Modelový projekt zásobování obce teplem na bázi biomasy

Jaroslav Knápek, Jiří Vašíček, Kamila Havlíčková

Článek navazuje na články v předchozích číslech, kde byla obecně diskutována problematika obnovitelných zdrojů energie (OZE) a role biomasy, cílené pěstování biomasy na výmladkových plantážích rychle rostoucích dřevin (RRD), metodika výpočtu ocenění takto pěstované biomasy a možnosti snížení ceny pěstované biomasy. Tento článek popisuje modelový výpočet ekonomické efektivnosti zásobování obce teplem ze soustavy CZT využívající odpadní biomasu, resp. biomasu z plantáže RRD, a umožňuje tak alespoň rámcově posoudit ekonomickou výhodnost využití biomasy pro zajištění dodávek tepla.

Vstupní údaje jsou odvozeny od typických nákladových, produkčních a jiných charakteristik. V jednotlivých obcích jsou však více či méně odlišné podmínky, proto musí být v konkrétním případě proveden vlastní výpočet ekonomické efektivnosti záměru na využití biomasy a zejména porovnání této varianty zásobování teplem s jinými možnými alternativami (např. využití zemního plynu).

Popis modelového projektu

Modelová obec s 800 obyvateli (dále jen obec) v současné době není plynofikována, vytápění je zajišťováno jednotlivými kotelnami na tuhá a kapalná paliva, na které jsou připojeny objekty typu bytovek, školy, obecního úřadu apod., zbylé objekty v obci, především rodinné domky, mají individuální vytápění na tuhá paliva. Modelový propočet se dotýká pouze zajištění dodávek tepla pro objekty zásobované z kotelen a neřeší připojení rodinných domků, i když v praxi by jejich připojení zpravidla znamenalo zlepšení ekonomické efektivnosti záměru. Kotelny jsou na hranici své fyzické životnosti, u všech kotelen je nutné v horizontu cca 2–4 let provést zásadní rekonstrukci či výměnu. Obec v současné době nepředpokládá prostou obnovu stávajících kotelen či plynofikaci. Celkový prodej tepla z kotelen (vztaženo na vstup do vytápěných objektů, tj. včetně ztrát v rozvodech a vlastní spotřeby) činí cca 6 500 GJ a lze předpokládat, že do budoucna zůstane na této úrovni.

Obec zvažuje instalaci nového centrálního zdroje tepla na biomasu (štěpku) s dvěma kotli (výkon 800 a 500 kW). Na tento nový zdroj by byly nově vybudovanými teplovodními kanály připojeny i stávající kotelny. Celková potřeba tepla v palivu (při předpokládané 80% účinnosti kotlů na biomasu) je cca 10 tis. GJ (cca 790 t štěpky ročně při 30% vlhkosti a výhřevnosti 12,5 MJ/kg).

Štěpku lze nakupovat od externích dodavatelů, resp. ji lze částečně zajistit jako pěstovanou biomasu z vlastních plantáží RRD, které by obec založila na vlastních pozemcích o rozloze cca 10 ha.

Pro posouzení produkční schopnosti plantáží RRD je důležitým faktem to, že obec leží v kopcovité krajině v nadmořské výšce cca 600–700 metrů (mírně chladný a vlhký klimatický region). Jde o převážně zemědělskou oblast nepříliš vhodnou pro intenzívní rostlinnou výrobu, v katastru obce je volný potenciál několika desítek ha zemědělské půdy pro případné založení plantáží RRD.

Použitá metodika výpočtu

Pro výpočet ekonomické efektivnosti jsme použili standardní metodiku ekonomického hodnocení investic (LP 5/2003). Při tvorbě ekonomického modelu jsme vycházeli z následujících základních zásad:

- ekonomické hodnocení je provedeno na základě čisté současné hodnoty hotovostních toků vyvolaných projektem za dobu hodnocení zachycující celý životní cyklus projektu;

- hotovostní toky ekonomického modelu projektu zachycují v peněžním vyjádření všechny aktivity, které jsou pro realizaci projektu nezbytné, resp. jsou jeho existencí vyvolány (včetně pomocných, obslužných a režijních činností);

- při výpočtech je respektován činitel času, a to korektní výší diskontu (očekávaného výnosu vlastního kapitálu), která odpovídá typu a riziku podnikání, resp. charakteru investora (obec);

- jako hledisko hodnocení je zvoleno hledisko investora, tj. obce.

Vzhledem k charakteru úlohy je nejdůležitějším výstupem z analýzy ekonomické efektivnosti informace o ceně tepla (na vstupu do vytápěných objektů). Pro její výpočet jsme použili postup stanovení tzv. minimální ceny tepla, kde se nehledá čistá současná hodnota (NPV) projektu pro zadanou, resp. předpokládanou cenu tepla, ale cena tepla splňující kriteriální podmínku NPV = 0. Takováto cena zajišťuje pro investora výnos z vloženého kapitálu právě ve výši zadaného diskontu, což v dané úloze znamená, že obec by měla možnost vytvořit dostatek prostředků pro budoucí obnovu zařízení.

Vstupní údaje variant

Posuzované varianty:

- Varianta A: výstavba kotelny na biomasu, 100 % štěpky externím nákupem, financování plně z vlastních zdrojů obce;

- Varianta B: výstavba kotelny na biomasu, 100 % štěpky externím nákupem, financování s uvažováním bezúročného úvěru a dotace ze SFŽP;

- Varianta C: výstavba kotelny na biomasu, částečné zajištění štěpky z nově založené plantáže RRD (plantáž zajišťuje cca 20 % celkového množství štěpky za 20 let doby hodnocení projektu), zbytek potřeby štěpky zajištěn externím nákupem, financování s uvažováním bezúročného úvěru a dotace ze SFŽP.

Společné vstupní údaje

Předpoklad průměrné dlouhodobé inflace: 3 % (roční růst nákladů);

- diskont: 6 % (relativně nízká výše diskontu odpovídá druhu investora; i v případě obce je však nutné respektovat fakt časové hodnoty peněz);

- doba hodnocení: 20 let (předpokládaná životnost zařízení do doby jeho obnovy).

Investiční náklady kotelny

Celková výše investičních nákladů (kotelna + rozvody) dosahuje 13 mil. Kč s členěním do odpisových kategorií: 50 % ve třetí skupině, 35 % ve čtvrté skupině a 15 % v páté skupině.

Financování

Na vybudování kotelny na biomasu lze za současných podmínek získat dotaci (40 % investičních nákladů) ze SFŽP ČR a bezúročnou půjčku na 10 let s odkladem splácení dva roky (40 % investičních nákladů). Zbylých 20 % investičních prostředků by hradila obec ze svých finančních zdrojů.

Provozní náklady kotelny a rozvodů

- Náklady na palivo: 790 tun ročně, cena štěpky 900 Kč/t, ve variantě s plantáží RRD je v čtyřletém obmýtí prioritně použita štěpka z plantáže (viz dále), pouze zbylá potřebná část štěpky se nakupuje;

- údržba a revize (zajištěnou dodavatelsky): stanoveny jako 3 % z investičních nákladů;

- osobní náklady: 300 tis. Kč/rok (1,5 pracovní síly);

- režie a ostatní náklady: 80 tis. Kč/rok.

Ve variantě s částečným zajištěním biomasy z vlastních zdrojů se předpokládá založení plantáže RRD (topoly a vrby) o rozloze 10 ha, s hustotou výsadby 10 tis. sazenic/ha pozemku. Postupy založení plantáže, péče o plantáž, sklizeň apod. jsou podrobně diskutovány v předchozích článcích (LP 5/2003, a 6/2003).

Předpokládaná výše produkce biomasy na plantáži RRD respektuje místní klimatické podmínky a typ půdy (tab. 1).

Náklady na založení plantáže: celkové náklady na založení plantáže představují cca 540 tis. Kč, největší položkou je 300 tis. Kč za nákup řízků (3 Kč/řízek), výsadba řízků 90 tis. Kč, projekt 20 tis. Kč, příprava půdy celkem 123 tis. Kč. V současné době je na založení plantáže RRD poskytována dotace ve výši 5 Kč/řízek (vládní nařízení 505/2000 Sb.). Vzhledem k rozsahu a sezónnosti činností spojených s plantáží se nepředpokládá pořizování budov, skladů či jiného investičního vybavení. Tyto potřeby budou zajištěny krátkodobým využitím stávajících výrobních prostor.

Provozní náklady plantáže: největší částí provozních nákladů plantáže jsou náklady na sklizeň a následné seštěpkování (jednou za čtyři roky), významné jsou také náklady na pletí a vysekávání v prvních dvou letech po založení plantáže. Na základě výsledků výzkumného úkolu VaV320/3/99 lze cenu GJ v palivu (štěpce) odhadnout ve výši cca 160 Kč/GJ (LP 5/2003).

Výsledky výpočtů

Z výsledků výpočtů lze vyvodit následující závěry:

- Minimální cena tepla je významně závislá na ceně paliva - uvažovaná cena štěpky na úrovni 900 Kč/t odpovídá cca 72 Kč/GJ tepla v palivu.

- Cena paliva z plantáže RRD je více než dvojnásobná (cca 160 Kč/GJ), na druhou stranu biomasa z vlastních zdrojů umožňuje snižovat případnou závislost na vnějších zdrojích a umožňuje i vykrývat případný deficit dodávek štěpky v určitém období - při vrcholu produkce plantáže cca okolo 10. roku pokrývá v roce obmýtí biomasa z plantáže plně požadavky na štěpku.

- Podpora ze SFŽP se významným způsobem promítá do minimální ceny tepla, např. pokud by si investor (obec) musel vzít úvěr s desetiletou splatností a 10% úrokem místo dotace a bezúročné půjčky, byla by minimální cena tepla 425 Kč/GJ místo 308 Kč/GJ. Obdobně by se zvýšila minimální cena tepla i v případě kombinované varianty s plantáží.

- Minimální cena tepla vyráběného na bázi biomasy vychází v tomto modelovém případě, při započtení podpory ze SFŽP, na řádově srovnatelné, resp. o něco nižší úrovni než teplo z plynových kotelen.

- Pro výpočty byl zvolen relativně nízký diskont, který odpovídá typu investora (obec). Pokud by záměr realizoval podnikatelský subjekt, vyžadoval by i vyšší míru zhodnocení vloženého kapitálu a pro výpočty minimální ceny tepla by použil i vyšší nominální diskont, což by se projevilo i ve zvýšení minimální ceny tepla (např. u varianty B by zvýšení diskontu na 8 % znamenalo zvýšení minimální ceny tepla na 317 Kč/GJ).

- Základním rizikem tohoto druhu projektu je dlouhodobé zajištění dodávek paliva dané kvality a zejména ceny; uvažovaná plantáž RRD slouží pouze pro doplnění dodávek, resp. snižuje riziko případného přechodného deficitu, cena štěpky z plantáže RRD je však (za současných podmínek) významně vyšší než štěpka získávaná jako odpad z dřevařského průmyslu, plné zajištění potřeb obce pouze z plantáží by se pak za současných podmínek nepříznivě promítlo do cen tepla, navíc v současnosti nejsou zkušenosti z provozování rozsáhlejších plantáží RRD a ani není k dispozici technika pro jejich sklízení.

- S využitím podpory ze SFŽP vychází v tomto záměru cena tepla na zdroji ve výši, která může být pro odběratele “zajímavá” ve srovnání s konkurenčními cenami dodávek tepla.

Adresa autorů:
Ing. Jaroslav Knápek, CSc.
Ing. Jiří Vašíček, CSc.
ČVUT FEL, katedra ekonomiky, manažerství a humanitních věd
Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript. , Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Ing. Kamila Havlíčková
Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví Průhonice
Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.