Vývoj cen energií

Název: Vývoj cen energií

Autorka: Bc. Hana Marková, marh07

Nástroj: Microsoft Excel

Metoda: Monte Carlo

Definice problému

Bytový dům v okresním městě XY čelí v současnosti nárůstu cen energií stejně jako zbytek domácností v Česku. Jedná se o nezateplený, podsklepený objekt o rozměrech 36,8 x 9,8 x 13,3 m s 12 bytovými jednotkami. Byl postavený v letech 1956-1958 dle tehdejších standardů. Dům nebyl od té doby stavebně upravován v kontextu energetické náročnosti, proto odpovídá způsobu výstavby z 50. let minulého století. Bytové jednotky jsou vytápěny teplovodními radiátory, pro přípravu otopné vody je používán centrální zdroj na zemní plyn.

Obyvatelé domu včele se SVJ se zajímají, jaké jsou možnosti řešení energetické krize i s výhledem do doby, kdy ceny energií klesnou. Nabízí se několik možností:

1) nic nedělat

2) ponechat stávající topení (plyn) a provést zateplení vnějšího pláště objektu

3) vyměnit způsob topení za elektrickou energii a zároveň taktéž udělat izolaci

(Čtvrtá varianta, která by se mohla nabízet, tedy pouze změna topení na elektrickou energii bez izolace, je už na začátku zamítnutá ze známých důvodů – obecně se nevyplatí při tak velké spotřebě, jakou náš dům má ve výchozím stavu, používat elektrickou energii).

Předseda SVJ si nechal zmíněné možnosti úprav nacenit. Od lokální stavební firmy získal cenu za zateplení domu, ale i hodnotu nové energetické náročnosti, která by oproti současnosti klesla o 52 %. Zároveň byla vyčíslena minimální a maximální výše dotace v rámci požadavků probíhajícího dotačního titulu „Nová zelená úsporám“ spravovaným Státním fondem životního prostředí ČR. Podobně požádal autorizovaného inženýra v oblasti technického zabezpečení budov oboru vytápění o kalkulaci přechodu na elektrickou energii (včetně stavebních prací a ceny kotle).

Cílem semestrální práce je nasimulovat na základě historických měsíčních dat budoucí roční vývoj cen energií – plynu i elektřiny a spotřeby bytového domu (před a po provedení izolace). Následně se tyto predikce porovnají s výše uvedenými a naceněnými scénáři.

Metoda

Zvolené téma je především v dnešní době poměrně nestabilní. Dopady pandemie covidu-19, války na Ukrajině a dalších vlivů divoce hýbají s hodnotou ceny energií. Zároveň se česká vláda pokouší situaci s energiemi regulovat tak, aby byl systém pro obyvatele snesitelný a udržitelný. Ovšem energetické krizi předcházely „stabilní roky“, ke kterým se podle odborníků pravděpodobně vrátíme.

Pomocí metody Monte Carlo, která generuje velké množství scénářů (například i pro náš vývoj cen), můžeme zmíněné charakteristiky trhu podchytit a rozumně s nimi pracovat s výhledem do budoucna.

Model

Model případu je rozdělený do 4 základních částí: dům, plyn, elektřina, scénáře. V prvních třech uvedených se simulují příslušné parametry – konkrétně spotřeba a ceny. Poslední část obsahuje především výpočty koncových nákladů domu a porovnání scénářů.

Ještě před tím, než popíšu jednotlivé části, je důležité deklarovat několik použitých pojmů/údajů.

Jednou z nich je označení krize. Za tu je považované období od září 2021 do současnosti. Její konec je na základě zdrojů odhadovaný do poloviny roku 2025 (pro zjednodušení modelu jsem počítala až s koncem roku).

Další úvodní nastavení spočívalo ve zvolení topného období. Na základě dat nulové spotřeby bytového domu v měsících červen, červenec, srpen a září, nebylo v simulacích (spotřeby, ceny) ani v rozděleních s těmito měsíci uvažováno. Spotřeba nebo cena za rok tak reflektuje skutečné topné období (8 měsíců).

Modelace začíná rokem 2023. Předpokládáme tedy, že se izolace / změna topení uskutečnila již v minulém roce.

Všechny ceny a spotřeby jsou uváděny vzhledem k jednotce MWh a české koruně.

Nyní jednotlivé části práce blíže popíšu.

Dům

Výchozími podklady jsou: rok, měsíc, výše spotřeby, celková uhrazená cena a parametr krize (hodnota 0 = není krize, 1 = krize), přičemž nejdůležitější byla spotřeba. Právě pro ni bylo navrženo normální rozdělení hodnot (pro všechny nenulové hodnoty nehledě na krizi). Pomocí náhodných čísel v daném rozdělení bylo možné simulovat pro následující roky průměrnou spotřebu objektu.

Plyn a elektřina

Data pro obě komodity zahrnují: rok, měsíc, průměrnou měsíční cenu na burze za 1 MWh, průměrnou měsíční cenu „prodejní“ za 1 MWh a označení krize. Důležité je okomentovat, co se myslí prodejní cenou a co zahrnuje.

Domácnosti nikdy nevidí ve vyúčtování burzovní cenu. Platí navíc distributorům nezanedbatelné poplatky nebo zdanění. Tato skutečnost se musela projevit i v použitých datech. Proto u plynu byla každá měsíční burzovní cena vynásobena konstantou 3,5. Toto číslo bylo odvozeno z porovnání několika let průměrné roční burzovní ceny a skutečné ceny, kterou dům za komoditu zaplatil.

U elektřiny tomu bylo jinak. Její finální cena se skládá z několika položek, ty jsou z části vázané na spotřebu a částečně jsou fixní (jinými slovy domácnosti platí poplatky, i když ten měsíc elektřinou netopily). Snahou simulace rozhodně není všechny poplatky zahrnout. Ovšem počítalo se s jedním, který má významný podíl na celkové ceně – tzv. stálá platba za rezervovaný příkon podle jističe.

Aby situace byla komplikovanější, tento poplatek za příkon byl do ceny zahrnutý až u výpočtu koncových nákladů, nikoli u dat prodejní ceny elektřiny, a to kvůli kolizi počtu měsíců – v simulaci se pracuje s 8 měsíci, jenže poplatek je za všech 12. Co je tedy prodejní cena u elektřiny? Pokud je to cena mimo krizi, je totožná s burzovní, ale v případě krize je její horní hodnota omezena na nyní státem zastropovanou cenu 6000 Kč. (Obdobně by se dal strop udělat i u burzovní ceny plynu, jenže historické hodnoty plynu horní hranice nedosahovaly.)