Říjen 2012 Jan Melichar Vojtěch Máca Milan Ščasný CUEC WORKING PAPER 1/2012 Měrné externí náklady výroby elektrické energie v uhelných parních elektrárnách v České republice 1  Vzor citace:    MELICHAR,  Jan;  MÁCA,  Vojtěch;  ŠČASNÝ,  Milan  (2012)  Měrné  externí  náklady  výroby  elektrické  energie  v  uhelných  parních  elektrárnách  v  České  republice.  CUEC  Working  Paper  1/2012.  Praha:  Centrum pro otázky životního prostředí UK v Praze, 37 stran.                                                                                            2  Seznam použitých zkratek    CBA  Analýza nákladů a přínosů (Cost‐benefit analysis)  CO  Oxid uhelnatý  CO2  Oxid uhličitý  CS  Spotřebitelský přebytek (Consumer Surplus)  CV  Kompenzační variace (Compensating Variation)  ČHMÚ  Český hydrometeorologický ústav  D‐R  Funkce dávka‐odpověď (Dose‐response Function)  EK  Evropská komise  E‐R  Funkce expozice‐odpověď (Exposure‐response Function)  EV  Ekvivalentní variace (Equivalent Variation)  ExternE  Externality energetiky (Externalities of Energy)  g  Gram  GJ  Gigajoule  GW  Gigawatt  GWe  Gigawatt elektrického výkonu  GWh  Gigawatthodina  HICP  Harmonizovaný index spotřebitelských cen (Harmonized Indices of Consumer Prices)  IEA  Mezinárodní agentura pro energii   IER  Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung  IPA  Analýza drah dopadů (Impact Pathway Approach)  Kč  Koruna česká  kg  Kilogram  kt  Kilotuna  kWh  Kilowatthodina  LCA  Analýza životního cyklu (Life Cycle Analysis)  µg  Mikrogram  µm  Mikrometr  m3   Metr krychlový  MJ  Megajoule  MWe  Megawatt elektrického výkonu  NO2  Oxid dusičitý  NOX  Oxidy dusíku  OECD  Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj  PM2,5  Polétavý prach o velikosti částic menší než 2,5 µm  PM10  Polétavý prach o velikosti částic menší než 10 µm  PRTP  Čista míra časové preference (Pure Rate of Time Preference)  PJ  Petajoule  REZZO  Registr emisí a zdrojů znečišťování ovzduší  SO2  Oxid siřičitý  t  Tuna  TJ  Terajoule  TW  Terawatt  TWh  Terawatthodina  TZL  Tuhé znečišťující látky  VOC  Těkavé organické látky   WHO  Světová zdravotnická organizace (World Health Organization)  WTA  Ochota akceptovat (Willingness‐to‐Accept)  WTP  Ochota platit (Willingness‐to‐Pay)  YOLL  Rok ztraceného života (Year of Life Lost)  3  Seznam tabulek    Tabulka 1: Dolní interval odhadu společenských nákladů změny klimatu na tunu emisí CO2 .............................. 13  Tabulka 2: Technická specifikace posuzovaných tepelných elektráren v roce 2006............................................. 15  Tabulka 3: Emitované škodliviny pro jednotlivé uhelné zdroje v roce 2006 ......................................................... 16  Tabulka 4: Měrné emise na 1 tunu spáleného uhlí za rok 2006 (v g/t) ................................................................. 17  Tabulka 5: Technická specifikace připravovaných elektráren ............................................................................... 18  Tabulka 6: Roční emitované škodliviny pro připravované uhelné zdroje ............................................................. 19  Tabulka 7: Měrné emise na 1 tunu spáleného uhlí pro připravované uhelné zdroje (v g/t) ................................ 19  Tabulka 8: Roční externí náklady pro stávající zdroje v důsledku výroby elektřiny a tepla (v mil. Kč, ceny 2011) 21  Tabulka 9: Měrné externí náklady pro stávající zdroje na 1 kWh vyrobené elektřiny (v Kč, ceny roku 2011) ...... 22  Tabulka 10: Roční externí náklady pro nové uhelné zdroje v důsledku výroby elektřiny a tepla (v mil. Kč, ceny  2011) ..................................................................................................................................................................... 23  Tabulka 11: Měrné externí náklady pro nové uhelné zdroje na 1 kWh vyrobené elektřiny (v Kč, ceny roku 2011)  .............................................................................................................................................................................. 24  Tabulka 12: Současná hodnota celkových externích nákladů pro nové uhelné elektrárny po dobu životnosti  zdroje (v mld. Kč, ceny 2011) ................................................................................................................................ 25  Tabulka 13: Přehled funkcí koncentrace‐odezva pro tuhé částice (PM10 a PM2,5) a ozon .................................... 35      Seznam obrázků    Obrázek 1: Celkové společenské náklady výrobní činnosti ...................................................................................... 8  Obrázek 2: Emise TZL, SO2, NOX a CO2 pro jednotlivé uhelné zdroje v roce 2006 ................................................ 17  Obrázek 3: Měrné emise na 1 tunu spáleného uhlí za rok 2006 (v g/t) ................................................................ 18  Obrázek 4: Roční emise TZL, SO2, NOX a CO2 pro připravované uhelné zdroje ..................................................... 19  Obrázek 5: Měrné emise na 1 tunu spáleného uhlí pro připravované uhelné zdroje (v g/t) ................................ 20  Obrázek 6: Roční externí náklady pro stávající zdroje v důsledku výroby elektřiny a tepla (v mil. Kč, ceny 2011)22  Obrázek 7: Měrné externí náklady pro stávající zdroje na 1 kWh vyrobené elektřiny (v Kč, ceny roku 2011) ..... 23  Obrázek 8: Roční externí náklady pro nové uhelné zdroje v důsledku výroby elektřiny a tepla (v mil. Kč, ceny  2011) ..................................................................................................................................................................... 24  Obrázek 9: Měrné externí náklady pro nové uhelné zdroje na 1 kWh vyrobené elektřiny (v Kč, ceny roku 2011)  .............................................................................................................................................................................. 25  Obrázek 10: Současná hodnota celkových externích nákladů pro nové uhelné elektrárny po dobu životnosti  zdroje (v mld. Kč, ceny 2011) ................................................................................................................................ 26  Obrázek 11: Roční bilance diskontovaných celkových externích nákladů pro nové uhelné elektrárny po dobu  životnosti zdroje (v mld. Kč, ceny 2011) ................................................................................................................ 26  Obrázek 12: Struktura roční bilance diskontovaných celkových externích nákladů pro Prunéřov 750 po dobu  životnosti zdroje (v mld. Kč, ceny 2011) ................................................................................................................ 27  Obrázek 13: Struktura roční bilance diskontovaných celkových externích nákladů pro Ledvice 660 po dobu  životnosti zdroje (v mld. Kč, ceny 2011) ................................................................................................................ 27  Obrázek 14: Struktura roční bilance diskontovaných celkových externích nákladů pro Komořany 160 po dobu  životnosti zdroje (v mld. Kč, ceny 2011) ................................................................................................................ 28  Obrázek 15: Pozaďové koncentrace sekundárních anorganických aerosolů (vlevo) a jejich modelový vznik  (vpravo) v modelovém prostředí EcoSenseWeb V1,3 (v g/m3 ) .......................................................................... 33  Obrázek 16: Pozaďové koncentrace troposférického ozonu (vlevo) a modelový vznik tohoto sekundárního  polutantu (vpravo) v modelovém prostředí EcoSenseWeb V1,3 (v g/m3 ) .......................................................... 34    4  Obsah    ABSTRAKT ....................................................................................................................................... 5  1. ÚVOD .......................................................................................................................................... 6  2. EKONOMICKÉ POJETÍ EXTERNALIT A JEJICH HODNOCENÍ ............................................................. 8  2.1 VYMEZENÍ EXTERNALIT V EKONOMII ....................................................................................................... 8  2.2 EKONOMICKÉ HODNOCENÍ EXTERNALIT .................................................................................................. 8  3. POUŽITÉ METODY ...................................................................................................................... 10  3.1 ANALÝZA DRAH DOPADŮ ................................................................................................................... 10  3.2 MODELOVÉ PROSTŘEDÍ ROZPTYLU ZNEČIŠŤUJÍCÍCH LÁTEK A KVANTIFIKACE EXTERNÍCH NÁKLADŮ .................... 10  3.3 HODNOCENÍ ŠKOD PŮSOBENÝCH SKLENÍKOVÝMI PLYNY ........................................................................... 12  3.4 HODNOCENÍ EXTERNÍCH NÁKLADŮ ZA DOBU ŽIVOTNOSTI ZDROJE .............................................................. 13  4. TECHNICKÁ SPECIFIKACE POSUZOVANÝCH UHELNÝCH PARNÍCH ELEKTRÁREN ........................... 15  4.1 SOUČASNÉ UHELNÉ ELEKTRÁRNY ......................................................................................................... 15  4.2 PŘIPRAVOVANÉ HNĚDOUHELNÉ ELEKTRÁRNY ......................................................................................... 18  5. VÝSLEDKY .................................................................................................................................. 21  5.1 VÝPOČET EXTERNÍCH NÁKLADŮ PRO STÁVAJÍCÍ UHELNÉ ZDROJE ................................................................ 21  5.2 ODHAD EXTERNÍCH NÁKLADŮ PRO PŘIPRAVOVANÉ HNĚDOUHELNÉ ZDROJE ................................................. 23  5.3 ODHAD EXTERNÍCH NÁKLADŮ PRO NOVÉ UHELNÉ ELEKTRÁRNY ZA DOBU ŽIVOTNOSTI ZDROJE ........................ 25  6. ZÁVĚR ....................................................................................................................................... 29  POUŽITÁ LITERATURA ................................................................................................................... 30  PŘÍLOHY ........................................................................................................................................ 33                                        CUEC WORKING PAPER 1/2012  5  Abstrakt    Elektrická  energie  má  pro  současnou  společnost  zcela  zásadní  význam.  Vedle  ekonomických  přínosů,  které  produkce  elektřiny  společnosti  poskytuje,  je  však  spojena  také  se  společenskými  náklady. Vedle nákladů zprostředkovaných trhem, resp. tržní cenou, i řadu nákladů externích. Těmito  externalitami  jsou  především  negativní  zdravotní  a  environmentální  dopady,  které  vznikají  při  výstavbě, provozu a likvidaci elektrárny. Tyto náklady nejsou zohledněny v tržních cenách elektřiny,  ani v nákladech na její výrobu, z pohledu ekonomické teorie však snižují blahobyt celé společnosti a  budoucích generací.    Aby bylo možné provést konzistentní a rovnocenné porovnání společenských přínosů a nákladů  výroby  elektrické  energie  z  různých  energetických  zdrojů,  musí  být  zohledněny  všechny  náklady  společnosti,  jak  interní,  tak  i  externí.  Jelikož  se  uvedená  zdravotní  a  environmentální  rizika  plně  neodráží  v  cenách  elektřiny,  je  nutné  aplikovat  při  peněžním  hodnocení  externalit  alternativní  přístupy.  V  tomto  ohledu  je  v  současnosti  nepropracovanějším  přístupem  metodika  ExternE  (Evropská komise 2005), která je již více jak 20 let rozvíjena ve výzkumných programech Evropské  komise. ExternE přistupuje k analýze externalit zezdola nahoru (tzv. bottom‐up přístup), a umožňuje  tak kvantifikovat, pro užití jednotlivých typů paliv, v určitém místě a čase, specifické mezní dopady  různých energetických zařízení. Zároveň umožňuje odhady externích nákladů strukturovat podle typu  dopadů na zdravotní rizika, ztrátu zemědělské produkce a biodiverzity, koroze materiálů a dopady  spojené se změnou klimatu.    V tomto přípěvku prezentujeme výsledky peněžního ohodnocení externích nákladů pro významné  stávající uhelné parní elektrárny v České republice. Jednotlivé uhelné elektrárny jsou porovnány na  základě celkových ročních externích nákladů, ale také jsou vyjádřeny na jednotku výstupu, tj. jako  měrné externí náklady na 1 kWh vyrobené elektřiny. V příspěvku také prezentujeme externí náklady  pro  nově  připravované  uhelné  bloky  Ledvice  660  MWe,  Komořany  III  160  MWe  a  pro  komplexní  obnovu elektrárny Prunéřov II 3 x 250 MWe. Pro tyto nově připravované bloky jsou externí náklady  vyjádřeny jako současná hodnota externalit za celou dobu životnosti zdroje.    CUEC WORKING PAPER 1/2012  6  1. Úvod    Výroba elektrické energie a tepla přináší na jedné straně společnosti řadu ekonomických přínosů,  na druhé straně emise z provozu (a ostatně i z výstavby a demolice) elektráren působí četné škody na  lidském  zdraví  a  životním  prostředí.  Výše  těchto  škod  se  však  plně  neodráží  v  tržních  cenách  elektřiny.  Možnou  otázkou  proto  je:  „Dávají  současné  tržní  ceny  elektřiny  přesnou  představu  o  celkových společenských nákladech její výroby?“, řečeno jinými slovy: „Jsou v cenovém mechanismu  zohledněny externality?“    „Skryté“  přínosy  nebo  škody  plynoucí  z  výroby  elektřiny  jsou  reálné  a  externí,  protože  nejsou  placené  přímo  výrobci  nebo  spotřebiteli,  ale  jsou  zaplacené  nebo  nesené  třetími  stranami  a  budoucími generacemi. Aby bylo možné z ekonomického hlediska provést konzistentní a nestranné  porovnání  různých  energetických  technologií,  měly  by  být  brány  v  úvahu  všechny  náklady  společnosti,  jak  interní  tak  i  externí.  Zahrnutí  externích  nákladů  do  cen  elektřiny  může  tak  zvýšit  konkurenceschopnost  environmentálně  šetrných  zdrojů  na  trhu  s  energiemi.  Vyčíslení  přínosů  v podobě  zamezených  externalit  se  v současnosti  využívá  v ekonomickém  hodnocení  (analýza  nákladů a přínosů, CBA) legislativních návrhů týkající se snížení emisí1  nebo při stanovení národních  emisních stropů2 .    Ačkoliv  teoretické  základy  a  východiska  externích  nákladů  jsou  zakotveny  po  dlouhou  dobu  v neoklasické ekonomii, pokusy o jejich vyčíslení začaly na konci 80. let minulého století. Během 80. a  90. let můžeme nalézt několik studií (Hohmeyer 1988, Ottinger a kol. 1990, Pearce a kol. 1992), které  kvantifikují externí náklady z výroby elektrické energie. Odhady externalit v těchto prvotních studií  jsou však velice agregované a hrubé3 .     V roce 1991 Evropská komise (EK) zahájila společné vědecké projekty s americkým ministerstvem  energetiky ve snaze o získání přesnějších a vědecky robustnějších odhadů externalit energetických  technologií (Evropská komise 1995, ORNL a RFF 1995). V těchto projektech byl uplatňován přístup  zezdola  nahoru,  tzv.  „bottom‐up“  přístup,  který  vycházel  z analýzy  drah  dopadů  (Impact  Pathway  Approach, IPA). Výstupem pak byly odhady mezních externích nákladů výroby elektrické energie pro  řadu energetických technologií a pro různé lokality. Na základě navazujících projektů financovaných  EK  vznikla  metodika  ExternE  (Externalities  of  Energy),  které  v současnosti  představuje  nepropracovanější přístup pro posouzení a kvantifikaci externích nákladů.     V České republice byl přístup ExternE aplikován v oblasti energetiky v rámci několika evropských a  českých výzkumných projektů (např. ExternE‐Pol, IP NEEDS nebo VaV ExternE). Modifikovaný přístup  ExternE  byl  také  pro  podmínky  ČR  uplatněn  jako  certifikovaná  metodika  Ministerstva  životního  prostředí (Melichar a kol. 2011).    Jelikož je uhelná energetika v současnosti i do budoucnosti považována za významný zdroj výroby  elektrické  energie  a  tepla  v České  republice,  prezentujeme  v  tomto  příspěvku  podrobné  výpočty  externích  nákladů  jak  pro  současné  tak  i  zároveň  nově  připravované  uhelné  parní  elektrárny.  Navazujeme tak na odhady externalit pro česká elektrárenská zařízení, které byly vypočteny v rámci  výše zmíněných projektů.                                                                 1  např. hodnocení směrnice ES o tuhých částicích, NO2, SO2 a olova (IVM 1999), směrnice ES o CO a benzenu  (AEA Technology, 1999), směrnice ES o rtuti, kadmiu, niklu a arsenu (ENTEC 2000).  2  např. hodnocení Gothenburského protokolu ke snížení acidifikace, eutrofizace a přízemního ozónu v Evropě  (OSN/EHK) (Holland a kol. 1999, AEA Technology 2011).  3  Tyto studie jsou příkladem top‐down přístupu, který na rozdíl od bottom‐up přístupu pro analýzu externalit  využívá  vysoce  agregovaná  data  ve  formě  národních  emisí  a  dopadů.  Výsledkem  jsou  průměrné  odhady  externích nákladů, které nejsou vztaženy ke konkrétní lokalitě či technologii.  CUEC WORKING PAPER 1/2012  7  Odhady  externalit  detailně  strukturované  podle  typu  dopadů  na  zdravotní  rizika,  ztrátu  zemědělské  produkce  a  biodiverzity,  koroze  materiálů  a  změny  spojené  se  změnou  klimatu  jsou  prezentovány pro 17 stávajících uhelných elektráren o celkovém instalovaném elektrickém výkonu  7,97 GWe s roční výrobou elektrické energie 36,28 TW při roční spotřebě 35,52 mil tun uhlí. Jako  nově  připravované  uhelné  zdroje  byly  posuzovány  Ledvice  660  MWe,  Komořany  III  160  MWe  a  Prunéřov II 3 x 250 MWe. Výpočty externích nákladů za jednotlivé zdroje jsou prezentovány jednak  jako celkové roční externality, ale také jako měrné externí náklady na 1 kWh vyrobené elektřiny. Pro  nově plánované bloky jsou externality vypočteny za celou dobu životnosti zdroje a diskontovány na  současnou hodnotu nákladů.    Všechny hodnoty externích nákladů v tomto příspěvku jsou přepočtené tržním směným kurzem  na korunu českou (Kč) v cenách roku 20114 .                                                                 4  Původní odhady externích nákladů modelem EcoSenseWeb V1.3 vyjádřené v eurech v cenách roku 2000 byly  upraveny nejdříve o změny cenové hladiny na úroveň roku 2011 harmonizovaným indexem spotřebitelských  cen  (OECD:  Harmonized  Indices  of  Consumer  Prices,  HICP),  http://webnet.oecd.org).  Poté  byly  převedeny  pomocí tržního směného kurzu na korunu českou (OECD: Market Exchange Rates, http://webnet.oecd.org).  CUEC WORKING PAPER 1/2012  8  2. Ekonomické pojetí externalit a jejich hodnocení    2.1 Vymezení externalit v ekonomii     Externí náklady jsou způsobeny jak spotřebními, tak i produkčními ekonomickými aktivitami. Jsou  příčinou tržního selhání (market failure) zejména z důvodu absence dobře definovaných vlastnických  práv (Baumol a Oates 1988). Jejich existence vede k alokaci zdrojů, která je z pohledu společnosti ne‐ optimální.  Teoreticky,  externality  vedou  k  situaci,  kdy  nelze  uplatnit  první  teorém  ekonomie  blahobytu a trh nedosahuje optimální alokace zdrojů (tzv. Pareto efektivity).    Podle  Kolstada  (2000)  externalita  existuje  v případě,  kdy  efekt  rozhodování  spotřebitele  nebo  výrobce  vstupuje  do  užitkové  nebo  produkční  funkce  jiného  ekonomického  subjektu,  aniž  by  byl  tento  efekt  zprostředkován  cenovým  mechanismem  (v  tomto  případě  se  jedná  o  tzv.  pekuniární  externí efekt, nikoliv skutečnou externalitu) a aniž by k tomu dal tento subjekt souhlas nebo byl za to  kompenzován. Aktivity ekonomických subjektů, které jsou ve vzájemné shodě obou aktérů nebo pro  které existuje kompenzace, nejsou považovány z hlediska tohoto vymezení za externality.    V případě  existence  externality  nastává  rozdíl  mezi  soukromými  a  společenskými  náklady  dané  ekonomické činnosti. Soukromé náklady, které jsou určovány tržními cenami zdrojů, zajišťují nejlepší  možnost, jak využívat tyto zdroje z pohledu výrobce. Oproti tomu společenské náklady jsou tvořeny  soukromými  náklady  a  externími  náklady.  Zajišťují  nejlepší  možnost  využití  zdrojů  z pohledu  celé  společnosti.  Pokud  trh  selhává  v  případě  externalit,  nemá  výrobce  maximalizující  zisk  důvod  k začlenění externích nákladů do svého rozhodování. Soukromé náklady dané aktivity jsou tak nižší,  než  jsou  náklady  společenské.  V případě,  že  výrobce  bude  mít  podnět  ke  snížení  negativního  environmentálního  dopadu,  bude  externalita  internalizována  (tj.  bude  soukromým  nákladem),  viz  Obrázek 1.    Obrázek 1: Celkové společenské náklady výrobní činnosti    např. mzdové náklady  CELKOVÉ SPOLEČENSKÉ NÁKLADY  regulace  SOUKROMÉ NÁKLADY  EXTERNÍ NÁKLADY  Environmentální Ne‐environmentální  např. sociální dopady např. ztráta biodiverzity    Zdroj: IEA (1995)    2.2 Ekonomické hodnocení externalit     Teoretické  základy  ekonomického  hodnocení  externalit  vycházejí  z ekonomie  blahobytu.  Ekonomická hodnota environmentálního statku je odvozena z preferencí jednotlivců. Nástrojem pro  analýzu  změny  blahobytu  je  teorie  užitku.  Pro  stanovení  velikosti  změny  blahobytu  se  využívají  ekonomické  ukazatele  změny  blahobytu.  Tyto  ukazatele  vycházejí  z uspokojení  jednotlivce  a  jsou  vyjádřeny  v peněžních  jednotkách.  Monetarizované  dopady  uvažovaných  změn  pak  mohou  být  agregovány pro dotčenou populaci.    CUEC WORKING PAPER 1/2012  9  Nejstarším a stále nejvíce využívaným ekonomickým odhadem změny blahobytu je spotřebitelský  přebytek (Consumer Surplus, CS). CS je tradiční měrou odhadu čistých změn užitku spotřebitele. Od  70. let 20. století vědecké práce ukázaly, že CS je přesným odhadem změny blahobytu jen za velmi  specifických  podmínek.  Dalšími  ekonomickými  ukazateli  změny  blahobytu  je  kompenzační  variace  (Compensating  Variation,  CV)  a  ekvivalentní  variace  (Equivalent  Variation,  EV),  které  byly  rozpracovány Hicksem ve 40. letech minulého století. Za určitých předpokladů poskytují koncepty CS,  CV  a  EV  stejné  odhady  (Freeman  1993).  V  případě  pozitivní  změny,  která  zvyšuje  blahobyt  spotřebitele, je CV rovna maximální ochotě platit (Willingness to Pay, WTP) a EV je rovna minimální  ochotě přijmout kompenzaci (Willingness to Accept, WTA).    Pro  hodnocení  externalit,  ať  už  v sektoru  energetiky,  nebo  v oblasti  dalších  ekonomických  činností, je možné využít jednoho ze dvou metodologických přístupů: přístup nákladů na zamezení  (Abatement Cost Approach) a přístup ekonomických škod (Damage Cost Approach).    Přístup nákladů na zamezení zjišťuje náklady na kontrolu či snížení škod nebo náklady vynaložené  na  dosažení  legislativních  limitů.  Tyto  náklady  považuje  za  implicitní  hodnotu  škod,  kterým  se  podařilo zamezit. Pearce a kol. (1992) však poukazuje na nereálný předpoklad tohoto přístupu, že ti,  kdo o realizovaných opatřeních rozhodují, uskutečňují optimální rozhodnutí, tj. znají reálné náklady  na zamezení a škody. Ve skutečnosti odhadnuté náklady na zamezení nereflektují reálnou výši škod.    Přístup  škod  zjišťuje  na  základě  preferencí  výši  čistých  ekonomických  škod,  které  jsou  spojeny  s negativními externalitami. Dominantně používaný přístup bottom‐up sleduje škody pro jeden zdroj  znečišťování,  kvantifikuje  a  monetarizuje  škody  prostřednictvím  drah  dopadů.  Pro  ohodnocení  externalit touto metodou jsou využívány technologická a místně specifická data, rozptylové modely,  informace o receptorech a funkce dávka‐odpověď (Dose‐Response Function, D‐R). Škody vyjádřené ve  fyzických  jednotkách  jsou  zpravidla  monetarizovány  pomocí  netržních  metod  oceňování:  metody  vyjádřených  preferencí  (Stated  Preference  Technique)  a  metody  odhalených  preferencí  (Revealed  Preference Technique).    Za  jistý  nedostatek  tohoto  přístupu  bývá  označováno  to,  že  jsou  hodnoceny  pouze  ty  dráhy  dopadů, pro které jsou dostupná data, resp. nejsou hodnoceny dopady, pro které nejsou k dispozici  relevantní údaje (srov. Clarke 1996). I přes parciálnost danou tímto omezením je bottom‐up přístup –  na rozdíl od přístupu nákladů na zamezení – v souladu s ekonomickou teorií, jelikož se zaměřuje na  konkrétní  změny  blahobytu.  V současnosti  je  proto  standardně  využíván  pro  empirické  hodnocení  externalit v oblasti energetiky (srov. EEA 2011, AEA Technology 2011, US EPA 2011).    CUEC WORKING PAPER 1/2012  10  3. Použité metody   3.1 Analýza drah dopadů    Metodika  ExternE  představuje  ucelený  metodický  rámec  pro  posouzení  dopadů  a  kvantifikaci  externích  nákladů,  který  vznikl  v  sérii  projektů  financovaných  Evropskou  komisí5 .  Obecný  přístup,  který využívá metodika ExternE, je založen na analýze celého palivového cyklu (fuel cycle). V tomto  ohledu má mnoho společného s analýzou životního cyklu (Life Cycle Analysis, LCA), kdy jsou všechny  složky daného systému analyzovány „od kolébky do hrobu“. V rámci konceptu palivového cyklu jsou  procesy energetických přeměn analyzovány od těžby příslušného primárního energetického zdroje  přes úpravu, dopravu a výrobu elektřiny až po problematiku odpadů a likvidaci po ukončení provozu.  V rámci tohoto přístupu jsou identifikovány jednotlivé hranice posuzovaného palivového cyklu a je  posouzen  komplexní  seznam  dopadů  pro  jednotlivé  úrovně  palivového  cyklu  a  jsou  stanoveny  prioritní oblasti pro posuzování.    Současně metodologie ExternE vychází z analýzy fáze drah dopadů (Impact Pathway Approach,  IPA).  Tím  přistupuje  k analýze  externalit  zezdola  nahoru,  tzv.  bottom‐up  přístup6 .  Díky  využití  detailních atmosférických disperzních modelů je možné analyzovat specifické mezní dopady různých  technologií, při užití jednotlivých typů paliv, v určitém místě a čase. To je důležité z toho důvodu, že  externí náklady závisejí na specifických podmínkách lokality, ve kterých je posuzovaná technologie  využívána  –  místní  a  regionální  meteorologické  podmínky,  hustota  populace,  druh  zemědělských  plodin (Evropská komise 2005).    Analýza  drah  dopadů  sleduje  cestu  jednotlivých  znečišťujících  látek  od  místa,  kde  jsou  látky  emitovány, až po dotčené receptory – obyvatelstvo, zemědělská produkce, lesní ekosystémy, budovy.  V rámci  této  analýzy  je  zjišťována  závislost  mezi  zvýšenou  koncentrací  určité  škodliviny  vyvolané  např.  energetikou  a  výší  dopadu  na  vybraný  receptor.  Tento  dopad  je  poté  vyjádřen  ve  fyzických  jednotkách.  Pro  tento  účel  se  využívají  funkce  dávka‐odpověď  (dávka  jako  například  zvýšené  koncentrace nitrátů a sulfátů vyvolané danými emisemi a odpověď jako například počet vyvolaných  astmatických záchvatů nebo hospitalizací v populaci). Následně se provádí ekonomické ohodnocení  dopadů  pro  jednotlivé  kategorie  dopadů,  jako  je  lidské  zdraví,  zemědělská  produkce,  budovy,  materiály a ekosystémy. Tento přístup ve zjednodušené podobě přibližuje Box 1.    3.2 Modelové prostředí rozptylu znečišťujících látek a kvantifikace externích nákladů    Pro  modelování  rozptylu  a  samotnou  kvantifikaci  externích  nákladů  spojených  s emisemi  znečišťujících látek do ovzduší, zejména pro oblast energetiky, byl vyvinut model EcoSense (Krewitt  a kol. 1995). Jedná se o komplexní model oceňování externích nákladů jednotlivých energetických  technologií,  který  byl  vytvořen  v rámci  projektů  řady  ExternE.  Aktuální  stav  modelu  EcoSense  koresponduje  s výsledky  evropského  projektu  NEEDS7 ,  v rámci  kterého  byla  vytvořena  verze  EcoSenseWeb V1.38 . Tento model byl použit pro odhad externích nákladů v této studii, detailní popis  modelu EcoSenseWeb V1.3 lze nalézt ve zprávě autorů Preisse a Klotze (2008).                                                                 5  Hodnocením externalit z energetiky se postupně zabývaly projekty ExternE Core, National Implementation,  NewExt, ExternE‐Pol, CASES a NEEDS. Bližší informace k těmto projektům, k použité metodologii a výsledkům  lze nalézt na internetových stránkách www.externe.info.  6  Většina studií, které byly vypracovány před začátkem projektů ExternE, byla založena na přístupu top‐down  (viz např. Hohmeyer 1988).  7  NEEDS – New Energy Externalities Development for Sustainability. Informace o projektu jsou dostupné na  http://www.needs‐project.org/  8  Tento model je dostupný na stránkách http://ecosenseweb.ier.uni‐stuttgart.de/  CUEC WORKING PAPER 1/2012  11      Pomocí  modelu  EcoSenseWeb  V1.3  lze  kvantifikovat  významné  dopady  na  lidské  zdraví,  zemědělskou  produkci  a  budovy  a  materiály,  které  vznikají  v důsledku  znečišťování  ovzduší  z energetických procesů. Dopady změny klimatu tento model nezahrnuje, protože tyto dopady jsou  založené  na  jiném  mechanismu  a  jsou  globálního  charakteru.  Verze  EcoSenseWeb  V1.3  zahrnuje  parametry pro výpočet rozptylu mnoha škodlivých látek, včetně klasických polutantů, jako jsou SO2,  NOX, tuhé částice frakce PM10 a PM2,5, také některé těžké kovy a organické látky VOC a NH3. Současně  lze modelovat i zvýšení koncentrací sekundárních polutantů typu ozonu, sulfátů a nitrátů.     Rozptyl emisí PM10, NOX a SO2 je modelován v modelu EcoSenseWeb V1.3 na lokální a regionální  úrovni,  také  je  modelován  mezikontinentální  přenos  látek  v oblasti  severní  hemisféry  Země.  Pro  regionální úroveň je využíván Windrose Trajectory Model (Trukenmüller a Friedrich 1995), na lokální  úrovni, tj. do 50 km od zdroje znečištění, model Industrial Source Complex (Brode a Wang 1992).  Ozon je modelován pomocí MSC‐W modelu (Simpson 1992).      Box 1 – Zobrazení analýzy fáze drah dopadů      Produkce emisí  Atmosférický rozptyl  Dopad na  receptory  Peněžní  ohodnocení                          Základní fáze této analýzy lze shrnout do 4 následujících kroků:    I. Emise  Určení  analyzovaných  technologií  a  určení  jednotlivých  znečišťujících  látek  a  jejich  množství  (např.  emise NOX v g/kWh vyrobené elektřiny).    II. Rozptyl  Určení  zvýšené  koncentrace  znečišťujících  látek  ve  všech  ovlivněných  regionech  (např.  zvýšené  koncentrace ozonu). V této fázi jsou využívány atmosférické disperzní a chemické modely.    III. Dopad  Zjištění  závislosti  mezi  určitou  koncentrací  škodliviny  (dávka)  a  dopadem  na  vybraný  receptor  (odpověď). Relevantní informace jsou získávány z toxikologických nebo epidemiologických studií. Tento  typ primárních dat je použit k definování funkce dávka‐odpověď.    IV. Náklady  Vyjádření těchto dopadů v peněžních jednotkách. Ekonomické hodnocení, které je aplikováno v IPA,  vychází  nejčastěji  z  přístupu  založeného  na  zjišťování  ochoty  platit  nebo  ochoty  přijmout  kompenzaci.  Tam, kde je to možné, jsou při peněžním ocenění dopadů využívány tržní ceny (zemědělská produkce,  stavební materiály) nebo kvazitržní ceny (veřejné výdaje na léčení). Celá řada oceňovaných statků a služeb  však není obchodována na skutečných trzích (např. lidské zdraví, lesní a jiné ekosystémy, vizuální dopady  či dopady hluku). Pro jejich hodnocení je nutné využít alternativní techniky – netržní metody oceňování.    Zdroj: Evropská komise (2005)  CUEC WORKING PAPER 1/2012  12  Další součástí EcoSenseWeb V1.3 modelu jsou komplexní databáze obsahující data o receptorech  (populace, využití půdy, zemědělská produkce, budovy a materiály atd.), meteorologická data a data  emisí za celou Evropu. Model EcoSenseWeb V1.3 dále obsahuje funkce dávka‐odpověď9  a peněžní  hodnoty. Funkce expozice‐odpověď (Exposure‐response Function, E‐R) vymezují vztah mezi zvýšenou  koncentrací určité škodliviny (PM10, SO2 a NOX) a výší dopadu na nemocnost a úmrtnost. Použité E‐R  funkce v modelu EcoSenseWeb V1.3 jsou uvedeny v Příloze (Tabulka 13).    Výstupem  modelu  EcoSenseWeb  V1.3  jsou  marginální  externí  náklady  způsobené  danou  energetickou  technologií  (v  Kč/kWh)  nebo  celkové  externí  náklady  za  celý  zdroj.  Model  poskytuje  také hrubé mapové výstupy, které ilustruje Box 2, v rozlišení čtverce 50×50 km a data o dopadech  v disagregované  formě  po  jednotlivých  polutantech  a  typech  dopadu.  Také  je  možná  disagregace  podle jednotlivých zemí, kde dopady nastanou. Další mapové výstupy pro sekundární anorganické  aerosoly frakce a troposférický ozon jsou součástí Přílohy (Obrázek 15–3).        3.3 Hodnocení škod působených skleníkovými plyny    Hodnota odhadu společenských nákladů změny klimatu se může pohybovat v řádu jednotek až  několika  desítek  eur  na  tunu  emisí  oxidu  uhličitého  CO2  dle  zvolených  předpokladů  a  rozsahu  zahrnutých kategorií dopadů v modelu. V současné praxi se pro oceňování externích nákladů změny  klimatu  nejčastěji  používají  přístup  mezních  společenských  škod,  respektive  externích  nákladů,  a                                                               9   Vzhledem  ke  specifické  dráze  dopadu  se  jedná  kromě  funkcí  dávka‐odpověď  také  o  funkce  koncentrace‐ odpověď nebo expozice‐odpověď; viz například evropský projekt HEIMTSA.    Box 2 – Pozaďové koncentrace (vlevo) a modelový rozptyl (vpravo) tuhých částic PM10 pro emisní  scénář v modelovém prostředí EcoSenseWeb V1.3 (v g/m3 )      0,00    30,16  0,00    1,29e‐003    Zdroj: výstup z modelu EcoSenseWeb V1.3 (IER 2012)  Poznámka: Jedná se o mapové výstupy pro látku PM10  pro plánovaný uhelný zdroj Prunéřov II 3 x 250  MWe. CUEC WORKING PAPER 1/2012  13  přístup  mezních  nákladů  zamezení.  Ačkoliv  jsou  oba  přístupy  poměrně  dobře  zasazené  do  ekonomické teorie hlavního proudu a aplikují pozitivní přístupy, při modelování nákladů musejí vždy  také  stavět  na  normativních  přístupech.  Jedná  se  zejména  o  problematiku  faktoru  času  a  (případného) vážení regionálních dopadů.    V této studii hodnocení společenských dopadů změny klimatu vychází z výsledků projektu NEEDS,  jehož  součástí  byla  také  diskuse  nově  odhadnutých  hodnot  nákladů  škod  způsobených  emisemi  skleníkových  plynů.  Vyjdeme‐li  z  těchto  závěrů,  pak  výsledkem  je  použití  volba  scénáře  s dolním  intervalem odhadu. Tento odhad je postaven na přístupu mezních škod, tj. společenských nákladech  změny klimatu odhadnutých Anthoffem (2007) při použití čisté míry časové preference, PRTP = 1 %,  bez vážení efektů a 1 % trimovaného průměru hodnot odvozených po 1 000 simulacích provedených  modelem  FUND.  Tyto  hodnoty  se  pohybují  na  úrovni  10  euro  (v  cenách  roku  2000)  na  tunu  CO2.  Odhady pro emise CO2 uvádí Tabulka 1 v eurech v cenách roku 2000 a v Kč v cenách roku 2011 na  tunu látky.    Tabulka 1: Dolní interval odhadu společenských nákladů změny klimatu na tunu emisí CO2  Období  EURO(2000).t‐1   Kč(2011).t‐1   2000‐2009  6,96  217 2010‐2019  10,54  329 2020‐2029  13,67  426 2030‐2039  15,21  474 2040‐2049  17,39  542 2050‐2059  27,06  844 2060‐2069  24,73  771 2070‐2079  31,56  984 2080‐2089  39,87  1 243 >2090  44,73  1 395 Zdroj: upraveno podle Anthoff (2007)    3.4 Hodnocení externích nákladů za dobu životnosti zdroje    Externí  náklady  pro  nově  připravované  uhelné  elektrárny  je  vhodné  hodnotit  za  celou  dobu  plánované  životnosti  zdroje  a  porovnat  tak  zařízení  s rozdílnou  životností.  Jednotlivé  kategorie  dopadů  je  potom  možné  uvažovat  jako  toky  externalit  v čase,  které  je  nutno  agregovat  za  dobu  uvažované  životnosti  elektrárny.  Při  výpočtu  agregovaných  externích  nákladů  v čase  je  důležité  uvažovat jednak růst reálných cen a dále vyjádřit toky budoucích nákladů v jejich současné hodnotě.    V prvním  případě  přepokládáme  růst  reálné  hodnoty  peněžně  vyjádřených  dopadů  v čase.  Uvažujeme  tedy  zvyšování  reálné  hodnoty  WTP,  resp.  WTA,  tržních  a  kvazitržních  cen,  které  se  v analýze  IPA  využívají  pro  peněžní  vyjádření  fyzických  dopadů.  Reálná  jednotková  hodnota  zdravotních  a  environmentálních  dopadů  se  bude  v průběhu  provozu  zařízení  zvyšovat  měrou  odpovídající růstu důchodu na obyvatele, respektive ekonomickému růstu, g, upraveného o parametr  , který představuje elasticitu mezního užitku ze spotřeby – procentní pokles dodatečného užitku  spojeného s procentním zvýšením spotřeby. Reálná hodnota externích nákladů REN elektrárny j pak  bude v daném roce t vyjádřena následovně10 :     n jtj gENREN  1 , pro t = 1, 2, … n                                                                 10   ENj  pak  značí  původní  odhady  ročních  externích  nákladů  pro  danou  uhelnou  elektrárnu  j  modelem  EcoSenseWeb V1.3 přepočtené na korunu českou na úroveň cenové hladiny roku 2011.  CUEC WORKING PAPER 1/2012  14  Při volbě parametru g a  vycházíme ze studie Preisse, Friedricha a Klotze (2008), kdy ve svých  výpočtech za růst spotřeby g dosazují průměrný roční ekonomický růst pro země Evropy, který je  předpokládán do roku 2030 na úrovni 2 % a od roku 2030 pak uvažují růst 1 %. Za elasticitu mezního  užitku ze spotřeby dosazují hodnotu 0,85, což je průměrná hodnota z doporučovaných studií.    Ve druhém případě je vhodné toky budoucích efektů vyjádřit v jejich současné hodnotě. Jednou  z možností,  jak  při  analýze  externalit  uvažovat  časové  hledisko,  je  využití  diskontování.  V tomto  ohledu  narážíme  na  problematiku  mezirasového  hodnocení.  Diskontování  představuje  způsob,  jak  převést náklady nebo přínosy, které jsou generovány v budoucnosti, na jejich současnou hodnotu.  Prostřednictvím  diskontování  přiřazujeme  budoucím  přínosům  a  nákladům  nižší  váhu  (menší  než  jedna) než efektům, které se objevují v současnosti. Těm je přiřazena váha rovná jedné (OECD 2006).  Více  o  problematice  mezigeneračního  hodnocení  a  diskontování  v ekonomické  analýze  pojednává  např. Andrle a Brůha (2004), Dvořák a kol. (2007), Kubíček a Vítek (2010).    Agregované externí náklady připravovaných uhelných bloků jsou v tomto příspěvku počítány jako  suma ročních externích nákladů za dobu životnosti zařízení, kdy externí náklady v daném roce jsou  převedeny na jejich současnou hodnotu pomocí společenské diskontní míry. Daný postup lze zapsat  následovně:       n t n tj j s REN SEN 1 )1( , pro t = 1, 2, … n    kde  SENj  představuje  současnou  hodnotu  celkových  externích  nákladů  za  dobu  životnosti  uhelné  elektrárny  j,  RENtj  jsou  pak  roční  externí  náklady  upravené  o  růst  reálných  cen  dané  elektrárny  j  v roce  t,  n  značí  uvažovanou  životnost  daného  zdroje  a  s  je  společenská  diskontní  míra  (social  discount rate).    Při  volbě  společenské  diskontní  míry  vycházíme  z Ramseyova  (Ramsey  1928)  teoretického  přístupu společenské míry časové preference, kdy společenská diskontní míra je dána součtem čisté  míry  časové  preference    a  mírou  růstu  reálné  spotřeby  na  obyvatele  g.  Růst  spotřeby  je  dále  upraven o elasticitu mezního užitku ze spotřeby . Formálně zapsáno:    gs       Při  výpočtu  společenské  diskontní  míry  opět  vycházíme  ze  studie  Preisse,  Friedricha  a  Klotze  (2008),  kdy  ve  svých  výpočtech  uvažují  s 1  %  čistou  mírou  časové  preference,  za  g  do  roku  2030  dosazují  průměrný  roční  ekonomický  růst  pro  země  Evropy  ve  výši  2  %  a  od  roku  2030  počítají  s  růstem  1  %.  Elasticita  mezního  užitku  ze  spotřeby  je  opět  0,85.  Ve  výpočtech  tedy  pracujeme  s hodnotou společenské diskontní míry ve výši 3 % do roku 2030 a ve výši 2 % od roku 2030.        CUEC WORKING PAPER 1/2012  15  4. Technická specifikace posuzovaných uhelných parních elektráren   V analýze  externích  nákladů  výroby  elektrické  energie  se  v tomto  příspěvku  zaměřujeme  na  posuzování  externalit  stávajících  a  připravovaných  uhelných  parních  elektráren  v České  republice.  Výpočty externalit pro další energetická zařízení využívající fosilní paliva (zemní plyn, energo plyn,  těžké  topné  oleje),  obnovitelné  zdroje  energie  a  jaderné  elektrárny  lze  nalézt  ve  zprávách  již  zmiňovaných projektů ExternE‐Pol, IP NEEDS nebo VaV ExternE, v rámci kterých byly kvantifikovány  externality pro ostatní typy elektráren na území ČR.    4.1 Současné uhelné elektrárny    Pro analýzu externalit v současnosti provozovaných uhelných zdrojů bylo vybráno 17 tepelných  elektráren o celkovém instalovaném elektrickém výkonu 7,97 GWe, jejichž roční výroba elektrické  energie v roce 2006 činila 36,28 TW a dodávka tepla pak 29,06 PJ. V roce 2006 tyto zdroje pro výrobu  elektřiny  a  tepla  spotřebovaly  35,52  mil  tun  uhlí.  Vybrané  technické  charakteristiky  pro  rok  2006  uvádí Tabulka 2. Rok 2006 byl vybrán pro kvantifikace externích nákladů provozu současných zdrojů  z hlediska  dostupnosti  dat  o  jejich  emisních  charakteristikách  pro  tento  rok.  Roční  objemy  jednotlivých  znečišťujících  látek  byly  převzaty  z Registru  emisí  a  zdrojů  znečišťování  ovzduší,  tzv.  REZZO, který je provozován Českým hydrometeorologickým ústavem (ČHMÚ).    Tabulka 2: Technická specifikace posuzovaných tepelných elektráren v roce 2006  Zdroj  Celkový  instalovaný  elektrický  výkon  Počet  výrobních  bloků  Tepelná  účinnost  kotle  Druh topeniště  Roční  výroba  elektřiny  netto  Dodávka  tepla  celkem  Druh uhlí  MWe  %  GWh  TJ  Dětmarovice  800  4  92  granulační  2 502  465  černé  Hodonín  105  2  91  fluidní  303  802  lignit  Chvaletice  800  4  88  granulační  2 388  71  hnědé  Kladno  305  3  94  fluidní / granulační 1 366  1 259  hnědé  Komořany  239  8  86/91  fluidní  512  50  hnědé  Ledvice II  220  2  87  granulační  1 289  634  hnědé  Ledvice III  110  1  92  fluidní  605  72  hnědé  Mělník  352  6  84  granulační  1 330  7 916  hnědé  Mělník II  220  2  83/86  granulační  912  7 677  hnědé  Mělník III  500  1  88  granulační  1 698  239  hnědé  Opatovice  363  6  88  granulační  2 016  4 526  hnědé  Počerady  1 000  5  86  granulační  6 189  11  hnědé  Prunéřov I  440  4  87  granulační  1 891  1 035  hnědé  Prunéřov II  1 050  5  87  granulační  5 977  468  hnědé  Vřesová  370  5  87  prášek ‐ plyn  1 791  2 217  hnědé  Tisová  296  3  88/91  fluidní / granulační 763  923  hnědé  Tušimice  800  4  87  granulační  4 758  692  hnědé  Zdroj: upraveno podle ERÚ (2006a, 2006b), ČHMÚ (2006)    Z hlediska  technické  specifikace  jsou  v analýze  současných  uhelných  parních  elektráren  zastoupeny zdroje spalující hnědé uhlí, černé uhlí je spalováno v elektrárně Dětmarovice a lignit pak  v elektrárně  Hodonín.  Ve  většině  elektrárenských  zařízení  jsou  instalovány  kotle  s granulačním  topeništěm, kotle s fluidním topeništěm jsou instalovány v elektrárně Hodonín, teplárně Komořany,  elektrárně  Ledvice  III  –  kotel  K4  a  v elektrárně  Tisová  I.  Ve  Vřesové  jsou  instalovány  kotle  s  kombinovaným topeništěm práškové – plyn.     Nejnižším  celkovým  instalovaným  elektrickým  výkonem  z  analyzovaných  zdrojů  disponuje  elektrárna  Hodonín  o  výkonu  105  MWe  s tepelnou  účinností  kotlů  91  %.  Naopak  s  nejvyšším  CUEC WORKING PAPER 1/2012  16  instalovaným výkonem 1 050 MWe disponuje elektrárna Prunéřov II, kde tepelná účinnost kotlů je 87  %.    Jedním  ze  vstupních  parametrů  v analýze  externalit  jsou  objemy  jednotlivých  atmosférických  znečišťujících  látek  a  skleníkových  plynů  emitovaných  danými  uhelnými  zdroji.  Externí  náklady  v tomto příspěvku jsou hodnoceny pro polétavý prach o velikosti částic menší než 2,5 µm (PM2,5) a  frakce menší než 10 µm (PM10), oxidy dusíku (NOX), oxid siřičitý (SO2), těkavé organické látky (VOC) a  emise oxidu uhličitého (CO2). Další Tabulka 3 uvádí za dané uhelné zdroje množství analyzovaných  znečišťujících látek včetně emisí oxidu uhličitého za rok 2006. Za rok 2006 uvedené uhelné elektrárny  vyprodukovaly 3,7 tis. tun TZL, 81 tis. tun SO2, 74,8 tis. tun NOX, 5,7 tis. tun VOC a 43,82 tis. kilotun  CO2.    Tabulka 3: Emitované škodliviny pro jednotlivé uhelné zdroje v roce 2006  Zdroj  TZL  PM10  PM2,5  SO2  NOX  VOC  CO2  t  t  t  t  t  t  kt  Dětmarovice  175  168  126 1 991 4 181 167  2 676 Hodonín  58  56  42 2 325 284 74  485 Chvaletice  273  262  197 3 127 4 320 329  2 607 Kladno  76  73  55 2 938 2 337 228  1 583 Komořany  56  54  40 4 119 1 067 94  870 Ledvice II  133  128  96 6 347 2 976 167  1 442 Ledvice III  35  34  25 1 137 742 77  626 Mělník  128  123  92 3 096 2 359 226  2 196 Mělník II  165  159  119 1 096 1 763 152  1 032 Mělník III  197  189  142 1 573 2 753 253  1 722 Opatovice  212  204  153 5 902 3 164 263  2 605 Počerady  375  360  270 8 281 14 576 840  6 600 Prunéřov I  114  109  82 2 292 2 476 298  2 282 Prunéřov II  836  803  602 12 167 14 382 828  6 359 Vřesová  581  558  418 9 246 5 869 708  2 626 Tisová  152  146  109 5 662 1 882 210  1 851 Tušimice  124  119  89 10 400 9 707 653  5 108 Zdroj: upraveno podle ČHMÚ (2006)    Z tabulky je patrné, že nejvyšší množství tuhých znečišťujících látek (TZL), PM10 a PM2,5 v roce 2006  emitovala  elektrárna  Prunéřov  II  ve  výši  836  tun  TZL,  803  tun  PM10  a  602  tun  PM2,5.  Prunéřov  II  v daném  roce  dosahovala  také  nejvyšších  emisí  SO2  ve  výši  12,17  tis.  tun.  Elektrárna  Počerady  v uvedeném roce vyprodukovala nejvíce emisí NOX (14,58 tis. tun), VOC (840 tis. tun) a CO2 (6,6 tis.  kilotun). Obrázek 2 pak zobrazuje roční objemy jednotlivých znečišťujících látek v grafické podobě.    CUEC WORKING PAPER 1/2012  17  Obrázek 2: Emise TZL, SO2, NOX a CO2 pro jednotlivé uhelné zdroje v roce 2006  0 2 000 4 000 6 000 8 000 10 000 12 000 14 000 16 000 t / kt  za rok TZL (t) SO2 (t) NOx (t) CO2 (kt)   Zdroj: upraveno podle ČHMÚ (2006)    Měrné emise jednotlivých znečišťujících látek na 1 tunu spáleného paliva přibližuje Tabulka 4. Tak  například nejvyšší měrné emise TZL ve výši 290 g/t měla v roce 2006 Vřesová. Nejvyšší měrné emise  SO2 ve výši 6,1 kg/t dosahovala v daném roce teplárna Komořany, měrné emise NOX a VOC byly pak  nejvyšší u Vřesové (2,9 kg/t, respektive 354 g/t).    Tabulka 4: Měrné emise na 1 tunu spáleného uhlí za rok 2006 (v g/t)  Zdroj  TZL  PM10  PM2,5  SO2  NOX  VOC  g/t  g/t  g/t  g/t  g/t  g/t  Dětmarovice  142  137 102 1 622 3 406  136 Hodonín  125  120 90 4 976 607  159 Chvaletice  117  113 84 1 343 1 856  141 Kladno  78  75 56 3 042 2 419  236 Komořany  83  80 60 6 105 1 581  139 Ledvice II  110  106 79 5 240 2 457  138 Ledvice III  68  65 49 2 195 1 431  149 Mělník  78  75 56 1 900 1 447  138 Mělník II  179  172 129 1 184 1 905  164 Mělník III  143  137 103 1 142 1 998  184 Opatovice  114  109 82 3 161 1 695  141 Počerady  63  60 45 1 384 2 435  140 Prunéřov I  53  51 38 1 073 1 160  140 Prunéřov II  141  136 102 2 059 2 434  140 Vřesová  290  279 209 4 617 2 930  354 Tisová  100  96 72 3 745 1 245  139 Tušimice  26  25 19 2 175 2 030  137 Zdroj: upraveno podle ČHMÚ (2006)    V grafické podobě prezentuje měrné emise na 1 tunu spáleného uhlí pro jednotlivé analyzované  zdroje Obrázek 3.    CUEC WORKING PAPER 1/2012  18  Obrázek 3: Měrné emise na 1 tunu spáleného uhlí za rok 2006 (v g/t)  0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 g / t TZL SO2 NOx VOC   Zdroj: upraveno podle ČHMÚ (2006)    4.2 Připravované hnědouhelné elektrárny    Součástí  tohoto  příspěvku  je  také  hodnocení  externích  nákladů  pro  nově  připravované  uhelné  bloky  na  území  ČR.  Pro  toto  hodnocení  jsme  vybrali  3  nové  zdroje,  uhelný  blok  Ledvice  o  instalovaném  výkonu  660  MWe  s plánovanou  životností  30  let,  nový  zdroj  Komořany  III  o  instalovaném  výkonu  160  MWe  s životností  20  let  a  komplexní  obnovu  elektrárny  Prunéřov  II  o  instalovaném  výkonu  750  MWe,  která  zahrnuje  3  výrobní  bloky  o  výkonu  250  MWe.  Životnost  u  elektrárny Prunéřov 750 je plánovaná na 25 let. Vybrané technické parametry uvažovaných uhelných  zdrojů  uvádí  Tabulka  5.  Bližší  technické  a  výrobní  charakteristiky  uvedených  zdrojů  lze  nalézt  v dokumentaci EIA. Pro Ledvice 660 lze tyto informace nalézt ve studii Motla (2006), pro Komořany III  se jedná o studii Rouse (2006) a obnovu elektrárny Prunéřov II pak ve studii Horáka (2008).    Tabulka 5: Technická specifikace připravovaných elektráren  Zdroj  Celkový  instalovaný  elektrický  výkon  Počet  výrobních  bloků  Tepelná  účinnost  kotle  Druh  topeniště Roční  výroba  elektřiny  netto  Dodávky  tepla  celkem  Druh  uhlí  Plánovaná  životnost  MWe  %  GWh  GJ  Prunéřov 750  750  3  90,12  granulační 4 273  1 656  hnědé  25  Ledvice 660  660  1  91,23  granulační 4 212  1 429  hnědé  30  Komořany 160  160  1  92  fluidní  1 200  ‐  hnědé  20  Zdroj: upraveno podle Motl (2006), Rous (2006) a Horák (2008)    Pro obnovu elektrárny Prunéřov II se předpokládá s instalací 3 kotlů s granulačním topeništěm o  tepelné  účinnosti  90,12  %.  Předpokládaná  roční  výroba  elektřiny  netto  je  4,27  TWh.  Nový  zdroj  v Ledvicích předpokládá instalaci kotle s granulačním topeništěm o účinnosti 91,23 %, roční výroba  elektřiny je plánovaná 4,21 TWh. U nového zdroje Komořany III se uvažuje o instalaci kotle s fluidním  topeništěm o účinnosti 92 %. Předpokládá se roční výroba elektřiny 1,2 TWh.    Roční objemy emitovaných atmosférických znečišťujících látek uvádí Tabulka 6 a Obrázek 4.    CUEC WORKING PAPER 1/2012  19  Tabulka 6: Roční emitované škodliviny pro připravované uhelné zdroje  Zdroj  TZL  PM10  PM2,5  SO2  NOX  VOC  CO2  t  t  t  t  t  t  kt  Prunéřov 750  156  150  112 2 330 3 108 499  3 830 Ledvice 660  270  259  194 2 025 2 700 374  3 349 Komořany 160  130  125  94 864 864 120  1 114 Zdroj:  upraveno  podle  Motl  (2006),  Smetana  a  Mužáková  (2006),  Rous  (2006),  Horák  (2008),  Bucek  (2008,  2011)    Nejvyšší roční objemy TZL a jednotlivých frakcí polétavého prachu PM10 a PM2,5 se předpokládají o  nového  zdroje  Ledvice  660  a  to  ve  výši  270  tun  TZL,  259  tun  PM10  a  194  tun  PM2,5.  U  komplexní  obnovy elektrárny Prunéřov II jsou pak nejvyšší roční emise ostatních látek. U SO2 se jedná o 2 330  tun  za  rok,  NOX  bude  emitováno  ve  výši  3 108  tun,  VOC  499  tun  a  emise  oxidu  uhličitého  jsou  předpokládány ve výši 3 830 kt za rok.    Obrázek 4: Roční emise TZL, SO2, NOX a CO2 pro připravované uhelné zdroje  0 200 400 600 800 1 000 1 200 Prunéřov 750 Ledvice 660 Komořany 160 g / t TZL SO2 NOx VOC   Zdroj: upraveno podle Motl (2006), Smetana a Mužáková (2006), Rous (2006), Horák (2008), Bucek(2008, 2011)    Měrné  emise  jednotlivých  znečišťujících  látek  přepočtené  na  1  tunu  spáleného  uhlí  pro  připravované zdroje uvádí Tabulka 7. Nejvyšší hodnoty měrných emisí u všech polutantů jsou patrné  pro Komořany 160 nejnižší naopak o elektrárny Prunéřov 750.    Tabulka 7: Měrné emise na 1 tunu spáleného uhlí pro připravované uhelné zdroje (v g/t)  Zdroj  TZL  PM10  PM2,5  SO2  NOX  VOC  g/t  g/t  g/t  g/t  g/t  g/t  Prunéřov 750  38  37 27 570 760  122 Ledvice 660  89  86 64 668 891  123 Komořany 160  159  152 114 1 055 1 055  147 Zdroj: upraveno podle Motl (2006), Smetana a Mužáková (2006), Rous (2006), Horák (2008), Bucek(2008, 2011)    Obrázek 5 pak uvádí měrné emise v grafické podobě.    CUEC WORKING PAPER 1/2012  20  Obrázek 5: Měrné emise na 1 tunu spáleného uhlí pro připravované uhelné zdroje (v g/t)  0 200 400 600 800 1 000 1 200 Prunéřov 750 Ledvice 660 Komořany 160 g / t TZL SO2 NOx VOC   Zdroj: upraveno podle Motl (2006), Smetana a Mužáková (2006), Rous (2006), Horák (2008), Bucek(2008, 2011)      CUEC WORKING PAPER 1/2012  21  5. Výsledky    5.1 Výpočet externích nákladů pro stávající uhelné zdroje    Roční externí náklady pro stávající zdroje v důsledku výroby elektřiny a tepla pro stávající zdroje  uvádí  Tabulka  8.  Hodnoty  externích  nákladů  jsou  uvedeny  v mil.  Kč  v cenové  hladině  roku  2011.  Z tabulky je patrné, že nejvyšší externí náklady 8,2 mld. Kč ročně generuje elektrárna Prunéřov II.  Významnou měrou se na celkové externalitě elektrárny Prunéřov II podílí dopady na lidské zdraví ve  výši 5,7 mld. Kč za rok. Naopak nejnižší externí náklady působí elektrárna Ledvice III ve výši 613 mil.  Kč za rok.    Tabulka 8: Roční externí náklady pro stávající zdroje v důsledku výroby elektřiny a tepla (v mil. Kč,  ceny 2011)  Zdroj  Lidské zdraví  Zemědělská  produkce  Materiály  budov  Biodiverzita  Změna  klimatu  Celkem  Dětmarovice  1 294  27 47 205 580  2 154 Hodonín  702  1 37 39 105  883 Chvaletice  2 056  59 66 214 566  2 960 Kladno  1 383  30 55 130 343  1 942 Komořany  1 132  0 69 99 189  1 489 Ledvice II  2 015  10 112 210 313  2 659 Ledvice III  406  4 21 46 136  613 Mělník  1 180  12 58 141 477  1 868 Mělník II  643  11 24 90 224  992 Mělník III  942  18 35 138 374  1 507 Opatovice  1 984  13 105 212 565  2 879 Počerady  4 726  94 186 732 1 432  7 169 Prunéřov I  1 021  15 46 135 495  1 712 Prunéřov II  5 712  85 246 774 1 380  8 197 Vřesová  4 215  73 166 349 570  5 372 Tisová  2 012  19 94 144 402  2 670 Tušimice  4 179  54 201 551 1 108  6 093 Zdroj: výpočty z modelu EcoSenseWeb V1.3 (IER 2012, COŽP UK)    Grafické zobrazení ročních externích nákladů pro uvažované zdroje přibližuje Obrázek 6. Zde je i  patrná struktura externích nákladů. Významnou měrou se podíly na celkové externalitě dopady na  lidské  zdraví  (úmrtnost  a  nemocnost),  které  se  pohybují  v rozmezí  60  %  (Dětmarovice)  až  79  %  (Hodonín). Další část dopadů je působena změnou klimatu, od 11 % (Vřesová) do 29 % (Prunéřov I).  Dopady na snížení biodiverzity v důsledku acidifikace a eutrofizace se pohybují do 10 %, dopady na  zemědělskou produkci do 5 % a koroze a zašpinění materiálů přispívají na celkové externalitě cca do  2 %.    CUEC WORKING PAPER 1/2012  22  Obrázek 6: Roční externí náklady pro stávající zdroje v důsledku výroby elektřiny a tepla (v mil. Kč,  ceny 2011)  0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 8 000 9 000 mil. Kč/rok Lidské zdraví Zemědělská produkce Materiály budov Biodiverzita Změna klimatu   Zdroj: výpočty z modelu EcoSenseWeb V1.3 (IER 2012, COŽP UK)    Dalším výsledkem jsou měrné externí náklady, tj. externí náklady vyjádřené na 1 kWh vyrobené  elektřiny  v roce  2006.  Tabulka  9  a  Obrázek  7  pak  představuje  jednotlivé  výpočty  pro  uvažované  zdroje.    Tabulka 9: Měrné externí náklady pro stávající zdroje na 1 kWh vyrobené elektřiny (v Kč, ceny roku  2011)  Zdroj  Lidské zdraví  Zemědělská  produkce  Materiály  budov  Biodiverzita  Změna  klimatu  Celkem  Dětmarovice  0,51  0,01  0,02  0,08  0,23  0,85  Hodonín  1,90  0,00  0,10  0,10  0,28  2,39  Chvaletice  0,86  0,02  0,03  0,09  0,24  1,24  Kladno  0,94  0,02  0,04  0,09  0,23  1,32  Komořany  2,19  0,00  0,13  0,19  0,37  2,89  Ledvice II  1,50  0,01  0,08  0,16  0,23  1,98  Ledvice III  0,66  0,01  0,03  0,08  0,22  1,00  Mělník  0,59  0,01  0,03  0,07  0,24  0,94  Mělník II  0,41  0,01  0,02  0,06  0,14  0,64  Mělník III  0,55  0,01  0,02  0,08  0,22  0,88  Opatovice  0,83  0,01  0,04  0,09  0,24  1,20  Počerady  0,76  0,02  0,03  0,12  0,23  1,16  Prunéřov I  0,52  0,01  0,02  0,07  0,25  0,87  Prunéřov II  0,95  0,01  0,04  0,13  0,23  1,36  Vřesová  2,13  0,04  0,08  0,18  0,29  2,72  Tisová  2,40  0,02  0,11  0,17  0,48  3,18  Tušimice  0,87  0,01  0,04  0,11  0,23  1,27  Zdroj: výpočty z modelu EcoSenseWeb V1.3 (IER 2012, COŽP UK)    CUEC WORKING PAPER 1/2012  23    Z uvedených výstupů je patrné, že nejnižší měrné externality z analyzovaných zdrojů v roce 2006  generovala elektrárna Dětmarovice ve výši 0,85 Kč/kWh, která spaluje černé uhlí. Naopak nejvyšší  měrné externality byly vypočteny pro elektrárnu Tisovou ve výši 3,18 Kč/kWh.    Obrázek 7: Měrné externí náklady pro stávající zdroje na 1 kWh vyrobené elektřiny (v Kč, ceny roku  2011)  0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 Kč/kWh Lidské zdraví Zemědělská produkce Materiály budov Biodiverzita Změna klimatu   Zdroj: výpočty z modelu EcoSenseWeb V1.3 (IER 2012, COŽP UK)    5.2 Odhad externích nákladů pro připravované hnědouhelné zdroje   Roční externí náklady, které jsou vyjádřené v Kč v cenové hladině roku 2011, pro připravované  uhelné  zdroje  prezentuje  Tabulka  10  a  Obrázek  8.  Nejvyšší  roční  externality  generuje  komplexní  obnova  elektrárny  Prunéřov  II  ve  výši  2,66  mld.  Kč  za  rok.  Nový  zdroj  Ledvice  660  pak  by  ročně  přispíval  na  externích  nákladech  ve  výši  2,37  mld.  Kč.  Připravovaný  zdroj  Komořany  160  pak  by  působil externality ve výši 842 mil. Kč za rok.    Tabulka 10: Roční externí náklady pro nové uhelné zdroje v důsledku výroby elektřiny a tepla (v mil.  Kč, ceny 2011)  Zdroj  Lidské zdraví  Zemědělská  produkce  Materiály  budov  Biodiverzita  Změna  klimatu  Celkem  Ledvice 660  1 069  17  42  141  1 100  2 370  Komořany 160  406  5  17  48  366  842  Prunéřov 750  1 173  20  49  163  1 258  2 663  Zdroj: výpočty z modelu EcoSenseWeb V1.3 (IER 2012, COŽP UK)    Z hlediska hodnocených dopadů se na celkové externalitě obnovy elektrárny Prunéřov 750 podílí  ze  47  %  dopady  související  se  změnou  klimatu,  ze  44  %  dopady  na  lidské  zdraví,  dopady  na  biodiverzitu  pak  tvoří  6  %,  koroze  a  zašpinění  materiálů  a  budov  tvoří  2  %  a  ztráta  zemědělské  produkce  1  %  z celkových  dopadů.  Obdobná  struktura  dopadů  je  u  nového  zdroje  Ledvice  660  a  Komořany 160.    CUEC WORKING PAPER 1/2012  24  Obrázek 8: Roční externí náklady pro nové uhelné zdroje v důsledku výroby elektřiny a tepla (v mil. Kč,  ceny 2011)  0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 Ledvice 660 Komořany 160 Prunéřov 750 mil. Kč/rok Změna klimatu Biodiverzita Materiály budov Zemědělská produkce Lidské zdraví   Zdroj: výpočty z modelu EcoSenseWeb V1.3 (IER 2012, COŽP UK)    Pro  připravované  uhelné  bloky  byly  opět  vypočteny  měrné  externí  náklady  vyjadřující  výši  externality na 1 kWh vyrobené elektřiny. Výpočty měrných externalit přibližuje Tabulka 11 a Obrázek  9.    Tabulka 11: Měrné externí náklady pro nové uhelné zdroje na 1 kWh vyrobené elektřiny (v Kč, ceny  roku 2011)  Zdroj  Lidské zdraví  Zemědělská  produkce  Materiály  budov  Biodiverzita  Změna  klimatu  Celkem  Ledvice 660  0,247  0,004  0,010  0,033  0,254  0,547  Prunéřov 750  0,266  0,005  0,011  0,037  0,285  0,604  Komořany 160  0,339  0,004  0,014  0,040  0,305  0,702  Zdroj: výpočty z modelu EcoSenseWeb V1.3 (IER 2012, COŽP UK)    Nejnižší měrné externí náklady by v průběhu provozu generoval nový zdroj v Ledvicích. Pro tento  nový zdroj byla vypočtena externalita ve výši 0,55 Kč na 1 kWh. Naopak nejvyšší měrnou externalitu  by generoval nový zdroj v Komořanech a to ve výši 0,7 Kč/kWh. Měrné externí náklady po komplexní  obnově elektrárny Prunéřova II by činily 0,6 Kč/kWh.     Z uvedených  výstupů  je  opět  patrné,  že  významnou  měrou  na  externích  nákladech  se  podílí  dopady  ze  změny  klimatu  a  dopady  na  lidské  zdraví.  Tak  například  pro  Prunéřov  750  by  měrné  externality ze změny klimatu činily 0,28 Kč/kWh a měrné externality z dopadů na lidské zdraví pak  0,27 Kč/kWh.    CUEC WORKING PAPER 1/2012  25  Obrázek 9: Měrné externí náklady pro nové uhelné zdroje na 1 kWh vyrobené elektřiny (v Kč, ceny  roku 2011)  0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Ledvice 660 Prunéřov 750 Komořany 160 Kč/kWh Změna klimatu Biodiverzita Materiály budov Zemědělská produkce Lidské zdraví   Zdroj: výpočty z modelu EcoSenseWeb V1.3 (IER 2012, COŽP UK)    5.3 Odhad externích nákladů pro nové uhelné elektrárny za dobu životnosti zdroje   Jak již bylo zmíněno v části 3.4, pro nové uhelné zdroje byly posuzovány i externí náklady za celou  dobu životnosti zdroje. Pro Ledvice 660 se jedná o plánovanou životnost 30 let, Prunéřov 750 pak 25  let a u Komořan 160 se jedná o životnost 20 let. Níže prezentované výpočty vycházejí s metodiky  popsané  v části  3.4,  kdy  při  výpočtu  externích  nákladů  za  celou  dobu  životnosti  elektrárny  je  uvažován nárůst reálných cen a externality jsou přepočtené na současnou hodnotu pro rok 2011.    Uvedenou  agregaci  externích  nákladů  v jejich  současné  hodnotě  za  dobu  životnosti  připravovaných uhelných bloku prezentuje Tabulka 12 a Obrázek 10.     Tabulka  12:  Současná  hodnota  celkových  externích  nákladů  pro  nové  uhelné  elektrárny  po  dobu  životnosti zdroje (v mld. Kč, ceny 2011)  Zdroj  Lidské zdraví  Zemědělská  produkce  Materiály  budov  Biodiverzita  Změna  klimatu  Celkem  Komořany 160  6,71  0,09  0,28  0,79  7,52  15,38  Prunéřov 750  23,07  0,40  0,95  3,20  31,59  59,20  Ledvice 660  24,21  0,39  0,96  3,20  33,03  61,79  Zdroj: výpočty z modelu EcoSenseWeb V1.3 (IER 2012, COŽP UK)    Jak je z výsledků patrné, nejvyšší externí náklady za celou dobu životnosti by generoval nový zdroj  Ledvice 660 a to ve výši 61,79 mld. Kč. Elektrárna Prunéřov II po její komplexní obnově by generovala  externí  náklady  ve  srovnatelné  výši,  59,2  mld.  Kč.  Pro  nový  zdroj  Komořany  160  byly  agregované  externality vypočteny na 15,38 mld. Kč.    Struktura  externích  nákladů  za  celou  dobu  životnosti  se  nepatrné  liší  od  struktury  dopadů  prezentované  v části  5.2  pro  roční  a  měrné  externality  uvažovaných  zdrojů.  Změna  klimatu  u  elektrárny Prunéřov 750 přispívá na celkové externalitě 53 %, dopady na lidské zdraví pak tvoří 39 %,  dopady na biodiverzity činí 5 %. Dopady na materiály budov a zemědělskou produkci se podílejí 3 %.  Uvedená struktura jednotlivých kategorií dopadů je obdobná i pro Ledvice 660.  CUEC WORKING PAPER 1/2012  26    Obrázek  10:  Současná  hodnota  celkových  externích  nákladů  pro  nové  uhelné  elektrárny  po  dobu  životnosti zdroje (v mld. Kč, ceny 2011)  0 10 20 30 40 50 60 70 Komořany 160 Prunéřov 750 Ledvice 660 mld. Kč Změna klimatu Biodiverzita Materiály budov Zemědělská produkce Lidské zdraví   Zdroj: výpočty z modelu EcoSenseWeb V1.3 (IER 2012, COŽP UK)    Průběh  roční  bilance  diskontovaných  celkových  externích  nákladů  pro  nový  zdroj  Ledvice  660,  Prunéřov 750 a Komořany 160 představuje Obrázek 11.    Obrázek 11: Roční bilance diskontovaných celkových externích nákladů pro nové uhelné elektrárny po  dobu životnosti zdroje (v mld. Kč, ceny 2011)  0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 2015 2020 2025 2030 2035 2040 mld. Kč Komořany 160 Prunéřov 750 Ledvice 660   Zdroj: výpočty z modelu EcoSenseWeb V1.3 (IER 2012, COŽP UK)    Struktura  roční  bilance  diskontovaných  externích  nákladů  za  celý  průběh  životnosti  zdroje  je  vynesena  v následujících  grafech.  Obrázek  12  zobrazuje  průběh  jednotlivých  kategorií  dopadů  za  CUEC WORKING PAPER 1/2012  27  Prunéřov 750, Obrázek 13 přibližuje průběh struktury dopadů pro nový zdroj Ledvice 660 a Obrázek  14 strukturu externích nákladů v čase pro nový zdroj Komořany 160.    Obrázek 12: Struktura roční bilance diskontovaných celkových externích nákladů pro Prunéřov 750 po  dobu životnosti zdroje (v mld. Kč, ceny 2011)  0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 2015 2020 2025 2030 2035 mld. Kč/rok Změna klimatu Biodiverzita Materiály budov Zemědělská produkce Lidské zdraví   Zdroj: výpočty z modelu EcoSenseWeb V1.3 (IER 2012, COŽP UK)      Obrázek 13: Struktura roční bilance diskontovaných celkových externích nákladů pro Ledvice 660 po  dobu životnosti zdroje (v mld. Kč, ceny 2011)  0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 2015 2020 2025 2030 2035 2040 mld. Kč/rok Změna klimatu Biodiverzita Materiály budov Zemědělská produkce Lidské zdraví   Zdroj: výpočty z modelu EcoSenseWeb V1.3 (IER 2012, COŽP UK)      CUEC WORKING PAPER 1/2012  28  Obrázek 14: Struktura roční bilance diskontovaných celkových externích nákladů pro Komořany 160  po dobu životnosti zdroje (v mld. Kč, ceny 2011)  0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 2015 2020 2025 2030 mld. Kč/rok Změna klimatu Biodiverzita Materiály budov Zemědělská produkce Lidské zdraví   Zdroj: výpočty z modelu EcoSenseWeb V1.3 (IER 2012, COŽP UK)          CUEC WORKING PAPER 1/2012  29  6. Závěr    V této studii je představeno peněžní hodnocení externích nákladů pro významné stávající uhelné  parní elektrárny v České republice a pro nově připravované uhelné bloky (Ledvice 660, Prunéřov 750,  Komořany  160)  pomocí  metodiky  ExternE.  Odhadnuté  externí  náklady  jsou  pro  jednotlivé  uhelné  elektrárny porovnány jak na základě celkových ročních externích nákladů, tak i na jednotku výstupu,  tj. jako měrné externí náklady na 1 kWh vyrobené elektřiny. Pro nově připravované bloky jsou externí  náklady  vyjádřeny  rovněž  jako  současná  hodnota  externalit  za  celou  dobu  (plánované)  životnosti  zdroje.    Metodika ExternE hodnotí specifické mezní dopady různých technologií, při užití jednotlivých typů  paliv, v určitém místě a čase. Implementace metodiky v softwarovém modelu EcoSenseWeb použitá  pro hodnocení umožnuje kvantifikovat významné dopady na lidské zdraví, zemědělskou produkci a  budovy a materiály, které vznikají v důsledku znečišťování ovzduší emisemi SO2, NOX, tuhých částic  frakce  PM10  a  PM2,5  a  organických  látek  z energetických  procesů;  v modelu  jsou  zohledněny  i  atmosférické transformace vedoucí ke zvýšení koncentrací sekundárních polutantů – ozonu, sulfátů a  nitrátů.    V měřítku celkových externích nákladů generuje nejvyšší dopad elektrárna Prunéřov II ve výši 8,2  mld.  Kč  ročně,  následovaná  elektrárnou  Počerady  (7,2  mld.  Kč  ročně)  a  elektrárnou  Tušimice  (6,1  mld. Kč ročně). Dominantní kategorií dopadů jsou škody na lidském zdraví, druhou nejvýznamnější  kategorií dopadů jsou škody ze změny klimatu. Výrazně odlišně vypadá porovnání z hlediska měrné  externality na vyrobenou kWh elektřiny – nejvyšší měrnou externalitu produkuje elektrárna Tisová ve  výši  2,39  Kč/kWh,  následována  elektrárnou  Komořany  (2,89  Kč/kWh)  a  elektrárnou  Vřesová  (2,72  Kč/kWh).    V případě  připravovaných  zdrojů  bude  v měřítku  ročních  externích  nákladů  největším  producentem zdroj Prunéřov 750 (2,7 mld. Kč za rok), následovaný zdrojem Ledvice 660 (2,4 mld. Kč  za rok). Ve vyjádření měrné externality pak dominuje zdroj Komořany 160 (0,7 Kč/kWh), následovaný  zdrojem Prunéřov 750 (0,6 Kč/kWh) a nejnižší měrnou externalitou zdroj Ledvice 660 (0,55 Kč/kWh).  Pokud  bychom  však  uvažovali  současnou  hodnotu  celkových  externích  nákladů  za  celou  dobu  životnosti,  zdroj  Ledvice  660  vyprodukuje  nejvyšší  částku  (61,8  mld.  Kč),  s malým  odstupem  pak  následuje zdroj Prunéřov 750 (59,2 mld. Kč). Dominantní kategorií dopadů se, s ohledem na v čase  rostoucí  společenské  dopady  emisí  skleníkových  plynů,  stává  příspěvek  ke  změně  klimatu,  následovaná dopady na zdraví.    CUEC WORKING PAPER 1/2012  30  Použitá literatura    AEA  Technology  (1999).  Economic  valuation  of  air  quality  targets  for  CO  and  benzene.  Report  to  European Commission DG XI, Brussels.  AEA  Technology  (2011)  Cost  Benefit  Analysis  for  the  Revision  of  the  National  Emission  Ceilings  Directive: Policy Options for revisions to the Gothenburg Protocol to the UNECE Convention on  Long Range Transboundary Air Pollution, Report to European Commission, Didcot.  Andrle,  M.,  Brůha,  J.  (2004)  Význam  forem  diskontování  v  ekonomickém  modelování.  Politická  ekonomie, 52 (6), str. 757–771.  Anthoff, D. (2007) Report on marginal external damage costs inventory of greenhouse gas emissions.  Delivery 5.4 ‐ RS 1b. Zpráva k projektu IP NEEDS.  Baumol,  W. J.,  Oates,  W. E.  (1988)  The  Theory  of  Environmental  Policy,  2nd  Edition,  Cambridge  University Press, Cambridge.   Brode, R. W., Wang, J. (1992) User's Guide for the Industrial Source Complex (ISC2) Dispersion Model.  Vols.1‐3,  EPA  450/4‐92‐008a,  EPA  450/4‐92‐008b,  and  EPA  450/4‐92‐008c.  US  Environmental  Protection Agency, Research Triangle Park, NC.  Bucek,  J.  (2008)  Příspěvková  rozptylová  studie:  Rozptylová  studie  ‐  komplexní  obnova  elektrárny  Prunéřov  II  3x  250  MWe,  Brno,  prosinec  2008.  In  Horák,  J.  Dokumentace  záměru  Komplexní  obnova elektrárny Prunéřov II 3 x 250 MWe dle zákona č. 100/2001 Sb., v platném znění. SCES ‐  Group, spol. s r. o.  Bucek, J. (2011) Rozptylová studie – komplexní obnova elektrárny Prunéřov II. Příspěvková rozptylová  studie. Bucek s.r.o.: Brno, únor 2011.  Clarke,  L. B.  (1996)  Externalities  and  Coal‐fired  Power  Generation,  IEAPER/29,  IEA  Coal  Research,  London.  Dvořák,  A.,  Brůha,  J.,  Brůhová‐Foltýnová,  H.,  Melichar,  J.,  Ščasný,  M.  (2007)  Kapitoly  z  ekonomie  přírodních  zdrojů  a  oceňování  životního  prostředí.  Praha:  Vysoká  škola  ekonomická  v  Praze,  Oeconomica, 2007.  EEA  (2011)  Revealing  the  costs  of  air  pollution  from  industrial  facilities  in  Europe,  EEA  Technical  report 15/2011, Luxembourg: Publications Office of the European Union.   ENTEC  (2000)  Economic  evaluation  of  air  quality  limits  for  heavy  metals.  Report  to  European  Commission DG XI: Brussels.  Evropská  komise  (2005)  ExternE:  Externalities  of  Energy,  Methodological  2005  Update.  European  Commission, Directorate‐General for Research. Luxemburg: Office for Official Publications of the  European Communities.  Evropská komise (1995). ExternE Externalities of Energy. Vol 2 – Methodology. A Report produced for  the EC – DG XII, Luxembourg: Office of Publications for the European Communities.  Freeman,  A.  M.  III.  (1993)  The  Measurement  of  Environmental  and  Resource  Values:  Theory  and  Methods. Resources for the Future. Washington. ISBN 1‐89185‐362‐7.  Hohmeyer, O. (1988) Social Costs of Energy Consumption. Springer Verlag. Berlin.  Holland,  M.  R.,  Forster,  D.,  King,  K.  (1999)  Cost‐benefit  analysis  for  the  Protocol  to  Abate  Acidification, Eutrophication and Ground‐level Ozone in Europe. Publication n. 133. The Hague,  Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordering en Milieubeheer.  Horák, J. (2008) Dokumentace záměru Komplexní obnova elektrárny Prunéřov II 3 x 250 MWe dle  zákona č. 100/2001 Sb., v platném znění. SCES ‐ Group, spol. s r. o.: Ústní nad Labem, prosinec  2008.  International  Energy  Agency  (1995)  Global  Warming  Damage  and  the  Benefits  of  Mitigation.  Cheltenham: IEA Greenhouse gas R&D programme.  IVM (1999) Economic evaluation of air quality targets for fine particles, SO2, NO2 and lead. Report to  European Commission DG XI, Brussels,.  Kolstad, C. D. (2000) Environmental Economics, Oxford University Press.  Krewitt, W., Trukenmueller, A., Mayerhofer, P., Friedrich, R. (1995) EcoSense – an Integrated Tool for  Environmental  Impact  Analysis.  In  Space  and  Time  in  Environmental  Information  Systems.  CUEC WORKING PAPER 1/2012  31  Umwelt‐Informatik  aktuell,  Vol.  Band  7  (Eds,  Kremers,  H.  and  Pillmann,  W.)  Metropolis‐Verlag,  Marburg Germany.  Kubíček,  J.,  Vítek,  L.  (2010)  Hodnocení  veřejných  projektů  z hlediska  společenské  míry  diskontace.  Politacká ekonomie, 3, str. 291‐304.  Melichar,  J.,  Ščasný,  M.,  Máca,  V.,  Havránek,  M.  (2011)  Hodnocení  externích  nákladů  energetiky  analýzou drah dopadů. Certifikovaná metodika č. 11697/ENV/11. Ministerstvo životního prostředí,  Odbor ekonomických nástrojů, 25. 2. 2011.  Motl, L. (2006) Nový zdroj 660 MW v Elektrárně Ledvice. Oznámení záměru dle zákona č. 100/2001  Sb., v platném znění. Environmentální a ekologické služby s.r.o.: Litvínov, červen 2006.  Oak Ridge National Laboratory (ORNL), Resources for the Future (RfF) (1994–1998) External Costs  and Benefits of Fuel Cycles (Reports 2–8). McGraw‐Hill Utility Data Institute, Washington.  OECD (2006) Cost‐Benefit Analysis and the Environment. Recent Developments. Secretary‐General of  the OECD. Paris, France. ISBN 92‐64‐01004‐1.  Ottinger, R. L., Wooley, D. R., Robinson, N. A., Hodas, D. R., Babb, S. E. (1990) Environmental Costs of  Electricity, Oceana Publications. Inc., New York.  Pearce, D., Bann, C., Georgiou, S. (1992) The Social Cost of Fuel Cycles, Report to the UK Department  of Trade and Industry, London: HMSO.   Preiss,  P.,  Klotz,  V.  (2008)  EcoSenseWeb  V1.3,  User`s  Manual  &  „Description  of  Updated  and  Extended Draft Tools for the Detailed Site‐dependent Assessment of External Costs“, Institut für  Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER), Universität Stuttgart.  Preiss,  P.,  Friedrich,  R.,  Klotz,  V.  (2008)  Report  on  the  procedure  and  data  to  generace  averaged/aggregated data. Deliverable n 1.1 ‐ RS 3a. Zpráva k projektu IP NEEDS.  Ramsey, F. (1928) A Mathematical Theory of Savings. Economic Journal, str. 543‐559.  Rous, J. (2006) Teplárna Komořany – Nový zdroj Komořany III. Dokumentace o posuzování vlivů na  životní  prostředí  dle  zákona  č.  100/2001  Sb.,  v  platném  znění.  Terén  Design,  s.r.o.:  Teplice,  prosinec 2006.  Simpson, D. (1992) Long period modelling of photochemical oxidants in Europe. Calculations for July   Smetana,  R.,  Mužáková,  J.  (2006)  Elektrárna  Ledvice.  Nový  zdroj  v Elektrárně  Ledvice.  Rozptylová  studie.  EkoMod:  Liberec,  květen  2006.  In  Motl,  L.  Nový  zdroj  660  MW  v Elektrárně  Ledvice.  Oznámení  záměru  dle  zákona  č.  100/2001  Sb.,  v  platném  znění.  Environmentální  a  ekologické  služby s.r.o.  Torfs, R., Hurley, F., Miller, B., Rabl, A. (2007) A set of concentration‐response functions. Deliverable  3.7 – RS1b/WP3. Zpráva k projektu IP NEEDS.  Trukenmüller,  A.,  Friedrich,  R.  (1995)  Die  Abbildung  der  großräumigen  Verteilung,  chemischen  Umwandlung  und  Deposition  von  Luftschadstoffen  mit  dem  Trajektorienmodell  WTM,  Jahresbericht ALS, Stuttgart, s. 93–108.  US  EPA  (2011)  The  Benefits  and  Costs  of  the  Clean  Air  Act  from  1990  to  2020,  Office  of  Air  and  Radiation, Washington: US EPA.    Další zdroje    ČHMÚ (2006) Registr emisí a zdrojů znečišťování ovzduší (REZZO). Český hydrometeorologický ústav.  ERÚ (2006a) Roční zpráva o provozu ES ČR za rok 2006. Energetický regulační úřad.   ERÚ (2006b) Výsledné ceny tepelné energie v ČR ‐ 2006. Energetický regulační úřad.  ExternE‐Pol:  Externalities  of  Energy:  Extension  of  accounting  framework  and  Policy  Applications.  Evropská komise, 5. Rámcový program (2002–2004). http://www.externe.info/exterpol.html  HEIMTSA: Health and Environment Integrated Methodology and Toolbox for Scenario Assessment.  Evropská komise, 6. Rámcový program (2007‐2011). http://www.heimtsa.eu/  IP  NEEDS:  New  Energy  Externalities  Development  for  Sustainability.  Evropská  komise,  6.  Rámcový  program (2004–2009). http://www.needs‐project.org  IER  (2012)  EcoSenseWeb.  Institut  für  Energiewirtschaft  und  Rationelle  Energieanwendung  (IER),  Universität Stuttgart. http://ecosenseweb.ier.uni‐stuttgart.de/  CUEC WORKING PAPER 1/2012  32  VaV/320/1/03:  Externí  náklady  výroby  elektřiny  a  tepla  v  podmínkách  ČR  a  metody  jejich  internalizace. Ministerstvo životního prostředí (2003‐2005). http://www.czp.cuni.cz      33  Přílohy    Obrázek 15: Pozaďové koncentrace sekundárních anorganických aerosolů (vlevo) a jejich modelový  vznik (vpravo) v modelovém prostředí EcoSenseWeb V1,3 (v g/m3 )      0,12    10,25  ‐4,16e‐004    5,84e‐003   Zdroj: výstup z modelu EcoSenseWeb V1,3 (IER 2012)  Poznámka:  Jedná  se  o  mapové  výstupy  pro  sekundární  anorganické  aerosoly  pro  plánovaný  uhelný  zdroj  Prunéřov II 3 x 250 MWe,                                34  Obrázek  16:  Pozaďové  koncentrace  troposférického  ozonu  (vlevo)  a  modelový  vznik  tohoto  sekundárního polutantu (vpravo) v modelovém prostředí EcoSenseWeb V1,3 (v g/m3 )      554,7    13245,9  ‐1,02e+001  4,22e+000   Zdroj: výstup z modelu EcoSenseWeb V1,3 (IER 2012)  Poznámka: Jedná se o mapové výstupy pro troposférický ozon pro plánovaný uhelný zdroj Prunéřov II 3 x 250  MWe,              35  Tabulka 13: Přehled funkcí koncentrace‐odezva pro tuhé částice (PM10 a PM2,5) a ozon  Dopad na zdraví  Škodlivina  Populace  vystavená  riziku  (věk)  Funkce  koncentrace‐ odezva (95% interval  spolehlivosti)  Jednotky  Chronická úmrtnost Snížení věku dožití PM2,5 30+ 651 (127; 1194)  YOLL za 10 µg/m³ na 100 000 dospělých Dětská úmrtnost Zvýšené riziko úmrtí PM10 0–1 4% (2%; 7%) za 10 µg/m³ Akutní úmrtnost Zvýšené riziko úmrtí  O3/SOMO35  všichni  0,30% (0,1%; 0,43%)  za 10 µg/m³  Nemocnost  Nové případy chronické bronchitidy  PM10 27+ 26,5 (‐1,9; 54,1)  za rok, za 10 µg/m³, na 100 000 dospělých ve věku 27+ Nové případy chronické bronchitidy  PM2,5 27+ 53,3 (‐1,7; 113,4)  za rok, za 10 µg/m³, na 100 000 dospělých ve věku 27+ Hospitalizace s respiračními chorobami  PM10 celá populace 7,03 (3,83;10,3)  za rok, za 10 µg/m³, na 100 000 osob Hospitalizace s chorobami srdce  PM10 celá populace 4,34 (2,17; 6,51)  za rok, za 10 µg/m³, na 100 000 osob Návštěva praktického lékaře    Den s omezenou aktivitou (RAD)  PM2,5 15–64 902 (792;1013)  za rok, za 10 µg/m³ na 1000 dospělých ve věku 15–64 Dny pracovní neschopnosti (WLD)  PM2,5 15–64 207 (176; 208)  za rok, za 10 µg/m³ na 1000 dospělých ve věku 15–64 Den s mírně omezenou aktivitou (MRAD)  PM2,5 18–64 577 (468; 686)  za rok, za 10 µg/m³ na 1000 dospělých ve věku 18–64 Medikace/užití bronchodilatátoru  PM10  PEACE  kritéria  pro  astma 5–14  180 (‐690; 1060)  za rok, za 10 µg/m³ na 1000 astmatických dětí (dle PEACE kritérií)    PM10 astmatici 20+  912 (‐912; 2774)  za rok, za 10 µg/m³ na 1000 dospělých ve věku 20+ Příznaky  onemocnění  dolních  cest  dýchacích  PM10  dospělí (30%)  1,3 (0,15; 2,43)  dnů s příznaky za rok, za 10 µg/m³ na dospělého s chronickými  respiračními příznaky    PM10 5–14 1,86 (0,92; 2,77)  dnů s příznaky za rok, za 10 µg/m³ na dítě ve věku 5–14 Hospitalizace s respiračními chorobami  O3/SOMO35 65+ 12,5 (‐5; 30) za rok, za 10 µg/m³ na 100 000 osob ve věku 65+   O3 /SOMO35 15–64 1,6 (1,22; 2,03)  za rok, za 10 µg/m³ na 1000 dospělých ve věku 15–64 Den s mírně omezenou aktivitou (MRAD)  O3/SOMO35 18–64 115 (44; 186)  za rok, za 10 µg/m³ na 1000 dospělých ve věku 18–64   O3 /SOMO35 5–14 astma 310 (44; 569)  za rok, za 10 µg/m³ na 1000 dětí ve věku 5–14   O3/SOMO35 20+ astma 730 (‐225; 1570)  za rok, za 10 µg/m³ na 1000 astmatických dospělých ve věku 20+  Příznaky  onemocnění  dolních  cest  dýchacích (mimo kašle)  O3/SOMO35  5–14  0,16 (‐0,43; 0,81)  dnů s příznaky za rok, za 10 µg/m³ na dítě ve věku 5–14  Dny s kašlem  O3/SOMO35 5–14 0,93 (‐0,19; 2,22)  dnů za 10 µg/m³ na dítě ve věku 5–14 Zdroj: Torfs a kol. (2007)  Poznámka: YOLL – rok ztraceného života (Year of Life Lost)    Poděkování    Tento  text  vznikl  s finanční  podporou  TA  ČR  v rámci  projektu  TA02021165  /  Integrované  hodnocení rizik a  dopadů  na materiály, ekosystémy  a zdravotní  stav populace v důsledku  expozice  atmosférickým znečišťujícím látkám.                                                                                      Upozornění    Názory  prezentované  v  této  studii  nevyjadřují  oficiální  stanovisko  Centra  pro  otázky  životního  prostředí Univerzity Karlovy, ani Technologické agentury ČR.