Reklama

Vývoj cen pevných paliv pro domácnosti v letech 2007-2010

Ing. Milan Bechyně, redakce TZB-info

Ministerstvo průmyslu a obchodu zpracovalo výsledky statistického zjišťování pohybů cen pevných paliv pro domácnosti. Materiál byl zveřejněn v článku Ing. Aleše Bufky publikovaném 1.8.2011 na TZB-info. Následující článek vychází z tohoto statistického souhrnu a porovnává reálné ceny pevných paliv přepočtených na jednotky tepla v ČR a v sousedních zemích.

Reklama

Na úvod je nutné uvést výchozí předpoklady pro porovnání. Tím základním je volba pětice nejpoužívanějších pevných paliv v domácnostech ČR.

Bylo zvoleno:

černé uhlí
hnědé uhlí
palivové dřevo měkké
palivové dřevo tvrdé
dřevěné pelety

Z těchto paliv jsou první dvě nerostná fosilní paliva těžená důlním, nebo povrchovým způsobem a upravovaná pouze drcením a tříděním. Publikované výsledky statistického zjišťování [1] zahrnují údaje z různých časových období. Cenové údaje pro uhlí jsou pro ČR od roku 2000 do roku 2010, nejsou ale srovnatelné údaje pro sousední Rakousko a Německo. Pro porovnání vývoje cen palivového dřeva v ČR, Rakousku a Německu, bylo zvoleno období 2007-2010 pro dřevěné pelety pak období 2006-2010. Pro závěrečné porovnání cen tepla v jednotlivých palivech byl zvolen poslední rok 2010. Vzhledem ke stále rostoucí ceně dřevěných briket zahrneme je do příštího porovnání (04/2012).

1 Výchozí předpoklady

1.1 Výhřevnost porovnávaných paliv
1.1.1 Černé a hnědé uhlí

Výhřevnost uhelných paliv vztažená na 1 kg hmotnosti je závislá především na obsahu popela, u hnědého uhlí pak i na obsahu vody.

Jako srovnávací černé uhlí bylo zvoleno uhlí OKD a.s. s deklarovanou výhřevností 30,2 MJ/kg, obsahem síry 0,70% a, popela 6,5% a vody 5%.

Pro porovnání volím výhřevnost severočeského hnědého uhlí 17,6 MJ/kg, shodně pro druhy kostka, ořech 1, ořech 2. Toto hnědé uhlí obsahuje 0,77% síry, 9,8% popela a 30,2% vody.

1.1.2 Palivové dřevo

Mnohem složitější je zvolit pro porovnání reprezentativní vzorek palivového dřeva. Obecně vžitá představa, že tvrdé dřevo je "výhřevnější" platí jen pokud tuto představu vztáhneme na objemovou jednotku plm (plm = plnometr = 1m³ dřevní hmoty), nebo prm (prm = prostorový metr). Zatímco výhřevnost vztažená na hmotnostní jednotku 1 kg se poměrně málo liší pro měkké a tvrdé dřevo, tak naopak výhřevnost silně závisí na vlhkosti dřeva.

Podle vlhkosti se dřevo často v praxi zařazuje do následujících skupin:

dřevo mokré, dlouhou dobu uložené ve vodě (w > 100%)
dřevo čerstvě skáceného stromu (w = 50 - 100%, některá dřeva např. topol až 180%)
dřevo vysušené na vzduchu (w = 15 - 22%)
dřevo vysušené na pokojovou teplotu (w = 8 - 15%)
dřevo absolutně suché (w = 0%)

Běžně se v literatuře pro výpočet výhřevnosti v závislosti na vlhkosti uvádí vzorec

H_W = H_s . (1-w)
H_S [MJ/kg] - výhřevnost suchého dřeva
H_W [MJ/kg] - výhřevnost dřeva s vlhkostí w
w [%] - "energetická " vlhkost (hmotnostní procento vody v původním vzorku)

Z teoretického, fyzikálního hlediska prostorový metr dřeva obsahuje při jakékoliv vlhkosti stejné množství energie odpovídající spalnému teplu sušiny dřevní hmoty. Při zvyšování obsahu vody ve dřevu pak klesá pouze výhřevnost vyjádřená např. v MJ/kg hmotnosti. Pro praktické porovnání je ale nutno uvažovat, že vodu obsaženou ve vlhkém dřevu je nutno v kotli nebo v krbu nejprve ohřát a následně odpařit. U měkkého dřeva je při 20% vlhkosti v 1 prm 75 kg vody, u tvrdého dřeva pak 113 kg vody. Teplo potřebné pro ohřátí a odpaření 1 kg vody z původní předpokládané teploty 10°C pak je:

Q_ohř = 4,2. (100 - 10) = 378 kJ/kg = 0,378 MJ/kg
Q_výpar= = 2,3 MJ/kg
Q_ohvýp= = 2,678 MJ/kg
MJ/prm.

Reálná výhřevnost dřeva s vlhkostí 20% pak je:

pro měkké dřevo	5440 - 201 = 5239 MJ/prm
pro tvrdé dřevo	7320 - 303 = 7017 MJ/prm

pokud použijeme měrné hmotnosti z předchozí tabulky (měkké 376 kg/prm, tvrdé 568 kg/prm), pak nám vychází reálná výhřevnost měkkého dřeva 13,9 MJ/kg a tvrdého dřeva 12,3 MJ/kg.

měkké (smrk)
Vlhkost	%	0	15	20	25	35	40	45	50
Měrná hmotnost	kg/plm	430	506	538	573	662	717	782	860
Měrná hmotnost	kg/prm	301	354	376	401	463	501	547	601
Výhřevnost teoretická	MJ/prm	5440	5440	5440	5440	5440	5440	5440	5440
Výhřevnost teoretická	MJ/kg	18,1	15,4	14,5	13,6	11,8	10,9	10,0	9,0
Teplo na odpar	MJ/kg	0	142	201	268	434	537	659	805
Výhřevnost skutečná	MJ/prm	5440	5298	5239	5172	5006	4903	4781	4635
Výhřevnost skutečná	MJ/kg	18,1	15,0	13,9	12,9	10,8	9,8	8,7	7,7
tvrdé (buk)
Vlhkost	%	0	15	20	25	35	40	45	50
Měrná hmotnost	kg/plm	650	765	813	867	1000	1083	1182	1300
Měrná hmotnost	kg/prm	455	535	568	606	699	758	826	909
Výhřevnost teoretická	MJ/prm	7320	7320	7320	7320	7320	7320	7320	7320
Výhřevnost teoretická	MJ/kg	16,1	13,7	12,9	12,1	10,5	9,7	8,9	8,1
Teplo na odpar	MJ/kg	0	215	304	406	655	812	996	1217
Výhřevnost skutečná	MJ/prm	7320	7105	7016	6914	6665	6508	6324	6103
Výhřevnost skutečná	MJ/kg	16,1	13,3	12,3	11,4	9,5	8,6	7,7	6,7

1.1.3 Dřevěné pelety

Pro stanovení výhřevnosti pelet byla využita výpočetní pomůcka [4]. Pro kvalitní dřevěné pelety zde vychází výhřevnost 17 099 kJ/kg. Pro porovnání budeme uvažovat průměrnou hodnotu výhřevnosti pro dřevěné pelety i brikety 17 MJ/kg v souladu s článkem Ing. Lyčky [5]

Předpoklady o výhřevnosti porovnávaných paliv v grafické podobě:

1.2 Teplo v palivu

Pro zjednodušení a přehlednost závěrečného porovnání vyslovíme předpoklad, že všechna porovnávaná paliva budou spalována v moderních teplovodních kotlích, u kterých lze předpokládat velmi podobnou průměrnou roční účinnost. Parametr účinnosti získání tepla z paliva ve zdroji tepla není proto v porovnání uvažován.

2 Vývoj ceny uhlí

Podle [1 ] se černé uhlí se v období 2000 - 2010 z ceny 2 600 Kč/t dostalo na cenu 5 600 Kč. Nárůst ceny byl za 10 let o 115%. Cena hnědého uhlí vzrostla za stejné období z 2 500 Kč/t na 3 500 Kč/t. Materiál dále poskytuje informaci o vývoji cen hnědého uhlí na Slovensku za poslední 4 roky. Vývoj a úroveň ceny jsou velmi podobné jako v ČR.

3 Vývoj ceny palivového dřeva

Základní představu o vývoji ceny palivového dřeva poskytuje v [1] následující graf. Ve sledovaném období 2000 - 2010 vzrostla cena jehličnatého palivového dřeva z 320 Kč/prm (s kůrou) na 796 Kč/prm. Nárůst ceny o 149 %. U listnatého palivového dřeva pak byl nárůst z 500 na 1 118 Kč/prm, tedy o 124%. Při prohlídce internetové nabídky současných cen (09/2011) lze konstatovat, že cenová křivka předpokládaného růstu zhruba odpovídá situaci na trhu.

Jestliže tedy přepočítáme výše uvedené ceny v Kč/prm na ceny za zvolenou jednotku tepla GJ pak nám vychází následující tabulka:

Zajímavé údaje poskytují i grafy vývoje cen v Německu a Rakousku. Ukazují především na stabilitu cen palivového dřeva v těchto zemích.

Pokud vyneseme statistické údaje [2] uváděné v Kč s daní a dřevo s kůrou a budeme předpokládat, že vlhkost prodávaného dřeva je 20% (odpovídající měrná hmotnost 568 kg/prm), dostáváme následující porovnání v grafické podobě pro tvrdé dřevo:

Graf pro měkké dřevo za předpokladu, že měrná hmotnost je 376 kg/prm :

4 Vývoj ceny dřevěných pelet

Z grafů je patrné, že cena dřevěných pelet je podobná jako v sousedních zemích a reaguje na situaci na evropském trhu podobně jako např. cena benzínu nebo nafty.

5 Porovnání ceny u jednotlivých pevných paliv pro domácnosti

Pro ceny uhlí a dřevěných pelet byly převzaty údaje v z výše uvedených grafů. Pro porovnání ceny tepla z měkkého a tvrdého palivového dřevo byly převzaty údaje z výše uvedených statistik společností DŘEVOPAL (Česká republika) a TFZ (Německo). Ceny uvedené v [Kč/prm] byly přepočteny na [Kč/t] Podle sdělení zpracovatele publikace [1] sice v publikaci chybí ceny palivového dřeva pro Rakousko ale z ostatních údajů se dá předpokládat, že budou velmi podobné cenám v Německu.

I přesto, že souhrn výsledků statistického zjišťování [1] neposkytuje údaje o cenách uhlí v Německu, lze na základě údajů z grafu a na základě vývoje cen pevných paliv v posledních letech konstatovat:

Ceny dřevěných pelet v ČR jsou již ceny tržní a odpovídají zhruba cenám v Rakousku a v Německu.
Ceny palivového dřeva jsou v ČR výrazně nižší než v Německu. To vytváří na jedné straně vytváří motivaci na vývoz dřeva a následně lokální nedostatky palivového dřeva pro spotřebitele především v příhraničních oblastech. Paradoxně i na Šumavě, kde se těží vysoké objemy kůrovcového dřeva.
Ceny tepla v palivovém dřevu v ČR jsou vyšší než ceny uhlí. Cena uhlí jsou ve statistických přehledech uváděny jako průměrné všech prodávaných druhů tříděného uhlí. Pokud bychom uvažovali ceny drobného uhlí pro spalování v automatických kotlích bude rozdíl ceny v neprospěch dřeva ještě vyšší. Konkurence mezi uhlím a dřevem je také jedním z důvodů, pro nižší ceny palivového dřeva v ČR oproti sousedním zemím. Dá se předpokládat, že v ČR může dojít ke zvýšeném zájmu o moderní automatické kotle na uhlí a samozřejmě i zájmu o uhelné palivo pro tyto kotle.
Rozdíl v ceně tepla obsaženém v tvrdém palivovém dřevu a v měkkém dřevu je u nás i v sousedních zemích zanedbatelný, tj. ceny obou druhů dřeva jsou pro spotřebitele prakticky stejné. Vzhledem k velké oblibě krbových kamen lze ale přepokládat, zvýšení zájmu tvrdé dřevo.
Zhruba poloviční cena tepla v uhlí oproti ceně tepla v zemním plynu (cca 360 Kč/GJ) může zákazníky především na vesnicích motivovat k záměně zemního plynu za uhlí spalovaném v nevhodných kotlích s vysokou produkcí škodlivých emisí. Může k tomu napomoci i dodávky polského uhlí a relativně levných německých hnědouhelných briket na český trh.