Uwarunkowania surowcowe produkcji biopaliw

Uwarunkowania surowcowe produkcji biopaliw
Pierwotnym źródłem energii zgromadzonej w biomasie są węglowodany powstające w
procesie fotosyntezy z dwutlenku węgla (CO2) zawartego w atmosferze i z wody (H2O) w
obecności promieniowania słonecznego, przy czym w wyniku tego procesu do atmosfery
uwalnia się tlen.
Sprawność przetwarzania promieniowania słonecznego jest bardzo niska, bo tylko ok. 2%
energii jest absorbowane przez rośliny (reszta, tzn. 98% jest odbijana), a z tego tylko ok.
połowa jest wykorzystywane przez chlorofil w procesach fotosyntezy.
W dokumentach „Plan działania w sprawie biomasy” oraz „Strategia UE dla biopaliw”
Komisja Europejska informuje, Ŝe aktualnie 4% zapotrzebowania UE na energię zaspokajane
jest poprzez energetyczne wykorzystanie biomasy. Do 2010 r. istnieje szansa na prawie 3krotne zwiększenie udziału biomasy w pokrywaniu potrzeb energetycznych UE w
porównaniu do 2003 r. Na posiedzeniach Rady Europy 8-9 marca 2007 r., przesądzono
konieczność osiągnięcia 20% udziału energii ze źródeł odnawialnych w całej Unii
Europejskiej oraz minimum 10% udziału biopaliw w kaŜdym z państw do 2020 r. Przy
realizacji celu dla biopaliw zapewniona ma być trwałość produkcji oraz dostępność biopaliw
drugiej generacji na rynku. Zatem w świetle tych nowych uwarunkowań, jakie są moŜliwości
surowcowe?
Biopaliwa ciekle
W Ministerstwie Gospodarki w marcu 2007 r. został opracowany (przyjęty przez Rade
Ministrów w 24.07. 2007): „Wieloletni program promocji biopaliw lub innych paliw
odnawialnych na lata 2008-2014”. Stanowi on wykonanie art. 37 ustawy z dnia 25 sierpnia
2006 r. o biokomponentach i biopaliwach ciekłych (DzU nr 169, poz. 1199). „Wieloletni
program promocji biopaliw na lata 2008-2014” przedstawia mechanizmy wsparcia dla
produkcji biokomponentów w zakresie systemu podatkowego, a szczególnie zwolnienia od
podatku akcyzowego, podatku dochodowego od osób prawnych i zwolnienia z opłaty
paliwowej. Nakreśla moŜliwości wsparcia dla upraw roślin energetycznych stanowiących
surowiec do produkcji biokomponentów i inwestycji do wytwarzania biokomponentow oraz
biopaliw ciekłych z funduszy Unii Europejskiej oraz krajowych środków publicznych. W
dokumencie tym przedstawiono działania mające na celu zwiększenie popytu na biopaliwa
ciekłe, nakreślono takŜe ramy działalności naukowo-badawczej i informacyjno-edukacyjnej w
tym zakresie.
Biorąc pod uwagę wartości brzegowe minimalnego udziału biokomponentów w rynku paliw
transportowych, przewiduje się, Ŝe ścieŜka dochodzenia do tych wielkości w Polsce w latach
2008-2014, jako Narodowy Cel Wskaźnikowy, kształtuje się, jak pokazano na wykresie (rys.
1). Po 2014 r. załoŜono proporcjonalną ścieŜkę dojścia do uzyskania 10% biopaliw w 2020 r.
w ogólnej ilości paliw ciekłych i biopaliw ciekłych w ciągu roku kalendarzowego w
transporcie – wg wartości energetycznej. W 2007 r. wartość Narodowego Celu
Wskaźnikowego wynosi 2,3% (rys. 1).
12,00%
10,00%
8,00%
7,55%
6,65% 7,10%
5,75% 6,20%
8,35%
9,15%
10%
4,60%
6,00%
3,45%
4,00% 2,30%
2,00%
0,00%
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2016 2018 2020
Lata
Rys. 1. Cel wskaźnikowy dla krajów UE
Źródło: Opracowanie na podstawie „Wieloletniego programu promocji biopaliw lub innych paliw odnawialnych
na lata 2008-2014”, dalej opracowanie własne.
Dla porównania w latach ubiegłych udział biokomponentów w ogólnej ilości paliw
zuŜywanych w transporcie kształtował się, jak pokazano na rys. 2. Na 2005 r. ustalono cel
wskaźnikowy na poziomie 0,50% wartości energetycznej paliw zuŜytych w transporcie, co
znacznie odbiegało od 2%, o których mowa w dyrektywie 2003/30/WE. Unijny Cel
Wskaźnikowy wyznaczony na 2005 r. nie został zresztą osiągnięty w większości krajów
członkowskich. Jedynie dwa państwa (Niemcy i Szwecja) mogły się poszczycić 2procentowym udziałem biopaliw w strukturze zuŜycia paliw transportowych. Krajowy Cel
Wskaźnikowy ustalony na 2005 r. został przez Polskę osiągnięty. Z kolei ten na 2006 r. został
ustalony na poziomie 1,50%. Przy opracowywaniu poziomu celu wskaźnikowego na 2006 r.
wzięto pod uwagę moŜliwości finansowe budŜetu państwa oraz fakt, Ŝe powinien on być
moŜliwy do osiągnięcia zarówno przez wytwórców biokomponentów, jak i producentów
paliw. Nie został on jednak zrealizowany.
1,0 0%
0,9 0%
0,8 0%
0,7 0%
0,6 0%
0,5 0%
0,4 0%
0,3 0%
0,2 0%
0,1 0%
0,0 0%
0,90%
0,48%
0,30%
2 004
2 005
2 006
Rys. 2. Udział biokomponentów w ogólnej ilości paliw
Źródło: Opracowanie na podstawie „Wieloletniego programu promocji biopaliw lub innych paliw odnawialnych
na lata 2008-2014”.
Na cele spoŜywcze coroczny przerób rzepaku wynosi ok. 800-900 tys. t. Średnia wieloletnia
oscyluje wokół tego poziomu. Na cele produkcji biokomponentów moŜe być przeznaczona
pozostała część. Zatem powinien nastąpić wzrost produkcji rzepaku, bowiem nie będzie
moŜliwe wypełnienie zakładanego NCW. Produkcja nasion rzepaku w 2010 r. powinna
wynosić ok. 2 000 tys. t przy istniejącym popycie na cele spoŜywcze. W celu osiągnięcia
NCW musi nastąpić wzrost wydajności z 1 ha oraz zwiększenie areału upraw.
Według danych GUS powierzchnia zasiewów rzepaku i rzepiku w 2006 r. pod zbiory w 2007
r. wyniosła 690 tys. ton i była o prawie 11% większa niŜ w roku poprzednim oraz o 29%
większa od średniej powierzchni zasiewów z lat 2003-2006. Powierzchnia uprawy rzepaku i
rzepiku ozimego wzrosła na przestrzeni lat 2006-2007 o 13,5%1. Przy zakładanym plonie
rzepaku 3t/ha areał ziemi potrzebny do jego uprawy w 2020 r. powinien wynosić 680,7 tys.
ha. JeŜeli załoŜy się zwiększenie jego wydajności do 4 t/ha, to wówczas areał ziemi
potrzebnej do jego uprawy wyniesie 510,5 tys. ha. Ponadto rzepak jest wykorzystywany do
produkcji spoŜywczej, zatem orientacyjnie całkowita ilość nasion rzepaku powinna wynosić
3042 tys. t., a areał jego uprawy 1 014 tys. ha. Nie jest to moŜliwe do osiągnięcia z uwagi na
uwarunkowania środowiskowe. Prognozę zapotrzebowania na estry rzepakowe i rzepak w
latach 2007-2010 przedstawiono w tabeli 1, a prognozę zapotrzebowania na estry rzepakowe i
rzepak w latach w latach 2012-2020 podano w tabeli 2.
Tab. 1. Prognoza zapotrzebowania na estry rzepakowe i rzepak w latach 2007-2010
Rok
2007
2008
2009
2010
Narodowy Cel
Wskaźnikowy
% wart.
energ.
2,3
3,5
4,5
5,75
ON
tony
7 830
8 220
8 630
8 980
ON
m3
9 226
9 728
10 213
10 627
Zapotrzebowanie
na biokomponenty
tys. m3
226,09
360,91
487,16
648,25
Zapotrzebowanie
na rzepak
tys. t
419
637
818
1047
Tab. 2. Prognoza zapotrzebowania na estry rzepakowe i rzepak w latach 2012-2020
Rok
2012
2014
2016
2018
2020
Narodowy Cel
Wskaźnikowy3
% wart.
energ.
6,65
7,55
8,35
9,15
10
NCW
%/V
2,44
4,77
5,27
5,78
6,10
ON
tony
8 980
8 980
8 980
8 980
8 980
ON
m3
10 627,0
10 627
10 627
10 627
10 627
Zapotrzebowanie na
biokomponenty
tys. m3
749,71
875,13
986,62
1098
1216,4
Zapotrzebowanie na
rzepak
tys. t
1258,7
1469,3
1656,5
1843,5
2042,2
Prognoza zapotrzebowania na bioetanol i surowce do jego wytworzenia podano w tab. 3.
Prognozy w zakresie zapotrzebowania na bioetanol wykonano dla 2020 r. Ze względu na
potrzeby surowcowe, przy załoŜeniu istnienia mechanizmów finansowych zachęcających do
prowadzenia upraw roślin do produkcji bioetanolu cel jest moŜliwy do zrealizowania. Przy
produkcji bioetanolu nie uwzględniono nowych technologii otrzymywania bioetanolu z roślin
ligno-celulozowych. Aktualnie te technologie nie są sprawdzone i pracują w jedynie
instalacjach modelowych. Jest szansa, przy załoŜeniu stabilnej polityki finansowej, na
wyprodukowanie potrzebnej do spełnienia zobowiązań ilości bioetanolu w 2010 r.
Wywiązanie się z celu uzyskania 20% biokomponentów w 2020 r. nie będzie moŜliwe dla
biokomponentu rzepakowego z uwagi na brak moŜliwości jego uprawy w takim zakresie,
natomiast realne stanie się dla produkcji bioetanolu przy wykorzystaniu upraw róŜnych roślin.
W tym wypadku mogą być brane pod uwagę alternatywne uprawy (równieŜ buraki cukrowe),
których ilość produkcji związana jest z kwotami cukrowymi. Ograniczeniem dla produkcji
etanolu z buraków moŜe być brak instalacji do jego wytwarzania lub brak opłacalności takich
inwestycji. Podane obliczenia mają charakter orientacyjny. Bowiem floty pojazdów mogą
zgłaszać zapotrzebowanie na bioetanol zastępujący ON w silnikach wysokopręŜnych. Ustawa
dopuszcza takie moŜliwości.
Tab. 3. Prognoza zapotrzebowania na bioetanol i surowce do jego wytworzenia
Narodowy Cel
Wskaźnikowy
NCW
Benzyny – zuŜycie w
transporcie
benzyna
zapotrzebowanie na
bioetanol
zapotrzebowanie na
surowce, w tym zboŜa
ogółem
Rok
2 010
2 020
% wart.
opałowej
5,75
10
%/V
9,2
16
tys. ton
3 800
3 800
m3
5 033
5 033
tys. m3
463,04
642,12
tys. ton
1389,12
1926,36
Uwarunkowania ekonomiczne
22 grudnia 2006 r. Minister Finansów wydał Rozporządzenie w sprawie zwolnień od podatku
akcyzowego zmieniające poprzednie warunki podatkowe i destabilizujące rynek. Wejście w
Ŝycie tego rozporządzenia (1 stycznia 2007 r.) radykalnie obniŜyło kwotę ulgi akcyzowej w
przypadku benzyny z 220 zł do 150 zł za 1000 litrów, natomiast oleju napędowego z 220 zł
do 100 zł za 1000 litrów oraz nałoŜyło akcyzę w wysokości 200 zł za 1000 litrów na
biokomponenty stanowiące samoistne paliwo. Zgodnie z tymi regulacjami działalność
gospodarcza w omawianym zakresie przestała być opłacalna. Wstrzymana została produkcja
biopaliw i nie uruchomiono nowych instalacji produkcyjnych.
W „Wieloletnim programie promocji biopaliw lub innych paliw odnawialnych na lata 20082014” przedstawiono „szacunkowe wyliczenia oparte na orientacyjnych danych”, dotyczące
określenia wielkości dozwolonego wsparcia, jakiego moŜe udzielić państwo. Wielkość
dozwolonego wsparcia określona została jako róŜnica między kosztami wytworzenia
biokomponentów (bioetanolu i estrów metylowych) a cenami hurtowymi paliw
ropopochodnych (benzyny i oleju napędowego) pomniejszonymi o VAT, opłatę paliwową
oraz podatek akcyzowy. W rachunku dotyczącym obliczenia dozwolonej wysokości tej
rekompensaty powinny być brane pod uwagę koszty produkcji biokomponentów (w tym koszt
pozyskania surowca, np. rzepaku lub oleju rzepakowego) oraz ceny paliw ropopochodnych
(na które dominujący wpływ mają ceny ropy naftowej). Wysokość dozwolonego prawem
wspólnotowym w zakresie pomocy publicznej wsparcia dla produkcji 1000 litrów bioetanolu
wynosi 2176 zł, a dla produkcji 1000 litrów estrów metylowych – 1434 zł4. Wartości te
dotyczą wszystkich kategorii kosztów w całym łańcuchu wytwórczym. Cytowany wyŜej
program nie spełni pokładanych przez wytwórców nadziei, poniewaŜ ogólnie i hasłowo
odnosi się do promocji, nie konkretyzując ani przedziałów czasowych związanych z
przypisanymi działaniami, ani środków finansowych. Program powinien zawierać czytelne,
wielowariantowe analizy techniczno-ekonomiczne i prognozy rozwoju dla tego sektora w
perspektywie 2020 r. Zatem w programie brakuje:
• podania jednostek (realizatorów) odpowiedzialnych za poszczególne działania;
• okresu i czasu realizacji poszczególnych zadań;
• przeznaczonych lub prognozowanych środków finansowych do jego realizacji;
konsekwencji finansowych związanych z jego realizacją, szczególnie w zakresie
pomocy publicznej.
11 maja 2007 r. została opublikowana Ustawa o zmianie ustawy o podatku akcyzowym oraz
zmianie niektórych ustaw (DzU nr 99, poz. 666), która weszła w Ŝycie 30 dni po
opublikowaniu, ale przepisy związane ze zmianą będą stosowane po pozytywnej decyzji
Komisji Europejskiej. W ustawie tej została zmieniona na korzyść producentów stawka akcyzy.
Ustawa zwiększa o 6 gr ulgę w akcyzie za litr biokomponentów w benzynie oraz o blisko 5 gr
ulgę w akcyzie za litr biokomponentów w oleju napędowym. W przypadku benzyny z
dodatkiem biokomponentów ulga ma wynosić 1,565 zł za kaŜdy litr dodanego
biokomponentu, wcześniej było to 1,5 zł. Dla oleju napędowego ulga ma wynieść 1,48 zł za
kaŜdy litr dodanego biokomponentu, podczas gdy wynosiła ona 1 zł. Ustawa obniŜa takŜe z
20 gr do 1 gr na litrze stawkę akcyzy na tzw. paliwa samoistne, czyli czyste biokomponenty,
przeznaczone do napędu silników spalinowych. Wzrosną natomiast kary za niedodawanie do
paliw biokomponentów. Zgodnie z nowym prawem mają one wynosić ok. 25 gr. na litrze,
podczas gdy obecnie jest to ok. 2 gr5. Ponadto w art. 4 jest mowa o dodatkowych płatnościach
do uprawy rzepaku. Zgodnie z ustawą, dodatkowe 176 zł dopłat do uprawy hektara rzepaku
będzie finansowane ze środków krajowych. Oprócz tego rolnikom przysługuje 45 euro dopłat
do kaŜdego hektara rzepaku ze środków unijnych (DzU nr 99, art. 4).
Koszt surowca ma największy udział w strukturze kosztów produkcji biokomponentów (7080%)6. Poprawy opłacalności produkcji biokomponentów naleŜy zatem poszukiwać równieŜ
poprzez działania, które wpłyną na zmniejszenie kosztów pozyskania surowca.
Biopaliwa stałe
W Rozporządzeniu Ministra Gospodarki z 19 grudnia 2005 r. w sprawie szczegółowego
zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia,
uiszczenia opłaty zastępczej oraz zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w
odnawialnych źródłach energii podano, Ŝe w przypadku elektrowni lub elektrociepłowni
(cytuję ,,jednostki wytwórczej albo układu hybrydowego”), w którym spalana jest biomasa w
źródłach o mocy wyŜszej niŜ 5 MW, do energii wytworzonej w odnawialnych źródłach
energii zalicza się energię elektryczną lub ciepło Dzieje się tak, o ile udział wagowy biomasy
pochodzącej z upraw energetycznych lub odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz
przemysłu przetwarzającego te produkty, a takŜe części pozostałych odpadów, które ulegają
biodegradacji, z wyłączeniem odpadów i pozostałości z produkcji leśnej, a takŜe przemysłu
przetwarzającego jej produkty, w łącznej masie biomasy dostarczanej do procesu spalania
wynosi nie mniej w poszczególnych latach niŜ podano na rys. 3.
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
60%
50%
40%
30%
20%
5%
2008
10%
2009
2010
2011
2012
2013
2014
L a ta
Rys. 3. Udział biomasy pochodzenia rolnego do produkcji energii elektrycznej
W najbliŜszej przyszłości największy potencjał do energetycznego wykorzystania będzie
pochodzić z biomasy rolnej. Do pierwotnej biomasy rolniczej zalicza się słomę i rośliny
energetyczne uprawiane na gruntach rolnych. Tabela 4 przedstawia zapotrzebowanie na
biomasę, w tym biomasę z produkcji rolnej, na cele produkcji energii elektrycznej, obliczone
na podstawie następujących załoŜeń7.
• zrealizowane zostaną cele określone w Dyrektywie Unii Europejskiej 2001/77/WE i
Rozporządzeniu Ministra gospodarki z 19 grudnia 2005 r.;
• udział biomasy w ogólnym bilansie odnawialnych źródeł energii utrzyma się na
poziomie ok. 50%;
• wartość opałowa biomasy wynosi 10 MJ/t, co odpowiada wilgotności biomasy ok.
40%;
• załoŜono, Ŝe plon biomasy z upraw rolnych wynosi ok. 50 t/ha.
Tab. 4. Zapotrzebowanie na biomasę do produkcji energii elektrycznej
Lp
Pozycja
Rok
2007
2008
2009
2010
2020
1.
Prognoza produkcji energii brutto,
TWh/a
154,8
159,3
163,8
168,3
201,7
2.
Udział energii z OZE, %
4,8
6
7,5
9
20
3.
Udział energii z OZE, TWh/a
7,43
9,55
12,28
15,14
40,34
4.
Udział energii z biomasy, PJ/a
13, 356
17, 2
22, 4
27, 2
72,6
5.
Udział energii z biomasy, t/a x 105
13 356
17 172
22 104
27 252
72 610
6.
Udział energii z biomasy rolnej, %
5
10
20
60
7.
Udział energii z biomasy rolnej, PJ/a
0, 86
2,2
5,4
43,6
8.
Udział energii z biomasy rolnej, t/a x
105
858,6
2 210,4 5 450,4
43 566
Trzeba pamiętać jednak, Ŝe w przypadku roślin energetycznych, np. wierzby krzewiastej, czas
od momentu przeprowadzenia pierwszych prac przy zakładaniu plantacji do chwili
osiągnięcia odpowiedniego plonu biomasy wynosi cztery lata. Wynika to z optymalnego i
uzasadnionego ekonomicznie trzyletniego cyklu zbioru tej rośliny. W ślad więc za takimi
załoŜeniami zawartymi w rozporządzeniu powinny iść konkretne działania ze strony państwa,
umoŜliwiające zrealizowanie tego celu. W 2020 r. w odniesieniu do 2010 r. nastąpić powinien
ok. 8-krotny wzrost ilości biomasy pochodzenia rolnego. Uprawa tej biomasy na biopaliwa
stałe będzie konkurować z innymi uprawami, np. na biopaliwa płynne. Stymulowanie
systemu wsparcia powinno dotyczyć opcji najbardziej poŜądanej.
Warto zwrócić uwagę na Rozporządzenie Ministra Środowiska z 15 maja 2002 r. w sprawie
listy odpadów innych niŜ niebezpieczne (DzU nr 56, poz. 512), których przewóz z zagranicy
nie wymaga zezwolenia Głównego Inspektora Ochrony Środowiska Nie zostały w nim
wymienione odpady z produkcji leśnej (drewno, zrębki). Jednak odpady drzewne (trociny,
wióry, ścinki, drewno) są zaliczane do odpadów na podstawie rozporządzenia w sprawie
katalogu odpadów (DzU nr 112, poz. 1206). Traktowane jako odpady nie mogą być zatem
wwoŜone do kraju. Powoduje to problemy podczas transportu zrębków drzewnych przez
granicę (np. zrębki z upraw energetycznych). W sytuacji ograniczonych krajowych zasobów
biomasy nie będzie moŜliwy import surowca, co negatywnie wpłynie na moŜliwość
zrealizowania celu osiągnięcia określonego udziału energii odnawialnej w bilansie paliwowoenergetycznym w 2010 r. MoŜliwości wykorzystania drewna z lasów są ograniczone, a z
plantacji energetycznych pozyskano w 2006 r. – 200 tys. ton biomasy (dane Polskiej Izby
Biomasy – PIB). Jednocześnie wg PIB zapotrzebowanie na biomasę dla potrzeb elektrowni i
ciepłowni w 2007 r. wyniesie 2,1 mln ton, w 2010 r. – 3,5 mln ton.
Jest postęp, ale niewystarczający
Pomimo zdecydowanego postępu w dziedzinie biopaliw nadal obserwuje się brak polityki
strategicznej obejmującej cały łańcuch przetwórczy, a szczególnie niestabilność prawa
krajowego. Konsekwencją takiego działania jest brak stabilnego rynku biopaliw. Trudne
procedury i brak jasnych przepisów prawnych dla małych inwestorów – rolników w zakresie
moŜliwości produkcji biopaliw powodują określone konsekwencje. Ustawa o
biokomponentach i biopaliwach ciekłych nakłada na przedsiębiorców obowiązek zapewnienia
w danym roku co najmniej minimalnego udziału biokomponentów i innych paliw
odnawialnych w ogólnej ilości paliw ciekłych i biopaliw ciekłych sprzedawanych, lub
zbywanych w innej formie lub zuŜywanych przez tego przedsiębiorcę na potrzeby własne.
Sankcją za niedochowanie tego obowiązku jest kara pienięŜna. Uprawy rzepaku moŜna
prowadzić z uwagi na wymarzanie na ograniczonym areale. Rynek biomasy, a właściwie
biopaliw stałych, jest bardzo niestabilny. Występują znaczne wahania cen biomasy, a jej cena
powiązana jest z cenami innych nośników energii oraz moŜliwościami jej eksportu na rynki
zagraniczne, gdzie standaryzowana biomasa – pelety i brykiety – osiąga wyŜszą wartość.
Zmienność podaŜy i ceny biomasy podnosi ryzyko inwestycyjne. Ponadto charakteryzuje się
on sezonowością popytu i podaŜy (cykl produkcji biomasy).
Miejmy jednak nadzieje, Ŝe wprowadzone mechanizmy wsparcia umoŜliwią pokonanie
licznych trudności związanych z osiągnięciem celów wskaźnikowych.
doc. dr hab. inŜ. Anna Grzybek, IBMER Warszawa, Akademia Rolnicza w Szczecinie,
Źródła:
Grzybek A. Maszynopis, prace własne IBMER, 2007
Grzybek A. Realny wpływ energetycznego wykorzystania biomasy na ograniczenie zmian
klimatycznych. Rozwój upraw energetycznych a zasoby wodne kraju. IV Międzynarodowa
Konferencja Procesorów Energii ECO- EURO-ENERGIA, Inteligentna energia dla Polski i
Europy, 2007 – 2013, Bydgoszcz 2007
Praca zbiorowa pod kier. A. Grzybek MoŜliwości adaptacji obiektów cukrowniczych pod
potrzeby produkcji biopaliw; ekspertyza IBMER, 2006
Wieloletni program promocji biopaliw lub innych paliw odnawialnych na lata 2008-2014,
maszynopis, Rada Ministrów, 2007