Obnovitelné zdroje energie v českých domácnostech k vytápění a přípravě teplé vody I
Statistická data ČSÚ
V článku analyzujeme dostupné datové zdroje k využívání obnovitelných zdrojů energie v českých domácnostech, z nichž je možné odvodit jejich současné rozšíření v rezidenčním sektoru. První díl zahrnuje celonárodní šetření spotřeby paliv a energií v českých domácnostech Energo 2004 a Sčítání lidu, domů a bytů z let 2001 a 2011.
V článku analyzujeme dostupné datové zdroje k využívání obnovitelných zdrojů energie v českých domácnostech, z nichž je možné odvodit jejich současné rozšíření v rezidenčním sektoru. Dostupná data vypovídají o zastoupení biomasy, sluneční energie a instalacích tepelných čerpadel. Z těchto zdrojů je nejčastěji využívána biomasa, která je zdrojem vytápění odhadem v 8 % bytů. Tepelná čerpadla jsou instalována v 0,5 % bytů a energie ze slunce je využívána alespoň v 1 % bytů. Zároveň se ukazuje, že všechny sledované obnovitelné zdroje energie jsou v daleko větší míře využívány v rodinných domech v porovnání s bytovými domy. Celkově je v domácnostech nejvíce obnovitelných zdrojů energie využíváno ve Středočeském kraji, nejméně v kraji Karlovarském a hl. m. Praze. Přestože z analyzovaných datových zdrojů nelze odvozovat spolehlivé vývojové trendy, poskytují informaci o zastoupení těchto zdrojů v posledních 10 letech a také o efektu vybraných politických nástrojů na podporu využívání těchto zdrojů v porovnání se stavem před jejich zavedením.
Úvod
Přes výrazný nárůst využívání obnovitelných zdrojů energie (OZE) v posledních letech a očekávání spojená s jejich rolí při dosahování cílů energetické šetrnosti v budovách a především rezidenčním sektoru, není doposud v České republice samostatně a systematicky sledován vývoj a difuze využívání těchto zdrojů na úrovni malých či mikro zdrojů, které jsou typické pro instalace v domácnostech. Obnovitelné zdroje energie jsou z mnoha důvodů vhodné pro zajištění dodávek energií v rezidenčním sektoru. Jejich základní charakteristikou je možnost decentralizované výroby, kdy je sama domácnost schopna energii pro svou vlastní spotřebu vyrábět, přičemž zároveň dochází také ke snižování nákladů a souvisejících ztrát při přenosu energií. V souvislosti se směrnicí o energetické náročnosti budov (2010/31/EU) a její implementací do českého právního řádu novelou zákona o hospodaření energií č. 318/2012 Sb., se navíc nejpozději od roku 2020 nová výstavba rodinných a bytových domů pro dosažení požadovaných energetických standardů nově stavěných budov bez začlenění technologií na výrobu energie z obnovitelných zdrojů neobejde, a to jak pro vytápění a přípravu teplé vody, tak pro výrobu elektrické energie.1
V tomto článku proto analyzujeme existující veřejně dostupné datové zdroje, z nichž je možné nedávný vývoj a rozšíření využití obnovitelných zdrojů energie pro vytápění a přípravu teplé vody v českých domácnostech nepřímo odvodit. Jedná se o data ze souvisejících šetření ČSÚ – Šetření spotřeby paliv a energie v domácnostech (Energo 2004) a Sčítání lidu, domů a bytů (SLDB) z let 2001 a 2011, a dále potom data z dotačního programu MŽP Zelená úsporám.
Energo 2004
V roce 2003 bylo uskutečněno doposud jediné celonárodní šetření spotřeby paliv a energií v českých domácnostech, tzv. Energo 2004. Toto šetření navazovalo na pilotní projekt PHARE organizovaný Eurostatem v 11 zemích střední a východní Evropy z roku 1997. Původně bylo naplánováno opakování tohoto šetření po 5 letech, doposud k němu však nedošlo. Šetření bylo provedeno na 40 000 domácnostech ze všech krajů České republiky a tvořilo reprezentativní 1% vzorek všech domácností.
Do tohoto šetření bylo v rámci speciálního dotazníku zahrnuto i používání obnovitelných zdrojů energie v domácnostech, přičemž bylo zjišťováno využití solární energie, tepelných čerpadel a malých vodních elektráren. U solární energie bylo rozlišeno, zda je využívána k výrobě elektřiny nebo tepla, jaký je její předpokládaný instalovaný výkon, jaké je celková plocha zařízení v m2 a k jakým účelům je získaná energie využívána, zda ke svícení, k ohřevu TUV, k vytápění obydlí či k vytápění bazénu. U tepelných čerpadel byl zjišťován typ čerpadla a instalovaný tepelný výkon. U malých vodních elektráren byla, vedle celkového instalovaného výkonu, zjišťována ještě vlastní roční spotřeba z vyrobené elektřiny. Celkem bylo využití těchto obnovitelných zdrojů zjištěno u 45 domácností, což je naprosto zanedbatelný podíl na celkovém počtu sledovaných domácností.
| Zdroj | Počet zjištěných bytů s OZE |
|---|---|
| Tepelná čerpadla | 13 |
| Solární energie | 30 |
| Malé vodní elektrárny (270 a 30 kW) | 2 |
| Celkem | 45 |
Graf 1: Podíl bytů dle užívané energie v roce 2003, zdroj ČSÚ Energo 2004.
Spalitelné obnovitelné zdroje, tedy palivové dřevo a biomasa byly začleněny do standardní části dotazníku mezi konvenční zdroje energie. Palivové dřevo bylo uvedeno samostatně a bylo u něj zjišťováno, pro jaké účely je spotřebováno a v jakém typu topeniště. Dále byl dotazován způsob získání dřeva, včetně samosběru, jeho množství a související náklady. Ostatní biomasa byla zahrnuta do kategorie ostatní paliva spolu s hnědým uhlím, LTO a ostatními palivy. Z výsledků tohoto šetření tak není možné samostatně vyčlenit údaje o využívání ostatní biomasy. Z grafu 1 je vidět, že palivové dřevo je jako zdroj energie využíváno 7,6 % sledovaných bytů, přičemž může být kombinováno i s jinými zdroji energie.
Pokud ale zdroje vytápění porovnáme samostatně pro městské a venkovské lokality, podíl zastoupení jednotlivých zdrojů se výrazně liší. Palivové dřevo v městských lokalitách používá necelá 3,6 % bytů, ale ve venkovských lokalitách je to téměř 17,6 %, a to především na úkor elektřiny a zemního plynu.
Graf 2: Podíl užívané energie v bytech v roce 2003 – městské a venkovské lokality, zdroj ČSÚ Energo 2004.
Sčítání lidu, domů a bytů 2001 a 2011
Informace o zastoupení jednotlivých energií použitých na vytápění a přípravu teplé vody lze zjistit také ze Sčítání lidu, domů a bytů provedených ČSÚ v letech 2001 a 2011. Ze sčítání z roku 2001 je možné odvodit pouze podíl dřeva jako energie používané k vytápění, jiné obnovitelné zdroje energie při něm ještě nebyly samostatně zjišťovány, přičemž byl v dotazníku vždy vykazován pouze převládající zdroj energie. V roce 2001 činil podíl dřeva jako převládajícího zdroje na vytápění bytů 4,4 %.
Ve sčítání z roku 2011 již byly u energií používaných k vytápění vedle klasických zdrojů samostatně uvedeny také dřevo a dřevěné brikety, energie z tepelných čerpadel a dále byla mezi jiné zahrnuta solární a větrná energie. V dotazníku byl opět vykazován pouze převládající zdroj. Při porovnání s celkovým bytovým fondem ČR2 je dřevo jako hlavní zdroj využíváno 7 % bytů a tepelná čerpadla 0,54 % bytů.
Graf 3: Energie používané k vytápění v letech 2001 a 2011, všechny byty, zdroj ČSÚ SLDB 2001 a 2011.
Pokud ale porovnáme byty v rodinných a bytových domech, ukazuje se, že jak v roce 2001, tak i v roce 2011 byly všechny sledované obnovitelné zdroje výrazně více využívány v rodinných domech než v bytových domech, což je v souladu i se zjištěními šetření Energo 2004, které ukázalo výrazně vyšší využití palivového dřeva ve venkovských lokalitách, kde je oproti městským lokalitám vyšší zastoupení rodinných domů. V roce 2001 bylo dřevo jako hlavní zdroj vytápění využíváno v 149 142 bytech v rodinných domech (9,1 %), ale pouze v 16 355 bytech v bytových domech (0,8 %).
V roce 2011 byly dřevo a dřevěné brikety u bytů v rodinných domech zjištěny jako převládající zdroj již u 256 048 případů (14,3 %) a nově sledovaná energie z tepelných čerpadel u 17 622 bytů (1 %). U bytů v bytových domech je podíl těchto energií podstatně nižší, dřevo a dřevěné brikety jsou převládajícím zdrojem vytápění u 27 416 bytů (1,2 %), energie z tepelných čerpadel u pouhých 4 133 (0,2 %).
Hlavní vývoj mezi lety 2001 a 2011 je pozorovatelný u dřeva, jehož podíl na vytápění vzrostl ze 4,4 % na 7 % a zároveň u uhlí, koksu a uhelných briket, jejichž využití pokleslo z 15 % na 8,2 %. Tyto trendy jsou znatelné především u rodinných domů, kde je podíl využití obou těchto zdrojů vyšší než u bytových domů.3 Vzhledem k tomu, že byl v dotazníku vykazován výhradně převládající zdroj a využití energií jako doplňkových zdrojů vytápění nijak sledováno nebylo, lze usuzovat, že je rozšíření především dřeva a dřevěných briket ještě vyšší.
Graf 4: Energie používané k vytápění, porovnání bytů v rodinných a bytových domech v letech 2001 a 2011, zdroj ČSÚ SLDB 2001 a 2011.
Graf 5: Zdroje na přípravu teplé vody v bytech v roce 2011, zdroj ČSÚ SLDB 2011.
Z údajů SLDB 2011 lze navíc nově zjistit využití solárních zařízení jako samostatného zdroje na přípravu teplé vody. To bylo vykázáno u 8 446 bytů, což představuje 0,2 % z celkového bytového fondu.
Při rozdělení na byty v rodinných a bytových domech je opět vyšší podíl zastoupení solárních zařízení u bytů v rodinných domech, kde se jedná celkem o 7 417 bytů, tedy 0,41 % z celkového počtu obydlených bytů v rodinných domech. U bytů v bytových domech se jednalo o 1 029 bytů, což je pouhých 0,05 % obydlených bytů v bytových domech. Solární zařízení na ohřev teplé vody je vzhledem k závislosti výkonu na intenzitě slunečního záření a sezónní nerovnoměrnosti výkonu často kombinováno s dalším zdrojem, např. elektřinou, zemním plynem nebo biomasou. Necelých 6 % bytů v rodinných domech a 3,2 % bytů v bytových domech uvedlo „jiný nebo kombinovaný zdroj“ na přípravu teplé vody. Z toho nelze odvodit, jaký podíl zahrnuje solární zařízení či jiný zdroj obnovitelné energie v kombinaci s dalším zdrojem.
Graf 6: Zdroje na přípravu teplé vody v bytech v roce 2011, porovnání bytů v rodinných a bytových domech, zdroj ČSÚ SLDB 2011.
Nejvíce solárních zařízení na přípravu teplé vody je dle SLDB 2011 v krajích Jihomoravském, Moravskoslezském, Středočeském a Zlínském, dřevo a dřevěné brikety jsou v krajích zastoupeny relativně rovnoměrně, přičemž nejvíce jsou využívány v kraji Středočeském a Jihočeském. Velmi nízké zastoupení dřeva a dřevěných briket je potom v Praze a Karlovarském kraji. Nejvíce energie z teplených čerpadel je využíváno opět ve Středočeském kraji, nejméně v kraji Karlovarském.
Graf 7: Obnovitelné zdroje energie využívané k vytápění a přípravě teplé vody dle krajů, zdroj ČSÚ SLDB 2011.
Pokud ovšem porovnáme relativní zastoupení zdrojů vzhledem k celkovému počtu bytů v jednotlivých krajích, je jednoznačně nejmenší zastoupení těchto obnovitelných zdrojů v hl. m. Praze (necelé 1 %), poté v Ústeckém kraji (5 %) a až poté v kraji Karlovarském, Jihomoravském a dokonce Moravskoslezském (u všech kolem 6 %). Jednoznačně největší podíl těchto obnovitelných zdrojů na celkový počet bytů v kraji je v kraji Jihočeském (16 %), a poté na Vysočině a ve Zlínském kraji (kolem 13 %).
Graf 8: Počet obnovitelných zdrojů energie a jejich podíl na bytovém fondu dle krajů, zdroj ČSÚ SLDB 2011.
Z dat SLDB 2011 je možné porovnat také zastoupení jednotlivých obnovitelných zdrojů energie k vytápění a na přípravu teplé vody v různých velikostních skupinách obcí. Ukazuje se, že celkově je nejvíce těchto zdrojů využíváno v obcích do 5 tis. obyvatel. Celkem 81,5 % ze všech bytů, které vykázaly dřevo a dřevěné brikety jako převládající zdroj energie na vytápění spadá do obcí s max. 5 tis. obyvateli. Byty s tepelnými čerpadly jsou v obcích do 5 tis. obyvatel zastoupeny z 53,6 % a byty využívající solární zařízení na přípravu teplé vody z 56,8 %. U dřeva a dřevěných briket klesá podíl bytů, které tento zdroj využívají s vyšší velikostní skupinou obce, u tepelných čerpadel je vyšší využití v obcích s 500 až 5 tis. obyvateli a v obcích nad 100 tis. obyvatel.
Z toho je možné usuzovat, že zastoupení dřeva je vyšší v místech s lepší dostupností tohoto zdroje, tedy ve venkovských oblastech, kde se zároveň také jedná o tradiční zdroj vytápění. Relativně velký podíl zastoupení tepelných čerpadel v městech nad 100 tis. obyvatel lze naopak vysvětlovat tím, že u těchto technologií není třeba dovážet zdroj energie, který ve městech není k dispozici a také menší prostorovou náročností u některých typů tepelných čerpadel. To by potvrzoval i fakt, že tepelná čerpadla jsou v této velikostní skupině obcí významně zastoupena nejen v bytech v rodinných domech, ale i v bytech v bytových domech. Z dostupných dat však tuto hypotézu není možné potvrdit, protože data neobsahují rozlišení tepelných čerpadel na jednotlivé typy.
Graf 9: Obnovitelné zdroje energie využívané k vytápění a přípravě teplé vody dle velikostních skupin obcí, zdroj ČSÚ SLDB 2011.
Závěr – 1. díl
Z datových zdrojů ČSÚ jsme byli schopni odvodit údaje o zastoupení palivového dřeva a biomasy, energie ze slunce a tepelných čerpadel v českých domácnostech. Z těchto zdrojů je nejčastěji využívána biomasa, ta je odhadem zdrojem vytápění v téměř 8 % bytů. Tepelná čerpadla jsou využívána minimálně v 0,54 % bytů a energie ze Slunce, pokud vezmeme v úvahu jak energii na vytápění a ohřev teplé vody, tak i energii na výrobu elektrické energie, je využívána téměř v 1 % českých domácností. Zároveň se ukazuje, že všechny sledované obnovitelné zdroje energie jsou v daleko větší míře využívány v rodinných domech v porovnání s bytovými domy.
| SLDB 2001 | Energo 20044 | SLDB 2011 | |
|---|---|---|---|
| Palivové dřevo, biomasa – celkový bytový fond | 4,4 % | 7,6 %5 | 6,99 % |
| Byty v bytových domech | 0,8 % | 3,6 % | 1,21 % |
| Byty v rodinných domech | 9,1 % | 17,6 % | 14,26 % |
| Energie ze Slunce – celkový bytový fond | --- | 0,7 ‰ | 0,2 % |
| Byty v bytových domech | --- | --- | 0,05 % |
| Byty v rodinných domech | --- | --- | 0,41 % |
| Tepelná čerpadla – celkový bytový fond | --- | 0,3 ‰ | 0,54 % |
| Byty v bytových domech | --- | --- | 0,18 % |
| Byty v rodinných domech | --- | --- | 0,98 % |
Dalším z informačních zdrojů, z něhož je možné odvozovat zastoupení využití obnovitelných zdrojů pro vytápění a přípravu TV v českých domácnostech jsou data z žádostí dotačního programu Zelená úsporám. Jejich analýze se budeme věnovat v druhé části tohoto článku.
Poděkování
Tento článek vznikl v rámci projektu Grantové Agentury Univerzity Karlovy č. 657212 Percepce, motivace a bariéry při zavádění mikrogeneračních technologií na výrobu energie z obnovitelných zdrojů v domácnostech a v rámci projektu 7. Rámcového programu Evropské komise č. 266992 “Impacts Quantification of global changes”. Za poskytnutou podporu velmi děkujeme. Děkujeme také Státnímu fondu životního prostředí za poskytnutí dat z žádostí dotačního programu Zelená úsporám.
Použité datové zdroje
- Šetření spotřeby paliv a energie v domácnostech (Energo 2004), Český statistický úřad
- Sčítání lidu, domů a bytů (SLDB) z let 2001 a 2011, Český statistický úřad
- Informační systém dotačního programu Zelená úsporám (IS-GIS), Státní fond životního prostředí ČR
Poznámky
1 V tomto článku se zabýváme využitím obnovitelných zdrojů energie pro vytápění a přípravu teplé vody, výrobou elektrické energie z obnovitelných zdrojů v českých domácnostech se zabýváme v samostatném článku. Zpět
2 Dle SLDB 2001 bylo v České republice celkem 3 827 678 obydlených bytů, z toho v bytových domech 2 160 730 a v rodinných domech 1 632 131. Dle SLDB 2011 bylo v České republice celkem 4 104 635 obydlených bytů, z toho v bytových domech 2 257 978, v rodinných domech 1 795 065. Rozdíly jsou způsobeny chybějícími údaji. Zpět
3 Je třeba vzít v úvahu, že tento trend může být ovlivněn nárůstem chybějících pozorování v datech SLDB 2011. Zpět
4 U šetření Energo 2004 nelze rozlišit byty v bytových a rodinných domech, ale jedná se o údaje za městské a venkovské lokality. Zpět
5 Jedná se o převládající i kombinovaný zdroj. Zpět
The paper analyses available data sources on the use of renewable energy in Czech households from which it is possible to derive the current distribution of these sources in the Czech residential sector. Available data provide information about biomass, solar and heat pump installations. The data indicate that the most frequently used renewable energy source among Czech households is biomass, which is the main source of heating in approximately 8 % of inhabited dwellings. Heat pumps are installed in 0.5 % and solar energy is used in at least 1 % of all the Czech inhabited dwellings. It also indicates that these renewable energy sources are far more used in detached family houses rather than in apartment houses. Overall, most of the renewable energy sources used in Czech households are in the Central Bohemian Region, the least in Karlovy Vary Region and the capital city of Prague. Although the datasets do not provide enough evidence to derive any reliable development trends, they provide useful information on the minimal distribution of these resources in the past 10 years and also the effect of selected policy instruments to support the use of these resources on Czech households in comparison with the situation before they came into force.