IX Kongres Ekonomistów Polskich

Transkrypt

1 Michał Borychowski Katedra Makroekonomii i Gospodarki Żywnościowej Uniwersytet Ekonomiczny w Poznaniu IX Kongres Ekonomistów Polskich SEKTOR BIOPALIW CIEKŁYCH NA TLE ROLNICTWA I OTOCZENIA MAKROEKONOMICZNEGO W WYBRANYCH KRAJACH PO 2004 ROKU Streszczenie: W ostatnich dekadach obserwuje się wyraźny wzrost zainteresowania sektorem odnawialnych źródeł energii, w tym sektorem biopaliw płynnych. Poziom rozwoju branży biopaliw jest silnie zróżnicowany na świecie, a do znaczących producentów biokomponentów należą zarówno gospodarki wysokorozwinięte, jak i rozwijające. Rozwój produkcji biopaliw ciekłych jest determinowany wieloma czynnikami ekonomicznymi, wśród których najważniejszymi są relacje podażowo popytowe na rynkach podstawowych surowców rolnych, a także ceny ropy naftowej i polityka wobec tego sektora, w szczególności ustawodawstwo oraz wsparcie producentów i konsumentów. W artykule ukazano relacje gałęzi biopaliw z otoczeniem rynkowym po 2004 roku w gospodarkach rozwiniętych Unii Europejskiej i Stanach Zjednoczonych, a także w Brazylii dużej i znaczącej gospodarce rozwijającej się. Celem głównym jest określenie poziomu rozwoju sektora biopaliw i przyczyn jego zróżnicowania w poszczególnych krajach. Badanie to prowadzi do hipotezy, iż produkcja biopaliw ciekłych uzależniona jest od relacji podaży i popytu na rynkach surowców rolnych, w tym przede wszystkim rynkach zbóż i roślin oleistych. Wytwarzanie tych surowców wpływa pozytywnie na rozwój produkcji biokomponentów płynnych. Abstract: In recent decades there is a significant increase of interest in the sector of renewable energy sources including liquid biofuels sector. The level of development of the biofuel industry is highly diverse in the world. The major producers of biocomponents are both developed and developing economies. The development of biofuels production is determined by a large number of economic factors among which the most important are the supply demand relationships for primary agricultural markets, crude oil prices and a policy for the sector in particular legislation and support for producers and consumers. In this paper there were shown relationships between biofuels sector and macroeconomic environment after 2004 in developed economies in the European Union and the United States, as well as in Brazil a large and significant developing economies. The main objective is to determine the level of the development of biofuels sector and the causes of the differences in the individual countries. This study leads to the hypothesis that the production of biofuels depends on supply and demand in agricultural commodity markets including cereals and oilseeds markets. Production of these agricultural raw materials has a positive influence on development of the production of liquid biofuels. Słowa kluczowe: biopaliwa ciekłe, etanol, estry, surowce rolne, ropa naftowa Keywords: liquid biofuels, ethanol, esters, agricultural raw materials, crude oil Współczesne znaczenie odnawialnych źródeł energii i sektora biopaliw na świecie Przez ostatnich blisko sto lat rozwój gospodarki światowej oraz poszczególnych gospodarek narodowych bazował na nieodnawialnych surowcach kopalnych ropie naftowej, gazie ziemnym oraz węglu. Dostęp do tradycyjnych surowców energetycznych oraz ich ceny wpływały na dynamikę tego rozwoju i w pewnym sensie warunkowały sukces ekonomiczny kraju. Jeremy Rifkin sformułował stwierdzenie, że już kilka lat temu (w 2008 roku) świat osiągnął granice globalnego wzrostu gospodarczego, jaki może mieć miejsce przy silnym uzależnieniu od ropy naftowej i innych tradycyjnych nośników energii. 1 Paliwa kopalne są i w najbliższych latach jeszcze pozostaną głównymi nośnikami energii na świecie, jednak z biegiem lat ich znaczenie będzie się zmniejszało na rzecz odnawialnych źródeł energii (OZE), w kierunku których świat zwraca się już od kilkudziesięciu lat. Do OZE należą słońce, wiatr, woda, źródła geotermalne oraz biomasa. Na szczególną uwagę zdaje się zasługiwać ostatnie z wymienionych źródeł. W przeciwieństwie do energii słonecznej bądź wiatrowej zasoby biomasy są wprawdzie ograniczone i wyczerpywalne 2, ale jest ona dostępna zarówno w miastach, jak i na obszarach wiejskich. Biomasą są stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, ulegające procesowi biodegradacji. 3 Biomasę pozyskuje się zarówno z produktów i odpadów po produkcji rolnej, jak i z 1 J. Rifkin, Trzecia rewolucja przemysłowa, Sonia Draga, Katowice 2012, s P. Banaszuk, Środowiskowe implikacje energetycznego wykorzystania biomasy [w:] K. Pająk, W. Schmidt (red.), Uwarunkowania rozwoju województwa podlaskiego z uwzględnieniem OZE. Wybrane aspekty. Wyd. Adam Marszałek, Toruń 2012, s Ustawa z dnia 25 sierpnia 2006 r. o biokomponentach i biopaliwach ciekłych, Dz.U., nr 169, poz z późniejszymi zmianami. 1

2 produkcji leśnej. Biomasę mogą stanowić zatem rośliny uprawiane w celach energetycznych, np. niektóre zboża i rośliny oleiste oraz rośliny energetyczne, ale także pozostałości po produkcji rolnej, np. słoma zbóż. Jednym z kierunków wykorzystania biomasy jest produkcja biokomponentów ciekłych głównie bioetanolu oraz estrów. 4 Podstawowymi surowcami służącymi do ich wytwarzania są, jak na razie, tylko produkty rolne: zboża (głównie pszenica) i buraki cukrowe oraz olej rzepakowy w Unii Europejskiej, kukurydza i olej sojowy w Stanach Zjednoczonych, trzcina cukrowa i olej sojowy w Ameryce Południowej (Argentyna, Brazylia, Paragwaj), olej palmowy w państwach Azji Południowo Wschodniej (Indonezja, Malezja). 5 Surowce nierolnicze i nieżywnościowe mogą być oczywiście cennym surowcem energetycznym, ale na razie nie są wykorzystywane na skalę przemysłową. Produkcja biopaliw z surowców rolnych (biokomponentów konwencjonalnych, biokomponentów I generacji) budzi wiele kontrowersji. Z jednej strony pojawiają się sprzeciwy, że ich wytwarzanie jest nieopłacalne oraz że nie powinno się przeznaczać produktów rolnych na cele energetyczne. Z drugiej jednak podkreśla się liczne argumenty ekologiczne (ochrona środowiska dzięki mniejszej emisji m.in. dwutlenku węgla), gospodarcze (silne wahania i wzrosty cen ropy naftowej, kreowanie dodatkowych miejsc pracy), społeczne (aktywizacja obszarów wiejskich poprzez zwiększony popyt na surowce rolne) oraz chęć budowania bezpieczeństwa energetycznego. 6 Ze strony przeciwników biopaliw znane są opinie, według których produkcja biokomponentów z surowców rolnych (etanolu z kukurydzy) nie przynosi żadnych korzyści, gdyż nakłady energii, które trzeba ponieść na wyprodukowanie roślin, ich przetworzenie i transport, niwelują potencjalne korzyści. 7 Praktyka wytwarzania bioetanolu z trzciny cukrowej w Brazylii przeczy tej tezie. Obecnie największe przedsiębiorstwa produkujące etanol w tym kraju są w stanie bez żadnego wsparcia ze strony państwa konkurować z koncernami przetwarzającymi ropę naftową i produkującymi paliwa konwencjonalne. 8 Determinanty rozwoju sektora biopaliw na świecie Poziom rozwoju sektora biokomponentów ciekłych jest silnie zróżnicowany w poszczególnych krajach, a do czołowych producentów należą zarówno gospodarki rozwinięte i wysokorozwinięte, jak i kraje rozwijające się. Istotnym czynnikiem, determinującym rozwój tej gałęzi przemysłu są regulacje prawne, nakładające na koncerny paliwowe obowiązek stosowania biokomponentów w postaci samodzielnego paliwa bądź domieszek w określonych (najczęściej procentowo) ilościach. 9 Ten sposób stymulacji rozwoju sektora kształtuje politykę energetyczną kraju we fragmencie dotyczącym biopaliw. Aktualny i planowany udział biokomponentów w rynku paliw (odpowiednio w oleju napędowym oraz benzynie) w wybranych krajach wygląda następująco: Angola: etanol: 10%; Argentyna: estry: od : 10%; etanol: 5%; Australia (Nowa Południowa Walia): estry: 2%, etanol: 4%; plan: 10%; Brazylia: estry: 5%, etanol: od : 25%; Chiny (9 prowincji): etanol: 10%; plan: 10% w całym kraju; Filipiny: estry: 2%, etanol: 10%; Indie: etanol: 5%; plan: 20%; Indonezja: estry: 2,5%, etanol: 3%; Kostaryka: estry: 20%, etanol: 7%; Malawi: etanol: 10%; Malezja: estry: 5%; Mozambik: etanol: 10%; Paragwaj: estry: 1%, etanol: 24%; 4 Innym ważnym sposobem wykorzystania biomasy jest produkcja energii cieplnej. 5 E. Rosiak, W. Łopaciuk, M. Krzemiński, Produkcja biopaliw i jej wpływ na światowy rynek zbóż oraz roślin oleistych i tłuszczów roślinnych, IERiGŻ PIB, Warszawa 2011, s. 59, Więcej na temat korzyści i strat wynikających z wytwarzania i stosowania biokomponentów ciekłych: K. Biernat, Biopaliwa definicje i wymagania obowiązujące w Unii Europejskiej, Czysta Energia, nr 10 (110), 2010; K. Błażejewska, Pośrednie zmiany użytkowania gruntów a produkcja bioenergii, Czysta Energia, nr 12 (124), 2011; P. Gradziuk (red.), Biopaliwa, Wieś Jutra, Warszawa 2003; B. Klepacki (red.), Ekonomiczne uwarunkowania stosowania odnawialnych źródeł energii, SGGW, Warszawa 2009; A. Kupczyk, Tłuszcze odpadowe wypierają rośliny jadalne, Agroenergetyka, nr 2 (28), 2009; W. Podkówka (red.), Biopaliwo gliceryna pasza z rzepaku, Wydawnictwa Uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej, Bydgoszcz 2004; E. Rosiak, W. Łopaciuk, M. Krzemiński, Produkcja...op. cit. 7 J. Rifkin, Trzecia...op. cit., s The State of Food and Agriculture. Biofuels: prospects, risks and opportunities, Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome 2008, s P. Banaszuk, Środowiskowe...op. cit., s. 8. 2

3 Peru: estry: 2%, etanol: 7,8%; estry plan: 5%; Polska: estry i etanol: : 7,1%, 2017: 7,8%, 2020: 10%; Republika Południowej Afryki: etanol: 10%; Stany Zjednoczone: estry: 2011: 1,5%; etanol: 2010: 8,25%, 2012: 10%; Ukraina: etanol: 2013: 5%; plan po 2016: min. 7%; Unia Europejska: estry i etanol: w 2020: min 10%. 10 W ramach Unii Europejskiej poziom realizacji obowiązkowego udziału biokomponentów w rynku paliw jest silnie zróżnicowany. Dla UE ogółem w 2010 wyniósł 4,8%, natomiast największą wartość tego wskaźnika w tym samym roku odnotowano w Austrii (8,5%), Szwecji (7,2%), Polsce (6,3%), Niemczech (6,1%) oraz we Francji (6%). 11 Na świecie udział biopaliw w rynku paliw ogółem w 2010 roku był na poziomie 2,7%. 12 Ważnym czynnikiem rozwoju gałęzi biokomponentów są relacje podażowo popytowe na rynkach produktów rolnych. 13 Dostęp do szerokiego zasobu tanich krajowych lub importowanych surowców rolnych może mieć kluczowe znaczenie dla produkcji etanolu i estrów (koszty zakupu surowców dominują w łącznej strukturze kosztów i mogą decydować wprost o opłacalności przedsięwzięcia). Silne związki produkcji biopaliw z podażą surowców rolnych wynikają, jak już wspomniano, z faktu, że w chwili obecnej inne surowce mają marginalne znaczenie: produkcja etanolu z biomasy (etanolu II generacji) w Unii Europejskiej w 2010 roku wyniosła 20,3 tys. ton, co odpowiadało 0,41% całkowitej produkcji etanolu; produkcja estrów z biomasy (estrów II generacji) w UE w 2011 wyniosła 47 tys. ton i stanowiła 0,55% łącznej produkcji estrów z kolei produkcja etanolu z biomasy w Stanach Zjednoczonych w 2012 roku była bliska 42 tys. ton, co stanowiło 0,12% łącznej produkcji tego paliwa. 14 Wytwarzanie biokomponentów ciekłych I generacji możliwe jest dzięki rosnącej produkcji oraz istnieniu nadwyżek podstawowych surowców rolnych, w tym zbóż i roślin oleistych. Wprawdzie podkreśla się, że w obliczu biedy i głodu w niektórych regionach ziemi nie należy przeznaczać produktów rolnych na cele energetyczne, lecz niedożywienie nie wynika z braku dostatecznej ilości żywności. W ujęciu globalnym obecne możliwości produkcyjne pozwoliłyby na wyżywienie ponad 10,5 miliarda ludzi. Problemu więc nie stanowi niedostateczna podaż żywności, ale jej niewłaściwa dystrybucja. 15 Co więcej, wykorzystywanie nadwyżkowych surowców rolnych do produkcji biokomponentów wpływa na stabilizację rynków rolnych w warunkach dużej podaży. Dodatkowy popyt na surowce zmniejsza nierównowagę podażową, podnosząc ich ceny i zwiększając w ten sposób dochody rolnicze. Silne współzależności sektora biokomponentów z rynkami surowców rolnych skłaniają do refleksji nad ewentualnym wpływem produkcji biopaliw na ceny towarów rolnych i żywności. Wielu naukowców upatruje w produkcji etanolu i estrów bezpośrednich przyczyn wzrostu cen surowców rolnych 16, tymczasem nowy raport Banku Światowego na temat długoterminowych czynników wpływających na ceny żywności zaprzecza tym stwierdzeniom. Jego autorzy dowodzą, że produkcja biopaliw ma niewielki wpływ na ceny surowców i żywności, a ich wzrosty wynikają, w przybliżeniu, w 50% ze wzrostów cen ropy naftowej, w 15% z relacji podażowo popytowych na rynkach surowców oraz w 15% ze zmian kursów walutowych. 17 Kolejną determinantą rozwoju sektora biokomponentów mogą być podaż i dostępność oraz ceny ropy naftowej. Zasoby tego paliwa systematycznie kurczą się, chociaż naukowcy nie są zgodni co do jego ilości na kuli ziemskiej. Odkrywane są wprawdzie nowe złoża, szczególnie na kontynencie południowoamerykańskim, w tym złoża tak zwanej 10 Global Renewable Fuels Alliance H. Gruenspecht, Biofuels in the United States: Context and Outlook, Biofuels Workshop, Institute of Medicine, National Academy of Sciences, Washington 2013; Krajowa Izba Biopaliw Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 23 lipca 2013r. w sprawie Narodowych Celów Wskaźnikowych na lata , Dz.U. z 2013 r., poz Eurostat, 12 Krajowa Izba Biopaliw...op. cit. 13 W artykule: M. Borychowski, Produkcja estrów w Polsce na tle liderów w Unii Europejskiej, Roczniki Naukowe Stowarzyszenia Ekonomistów Rolnictwa i Agrobiznesu nr XV/4, Warszawa-Poznań-Rzeszów 2013 została przeprowadzona analiza współzależności pomiędzy produkcją olejów roślinnych (rzepakowego, słonecznikowego i sojowego) a produkcją estrów w wybranych krajach Unii Europejskiej. W większości przypadków badania wykazały istnienie umiarkowanych i silnych dodatnich związków pomiędzy tymi szeregami, co potwierdza tezę, że wytwarzanie biokomponentów jest uzależnione od produkcji wybranych surowców rolnych. 14 Organisation for Economic Co-operation and Development Food and Agriculture Organization: Agricultural Outlook , BIOFUEL OECD-FAO Agricultural Outlook Organisation for Economic Co-operation and Development Food and Agriculture Organization: Agricultural Outlook , BIOFUEL OECD-FAO Agricultural Outlook , 15 T. Weis, Światowa gospodarka żywnościowa. Batalia o przyszłość rolnictwa, Polska Akcja Humanitarna, Warszawa 2011, s Por. E. Rosiak, W. Łopaciuk, M. Krzemiński, Produkcja...op. cit. s J. Baffes, A. Dennis, Long-Term Drivers of Food Prices, The World Bank, Development Prospects Group & Poverty Reduction and Economic Management Network, Trade Department 2013, s. 2. 3

4 ciężkiej ropy w Wenezueli, ale ich eksploatacja może być bardzo kosztowna. 18 Silna zależność wielu współczesnych gospodarek od tego nośnika energii, w szczególności największych krajów rozwijających się (Chiny, Indie) sprawia, że światowy popyt na ropę naftową utrzymuje się na wysokim poziomie. Przy stałym bądź malejącym wydobyciu pojawia się presja na ceny, podnosząc je i w chwili obecnej raczej nie należy spodziewać się zmiany tej tendencji. Równie ważna jest możliwość pozyskania tego surowca. Zaostrzające się konflikty polityczne w regionach bogatych w ropę naftową (głównie w krajach arabskich) zwiększają niepewność co do jej wydobycia i mogą destabilizować światowy rynek ropy, podnosząc jej ceny. Drożejąca ropa wpływa pozytywnie na sytuację branży etanolu i estrów (ich produkcję i zużycie). 19 Należy jednak w tym miejscu zaznaczyć, że ropa naftowa jest w znacznych ilościach wykorzystywana przy produkcji surowców rolnych. Konsekwencje wzrostów cen ropy są więc bardziej złożone, gdyż przekładają się na wzrosty cen surowców rolnych i pogarszają kondycję i opłacalność w sektorze biopaliw. Wymienione czynniki w różnym stopniu wpływają na sytuację branży biokomponentów w poszczególnych krajach. Duże znaczenie może mieć ze strony państwa, obok nakładania obowiązkowych wskaźników, także polityka wsparcia sektora zarówno producentów, jak i konsumentów. W pierwszej grupie można by wymienić następujące działania: dofinansowanie inwestycji związanych z zakładaniem instalacji wytwarzających biokomponenty, preferencyjne kredyty dla nowych inwestycji, mających na celu opracowanie nowoczesnych i zaawansowanych metod otrzymywania biopaliw, korzystne rozwiązania podatkowe (np. czasowe zwolnienia z opłat paliwowych, podatku akcyzowego), zagwarantowanie producentom biopaliw cen minimalnych w zamian za spełnianie na rzecz społeczeństwa usług środowiskowych. 20 Z kolei do podstawowych instrumentów wsparcia strony popytowej należą: tańsze lub bezpłatne strefy parkowania dla pojazdów zasilanych biopaliwami, wykorzystywanie pojazdów zasilanych biopaliwami przez przedstawicieli administracji publicznej, a także przedsiębiorstwa komunikacji miejskiej, promowanie biopaliw oraz zwiększanie poziomu wiedzy i świadomości u potencjalnych użytkowników. 21 Wolumen produkcji i zużycia biokomponentów ciekłych w Brazylii, Stanach Zjednoczonych oraz Unii Europejskiej po 2004 roku W 2012 roku Unia Europejska wytworzyła 6,84 miliarda litrów etanolu, co wobec 2004 roku było blisko trzykrotnym zwiększeniem (tabela 1). W 2015 roku planuje wyprodukować 7,63 mld litrów, czyli o ponad 11% więcej niż w W okresie łączna produkcja przekroczyła 42 mld litrów, natomiast tylko w trzech kolejnych latach ma ona wynieść blisko 22 mld litrów. Średniorocznie produkcja tego biokomponentu rosła o ponad 0,5 mld litrów. Na tle dwóch światowych liderów w sektorze bioetanolu Unia Europejska jest niewielkim producentem. Wynika to z faktu, że w Europie dominuje zużycie oleju napędowego, dla którego alternatywą są estry. Z kolei w USA i Brazylii konsumuje się znacznie więcej benzyny, którą spośród biokomponentów mogą zastępować alkohole, w tym głównie etanol. Stany Zjednoczone wytworzyły w 2012 roku ponad 45 mld litrów alkoholu etylowego, a Brazylia 23,6 mld litrów. Jednocześnie obydwa wspomniane kraje zamierzają w 2015 roku znacznie zwiększyć produkcję etanolu wobec obecnego poziomu USA o 34%, natomiast Brazylia o prawie 60%, czemu sprzyja zwiększająca się uprawa trzciny cukrowej z przeznaczeniem na cele energetyczne. Warto też zaznaczyć, że przez okres 9 lat ( ) w USA wyprodukowano 300 mld litrów (siedmiokrotnie więcej niż UE), z kolei w Brazylii 200 mld litrów etanolu. Produkcja etanolu w Brazylii na skalę przemysłową ma blisko czterdziestoletnią historię i kraj ten pozostawał światowym liderem w branży aż do 2005 roku. Od 2006 największym wytwórcą bioetanolu są Stany Zjednoczone, co jest skutkiem bardzo dużych rocznych przyrostów produkcji: o ponad 4,5 mld litrów (dziewięciokrotnie więcej niż UE oraz dwuipółkrotnie więcej niż Brazylia). Od początku powstania branży etanolu w Unii Europejskiej jego zużycie przekracza produkcję. W pierwszym analizowanym roku deficyt wyniósł 280 mln litrów. Wskutek większej dynamiki wzrostu konsumpcji (o 680 mln litrów rocznie) niż produkcji (o 500 mln litrów rocznie) sytuacja się pogłębiała i w okresie łączny deficyt osiągnął rozmiary ponad 11 mld litrów. Dla porównania warto zaznaczyć, że w USA produkcja tylko trzykrotnie przewyższała zużycie (w latach ), ale w ujęciu dziewięcioletnim saldo jest bliskie zera. Z kolei Brazylia odnotowuje rokrocznie znaczne nadwyżki etanolu. W okresie łączna produkcja przewyższyła łączne zużycie o 26 mld ton i biokomponenty te w całości zostały wyeksportowane. Produkcja etanolu w przeliczeniu na jednego mieszkańca Unii Europejskiej wynosiła w 2012 roku ok. 13 litrów, natomiast zużycie ponad 17 litrów. Dla Brazylii wartości te były na poziomie 46 i 40 litrów, z kolei w USA na jednego mieszkańca przypadło około 90 litrów 18 J. Rifkin, Trzecia...op. cit., s E. Rosiak, W. Łopaciuk, M. Krzemiński, Produkcja...op. cit. s A. Kupczyk, J. Osiak, G. Powałka, Biopaliwowe dylematy [w:] A. Lisowski (red.), Konwersja odnawialnych źródeł energii, SGGW, Warszawa 2009, s. 13; A. Sapa, Polityka wspierania produkcji biopaliw. Przesłanki i instrumenty oraz rola krajów rozwijających się [w:] B. Klepacki (red.), Ekonomiczne uwarunkowania stosowania odnawialnych źródeł energii, SGGW, Warszawa 2009, s A. Kupczyk, J. Osiak, G. Powałka, Biopaliwowe...op. cit., s

5 (zarówno produkcji, jak i zużycia etanolu). Liczby te dodatkowo podkreślają i potwierdzają znaczenie Stanów Zjednoczonych jako uczestnika światowej branży biokomponentów. Tabela 1 Produkcja i zużycie etanolu w trzech wybranych gospodarkach w latach w mld litrów Wyszczególnienie Produkcja Zużycie UE USA Brazylia UE USA Brazylia ,34 12,60 13,54 2,62 13,12 11, ,76 15,33 15,71 3,30 16,64 13, ,44 20,15 17,92 4,32 22,08 14, ,92 28,71 22,33 4,95 29,35 18, ,34 35,62 27,85 6,16 36,68 22, ,61 44,58 25,72 7,14 43,83 22, ,29 49,04 27,57 7,70 46,42 25, ,53 49,41 24,92 8,20 46,18 24, ,84 45,27 23,62 8,83 46,56 20, ,05 55,77 28,68 8,72 57,39 24, ,26 59,15 35,15 9,56 64,90 25, ,63 60,54 37,32 10,07 68,15 26, : szacunek OECD-FAO; Źródło: Opracowanie własne na podstawie OECD-FAO Agricultural Outlook op. cit. W globalnym sektorze estrów pierwsze miejsce zajmuje Unia Europejska (tabela 2). W 2012 roku wytworzyła blisko 11 mld litrów estrów, tj. o 60% więcej niż USA i Brazylia razem. Średniorocznie produkcja wzrastała o ponad 1 mld litrów, natomiast w ujęciu 2012 wobec 2004 wolumen produkcji zwiększył się prawie ośmiokrotnie. W 2015 roku planuje się wytworzenie ponad 12 mld litrów, co będzie wzrostem o około 11% wobec bieżącej wartości (2012). W okresie UE zrealizowała produkcję przekraczającą 60 mld litrów. Dla porównania Stany Zjednoczone w tym czasie wytworzyły 20, a Brazylia 13,6 mld litrów. Jak już powiedziano, w krajach tych estry są mniej popularnym biokomponentem (z uwagi na dominacją pojazdów z silnikami benzynowymi), a dynamiczny rozwój tego segmentu następuje dopiero od kilku lat (od 2009 roku). Należy jednak podkreślić, że w 2015 prognozuje się wzrost produkcji estrów w USA o 21% i Brazylii o 10% wobec wartości z 2012 roku. Tabela 2 Produkcja i zużycie estrów w trzech wybranych gospodarkach w latach w mld litrów Wyszczególnienie Produkcja Zużycie UE USA Brazylia UE USA Brazylia ,42 0,28 0,00 1,22 0,28 0, ,07 0,77 0,07 1,77 0,80 0, ,13 1,61 0,40 2,97 1,24 0, ,92 2,45 1,17 5,73 1,15 1, ,38 1,86 1,61 10,16 1,10 1, ,86 1,65 2,39 11,97 1,18 2, ,63 2,73 2,67 12,86 2,55 2, ,59 4,20 2,74 13,45 3,93 2, ,91 4,23 2,59 13,98 3,95 2, ,29 6,06 2,67 13,62 6,02 2, ,39 5,00 2,74 13,97 4,83 2, ,15 5,14 2,83 14,92 4,84 2,80 Źródło: jak w tabeli 1 Unia Europejska w branży estrów zajmuje także czołowe miejsce w odniesieniu do zużycia tego biokomponentu. Wyłączając okres we wszystkich pozostałych latach produkcja wewnętrzna nie pokrywała zapotrzebowania. Wynika to z podobnych przyczyn, co w przypadku etanolu. Roczna dynamika wzrostu produkcji (1 mld litrów) jest niższa niż konsumpcji (1,35 mld litrów). W całym okresie Unia odnotowała deficyt na poziomie 13,2 mld litrów, który pokrywała importem, głównie z Ameryki Południowej (w tym ostatnio głównie z Argentyny). Stany Zjednoczone w skali dziewięciolecia zanotowały nadwyżkę 3,6 mld litrów, natomiast bilans produkcji i zużycia w Brazylii był bliski zera. Największy południowoamerykański kraj wytwarza estry tylko na własne 5

6 potrzeby, realizując wspomniany wcześniej ich pięcioprocentowy udział w oleju napędowym. Produkcja estrów w przeliczeniu na 1 mieszkańca w Unii Europejskiej w 2012 roku przekraczała 21 litrów, natomiast zużycie 27 litrów. W dwóch pozostałych krajach wartości produkcji i zużycia były zbliżone do siebie i wynosiły: w USA ok. 8 litrów, natomiast Brazylii ok. 5 litrów. Związki sektora biokomponentów z rolnictwem i otoczeniem zewnętrznym Do zbadania związków pomiędzy branżą biokomponentów a otoczeniem makroekonomicznym wykorzystano analizę korelacji. Przedmiotem badań były zarówno relacje wewnątrz sektora biokomponentów (pomiędzy produkcją, zużyciem oraz cenami 22 ), jak i związki z sektorem rolnym (reprezentowanym przez: krajową podaż, przetwórstwo jako forma zużycia i ceny wybranych surowców rolnych 23 ) oraz otoczeniem makroekonomicznym, które zostało wyrażone zmianami PKB per capita oraz światowymi cenami ropy naftowej. 24 We wszystkich omawianych krajach istnieją bardzo silne dodatnie zależności pomiędzy produkcją i zużyciem zarówno etanolu, jak i estrów (tabele 3 5). Wartości współczynników korelacji powyżej 0,95 wskazują na obecność związków niemalże funkcyjnych. Nie oznacza to jednak, że branże etanolu i estrów w tych gospodarkach rozwijają się w ten sam sposób lub równomiernie. Wypada zaznaczyć, że na zdecydowanie innym poziomie rozwoju są sektory etanolu w USA i Brazylii niż w UE. W tej ostatniej gospodarce, jak już powiedziano, dominuje produkcja i wykorzystywanie estrów i raczej nie należy się spodziewać zmiany tej sytuacji. Tabela 3 Wartości współczynników korelacji liniowej Pearsona pomiędzy szeregami wybranych zmiennych z branży biokomponentów, sektora rolnego i otoczenia makroekonomicznego w Unii Europejskiej Produkcja i zużycie etanolu 0, Produkcja i ceny etanolu 0, Zużycie i ceny etanolu 0, Produkcja i zużycie estrów 0, Produkcja i ceny estrów 0, zużycie i ceny estrów 0, Krajowa podaż oleju palmowego i produkcja estrów 0, Krajowa podaż oleju rzepakowego i produkcja estrów 0, Krajowa podaż oleju słonecznikowego i produkcja estrów 0, Krajowa podaż oleju sojowego i produkcja estrów 0, Przetwórstwo oleju palmowego i produkcja estrów 0, Przetwórstwo oleju rzepakowego i produkcja estrów 0, Przetwórstwo oleju słonecznikowego i produkcja estrów 0, Przetwórstwo oleju sojowego i produkcja estrów 0, Ceny oleju palmowego i ceny estrów 0, Ceny oleju sojowego i ceny estrów 0, Produkcja biokomponentów razem i zmiany PKB per capita -0, Zużycie biokomponentów razem i zmiany PKB per capita -0, Produkcja biokomponentów razem i ceny ropy naftowej 0, Zużycie biokomponentów razem i ceny ropy naftowej 0, Źródło: Opracowanie własne na podstawie wymienionych wcześniej danych. W Unii Europejskiej na przestrzeni lat daje się zauważyć powolny i systematyczny wzrost cen etanolu i estrów (cen producenta). Z badań współzależności wynika, że produkcja i zużycie etanolu wykazują silne związki z cenami tego biokomponentu (współczynniki korelacji 0,95 i 0,92 tabela 3), natomiast produkcja i zużycie estrów nie posiadają żadnej istotnej relacji z ich cenami (współczynniki korelacji 0,37 i 0,43 tabela 3). Z kolei w Stanach 22 Wykorzystane w analizie współzależności ceny biopaliw są cenami producenta. 23 Krajowa podaż surowca (olejów roślinnych, kukurydzy, trzciny cukrowej) jest sumą produkcji krajowej oraz importu, skorygowaną o zmianę zapasów (na plus lub minus) oraz pomniejszoną o wielkość eksportu. 24 Źródła danych omawianych w tym podrozdziale są następujące: produkcja, zużycie oraz ceny biokomponentów (etanolu i estrów): OECD-FAO: Agricultural Outlook op. cit.; światowe ceny ropy naftowej, ceny olejów roślinnych w Europie, ceny kukurydzy w USA: The World Bank, krajowa podaż i przetwórstwo surowców rolnych, ceny trzciny cukrowej w Brazylii: Food and Agriculture Organization of United Nations, Produkt Krajowy Brutto per capita: USA i Brazylia: UNCTADStat, United Nations Conference on Trade and Development, UE: The World Bank...op. cit. 6

7 Zjednoczonych, w których dominuje branża etanolu, produkcja i konsumpcja tego paliwa nie wykazuje istotnych związków z jego cenami (współczynnik korelacji: 0,18 i 0,17 tabela 4). Skłania to do stwierdzenia, że branża ważniejszego biokomponentu w danym kraju rozwija się niezależnie od tego, jakie ceny on osiąga. Wyjaśnienie tego stanu rzeczy może leżeć w następującej przyczynie: na rozwój sektora estrów w UE i etanolu w USA w większym stopniu wpływają regulacje prawne, zobowiązujące do realizowania udziału biokomponentów w rynku paliw. Dodatkowo w Stanach Zjednoczonych ceny etanolu charakteryzują się znacznymi wahaniami, co utrudnia sformułowanie jednoznacznego wniosku. W 2004 roku koszty produkcji 100 litrów sięgały 45 dolarów, w kolejnym roku prawie 70 dolarów, a w latach ponownie poniżej 50 dolarów. Od 2010 roku, gdy ceny producenta były bliskie 68 dolarów, ma miejsce tendencja spadkowa. Krajowa (tu: wewnętrzna) podaż olejów palmowego i rzepakowego w Unii Europejskiej wykazuje bardzo silne dodatnie związki z produkcją estrów, natomiast w przypadku olejów słonecznikowego i sojowego relacje te mają umiarkowaną siłę. Może to oznaczać, że rosnąca podaż olejów wpływa pozytywnie na rozwój sektora estrów i bezpośrednio przyczynia się do zwiększonej produkcji. Z kolei analiza zależności pomiędzy zużyciem (przetwórstwem) olejów i produkcją estrów wskazuje na obecność silnych związków w przypadku olejów palmowego i sojowego. Pomimo pewnych wahań ceny olejów palmowego i sojowego w UE wykazują tendencję wzrostową. Jednakże zgodnie z wynikami raportu Banku Światowego na temat długoterminowych czynników wpływających na ceny żywności można przyjąć, że wzrosty te (a także wzrosty cen pozostałych surowców rolnych) nie wynikają ze zwiększającej się produkcji estrów, tylko z innych czynników. Analiza współzależności wykazała istnienie silnych związków pomiędzy cenami olejów a produkcją estrów. Nonsensem jest rozpatrywanie tych relacji, gdzie przyczyną są wzrosty cen, a skutkiem rosnąca produkcja biopaliwa. Uprawnione więc wydaje się stwierdzenie, że wytwarza się coraz więcej estrów ze względu na obowiązkowe regulacje prawne i konieczność wypełniania wskaźników co do udziału paliw odnawialnych w rynku paliw, a nie czynniki typowo rynkowe. Z kolei umiarkowaną i silną zależność odnotowano pomiędzy cenami olejów roślinnych a cenami estrów (tabela 3). Rosnące ceny surowców rolnych z pewnością podnoszą koszty wytwarzania biokomponentów, co w pewnym stopniu potwierdzają współczynniki korelacji na poziomie 0,63 i 0,7. W przypadku Stanów Zjednoczonych, podobnie jak Unii Europejskiej, uzasadnione jest stwierdzenie, że rosnąca krajowa podaż kukurydzy przyczynia się do wzrostu produkcji etanolu, o czym świadczyć może silna zależność pomiędzy szeregami tych zmiennych (tabela 4). Także przetwarzanie tego zboża wykazuje z produkcją alkoholu etylowego bardzo silne zależności dodatnie. Może to sugerować rozwój zużycia właśnie na cele energetyczne. W analogiczny sposób co w UE wolno rozumieć sytuację silnego dodatniego związku cen kukurydzy z produkcją etanolu. Chociaż odnotowano w 2008 roku znaczny skok cen kukurydzy, to można przyjąć, że szereg ten charakteryzuje tendencja wzrostowa. Nieracjonalne ekonomicznie wydawałoby się zwiększanie produkcji etanolu w obliczu drożejącego surowca, więc za rozwojem tego sektora zapewne stoją inne czynniki, w tym być może także regulacje prawne, obligujące koncerny do wytwarzania i stosowania coraz większych ilości etanolu. Tabela 4 Wartości współczynników korelacji liniowej Pearsona pomiędzy szeregami wybranych zmiennych z branży biokomponentów, sektora rolnego i otoczenia makroekonomicznego w Stanach Zjednoczonych Źródło: jak w tabeli 3. Produkcja i zużycie etanolu 0, Produkcja i ceny etanolu 0, Zużycie i ceny etanolu 0, Produkcja i zużycie estrów 0, Produkcja i ceny estrów 0, Zużycie i ceny estrów 0, Krajowa podaż kukurydzy i produkcja etanolu 0, Przetwórstwo kukurydzy i produkcja etanolu 0, Przetwórstwo kukurydzy i zużycie etanolu 0, Ceny kukurydzy i ceny etanolu 0, Ceny kukurydzy i produkcja etanolu 0, Produkcja biokomponentów razem i zmiany PKB per capita -0, Zużycie biokomponentów razem i zmiany PKB per capita -0, Produkcja biokomponentów razem i ceny ropy naftowej 0, Zużycie biokomponentów razem i ceny ropy naftowej 0, Rosnąca produkcja trzciny cukrowej w Brazylii, która pod tym względem zajmuje pierwsze miejsce na świecie, przyczynia się do zwiększonego wytwarzania etanolu, czego dowodem może być współczynnik korelacji bliski 0,77 (tabela 5). Jak już wcześniej nadmieniono, w Brazylii najwięksi wytwórcy etanolu są w stanie konkurować na wolnym rynku z przedsiębiorstwami produkującymi paliwa ropopochodne. Można wobec tego powiedzieć, że o rozwoju sektora bioetanolu w tym kraju decydują w większym stopniu czynniki rynkowe, aniżeli państwowe regulacje prawne. 7

8 Wartość współczynnika korelacji na poziomie 0,55 wskazuje na obecność umiarkowanej dodatniej relacji pomiędzy cenami trzciny cukrowej a wytwarzaniem etanolu. Gdy zwiększają się ceny surowca, produkcja biokomponentu nie odpowiada szybkim i znaczącym wzrostem. Podobnie może być w sytuacji spadku cen surowca (np. w wyniku wzrostu jego podaży) produkcja zareaguje z umiarkowaną siłą. Prognozuje się, że w sezonie 2013/2014 zbiory trzciny cukrowej urosną o blisko 9% (tj. o około 53,5 mln ton), z 590 do 643,5 mln ton. Ta dodatkowa podaż w głównej mierze (w 78%) ma zostać przeznaczona na produkcję bioetanolu, która wskutek tego wzrośnie o 13%, do około 26,4 mld litrów. 25 W obliczu tak znaczącego wzrostu dostawy surowca energetycznego możliwe było podjęcie przez rząd decyzji o podniesieniu obowiązkowego poziomu domieszki bioetanolu do tradycyjnej benzyny (z 20 do 25%), co zostało wspomniane już wcześniej. Jednocześnie warto podkreślić silną dodatnią zależność pomiędzy cenami trzciny cukrowej a cenami etanolu, co oznacza, że rosnące ceny surowca w bardzo dużym stopniu podnoszą koszty produkcji. Tabela 5 Wartości współczynników korelacji liniowej Pearsona pomiędzy szeregami wybranych zmiennych z branży biokomponentów, sektora rolnego i otoczenia makroekonomicznego w Brazylii Źródło: jak w tabeli 3. Produkcja i zużycie etanolu 0, Produkcja i ceny etanolu 0, Zużycie i ceny etanolu 0, Produkcja i zużycie estrów 0, Produkcja i ceny estrów 0, Zużycie i ceny estrów 0, Krajowa podaż trzciny cukrowej i produkcja etanolu 0, Przetwórstwo trzciny cukrowej i produkcja etanolu 0, Przetwórstwo trzciny cukrowej i zużycie etanolu 0, Ceny trzciny cukrowej i ceny etanolu 0, Ceny trzciny cukrowej i produkcja etanolu 0, Produkcja biokomponentów razem i zmiany PKB per capita -0, Zużycie biokomponentów razem i zmiany PKB per capita -0, Produkcja biokomponentów razem i ceny ropy naftowej 0, Zużycie biokomponentów razem i ceny ropy naftowej 0, Zmiany Produktu Krajowego Brutto wskutek ogólnoświatowego kryzysu ekonomicznego w trzech omawianych gospodarkach były bardzo dynamiczne. W 2009 roku we wszystkich zanotowano spadek dochodu, przy czym w UE wyniósł on 4,63%, w USA 3,1%, natomiast w Brazylii tylko 0,33%. Recesja gospodarcza mogła mieć wpływ na kondycję sektora biokomponentów. W 2007 roku w USA wytworzono 2,5 mld litrów estrów, a w dwóch kolejnych latach odpowiednio poniżej 1,9 i 1,7 mld litrów. Dopiero w 2010 wolumen produkcji ponownie zwiększył się do poziomu 2,7 mld litrów. Wszystkie współczynniki korelacji, wyrażające związki sektora biokomponentów ze zmianami PKB są ujemne, a cztery z nich mieszczą się w granicach od -0,52 do -0,44. Wydaje się, że badane szeregi są zbyt krótkie, a zmiany w nich gwałtowne, by móc sformułować jednoznaczne konkluzje dotyczące skutków kryzysu ekonomicznego dla branży estrów i etanolu. Relacje sektora biokomponentów z otoczeniem makroekonomicznym wyrażać mogą również ich produkcja i zużycie w konfrontacji z cenami ropy naftowej. We wszystkich analizowanych przypadkach wartości współczynników mieszczą się w przedziale 0,7 0,8, co pozwala sformułować stwierdzenie, że drożejąca ropa naftowa sprzyja rozwojowi gałęzi estrów i etanolu. Jak już jednak powiedziano, wzrosty cen ropy naftowej windują ceny surowców rolnych, co może hamować rozwój sektora biokomponentów. Należy też zaznaczyć, że w ostatnich kilkunastu latach nastąpił dynamiczny rozkwit gałęzi biokomponentów (wyrażający się wzrostem produkcji i zużycia), a ceny ropy naftowej już od kilkudziesięciu lat mają tendencję wzrostową. Wysokość współczynnika korelacji może zatem poniekąd wynikać z faktu, że wartości zmiennych rosły częściowo niezależnie od siebie. Podsumowanie i wnioski Zasadniczym celem pracy było ukazanie sytuacji gałęzi biokomponentów ciekłych (etanolu i estrów) w Brazylii, Stanach Zjednoczonych oraz Unii Europejskiej dla określenia poziomu rozwoju oraz przyczyn ich zróżnicowania. Zbadano również wzajemne relacje pomiędzy cechami branży biopaliw, sektora rolnego oraz otoczenia makroekonomicznego. Poruszone rozważania pozwalają na sformułowanie następujących wniosków: W najbliższych latach nadal powinien się zaznaczać rozwój sektora biokomponentów na świecie. Do krajów wiodących w tym zakresie dołączają inne gospodarki, w tym także rozwijające się, szczególnie z Ameryki 25 Krajowa Izba Biopaliw...op. cit. 8

9 Południowej, Azji oraz Afryki. Zależność od ropy naftowej i innych tradycyjnych paliw kopalnych powinna słabnąć na rzecz odnawialnych źródeł energii, ale proces ten zapewne potrwa przez kilka dekad. O stopniu rozwoju sektora biokomponentów decydują liczne czynniki, wśród których najistotniejszymi są prawodawstwo, relacje podażowo popytowe na rynkach surowców rolnych oraz ceny ropy naftowej. Okazuje się, że regulacje o charakterze prawnym dotyczące udziału biokomponentów w rynku paliw mogą skutecznie stymulować rozwój sektora biopaliw, także w warunkach rosnących cen surowców rolnych. Warto w tym miejscu przypomnieć, że koszty zakupu rolnych surowców energetycznych dominują w łącznej strukturze kosztów wytwarzania etanolu i estrów. W związku z tym pomimo wzrostu cen olejów roślinnych w Unii Europejskiej oraz kukurydzy w Stanach Zjednoczonych produkcja biokomponentów dynamicznie zwiększa się. Z uwagi na brak możliwości otrzymywania biokomponentów z surowców nierolniczych na skalę przemysłową kondycja sektora biopaliw związana jest z podażą produktów rolnych, w tym zbóż, trzciny cukrowej i roślin oleistych. Badania współzależności dowodzą, że produkcja tych surowców wpływa pozytywnie na rozwój branży biopaliw we wszystkich omawianych krajach. Literatura Baffes J., Dennis A., Long-Term Drivers of Food Prices, The World Bank, Development Prospects Group & Poverty Reduction and Economic Management Network, Trade Department Banaszuk P., Środowiskowe implikacje energetycznego wykorzystania biomasy [w:] Pająk K., Schmidt W. (red.), Uwarunkowania rozwoju województwa podlaskiego z uwzględnieniem OZE. Wybrane aspekty. Wyd. Adam Marszałek, Toruń Biernat K., Biopaliwa definicje i wymagania obowiązujące w Unii Europejskiej, Czysta Energia, nr 10 (110), Błażejewska K., Pośrednie zmiany użytkowania gruntów a produkcja bioenergii, Czysta Energia, nr 12 (124), Borychowski M., Produkcja estrów w Polsce na tle liderów w Unii Europejskiej, Roczniki Naukowe Stowarzyszenia Ekonomistów Rolnictwa i Agrobiznesu nr XV/4, Warszawa-Poznań-Rzeszów Eurostat, [październik 2013]. Food and Agriculture Organization of United Nations, [październik 2013]. Global Renewable Fuels Alliance [sierpień 2013]. Gradziuk P. (red.), Biopaliwa, Wieś Jutra, Warszawa Gruenspecht H., Biofuels in the United States: Context and Outlook, Biofuels Workshop, Institute of Medicine, National Academy of Sciences, Washington Klepacki B. (red.), Ekonomiczne uwarunkowania stosowania odnawialnych źródeł energii, SGGW, Warszawa Krajowa Izba Biopaliw [sierpień 2013]. Kupczyk A., Tłuszcze odpadowe wypierają rośliny jadalne, Agroenergetyka, nr 2 (28), Kupczyk A., Osiak J., Powałka G., Biopaliwowe dylematy [w:] Lisowski A. (red.), Konwersja odnawialnych źródeł energii, SGGW, Warszawa Organisation for Economic Co-operation and Development Food and Agriculture Organization: Agricultural Outlook , BIOFUEL OECD-FAO Agricultural Outlook [marzec 2013]. Organisation for Economic Co-operation and Development Food and Agriculture Organization: Agricultural Outlook , BIOFUEL OECD-FAO Agricultural Outlook , [wrzesień 2013]. Podkówka W. (red.), Biopaliwo gliceryna pasza z rzepaku, Wydawnictwa Uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej, Bydgoszcz Rifkin J., Trzecia rewolucja przemysłowa, Sonia Draga, Katowice Rosiak E., Łopaciuk W., Krzemiński M., Produkcja biopaliw i jej wpływ na światowy rynek zbóż oraz roślin oleistych i tłuszczów roślinnych, IERiGŻ PIB, Warszawa Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 23 lipca 2013r. w sprawie Narodowych Celów Wskaźnikowych na lata , Dz.U. z 2013 r., poz Sapa A., Polityka wspierania produkcji biopaliw. Przesłanki i instrumenty oraz rola krajów rozwijających się [w:] Klepacki B. (red.), Ekonomiczne uwarunkowania stosowania odnawialnych źródeł energii, SGGW, Warszawa The State of Food and Agriculture. Biofuels: prospects, risks and opportunities, Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome The World Bank, [pażdziernik 2013]. UNCTADStat, United Nations Conference on Trade and Development, [pażdziernik 2013]. 9

10 Ustawa z dnia 25 sierpnia 2006 r. o biokomponentach i biopaliwach ciekłych, Dz.U., nr 169, poz z późniejszymi zmianami. Weis T, Światowa gospodarka żywnościowa. Batalia o przyszłość rolnictwa, Polska Akcja Humanitarna, Warszawa