Rozvoj obnovitelných zdrojů do roku 2030

Smyslem této analýzy je zhodnocení dopadů Národního klimaticko-energetického plánu (NKEP), který vypracovalo Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR v roce 2018 s cílem zajistit český příspěvek k plnění evropských klimatických závazků. Hlavním cílem analýzy je vyčíslit finanční stránku navrhovaných řešení včetně jejich ekonomických přínosů, které původní dokument neuvádí, a také nabídnout scénáře pro vyšší rozvoj obnovitelných zdrojů na základě požadavků Evropské komise.

Právě na základě posouzení návrhu NKEP Evropskou komisí má Česká republika zvýšit svůj dosavadní cíl 20,8 % na 23 %, tato studie ukazuje navýšení o tři procentní body. Z výsledků analýzy vyplývá, že prostor pro navýšení podílu obnovitelných zdrojů je zejména v oblasti produkce elektrické energie. Výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů je v původním návrhu ministerstva průmyslu modelována až extrémně konzervativně.

V elektroenergetice je nárůst obnovitelných zdrojů nejmenší ve výši necelých 10 % oproti roku 2016. V sektoru teplárenství a dopravy je růst výrazně vyšší, a to 40 % a 115 %. Jak přitom ukazuje tato analýza, vynaložená státní podpora na rozvoj obnovitelných zdrojů v elektroenergetice může být relativně nízká.

Zvýšení cíle na 23,8 % může být z pohledu ČR ekonomicky výhodné a jednoduše dosažitelné – klíč je solární energetika. Předkládané scénáře rozvoje obnovitelných zdrojů vycházející ze základního modelu NKEP ukazují možnou podobu cíle ve výši 23,8 %. Toho je dosaženo nárůstem podílu obnovitelných zdrojů v elektroenergetice ve dvou pokrokových scénářích. Tyto varianty vývoje jsou pak ekonomicky vyhodnoceny srovnatelným způsobem vůči základnímu scénáři – návrhu NKEP.

Sektor dodávek tepla a chladu je z hlediska dosahovaných hodnot příspěvků obnovitelných zdrojů ve všech třech scénářích identický. Rozdílně je chápáno propojení s elektroenergetikou. Sektor dopravy je pro všechny scénáře shodný a vychází z návrhu NKEP.

Dosažení vyššího podílu obnovitelných zdrojů v elektroenergetice je z pohledu současných technologií i v kontextu globálního vývoje energetiky realistické a žádoucí. Dynamický rozvoj produkce fotovoltaických modulů a větrných turbín vedl ke zlevnění této technologie. Výsledky německé soutěže o podporu formou aukcí dokonce ukazují, že za určitých podmínek mohou být zejména solární elektrárny prakticky konkurenceschopné v uvažovaném horizontu studie. Podobné trendy lze sledovat i na dalších trzích v Evropě.

Prezentované výpočty neuvažují o tom, že by ČR plně dosáhla na stejné provozní parametry, ale příspěvek těchto zdrojů může být významný při relativně nízké podpoře státu. Zastoupení obnovitelných zdrojů by mělo v uvedeném období významněji růst.

Možnosti navýšení podílu obnovitelných zdrojů do roku 2030 na základě doporučení Evropské komise jsou modelovány ve dvou scénářích. Oba ukazují příležitost ke zvýšení celkového podílu obnovitelných zdrojů na 23,8 %, využívají k tomu ale jiný mix technologií. Nárůst je nejvíce podporován rozvojem fotovoltaických elektráren jakožto nejlevnějším a nejvhodnějším zdrojem:

Realistický scénář
Nárůst v elektroenergetice je modelován při cílovém stavu v roce 2030 9 GW v solárních a 1,4 GW větrných elektráren.

Kogenerační scénář
Využití principů kombinované výroby elektřiny a tepla. Energetický mix elektroenergetiky je doplněn na 6,85 GW solárních a 1,4 GW větrných elektráren v roce 2030.

Oba tyto scénáře lze vnímat jako koridor nastavující mantinely pro budoucí situaci v elektroenergetice při snaze dosáhnout vyššího podílu obnovitelných zdrojů. Realita skutečného vývoje však bude ovlivněna aktuální tržní situací a výsledný mix může být kombinací obou těchto scénářů. 

Elektroenergetika v NKEP nevyužívá potenciál fotovoltaických elektráren, progresivní scénáře z tohoto trendu naopak těží s přispěním větrné energie

Návrh NKEP oblast elektroenergetiky významně omezuje, když připouští pouze velice mírný nárůst instalovaného výkonu obnovitelných zdrojů. Nárůst o cca 423 MWe celkového instalovaného výkonu je realizován zejména v oblasti větrných elektráren a spaloven TKO. Technologie fotovoltaických elektráren je modelována velice konzervativně a nepředpokládá významný růst, jen přibližně o 140 MWe.

Dle studií zabývajících se technologií fotovoltaiky se nadále očekává pokračování trendu poklesu investičních nákladů, a to o dalších až 30 % do roku 2030. Příspěvek k plnění cíle NKEP by tak mohl být významně větší při plných nákladech produkce v roce 2030 na úrovni cca 50,4 EUR/MWh nebo i nižších. Lze ji považovat za tržně konkurenční při vyšších scénářích ceny elektřiny a tím i za nejvhodnější zdroj pro případné zvýšení podílu obnovitelných zdrojů. Pro modelování ekonomických parametrů byly použity dva scénáře ceny elektřiny, se kterými pracuje i NKEP. Progresivní scénáře využívají i tohoto příznivého trendu k dosažení vyššího cíle a nižší nákladovosti.

Realistický scénář přepokládá nárůst instalovaného výkonu obnovitelných zdrojů téměř o 175 % právě za příspěvku fotovoltaiky a větrné energie, nárůst solárních elektráren o 7 GWe instalovaného výkonu počítá s využitím cca 9 tis. ha půdy. Kogenerační scénář využívá také ve velké míře rozvoj solárních a větrných elektráren. Instalovaný výkon větrných elektráren stanovuje na hranici 1,4 GWe, avšak v oblasti fotovoltaiky roste konzervativněji na hranici 6,85 GWe. Pokles instalovaného výkonu fotovoltaiky oproti Realistickému scénáři je umožněn díky výrazným přírůstkům výroby elektřiny v režimu kombinované výroby elektřiny a tepla (KVET) u bioplynových stanic a biomasy. Tento předpoklad může v budoucnu narážet na reálné možnosti KVET investice realizovat (cena povolenky, požadavek na udržitelnost biomasy, lokální dostupnost paliva, cena vstupů, možnost realizovat vyvedení výkonu). V tomto scénáři je pro fotovoltaické elektrárny využito 5,75 tis. ha půdy. Uvedené hodnoty pro rozvoj fotovoltaiky jsou v obou scénářích uskutečnitelné a cca desetinásobně až dvacetinásobně méně náročné na rozlohu zemědělské plochy než plány NKEP pro dopravu a sektor vytápění. Ekonomický potenciál lze odvodit z německých aukcí, kde již nyní dosahují cen mezi 40–60 EUR/MWh.

Fotovoltaické elektrárny mohou být jakožto nejlevnější zdroj výroby elektřiny s rychlou realizací využity k významnému „doplnění cíle“ na úroveň 23,8 % v případě, že by jiné zdroje nedokázaly plnit uvedenou trajektorii. To lze vnímat pozitivně především pro sektor teplárenství, kde bude transformace přeci jen nejnáročnější.

Výsledky sektoru výroby tepla a chladu jsou vysoce závislé na technologických předpokladech

Zvýšení spotřeby energie z obnovitelných zdrojů dosahuje ve výrobě tepla a chladu cca 47 PJ, což činí nárůst zhruba o 40 % vůči roku 2016. Použitý model NKEP počítá s nejvyšším nárůstem v rámci využití biomasy v domácnostech.

Hodnocené scénáře mají sice stejnou trajektorii plnění energetického cíle, ale mají odlišné předpoklady ohledně využívané technologie. Scénář NKEP a Realistický uvažuje o maximalizaci využití energie paliva pro vytápění. Kogenerační scénář upřednostňuje kombinovanou výrobu elektřiny a tepla.

První přístup dosahuje nižších celkových nákladů, díky levnější technologii biomasových výtopen a také dosahuje nižšího přírůstku osevní plochy pro cíleně pěstovanou biomasu oproti Kogeneračnímu scénáři. Dopad využití kombinované výroby vyvolává růst plochy pro pěstování energetické biomasy v řádu jednotek procent, ale poskytuje v oblasti elektroenergetiky mnohem stabilnější a vyváženější energetický mix a diverzifikaci portfolia do různých technologií.

Doprava využívá především kombinaci biopaliv 1. a 2. generace

Pro oblast dopravy je použit model společný všem třem scénářům vycházející z plánů NKEP. Spotřeba obnovitelných zdrojů je rozdělena mezi již používaná biopaliva 1. generace, vyspělá biopaliva 2. generace a elektromobilitu. Celkový přírůstek činí 115 % oproti roku 2016, tedy cca 16 PJ.

Biopaliva 1. generace jsou reprezentována bioetanolem a bionaftou (FAME/MEŘO). Tato paliva se vyrábějí z cíleně pěstované biomasy – řepky olejky nebo cukernatých plodin. Česká republika v roce 2017 vyrobila cca 102 tis. tun bioetanolu z celkových 117 tis. tun spotřebovaných, avšak ve výrobě MEŘO dosahovala výroby pouze 157 tis. tun při spotřebě 276 tis. tun. Celkové zastoupení 1. generace biopaliv je v rámci použitého modelu NKEP pro rok 2030 plánováno na 7 % z celkové spotřeby energie v dopravě. Tato spotřeba tak dosahuje horní hranice přípustnosti dle Směrnice REDII2.

Druhá generace biopaliv představuje biopaliva vyráběná z „odpadní“ biomasy. Rozvoj výroby nemusí zatěžovat ČR přírůstkem osevní plochy pro energetické účely, ale i tak bude biomasa scházet v jiných zpracovatelských sektorech. Elektromobilita má v rámci dopravy násobně menší podíl spotřeby energie nežli biopaliva. Ta je ale v rámci REDII direktivy podporována nejvyšším multiplikačním faktorem 4. Případné navýšení cíle pro elektromobilitu by mohlo vést k omezení nárůstu osevní plochy v rámci 1. generace biopaliv a výrazně tak snížit nároky na českou krajinu. Pokrokové scénáře ukazují, že je možné dosáhnout 23,8% podílu obnovitelných zdrojů za podobných nákladů jako dle návrhu NKEP.

Část investic bude nutné podpořit z veřejných zdrojů, výše bude záviset na cenách energií

Pro zajištění vzniku uvedeného množství zdrojů, ale také aby byla zajištěna jejich ekonomická návratnost, bude nutné vytvořit adekvátní podpůrné prostředky. Toto platí jak pro cíl ve výší 20,8 % modelovaný NKEP, tak pro prezentované pokrokové scénáře Realistický a Kogenerační s podílem 23,8 %. Podle vývoje ceny elektřiny a ropy bude celková podpora vypočtená pro scénář NKEP činit 92–108 mld. Kč při splnění podílu obnovitelných zdrojů na spotřebě 20,8 %.

V případě splnění cíle 23,8 % je celková podpora pro Realistický scénář 100–144 mld. Kč, v Kogeneračním scénáři je to pak 90–131 mld. Kč. Odlišná výše podpory mezi scénáři Realistický a Kogenerační je způsobena strukturou elektroenergetiky a rozdílným technologickým mixem v oblasti teplárenství. Za zvolených předpokladů lze pokrokové scénáře s vyšším cílovým podílem obnovitelných zdrojů na spotřebě energie ve výši 23,8 % považovat za srovnatelné s předkládaným scénářem NKEP. Analýza ukazuje, že vhodná struktura a rozložení investic může vést i k vyšším podílům obnovitelných zdrojů při stejné, anebo dokonce nižší potřebě veřejné podpory.

Toho je dosaženo primárně využitím fotovoltaiky a principů kombinované výroby elektřiny a tepla. V případě příznivých cen elektřiny, se kterými studie pracuje, je dokonce Kogenerační scénář nejméně nákladný.

Potřebné prostředky pro podporu dalšího růstu obnovitelných zdrojů by neměly významně navýšit stávající dostupné fondy

Výpočty ukazují, že splnění cílů si vyžádá v optimistických scénářích méně než 13 mld. Kč ročně v rámci všech tří sektorů. Ve scénáři NKEP je průměrná hodnota 8,3 mld. Kč, v Realistickém scénáři činí průměr 9,1 mld. Kč a v Kogeneračním scénáři je to 8,2 mld. Kč. Pro pesimistický scénář vývoje cen je roční podporaokolo 10–15 mld. Kč pro rozvojové scénáře a 7–13 mld. pro scénář NKEP.

Z pohledu veřejných rozpočtů se jedná o nezanedbatelné prostředky, ale dnes již dostupné a plánované dotační tituly pro podobné oblasti operují s částkami v řádu vyšších jednotek miliard. Dopady tedy nemusí být tak významné. Opět je nutné upozornit, že výsledkem je obnova elektroenergetiky, výroby tepla a chladu a ekologizace dopravy.

Pro srovnání, na obranu proti následkům sucha je na další dekádu vyčleněno až 50 mld. Kč a v současném plánu na zavádění energetických úspor činila podpora v současném období dokonce 80 mld. Kč.

Plnění cílů otevře prostor pro významné investice v energetice v řádu stovek miliard korun

Plnění cíle podílu obnovitelných zdrojů na spotřebě energie pro rok 2030 ve všech třech uvažovaných scénářích otevře prostor pro významné investice, které modernizují českou energetiku. Nastavení vyšších cílů v obnovitelných zdrojích povede také k vyšší mobilizaci soukromého kapitálu, který získá prostor k dodatečným investicím. Celkové investice v případě scénáře NKEP odhadujeme na 277 mld. Kč, v Realistickém scénáři na 413 mld. Kč a v Kogeneračním scénáři na 375 mld. Kč.

Ekonomické dopady investic jsou ve všech scénářích významné a projeví se pozitivním impulzem české ekonomice

Uvažovaný objem investic do nových výrobních kapacit v elektroenergetice, výrobě tepla a chladu a dopravě se ve zvolených scénářích pohybuje od 275 do 413 mld. Kč. Vzhledem k multiplikačním efektům prostřednictvím dodavatelského řetězce jsou ovšem předpokládané ekonomické dopady podstatně vyšší. Ke zvýšení ekonomické aktivity nepovede jen investice do nových kapacit, ale samozřejmě také jejich provoz. Ve zvolených scénářích se počítá s celkovými kumulovanými provozními výdaji v období 2020–2030 od 51 do 61 mld. Kč. Z výsledků je patrné, že dopady navrhovaných změn dosahují v oblasti investic do nové výroby hodnoty od 3,1 % do 4,1 % HDP a od 2,1 % do 2,9 % v oblasti provozu. Nejlepších výsledků dosahuje Realistický scénář. Dalším přínosem dopadů všech scénářů do české ekonomiky je i tvorba nových pracovních míst. Nejvyšší přínos v této oblasti vykazuje Realistický scénář, díky kterému bude vytvořeno celkem 33 tisíc nových pracovních míst v porovnání s 32 tisíci pracovních míst v případě Kogeneračního scénáře a 26 tisíci v případě NKEP.

Pozitivní dopad do veřejných financí je v rozmezí od 145 mld. Kč pro Realistický scénář do 106 mld. Kč v případě scénáře NKEP. V porovnání s výší potřebných dotací pro realizaci jednotlivých scénářů vychází celkový dopad kladně pro vyšší scénáře ceny elektřiny, avšak celkový dopad pro nižší scénáře cen elektřiny vychází téměř neutrálně nebo negativně v případě scénáře NKEP.

Zdroj: Deloitte
Vypracováno pro Svaz moderní energetiky

Autor

• (red)