Česká energetika a některé mýty - 2006

Úvod

Je nanejvýš zřejmé, že energetika je strategickou oblastí rozvoje české ekonomiky. Méně zřejmé je, že mnohé stavební kameny jakékoliv strategie jsou zatíženy většími či menšími mýty, které ji vychylují od racionálního směru. Některé z těchto mýtů přežívají z dávné minulosti (zveličování energetické náročnosti), některé mají spíše základ v opomíjení širších souvislostí (skutečná míra nezávislosti) a jiné jsou tak říkajíc novodobé (přeceňování významu obnovitelných zdrojů). Přitom zreálnění pohledu by mohlo mít pozitivní praktický význam.


Energetická náročnost

Směnný kurs vs. parita kupní síly měny

Mezinárodní srovnání je založené na relaci tzv. prvotních energetických zdrojů (PEZ ve fyzikálních jednotkách, např. PJ) k hrubému domácímu produktu, jehož „srovnatelný“ základ je Eurostatem vyjadřován pomocí směnného kursu měny. Takové srovnání skutečně indikuje až čtyřnásobnou energetickou náročnost české ekonomiky proti průměru EU 27 a tento ukazatel je užíván jako důkaz o vysoce nadměrné spotřebě paliv a energie v ČR.

Podobné srovnání je ovšem zavádějící; směnný kurs není vhodným nástrojem srovnatelnosti, naopak vhodnější srovnání úrovně HDP pomocí parity kupní síly měny (PPP) vede k první korekci výše uvedeného mýtu Graf 1.

Graf 1 Mezinárodní srovnání vývoje energetické náročnosti

kilogram rop. ekvivalentu na 1000 EUR (přepočet kursem) Pramen: Eurostat	toe na 1000 USD (přepočet podle PPP 2000) Pramen: OECD

Pozn.: Toe = tuna olejového (ropného) ekvivalentu s výhřevností 41,868 GJ (giga joulu)

Takto vykazovaná energetická náročnost je sice stále vyšší než průměr zemí OECD resp. EU 27, ale činí přijatelnější 1,4násobek průměru (O,25 toe na 1000 USD PPP 2000).

Graf 2 Energetická náročnost a vývoj HDP (2000 = 100, stálé ceny)



Třebaže srovnání na základě parity kupní síly měny dlouhodobě nabízelo objektivnější výsledek, po roce 2000 dochází k paradoxu, neboť zatímco parita kupní síly měny, přinejmenším k US dolaru, se v letech 2000 –2007 výrazně neměnila, kurs koruny k dolaru se měnil rychle, v roce 2005 činil 60% úrovně roku 2000 (a koruna zpevňovala i v dalších letech). Rozdíl mezi oběma srovnáními se tak zmenšil.


Energetické procesy a jejich účinnost

Otazníkem je skok v roce 2003. První, co napadne ekonoma, je odečíst saldo vývozu a dovozu energie (běžné klišé zní, že momentální přebytek elektrické energie se vyváží). Ale v tom problém není, neboť spotřeba prvotních energetických zdrojů je upravena o toto saldo. K vysvětlení nestačí znalosti ekonoma, musíme vzít do úvahy fyzikálně technické závislosti skryté v tzv. energetické bilanci .

Prvotní energetické zdroje jsou v energetické bilanci jasně definovány; jde o domácí přírodní zdroje (v podstatě uhlí) a saldo dovozu. Část těchto zdrojů ovšem slouží jako vstup do energetických procesů. Ty jsou „produktivní činností, jejímž výsledkem je zvýšení užitné hodnoty energetických látek, které jimi procházejí“. Jde o známé procesy, jako je výroba briket, koksu, tepla a elektrické energie „kromě tepla z jaderných elektráren a elektřiny z vodních elektráren (mimo přečerpacích)“. Co je důležité, že účinnost této transformace je nezanedbatelně nižší než 1 (pro pesimisty je třeba připomenout, že jde o fyzikálně technické závislosti), neboť:

• tzv. vsázka prvotních zdrojů je energeticky vyšší než výtěžek energetických procesů,
• existuje provozní spotřeba, čili energetické procesy samy spotřebovávají nějaké prvotní zdroje, a
• je třeba připočíst ztráty, např. ztráty v přenosu elektrické energie.

Právě tyto fyzikálně technické závislosti vysvětlují zmíněný skok v roce 2003, kdy došlo ke spuštění prvního bloku JE Temelín. A vysvětlují víc: vsázka, provozní spotřeba a ztráty představují svého druhu mezispotřebu v energetických procesech a ta je relativně vysoká, takže výrazně přispívá k relativně vysoké energetické náročnosti ČR – měřeno prvotními energetickými zdroji. Tato spotřeba se ovšem dlouhodobě snižuje, jen v letech 2000 – 2006 klesla o 17,7 %.

Nicméně pro rok 2006 platí, že rozhodující část PEZ (1 663,3 PJ z celkových 1 878,7 PJ) vstupuje jako vsázka do energetických procesů, jejichž výtěžek (ve výši 958,0 PJ) činil pouze 63 % vsázky. Odečteme-li ještě ztráty, dostáváme se na hodnotu 900,3 PJ, což znamená, že pro konečnou spotřebu získáváme ekvivalent 54 % vložených PEZ.


Prvotní energetické zdroje a konečná spotřeba energie

Z předchozího vyplývá, že existuje definiční rozdíl mezi veličinou „prvotní energetické zdroje“ a veličinou „konečná spotřeba energie“. Vyjádřeno ve srovnatelných jednotkách, např. PJ, je i kvantitativní rozdíl velmi významný, jak naznačuje Graf 2. Příčiny jsme uvedly výše.

Vývoj rozdílu mezi oběma veličinami je dán dvěma tendencemi:

• zvyšuje se účinnost energetických procesů (transformace), ale zároveň
• zvyšuje se podíl výtěžků z transformačních procesů na celkových energetických zdrojích

takže rozdíl obou veličin - PEZ a konečné spotřeby - se v čase prakticky nemění, jak dokumentuje Graf 3.

Účinnost energetických procesů, jejichž výsledkem jsou ušlechtilá paliva a elektrická energie, se sice zvyšuje, ale – více či méně fyzikální - závislosti transformačních procesů způsobují, že je poměrně nízká; v procesech zušlechťování paliv se pohybovala v analyzovaném období 2000 – 2006 od 81 % do 83,2 %, u výroby tepla od 77,9 % do 80,9 % a výroby elektrické energie od 34 % do 36 %.

Zvýšení podílu ušlechtilých paliv už souvisí s analýzou konečné spotřeby. Je zřejmé, že rostoucí podíl kapalných paliv odráží rostoucí podíl dopravy a motorizace domácností. Naopak podíl výroby elektrické energie není ovlivněn jejím vývozem, který činí cca 20procentní podíl na její výrobě, neboť v bilanci byl již odečten (přesněji saldo vývozu a dovozu). (Stále ovšem ovlivňuje spotřebu prvotních energetických zdrojů, neboť v praxi se neodečítá jejich „ ztráta“ při výrobě elektrické energie pro vývoz.)

Jakkoliv je zřejmé, že měření na základě prvotních zdrojů má své opodstatnění, je analyticky přínosnější - po separování energetiky - věnovat pozornost konečné spotřebě energie. Přesto však ještě věnujeme pozornost výchozímu ukazateli - PEZ/HDP.

Graf 3 Prvotní energetické zdroje a konečná spotřeba energie




Energetická náročnost a ekonomická úroveň

Ani po vysvětlení role „energetických procesů“ nejsou data o energetické náročnosti plně srovnatelná. Ve jmenovateli ukazatele energetická náročnost je uveden HDP, čili veličina ekonomické úrovně země, která je různá a má - jak ukážeme - rozhodující vliv na rozdíly v mezinárodním srovnání.

Ekonomickou úroveň zahrneme do analýzy tak, že definujeme vztah dvou ukazatelů; již zmíněné energetické náročnosti, čili PEZ/HDP, a spotřebu energetických zdrojů na obyvatele, čili PEZ/O . Poměr obou ukazatelů je zhruba měřeno ekonomická úroveň, tj. HDP/O, čili předpokládá se, že s rostoucí ekonomickou úrovní - za jinak stejných podmínek (viz níže) - roste spotřeba energetických zdrojů na obyvatele. Výsledek srovnání ilustruje následující Graf 4.

Graf 4a Měrná spotřeba PEZ na obyvatele (2005)



Graf 4b Náročnost PEZ na HDP (2005) - HDP v USD, PPP 2000


Pramen: Electricity Information 2007, OECD/IEA 2007
Energy Balances of OECD Countries 2004 – 2005, OECD/IEA, 2007

Z grafů je zřejmé, že

• obecně se skutečně prosazuje významná souvislost mezi ekonomickou úrovní, vyjádřenou, spotřebou PEZ na obyvatele, a energetickou náročností, vyjádřenou spotřebou PEZ na HDP
• regionálně to ovšem neplatí; z grafu vyplývá, že v postkomunistických zemích je energetická náročnost vyšší
• česká ekonomika (a podobně Slovensko) ovšem i v tomto menším souboru vybočují, neboť jejich energetická náročnost je vyšší než relativně vysoká náročnost např. v Maďarsku a Polsku.

Teprve nyní jsme vytvořili srovnatelný základ pro analýzu energetické náročnosti. Výše bylo uvedeno, že relace platí „za jinak stejných podmínek“. Ale podmínky nejsou stejné, liší se

• úrovní spotřeby domácností
• odvětvovou strukturou
• měrnou spotřebou energie.

Podívejme se proto na energetickou náročnost z tohoto pohledu. Graf 5

Graf 5 Struktura konečné spotřeby energie vybraných sektorů




Spotřeba energie v nevýrobních sektorech

Spotřeba domácností činí ekvivalent cca 3/5 spotřeby průmyslu . Ovšem je stále relativně nízká, takže energetickou náročnost v mezinárodní srovnání snižuje. Závažnější je energetická spotřeba budov v důsledku nezanedbatelných tepelných ztrát. U nových budov je již situace lepší, u starších, zejména rodinných a bytových domů, se však zlepšuje díky jejich masovému zateplování.


Vliv průmyslu na energetickou náročnost

To, že odvětvová struktura české ekonomiky (a zřejmě i slovenské) je „vychýlená“, že její podíl sekundárního sektoru je vyšší, než by odpovídalo ekonomické úrovni, je všeobecně přijímaný fakt. A předpokládá se, že toto vychýlení s sebou nese i vyšší energetickou náročnost. Historicky vzato, se ovšem podíl sekundárního sektoru a zejména těžkého průmyslu ze své extrémní úrovně přeci jen během poslední dekády minulého století (transformace ekonomiky) snížil a do značné míry vysvětluje snížení energetické náročnosti v tom období. Ještě v letech 2000 – 2006 se podíl průmyslu na konečné spotřebě energie snížil ze 43,7 % na 38,2 %, nicméně je stále relativně vysoký Graf 6.

Přitom podíl přidané hodnoty na produkci ve zpracovatelském průmyslu je v ČR nižší, než činí průměr EU 27, a je nižší než např. v Německu, Velké Britanii, ale i v Rakousku či Irsku. Tzn. že váha českého zpracovatelského průmyslu měřená produkcí je v mezinárodním srovnání ještě vyšší.

Graf 6 Podíl průmyslu na hrubé přidané hodnotě (2007, b.c.)


Pramen: Eurostat

Podrobnější informaci o vlivu odvětvové struktury průmyslu na konečnou spotřebu energie lze např. získat na základě národních účtů, položky mezispotřeba energie. Omezíme se na spotřebu elektřiny, plynu, vody a páry ve zpracovatelském průmyslu. Takto měřená energetická náročnost se významně liší podle subodvětví průmyslu. Co je však důležitější, že přes významné strukturální změny zpracovatelského průmyslu v uplynulých cca osmnácti letech je podíl energeticky nejnáročnějších odvětví zpracovatelského průmyslu - chemie a metalurgie - na hrubé přidané hodnotě rozhodující. Graf 7.

Graf 7a Energetická náročnost vybraných skupin zpracovatelského průmyslu (2007)



Graf 7b Podíl vybraných skupin zpracovatelského průmyslu na HPH (2007)


Pozn.: energetická náročnost = SKP 40 (b.c.). / HPH (b.c.)
podíl vybraných skupin na HPH = HPH skupiny odvětví (b.c.) / HPH národního hospodářství (b.c.)*100

Vybrané skupiny zpracovatelského průmyslu, označené na grafu 1–7, viz 1 potravinářský (OKEČ 15,16), 2 textilní (OKEČ 17–19), 3 dřevařský (OKEČ 20-22), 4 chemický (OKEČ 23-26), 5 metalurgický (OKEČ 27–28), 6 strojírenský (OKEČ 29–33), 7 automobilový prům. (OKEČ 34–35)

Rychlý růst dopravy – další faktor energetické náročnosti

Není to jen vysoký podíl průmyslu, a v jeho rámci podíl energeticky náročných odvětví, čemu můžeme připisovat odpovědnost za relativně vyšší energetickou náročnost. Dalším významným strukturálním faktorem je doprava . Celková spotřeba energie v dopravě se zvýšila za deset let (1995 – 2005) 1,7krát (a to nebereme v úvahu, že jde o spotřebu ušlechtilých paliv, účinnost jejichž získání je cca asi 83 %) a již dosáhla ekvivalentu spotřeby domácností (viz graf 5).

Bylo to způsobeno několika známými vlivy, jako je otevřenost ekonomiky, její poloha (tranzitní země), motorizace domácností, ale také změnou struktury dopravy. V devadesátých letech rychle rostla především silniční doprava – zejména nákladní a individuální, v poslední době letecká a silniční veřejná doprava - při poklesu železniční dopravy. Tyto změny bývají kritizovány z řady důvodů, např. ekologických, ale - jak vidíme - nezanedbatelný je i jejich vliv na energetickou náročnost ekonomiky.


Měrná spotřeba energie

Dostáváme se k dalšímu významnému faktoru spotřeby energie, a tím je spotřeba energie na jednotku jejich výkonu. Je dána technickou úrovní (a údržbou) zařízení. I zde se setkáváme s mýtem, že měrná spotřeba je v mezinárodním srovnání vysoká díky zastaralým, málo účinným zařízením a technologiím. Ale jak je to opravdu? Zřejmě musíme rozlišovat vývoj měrné spotřeby některých energeticky náročných technologií a vývoj měrné spotřeby energie v provozu některých výrobků.

Údaje o měrné spotřebě vybraných výrobků s nadprůměrnou energetickou náročností bohužel skutečně nesvědčí o nějaké klesající tendenci. S výjimkou výroby plochého skla, jejíž měrná spotřeba energie se snižuje, měrná spotřeba ostatních výrobků meziročně kolísá, jak ukazuje Tab.1. (Výkyvy jsou způsobeny řadou nahodilých nuancí technologického i organizačního charakteru.) A platí to vesměs i pro ty výrobky, které nejsou uvedeny v tabulce.

Tab.1 Měrná spotřeba energie ( v GJ/měřící jednotka) u vybraných výrobků


Pramen: statistika energetiky, ČSÚ

Naproti tomu je jisté, že klesá měrná spotřeba energie provozu řady výrobků. Např. spotřeba pohonných hmot na 100 ujetých km (nových typů aut) se dlouhodobě snižuje, měrná spotřeba elektrospotřebičů v důsledku technického pokroku a obměny spotřebičů rovněž klesá a tudíž přispívá k poklesu energetické náročnosti české ekonomiky. Navíc tu platí zásadní logická argumentace vycházející opět z platnosti fyzikálních zákonů. Jak před časem poznamenali povolanější, „z několikanásobně vyšší elektroenergetické náročnosti HDP v průmyslu by…při jednoduchém pohledu vyplývalo, že ztráty elektromotorů jsou několikanásobně vyšší než v zahraničí, což je v rozporu s elementárními fyzikálními zákony. I v případě, že by byly jen dvakrát vyšší, vinutí motoru by se téměř okamžitě roztavilo.“


Rozklad hlavních faktorů energetické náročnosti

Pokusíme se nyní o určité shrnutí a kvantifikaci vlivu hlavních faktorů energetické náročnosti . Vycházíme z toho, že předpoklad „jinak stejných podmínek“ není splněn a kvantifikujeme vliv rozdílů na výslednou energetickou náročnost. Jestliže ta je v ČR cca o 40 % vyšší, než je průměr EU 27, pak:

• ekonomická úroveň vysvětluje zhruba 54,7 % vyšší spotřeby, tj. 21,9 p.b. Ekonomická úroveň - měřená HPD/obyv. v PPP - totiž představuje 82 % průměru EU 27. Kdyby byla rovna průměru EU 27, zvýšila by se hodnota jmenovatele a energetická náročnost by se v důsledku toho snížila. Nižší ekonomická úroveň je tak stále významným faktorem vyšší energetické náročnosti, i když se její vliv - díky rychlému růstu HDP v posledních letech – výrazně snížil.
• spotřeba domácností naproti tomu energetickou náročnost snižuje o minus 2,4 p.b. Představuje totiž 90 % průměru EU 27 a na konečné spotřebě se podílí 23,7 %. Tento - snižující - vliv spotřeby energie v domácnostech na energetickou náročnost ČR se zmenšuje díky jejímu mírnému růstu.
• výrobní spotřeba – v našem případě jako reziduální veličina – by tak vysvětlovala zhruba 50 %, tj. cca 20,4 p.b. a vzhledem ke klesajícímu vlivu předchozích dvou faktorů její vliv nabývá na významu.
• Jestliže připustíme hypotézu (jednoznačná data nejsou k dispozici), že měrná spotřeba se spíše snižuje, lze konstatovat, že odvětvová struktura české ekonomiky se na vyšší energetické náročnosti podílí více než polovinou.
• Dá se ovšem argumentovat i tak, že vyšší podíl odvětví sekundárního sektoru s relativně vyšší spotřebou energie (jako aproximací vyšší vybavenosti práce kapitálem) mj. umožnil relativně rychlejší růst produktivity práce, a tedy HDP.

(Srov. podobný odhad pro rok 1999, Píha, Valtr )

Energetická náročnost české ekonomiky tedy není v mezinárodním srovnání dramaticky výjimečná. Z hlediska energetické strategie jsou závažnější jiné charakteristiky, jiné mýty:

• Náklady na energii
• Energetická závislost
• Alternativní zdroje.

Alespoň náznakem se zde o nich zmíníme.


Náklady na energii

Až dosud jsme se zabývali energetickou náročností, jejíž čitatel byl vyjádřen ve fyzikálních jednotkách. Ekonoma by však měla více zajímat varianta, kdy čitatel je vyjádřen hodnotově, neboli varianta, která měří náklady na energii vynaložené na jednotku HDP resp. hrubé přidané hodnoty. Takový ukazatel je zajímavější zejména tehdy, kdy cena energií roste rychleji než cena produktu, a v takové situaci se dnes nacházíme. Opět si však analýzu zjednodušíme, když se omezíme na náklady mezispotřeby elektřiny, plynu, vody a páry na hrubou přidanou hodnotu v běžných cenách.

Následný graf lze interpretovat jako ilustraci faktu, že rychlejší růst cen energie než cen výrobců v posledních letech prakticky eliminuje pokles energetické náročnosti měřené ve fyzikálních jednotkách energie a stává se významnou determinantou konkurenceschopnosti české ekonomiky.

Graf 8 Podíl mezispotřeby energie (běžné ceny a PJ) na HPH (běžné ceny)


Pramen: národní účty a statistika energetiky, ČSÚ


Energetická závislost

Míra energetické závislosti měřená podílem přírodních (tj. domácích) zdrojů je relativně nízká ve srovnání s průměrem EU 27. Ale co to znamená, jestliže:

• Závislost české ekonomiky na dovozu energetických zdrojů se dlouhodobě zvyšuje; v roce 2000 činil podíl čistého dovozu (dovoz minus vývoz) na PEZ 23,7 % , v roce 2006 již 28,6 % (průměr EU 27 byl ovšem 53,8 %).
• Tzv. odbytová těžba domácích tuhých paliv se spíše snižuje.
• Pokud jde o kapalné a plynné energetické zdroje (ropa a zemní plyn), závislost se blíží 100%. Přitom 97,2 % bylo v roce 2006 importováno z Ruska, Ázerbajdžánu a Kazachstánu.
• Dovoz všech druhů pohonných hmot v roce 2006 představoval 73,6 % celkového dovozu všech rafinérských produktů, přičemž dovoz pohonných hmot pokrýval téměř 34 % jejich celkové domácí spotřeby (dlouhodobě se ovšem toto procento snižuje).
• Dokonce ani jaderná energetika není tak docela nezávislá navzdory domácím zásobám uranu event. vyhořelého paliva, neboť je závislá na dovozu palivových článků.
• Domácí produkce elektrické energie zatím převyšuje domácí poptávku, ale aktivní saldo vývozu a dovozu, které „vyskočilo“ po náběhu JE Temelín v roce 2003, v dalších letech bude spíše klesat.
• A co víc, technickou podmínkou obchodování s energií je dostatečná kapacita přenosových sítí a analogicky sítí produktovodů (ropa, zemní plyn). Přinejmenším v celoevropském měřítku je jejich kapacita vážným technickým problémem ohrožujícím míru nezávislosti nehledě na politickou dimenzi problému.

Alternativní (obnovitelné) zdroje

Určitou tradici i další potenciál mají v ČR malé vodní elektrárny, jejichž roční výroba se pohybuje kolem 1 000 GWh. Roste také objem energeticky využité biomasy a bioplynu, i když jejich podíl v celkové energetické bilanci je v mezinárodním srovnání dosud nízký. Methylesteru řepkového oleje se v roce 2007 dokonce víc vyváželo, ale v současné době se do Evropy dostává levnější zboží původem ze zámoří. (Statistika obnovitelných zdrojů je v kompetenci Ministerstva průmyslu a obchodu, statistika větrných elektráren v kompetenci ERÚ).

Existuje přitom celá řada pohledů, kdy se zastánci a oponenti obnovitelných zdrojů přou o jejich výhody a náklady. Toto citlivé téma by však vyžadovalo podrobnější text, než dovoluje rozsah této krátké tématické analýzy, proto se jím zde nezabýváme.


Můžeme shrnout. Tendence ke snižování energetické náročnosti ve fyzikálním slova smyslu je prakticky eliminována růstem cen energie, takže – měřeno hodnotově – neklesá. To dále posiluje pochybnosti o skutečné míře energetické nezávislosti, která je i tak jenom zdánlivě nízká. A alternativní zdroje energie mohou při současných technologiích na těchto tendencích – růst cen a pokles energetické nezávislosti - změnit jen málo. Strategická východiska leží především v růstu ekonomiky a v úsporách energií.


Literatura

Energetická bilance ČR, ČSÚ, 2000-2007
Electricity Information 2007, OECD/IEA 2007
Energy Balances of OECD Countries 2004 – 2005, OECD/IEA, 2007
Energy, Yearly Statistics 2006, Eurostat, 2008
Databáze ČSÚ, Eurostatu, OECD, IEA
Czesaný, Slavoj: Výroba , spotřeba a ceny energetických zdrojů, 2007, ČSÚ
Píha, Miroslav;Valtr, Jan: Jaká je skutečná energetický náročnost tvorby HDP v ČR ve srovnání s EU?, Energetika 4/1999


Zpracoval: Ing. Václav Kupka, CSc.
analytik
útvar statisticko-ekonomických analýz ČSÚ
tel.: 274 054 248, e-mail: vaclav.kupka@czso.cz

Zveřejněno dne: 06.01.2009
Data jsou platná ke dni zveřejnění publikace.