Nejnavštěvovanější odborný portál
pro stavebnictví a technická zařízení budov
estav.tvnový videoportál

Biomasa vs. tepelné čerpadlo – srovnání měrných provozních nákladů

Srovnání měrných provozních nákladů pro různé ceny primárních energií

Podle tabulky lze provést základní porovnání provozních nákladů TČ vzduch/voda a kotlů na biomasu při vytápění domácností zohledňující možné změny cen elektrické energie a paliv z biomasy.

Statisíce domácností v současnosti řeší, čím nahradit vytápění zemním plynem, popřípadě také přímé vytápění elektřinou. Jako nejžhavější alternativy jsou všeobecně brána tepelná čerpadla (TČ) a spalovací zdroje na biomasu. Běžnou domácnost zajímá především to, zda je její případná volba alternativního zdroje ekonomicky výhodná a technicky proveditelná. Před volbou nového zdroje tepla většina domácností řeší zpravidla na prvním místě jeho investiční a provozní náklady. Náklady na pořízení nového zdroje tepla mohou ve většině případů vyřešit dotace a úspory, které byly původně v rodinném rozpočtu vyhrazeny na dovolené či jiné zbytné aktivity, protože zabezpečení domácností teplem je bezesporu prioritou. Důležité jsou bezesporu budoucí provozní náklady.

Přečtěte si také Konec starých kotlů na pevná paliva – odpovědnost má provozovatel kotle, nikoliv majitel! Přečíst článek

V případě, že jsou známy tepelné ztráty vytápěného objektu, lze aktuální provozní náklady různých zdrojů tepla pro vytápění domácností zjistit pomocí „Porovnávače nákladů na vytápění a přípravu teplé vody“. Stanovit provozní náklady na další otopné sezóny je ovšem složitější, protože predikovat další vývoj cen na delší období je v současnosti prakticky nemožné. Pokusme se proto provést základní srovnání provozních nákladů pro různé měrné ceny energonosičů podle spotřeby paliva/el.energie na „výrobu“ 1 GJ energie, předané do topné soustavy. Tedy provést porovnání základních provozních nákladů, pro různé varianty vývoje cen.

Pro zjednodušení uvažujme jako zdroje tepla kotel na kusové dřevo, kotel na pelety a 3 varianty TČ (dle různých sezónních topných faktorů SCOP). Jednak TČ vzduch/voda, napojené na nízkoteplotní otopnou soustavu s podlahovým vytápěním (TČpod) s SCOP 4,5 a minimální využití bivalentního zdroje tepla. Dále TČ vzduch/voda, napojené na starou otopnou soustavu s radiátory (TČrad), což je typický představitel výměny starých kotlů na pevná paliva bez rekonstrukce budovy a otopné soustavy, kdy je požadovaná teplota otopné vody při nižších venkovních teplotách nad 55 °C (SCOP 3,5 plus předpoklad 20 % celkové dodané energie do budovy bivalentním elektrickým zdrojem). Třetí variantou je TČ vzduch/voda s SCOP 3,3 (TČ3,3), což je jakási zlatá střední cesta kvalitního TČ provozovaného v kvalitní otopné soustavě v běžném rodinném domě.

Jako základ pro různé varianty vývoje cen energonosičů bereme různé ceny dřevní pelety. Tabulka níže udává ve třetím sloupci spotřebu paliva/el.energie v příslušné měrné jednotce [mj] na „výrobu“ 1 GJ energie, předané do topné soustavy, další sloupce potom měrnou cenu [Kč/mj] jednotlivých energonosičů stanovenou tak, aby byly základní náklady na palivo/el. energii srovnatelné s porovnávanou cenou pelet.

Energonosičmjspotřeba [mj/GJ]měrná cena [Kč/mj]
peletakg66,8101112131415
dřevoprmr0,217308333823696400043084617
elektřina TČpodkWh61,610,8011,9013,0014,015,2016,30
elektřina TČradkWh1235,406,006,507,107,608,10
elektřina TČ3,3kWh848,008,709,5010,3011,1011,90
Poznámky:
mj…měrná jednotka typická pro daný energonosič
spotřeba…spotřeba měrné jednotky na 1 GJ energie dodané otopné soustavě
měrná cena…cena za měrnou jednotku daného energonosiče

Spotřebu měrné jednotky na výrobu 1 GJ energie dodané do otopné soustavy jsme získali z kalkulátoru TZB-info „Výpočet spotřeby paliva a produkovaných emisí“. Pro pelety je jako měrná jednotka brán kg paliva, u dřeva je to prostorový metr rovnaný (prmr) a u TČ je to kWh dodané elektrické energie.

Přečtěte si také Kalkulátor spotřeby paliva a produkovaných emisí z vytápění domácností Přečíst článek

Měrná cena elektrické energie je uvedena souhrnně včetně všech poplatků. Měla by tedy obsahovat celkovou jednotkovou cenou za elektřinu včetně daně z elektřiny a systémových služeb (základní sazba), měsíční stálou platbu za rezervovaný příkon podle jističe a poplatek na podporu výkupu elektřiny z obnovitelných zdrojů (POZE), který je vztažen k 1 MWh dodané energie. Příplatky za POZE by měly být až do konce roku 2023 „odpuštěny“, měsíční poplatek za jistič se v současnosti pro TČ (tarify D56d a D57d) pohybuje okolo hranice 500 Kč, do kalkulace je ale objektivní počítat pouze rozdíl mezi tímto poplatkem a poplatkem za běžný jistič (např. tarif D02d), který je v současnosti cca 150 Kč. Pro TČ to tedy znamená příplatek 4200 Kč/rok (12×350 Kč). Pro běžný rodinný dům se roční náklady na vytápění pohybují v desítkách tisíc Kč. Z tohoto důvodu lze pro zjednodušení nepočítat s rozdílem nákladů na údržbu a servis pro jednotlivé zdroje tepla, protože ten se pohybuje v řádu stovek až několika málo tisíc korun. Navíc je to individuální záležitost, protože spousta domácností i povinné servisní a provozní prohlídky neprovádí.

Modelový případ

Pojďme si tedy využití tabulky demonstrovat na modelovém případu rodinného domu s roční potřebou tepla na vytápění 80 GJ při současných průměrných cenách energonosičů. Průměrná cena dřevních pelet se v červenci 2022 pohybovala okolo hranice 12 Kč/kg (včetně DH). Při této ceně by bylo vytápění dřevem stejně drahé v případě, že by prostorový metr rovnaný stál 3960 Kč. Ovšem průměrné ceny palivového dřeva se v červenci 2022 pohybovaly pod hranicí 2000 Kč/prmr, takže zde dřevo jednoznačně vítězí.

U ceny elektřiny pro TČ je nutné trochu více počítat (není to nic složitého).

Vypočítat celkovou roční spotřebu elektřiny pro TČ vynásobením roční potřeby tepla na vytápění 80 GJ spotřebou mj/GJ (údaje ve třetím sloupci tabulky). U TČpod je to 4928 kWh (80 × 61,6), TČrad 9840 kWh (80 × 123) a TČ 3,3 potom 6720 kWh (80 × 84).

Vypočítat poplatek za jistič vztažený k 1 kWh dodané elektrické energie v Kč/kWh k základní sazbě tak, že roční spotřebu elektřiny vydělíme ročními vícenáklady na větší jistič (4200 Kč). Konkrétně vychází 0,85 Kč/kWh pro TČpod (4200/4928), 0,40 Kč/kWh pro TČrad (4200/9840) a 0,60 Kč/kWh pro TČ 3,3 (4200/6720).

Stanovit základní sazbu dle ceníku. Pro modelový případ si vezmeme ceník firmy ČEZ „Elektřina na 2 roky“ platný v červenci 2022 pro stálé zákazníky firmy pro sjednání nových cen na topné sezóny rok 2022/23 a 2023/24. Zde je pro nízký tarif u sazby D56d „tepelné čerpadlo“ základní sazba 8502 Kč/MWh (8,50 Kč/kWh). Pro vysoký tarif je tato cena prakticky shodná (8,60 Kč/kWh), což mimo jiné znamená, že je zbytečné složitě počítat „zvýhodnění“ nízkým tarifem ostatní odebranou energii (mimo energie pro TČ), protože zde jsou roční úspory řádově ve stokorunách.

Sečíst základní sazbu a příplatek za jistič a vše porovnat s údaji v tabulce. To znamená:

  • TČpod… 9,35 Kč/kWh (8,50 + 0,85), referenční hodnota pro cenu pelet 12 Kč je 13 Kč/kWh, což jednoznačně preferuje vytápění TČ oproti peletovému. Tato výhoda bude platit až do té doby, pokud základní sazba nevyroste až na 12,15 Kč/kWh.
  • TČrad… 8,90 Kč/kWh (8,50 + 0,40), což nám říká, že při ceně pelet 12 Kč/kg je vytápění TČrad dražší oproti peletovému kotli (referenční hranice je 6,50 Kč/kWh).
  • TČ3,3… 9,10 Kč/kWh (8,50 + 0,60), vytápění tímto TČ je ve srovnání s vytápěním peletou ještě mírně ekonomičtější (hranice je 9,50 Kč/kWh)

Závěr

Při současných cenách energetických komodit je jednoznačně nejvýhodnějším zdrojem tepla pro vytápění rodinných domů kotel na kusové dřevo. Dá se předpokládat, že tomu tak bude i do budoucna, ovšem ne každá domácnost má možnost či prostě chuť topit dřevem. U kvalitně zatepleného domu s podlahovým topením je při současných cenách rozhodně výhodné vytápět jej tepelným čerpadlem. V případě prosté náhrady plynového kotle v domě se starší radiátorovou otopnou soustavou mají mezi alternativními zdroji za plynový kotel „navrch“ dřevní pelety. Pokud se majitel domu rozhodne k úpravě otopné soustavy a zvolí dostatečně výkonné tepelné čerpadlo tak, aby muselo být co nejméně využíváno bivalentního elektrického zdroje, jsou při stávajících cenách energonosičů náklady na vytápění TČ či peletovým kotlem srovnatelné. Jak to bude vypadat další otopné sezóny napoví směr, jakým se vydají ceny jednotlivých komodit v následujících měsících.

Pokud je plynový kotel funkční, rozhodně stojí za to jej nevyřazovat z provozu, ale pouze doplnit o zdroj alternativní. Ideálním řešením by bylo mít k „dispozici“ tepelné čerpadlo i spalovací zdroj na biomasu a jejich provoz kombinovat podle momentální ekonomické výhodnosti.