Wprowadzenie Ważnym elementem polityki energetycznej większości krajów (szczególnie krajów Europy Zachodniej), jest ograniczenie zanieczyszczenia środowiska. Państwa te już dawno dostrzegły zagrożenie przekroczenia bariery ekologicznej w wyniku wykorWprowadzenie
Ważnym elementem polityki energetycznej większości
krajów (szczególnie krajów Europy Zachodniej), jest ograniczenie
zanieczyszczenia środowiska. Państwa te już dawno dostrzegły zagrożenie
przekroczenia bariery ekologicznej w wyniku wykorzystania energii paliw
kopalnych i poczyniły wiele kroków dla zmniejszenia emisji szkodliwych
substancji jakie one generują. Jedną z możliwości jaką wykorzystano był
wzrost pozyskania energii ze żródeł odnawialnych. Również w Polsce ten
czynnik został dostrzeżony i ujęty w Prawie Energetycznym, obligującym Zakłady
Energetyczne do odbioru energii ze żródeł odnawialnych. Jednakże rozwój
produkcji energii z tych zródeł uwarunkowany jest przede wszystkim:
posiadaniem zasobów energii odnawialnej (wodnej, geotermalnej, wiatrowej, słonecznej,
biomasy) oraz opłacalnością pozyskania energii z tych żródeł. Należy
zaznaczyć, że energia ze żródeł odnawialnych, tylko w ograniczonym
zakresie, może wprost konkurować z energią z węgla. Taki stan występuje
prawie we wszystkich krajach. Troską rządów wielu państw jest jednakże
wspieranie rozwoju tych zródeł ze względów ekologicznych, bowiem eliminując
z użycia paliwa kopalne osiąga się w środowisku efekt ekologiczny z tytułu
ograniczenia emisji szkodliwych substancji jakie towarzyszą pozyskiwaniu i użytkowaniu
energii z tradycyjnych żródeł. We wszystkich państwach , w których osiągnięto
istotny postęp w rozwoju energetyki opartej na żródłach odnawialnych istniały
i istnieją nadal systemy wspomagania jej rozwoju. W Polsce zaczątki takiego
systemu już są, a mianowicie można uzyskać warunki odbioru energii i godziwą
cenę od Zakładu Energetycznego, a także około 30% dotacji do inwestycji z
funduszy ekologicznych. Powstaje pytanie czy ta wielkość dotacji jest
wystarczająca i jaka winna być jej optymalna wielkość. Na to pytanie starają
się dać odpowiedż autorzy niniejszego artykułu, prezentując metodykę
wyznaczania efektu ekologicznego jaki powstaje w środowisku w przypadku zastąpienia
energii z węgla energią ze żródła odnawialnego. Efekt ekologiczny został wyrażony
wartościowo według trzech metod. Jego wielkość stała się z kolei punktem
wyjścia do oszacowania minimalnej wielkości dotacji do rozwoju energii
odnawialnej. Wstępne wyniki tych analiz zostały zaprezentowane w niniejszym
artykule.
1. Podstawowe pojęcia i definicje W literaturze
spotykamy różne określenia strat wynikające z różnorodności kryteriów
przyjmowanych przez poszczególnych autorów. Ogólnie mówiąc strata to zbędne
zużycie czynników wytwórczych w wyniku nieracjonalnego gospodarowania.
Jeśli chodzi o straty ekologiczne to kategoria ta budzi
wiele kontrowersji. Wynikają one z różnego spojrzenia na utratę funkcji pełnionych
przez środowisko przyrodnicze, która to utrata jest treścią omawianej
kategorii. Najogólniej można przyjąć, że straty ekologiczne to negatywne
skutki i zjawiska spowodowane zanieczyszczeniem środowiska, które są powodem
obniżenia poziomu zaspokojenia potrzeb społecznych i jakości życia. Według
K. Górki [5] można je rozumieć dwojako:
1. Jako społecznie zbędne zużycie czynników wytwórczych
w wyniku nieracjonalnego gospodarowania lub klęski żywiołowej.
2. Jako wzrost kosztów funkcjonowania jednostek
gospodarczych w skażonym środowisku.
Zdaniem J. Famielec [3], rzeczowy wymiar utraty funkcji
pełnionych przez środowisko przyrodnicze to tzw. szkoda ekologiczna. Przy czym
szkoda ekologiczna to następstwo naruszenia środowiska przyrodniczego, które
prowadzi do uszczerbku czyjegoś mienia, lub zdrowia, lub też uniemożliwia
wykorzystanie rekreacyjnych walorów środowiska.
Szkody ekologiczne mogą mieć dwojaki charakter. Mogą
być szkodami kumulacyjnymi, przy których niekorzystny efekt ujawnia się
dopiero po długotrwałym czasie działania bodżców, natomiast szkoda
synergiczna występuje na skutek działania kilku bodżców i zgodnie z prawem
synergii, skutek jest większy niż suma konsekwencji działania każdego z nich
z osobna.
W tradycyjnym ujęciu, ze szkodami ekologicznymi utożsamia
się negatywne skutki ekologiczne zwane bezpośrednimi (np. zmiana ilości i
jakości wody, gleby, powietrza czy też rzeżby terenu i krajobrazu). Obok nich
występują skutki pośrednie, które występują w postaci strat gospodarczych
i strat społecznych. Straty gospodarcze to szkody wyrażone w pieniądzu,
dotyczące działalności gospodarczej (np. spadek plonów na skutek
zanieczyszczenia środowiska). Można je rozpatrywać w ujęciu makro- i
mikroekonomicznym. W ujęciu makroekonomicznym mogą mieć charakter bezpośredni
(np. ubytek zasobów naturalnych), lub pośredni gdy wyrażają się w
dodatkowych nakładach na przeciwdziałanie skażeniom środowiska. W ujęciu
mikroekonomicznym mają przede wszystkim charakter pośredni ( w rachunkowości
przedsiębiorstw są dodatkowymi nakładami na redukcję skutków zanieczyszczeń
i stanowią obciążenie kosztów własnych np. koszty oczyszczania ścieków i
uzdatniania wody).
Straty społeczne to :
- trudno wymierne szkody w sferze warunków życia i
zdrowia ludności
Wyżej wymienione straty określa się pojęciem strat
ekologicznych. Pojęciu strat ekologicznych przeciwstawia się pojęcie korzyści
ekologiczne lub efekty ekologiczne.
Korzyści ekologiczne to wszelkie pozytywne skutki
powstałe w wyniku:
- zaniechania działań szkodzących środowisku,
- podejmowaniu przedsięwzięć zapobiegających zanieczyszczaniu środowiska,
- przedsięwzięć likwidujących żródła zanieczyszczeń.
Korzyści są efektem podejmowanych przedsięwzięć
technicznych i gospodarczych mających dodatni wpływ na środowisko. Do działań
mających na celu przynoszenie korzyści ekologicznych należy między innymi
wykorzystanie żródeł energii odnawialnej. Konieczność przejścia na nowe
rodzaje energii wynika zarówno ze zubożenia zasobów paliw kopalnych jak i z
konieczności ochrony środowiska. Wykorzystanie żródeł energii o
odnawialnych zasobach , które nie wywierają ujemnego wpływu na środowisko,
jest obecnie szczególnie aktualne w warunkach polskich. W Polsce dominującym
paliwem był i jest obecnie węgiel kamienny i brunatny. Zadecydowały
o tym zarówno względy polityczne (m.in. przynależność do RWPG, doktryna
polityczna mówiąca o rozwoju kraju poprzez rozwój energochłonnego przemysłu
ciężkiego) i ekonomiczne (m.in. brak dewiz na import surowców energetycznych,
brak kontaktu z nowoczesnymi technologiami zachodnimi). Czynniki te były
hamulcem dla dywersyfikacji paliw (zalecenia Unii Europejskiej zakładają, że
udział paliwa z jednego kierunku nie powinien przekraczać 30%).
W 1995 roku struktura paliw wykorzystywanych do produkcji
energii elektrycznej w Polsce i w 15 krajach Unii Europejskiej przedstawiała się
następująco (tabela.1).
Tab. 1 Procentowy udział poszczególnych paliw i technologii
w produkcjienergii elektrycznej dla roku 1995 [6]
| Paliwo |
UE-15 |
Polska |
| Węgiel |
31.7 |
97.0 |
| Olej opałowy |
8.7 |
1.1 |
| Gaz |
10.3 |
0.2 |
| Energia jądrowa |
35 |
- |
| Energia
wodna |
12.6 |
1.4 |
| Energia goetermalna |
0.4 |
0 |
| Energia z opadów |
1.3 |
0.3 |
| Produkcja [GWh] |
2308980 |
137042 |
Dominujący i tak znaczny udział węgla w strukturze
bilansu energii pierwotnej powoduje duże zanieczyszczenie atmosfery, a to z
kolei odbija się na skażeniu gleby i wody. Emisja głównych zanieczyszczeń
powietrza przypadająca na jednostkę zużytej energii pierwotnej jest w Polsce
stosunkowo duża w porównaniu do innych krajów Europy Zachodniej, szczególnie
jeśli chodzi o emisję CO2 i SO2 (tabela 2).
Tab 2. Emisja głównych zanieczyszczeń gazowych i pyłów
przypadająca na zużycie 1 toe energii pierwotnej w wybranych krajach Europy w
1995 r.
| Kraj |
SO2 |
NOx |
CO |
CO2 |
Pyły |
| Czechy |
29.5 |
11.1 |
23.6 |
3243.2 |
5.4 |
| Polska |
27.1 |
11.6 |
16.7 |
3489.1 |
13.9 |
| Węgry |
29.4 |
7.6 |
30.8 |
2416.7 |
6.2 |
| Francja |
4.3 |
6.3 |
38.0 |
1528.1 |
0.9 |
| Hiszpania |
20.9 |
12.4 |
48.6 |
2500.0 |
b.d |
| Niemcy |
9.0 |
6.6 |
18.9 |
2642.0 |
2.3 |
| Szwecja |
2.2 |
8.5 |
24.4 |
1308.4 |
b.d |
| Wielka Bryt. |
10.8 |
10.5 |
25.0 |
2579.9 |
1.1 |
| Włochy |
9.1 |
13.5 |
63.2 |
2709.3 |
b.d |
Dla wyprodukowania 1 MWh energii elektrycznej
potrzebne jest zużycie średnio 500 kg węgla, co powoduje wyemitowanie do
atmosfery :
- 850 kg CO2
- 11 kg CO
- 10 kg SO2
- 4 kg NOx
Wymienione wyżej wielkości zanieczyszczeń dają obraz
stanu środowiska w Polsce i skłaniają do podjęcia działań w celu jego
poprawy. W ostatnich latach co prawda poprawiono jakość węgla między innymi
poprzez zmniejszenie w nim zawartości siarki i popiołu. Podpisane przez Polskę
konwencje i porozumienia międzynarodowe (np. ?Konwencja o transgranicznym
przenoszeniu zanieczyszczeń na dalekie odległości, Konferencja w Kioto dotycząca
tzw. efektu cieplarnianego II Protokół Siarkowy), zobowiązują do wyrażnego
ograniczenia zanieczyszczenia atmosfery, co jest szczególnie ważne przy
staraniach Polski o przyjęcie do Unii Europejskiej. Kraj nasz musi ograniczyć
zanieczyszczenia atmosfery o konkretne wartości w odniesieniu do poszczególnych
substancji. I tak zgodnie z II Protokołem Siarkowym Polska musi ograniczyć
emisję SO2 do poziomu 1397 tys. ton w roku 2010. Pewna poprawa w zakresie
ograniczenia emisji zanieczyszczeń atmosfery już nastąpiła, co obrazują
dane zawarte w tab.3, jednak dalsze może być bardzo kapitałochłonne i trudne
do zrealizowania.
Tabela 3 Emisja głównych zanieczyszczeń powietrza [tys. Mg]
| Emisja |
1990 |
1997 |
Zmiana [%] |
| SO2 |
3210 |
2181 |
32.1 |
| CO2 |
384000 |
362301 |
5.7 |
| NOx |
1280 |
1114 |
13.0 |
| Pyły |
1950 |
1130 |
42.1 |
Zanieczyszczanie środowiska przez pozyskanie,
przetwarzanie i użytkowanie węgla kamiennego i brunatnego, niejako wymusza
szukanie innych żródeł energii, nie powodujących degradacji środowiska
naturalnego. Takim żródłem jest między innymi energia odnawialna. Energia ze
żródeł odnawialnych, takich jak wody geotermalne, wiatr, promieniowanie słoneczne,
spadek wód, biomasa, uważana jest za ekologicznie czystą, co oznacza że jej
wykorzystanie nie powoduje żadnych zanieczyszczeń środowiska lub są one
znikome w porównaniu do tych pochodzących ze żródeł konwencjonalnych.
Jednak warunkiem koniecznym wykorzystania energii odnawialnej jest występowanie
udokumentowanych jej zasobów, nie jest to jednak warunek wystarczający, ważne
jest także czy jej pozyskanie będzie opłacalne.
Opłacalność wykorzystania żródeł energii
odnawialnej określa się porównując koszty wytwarzania jednostki energii z
ceną takiej samej jednostki energii konwencjonalnej przeważnie pochodzącej z
węgla. Istotny wpływ na efektywność wykorzystania energii odnawialnej
wywierają elementy polityki ekologicznej i energetycznej państwa
wspomagające jej rozwój, a także poziom ceny energii elektrycznej ze żródeł
konwencjonalnych w porównywanych krajach. Państwa, w których poważnie
traktuje się zagadnienia ochrony środowiska, wykorzystuje się każdą okazję
(działalność) dla eliminacji spalania węgla nawet taką , która w początkowej
fazie rozwoju jest nierentowna. Wiadomo , że ceny energii z węgla nie uwzględniają
kosztów zewnętrznych, gdyż ich pełna internalizacja jest trudna do
przeprowadzenia ze względów ekonomicznych i politycznych, jednakże świadomość
tego faktu sprawia, że wspomaga się rozwój czystych ekologicznie żródeł
energii poprzez zastosowanie różnych instrumentów ekonomicznych (dotacji do
inwestycji, dotacji do ceny wytworzonej energii, obniżki podatków, itp.). Jeśli
wzrośnie skala rozwoju tych żródeł, wówczas obniżą się koszty
wytwarzania i żródła pierwotnie nierentowne stają się opłacalne a dotacje
są już zbędne.
2. Efekty ekologiczne wykorzystania energii
odnawialnej
Energia wiatrowa jest czystą ekologicznie formą
energii, tak więc kWh energii elektrycznej wytworzona w elektrowni wiatrowej
eliminuje z użycia 1kWh energii z elektrowni zużywającej węgiel, a tym
samym eliminuje emisję zanieczyszczeń z tym procesem związanych. W polskich
warunkach oszacowano efekty zmniejszenia emisji zanieczyszczeń dla produkcji
energii elektrycznej np. dla 15 000 MWh/rok o mocy zainstalowanej 10 MW kształtują
się następująco [13]:
- SO2 - 222,6 t/a,
- NOx - 58.3 t/a,
- CO2 - 23. 792,5 t/a.
Efekt ekologiczny definiuje się zatem jako korzyści
powstałe w środowisku z tytułu zastąpienia energii pochodzącej z
węgla, energią ze żródeł odnawialnych. Jest on określany w wielkościach
fizycznych (ilościowo), natomiast z punktu widzenia gospodarczego istotna jest
jego ekonomiczna wycena. W dalszej części artykułu przez efekty ekologiczne
rozumie się wymierną wielkość ekonomiczna określoną w zł/ kWh energii
elektrycznej lub w zł/GJ energii cieplnej.
W procedurze tak zdefiniowanego efektu
ekologicznego przyjęto następujące założenia:
1. Do głównych czynników szkodliwych emitowanych
z tradycyjnych procesów wytwarzania energii zaliczono: CO2 , SO2, NOx. Czynniki
te emitowane do atmosfery wywierają największy wpływ na środowisko i generują
wysokie straty ekologiczne.
2. Efekt ekologiczny wykorzystania energii
odnawialnej odnoszony jest do energii z węgla, tj. energii elektrycznej i
energii cieplnej, tym samym wielkość strat ekologicznych spowodowanych zużyciem
węgla staje się podstawą wyceny efektu ekologicznego w przypadku zastąpienia
energii z węgla energią odnawialną.
3. Efekt ekologiczny obejmuje tą część szkód
ekologicznych, które są spowodowane przez energetykę.
4. Szkody ekologiczne wywołane wytwarzaniem energii
z węgla utożsamia się z kosztami zewnętrznymi obciążającymi jednostkę
wytwarzanej energii wyrażonymi w zł/kWh lub w zł/GJ.
5. Koszty zewnętrzne stanowią sumę szkód
ekologicznych wywołanych skumulowanym zużyciem energii na wytworzenie 1 kWh
energii elektrycznej lub 1 GJ energii cieplnej.
6. Wycenę ekonomiczną efektu ekologicznego
przeprowadza się z wykorzystaniem trzech metod (sposobów):
- bazując na kosztach zewnętrznych energii z węgla
określonych przez Komisję Europejską,
- bazując na wskażnikach skumulowanego oddziaływania na środowisko,
- bazując na globalnych wskażnikach strat ekologicznych w stosunku do
dochodu narodowego.
Z uwagi na to, że wytwarzanie energii ze żródeł
odnawialnych związane jest również z pewnym ujemnym oddziaływaniem na środowisko,
zwłaszcza w sferze wytwarzania urządzeń do jej wykorzystania, gdyż
eksploatacja żródeł energii odnawialnej nie powoduje emisji CO2, SO2 i NOx ,
to efekt ekologiczny winien być skorygowany o wielkości tych kosztów.
Z uwagi na to, że wytwarzanie energii ze żródeł
odnawialnych związane jest również z pewnym ujemnym oddziaływaniem na środowisko,
zwłaszcza w sferze wytwarzania urządzeń do jej wykorzystania, gdyż
eksploatacja żródeł energii odnawialnej nie powoduje emisji CO2, SO2 i NOx ,
to efekt ekologiczny winien być skorygowany o wielkości tych kosztów.
W takiej sytuacji efekt ekologiczny netto
wykorzystania energii odnawialnej określa formuła:
EOi = KZW - KZOi
w której:
EOi - efekt ekologiczny netto z tytułu
wykorzystania energii odnawialnej wyrażony w zł/kWh lub zł/GJ, z i-tego żródła
odnawialnego,
KZW koszt zewnętrzny obciążający energię
wytworzoną z węgla, zł/kWh lub zł/GJ,
KZOi koszt zewnętrzny obciążający energię
wytworzoną z i-tego żródła odnawialnego, zł/kWh, zł/GJ.
Koszty zewnętrzne energii z węgla jak i energii ze żródeł
odnawialnych winny być wyznaczone jako wielkości skumulowane tzn. , że winny
obejmować wszystkie szkody ekologiczne jakie zostały wywołane procesami
pozyskania, przetwarzania i zużycia energii zarówno w sferze wytwarzania
maszyn i urządzeń, wytwarzania i zużycia energii oraz w sferze transportu.
Koszty zewnętrzne (eksploatacyjne) wykorzystania żródeł
energii odnawialnej powstałe na skutek emisji CO2, SO2, NOx są równe zero.
Natomiast koszty zewnętrzne wywołane w procesach inwestycyjnych tj.
budowy maszyn i urządzeń do pozyskiwania energii odnawialnej liczone jako
jednostkowe i z uwzględnieniem długiego okresu amortyzacji (20 lub 30 lat)
przyjmują bardzo niskie wartości w porównaniu z kosztami zewnętrznymi
wytwarzania energii z węgla i mogą być w zasadzie pominięte. Niemniej w
proponowanej procedurze obliczeń efektu ekologicznego są one uwzględniane.
Teoria kosztów zewnętrznych i ich internalizacja zakłada,
że koszty zewnętrzne winny obciążać bezpośrednich sprawców szkód wyrządzonych
w środowisku tj. obciążać koszty wytwarzania energii i zyski producentów
energii. Jak wskazują doświadczenia różnych krajów, nie jest możliwa
pełna internalizacja kosztów zewnętrznych powstałych w wyniku produkcji i
wykorzystania energii z węgla, bowiem mogłoby to spowodować znaczny wzrost
poziomu cen energii. W celu wzrostu konkurencyjności energii odnawialnej
stosuje się więc różne systemy wspomagania rozwoju energii odnawialnej ,
obciążając równocześnie sprawców szkód ekologicznych podatkami i opłatami,
które niestety stanowią tylko niewielką część kosztów zewnętrznych. W
polskich warunkach np. pomija się fakt, iż górnictwo jest dotowane
z budżetu państwa w zakresie likwidacji kopalń i prowadzonego procesu
restrukturyzacji, które to koszty nie obciążają wydobycia węgla. Obniża
to również konkurencyjność energii odnawialnej. Biorąc pod uwagę sytuację
gospodarczą w Polsce oraz wątpliwą możliwość dokonania pełnej
internalizacji kosztów zewnętrznych, zaproponowano dokonanie transformacji
wyznaczanych efektów ekologicznych w system dotacji do rozwoju energii
odnawialnej. Wyliczone wskażniki jednostkowego efektu ekologicznego stałyby się
zatem wyznacznikiem wielkości dotacji do rozwoju odnawialnych żródeł
energii. Wielkość dofinansowania mogłaby mieć różną formę, zakres i skalę
a także okres trwania.
Doświadczenia krajów europejskich wskazują, że
rozwój energii odnawialnej był przez ich rządy wspomagany w różnej formie i
zakresie . W wielu z nich po uzyskaniu odpowiedniego poziomu efektywności, państwo
mogło już się wycofać z pomocy, żródła te mogą bowiem prosperować z
powodzeniem na rynku energii bez pomocy państwowej [10,11,12].
3. Transformacja efektu ekologicznego
Najprostszą formą dofinansowania (subsydiowania)
rozwoju energii odnawialnej jest ustalenie ceny zakupu energii na takim
poziomie, który gwarantowałby rentowną działalność danego obiektu w określonym
czasie. Problem tkwi w tym, że nie wiadomo jaka powinna być wielkość
ekonomicznie uzasadnionej dotacji (dopłaty) i które żródła powinny z niej
korzystać. W niniejszej pracy proponuje się oparcie systemu dotacji do rozwoju
energii odnawialnej o wyliczoną wielkość efektu ekologicznego dla poszczególnych
żródeł energii odnawialnej. Należałoby jednakże sprawdzić jaki efekt w
rozwoju energii odnawialnej wywrze tak wyliczona wielkość dotacji i czy w ogóle
będzie to wystarczające do zainicjowania rozwoju. Ten problem jest przedmiotem
szerszych badań realizowanych przez autorów artykułu.
Wyznaczony jednostkowy wskażnik efektu ekologicznego
wyrażony w zł/kWh energii elektrycznej i w zł/GJ energii cieplnej (według formuły
(1)), może być wykorzystany do wyznaczenia wielkości dotacji do rozwoju
energii odnawialnej w dwojaki sposób:
- jako dopłata do ceny sprzedawanej energii ze żródeł
odnawialnych,
- jako dopłata do inwestycji w żródła energii odnawialnej.
Pierwszy sposób transformacji polega więc na bezpośrednim
wykorzystaniu wyliczonego wskażnika jako dotacji do 1 kWh energii wytworzonej ze
żródła odnawialnego, co obrazuje formuła:
DOi = EOi zł/kWh lub zł/GJ
gdzie:
DOi minimalny poziom dotacji do 1 kWh energii
elektrycznej ze żródeł odnawialnych wynikający z efektu ekologicznego jaki
można uzyskać w środowisku w wyniku zastąpienia energii z węgla energią ze
żródła odnawialnego,
EOi efekt ekologiczny netto wyliczony z wzoru (1).
Poziom dotacji do rozwoju energii odnawialnej określany
jest jako minimalny, może być bowiem wyższy i wynikać jeszcze z innych
przesłanek, a mianowicie ze:
- wzrostu zatrudnienia,
- zmniejszenia energochłonności wytwarzania energii elektrycznej
- rozwoju nowych dziedzin techniki (produkcjai urządzeń pozyskujących energię
odnawialną)
- obniżenia kosztów masowej produkcji urządzeń do wykorzystania energii
odnawialnej
Powyższe czynniki nie zostały uwzględnione w
prezentowanej metodyce.
Drugi sposób, to transformacja efektu ekologicznego EOi
w jednorazową dopłatę do inwestycji DOJi. Zakładając, że corocznie będą
dopłacane do 1 kWh stałe wielkości dotacji DOi = EOi, jej suma
z okresu n lat, zaktualizowana na pierwszy rok okresu obliczeniowego wyniesie:

gdzie:
DOJi suma zaktualizowanej dotacji z okresu
n lat, zł/kWh,
i = 1,2,3......... numer żródła energii odnawialnej,
EOi efekt ekologiczny netto równy jednostkowej dotacji DOi do ceny
energii z i-tego żródła energii odnawialnej, zł/kWh,
p stopa dyskontowa,
n - ilość lat dotowania rozwoju energii odnawialnej, równa
okresowi amortyzacji danego obiektu.
Powyższy wzór można zapisać w postaci:
DOJi = EOi x 1/rn
gdzie: rn - rata reprodukcji rozszerzonej, dla
przyjętej stopy dyskontowej p i okresu eksploatacji n lat.
Tak wyliczoną zaktualizowaną sumę dotacji do1 kWh
energii z danego żródła odnawialnego, należy przeliczyć na 1 kW mocy
zainstalowanej. Można tego dokonać za pomocą współczynnika wykorzystania
mocy zainstalowanej, który wynika z wzoru:
WMZi = Pi / Ni [h]
w którym:
Pi średnia roczna zdolność produkcyjna żródła
energii odnawialnej, kWh
Ni moc nominalna (zainstalowana) w danym żródle odnawialnym, kW.
Zatem wielkość dotacji do 1 kW mocy zainstalowanej określa
wzór:
DOZi = WMZi x DOJi
Wstępne wyniki obliczeń efektu ekologicznego,
zrealizowane zgodnie z zasadami zaprezentowanej metodyki, ujęto w
tabeli 5.
Tab 5. Zestawienie wyliczonych wielkości efektu ekologicznego
| Met. obliczeń |
Obiekty |
Efekt ekologiczny |
| bez skutków CO2 |
ze skutkami CO2 |
| Bazująca
na kosztach zewn. określonych przez Kom. Europ. |
Elektrownie bez instalacji
odsiarczania |
0.25 |
0.37 |
| Elektrownie z instalacją odsiarczania |
0.05 |
0.18 |
| Bazująca
na wskażnikach skumulowanego oddziaływania na środowisko |
Energia elektryczna |
0.23 |
0.35 |
| Energia cieplna |
23.6 |
40.0 |
| Bazując
na na globalnych wskażnikach strat ekologicznych w stosunku do dochodu
narodowego |
Energia elektryczna |
0.12 |
0.24 |
Wyliczone według różnych metod , wielkości
efektu ekologicznego zawarte w tabeli 5 , ukazują dużą rangę omawianego
problemu, zwłaszcza w przypadku jego wykorzystania w praktyce. Dokonując
bowiem pełnej internalizacji kosztów zewnętrznych, należałoby odpowiednio
nimi obciążyć producentów energii pochodzącej z węgla. Jednakże zgodnie z
przedstawioną koncepcją wyliczone wielkości efektu ekologicznego winny być
traktowane jako dotacja do jednostki wyprodukowanej energii ze żródeł
odnawialnych (według formuły (2), lub jako jednorazowa dotacja do inwestycji
(przeliczona na 1 kW mocy zainstalowanej), zgodnie z formułą (6).
4. Przykład wyznaczenia minimalnego poziomu
dotacji do rozwoju energetyki wiatrowej.
Podane w tabeli 5 wyniki obliczeń efektu ekologicznego,
według Komisji Europejskiej, odniesione do średniego stanu zanieczyszczeń z
udziałem elektrowni bez instalacji odsiarczania ( 0,25 zł/kWh) i z instalacją
odsiarczania ( 0.05 zł/kWh) wyniosą 0,15 zł/kWh (bez skutków CO2), są zbliżone
do wyników uzyskanych według trzeciej metody (dla polskich warunków), która
uwzględnia straty ekologiczne generowane przez energetykę, tj. przez wszystkie
elektrownie i elektrociepłownie. Można zatem , do dalszych analiz przyjąć
wielkość efektu ekologicznego 0,12 zł/kWh bez uwzględniania skutków
CO2, jako miarodajną dla warunków polskich.
Do tej pory, dla tego rodzaju pojedynczych obiektów
instalowanych w Polsce, można było uzyskać dotację z funduszy
ekologicznych w wysokości ok.30% kosztów inwestycji, lecz w przypadku
realizacji szeregu farm wiatrowych o dużej mocy tych środków może nie
wystarczyć. Z przeprowadzonych obliczeń wynika natomiast, że tylko z
tytułu efektów ekologicznych (nie uwzględniających skutków CO2),
wielkość dotacji do rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce powinna
zostać podwojona. Powstaje zatem pytanie skąd brać środki na ten cel ? Można
wzorować się na krajach zachodnich np. Niemcach, Danii, Hiszpanii, gdzie
funkcjonują systemy wspomagania rozwoju energii odnawialnej już od wielu lat,
można też rozwijać własną politykę ekologiczną i energetyczną w
kierunku promowania rozwoju energii odnawialnej.
5. Wnioski
Wyniki obliczeń efektu ekologicznego według trzech różnych
metod (szerzej opisanych w [11]), pozwalają na sformułowanie następujących
wniosków:
1. Uzyskane wyniki obliczeń efektu ekologicznego
według różnych metod są znacznie zróżnicowane
2. Efekt ekologiczny określony w odniesieniu do
elektrowni bez instalacji odsiarczania jest o około 0,2 zł/kWh wyższy niż
odniesiony do elektrowni posiadającej instalację do odsiarczania
3. Uwzględnienie skutków emisji CO2 daje
znaczny wzrost efektu ekologicznego
4. W polskich warunkach należałoby stosować dopłatę
do ceny energii ze żródeł odnawialnych w wysokości ok. 0,12 zł/kWh lub
jednorazową dotację do inwestycji w wysokości ok. 2500 zł/kW mocy
zainstalowanej,
5. Środki finansowe na realizację dopłat i
dotacji winny wynikać z nowej polityki energetycznej i ekologicznej państwa
skierowanej na rozwój energetyki opartej na żródłach energii odnawialnej
Autorzy artykułu zdają sobie sprawę z szacunkowego
charakteru zaprezentowanych wyników, co jest konsekwencją powszechnie znanych
trudności w wycenie szkód ekologicznych, niemniej jednak uzyskane wstępne
wyniki obliczeń zachęcają do zintensyfikowania prac nad uściśleniem danych
i rozwijania badań w kierunku oceny skutków wprowadzenia dotacji do rozwoju żródeł
odnawialnych w Polsce. Tego rodzaju analizy i wyniki zostaną zaprezentowane w
kolejnych publikacjach w najbliższej przyszłości.
Literatura
1. Bałandynowicz H.W. i in. Szacunek skumulowanej
wartości ekonomicznej strat środowiskowych związanych z pozyskaniem surowców
mineralnych. KON-POL Warszawa 1987
2. Długosz P. Projekt Geotermalny Podhale - stan
obecny i plany dalszej rozbudowy. W Materiałach Seminarium nt. Problemy
wykorzystania energii geotermalnej i wiatrowej w Polsce. Kraków 1997.
3. Famielec J. Straty i korzyści ekologiczne w
gospodarce narodowej. PWN Warszawa 1999.
4. Gaj H. Metodyka obliczania strat
ekologiczno-ekonomicznych GPiE nr 9/91.
5. Górka K. Ekonomika ochrony środowiska. Kraków
1990.
7. Ney R. Uwarunkowania i dylematy polskiej polityki
energetycznej. Polityka Energetyczna Tom 1 Zeszyt 1-2.
8. Radović U. Konkurencyjność energii ze żródeł
odnawialnych - stan obecny oraz perspektywy. Studia i Konferencje Kraków 1997.
9. Rocznik statystyczny 1990, 1997
10. Solińska M., Soliński I. Opłacalność
wykorzystania energii wiatru w południowo-wschodnim rejonie Polski. W Materiałach
Seminarium nt. Efekty ekologiczne, energetyczne i ekonomiczne wykorzystania
energii odnawialnej. Sympozja i Konferencje nr 26,Wyd. Centrum PPGSMiE PAN Kraków
1997.
11. Solińska M., Soliński I. Aspekty ekologiczne i
ekonomiczne wykorzystania energii odnawialnej w Polsce. IX Konferencja z cyklu:
Aktualia i perspektywy gospodarki surowcami mineralnymi. Sympozja i Konferencje
nr 40.Wyd.Instytutu GSMiE PAN Kraków 1999.
12. Soliński I. Energetyczne i ekonomiczne aspekty
wykorzystania energii wiatrowej. Wyd. Instytutu GSMiE PAN Kraków 1999.
13. Tymiński J. Wykorzystanie odnawialnych żródeł
energii w Polsce do 2030 r.
Promocje: