Rozwiązanie problemu wskazanego w tytule jest tak naprawdę podstawą do ekonomicznego myślenia o rewolucji energetycznej. A przy okazji na podstawie dziwnych wyliczeń działy PR wielkich koncernów energetycznych próbują udowadniać i przekonywać publikę, że energia odnawialna jest nieopłacalna i nigdy opłacalna nie będzie. To samo, choć w znacznie prymitywniejszy sposób, robią tuby propagandowe Kremla. Zresztą w ten sposób można odróżnić jednych od drugich w polskich mediach. A odróżnić tak serwowana propagandę od rzeczywistości można niestety tylko za pomocą wiedzy, którą niniejszym staram się jak najprzystępniej przekazać. Drogi na skróty nie ma. Można albo rozumieć, albo dać się manipulować.
Zacznę od kompletnej trywialności, a później z tego można wyciągnąć garść prostych wniosków
Elektrownie wiatrowe i słoneczne wytwarzają prąd. Nic w tym szczególnie dziwnego, po to są budowane. Jak powszechnie wiadomo, wytwarzają go mniej lub więcej, a czasem wcale, co zależy od warunków atmosferycznych. Elektrownie cieplne za to wytwarzają prąd zależnie od zapotrzebowania. To generalnie wiadomo z tekstów klubu miłośników dymiących kominów.
Kapitan Oczywisty jeszcze ma kilka rzeczy do powiedzenia
Elektrownie wiatrowe i słoneczne nie potrzebują paliwa, a elektrownie cieplne (z wyjątkiem słoneczno-cieplnych, oczywiście), potrzebują. A paliwo kosztuje. Niektóre mniej, inne więcej, ale kosztuje. Przyjmijmy podobne koszty utrzymania ruchu, co nie do końca jest prawdą, bo obecnie są one dla dużych elektrowni fotowoltaicznych zdecydowanie najniższe, ale ogólnie nie stanowią jakiejś strasznie istotnej kwoty w bilansie żadnej elektrowni.
Sądzę, że każdy może sobie wyciągnąć wniosek, ale na wszelki wypadek sam go napiszę: dla istniejących dwóch elektrowni, odpowiednio wiatrowej lub słonecznej i drugiej coś spalającej, prąd ZAWSZE będzie tańszy z tej pierwszej. To wynika z najprostszej oczywistości – koszty oprócz paliwa są podobne, koszt energii pierwotnej dla elektrowni słonecznych i wiatrowych wynosi zero. Tańsze może być jedynie spalanie odpadów, za których utylizację ktoś dopłaca.
To oczywiście nie takie proste. Ale tym bardziej nie takie skomplikowane jak etatowi i zleceniowi z big energy i moskiewskiej ambasady próbują to przedstawiać.
Następny problem to oczywiście fakt, że OZE produkują prąd kiedy chcą, a nie kiedy my chcemy. Cóż. Po pierwsze to nie jest prawda, po drugie w takim zakresie w jakim jest to prawdziwe- nie ma znaczenia. Nie jest prawdziwe, bo OZE to nie tylko wiatr i PV, to także elektrownie wodne, biogazowe i słoneczno-cieplne. Oczywiście, spadku wody mamy ograniczone ilości, biogazu także, ale miejsca na elektrownie szczytowo- pompowe i słoneczno-cieplne raczej zbyt szybko nie zabraknie. A nie ma znaczenia, ponieważ nawet jeśli OZE nie jest w stanie zaspokoić całości potrzeb energetycznych danego kraju/rejonu/kontynentu to jest w stanie zaspokoić ich część.
I komu to ma przeszkadzać?
Przeszkadza tym co zwykle – wielkim producentom energii, ponieważ nawet mały rozwój OZE, zwłaszcza w rekach obywateli w nieproporcjonalnie wielkim stopniu obcina im zyski. Brzmi dziwnie? Nie tak bardzo. Zwykle sieć energetyczna zarządzana jest w taki sposób, że zależnie od potrzeb, włączane są kolejne elektrownie w kolejności zadeklarowanej ceny sprzedaży prądu, a następnie wszyscy dostają tyle samo. Co oznacza, że w warunkach np. fali upałów i poboru przez klimatyzatory, tania w przeliczeniu na wyprodukowany prąd elektrownia atomowa otrzymuje za swój prąd cenę taką samą jak włączany raz na rok 80-letni generator diesla, więcej niespalonego paliwa wyrzucający przez komin niż dający prądu… Dodajmy do tego odrobinę fotowoltaiki dającej generalnie maksimum prądu akurat wtedy, gdy potrzeba używać największej ilości klimatyzatorów. I nawet odrobina podłączonej do sieci fotowoltaiki wystarczy, aby nie uruchamiano tych najdroższych w eksploatacji generatorów. To powoduje niższą szczytową cenę prądu dla wszystkich producentów. Co wyżyna znacznie większą dziurę w bilansie tradycyjnej energetyki niż by na to wskazywał relatywnie mały udział energii słonecznej. Z energetyką wiatrową jest podobnie, szczyt produkcji zazwyczaj się pokrywa ze jesienno- zimowymi wieczornymi szczytami zużycia.
Te pieniądze oczywiście nie znikały. Nie trafiały do kieszeni akcjonariuszy, zostawały w rękach zarządców sieci lub powodowały obniżenia stawek. A najczęściej wysysała je w całości i z górką potrzeba modernizacji sieci i dostosowania jej do OZE. Na tym etapie zysków jeszcze nikt specjalnie wielkich nie widział.
Clue problemu polega na tym, że:
Wszystko powyżej było oparte o jedno, nieco fikcyjne założenie: mianowicie, że wskazane elektrownie już istnieją, a problem kredytów na ich budowę za to nie istnieje. To założenie jest bardzo często prawdziwe w stosunku do tradycyjnych elektrowni cieplnych i prawie nigdy w stosunku do wiatrowych i słonecznych. Po prostu – tradycyjne elektrownie były albo budowane na tyle dawno, że kwestia kredytów na ich budowę jest odległą przeszłością, albo były budowane w części lub całości z pieniędzy państwowych, co w wypadku obozu (czyli zbioru baraków) wschodniego oznaczało prawdziwe koszty nieznane i dawno zapomniane.
A ile to właściwie teraz kosztuje?
Dzisiejsze koszty można w rozwiniętych krajach i przy większej instalacji przyjąć za 1,5 $/wat mocy dla elektrowni wiatrowych (na lądzie), podobnie dla turbin gazowych i ok 3-4$ dla gazowego cyklu kombinowanego, 2,5-4 $ dla PV, 2-3,5$ dla węglowych i prawdopodobnie ok. 6-9$/wat dla atomowych. Ostatnie tylko prawdopodobnie, ponieważ w obecnym wieku nie zbudowano ani jednej elektrowni atomowej w krajach, gdzie można z jakimś przybliżeniem podać wiarygodne koszty, ani taka budowa nie jest prowadzona w sposób pozwalający te koszty przewidzieć.
Na to jeszcze nakładamy możliwe godziny pracy, które dla tradycyjnej energetyki cieplnej plasują się gdzieś pomiędzy 80% a 99%, dla wiatrowej od 20 do 35%, a słonecznej 10-25%. Oprócz oczywiście kwestii regulacji. Co oznacza, że dla porównywalnego dostarczenia tej samej ilości prądu musimy stosownie pomnożyć koszty budowy elektrowni słonecznych i wiatrowych, aby były porównywalne. Proponuję dla pewnego uproszczenia przyjąć 3x i 6x nominalną moc dla tej samej produkcji odpowiednich elektrowni wiatrowych i słonecznych w porównaniu do cieplnych. To oznacza realne koszty tej samej możliwości produkcji prądu 3-4,5 $/wat dla wiatru i 15-24$/wat dla PV. To już robi różnicę. Ale jak widać, energia wiatrowa już jest tania, PV nie tak bardzo, jest to droga inwestycja, ale znikome koszty utrzymania wynagradzają. Czasami.
Gdzie jest problem?
Czysto rynkowo: elektrownia, która zaczyna się na małą skalę, za to z dużym kredytem i konkuruje z gigantami jest niezwykle wrażliwa na przepływy pieniężne. A przy zwyczajnym funkcjonowaniu rynku, im jest więcej tejże energetyki odnawialnej i sprzedaje ona prąd na rynku, tym niższe ceny w czasie dobrych warunków wiatrowych i słonecznych. W taki oto sposób konsumenci mogą mieć tanią energię (lub firmy przesyłowe zbijać kokosy), ale wszystkie elektrownie będą mieć problemy, zarówno OZE jak też klasyczne.
Ten mechanizm tłumaczy dlaczego feed-in-tariff, czyli gwarantowana cena sprzedaży jest tak dobrym narzędziem dla promowania rozwoju energetyki odnawialnej. Wystarczy tylko prawidłowo ocenić warunki klimatyczne i sprzętowe, a nie trzeba zgadywać przyszłego rozwoju sytuacji rynkowej. To znakomicie ogranicza ryzyko, więc też zmniejsza koszty finansowania.
Finansowanie
To tak naprawdę jest klucz do odpowiedzi na pytanie o koszty, zyskowność i konkurencyjność OZE. Jeśli nie mamy kosztów paliwa, to właśnie kwestia kosztów kapitału obraca naszą zabawę w żyłę złota albo sprawę dla wydziału upadłościowego.
Pomijając chwilowo zmienność cen prądu w czasie wyobraźmy sobie tą samą produkcję energii z tymi samymi kosztami inwestycji elektrowni węglowej i wiatrowej (ta 3x większej mocy, j.w.) I co? I węglowa może konkurować, jeśli dostarczany węgiel będzie za darmo. Nie jest, więc energia z węglowej zawsze będzie droższa.
To powoduje dalsze konsekwencje: zgodnie z kolejnością uruchamiania, elektrownie węglowe są używane dopiero wtedy, gdy nie ma wystarczającej produkcji z energii wiatrowej i słonecznej. Co oznacza mniej i mniej godzin w roku w miarę rozbudowy OZE. Oznacza to, że dla opłacalności inwestycji musi być liczone i przewidziane częściowe obciążenie. Jeśli ma ono przebiegać w okolicach 1/3, to nagle porównujemy koszty inwestycyjne już bez podanych wyżej mnożników. I w ten sposób energia wiatrowa jest najtańsza, bezwzględnie, a energia atomowa kompletnie nieopłacalna.
Wracając do rzeczywistości
Oprócz opisanych wyżej wyliczeń, jak już wspomniałem sytuacja wygląda tak, że w klasycznych elektrowniach koszty amortyzacji już nie mają znaczenia, podczas gdy w wiatrowych i słonecznych amortyzacja (od strony księgowej) lub spłata kredytów (od strony przepływów pieniężnych) to dokładnie największy problem. Przyjmując inne warunki niż najczęstszą sytuację zakredytowania pod korek, czyli np. dłużej istniejąca elektrownia wiatrowa, która część sprzętu już ma kompletnie spłacone, a kredyty zaciągane są tylko na rozbudowę – tu już próg opłacalnej ceny będzie niższy. Albo zupełnie ekstremalny przypadek: sporo dużych korporacji z USA obecnie śpi na gotówce i nie bardzo ma co z nią robić (na pierwszym miejscu w tym rankingu chyba jest Apple). Jedyną realna możliwością jest zakup płynnych i wiarygodnych obligacji skarbowych, których oprocentowania obecnie są około zera. Dodatkowo zwykle w USA system promocji energii odnawialnej opiera się na dodatkowych przywilejach podatkowych, co jest zupełnie dobrym rozwiązaniem dla firm mających więcej gotówki niż ochoty na zrzutkę do państwowej kasy. Jedynym problemem jest zamiana płynnych aktywów (gotówki) na niepłynne (elektrownia), a poza tym dochodowość może być dowolnie niska, ulgi podatkowe zainkasowane, w każdym wypadku jakoś się uzbiera więcej niż obligacje FED.
Z tego opisu mamy fragmenty odpowiedzi na główne pytanie- czy energetyka odnawialna jest opłacalna?
Jak widać, elektrownie budowane w czasach obowiązywania ulg podatkowych w USA mają tak naprawdę absolutnie znikome koszty produkcji- ponieważ efektywnie koszt kapitału był ujemny (znikome możliwości alternatywnych inwestycji i duże ulgi podatkowe za samo wydanie tych pieniędzy). Koszty eksploatacji są niskie, paliwo darmowe. W skrócie, cena prądu jest bliska zeru, a konkurowanie przez tradycyjną energetykę niemożliwe.
Drugim biegunem jest Argentyna. Kraj w którym jest jednocześnie najlepszy na świecie obszar dla energetyki słonecznej (Altiplano, znacznie lepsze niż Sahara czy pustynie Namibii) oraz najlepsze wiatry na lądzie (Patagonia), ale nie ma ani dobrych regulacji wspierających energetykę odnawialną, ani taniego finansowania. Stąd, pomimo doskonałego potencjału, kraj jest zależny od importu gazu. Ale warunki wiatrowe są na tyle dobre, że w tejże Patagonii energetyka wiatrowa może i konkuruje z tradycyjna bez żadnego wsparcia i pomimo wysokich kosztów finansowania, montażu instalacji i właściwie wszystkiego.
To w końcu – opłaca się czy nie?
Miałem odpowiedzieć na pytanie czy energetyka odnawialna jest opłacalna. I co? I nic, czasem jest, czasem nie jest. Każdy to wiedział przed przeczytaniem. To może bardzo prosty przykład. Mamy działającą, spłaconą całkowicie elektrownię węglową i nowy wiatrak. Powiedzmy wiatraczek 2 MW, który daje 2500 rocznie w przeliczeniu na pełną moc. To jest albo nowszy model pod słabsze wiatry, albo dobre miejsce. Powiedzmy, że kosztował 3 mln $, produkuje 5 GWh rocznie. Według danych z USA w tamtejszych elektrowniach potrzeba 542 kg węgla na 1 MWh. Zakładamy tutaj zamortyzowane czyli starsze elektrownie, można zaokrąglić do 600 kg. To daje okrągłe 3 tys ton węgla o wartości opałowej 10,498 BTU/tonę. Najbliżej tej wartości opałowej jest węgiel z zagłębia Ulinta w Colorado, który kosztuje 36,45$/tonę. To daje łącznie 109350 $. Plus koszty transportu, należy doliczyć co najmniej połowę, do trzykrotności tej ceny.
Jak widać z powyższego, oznacza to minimalnie ok. 3% ceny elektrowni wiatrowej rocznie. Nie ma takich tanich kredytów i nikt nie rozpocznie inwestycji pod taką stopę zwrotu, do ok 10% w miejscach wysokich kosztów transportu węgla. To ostatnie już ma pewien sens. A jeśli podstawimy w to miejsce kopalnie głębinowe o kosztach wydobycia co najmniej 70$/tonę (których nie opłaca się nigdzie daleko wozić), to na starcie mamy ok 6%. Też mało, ale zysk w okolicach pewnego. I mówimy tutaj o konkurowaniu nowej, przynoszącej zysk elektrowni wiatrowej z zamortyzowaną i nie modernizowaną elektrownią węglową. I w takiej konfiguracji mamy sytuację bliską granicznej.
Wyżej wskazane obliczenia robiłem dla węgla, dla diesla do generatorów prawie szkoda zużywać klawiatury. OZE po prostu jest tańsze w każdej rynkowej konfiguracji (o ile ceny paliwa nie są zbyt mocno dotowane). Przy amerykańskiej sprawności i niemieckich cenach gazu, nadal wychodzi 170 $/MWh samego paliwa, co akurat zapewnia już godziwy zysk wiatrakom beż żadnych dotacji.
Dalsze wnioski
Z powyższych danych można ich wyciągnąć dość dużo.
1. Tradycyjna energetyka nie jest w stanie konkurować na równych i uczciwych zasadach z energetyką wiatrową.
2. Może to robić, i robi za pomocą przytulania ukrytych dotacji oraz dekapitalizacji posiadanego majątku.
3. Ta sytuacja najbardziej uderza w producentów surowców energetycznych, co tworzy związanie ceny węgla z kosztami instalacji energetyki wiatrowej, choć jeszcze nie słonecznej.
4. Poziomem podłogi jest węgiel wydobywany w kopalniach odkrywkowych i koszt jego transportu.
5. Oznacza to, że dostawcy gazu energetycznego się będą musieli do tego dostosować, dokładnie jak pisałem wcześniej
6. Także producenci węgla energetycznego z kopalni głębinowych mogą się przez jakiś czas utrzymać tylko w miejscach, gdzie koszty transportu węgla z odkrywek przewyższają ich koszty wydobycia ORAZ panują słabe warunki dla energetyki wiatrowej.
7. Kompania Węglowa powinna myśleć o nowym modelu biznesowym, bo obecny jest skończony. Tak samo pomysł strategicznego oparcia polskiej energetyki na węglu. O atomie nie warto wspominać. Utrzymywanie na kroplówce Kompani Węglowej, budowa nowych bloków węglowych lub elektrowni atomowej zabetonuje Polskę na następne pokolenie w skansenie technologicznym z jednymi z najwyższych w Europie kosztów energii. Co za tym idzie uniemożliwi rozwój ciężkiego przemysłu (tego najbardziej dochodowego, jakby ktoś się pytał). Pozostaną montownie, one nie potrzebują zbyt dużo prądu.
Źródło: Rewolucja energetyczna
