Koszty energetyki jądrowej – Kalkulator kosztów

Koszty energetyki jądrowej – Kalkulator kosztów
Władysław Mielczarski
W dniu 26 września 2012 odbyła się w Ministerstwie Gospodarki dyskusja na temat
energetyki jądrowej i kosztów energii z tego typu elektrowni. Zostałem poproszony przez
prowadzącego dyskusję prof. A. Kraszewskiego o przygotowanie krótkiego referatu
wprowadzającego. Referat jest publikowany oddzielnie. W referacie pokazałem, że energia z
elektrowni jądrowych jest bardzo droga i niekonkurencyjna. Dodatkowo przygotowałem
prosty kalkulator kosztów, przy użyciu którego, każdy może sprawdzić, jakie są naprawdę
koszty energii elektrycznej z elektrowni jądrowych i porównać te koszty z kosztami innych
technologii.
Chciałem tutaj powtórzyć zaproszenie z mojego wystąpienia. Chciałby zaprosić
wszystkich, którzy uważają, że energia z elektrowni jądrowych może być konkurencyjna
do dyskusji. Zaprezentujmy założenia oraz wyniki obliczeń kosztów i porównajmy.
Szczególnie zapraszam do profesjonalnej dyskusji, w oparciu o założenia i modele, panią
pełnomocnik Hannę Trojanowską i współpracujących z nią ekspertów. Zapraszam także
PGE Energia Jądrowa do pokazania swoich obliczeń. Mam nadzieję, że dyr. D. Marzec
z KPMG, pokaże własne obliczenia, tak jak obiecywał w czasie dyskusji w Ministerstwie
Gospodarki. Zapraszam do poważnej dyskusji w oparciu o dane i modele inwestycyjne:
ile będzie kosztowała energia z elektrowni jądrowych, gdyby zostały one wybudowane w
Polsce.
Jest to dosyć niezwykłe, że po prawie 4 latach funkcjonowania Programu polskiej energetyki
jądrowej instytucje promujące ten program, firmy które mają budować elektrownie jądrowe i
lobbyści lansujący tego typu technologie nie opublikowali obliczeń kosztów energii.
Jednocześnie wydawane są dziesiątki milionów złotych na działania propagandowe. Na sam
program „poznajatom” przeznaczono prawie 20 mln złotych ze społecznych pieniędzy. W
wyniku czego mamy kilka dyskusji i stronę internetową, zresztą średniej jakości. Przecież
istnieje strona www.poznajatom.org która powstała społecznie. Wiele portali jak www.cire.pl
czy www.wnp.pl prowadzą działy poświęcone energetyce jądrowej. Informacji jest pod
dostatkiem.
Kalkulator kosztów energii - wprowadzenie
Dla osób nie zajmujących się rachunkiem inwestycyjnym przygotowałem prosty kalkulator w
programie Excel. Używając tego kalkulatora można zobaczyć jak zmiana parametrów
wejściowych (założeń) wpływa na wyniki obliczeń – koszty energii elektrycznej. Kalkulator
jest załącznikiem do niniejszego artykułu. Składa się z dwóch arkuszy obliczeniowych i
czterech rysunków. Każdy użytkownik może wykonać dodatkowe rysunki lub obliczenia,
które automatyczne uaktualniają rysunki.
Arkusz – Obliczenia spłat
W arkuszu tym pokazano w jaki sposób tworzą się koszty finansowe w czasie inwestycji i w
jaki sposób koszty te są spłacane po uruchomieniu instalacji. Kluczowym założeniem jest
koszt kapitału. Tabela po lewej stronie u góry arkusza pokazuje jak oblicza się koszt kapitału.
Koszt kapitału w % rocznie
Kredyt
7
Kap. Wł.
10,5
Leverage
0,7
WACC
8,05
1
Dla obliczeń przyjęto, że oprocentowanie kapitału pożyczonego wynosi 7% rocznie (jest to
bardzo nisko i działa na korzyść elektrowni jądrowych). Koszt kapitału własnego wyznacza
się jako 1,5* koszt pożyczonego. Założono, że 30% będzie stanowił kapitał własny, a 70%
pożyczony (laverage = 0,7). Na podstawie tych danych wyznacza się średnioważony koszt
kapitału (Weighted average cost of capital = WACC), który w tym wypadku wynosi 8,05%.
Kolejnym elementem jest określenie kosztów finansowych jakie pojawiają się w czasie
budowy. Do wydatków na budowę doliczane są koszty kapitału, co powoduje, że po
skończeniu budowy suma zadłużenia jest wyższa od kosztów fakturowanych. Dla
uproszczenie przyjęto, że każdego roku są ponoszone proporcjonalne koszty.
Węgiel
Wydatki
Koszt
rocznie w
oprocentowanie Razem=Koszt
%
Koszty % - %
+%
Rok
budowy
1
2
3
4
5
20
20
20
20
20
20
40
60
80
100
1,6
5,0
10,2
17,4
26,9
127
Przykładem jest pokazana powyżej tabela dla elektrowni węglowych. Zakładany okres
budowy wynosi 5 lat. Każdego roku ponoszone jest 20% całkowitych kosztów budowy.
Powoduje to, że po zakończeniu budowy do spłaty pozostaje 1,27 kosztu budowy. Podobne
tabele pokazane są dla elektrownie gazowych i elektrowni jądrowych.
Po uruchomieniu instalacji następuje spłata zaciągnięto długu na jego budowę. Typowe
okresy udzielania kredytu komercyjnego wynoszą około 20 lat, włączając w to okres budowy.
I taki koszt, wynikający z kosztu budowy i okresu kredytowania trzeba ponieść. Jednakże
lobbyści atomu podnoszą argument, że przecież instalacja będzie pracowała nawet 50 czy 60
lat i gdyby koszty kapitałowe rozłożyć na dłuższy okres czasu, to elektrownia jądrowa byłaby
konkurencyjna. Dlatego dla celów symulacji można wyobrazić sobie sytuację, że na przykład
gwarancje kredytowe państwa sprawiły, że będzie można otrzymać kredyt na budowę
elektrowni jądrowej na dłuższy okres. W arkuszu kalkulacyjnym w celu pokazania wpływu
długości udzielonego kredytu na koszty założono, że okresu kredytowania wynoszą 20, 25,
30, 40 i 50 lat. Przy długości kredytu 50 lat okres kredytowania jest równy szacunkowej
długości życia instalacji.
Spłata kredytu następuje w równych ratach. Spłacany jest kredyt oraz oprocentowanie od tego
kredytu. Tabele zamieszone w arkuszu pokazują, jak następuje spłata kredytu. Na przykład
dla elektrowni jądrowej po 7 latach budowy do spłacenia jest wielkość 1,32 wysokości
kosztów budowy. Zadłużenie to jest spłacane każdego roku w równych ratach wynoszących
16,1% kosztów budowy z czego np. w pierwszym roku 5,5% to spłata kredytu na budowę, a
10,6% spłata kosztów kredytu. W miarę spłaty zadłużenia rośnie wielkość spłacanego
kredytu, a maleje wielkość kosztów kredytu. Arkusz zawiera po trzy tabele dla
poszczególnych technologii: gaz, węgiel i atom w zależności od okresu kredytowania.
Warto zwrócić uwagę na ostatnie tabele dla okresu 50 lat. Spłacana rata np. dla elektrowni
jądrowej wynosi tylko 11% kosztu budowy. Jednak długi okres spłaty powoduje, że do
spłacenie jest suma prawie pięciokrotnie większa od kosztu budowy instalacji.
2
Węgiel
Do
spłaty
Rok
Roczna
rata w %
kosztu
inwestycji
Spłata
kredytu
Spłata %
1
127
10,2
4,6
14,9
2
122
9,8
5,0
14,9
3
117
9,4
5,4
14,9
4
112
9,0
5,9
14,9
5
106
8,5
6,3
14,9
6
100
8,0
6,8
14,9
7
93
7,5
7,4
14,9
8
85
6,9
8,0
14,9
9
77
6,2
8,6
14,9
10
69
5,5
9,3
14,9
11
59
4,8
10,1
14,9
12
49
4,0
10,9
14,9
13
39
3,1
11,8
14,9
14
27
2,2
12,7
14,9
15
14
1,1
13,7
14,9
Po spłacie
0
222,9
Arkusz – Koszty energii obliczane metodą project finance
W arkuszu tym najważniejsze są trzy tabele w kolumnach od A do T i wierszach od „2” do
„15”. W wierszu „4” jest pokazany koszt kapitałowy w % kosztu budowy. Są to wielkości
przeniesione z tabel arkusza „Obliczenia spłat”. W wierszu „5” jest pokazany koszt
kapitałowy na jednostkę energii (1MWh) w Euro wynikający z kosztu kapitałowego dla danej
technologii pokazanych w kolumnach W, X i Y. Dla elektrowni jądrowych przyjęto
4,75mldEuro/GW zgodnie z szacunkami podawanymi przez PGE.
W wierszu „6” jest pokazany koszt kapitałowy w zł/MWh wyznaczony przy użyciu
przelicznika kursu walut z kolumny AB. Wiersze „7” i „8” pokazują koszty operacyjne
(Opex) i paliwa wyznaczone na podstawie danych wejściowych pokazanych w kolumnach W,
X i Y. W wierszu „9” przedstawiony jest całkowity koszt dla danej technologii w funkcji
okresu długości kredytu. W wierszu „12” pokazane są koszty energii z uwzględnieniem
kosztów zakupu pozwoleń na emisje CO2, a w wierszu „13”, jakie musiałyby być koszty
pozwoleń na emisje w Euro/Mg, aby elektrownie jądrowe były konkurencyjne w stosunku do
elektrowni gazowych czy węglowych. Dolne tabele zawierają wielkości przeniesione z
głównych tabeli w formacie dogodnym do tworzenia rysunków.
W poszczególnych celkach arkusza można zobaczyć formuły wg których wykonano
obliczenia. Dodano również komentarze wyjaśniające źródła danych wejściowych.
Analiza wyników w tabelach
Zachęcam do analizy wyników w tabelach. Na przykład dla okresu kredytowania równemu
50lat (jak to postulują lobbyści atomowi), który jest równy okresowi życia instalacji, tylko
koszt kapitałowy dla elektrowni jądrowych wynosi 366zł/MWh. Trzeba dodać to tego koszty
operacyjne i koszty paliwa, co razem wynosi 547zł/MWh.
Dla takiego samego okresu kredytowania koszty kapitałowe w przypadku elektrowni
węglowej wynoszą 118zł/MWh i są trzy razy niższe od kosztu kapitałowego elektrowni
3
jądrowej, podobnie jak koszty inwestycyjne dla elektrowni węglowych 1,6mldEuro/GW są
trzy razy niższe od kosztu inwestycyjnego elektrowni jądrowej wynoszących 4,75
mldEuro/GW (dane podawane przez dr A. Strupczewskiego i potwierdzone przez PGE).
Całkowite koszty produkcji z elektrowni węglowych wynoszą 257zł/MWh i są o około 50%
niższe od tylko kosztu kapitałowego elektrowni jądrowych. Jakiekolwiek manipulacje danymi
nie poprawią konkurencyjności elektrowni jądrowych. Gdyby nawet wliczyć koszt pozwoleń
na emisje CO2, to koszt energii z elektrowni węglowej (celka M12) wynosi 286zł/MWh i
dalej jest niższy kosztu elektrowni jądrowych. Podobnie jest z elektrowniami gazowymi.
Zachęcam do zmiany danych wejściowych i analizy wyników. Żadne realne dane wejściowe
nie spowodują, że elektrownie jądrowe będą tańsze od konkurencyjnych technologii
gazowych czy węglowych.
Wykresy wyników obliczeń
Przygotowano wstępnie cztery wykresy pokazujące:
 Koszty energii elektrycznej z różnych technologii
 Składniki kosztowe dla okresu kredytowania 20 lat
 Składniki kosztowe dla okresu kredytowania 50 lat
 Ceny pozwoleń na emisje CO2 przy których elektrownie jądrowe są konkurencyjne
Jak widać z pokazanych rysunków w każdej analizowanych opcji energia z elektrowni
jądrowych jest bardzo droga i niekonkurencyjna.
Koszty energii elektrycznej w zł/MWh w funkcji okresu kredytowania
800
Gaz
717
Węgiel
Atom
700
601
600
563
547
500
400
322
334
301
301
300
294
290
291
286
200
100
0
20
30
40
50
Długość kredytu w latach
4
Składniki kosztowe energii w zł/MWh dla okresu kredytowania 20 lat
750
Capex
Opex
Paliwo
0
50
CO2
132
600
450
29
17
300
535
104
157
35
150
32
166
116
0
Gaz
Węgiel
Atom
Składniki kosztowe energii elektrycznej w zł/MWh dla okresu
kredytowania/eksploatacji = 50 lat
600
Capex
Opex
Paliwo
CO2
0
50
500
132
400
300
17
200
157
29
104
366
35
100
32
118
85
0
Gaz
Węgiel
Atom
5
Cena pozwoleń na emisje CO2 w Euro/Mg, aby elektrownie jądrowe były
konkurencyjne z węglowymi i gazowymi
100
98
98
Gaz
90
83
80
Węgiel
85
75
78
72
68
70
60
50
40
30
20
10
0
20
30
40
Okres kredytowania w latach
50
Aby uczynić elektrownie jądrowe konkurencyjnymi ceny pozwoleń na emisje CO2 musiałby
być nierealnie wysokie.
Corporate finance
Profesjonalne obliczenia inwestycyjne wykonuje się dwufazowo. W pierwszej fazie oblicza
się możliwości sfinansowania inwestycji w opcji „project finance” oznaczającej, że
inwestycja powinna sama się sfinansować w okresie spłaty kredytu. Jeżeli nie jest to możliwe
przechodzi się do drugiej fazy: (corporate finance) badania czy firma budująca elektrownie
jest w stanie spłacić kredyt w określonym czasie przeznaczając na to przychody z innych
działalności.
W praktyce oznacza to, że w okresie kredytowania inwestycja jest subsydiowana, a później
udzielone subsydia firma odzyskuje zakładając, że po spłacie kosztów kapitałowych
produkcja z nowej inwestycji przynosi zysk, który można przeznaczyć na spłatę subsydiów.
Oczywiście udzielone subsydia są oprocentowane i do wyznaczenia opłacalności corporate
finance stosuje się metody zdyskontowanych przepływów jak np. NPV. Metody te są
trudniejsze do stosowania. Ich użycie do obliczeń kosztów energii z elektrowni jądrowych
publikowałem w piśmie Energetyka Cieplna i Zawodowa.
Jeżeli jednak obliczenia opłacalności inwestycji metodą „project finance”, jak w
załączony kalkulatorze, pokazują, że dla okresu kredytowania równego czasowi
eksploatacji inwestycji (50lat), inwestycja nie jest konkurencyjna, to z całą pewnością
można stwierdzić, że obliczenia metodami „corporate finance” z użyciem
zdyskontowanych przepływów, też potwierdzą diagnozę o nieopłacalności inwestycji.
6