Ekologiczne podstawy systemu wspierania rozwoju energetyki odnawialnej
Prof. dr hab. inż. Ireneusz Soliński Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie,
Mgr inż. Mieczysława Solińska - Politechnika Krakowska
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
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
Efekt ekologiczny
Met. obliczeń
Obiekty
bez skutków
CO2
ze skutkami CO2
Elektrownie bez instalacji odsiarczania
0.25
0.37
Bazująca na kosztach zewn. określonych
przez Kom. Europ.
Elektrownie z instalacją odsiarczania
0.05
0.18
Energia elektryczna
0.23
0.35
Bazująca na wskażnikach skumulowanego
oddziaływania na środowisko
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.