využití metod vícekriteriálního rozhodování pro

Transkript

VYUŽITÍ METOD VÍCEKRITERIÁLNÍHO
ROZHODOVÁNÍ PRO SYSTÉMOVÉ PLÁNOVÁNÍ
OBNOVITELNÝCH ENERGETICKÝCH ZDROJŮ
Zpracováno jako disertační práce na Západočeské univerzitě v Plzni.
Ing. Jiří Beranovský
Srpen 2002
Identifikační údaje
Zadavatel:
ulice:
PSČ, město:
IČO:
tel.:
fax:
e-mail:
http://
Zastupuje:
Autoři:
Západočeská univerzita
Fakulta elektrotechnická
Katedra elektroenergetiky
Univerzitní 8
306 14 Plzeň
tel.: (019) 7236881, 7237461 (279)
www.zcu.cz
Doc. Ing. Jan Škorpil, CSc., školitel
Prohlášení:
Prohlašuji, že jsem tuto disertační práci vypracoval samostatně a uvedl veškerou použitou
literaturu. Za původní výsledky lze považovat zejména systémovou analýzu problematiky
zpracování ÚEK a formulaci řešených úloh v kapitole 4, aplikaci metody komplexního
hodnocení alternativ na řešené úlohy, sestavení katalogu kritérií v kapitole 5.3.2 a dále
výsledky případové studie uvedené v kapitole 6.1.
Studii „Metody hodnocení vhodnosti a výtěžnosti OEZ“ (viz Příloha 2, [4]) jsem samostatně
vypracoval přibližně ze 70%. Jedná se však spíše o shrnující studii, kde vlastní přínos
spatřuji zejména v ucelené kompilaci a přehledné rešerši studované problematiky.
V Praze v srpnu 2002
Poděkování:
Děkuji paní Doc. Ing. Jiřině Mertlové, Csc. za prvotní nápad a impuls k této práci, svému
školiteli panu Doc. Ing. Janu Škorpilovi, Csc. za odborné vedení, technickou pomoc a
nekonečně shovívavou trpělivost, se kterou čelil mým dotazům. Západočeské univerzitě pak
děkuji za absolutní toleranci ve studiu vzhledem k mému pracovnímu zaneprázdnění.
Západočeská univerzita v Plzni
OBSAH
1.
ANOTACE ............................................................................................................. 6
1.1.
1.2.
1.3.
2.
ABSTRAKT
ANNOTATION
ABSTRACTION
ÚVOD ................................................................................................................... 8
2.1.
ZÁKLADNÍ POJMY A DEFINICE
2.1.1.
2.1.2.
3.
ANALÝZA LEGISLATIVY EU A ČR TÝKAJÍCÍ SE ÚEK
ANALÝZA LEGISLATIVY ČR TÝKAJÍCÍ SE ÚEK
MATEMATICKÉ MODELY POUŽÍVANÉ PRO ÚEK
3.3.1.
3.3.2.
3.3.3.
13
14
CHARAKTERISTIKA MODELU SESAM [15]
CHARAKTERISTIKA MODELU MARKAL [14]
CHARAKTERISTIKA MODELU GEMIS [2]
16
17
18
19
19
20
ÚZEMNÍ ENERGETICKÁ KONCEPCE
ANALÝZA A FORMULACE ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY
23
27
POPIS ŘEŠENÍ PROBLEMATIKY .............................................................................. 30
5.1.
SUBJEKT ROZHODOVÁNÍ (ROZHODOVATEL)
5.1.1.
5.1.2.
5.1.3.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
HLEDISKA SYSTÉMU
HLEDISKA REGIONU (ÚROVEŇ KRAJŮ, MĚST A OBCÍ, LOKALITA)
HLEDISKA INVESTORŮ
CÍLE ROZHODOVÁNÍ
KRITÉRIA HODNOCENÍ
5.3.1.
5.3.2.
5.3.2.1.
5.3.2.2.
5.3.2.3.
5.3.2.4.
5.3.2.5.
5.3.3.
5.3.3.1.
5.3.3.2.
5.3.3.3.
5.3.3.4.
5.3.3.5.
5.3.4.
5.3.5.
5.3.5.1.
5.3.5.2.
5.3.5.3.
5.3.6.
6.
10
CÍLE PRÁCE, IDENTIFIKACE PROBLÉMU.................................................................. 23
4.1.
4.2.
5.
POTENCIÁLY OEZ
VÝKONY OEZ
SOUČASNÝ STAV PROBLEMATIKY , CHARAKTERISTIKA SOUČASNÉHO STAVU ............. 16
3.1.
3.2.
3.3.
4.
6
6
7
TŘÍDĚNÍ KRITÉRIÍ DO SKUPIN
STANOVENÍ KRITÉRIÍ PRO VÍCEKRITERIÁLNÍ HODNOCENÍ OEZ
TECHNICKÁ KRITÉRIA
EKONOMICKÁ KRITÉRIA
SOCIÁLNÍ KRITÉRIA
EKOLOGICKÁ KRITÉRIA
STRATEGICKÁ (POLITICKÁ) KRITÉRIA
STANOVENÍ VAH KRITÉRIÍ
METODA POŘADÍ
METODA BODOVÉ STUPNICE
METODA PÁROVÉHO SROVNÁNÍ
SAATYHO METODA KVANTITATIVNÍHO PÁROVÉHO SROVNÁNÍ
METODA POSTUPNÉHO ROZVRHU VAH POMOCÍ STROMU KRITÉRIÍ
PŘEHLED A VÝBĚR VHODNÝCH KRITÉRIÍ
VÍCEKRITERIÁLNÍ HODNOCENÍ VARIANT
METODA LINEÁRNÍ DÍLČÍ FUNKCE UŽITKU
METODA BAZICKÉ VARIANTY
METODA VÁŽENÉHO SOUČTU POŘADÍ
URČENÍ ZPŮSOBU HODNOCENÍ
OBJEKT ROZHODOVÁNÍ, VARIANTY A JEJICH DŮSLEDKY
STAVY SVĚTA
30
31
31
31
32
33
34
36
36
37
45
47
51
53
54
54
55
55
56
56
58
59
59
60
60
61
61
SHRNUTÍ VÝSLEDKŮ A PŘÍPADOVÁ STUDIE ............................................................. 62
6.1.
POPIS EXPERTNÍHO SYSTÉMU A PŘÍKLAD JEHO APLIKACE
!Využití metod VHV pro systémové plánování OEZ.doc
62
3
7.
ZHODNOCENÍ VÝSLEDKŮ A ZÁVĚRY PRO PRAXI ....................................................... 71
7.1.
7.2.
7.3.
ZÁVĚRY PRÁCE
SHRNUTÍ, PŘÍNOSY A PRAKTICKÉ VYUŽITÍ
KDE JE POKRAČOVÁNÍ, DOPORUČENÍ PRO DALŠÍ VÝZKUM A ROZVOJ DISCIPLÍNY
71
72
72
POUŽITÁ LITERATURA
SEZNAM TABULEK
SEZNAM OBRÁZKŮ
SEZNAM ROVNIC
SEZNAM VYBRANÝCH PRACÍ
SEZNAM PŘEDNÁŠEK NA SEMINÁŘÍCH A KONFERENCÍCH
74
77
77
78
79
81
PŘÍLOHA 1
PŘÍLOHA 2
82
94
4
Seznam zkratek:
ATČ
BPEJ
BÚNO
CZT
ČEA
ČEZ, a. s.
ČHMÚ
ČR
DCF
DEZ
GMT
EU
HEP
IEA
IRR
JI
KHA
KO
KTČ
LTO
MVE
NPV
OEZ
PEZ
RED
SEI
SFŽP
TUV
TKO
TČ
ÚEK
ÚEP
ÚP
ÚT
VE
VHV
VKP
VLP
VNP
VVE
WEC
ZP
tepelné čerpadlo
bonitovaná půdně ekologická jednotka
bez újmy na obecnosti
centrální zásobování teplem
Česká energetická agentura
České energetické závody
Český hydrometeorologický ústav
Česká republika
Discount Cash Flow - diskontovaný tok hotovosti
druhotné energetické zdroje
Greenwich Mean Time - Greenwičský čas, čas vztažený k
poledníku procházejícímu hvězdárnou v angl. městě Greenwich
Evropská Unie
hydroenergetický potenciál
International Energy Agency - Mezinárodní energetická agentura
vnitřní výnosové procento projektu (Internal Rate of Return)
Joint Implementation
komplexní hodnocení alternativ
komunální odpad
kompresorová teplená čerpadla
lehký topný olej
malé vodní elektrárny
Net Present Value - čistá současná hodnota
obnovitelné energetické zdroje
primární energetické zdroje
regionální energetický dokument, podle zákona o hosp. s energií
se RED nazývá územní energetická koncepce, proto byla
v následujícím textu tato terminologie sjednocena se zákonem
Státní energetická inspekce
Státní fond pro životní prostředí
teplá užitková voda
tuhý komunální odpad
tepelné čerpadlo
územní energetická koncepce
územní energetické plánování
územní plán
ústřední vytápění
větrné elektrárny
vícekriteriálního hodnocení variant
vícekriteriální programování
vektorové lineární programování
vektorové nelineární programování
velké vodní elektrárny
World Energy Council – Světová energetická rada
zemní plyn
5
1. ANOTACE
1.1. ABSTRAKT
Studie navazuje jednak na rigorózní práci „Reálné podmínky využití obnovitelných zdrojů
energie v České republice a jejich praktické aplikace“ a na studii „Metody hodnocení
vhodnosti a výtěžnosti OEZ“, které se zabývají metodikou odhadu potenciálů jednotlivých
OEZ. Základem je práce „Kritéria pro systémové plánování obnovitelných energetických
zdrojů“, která se zabývá souborem a výběrem vhodných kritérií pro vícekriteriální
rozhodování.
Cílem této studie je systémová analýza problematiky zpracování ÚEK a návrh metodiky
řešení některých jeho úloh. Součástí práce je návrh vhodných kritérií a ukazatelů pro
hodnocení možností využití OEZ a energetických úspor pro účely zpracování územních
energetických koncepcí, aplikace metod multikriteriálního rozhodování na základě výběru
vhodných metod hodnocení a sestavení metodického nástroje pro rozhodování– expertního
rozhodovacího systému.
V úvodních pasážích se studie zabývá současným způsobem řešení ÚEK a přináší přehled
používaných pojmů v této problematice. Dále se zabývá rozborem řešení jednotlivých úloh
při zpracování ÚEK. Ve své hlavní části se zabývá návrhem a výběrem vhodných kritérií a
ukazatelů hodnocení OEZ.
Výsledky práce lze v bodech formulovat následovně:
•
systémová analýza problematiky zpracování ÚEK a formulace řešených úloh,
•
rozbor způsobu vícekriteriálního rozhodování a jeho aplikace na řešené úlohy,
•
sestavení katalogu kritérií,
•
shrnutí výsledků a sestavení metodiky řešení zejména dvou rozhodovacích úloh ÚEK
„Analýza dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ (volba vhodného zastoupení
OEZ)“ a úlohy „Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů (výběr vhodné
varianty ÚEK)“ metodou komplexního hodnocení alternativ,
•
popis vytvořeného expertního systému a ukázka jeho aplikace.
1.2. ANNOTATION
This study continue to rigorous thesis „The Real Conditions of Renewable Energy Use in the
Czech Republic and its Practical Applications“ and study „The Methods of Propriety
Determination and Potential Evaluation of the Renewable Energy Sources“, which are
dealing with of methodology of potential evaluation particular renewables. Base of this thesis
is study „Criteria for System Planning of Renewable Energy Sources“, which deal with of the
set and selection of appropriate criteria for multicriterial determination.
Goal of this study is system analysis of relevant questions of regional energy planning
process and term for the solution of some related problems. Integral part is also suggestion
of appropriate criteria and indicators for evaluation renewables and energy savings for
regional energy planning, application of the methods of multicriterial determination based on
the selection of appropriate evaluation methods and design of determination process –
expert determination system.
Initial part deal with present methods of regional energy planning process and review used
terms in this field. Next step is system analysis of particular problems of regional energy
planning process. Main part bring design and selection of suitable criteria and indicators for
evaluation.
Results:
6
•
system analysis of regional energy planning process and formulation of tasks which is
being solved,
•
analysis of multicriterial determination process and its application,
•
criteria catalogue,
•
summary of results and methodology of solution, especially for two determining
problems of regional energy planning process: „Analysis of a potential and
proportional representation of renewable energy sources“ and „Securing of regional
energy needs, selection of variation“ made by the method of complex evaluation of
alternatives,
•
description of designed expert system and its application.
1.3. ABSTRACTION
L’étude est d’une part la suite de l’étude de doctorat « Les conditions réelles de l’utilisation
des sources d’énergie renouvelables en République Tchèque et leur application pratique » et
d’autre part la suite de l’étude « Les méthodes de l’appréciation de la convenance et de
l’exploitabilité des sources d’énergie renouvelables » qui traitent la méthodologie de
l’estimation des potentiels de toutes les sources d’énergie renouvelables. L’étude « Les
critères pour la planification de système des sources d’énergie renouvelables » constituant la
base de l’étude traite l’ensemble et le choix des critères convenables pour la décision de
plusieurs critères.
Le but de cette étude est l’analyse de système sur la problématique du traitement de la
conception d’énergie territoriale et le projet sur la méthodologie de solution de ses quelques
fonctions. Une partie de l’étude constitue aussi le projet sur les critères convenables et sur
les indicateurs pour l’appréciation des possibilités de l’utilisation des sources d’énergie
renouvelables et sur les économies d’énergie pour les usages du traitement des conceptions
d’énergie territoriales, sur l’application des méthodes de la décision de plusieurs critères à la
base du choix des méthodes convenables pour l’appréciation et sur la construction d’un outil
méthodique pour la décision – le système de décision spécial.
Le début de l’étude traite la façon actuelle de la solution de la conception d’énergie
territoriale et apporte un aperçu sur les notions utilisées dans ce domaine. Puis elle traite
l’analyse de la solution de toutes les fonctions dans le traitement de la conception d’énergie
territoriale. Dans la partie principale elle parle de la proposition et du choix des critères et
des indicateurs convenables de l’appréciation des sources d’énergie renouvelables.
On peut formuler les résultats de l’étude de la façon suivante:
•
L’analyse de système sur la problématique du traitement de la conception d’énergie
territoriale et la formulation des fonctions
•
L’analyse sur la façon de la décision de plusieurs critères et son application aux
fonctions
•
La construction du catalogue des critères
•
Le résumé des résultats et la constitution de la méthodologie de la solution surtout de
deux fonctions de la conception d’énergie territoriale « L’analyse de l’accessibilité et
l’appréciation de l’utilisation des sources d’enérgie renouvelables » (le choix de la
représentation convenable des sources d’énergie renouvelables) et de la fonction «
La garantie des besoins d’énergie des circonférence territoriales » (le choix de la
variante convenable de la conception d’énergie territoriale) par la méthode de
l’appréciation d’ensemble des alternatives.
•
La déscription du système spécial constitué et la preséntation de son application.
7
2. ÚVOD
Přestože OEZ mohou v současné době konkurovat klasické energetice pouze velmi málo,
mají díky řadě zvládnutých technologií své opodstatnění. Výše uvedenou skutečnost
dokladují i následující tabulky, které poukazují na rostoucí důležitost OEZ v jednotlivých
evropských zemích:
Členský stát
Belgie
Dánsko
Finsko
Francie
Irsko
Itálie
Lucembursko
Německo
Nizozemí
Portugalsko
Rakousko
Řecko
Spojené království
Španělsko
Švédsko
EU
Stav v roce
1997
(%)
1,1
8,7
24,7
15,0
3,6
16,6
2,1
4,5
3,5
38,5
72,7
8,6
1,7
19,9
9,1
13,9
Navrhovaný stav v roce
2010
(%)
6,0
29,0
35,0
21,0
13,2
25,0
5,7
12,5
12,0
45,6
78,1
20,1
10,0
29,4
60,0
22,1
Navrhovaný stav v roce
2010
(TWh)
6,3
12,9
33,7
112,9
4,5
89,6
0,5
76,4
15,9
28,3
55,3
14,5
50,0
76,6
97,5
674,9
Tabulka 1: Podíl OEZ v elektřině v roce 1997 a navrhovaný stav v roce 2010 v zemích EU.
[38]
PJ
Rakousko
Hydro- energetika
(včetně velkých
hydro-elektráren)
Větrná
energie
Solární
energie
Geotermální
energie
128,53
Biomasa
(včetně
odpadů)
Ostatní
127,03
Celková
spotřeba
PEZ
Podíl
OZE
255,56
1 117,88
22,86%
1,02%
Belgie
1,26
0,04
0,04
0,04
15,57
21,44
2 093,40
Dánsko
0,13
4,10
0,17
0,04
54,76
59,20
862,48
6,86%
Finsko
42,41
205,07
247,48
1 214,17
20,38%
Francie
285,62
Německo
4,48
Celkem
OZE
0,59
5,40
409,51
701,12
9 830,61
7,13%
66,61
5,15
1,51
0,38
183,17
256,82
14 176,50
1,81%
Řecko
9,34
0,13
4,10
0,17
58,53
72,26
1 034,14
6,99%
Irsko
3,31
0,08
6,78
10,17
456,36
2,23%
Itálie
160,77
0,04
0,29
Lucembursko
0,42
Nizozemí
0,38
0,96
0,13
38,35
0,04
0,59
Španělsko
100,82
0,63
1,00
Švédsko
212,77
0,25
Portugalsko
Velká Británie
celkem EU
96,80
148,55
410,26
6 811,92
6,02%
1,72
2,14
138,16
1,55%
39,06
40,53
3 073,11
1,32%
1,55
99,14
139,67
841,55
16,60%
0,29
162,28
265,02
4 283,10
6,19%
274,82
487,85
2 085,03
23,40%
18,34
1,21
0,25
0,04
39,10
1 069,10
12,64
8,71
104,67
1 825,15
3,81
8,33
58,95
9 210,96
0,64%
3 028,61
57 225,18
5,29%
ČR
7,21
17,86
25,06
1 633,27
1,53%
Maďarsko
0,59
31,78
32,37
1 050,89
3,08%
Tabulka 2: Podíl obnovitelných zdrojů na tuzemské spotřebě primárních energetických zdrojů
- 1995, PJ. Zdroj: EU DG XVII, IEA / OECD. [14]
8
Předkládaná práce navazuje jednak na rigorózní práci „Reálné podmínky využití
obnovitelných zdrojů energie v České republice a jejich praktické aplikace“ a jednak na studii
„Metody hodnocení vhodnosti a výtěžnosti OEZ“ (viz Příloha 2, [4]), kterou jsem zpracoval
pro EkoWATT v roce 2000 jako produkt České energetické agentury (ČEA). Oba projekty se
zabývaly zpracováním jednotlivých metod hodnocení vhodnosti a výtěžnosti OEZ pro
sestavování energetických bilancí pro účely územního energetického plánování, např.
územních energetických konceptů (ÚEK). Cílem výše uvedených prací byla ucelená
metodika hodnocení pro jednotlivé OEZ a pro různé stupně a potřeby využití, například pro
tvorbu variant zásobování OEZ v rámci ÚEK.
Výše uvedené studie otevřely řadu navazujících otázek, které úzce souvisí nejen se
stanovením potenciálů jednotlivých OEZ, ale i se stanovením potenciálů DEZ a potenciálů
energetických úspor. Podrobné zkoumání této problematiky ukazuje např. přímou souvislost
stanovení potenciálu, zejména tzv. využitelného potenciálu, s poptávkou po energetických
zdrojích a z toho plynoucí nutné zamyšlení nad vztahem mezi poptávkou a nabídkou
energetických zdrojů. Dále se ukazuje, že problém nízkého využití OEZ netkví ani tak
v technických či technologických omezeních, jako spíše v ekonomických, organizačních,
legislativních a strategických.
Světový trend směřuje jednoznačně k politice OEZ a k tvorbě systémových opatření (např.
legislativních, daň z emisí CO2). Povinnost zpracování ÚEK přináší komplexní pohled na
plánování energetických zdrojů jehož hierarchické uspořádání nás nutí k zamyšlení nad
tvorbou systémů posuzování naplnění stanovených cílů (je jedno zda u Státní
energetické politiky nebo u konkrétního projektu). Následující návrh expertního systému
přispívá k řešení těchto rozhodovacích procesů a k řešení otázky volby kritérií.
Tato studie se zabývá využitím metody komplexního hodnocení alternativ jako metody
vícekriteriálního rozhodování pro účely systémového plánování ÚEK. Základem je práce
„Kritéria pro systémové plánování obnovitelných energetických zdrojů“, kterou jsem
zpracoval jako produkt ČEA v rámci Státního programu na podporu úspor energie a využití
obnovitelných zdrojů energie pro rok 2001 – část A, a která se zabývá souborem a výběrem
vhodných kritérií pro vícekriteriální rozhodování. [5]
V úvodní pasáži práce přináší přehled používaných pojmů v této problematice a
v problematice systémové analýzy a vícekriteriálního rozhodování. Kapitola 3 podává
přehled současného stavu v problematice, současné legislativy EU i ČR a přehled
současného způsobu řešení ÚEK pomocí počítačových modelů. V kapitole 4 jsou
identifikovány cíle práce a zejména rozbor jednotlivých úloh při zpracování ÚEK a jejich
formulace.
Ve své hlavní části v kapitole 5 se zabývá metodickým postupem vlastního zpracování
vícekriteriálního hodnocení variant (komplexního hodnocení alternativ), včetně metod
stanovení vah a vlastních metod hodnocení. Důraz je kladen zejména na sestavení katalogu
kritérií (viz kapitola 5.3.2, návrh a výběr vhodných kritérií a ukazatelů hodnocení OEZ) a na
sestavení metodiky pro řešení dvou úloh řešení ÚEK, úlohy „Analýza dostupnosti a
hodnocení využitelnosti OEZ (volba vhodného zastoupení OEZ)“ a úlohy „Zabezpečení
energetických potřeb územních obvodů (výběr vhodné varianty ÚEK)“.
Kapitola 6 s praktickou ukázkou řešení případové studie uceleným způsobem shrnuje
výsledky práce. Poslední kapitola 7 poskytuje závěry a doporučení pro praxi zpracování ÚEK
v našich legislativních podmínkách.
Příloha 1 cituje dva hlavní legislativní dokumenty, které se týkají ÚEK, zákon 406/2000 Sb. a
nařízení vlády 195/2001 Sb.
Příloha 2 předkládá studii Metody hodnocení vhodnosti a výtěžnosti OEZ [4], která se věnuje
výběru vhodných technologií a volbě lokalit pro využití OEZ, lze ji v rámci řešení
systémových úloh použít ke tvorbě jednotlivých rozhodovacích variant.
9
2.1. ZÁKLADNÍ POJMY A DEFINICE
Na základě obecných definicí uvedených zejména v literatuře [4], [10], [33] byl sestaven
následující seznam definicí upravených pro účely této studie.
§
Systém, soustava
Pojem systém si zasluhuje více pozornosti, protože jeho definice se autor od autora velmi liší
a dělají řadě autorů značné problémy. Pokusíme se tedy shrnout několik z nich. Slovo
systém pochází z řeckého sunistanai - být příčinou držení pohromadě.
Systém je imaginární stroj, který byl vymyšlen, aby v obrazotvornosti spojil dohromady různé
pohyby a účinky, které již ve skutečnosti fungují. Systémy nejsou danostmi přírody, nebo
spíše nemůžeme vědět, zda jimi jsou. (Adam Smith: Pojednání o původu a podstatě
bohatství národů.)
Systém je vzájemně propojený soubor prvků, který plní nějakou funkci. Systém je více než
pouhý souhrn jeho částí. (Donella a Dennis Meadowsovi: Překročení mezí. [31])
Systém je soubor prvků spjatých vzájemnými vazbami, oddělený od prostředí účelově
definovanou hranicí a plnící určitou funkci. Vlastnosti systému přitom nejsou beze zbytku
rozložitelné na jeho jednotlivé prvky. (Milan Caha: Systémy pro všední den. [6])
Jako nejvýstižnější se jeví poslední definice, která je z hlediska matematické logiky
nejpropracovanější:
Účelově definovaná množina prvků (jistých vlastností) a množina vazeb (určitých vlastností)
mezi nimi, které spolu určují vlastnosti, chování a funkce systému jako celku. (Jiří Dudorkin:
Systémové inženýrství a rozhodování. [10])
§
Expertní systém
Expertní systém znamená soubor znalostí, údajů, vztahů, návazností, zkušeností a výsledků
dlouhodobých pozorování v určité dané specializované oblasti zapsaný a zpracovaný ve
formě, za základě které je možné získávat potřebné výsledky. Způsob zápisu lze rozdělit do
následujících základních forem, které je třeba při tvorbě komplexních expertních systémů
kombinovat:
§
§
Matematický analytický model, který respektuje všechny fyzikální vlastnosti dějů.
§
Logická forma, která používá výrokové funkce přiřazující objektům určité oblasti
některou pravdivostní hodnotu.
§
Slovní popis postupu s případným
z dlouhodobých měření a pozorování.
použitím
souboru
statistických
výsledků
Cíl systému
Cíl systému znamená dosažení požadovaného, potenciálně dosažitelného budoucího stavu,
struktury, chování, funkce nebo výstupu systému v daném časovém intervalu.
§
Hierarchie cílů systému
V případě, že systém sleduje více cílů, musí být tyto uspořádány do hierarchie cílů, která je
určena prioritou jednotlivých cílů za současného dodržení časové a věcné kompatibility cílů.
§
Strom cílů systému
Graficky uspořádaná hierarchie cílů systému, která vyjadřuje jejich vzájemnou podřízenost,
případně nadřízenost a jejich vzájemné vztahy.
§
Komplexní hodnocení alternativ čili vícekriteriální (multikriteriální) hodnocení
variant
Komplexním hodnocením alternativ (variant, projektů, akcí, scénářů) se většinou rozumí
rozhodovací proces charakterizovaný jedním racionálním rozhodovatelem a konečnou
10
množinou variant, které jsou rozhodovatelem posuzovány podle více kritérií s cílem stanovit
optimální variantu.
§
Vektorovou (vícekriteriální) optimalizací
Vektorovou (vícekriteriální) optimalizací se rozumí extremální úloha matematického
programování s několika účelovými funkcemi, které mohou být lineární nebo nelineární.
§
Data (údaje)
Data (údaje) jsou vhodným způsobem vyjádřená (případně zakódovaná) zpráva, která je
srozumitelná a přizpůsobená zpracování pro příjemce (osoba, stroj, počítač,...).
§
Redundance informace
Relativní nadbytečnost množství informace obsažené ve zprávě následkem zakódování více
znaků, než je nezbytně nutné k přesnému a srozumitelnému vyjádření.
§
Objekt rozhodování (varianty rozhodování)
Objekt rozhodování je zpravidla oblast organizační jednotky, ve které byl stanoven cíl řešení
a které rozhodování týká. S tímto pojmem úzce souvisí pojem varianta řešení (varianta
rozhodování) představující možný způsob jednání rozhodovatele, který má vést ke splnění
stanovených cílů.
§
Subjekt rozhodování (rozhodovatel)
Subjekt rozhodování (rozhodovatel) je subjekt, který rozhoduje, tedy volí variantu určenou
k realizaci.
§
Kritérium (ukazatel, parametr, indikátor, znak, charakteristika)
Kritérium je každá sledovaná veličina v rámci vícekriteriálního hodnocení. Kritéria hodnocení
představují hlediska zvolená rozhodovatelem na základě jeho hodnotové soustavy, která
slouží k posouzení výhodnosti jednotlivých variant rozhodování z hlediska dosažení, resp.
stupně plnění dílčích cílů řešeného rozhodovacího problému. Kritéria se zpravidla odvozují
od stanovených cílů řešení, proto mezi nimi existuje velmi úzký vztah.
§
Skupina kritérií (ukazatelů, parametrů, indikátorů, znaků, charakteristik)
Skupina kritérií je sdružení ukazatelů na základě logických podobností, např. technická,
ekonomická, ekologická,...
§
Strom kritérií, hierarchický strom (ukazatelů, parametrů, indikátorů, znaků,
charakteristik)
Graficky uspořádaná hierarchie kritérií systému, která vyjadřuje logickou strukturu problému,
je tvořen skupinami kritérií.
§
Katalog kritérií (ukazatelů, parametrů, indikátorů, znaků, charakteristik)
Katalog kritérií je soupis kritérií s různou úrovní poskytované informace.
§
Váha (kritéria, ukazatele, parametru, indikátoru, znaku, charakteristiky, případně
experta)
Váha slouží k rozlišení relativní významnosti jednotlivých ukazatelů (kritérií) v rámci daného
katalogu (co do počtu uzavřeného). Vyjadřuje hodnotu kvantitativního multiplikátoru. Určuje
se standardními pracovními postupy.
§
Matice interakcí (Cross-impact Matrix)
Matice interakcí je formální křížový zápis, kde na jedné straně jsou vyznačeny cíle
rozhodování a na druhé straně kritéria rozhodování. V průsečících lze určit potenciální
existenci ovlivnění, případně jeho rozsah. Zvláštním případem je incidenční matice
obsahující jednoduchou binární relaci nula - jedna.
§
Stavy světa (scénáře, situace)
11
Lze chápat jako budoucí vzájemně se vylučující situace, které mohou nastat po realizaci
varianty rozhodování, a které ovlivňují důsledky této varianty vzhledem k některým kritériím
hodnocení.
§
Varianta (scénář)
Varianta je zaměnitelné řešení, které zabezpečuje stejný účel splnění zadaného cíle (např. u
stavby se liší podle způsobu, umístění a řešení stavby, postupu výstavby, u scénáře se liší
postupem vývoje,...).
§
Územní plánování
Územní plánování je soustavná činnost, která komplexně řeší funkční využití území, stanoví
zásady jeho organizace a věcně i časově koordinuje výstavbu a jiné činnosti ovlivňující
rozvoj území.
§
Obnovitelný energetický zdroj
Obnovitelnými energetickými zdroji, ve smyslu energetického zákona č. 458/2000 Sb.,
jsou: vodní energie do výkonu zdroje 10 MW, sluneční energie, větrná energie, geotermální
energie, biomasa, bioplyn.
Obnovitelnými energetickými zdroji pro výrobu elektřiny, ve smyslu vyhlášky č.
214/2001 Sb., jsou: vodní energie do výkonu zdroje 10 MWe, sluneční energie, větrná
energie, biomasa v zařízeních do 5 MW e, bioplyn, palivové články, geotermální energie.
Obnovitelnými energetickými zdroji pro výrobu tepla, ve smyslu vyhlášky č. 214/2001
Sb., jsou: sluneční energie, geotermální energie, biomasa v zařízeních do 20 MWt, bioplyn,
palivové články.
Na rozdíl od fosilních a uranových paliv jsou obnovitelné zdroje "nevyčerpatelné", protože
jejich životnost je srovnatelná s délkou života lidské civilizace.
ZDROJ
VYUŽITELNÁ FORMA ENERGIE
Radioaktivní rozpad uvnitř Země
Geotermální energie
Pohyb kosmických těles Slunce, Měsíce a Slapová energie (energie přílivu a odlivu)
planet
Záření kosmického prostoru
Sluneční záření
Energie vodních toků
Energie ledovců
Větrná energie
Energie mořských vln
Sluneční teplo (atmosféra, hydrosféra, litosféra)
Energie živé hmoty (biochemická energie)
Tabulka 3: Základní členění obnovitelných zdrojů energie.
12
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
základní
obnovitelný
energetický
zdroj
Rotační energie Země a
gravitační energie Země,
Měsíce a Slunce
Přílivová energie
Energie zemského jádra
E
Geotermální energie
odvozené či
přeměněné
OZE ,
využitelné
pro výrobu
tepla či
elektrické
energie
E T
Dopadající sluneční záření
Přímé sluneční záření
E T
Energie větru
E
Energie mořských vln
E
Tepelná energie prostředí
T
Energie biomasy
E T
Energie vodních toků
E
možno využít pro výrobu E - elektrické energie, T - tepla
Tabulka 4: Základní rozdělení v současnosti využívaných obnovitelných zdrojů energie. [14]
2.1.1. POTENCIÁLY OEZ
Údaje o potenciálech jednotlivých obnovitelných zdrojů energie na určitém území slouží
k celkové informaci o možnostech využití jejich energie.
Ačkoliv je v energetice vytvořeno pevné názvosloví, v oblasti OEZ existují různé
nesrovnalosti, zkreslení a paralelní definice. Následující text shrnuje různé přístupy a
zároveň definuje pojmy použité ve studii.
• Teoretický potenciál
Množství energie obnovitelného zdroje, které je určeno na základě fyzikálních vztahů, bez
respektování vlivu omezujících okrajových podmínek. Např. u větrné energie bývá udáván
odhad z části dopadající sluneční energie, která se spotřebuje na uvedení atmosférických
hmot do pohybu.
• Technický potenciál (někdy je uváděn také jako teoretický potenciál)
Reprezentuje množství energie, které je možno z obnovitelného zdroje získat technickými
prostředky, které jsou k dispozici. Jedná se o teoretický potenciál omezený přítomností
zdroje a technickými podmínkami jeho přeměny na využitelnou elektrickou nebo tepelnou
energii. Stanovený technický potenciál nemá praktické využití, ale bývá mezistupněm pro
stanovení dostupného potenciálu. Např. u větrné energie se jedná o lokality s vyšší
průměrnou roční rychlostí než 5 m/s, která je pro většinu turbín prahová.
Pozn.: Např. v případě využití energie Slunce se jako teoretický (v podstatě se však jedná o
technický) energetický potenciál v literatuře [9] uvažuje plocha sídel, tedy „zastavěná“ plocha
ve statistických přehledech. Takto definovaný potenciál však samozřejmě není celý
k dispozici pro využití slunečními kolektory. Pro instalace slunečních kolektorů jsou vhodné
jenom některé střechy budov nebo jejich části, které jsou vhodně orientované směrem ke
slunečním paprskům, tak aby nezbývala k využití pouze složka rozptýleného záření.
• Dostupný potenciál (technicky realizovatelný potenciál nebo dosažitelný potenciál)
Je tou částí technického potenciálu, kterou je možno využít za předpokladu působení
administrativních, environmentálních, legislativních, technických či dalších jiných omezení.
• Využitelný potenciál (realizovatelný potenciál)
V celkovém kontextu se jedná spíše o doplňující definici. Jedná se o část dostupného
potenciálu omezenou využitím přírodního zdroje pro jiné účely než energetické (např.
13
omezení možnosti pěstování energetických plodin využitím zemědělské půdy pro
potravinářské účely apod.).
• Ekonomický (reálně využitelný potenciál či komerční potenciál)
„Podmnožina“ využitelného potenciálu, kterou je možno využít ve stávající ekonomické
situaci ve společnosti a při jejím předpokládaném vývoji ve stanoveném období. Za
omezující podmínky se obvykle uvažují ekonomické, fiskální a legislativní podmínky,
energetická politika státu, investiční a provozní náklady, dostupnost zařízení. Ekonomický
potenciál se obvykle udává ve formě tzv. nákladových křivek, což je závislost velikosti
využitelného potenciálu na ceně produkované energie.
• Současně využitý potenciál (současné využití)
Současně využitý potenciál je výrobní kapacita stávajících instalovaných zařízení, která
pracují pravidelně v průběhu roku a jsou komerčně využívána. Nejedná se o zařízení
odstavená nebo demontovaná.
Výše uvedené definice nejsou příliš jednoznačné jsou však určeny pro obecnou představu a
podle jednotlivých autorů a druhů OEZ se pochopitelně liší. Odchylky a specifika jsou
diskutovány jednotlivě u každého druhu OEZ. Z výše uvedených důvodů lze doporučit
zavedení definice před každým odhadem, podle které je odhad prováděn.
2.1.2. VÝKONY OEZ
Podobným způsobem jako potenciály, které udávají množství energie, jsou definovány
výkony.
§
Instalovaný výkon Pi
Výkon produkovaný při definovaných standardních a obvykle optimálních podmínkách. Jeho
užitná hodnota je však dána možnostmi celoročního využití energetického zdroje.
§
Průměrný celoroční výkon Pcr [kW]
Průměrný celoroční výkon lze vyjádřit jako výkon srovnatelného zařízení, které za dobu
jednoho roku (8760 hodin) vyrobí stejné množství energie jako zařízení sledované. Platí, že:
Pcr =
E cr
8760
[kW ]
Rovnice 1: Průměrný celoroční výkon Pcr [kW].
kde:
Ecr
je množství energie vyrobené systémem za dobu jednoho roku
Jedná se tudíž o část výkonu instalovaného. V případě OEZ je toto kolísání nejen záležitostí
potřeby energie, ale i kolísání výkonu přírodního zdroje energie.
§
Roční využití instalovaného výkonu tcr [h]
t cr =
E cr
Pi
[h ]
Rovnice 2: Roční využití instalovaného výkonu tcr [h].
§
Koeficient ročního využití kr [-]
Poměr průměrného celoročního a instalovaného výkonu je významným parametrem
používaným pro ekonomické hodnocení a pro hodnocení reálných možností energetických
zdrojů.
14
kr =
Pcr
Ecr
=
Pi ( Pi ⋅ 8760)
Rovnice 3: Koeficient ročního využití kr [-].
Tato bezrozměrná veličina dosahuje nejvyšších hodnot pro jaderné elektrárny až 85 %, pro
uhelné 50 – 70 %, obnovitelné zdroje energie obvykle 10-15 %.
§
Disponibilita OEZ
Obnovitelné zdroje energie jsou k dispozici trvale, ale nikoliv nepřetržitě, pro definici lze
použít například průměrný celoroční výkon, roční využití instalovaného výkonu a koeficient
ročního využití instalovaného výkonu, apod.
15
3. SOUČASNÝ STAV PROBLEMATIKY, CHARAKTERISTIKA
SOUČASNÉHO STAVU
3.1. ANALÝZA LEGISLATIVY EU A ČR TÝKAJÍCÍ SE ÚEK
Nová energetická legislativa se s ohledem na vstup ČR do EU snaží vybudovat ucelený
systém energetického plánování v ČR. Pro ČR však z této skutečnosti vyplývají závazky
státu v oblasti energetiky a ŽP.
Metodicky správné hodnocení současného i potenciálního podílu OEZ má proto smysl hned
z několika důvodů - jednak z důvodu souladu se státní energetickou politikou a státní
politikou životního prostředí, které stanovují cílové podíly OEZ v roce 2010 a dále s ohledem
na připravovaný vstup ČR do Evropské Unie.
Například ve zprávě "Energie pro budoucnost: obnovitelné zdroje energie (Bílá kniha Strategie Společenství a Akční Plán)", zkráceně tzv. „Bílá kniha", která byla vydána
Evropskou komisí v listopadu 1997, se doporučuje, aby se do roku 2010 zvýšil průměrný
podíl obnovitelných zdrojů energie oproti roku 1995, kdy činil přibližně 6% na více než
dvojnásobek. V roce 2010 měl tedy podle tohoto dokumentu průměrný podíl obnovitelných
zdrojů na celkové spotřebě v Evropské Unii činit 12 %. Tento podíl obnovitelných zdrojů byl
tehdy považován za ambiciózní, ale reálný cíl.
Praktickým důsledkem však je skutečnost, že EU přijala v roce 2001 další zatím málo
známou Směrnici evropského parlamentu a Rady „O podpoře elektřiny z obnovitelných
zdrojů energie na vnitřním trhu s elektřinou“, která předpokládá dosažení 12% podílu
OEZ na celkové domácí spotřebě energie a dosažení 22,1% podílu elektřiny vyráběné
z OEZ na celkové spotřebě elektřiny (brutto) za EU jako celek do roku 2010. [8]
V rámci akčního plánu, jehož cílem je iniciovat splnění tohoto cíle (Campaign for take-off) je
rovněž věnována pozornost komunitám (velikosti od urbanistických celků až po celé regiony)
ze 100% zásobovaných energií z místních OEZ, ačkoliv v ČR takových lokalit
pravděpodobně nebude příliš mnoho.
K Rámcové úmluvě OSN o změně klimatu byl v listopadu 1997 v Kjótu přijat Protokol, ve
kterém se ČR přiřadila k zemím, jež sníží celkové emise skleníkových plynů o 8 % do období
2008 - 2012 v porovnání s úrovní roku 1990. Redukce se týká všech skleníkových plynů
vyjádřených ve formě tzv. agregovaných bilancí emisí oxidu uhličitého. Česká republika svůj
závazek plní, a to především díky poklesu průmyslové výroby v letech 1990 až 1997. V
časovém horizontu 2013-2017 se proto očekává, že bude přijat nový závazek, požadující
další snížení emisí skleníkových plynů. Splnění tohoto nového závazku nebude
pravděpodobně možné bez aktivního přístupu v oblasti úspor energie a využívání
obnovitelných zdrojů energie.
Z výše uvedeného přehledu vyplývá, že ačkoliv má ČR v současné době relativně výhodnou
pozici v oblasti emisí skleníkových plynů, je účelné, aby se problematikou OEZ dále
zabývala.
Kromě toho obchodování s emisemi skleníkových plynů je v poslední době velmi
diskutovanou možností hledání nákladově efektivního řešení redukce emisí těchto plynů.
Využití tohoto nástroje pouze v podmínkách České republiky je poněkud problematické
z důvodu nedostatečné poptávky po snižování emisí, neboť ČR je v současné době pod
úrovní emisí danou mezinárodními závazky. Přesto však ČR v souladu s Kjótským
protokolem Rámcové úmluvy OSN o změně klimatu Ministerstvo životního prostředí dne 7.
ledna 2002 schválilo „Pravidla MŽP pro společně realizované projekty (Joint
Implementation - JI) v České republice“ a tímto materiálem stanovilo rámec projektů JI.
16
3.2. ANALÝZA LEGISLATIVY ČR TÝKAJÍCÍ SE ÚEK
Současná úroveň územního energetického plánování v ČR je postavena na následujících
pilířích, které vycházejí ze státní energetické politiky a státní politiky životního prostředí:
•
Územní plán je základním dokumentem místní samosprávy, který stanovuje zásady
organizace území: Funkční využití, dopravní řešení, infrastrukturu. Jeho prováděním se
zabývá zejména zákon č. 050/1976 Sb., o územním plánování a stavebním řádu
(stavební zákon) a vyhláška č. 135/2001 Sb., o územně plánovacích podkladech a
územně plánovací dokumentaci.
•
Územní energetická koncepce (generel, dokument) respektuje územní plán,
rozpracovává energetické záměry pro koordinaci spotřeby energetických médií tak, aby
byl v souladu s komplexním rozvojem území a státní energetickou a ekologickou
politikou. Viz § 4 zákona č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií a nařízení vlády č.
195/2001 Sb., kterým se stanoví podrobnosti obsahu územní energetické koncepce.
Územní energetická koncepce vychází ze státní energetické koncepce, která vyjadřuje
energetickou politiku státu a zpracovává se s výhledem dvaceti let. Územní energetická
koncepce obsahuje cíle a principy řešení energetického hospodářství na úrovni kraje.
Vytváří podmínky pro hospodárné nakládání s energií v souladu s potřebami
hospodářského a společenského rozvoje včetně ochrany životního prostředí a šetrného
nakládání s přírodními zdroji energie. Územní energetickou koncepci pořizuje kraj, hlavní
město Praha a statutární města v přenesené působnosti.
•
Energetický audit, podle zákona č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií je energetický
audit definován jako soubor činností, jejichž výsledkem jsou informace o způsobech a
úrovni využívání energie v budovách a v energetickém hospodářství prověřovaných
fyzických a právnických osob a návrh na opatření, která je třeba realizovat pro dosažení
energetických úspor. Příslušnou vyhláškou 213/2001 Sb., kterou se upravují náležitosti
energetického auditu, se potom energetický audit prakticky provádí.
Na nejnižší úrovni plánování investic (v energetice) lze ideální postup shrnout do
následujících bodů:
§
podnikatelský záměr
§
studie proveditelnosti
§
výběr optimální varianty
§
podnikatelský plán
§
zajištění financování
§
technická dokumentace
§
realizace, která zahrnuje financování projektu, organizační a majetkové uspořádání a
zadávání veřejných zakázek
K podrobnější přípravě projektů proto slouží zejména následující základní materiály:
•
Studie proveditelnosti, která analyzuje a vyhodnocuje různé varianty řešení a zaměřuje
se zejména na hodnocení ekonomické efektivnosti, slouží jako podklad pro výběr
nejvhodnější varianty. Studie proveditelnosti optimalizuje technické, finanční, organizační
a majetkové řešení a následné provozování projektu.
•
Podnikatelský plán, který na základě výběru optimální varianty definuje postup,
podmínky a prostředky pro dosažení cíle podnikatele, slouží jako nástroj na získání
finančních prostředků.
Energetický audit, definovaný naší legislativou jako analýza energetického hospodaření pro
posouzení energetických úspor ve sledovaném systému, se však tomuto pojetí poněkud
vyhýbá. Z následující tabulky, která ukazuje na možné rozdíly mezi studií proveditelnosti a
17
energetickým auditem vyplývá, že studii proveditelnosti nemůže energetický audit nahradit,
logicky by spíše měly tvořit jeden celek:
Postup při plánování investic
•
podnikatelský záměr
•
studie proveditelnosti
Studie proveditelnosti
⇒ identifikace problému
Energetický audit
⇒ identifikace problému
⇒ analýza trhu
⇒ technická analýza a
návrh variant
⇒ technická analýza a
návrh variant
⇒ ekonomická analýza
⇒ ekonomická analýza
⇒ finanční analýza
⇒ analýza vlivu na ŽP
⇒ analýza rizik a ostatních
faktorů
⇒ návrh optimální varianty
•
•
podnikatelský plán
•
zajištění financování
•
technická dokumentace
•
realizace
Tabulka 5: Možné rozdíly mezi studií proveditelnosti a energetickým auditem.
Takových nesrovnalostí se v energetické legislativě v ČR objevuje více. Aby měla výše
uvedená hierarchie plánování v energetice smysl a mohla splnit svůj účel je patrná nutnost
jednotného systému posuzování ke kontrole naplnění stanovených cílů (např. Státní
energetické politiky). Tato práce by měla položit jeho základy.
Ve všech hierarchických úrovních plánování investic, ať už v energetice nebo v jiných
oborech lidské činnosti, je vhodné posouzení zejména z následujících hledisek (pravidlo
TESES):
§
Technická - formulují základní požadavky na technickou uskutečnitelnost potřebnou
k dosažení záměru.
§
Ekonomická - formulují ekonomiku projektu z různých pohledů.
§
Sociální - formulují společenské aspekty projektu včetně dodržování legislativy a
způsobu využití.
§
Ekologická - formulují vlivy projektu na ŽP.
§
Strategická (politická) - formulují dlouhodobé důsledky projektu.
3.3. MATEMATICKÉ MODELY POUŽÍVANÉ PRO ÚEK
Vlastní výpočetní řešení ÚEK se v současné době obvykle provádí pomocí matematických
počítačových modelů, z nichž jsou v ČR nejznámější SESAM, MARKAL a GEMIS. Tyto
modely se během posledních let v ČR také používaly pro řešení nejrůznějších úloh.
Vzhledem k tomu, že mnohé z nich pracují pouze s ekonomickými kritérii, dochází
k potlačení ostatních vlivů a například k tomu, že ekonomicky výhodnější opatření jsou
aplikována v plném rozsahu do výsledné varianty, což neodpovídá realitě. Tato práce by
měla výše uvedené nedostatky pomoci odstranit.
18
3.3.1. CHARAKTERISTIKA MODELU SESAM [15]
Model SESAM byl vyvinut týmem specialistů na Katedře rozvoje a plánování Aalborgské
University v Dánsku pod vedením profesora Klause Illuma. V roce 1991 - 1993 byl tento
model poprvé aplikován i v České republice na projektu Regionální energetické plánování
v okresech Hradec Králové a Pardubice ve spolupráci několika českých a dánských firem a
organizací (CityPlan, s.r.o., PlanEnergi S/I, EkoWATT, SEVEn, OVE). Vyvrcholením projektu
bylo zřízení regionální kanceláře, která měla na starosti doplňování modelu a jeho praktickou
aplikaci v energetickém hospodářství regionu po dobu následujících dvou let.
Model SESAM vytváří obecnou metodu pro modelování a analýzu scénářů vývoje
energetických systémů na národní, regionální a místní úrovni. Je sestaven jako systém
počítačových programů, které umožňují technologickou, ekonomickou a ekologickou analýzu
scénářů rozvoje energetických systémů v procesu jejich přeměny.
Členění modelu je stromové, národní systém je členěn na regionální systémy, které jsou
rozděleny na lokální systémy. Každý výše uvedený podsystém je geograficky ohraničen
(město, obec, část města, urban, zemědělská oblast,...). Každý lokální systém má tři části
podsystémy: systém koncového uživatele, systém výroby a přenosu energie a systém
energetických zdrojů. Ve scénáři vývoje se uvažuje o změnách v každé z těchto tří částí
lokálního systému.
Jedná se o dynamický simulační model, který je schopen průběžně a souběžně vyjádřit
přeměny energie, ke kterým dochází v mnoha procesech v průběhu dodávky energií ke
spotřebiteli. Výpočty výroby energie probíhají v měsíčních intervalech, zatímco výpočty
kapacity energetických zdrojů (elektrárny, teplárny,...) jsou založeny na výpočtech toků
energií v minutových intervalech.
3.3.2. CHARAKTERISTIKA MODELU MARKAL [14]
Model MARKAL je technicko-ekonomický model energetického hospodářství, užívaný pro
energetické studie v řadě zemí většiny kontinentů. Model byl vyvinut v rámci Projektu
analýzy energetických technologických systémů (The Energy Technology Systems Analysis
Programme - ETSAP) Mezinárodní energetické agentury IEA/OECD.
Model využívá databáze, která se skládá především z technických a ekonomických dat,
popisujících jednotlivé technologie, jejich efektivnost, náklady (investiční a provozní, fixní a
variabilní), jejich životnost a dostupnost. V databázi jsou rovněž obsaženy ceny paliv
specifikované jako exogenní vstupy do modelu.
MARKAL je lineární optimalizační model pro modelování v časovém horizontu do 45 let
v maximálně 9 časových intervalech (1-5 let). Jedná o tzv. technologický model
energetického hospodářství, který provádí optimalizaci energetického hospodářství na
základě kritéria minimálních celkových diskontovaných nákladů v rámci určeného časového
horizontu. Jedná se o model řízený poptávkou, tzn. že velikost poptávky po energii (užitečné)
vstupuje do modelu jako exogenní veličina, kterou model pokrývá jednotlivými energetickými
zdroji při zadaných omezeních a s minimálními náklady.
Model může být libovolně nakonfigurován tak, aby umožňoval optimalizaci energetického
hospodářství (zásobování palivy a energií) jak na úrovni státu, tak i na úrovni libovolně
definovaného regionu.
19
ZDROJE
PROCESY
Rafinerie
Dovoz
Úprava
paliv
Těžba
PŘEMĚNY
KONEČNÁ SPOTŘEBA
Výroba
elektřiny
a
tepla
Zařízení
Emise
konečného
užití
Emise
Zásoby
P
O
P
T
Á
V
K
A
Vývoz
Obrázek 1: Základní struktura energetického systému v modelu MARKAL.
Cílem modelu je nalezení rovnováhy mezi poptávkou a nabídkou na trhu s palivy a energií
při vynaložení minima celkových nákladů za celé období z hlediska ekonomiky jako celku a
při respektování omezení kladených na fungování trhu (omezení ekologická, finanční,
energetická, atd.). Model je ve své základní verzi řízen zadanou poptávkou po užitečné
energii. Umožňuje tak provádět simulaci dopadů řady opatření státní ekonomické a
energetické politiky na zásobování všemi formami energie:
V podmínkách České republiky byl model MARKAL využit jako jeden z nástrojů v řadě
projektů jak na úrovni celostátní, tak i na úrovni regionální.
Jedná se zejména o následující projekty:
1994 – program PHARE Energy, projekt A1 „Komplexní studie energetického hospodářství,
studie energetických cen a daní pro Českou a Slovenskou republiku“
1995 – První národní sdělení o plnění závazku vzhledem k rámcové úmluvě OSN o změně
klimatu (Ministerstvo životního prostředí)
1997 – Druhé národní sdělení o plnění závazku vzhledem k rámcové úmluvě OSN o změně
klimatu (Ministerstvo životního prostředí)
1997 – A National Strategy for Joint Implementation in the Czech Republic (World Bank)
1997 – Energetický koncept okresu Kladno (MŽP, Státní fond životního prostředí)
1998 – Posouzení Energetické politiky České republiky (Ministerstvo průmyslu a obchodu)
Model pro Českou republiku je od roku 1994 trvale provozován a aktualizován firmou SRC
International CS, Praha. Model MARKAL je zde zároveň uplatňován jako jeden z nástrojů i
pro řešení dalších projektů nejen na území ČR, ale i v rámci zahraničních projektů, na
kterých se firma podílí.
3.3.3. CHARAKTERISTIKA MODELU GEMIS [2]
Program GEMIS byl původně vyvinut organizací Öko-Institut Darmstadt. Firma CITYPLAN,
spol. s.r.o. zpracovala českou verzi modelu GEMIS, která je s českou databází zdarma
přístupná prostřednictvím produktu podporovaného Českou energetickou agenturou.
GEMIS je lineární výpočtový model, který je konstruován jako nástroj pro stanovení
ekologických a ekonomických důsledků, které mohou vznikat v případě uskutečnění
investičních záměrů, navrhovaných opatření i systémových změn v oblasti energetických a
látkových přeměn.
20
Modulovou strukturou programu je umožněno navrhovat a komplexně vytvářet libovolné
procesní řetězce a ty posuzovat a porovnávat.
Program GEMIS se skládá z následujících částí:
§
Databází produktů a procesů, ve kterých jsou shromážděny údaje o materiálech,
palivech, technologiích a procesech, včetně příslušných komentářů a údajů o původu
a o věrohodnosti dat.
§
Modulu scénářů, pomocí kterého lze seskupovat a porovnávat procesní řetězce
technologií energetických a látkových přeměn od získání primární energie nebo
materiálů (těžby) až po konečnou spotřebu.
§
Modulu analýz, který propočítává energetické, hmotové a nákladové bilance
uvažovaných scénářů.
§
Modulu grafiky, který umožňuje přehledné grafické zobrazení a porovnání výsledků.
Datový soubor české verze GEMIS je sice založen na původním německém modelu, ale byl
doplněn o údaje charakterizující paliva, materiály a technologické postupy používané
v energetice ČR. Pomocí uložených nebo vlastních dat sestaví uživatel požadovaný scénář
analyzovaných procesů. Programem lze pak stanovit výstupní hodnoty, buď v tabulkovém
nebo grafickém vyjádření.
V souboru dat jsou rovněž obsaženy údaje potřebné pro nákladovou analýzu (investiční a
provozní náklady). Pomocí nich lze zjistit nejen provozně-ekonomické (interní) náklady
procesu, ale také náklady externí (vyčíslení dopadů na životní prostředí). Programem GEMIS
lze stanovit též množství skleníkových plynů vznikajících v průběhu určitého procesu a
komplexně posoudit prostřednictvím tzv. ekvivalentu CO2 globální vliv procesu na podnebí
Země.
21
Obrázek 2: Základní struktura funkčního schématu v modelu GEMIS.
22
4. CÍLE PRÁCE, IDENTIFIKACE PROBLÉMU
4.1. ÚZEMNÍ ENERGETICKÁ KONCEPCE
Podle § 4 zákona č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií je územní energetická koncepce
(ÚEK) definována následovně:
1. Územní energetická koncepce vychází ze státní energetické koncepce a obsahuje cíle
a principy řešení energetického hospodářství na úrovni kraje. Vytváří podmínky pro
hospodárné nakládání s energií v souladu s potřebami hospodářského a společenského
rozvoje včetně ochrany životního prostředí a šetrného nakládání s přírodními zdroji
energie.
2. Územní energetickou koncepci pořizuje kraj, hlavní město Praha a statutární města
v přenesené působnosti. Územní energetická koncepce je závazným podkladem pro
územní plánování.
3. Obec má právo pro svůj územní obvod nebo jeho část pořídit územní energetickou
koncepci v souladu se státní energetickou koncepcí a pro její uskutečnění může vydat
závazný právní předpis.
4. Územní energetická koncepce se zpracovává na období 20 let a v případě potřeby se
doplňuje a upravuje.
5. Územní energetická koncepce obsahuje
a) rozbor trendů vývoje poptávky po energii,
b) rozbor možných zdrojů a způsobů nakládání s energií,
c) hodnocení využitelnosti obnovitelných zdrojů energie,
d) hodnocení ekonomicky využitelných úspor z hospodárnějšího využití energie,
e) řešení energetického hospodářství území včetně zdůvodnění a posouzení vlivů na
životní prostředí. 1
6. K účasti na vypracování územní energetické koncepce si kraj může vyžádat součinnost
držitelů autorizace na podnikání v energetických odvětvích,2 dodavatelů tuhých a
kapalných paliv, kteří podnikají na území, pro které se územní energetická koncepce
zpracovává, jakož i největších spotřebitelů energie. Ti jsou povinni, pokud jsou k tomu
krajem vyzváni, pro vypracování územní energetické koncepce poskytnout v rozsahu a
lhůtě stanovené ve výzvě bezúplatně podklady.
7. Vláda nařízením stanoví podrobnosti obsahu územní energetické koncepce podle
odstavce 5.
Úlohu tvorby a následného výběru vhodných variant pro účely řešení ÚEK lze definovat
jako výběr optimálních zdrojů z portfolia jednotlivých energetických zdrojů, které jsou
k dispozici v daném území pro uspokojení zjištěné poptávky.
V prvním přiblížení lze rozdělit hledání řešení ÚEK do následujících dílčích postupných
kroků:
§
analýza a definice poptávky po zdrojích
§
analýza a definice nabídky zdrojů
§
návrh a vyhodnocení pokrytí poptávky nabídkou
§
1
Zákon č. 244/1992 Sb., o posuzování vlivů na životní prostředí, ve znění zákona č. 132/2000 Sb.
Zákon č. 222/1994 Sb., o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických odvětvích a o Státní
energetické inspekci, ve znění zákona č. 83/1998 Sb.
2
23
Podle nařízení vlády č. 195/2001 Sb. (viz kapitola Příloha 1), kterým se stanoví podrobnosti
obsahu ÚEK lze přesnější rozbor těchto úloh formulovat například následujícím
způsobem:
24
Řešená úloha
Cíle, dílčí úlohy
Ukazatele
Poznámky
Rozbor trendů vývoje
poptávky po energii
Geografická a demografická
analýza území
§
počet obyvatel
§
sídelní struktura
Počet obyvatel a sídelní struktura se stanoví včetně výhledu do
budoucna.
§
geografické údaje
§
klimatické údaje
§
lokalizace spotřebitelů a spotřebitelských
systémů
Členění:
§
bytová sféra
§
energetická náročnost spotřebitelů a
spotřebitelských systémů
§
občanská vybavenost
§
podnikatelský sektor
Analýza spotřebitelských
systémů a jejich nároků
v dalších letech
§
strukturální rozdělení
§
dostupnost při zásobování
§
naplnění regionálních a místních cílů
§
snížení ekologické zátěže
§
dostupný a ekonomicky nadějný
potenciál pro spotřebitelské, výrobní a
distribuční systémy
Zhodnocení dodržení závazné
části územního plánu
§
míra dodržení ÚEK vzhledem k ÚP
Zhodnocení dodržení závazné části územního plánu obsahující
plochy a koridory pro veřejně prospěšné stavby, podmínky
vývoje obce a jejího členění a koncepci technického vybavení.
Formulace variant technického
řešení rozvoje místního
energetického systému
vedoucích k uspokojení
požadavků definovaných
prognózou vývoje energetické
poptávky řešeného územního
obvodu a požadavků na kvalitu
ovzduší a ochranu klimatu
§
spolehlivost dodávky energie,
§
maximalizace energetické efektivnosti
užití primárních energetických zdrojů,
§
využití potenciálu úspor energie a
obnovitelných a druhotných zdrojů
energie,
§
splnění požadavků na ochranu ovzduší a
klimatu,
Při formulaci variant se může uplatnit princip dvoucestného
zásobování energií. Varianty technického řešení musí
především vycházet z principů metody integrovaného plánování
zdrojů, vytvářet vyváženou strategii rozvoje mezi spotřebitelskou
poptávkou a výrobními zdroji na bázi rovnocenného hodnocení
opatření ve zdrojové a spotřební straně energetické bilance
územního obvodu s preferencí územní soběstačnosti před
dálkovými přenosy spojenými se ztrátami v rozvodech.
§
technická i ekonomická proveditelnost.
Rozbor možných zdrojů a
Analýza dostupnosti paliv a
způsobů nakládání s energií, energie včetně OEZ, DEZ a
včetně hodnocení
energetických úspor
využitelnosti OEZ, DEZ a
energetických úspor
Hodnocení využitelnosti OEZ,
DEZ a energetických úspor
Řešení energetického
hospodářství území (pokrytí
poptávky nabídkou)
Geografické a klimatické údaje se popisují s ohledem na tepelně
technické výpočty a analýzu budoucí výroby a spotřeby energie
a s ohledem na stanovení potenciálu OEZ.
Portfolio možných použitelných zdrojů je nutné rozdělit
stupňovitě podle ceny energií z jednotlivých zdrojů, jedná se o
podobnou úlohu jako je diagram zatížení území, kde se stanoví
hierarchie zdrojů od nejlevnějších k nejdražším.
25
Řešená úloha
Cíle, dílčí úlohy
Ukazatele
Poznámky
Zabezpečení energetických
potřeb územních obvodů
s podílem využívání OEZ, DEZ
a úspor energie a
s ekonomickou efektivností při
respektování státní energetické
koncepce, regionálních
omezujících podmínek a se
zabezpečením spolehlivosti
dodávek jednotlivých forem
energie
§
energetická bilance nového stavu a podíl
ztrát v rozvodech na výrobě,
Při hodnocení rizik má obyvatelstvo nižší rizika než průmysl a
podnikatelský sektor.
§
investiční náklady vyvolané navrženým
technickým řešením,
§
provozní náklady, zejména náklady na
palivo a energii,
§
výrobní náklady spojené se
zabezpečením území energií,
§
plošné nároky na zábor půdy,
§
výrobní energetický efekt zdrojové části
systému,
§
množství produkovaných znečišťujících
látek a jejich porovnání s emisními stropy
a imisními limity,
§
úspora primárních energetických zdrojů,
§
vytvořené nové pracovní příležitosti.
Tabulka 6: Rozbor jednotlivých úloh v průběhu řešení ÚEK podle nařízení vlády č. 195/2001 Sb.
26
Tato studie se zabývá úlohou, kterou lze definovat jako Analýza dostupnosti a hodnocení
využitelnosti OEZ (volba vhodného zastoupení OEZ) a částečně úlohou Zabezpečení
energetických potřeb územních obvodů (výběr vhodné varianty ÚEK).
Cílem práce je metodika řešení výše uvedených úloh ÚEK, pomocí metod vícektriteriálního
rozhodování. Zejména se jedná o návrh vhodných kritérií (ukazatelů, indikátorů,
charakteristik) pro volbu vhodného zastoupení OEZ (případně i ostatních zdrojů) pro účely
zpracování ÚEK. Práce formuluje kritéria pro výběr vhodných variant aplikace OEZ a
naznačuje různé metody VHV.
Jako vodítko pro řešení byly zvoleny současně platné legislativní normy, zejména státní
energetická politika, státní politika životního prostředí, zákon č. 406/2000 Sb. o hospodaření
energií a nařízení vlády č. 195/2001 Sb., kterým se stanoví podrobnosti obsahu územní
energetické koncepce.
4.2. ANALÝZA A FORMULACE ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY
Stanovení potenciálu, zejména tzv. reálně využitelného potenciálu, má přímou souvislost
s poptávkou po energetických zdrojích. U OEZ není znám využitelný potenciál do té doby,
dokud není jasně definována poptávka po zdrojích, neboť teprve tehdy je možné s určitostí
tvrdit, že daný zdroj nalezne v portfoliu zdrojů své uplatnění.
Pozn.: Například lze ekonomicky využít sluneční energii pro přípravu TUV teprve tehdy, když
je jasné, že ji nelze vyrobit jako vedlejší produkt při využití klasických zdrojů nebo při
vytápění tepelným čerpadlem.
Proto je při územním energetickém plánování pro stanovení využitelného potenciálu OEZ
nejdůležitější především správné stanovení poptávky, teprve potom výběr vhodných lokalit a
volba vhodných použitelných technologií k uspokojení poptávky.
Při tvorbě územního energetického plánování a sestavování energetických bilancí potenciálů
OEZ je potřeba řešit dva základní problémy:
§
Stanovení potenciálů OEZ v dané lokalitě takovým způsobem, aby získaná čísla dávala
realistický přehled a nebyla zavádějící. Touto problematikou se zabývá studie Metody
hodnocení vhodnosti OEZ [4].
§
Volba a výběr vhodných kritérií pro rozhodování o zastoupení jednotlivých OEZ za
účelem uspokojení poptávky a tvorbu navrhovaných variant zastoupení OEZ.
Budeme předpokládat, že jednotlivé dílčí úlohy viz Tabulka 6 již mají své řešení a budeme se
zabývat řešením pouze dílčího úkolu: Analýzou dostupnosti a hodnocení využitelnosti
OEZ tedy otázkou, jaký je skutečný potenciál zastoupení jednotlivých zdrojů, jejich
dostupnost a vhodnost použití, rizika jejich aplikovatelnosti, kombinovatelnost,
ekonomická efektivita,... Každý OEZ má svoje specifické možnosti, proto se budou u
jednotlivých zdrojů lišit i kritéria jejich použití.
Požadavky na strukturu analýzy potenciálů a možností využití OEZ v dané lokalitě (v
regionu) pro účely ÚEK lze formulovat většinou následujícím způsobem:
1. Zmapování současného stavu využití jednotlivých druhů OEZ v regionu, včetně statistiky,
případně odborných odhadů kapacit a výrob energie v jednotlivých druzích OEZ.
2. Stanovení využitelného potenciálu OEZ3 v regionu po jednotlivých druzích s přihlédnutím
k časovému horizontu řešení a k dostupným technologiím OEZ.
3. Vytipování vhodných technologií pro využití OEZ (včetně jejich technických a
ekonomických parametrů a odhadu jejich zastoupení, ve struktuře, využitelné pro
Využitelný potenciál zdroje je zde definován jako technický potenciál daného zdroje, který je možno využít v
současnosti dostupnými technickými prostředky a který je omezen využitím přírodního zdroje pro jiné než
energetické účely, administrativními, legislativními a environmentálními omezeními.
3
27
modelové propočty), kterými by v časovém horizontu řešení bylo možno pokrýt využitelný
potenciál OEZ v regionu.
4. Zhodnocení současného využití OEZ, jejich potenciálu a možných perspektiv rozvoje v
kontextu daného regionu a v kontextu celé ČR.
5. Vytipování vhodných typů projektů pro využití OEZ v daném regionu, které by bylo
možno realizovat v širší míře, včetně jejich technického a ekonomického ohodnocení.
Pokud je ÚEK podpořena ze státních prostředků, je zpravidla požadováno, aby důraz byl
kladen na projekty, jejichž realizace lze podpořit ze státních prostředků.
6. Závěry a doporučení (vytipování priorit v rozvoji využití OEZ v regionu, doporučení pro
orgány státní správy atd..)
Úlohu Analýza dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ (tedy volbu vhodného
zastoupení OEZ) lze popsat následujícím vývojovým diagramem (kurzívou je naznačené
doplnění na úlohu Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů):
ð stanovení poptávky - stanovení množství a parametrů potřebných energií, velikost a
kvalita požadavku (u OEZ se jedná o naprosto klíčový ukazatel) =>
ð stanovení množství potřebné energie
ð kvalitativní parametry poptávky po zdrojích (kvalita možností)
ð elektřina (napětí, výkon zdroje)
ð teplo (teplonosné médium - pára, voda, parametry teplonosného média - teplota,
tlak,...)
ð paliva (HU, ČU, koks, plyn,...)
ð stanovení nabídky (stanovení množství a parametrů vyrobených energií pomocí OEZ,
DEZ, úspor a klasických zdrojů) =>
ð stanovení množství nabízené energie OEZ, DEZ, úspor a klasických zdrojů
ð výběr vhodných lokalit OEZ, DEZ, úspor =>
ð stanovení vstupních parametrů pro výběr vhodných technologií
ð kvalitativní parametry nabídky zdrojů OEZ, DEZ, úspor a klasických zdrojů (kvalita
nabízených možností)
ð volba vhodných technologií OEZ, DEZ, úspor =>
ð stanovení potenciálů výroby
ð elektřina (napětí, velikost jističe)
ð teplo (teplonosné médium - pára, voda, parametry teplonosného média - teplota,
tlak,...)
ð stanovení uspokojení poptávky nabídkou OEZ, DEZ a úspor např. procentuálním
zastoupením.
Při řešení této úlohy přepokládejme, že první tři kroky jsou součástí sběru dat, tedy první
úlohy viz Tabulka 6 a následné technické analýzy, která již proběhla např. pomocí metod
uvedených v literatuře [4].
Územní energetické koncepce se v současné době zpracovávají od státu přes regiony,
města, obce až po jednotlivé konkrétní lokality a jsou determinovány geografickým členěním
republiky nebo přímo konkrétními zařízeními. Podle stupně agregovatelnosti se potom
provádí i modelování jednotlivých částí podle výše uvedeného vývojového diagramu
a různému stupni rozlišení se přizpůsobuje i rozlišovací schopnost modelu.
28
Bez újmy na obecnosti lze proto hierarchické uspořádání jednotlivých ÚEK považovat za
soběpodobné, a tudíž je možné použití podobných metod řešení. Pro řešení úlohy lze proto
použít teorie vícekriteriálního rozhodování, ze které je možné využít zejména obecně platné
postupy řešení a metod vícekriteriálního hodnocení variant. [12]
29
5. POPIS ŘEŠENÍ PROBLEMATIKY
Teorie vícektriteriálního rozhodování se zabývá rozhodovacími situacemi s vektorovým
ohodnocením výsledků s jediným racionálním účastníkem, studuje rozhodovací situace,
které jsou charakteristické existencí většího počtu vyhodnocovaných ukazatelů. O
rozhodovacích situacích se hovoří v teorii vícektriteriálního rozhodování jako o
rozhodovacích úlohách a o ukazatelích jako o hodnotících kritériích. Možnosti, z nichž se při
rozhodování vybírá, se označují jako varianty.
Úlohy vícekriteriálního rozhodovaní lze klasifikovat podle způsobu zadání množiny
přípustných variant. Pokud je množina přípustných variant (alternativ) zadána implicitně
souborem omezujících podmínek, které rozhodovací alternativy musí splňovat, jedná se o
vektorovou optimalizaci (vektorové lineární programování - VLP nebo vektorové nelineární
programování - VNP) či vícekriteriální programování (VKP). Pokud je množina přípustných
variant konečná (zadána formou konečného seznamu), jedná se o tzv. komplexní
hodnocení alternativ (KHA) neboli úlohu vícekriteriálního hodnocení variant (VHV).
Vektorovou (vícekriteriální) optimalizací se rozumí extremální úloha matematického
programování s několika účelovými funkcemi, které mohou být lineární nebo nelineární.
Komplexním hodnocením alternativ (variant) se většinou rozumí rozhodovací proces
charakterizovaný jedním racionálním rozhodovatelem a konečnou množinou variant, které
jsou rozhodovatelem posuzovány podle více kritérií s cílem stanovit optimální variantu.
V teorii rozhodovacích procesů se v zásadě používá například následujícího postupu:
§
identifikace rozhodovacích problémů,
§
analýza a formulace rozhodovacích problémů,
§
stanovení kritérií hodnocení variant,
§
tvorba variant,
§
stanovení důsledků variant rozhodování,
§
hodnocení důsledků variant rozhodování a výběr optimální varianty,
§
realizace zvolené varianty řešení,
§
kontrola výsledků realizované varianty.
Základní pilíře rozhodovacího procesu jsou: Subjekt rozhodování, cíl rozhodování,
kritéria hodnocení, varianty rozhodování a jejich důsledky, v neposlední řadě stavy
světa. Je důležité si uvědomit, že tyto prvky jsou mezi sebou v přímé příčinné souvislosti.
5.1. SUBJEKT ROZHODOVÁNÍ (ROZHODOVATEL)
Správná volba subjektu rozhodování (resp. úhlu pohledu, hlediska) vyžaduje zvláštní
pozornost a širší diskusi problematiky. Jak vyplývá z podstaty řešeného problému a zároveň
z teorie rozhodování samotné, od hlediska subjektu rozhodování se v přímé příčinné
souvislosti odvíjejí cíle rozhodování.
V případě řešení našeho problému je tento aspekt zvláště patrný zejména v případě, že na
začátku rozhodovacího procesu je nutné zvolit, jaký bude subjekt rozhodování. V našem
případě je možné vybírat z následujících možností rozhodovatelů:
§
systém (stát, projekt), celospolečenské hledisko na celostátní úrovni, zahrnuje širší
krátkodobé i dlouhodobé souvislosti projektu, preferuje zejména politická a
strategická kritéria,
§
region (reprezentuje úroveň krajů, měst, obcí a jednotlivých lokalit), preferuje zejména
kritéria hodnotící ekologické a sociální dopady v regionu, lokalitě,
30
§
investoři.
Tuto základní otázku musí řešit zejména subjekt, který ÚEK v dané lokalitě zpracovává.
5.1.1. HLEDISKA SYSTÉMU
Toto hledisko zahrnuje širší krátkodobé i dlouhodobé souvislosti projektu, celospolečenské
hledisko na celostátní úrovni, preferuje zejména politická a strategická kritéria, nejen přínosy
pro investory, podnikatele. Slovo systémový v tomto kontextu znamená spíše nadřazený,
globální, případně je synonymem slova státní, zobrazuje jakýsi vyšší princip.
V ekonomickém hodnocení tento přístup upřednostňuje souvislosti v ekonomice jako celku,
nebo v jejím určitém odvětví, např. energetickém, elektrizačním, plynárenském,
teplárenském, atd. Zákonná norma k této problematice podotýká:
Výběr dílčích rozhodovacích kritérií vychází z cílů státní ekologické a energetické
koncepce.... Ekonomické cíle se kvantifikují pomocí kritérií ekonomické efektivnosti
zahrnující systémový přístup a korektní metody ekonomického hodnocení. Viz kapitola 0.
Nařízení vlády č. 195/2001 Sb. se logicky jako zákonná norma snaží v daném regionu, který
je předmětem řešení, nalézt systémové optimum. Součet dílčích optim však nemusí být
systémovým optimem celku, jak je uvedeno např. v literatuře [15].
Při řešení dílčí úlohy, tedy volby vhodného zastoupení OEZ, je otázkou, zda z pohledu
státu jsou některá technická a ekonomická kritéria důležitá. Vyhláška ve své jiné části volá
pouze po technické a ekonomické proveditelnosti, zároveň však v jiné preferuje
ekonomické a ekologické cíle.
Je tedy otázkou, zda v tomto dílčím případě a v této části hodnotit varianty i např. z
makroekonomického pohledu. Tento pohled však bude rozhodně důležitější až pro
hodnocení hotových variant ÚEK, tedy pro úlohu poslední, viz Tabulka 6. Volba vhodných
kritérií zastupujících tento úhel pohledu bude potom v souladu s metodickými postupy a praxí
v ekonomicky vyspělých zemích. Některé metody ekonomického hodnocení umožňují
zohlednit celkové vstupy a výstupy projektů a neomezují se pouze na hodnocení
ekonomických efektů čistě podnikatelského subjektu. Je to například metoda Cost Benefit
Analysis, neboli Levelized Costs (měrné výrobní náklady na produkci, dodávku energie).
5.1.2. HLEDISKA REGIONU (ÚROVEŇ KRAJŮ, MĚST A OBCÍ, LOKALITA)
Toto hledisko preferuje zejména kritéria hodnotící ekologické a sociální dopady v regionu,
lokalitě, tedy mimoekonomické vlivy. Zejména se jedná o vlivy na zaměstnanost, pracovní
prostředí, výše odváděných daní v regionu, míra stavu ŽP, atp.
Někdy může docházet k jakémusi rozpolcení státního a regionálního hlediska. Například
v případě malých obcích, kde by byl provoz samostatného úřadu neekonomický, je
působnost úřadu přenesena na starostu. Ten jako volený zástupce sice zastupuje obec, ale
zároveň reprezentuje i stát.
5.1.3. HLEDISKA INVESTORŮ
Ačkoliv by toto členění nemělo preferovat zatím žádné hledisko, s ohledem na investice
finanční nebo časové, lze tuto skupinu nazvat souhrnně investoři. Tato hlediska lze pro
přehlednost rozdělit do následujících podskupin:
§
podnikatelské subjekty
§
hlediska typu firma (rozvodný podnik, výrobce energie, montážní firma, prodejce
zařízení, ale i město, obec) - investor dodávající energii nebo realizující projekt,
preferují finanční ukazatele a kritéria efektivnosti podnikání,
§
hlediska typu odběratel podnikatel (živnostník, podnik, firma) - preferuje kritéria
podnikajícího spotřebitele,
31
§
nepodnikatelské subjekty:
§
hlediska typu odběratel domácnost (obyvatel, občan) - preferuje kritéria běžného
zákazníka,
§
hlediska typu odběratel instituce - preferuje kritéria vyplývající z účelu zřízení
organizace např. výzkumný ústav (státní, rozpočtová, příspěvková organizace).
Rozdíl mezi těmito skupinami je z ekonomického hlediska zejména v oblasti daní. Nicméně
hlediska firmy mohou být i strategická, například maximalizace tržní ceny podniku (firmy),
nebo maximalizace zisku, a jiné, u některých institucí se naproti tomu preference někdy jeví
jako nezřetelné místy až záhadné.
5.2. CÍLE ROZHODOVÁNÍ
Od subjektu rozhodování se odvíjí cíle rozhodování. V našem případě je hlavním cílem
rozhodování maximalizace systémové efektivnosti způsobu zajištění energetických
potřeb řešeného energetického systému z pohledu příslušného rozhodovatele.
Následující tabulka ukazuje příklad, jak mohou vypadat cíle z různých hledisek rozhodování
vybrané podle priorit jednotlivých subjektů, vodítkem pro zpracování bylo nařízení vlády č.
195/2001 Sb.
Subjekt rozhodování (hledisko)
Cíle (subjektu) rozhodování
Systém
§
§
§
§
§
§
§
§
§
§
§
§
§
zajištění soběstačnosti území
zajištění spolehlivé dodávky energií v celostátním měřítku
maximalizace energetické efektivnosti užití primárních zdrojů
co nejširší využití potenciálu úspor energie, potenciálu OEZ a DEZ
splnění požadavků na ochranu ovzduší a klimatu
technická a ekonomická proveditelnost
snížení ekologické zátěže
dodržení mezinárodních dohod a závazků týkajících se energetiky a ŽP
navýšení procenta využití OEZ do roku 2012 podle doporučení EU
řešení nadprodukce v zemědělství
diverzifikace zdrojů
růst zaměstnanosti v regionech
tvorba strategických zásob paliv
Region
§
§
§
§
§
snížení ekologické zátěže v regionu
dodržení závazné části územních plánů
dodržení platné legislativy týkající se energetiky a ŽP v regionech
zajištění spolehlivé dodávky energií v regionálním měřítku
růst zaměstnanosti v regionech
Firma
§
§
§
§
§
stanovení poptávky po energiích pro zajištění potřebných kapacit
stanovení struktury zásobování potřebných energetických médií
stanovení možnosti zisku z lokality
posílení vlivu firmy v regionu
optimalizace odběrových diagramů
Odběratel - podnikatel
§
§
§
pokrytí potřebných energetických služeb pro výrobní technologie
zabezpečení dodávky
minimální náklady na energie
Odběratel - domácnost
§
§
§
pokrytí potřebných energetických služeb (teplo, světlo, TV,...)
uživatelský komfort
minimální náklady na energie
Tabulka 7: Přehled cílů rozhodování podle různých hledisek rozhodovatelů.
Pro aplikaci metodiky vícekriteriálního hodnocení variant (VHV) je užitečné jednotlivé cíle
následně setřídit a přiřadit jim kritéria, tak aby bylo možné použít některé z rozhodovacích
32
metod, tzv. „rozklad cílů do stromu cílů“ a vytvoření „stromu kritérií“. Přitom je potřeba
rozlišovat cíle a nástroje k dosažení cílů.
Pokud si nejsme jisti volbou cílů příslušného rozhodovatele, lze doporučit například
následující metody: anketa, řízený rozhovor, diskuse, delfská metoda, případně
provedení alespoň jednoduchého expertního šetření, při dodržení dostatečné náhodnosti
výběru vzorků může jít o cenný a relativně reprezentativní zdroj informací. V prvním
přiblížení může postačit cílené interview (u starostů obcí příslušného regionu), nebo
dotazníková akce (v rámci dotazníkové akce zpracovávané ÚEK v obci). [13]
Jednou z jednodušších metod získání cílů rozhodování může být tzv. „delfská metoda“, což
je víceetapová procedura anketování expertů nebo účastníků rozhodování, kteří pracují
nezávisle na sobě iteračním způsobem a mohou nebo nemusí během procesu korigovat svůj
názor. V průběhu zpracování se kvantitativní výpovědi účastníků statisticky zpracovávají a
opět se poskytují příslušnému vzorku účastníků dokud se nedospěje ke shodě, případně ke
skupině několika názorů.
Zjednodušeně lze postupovat například tak, že účastníci diskuse vyjádří stručně, jednou či
dvěma větami, své stanovisko. Svůj názor postupně zapisují na společný list papíru. Když
jsou shromážděny všechny názory, vrátí se papír k prvnímu účastníku debaty, který
podrobně prostuduje všechny názory a svůj původní případně může pozměnit tak, aby byl
více v souladu s ostatními. Postupně to udělají opět všichni. Po dvou či třech kolech dojde
obvykle k dohodě a většina účastníků je překvapena, že jejich názory nebyly tolik odlišné, jak
se původně domnívali. Tato metoda je úspěšná díky tomu, že odstraňuje vedlejší účinky
mluveného projevu, kdy se většina posluchačů namísto naslouchání cizímu názoru zabývá
přípravou obhajoby názoru vlastního nebo kritickým hodnocením osoby mluvčího. [27]
5.3. KRITÉRIA HODNOCENÍ
Je dobré si uvědomit rozdíl mezi vstupními údaji (daty) a kritérii, neboť ve stejném kontextu
se v různé literatuře používá i pojem ukazatel, případně charakteristika. Rozdíl mezi těmito
pojmy spočívá v tom, že kritéria slouží k hodnocení a rozhodování, kdežto vstupní údaje jsou
informativní, jsou to většinou číselné hodnoty, které informují o stavu světa (klimatické údaje,
počet obyvatel,...).
Struktura stromu kritérií není daná jednoznačně zejména proto, že se kritéria liší podle
hledisek jednotlivých rozhodovatelů. Zpravidla se kritéria odvozují od stanovených cílů
řešení, proto mezi nimi existuje velmi úzký vztah. Pro třídění kritérií neexistuje obecně platný
model, strom kritérií je však dobré vytvořit podle následujících pravidel:
§
kritéria musí být tříděna pouze podle jednoho hlediska (rozhodovatele), jinak nelze
kritéria zařadit jednoznačně do skupin, je samozřejmé, že ve skupinách kritérií
vytvořených podle jednoho vybraného hlediska budou obsažena kritéria
nekonzistentní podle jiných hledisek přicházejících v úvahu,
§
kritéria musí být relevantní k danému problému a obsahovat všechny podstatné
aspekty pro řešené typy úloh,
§
jednotlivá kritéria vybraná pro řešení dané úlohy nesmí vykazovat nadbytečnost v
souboru kritérií (např. duplicita kritérií, použitá kritéria by se svým vypovídacím
obsahem neměla překrývat)
§
celkový počet kritérií musí být přiměřený rozsahu řešené úlohy, tak aby při hodnocení
bylo možné posoudit význam jednotlivých kritérií v řešené úloze a přiřadit jim váhy
(přílišné množství kritérií může zkomplikovat výsledné hodnocení po stránce věcné i
procesní),
§
logicky a hierarchicky musí být kritéria seřazena do skupin, tak aby žádná ze skupin
nebyla příliš obsáhlá (strukturace řešené úlohy),
§
třídění do skupin nesmí komplikovat stanovení vah jednotlivých kritérií, případně
skupin,
33
§
jednotlivá kritéria nesmí být na sobě závislá.
S ohledem na přehlednost a zpracovatelnost modelu lze doporučit, když v jednotlivých
skupinách nepřesahuje počet kritérií cca 6 kritérií, i když jich samozřejmě může být více. Je
možné vybrat značně rozsáhlý seznam kritérií, nicméně otázkou zůstává jeho formální a
obsahové naplnění relevantními hodnotami. Pro některá kritéria může být časově i finančně
velmi náročné získat jasně formulovanou informaci.
5.3.1. TŘÍDĚNÍ KRITÉRIÍ DO SKUPIN
Kritéria hodnocení lze rozdělit do skupin např. takto:
§
vylučovací - jsou to kritéria, které vylučují některé z posuzovaných variant, protože
tyto nabývají pro tato kritéria v případě některých stavů světa neakceptovatelných
hodnot, například nelze nainstalovat sluneční kolektor tam, kde není prostor na jeho
umístění,
§
podmíněně vylučovací - jsou to kritéria, jejichž hodnoty dané stavy světa podmíněně
vylučují, například je-li prostor omezený lze naistalovat buď fototermální nebo
fotoelektrický systém,
§
hodnotící a rozhodovací - jedná se o kritéria maximalizační nebo minimalizační, u
kterých se rozhoduje velikost, tedy větší nebo menší, například pro instalaci větrné
elektrárny je vhodná lokalita s průměrnou roční rychlostí větru větší než 5 m/s.
Dále se kritéria obvykle dělí podle popisujících veličin takto:
§
kvantitativní, tedy číselně kvantifikovatelná (např. zisk, NPV, množství emisí,...),
§
kvalitativní, tedy číselně nekvantifikovatelná lze je popsat pouze kvalitativně většinou
slovně (např. dopady na ŽP, strategie,...).
U každého kritéria je potřebné specifikovat přesné stanovení jeho hodnoty. Ekonomické
veličiny přitom mají výhodu v tom, že některé z nich je možné vyjádřit finančně v peněžních
jednotkách a jejich nespornou výhodou možná sčitatelnost.
Ostatní kvantifikovatelná kritéria je sice možné vyjádřit relativně přesně pomocí fyzikálních,
technických a vůbec měřitelných jednotek, tyto veličiny však nelze sčítat, neboť jsou od sebe
různé.
U kvalitativních kritérií je možné posuzovat pouze míru jejich naplnění. Proto se pro účely
výpočtů doporučuje kromě jejich věcné náplně stanovit i ordinální stupnici, stupnici
naplnění. Ideální je pokud má stupnice lichý počet stupňů, aby bylo možné použít i tzv.
„střední stupeň“. Přitom počet stupňů by neměl být příliš vysoký, aby se zbytečně
nekomplikovala práce experta, který vyhodnocení provádí. Obvykle se v literatuře považuje
za vhodnou 5-ti nebo 9-ti bodová stupnice, viz např.
Stupnice číselná
1
2
3
4
5
Stupnice slovní
bezvýznamné
málo významné
středně významné
hodně významné
velmi mnoho významné
Stupnice slovní
nevyhovující
uspokojivý
dobrý
velmi dobrý
vynikající
Tabulka 8: Příklad stupnice hodnocení u kvalitativních kritérií.
U různých kritérií se stupnice přitom nemusí nutně shodovat v popisu a v počtu jednotlivých
hodnotících stupňů, neboť matematicky jsou tyto případy řešitelné .
Jak již bylo výše zmíněno plánování je vhodné posuzovat zejména z následujících hledisek,
proto lze kritéria pro účely této studie roztřídit např. podle jejich věcné náplně (pravidlo
TESESO, nebo TESES viz výše):
34
§
technická,
§
ekonomická,
§
sociální,
§
ekologická,
§
strategická (politická),
§
ostatní.
Výše uvedené členění vyhovuje relativně dobře použití vlastních metod vícekriteriálního
hodnocení variant, to znamená z pohledu jednoho rozhodovatele. V opačném případě budou
např. ve skupině ekonomických kritérií všechna ekonomická kritéria, která přitom musí
respektovat i různé pohledy: odběratele občana, odběratele podnikatele, dodavatelské firmy,
systémový pohled, atd., což se jeví jako nevýhoda.
Pokud by zůstal strom kritérií pouze v této podobě, vznikne rozsáhlá skupina ekonomických
kritérií, což bude komplikovat jejich výběr v konkrétní řešené úloze a stanovení jejich vah.
Ostatní skupiny potom zahrnují všechna další kritéria, která vyjadřují jiný než ekonomický
pohled na hodnocenou variantu, z toho plyne, že lze přiřadit váhy podle toho, která kritéria
rozhodovatel upřednostňuje (technická, ekonomická, sociální, ekologická, strategická).
Podle výše uvedených hledisek subjektu hodnocení (rozhodovatelů) je možné roztřídit
kritéria např. do následujících skupin:
§
systém (stát, projekt)
§
region (reprezentuje úroveň krajů, měst, obcí a jednotlivých lokalit)
§
investoři
§
firma (rozvodný podnik, výrobce energie, montážní firma, prodejce zařízení, ale i
město, obec)
§
odběratel podnikatel
§
odběratel domácnost
§
odběratel instituce
Tímto způsobem je možné přiřadit váhy skupinám kritérií podle toho jaký význam je přiložen
některému z výše jmenovaných subjektů. Nevýhodou se jeví relativní rozsah stromu kritérií,
neboť většina skupin může obsahovat i kritéria následně vzniklých podskupin (technická,
ekonomická, sociální, ekologická, strategická). Zejména pro hodnotitele (např. experty)
vzniká obtížná, avšak řešitelná situace při posouzení, jakou váhu dát určité skupině kritérií.
Na druhé straně je však výhodou možnost posouzení citlivosti výsledků hodnocení na
stanovení vah podle jednotlivých subjektů rozhodování (hledisek rozhodovatelů). Přitom je
samozřejmě možné provést citlivostní analýzu vah i pro ostatní oblasti kritérií.
Při řešení této úlohy by za normálních okolností mohlo dojít k situaci, že hlediska
některých skupin rozhodovatelů by byla natolik rozdílná, že průnikem by se stala
nakonec prázdná množina.
Jako příklad lze uvést klasickou situaci, kdy ze systémového hlediska (státu) zvítězí varianta
velmi ekologická, kterou však nemá kdo realizovat, neboť je pro hledisko podnikatele
naprosto nepřijatelná a stát nemá dostatek prostředků či možností pro podporu této varianty
(nebo varianta může být neprůchodná např. z politických hledisek). S ohledem na konstrukci
funkce užitku při následném hodnocení však tato nevýhoda může být eliminována právě
tříděním kritérií podle subjektu hodnocení. Viz kapitola 5.3.5.
Z výše uvedené diskuse problematiky vyplývá, že je vhodné upřednostnit důslednou aplikaci
třídění podle subjektu hodnocení (rozhodovatelů), kterých se rozhodování týká. Výhodou je
35
i možnost uplatnění věcných kritérií do stromu kritérií podle toho, kterou skupinu daný
rozhodovatel upřednostňuje.
Tím, že se rozdělí kritéria na podstatná a doplňující (podle jednotlivých rozhodovatelů) se
sice určují jejich váhy v rámci dané skupiny, nicméně se rozhodovací proces stává
přehlednější a méně náročný na procesní i věcnou stránku věci. V opačném případě mohou
nastat problémy při výpočtech způsobené rozsahem úlohy.
5.3.2. STANOVENÍ KRITÉRIÍ PRO VÍCEKRITERIÁLNÍ HODNOCENÍ OEZ
Na základě výše uvedeného rozboru se pro tento účel nejlépe hodí postup stanovení stromu
kritérií podle subjektu hodnocení (rozhodovatele). Tento postup totiž umožňuje zahrnout i
technická kritéria aplikovatelnosti OEZ v dané lokalitě, která jsou pro zavádění OEZ klíčová
narozdíl od ostatních energetických zdrojů. Strom kritérií bude tedy vypadat následovně:
S
R
kritéria:
kritéria:
technická
technická
ekonomická
ekonomická
sociální
sociální
ekologická
ekologická
politická
politická
(strategická) (strategická)
Strom kritérií
F
OP
OD
OI
kritéria:
kritéria:
kritéria:
kritéria:
technická
technická
technická
technická
ekonomická
ekonomická
ekonomická
ekonomická
sociální
sociální
sociální
sociální
ekologická
ekologická
ekologická
ekologická
politická
politická
politická
politická
(strategická) (strategická) (strategická) (strategická)
Tabulka 9: Návrh stromu kritérií. Pozn: S - systém, R - region, F - firma, OP - odběratel
podnikatel, OD - odběratel domácnost, OI - odběratel instituce.
V následujícím textu jsou diskutována kritéria, která jsou důležitá pro řešení úlohy Analýzy
dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ, tedy volby vhodného zastoupení OEZ,
některá z nich jsou však použitelná i pro výběr vhodné varianty ÚEK, tedy pro úlohu
Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů.
Kritéria jsou pro větší přehlednost rozdělena do skupin podle věcného třídění, z nich je
potom nutné vybrat ta, která jsou relevantní s ohledem na definici řešeného dílčího problému
a rozdělit podle rozhodovatelů. Otázkou samozřejmě zůstává, zda pro některá následně
jmenovaná kritéria bude v této fázi dostatek údajů. Níže uvedený katalog kritérií byl
inspirován zejména literaturou [4], [12], [17], [21], [32], [33], [35], [42], [44], [45] a byl upraven
na základě vlastních zkušeností z ÚEK.
5.3.2.1.
TECHNICKÁ KRITÉRIA
Technická kritéria reprezentují základní požadavky většiny rozhodovatelů.
§
technická a systémová zabezpečenost dodávky
Toto maximalizační kritérium reprezentuje technickou proveditelnost, dostupnost nosiče
energie, stupeň zvládnutí technologie a do jisté míry i kvalitu dodávaných služeb, lze jej
vyhodnotit zejména na základě vstupních údajů pro ÚEK, návrhu variant pro jednotlivé
zdroje. V případě potřeby lze jako podklad pro jeho stanovení použít i průměrný celoroční
výkon, roční využití instalovaného výkonu nebo koeficient ročního využití
instalovaného výkonu.
Stupnice číselná - Bodové ohodnocení
Stupnice slovní - Interpretace
0
25
50
75
100
žádná (minimální) zabezpečenost
nízká zabezpečenost
střední zabezpečenost
vysoká zabezpečenost
absolutní (maximální) zabezpečenost
36
Tabulka 10: Stupnice hodnocení pro technickou a systémovou zabezpečenost dodávky.
Níže uvedená kritéria reprezentují hlavně hlediska konečného odběratele.
§
spolehlivost dodávky
Kritérium je u OEZ velmi důležité, neboť dodávka energie závisí např. na klimatických
podmínkách. Lze jej popsat bodovou stupnicí, pravděpodobností, množstvím roční
nedodané energie, případně nadefinovat následujícím vztahem jako maximalizační kritérium
nabývající hodnot v intervalu 〈0;1〉 nebo určené v %:
SPd =
Ed
⋅ 100
E pd
Rovnice 4: Vztah pro spolehlivost dodávky.
kde:
SPd
je spolehlivost dodávky [%]
Ed
je dodaná energie do systému [GJ nebo kWh]
Epd
je přepokládaná dodávka energie do systému [GJ nebo kWh]
Kritérium lze u OEZ spočítat např. pomocí maximální a minimální očekávané výtěžnosti
v dané lokalitě a lze jej doplnit kritériem:
§
zabezpečenost dodávky energie,
do kterého lze z dlouhodobého pohledu zahrnout i riziko ukončení dodávek v důsledku
problémů se servisem zařízení. Jedná se o maximalizační kritérium, které je ohodnoceno
stupnicí.
Pro řešení úlohy Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů může být užitečné
též maximalizační kritérium:
§
účinnost energetických přeměn,
které lze poměrně snadno vyčíslit v procentech.
5.3.2.2.
EKONOMICKÁ KRITÉRIA
Následující kritéria jsou aktuální zejména pro firmy nebo pro podnikatele. U ekonomických
kritérií vzniká při výpočtu problém zařazení nestejného výrobního efektu u OEZ. Toto lze
vyřešit v některých případech dorovnáním na stejný výrobní efekt nákupem energie ze
systémových zdrojů a použitím měrných cenových hodnot Kč/GJ. Například při přípravě TUV
pomocí sluneční energie je nutný elektrický dohřev.
Základní filozofie ekonomické a finanční analýzy vychází většinou z klasických
ekonomických teorií, kde nejdůležitější je princip stanovení tzv. čisté současné hodnoty
v budoucnosti vynaložených výdajů a příjmů. Ekonomické výpočty se provádějí na
hodnotovém základě výpočtem diskontovaného toku hotovosti. Z většiny literatury vyplývá
(např. [17]), že za ekonomicky optimální se považuje ta varianta energeticky úsporných
opatření, která při stejném riziku dosahuje maximální čisté současné hodnoty toku hotovosti.
(některé investice mohou být i vynucené, tzn. že se realizují i v případě záporného NPV.)
Citlivostní analýza projektu potom posuzuje vliv změny nejrůznějších vnějších i vnitřních
faktorů (např. spolehlivosti technického zařízení, cen energie, účinnosti a doby využití
kogenerační jednotky, počtu odběratelů a výše odběru vyrobené energie apod.) na
ekonomické výsledky projektu (čistou současnou hodnotu) - NPV.
§
čistá současná hodnota, NPV (Net Present Value), diskontovaný tok hotovosti, DCF
(Discount Cash Flow)
Čistou současnou hodnotu (NPV) projektu při jednoznačně zadaných vstupních údajích lze
spočítat vždy a nabývá jen jedné hodnoty.
37
Tž
NPVTž = DCFTž = ∑ CFt (1 + r ) − t
t =1
Rovnice 5: Vztah pro diskontovaný tok hotovosti NPV (Net Present Value), DCF (Discount
Cash Flow).
kde:
CFt
r
(1 + r)-t
Tž (Th)
kde
je tok hotovosti [CZK]
je diskontní sazba [CZK]
odúročitel
je doba životnosti (případně hodnocení) projektu [r]
rn = (1 + rr ) ⋅ (1 + α ) − 1
Rovnice 6: Vztah pro nominální diskontní míru.
kde:
rn
je nominální diskontní míra (včetně inflace) [%]
rr
je reálná diskontní míra (bez inflace) [%]
je míra inflace [%]
α
Je potřeba rozlišit reálnou diskontní míru a nominální diskontní míru, které se odlišují
vyloučením nebo zahrnutím vlivu inflace. Diskontní míra pro účely výpočtu čisté současné
hodnoty projektu je očekávaná nebo požadovaná míra výnosnosti investic, která je ovlivněna
třemi faktory: výnosem, rizikem a likviditou.
Diskontní míra ve své podstatě proto vyjadřuje cenu ušlé příležitosti (tzv. Opportunity Costs),
což je cena kapitálu. Její hodnota je důležitá i pro přepočet ekonomických veličin mezi
různými časovými obdobími na ekvivalentní sčitatelné hodnoty ke společnému datu (tzv.
analýza současné hodnoty - Present Value Analysis).
Požadovaný výnos je většinou stejný pokud jednotlivé varianty mají stejná rizika. U varianty
s vyšší mírou rizika racionální rozhodovatel požaduje vyšší míru výnosu (prémii za riziko).
Likviditou u energetických projektů, které mají zpravidla delší dobu návratnosti, se rozumí
spíše schopnost dostát závazkům vyplývajícím z realizace investice, jako jsou např. splátky
úvěrů.
Peněžní tok, tok hotovosti (Cash Flow) lze formulovat několika způsoby, podstatné však je,
aby byl vždy zvolen způsob, který odpovídá danému rozhodovateli. Níže uvedený způsob
odpovídá rozhodovateli typu investor a počítá se přímou metodou (nepřímá metoda počítá
tok hotovosti z daní).
CFt = V − N p − N ú − N ivl − ZS − S pl − Dz + DOT + ÚO + ( EA − Div )
Rovnice 7: Vztah pro CF (Cash Flow), peněžní tok, tok hotovosti investora nebo firmy.
kde:
CFt
t
V
Np
Nú
jsou jednotlivé roky doby životnosti Tž případně hodnocení Th projektu
jsou výnosy (příjmy, tržby, úspory), které plynou z realizace hodnocené investice
(varianty) [CZK]
jsou provozní výdaje (režie, materiál, palivo, energie, voda, opravy, údržba,
mzdy, ostatní)
jsou úroky z úvěrů, případně z obligací (nákladové úroky po uvedení do provozu)
38
Nivl
ZS
jsou investiční prostředky z vlastních zdrojů (včetně úroků v době výstavby)
jsou jednorázové výdaje na změnu stavu oběžných aktiv během výstavby
(náhradní díly, zásoby paliva, atd.)
Spl
jsou splátky z úvěrů případně obligací
Dz
je daň z příjmů splatá v daném roce
DOT
je investiční dotace
ÚO
jsou přijaté investiční úvěry a obligace vydané na financování projektu
EA
je kapitál získaný emisí akcií
Div
jsou vyplacené dividendy
Je třeba však dávat pozor při výpočtu toku hotovosti z hlediska firmy a z hlediska investora
(např. akcionáře), neboť se zde rozlišuje externí a interní kapitál. Z hlediska firmy je kapitál
získaný emisí akcií peněžním zdrojem, zatímco pro investora se jedná o peněžní výdaj,
podobně je tomu s dividendami. U těchto veličin se proto mění znaménko.
Tok hotovosti po zdanění vystihuje lépe ekonomický vliv projektu než tok hotovosti před
zdaněním pouze v organizacích, které jsou poplatníky daně z příjmu. Pro účely stanovení
toku hotovosti po zdanění je třeba rozčlenit investici do odpisových skupin, přičemž je
potřeba postupovat podle přílohy k zákonu č. 586/1992 Sb. o daních z příjmu.
Odpisy nepatří do hotovostních výdajů pro účely stanovení toku hotovosti před zdaněním. Při
stanovení toku hotovosti po zdanění je však nutné znát výši odpisů, protože se odečítají od
daňového základu, ze kterého se určí daň z příjmu jakožto hotovostní výdaj.
Dz = d z ⋅ (V − N p − N ú − N od ± O , P )
Rovnice 8: Vztah pro daň z příjmu splatnou v daném roce.
kde:
dz
V
je sazba z daně z příjmů
(varianty) [CZK]
Np
mzdy, ostatní)
Nú
jsou úroky z úvěrů, případně z obligací (nákladové úroky po uvedení do provozu)
Nod
jsou daňové odpisy
O,P
jsou odpočitatelné případně připočitatelné položky k základu daně z příjmů (např.
poplatky nebo penále), případně úprava daňové ztráty z minulých let
U podnikatelských energetických projektů je potřeba mít na paměti, že úspory nákladů na
energii při nezměněné výši příjmů zvyšují základ daně z příjmu.
§
vnitřní výnosové procento projektu IRR
Jedná se o maximalizační kritérium. Zjednodušeně lze IRR interpretovat jako úrokovou
sazbu, při které je možné si na projekt půjčit, nebo jaká je cena vlastního kapitálu vloženého
do projektu, pokud by projekt nic nevydělal. Výhodou tohoto kritéria je to, že jej lze
interpretovat ve srovnání s úrokovou mírou, a proto se používá pro srovnání projektů
různého rozsahu. Nevýhodou je jeho relativní podstata, neboť např. výnos 20 % z investice
1 000 Kč je méně zajímavý než výnos 10 % z investice 1 000 000 Kč. Kromě toho výpočet
tohoto kritéria není matematicky jednoznačný, případně jeho hodnota nemusí vůbec
existovat.
Vnitřní výnosové procento (IRR) projektu je rovno takové diskontní míře, při které je čistá
současná hodnota projektu rovna nule, hodnota IRR se vypočte z podmínky:
39
Tž
NPVTž = DCFTž = ∑ CFt (1 + IRR ) − t = 0
t =1
Rovnice 9: Vztah pro vnitřní výnosové procento IRR.
kde:
CFt
r
(1 + r)-t
je odúročitel
Tž (Th)
§
doba splacení vloženého kapitálu (počítaná s diskontem) Tspl (návratnost)
Jedná se minimalizační kritérium, které se vypočítá jako počet let od začátku doby
hodnocení z následující podmínky:
Tspl
NPVTž = DCFTž = ∑ CFt (1 + r ) − t = 0
t =1
Rovnice 10: Vztah pro dobu splacení vloženého kapitálu Tspl (návratnost).
kde:
CFt
r
(1 + r)-t
je odúročitel
Tž (Th)
§
prostá doba návratnosti Tn, doba splacení investice
Toto minimalizační kritérium vyžaduje ve svém způsobu hodnocení například vyhláška
213/2001 Sb., kterou se vydávají podrobnosti náležitostí energetického auditu a vypočítá se
z následující podmínky:
Tn =
IN
CFt
Rovnice 11: Vztah pro dobu splacení vloženého kapitálu Tn (návratnost).
kde:
IN
CFt
jsou investiční výdaje projektu [CZK]
je tok hotovosti, roční přínosy projektu (cash flow, změna peněžních toků pro
realizaci projektu) [CZK]
Prostá doba návratnosti však nepatří mezi ukazatele, které berou v úvahu časovou hodnotu
peněz.
§
čistý zisk investora za dobu hodnocení projektu
Jedná se maximalizační kritérium, které se vypočítá ze vztahu:
40
Tž
Z Tž = ∑ Z t (1 + r ) −t
t =1
Rovnice 12: Vztah pro čistý zisk investora za dobu hodnocení projektu Tž.
kde:
Zt
r
(1 + r)-t
jsou meziroční zisky [CZK]
je odúročitel
Tž (Th)
§
minimální cena produkce energie cPEmin se z pohledu investora vypočítá z podmínky
NPV = 0
Kritérium NPV umožňuje stanovit také tzv. minimální cenu produkce energie, která
zaručuje očekávaný výnos vloženého kapitálu. U investora může zahrnovat i požadovaný
nebo regulovaný výnos.
Pozn.: Všechna výše uvedená kritéria většinou tvoří páteř ekonomických analýz, a bývají
proto uváděna ve výsledcích společně. Avšak ve skutečnosti popisují stejnou věc, tedy
ekonomickou efektivnost investora. Ve vícekriteriální optimalizaci není vhodné používat
kritéria redundantní. S ohledem na praxi popsanou např. v [21], má kritérium NPV přednost,
neboť právě ono nevykazuje nedostatky a nemůže způsobit vybrání nesprávné varianty.
Kritéria jako IRR, doba splacení vloženého kapitálu nebo zisk tuto vlastnost obecně nemají.
Důležitým prvkem při ekonomickém hodnocení investičních akcí je volba délky
hodnoceného období - Th, u které hraje důležitou roli ekonomická životnost - Tž. Pokud je
investiční akce složena z několika akcí, je celková délka hodnoceného období Th ovlivněna
dílčími Tž těchto akcí a závisí i na tom, zda tyto akce mají společné ukončení s Th anebo
působí tyto akce po celou dobu své životnosti. Korektní proto je, aby doba hodnocení nebyla
volena paušálně jako obecně stanovený počet let, ale individuálně pro každé rozhodování
zvlášť. V řešené rozhodovací úloze musí být samozřejmě doba hodnocení pro všechny
varianty shodná.
Doba hodnocení proto musí obsahovat beze zbytku doby životnosti jednotlivých dílčích
variant případně akcí a musí do ní vstupovat údaje za ukončenou dobu životnosti. Doba
hodnocení musí zahrnovat i dobu výstavby a v podstatných případech i dobu likvidace
zařízení.
Za předpokladu cyklického opakování ekonomických výsledků (zisk, náklady, CF, atp.)
za dobu životnosti - Tž investičních akcí během Th zvolené jako nejmenší společný násobek
lze odvodit, že při posuzování investičních akcí uvedených do provozu ve stejném roce,
avšak s různou dobou Tž, je možné kriteriální funkce pro výběr optimální varianty použít
v jejich průměrném ročním ekvivalentním tvaru. Potom lze dosáhnout shodného výsledku při
počítání s roční ekvivalentní hodnotou pouze za jednotlivé životnosti investičních akcí.
Kritérium NPV pak může mít tvar:
CFrφ = aTžx ⋅ NPVTžx = aTžx ⋅ DCFTžx
Rovnice 13: Vztah pro roční ekvivalentní hodnotu.
kde:
je hodnota poměrné roční anuity za dobu životnosti x-té dílčí investiční akce
aTž
Výše uvedený způsob hodnocení akcí, týkající se různé doby ekonomické životnosti lze
velmi dobře použít např. v naší úloze týkající se OEZ.
CFrφ
41
V některých případech lze počítat ekonomická kritéria z pohledu investora i z hlediska
celkového kapitálu. Tok hotovosti v tomto případě lze počítat z následujícího vztahu:
CFt = V − N p − N i − ZS − Dz
Rovnice 14: Vztah pro CF (Cash Flow), peněžní tok, tok hotovosti celkového kapitálu.
kde:
CFt
t
V
(varianty) [CZK]
Np
mzdy, ostatní)
Ni
jsou investiční prostředky (včetně úroků v době výstavby)
ZS
Dz
je daň z příjmů splatá v daném roce
Způsoby výpočtu ekonomických kritérií NPV, IRR, Tspl a cPEmin je potom úplně totožný, pouze
diskont se upravuje s ohledem na váženou cenu kapitálu tzv. WACC:
WACC = rE ⋅
E
D
+ rD ⋅ (1 − t D ) ⋅
C
C
Rovnice 15: Vztah pro CF (Cash Flow), peněžní tok, tok hotovosti celkového kapitálu.
kde:
rE
je výnos vlastního kapitálu (po zdanění) [%]
rD
je úroková míra úvěrů, obligací (výnos cizího kapitálu před zdaněním) [%]
td
je daň z úrokových výnosů [%]
E
je vlastní kapitál (Equity)
D
je cizí kapitál (Debt)
C
je celkový kapitál, potřebný k financování projektu
Některé metody ekonomického hodnocení umožňují zohlednit celkové vstupy a výstupy
projektů a neomezují se pouze na hodnocení ekonomických efektů čistě podnikatelského
subjektu. Je to například metoda Cost Benefit Analysis, neboli Levelized Costs (měrné
výrobní náklady na produkci, dodávku energie).
Na rozdíl od podnikatelského přístupu typu investor nebo firma se do hodnocení zahrnují
vstupy a výstupy bez ohledu na to, kdo určité prostředky investuje a kdo získává ekonomický
prospěch z realizace projektu. Diskont se volí tak, aby respektoval cenu kapitálu v daném
čase a v dané ekonomice opět bez ohledu na konkrétní subjekt. Z výše uvedených důvodů
se neuvažuje zdanění podnikatelských zisků ani jejich případné rozdíly. Výpočet se tak
zjednodušuje a pomocí ekonomických kritérií umožňuje systémové srovnání (Cost - Benefit).
V případě hodnocení projektu
z následujícího vztahu:
z pohledu
systémového
se
toky
hotovosti
počítají
CFt = V − N p − N i − ZS
Rovnice 16: Vztah pro CF (Cash Flow), peněžní tok, tok hotovosti systému (projektu).
kde:
CFt
42
t
V
(varianty) [CZK]
Np
mzdy, ostatní)
Ni
jsou investiční prostředky (včetně úroků v době výstavby)
ZS
Výše uvedený vztah pro výpočet toku hotovosti z pohledu systému se používá ve finanční
analýze pro hodnocení produkční síly firmy pomocí veličiny EBIT (Earnings before Interest
and Tax), která představuje zisk před jeho rozdělením na tři části: úroky, daně a čistý zisk.
Tímto způsobem lze charakterizovat výnosovou schopnost aktiv (kapitálu) bez vlivu způsobu
financování nebo míry zdanění. [40]
§
měrné výrobní náklady na dodávku tepla a elektřiny (Levelized Costs) [17]
Pokud vydělíme průměrné roční diskontované výrobní náklady hodnotou roční produkce,
dostaneme měrné, jednotkové výrobní náklady. Používaný anglický termín je „Levelized
Costs“. Tato veličina se často používá pro porovnání nákladu na výrobu, dodávku energie v
různých zdrojích. Představuje náklady, chápané ze širšího, systémového hlediska, neboť
vzorec pro jejich výpočet nerespektuje přesně finanční situaci investora, konkrétní strukturu
financování projektu, vliv daní atd.
Toto kritérium představuje průměrnou roční hodnotu nákladů na dodávku energie tak, že
zahrnuje veškeré peněžní toky pro danou variantu včetně jednorázových výdajů v době
stavby, příjmů a provozních nákladů.
nvri =
Tž
1
⋅ aTž ⋅ ∑ ( N pt + N it )(1 + r ) −t
E
t =1
kde
aTž =
(1 + r )Tž ⋅ r
= p0 + pa
(1 + r )Tž − 1
Rovnice 17: Vztah pro měrné jednotkové výrobní náklady (Levelized Costs).
Uvedený vzorec je obecný vztah. Za předpokladu, že jsou provozní výdaje projektu během
doby životnosti konstantní (totéž lze pak předpokládat i u efektů z realizace projektu) a že je
výstavba provedena během jednoho roku, lze vztah zjednodušit takto:
nvri =

1  (1 + r )Tž ⋅ r 
 ⋅ N it + N pt 
⋅ 
Tž
E  (1 + r ) − 1 

Rovnice 18: Zjednodušený vztah pro měrné jednotkové výrobní náklady (Levelized Costs).
kde:
r
E
p0
pa
Npt
Nit
je zvolená diskontní míra (cena peněz, Opportunity Costs) [CZK]
je hodnota roční produkce [kWh, MWh/rok]
je poměrný roční odpis, který odpovídá nákladům, účetně vykazovaným
je poměrný anuitní úrok odpovídající poměrné průměrné částce ušlých úroků ze
zůstatkové hodnoty vložených investičních prostředků
jsou provozní náklady projektu v jednotlivých letech životnosti (přesněji řečeno
změna provozních nákladu po realizaci projektu) [Kč]
jsou investiční náklady projektu, vynaložené v jednotlivých letech [Kč]
43
(1 + r)-t
aTž
je odúročitel
je hodnota poměrné roční anuity
Tž (Th)
Hodnota poměrné roční anuity aTž zahrnuje poměrný roční odpis p0, který odpovídá
nákladům, účetně vykazovaným. Současně anuita zahrnuje i poměrný anuitní úrok pa,
odpovídající poměrné průměrné částce ušlých úroků ze zůstatkové hodnoty vložených
investičních prostředků.
Tyto částky lze interpretovat jako tzv. "cenu ušlé příležitosti" (Opportunity Cost), která
vyjadřuje možný alternativní výnos z kapitálu, který je vložen do hodnocené investice. Platí
tedy obecný vztah, který je základem pro ekonomické rozhodování s uvažováním faktoru
času:
ekonomický zisk = účetní zisk - cena ušlé příležitosti
Ekonomické hodnocení investic, které bychom provedli s použitím pouze účetních nákladu
(odpisy + provozní výdaje + úroky z poskytnutých úvěrů) by vedlo k chybným závěrům,
neboť bychom cenu kapitálu respektovali pouze u cizího kapitálu ve formě úroku a vlastní
kapitál by byl při výpočtu jen vlastních nákladu zdarma. Znamenalo by to, že se investor
předem vzdává očekávaného, možného výnosu z vlastního vloženého kapitálu.
Uvedený vztah je dostatečně jednoduchý pro zpracování většího množství projektů, což je
mj. dáno tím, že posuzuje náklady ze širšího, systémového pohledu a neřeší detailně
finanční situaci investora. Vyžaduje kromě znalosti investic navíc dodatečné údaje o době
životnosti projektu a o jeho provozních nákladech, což jsou ale údaje, které má investor
k dispozici, jakmile získá představu o technickém řešení projektu, o jeho technických a
ekonomických parametrech a o vlivu projektu na životní prostředí.
Mezi kritéria vhodná pro rozhodování firmy lze zařadit i veličiny, které charakterizují
průchodnost finančním plánem firmy. Mezi ně náleží dvě následující kritéria:
§
rentabilita vlastního kapitálu ROE (Return of Equity)
ROE = čistý zisk / vlastní kapitál
Jedná se o údaj, který hodnotí výkonnost vlastního kapitálu vloženého do firmy. Protože se
jeho hodnota velmi mění v průběhu času lze doporučit používat průměr za hodnocené
období.
§
rentabilita celkového vloženého kapitálu ROE (Return of Investment)
ROI = čistý zisk / celkový kapitál
Jedná se o ukazatel, který je možno použít v různých modifikacích, např. v podobě s hrubým
ziskem nebo s hodnotou celkových aktiv, pak se nazývá ROA (Return of Assets).
Pro rozhodovatele typu odběratel jsou však mnohem důležitější následující kritérium:
§
cena energie počítaná z pohledu konečného odběratele
Pohled investora - konečného odběratele je ve většině případů jednoznačný a odvíjí se od
konečné částky, kterou zaplatí v jednotlivých letech za dodávky energie. Proto jsou pro něho
nejdůležitější kritéria ekonomická, a to zejména s ohledem na minimalizaci ceny.
Výpočet je nutné provést velmi precizně, jedná se o diskontovaný součet plateb odběratele
za energie za celou dobu hodnocení vztažený k dodávce této energie. Je potřeba uvažovat
všechny druhy plateb odběratele, včetně úprav uvnitř objektu, připojovacích poplatků, apod.
Výše uvedený výpočet reprezentuje rozložení plateb v čase prostřednictvím diskontu.
Výpočet je však možné provést vzhledem k prvnímu roku hodnoceného období
s předkládaným nárůstem podle zvolených inflačních nebo eskalačních scénářů za
předpokladu zajištění srovnatelnosti výpočtů pro všechny hodnocené varianty.
44
Ve složitějších případech, o které není s ohledem na velkou různorodost projektů OEZ
nouze, je potřeba pro výpočet zvolit z pohledu odběratele místo, od kterého jsou varianty
technicky a ekonomicky shodné, např. v případech kdy se kombinují systémy centrálního a
lokálního vytápění. Výpočty mohou být v těchto případech velmi komplikované.
Pokud v daný okamžik rozhodování nepřevládnou strategická kritéria, např. zhodnocení
nemovitosti investicí do zateplení objektu, tak při nedostatku volných peněžních prostředků
investora (např. v domácnosti) může být rozhodujícím faktorem i velikost investice, který lze
formulovat následujícími kritérii:
§
výhodnost rozložení plateb odběratele v čase
V případě, že do ceny tepla nejsou zahrnuty částky na dodatečné náklady, které musí
investor - odběratel vynaložit na úpravu objektu a tyto částky se od sebe liší, je možné tento
fakt postihnout pomocí kritéria:
§
náklady vyvolané a související s hodnoceným projektem
Kritéria navrhovaná podle nařízení vlády č. 195/2001 Sb. se nezdají být z hlediska úlohy
řešené úlohy Analýza dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ (volba vhodného
zastoupení OEZ) relevantní. Většina z nich však není použitelná ani pro výběr vhodné
varianty ÚEK, tedy pro úlohu Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů
z důvodu jejich nízké vypovídací schopnosti. Jsou zde uvedena pouze pro informaci, jako
námět do diskuse:
§
investiční náklady vyvolané navrženým technickým řešením
§
provozní náklady, zejména náklady na palivo a energii
§
měrné investiční náklady na získání/dodávku 1 GJ
§
měrné provozní náklady na získání/dodávku 1 GJ
§
výrobní energetický efekt zdrojové části systému
§
ekonomická proveditelnost
§
náklady na úsporná opatření
5.3.2.3.
SOCIÁLNÍ KRITÉRIA
Do této skupiny náleží kritéria, která reprezentují zejména hledisko rozhodovatele typu
region a systém. Mezi nejdůležitější sociální kritéria se většinou řadí kritérium:
§
počet nově vytvořených pracovních míst (příležitostí)
Jedná o maximalizační kritérium, které postihuje přímý vliv na zaměstnanost v daném
regionu v důsledku realizované varianty. Hodnotu lze vyjádřit rozdílem mezi pracovními
příležitostmi vytvořenými a zaniklými realizací varianty.
Pnpm = Pvpm − Pzpm
Rovnice 19: Vztah pro počet nově vytvořených pracovních míst v regionu.
kde:
Pnpm
je počet nově vzniklých pracovních míst v regionu [osoba]
Pvpm
je počet vytvořených pracovních míst v regionu [osoba]
Pzpm
je počet zaniknutých pracovních míst v regionu [osoba]
Výše uvedené kritérium však nepostihuje makroekonomické souvislosti, kdy v jednom
odvětví dochází k přesunu pracovních příležitostí z jednoho regionu do jiného, nebo když
dochází k přesunu pracovních sil mezi odvětvími. Například přesun pracovních sil z „velké
energetiky“ (centrální výroby) do „malé energetiky“ (na lokální úrovni) může logicky způsobit
45
pokles produktivity práce, neboť centrální výroba zaměstnává méně lidí a tudíž je
efektivnější. Pokud je stát dostatečně ekonomicky silný, může toto hledisko preferovat.
Někdy se toto kritérium definuje jako počet nově vzniklých pracovních míst při realizaci
daného projektu násobený koeficientem nezaměstnanosti odpovídajícím danému regionu.
Tím se zohlední skutečnost, že stejný počet pracovních míst může mít v různých regionech
různou váhu. Tento způsob hodnocení je však vhodný pouze při porovnávání jednotlivých
regionů a nikoliv variant.
Ze stejných důvodů nemá „míra nezaměstnanosti v regionu“ smysl jako kritérium pro řešení
této úlohy. Tento údaj může být použit jako vstupní údaj pro stanovení váhy kritéria „počet
nově vytvořených pracovních míst“. Ze dvou výše uvedených kritérií lze vytvořit
modifikované kritérium „pokles míry nezaměstnanosti v regionu“ v důsledku realizované
varianty, které bude poněkud lépe vypovídat o vlivu vytvořených pracovních míst v daném
regionu.
Cíle státu zaměřené na snížení nadprodukce v zemědělství a přitom udržení pracovních míst
v zemědělské prvovýrobě lze postihnout kritérii typu:
§
počet nově vytvořených pracovních míst v zemědělské prvovýrobě
§
snížení nadprodukce v zemědělství
Tato však lze za určitých okolností nahradit například kritériem:
§
využití zemědělského půdního fondu pro energetické účely,
které lze nadefinovat jako maximalizační kritérium nabývající hodnot v intervalu 〈0;1〉 nebo
určené v %:
Vzpf =
Se
⋅ 100
Sl
Rovnice 20: Vztah pro využití zemědělského půdního fondu pro energetické účely.
kde:
Vzpf
je využití zemědělského půdního fondu pro energetické účely [%]
Se
je plocha zemědělského půdního fondu využitá pro energetické účely [km2]
Sl
je plocha zemědělského půdního fondu ležící ladem [km2]
Toto kritérium však bude mít v případě, že daný zemědělský podnik bude řešit svou
zemědělskou nadprodukci výrobou gumových pískacích kachniček a ponechání půdy ladem,
nulovou vypovídací schopnost. [28]
§
Pomocí stupnice lze popsat i maximalizační kritérium uživatelský komfort, které hodnotí
náročnost na obsluhu, vlastní servis zařízení, kvalitu a komplexnost dodávaných služeb.
0
25
50
75
100
žádný (minimální) uživatelský komfort
nízký uživatelský komfort
střední uživatelský komfort
vysoký uživatelský komfort
absolutní (maximální) uživatelský komfort
Tabulka 11: Stupnice pro hodnocení uživatelského komfortu.
Následující kritéria propagovaná nařízením vlády č. 195/2001 Sb. se nezdají být z hlediska
dané úlohy Analýza dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ (volba vhodného
zastoupení OEZ) zcela relevantní. Většina z nich však není vhodná ani pro výběr vhodné
46
z důvodu jejich nízké vypovídací schopnosti, neboť jsou příliš subjektivní.
§
míra kvality obytného prostředí
§
míra kvality pracovního prostředí
5.3.2.4.
EKOLOGICKÁ KRITÉRIA
Stanovení účinků na ŽP je obecně velmi obtížnou úlohou, protože určité časoprostorové
souřadnice stavu ŽP jsou dány synergickým působení všech relevantních faktorů bez ohledu
na zdroj jejich původu.
Většinou se pro hodnocení vlivu na ŽP používá hodnot emisních faktorů. Emisní faktor
vyjadřuje pravděpodobnou měrnou emisi znečišťující látky pro dané technologické zařízení.
Emisní faktory jsou uvedeny ve vyhlášce Ministerstva životního prostředí č. 117/1997 Sb.,
pro tuhé látky (prach), SO2, NOx, CxHy, CO.
Při environmentálním vyhodnocení opatření v rámci energetických auditů podle vyhlášky
213/2001 Sb., kterou se vydávají podrobnosti náležitostí energetického auditu, se používají
hodnoty emisních faktorů pro tuhé látky, SO2, NOx, CO, CO2. To znamená, že se hodnotí
navíc i emise oxidu uhličitého, což lze vřele doporučit, s ohledem na budoucí možnosti
obchodování s emisemi CO2 v rámci JI (Join Implementation) a na velikost příspěvku CO2 ke
skleníkovému efektu.
Pro účely zpracování ÚEK lze rovněž doporučit hodnocení CH4, jakožto významného
skleníkového plynu. Snížení emisí CH4 lze podpořit např. výstavbou bioplynových stanic
nebo využitím skládkového plynu. Např. v zákoně 212/1994 Sb. jsou mezi hlavními
zpoplatněnými látkami u velkých a středních zdrojů i uhlovodíky, tedy látky typu CxHy.
§
snížení emisí
Toto maximalizační kritérium lze definovat jako změnu emitovaného množství příslušné látky
vyvolanou realizací příslušné posuzované varianty (případně opatření) za rok, jako rozdíl
ročních emisí současného a budoucího stavu. Kritérium lze definovat i jako minimalizační
pokud se použijí pouze emise v absolutních číslech.
CO2 = CO20 − CO21
 t 
 rok 
Rovnice 21: Vztah pro množství emisí CO2.
kde:
CO2
je množství emisí CO2 za rok před realizací [t/rok]
CO20
je množství emisí CO2 za rok po realizaci [t/rok]
CO21
je množství emisí CO2 za rok [t/rok]
Identicky se potom definují i ostatní kritéria pro tuhé látky (množství tuhých úletů), SO2, NOx,
CO, CH4. S ohledem na řádové množství těchto ostatních emisí, lze doporučit volbu jednotky
v [kg/rok] místo v [t/rok]. Kritérium má význam systémový, neboť emise skleníkových plynů
jsou zastoupeny indikátory emisí CO2 a CH4.
Všechny indikátory měřící emise by měly zahrnovat využití paliv pro energetické účely
včetně emisí z těžby uhlí a rozvodu zemního plynu (zejména CO2 a CH4). U emisí SO2, NOx
a tuhých částic je možné kromě kritéria měřícího celkové emise stanovit i kritérium lokálních
emisí. Ve zjednodušeném pojetí při zpracování ÚEK lze lokální údaje odvodit od konečné
spotřeby paliv v jednotlivých kategoriích obyvatelstvo, nevýrobní spotřeba a doprava.
Jako podklad pro stanovení vah těchto kritérií lze vzít příslušné legislativní nástroje a váhy
stanovit podle cen za t emisí, které jsou pro každou látku jiné:
§
Zákon č. 309/1991 Sb., o ochraně ovzduší před znečišťujícími látkami (zákon o ovzduší)
47
§
Zákon č. 389/1991 Sb., o státní správě ochrany ovzduší a poplatcích za jeho
znečišťování
§
Zákon č. 212/1994 Sb., o státní správě v ochraně ovzduší a poplatcích
§
Zákon č. 211/1994 Sb., o ochraně ovzduší (úplné znění)
§
Vyhláška 86/2002 Sb.
Pozn.: Snížení emisí je třeba počítat také z pohledu jednotlivých uživatelů, pokud například
jsou vytěsněny emise z výroby elektřiny lze použít portfolio systémových zdrojů, pokud však
jsou vytěsněny emise lokálního charakteru, je třeba přizpůsobit portfolio složení emisí
příslušné lokality. Například vytěsníme-li emise HU a ČU výtopnou na biomasu.
Někdy se používají i následující kritéria:
§
vytěsnění emisí,
které je definováno obdobně jako podíl rozdílu emisí současného a budoucího stavu a
celkové výroby energie realizované daným projektem:
CO2 =
CO20 − CO21
 t 
 MWh 
E
Rovnice 22: Vztah pro vytěsnění emisí CO2.
kde:
CO2
je množství emisí CO2 za rok před realizací [t/rok]
CO20
je množství emisí CO2 za rok po realizaci [t/rok]
CO21
je množství emisí CO2 za rok [t/rok]
E
je celková výroba energie realizovaná daným projektem [MWh/rok]
U tohoto kritéria vzniká problém stanovení doby hodnocení (životnosti) projektu podobně
jako u ekonomického hodnocení.
Znečištění vody lze popsat pomocí následujících kritérií:
§
množství důlní vody
Ukazatel kritéria (indikátor) zachycuje objem zasolených důlních vod v m3/rok, které vznikají
při těžbě uhlí.
§
množství odpadní vody
Ukazatel kritéria (indikátor) zachycuje objem odpadních vod v m3/rok, které vznikají ve
zdrojích energie a využitím paliv.
Vliv na půdu lze popsat pomocí následujícího kritéria:
§
plošné nároky na zábor půdy
Kritérium umožňuje vyjádřit změnu nároků na zabranou půdu v regionu vlivem realizace
varianty.
0
25
50
75
100
významné uvolnění ploch pro jiné účely
malé uvolnění ploch pro jiné účely
nedochází ke změnám
malé zábor ploch
významný zábor ploch
Tabulka 12: Stupnice hodnocení pro plošné nároky na zábor půdy.
V případě potřeby lze kritérium formulovat pomocí jednotlivých ukazatelů:
48
§
zábor půdy těžbou, ukazatel zachycuje rozlohu půdy v km2 zabrané těžbou uhlí a
vápence pro odsiřování,
§
zábor půdy zátopami, ukazatel zachycuje rozlohu půdy v km2 zabrané zátopami pro
hydroenergetické využití,
§
zábor půdy skládkami odpadů, ukazatel zachycuje rozlohu půdy v km2 zabrané
skládkami odpadů ze spalování paliv včetně produktů odsiřování,
§
zábor půdy technologiemi, ukazatel zachycuje rozlohu půdy v km2 zabrané výstavbou
nových technologií (elektrárny, rozvod energie apod.).
Pro kritérium je potřeba stanovit dobu hodnocení a rozsah hodnocení (např. celý palivový
cyklus).
§
produkce tuhých odpadů
Produkce odpadů se u energetických projektů zaměřuje zejména na tuhé odpady,
ukazatelem může být roční produkce pevných odpadů ze spalování paliv (popílek, škvára,
popel, atd.), případně snížení roční produkce, analogicky viz Rovnice 21.
V případě potřeby lze kritérium opět formulovat pomocí jednotlivých dílčích ukazatelů, což je
vhodnější spíše pro řešení úlohy Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů.
V tomto případě je potom nutné specifikovat percentuelní skladbu např. u zdrojů elektřiny
v daném regionu, nebo v celostátním přepočtu (v jednotkách na hmotnosti či objemu na
jednotku produkce elektřiny) a stanovit celkovou produkci pomocí následujících ukazatelů:
§
tuhé odpady ze spalování paliv, měří se v tunách, zahrnuje všechny tuhé odpady ze
spalování paliv, tedy i včetně škváry a zachyceného popílku,
§
nevyužitý sádrovec, je definován objemem sádrovce v tunách vznikajícího při odsiřování,
u kterého se platí poplatek za uložení jako odpadu,
§
vyhořelé jaderné palivo, měří v tunách produkci vyhořelého jaderného paliva z provozu
jaderných elektráren,
§
radioaktivní odpady, zahrnuje všechny druhy radioaktivních odpadů (nízkoaktivní a
středněaktivní odpady ukládané do úložiště) měřené v m3 z provozu JE, (kapalné, plynné
i tuhé mimo vyhořelého jaderného paliva).
§
míra snížení ekologické zátěže
Toto maximalizační kritérium lze použít jako sloučené nadřazené kritérium. Zastupuje vlastně
přepočtené údaje o množství produkovaných znečišťujících látek (ovzduší, hydrosféra,
pedosféra). Míra snížení ekologické zátěže se většinou hodnotí jako snížení množství emisí,
tuhých odpadů případně znečištění vody pomocí přepočtu na jednotný ekvivalent znečištění
formou váženého průměru.
Pozn.: Výše uvedená kritéria lze převést i na danou lokalitu. Je však třeba mít na paměti, že
při řešení jmenovaných úloh nemá následující kritérium žádnou informační hodnotu, neboť
neporovnáváme jednotlivé lokality (regiony) mezi sebou, nýbrž varianty. Proto se
v hodnocení neobjeví různé váhy mezi regiony, ale pouze podle druhu regionu větší nebo
menší váha tohoto kritéria. Odborný odhad tohoto minimalizačního (případně
maximalizačního) kritéria v dané oblasti je možné využít např. rozptylové emisní nebo imisní
studie nebo roční přehledy o depozici síry, nitrátů na km2, případně průměrné roční
koncentrace základních škodlivin v atmosféře.
§
stav ŽP v regionu (dané lokalitě)
Skutečný účinek dané varianty na ŽP v dané oblasti není možné odvodit jen od absolutní
výše emisí. Stejné snížení emisí má větší váhu v oblastech s vyšším zatížením ŽP, protože
míra významnosti změny velikosti emisí jednotlivých škodlivých látek je do značné míry
určena souhrnným stavem ŽP.
49
Kritérium vyjadřuje souhrnné hodnocení kvality ŽP v dané oblasti pomocí např. kvalitativní
stupnice:
0
25
50
75
100
velmi málo zatížené území
málo zatížené území
středně zatížené území
vysoce zatížené území
velmi mnoho zatížené území
Tabulka 13: Stupnice hodnocení pro stav ŽP v regionu.
§
zásahy do ŽP (v průběhu stavby, oprav, provozu)
Kritérium může být definováno jako např. minimalizační a vyjadřuje míru zásahů do ŽP při
realizaci, provozu, opravách, provozních nehodách, nebo provozu, např. zároveň posuzuje
hygienickou úroveň provozu (obtěžování hlukem, prachem, pachem,...). Kritérium vyjadřuje
souhrnné hodnocení zásahů do ŽP v dané oblasti pomocí např. kvalitativní stupnice:
Stupnice číselná – Bodové ohodnocení
0
25
50
75
100
bez zásahů a negativního dopadu
malá rizika zásahu a negativního dopadu
střední rizika zásahu a negativního dopadu
vysoká rizika zásahu a negativního dopadu
velmi vysoká rizika zásahu a negativního
dopadu
Tabulka 14: Stupnice hodnocení pro zásahy do ŽP (v průběhu stavby, oprav, provozu).
§
míra nevhodného zásahu do okolní přírody, (estetické hledisko, ochranářské a
krajinotvorné kritérium)
Minimalizační kritérium, které respektuje ochranářské a krajinářské hledisko, ale je názorově
velmi individuální (zátěž při výstavbě elektrárny, zátěž budováním přípojky, změna vzhledu
krajiny, stavba v CHKO - velmi komplikuje povolovací řízení), je důležité zejména pro VE,
MVE, větší systémy PV, velké množství slunečních kolektorů, atd. Toto kritérium má navíc
velmi lokální charakter, neboť např. umístění technologie do již obsazeného technického
koridoru (průmyslová zóna, inženýrské sítě,...) vyvolává mnohem méně negativních pocitů,
než umístění do neporušené přírody, např. na orchidejových loukách k zurčícímu potůčku.
Následující kritérium podle nařízení vlády č. 195/2001 Sb. je vhodné spíše pro výběr vhodné
varianty ÚEK, tedy pro úlohu Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů a lze
jej použít spíše jako kritérium vylučovací.
§
porovnání množství produkovaných znečišťujících látek s emisními a imisními
limity
Taktéž následující kritérium je spíše vhodnější pro tuto úlohu.
§
ekologické souvislosti palivového cyklu
Dopady posuzované alternativy na ŽP v jiných místech mimo posuzovaný region, např.
z titulu těžby uhlí.
50
5.3.2.5.
STRATEGICKÁ (POLITICKÁ) KRITÉRIA
Tato skupina reprezentuje zejména širší souvislosti, než jsou pouze podnikatelská, proto ji
lze považovat za dominantní např. zejména při posuzování z hlediska státu nebo systému.
§
spotřeba prvotních energetických zdrojů (PEZ) celkem
Je poměrně rozšířené kritérium, který se stanoví v GJ/rok. Někdy se definuje v různých
modifikacích jako:
§
úspora PEZ, jedná se o úsporu PEZ v důsledku realizace dané varianty
§
spotřeba PEZ / obyvatele
§
spotřeba PEZ / HDP
Kritérium spotřeby PEZ na HDP je ukazatelem energetické efektivnosti používaný i v zemích
OECD a lze jej proto použít i pro srovnání s jinými zeměmi. Podobnou funkci má i kritérium
spotřeby PEZ na obyvatele.
Výše uvedená kritéria lze doplnit dílčími ukazateli úbytku strategických zásob vhodných
spíše pro posuzování úlohy Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů. Jedná
se o úbytek uhlí v tunách, který zahrnuje úbytek zásob vzniklý veškerou těžbou:
§
úbytek zásob HU,
§
úbytek zásob ČU,
a strategické zásoby týkající se zásob vápence v tunách vzniklého jeho spotřebou pro účely
odsiřování:
§
úbytek zásob vápence.
Tři výše uvedená kritéria úzce souvisí s cílem tvorby strategických zásob, které je typické pro
rozhodovatele typu stát a s kritériem:
§
míra tvorby strategických zásob paliv
Pro řešení dané úlohy Analýza dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ (volba
vhodného zastoupení OEZ) jsou relevantní spíše následující kritéria:
§
úspora PEZ
Jedná se o maximalizační kritérium, které reprezentuje přepočet roční výroby příslušného
OEZ (případně DEZ nebo úspory) na PEZ v GJ.
§
podíl využití OEZ na PEZ, případně na celkové spotřebě (lze stanovit i pro DEZ, nebo
úspory)
Toto maximalizační kritérium sleduje podíl výroby energie z obnovitelných zdrojů na PEZ,
umožňuje stanovit míru využití OEZ a míru naplnění doporučení EU.
Pro řešení úlohy Analýza dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ lze stanovit jako
podíl vůči stávajícímu stavu, který je v době řešení této úlohy již znám. Pro řešení úlohy
Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů lze PEZ stanovit jako příslušný
k dané variantě, pro tuto úlohu lze podobně definovat kritéria:
§
míra využití potenciálu úspor energie, potenciálu OEZ a DEZ,
jako podíl využitého a využitelného poteciálu, a
§
míra energetické územní soběstačnosti,
jako podíl využití OEZ, DEZ a úspor na celkové spotřebě energie.
51
Velmi důležitým kritériem je:
§
míra diverzifikace zdrojů,
toto maximalizační kritérium lze definovat jako míru rozložení využití energetického
potenciálu, případně jako druhový rozsah portfolia energetických zdrojů, tedy počet zdrojů
v portfoliu energetických zdrojů, a podle toho lze přizpůsobit i stupnici.
Stupnice číselná Bodové ohodnocení
Počet zdrojů v portfoliu
energetických zdrojů
0
25
50
75
100
1
2
3
4
5
žádná (minimální) diverzifikace
nízká diverzifikace
střední diverzifikace
vysoká diverzifikace
absolutní (maximální) diverzifikace
Tabulka 15: Stupnice hodnocení pro míru diverzifikace zdrojů.
§
míra rizika
Otázka stanovení rizik je velmi rozsáhlá a obtížně popsatelná jedním kritériem. Popis rizik lze
provést několika způsoby, jednou z možností je i kritérium míra rizika, které zahrnuje
technické a organizační souvislosti spojené s realizací projektu, např. úroveň vyspělosti
technologie, vyřešení majetkoprávních vztahů ohledně pozemku, postoj místních úřadů,
možnost vlastnictví či dlouhodobého pronájmu pozemku, a ostatní aspekty, které zvyšují
pravděpodobnost uskutečnění projektu.
0
25
50
75
100
žádná (minimální) míra rizika
nízká míra rizika
střední míra rizika
vysoká míra rizika
absolutní (maximální) míra rizika
Tabulka 16: Stupnice pro hodnocení míry rizika.
V případě potřeby lze toto kritérium formulovat pomocí jednotlivých dílčích kritérií podle
typu řešené úlohy.
Pro úlohu Analýza dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ lze použít:
§
míra podpory projektu dotacemi,
§
riziko možného nedostatku příslušného OEZ (stavy energetické nouze), velmi důležité
kritérium (např. námrazy u větrných elektráren nebo slunečních kolektorů, ...),
§
riziko nekvalitního technického provedení a častých servisních oprav.
Pro úlohu Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů lze použít:
§
riziko možného nedostatku rozhodujících paliv (stavy energetické nouze),
§
riziko významných cenových změn u rozhodujících paliv,
§
riziko legislativních změn,
§
vliv a míra rizika kursových změn na klíčové makroekonomické ukazatele.
Výše uvedená kritéria lze považovat za aktuální zejména z hledisek rozhodovatelů typu
investor nebo systém. Vyjadřují možná rizika spojená s hodnocením různých variant řešení.
52
Tato kritéria nelze dost dobře kvantifikovat pomocí měřitelných veličin, proto je vhodné použít
pouze stupnici.
Zahrnutí rizika do rozhodování není předmětem řešení této studie, ačkoliv toto téma
vyžaduje zvláštní kapitolu.
Následující spíš okrajově uvedená kritéria lze obecně použít spíše pro úlohu Zabezpečení
energetických potřeb územních obvodů:
§
míra energetické efektivnosti užití primárních zdrojů,
které obecně může nahradit nařízením vlády č. 195/2001 Sb. podporované kritérium
§
podíl ztrát v rozvodech na výrobě.
Pro řešení úlohy Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů jsou vhodná i
následující kritéria:
§
podíl domácích dodavatelů technologií a stavebních části,
§
podíl dovážených paliv,
§
“příspěvek“ k zápornému saldu obchodní bilance ČR z pohledu paliv (ročně),
§
“příspěvek“ k zápornému saldu obchodní bilance ČR z pohledu dodávek zařízení.
Následující kritéria propagovaná nařízením vlády č. 195/2001 Sb. se nezdají být z hlediska
řešené úlohy Analýza dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ (volba vhodného
zastoupení OEZ) zcela relevantní. Většina z nich však není vhodná ani pro výběr vhodné
z důvodu jejich nízké vypovídací schopnosti.
§
míra vyváženosti spotřebitelské poptávky s výrobními zdroji
§
míra spolehlivosti dodávky energií v celostátním měřítku
§
míra splnění požadavků na ochranu ovzduší a klimatu
§
míra dodržení mezinárodních dohod a závazků týkajících se energetiky a ŽP
5.3.3. STANOVENÍ VAH KRITÉRIÍ
Klíčovým momentem u vícekriteriálního rozhodování je stanovení vah jednotlivých kritérií,
což je v podstatě proces vyjádření preferenčních relací mezi jednotlivými kritérii a číselné
vyjádření jejich relativní důležitosti. Čím větší je význam daného kritéria pro daného
rozhodovatele, tím je jeho váha vyšší.
V tomto případě, kdy jsou kritéria tříděna do skupin podle rozhodovatelů je možné stanovit
váhy skupinám kritérií podle toho jaký význam je přiložen některému z výše jmenovaných
subjektů. Zároveň je možné stanovit jakou váhu přiřazují příslušní rozhodovatelé jednotlivým
kategoriím kritérií. Zřejmou nevýhodou, zejména pro hodnotící experty, se jeví relativní
rozsah stromu kritérií, neboť většina skupin obsahuje i kritéria následně vzniklých podskupin
(technická, ekonomická, sociální, ekologická, politická - strategická).
V případě, že rozhodovatele zastupuje kolektivní orgán (v našem případě skupina expertů,
obecně to však může být představenstvo, zastupitelstvo,...), je možné jednotlivým expertům
přiřadit různé váhy. Pro precizní stanovení vah jednotlivých expertů lze analogicky použít
modely pro stanovení vah kritérií.
V teorii rozhodování lze nalézt pro stanovení vah celou řadu metod, které se liší jednak
složitostí plynoucí z algoritmického základu jednotlivých metod a jednak náročností na typ
informací pro stanovení vah, které je nutné získat od rozhodovatelů.
Aby bylo možné srovnávat váhy souboru kritérií stanovených různými metodami jsou váhy
zpravidla normovány tak, aby součet vah byl roven jedné. Matematicky lze tento
53
požadavek formulovat pomocí vektoru vah kritérií v, jehož složky musí být nezáporné a
součet složek roven jedné.
n
r
v = ( v1 , v2 ,..., vn ), ∑ vi = 1, vi ≥ 0
i =1
Rovnice 23: Vektor vah kritérií.
kde:
vi
jsou váhy jednotlivých složek vektoru vah [případně %]
Z nenormovaných vah získáme normované tak, že nenormované váhy vydělíme jejich
součtem podle následujícího vztahu:
vi =
wi
n
∑w
i =1
i
Rovnice 24: Normované váhy kritérií.
kde:
vi
wi
jsou normované váhy jednotlivých složek vektoru vah
jsou nenormované váhy jednotlivých složek vektoru vah
5.3.3.1.
METODA POŘADÍ
Stanovení vah se provádí ve dvou krocích, v prvním se stanoví pořadí významnosti
jednotlivých kritérií (preferenční uspořádání), a ve druhém se určí (nenormované) váhy
kritérií
podle
vzájemného
porovnání
jejich
významu
od
nejvýznamnějšího
k nejnevýznamnějšímu. Stanovení pořadí lze provést přímo nebo v případě většího souboru
kritérií po etapách.
V případě přímého uspořádání stanoví rozhodovatel pořadí významnosti přímo od
nejvýznamnějšího k nejnevýznamnějšímu kritériu.
V případě většího souboru kritérií se přímé stanovení pořadí jeví jako obtížné, a proto se
rozloží do několika etap. V každé etapě se potom určí nejvýznamnější a nejnevýznamnější
kritérium, které se ze souboru vypustí, a postup se opakuje s redukovaným souborem kritérií.
Nenormované váhy se stanoví přidělením bodů podle pořadí, nebo vzájemným porovnáním
kritérií tak, že se poslednímu nejméně významnému přiřadí váha např. 1 a porovnává se
kolikrát je předchozí kritérium významnější. Postup se opakuje až k nejvýznamnějšímu
kritériu. Z nenormovaných vah se normované váhy stanoví podle Rovnice 24.
5.3.3.2.
METODA BODOVÉ STUPNICE
Ze zvolené stupnice přiřadí rozhodovatel každému kritériu určitý počet bodů podle významu
kritéria. Stupnice může mít větší či menší rozlišovací schopnost. Z nenormovaných vah se
normované váhy stanoví opět podle Rovnice 24 jako podíl příslušného bodového
ohodnocení kritéria a součtu všech přidělených bodů.
Principiálně obdobná je metoda alokace 100 bodů, kdy má rozhodovatel k dispozici 100
bodových jednotek, které může rozdělit mezi jednotlivá kritéria podle jejich významnosti. Z
nenormovaných vah, které jsou opět určeny počtem bodů, se normované stanoví výše
popsaným způsobem.
54
5.3.3.3.
METODA PÁROVÉHO SROVNÁNÍ
Tato metoda je velmi rozšířená, objevuje se ve více modifikacích a je pro ní charakteristické
srovnávání preferenčních vztahů dvojic kritérií. Velkou výhodou pro rozhodovatele je, že
porovnává pouze dvojice kritérií.
Nejednodušší modifikace metody zjišťuje u každého kritéria pouze počet preferencí
vzhledem k ostatním kritériím. Srovnání lze provádět pomocí pravé horní trojúhelníkové
matice, kde v prvním sloupci a v prvním řádku jsou jednotlivá kritéria. V pravé horní části
tabulky se potom podle preference jednoho kritéria před druhým zapisuje do matice 1 nebo
0. Ke každému kritériu se potom stanoví počet preferencí, který je roven součtu jednotek
v řádku daného kritéria zvětšeného o počet nul ve sloupci tohoto kritéria. Normované váhy
se stanoví podle počtu preferencí jednotlivých kritérií ze vztahu:
vi =
1
2
wi
⋅ n ⋅ (n − 1)
Rovnice 25: Normované váhy i-tého kritéria u metody párového srovnání.
kde:
vi
jsou normované váhy jednotlivých složek vektoru vah
wi
je počet preferencí i-tého kritéria
n
je počet kritérií
n(n-1)/2 je počet uskutečněných srovnání kritérií
V případě, že je počet preferencí některého kritéria bude nulový, bude i podle výše
uvedeného vztahu (viz Rovnice 25) jeho váha rovna nule, ačkoliv se nemusí jednat o
bezvýznamné kritérium. V tomto případě pro stanovení nenormovaných vah lze použít
následující vztah, který využívá pořadí kritéria v preferenčním uspořádání:
wi = n + 1 − pi
Rovnice 26: Nenormované váhy i-tého kritéria u metody párového srovnání.
kde:
wi
jsou nenormované váhy jednotlivých složek vektoru vah
n
pi
je pořadí i-tého kritéria v jeho preferenčním uspořádání
Další možností grafického znázornění výše uvedené metody je tzv. Fullerův trojúhelník, kdy
se vytvoří trojúhelníkové schéma s pevně očíslovanými kritérii, jehož dvojřádky tvoří dvojice
pořadových čísel uspořádaných tak, že se každá dvojice kritérií vyskytne právě jedenkrát. U
každé dvojice se zakroužkuje to z kritérií, které se považuje za důležitější. Váhy jednotlivých
kritérií se určí jako počet zakroužkování daného kritéria děleno počtem všech párových
srovnání.
5.3.3.4.
SAATYHO METODA KVANTITATIVNÍHO PÁROVÉHO SROVNÁNÍ
Metoda vychází z výše uvedené metody párového srovnání kritérií ki a kj, kde i<j, její první
krok je proto analogický, stanoví se preferenční vztahy dvojic kritérií (někdy se používá zápis
odpovídající preferenčnímu pořadí, není však nutný). Ve druhém kroku se kromě směru
preference dvojic kritérií určuje i velikost preference určitým počtem bodů z následující
Saatym doporučené stupnice opatřené deskriptory:
55
Počet bodů
1
3
5
7
9
Deskriptor
kritéria i a j jsou stejně významná (rovnocenná)
první kritérium i je slabě významnější než druhé kritérium j
první kritérium i je dosti významnější než druhé kritérium j
první kritérium i je prokazatelně významnější než druhé kritérium j
první kritérium i je absolutně významnější než druhé kritérium j
Tabulka 17: Saatyho doporučená bodová stupnice opatřená deskriptory.
Pomocí hodnot 2, 4, 6, 8 lze vyjádřit mezistupně.
Podobně jako v předchozím případě je výsledkem pravá horní trojúhelníková část matice
velikosti preferencí S (Saatyho matice relativních důležitostí). V případě, že naopak
druhé kritérium je významnější než prvé, bude sij rovno převrácené hodnotě počtu bodů tj.
1/3, 1/5, 1/7, 1/9. Její ostatní prvky (na diagonále a pod ní) lze získat dle vztahů:
sii = 1, ∀i = 1,..., n
s ji =
1
, ∀i, j = 1,..., n
sij
Rovnice 27: Předpisy pro prvky Saatyho matice.
kde:
sij
jsou prvky Saatyho matice S
n
Hodnoty sij Saatyho matice lze interpretovat jako odhad podílů vah jednotlivých kritérií vi a vj,
které jsou předmětem hledání, tedy sij ≈ vi/vj. Váhy lze potom stanovit pomocí exaktních nebo
aproximativních postupů, nejčastěji používanou metodou je aproximativní metoda
geometrického průměru, která dává dobré odhady vah. Podrobnější popis ostatních metod a
postupů viz např. [12].
5.3.3.5.
METODA POSTUPNÉHO ROZVRHU VAH POMOCÍ STROMU
KRITÉRIÍ
Metoda je vhodná v případech rozsáhlejšího souboru kritérií, kdy jejich počet přesahuje
přibližně 10 a využívá stromu kritérií, tedy seskupení kritérií daného souboru do dílčích
skupin např. podle věcné náplně nebo příbuznosti. Váhy se stanoví následujícím postupem:
§
stanovení vah jednotlivých skupin, podskupin a kritérií, např. pomocí metod
uvedených výše, tak aby váhy byly normovány, tj. jejich součet byl roven 1, pomocí
stejné metody se postup opakuje až do nejnižší úrovně kritérií,
§
stanovení výsledných vah jednotlivých kritérií se provede pronásobením váhy kritéria
v jeho skupině s váhou příslušné skupiny kritérií od nejnižší do nejvyšší úrovně.
Normování vah v jednotlivých skupinách zabezpečuje normovanost výsledných vah kritérií.
5.3.4. PŘEHLED A VÝBĚR VHODNÝCH KRITÉRIÍ
Následující přehledná tabulka shrnuje a ukazuje, jak se mohou od sebe lišit hlediska různých
rozhodovatelů a rozděluje kritéria podle rozhodovatelů.
56
Oblast kritérií
technická
ekonomická
sociální
ekologická
Kritéria
technická a systémová zabezpečenost dodávky
Zkratka
TSZD
Jednotka
stupeň
Typ
max.
Důležitost
1
Subjekty rozhodování (Hlediska)
S
R
F
OP
OD
OI
X
X
X
X
X
X
SD
%
max.
2
X
X
X
zabezpečenost dodávky energie
ZDE
stupeň
max.
2
X
X
X
diskontovaný tok hotovosti NPV (DCF)
NPV
CZK
max.
1
X
X
X
X
X
X
X
X
vnitřní výnosové procento projektu IRR
IRR
%
max.
3
X
X
X
doba splacení vloženého kapitálu (počítaná s diskontem) Tspl (návratnost)
Tspl
rok
min.
3
X
X
X
prostá doba návratnosti Tn, doba splacení investice
Tn
rok
min.
3
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
minimální cena produkce energie cPEmin
cPEmin
CZK
min.
2
X
měrné výrobní náklady na dodávku tepla a elektřiny (levelized costs)
LC
CZK
min.
3
X
cena energie počítaná z pohledu konečného odběratele
cE
CZK
min.
1
výhodnost rozložení plateb odběratele v čase
VRP
stupeň
min.
1
vyvolané a související náklady s hodnoceným projektem
VSN
CZK
min.
1
počet nově vytvořených pracovních míst (příležitostí)
PNPM
osoba
max.
1
využití zemědělského půdního fondu pro energetické účely
VZPF
%
max.
1
UK
stupeň
max.
1
snížení emisí pro tuhé látky, SO2, NOx, CO, CO2, CH4
SE (CO2)
t/rok, kg/rok
max.
množství důlní vody
MDV
m3/rok
min.
X
X
X
X
X
1
X
X
2
X
množství odpadní vody
MOV
m3/rok
min.
2
X
plošné nároky na zábor půdy
PNZP
stupeň
min.
1
X
X
produkce tuhých odpadů
TO
t/rok, kg/rok
min.
2
X
X
míra snížení ekologické zátěže
MSEZ
t/rok, kg/rok
max.
1
X
X
zásahy do ŽP (v průběhu stavby, oprav, provozu)
ZŽP
stupeň
min.
3
X
X
MNZŽP
stupeň
min.
1
X
X
X
míra nevhodného zásahu do okolní přírody (zátěž při výstavbě elektrárny, zátěž
budováním přípojky, změna vzhledu krajiny - názorově velmi individuální, stavba
v CHKO - velmi komplikuje povolovací řízení), platí spíše pro VE, MVE, větší
systémy PV, atd.
strategická (politická) spotřeba prvotních energetických zdrojů celkem
PEZ
GJ/rok
min.
3
podíl využití OEZ na PEZ
O/PEZ
%
max.
1
X
míra diverzifikace zdrojů
Div
stupeň
max.
1
X
míra rizika
Riz
stupeň
min.
1
X
Tabulka 18: Příklad výběru kritérií do stromu kritérií. Pozn: S - systém, R - region, F - firma, OP - odběratel podnikatel, OD - odběratel domácnost,
OI - odběratel instituce.
57
5.3.5. VÍCEKRITERIÁLNÍ HODNOCENÍ VARIANT
Úlohy vícekriteriálního hodnocení variant neboli komplexního hodnocení alternativ jsou
zadány konečnou množinou variant (alternativ) X={x1, x2, ..., xm} relativně malého rozsahu
(desítky) a konečným souborem kritérií k1, ..., kn, které na množině X definují preferenční
relace podle jednotlivých dílčích hledisek. Cílem je nalezení výsledného (komplexního,
agregovaného,...) kritéria na základě dílčích kritérií, které umožňuje stanovit preference nebo
alespoň vyloučit neefektivní varianty, v ideálním případě stanoví nejlepší variantu.
Základním podkladem je potom matice H=[hij]mn, jejíž prvky jsou dílčí ohodnocení j-té varianty
vzhledem k i-tému kritériu (kde i=1,... n, a j=1,..., m) a výše uvedené preferenční relace na
množině kritérií (váhy kritérií).
Před vlastním hodnocením je účelné provést předběžnou analýzu souboru hodnot kritérií a
souboru variant. Analýzou souboru kritérií se odstraní případné chyby ve vstupních datech
úlohy a kritérií, podle nichž se scénáře vývoje liší velmi zanedbatelně.
Analýzou souboru variant lze vyřadit z další analýzy ty varianty, které zahrnují některé
ostatní varianty. Tzv. testem nedominovanosti jsou vyřazeny varianty, které jsou
dominovány některou z ostatních variant. Dominovaná varianta je taková, pro kterou
existuje v daném souboru variant varianta, která je alespoň podle jednoho kritéria lepší a
podle žádného kritéria horší. To znamená, že cílem je dle principu dominace vytvoření
souboru nedominovaných variant, mezi kterými neexistuje varianta, která by byla alespoň
podle jednoho kritéria lepší a podle žádného kritéria horší než libovolná varianta
souboru. Tedy v souboru variant existuje pro každou variantu jiná varianta, která je lepší
alespoň v jednom kritériu hodnocení.
Pro vícekriteriální hodnocení variant existuje celá řada metod, které se dělí např. podle
rozhodování za jistoty a nejistoty, podle druhu požadované preferenční relace, apod. Metody
mají obecný charakter, který je nezávislý na obsahové náplni variant.
Kromě kompenzační metody, která nevyžaduje stanovení vah kritérií, je velká část metod
založena na principu stanovení vícekriteriální funkce užitku (hodnoty, ohodnocení,
utility,...), který je obecně vhodnější pokud převažují kritéria kvantitativní povahy. Další
skupinu tvoří metody založené na principu párového srovnání, kam patří například metody
založené na prazích citlivosti, který je obecně vhodnější pokud převažují kritéria kvalitativní
povahy.
Pro hodnocení vlastními silami lze doporučit tzv. jednoduché metody stanovení užitku
(hodnoty, ohodnocení, utility,...) variant, tzv. metody s kvantitativními vahami relativní
důležitosti kritérií, či metody váženého součtu dílčích ohodnocení, které jsou založeny
na předpokladu, že existuje možnost kvantitativně ohodnotit relativní důležitost kritérií
normovanými vahami. Jedná se o skupinu metod, které vychází z jistého zjednodušení tzv.
vícekriteriální funkce užitku za jistoty, a které stanoví celkové ohodnocení variant jako
vážený součet dílčích ohodnocení vzhledem k jednotlivým kritériím v následujícím tvaru:
n
H j = ∑ vi ⋅ hij
i =1
Rovnice 28: Vážený součet dílčích ohodnocení j-té varianty.
kde:
Hj
vi
hij
n
m
je celkové ohodnocení j-té varianty
je váha i-tého kritéria
jsou dílčí ohodnocení j-té varianty vzhledem k i-tému kritériu
je počet variant
58
V metodách váženého součtu se volí jako optimální ta varianta, pro kterou nabývá výše
uvedená funkce maxima. Podmínkou využití těchto metod je relativní preferenční
nezávislost jednotlivých kritérií, tj. výsledný užitek (hodnotu) lze získat jako součet dílčích
užitků. Uspořádání variant je možné na základě srovnatelnosti kritérií, kterou lze u
kvantitativních kritérií zajistit normováním a dalšími následujícími metodami:
5.3.5.1.
METODA LINEÁRNÍ DÍLČÍ FUNKCE UŽITKU
Tato metoda vychází z předpokladu, že odpovídající dílčí funkce užitku mají lineární tvar.
Součástí výchozí analýzy bývá proto obvykle normování dílčích ohodnocení za účelem jejich
vzájemné převoditelnosti.
Předpisy se liší pro kritéria maximalizačního a minimalizačního typu. Vyšší hodnoty
preferujeme u maximalizačních (výnosových, ziskových) kritérií, nižší naopak u
minimalizačních (nákladových) kritérií.
hij =
f ij − min f ij
, (max .)
max f ij − min f ij
hij =
max f ij − f ij
, (min .)
max f ij − min f ij
∀i = 1,..., n; j = 1,..., m
Rovnice 29: Předpisy pro normování dílčích ohodnocení.
kde:
fij
jsou hodnoty i-tého kritéria pro j-tou variantu
n
m
je počet variant
Normovaná ohodnocení nabývají hodnot v intervalu 〈0, 1〉, kde 0 je nejhorší hodnocení a 1
nejlepší4. Z jednodušších metod bývá tato obvykle označována jako dobrá aproximace
ohodnocení plynoucího z funkce užitku, která respektuje možné nelinearity dílčích funkcí
užitku.
5.3.5.2.
METODA BAZICKÉ VARIANTY
Jinou možností pro kvantitativní kritéria měřená v poměrové škále s přirozeným počátkem je
transformace. V této metodě se všechny varianty porovnávají s vhodně zvolenou „bazickou“
variantou. Bazická varianta může být např. tvořena buď nejlepšími hodnotami kritérií
z daného souboru nebo jejich cílovými (požadovanými) hodnotami. Dílčí hodnocení j-té
varianty podle i-tého kritéria vypadá v prvním zmíněném případě potom takto:
hij =
f ij
, (max .)
max f ij
hij =
min f ij
, (min .)
f ij
∀i = 1,..., n; j = 1,..., m
Rovnice 30: Předpisy pro normování dílčích ohodnocení.
kde:
fij
jsou hodnoty i-tého kritéria pro j-tou variantu
Definiční obor nemusí být nutně „nejlepší“ a „nejhorší“ z daného souboru variant, ale obecně nejlepší a nejhorší
hodnoty z daného souboru kritérií pro daný rozhodovací problém (viz. např. metoda bazické varianty).
4
59
hij
jsou dílčí ohodnocení j-té varianty vzhledem k i-tému kritériu
n
m
je počet variant
Metoda bazické varianty se doporučuje zejména v případě převahy kvantitativních kritérií,
výsledky rozhodování jsou však ovlivněny volbou bazické varianty.
Jednou z modifikací bazické varianty je metoda PATTERN, kde jako určitý základ hodnocení
je brána varianta nejhorších hodnot kritérií.
5.3.5.3.
METODA VÁŽENÉHO SOUČTU POŘADÍ
U metody váženého součtu pořadí se dílčí ohodnocení variant hij stanoví podle pořadí
variant vzhledem k jednotlivým kritériím:
hij = m + 1 − pij
Rovnice 31: Dílčí ohodnocení j-té varianty vzhledem k i-tému kritériu u metody váženého
součtu pořadí.
kde:
pij
je pořadí j-té varianty vzhledem k i-tému kritériu
n
m
je počet variant
nebo jsou jednotlivým variantám přiřazena pořadová čísla podle jednotlivých kritérií (nejvyšší
pořadí m má nejlepší alternativa). Rovnocenné varianty podle jednotlivého kritéria dostávají
tzv. sdružené pořadové číslo, které odpovídá jejich aritmetickému průměru jejich pořadových
čísel. Pro konečný výběr se použije váženého součtu. Metoda je velmi hrubá, neboť dílčí
ohodnocení variant vzhledem k jednotlivým kritériím je založeno pouze na pořadí. Je vhodná
pro kvantitativní i kvalitativní kritéria, někdy se uvádí, že spíše kvalitativních.
5.3.6. URČENÍ ZPŮSOBU HODNOCENÍ
Při vlastní volbě metody lze doporučit provedení důkladné analýzy konkrétní rozhodovací
situace. Pro rozhodování v případě malého počtu alternativ postačí výše uvedené jednodušší
metody. Výsledné preferenční uspořádání variant však závisí na dvou základních faktorech:
§
volbě vah kritérií, které vyjadřují jejich relativní důležitost,
§
použité metodě vícekriteriálního hodnocení variant.
Proto lze doporučit použití i více metod hodnocení a ověření citlivosti preferenčního
uspořádání variant na výše uvedené faktory. Velkou pozornost je nutné věnovat výběru
kritérií hodnocení, zejména s ohledem na to, zda obsahuje všechna významná hlediska a
faktory, které je potřeba vzít do úvahy. Kromě toho je potřeba mít na paměti existenci rizika
a nejistoty. V tomto případě důsledky zvolené varianty rozhodování nemusí nabýt
skutečných hodnot, které se předpokládaly, a rozhodování vede k metodám vícekriteriálního
rozhodování v podmínkách rizika a nejistoty.
Pro podrobnější vyhodnocení variant lze doporučit využití metod založených na párovém
srovnávání variant. Z těchto metod lze zmínit například Saatyho metodu, která je
analogická Saatyho metodě stanovení vah, anebo metody založené na stanovení prahů
citlivosti. Jejich nejznámějšími představiteli jsou metoda stanovení mlhavé relace AGREPREF a modifikace metody ELECTRA I-IV. Nejčastěji používanými jsou potom zřejmě
metody ELECTRA III a IV [10], [13]. Ze softwarových aplikací lze doporučit např. program
MULTI používaný zejména na ČVUT FEL autora Ing. Jaroslava Knápka, Csc., který používá
k hodnocení metodu ELECTRA III.
60
Vzhledem k tomu, že vlastní proces vyhodnocování je poměrně složitá procedura, lze
doporučit její zpracování provádět pomocí již hotového software nebo svěřit tento proces do
rukou specializovaného pracoviště.
5.4. OBJEKT ROZHODOVÁNÍ, VARIANTY A JEJICH DŮSLEDKY
Z obecného systémového hlediska, lze objekt rozhodování chápat jako systém (případně
subsystém), u kterého byly stanoveny cíle systému, kterých se rozhodování týká.
V konkrétním případě, např. při rozhodování ve firmě či organizaci, je objekt rozhodování
zpravidla chápán jako oblast organizační jednotky, ve které byl stanoven cíl řešení a které se
rozhodování týká. S tímto pojmem úzce souvisí pojem varianta řešení (varianta rozhodování)
představující možný způsob jednání rozhodovatele, který má vést ke splnění stanovených
cílů, a pojem důsledky, který lze chápat jako předpokládané dopady účinků variant.
V případě řešení úlohy Analýza dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ (volba
vhodného zastoupení OEZ) lze objekt rozhodování považovat možnou variantu
energetického zásobování určitého úseku energetického hospodářství pomocí OEZ
(případně DEZ, či úspor).
V případě řešení úlohy Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů lze za
objekt rozhodování považovat variantu komplexního zásobování energetického hospodářství
daného regionu, kraje, města či obce.
V obou případech je možné stanovit základní výtěžnost jednotlivých zdrojů, buď na základě
hrubých klíčových čísel, nebo podrobné technické analýzy viz Příloha 2.
Postup kroků při tvorbě variant:
§
průzkum podmínek vhodných pro aplikaci OEZ v daném území,
§
výběr vhodných konkrétních lokalit v závislosti na potřebné detailnosti členění
(komunální x podnikatelský sektor, jednotlivé urbany, RD x činžovní domy x panelové
domy, apod.),
§
výběr vhodných technologií,
§
stanovení investičních a provozních nákladů příslušných technologií,
§
stanovení roční výroby a stanovení příslušných korekčních součinitelů výroby
§
stanovení příslušných technických kritérií rozhodování.
5.5. STAVY SVĚTA
Obecně lze chápat jako budoucí vzájemně se vylučující situace, které mohou nastat po
realizaci varianty rozhodování a které ovlivňují důsledky této varianty vzhledem k některým
kritériím hodnocení.
Po výběru vhodné varianty lze v případě řešení úlohy Analýza dostupnosti a hodnocení
využitelnosti OEZ (volba vhodného zastoupení OEZ) považovat za výsledný stav světa
zásobování určitého úseku energetického hospodářství pomocí OEZ (případně DEZ, či
úspor).
V případě řešení úlohy Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů lze za
výsledný stav světa považovat komplexní zásobování energetického hospodářství
daného regionu, kraje, města či obce.
61
6. SHRNUTÍ VÝSLEDKŮ A PŘÍPADOVÁ STUDIE
6.1. POPIS EXPERTNÍHO SYSTÉMU A PŘÍKLAD JEHO APLIKACE
Následující část formuluje hlavní kroky vytvořeného expertního systému formulované na
základě výše popsané podrobné diskuse problematiky a rozboru:
Pozn.: Jak bylo zmíněno výše, při řešení této problematiky přepokládáme, že první čtyři
kroky jsou již zpracovány, viz rozbor úlohy v kapitole 4.2 a viz Tabulka 6.
Části týkající se výběru vhodných technologií, volby lokalit pro využití OEZ a stanovení
potenciálů lze sestavit na základě studie Metody hodnocení vhodnosti a výtěžnosti OEZ,
která je uvedena v Příloze 2 [4].
1. Stanovení současně využitého potenciálu (současné využití): Současně využitý
potenciál je výrobní kapacita stávajících instalovaných zařízení, která pracují pravidelně
v průběhu roku a jsou komerčně využívána. Nejedná se o zařízení odstavená nebo
demontovaná. Zmapování současného stavu využití jednotlivých druhů OEZ v lokalitě,
včetně statistiky, případně odborných odhadů kapacit a výrob energie v jednotlivých
druzích OEZ.
2. Získání vstupních údajů: Klimatických, geografických a demografických údajů (sídelní
struktura, lokalizace spotřebitelů a spotřebitelských systémů, energetická náročnost
spotřebitelů a spotřebitelských systémů).
Základní struktura stanovení poptávky a nabídky energetických zdrojů:
ð stanovení poptávky - stanovení množství a parametrů potřebných energií, velikost a
kvalita požadavku (u OEZ se jedná o naprosto klíčový ukazatel) =>
ð stanovení množství potřebné energie
ð kvalitativní parametry poptávky po zdrojích (kvalita možností)
ð elektřina (napětí, výkon zdroje)
ð teplo (teplonosné médium - pára, voda, parametry teplonosného média teplota, tlak,...)
ð stanovení nabídky (stanovení množství a parametrů vyrobených energií pomocí
OEZ, DEZ, úspor a klasických zdrojů) =>
ð stanovení množství nabízené energie OEZ, DEZ, úspor a klasických zdrojů
ð výběr vhodných lokalit OEZ, DEZ, úspor =>
ð stanovení vstupních parametrů pro výběr vhodných technologií
ð kvalitativní parametry nabídky zdrojů OEZ, DEZ, úspor a klasických zdrojů
(kvalita nabízených možností)
ð volba vhodných technologií OEZ, DEZ, úspor =>
ð stanovení potenciálů výroby
ð elektřina (napětí, velikost jističe)
ð teplo (teplonosné médium - pára, voda, parametry teplonosného média teplota, tlak,...)
3. Sestavení seznamu dostupných a vhodných technologií aplikovatelných v dané
lokalitě pro využití OEZ (včetně jejich technických a ekonomických parametrů a odhadu
62
jejich zastoupení, ve struktuře, využitelné pro modelové propočty), kterými by v časovém
horizontu řešení bylo možno pokrýt využitelný potenciál OEZ v regionu.
4. Stanovení využitelného potenciálu (realizovatelný potenciál), tedy množství energie
obnovitelného zdroje, které je dáno jeho dostupností v dané lokalitě na základě
přírodních podmínek a v současnosti dostupnými technickými podmínkami (prostředky)
jeho přeměny na využitelnou elektrickou nebo tepelnou energii a který je omezen
využitím přírodního zdroje pro jiné než energetické účely administrativními,
environmentálními, legislativními či organizačními omezeními.
Případová studie: Pro případovou studii byly použity data ze zpracování ÚEK regionu
Karlovarsko [41].
5. Definice cíle rozhodování (identifikace rozhodovacích problémů, analýza a formulace
rozhodovacích problémů): V tomto případě se jedná o následující dvě úlohy, které je
možno řešit:
a) Úloha 1: Analýza dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ, cílem je volba
vhodného zastoupení OEZ např. pro zpracování vlastních výpočtů ÚEK.
b) Úloha 2: Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů, cílem je výběr
vhodné varianty ÚEK.
Případová studie: V případové studii se jedná vlastně o Úlohu 1, kterou lze přeformulovat
takto: „Volba vhodného zastoupení OEZ pro zpracování výpočtů ÚEK v regionu
Karlovarsko“.
6. Volba týmu expertů: Tento úkol spočívá na organizaci (zpravidla firmě, která příslušnou
ÚEK zpracovává), případně na vedoucím zpracovatelského týmu. Tým pak sestavuje
nebo vybírá jednotlivá kritéria podle své odborné příslušnosti, nebo svých zájmů.
V případě zpracování ÚEK může být tvořen zástupci zpracovatelské firmy a zástupci
starostů.
V případě, že na základě definování kritérií se původně navržený tým expertů stane
neadekvátní vhledem k řešenému problému, je možné tým upravit.
Tento krok není u Úlohy 1 bezpodmínečně nutný, protože hodnocení pro účely dalších
výpočtů lze zpracovat jednodušším způsobem. Tuto část lze potom nahradit vhodnou
volbou vah kritérií, které stanovíme na základě např. expertního šetření, viz kapitola 5.2.
V Úloze 2 je však tento krok mnohem důležitější z titulu celospolečenského významu této
úlohy. Při zpracování je potřeba pamatovat při sběru dat i na sběr názorů příslušných
starostů obcí, provést dotazníkovou akci nebo cílené interview a váhy přizpůsobit
příslušnému rozdělení.
7. Stanovení kritérií hodnocení variant a vytvoření struktury hodnocení: Hodnotitel
nebo tým expertů stanoví kritéria hodnocení a strukturu hodnocení. U rozsáhlejších týmů
je nutné dbát na řádnou koordinaci.
Případová studie: V našem případě je subjektem rozhodování organizace zpracovávající
ÚEK, která v rozhodovacím procesu musí reprezentovat několik hledisek dalších
rozhodovatelů, proto bylo zvoleno třídění kritérií do skupin podle rozhodovatelů a následně
podle věcné náplně:
§
systém (stát, projekt)
§
region (reprezentuje úroveň krajů, měst, obcí a jednotlivých lokalit)
§
investoři
§
firma (rozvodný podnik, výrobce energie, montážní firma, prodejce zařízení, ale i
město, obec)
§
odběratel podnikatel
63
§
odběratel domácnost
§
odběratel instituce
Pravidlo TESES, nebo TESESO viz výše:
§
technická,
§
ekonomická,
§
sociální,
§
ekologická,
§
strategická (politická),
Strom kritérií potom vypadá následovně:
Strom kritérií
S
R
F
OP
OD
OI
kritéria:
kritéria:
kritéria:
kritéria:
kritéria:
kritéria:
technická
technická
technická
technická
technická
technická
ekonomická
ekonomická
ekonomická
ekonomická
ekonomická
ekonomická
sociální
sociální
sociální
sociální
sociální
sociální
ekologická
ekologická
ekologická
ekologická
ekologická
ekologická
politická
politická
politická
politická
politická
politická
(strategická) (strategická)
(strategická) (strategická) (strategická) (strategická)
podnikatel, OD - odběratel domácnost, OI - odběratel instituce.
8. Přiřazení vah jednotlivým skupinám (oblastem) a kritériím: Váhy jsou přiřazeny
hodnotitelem nebo týmem expertů pomocí metod uvedených v kapitole 5.3.3.
Případová studie: Příklad pro modifikovanou Úlohu 1 „Volba vhodného zastoupení OEZ
pro zpracování výpočtů ÚEK v regionu Karlovarsko“ ukazuje následující tabulka:
64
Oblast
kritérií
podle
hledisek
1 systém
Váhy
Oblast
Váhy Kritéria
podle věcné
náplně
25% technická
2
3
20% technická a systémová
zabezpečenost dodávky
zabezpečenost dodávky energie
4
ekonomická
5
6
7
8
sociální
ekologická
Zkratka
Typ
Váhy Výsled
né váhy
TSZD
max.
40%
2%
SD
max.
30%
2%
ZDE
max.
30%
2%
NPV
max.
50%
3%
cPEmin
UK
SE (CO2)
VPNP
min.
max.
max.
max.
50%
100%
40%
60%
3%
5%
2%
3%
O/PEZ
Div
TSZD
max.
max.
max.
70%
30%
100%
4%
2%
3%
PNPM
max.
100%
8%
SE (CO2) max.
40%
3%
12
sociální
13
ekologická
20% diskontovaný tok hotovosti NPV
(DCF)
minimální cena produkce energie
20% uživatelský komfort
20% snížení emisí CO2
vážený průměr neskleníkových
plynů
20% podíl využití OEZ na PEZ
míra diverzifikace zdrojů
30% počet nově vytvořených
pracovních míst (příležitostí)
30% snížení emisí CO2
VPNP
max.
60%
5%
strategická
vážený průměr neskleníkových
plynů
30% míra diverzifikace zdrojů
Div
max.
100%
8%
40% diskontovaný tok hotovosti NPV
(DCF)
30% míra rizika
TSZD
max.
100%
4%
NPV
max.
100%
5%
Riz
min.
100%
4%
TSZD
max.
100%
3%
ekonomická
40% minimální cena produkce energie
cPEmin min.
100%
5%
strategická
40% míra rizika
9
10
11 region
strategická
25% technická
14
15
16 firma
13% technická
17
ekonomická
18
strategická
19 odběratel
podnikatel
20
21
22 odběratel
domácnost
23
24
25 odběratel
instituce
26
13% technická
13% technická
ekonomická
sociální
13% technická
sociální
40% minimální cena produkce energie
Riz
min.
100%
5%
TSZD
max.
100%
3%
cPEmin min.
UK
max.
TSZD max.
100%
100%
100%
5%
5%
6%
100%
6%
UK
max.
Tabulka 20: Rozložení vah oblastí a jednotlivých kritérií v případové studii.
9. Tvorba variant: Jedná se o proces s vysokými nároky na tvůrčí aktivity, podle řešení
příslušné úlohy je potřeba stanovit jednotlivé varianty rozhodování:
a) Pro Úlohu 1 s cílem volby vhodného zastoupení OEZ pro zpracování vlastních
výpočtů ÚEK to znamená např. zvolit vhodné portfolio zastoupení jednotlivých OEZ
v daném regionu.
Postup kroků při tvorbě variant:
§
průzkum podmínek vhodných pro aplikaci OEZ v daném území,
§
výběr vhodných konkrétních lokalit v závislosti na potřebné detailnosti členění
(komunální x podnikatelský sektor, jednotlivé urbany, RD x činžovní domy x
panelové domy, apod.),
§
výběr vhodných technologií,
§
stanovení investičních a provozních nákladů příslušných technologií,
65
§
stanovení roční výroby a stanovení příslušných korekčních součinitelů výroby
§
stanovení příslušných technických kritérií rozhodování.
b) Pro Úlohu 2 s cílem výběru vhodné varianty ÚEK to znamená zvolit vhodně
scénáře vývoje s vhodným portfoliem naplnění poptávky po zdrojích jejich nabídkou,
tedy s vhodným zastoupení jednotlivých zdrojů a předpokládaným budoucím
vývojem.
Případová studie: V našem případě byly zvoleny varianty podle jednotlivých využitých
technologií OEZ, viz výsledná tabulka hodnocení Tabulka 21.
10. Stanovení důsledků variant rozhodování: Náplní této etapy je zjištění
předpokládaných dopadů jednotlivých variant rozhodování z hlediska zvoleného souboru
kritérií hodnocení.
c) Pro Úlohu 1 jsou důsledky dány různým zastoupením OEZ ve výpočtu ÚEK, které
reprezentuje pravdivější rozdělení OEZ respektující více realitu.
d) Pro Úlohu 2 jsou důsledky dány jednotlivými scénáři vývoje, např. důsledná
plynofikace může způsobit nízkou diverzifikaci zdrojů a znemožnit aplikaci OEZ typu
využití biomasy. K řešení této úlohy je potřeba přistupovat zodpovědně, neboť
důsledky mohou mít rozsáhlé a dlouhodobé dopady na region.
11. Stanovení způsobu hodnocení: Hodnotitel nebo tým expertů vybere některé metody
multikriteriálního hodnocení vhodné pro řešení dané úlohy.
Pro podrobnější vyhodnocení variant lze doporučit využití metod založených na párovém
srovnávání variant. Z těchto metod lze zmínit například Saatyho metodu, která je
analogická Saatyho metodě stanovení vah, anebo metody založené na stanovení prahů
citlivosti. Jejich nejznámějšími představiteli jsou metoda stanovení mlhavé relace AGREPREF a modifikace metody ELECTRA I-IV. Nejčastěji používanými jsou potom
zřejmě metody ELECTRA III a IV [10], [13]. Ze softwarových aplikací lze doporučit např.
program MULTI používaný zejména na ČVUT FEL autora Ing. Jaroslava Knápka, Csc.,
který používá k hodnocení metodu ELECTRA III.
Případová studie: V případové studii byly zvoleny celkem tři metody hodnocení.
§
metoda lineární dílčí funkce utility (LDFU),
§
metoda bazické varianty (BV), kde referenční varianta BV = nejlepší z nejlepších,
§
metoda PATTERN (PATTERN), kde referenční varianta = nejhorší z nejhorších.
12. Stanovení vah expertů a stanovení způsobu komunikace mezi experty:
Pokud byl zvolen složitější způsobu hodnocení pomocí týmu expertů, je nutné
v některých případech přiřadit váhu jednotlivým expertům, tedy definovat důležitost
příslušného hlasu vůči hlasům ostatních.
U složitějších způsobů hodnocení může mít vliv i způsob komunikace mezi experty,
zejména při velkém počtu zúčastněných osob a v případech potřeby utajení vstupů a
výstupů.
13. Vlastní vyhodnocení (hodnocení důsledků variant rozhodování a výběr optimální
varianty): Probíhá na základě vypočtených hodnot jednotlivých kritérií a na základě
výpočtu vlastního hodnocení za pomoci příslušné metody hodnocení. Výsledkem je
celkově nejvýhodnější varianta (optimální), nebo preferenční uspořádání variant.
Vzhledem k tomu, že vlastní proces vyhodnocování je poměrně složitá procedura, lze
doporučit její zpracování provádět pomocí již hotového software nebo svěřit tento proces
do rukou specializovaného pracoviště.
Případová studie: V případové studii byly zvoleny celkem tři metody hodnocení, jejichž
výsledkem byla volba procentuelního zastoupení jednotlivých technologií OEZ a preferenční
66
uspořádání jednotlivých technologií OEZ, podle kterého se ve výpočtu ÚEK budou zapojovat
do příslušných scénářů vývoje, viz Tabulka 21. Na základě výsledků jednotlivých metod bylo
stanoveno i průměrné vážené pořadí variant a procenta jejich zastoupení.
Uvažovaná roční průměrná cena energie byla stanovena na základě minimální výkupní ceny
energií z OEZ podle cenového výměru ERÚ na základě vyhlášky 252/2001 Sb. Kritérium
VPNP (vážený průměr neskleníkových plynů) byl vypočten na základě Zákona č. 212/1994
Sb., o státní správě v ochraně ovzduší a poplatcích. Výpočet ekonomických kritérií byl
proveden v nominálních cenách s diskontem 5 % a inflací 4 % formou roční ekvivalentní
hodnoty.
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
LDFU
V1
9
V1
7
V1
5
V1
3
V1
1
V9
V7
V5
BV
PATTERN
V3
V1
Pořadí 1-19
Porovnání metod hodnocení
Varianty V1 - 19
Obrázek 3: Porovnání pořadí variant při výpočtu různými metodami.
14. Citlivostní analýza: Používá se v případech, kde je potřebné ověřit stabilitu výsledku
hodnocení při změnách vah a dílčích hodnocení.
Případová studie: V případové studii byla provedena citlivostní analýza na rozhodovatele
typu systém. U jednotlivých metod se měnilo percentuelní zastoupení rozhodovatele typu
systém od 0 do 100 % a ostatních rozhodovatelů v poměru určeném na začátku výpočtu.
Příklady ukazují následující obrázky. Výsledky citlivostní analýzy lze v našem případě
aplikovat do výpočtů ÚEK různým časovým vstupem jednotlivých zdrojů OEZ.
15. Realizace zvolené varianty řešení představuje praktickou implementaci rozhodnutí.
a) Pro Úlohu 1 se jedná o hotový výpočet, který se odrazí ve vstupních datech pro
tvorbu scénářů vývoje a pro řešení Úlohy 2.
b) Pro Úlohu 2 se jedná o aplikaci zvoleného scénáře vývoje v daném regionu formou
státní správy a lokální samosprávy. Aby zvolený scénář vývoje měl praktické dopady,
musí samozřejmě reprezentovat vůli místní samosprávy, je zapotřebí tzv. „politická
vůle“.
16. Kontrola výsledků realizované varianty: Jedná se o stanovení odchylek skutečně
dosažených výsledků realizace vzhledem ke stanoveným cílům nebo předpokládaným
výsledkům řešení. Pokud jsou odchylky významnější je možné realizovat opravná
(korekční) opatření, případně pokud se cíle ukáží jako nereálné, je možné korigovat tyto.
Výše uvedené dvě poslední etapy bohužel nejsou součástí rozhodovacího procesu ÚEK
zakotveného v legislativě ČR, to má samozřejmě negativní dopad na naplňování cílů
energetické politiky státu a zákona č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií.
67
Citlivost LDFU na rozhodovatele typu systém
V1
20
18
V2
V3
V4
12
10
8
V5
V6
6
4
2
0
V8
V9
V7
0
0/
0/
0/
5/
0/
V14
V15
10
0/
70
10
/1
/1
0/
0/
0/
5
5/
5/
0
V13
V16
/2
5/
12
40
,5
/
/3
10
V11
V12
/2
0/
12
,5
15
/1
/1
2,
5/
10
5/
12
/1
15
7/
/1
17
7/
/1
33
0/
/1
5
,5
V10
17
Pořadí
16
14
25
V17
V18
Poměr vah S/R/F/OP/OD/OI
V19
Obrázek 4: Citlivostní analýza metody lineární dílčí funkce utility (LDFU) na rozhodovatele
typu systém.
V1
V2
V3
Poměr vah S/R/F/OP/OD/OI
/0
/0
10
0/
0/
5/
5
70
/1
0/
0/
0
/5
/5
10
/1
0
10
0/
/2
40
25
/2
5/
10
12
,5
/3
/1
0/
2,
15
5/
/1
5
12
,
/1
5/
0/
12
15
5/
/1
7/
/1
17
/1
7/
33
0/
,5
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
17
Pořadí
Citlivost metody BV na rozhodovatele typu systém
V4
V5
V6
V7
V8
V9
V10
V11
V12
V13
V14
V15
V16
V17
V18
V19
Obrázek 5: Citlivostní analýza metody bazické varianty (BV) na rozhodovatele typu systém.
68
Citlivost metody PATTERN na rozhodovatele typu systém
V1
20
18
V2
V3
V4
12
10
8
6
4
V5
V6
2
0
V10
V11
V7
V8
0
0/
0/
0/
70
/1
/2
0
V14
10
0/
/1
0
0/
0/
5
V13
/5
/
5/
5/
10
0/
/1
10
,5
12
,5
/
V15
V16
40
,5
V12
/2
5/
12
10
0/
33
/3
0
/1
2
/1
/1
7
5/
/1
7
15
/1
/1
7/
5/
/1
2
15
,5
V9
17
Pořadí
16
14
25
V17
V18
Poměr vah rozhodovatelů S/R/F/OP/OD/OI
V19
Obrázek 6: Citlivostní analýza metody PATTERN na rozhodovatele typu systém.
Citlivost váženého pořadí výsledků metod na rozhodovatele typu systém
V1
V2
Pořadí
20
18
V3
16
14
12
10
8
6
4
V4
V5
V6
V7
V8
V9
V10
V11
0
0/
0/
10
70
/1
0/
0/
0/
5/
5/
5/
0/
5
0
10
0/
/1
10
0/
/2
40
/2
5/
12
10
,5
/3
/1
0/
2,
15
5/
/1
12
5/
,5
15
/1
/1
2,
5
/1
17
7/
/1
17
7/
/1
33
0/
5
2
0
V12
V13
V14
V15
V16
25
V17
Poměr vah rozhodovatelů S/R/F/OP/OD/OI
V18
V19
Obrázek 7: Citlivostní analýza váženého pořadí rozhodovacích metod na rozhodovatele typu
systém.
69
OZE
Ještě
využitelný
potenciál
Karlovarsko
GJ/rok
19 872,8
86 988,3
15 826,9
122 688,0
7 614,0
68 526,0
76 140,0
Číslo
varianty
LDFU
V1
V2
V3
19
16
6
15
2
1
18
4
1
18
5
1
%
1,06%
7,98%
10,11%
V4
V5
17
8
19
11
17
2
19
4
0,53%
8,51%
20,0
20,0
42 874,1
28 582,8
V6
V7
14
9
18
13
6
10
14
11
2,66%
4,79%
PV články - autonomní
Kč/m2
Kč/m2
kWh/m2
16 250,0
82,9
450,0
15 890,0
29,0
450,0
Kč/kWinst Kč/kWinst kWh/kWinst
20,0 316 386,8
4 717,0
1 316,0
V8
18
6
19
17
1,60%
do 50 kW
15,0
25 000,0
200,0
2 800,0
1 082,8
72 539,6
223 619,2
V9
1
3
5
2
9,57%
nad 50 kW
15,0
20 000,0
146,5
3 450,0
V10
5
12
16
12
4,26%
1 600,0
3 250,0
6 000,0
65,0
150,0
220,0
500,0
2 650,0
3 100,0
2 650,0
3 250,0
55 904,8
279 524,0
252 092,6
42 015,4
42 015,4
63 023,2
V11
V12
V13
V14
15
12
13
4
5
17
16
9
3
9
13
15
6
14
16
9
7,45%
2,66%
2,13%
5,32%
8 823,0
426,0
6 000,0
41 248,0
V15
7
7
12
8
6,38%
136,0
2 650,0
105 901,9
V16
10
10
8
9
5,32%
Technologie
Poznámka
fyzická Měrné inv.
životnost
let
Větrná energie VE 600 kW
VE 600 kW ve farmě 10 ks
VE 600 kW ve farmě 10 ks
Vodní energie
4,8 - 4,9 m/s
5,0 - 5,9 m/s
Nad 6 m/s
20
20
20
MVE do 100 kW
MVE nad 100 kW
45
45
Sluneční energie
systémy s kap. kolektory do 10 m2
systémy s kap. kolektory nad 10 m2
Tepelná
čerpadla
Biomasa
kotle do 100 kW
kotle 100 kW - 300 kW
kotle od 300 kW do 1 MW
Kotelna nad 1MW
teplárna s parní kogenerací na
biomasu
odpadní a palivové dřevo
20,0
15,0
20,0
dřevo, sláma
výtopna nad 1MW
výtopna nad 1MW
Celkem
30,0
Měrné
prov.
Kč/kWinst Kč/kWinst
38000
350
35250
228
35250
228
45 000,0
55 000,0
obilná a řepková sláma
375,0
100,0
Roční
využití
h
1 600,0
2 000,0
2 400,0
4 400,0
4 700,0
BV PATTERN
Vážené
OEZ
průměrné zastoup
pořadí
ení
20,0
7 200,0
550,0
3 250,0
145 615,1
V17
2
4
7
3
9,04%
energetické rostliny
20,0
7 000,0
136,0
540,0
2 650,0
3 250,0
46 044,3
69 066,5
807 022,6
V18
V19
11
3
14
8
11
14
13
7
3,72%
6,91%
Tabulka 21: Stanovení variant a výsledky hodnocení u případové studie řešení ÚEK regionu Karlovarsko.
70
7. ZHODNOCENÍ VÝSLEDKŮ A ZÁVĚRY PRO PRAXI
7.1. ZÁVĚRY PRÁCE
Výše odvozená metodika - expertní systém je použitelný pro řešení dvou úloh ÚEK, úlohy
stanovení Analýzy dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ a stěžejní úlohy ÚEK
Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů. V řešení se změní pouze složení
jednotlivých kritérií a jejich skupin. Obě úlohy spolu do značné míry souvisí, proto lze
doporučit společné řešení.
Jako vodítko pro sestavení stromu kritérií byly v práci byly použity zákonné normy, zejména
nařízení vlády č. 195/2001 Sb. a zákon 406/2000 Sb., což jsou zatím nejkonkrétnější
dostupné dokumenty. Rozbor však ukázal určitou možnost konfliktu při hodnocení z různých
hledisek, který je již naznačen v kapitole 5.3.1, kdy při řešení úlohy za normálních okolností
může dojít k situaci, že hlediska některých skupin rozhodovatelů jsou natolik rozdílná, že
průnikem se stane nakonec prázdná množina.
Jako příklad byla uvedena klasická situace, kdy ze systémového hlediska (státu) vítězí
varianta velmi ekologická, kterou však nemá kdo realizovat, neboť je pro hledisko
podnikatele nepřijatelná. Proto byl pro vlastní výpočet doporučen nakonec strom kritérií
založený podle typů rozhodovatelů.
Podrobnou analýzou rozhodovací situace se ukázalo, že některá kritéria hodnocení
propagovaná nařízením vlády č. 195/2001 Sb. se nezdají být z hlediska úlohy řešené úlohy
Analýza dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ (volba vhodného zastoupení OEZ)
a úlohy Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů (výběr vhodné varianty
ÚEK) zcela relevantní z důvodu jejich nízké vypovídací schopnosti resp. z důvodu, že
v současné legislativě chybí základní jednoznačně definovaný globální cíl úlohy včetně
vazby na konkrétní souvislosti trhů s jednotlivými formami energie.
Jinými slovy ve státní energetické politice chybí jednoznačně definované globální cíle, např.
míra energetické soběstačnosti regionů nebo míra snížení emisí skleníkových plynů,
apod. a zpětná vazba kontroly jejich naplnění. V rozhodovacím procesu lze tedy postrádat
jeho nedílné součásti, viz kapitola 6 body 15. a 16., Realizace a Kontrola výsledků
realizace.
Členění kritérií dle nařízení vlády č. 195/2001 Sb. není zcela konzistentní také proto, že
zákonná norma ve snaze o maximální univerzalitu spojuje rozhodování jednak ohledně
věcné náplně a jednak několika subjektů rozhodování najednou, proto vzniká podobný
problém se stanovením vah (a definicí kritérií jako takových), jako např. u věcného třídění
kritérií.
Jako příklad je možné uvést úlohu rozbor možných zdrojů a způsobu nakládání s energií
(viz Tabulka 6), která obsahuje zhodnocení dodržení závazné části ÚP vzhledem k ÚEK a při
hodnocení využitelnosti OEZ nařízení vlády č. 195/2001 Sb. preferuje regionální a místní cíle
a snížení ekologické zátěže.
Rozpor je patrný zejména v tom, že za obecný standard cílů nařízení vlády č. 195/2001 Sb.
považuje podle příslušného rozdělení:
§
technickou proveditelnost, maximální energetický efekt
§
maximální ekonomický efekt
§
maximální sociální efekt
§
maximální ekologický efekt
§
maximální politický (strategický) efekt
71
Přitom zejména u skupiny ekonomických kritérií není zřejmé koho, resp. kterého
rozhodovatele, se příslušný efekt týká. Paradoxně tak může dojít k vyhodnocení sice ideální
varianty, která však nebude realizována, neboť systémové podmínky ji nepodporují.
Ze systémového hlediska lze diskutovat přístup k řešení problému z pohledu různých cílů
(jiný cíl má energetická politika státu a jiný cíl mají občané - lidé). Ze systémového hlediska
lze například za hlavní cíl považovat zvyšování konkurenceschopnosti v ekonomice. Oproti
tomu je např. vytváření nových pracovních příležitostí v energetice kontraproduktivní, neboť
vede k poklesu produktivity práce, a tím brzdí konkurenceschopnost v ekonomice.
7.2. SHRNUTÍ, PŘÍNOSY A PRAKTICKÉ VYUŽITÍ
Kromě toho, že cílem této práce bylo mj. umožnit objektivní kompromis podložený seriózní
analýzou pro aplikaci a další rozvoj OEZ, tedy umožnit kompromis mezi přáním a možnou
skutečností, hlavním přínosem byla systémová analýza problematiky zpracování ÚEK.
Dále byly vytvořeny praktické nástroje a pomůcky pro řešení několika úloh z oblasti ÚEK
s ohledem na aplikaci OEZ. Byla odvozena relativně ucelená metodika pro řešení úlohy
Analýza dostupnosti a hodnocení využitelnosti OEZ (volba vhodného zastoupení OEZ)
a úlohy Zabezpečení energetických potřeb územních obvodů (výběr vhodné varianty
ÚEK, podle uvedeného nařízení vlády č. 195/2001 Sb. a zákona 406/2000 Sb.) pomocí
metod vícekriteriálního hodnocení variant.
Vlastní výpočetní řešení ÚEK se provádí v současné době pomocí zmíněných počítačových
modelů. Odvozená metodika umožní vytvoření a zapracování souboru jiných než
ekonomických kritérií do těchto matematických modelů. Tím umožní stanovit scénáře
možného vývoje ÚEK mnohem realističtěji než tomu bylo dosud.
Uvedenou metodiku lze ve spojení se studií [4] využít i pro úpravu současné legislativy,
zejména výše uvedeného nařízení vlády č. 195/2001 Sb. a zákona 406/2000 Sb. Kromě toho
lze pomocí těchto nástrojů připravit například ekvivalent vyhlášky č. 150/2001 Sb., kterou se
stanoví minimální účinnost užití energie při výrobě elektřiny a tepelné energie, pro jednotlivé
OEZ, neboť se kvalita těchto technologií velmi liší a „na trhu lze postrádat zákonný etalon“,
který mohou výrobci, montážní firmy a zákazník využít.
Současná legislativa se otázkou tvorby ÚEK bude v brzké době nutně nadále zabývat, neboť
v tomto ohledu se současné výše zmíněné legislativní nástroje jeví jako nekoherentní a bude
nutné ji přizpůsobit i světovému trendu.
7.3. KDE JE POKRAČOVÁNÍ, DOPORUČENÍ PRO DALŠÍ VÝZKUM A ROZVOJ
DISCIPLÍNY
Donedávna se soudilo, že v budoucnosti mohou OEZ začít soutěžit s tradičními zdroji energií
jedinou možnou cestou, která spočívá v internalizaci veškerých nákladů na výrobu energie
tak, aby cena energie odrážela i znečištění životního prostředí a environmentální náhrady.
Toto je však pouze jedna z metod, jak je možno nastavit systémové nástroje, které jsou pro
plánování vhodného využití energetických zdrojů a zavádění OEZ do praxe důležité.
Samotná internalizace externalit však podle nových poznatků nemusí nutně vést
k jednoznačnému zvýhodnění OEZ před klasickými zdroji energií.
Vícekriteriální analýza nám otevírá možnosti hodnocení alternativ energetického
zásobování a umožňuje nastavit systémová kritéria s ohledem na cíle, kterých chceme
dosáhnout. Pro rozhodovatele typu stát je velmi užitečné si dobře rozmyslet především cíle
svého rozhodování a uvědomit skutečnost, že je nutné nastavit systémové nástroje tak,
aby stavy světa mohly tyto stanovené cíle naplnit.
Jako téma pro další výzkum lze proto doporučit průběžné shromažďování výsledků
zpracovaných ÚEK regionů, měst a obcí a vypracování systémové metodiky aplikace
zpětné vazby, která zabezpečí realizaci a kontrolu výsledků realizace stanovených cílů
energetické politiky. Pokud tato zpětná vazba nenastane, jeví se zpracovávání ÚEK
72
v současně legislativně požadované podobě jako neúčelné a téměř zbytečné, neboť potom
slouží pouze k bilancování energetických spotřeb a potřeb.
Další možností je vytvoření katalogu kritérií a podrobné metodiky komplexního hodnocení
variant energetických auditů, jejichž problematika byla nastíněna v kapitole 3.2.
Navrhované varianty v EA jsou většinou hodnoceny zejména z hledisek technických,
ekonomických a ekologických, většinou jsou opomínána velmi důležitá kritéria
strategická a sociální, zároveň je nejasná role příslušného rozhodovatele. V tomto smyslu
lze doporučit úpravu stávající vyhlášky 213/2001 Sb., kterou se upravují náležitosti
energetického auditu.
Možností pro další výzkum je i vytvoření metodiky pro stanovení využitelného potenciálu
OEZ nebo potažmo pro stanovení nabídky OEZ pomocí metod vícekriteriálního hodnocení
variant. Přímá souvislost stanovení potenciálu, zejména tzv. využitelného potenciálu,
s poptávkou po energetických zdrojích a z toho plynoucí vztahy mezi poptávkou a nabídkou
energetických zdrojů, otevírá možnosti definice potenciálů zdrojů volbou vhodných kritérií a
pomocí metod vícekriteriálního rozhodování.
Otázkou je, zda-li pro tuto úlohu není vhodnější použití metody VLP, tzn. omezení vnějšími
podmínkami. Teprve potom pro úlohu výběru variant by byla vhodná aplikace metod VHV.
Výběr potenciálů je vlastně do jisté míry úloha VLP, neboť již v definicích potenciálů
(uvedených výše) je úloha formulována jako stanovení maximálního potenciálu, který je
postupně snižován omezujícími podmínkami.
Pozn.: Metodika zpracovaná v této studii je maximálně zjednodušující, aby byla použitelná
jednoznačně a názorně pro praktické využití. Jedná se o otázku formulace úlohy, úloha se
zřejmě zjednoduší pokud ji lze naformulovat pomocí jasně volených variant a při použití
řešení pomocí VHV.
Jednou z možných aplikací metod VHV v úloze stanovení potenciálů OEZ je možnost
stanovení potenciálů a jejich rozdělení podle rozhodovatelů. Při tvorbě potenciálů pro
ÚEK může potom stanovení potenciálů vypadat následovně:
1. krok - výběr rozhodovatelů v lokalitě,=>
2. krok - výběr kritérií,
3. krok - výběr vhodných zdrojů,
4. krok - výběr vhodných variant a stanovení potenciálů, stanovení pokrytí poptávky
pomocí nabídky určitých technologií => např. potenciál nabídkový. Identicky lze sestavit
např. potenciál poptávkový, apod.
Stanovení potenciálu OEZ bez konkrétní poptávky je jinak nepřesné a zavádějící.
73
SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY
[1] Beneš, M., Knápek, J., Starý, O., Vašíček, J.: Obchod s elektřinou z nezávislých zdrojů.
In: Problémy zavádění tržních prvků do oboru elektroenergetiky. Praha : ČVUT, 1997, s.
127-132.
[2] Beneš, I. a kol.: Základní příručka GEMIS CZ, pro školení k využívání lineárního
bilančního modelu. CityPLan s .r.o. a ČEA, Praha, 1998.
[3] Beranovský, J.: Reálné podmínky využití obnovitelných zdrojů energie v České
republice a jejich praktické aplikace. Písemná práce ke státní doktorské zkoušce,. ZČU
Plzeň, květen 2000.
[4] Beranovský, J. a kol.: Metody hodnocení vhodnosti a výtěžnosti OZE pro účely
energetických bilancí a energetické statistiky a pro účely regionálního územního
plánování a energetických generelů. Zpracováno jako produkt zpracovaný v rámci
Státního programu na podporu úspor energie a využití obnovitelných zdrojů energie pro
rok 2000 – část A České energetické agentury. EkoWATT, Praha, 2000.
[5] Beranovský, J.: Kritéria pro systémové plánování obnovitelných energetických zdrojů.
Zpracováno jako produkt zpracovaný v rámci Státního programu na podporu úspor
energie a využití obnovitelných zdrojů energie pro rok 2001 – část A České energetické
agentury. EkoWATT, Praha, 2001.
[6] Caha, M.: Systémy pro všední den. Základní článek Hnutí Brontosaurus EVANS, Praha,
1999.
[7] Caha, M.: Osobní konzultace. Praha a Zvířetice, 2001.
[8] Directive 2001/77/EC of the European Parliament and of the Council of 27 September
2001 on the promotion of electricity produced from renewable energy sources in the
internal electricity market.
[9] Dvořák, L., Klazar, J., Petrák, J.: Tepelná čerpadla. Praha, SNTL 1987.
[10] Dudorkin, J.: Systémové inženýrství a rozhodování. Skripta ČVUT, Praha, 1999.
[11] Dudorkin, J.: Osobní konzultace. Arthur Andersen, Česká republika, k.s., Praha, 2001.
[12] Energetická politika ČR, Praha, 2000.
[13] Fotr, J., Dědina, J., Hrůzová, H.: Manažerské rozhodování. EkoPRESS, Praha, 2000.
[14] Jakubes, J., Splítek, V., Kodytek, Z.: Reálné podmínky a možnosti využití obnovitelných
a netradičních zdrojů energie včetně malé kogenerace v ČR do r. 2010. Zpracováno pro
Českou energetickou agenturu. SRC International CS s.r.o., Praha, 1998.
[15] Illum, K.: Regionální energetické plánování v okresech Hradec Králové a Pardubice.
Aalborg University, Katedra rozvoje a plánování, Dánsko, 1993.
[16] Klíma: Optimalizace v energetických soustavách. Academia, Praha, 1985, (str. 160).
[17] Knápek, J. a kol.: Stanovení limitních nákladů na jednotkový efekt pro hodnocení
projektů žádajících podporu SFŽP z oblasti ochrany ovzduší a vod. ČVUT - FEL, Praha,
říje 2000.
[18] Knápek, J., Vašíček, J., Havlíčková, K.: Ekonomická efektivnost pěstování biomasy pro
energetické účely. ČVUT FEL, Praha a VÚKOZ, Průhonice, 2001.
[19] Knápek, J.: Internalizace externalit v energetice - výsledky evropského projektu ExternE.
In: Energetika. 2001, roč. 51, č. 3, s. 86-88. ISSN 0375-8842.
[20] Knápek, J. - Vašíček, J.: Výkup elektřiny z obnovitelných zdrojů v podmínkách trhu s
elektřinou. In: Energetika. 2001, roč. 51, č. 7-8, s. 250-253. ISSN 0375-8842.
74
[21] Knápek, J. - Vastl, J. - Vašíček, J.: Výkup elektřiny z obnovitelných zdrojů - podklady pro
cenový výměr Energetického regulačního úřadu. [Výzkumná zpráva]. Praha : ČVUT
FEL, Elektra, 2001. není. 37 s.
[22] Knápek, J. - Geuss, E.: Podpora využívání obnovitelných zdrojů v podmínkách trhu s
elektřinou. In: Elektroenergetika 2000. Praha : ČVUT, 2000, s. 149-152. ISBN 80-0102238-2.
[23] Knápek, J.: Možné způsoby podpory obnovitelných zdrojů v podmínkách trhu s
elektřinou. In: Sborník statí k 50. výročí založení fakulty. Praha : A plus, 2001, s. 51-57.
ISBN 80-902514-4-7.
[24] Knápek, J.: Osobní konzultace. ČVUT, fakulta elektrotechnická, katedra ekonomiky,
manažerství a humanitních věd, Praha, 2001.
[25] Knápek, J.: Program MULTI, hodnocení metodou ELECTRA III. ČVUT FEL, Praha.
[26] Kol. autorů: Katalog firem 2001– 2002, obnovitelné zdroje energie. EkoWATT, Praha,
2001.
[27] Macholda, F., Beranovský, J., Florian, M., Srdečný, K., Zeman, J.: Energetický audit a
řízení obce. Studie a publikace pro ČEA. EkoWATT, Praha, 2001.
[28] Macholda, F.: Osobní konzultace. EkoWATT, Praha, 2001.
[29] Malý, M. a kol: Propočet variant rozvoje energetiky pro energetickou politku ČR, SRC
International CS, s.r.o., 1998.
[30] Maroušek, J.: První posouzení vlivu energetické koncepce ČR na životní prostředí,
sborník konference EEBW: Úspory Energie ‘98, SEVEn Praha 1998.
[31] Meadows, D. H.: Překročení mezí. Konfrontace globálního kolapsu s představou trvale
udržitelné budoucnosti. Argo a Nadace Eva, Praha, 1995.
[32] Motlík, J.: Hodnocení investičních variant obnovitelných zdrojů energie. Vysoká škola
ekonomická v Praze, Fakulta informatiky a statistiky, Praha, 2001.
[33] Nařízení vlády 195/2001 Sb.
[34] Říha, J.: Hodnocení vlivu investic na životní prostředí, vícekriteriální analýza a EIA.
Academia, Praha, 1995.
[35] Státní politika životního prostředí, MŽP ČR, Praha, 2001.
[36] Škorpil, J.: Osobní konzultace. ZČU, Plzeň, 2001.
[37] Škorpil, J.: Energetika o obnovitelné zdroje energie. ELEKTRO, odborný časopis pro
elektrotechniku, č. 5/2002, ročník 57.
[38] Škorpil, J., Martínek, Z.: Elektroenergetika a obnovitelné zdroje energie. ZČU, Plzeň,
2002.
[39] Šafařík, M.: Osobní konzultace. ČEÚ, Praha, 2001.
[40] Truxa, J., Beranovský, J.: Analýza potenciálu a ekonomické hodnocení obnovitelných
zdrojů energie v České republice, EkoWATT pro MPO, 1998.
[41] Truxa, J.: Využití obnovitelných zdrojů energie v regionu Karlovarska. Zpracováno pro
SRC International, s.r.o. v rámci energetického konceptu regionu. EkoWATT, Praha,
2000.
[42] Tůma, J.: Osobní konzultace. ČVUT, fakulta elektrotechnická, Praha, 2001.
[43] Vastl, J., Šafránek, J., Beneš, M., Knápek, J., Starý, O., Vašíček, J.: Zpracování
vícekriteriálního modelu pro hodnocení účasti ČEZ, a.s. v teplárenských projektech,
(dílčí zpráva 2. etapy řešení projektu). ČVUT, fakulta elektrotechnická, katedra
ekonomiky, manažerství a humanitních věd, Praha, 1997.
75
[44] Zákon 406/2000 Sb.
[45] Zeman J. a kol.: Posouzení vlivu energetické koncepce ČR na životní prostředí. SEVEn
Praha, 1998.
76
SEZNAM TABULEK
Tabulka 1: Podíl OEZ na spotřebě primárních energetických zdrojů v roce 1997 a
navrhovaný stav v roce 2010 v zemích EU. [38] .................................................. 8
Tabulka 2: Podíl obnovitelných zdrojů na tuzemské spotřebě primárních energetických
zdrojů - 1995, PJ. Zdroj: EU DG XVII, IEA / OECD. [14]...................................... 8
Tabulka 3: Základní členění obnovitelných zdrojů energie................................................... 12
Tabulka 4: Základní rozdělení v současnosti využívaných obnovitelných zdrojů energie.
[14] .................................................................................................................... 13
Tabulka 5: Možné rozdíly mezi studií proveditelnosti a energetickým auditem..................... 18
Tabulka 6: Rozbor jednotlivých úloh v průběhu řešení ÚEK podle nařízení vlády č.
195/2001 Sb. ..................................................................................................... 26
Tabulka 7: Přehled cílů rozhodování podle různých hledisek rozhodovatelů........................ 32
Tabulka 8: Příklad stupnice hodnocení u kvalitativních kritérií. ............................................ 34
podnikatel, OD - odběratel domácnost, OI - odběratel instituce. ........................ 36
Tabulka 10: Stupnice hodnocení pro technickou a systémovou zabezpečenost dodávky. ... 37
Tabulka 11: Stupnice pro hodnocení uživatelského komfortu. ............................................. 46
Tabulka 12: Stupnice hodnocení pro plošné nároky na zábor půdy. .................................... 48
Tabulka 13: Stupnice hodnocení pro stav ŽP v regionu. ...................................................... 50
Tabulka 14: Stupnice hodnocení pro zásahy do ŽP (v průběhu stavby, oprav, provozu). .... 50
Tabulka 15: Stupnice hodnocení pro míru diverzifikace zdrojů. ........................................... 52
Tabulka 16: Stupnice pro hodnocení míry rizika. ................................................................. 52
Tabulka 17: Saatyho doporučená bodová stupnice opatřená deskriptory. ........................... 56
Tabulka 18: Příklad výběru kritérií do stromu kritérií. Pozn: S - systém, R - region, F firma, OP - odběratel podnikatel, OD - odběratel domácnost, OI - odběratel
instituce. ............................................................................................................ 57
podnikatel, OD - odběratel domácnost, OI - odběratel instituce. ........................ 64
Tabulka 20: Rozložení vah oblastí a jednotlivých kritérií v případové studii. ........................ 65
Tabulka 21: Stanovení variant a výsledky hodnocení u případové studie řešení ÚEK
regionu Karlovarsko........................................................................................... 70
SEZNAM OBRÁZKŮ
Obrázek 1: Základní struktura energetického systému v modelu MARKAL.......................... 20
Obrázek 2: Základní struktura funkčního schématu v modelu GEMIS. ................................ 22
Obrázek 3: Porovnání pořadí variant při výpočtu různými metodami. .................................. 67
Obrázek 4: Citlivostní analýza metody lineární dílčí funkce utility (LDFU) na
rozhodovatele typu systém. ............................................................................... 68
Obrázek 5: Citlivostní analýza metody bazické varianty (BV) na rozhodovatele typu
systém............................................................................................................... 68
Obrázek 6: Citlivostní analýza metody PATTERN na rozhodovatele typu systém................ 69
Obrázek 7: Citlivostní analýza váženého pořadí rozhodovacích metod na rozhodovatele
typu systém. ...................................................................................................... 69
77
SEZNAM ROVNIC
Rovnice 1: Průměrný celoroční výkon Pcr [kW]. ................................................................... 14
Rovnice 2: Roční využití instalovaného výkonu tcr [h]........................................................... 14
Rovnice 3: Koeficient ročního využití kr [-]............................................................................ 15
Rovnice 4: Vztah pro spolehlivost dodávky.......................................................................... 37
Rovnice 5: Vztah pro diskontovaný tok hotovosti NPV (Net Present Value), DCF
(Discount Cash Flow). ....................................................................................... 38
Rovnice 6: Vztah pro nominální diskontní míru. ................................................................... 38
Rovnice 7: Vztah pro CF (Cash Flow), peněžní tok, tok hotovosti investora nebo firmy. ...... 38
Rovnice 8: Vztah pro daň z příjmu splatnou v daném roce. ................................................. 39
Rovnice 9: Vztah pro vnitřní výnosové procento IRR. .......................................................... 40
Rovnice 10: Vztah pro dobu splacení vloženého kapitálu Tspl (návratnost). ......................... 40
Rovnice 11: Vztah pro dobu splacení vloženého kapitálu Tn (návratnost). ........................... 40
Rovnice 12: Vztah pro čistý zisk investora za dobu hodnocení projektu Tž. ......................... 41
Rovnice 13: Vztah pro roční ekvivalentní hodnotu. .............................................................. 41
Rovnice 14: Vztah pro CF (Cash Flow), peněžní tok, tok hotovosti celkového kapitálu........ 42
Rovnice 15: Vztah pro CF (Cash Flow), peněžní tok, tok hotovosti celkového kapitálu........ 42
Rovnice 16: Vztah pro CF (Cash Flow), peněžní tok, tok hotovosti systému (projektu)........ 42
Rovnice 17: Vztah pro měrné jednotkové výrobní náklady (Levelized Costs). ..................... 43
Rovnice 18: Zjednodušený vztah pro měrné jednotkové výrobní náklady (Levelized
Costs)................................................................................................................ 43
Rovnice 19: Vztah pro počet nově vytvořených pracovních míst v regionu. ......................... 45
Rovnice 20: Vztah pro využití zemědělského půdního fondu pro energetické účely............. 46
Rovnice 21: Vztah pro množství emisí CO2. ........................................................................ 47
Rovnice 22: Vztah pro vytěsnění emisí CO2. ....................................................................... 48
Rovnice 23: Vektor vah kritérií. ............................................................................................ 54
Rovnice 24: Normované váhy kritérií. .................................................................................. 54
Rovnice 25: Normované váhy i-tého kritéria u metody párového srovnání........................... 55
Rovnice 26: Nenormované váhy i-tého kritéria u metody párového srovnání. ...................... 55
Rovnice 27: Předpisy pro prvky Saatyho matice. ................................................................. 56
Rovnice 28: Vážený součet dílčích ohodnocení j-té varianty................................................ 58
Rovnice 29: Předpisy pro normování dílčích ohodnocení. ................................................... 59
Rovnice 30: Předpisy pro normování dílčích ohodnocení. ................................................... 59
Rovnice 31: Dílčí ohodnocení j-té varianty vzhledem k i-tému kritériu u metody váženého
součtu pořadí..................................................................................................... 60
78
SEZNAM VYBRANÝCH PRACÍ
[1] Beranovský, J.: Stabilizovaný zdroj vysokého napětí pro selektor pulsů. Studentská
vědecká odborná práce řešená jako součást státního výzkumného úkolu č. III-7-8/4.
ČVUT FJFI ,1989. (CZ)
[2] Beranovský, J.: Kompaktní zdroj pro pevnolátkový laser pro medicínu. Diplomová práce.
ČVUT FJFI, Praha, 1991. (CZ)
[3] Slavotínek, I., Beranovský, J.: Alternative Sources of Elektricity and Heat - Potential in
Czechoslovakia. Greenpeace London, EkoWATT, Praha, 1992. (CZ, A)
[4] Slavotínek, I., Beranovský, J.: Katalog tuzemských firem zabývajících se využíváním
obnovitelných zdrojů energie. SEVEn, 1992. (CZ)
[5] Beranovský, J., Olsen, G.B.: Renewable Energy Options in Hradec Kralove and Pardubice
Districts. Alborg University Center, OVE, Denmark, EkoWATT, Praha 1993. (A)
[6] Beranovský, J., Truxa, J., Šimek, K.: Governmental Policy and Legislation, Technical
Assessment of Wind Energy Potential; Cogeneration Potential as Related to Renewables;
Directory of People, Organizations and Producers in Renewable Energy. Center for Clean
Air Policy, EkoWATT, 1993. (A, CZ)
[7] Haken, R., Beranovský, J.: Alternativní zdroje a úspory energie, úspory vody. Heinrich Böll
Stiftung, EkoWATT, Helfštýn 1993. publikace a seminář (CZ)
[8] Kol. autorů: Energie – kde ji vzít? OVE - Danish Organization for Renewable Energy.
Associated Energy and Environment Offices, The Danish Organization for Renewable
Energy, 1993. (překlad A/CZ)
[9] Kol. autorů: Obnovitelné zdroje energie. FCC Public, Praha, 1994.
[10] Truxa J., Šimek K., Beranovský J., Prchlík L.: První a druhý díl šestého dílu ENERGIE
PRO BUDOUCNOST, ČEZ,a.s. a magazín T 94, 1994. (CZ)
[11] Beranovský J., Truxa J.: Obnovitelné zdroje energie. Program energetických úspor a IIEC,
EkoWATT, 1995. (CZ)
[12] Beranovský, J.: Independent NGO Evaluations of National Plans for Climate Change
Mitigation. Climate Action Network-Central and Eastern Europe, EkoWATT, 1995. (A)
[13] Beranovský, J.: Report of the Training in Renewable Energy Organized by Partners for
International Education and Training. United States Agency for International
Development Participant Training Program, PIET, EkoWATT, 1995. (A)
[14] Beranovský, J., Truxa, J.: Renewable energy Resources in the Czech Republic. EC
Energy Centre Prague, EkoWATT, 1995. (A)
[15] Truxa J., Beranovský J., Juřica J., Prchlík L.: Ekonomické hodnocení obnovitelných
zdrojů energie. SEVEn , EkoWATT, 1995. (CZ)
[16] Beranovský, J., Maroušek, J., Truxa, J., Vronský, T.: Kvantifikace energetické
návratnosti vybraných zařízení na využívání alternativních zdrojů energie. Ministerstvo
životního prostředí, EkoWATT, 1996. (CZ)
[17] Truxa, J., Beranovský, J., Juřica, J.: Možná opatření vládních orgánů ČR k podpoře
obnovitelných zdrojů energie. SEVEn, EkoWATT, 1996. (CZ)
[18] Prchlík, L., Beranovský, J., Truxa, J.: Katalog firem zabývajících se obnovitelnými zdroji
energie. EkoWATT, EkoWATT, 1997. (CZ)
[19] Beranovský J., Hanák P., Chalupník J., Prchlík L., Srdečný K., Truxa J., Vronský T.:
Informační listy o obnovitelných zdrojích energie. Publikace 7-mi tématických listů. ČEA,
ČEZ, EkoWATT, Praha, 1997. (CZ)
79
[20] Beranovský, J., Truxa, J.: Analýza potenciálu a ekonomické hodnocení OZE v ČR.
Podklady pro varianty energetické politiky. Studie byla zpracována na zakázku
Ministerstva prùmyslu a obchodu ČR. EkoWATT, Praha, 1998. (CZ)
[21] Beranovský, J., Vronský, T.: Rešerše zahraničních podpůrných programů úspor energie
a obnovitelných zdrojů energie v zemích EU a dalších vybraných zemích. Ministerstvo
životního prostředí ČR, EkoWATT, 1998. (CZ)
[22] Beranovský, J.: Úspory energie v zemědělství. Ing. Helena Součková, ČEA, EkoWATT,
1999. (CZ)
[23] Beranovský, J., Macholda, F.: Pracovní dokument pro řešení jednotné metodiky k
označování spotřebičů energetickými štítky v návaznosti na návrh změn zákona o
hospodaření s energií. ČEA, Česká energetická agentura, EkoWATT, 1999. (CZ)
[24] Beranovský, J: Renewable Energy Resources in the Czech Republic. Kurs Academia
Istropolitana Nova, EEDEC – The Final Examination Topic: World Energy Resources –
Renewable Fuels. EkoWATT, Praha, 1999.
[25] Beranovský, J., Macholda, F., Tintěra, L.: Dosavadní zkušenosti s provozem větrných
elektráren v ČR. Katalog instalací VE. SEVEn, SEVEn, 1999. (CZ)
[26] Kol. autorů: Informační listy o obnovitelných zdrojích energie. Publikace 9-ti tématických
listů. ČEA, EkoWATT, Praha, 2000. (CZ)
[27] Beranovský, J.: Reálné podmínky využití obnovitelných zdrojů energie v České
republice a jejich praktické aplikace. Písemná práce ke státní doktorské zkoušce. ZČU
Plzeň, květen 2000. (CZ)
[28] Beranovský, J. a kol.: Metody hodnocení vhodnosti a výtěžnosti OZE pro účely
energetických bilancí a energetické statistiky a pro účely regionálního územního
plánování a energetických generelů. Zpracováno jako produkt zpracovaný v rámci
Státního programu na podporu úspor energie a využití obnovitelných zdrojů energie pro
rok 2000 – část A České energetické agentury. EkoWATT, Praha, 2000. (CZ)
[29] Beranovský, J., Součková, H., Macholda, F., Truxa, J.: Odborné posouzení vhodnosti
výroby paliva pěstováním rychlerostoucích rostlin v lokalitách Vrbno a Mračov a
možnosti následné realizace spalování biomasy v lokalitách Vrbno a Kadov. DUFF
s.r.o., Ing. Helena Nováková, EkoWATT, 2000. (CZ)
[30] Kol. autorů: Obnovitelné zdroje energie. FCC Public, Praha, 2000.
[31] Škorpil, J., Beranovský, J.: K problematice využití energie větru pro výrobu elektrické
energie. Spolupráce v rámci výzkumného záměru MSM 232200008, program
ERASMUS. Západočeská univerzita v Plzni, EkoWATT, 2001. (CZ)
[32] Truxa, J., Beranovský, J.: Analýza k návrhu struktury Národního programu
hospodárného nakládání s energií a využívání obnovitelných a druhotných zdrojů.. ČEA,
Česká energetická agentura, EkoWATT, 2001. (CZ)
[33] Beranovský, J.: Kritéria pro systémové plánování obnovitelných energetických zdrojů.
Zpracováno jako produkt zpracovaný v rámci Státního programu na podporu úspor
energie a využití obnovitelných zdrojů energie pro rok 2001 – část A České energetické
agentury. EkoWATT, Praha, 2001.
[34] Truxa, J., Beranovský, J.: Pořad Letadlo, informace o obnovitelných zdrojích v ČR. ČT
1, v 17:05, 2001.
[35] Beranovský, J.: Energetické audity - zákon a praxe. Článek do časopisu Stavební
informace, Praha, článek do časopisu ERA 21, 2001.
[36] Škorpil, J., Beranovský, J.: Využití OZE v zemích EU a ostatních vybraných zemích.
Česká hospodářská komora, ročenka TZ 2001, Praha. 2001
80
SEZNAM PŘEDNÁŠEK na seminářích a konferencích
[1] Hřebec, J., Beranovský, J.: Seminář "Energetika a možné scénáře energetického
rozvoje". Nadace Sluníčko, 1991. (CZ)
[2] Laža, R., Beranovský, J.: Seminář "Energetika v Československu". MŽP ČR, 1991. (CZ)
[3] Seminář "Globální problémy lidstva". MŽP ČR, Praha, 1992. (CZ)
[4] Seminář o projektu ekologizace obce Boží Dar a dalších možnostech energetických
úspor, Boží Dar, 1996
[5] Seminář pro starosty obcí na Českobudějicku, ekonomika OZE, možnosti využití OZE
v energetice obcí, praktické možnosti využití OZE, České Budějovice, 1997
[6] Seminář pro starosty obcí v okolí obce Třebušín, Třebušín, 1997
[7] Seminář Větrná energetika v podmínkách ČR, Boží Dar, 1997
[8] Seminář o energetických auditech pro obecní úřad Hostětín, ve spolupráci
s VERONICa, Brno, 1997.
[9] Seminář v rámci výstavy AQUATERM, přednáška o využití biomasy v ČR, Praha, 1997.
[10] Přednáška o obnovitelných zdrojích v Japonsku, pro Sasakawa Peace Foundation,
kavárna CYBETERIA, Praha, 1998.
[11] Seminář pro ROSA, přednáška o využití biomasy v ČR, České Budějovice, 1998.
[12] Seminář o ekonomice OZE, přednáška pro studenty VŠE, Praha, 1998.
[13] Konference o OZE v Lubawce, přednáška o využití sluneční energie v ČR a ekonomika
OZE, Lubawka, 1998.
[14] Konference „Energie v zahradnictví“ příspěvek o energetických auditech, Mělník, 1998.
[15] Seminář v rámci výstavy ENVIBRNO, přednáška o energetických auditech a přípravě
projektů, Brno, 1998.
[16] Prezentace projektu teplofikace obce Neznašov, seminář pro veřejnost, Neznašov,
1998.
[17] Seminář pro účastníky PRAGOTHERMu, příspěvek o využití OZE v ČR, Praha, 1999.
[18] Seminář o využití OZE pro starosty obcí na Šumavě. Přednáška o financování projektů
a jejich přípravě, Hartmanice, 1999.
[19] Beranovský, J.: Regionální energetické zdroje a zdroje budoucnosti. Přednáška pro
konferenci Energie na vesnici, 1999. (CZ)
[20] ČT 1, v 17:05 pořad Letadlo, informace o obnovitelných zdrojích v ČR, 2001.
[21] Energetické audity - zákon a praxe. Přednáška pro konferenci při výstavě Země
živitelka, České Budějovice, 2001.
[22] Beranovský, J.: Energetický audit - dobrý sluha, ale zlý pán, přednáška na téma
energetické audity, legislativa a praxe. Aquatherm, Praha, 2002.
81
PŘÍLOHA 1 - VYBRANÁ LEGISLATIVA
82
Zákon č. 406/2000 Sb.
Část první
Hlava I
ZÁKLADNÍ USTANOVENÍ
§1
Předmět zákona
Tento zákon stanoví práva a povinnosti fyzických a právnických osob při nakládání s energií,
zejména elektrickou a tepelnou, a dále s plynem a dalšími palivy. Přispívá k šetrnému
využívání přírodních zdrojů a ochraně životního prostředí v České republice, ke zvyšování
hospodárnosti užití energie, konkurenceschopnosti, spolehlivosti při zásobování energií a k
trvale udržitelnému rozvoji společnosti.
§2
Základní pojmy
Pro účely tohoto zákona se rozumí
a) nakládáním s energií výroba, přenos, přeprava, distribuce, rozvod, spotřeba energie
a uskladňování plynu, včetně souvisejících činností,
b) obnovitelným energetickým zdrojem využitelný energetický zdroj, jehož energetický
potenciál se obnovuje přírodními procesy,
c) druhotným energetickým zdrojem využitelný energetický zdroj, jehož energetický
potenciál vzniká jako vedlejší produkt při přeměně a konečné spotřebě energie a při
likvidaci odpadů,
d) přírodním energetickým zdrojem obnovitelný i neobnovitelný zdroj, jehož energetický
potenciál je využíván v energetickém hospodářství,
e) energetickým hospodářstvím soubor technických zařízení sloužících k nakládání s
energií,
f) účinností užití energie míra efektivnosti energetických procesů, vyjádřená poměrem
mezi úhrnnými energetickými výstupy a vstupy téhož procesu, vyjádřená v
procentech.
Hlava II
ENERGETICKÉ KONCEPCE
§3
Státní energetická koncepce
(1) Státní energetická koncepce je strategickým dokumentem s výhledem na 20 let
vyjadřujícím cíle státu v energetickém hospodářství v souladu s potřebami
hospodářského a společenského rozvoje, včetně ochrany životního prostředí, sloužícím i
pro vypracování územních energetických koncepcí.
(2) Návrh státní energetické koncepce zpracovává Ministerstvo průmyslu a obchodu (dále
jen "ministerstvo") a předkládá jej ke schválení vládě.
(3) Naplňování státní energetické koncepce vyhodnocuje ministerstvo nejméně jedenkrát za
2 roky a o výsledcích vyhodnocení informuje vládu. V případě potřeby ministerstvo
zpracovává návrhy na změnu státní energetické koncepce a předkládá je ke schválení
vládě.
§4
Územní energetická koncepce
(1) Územní energetická koncepce vychází ze státní energetické koncepce a obsahuje cíle
a principy řešení energetického hospodářství na úrovni kraje. Vytváří podmínky pro
hospodárné nakládání s energií v souladu s potřebami hospodářského a společenského
rozvoje včetně ochrany životního prostředí a šetrného nakládání s přírodními zdroji
energie.
83
(2) Územní energetickou koncepci pořizuje kraj, hlavní město Praha a statutární města
v přenesené působnosti. Územní energetická koncepce je závazným podkladem pro
územní plánování.
(3) Obec má právo pro svůj územní obvod nebo jeho část pořídit územní energetickou
koncepci v souladu se státní energetickou koncepcí a pro její uskutečnění může vydat
závazný právní předpis.
(4) Územní energetická koncepce se zpracovává na období 20 let a v případě potřeby se
doplňuje a upravuje.
(5) Územní energetická koncepce obsahuje
a) rozbor trendů vývoje poptávky po energii,
b) rozbor možných zdrojů a způsobů nakládání s energií,
c) hodnocení využitelnosti obnovitelných zdrojů energie,
d) hodnocení ekonomicky využitelných úspor z hospodárnějšího využití energie,
e) řešení energetického hospodářství území včetně zdůvodnění a posouzení vlivů na
životní prostředí. 1)
(6) K účasti na vypracování územní energetické koncepce si kraj může vyžádat součinnost
držitelů autorizace na podnikání v energetických odvětvích, 2) dodavatelů tuhých a
kapalných paliv, kteří podnikají na území, pro které se územní energetická koncepce
zpracovává, jakož i největších spotřebitelů energie. Ti jsou povinni, pokud jsou k tomu
krajem vyzváni, pro vypracování územní energetické koncepce poskytnout v rozsahu a
lhůtě stanovené ve výzvě bezúplatně podklady.
(7) Vláda nařízením stanoví podrobnosti obsahu územní energetické koncepce podle
odstavce 5.
Hlava III
NÁRODNÍ PROGRAM HOSPODÁRNÉHO NAKLÁDÁNÍ S ENERGIÍ
A VYUŽÍVÁNÍ JEJÍCH OBNOVITELNÝCH A DRUHOTNÝCH ZDROJŮ
§5
(1) Národní program hospodárného nakládání s energií a využívání jejích obnovitelných
a druhotných zdrojů (dále jen "Program") je dokument vyjadřující cíle týkající se
snižování spotřeby energie, využití jejích obnovitelných a druhotných zdrojů v souladu s
hospodářskými a společenskými potřebami podle zásady trvale udržitelného rozvoje 3) a
ochrany životního prostředí.
(2) Návrh Programu zpracovává na čtyřleté období ministerstvo v dohodě s Ministerstvem
životního prostředí a při tom vychází ze schválené státní energetické koncepce a z
podkladů, které za tím účelem obdrží od ústředních správních úřadů, a předkládá jej ke
schválení vládě.
(3) Ministerstvo v dohodě s Ministerstvem životního prostředí vyhodnocuje naplňování
Programu nejméně jedenkrát za 2 roky a o výsledcích informuje vládu. V případě
potřeby ministerstvo v dohodě s Ministerstvem životního prostředí zpracovává návrhy na
změnu Programu a předkládá je ke schválení vládě.
(4) K uskutečnění Programu mohou být poskytovány dotace ze státního rozpočtu na
a) energeticky úsporná opatření ke zvyšování účinnosti užití energie,
b) rozvoj kombinované výroby elektřiny a tepla,
c) modernizaci výrobních a rozvodných zařízení energie,
d) moderní technologie a materiály pro energeticky úsporná opatření,
e) rozvoj využívání obnovitelných a druhotných zdrojů energie,
f) osvětu, výchovu, vzdělávání a poradenství v oblasti nakládání s energií,
g) vědu, výzkum a vývoj v oblasti nakládání s energií,
h) zpracování územních energetických koncepcí.
(5) Program je uveřejňován v Obchodním věstníku.
(6) Vláda nařízením stanoví pravidla pro poskytování dotací podle odstavce 4.
84
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(1)
Hlava IV
NĚKTERÁ OPATŘENÍ PRO ZVYŠOVÁNÍ HOSPODÁRNOSTI UŽITÍ ENERGIE
§6
Účinnost užití energie
Ten, kdo vyrábí energii, je povinen u nově zřizovaných zařízení pro výrobu elektřiny nebo
tepelné energie zajistit alespoň minimální účinnost užití energie stanovenou vyhláškou.
Tuto povinnost má i u zařízení na výrobu elektřiny nebo tepelné energie, u nichž se
provádí změna dokončených staveb v rozsahu podle zvláštního právního předpisu. 4)
Ten, kdo rozvádí energii, je povinen u nově zřizovaných zařízení pro přenos a distribuci
elektřiny a rozvod tepelné energie a vnitřní rozvod elektřiny a tepelné energie zajistit
nepřekročení maximálních ztrát energie stanovených vyhláškou. Tuto povinnost má i v
případě změny dokončených staveb v rozsahu podle zvláštního právního předpisu. 4)
Výrobce, dovozce nebo distributor 5) může uvádět na trh pouze spotřebiče energie
s minimální účinností užití energie stanovenou vyhláškou. Tato podmínka se považuje za
splněnou, pokud daný spotřebič vyhovuje příslušné harmonizované české technické
normě, která stanovuje energetickou účinnost.
Vlastník budovy nebo společenství vlastníků jednotek musí v dokumentaci přikládané
k žádosti o vydání stavebního povolení v rámci dodržení obecných technických
požadavků na výstavbu prokázat splnění požadavků hospodárné spotřeby energie na
vytápění, vyjádřené přípustnými hodnotami tepelné charakteristiky budovy, tepelného
odporu konstrukce, tepelné stability místností, šíření vzduchu a vlhkosti konstrukcí; dále
musí dodržet způsob určení tepelné ztráty vnitřních prostor vytápěné budovy uplatněný
při stanovení celkové tepelné charakteristiky budovy. K tomu vlastník budovy,
spoluvlastníci budovy nebo společenství vlastníků jednotek pořídí písemný dokument
obsahující vyjmenované hodnoty. Tato povinnost se vztahuje i na vlastníky nebo
společenství vlastníků jednotek, u nichž se provádí změna dokončené stavby podle
zvláštního právního předpisu 4) ovlivňující plnění výše uvedených požadavků a pokud se
na ně vztahuje povinnost energetického auditu podle §9 tohoto zákona.
Požadavky podle odstavce 4 nemusí být splněny při změně dokončené stavby u budovy
v případě, že vlastník prokáže energetickým auditem, že to není technicky možné nebo
ekonomicky vhodné s ohledem na životnost budovy, její provozní účely nebo pokud to
odporuje požadavkům zvláštního právního předpisu. 6)
Vlastník budovy nebo společenství vlastníků jednotek nesmí při užívání nových staveb
nebo při užívání staveb dokončených po jejich změně překročit měrné ukazatele spotřeby
tepla pro vytápění a pro přípravu teplé užitkové vody stanovené vyhláškou.
Vlastník budovy nebo společenství vlastníků jednotek musí vybavit vnitřní tepelná
zařízení budov přístroji regulujícími dodávku tepelné energie konečným spotřebitelům v
rozsahu stanoveném vyhláškou. Konečný spotřebitel je povinen umožnit instalaci, údržbu
a kontrolu těchto zařízení.
Vlastník budovy nebo společenství vlastníků jednotek se musí řídit pravidly pro vytápění
a dodávku teplé užitkové vody stanovenými vyhláškou, s výjimkou
a) dodávky uskutečňované výhradně pro vlastní osobní potřebu,
b) dodávky uskutečňované pro nebytové prostory za podmínky nepřekročení limitů
stanovených vyhláškou a neohrožení zdraví a majetku,
c) dodávky uskutečňované pro byty, při souhlasu alespoň dvou třetin nájemníků nebo
vlastníků těchto bytů s odlišnými pravidly, za podmínky nepřekročení limitů
stanovených vyhláškou a neohrožení zdraví a majetku.
§7
Kombinovaná výroba elektřiny a tepla
Každý výrobce tepla se zdrojem o součtovém výkonu zdroje vyšším než 5 MWt je
povinen při budování nových zdrojů nebo při změně dokončených staveb u zdrojů již
vybudovaných podrobit dokumentaci stavby energetickému auditu z hlediska zavedení
výroby elektřiny.
85
(2) Každý výrobce elektřiny z tepelných procesů se zdrojem o součtovém výkonu zdroje
vyšším než 10 MWe je povinen při budování nových zdrojů nebo při změně dokončených
staveb u zdrojů již vybudovaných podrobit dokumentaci stavby energetickému auditu z
hlediska zavedení dodávky tepla. Při užití plynových turbin se tato povinnost vztahuje na
výkony vyšší než 2 MWe a při užití spalovacích motorů na výkony vyšší než 0,8 MWe.
(3) Rozhodne-li se výrobce podle odstavců 1 a 2 realizovat kombinovanou výrobu elektřiny
a tepla, je povinen dodržet pravidla pro navrhování zařízení a účinnost užití energie.
(4) Podrobnosti pro přípravu a uskutečňování kombinované výroby elektřiny a tepla stanoví
vyhláška.
§8
Energetické štítky
(1) Tuzemští výrobci nebo dovozci hromadně vyráběných energetických spotřebičů, jejichž
seznam stanoví vyhláška, (dále jen "energetické spotřebiče") jsou povinni před uvedením
na trh vybavit tyto spotřebiče energetickými štítky (dále jen "štítky"). Údaje na štítku musí
být v českém jazyce.
(2) Osoby podle odstavce 1 jsou odpovědny za správnost údajů, které uvádějí na štítcích
a v technické dokumentaci.
(3) Štítek musí obsahovat zejména údaje o měrném ukazateli spotřeby energie
energetického spotřebiče, údaj o umístění energetické účinnosti spotřebiče mezi největší
a nejmenší hodnotou energetické účinnosti pro daný typ spotřebičů a údaje o možných
negativních vlivech provozu a likvidace spotřebiče na životní prostředí a na zdraví osob.
(4) Tuzemští výrobci, dovozci nebo distributoři nesmějí používat značky, symboly a popisy,
které by byly podobné označení podle odstavce 3 a které by mohly uvést zákazníka v
omyl.
(5) Štítek musí být na spotřebiči umístěn na viditelném místě.
(6) K energetickým spotřebičům je povinen tuzemský výrobce nebo dovozce zpracovat
technickou dokumentaci v českém jazyce, která musí obsahovat zejména
a) obchodní firmu nebo jméno výrobce a dovozce,
b) všeobecnou charakteristiku výrobku,
c) údaje a výkresy konstrukčních prvků spotřebiče ve vztahu k vlastnostem, které
významně ovlivňují spotřebu energie,
d) výsledky měření energetické spotřeby a účinnosti prováděných podle evropských
norem, které jsou určujícím faktorem příslušného typu spotřebiče,
e) návod k obsluze.
(7) Pokud jsou energetické spotřebiče nabízeny v rámci zásilkového obchodu, v katalozích
nebo jinou cestou, kdy si zájemce nemůže prohlédnout vystavený energetický spotřebič,
musí prodejce zajistit, aby se zájemce mohl seznámit s údaji podle odstavce 6 před
uzavřením kupní smlouvy.
(8) Výrobce a dovozce musí uchovat technickou dokumentaci ke spotřebiči po dobu 5 let po
ukončení výroby jednotlivého typu.
(9) Podrobnosti označování energetických spotřebičů štítky a zpracování technické
dokumentace stanoví vyhláška.
§9
Energetický audit
(1) Energetický audit je soubor činností, jejichž výsledkem jsou informace o způsobech a
úrovni využívání energie v budovách a v energetickém hospodářství prověřovaných
fyzických a právnických osob a návrh na opatření, která je třeba realizovat pro dosažení
energetických úspor. Energetický audit je zakončen písemnou zprávou, která musí
obsahovat
a) hodnocení současné úrovně posuzovaného energetického hospodářství a budov,
b) celkovou výši technicky dosažitelných energetických úspor,
c) návrh vybrané varianty doporučené k realizaci energetických úspor včetně
ekonomického zdůvodnění,
86
d) závěrečný posudek energetického auditora.
(2) Pokud energetické hospodářství a budova byly povinně podrobeny energetickému auditu
nebo byla na zpracování auditu využita státní dotace, je jejich vlastník povinen
poskytnout na vyžádání kopii zprávy o energetickém auditu ministerstvu, Státní
energetické inspekci, kraji a obci, které jsou místně příslušné podle místa, v němž se
nachází posuzované energetické hospodářství a budova.
(3) Povinnost podrobit své energetické hospodářství a budovu energetickému auditu se
vztahuje na
a) každou fyzickou nebo právnickou osobu, která žádá o státní dotaci v rámci Programu,
b) organizační složky státu, organizační složky krajů a obcí a příspěvkové organizace
s celkovou roční spotřebou energie vyšší, než je vyhláškou stanovená hodnota,
c) fyzické nebo právnické osoby, s výjimkou příspěvkových organizací, s celkovou roční
spotřebou energie vyšší, než je vyhláškou stanovená její hodnota.
(4) Organizační složky státu, organizační složky krajů a obcí a příspěvkové organizace jsou
povinny splnit opatření a lhůty stanovené v rozhodnutí Státní energetické inspekce. 2)
(5) U nové stavby, nebo je-li prováděna změna dokončené stavby, která má vyšší celkovou
roční spotřebu energie, než je vyhláškou stanovená hodnota, je stavebník, popřípadě
vlastník stavby povinen zajistit zpracování energetického auditu.
(6) Zpracování energetického auditu hradí zadavatel auditu.
(7) Podrobnosti týkající se náležitostí energetického auditu stanoví vyhláška.
§10
Energetický auditor
(1) Energetický auditor je fyzická osoba, která je zapsána do seznamu energetických
auditorů vedeného ministerstvem.
(2) Předpokladem pro zapsání do seznamu energetických auditorů je
a) složení odborné zkoušky,
b) způsobilost k právním úkonům,
c) bezúhonnost daná tím, že uchazeč nebyl pravomocně odsouzen pro úmyslný trestný
čin nebo jiný trestný čin související s předmětem činnosti auditora,
d) požadovaná odborná způsobilost podle odstavce 4.
(3) Odborná zkouška se koná před zkušební komisí, kterou jmenuje ministerstvo.
(4) Odbornou způsobilost k provádění energetických auditů má ten, kdo prokáže ukončené
vysokoškolské vzdělání technického nebo příslušného přírodovědného směru a 3 roky
praxe v oboru nebo ukončené středoškolské vzdělání technického směru a 6 let praxe v
oboru.
(5) Uchazeč podává ministerstvu písemnou žádost o zápis do seznamu energetických
auditorů, jejíž vzor stanoví vyhláška.
(6) K žádosti o zápis do seznamu energetických auditorů podle odstavce 5 se připojí
a) doklad o odborné způsobilosti,
b) výpis z evidence Rejstříku trestů ne starší než 3 měsíce,
c) kopie zpráv o energetických auditech provedených v posledních 2 letech, na jejichž
provedení se uchazeč podílel s potvrzením o spoluúčasti od provádějícího auditora,
d) doklad o složení odborné zkoušky.
(7) Energetický audit nesmí u zadavatele podle §9 odst. 3 písm. a) a b) provést energetický
auditor, který
a) má majetkovou účast ve společnosti nebo družstvu zadavatele energetického auditu,
b) je společníkem nebo členem družstva zadavatele, je statutárním orgánem nebo
členem statutárního orgánu zadavatele anebo je v pracovním nebo obdobném vztahu
k zadavateli,
c) je osobou blízkou 7) osobám, které mají ve fyzických nebo právnických osobách, kde
se provádí energetický audit, postavení, které by mohlo ovlivnit činnost
energetického auditora.
87
(8) Energetický auditor musí být pojištěn pro případ odpovědnosti za škodu, která by mohla
vzniknout v souvislosti s výkonem činnosti energetického auditora, a to tak, aby rozsah
pojistného plnění byl úměrný možným škodám, které lze v rozumné míře předpokládat.
Pojištění musí trvat po celou dobu výkonu auditorské činnosti.
(9) Energetický auditor je povinen zachovat mlčenlivost o všech skutečnostech týkajících se
fyzické nebo právnické osoby, o kterých se dozvěděl v souvislosti s prováděním
energetického auditu na jejím energetickém hospodářství. Získané skutečnosti nesmí
použít ke svému prospěchu nebo k prospěchu nebo újmě třetí osoby. Zprostit
energetického auditora mlčenlivosti může pouze fyzická nebo právnická osoba, na jejímž
energetickém hospodářství byl proveden energetický audit, nebo stanoví-li tak jiný
zákon.
§11
Působnost ministerstva
(1) Ministerstvo v rozsahu své působnosti
a) rozhoduje o přidělování dotací za podmínek stanovených nařízením vlády (§5),
b) sleduje vývoj účinnosti užití energie a působí na snižování její spotřeby a snížení
negativních dopadů na životní prostředí při nakládání s energií,
c) vyhodnocuje a propaguje výsledky Programu,
d) zabezpečuje činnosti spojené s poradenstvím, vzděláváním a propagací efektivního
využívání energie,
e) zajišťuje mezinárodní spolupráci v oblasti nakládání s energií za účelem zahraniční
pomoci, účasti České republiky v mezinárodních organizacích a prezentace
dosažených výsledků,
f) rozhoduje o obsahovém zaměření zkoušek energetických auditorů, formě a termínu
jejich konání; vydává zkušební řád pro zkoušky energetických auditorů,
g) rozhoduje o zápisu do seznamu energetických auditorů,
h) rozhoduje o zrušení zápisu energetického auditora v seznamu auditorů na základě
žádosti energetického auditora, nebo přestal-li energetický auditor splňovat některý z
předpokladů pro výkon činnosti energetického auditora vymezených v §10 odst. 2
nebo porušil-li energetický auditor povinnost stanovenou v §10 odst. 7 a 8 nebo
nedodržuje-li opakovaně povinnosti pro provádění energetického auditu stanoveného
tímto zákonem nebo nevykonává-li činnost energetického auditora déle než 5 let
nebo pokud energetický auditor zemřel.
(2) Činnostmi podle odstavce 1 může ministerstvo pověřit k tomu určenou organizační složku
státu.
Hlava V
KONTROLA A OCHRANA ZVLÁŠTNÍCH ZÁJMŮ
§12
Kontrola a sankce
(1) Kontrolu dodržování ustanovení tohoto zákona a ukládání pokut za porušení těchto
ustanovení upravuje zvláštní zákon. 2)
(2) Pokutu lze uložit
a) až do výše 5 000 000 Kč za porušení povinností podle §4 odst. 6, §6 odst. 1 až 4, 6 a
8, §7 odst. 1 a 2, §8 odst. 1 až 6 a 8, §9 odst. 3 písm. b) a c) a §9 odst. 4 a 5,
b) až do výše 1 000 000 Kč za porušení povinností podle §6 odst. 7, §8 odst. 7, §9 odst.
1 a §10 odst. 9,
c) až do výše 100 000 Kč za porušení povinnosti podle §6 odst. 7 fyzickým osobám,
které jsou odběrateli mimo svou podnikatelskou činnost,
d) až do výše 100 000 Kč za porušení povinností podle §9 odst. 2 a §10 odst. 7 a 8.
§13
Ochrana zvláštních zájmů
(1) Ministerstvo je dotčeným orgánem státní správy 8) při ochraně zájmů chráněných tímto
zákonem v řízeních, která provádí Ministerstvo obrany, Ministerstvo vnitra nebo
88
(2)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
Ministerstvo spravedlnosti, pokud u některých staveb tato ministerstva vykonávají
působnost stavebních úřadů.
Státní energetická inspekce je dotčeným orgánem státní správy 8) při ochraně zájmů
chráněných tímto zákonem v řízeních, která provádějí jiné stavební úřady, než jsou
stavební úřady uvedené v odstavci 1.
Hlava VI
SPOLEČNÁ, PŘECHODNÁ A ZÁVĚREČNÁ USTANOVENÍ
§14
Povinnost podle §4 zpracovat územní energetickou koncepci musí být splněna do 5 let
ode dne nabytí účinnosti tohoto zákona.
Povinnost podle §6 odst. 7 vybavit vnitřní tepelná zařízení budov přístroji regulujícími
dodávku tepelné energie musí být splněna do 4 let ode dne nabytí účinnosti tohoto
zákona.
Organizační složky státu, organizační složky krajů a obcí, příspěvkové organizace a
fyzické a právnické osoby uvedené v §9 odst. 3 písm. c) jsou povinny do 3 let ode dne
nabytí účinnosti tohoto zákona nechat si vypracovat na jimi provozované energetické
hospodářství a budovy energetický audit. Tato lhůta nemusí být dodržena, je-li celková
roční spotřeba energie vyšší než desetinásobek vyhláškou stanovených hodnot; v tomto
případě se lhůta prodlužuje na 5 let ode dne nabytí účinnosti tohoto zákona s tím, že
energetický audit musí být zahájen do 2 let ode dne nabytí účinnosti tohoto zákona.
Není-li v tomto zákoně stanoveno jinak, postupuje se v řízení ve věcech upravených
v tomto zákoně podle správního řádu. 9)
Ministerstvo vydá vyhlášku s vymezením zdrojů energie, které budou hodnoceny jako
obnovitelné, a k provedení §6 až 10.
Práce na zpracování územní energetické koncepce musí být zahájeny do 1 roku od nabytí
účinnosti tohoto zákona.
Část druhá
ÚČINNOST
§15
Tento zákon nabývá účinnosti dnem 1. ledna 2001.
Poznámky v textu:
1) Zákon č. 244/1992 Sb., o posuzování vlivů na životní prostředí, ve znění zákona č.
132/2000 Sb.
2) Zákon č. 222/1994 Sb., o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v
energetických odvětvích a o Státní energetické inspekci, ve znění zákona č. 83/1998 Sb.
3)
§6 zákona č. 17/1992 Sb., o životním prostředí, ve znění pozdějších předpisů
4) §139b odst. 1 a 3 zákona č. 50/1976 Sb., o územním plánování a stavebním řádu
(stavební zákon), ve znění pozdějších předpisů
5) §2 zákona č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění
některých zákonů
6)
Například zákon č. 20/1987 Sb., o státní památkové péči, ve znění pozdějších
předpisů
7)
§116 občanského zákoníku
8)
§126 odst. 1 zákona č. 50/1976 Sb., ve znění pozdějších předpisů
9)
Zákon č. 71/1967 Sb., o správním řízení (správní řád), ve znění pozdějších předpisů
89
NAŘÍZENÍ VLÁDY č. 195/2001 Sb.
ze dne 21. května 2001,
kterým se stanoví podrobnosti obsahu územní energetické koncepce
Vláda nařizuje podle § 4 odst. 7 zákona č. 406/2000 Sb., o hospodaření energií:
§1
(1) Toto nařízení stanoví podrobnosti obsahu územní energetické koncepce na úrovni
krajů, hlavního města Prahy a statutárních měst.
(2) Pokud obec využije svého práva pořídit územní energetickou koncepci pro svůj
územní obvod nebo jeho část, může postupovat podle tohoto nařízení obdobně s přihlédnutím
k dostupnosti vstupních údajů.
§2
(1) Rozbor trendů poptávky po energii obsahuje
a) analýzu území, jejímž cílem je shromáždit údaje o počtu obyvatel a sídelní struktuře
včetně výhledu, dále geografické a klimatické údaje, na základě kterých je možno
provádět tepelně technické výpočty a analyzovat budoucí výrobu a spotřebu energie,
b) analýzu spotřebitelských systémů a jejich nároků v dalších letech, jejímž cílem je
určení spotřebitelů a spotřebitelských systémů v tomto členění: bytová sféra, občanská
vybavenost, podnikatelský sektor a provedení kvantifikace jejich energetické
náročnosti.
(2) Rozbor možných zdrojů a způsobů nakládání s energií obsahuje
a) analýzu dostupnost paliv a energie, jejímž cílem je určit strukturální rozdělení užitých
klasických, netradičních a obnovitelných zdrojů energie a jejich podíl a dostupnost při
zásobování řešeného územního obvodu,
b) zhodnocení, zda byla dodržena závazná část územního plánu obsahující plochy a
koridory pro veřejně prospěšné stavby, podmínky vývoje obce a jejího členění a
koncepci technického vybavení.
(3) Hodnocení využitelnosti obnovitelných zdrojů energie obsahuje
a) analýzu možnosti užití obnovitelných zdrojů energie zaměřené na regionální a místní
cíle a snížení ekologické zátěže,
b) zjištění a možnosti využívání případného výskytu druhotných energetických zdrojů na
území.
(4) Hodnocení ekonomicky využitelných úspor se provede podle tabulkových a
grafických výstupů územní energetické koncepce uvedených v příloze k tomuto nařízení; toto
hodnocení obsahuje
a) potenciál úspor a jejich realizaci u spotřebitelských systémů, kde se určují příležitosti
pro získání úspor energie v jednotlivých spotřebitelských systémech a vyjádří se
potenciální množství energie, které lze uspořit u jednotlivých spotřebitelských
systémů realizací úsporných opatření; úsporná opatření se rozčlení z hlediska
realizovatelnosti na dostupný a ekonomicky nadějný potenciál úspor energie,
90
b) potenciál úspor a jejich realizaci u výrobních a distribučních systémů, kde se určují
příležitosti pro získání úspor energie v jednotlivých výrobních a distribučních
systémech a vyjádří se potenciální množství energie, které lze uspořit u jednotlivých
výrobních a distribučních systémů realizací úsporných opatření; úsporná opatření se
rozčlení z hlediska realizovatelnosti na dostupný a ekonomicky nadějný potenciál
úspor energie včetně posouzení využití nejlépe dostupných technologií.
(5) Řešení energetického hospodářství území obsahuje
a) zabezpečení energetických potřeb územních obvodů s podílem využívání
obnovitelných a druhotných zdrojů a úspor energie a s ekonomickou efektivností při
respektování státní energetické koncepce, regionálních omezujících podmínek a se
zabezpečením spolehlivosti dodávek jednotlivých forem energie,
b) formulaci variant technického řešení rozvoje místního energetického systému
vedoucích k uspokojení požadavků definovaných prognózou vývoje energetické
poptávky řešeného územního obvodu a požadavků na kvalitu ovzduší a ochranu
klimatu. Při formulaci variant se může uplatnit princip dvoucestného zásobování
energií. Varianty technického řešení musí především
1.
vycházet z principů metody integrovaného plánování zdrojů, vytvářet
vyváženou strategii rozvoje mezi spotřebitelskou poptávkou a výrobními zdroji na
bázi rovnocenného hodnocení opatření ve zdrojové a spotřební straně energetické
bilance územního obvodu s preferencí územní soběstačnosti před dálkovými
přenosy spojenými se ztrátami v rozvodech,
2.
zajišťovat spolehlivou dodávku energie,
3.
maximalizovat energetickou efektivnost užití primárních energetických zdrojů,
4.
využívat co nejšířeji potenciál úspor energie a obnovitelných a druhotných
zdrojů energie,
5.
splňovat požadavky na ochranu ovzduší a klimatu,
6.
být technicky i ekonomicky proveditelné.
c) vyčíslení účinků a nároků variant, přitom se posuzují zejména
1.
energetická bilance nového stavu a podíl ztrát v rozvodech na výrobě,
2.
investiční náklady vyvolané navrženým technickým řešením,
3.
provozní náklady, zejména náklady na palivo a energii,
4.
výrobní náklady spojené se zabezpečením území energií,
5.
plošné nároky na zábor půdy,
6.
výrobní energetický efekt zdrojové části systému,
7.
množství produkovaných znečišťujících látek a jejich porovnání s emisními
stropy a imisními limity,
8.
úspora primárních energetických zdrojů,
9.
vytvořené nové pracovní příležitosti.
d) komplexní vyhodnocení variant rozvoje územního energetického systému, čímž se
rozumí rozhodovací proces o optimální variantě budoucího způsobu výroby,
distribuce a užití energie v územním obvodu pomocí více kritérií respektujících
91
zejména ekonomické a ekologické cíle. Hodnocení se proto přednostně provádí na
základě metod vícekriteriálního rozhodování a analýzy rizika. Výběr dílčích
rozhodovacích kritérií vychází z cílů státní ekologické a energetické koncepce a cílů
pořizovatele územní koncepce. Ekonomické cíle se kvantifikují pomocí kritérií
ekonomické efektivnosti zahrnujících systémový přístup a korektní metody
ekonomického hodnocení. Použitá metoda musí respektovat časovou hodnotu peněz a
toky nákladů vyvolaných realizací a provozem hodnocené varianty řešení. V rámci
komplexního hodnocení se rovněž provede analýza rizika s cílem vyhodnocení míry
rizika spojeného s realizací jednotlivých variant rozvoje místního energetického
systému,
e) stanovení pořadí výhodnosti variant z hlediska nejvyššího stupně efektivnosti
dosažení stanovených cílů místního energetického systému a doporučené nejvhodnější
varianty rozvoje energetického systému v předmětném územním obvodu. Souhrn vah
vyhodnocovacích ekologických a ekonomických kritérií musí být shodný.
§3
Toto nařízení nabývá účinnosti dnem vyhlášení.
Předseda vlády:
Ministr:
92
Příloha č. 1 k nařízení vlády č.195/2001 Sb.
Příklady tabulkových a grafických výstupů územní energetické koncepce
ODHAD PRODUKCE SLEDOVANÝCH EMISNÍCH LÁTEK (t/rok)
BILANCE
JE
ZPRACOVÁNA
PRO
REZZ EMISE
O
tuhé
SO2
1
NOx
CO
CxHy
CO2
tuhé
SO2
2
NOx
CO
CxHy
CO2
tuhé
SO2
3
NOx
CO
CxHy
CO2
tuhé
SO2
celkem NOx
CO
CxHy
CO2
ČU
TYP SPOTŘEBY
Bydlení
Průmysl
Terciární sféra
Zemědělství
Doprava
Zdroje elektřiny a tepla
HU
KOKS DŘEV
O
ÚZEMÍ
LTO
REZZO
nezařazené
nad 5 MW
od 2,2 do 5 MW
do 0,2 MW
ZP
BP
LPG
Celke
m
Celkem:
t/rok
Legenda:
ČU
HU
LTO
černé uhlí
hnědé uhlí
lehké topné oleje
ZP
BP
zemní plyn
bioplyn
LPG
kapalný plyn
93
PŘÍLOHA 2
METODY HODNOCENÍ VHODNOSTI A VÝTĚŽNOSTI OZE
PRO ÚČELY ENERGETICKÝCH BILANCÍ A ENERGETICKÉ
STATISTIKY A PRO ÚČELY REGIONÁLNÍHO ÚZEMNÍHO
PLÁNOVÁNÍ A ENERGETICKÝCH GENERELŮ
94

využití metod vícekriteriálního rozhodování pro

Transkript

Podobné dokumenty

kritéria pro systémové plánování obnovitelných

Formular XY - WordPress.com

Případová studie

Metodika pro využití bioplynu pro energetickou bezpečnost a rozvoj

Lusti přehled - Sport Suchánek

06 EKE Naklady vyroby

Ekologická stopa Libereckého kraje 2015

XXIX. Chovatelská abeceda – hříbě - registrace - HYJÉ

VYHODNOCENÍ ÚZEMNÍ ENERGETICKÉ KONCEPCE HL. M. PRAHY