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, że aktualnie 4% zapotrzebowania UE na energię zaspokajane jest poprzez energetyczne wykorzystanie biomasy. Do 2010 r. istnieje szansa na prawie 3- krotne 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 każdym 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 możliwości 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 możliwości 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 także ramy działalności naukowo-badawczej i informacyjno-edukacyjnej w tym zakresie.

Biorąc pod uwagę wartości brzegowe minimalnego udziału biokomponentów w rynku paliw transportowych, przewiduje się, że ścieżka 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. założono proporcjonalną ścieżkę 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).

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 zużywanych w transporcie kształtował się, jak pokazano na rys. 2. Na 2005 r. ustalono cel wskaźnikowy na poziomie 0,50% wartości energetycznej paliw zużytych 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 2-procentowym udziałem biopaliw w strukturze zużycia 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 możliwości finansowe budżetu państwa oraz fakt, że powinien on być możliwy do osiągnięcia zarówno przez wytwórców biokomponentów, jak i producentów paliw. Nie został on jednak zrealizowany.

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 spożywcze coroczny przerób rzepaku wynosi ok. 800-900 tys. t. Średnia wieloletnia oscyluje wokół tego poziomu. Na cele produkcji biokomponentów może być przeznaczona pozostała część. Zatem powinien nastąpić wzrost produkcji rzepaku, bowiem nie będzie możliwe wypełnienie zakładanego NCW. Produkcja nasion rzepaku w 2010 r. powinna wynosić ok. 2 000 tys. t przy istniejącym popycie na cele spożywcze. 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 niż 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. Jeżeli założy 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 spożywczej, zatem orientacyjnie całkowita ilość nasion rzepaku powinna wynosić 3042 tys. t., a areał jego uprawy 1 014 tys. ha. Nie jest to możliwe 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

Tab. 2. Prognoza zapotrzebowania na estry rzepakowe i rzepak w latach 2012-2020

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 założeniu istnienia mechanizmów finansowych zachęcających do prowadzenia upraw roślin do produkcji bioetanolu cel jest możliwy 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 założeniu 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 możliwe dla biokomponentu rzepakowego z uwagi na brak możliwości jego uprawy w takim zakresie, natomiast realne stanie się dla produkcji bioetanolu przy wykorzystaniu upraw różnych roślin.

W tym wypadku mogą być brane pod uwagę alternatywne uprawy (również buraki cukrowe), których ilość produkcji związana jest z kwotami cukrowymi. Ograniczeniem dla produkcji etanolu z buraków może 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 wysokoprężnych. Ustawa dopuszcza takie możliwości.

Tab. 3. Prognoza zapotrzebowania na bioetanol i surowce do jego wytworzenia

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 życie tego rozporządzenia (1 stycznia 2007 r.) radykalnie obniżyło 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 nałożyło 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 2008-2014” przedstawiono „szacunkowe wyliczenia oparte na orientacyjnych danych”, dotyczące określenia wielkości dozwolonego wsparcia, jakiego może udzielić państwo. Wielkość dozwolonego wsparcia określona została jako różnica 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 wyżej program nie spełni pokładanych przez wytwórców nadziei, ponieważ 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 życie 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 każdy litr dodanego biokomponentu, wcześniej było to 1,5 zł. Dla oleju napędowego ulga ma wynieść 1,48 zł za każdy litr dodanego biokomponentu, podczas gdy wynosiła ona 1 zł. Ustawa obniża także 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 każdego hektara rzepaku ze środków unijnych (DzU nr 99, art. 4).

Koszt surowca ma największy udział w strukturze kosztów produkcji biokomponentów (70-80%)6. Poprawy opłacalności produkcji biokomponentów należy zatem poszukiwać również 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, że w przypadku elektrowni lub elektrociepłowni (cytuję ,,jednostki wytwórczej albo układu hybrydowego”), w którym spalana jest biomasa w źródłach o mocy wyższej niż 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 także części pozostałych odpadów, które ulegają biodegradacji, z wyłączeniem odpadów i pozostałości z produkcji leśnej, a także przemysłu przetwarzającego jej produkty, w łącznej masie biomasy dostarczanej do procesu spalania wynosi nie mniej w poszczególnych latach niż podano na rys. 3.

Rys. 3. Udział biomasy pochodzenia rolnego do produkcji energii elektrycznej

W najbliższej 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 założeń7.

• 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%;
• założono, że plon biomasy z upraw rolnych wynosi ok. 50 t/ha.

Tab. 4. Zapotrzebowanie na biomasę do produkcji energii elektrycznej

Trzeba pamiętać jednak, że 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 założeniami zawartymi w rozporządzeniu powinny iść konkretne działania ze strony państwa, umożliwiające 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 pożądanej.

Warto zwrócić uwagę na Rozporządzenie Ministra Środowiska z 15 maja 2002 r. w sprawie listy odpadów innych niż 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 wwożone do kraju. Powoduje to problemy podczas transportu zrębków drzewnych przez granicę (np. zrębki z upraw energetycznych). W sytuacji ograniczonych krajowych zasobów biomasy nie będzie możliwy import surowca, co negatywnie wpłynie na możliwość zrealizowania celu osiągnięcia określonego udziału energii odnawialnej w bilansie paliwowo-energetycznym w 2010 r. Możliwości 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 możliwości 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 zużywanych przez tego przedsiębiorcę na potrzeby własne. Sankcją za niedochowanie tego obowiązku jest kara pieniężna. Uprawy rzepaku można 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 możliwościami jej eksportu na rynki zagraniczne, gdzie standaryzowana biomasa – pelety i brykiety – osiąga wyższą wartość. Zmienność podaży i ceny biomasy podnosi ryzyko inwestycyjne. Ponadto charakteryzuje się on sezonowością popytu i podaży (cykl produkcji biomasy).

Miejmy jednak nadzieje, że wprowadzone mechanizmy wsparcia umożliwią pokonanie licznych trudności związanych z osiągnięciem celów wskaźnikowych.

doc. dr hab. inż. Anna Grzybek, IBMER Warszawa, Akademia Rolnicza w Szczecinie,

Źródła

1. www.kzpr.com.pl/new/index.php?option=com_content&task=view&id=493&Itemid=71

2. Gmyrek R., 2006.

3. Prognoza autora po 2014 r.

4. „Wieloletni program promocji biopaliw lub innych paliw odnawialnych na lata 2008-2014”.

5. Strona internetowa Krajowej Izby Biopaliw: www.kib.pl/?i=aktual&id=233

6. Ekspertyza: Możliwości produkcji biopaliw w cukrowniach. IBMER 2006.

7. Grzybek A.: Realny wpływ energetycznego wykorzystania biomasy na ograniczenie zmian klimatycznych. Rozwój upraw energetycznych a zasoby wodne kraju.

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 Możliwości 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