla. Z ejm se pr m rný český spot ebitel zam uje na nenáročnou obsluhu a je ochoten si takový komfort p iplatit. Vzhledem k tomu, že v minulosti docházelo k reálnému zdražování plynu, je možné se domnívat, že tento trend z stane i nadále zachován. V takovém p ípad se bude český spot ebitel pravd podobn snažit p eorientovat na levn jší zp soby úpravy vnit ního prost edí. Pokud bude i nadále trvat na nenáročné obsluze, bude se z ejm zam ovat na systémy s automatickým p ikládáním paliva, anebo také použití tepelných čerpadel. Pokud bude vytvo en dostatečný tlak na vývojá e systém tepelných čerpadel, je možné, že dojde ke snížení jejich po izovacích náklad , anebo alespoň ke zvýšení hodnoty topných faktor , čímž by došlo k vytvo ení situace, kde je tepelné čerpadlo velmi dobrou a ekonomicky p ijatelnou alternativou. V takovém p ípad by se dala tato technologie dob e využít i v hust obydlených oblastech a mohla by částečn nahradit dodávky z centrálních zdroj tepla, protože zde z stává zachována výhoda p enesení místa emisí. Ovšem tato vize stojí na p edpokladu, že v budoucnu bude možné vyrobit levné a účinné tepelné čerpadlo. Do té doby z ejm z stanou bytové domy závislé na dodávkách tepla z centrálních zdroj . 3.10 V trací systémy Systémy v trání lze d lit na dv hlavní skupiny. První skupinou je v trání p irozené. Takové v trání pak m že být kontinuální nebo p erušované. Za kontinuální v trání lze považovat proud ní vzduchu r znými net snostmi, které jsou p ítomny ve velké v tšin starších obydlí, anebo speciáln z ízenými pr duchy. P erušované v trání lze provád t nap íklad otevíráním a zavíráním oken či dve í v určitých časových intervalech. Tyto t i metody mají velkou výhodu spočívající ve velmi nízkých po izovacích nákladech. Nucené neboli kontrolované v trání pak umožňuje velmi p esné ízení vým ny vzduchu v obydlí i každé místnosti zvlášť. B hem v trání nedochází k výkyv m teploty a náročnost na obsluhu je nulová. Tento systém je schopen velmi dob e p edcházet zvýšené vlhkosti v zateplených objektech a v jejich vzduchot sných prostorách. Navíc v kombinaci s rekuperačními systémy umožňuje snížení tepelných ztrát v otopném období zp sobené
FSI VUT
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
38
únikem teplého vzduchu a vniku vzduchu studeného. Úspora na vytáp ní pak závisí na účinnosti rekuperačního systému, jež se m že pohybovat v rozmezí od 60 do 75 % u b žn dostupných za ízení. Nevýhodou v trání prostupem vzduchu net snostmi je, že na jeho intenzitu mají značný vliv vn jší podmínky. Nelze jej ve své podstat regulovat, a tak dochází ke kolísání vým ny vzduchu v závislosti na počasí. U vysokých budov pak m že vlivem komínového efektu docházet k p íliš velkým vým nám vzduchu a tedy k nezanedbatelným tepelným ztrátám. Navíc p i úniku vlhkého teplého vzduchu do studeného venkovního prost edí dochází ke kondenzaci vodní páry v míst úniku a to se m že nep ízniv projevit na kondici výstavby. Proto je v dnešní dob ut sn ní budov technickým standardem. P i v trání speciáln z ízenými otvory dochází také k velkým tepelným únik m a b hem noci m že docházet k nep íjemným pokles m vnit ní teploty. P erušované v trání je pak velmi náročné na obsluhu, neboť otevírání a zavírání oken je v podstat celodenní záležitostí a jeho nutnost b hem spánku je velmi nep íjemná. Nevýhodou nuceného v trání jsou vyšší po izovací náklady a i v kombinaci s rekuperačními systémy je návratnost dlouhodobou záležitostí. Negativn se m že projevit také hlučnost jednotlivých aktivních částí za ízení. Oproti systém m s p irozenou vým nou vzduchu je t eba počítat s provozními náklady i náklady na údržbu.
FSI VUT
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
39
4 NÁVRH DOPORUČENÍ PRO VOLBU SYSTÉM V p edchozí kapitole jsme popsali výhody a nevýhody jednotlivých druh energií. Nyní porovnáme celkové náklady, které zahrnují všechny položky spojené s užitím konkrétní energie, jako jsou paušální poplatky, výstavba skladovacích prostor , investiční náklady a náklady na údržbu rozpočtené na rok dle životnosti systém . Pro toto použijeme aplikaci „Porovnání náklad na vytáp ní TZB-info“, dostupnou z [23]. Pro srovnání je uvažována st ední klimatická oblast s délkou topné sezóny 24Ř dní, celkovou tepelnou ztrátou objektu 7 kW, provozem objektu v režimu „rodina s d tmi“, podlahovou plochou 150 m2 a objemem budovy 405 m3. Je zde také započítána p íprava teplé vody po celý rok se spot ebou 200 litr denn bez použití solárního p edeh evu. Do tepelných zisk jsou zahrnuty i ostatní tepelné spot ebiče dle p ednastaveného schématu. Uvažované zdroje tepla jsou uvedeny v tab. 1.9. Výsledky jsou uvedeny na obr. 37. Tab. 1.9 Uvažované zdroje tepla Palivo Zdroj tepla H ědé uhlí Auto ati ký kotel a uhlí Čer é uhlí Auto ati ký kotel a uhlí Koks Prohoří a í kotel a koks s AKU ádrží Štípa é dře o )pl ňo a í kotel a dře o s AKU ádrží Dře ě é riket )pl ňo a í kotel a dře o s AKU ádrží Dře ě é pelet Speciál í kotel a pelet Štěpka Kotel a štěpku s AKU ádrží )e í pl Ko de zač í kotel Elektři a aku ula e Teplo od í aku ulač í ádrže Elektři a pří otop Sála é pa el Tepel é čerpadlo )e ě/ oda Tepel é čerpadlo Vzduch/voda
Účinnost v % 86 86 78 86 86 92 85 102 95 99 top ý faktor , top ý faktor ,
4.1 Doporučení pro volbu vytáp cího systému ze spot ebitelského hlediska Z grafu na obr. 37 se jako nejlevn jší varianta vytáp ní jeví využití hn dého uhlí. Pokud tedy existuje možnost jeho využití pro vytáp ní, je vhodné o ní reáln uvažovat, neboť se jeví jako celkov ekonomicky nejp ijateln jší. Toto ešení zahrnuje možnost automatizace p ikládání. Vzhledem k jeho dosavadnímu cenovému vývoji se zdá, že nedochází k velkému reálnému zdražovaní. Pokud spot ebitel preferuje využívání ekologického paliva, pak tento požadavek zcela splňuje d evo, neboť se jedná o obnovitelné palivo a zároveň se jeví jako velmi ekonomicky p ijatelné. Na území České republiky nehrozí jeho nedostatek. Z autorova pohledu je použití d eva velmi vhodnou možností, i když je s ním spojena v tší náročnost na obsluhu. Celkovými náklady pak jen mírn p evyšuje hn dé uhlí. Není-li možné z ídit prostor pro skladování paliva, jsme odkázáni na použití plynu, elekt iny nebo centrálních zdroj tepla. Existuje-li dostatečný prostor pro umíst ní tepelného čerpadla, je dobré jeho aplikaci zvážit. Systém voda/zem se jeví jako rozumná volba, je však nutné počítat s velkou jednorázovou investicí. Rozdíl v rozpočteném ročním nákladu mezi systémem zem /voda a vzduch/voda je zp soben obecn nižší životností systému vzduch/voda.
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
Strana
40
65000 60000 55000 11000
50000
2333
15283
20133
4805
45000
Kč/rok
14150 16167
30000 25000
13522
20000
22083
8055
13522
3660
23718
10000 2468 10647
13041
10522
7410
5662 13522
4636
4443
13328
4805
1699
13552
3783
5000
7684 4805
13522 5597
13522
21417
5173 8985
13522
1699 13522
1699
1699 1699
1699 1669
25417 7611
17433
35000
15000
5601
16000
15783
40000
16261
2420
26918
15421
3470
12601
7410 3470
13651
7104
6975
0
Náklad
a i esti i a údrž u
Paušál í plat
Náklad
a ostat í elektri kou spotře u
Náklad
Náklad
a
a přípra u teplé od
tápě í
Obr. 37 ůktuální pr m rné roční náklady na vytáp ní
4.2 Doporučení pro volbu v tracího systému ze spot ebitelského hlediska Systém v trání s rekuperací je vhodné aplikovat ve vzduchot sných objektech, jako jsou nízkoenergetické domy, kde je t eba p edejít zvýšené vlhkosti a zároveň minimalizovat tepelný únik. P i výstavb nového nízkoenergetického obydlí bez tohoto systému je t žké dosáhnout pot ebných standard , jež by nap íklad umožnily získat dotaci pro jeho provedení. Další d vod pro aplikaci takového systému m že být zdravotní indispozice osob, jako jsou alergie na pyl, prach apod. Ve v tšin ostatních p ípad ekonomické návratnosti.
nemá cenu tento systém aplikovat z d vodu dlouhé
FSI VUT
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
41
DISKUSE Zpracovávané údaje mnohdy čítají i více než tisíc hodnot. Tato data jsou uvedena v elektronických p ílohách a je možné je v budoucnu použít v podobných analýzách. Otázkou je zde aplikované použití mediánu mezd místo pr m rné hrubé m síční mzdy pro stanovení kupní síly obyvatelstva. Stanovisko Českého statistického ú adu k této problematice bylo spíše neutrální. U analýzy cen plynu by bylo jist vhodn jší místo pr m ru cen sazeb použít vážený pr m r cen, kde jako váhy by byly použity údaje o struktu e spot eby českých domácností. Taková analýza by byla jist p esn jší, ale pot ebné údaje nejsou s dostatečnou v rohodností dosažitelné, resp. jejich dohledání by bylo velmi časov náročné. Použitá metoda není na druhou stranu p íliš zkreslena vysokou cenou plynu p i nízké spot eb . Obdobný problém nastává i u elektrické energie, kde vývoj její ceny bývá analyzován z jednotarifových sazeb, což je dle autorova názoru nevhodný p ístup p i výše uvedené analýze ve vztahu k technice prost edí. V obou p ípadech byly rovn ž do celkových náklad započteny paušální poplatky (podkapitola 4.1). P i porovnání ceny za skutečn získatelnou tepelnou kilowatthodinu a porovnání celkových náklad byly použity účinnosti moderních systém vytáp ní, což m že zp sobit, že tento výpočet nebude v souladu s reálnými náklady již používaných systém z d vodu jejich menší účinnosti. U analýzy minoritních zdroj byly vybrány takové, které byly autorem považovány za adekvátní. Zde by se dalo jist zhodnotit použití dalších paliv, jako je nap íklad lehký topný olej, ale vzhledem k jeho již dob e známé pom rn velké ekonomické náročnosti na provoz nebyla tato analýza provedena.
FSI VUT
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
42
ZÁV R Z provedené analýzy vývoje cen energií vyplývá:
Nejvíce se reáln zdražil plyn, a to od roku 1995 na necelý 2,5násobek. Tempo jeho zdražování nebylo stabilní, ale docházelo k výkyv m. Nejvyšší hodnota indexu reálných cen plynu dosahovala hodnoty p ibližn 275 %, a to v roce 2012. Reálné ceny centrálních zdroj tepla stouply maximáln na 1,3násobek od roku 1991. Cenov nejstabiln jší se jeví palivové d evo, které bylo dokonce po dlouhou dobu reáln levn jší než v roce 1řŘř Ěobdobí 1řŘř-2011). V poslední dob došlo k nár stu reálných cen p ibližn na stejnou hodnotu, jako byly v roce 1989. Reálné ceny uhlí skokov vzrostly v období 1řř0-1991 o cca 300 % a od té doby se držely na relativn stejné úrovni. Nominální ceny koksu a plynu vztažené na účinnost systém jsou p ibližn ekvivalentní. Nomináln nejlevn jší formou energie je hn dé uhlí s aktuálním pr m rným nákladem od 570 do 695 Kč/MWh získaného tepla. Reálné pr m rné ceny elekt iny se od roku 1řř1 zásadn nezvýšily a aktuáln jsou reáln nižší než v roce 1991. Nomináln nejdražší formou energie je elekt ina v kombinaci s p ímotopnými systémy, s pr m rným aktuálním nákladem 2ř1Ř Kč/MWh získaného tepla. Z celkového pohledu pak vyplývá, že paliva jsou obecn levn jší formou energie než ostatní zdroje, vyjma elekt iny v kombinaci s tepelným čerpadlem, která se pak adí mezi nejlevn jší formy. Ězde ovšem nejsou započteny investiční nákladyě Celkové vzestupné se azení energií dle aktuálních náklad na získanou tepelnou energii pak je: št pka, uhlí, palivové d evo, tepelné čerpadlo, koks, rostlinné brikety, d ev né brikety, plyn, pelety ENplus ů1, centrální zdroje tepla, p ímá p em na elekt iny v teplo.
Z provedené analýzy celkových náklad Ětzn. včetn investičních a provozních náklad rozpočítaných na dobu životnostiě na vytáp ní b žného rodinného domu s celkovou tepelnou ztrátou 7 kW p i pr m rné venkovní teplot 3.Ř °C (st ední klimatická oblast), celkovou pot ebou energie na vytáp ní 14,8 MWh/rok a oh evem TUV p i spot eb 200 l/den vyplývá:
Nejnižší pr m rné roční náklady na vytáp ní a oh ev TUV jsou p i použití hn dého uhlí, a to p ibližn 40 831 Kč/rok. Druhou nejlevn jší variantou se jeví palivové d evo s celkovými ročními náklady 43 824 Kč. Tepelné čerpadlo má celkové roční náklady 49 703 Kč. Nejvyšší roční náklady p ipadají na d ev né pelety s hodnotou 57 212 Kč. Celkové vzestupné se azení energií dle celkových ročních náklad je pak: hn dé uhlí, palivové d evo, št pka, tepelné čerpadlo Ězem /vodaě, černé uhlí, koks, d ev né brikety, p ímotop, tepelné čerpadlo Ěvzduch/vodaě, elektrická akumulace, plyn, d ev né pelety.
FSI VUT
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
43
Doporučení pro volbu vytáp cího systému:
Hn dé uhlí – automatický kotel na uhlí
Palivové d evo – zplyňovací kotel na d evo
Št pka – kotel na št pku
Tepelné čerpadlo Ězem /vodaě
Doporučení pro volbu v tracího systému:
ůplikace nucené vým ny vzduchu s rekuperací je vhodná pro nízkoenergetické objekty nebo objekty obývané osobami se zdravotní indispozicí (alergie, astma, apod.).
U b žných obydlí je dostačující p irozené v trání.
FSI VUT
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
44
SEZNůM POUŽITÝCH ZDROJ 1. BSP HOLDING s.r.o. Jednotky m ení d eva: Plnometry a prostorové metry. Palivové dřevo [online]. © 2010-2015 [cit. 2015-04-2ř]. Dostupné z: http://www. bspholding.cz/jednotky.html 2. Základní výsledky Sčítání lidu, dom a byt 2011 - Česká republika - 2011. Český statistický úřad [online]. 31. 12. 2012 [cit. 2015-04-2ř]. Dostupné z: https://www.czso.cz/csu/czso/zakladni-vysledky-scitani-lidu-domu-a-bytu-2011ceska-republika-2011-eihs9d4gp3 3. Sčítaní lidu, dom a byt : Obyvatelstvo, byty, domy a domácnosti. Český statistický úřad [online]. 19. 5. 2003 [cit. 2015-04-2ř]. Dostupné z: https://www.czso.cz/documents/11308/23212108/e-4103-02.pdf/8ff9e2df-ec7540d2-81c0-25e6d2acce2c?version=1.0 4. Obydlené byty podle energie používané k vytáp ní. Český statistický úřad [online]. [2003] [cit. 2015-04-2ř]. Dostupné z: http://vdb.czso.cz/vdbvo/tabparam.jsp?voa= tabulka&cislotab=OB080+%28NUTS2%29&&kapitola_id=106 5. Ceny paliv a energií: P ehled cen zemního plynu. TZB-info [online]. 2015 [cit. 2015-04-2ř]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/ceny-paliv-a-energii/13prehled-cen-zemniho-plynu 6. Pr m rná hrubá m síční mzda. Český statistický úřad [online]. 14. 12. 2014 [cit. 2015-05-02]. Dostupné z: https://www.czso.cz/csu/czso/1-mzdy_1985_ 7. Katalog produkt : Vydání a spot eba domácností statistiky rodinných účt . Český statistický úřad [online]. 11. 3. 2015 [cit. 2015-05-02]. Dostupné z: https://www.czso.cz/csu/czso/vydani-a-spotreba-domacnosti-statistiky-rodinnychuctu-4-ctvrtleti-2014-xgp270jvsj 8. Katalog produkt : Retrospektivní údaje statistiky rodinných účt za období - 1989 2003. Český statistický úřad [online]. 31. 5. 2005 [cit. 2015-05-02]. Dostupné z: https://www.czso.cz/csu/czso/retrospektivni-udaje-statistiky-rodinnych-uctu-zaobdobi-1989-2003-n-r6nbs0a4kp 9. Trh práce: Medián a pr m rná hrubá m síční mzda podle pohlaví, nezam stnanost. Český statistický úřad [online]. [2010] [cit. 2015-05-02]. Dostupné z: https://www.czso.cz/documents/10180/24223577/1420110210.pdf/524cb9b5-f77c4d11-91f4-21b46bb72942?version=1.0 10. Vyhodnocení cen tepelné energie. Energetický regulační úřad [online]. 2014 [cit. 2015-05-06]. Dostupné z: http://www.eru.cz/cs/teplo/statistika/vyhodnocenicen-tepelne-energie 11. Teplárenské sdružení české republiky: Sdružení podnikatelů v teplárenství [online]. [cit. 2015-05-06]. Dostupné z: http://www.tscr.cz/ 12. Indexy cen v lesnictví Ěsurové d ívíě. Český statistický úřad [online]. © 2015 [cit. 2015-05-0Ř]. Dostupné z: https://www.czso.cz/csu/czso/indexy-cen-vlesnictvi-surove-drivi-1-ctvrtleti-2015
FSI VUT
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
Strana
45
13. BUFKů, ůleš. Ceny pevných paliv pro domácnosti: Souhrnná zpráva o cenách tuhých paliv. Ministerstvo průmyslu a obchodu [online]. 6. 1. 2011 [cit. 2015-050Ř]. Dostupné z: http://www.mpo.cz/dokument83144.html 14. BUFKů, ůleš. Ceny pevných paliv pro domácnosti k 30. 6. 2012: Souhrnná zpráva o cenách tuhých paliv. Ministerstvo průmyslu a obchodu [online]. 4. 12. 2012 [cit. 2015-05-0Ř]. Dostupné z: http://www.mpo.cz/dokument118411.html 15. BLU OVSKÝ, Zden k. Souvislosti vývoje cen surového dříví. Praha: Výzkumný ústav lesního hospodá ství a myslivosti, 2005, 44 s. Lesnický pr vodce. ISBN Ř086461-44-0. 16. Novela zákona za adí d evo do nižší 5% sazby DPH. TZB-info [online]. 2007 [cit. 2015-05-0Ř]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/104230-novela-zakona-odph-zaradi-palivove-drevo-do-nizsi-5-sazby-dph 17. Jak se vyvíjelo DPH v Čechách od roku 1řř3? Mladý-podnikatel [online]. 2013 [cit. 2015-05-0Ř]. Dostupné z: http://mladypodnikatel.cz/vyvoj-dph-v-cechach-od1993-t3893 18. Tabulky a výpočty: Výh evnosti a m rné jednotky palivového d eva. TZB-info [online]. [cit. 2015-05-0ř]. Dostupné z: http://vytapeni.tzb-info.cz/tabulky-avypocty/12-vyhrevnosti-a-merne-jednotky-palivoveho-dreva 19. Ceny paliv a energií: P ehled cen elektrické energie. TZB-info [online]. 2015 [cit. 2015-05-10]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/ceny-paliv-a-energii/14prehled-cen-elektricke-energie#d61 20. Ceny paliv a energií. TZB-info [online]. [cit. 2015-05-14]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/ceny-paliv-a-energii 21. Míra inflace, vývoj spot ebitelských cen vybraných výrobk v České republice. Český statistický úřad [online]. [cit. 2015-05-14]. Dostupné z: https://www.czso.cz/documents/10180/20541931/3201814_0304.pdf/a344e0a73613-4d7f-8aee-ca127d4964b5?version=1.0 22. Ceny paliv a energií: P ehled cen uhlí a koksu. TZB-info [online]. 2014 [cit. 201505-15]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/ceny-paliv-a-energii/16-prehled-cenuhli-a-koksu 23. Porovnání náklad na vytáp ní TZB-info. TZB-info [online]. 2013 [cit. 2015-051Ř]. Dostupné z: http://vytapeni.tzb-info.cz/tabulky-a-vypocty/138-porovnaninakladu-na-vytapeni-tzb-info 24. V trání energeticky úsporných dom : Zp soby v trání budov. TZB-info [online]. 2004 [cit. 2015-05-20]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/2228-vetranienergeticky-uspornych-domu-zpusoby-vetrani-budov-i 25. Uhlí. BOŠ: Firma BOŠ spol. s r.o. [online]. 2015 [cit. 2015-05-24]. Dostupné z: http://www.palivovedriviznojmo.cz/uhli/
BůKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
Strana
46
SEZNůM POUŽITÝCH SYMBOL ů ZKRůTEK Zkratka
Jednotka
Popis
IA
%
Index ceny v okamžiku ů vzhledem ke vztažnému okamžiku V
CA
Kč
Cena v okamžiku ů
CV
Kč
Vztažná cena pro výpočet indexu
CRPA
kWh-1
Relativní reálná cena energie v okamžiku ů vztažená na čistý p íjem
kWht
kWh
Tepelná kilowatthodina
CNA
Kč
Nominální cena v okamžiku ů
PA
Kč
Pr m rný čistý pen žní p íjem v okamžiku ů
CRMA
kWh-1
MA
Kč
Relativní reálná cena energie v okamžiku ů vztažená na medián mzdy Medián hrubé mzdy v okamžiku ů
1 metr krychlový pln vypln ný d evní hmotou
plm
Plnometr
prmr
Prostorový rovnaný metr
1 metr krychlový úhledn vyskládaný kusovým d evem
prms
Prostorový sypaný metr
1 metr krychlový vypln ný sypaným kusovým d evem
DPH
Daň z p idané hodnoty
Daň z uzav eného obchodu
TUV
Teplá užitková voda
BAKůLÁ SKÁ PRÁCE
FSI VUT
SEZNůM P ÍLOH Elektronická p Elektronická p Elektronická p Elektronická p Elektronická p Elektronická p Elektronická p Elektronická p Elektronická p Elektronická p Elektronická p
íloha 1 íloha 2 íloha 3 íloha 4 íloha 5 íloha 6 íloha 7 íloha Ř íloha ř íloha 10 íloha 11
Zp soby vytáp ní.xlsx Kupní síla.xlsx Ceny plynu.xlsx Ceny tepla.xlsx Ceny uhlí.xlsx Ceny d eva.xlsx ůktuální ceny d eva.xlsx Ceny elekt iny.xlsx Ceny minoritních paliv.xlsx Srovnání cen energií.xlsx Srovnání celkových ročních náklad .xlsx
Strana
47
