Vliv vzniku OZE na zaměstnanost v regionu

přednáška

Ing. Foltýn David

PhD studium, FEL ČVUT

Osnova:

1. Současná situace PEZ- uhlí, jádro- Dosluhování stávajících elektráren- Výhledy po roce 2035 (dostavba JE Temelín)2. Česko versus Evropské souvislosti- spotřeba el.energie- 3. OZE: výroba el.energie přímo v místě spotřeby (zaměstnanost v

mikroregionu)- voda- vítr- biomasa- geotermální energie- slunce

4. Počet získaných pracovních míst při vzniku nového OZE5. Struktura pracovních míst6. Závěr7. Literatura

1. Současná situace PEZ- uhlí, jádro

- Dosluhování stávajících elen4 retrofity (ETU, EPR, EPC, ELE) do 2013

Další 4 retrofity do 2020

- Výhledy po roce 2035 (konec těžby uhlí)

- Dostavba JE Temelín

4 retrofity (ETU, EPR, EPC, ELE)

• ETU II (nyní 4x200, plán 4x 200MW)- v současnosti se pracuje na bl.D (bl.C dokončen), 2009- pokračování na bl.A,B

• EPR II (nyní 5x200, plán 4x 200MW),výstavba 2010-2013

• EPC (nyní 5x200, plán 3x200+ výstavba nového paroplynového zdroje 660MW), výstavba 2008-2013

• ELE (nyní 3x110, plán 1x110+ výstavba nového zdroje s kritickými parametry 660MW),výstavba 2007-2012

2. Česko versus Evropské souvislosti

• Závislost EU na dovozech PEZ

(očekává se trvalý růst z dnešních 50% na 70% do roku 2050 a na 80% do roku 2050)

• Bezpečnostní riziko- země původu» Dopravní trasy» Země původu» Blokace výstavbě energetických celků- rozpad

profesionálních projekčních týmů

4 pilíře energetické politiky EU

• Vytvoření efektivního vnitřního energetického trhu s cílem nepodlomit celkovou konkurenceschopnost evropských ekonomik

• efektivní propojení přenosových sítí a budování nových sítí zejména ve směru sever- jih

• podpora výzkumu a využití nízkouhlíkatých energetických technologií

• úspory a zvýšení energetické účinnosti při vytápění, při využívaní el.spotřebičů, v oblasti přepravy energií a v nákladní i osobní dopravě, podpora OZE

3. OZE: výroba el.energie přímo v místě spotřeby (zaměstnanost v mikroregionu)

• Podíl energie z OZE (91 PJ) na primárních energetických zdrojích (1910 PJ) v roce 2007- 4,77%

• závazek do roku 2020 z Evropské komise pro Česko dosáhnout podílu 13%

• Rozvíjení energetického mixu- voda- vítr- biomasa- geotermální energie- slunce

Tabulka 1- Nabídka elektrárenských bloků (stálé ceny roku 2005)

Nabídka bloku Využití [1]

Životnost [r]

Investiční náklady [Kč/kWe]

Proměnné náklady [Kč/GWh]

Stálé náklady [Kč/kWe.r]

Účinnost [%]

Dostupnost [r]

Paroplynový cyklus 0,570 25 22800 23 420 54% 2015

Hnědouhelný blok 660 MW

0,685 30 48000 28 1040 45% 2010

Černouhelný blok 600 MW

0,685 30 43300 28 850 47% 2010

černého uhlí 0,780 30 62900 31 1300 48% 2025

JE VVER 1200 MW 0,850 40 56000 85 780 35% 2020

Geotermální kogenerace 1

0,8 20 240000 0 4200 100% 2015

Kogenerace na bioplyn 1

0,91 20 120738 1875000 3000 47% 2010

Teplárna na biomasu 1 0,57 20 86000 1980000 4200 59% 2007

Fotovoltaický systém 1 0,14 20 135000 0 675 100% 2007

Malá vodní elektrárna 1 0,35 50 155000 0 3100 100% 2007

Větrná elektrárna 1 0,217 20 38500 0 1155 100% 2007

- nelze ji skladovat jinak než PVE- ČR patří s 350 kWh/ha mezi hydrologicky chudé země- skoro veškeré místa pro stavbu nových MVE jsou již využita- vodní toky jsou malé, pramení na území ČR- 2176 MW instalovaného výkonu- investiční náklady u MVE průměrně 155 000 Kč/kWe.- u rekonstruovaných elektráren počítáno s navýšením hltnosti,

zvýšení výkonu a účinnosti.

rok

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2030

Σ 2,11 2,12 2,12 2,14 2,16 2,18 2,19 2,20 2,24 2,28 2,30 2,34 2,40 2,43 2,48

MVE

0,94 0,95 0,95 0,97 1,00 1,01 1,02 1,04 1,08 1,11 1,14 1,18 1,24 1,26 1,32

VVE

1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17

Tab.2- Očekávaná průměrná výroba v VE do 2030 bez PVE (TWh)

A) Voda

Zdroj: MZe

Tabulka 3- Využitelný primární hydroenergetický potenciál České republiky

B) Vítr• V roce 2006 na území ČR celkem 66 větrných

elektráren s úhrnným instalovaným nominálním výkonem 65,5 MW, roku 2007 bylo již cca 100 větrných elektráren s celkovým výkonem 114 MW

Tab. 4- Očekávaný vývoj výroby elektrické energie z větru do roku 2030

rok 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2030

TWh 0,13 0,26 0,42 0,60 0,82 1,07 1,32 1,56 1,75 1,89 2,07 2,23 2,40 2,55 4,71

• V následujících letech budou stavěny větrné elektrárny jen se stroji 2, 3 a 6MW. V roce 2020 se předpokládá instalace cca 1160 MW ve větrných elnách. Takový výkon bude vyžadovat výkonovou zálohu. Při dnešních kritériích vyžaduje výkon přesahující 500 MW výkonovou zálohu o velikosti 20% z výkonu přesahujícího 500MW.

Obr. 1 Průměrná rychlost větru v ČR ve výšce 100m nad terénem [m/s]

Zdroj: Ústav fyziky atmosféry AV ČR [16]

C) biomasaBiomasa PJ

Zemědělská 194

Lesní 50

Zbytková 32

Celkem 276

Tab. 5- Celkový roční dostupný potenciál biomasy v ČR

rok

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2030

PJ

82 90 98 108 117 128 139 151 162 172 184 194 204 214 246

Tab. 6- Využití biomasy pro energetické účely

• Zemědělskou biomasou rozumíme veškerou primární produkci fytomasy pěstovaná na zemědělské půdě, hlavně z orné půdy

• Po odečtení zemědělské biomasy 2,07 mil. ha z celkových 3,05 mil.ha orné půdy (resp.z celkových 4,26 mil.ha veškeré zemědělské orné půdy) zbyde na potenciál fytomasy pěstované na orné půdě cca 1mil.ha, což představuje 132 PJ

Zemědělská biomasa

Lesní biomasa

• Při roční těžbě cca 17 700 000 m3 dřeva byla vyčíslena dřevní hmota, která by mohla být ročně k dispozici pro energetické použití na celkových 10 695 000 m3. její energetická hodnota představuje 84,1 PJ.

Tabulka 7: Potenciál energetické biomasy v ČR (zdroj CZ BIOM 2003)

Druh biomasy Energie celkem z toho teplo Elektřina

% PJ PJ GWh

Dřevo a dřevní odpad

24 33,1 25,2

Sláma obilnin a olejnin

11,7 15,7 11,9

Energetické rostliny

47,1 63 47,7

Bioplyn 16,3 21,8 15,6

Celkem 100 133,6 100,4

Tab. 8- Využití biomasy pro energetické účely

rok

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2030

PJ

82 90 98 108 117 128 139 151 162 172 184 194 204 214 246

Tabulka 9: Seznam energetických bylin pro dotace MZe v r.2005-6

Rostliny Latinský název

Jednoleté až dvouleté:

laskavec Amaranthus

konopí seté Cannabis sativa

světlice barvířská – saflor Carthamus tinctorius

sléz přeslenitý (krmný) Malva verticillata

komonice bílá (jednoletá a dvouletá) Melilotus alba

pupalka dvouletá Oenothera biennis

hořčice sareptská Brasica juncea

Energetické trávy

sveřep bezbranný Bromus inermis

sveřep horský (samužníkovitý) Bromus cartharticus

psineček veliký Agrostis gigantea

lesknice (chrastice) rákosovitá Phalaris arundinacea

kostřava rákosovitá Festuca arundinacea

ovsík vyvýšený Arrehenatherum elatius

ozdobnice čínská (sloní tráva) Miscanthus sinensis

Víceleté a vytrvalé (dvouděložné)

mužák prorostlý Silphium perfoliatum

jestřabina východní Galega orientalis

topinambur Helianthus tuberosus

čičorka pestrá Coronilla varia

šťovík krmný Rumex tianshanicus x Rumex patientia

sléz vytrvalý Kitaibelia

oman pravý Inula helenium

bělotrn kulatohlavý Echinops sphaerocephalus

Tabulka 10- Výroba z biomasy v elektrárnách ČEZ, a. s., v ČR

Výroba leden-září2008 (v MWh)

Výroba leden-září2007 (v MWh)

Meziročně(v %)

Tisová 31 744 31 528 + 0,7

Poříčí 85 948 62 090 + 38,4

Teplárna Dvůr Králové

8 679 7 090 + 23,7

Hodonín 107 711 76 208 + 41,3

Celkem v ČR 234 082 176 916 + 32,3

• V řadě uhelných elen se spaluje s uhlím i biomasa. Nejdéle v elně Hodonín. Následovaly spalovací zkoušky u fluidních kotlů v Tisové, Poříčí a Ledvicích. V roce 2004 byla biomasa zkušebně spalována v elně Chvaletice. Zkoušky prokázaly, že je možné spoluspalovat biomasu ve fluidních kotlích přibližně na úrovni 20% tepelného obsahu směsi. Celkem spalování biomasy dosáhlo v roce 2005 v elnách ČEZ 115 337 MWh.

D) Geotermální energie

• Z nitra Země je v kontinentální zemské kůře uvolňován tepelný tok směrem k povrchu o průměrné hodnotě 57 mW/m2. Využití této energie je proto velmi perspektivní. V našich podmínkách je však nutné uvažovat mimo tepelných čerpadel pouze se systémem „hot dry rock“ (HDR).

K roku 2020 by se mělo objevit 12 instalací o celkovém výkonu 80 MWe s ročním využitím 6000hod. K roku 2050 už by projektů mělo být 140 s instalacemi 5 až 30 MWe.

Tab. 11- Očekávaný vývoj výroby elektřiny z geotermálních zdrojů

Rok 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2030

TWh 0 0,03 0,05 0,07 0,1 0,13 0,17 0,22 0,29 0,37 0,48 1,6

rok2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2030

celkem0,93 1,4 1,82 2,2 2,79 3,51 4,2 5,01 5,73 6,71 7,8 8,8 9,6 10,5 17,7

Hlubinné teplo

0,2 0,51 0,8 1,05 1,36 1,8 2,35 2,91 3,47 4 9,8

Tepelná čerpadla

0,93 1,4 1,82 2,2 2,59 3 3,4 3,96 4,37 4,91 5,41 5,86 6,16 6,51 7,9

Tab. 12- Očekávaný vývoj využití geotermálního tepla do roku 2030

Obr. 2- Příhodné oblasti pro využití geotermální

energie v České republice

Zdroj: Asociace pro využití obnovitelných zdrojů energie [17]

• Odhad dostupného potenciálu v ČR činí 10 TWh elektřiny a 26,9 PJ tepla. Investiční náklady technologie HDR o výkonu 5 MWe jsou ve výši 240 mil. Kč/ MWe.

E) Slunce

• V našich klimatických podmínkách dopadá na každý metr čtvereční území od 950 do 1100 kWh energie ročně. Na celou ČR ročně dopadá okolo 80000 TWh energie ze Slunce, tedy zhruba 250x více, než činí roční spotřeba energie.

• Dodávka zasklených solárních kolektorů činila v roce 2006 více jak 20 tisíc m2, meziroční nárůst je tak 31%. V letech 1977-2006 bylo v ČR celkem instalováno cca 185 tisíc m2 zasklených kolektorů s kovovým absorbérem, z toho dnes funguje zhruba 130tisíc m2. Podle ohadu vyrobily tyto kolektory v roce 2007 152 TJ využité tepelné energie.

Rok 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2030

TWh 0,02 0,06 0,11 0,15 0,2 0,28 0,35 0,41 0,5 0,61 0,72 0,83 0,89 0,98 5,67

Tab. 13- Očekávaný vývoj výroby elektřiny z fotovoltaiky do roku 2030

Tab. 14- Současný stav materiálů pro fotovoltaickou přeměnu sluneční energie

Typ materiálu Běžná účinnost (%)

Maximální účinnost (%)

Laboratorní účinnost (%)

Životnost (rok) Podíl na trhu (%)

Monokrystalický křemík

12,0−15,0 22,7 24,7 25−30 42

Polykrystalický křemík

11,0−14,0 15,3 19,8 10−25 42

Amorfní křemík 6,0−8,0 - 12,7 10 12

Telurid kadmia (CdTe)

- 10,5 16,0 - <1

CIGS - 12,1 18,2 - <1

Obr. 3- Celkové roční sluneční záření na území České republiky [kWh/m2]

Obr.4 – Výroba solárních panelů ve světě

• Energetická účinnost přeměny je u tržně dostupných panelů 12 až 15%. V současné době je uskutečňován komerční přechod od článků první generace (křemíkové články na bázi destiček) k tenkostěnným článkům druhé generace (články na bázi tenkých vrstev a filmů např. slitiny CdTe)

• Instalováno bylo teprve cca 3MW slunečních elektráren.

Celkový potenciál využití slunečního záření

• Podkladové analýzy dospěly k celkovému dostupnému potenciálu ve využití slunečního záření v ČR ve výši 8,3 PJ tepla u termosolárních systémů a 18,24 TWh elektřiny u fotovoltaiky se znalostí stávajících technologických možností.

Obr. 5- Návrh směrnice o podílu OZE

Elektřina z obnovitelných zdrojů

• V ČR by se dalo vyrobit z OZE 49,8 TWh elektřiny. Jde o dostupný potenciál, který závisí na techlogickém vývoji. V kratším období by se mělo dát vyrobit 22,5 TWh viz.tabulka 14. Výraznější trendy lze čekat v fotovoltaických a větrných elektrárnách. Nově by pak měly být zprovozněny první geotermální zdroje.

Tabulka 15: Rekapitulace dostupného a využitelného potenciálu obnovitelných zdrojů v ČR (zdroj Asociace

pro využití OZE (2004).

Obnovitelný zdroj Technologie Dostupný potenciál

Technický potenciál

Solární energie solární systémy s kapalinovými kolektoryfotovoltaické systémy

17 000 TJ5 500 GWhel

25 000 TJ23 000 GWhel

Větrná energie větrné elektrárny nad 60 kW

4 000 GWhel 16 324 GWhel

Geotermální energie a energie prostředí

hydrotermální > 130°C ,suché teplo horninhydrotermální < 130°Ctepelná čerpadla

3 500 MWel25 MWtep4 000 MWtep

35 000 MWel250 MWtep30 000 MWtep

Energie vodních toků

velké hydroelektrárny VE (>10 MW) malé vodní elektrárny (MVE <10 MW)

1 165 GWhel1 115 GWhel

13 100 GWhel

Biomasa – spotřeba biopaliv

palivové a odpadní dřevo, ostatní tuhá biopalivapěstovaná biomasabiopaliva a bioplyn

44,8 PJ136 PJ16 PJ 77,6 PJ275 PJ33 PJ

Tab.16- Očekávaný vývoj výroby elektřiny z OZE k roku 2030

TWh 2005 2010 2015 2020 2025 2030

vodní 2,38 2,14 2,24 2,43 2,46 2,48

větrná 0,02 0,60 1,75 2,55 4,02 4,71

biomasa 0,73 1,62 3,31 5,26 6,80 8,02

geotermální 0,00 0,00 0,13 0,48 0,94 1,58

sluneční 0,00 0,15 0,50 0,98 2,73 5,67

celkem 3,13 4,51 7,93 11,70 16,94 22,46

Dostupný potenciál výroby tepla z OZE v ČR činí 152 PJ. Rozhodující roli sehrává využití biomasy. Počítáno je také s využitím geotermální energie.

Obr. 6- Primární energie z obnovitelných zdrojů energie- výhled do r.2050

Zdroj: Asociace pro využití obnovitelných zdrojů energie

4. Počet získaných pracovních míst při vzniku nového OZE

Number of equivalent full time jobs/ MEUR

Years 1995 2005 2010 2020 range

Solar energy-heating production

4,7 6,31 6,4 6,51 6,51

Photovoltaic 5,94 3,53 6,97 5,38 5,38

Continental wind generating power

5,57 4,64 6,06 6,07 6,07

Small water power plants

4,84 5,12 5,17 5,21 5,21

Combustion of biomass

4,15 4,29 4,41 4,52 4,52

Electricity production from conventional sources

4,2-13

Heating production from conventional

3,5-15,9

Tabulka 17- Průměrný počet pracovních míst potřebných pro každou technologii pro konstrukci a instalaci výrobního prostředku. [5]

Tabulka 18: Přímý vývoj zaměstnanosti v energetice podle scénáře Aktivní politiky ochrany klimatu Ministerstva

životního prostředí ČR s aktualizací Státní energetické koncepce: [6]

2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030

Brown coal 15 876 13 651 12 003 10919 9474 8564 6863

Black coal 25915 23065 20635 15000 7846 2090 4191

Electroenergetics 9069 6100 6458 5667 5328 5193 4803

Electricity distribution

14151 10761 10071 9762 9401 9265 8310

Gas transit 1557 1504 1488 1470 1498 1428 1404

Gas distribution 6253 5992 5851 5544 6584 6722 6229

Wind 23 1356 2071 2405 2634 2870 3437

Biomass 19087 27841 43449 46813 61451 73445 73257

Photovoltaic 0 0 53 164 950 1015 1080

Total renewables 19110 29197 45573 49382 65035 77330 77774

Total 91930 90270 102079 97744 105167 110592 109574

5. Struktura pracovních míst

6. Závěr

• Vedle zákona o podpoře výroby elektřiny OZE přijmout legislativu pro výrobu tepla z OZE bez státního rozpočtu

• Zjednodušit povolovací proces pro OZE dle směrnice 2001/77/ES

• Zahájit účinnou ekologickou daňovou reformu• Podpořit výzkum a vývoj na fotovoltaiku a geotermální

energii.• Vést informační kampaň

7. Literatura:

[1] Časopis Energetika; číslo 7/ 2008; ročník 58;[2] novinky z internetu;[3] Zpráva nezávislé odborné komise pro posouzení energetických

potřeb České republiky v dlouhodobém časovém horizontu; verze k oponentuře; 30.9.2008;

[4] informace z webu skupiny ČEZ.[5] The impact of renewables on employment and economic growth.

Report of the Alterner Project 4.1030/e/97/009. Alterner Programme- Directorate General of Energy of the European Commission. In Exploatation of biomass, Alterner Contractors meeting to enhance the exchange of information and experience, 13 October 2000, Vienna 2000

[6] Scenario of the Ministry of environment of the Czech Republic for actualization of State energetic conception. Ministry of environment of the Czech Republic. Prague 2003