A ile to będzie warte kiedyś? Studium przypadku przygotował

Transkrypt

1 Zbigniew Szkop A ile to będzie warte kiedyś? Studium przypadku przygotował I. Stopa dyskontowa Czy opłaca się budować elektrownię jądrową? Podstawowym zagadnieniem ekonomicznym energetyki jądrowej jest jej konkurencyjność wobec innych metod wytwarzania energii elektrycznej, przede wszystkim wobec elektrowni opalanych węglem kamiennym i gazem. Koszty i konkurencyjność energii produkowanej w elektrowniach jądrowych są od dawna przedmiotem sporów. Sprawa ma szczególnie duże znaczenie przy opracowywaniu prognoz rozwoju elektroenergetyki, często na długie dziesięciolecia, bowiem wysokość kosztów produkcji energii w różnego typu elektrowniach może decydować o wyborze scenariusza rozwoju. Nie ma jednolitej opinii czy koszty wytwarzania energii w elektrowniach jądrowych będą w przyszłości niższe, czy wyższe od kosztów w konkurujących z nimi elektrowniach węglowych i gazowych - wnioski zależą w dużej mierze od założeń przyjętych w obliczeniach porównawczych. Poza tym, relacje między tymi kosztami mogą być w przyszłości w istotny sposób zmienione przez wprowadzenie nowych przepisów państwowych (np. zwiększających wymagania bezpieczeństwa w elektrowniach jądrowych, zaostrzających wymagania odnośnie oczyszczania spalin czy też wprowadzających ograniczenia emisji CO2) lub też przez zmianę stosowanej stopy dyskonta, zmianę relacji cen paliw czy urządzeń i materiałów. Stosowane powszechnie metody oceny prognozowanych kosztów produkcji energii w różnych typach elektrowni wymagają przyjęcia założeń dotyczących: stopy dyskonta kapitału oraz tendencji zmian kosztów paliwa w ciągu całego okresu eksploatacji elektrowni. Od założonych wielkości zależą wyniki porównań ekonomicznych. Nic więc dziwnego, że porównania prowadzone przez różne osoby czy instytucje prowadzą czasem do przeciwstawnych wniosków zwłaszcza wówczas, gdy reprezentują one sprzeczne interesy. Atrakcyjność energetyki jądrowej opiera się głównie na bardzo niskich, w porównaniu z węglem czy gazem, kosztach paliwa. Koszty budowy elektrowni jądrowej są jednak wysokie, wyższe niż elektrowni węglowej i znacznie wyższe niż elektrowni gazowej, głównie z uwagi na rozbudowane systemy bezpieczeństwa zapobiegające wystąpieniu awarii oraz systemy ochrony personelu przed promieniowaniem. Wszystkie porównania ekonomiczne między elektrowniami jądrową, węglową i gazową sprowadzają się ostatecznie do problemu czy niskie koszty paliwa w elektrowni jądrowej rekompensują wyższe koszty inwestycyjne.

2 STOPA DYSKONTA Do obliczeń kosztów wytwarzania energii elektrycznej w elektrowniach podstawowych o różnych technologiach wytwarzania stosuje się dzisiaj powszechnie standardową metodykę ujednoliconych kosztów opartą o "zdyskontowany przepływ kapitału" (discounted cash flow) opracowaną przez UNIPEDE 1,2. Polega ona na przypisaniu niższej ekonomicznej wagi wydatkom i przychodom pojawiającym się w przyszłości, a wyższej - powstałym w przeszłości w stosunku do przyjętego czasu zerowego (zwykle początek eksploatacji elektrowni). Czynnikiem wartościującym jest stopa dyskonta, która odzwierciedla koszt kapitału. Zdyskontowany koszt jest niezależny od przyjętego czasu zerowego i od inflacji. Ujednolicony koszt wytwarzania energii elektrycznej jest obliczany następująco: gdzie: k wu ujednolicony koszt wytwarzania energii elektrycznej w czasie średniego okresu eksploatacji, w PLN/kWh It wydatki inwestycyjne w roku t, w PLN Mt wydatki na eksploatację i konserwacje w roku t, w PLN Ft wydatki na paliwo w roku t, w PLN Et energia elektryczna wytworzona w roku t, w kwh r stopa dyskonta, sumowanie zaś rozciąga się na wszystkie lata budowy i eksploatacji elektrowni. Struktura jednostkowych kosztów wytwarzania w elektrowni jądrowej, węglowej i gazowej różni się zasadniczo. Udział kosztów inwestycyjnych w całkowitych kosztach wytwarzanej energii wynosi (w zależności od wielkości stopy dyskonta): dla elektrowni jądrowej %, węglowej % a gazowej % 3. W wyniku, na konkurencyjność elektrowni jądrowej bardzo duży wpływ obok kosztów budowy będzie miała wysokość stopy dyskonta. Prowadzone w krajach zachodnich 4 porównania konkurencyjności różnych typów elektrowni przy założonych różnych stopach dyskonta wskazują, że ma ona w większości przypadków decydujące znaczenie dla wyników porównań. Obliczenia porównawcze wykonane dla elektrowni jądrowej i węglowej wykazały, że przy stopie dyskonta równej 5% we wszystkich (z wyjątkiem Wielkiej Brytanii) rozważanych krajach koszty produkcji energii elektrycznej w elektrowni jądrowej były niższe. Natomiast przy stopie dyskonta 10% w około połowie krajów niższe stały się koszty w elektrowni węglowej. Podobne obliczenia porównawcze między kosztami produkcji energii elektrycznej w elektrowniach: jądrowej, węglowej i gazowej 1 Electricity Generating Costs for Plants to be Commissioned in UNIPEDE - Economics and Tariffs S.C., styczeń Nuclear Power Economics and Technology: An Overview. OECD, Paris Laudyn D.: Koszty produkcji energii elektrycznej w nowych elektrowniach podstawowych w Polsce w roku Seminarium "Energetyka Jądrowa dla Polski", Warszawa, marca Bennett L.L., Woite G: Costs and Competitiveness of Nuclear Electricity. Int. Conf. On the Nuclear Power Options. Vienna, 5-8 September 1994

3 przeprowadzono w Polsce 5,6. Wyniki wskazują, że przy stopie dyskonta 10% produkcja energii elektrycznej jest najtańsza w elektrowni parowo-gazowej, najdroższa w jądrowej. Przy stopie dyskonta 5% - odwrotnie, energia elektryczna jest wytwarzana najtaniej w elektrowni jądrowej, najdrożej w parowo-gazowej. Generalnie, niska stopa dyskonta faworyzuje warianty kapitałochłonne, o niskim udziale kosztów paliwa, wysoka - technologie o mniejszym udziale kapitału, a większych kosztach paliwa. W różnych krajach przyjmuje się różne wartości stopy dyskonta, określone w równej mierze aktualnymi warunkami ekonomicznymi i finansowymi, jak i polityką energetyczną i inwestycyjną państwa. Zawierają się one zwykle w granicach 5-10%. W ankietach organizowanych przez OECD 7 poszczególne kraje podawały wielkość stosowanej przez nich stopy dyskonta w inwestycjach energetycznych. Tak więc Kanada, Dania, Holandia, USA przyjmują stopę dyskonta w wysokości 5%, Belgia, Francja, Węgry, Korea Płd., Portugalia, Turcja - 8%, a Brazylia, Chiny, Indie w wysokości 10%. W niektórych krajowych opracowaniach porównawczych prowadzi się obliczenia wariantowo dla dwóch wielkości stóp dyskonta 5% i 10% 8,9, w innych przyjmuje się dosyć dowolnie 10% 10,11 a w niektórych nawet 12% 12 co w porównaniach ekonomicznych stawia energetykę jądrową na z góry przegranej pozycji. Dodatkowym subiektywnym czynnikiem w prowadzonych krajowych porównaniach ekonomicznych jest zakładany koszt budowy elektrowni. Koszty budowy elektrowni jądrowych podawane przez wyspecjalizowane zespoły w organizacjach międzynarodowych jak OECD, IEA, UNIPEDE, IAEA wskazują na ich znaczne zróżnicowanie w różnych krajach. Również poszczególne elektrownie budowane w jednym kraju wykazywać mogą duże różnice w kosztach budowy. Wg danych z 1992 r. 13 koszty te zawierały się w granicach od 1179 USD/kW we Francji do 2400 USD/kW w Niemczech. Bardzo duża rozpiętość kosztów budowy była wywołana różnymi warunkami tak finansowymi (relacja miejscowej waluty do dolara, koszty robocizny, wyposażenia i materiałów, stopień inflacji i oprocentowania kapitału, zasady kalkulacji kosztów), jak i organizacyjnymi (zasady organizacji budowy, czas trwania budowy, przepisy prawne, procedury licencyjne) oraz technicznymi (moc jednostkowa reaktora, powtarzalność produkcji jednostek reaktorowych, wspólna infrastruktura dla kilku reaktorów). W polskich obliczeniach porównawczych, bez bliższej analizy, przyjmuje się różne wartości kosztów budowy elektrowni (1900 USD/kW w 14, 2282 USD/kW w 15, 1800 USD/kW w 16,17, Laudyn D., op. cit. 6 Brociek S., Stankiewicz S.: Koszty wytwarzania energii elektrycznej w elektrowniach. Międzynarodowe seminarium "Nowe Generacje Elektrowni Jądrowych", Warszawa, września Projected Costs of Generating Electricity. Update OECD, Paris Laudyn D., op. cit. 9 Brociek S., Stankiewicz S, op. cit. 10 Kierunki rozwoju krajowego systemu elektroenergetycznego do roku Elektroenergetyka, wyd. PSE, Warszawa 4/ Kerner A., Kumanowski M.: Określenie czynników determinujących rozwój energetyki jądrowej w Polsce do roku Seminarium "Energetyka Jądrowa dla Polski", 12 Jankowski B.: Czynniki determinujące rozwój energetyki jądrowej w Polsce w perspektywie do roku Seminarium "Energetyka Jądrowa dla Polski", Warszawa, marca Projected Costs of Generating Electricity. Update OECD, Paris 1993 Warszawa, marca Laudyn D., op. cit. 15 Kerner A., Kumanowski M, op cit. 16 Brociek S., Stankiewicz S, op. cit. 17 Jankowski B., op. cit.

4 PLN/kW w 18 ) co ma zasadniczy wpływ na wyniki porównań. Duży wpływ na koszty inwestycyjne ma czas trwania budowy. Różnice w czasach budów prowadzonych w różnych krajach są bardzo duże. W Japonii w 1996 r. uruchomiono reaktor ABWR 1400 MW w czasie ok. 4 lat (50 miesięcy), w USA tymczasem ostatnie reaktory były oddawane do eksploatacji po kilkunastoletnich okresach budowy. W wyniku zamrożenia kapitału w czasie budowy koszty budowy elektrowni jądrowej w Japonii rosną o ok. 15% (przy 5%-wej stopie dyskonta) podczas gdy w USA o ok. 73% 19. II. Regula Hotellinga 20 Z punktu widzenia ekonomii, zasoby naturalne różnią się tym od innych czynników produkcji, że ich podaż nie może być dowolnie zwiększana. Jest ich tylko tyle, ile przyroda nam udostępniła. Jesteśmy w stanie je zniszczyć, albo wyhodować, ale nie stworzyć. Zasoby naturalne dzielą się na wyczerpywalne i odnawialne. Pierwszych może tylko ubywać. Natomiast drugimi możemy się cieszyć bez końca, o ile nie będziemy nimi gospodarować rabunkowo. Z tematyką gospodarowania w odniesieniu do zasobów wyczerpywalnych jest związana tzw. reguła Hotellinga. Aby ją zrozumieć spróbujmy postawić się w położeniu dysponenta takiego zasobu np. właściciela kopalni węgla który musi podjąć decyzje o tym, czy jego pozyskanie zwiększyć, czy wstrzymać. Całkowita wartość zasobu w złożu nie jest przy tym miarodajna, ponieważ dysponent nie może z niej bezpośrednio skorzystać; musi ponieść pewien koszt wydobycia i dopiero osiągnięta nadwyżka stanowi o atrakcyjności pozyskania. W gospodarce konkurencyjnej, wartość ma tendencje do tego, by zbliżać się do kosztu produkcji. Badając to zjawisko, ekonomiści zauważają, że gdyby tak nie było, to znaczy gdyby w jakiejś branży wartość stale górowała nad kosztami, to znaleźliby się wytwórcy, którzy zwiększywszy produkcję doprowadziliby do nadwyżki podaży nad popytem, skutkującej spadkiem ceny (która odzwierciedla wartość). Jednak zjawisko to nie działa na rynku zasobów naturalnych, ponieważ ich produkcji nie można dowolnie zwiększać. Tak wiec różnica miedzy wartością zasobu a kosztem jego pozyskania może się utrzymywać, a nawet rosnąć. Nazywamy ją rentą. Renta jest tym, na co może liczyć właściciel zasobu wyczerpywalnego. W dalszej analizie zakładamy, że jednostkowy koszt wydobycia jest ustalony. Zmienia się tylko renta, w ślad za tym, jak zmienia się cena rynkowa zasobu. Skoro ilość zasobu wyczerpywalnego może być w przyszłości tylko mniejsza, to jeśli ów zasób trudno zastąpić czymś innym, wolno oczekiwać, że jego cena będzie rosnąć. Wraz z nią będzie też rosnąć i renta. Dysponent zasobu ma zatem motywację do tego, by jego pozyskanie opóźnić w nadziei na wyższą rentę w przyszłości. 18 Kierunki rozwoju, op. cit. 19 Projected Costs, op. cit. 20 Aura (5/12)

5 Jednak z drugiej strony dysponent tego zasobu mógłby mieć też motywację do tego, by owo pozyskanie przyspieszyć; każdy bowiem woli mieć pieniądze w ręku, a nie w formie zasobu, z którego trudniej bezpośrednio skorzystać. Harold Hotelling, znakomity ekonomista amerykański, opublikował w 1931 r. artykuł, w którym wyjaśnił, w jakich warunkach dysponent zasobu, ani nie ma motywacji do tego, by pozyskanie przyspieszyć, ani do tego, by je wstrzymać. Kryterium znane dziś pod nazwą reguły Hotellinga jest bardzo proste. Dysponent traktuje swój zasób jako inwestycję, której wartość w przyszłym okresie powinna wzrosnąć przynajmniej o tyle, ile wynosi stopa dyskontowa. Jeśli tak będzie, to wstrzyma pozyskanie. Natomiast gdyby się spodziewał, że wartość posiadanego przez niego "kapitału" wzrośnie mniej niż stopa dyskontowa, to nie będzie czekał z pozyskaniem, tylko wydobędzie i sprzeda wszystko natychmiast. Arytmetycznie regułę Hotellinga można zapisać następującym wzorem: (dr/dt):r = r, gdzie: R renta z tytułu pozyskania zasobu t czas, r stopa dyskontowa. III. Jak to wygląda naprawdę? Cena ropy naftowej w XX wieku. Na rys. poniżej można zauważyć długie okresy trendu malejącego i krótsze okresy wzrostów ceny oraz rosnącą zmienność ceny. W XX wieku dominował trend malejący ceny, a okresy wzrostu pojawiały się sporadycznie i w wyniku wszelkiego rodzaju kryzysów politycznych i ekonomicznych, zwłaszcza od 1974 r. (embargo OPEC, rewolucja irańska, wojna w Zatoce Perskiej). Po ustąpieniu przyczyn gwałtownych wzrostów cena ropy naftowej zmniejszała się, a niektóre kryzysy ekonomiczne, takie jak recesja z początku lat 80., kryzys azjatycki w 1997 r. oraz kryzys na rynku finansowym w 2008 r. powodowały silne spadki cen.

6 Źródło: Finansowe Forum Paliw Płynnych (Potocki W., Warszawa, 11 marca 2010 r.) W przeważającym okresie trend malejący ceny jest oczywisty i mimo dwóch szoków ropa w rzeczywistości była realnie tańsza w 1998 r. niż w 1948 r. W latach nastąpił znaczny wzrost ceny ropy spowodowany szybkim wzrostem przede wszystkim gospodarki Chin i związanym z tym rosnącym popytem na ropę. Zasadniczo jednak po roku 1973 ceny ropy stały się bardziej zmienne, ale nierosnące. Pozostaje to w rażącym kontraście z regułą Hotellinga, która prognozuje, że cena zasobów nieodnawialnych powinna rosnąć według stałej stopy. Ceny pozostałych zasobów: miedzi, cynku, rudy żelaza zachowywały się podobnie. Przez cały XX wiek dominował malejący trend cen zasobów 21. Wydobycie ropy naftowej, podobnie jak wydobycie innych zasobów nieodnawialnych w XX wieku stale rosło, za wyjątkiem spadków w okresie dwóch wojen światowych i wielkiej recesji. W ciągu ostatnich czterdziestu lat podwoiło się, a nie zmniejszyło. Zamiast maleć asymptotycznie, zgodnie z modelem Hotellinga wg stałej stopy, konsumpcja ropy rosła do 2007 r. średniorocznie o 2,3%, a długoterminowe prognozy zakładają kontynuację trendu. Przyczyny rozbieżności teoretycznego zachowania się ceny ropy z rzeczywistością najogólniej tłumaczone są tym, że model Hotellinga sformułowany został na podstawie upraszczających założeń, a ponadto nie uwzględnia wpływu wielu realnych czynników produkcyjnych, rynkowych i politycznych, np. wpływu kosztów wydobycia, działalności poszukiwawczej, postępu technicznego, niedoskonałości rynkowych, stanu rynku 21 Kronenberg T., The Curse Of Natural Resources In The Transition Economies, Maastricht Economic Research Institute On Innovation And Technology (MERIT), University of Maastricht 2004.

7 finansowego, niepewności praw własności, strategicznego oddziaływania konsumentów i producentów. Hotelling nie wykluczył konieczności oczywistej modyfikacji ogólnej reguły np. w przypadku zmiennej stopy procentowej i innych czynników. Pytania do dyskusji: I. Stopa dyskontowa 1) Osoba uprawiająca rekreacyjnie łyżwiarstwo ma zamiar kupić własne łyżwy. Wybrała model za 100 zł o szacowanym czasie eksploatacji równym 2 lata. Średnio ta osoba odwiedza lodowisko miejskie 10 razy w roku. Kost wypożyczenia łyżew to 5 zł. a) Porównaj wartość obecną zaoszczędzonej kwoty względem wydatku inwestycyjnego i ustal, czy inwestycja jest opłacalna ekonomicznie. Zastosuj wartość stopy dyskontowej równą 4%. W analizie załóż, że łyżwy wypożyczane i kupione są tej samej jakości oraz że dla kupującego nie ma znaczenia, czy jeździ we własnych łyżwach czy użytkowanych również przez inne osoby. Jedyne co ma znaczenie to wartość ewentualnych oszczędności z tytułu inwestycji. b) Czy sytuacja by się zmieniła, gdyby koszt wypożyczenia łyżew wynosił 5,2 zł? c) A jak wyglądałaby sytuacja, gdyby koszt ich wypożyczenia wynosił 5,4 zł? W pytaniach 2 i 3 proszę wskazać właściwą odpowiedź 2) Dyskontowanie przyszłych strumieni za pomocą stopy procentowej odzwierciedlającej tzw. Społeczną stopę preferencji czasowej: a) Pomaga uzasadnić podjęcie projektów inwestycyjnych charakteryzujących się wprawdzie niewielkimi korzyściami, ale za to rozłożonymi na długi okres; b) Pomaga uzasadnić podjęcie projektów inwestycyjnych charakteryzujących się wprawdzie znacznymi kosztami inwestycyjnymi, ale za to ponoszonymi głównie na najwcześniejszych etapach inwestowania; c) Pozwala na sprowadzenie do porównywalności kosztów i korzyści ponoszonych w różnych okresach; d) Może być stosowane tylko w gospodarce, w której tempo inflacji nie przekracza tempa wzrostu dochodu narodowego. e) Żadne z powyższych 3) Przeciwko dyskontowaniu wielkości przyszłych strumieni za pomocą stopy procentowej przemawia: a) Niejednolite traktowanie kosztów (ponoszonych zazwyczaj wcześniej) i korzyści (odczuwanych zazwyczaj później); b) Argumentacja etyczna wskazująca na niesprawiedliwość międzypokoleniową spowodowaną uprzywilejowaniem obecnego pokolenia; c) Fakt, że różne osoby mogą mieć różną preferencję czasową;

8 d) Fakt, że koszty i korzyści mogą odnosić się do różnych podmiotów gospodarczych; e) Żadne z powyższych. 4) Roczne korzyści z trwałej eksploatacji pewnego zasobu są szacowane na 1000 zł. Zasób można spieniężyć za zł, bezpowrotnie pozbawiając się jednak szansy na jego przyszłe wykorzystanie. Przy jakiej stopie dyskontowej analiza ekonomiczna wskaże na zachowanie zasobu na zawsze jako alternatywę korzystniejszą? 5) Właściciel kopalni węgla, który jest jednym z wielu jego producentów, rozważa czy zwiększyć wydobycie. Obecna cena węgla wynosi 100 zł/t, a prognozowana na następny rok 102 zł/t. Jednostkowy koszt wydobycia jest w przybliżeniu stały i wynosi 80 zł/t. Właściciel mógłby zainwestować swoje pieniądze gdzie indziej, uzyskując roczną stopę zwrotu 12%. Co mu doradzić? 6) Uzupełnij tabelę poniżej tak, aby pokazywała przykładowe wartości obecne kwoty zł pojawiającej się za T lat w zależności od przyjętej stopy dyskontowej r.: 7) Uzupełnij poniższą tabelę tak, aby pokazywała wartość obecną corocznie uzyskiwanej kwoty 100 zł. II. Reguła Hotellinga 8) Zinterpretuj arytmetycznie zapisaną regułę Hotellinga. 9) Odwołując się do reguły Horellinga odpowiedz, co się stanie, jeśli na skutek jakiegoś wydarzenia zewnętrznego stopa dyskontowa wzrośnie? 10) Czy trwające wydobycie zasobu wyczerpywalnego np. węgla wtedy wzrośnie czy zmaleje?

9 III. Jak to wygląda naprawdę? 11. Omów znaczenie wymienionych czynników, które sprawiają, że reguła Hotellinga nie sprawdza się w przypadku rynku ropy naftowej. a) wpływ kosztów wydobycia; b) działalność poszukiwawcza; c) postęp techniczny; d) niedoskonałość rynku; e) stan rynku finansowego; f) niepewność praw własności; g) strategiczne oddziaływania konsumentów i producentów.