Koszty zewnętrzne systemów energetycznych External costs of the energy systems



Pobieranie 137.93 Kb.
Data05.05.2016
Rozmiar137.93 Kb.
Dr inż. Mariusz KUDEŁKO

Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

Kraków, ul. Wybickiego 7

Koszty zewnętrzne systemów energetycznych

External costs of the energy systems

Słowa kluczowe:

koszty zewnętrzne, system energetyczny



Keywords:

external costs, energy system



Streszczenie:

W artykule przedstawiono teoretyczne podstawy określania kosztów zewnętrznych oraz ich wpływ na zakres podejmowanych decyzji produkcyjnych. W oparciu o prosty model wyborów społecznych dokonano analizy wyboru decyzji określających rodzaj preferowanego instrumentu dla internalizacji kosztów zewnętrznych. W artykule zaprezentowano prace z zakresu wyceny monetarnej wartości kosztów zewnętrznych powodowanych przez systemy energetyczne. Przedstawiono główne czynniki wywołujące rozbieżność dokonywanych szacunków oraz podano wielkości kosztów zewnętrznych dla poszczególnych technologii energetycznych oraz rodzajów emitowanych zanieczyszczeń. Przedstawione wyniki badań oparto na pracach zespołów zagranicznych i krajowych.



Abstract:

The paper presents theoretical issues of external costs and economic distortions which arise as a result of their inclusion to the decision-making process. A simple model of preferences revealed by the active actors on the base of private and social welfare have been given. The paper describes recent works on valuation of external costs related to the energy systems. External costs of the individual energy technologies and pollutants are discussed in the scope of uncertainties of their proper estimations.


1.Wprowadzenie


Powszechnie uważa się, że przy braku jakichkolwiek zakłóceń rynek konkurencji doskonałej zapewnia efektywną alokację zasobów. Problemem jednak jest to, że warunki rynku konkurencyjnego są bardzo restryktywne i w niewielu przypadkach są spełnione. Terminem „zawodność rynku” (market failure) określamy wszelkie sytuacje, gdy równowaga kształtująca się na wolnych, nie będących przedmiotem regulacji rynkach (tzn. na rynkach nie poddanych bezpośredniej kontroli rządu - cenowej lub ilościowej) nie prowadzi do efektywnej alokacji zasobów (Begg i in. 1993). Zawodność, czyli niesprawność rynku, oznacza sytuacje, kiedy zakłócenia uniemożliwiają „niewidzialnej ręce” efektywne rozdysponowanie zasobów. Ekonomiści zajmujący się problematyką z zakresu ekonomii dobrobytu (m.in. Begg i in. (1993), Samuelson, Nordhaus (2000), Laidler i in. (1991)) podają trzy źródła tych zakłóceń: niedoskonałość konkurencji, preferencje społeczne oraz efekty zewnętrzne.

Istnienie efektów zewnętrznych jest jedną z podstawowych przesłanek usprawiedliwiających interwencję państwa w celu eliminacji zniekształceń rynkowych. Efekt zewnętrzny powstaje wtedy, kiedy decyzja jednostki o produkcji lub konsumpcji wywiera bezpośredni wpływ na produkcję lub konsumpcję innych osób inaczej niż za pośrednictwem cen rynkowych (Begg i in. 1993). Oprócz potencjalnych korzystnych efektów zewnętrznych istnieją również niekorzystne efekty zewnętrzne, powodowane przede wszystkim zanieczyszczeniem środowiska. Dlatego przyjmuje się, że nie poddany żadnym formom regulacji rynek nie jest wystarczającym regulatorem zakresu i intensywności wykorzystania różnych zasobów środowiska przyrodniczego. Nieregulowany rynek może prowadzić do nadmiernego wykorzystania środowiskowej pojemności asymilacyjnej w zakresie zanieczyszczenia powietrza, wód i powierzchni ziemi, a w konsekwencji do naruszenia równowagi ekologicznej i nieodwracalnych niekiedy zmian w stanie różnych komponentów środowiska przyrodniczego. Prowadzi to nie tylko do nadmiernej eksploatacji i degradacji środowiska, ale oznacza również, że społeczeństwo jako całość ponosi określone straty w poziomie dobrobytu społecznego. Podstawową przyczyną nieoptymalnego wykorzystania zasobów przyrodniczych jest fakt, iż są one dobrami wolnymi, co oznacza, że ich cena jest równa zero (Czaja i in. 1995).

Do najbardziej typowych obszarów, gdzie powstają zakłócenia rynkowe, należą systemy energetyczne. Prace badawcze z zakresu funkcjonowania systemów energetycznych w coraz większym stopniu uwzględniają postulat planowania ich rozwoju w oparciu uwarunkowania środowiskowe (m.in. Freeman 1996). Zgodnie z tym planowanie gospodarcze oparte powinno być na pełnym rachunku kosztowym, uwzględniającym zarówno bezpośrednie koszty budowy i eksploatacji urządzeń energetycznych, jak i monetarną wartość efektów zewnętrznych przez nich powodowanych. Efekty zewnętrzne definiowane są jako koszty zewnętrzne odzwierciedlające negatywne skutki oddziaływania systemów energetycznych w określonych obszarach ich powstawania. Są także często przedstawiane jako korzyści środowiskowe w postaci unikniętych strat w poszczególnych komponentach środowiska.

Badania z zakresu szacowania kosztów zewnętrznych wykorzystywane są w dwóch kierunkach wzajemnie współzależnych. Po pierwsze, prawidłowa wycena kosztów zewnętrznych systemów energetycznych pozwala na stworzenie podstaw do zaprojektowania odpowiedniej polityki państwa zmierzającej do racjonalnego i ekonomicznie uzasadnionego wykorzystania zasobów energetycznych i alternatywnych technologii produkcyjnych. Po drugie, stwarza przesłanki do zaprojektowania odpowiedniego zestawu środków – instrumentów ekonomicznych (norm emisyjnych, podatków ekologicznych czy systemu handlu pozwoleniami zbywalnymi) – wspierających politykę państwa w zakresie efektywnego gospodarowania. Wyznaczone na podstawie szacunków kosztów zewnętrznych wysokości stawek podatków czy wielkości norm emisji zanieczyszczeń umożliwiają zmianę cen nośników i technologii energetycznych, a tym samym zmianę środowiskowo niekorzystnej struktury wytwarzania energii.


2.Koszty zewnętrzne – definicja i skutki ekonomiczne


Koszty zewnętrzne istnieją wówczas, gdy równocześnie zachodzą dwa następujące warunki (Pearce i Turner 1990):

  • działalność jednego podmiotu powoduje stratę dobrobytu drugiego,

  • strata dobrobytu nie jest zrekompensowana.

Koszty zewnętrzne (externalities lub external costs) odnoszą się do monetarnej wartości kosztów zdrowotnych, strat w ekosystemach, ubytku plonów rolnych, strat materiałowych i pozostałych strat społecznych związanych z zanieczyszczeniem powietrza, wód, składowaniem odpadów i innymi oddziaływaniami, spowodowanymi produkcją, transportem i zużyciem paliw (Rowe 1996). Nie uwzględnianie kosztów zewnętrznych w prywatnych decyzjach produkcyjnych powoduje nadmierną eksploatację czynników produkcyjnych, które mogłyby zostać wykorzystane w innych alternatywnych dziedzinach gospodarki. Nieefektywność ta, przejawiająca się zwiększonym zakresem negatywnego oddziaływania na środowisko, skutkuje zmniejszeniem poziomu dobrobytu społecznego.

Problem ten zilustrowano na rys. 1. Działalność firmy jest tutaj rozpatrywana dla dwóch przypadków: nieuwzględnienia i uwzględnienia wysokości kosztów zewnętrznych w decyzjach produkcyjnych przedsiębiorstwa. Krzywa zysku krańcowego MNPB reprezentuje przyrost zysku firmy na skutek zwiększenia produkcji o dodatkową jednostkę produktu. W przypadku, gdy koszty zewnętrzne, określone przez krzywą MEC, nie są uwzględnione w decyzjach przedsiębiorstwa, działalność firmy będzie prowadzona w warunkach, jakby nie istniały w ogóle. Firma dążąc do maksymalizacji własnego zysku całkowitego wybrałaby poziom produkcji Qx, przy której zysk marginalny spada do 0. Gdyby jednak uwzględnić w rachunku te dodatkowe koszty zewnętrzne, czyli uznać prywatne korzyści i społeczne straty za jednakowo istotne, wówczas optymalny poziom produkcji wyznaczony by był przez punkt przecięcia obu funkcji i wynosił Q*, w którym osiągany zysk krańcowy zrównuje się z krańcowymi kosztami zewnętrznymi. Jednocześnie punkt ten wyznacza optymalny (niezerowy) poziom zanieczyszczenia środowiska powodowany przez firmę. Pole pod krzywą MNPB jest całkowitym prywatnym zyskiem firmy, zaś pole pod krzywą MEC całkowitym kosztem zewnętrznym.

Rys. 1


Ekonomicznie optymalny poziom produkcji (zanieczyszczenia)
Optimal level of production (pollution)

Źródło: Pearce, Turner 1990

Zachodzi pytanie, w jaki sposób można osiągnąć optymalny poziom produkcji (emisji zanieczyszczeń). Zadanie to może być zrealizowane dwoma sposobami: poprzez ustalenie praw własności do dóbr środowiskowych oraz interwencję państwa. Pierwszy sposób analizowany był przez Coase’a (1960). Jeżeli prawa własności dysponowania dobrami środowiskowymi byłyby ustalone i przekazane konkretnym osobom, wówczas ponosiliby oni koszt swoich działań. Co więcej, nie ma wtedy znaczenia, kto byłby w posiadaniu tych praw – zanieczyszczający czy zanieczyszczany. Obie strony mogłyby wówczas wymieniać się tymi prawami odchodząc od swoich początkowych przydziałów do alokacji efektywnej w sensie Pareta. Ponieważ z wielu powodów sposób ten napotyka na poważne przeszkody, konieczna staje się interwencja państwa. Pożądany poziom zanieczyszczeń osiągany jest wówczas metodami ilościowymi (standardy emisji) lub cenowymi (podatki). Bardzo ważną sprawą jest także stopień akceptacji możliwych rozwiązań. Okazuje się, iż jest on różny z punktu widzenia producentów, ofiar i agencji rządowej. Poniższa tabela przedstawia analizę preferencji społecznych w zakresie akceptacji poszczególnych rozwiązań z punktu widzenia poziomu dobrobytu osiąganego przez zainteresowane strony konfliktu. Litery w tabeli odpowiadają polom na rys. 1.

Tabela 1
Poziom dobrobytu dla różnych instrumentów internalizacji kosztów zewnętrznych
The individual welfare for different instruments of internalizing of externalities


Wyszczególnienie

Producent

Ofiara

Regulator

Dobrobyt

Brak interwencji

Regulacja:

ilościowa (Q*)

cenowa (t*)

Prawa własności dla producentów

Prawa własności dla konsumentów



A+B+C+D

A+B+C


A+B+C-(B+C)=A

A+B+C+D


A+B+C-C=A+B

-C-D-E

-C

-C



-C-D

-C+C=0


0

0

B+C



0

0


A+B-E

A+B


A+B

A+B


A+B

Źródło: Verhoef 2002

Najniższy poziom dobrobytu społecznego występuje w przypadku braku jakiejkolwiek interwencji. Każda z możliwych interwencji polepsza poziom dobrobytu o pole E. Producent preferuje brak interwencji lub, jeśli to jest niemożliwe, przypisanie mu praw własności do korzystania ze środowiska. Następna w kolejności korzystna opcja dla producenta to regulacja ilościowa (np. w postaci norm emisyjnych lub systemu handlu pozwoleniami zbywalnymi), a następnie cenowa (np. za pomocą podatku emisyjnego). Z kolei ofiara najbardziej preferuje przypisanie jej praw własności, a następnie dowolną formę regulacji. Te teoretyczne rozważania mają swoje odbicie w praktyce realizowanej polityki środowiskowej. Otóż znaczenie tego rankingu polega na tym, że w pewnym sensie wyjaśnia, dlaczego pewne rozwiązania są częściej wykorzystywane niż pozostałe. Przykładowo, producenci będą optować raczej za rozwiązaniami ilościowymi (normy emisji, handel pozwoleniami zbywalnymi) niż cenowymi (podatki emisyjne). Ofiary zanieczyszczeń są obojętni na rodzaj zastosowanego instrumentu przy założeniu, że nie jest rozważany kierunek alokacji dochodów z podatku. Finansowa rekompensata dla ofiar oznacza jednak większą akceptację dla regulacji cenowej. Natomiast regulator maksymalizujący swoją pozycję polityczną (vote maximizing government) będzie preferował rozwiązania ilościowe nad cenowymi. Decydujące znaczenie odgrywa tutaj większy poziom dobrobytu producentów, który przesądza o tym wyborze.


3.Wycena kosztów zewnętrznych systemów energetycznych


Procesy konwersji nośników energii, tak jak inne procesy fizyczne, powodują niepożądane efekty uboczne w postaci kosztów zewnętrznych. Zazwyczaj nie są one uwzględniane przez producentów energii elektrycznej w cenach swoich produktów. Aby określić rozmiary tej nieefektywności, należy prawidłowo zidentyfikować, zmierzyć i zmonetaryzować wielkość kosztów zewnętrznych.

Koszty zewnętrzne systemów energetycznych odnoszą się do wszystkich negatywnych efektów związanych z technologią wytwarzania energii elektrycznej i ciepła, na wszystkich etapach technicznego procesu, jakimi są: budowa i zamknięcie elektrowni, wydobycie i transport surowców energetycznych oraz emisja zanieczyszczeń w trakcie produkcji energii końcowej (Friedrich i in. 1993). W tym ujęciu koszty zewnętrzne określone są dla całego łańcucha technologicznego, a nie tylko w wąskim znaczeniu wykorzystania paliw w procesie ich przetworzenia. Koszty zewnętrzne liczone w całym cyklu pozyskania, transportu i wykorzystania są specyficzne dla poszczególnych paliw energetycznych. Ich zakres obejmuje szkody powodowane w obszarze zdrowia ludzkiego (choroby zawodowe, śmierć), szkody w budynkach, materiałach, plonach rolnych, rybołówstwie, lasach, naturalnych ekosystemach, zmniejszonym komforcie życia w związku z lokalizacją urządzeń energetycznych itp.

Poza wymienionymi i raczej nie budzącymi większych kontrowersji składnikami kosztów zewnętrznych powodowanych przez systemy energetyczne, rozróżnia się także tzw. koszty pozaśrodowiskowe (non-environmental damages). Jest to kategoria kosztów, co do której nie ma pełnej zgody, czy je uwzględniać w rachunku kosztów zewnętrznych. Koszty pozaśrodowiskowe, określane przy pomocy modeli równowagi ogólnej, obejmują m.in. takie elementy, jak zmiany wielkości zatrudnienia oraz niekorzystne efekty fiskalne dokonujące się w gospodarce. Argumentacja za ich włączeniem do pełnego rachunku kosztów zewnętrznych (zob. m.in. Krupnik i Burtraw 1996) polega na tym, iż można je rozpatrywać w wymiarze kosztów społecznych realizacji określonej polityki państwa. Wymienione składniki kosztów społecznych są bowiem jednakowo istotne i co więcej – równie wysokie, jak szacowana wartość kosztów zewnętrznych. Ich uwzględnienie w pełnym rachunku kosztów zewnętrznych może także odwrócić kolejność akceptowalnych społecznie technologii produkcji energii elektrycznej i ciepła (Krupnik i Burtraw 1996). Ponadto, włączenie kosztów pozaśrodowiskowych do całościowego rachunku kosztów zewnętrznych może prowadzić do zmiany wysokości optymalnej stawki podatku emisyjnego (podatku Pigou). Jak wskazują prowadzone badania (m.in. przez Gouldera 1995 i Oatesa 1995), po uwzględnieniu niekorzystnych efektów na rynku pracy efektywna wysokość podatku emisyjnego powinna być zdecydowanie niższa od pierwotnie zakładanego.

Pomimo zastosowania skomplikowanego aparatu badawczego można zauważyć duże rozbieżności w szacowaniu wysokości kosztów zewnętrznych dla systemów energetycznych. Jednym z najczęściej podawanych powodów tych rozbieżności są problemy metodologiczne związane z samą naturą powstawania efektów zewnętrznych i ich waloryzacją. Cały ciąg zdarzeń od emisji zanieczyszczeń, poprzez ich wpływ na środowisko oraz monetarną wycenę negatywnych skutków zawiera w sobie szereg elementów niepewności, które zniekształcają wyniki badań. Jak podkreśla Sundqvist (2002), zazwyczaj także sam proces badawczy nie jest obiektywny, gdyż przeprowadzany jest w odniesieniu do konkretnego miejsca oddziaływania źródła zanieczyszczeń. Co więcej, obok niepewności natury naukowej, takiej jak niedokładność zebranych danych czy zasadność zastosowanego modelu wyceny strat, istnieje także trudność spowodowana wyborami etycznymi (Krewitt 2002). Należą do nich takie kontrowersyjne czynniki, jak stopa dyskontowa czy wartościowanie życia ludzkiego. W pierwszym przypadku podkreśla się, że jeśli już dyskontowanie przyszłości jest konieczne, to powinno się preferować niską stopę, przykładając w ten sposób większą wagę do przyszłości. Niektórzy ekonomiści ostrzegają jednak (m.in. Pearce i in. 1990, Lines 1996), że niska stopa dyskontowa może prowadzić do zwiększonego inwestowania i wysokich kosztów zewnętrznych. W drugim przypadku problem etyczny dotyczy wartościowania życia ludzkiego na podstawie wskaźnika statystycznej wartości życia, przy czym zakłada się, że jest ono zróżnicowane w poszczególnych krajach. Ponieważ składnik ten stanowi około 50-75% całości kosztów zewnętrznych, ich zróżnicowanie w prezentowanych pracach jest bardzo duże (m.in. Freeman 1996).

Poważne rozbieżności w szacunkach wysokości kosztów zewnętrznych wynikają ponadto z zastosowanych metod ich wartościowania. Istnieją dwa podejścia do szacowania wielkości kosztów zewnętrznych: metoda kosztów redukcji (abatement costs approach) oraz metoda wyceny szkód (damage costs approach). Pierwsza z nich wykorzystuje wielkości kosztów działań kontrolnych lub powodujących eliminację szkód jako miary unikniętych kosztów zewnętrznych. Jak podkreśla Sundqvist (2002), metoda ta z reguły zawyża wartość szacunków kosztów zewnętrznych. Druga z metod, metoda wyceny szkód, polega na bezpośrednim pomiarze rzeczywistych kosztów zewnętrznych. Są tu stosowane dwa podstawowe podejścia. Pierwsze z nich (top-down) wykorzystuje wysoce zagregowane dane do estymacji kosztów zewnętrznych powodowanych przez poszczególne rodzaje zanieczyszczeń. Typowe w tej metodzie jest szacowanie wskaźników kosztów zewnętrznych dla całej gospodarki kraju na podstawie całościowej emisji danego typu zanieczyszczenia. Z uwagi na bardzo zagregowany charakter badań, podejście to jest wysoce kontrowersyjne. Drugi sposób pomiaru kosztów zewnętrznych (bottom-up) jest podejściem bardziej szczegółowym (inżynierskim) i polega na określaniu wyników dla specyficznych źródeł emisji zanieczyszczeń. Jak się wydaje, jest to obecnie najczęściej wykorzystywana metoda szacunku wielkości kosztów zewnętrznych dla systemów energetycznym.

Prace nad szacowaniem wielkości kosztów zewnętrznych dla systemów energetycznych prowadzone były od początku lat 80-tych ubiegłego wieku. Ich celem było przede wszystkim zapewnienie solidnych podstaw empirycznych do wprowadzenia nowych regulacji środowiskowych, takich jak np. podatek węglowy (carbon tax). Do najważniejszych prac z dziedziny wartościowania kosztów zewnętrznych dla systemów energetycznych należą m.in. projekty ExternE (European Commission 1995, 1998), studium prowadzone przez Departament Energii USA (External Costs of Fuel Cycles) (ORNL/RFF 1992) oraz studium realizowane dla Nowego Jorku (Rowe i in. 1995). Prace te zawierają szacunki kosztów zewnętrznych wytwarzania energii elektrycznej dla pełnego zakresu technologii energetycznych i różnych miejsc ich powstawania. W tabeli 2 przedstawiono wyniki tych i innych badań kosztów zewnętrznych systemów energetycznych.



Tabela 2
Szacunki kosztów zewnętrznych dla różnych technologii energetycznych
External costs of different energy technologies
[US centy/kWh]


Studium

Kraj

Paliwo

Koszt zewnętrzny

ORNL&RtP (1994)

USA

Węgiel

0,11-0,48

Ropa

0,04-0,32

Gaz

0,01-0,03

En. nukl.

0,02-0,12

En. wodna

0,02

Biomasa

0,20

RER (1994)

USA

Ropa

0,03-5,81

Gaz

0,003-0,48

EC (1995)

UK/DE

Węgiel

0,98/2,39

DE

Ropa

3,00

UK

Gaz

0,10

FR

En. nukl.

0,0003-0,01

NO

En. wodna

0,32

UK

En. wiatru

0,11-0,32

Rowe et al. (1995)

USA

Węgiel

0,31

Ropa

0,73

Gaz

0,22

En. nukl.

0,01

En. wiatru

0,001

Biomasa

0,35

van Horen (1996)

ZA

Węgiel

0,90-5,01

En. nukl.

1,34-4,54

Bhattacharyya (1997)

IN

Węgiel

1,36

Faaijetal (1998)

NL

Węgiel

3,84

Biomasa

8,10

EC (1999)

BE, FI, FR, DE, IE, NL, PT, ES, SE, UK

Węgiel

0,84-72,42

FR, DE, GR, IT, UK

Ropa

2,07-39,93

AT, BE, DK, FR, DE, GR, IT, NL, NO, PT, ES, UK

Gaz

0,26-11,78

BE, DE, NL

En. nukl.

0,02-1,45

AT, GR, IT, PT, SE

En. wodna

0,02-18,54

DK, DE, GR, NO, ES, UK

En. wiatru

0,05-0,80

DE

En. słon.

0,05-1,69

AT, DK, FI, FR, DE, GR, ML, NO, PT, ES, SE, UK

Biomasa

0,14-22,09

Maddison (1999)

UK/DE

Węgiel

0,31-0,71

DE

Ropa

0,78

UK

Gaz

0,13

Źródło: Sundqvist 2002

Cechą charakterystyczną prowadzonych badań jest bardzo wysokie zróżnicowanie wielkości kosztów zewnętrznych. Stirling (1997) oraz Sundqvist (2002) dokonali analizy statystycznej wysokości kosztów zewnętrznych dla ośmiu różnych technologii produkcji energii elektrycznej. Analizują oni to zagadnienie w oparciu o wyniki 32 badań pochodzących z ostatnich 17 lat. W całości są to prace autorów amerykańskich i europejskich, wykonywane przeważnie na zlecenie agencji rządowych. Można zauważyć ogromny rozrzut monetarnej wartości kosztów zewnętrznych zarówno dla tych samych, jak i różnych technologii energetycznych (tabela 3).



Tabela 3
Analiza statystyczna wysokości kosztów zewnętrznych dla różnych technologii energetycznych
Descriptive statistics of externality studies
[US centy/kWh]





Węgiel

Ropa

Gaz

Energia nuklearna

Energia wodna

Energia wiatru

Energia słoneczna

Biomasa

Min

0,06

0,03

0,003

0,0003

0,02

0

0

0

Max

72,42

39,93

13,22

64,45

26,26

0,80

1,69

22,09

Średnia

14,87

13,57

5,02

8,63

3,84

0,29

0,69

5,20

Mediana

8,30

11,62

3,80

1,03

0,32

0,32

0,63

2,86

Odch. stand.

16,89

12,51

4,73

18,62

8,40

0,20

0,57

6,11

Liczba obs.

29

15

24

16

11

14

7

16

Źródło: Stirling 1997, Sundqvist 2002

W projekcie ExternE (Krewitt i in. 1999) przeprowadzono szacunki kosztów zewnętrznych powodowanych przez system energetyczny w krajach Unii Europejskiej. Badania te były prowadzone w oparciu o zintegrowany model oddziaływania na środowisko EcoSense. Dane o emisji poszczególnych polutantów pochodziły z bazy danych CORINAR. Zastosowany model umożliwił szacunek kosztów zewnętrznych dla poszczególnych krajów europejskich w oparciu o ich odmienną strukturę emisji zanieczyszczeń oraz warunki techniczne i lokalizacyjne. Po określeniu fizycznych skutków emisji zanieczyszczeń w obrębie poszczególnych obszarów ich oddziaływań oraz przekształceniu ich w monetarną wartość kosztów zewnętrznych obliczono ich wartość dla poszczególnych technologii energetycznych. Następnie wyliczono poziom całkowitych kosztów zewnętrznych dla poszczególnych krajów Unii oraz zagregowano je do wskaźników jednostkowych. Dokonano tego zarówno w odniesieniu do jednostkowej produkcji energii elektrycznej, jak i jednostkowej emisji poszczególnych rodzajów zanieczyszczeń. Prezentowane w tabeli 4 szacunki kosztów przedstawiają zakres ich wysokości dla średnich warunków technologicznych i emisyjnych panujących w poszczególnych krajach Unii Europejskiej.



Tabela 4
Wartość kosztów zewnętrznych pochodzących ze spalania paliw stałych w elektroenergetyce w krajach EU
External costs of the energy technologies in EU countries
[Euro/Mg]


Kraj

SO2

NOx

pył

Austria

9000

9000-16800

16800

Belgia

11388-12141

11536-12296

24536-24537

Dania

2990-4216

3280-4728

3390-6666

Finlandia

1027-1486

852-1388

1340-2611

Francja

7500-15300

10800-18000

6100-57000

Niemcy

1800-13688

10945-15100

19500-23415

Grecja

1978-7832

1240-7798

2014-8278

Irlandia

2800-5300

2750-3000

2800-5415

Włochy

5700-12000

4600-13567

5700-20700

Holandia

6205-7581

5480-6085

15006-16830

Norwegia

bd

bd

bd

Portugalia

4960-5424

5975-6562

5565-6955

Hiszpania

4219-9583

4651-12056

4418-20250

Średnie wartości (wg. Krewitta):










Niemcy – dawne terytorium RFN

8200

5400

17400

Niemcy – dawne terytorium NDR

7100

4300

12800

Hiszpania

3800

5500

bd

Włochy

4100

7300

bd

Szwecja

1500

4300

bd

Unia Europejska (15)

6000

5000

13000

Źródło: European Commission 1998, Krewitt i in. 1999, 2002

Zróżnicowanie wysokości kosztów zdrowotnych oraz specyfika warunków społeczno-gospodarczych w poszczególnych krajach były głównymi przyczynami dość dużych różnic kosztów zewnętrznych. Największe wartości jednostkowych kosztów zewnętrznych w przeliczeniu na tonę emisji zanieczyszczeń obserwowane są w krajach najbogatszych (Niemcy, Francja, Belgia i Holandia), głównie ze względu na niekorzystne efekty zdrowotne związane z dużym zaludnieniem tych krajów. Kraje peryferyjne, takie jak Hiszpania, Portugalia czy Irlandia, charakteryzują się niższymi wartościami kosztów zewnętrznych. Ekstremalnymi przypadkami o niskich kosztach są kraje skandynawskie (Finlandia i Szwecja) oraz Grecja, gdzie jest stosunkowo małe zaludnienie, a tym samym znikome efekty zdrowotne. Charakterystyczną cechą jest to, iż szacunki kosztów zewnętrznych sięgają prawie wysokości kosztów produkcji energii elektrycznej w krajach Unii Europejskiej. Ponadto, odnosząc prezentowane powyżej szacunki kosztów zewnętrznych do kosztów redukcji dla dużych obiektów energetycznego spalania można wyciągnąć wniosek, że zastosowanie nawet stosunkowo drogich technologii redukcji emisji (np. mokrych instalacji odsiarczania spalin czy katalitycznej redukcji emisji NOx) jest efektywne, gdyż jest tańsze niż wartość kosztów zewnętrznych. Wynika z tego, iż zastosowanie najlepszych możliwych technologii redukcji emisji SO2, NOx i pyłów, postulowane np. w Dyrektywach Unijnych, jest jak najbardziej racjonalne i efektywne ze społecznego punktu widzenia.

Zróżnicowanie wysokości kosztów zewnętrznych ze względu na obszar i skalę ich oddziaływania można m.in. prześledzić na podstawie badań prowadzonych przez Banzhafa (1996). W zależności od rodzaju obszaru oddziaływania elektrowni (rejon miejski lub wiejski) można zaobserwować bardzo duże różnice wysokości kosztów zewnętrznych. Przykładowo, dla pracy typowej amerykańskiej elektrowni węglowej w obszarach wiejskich emisja pyłów powoduje koszty zewnętrzne w granicach 530-806 USD/Mg. Te same koszty szacowane dla obszarów miejskich mieszczą się w granicach 4206-6054 USD/Mg, czyli są kilkakrotnie wyższe. Podobnie jest w przypadku emisji SO2 i NOx. Emisja pierwszego z tych gazów na obszarach wiejskich powoduje szkody w wysokości 9-24 USD/Mg, a na terenie miejskim 106-178 USD/Mg. W przypadku emisji NOx wielkości te wynoszą odpowiednio 7-24 USD/Mg i 83-177 USD/Mg (Banzhaf 1996). Podobnie jak w innych opracowaniach z zakresu kosztów zewnętrznych, dominują tu efekty zdrowotne, które stanowią 56-80% kosztów całkowitych. Również Eskin (1996) wskazuje na duże zróżnicowanie kosztów zewnętrznych. Cytując wyniki badań prowadzonych przez Pearce’a (1992) i dotyczących Wielkiej Brytanii podaje, że koszty zewnętrzne powodowane emisją SO2 wyniosły 4661 USD/Mg. Podobną wysokość kosztów zewnętrznych podaje się w studium ECOTEC (1992) dla Niemiec – 3959-4368 USD/Mg. Jednak w pierwszym przypadku około 74% kosztów zewnętrznych związanych jest ze szkodami budynków, podczas gdy w drugim przykładzie ponad 80% to niekorzystne efekty zdrowotne.

Jednym z najważniejszych czynników wpływających na wysokość kosztów zewnętrznych związanych z funkcjonowaniem systemów energetycznych jest emisja gazów cieplarnianych i powstawanie tzw. efektu cieplarnianego. Literatura z zakresu szacowania wpływu emisji tych gazów, w tym przede wszystkim CO2, na środowisko jest bardzo obszerna. Do najważniejszych należy zaliczyć badania prowadzone przez Nordhausa (1991, 1993), Ayresa i Waltera (1991), Cline (1992, 1993), Pecka i Teisberga (1992), Madisona (1993) i Fankhausera (1994). Poniżej za Eskinem (1995, 1996) przedstawiono zestawienie szacunków kosztów zewnętrznych powodowanych emisją gazów szklarniowych (tabela 5).

Tabela 5
Szacunki kosztów zewnętrznych powodowanych emisją CO2
External costs of CO2 emissions
[US $/Mg C]


Studium

1991-2000

2001-2010

2011-2020

2021-2030

Nordhaus (1991b), Nordhaus (1991c)

7,3 (0,3-65,9)

Ayres i Walter (1991)

30-35

Nordhaus (1993a), Nordhaus (1993b)

5,3

6,8

8,6

10,0

Cline (1992b)a, Cline (1993)

5,8-124

7,6-154

9,8-186

11,8-221

Peck i Teisberg (1992)

10-12

12-14

14-18

18-22

Madison (1993)

5,9-6,1

8,1-8,4

11,1-11,5

14,7-15,2

Fankhauser (1994)

20,3

22,8

25,3

27,8

a Szacunki prowadzone przez Cline oparte są na modelu Nordhausa (DICE), lecz ze zmienionymi kluczowymi parametrami, w tym przede wszystkim stopą procentową.

Źródło: Ekins 1995, 1996

Polskie badania z zakresu strat ekologicznych, prowadzone od lat 80-tych1, charakteryzuje ogromna różnorodność zakresu, metodologii, sposobów formułowania wyników itp. W rezultacie nie są one porównywalne, mają bardziej informacyjny i historyczny charakter i nie dostarczają jednoznacznych wyników wyceny negatywnych skutków oddziaływania zanieczyszczeń na środowisko. Ponadto, brak jest opracowania określającego zakres strat ekologicznych (kosztów zewnętrznych) powodowanych przez krajowy system energetyczny. Nie istnieje tym samym kompletny zestaw syntetycznych wskaźników strat przypadających na produkcję energii elektrycznej z poszczególnych technologii energetycznych czy wielkości emisji poszczególnych polutantów. W ograniczonym i niepełnym zakresie można przeprowadzić ocenę i szacunek wpływu tylko niektórych procesów energetycznych na środowisko przyrodnicze.

Do najwartościowszych prac z zakresu problematyki szacowania strat ekologicznych w Polsce należy opracowanie pt. „Straty gospodarcze spowodowane zanieczyszczeniem środowiska naturalnego w Polsce w warunkach transformacji gospodarczej” (2001). Zaprezentowano w nim syntezę siedmiu przeprowadzonych do tej pory szacunków strat ekologicznych w różnych sektorach gospodarki (w przemyśle, w rolnictwie, w leśnictwie, w gospodarce wodnej) i spowodowanych różnymi zanieczyszczeniami (emisją zanieczyszczeń powietrza, wodami zasolonymi z kopalń węgla kamiennego, składowaniem odpadów oraz emisją gazów i hałasu przez samochody). W pracy przedstawiono metody badawcze oraz wskaźniki jednostkowe i skumulowane, pochodzące z badań prowadzonych w latach 80-tych i pierwszej połowie lat 90-tych (m.in. system BIGLEB, wskaźniki zespołu Bałandynowicza, metoda Graczyka). Najbardziej kompleksowy jest szacunek strat powodowanych emisją podstawowych zanieczyszczeń powstających w procesach wytwarzania wyrobów przemysłowych i wydobycia surowców mineralnych. Autorzy tej metody badawczej (Bałandynowicz 1987) sprowadzili je do oddziaływania na: zdrowie, rolnictwo, leśnictwo, majątek trwały.

Z przeprowadzonych badań (Famielec 2001) wynika, że straty gospodarcze w Polsce zawierają się w przedziale od 10,8 mld zł do 45,8 mld zł, co odpowiada ok. 1,6% do 6,9% PKB z 1999 r. Oszacowane w ten sposób straty w ujęciu wartościowym dają pewną podstawę do oszacowania wskaźników jednostkowych strat ekologicznych, przy czym wartościowe tutaj byłyby te wskaźniki, które odnoszą się przede wszystkim do systemu energetycznego. Podstawowa trudność polega na zidentyfikowaniu wszystkich elementów tych strat, szczególnie w pełnym łańcuchu technologicznym – od produkcji nośników energetycznych, poprzez transport aż do ich końcowego zużycia. Pełny rachunek nie jest jednak możliwy do przeprowadzenia. Na podstawie wymienionego w powyższym studium szczegółowego rachunku strat można zidentyfikować jedynie nieliczne wskaźniki jednostkowych strat ekologicznych.

Analiza prac polskich zespołów badawczych nie pozwala na prawidłowe określenie wpływu systemu energetycznego na środowisko. Dorobek metodyczny i empiryczny innych krajów, zwłaszcza USA i krajów Unii Europejskiej, jest znacznie bogatszy i oparty jest na analizie funkcyjnych zależności między zanieczyszczeniami a ich skutkami. Dotychczas nie prowadzono tego rodzaju kompleksowych badań dla krajowego systemu energetycznego. Jednym z możliwych do przyjęcia rozwiązań jest wykorzystanie opracowanej metodyki badawczej i zastosowanie jej w warunkach polskich. Pomocnym w tym celu może być zastosowanie narzędzi opracowanych przez zagraniczne jednostki badawcze. M. in. w pracy Radivica (2002) w celu oszacowania kosztów zewnętrznych dla wybranych krajowych obiektów energetycznego spalania paliw zastosowano uproszczoną metodykę opartą na modelu SimPacts. Obliczane w ten sposób wielkości nie obejmują pełnych kosztów zewnętrznych, lecz zawierają najważniejsze składniki kosztowe, w tym koszty zdrowotne, straty w uprawach oraz straty materiałowe. Wybór obiektów badawczych pozwolił na szacunek kosztów zewnętrznych dla dwóch niezmiernie istotnych parametrów – lokalizacji obiektu (zaludnienie) i wysokości komina. Badania z zakresu szacowania kosztów zewnętrznych są także prowadzone w ramach projektu z realizowanego w ramach V Ramowego Programu Unii Europejskiej pod nazwą ExternE-Pol. Projekt ma na celu szacunek kosztów zewnętrznych dla polskiego systemu energetycznego oraz niektórych pozostałych krajów członkowskich. Wykorzystany do tego celu model EcoSense i nieco zmodyfikowana metodologia, uwzględniająca specyfikę krajowych uwarunkowań technologiczno-ekonomicznych, pozwoli na pełny rachunek kosztów zewnętrznych powodowanych przez krajowy system energetyczny.


4.Podsumowanie


Prowadzenie racjonalnej polityki gospodarczej, uwzględniającej uwarunkowania środowiskowe, musi być oparte na pełnym rachunku kosztów i korzyści działalności gospodarczej. Jednym z obszarów badawczych wymagających szczególnej troski i rzetelności badawczej jest rachunek kosztów zewnętrznych powodowanych działalnością gospodarczą. Metodologia ich szacowania jest wciąż nie do końca dopracowana, przez co margines błędu jest na tyle duży, że wyniki badań są jedynie w ograniczonym stopniu wykorzystywane w prowadzeniu racjonalnej polityki gospodarczej, opartej na zasadach zrównoważonego rozwoju.

Rola i znaczenie krajowego systemu energetycznego oraz jego zakres oddziaływania na otoczenie środowiskowe i gospodarcze stwarzają niezbędne przesłanki do wypracowania solidnych podstaw jego prawidłowego funkcjonowania. W przeszłości badania nad rozwojem systemów energetycznych skupiały się przede wszystkim na planowaniu długoterminowego ich rozwoju w oparciu o możliwości techniczne, paliwowe i ekonomiczne kraju, a problemy środowiskowe były w zasadzie pomijane. Obecnie problematyka zrównoważonego rozwoju systemów energetycznych jest kwestią pierwszoplanową w tego typu badaniach. Podstawowym dylematem, przed jakim stoi ich rozwój, jest dostosowanie się do aktualnych i przyszłych programów środowiskowych, opartych zarówno na krajowych, jak i międzynarodowych przepisach emisyjnych. Przepisy te, wzbudzające tak wiele kontrowersji wśród zobligowanych do ich wypełnienia przedsiębiorstw, mają swoje uzasadnienie w rachunku ekonomicznym. Ich spełnienie wymaga z reguły wydatkowania bardzo poważnych środków finansowych, przez co sytuacja ekonomiczna sektora energetycznego z pewnością się pogarsza, a jego konkurencyjność maleje. Jednak należy przypuszczać, iż w dłuższej perspektywie społeczeństwo jako całość może zyskać na tych rozwiązaniach. Aby jednak zrozumieć sens i racjonalność wprowadzania tego typu uregulowań, niezbędna jest znajomość problematyki kosztów zewnętrznych związanych z funkcjonowaniem systemów energetycznych.

Należy podkreślić, że wysoki poziom kosztów zewnętrznych całkowicie uzasadnia podejmowanie przez energetykę działań zmierzających do eliminacji emisji zanieczyszczeń. Koszty budowy i funkcjonowania instalacji redukcji emisji zanieczyszczeń są bowiem kilkakrotnie niższe niż przedstawione w niniejszej pracy wysokości kosztów zewnętrznych. Wydaje się więc celowym i ekonomicznie uzasadnionym narzucenie powszechnego obowiązku spełnienia przez elektrownie bardzo restrykcyjnych norm lub obowiązku ich wyposażenia w drogie instalacje redukujące emisję. Ponadto, uwzględnienie pełnego rachunku kosztów zewnętrznych, w tym związanych z emisją gazów cieplarnianych, uzasadnia większe niż do tej pory wykorzystanie źródeł odnawialnych. Wprowadzenie odpowiednich regulacji środowiskowych może spowodować, że ich stopień wykorzystania zdecydowanie wzrośnie.

W oparciu o oszacowane wielkości kosztów zewnętrznych powinny być wybrane i wprowadzone dostępne instrumenty interwencji państwowej, tj. instrumenty prawne i ekonomiczne, w obszarach dotychczas nieregulowanych lub regulowanych w sposób ograniczony (np. w sektorze energetycznym). Decyzje producentów, oparte na pełnym rachunku kosztów społecznych, powinny wyznaczać prawidłowy kierunek rozwoju krajowego systemu energetycznego. Uwzględnienie środowiskowych i pozaśrodowiskowych skutków funkcjonowania systemu energetycznego jest więc niezbędnym warunkiem prowadzenia prawidłowej polityki energetycznej kraju.


Literatura:


Ayres R., Walter J. – The greenhouse effect: Damages, costs and abatement, Environmental and Resource Economics, Vol. 1, Kluwer Academic Publisher, Dordrecht, 1991.

Bałandynowicz H. W. i inni – Szacunek skumulowanej wartości ekonomicznej strat środowiskowych związanych z pozyskaniem surowców mineralnych. KON-POL, Spółdzielnia Pracy Doradców Gospodarczych, Warszawa., 1987.

Banzhaf H. S., Desvousges W. H., Johnson F. R. – Assessing the externalities of electricity generation in the Midwest. Resource & Energy Economics, vol. 18, no. 4, Elsevier Science, Amsterdam, 1996.

Begg D., Fisher S., Dornbush R. – Ekonomia t. 1 i 2. PWE, Warszawa, 1993.

Cline W.R. – Optimal carbon emissions over time: Experiments with the Nordhaus DICE model. Mimeo, Institute for International Economics, Washington, 1993.

Cline W.R. – The Economics of Global Warming. Institute for International Economics, Washington, 1992.

Coase R.H. – The Problem of Social Cost. The Journal of Law and Economics, vol. III, 1960.

Czaja S., Fiedor B., Jakubczyk Z. – Instrumenty regulacji bezpośredniej i ekonomicznej w realizacji polityki ekologicznej w Polsce. Europejskie Stowarzyszenie Ekonomistów Środowiska Naturalnego i Zasobów Naturalnych, Ekonomia i Środowisko nr 18, Kraków, 1995.

Eskin P. – How large a carbon tax is justified by the secondary benefits of CO2 abatement. Resource & Energy Economics, vol. 18, no. 2, Elsevier Science, Amsterdam, 1996.

Eskin P. – Rethinking the Costs Related to Global Warming: A Survey of the Issues. Environmental and Resource Economics, Vol. 6, No. 3, Kluwer Academic Publisher, Dordrecht, 1995.

European Commission – ExternE – externalities of energy, Vol. 1: Summary, Directorate-General XII. European Commission, 1995.

European Commission – Newsletter of the EC study on the externalities of energy, 1998, http://externe.jrc.es/nletter6.html.

Famielec J. – Straty i korzyści ekologiczne w gospodarce narodowej. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa-Kraków, 1999.

Frankhauser S. – The social costs of greenhouse gas emissions: An expected value approach, Energy journal 15, no. 2, 1994.

Freeman A. M. – Estimating the environmental costs of electricity: An overview and review of the issues. Resource & Energy Economics, vol. 18, no. 4, Elsevier Science, Amsterdam, 1996.

Friedrich R., Voss A. – External costs of electricity generation. Energy Policy, Vol. 21, no 2, Elsevier Science, Amsterdam, 1993.

Goulder L.H. – Environmental taxation and the “double dividend”: a reader’s guide. International Tax and Public Finance, No 2, 1995.

Krewitt W. – External costs of energy – do the answers match the questions? Looking back at 10 years of ExternE. Energy Policy, Vol. 30, no 10, Elsevier Science, Amsterdam, 2002.

Krewitt W., Heck T., Trukenmuller A., Friedrich R. – Environmental damage costs from fossil electricity generation in Germany and Europe. Energy Policy, Vol. 27, no 3, Elsevier Science, Amsterdam, 1999.

Krupnik A., Burtraw A. – The social costs of electricity. Resource & Energy Economics, vol. 18, no. 4, Elsevier Science, Amsterdam, 1996.

Laidler D., Estrin S. – Wstęp do mikroekonomii. Gebethner i Ska, Warszawa, 1991.

Lines M. – Dynamika i niepewność, w: Ekonomia środowiska i zasobów naturalnych. Wydawnictwo Krupski i S-ka, Warszawa, 1996.

Maddison D. – The shadow price of greenhouse gases and aerosols. Canter for Social and Economic Research on the Global Environment, University College, London, 1993.

Nordhaus W.D. – To slow or not to slow: The economics of the greenhouse effect. Economic Journal 101, Washington, 1991.

Nordhaus W.D. – A sketch of the economics of the greenhouse effect. American Economic Review, Papers and Proceedings, 83, no. 2, Washington, 1991.

Nordhaus W.D. – Rolling the DICE: An optimal transition path for controlling greenhouse gases. Resource and Energy Economics 15, no. 1, Elsevier Science, Amsterdam, 1993.

Nordhaus W.D. – Optimal greenhouse-gas reduction and tax policy in the DICE model. American Economic Review 83, Washington, 1993.

Oates W.E. – Green taxes: can we protect the environment and improve the tax system at the same time?, Southern Economic Journal, No 61, 1995.

ORNL/RFF – EC fuel cycle study: background document to the approach and issues. Report prepared by Oak Ridge National Laboratory and Resources For The Future. ORNL/M-2500, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN 37831, 1992.

Pearce D. – The secondary benefits of greenhouse gas control. CSERGE working paper 92-12, University of East Anglia, Norwich, 1992.

Pearce D. W., Barbier E., Markandya A. – Sustainable Development: Economics and Environment in the Third World. Edward Elgar, Aldershot, U.K., 1990.

Pearce D., Turner K. – Economics of Natural Resources and the Environment. Harvester Whateshaw, London, 1990.

Peck S. C., Teisberg T. J. – CETA: A model for carbon emissions trajectory assessment. Energy Journal 13, no. 1, 1992.

Radowic U. – Uproszczona metodyka szacowania kosztów zewnętrznych w wyniku emisji zanieczyszczeń powietrza związanych z wytwarzaniem energii elektrycznej. Sympozja i Konferencje nr 57, Wydawnictwo IGSMiE PAN, Kraków, 2002.

Rowe R. D., Chestnut L. G., Lang C. M., Bernow S. S., White D. E. – The New York environmental externalities cost study: summary of approach and results. IEA, OECD workshop on the External Costs of Energy, Brussels, 1995.

Rowe R., Lang C., Chestnut L. – Critical Factors in Computing Externalities for Electricity Resources. Resource and Energy Economics, no 18, Washington, 1996.

Samuelson P., Nordhaus W. – Ekonomia. PWN, Warszawa, 2000.

Stirling A. – Limits to the value of external costs. Energy Policy, Vol. 25, No. 5, Elsevier Science, Amsterdam, 1997.

Straty gospodarcze spowodowane zanieczyszczeniem środowiska naturalnego w Polsce w warunkach transformacji gospodarczej – część pierwsza. Praca pod red. Prof. dr hab. J. Famielec, Akademia Ekonomiczna w Krakowie, Kraków, 2001.

Sundqvist T. – Explaining the Disparity of Electricity Externality Estimates. 25th Annual IAEE International Conference, University of Aberdeen, 2002.

Symonowicz A. – Straty z tytułu degradacji środowiska. Ich charakterystyka i próby szacunku, w: Ekonomiczne i socjologiczne problemy ochrony środowiska. Praca zbiorowa pod redakcją A. Ginsberta - Geberta, Ossolineum, Wrocław, 1988.

Verhoef E. – Externalities. Handbook of Environmental and Resource Economics. Edward Elgar, 2002.



1 Zob. m.in.: Symonowicz 1998, Bałandynowicz 1987, Straty spowodowane...1995, Famielec 1999.


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna