Ekonomika produkcji energii elektrycznej

Grudzień 2008
Ekonomika produkcji energii
elektrycznej
Dużo się ostatnio ukazuje artykułów na temat cen energii elektrycznej.
Dziennikarze biją na alarm i straszą czytelników wzrostem cen. Temat ten
interesuje dzisiaj już nie tylko konsumentów i zarządy firm sektora. Staje się
centrum publicznej debaty. Dyskutują o nim energetycy, ekonomiści, odbiorcy,
politycy i komentatorzy od spraw wszelakich. Zdecydowaliśmy się i my napisać
kilka słów na temat rzeczywistych kosztów związanych z produkcją energii
elektrycznej.
Chcąc płynnie wejść w temat postanowiliśmy rozpocząć od prezentacji
przeciętnych cen z rynku bilansującego oraz Towarowej Giełdy Energii:
Przeciętne ceny energii elektrycznej w złotych za 1 MWh
600.00
500.00
400.00
300.00
200.00
100.00
Rynek bilansujący
Giełda Energii
11/1/2008
9/1/2008
10/1/2008
8/1/2008
7/1/2008
6/1/2008
5/1/2008
4/1/2008
3/1/2008
2/1/2008
1/1/2008
12/1/2007
11/1/2007
9/1/2007
10/1/2007
8/1/2007
7/1/2007
6/1/2007
5/1/2007
4/1/2007
3/1/2007
2/1/2007
1/1/2007
0.00
Jak można zauważyć cena
energii elektrycznej
rzeczywiście rośnie, ale
znacznie bardziej gwałtownie
rośnie zmienność cen energii
elektrycznej. Dla ścisłości warto
zwrócić uwagę, iż w 2007 roku
oraz w pierwszym kwartale
2008 obowiązywały kontrakty
długoterminowe i część ceny
energii była zawarta w składniku
taryfy Operatora Systemu
Przesyłowego (około 20 złotych
w jednej MWh).
Na początku grudnia, tuż przed
„Barbórką”, Prezes Urzędu
Regulacji Energetyki ogłosił,
iż „[…] na rok 2009 nie znajduje
uzasadnienia żądanie poziomu
ceny energii elektrycznej
z wytwarzania (w paśmie)
powyżej wartości 135 PLN/MWh
bez akcyzy”. Ile tak naprawdę
powinna kosztować energia
elektryczna? Gdyby rynek
energii był rynkiem doskonałym,
cena powinna odpowiadać
kosztowi krańcowemu.
Przeanalizujmy więc koszty
przeciętnego wytwórcy
w Polsce.
Koszt paliwa
Elektrownie, jak każdy
producent, przerabiają surowce
na produkty. W naszym
przypadku głównymi surowcami
są węgiel kamienny, brunatny,
gaz ziemny czy inne paliwa
(oleje, biomasa, itp.), których
jednostką energii chemicznej
jest GJ, natomiast produktem
jest energia elektryczna
wyrażona w MWh. Dla dalszego
toku rozumowania niezbędna
jest wiedza na temat
współzależności GJ wobec MWh,
którą można wyrazić
następującym wzorem:
1 MWh = 3,6 GJ (1)
Z uwagi na prawo zachowania
energii, nie każdy GJ energii
chemicznej paliwa po
przemianie („po przejściu przez
elektrownię”) jest zamieniany
dokładnie w 1 GJ energii
elektrycznej. Następuje strata
energii, która mierzona jest
sprawnością instalacji. Z uwagi
na fakt, iż cenę w „paśmie
bazowym” na naszym rynku
kształtuje węgiel, nie warto w
tym miejscu omawiać innych
paliw. Przeciętna sprawność
polskich elektrowni węglowych
to 0,36 (2), co oznacza, iż
z jednego GJ paliwa
otrzymujemy w Polsce
przeciętnie 0,36 GJ =
0,36 x MWh / 3,6 = 0,1 MWh
energii elektrycznej (lub inaczej
– na wyprodukowanie jednej
MWh potrzebujemy w Polsce
przeciętnie 10 GJ „energii
z węgla”).
W polskim górnictwie od kilku
lat operuje się ceną wyrażoną
w zł/GJ. Do stycznia 2007 roku,
polskie elektrownie były
w stanie nabyć węgiel poniżej
7,50 zł/GJ. W kontraktach na
2009 rok wspomina się
o koszcie 12 – 14 zł/GJ.
Oznacza to, iż „czysty” koszt
paliwa generuje
w optymistycznym wariancie
120 złotych w każdej
wyprodukowanej w Polsce MWh
(12 zł x 10 GJ).
Inne koszty zmienne
Paliwo jest najbardziej istotnym
kosztem zmiennym, ale nie
jedynym. Cena węgla zależna
jest od kilku czynników,
z których ważnymi są:
wymieniona wcześniej wartość
opałowa (MJ/kg), zawartość
popiołu oraz zawartość siarki.
Dwa ostatnie czynniki wpływają
także na poziom innych kosztów
wytwórcy. Elektrownie mają
wybór – mogą kupić tańszy
węgiel, ale „brudniejszy”
i ponieść wyższe koszty
zmienne lub droższy węgiel,
ale wtedy ponoszą niższe koszty
dodatkowe (stosowanie
gorszego jakościowo paliwa
– o wyższej zawartości popiołu
i siarki – zwiększa koszty
oczyszczania spalin oraz może
zmniejszyć sprawność
elektrowni). Ten rodzaj kosztów
zaliczyłbym do „kosztów
środowiskowych”. Ochrona
środowiska to ostatnio bardzo
głośny temat, szczyt
w Poznaniu oraz negocjacje
w Brukseli przyciągały uwagę
całego świata. Wszyscy bardzo
troszczą się o środowisko. Tak
bardzo, że uznano, iż
opodatkowywanie tych, co je
niszczą i przeznaczanie
zebranych funduszy na ochronę
środowiska nie wystarcza.
Przyjęto filozofię, iż każdy
przedsiębiorca powinien
świadomie podejmować własne
decyzje, także te dotyczące
środowiska. Wybrane zostały
przedsiębiorstwa, które
najbardziej oddziałują na klimat
i nałożono na nie wymóg
kupowania pozwoleń.
Elektrownie znalazły się wśród
przedsiębiorstw, na które te
wymogi zostały nałożone.
Obecnie za każdą wydaloną do
powietrza tonę CO2 elektrownia
ma obowiązek przekazać do
regulatora 1 pozwolenie na
emisję gazów cieplarnianych
(w praktyce to administrator
systemu handlu emisjami
umarza odpowiednią liczbę
uprawnień na koncie danej
instalacji w rejestrze
uprawnień). Pozwolenie na
emisję gazów cieplarnianych
elektrownia albo dostała
w ramach pierwotnej alokacji
albo musi je kupić.
(3)
W dniu 19 grudnia Prezes URE zmienił zdanie i ogłosił, iż „nie znajduje uzasadnienia żądanie na 2009 rok poziomu ceny
energii elektrycznej z wytwarzania powyżej wartości 165 PLN/MWh (185 PLN/MWh z akcyzą).”
Strona 2 z 6
Ekonomika produkcji energii elektrycznej
Analitycy Komisji Europejskiej
uważają, że cena pozwolenia na
emisję jednej tony CO2 po roku
2012 wyniesie 39 Euro (cena
realna z roku 2005), przy czym
wielu analityków bankowych
uważa, że cena ta istotnie
przekroczy 40 Euro
(pamiętajmy, że dziś cena
spadła poniżej 15 Euro).
Nie wchodząc w ostatnie
kontrowersje dotyczące
prognoz kursu Euro załóżmy, że
będzie on wynosił
3,0 – 3,5 zł/Euro (w momencie
pisania niniejszego artykułu
Euro umocniło się na poziomie
przekraczającym 4 złote, ale
oczekuje się, iż nie będzie to
trend długotrwały), co oznacza,
że cena pozwolenia na emisję
1 tony gazów cieplarnianych
może wahać się w granicach
120 – 140 złotych.
Wytworzenie 1 MWh energii
elektrycznej w polskich
elektrowniach pociąga za sobą
przeciętnie wydalenie do
środowiska ok. 0,9 tony CO2, co
oznacza, że na wyprodukowanie
1 MWh należy wydać 108 – 126
złotych na pozwolenia na emisję
CO2. Ponieważ większość
cyferek jest i tak prognozą
różnych analityków przyjmijmy
ostrożnie, że koszt CO2
w 1 MWh wynosi 110 złotych.
Tu mamy problem – większość
obecnych uprawnień do emisji
CO2 (jeśli nie wszystkie, co się
okaże pod koniec okresu
rozliczeniowego, a więc w 2012
roku), polskie elektrownie
otrzymały za darmo. Dokupić
będą musiały jedynie różnicę
pomiędzy rzeczywistym
zapotrzebowaniem
(rzeczywistym wpływem na
środowisko) a ilością
otrzymaną bezpłatnie. Spółka,
która chciałaby rozpocząć
działalność na rynku
wytwarzania, musiałaby kupić
wszystkie pozwolenia na emisję
CO2. Negocjowana właśnie
w Brukseli „ścieżka dojścia” do
pełnego aukcjoningu
(zaprzestania wydawania
pozwoleń na emisję za darmo)
wpłynie na rzeczywistą
wysokość kosztów
środowiskowych (jaki % ze
wspomnianego powyżej
110 złotych będą płaciły
poszczególne elektrownie).
Kolejnym istotnym kosztem
zmiennym jest transport. Nie
będzie to nic odkrywczego, gdy
napiszemy, że koszt transportu
zależy od odległości. Nie
przypadkiem jest, że większość
polskich mocy wytwórczych
zlokalizowanych jest w Polsce
południowej. Krańcowo inne
koszty transportu mają
elektrownie oparte na węglu
brunatnym (gdzie praktycznie
węgiel jest dostarczany na
Strona 3 z 6
taśmociągach wprost do kotła)
a inne elektrownie oparte na
węglu kamiennym (gdzie węgiel
należy załadować na wagony,
zważyć i zbadać jego
parametry, przetransportować
z kopalni do elektrowni, po raz
kolejny zważyć i zbadać
parametry i ostatecznie
rozładować). Wśród elektrowni
opartych na węglu kamiennym
inne koszty będą miały
elektrownie należące do PKE
a inne należące do Zespołu
Elektrowni Dolna Odra.
Na podstawie danych ARE
możemy jednak założyć, że
przeciętny wpływ transportu na
cenę 1 MWh energii elektrycznej
to około 10 złotych.
Koszty stałe
Pewne koszty nie zależą od
ilości wyprodukowanej energii
w danym okresie. Do tej
kategorii kosztów możemy
przede wszystkim zaliczyć koszt
wynagrodzeń (ponad
10 złotych za wyprodukowaną
w 2007 roku MWh wg danych
ARE). Przyjmijmy, że inne
koszty stałe są w przybliżeniu
równe kosztom wynagrodzeń,
a więc nasza aproksymacja
kosztów stałych wynosi około
20 złotych za MWh
(amortyzacja została ujęta
w kolejnej kategorii kosztów).
Koszt zaangażowanego
kapitału
Niektórzy do powyższych
rozważań dodają koszty
finansowe i uważają, że to jest
całkowity poziom kosztów.
W praktyce jednak to nie tylko
bank finansuje budowę nowych
mocy. Zawsze niezbędny jest
wkład własny. Jego wysokość
Ekonomika produkcji energii elektrycznej
Na podstawie ostatnich
komunikatów prasowych,
dotyczących planowanych
inwestycji polskich spółek
energetycznych w nowe moce,
można przyjąć, iż 1MW mocy
zainstalowanej opalanej węglem
kosztuje obecnie około 6
milionów złotych. Z 1 MW
moglibyśmy otrzymać w ciągu
roku 24 h x 365 dni = 8.760
MWh. W praktyce jednak żadna
elektrownia nie działa 100%
czasu w roku, planowane i
nieplanowane przestoje (np.
remonty) zajmują istotną część
dostępnego czasu. Załóżmy, że
przestoje to 10% czasu, co
oznacza, iż z instalacji 1 MW
możemy otrzymać
w trakcie roku
8.760 x 90% = 7.884 MWh.
Ile lat może działać nowowybudowana elektrownia bez
dodatkowych nakładów
finansowych (nowych
inwestycji)? Jest to istotne
Strona 4 z 6
pytanie, gdyż podobnie jak
w sytuacji wzięcia kredytu –
wysokość kosztów
zaangażowanego kapitału
zależy od długości okresu,
w którym zamierzamy go
zwrócić. Druga zmienną,
wpływającą na oczekiwany koszt
zaangażowania kapitału jest
oczekiwana stopa procentowa.
Zakładając równe raty (roczne
koszty zaangażowanego
kapitału dla całego okresu
zwrotu inwestycji),
przeprowadzając takie same
ćwiczenie jak symulacja rat
kredytowych – lub po prostu
korzystając z funkcji PMT
w arkuszu kalkulacyjnym MS
Excel – otrzymujemy
następujące wyniki:
Okres inwestycji
Ile więc powinniśmy płacić
za prąd?
Po takim wprowadzeniu
jesteśmy uzbrojeni w narzędzia,
które pomogą nam
odpowiedzieć na interesujące
pytanie. Jaki byłby koszt
1 MWh, gdyby sprzedawał ją
inwestor, który chce dziś
zainwestować w wybudowanie
nowej elektrowni?
Wystarczy podliczyć wszelkie
koszty i otrzymujemy:
Rodzaj kosztu
-------------------------
Paliwo (węgiel)
Koszt CO2
Inne koszty zmienne
Dane w tys.
zł.
20 lat
30 lat
40 lat
5,0%
481,5
390,3
349,7
7,5%
588,6
508,0
476,4
Koszt
zaangażowanego
kapitału
(z amortyzacją)
10,0%
704,8
636,5
613,6
Inne koszty stałe
Oczekiwa
na stopa
zwrotu
waha się w granicach od 100%,
co w praktyce nie jest już dziś
spotykane nigdzie na świecie,
do 10% w przedsięwzięciach
typu „Project finance”. Każdy
inwestor ma dziś do wyboru
nieskończoną wręcz ilość
możliwości, niekoniecznie musi
inwestować w akcje
przedsiębiorstw
energetycznych. Jeśli nawet
czytelnik nie jest świadomym
akcjonariuszem spółki
energetycznej, może się okazać,
że bank, w którym posiada
lokaty, jego fundusz
inwestycyjny lub emerytalny
zainwestowały właśnie w takie
spółki. Z tych inwestycji należy
się zwrot, dlatego dla potrzeb
niniejszego artykułu zwrot z
zaangażowanego kapitału
rozumiemy zarówno jako zwrot
z kapitału własnego jak i obcego
(wspominane koszty
finansowe).
Co oznacza, że racjonalny
inwestor (suma inwestorów
finansujących wspólnie 100%
inwestycji w instalację o mocy
1 MW, a więc zarówno dostawca
kapitału własnego jak i obcego)
oczekiwałaby rocznie od 350 do
700 tysięcy złotych, co
w przeliczeniu na MWh (jak
zapisano powyżej, ok. 7.884
MWh/rocznie) oznacza koszt
zaangażowanego finansowania
w wysokości od 45 do
90 złotych za MWh (przy czym
sama amortyzacja – a więc
zwrot kapitału bez żadnych
odsetek – to kwota od 20 do 40
złotych za MWh) Przy takim
podejściu, wyżej wymienione
kwoty zawierają zarówno część
kapitałową jak i odsetkową raty,
a więc zawierają koszt
amortyzacji.
-------------------------
Łącznie
=========================
Wysokość
[PLN]
--------------
120
0 – 110
10
45 – 90
20
--------------
195 - 350
==============
Oczywiście powyższa kalkulacja
ma swoje ułomności – przede
wszystkim opiera się na bardzo
dużych szacunkach. Niektóre
kategorie powinny być
dokładniej przedyskutowane
(np. jaką wartość przyjąć za
cenę CO2 czy zaangażowanego
kapitału). Można jednak na jej
podstawie wyciągnąć ważne
wnioski.
Koszt MWh oparty jedynie
o koszty paliwa, inne zmienne
i inne stałe waha się
w granicach 150 złotych
(120 + 10 + 20). Powyższy
szacunek nie zawiera
amortyzacji, kosztów odsetek za
zaangażowany kapitał ani
kosztów środowiskowych (CO2)
– innymi słowy zakłada, że
inwestor pożyczy nam kapitał za
Ekonomika produkcji energii elektrycznej
darmo i nie będzie żądał nie
tylko odsetek ale także kwoty
podstawowej (amortyzacja).
Ponadto powyższa kwota
zakłada, że pozwolenia na
emisję CO2 elektrownie dostaną
za darmo. Można zatem przyjąć,
iż jest to sytuacja gdy żadna
z polskich elektrowni nie kupuje
pozwoleń na emisję gazów
cieplarnianych oraz ma majątek
zamortyzowany w 100%.
Porównajmy teraz tę kwotę z
kwotą ogłoszoną przez Prezesa
URE jako maksymalną – 135
złotych za 1 MWh (3). Co
należałoby zrobić, aby polskie
elektrownie mogły
wyprodukować prąd za 135
złotych. Odpowiedź jest prosta –
obniżyć cenę paliwa.
Odwracając równanie można
wyliczyć, iż węgiel powinien
kosztować nie więcej niż
10 złotych za GJ (a i to przy
założeniu, że nie zwracamy
elektrowniom kosztu
amortyzacji ani kosztów
związanych z ewentualnym
nabyciem uprawnień oraz nie
pozwalamy na osiąganie
jakichkolwiek zysków !!!).
Wzrost cen energii elektrycznej
jest tematem bardzo
politycznym, natomiast
całkowicie przemilczano
poważny wzrost cen węgla
(prawie 50%).
Bańka spekulacyjna na rynku
mieszkaniowym w najmniejszym
stopniu nie zakłóciła naszym
politykom samopoczucia. Cena
energii elektrycznej powinna
generować sygnał inwestycyjny,
gdy jest zbyt wysoka racjonalny
inwestor zaczyna inwestować
swoje fundusze na tym rynku
mając nadzieję na godziwe
zwroty. Gdy cena spada –
inwestor przerzuca fundusze na
inne dostępne rynki. Sztuczne
ściskanie cen energii
Strona 5 z 6
elektrycznej w dłuższej
perspektywie może prowadzić
do sytuacji, w której sygnał
zostaje przeoczony i nowe
inwestycje przychodzą zbyt
późno (stało się tak
np. w Kaliforni czy w Ontario).
Czy ceny energii
elektrycznej rzeczywiście
są dużym obciążeniem?
Zainteresowanie polityków
cenami energii nie jest niczym
nadzwyczajnym. W wielu
krajach politycy ingerowali
w zasady rynku energii w celu
osiągnięcia własnych korzyści.
Walutą w polityce są głosy
wyborców, zainteresowanie
polityków budzą więc głównie
ceny energii elektrycznej dla
gospodarstw domowych.
Zastanówmy się, jak
rzeczywiście wzrost cen wpływa
na budżet gospodarstw
domowych. Przeciętny roczny
rachunek gospodarstw
domowych w Polsce za energię
elektryczną wynosi ok. 1.100
złotych. Nieco mniej niż połowa
tej kwoty to opłata za przesył
i dystrybucję (transport)
energii elektrycznej do naszych
domów. Załóżmy, że ok. 600
złotych to czysta cena energii
elektrycznej (rzeczywiście jest
to niższa kwota). Oczekiwany
przez energetyków 30% wzrost
cen to około 180 złotych
rocznie, czyli niecałe 15 złotych
miesięcznie, które obciążyłoby
bezpośrednio budżet
przeciętnego gospodarstwa
domowego.
Podsumowanie
Politycy, chcąc zyskać głosy
wyborców, włączyli się do
nacisków o utrzymanie cen
energii elektrycznej na obecnym
poziomie. Cieszymy się, że
politycy walczą o 15 złotych dla
naszych gospodarstw
domowych (czyli dla nas trochę
mniej), ale chcielibyśmy, aby
zachowali umiar
i zwrócili uwagę ile, w stosunku
do innych mieszkańców Unii
Europejskiej, przepłacamy za
mieszkania, samochody,
telekomunikację czy nawet
rzeczy do ubrania. Są to kwoty
o wiele wyższe i w zasadzie nie
wiadomo dlaczego.
Produkcja energii elektrycznej
jest przedsięwzięciem
ekonomicznym, więc nie
powinniśmy zakładać, że ktoś
będzie to robił za darmo albo
będzie do niej dopłacał tylko
dlatego, że politycy chcą się
przypodobać wyborcom (nawet
jeśli są to w głównej mierze
spółki należące do Skarbu
Państwa). Powyższe szacunki
wskazują, iż wzrost cen jest
nieunikniony, a przy tym
kluczowy dla realizacji
inwestycji. Bez nich wszyscy
poniesiemy dużo wyższe koszty,
a ceny energii długo będą
większe niż wynikałoby to
z racjonalnych przesłanek, tak
samo jak ryzyko okresowych
przerw w dostawach energii
elektrycznej. Pozostaje pytanie
w jaki sposób wolimy dojść do
wyższych cen energii
elektrycznej – stopniowo czy
nagle i po ciemku?
Ekonomika produkcji energii elektrycznej
Kontakty
Ernst & Young
Autor niniejszego artykułu
Jarosław Wajer
tel. +48 (22) 557 71 63
[email protected]
Inni członkowie Grupy Energetycznej Ernst & Young,
którzy pomagali w przygotowaniu niniejszego artykułu:
Piotr Piela
Te. +48 (22) 557 75 80
[email protected]
Remigiusz Chlewicki
tel. +48 (22) 557 74 57
[email protected]
Assurance | Tax | Transactions | Advisory
Firma Ernst & Young jest globalnym
liderem w zakresie usług audytorskich,
podatkowych, transakcyjnych
i doradczych.
Na całym świecie 135 000 naszych
pracowników jednoczą wspólne wartości
i świadczenie wysokiej jakości usług.
Zmieniamy rzeczywistość, pomagając
naszym pracownikom, naszym klientom
oraz naszej coraz szerszej społeczności
w wykorzystaniu ich potencjału.
Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom
naszych klientów z branży energetycznej
utworzyliśmy multidyscyplinarną Grupę
Energetyczną Ernst & Young, której
członkami są doświadczeni konsultanci
wyspecjalizowani w pracy dla energetyki.
Dynamiczny rozwój firmy Ernst & Young
w Polsce odzwierciedla uznanie klientów
dla wartości świadczonych przez nas
usług. Ten sukces byłby niemożliwy bez
sukcesów naszych klientów.
Aby uzyskać więcej informacji, odwiedź
www.ey.com/pl.
© 2008 Ernst & Young
Wszelkie prawa zastrzeżone.
Maciej Przybylski
tel. +48 (22) 557 87 43
[email protected]
Przemysław Żydak
tel. +48 (22) 557 88 63
[email protected]
Strona 6 z 6
Ekonomika produkcji energii elektrycznej