Ekonomika

Ekonomika při energetickém využití biomasy

Porovnávací studie

Ve studii „Ekonomika při energetickém využívání biomasy“ byla porovnávána biomasa s fosilními palivy a také CZT versus individuální vytápění. Níže uvedené příklady představují souhrn dané problematiky.

Porovnání biomasy s fosilními palivy

Vytápění rodinného domu je možné řešit několika způsoby. Pro porovnání vytápění biomasou byly zvoleny systémy spalující fosilní paliva – plyn a černé uhlí. Všechny uvedené systémy jsou automatické a zabezpečují vysokou úroveň komfortu. Celkově lze zhodnotit, že z finančního hlediska je nejvýhodnější spalování uhlí. Provozní náklady u biomasy jsou však jen mírně vyšší a s ohledem na možnost získání dotace na kotel na biomasu, budou celkové náklady za 15 let o několik desítek tisíc méně než u využití technologie na uhlí.

Pro posouzení náročnosti výroby elektrické energie z biomasy vůči výrobě elektřiny v jiných výrobnách je nutné znát výrobní náklady v těchto elektrárnách. Bylo zjištěno, že nejlevnější elektřina se vyrábí v hnědouhelných elektrárnách. Hnědé uhlí je pevné biomase svými vlastnostmi podobné jako žádné jiné fosilní palivo a obě paliva lze spalovat na podobných zařízeních nebo využít spoluspalování. Cena vstupního paliva (hnědé uhlí) se u tepelných elektráren podílí v průměru zhruba 40% na celkových výrobních nákladech.

Pro ekonomické srovnání se vycházelo z nákladů hnědouhelných elektráren a současné ceny biomasy. Bylo zjištěno, že kWhe vyrobená při spalování cíleně pěstovaných plodin je mnohem dražší. Z ekonomického pohledu se zdá být výroba elektrické energie z cíleně pěstovaných rostlin jako neefektivní. Vyšší cena elektrické energie z biomasy, konkrétně z cíleně pěstovaných rostlin, je však konkurenceschopná, jelikož pro zvažovaný případ paliva byly nastaveny poměrně vysoké výkupní ceny a zelené bonusy. Detaily uvedených příkladů srovnání lze shlédnout ve studii.

CZT versus individuální vytápění

Ekonomický rozbor porovnání CZT a individuálního vytápění biomasou byl proveden pro obec, ve které se nachází 100 rodinných domů, každý rodinný dům má roční potřebu tepla na vytápění a přípravu teplé vody 100 GJ (87 GJ tepla na vytápění + 13 GJ tepla na přípravu teplé vody). Zároveň bylo počítáno se zdroji biomasy v okolí obce nebo přímo v ní, tzn. plantáž RRD, odpadní štěpka z okolí, peletovací linka v obci. Vytápění obce biomasou bylo možné dvěma způsoby:

• Centrální zásobení teplem (CZT): Na okraji vzorové obce je vybudován kotel na dřevní štěpky zásobující celoročně centrálně budovy teplem na vytápění a přípravu teplé vody. Dřevní štěpka je skladována přímo u výtopny. Cena štěpky je pro výpočet stanovena na 114 Kč/GJ. Rozvod tepla po vesnici je dlouhý 5 km, měrné ztráty primárního okruhu na 100 km jsou 15 %. Vypočtený instalovaný výkon kotle dle energetických potřeb obce a ztrát v rozvodech je 1,142 MW. Doba využití instalovaného výkonu je 2 500 hodin za rok, účinnost kotle 85 %, spotřeba elektrické energie ve výtopně je 0,02 kWh na jednu kWh vyrobeného tepla.
• Individuální kotle na biomasu: Rodinné domy vzorové vesnice jsou vybaveny kotli na pelety z důvodu vzájemné srovnatelnosti komfortu ve vytápění. Cena pelet je stanovena na 200 Kč/GJ. Kotle mají účinnost 86 %, výkon 18 kW, průměrnou dobu využití instalovaného výkonu 1 543 hodin za rok.

Ve výpočtu byly detailně rozebrány podmínky, jako jsou: cena paliva a náklady na jeho dopravu, nejen investiční a provozní náklady, ale také životnost zařízení, byla brána v úvahu diskontní sazba, zisk pro provozovatele, …atd..

Následující tabulka znázorňuje postup výpočtu ceny vyrobeného tepla v Kč/GJ pro individuální vytápění.

Účinnost kotle individuálního vytápění	86 %
Cena pelet [Kč/t] (včetně DPH)	3 500
Investiční náklady [Kč] (včetně DPH)	106 000
Anuita (4 % diskontní sazba, 15 let)	8,99 %
Roční splátka investičních nákladů	9 529
Výhřevnost paliva [GJ/t]	17,53
Roční spotřeba paliva [t/rok]	6,6
Cena 1 GJ tepla [Kč]	327
Výkon kotle [kW]	18
Vyrobené teplo [kWh]	27 778
Využití výkonu [hod/rok]	1 543

Stejný výpočet byl použit při výpočtech ceny tepla z CZT. Výpočet ceny tepla u CZT byl proveden v závislosti na délce tepelného rozvodu. Výsledky analýzy jsou zachyceny v tabulce, kde jsou barevně zvýrazněny délky rozvodů CZT, které jsou pro zvolenou velikost obce a zvolenou cenu rozvodů tepla z hlediska finanční náročnosti nevyhovující. Nárůst měrné ceny rozvodů tepla o 1000 Kč/m představuje v tomto případě nárůst ceny vyrobeného tepla o cca 9 až 10 Kč.

Délka rozvodů [km]	Investiční náklady na rozvody [Kč/m]
	5 000	6 000	7 000	8 000	9 000	10 000
CZT - 0 km	248	248	248	248	248	248
CZT - 1 km	299	308	318	327	337	346
CZT - 2 km	350	369	388	406	425	444
CZT - 3 km	401	429	457	486	514	542
CZT - 4 km	453	490	528	565	603	640
CZT - 5 km	504	551	598	644	691	738

Jak ukázal uvedený rozbor, na otázku, zda využit systému CZT nebo individuálního vytápění, není jednoznačná odpověď. Systémy CZT se na první pohled zdají výhodné z hlediska částečné úspory za palivo. U obcí, kde je nutné vést dlouhé tepelné rozvody, však není systém CZT finančně příznivý. Nutno podotknout, že systém CZT poskytuje odběratelům oproti individuálního vytápění peletami výrazně vyšší komfort, přestože jsou kotle automatické. Při individuálním vytápění se nevyhneme doplňování zásobníku, vynášení popele apod. Při využití systému CZT odpadají i další náklady, jako jsou skladovací prostory na palivo. Dnešních novostavby často nejsou podsklepeny a využití individuálního vytápění biomasou vyžaduje navýšení investičních nákladů na pořízení stavby s uvažovaným skladem paliva.