ENVIRONMENTÁLNÍ EKONOMIE
Zdeněk ŠLEGR, 2019
ENERGETICKÝ MIX:
EKONOMICKÉ A ENVIRONMENTÁLNÍ DOPADY
Foto: Autor, Delta Severní Dviny do Bílého moře, Archangelsk (RUS) 2019, Çamköy (TUR) 2019

Obsah:
•Udržitelnost
•Energetický mix
•Kjótský protokol, Pařížská dohoda (teorie a praxe)
•Liberalizace trhu s elektřinou
•Emisní povolenky
•Vývoj cen elektřiny
•
•
•Praktické příklady kolize ekonomického a environmentálního přístupu
Foto: Autor, Výzkumná loď Profesor Molchanov, Archangelsk (RUS) 2019
2

Základní pojmy - Udržitelnost
•„..takový rozvoj, který naplňuje potřeby přítomných generací, aniž by ohrozil schopnost budoucích
generací naplňovat potřeby své." Bruntland Report for the World Commission on Environment and
Development (1992)
•
•„..proces změny, ve kterém využívání zdrojů, směřování investic, orientace technologického rozvoje
a institucionální změny jsou
v harmonii a zvyšují současný i budoucí potenciál uspokojování lidských potřeb a aspirací" The
World Commission on Environment and Development
3

Základní pojmy - Udržitelnost
Ekologické spolky a sdružení
Statní správa
Akcionáři
Zájmové skupiny
Zdroj: Autor & Eosense
4

Základní pojmy - Udržitelná energie
•„…poskytovat energii tak, aby vyhovovalo potřebám současnosti, aniž by ohrozilo schopnost
budoucích generací uspokojovat vlastní potřeby.“ REEEP / Sustainable Energy Regulation Network
•
•Udržitelná energie má dvě klíčové složky:
•Obnovitelná energie a
•Energetická účinnost
5
Foto: Autor, Naftová nádrž, Kaliningrad (RUS) 2016

Základní pojmy - Udržitelná energie
•Neobnovitelné zdroje
•Uhlí
•Topné oleje
•Zemní plyn
•Jaderné energie
•Obnovitelné zdroje
•Voda
•Vzduch
•Slunce
•Geotermální zdroje
•Bio energie
•Energetická účinnost znamená vynaložení méně energie na zajištění stejné úrovně energie. Jedná se
tedy o jeden způsob snížení emisí skleníkových plynů v životním prostředí.
6

Základní pojmy - Energetický mix
•…kombinace různých primárních zdrojů používaných k uspokojení poptávky energie v dané zeměpisné
oblasti
•Primární energetické zdroje se používají pro výrobu energie, zajištění paliv pro přepravu a
vytápění a chlazení obytných a průmyslových budov.
•Složení energetického mixu závisí na:
•Poptávka po energií
•Dostupnosti využitelných zdrojů na domácím trhu nebo možnost jejich dovozu.
•Technologie
•Politických rozhodnutí
Ilustrační foto: Autor, Diamantový důl, Archangelská oblast (RUS) 2019
7

Příklad: Politická rozhodnutí
Ilustrační foto: Autor, Elektrárna Kemerköy, Muğla (TUR) 2019
•Turecko, 2018
•Stát: Vládní intervence na trhu s elektřinou
•Cena elektřiny výrazně roste a její vývoj je garantován státem
•Uhelná elektrárna: Investice do snížení emisí
•Vlastník elektrárny prodlužuje termín dokončení projektu o dva a půl roku
•Nabízí benefit dodavatelům
•Původní plánované dokončení: 2020
•Nové plánované dokončení: 2022
8

Klíčové pojmy
•DOTACE
•
•
•ZÁJMOVÉ SKUPINY
9

Příklad: Spotřeba paliva za 1 hodinu
•Hnědouhlená elektrárna:
•(120 tun)
•Černouhelná elektrárna:
•(60 tun)
•Jaderná elektrárna:
•(1,375 kg)
•Kontejnerová loď:
•(10 000 litrů = 60 barelů (~159 l))
•
•
10

EU: Produkce vs. spotřeba energie
Zdroj: http://euanmearns.com, 2016
•Produkce < spotřeba: dovoz převážně z Norska a Ruska
•Útlum výroby energie z neobnovitelných zdrojů
•Závislost na dovozu
•
•
11

Zdroj: http://euanmearns.com, 2016
USA: Produkce vs. spotřeba energie
•Produkce ~ spotřeba
•Výrazně nižší ekologické zájmy
•Spotřeba energie mnohem vyšší než EU (téměř dvojnásobně / obyv.)
•
•
12

Hlavní milníky vývoje energetického mixu
•1997: Kjótský protokol
•
•2002-2006: Liberalizace trhu s elektřinou
•
•2016: Pařížská dohoda
•
•
13

Kjótský protokol - Teorie
•Průmyslové země se zavázaly snížit emise skleníkových plynů o 5,2 %
•Podepsán 11.12.1997
•Podmínky účinnosti:
•Ratifikace >= 55 státy (ratifikovalo 132 zemí)
•Ratifikace tolika státy, aby jejich podíl na emisích v roce 1990 činil >= 55 % (ratifikovalo
61,6%)
•Účinnost 16.2.2005 (diskuze ohledně flexibilních mechanismů)
•Protože USA protokol neratifikovaly, bylo zřejmé, že cíl 5,2% není možné splnit, i kdyby signatáři
protokolu splnily své závazky
•Čína a Indie se ke konkrétním závazkům nepřipojily
•
•
14

Kjótský protokol - Praxe
•+ Investice do obnovitelných zdrojů
•+/- Zavedení flexibilních mechanismů
•obchodování s emisemi;
•společně zaváděná opatření;
•mechanismus čistého rozvoje.
•- Růst emisí skleníkových plynů
•
Zdroj: World Resources Institute, 2015
15

Pařížská dohoda - Teorie
•Cíl: Omezit emise skleníkových plynů po roce 2020 (pokračování Kjótského protokolu)
•Podepsána: 22.4.2016 >>> Účinnost: 4.11.2016
•Účel:
•Udržení nárůstu globální průměrné teploty pod hranicí 2 °C oproti hodnotám před průmyslovou
revolucí...;
•... posilování ... nízkoemisního rozvoje způsobem, který neohrozí produkci potravin;
•sladění finančních toků s nízkoemisním rozvojem odolným vůči změně klimatu
•vytvoření finanční mechanismu na podporu opatření na ochranu klimatu v rozvojových zemích
•=> nejméně 100 miliard dolarů ročně
•
•
•
•
16

Pařížská dohoda – „Praxe“
•+ Závazky všech smluvních stran (včetně Číny a Indie, USA...)
•
•- Donald Trump 1.6.2017 oznamuje odstup od dohody
•S právním účinkem od roku 2020
•Prakticky již nyní
•
•- Podle studií je nereálné dosahnout 2°C: většina průmyslových zemí neučinilo žádné kroky ke
zlepšení stavu
•
•- Žádné sankční mechanismy v případě nedodržení
•Ekologická daň „poteče“ do státní kasy
•
•
•
17

Liberalizace trhu s elektřinou - Teorie
•Cíl:
•Posílení konkurenčního prostředí;
•Vytvoření tlaku na nižší ceny elektřiny.
•Inspirace: Spojené království v 90. letech
•Důvod:
•Elektřina se obchodovala pouze uvnitř jednotlivých zemí s rozdílnými cenami;
•Záleželo na druhu paliva, které se používalo k její výrobě.
•Předpoklad:
•Zachování monopolu v distribuci
•Více různých obchodníků s elektřinou
•Snižování cen energií
•Realizace: 2002-2006
18

Liberalizace trhu s elektřinou - Praxe
•+/- Dvoukolejný systém:
•Konkurence mezi dodavateli
•Regulace při distribuci energie
•- Technické bariéry:
•Technické limity přenosových soustav
•+ Priorita elektřiny z obnovitelných zdrojů v síti
•- Vývoj cen elektřiny
•
•
Zdroj: U.S. Energy Information Administration and Eurostat, 2014
19

Liberalizace trhu s elektřinou – Distribuční síť
Zdroj: eurelectric.org, 2010
20

Zdroj: ec.europa.eu, 2015
Výroba elektřiny na obyvatele dle paliva
Zajímavosti:
•Estonsko
•Světový unikát: výroba ropy z břidlicových segmentů
•Odpadní materiály exportovány do Finska a Polska na zpevnění přístavů
•Malta a Kypr:
•95% výroby elektřiny z topných olejů
•Francie:
•Největší spotřebitel jaderné energie
•Belgie, Maďarsko, Slovensko:
•Více než 50% pochází z jaderné energie
•Rakousko:
•Největší podíl obnovitelných zdrojů (80%)
21

Podíl obnovitelných zdrojů ve výrobě elektřiny
Albánský paradox:
+ Téměř 100% výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů (hydro)
- Jednostranná závislost
- Pravidelné problémy s výpadky elektřiny v období sucha
- Potřeba instalace dalších jednotek
ÞNičení životního prostředí a unikátní přirody
Řešení:
•Instalace solárních a větrných elektráren za pomocí zahraničních investorů
•
Zdroj: Eurostat, 2018
22

Příklad: Situace v Německu
•Plán: do roku 2038 ukončit výrobu elektřiny z uhlí
•Cíl:
•Snížení produkce škodlivin
•Udržení cen energií na stávající úrovni
•Vytvořit nová pracovní místa v regionech, které jsou závislé na uhelném průmyslu
•Nástroje:
•1. vlna = uzavření 24 jednotek
• => kompenzace 40 mEUR (bez sociálních kompenzací a cenových záruk)
•Výsledek:
•Finanční? Vláda „kupuje“ elektrárny, aby je mohla uzavřít.
•
•
•
Ilustrační foto: GE, Plynová elektrárna Stadtwerke München (GER), 2019
23

Příklad: Situace v Německu
Zdroj: Autor, Europe Beyond Coal Database, 2018
•Bilance 2010 - 2020
•Přidaná kapacita:
•= 11 568 MW
•Uzavřené bloky:
•= - 13 113 MW
•
•Celková balance:
•= - 1 545 MW
•
•(t.j. ekvivalent dvojnásobku výkonu elektrárny Chvaletice)
•
24

Příklad: Situace v Německu
Zdroj: Autor, Statistisches Bundesamt, 2019
•Změny v procentních bodech:
•
25

Příklad: Situace v Polsku
•Vyrovnaná bilance produkce / spotřeba
•0% výroby z jaderné energie
•
•
•
Zdroj: Energia 2019, Główny Urząd Statystyczny
26

Příklad: Uhelná elektrárna Ostrolenka C
•Výstavba nové elektrárny na uhlí Ostrolenka C
•Důvod: Využití uhelných zásob v Polsku a zajištění kapacitních mechanismů
•Kapacitní mechanismus = kvůli (nestálé) výrobě elektřiny z ekologických zdrojů je potřeba zajistit
dostatek výkonových rezerv pro zvýšení bezpečnosti dodávek elektrické energie
•Kompromis: Polsko souhlasí se snížení emisního limitu, ale dostává výjimku pro kontrakty do konce
roku 2019
•Dopad: Cash Flow zajištěné v Polsku (vlastní výroba). Environmentální dopad kompenzovaný
socio-ekonomickou stabilitou.
•Kritika: Slabý environmentální přístup. Polská města patří k nejznečištěnějším v EU.
•Aktuální stav: Ekologická organizace uspěla u polského soudu – stavba pozastavena
•
•
27

Příklad: Ovzduší v evropských městech
•
•
Zdroj: The 2018 World Air Quality Report
28

Příklad: Ovzduší ve světovém měřítku
•
•
Zdroj: The 2018 World Air Quality Report
29

Příklad: Producenti CO2
•
•
Zdroj: International Energy Agency, 2016
Emise celkem:
1.Čína
2.USA
3.Indie
4.Rusko
5.Japonsko
6.Německo
7.Jižní Korea
8.Írán
9.Kanada
10.Saudská Arábie
...
16. Spojené království
18. Itálie
19. Polsko
1.
Emise na obyv.:
1.Saudská Arábie
2.Austrálie
3.USA
4.Kanada
5.Jižní Korea
6.Rusko
7.Japonsko
8.Německo
9.Polsko
10.JAR
11.
30

Příklad: Situace v Číně
•40% z celosvětových plánů na výstavbu nových uhelných elektráren
•2015: za 1 hodinu:
•1 větrná turbína
•Solární el. o velikosti fotb. hřiště
•2015: za 1 týden:
•Dvě uhelné elektrárny
•2 faktory tržního prostředí:
•Garantovaná cena pro uh. elektr.
•Garantovaný počet provozních hodin
•Plán do roku 2030:
•Instalace 300 uhelných elektráren
•= 2 velké elektrárny za měsíc
•Instalace i mimo území Číny
•
Ilustrační foto: Christian Petersen-Clausen, Time
31

Příklad: Situace v Austrálii
•Absence legislativy omezující výrobu elektřiny z uhelných zdrojů
•Důvod: Obrovské zásoby povrchového uhlí
•Dopad:
•Absence technologií snížující emisní hodnoty
•Legislativní bariéry pro investice do obnovitelných zdrojů
•
•
Ilustrační foto: Wikipedia, Elektrárna Yallourn, Austrálie
32

Příklad: Situace v USA
•
•
Zdroj: Rhodium Group, Environmental Protection Agency
•2005 – 2017 pokles emisí z elektráren o 27%
•Pokles emisí: změna paliva => z uhlí na zemní plyn, investice do obnovitelných zdrojů
•V roce 2018 odstaveno 12 GW jednotek uhelných elektráren = 10 x elektrárna Počerady
33

Příklad: Původce znečištění
•
•
Zdroj: Fossil CO2 emissions of all world countries, 2018
EU 28:
Svět:
34

Důsledek legislativních přístupů
•Cíl: Omezení výroby elektřiny z neobnovitelných zdrojů
•
•Pokud nevznikne legislativa omezující výrobu elektřiny z neobnovitelných zdrojů, není možno cíle
dosáhnout.
•
•Pokud tato legislativa vznikne (jako např. v EU), vlastníci elektráren nemají šanci proti tomuto
rozhodnutí bojovat.
•
• => Legislativa je klíčovým faktorem ovlivňující energetický mix
•
•
35
Ilustrační foto: Autor, Elektrárna Dukovany, 2016

Vývoj v České republice
36
Zdroj: MPO, 2019

Vývoj v České republice vs. Německo
Ilustrační foto: oze.tzb-info.cz, givingcompass.org
•Nepružná legislativa týkající se výstavby elektráren
•Vysoká garantovaná cena vs. klesající investiční náklady
•=> Zvýhodněné velké elektrárny => zvýšení ceny elektřiny
Dopředu promyšlená legislativa za účelem podpory domácností
Velký boom pro drobné investory i malé firmy
=> Zvýhodněné domácnosti
37

Emisní povolenky
•Emisní povolenky stanovují celkový objem skleníkových plynů, který mohou vyprodukovat jednotlivé
členské státy EU
•
•Jednotlivé státy je pak dělí mezi jednotlivé producenty skleníkových plynů
•
•S povolenkami lze obchodovat na evropských energetických burzách
 Ilustrační foto: GE, Elektrárny Sardegna (ITA) & Brazi (ROM) 2019
Elektrárna 1:
•Nižší produkce emisí
•
•
Elektrárna 2:
•Vyšší produkce emisí
Prodej emisí
Nákup emisí
38

Vývoj cen emisních povolenek
Zdroj: Umwelt Bundesamt, German Emissions Trading Authority 2019
39
•Od roku 2008 je možné povolenky převádět do dalších období
ÞVětší prostor ke spekulacím
ÞVliv na snížení cen emisí
(větší nabídka než poptávka)
•V letech 2014 – 2016 vlády stahují emisní povolenku z důvodu nadbytku
•Od roku 2019 zaveden systém, který reguluje přebytek povolenek
=> Omezení výdeje povlenek

Emisní povolenky - formy jejich dopadu
•Zdražení povolenek: EU omezuje aukce z důvodu přebytku
•Vyšší náklady na povolenky:
Þ Technologické inovace
Þ Zdražení elektřiny
Þ Spalování více zemního plynu než uhlí
Þ Rostoucí ceny elektřiny vyvolají obavy u spotřebitelů (vč. průmyslu)
Þ Zvýhodnění čisté energie & jaderné energie (Francouzská EDF profituje z drahých povolenek)
Þ Elektrárny se budou povolenkami zásobovat, vč. hedgeových fondů
40

Příklad - emisní povolenky
•Uhelná elektrárna, 2018: Nainstalovaná technologie snižující emise na bázi NH4
•Cena NH4 roste a dostává se na úroveň ceny emisních povolenek
•Vlastník uhelelné elektrárny odstavuje technologii NH4 a kupuje emisní povolenky
•=> negativní dopad na životní prostředí
•=> nevyužitá technologie (marná investice)
 Ilustrační foto: Autor, Elektrárna MAN 24 MW, Archangelsk (RUS) 2019
41

Vývoj ceny elektřiny (2008 – 2015)
42
Průmysloví odběratelé (EU)
Domácnosti (EU)
•Cena elektřiny závisí na daňové a distribuční politice
•I přes liberalizaci trhu je čistá cena energie beze změny
Zdroj: Evropská komise, 2016

Vývoj ceny elektřiny (1 rok vs. 3 měsíce)
43
Zdroj: kurzy.cz, 2019

Příklad: Vodní elektrárny v reakci na růst cen elektřiny
Ilustrační foto: Wikidata, Tři soutěsky, 2010
•Dodávky elektřiny postavené na různých podmínkách:
•Tarif
•Skutečná distribuce
•Elektrárna 1: dodává elektřinu dle pokynů energiteckého úřadu
•Elektrárna 2: dodává elektřinu dle její ceny
•=> Vyčkává ná nárůst cen elektřiny bez ohledu na momentálním stavu ovzduší
44

Energy Returned on Energy Invested
45
Hodnota 1 = zisk tolik energie, kolik je do něj vloženo
Čím vyšší hodnota ukazatele, tím výhodnější je zdroj energie.
Např:
•Energie vložená do nalezení ropy a vyprodukování nafty
•Růst a sklizeň surovin a následné získání biopaliva
Zdroj:Weißbach (2013)

Větrné elektrárny
•80. a 90. léta: nutnost finančních dotací (projekty nebyly rentabilní)
Ø Díky dotacím a následným investicím došlo ke zlepšení technologií
Ø Vstup investorů do výrobních odvětví
•
•Díky těmto technologiím vzniknou elektrárny již bez veřejných dotací (větrné parky Hollandse Kust
Zuid, investor Vattenfal)
•
•Velký rozdíl mezi prosazováním zájmů v Rakousku a ČR
46

•
•Q & A
47
 Foto: Autor, Jūrmala (LAT) 2016