Wariantowe prognozy dostaw wêgla kamiennego dla gospodarki kraju w perspektywie do 2020 roku

Transkrypt

1 GOSPODARKA SUROWCAMI MINERALNYMI Tom Zeszyt 2/1 MARIUSZ KUDE KO*, WOJCIECH SUWA A**, JACEK KAMIÑSKI*** Wariantowe prognozy dostaw wêgla kamiennego dla gospodarki kraju w perspektywie do 2020 roku Wprowadzenie Dynamicznie zachodz¹ce zmiany w otoczeniu gospodarczym powoduj¹, e przysz³oœæ krajowego sektora paliwowo-energetycznego cechuje du y stopieñ niepewnoœci. Istnieje zatem potrzeba przeprowadzenia wnikliwej analizy perspektyw jego rozwoju, uwzglêdniaj¹cych jednoczeœnie realizacjê najwa niejszych celów: zapewnienia bezpieczeñstwa energetycznego, poprawy konkurencyjnoœci sektora oraz ochrony œrodowiska przyrodniczego. Maj¹c to na uwadze nale y przyj¹æ, e krajowy sektor górnictwa wêglowego tradycyjny g³ówny dostawca energii pierwotnej dla polskiej gospodarki bêdzie w najbli szej przysz³oœci poddany silnej presji wynikaj¹cej z koniecznoœci realizacji tych celów. W opinii wielu ekspertów, zgodnie z wnioskami zawartymi w niektórych analizach bran owych oraz dokumentach rz¹dowych skutkowaæ to mo e zmniejszeniem znaczenia wêgla kamiennego w bilansie energetycznym Polski, g³ownie ze wzglêdu na uwarunkowania œrodowiskowe UE. Z drugiej strony prognozowane wysokie tempo wzrostu gospodarczego stwarza szanse na zwiêkszenie zapotrzebowania na paliwa i energiê, a tym samym mo e odwróciæ czy nawet zminimalizowaæ te niekorzystne dla górnictwa tendencje. Istotnym czynnikiem, przemawiaj¹cym za utrzymaniem kluczowej roli wêgla kamiennego jest tak e jego znacz¹ca rola jako paliwa zapewniaj¹cego bezpieczeñstwo energetyczne kraju, szczególnie w sytuacji *** Doc. dr. hab. in., Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energi¹ PAN; Wydzia³ Zarz¹dzania, AGH, Kraków; kudelko@min-pan.krakow.pl *** Doc. dr. hab. in., Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energi¹ PAN; Wydzia³ Paliw i Energii, AGH, Kraków; suwala@min-pan.krakow.pl *** Dr in., Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energi¹ PAN, Kraków; kamjacek@min-pan.krakow.pl

2 6 kszta³towania siê wysokich cen ropy naftowej i gazu na rynkach œwiatowych. Niezale nie od w/w uwarunkowañ racjonalne i efektywne gospodarowanie z³o ami wêgla jest niezbêdnym warunkiem zaspokojenia potrzeb odbiorców i utrzymania konkurencyjnoœci bran y. Bior¹c to pod uwagê w niniejszym artykule podjêto próbê odpowiedzi na pytanie, jaka bêdzie przysz³a rola wêgla kamiennego w bilansie energetycznym Polski. OdpowiedŸ na to pytanie wymaga uwzglêdnienia i szczegó³owej analizy wielu przes³anek, na podstawie których ten bilans powinien byæ sporz¹dzony. Do najwa niejszych z nich nale y zaliczyæ: rozwój gospodarczy kraju i wynikaj¹cy z niego popyt na wêgiel energetyczny i koksowy, energiê elektryczn¹ i ciep³o, mo liwoœci pozyskania wêgla kamiennego z krajowych kopalñ i importu, wzrost kosztów wydobycia na skutek koniecznoœci realizacji programu inwestycyjnego, nowe technologie produkcji i wzbogacania wêgla kamiennego oraz ich koszty, sytuacjê na miêdzynarodowym rynku wêgla oraz ceny wêgla eksportowanego i importowanego, strukturê jakoœciow¹ poda y i popytu na wêgiel kamienny i wêgiel brunatny, koszty produkcji energii elektrycznej z ró nych paliw (w tym gazu ziemnego, Ÿróde³ odnawialnych, energii j¹drowej), stanowi¹cych realn¹ konkurencjê dla elektrowni opartych na wêglu, regulacje emisyjne obowi¹zuj¹ce w sektorze energetycznym, instrumenty zarz¹dzania ochron¹ œrodowiska, w szczególnoœci mo liwoœci i zakres ich obowi¹zywania w energetyce (np. handel pozwoleniami zbywalnymi na CO 2 iso 2 ), rozwój technologii i koszty oczyszczania spalin w elektrowniach. Wymienione czynniki z ró n¹ si³¹, bezpoœrednio lub poœrednio, oddzia³uj¹ na rynek wêgla. W ostatecznym rachunku, uwzglêdniaj¹c wszystkie lub wiêkszoœæ z wymienionych uwarunkowañ, mo liwe jest okreœlenie optymalnych zdolnoœci produkcyjnych krajowego sektora górnictwa wêglowego, dostosowanych do przewidywanego popytu na wêgiel na rynku krajowym i ekonomicznie op³acalnego eksportu na rynku europejskim. W artykule przedstawiono wyniki analizy bilansu poda y i popytu na wêgiel w gospodarce kraju w perspektywie do 2020 roku. Realizacja tak nakreœlonego celu wymaga³a przyjêcia odpowiedniej metodyki badawczej. Po pierwsze, z uwagi na niepewnoœæ przysz³ych uwarunkowañ rozwojowych niezbêdne by³o przeprowadzenie wariantowych prognoz dostaw wêgla kamiennego dla gospodarki kraju. Po drugie, bior¹c pod uwagê fakt, i nie istnieje jednorodny rynek wêgla kamiennego, oddzielnie analizowano zapotrzebowanie na wêgiel energetyczny i koksowy. Po trzecie, zdefiniowany przedmiot badañ wymaga³ zastosowania odpowiednich metod analitycznych, w³aœciwych dla specyfiki zjawisk o z³o onych i czêsto trudnych do uchwycenia zale noœciach. Oprócz analizy eksperckiej oraz statystycznej (analiza trendów zu ycia i sprzeda y), w³aœciwej dla rynków w miarê ustabilizowanych, w pracy wykorzystano podejœcie modelowe, przydatne w okreœlaniu skutków ekonomicznych i strukturalnych dla

3 skomplikowanych i zmiennych w czasie procesów zachodz¹cych w otoczeniu gospodarczym (np. postêp technologiczny, regulacje œrodowiskowe, zmienne warunki ekonomiczne). To drugie ujêcie, zastosowane w analizie rozwoju krajowego sektora energetycznego g³ównego odbiorcy wêgla kamiennego pozwoli³o na sformu³owanie wniosków co do przysz³ego kierunku rozwoju tego sektora, w tym przysz³ej roli wêgla kamiennego i konkurencyjnoœci technologii energetycznych opartych na tym noœniku energetycznym. Tak nakreœlona problematyka badawcza znalaz³a swoje odzwierciedlenie w strukturze niniejszego artyku³u. W czêœci pierwszej przedstawiono za³o enia koncepcyjne, czyli zastosowan¹ metodykê prognozowania dostaw wêgla. Dokonano tu tak e krótkiej charakterystyki modelu optymalizacyjnego, wykorzystanego w badaniach. W czêœci drugiej przedstawiono wariantowe prognozy poda y wêgla kamiennego dla gospodarki wraz z ich uzasadnieniem. Trzecia czêœæ zawiera opis wariantów obliczeniowych. W ostatniej, czwartej czêœci, opieraj¹c siê na przyjêtych za³o eniach, sporz¹dzono syntetyczny bilans wêgla kamiennego w perspektywie do 2020 roku oraz sformu³owano najistotniejsze wnioski Przyjêta metodyka prognozowania dostaw wêgla kamiennego Punktem wyjœcia do opisu przyjêtej w niniejszym artykule metodyki prognozowania dostaw wêgla kamiennego dla gospodarki kraju jest struktura kierunków jego zu ycia. Strukturê tê najlepiej przedstawiæ opieraj¹c siê na bilansie, sporz¹dzonym oddzielnie dla wêgla energetycznego i koksowego. Struktura bilansu wskazuje bowiem na zastosowany sposób prognozowania poszczególnych jego pozycji 1. Najpowa niejszym odbiorc¹ wêgla energetycznego jest sektor wytwarzania energii elektrycznej i ciep³a. Sektor ten jest dostawc¹ zarówno energii elektrycznej, produkowanej przez elektrownie i elektrociep³ownie zawodowe i przemys³owe, jak i ciep³a, dostarczanego przez elektrociep³ownie zawodowe i przemys³owe oraz ciep³ownie zawodowe, przemys³owe i komunalne. Dlatego okreœlenie wielkoœci przysz³ych dostaw wêgla dla energetyki ma podstawowe znaczenie z punktu widzenia przysz³oœci krajowego sektora wêglowego. Z kolei wêgiel koksowy zu ywany jest g³ównie przez koksownie. Wielkoœæ tego zu ycia determinowana jest perspektywami rozwoju krajowego hutnictwa, g³ównego odbiorcy koksu. Rozstrzygniêcia wymaga tak e wielkoœæ zu ycia wêgla przez pozosta³ych odbiorców, czyli gospodarstwa domowe, rolnictwo, pozosta³ych odbiorców przemys³owych, oraz poziom importu i eksportu. Narzêdziem, które wykorzystano w niniejszej pracy do prognozowania wielkoœci dostaw wêgla kamiennego by³ model matematyczny, wykorzystuj¹cy metodê programowania liniowego. Istota zastosowanej metodyki badawczej polega na tym, e w swojej warstwie 1 Prezentowany bilans wêgla kamiennego odbiega od bilansów sporz¹dzanych w statystyce publicznej (na podstawie sprawozdañ G09 oobrociewêglemkamiennym,ig02 oprodukcji,obrotach,zu yciuizapasach paliw). Wynika to z zakresu i celu przeprowadzonych badañ, które uwzglêdniaj¹ nie tylko energetykê zawodow¹ i przemys³ow¹, lecz tak e lokalnych producentów ciep³a. Ci ostatni natomiast w statystyce publicznej s¹ ujmowani jako pozostali odbiorcy krajowi.

4 8 programowej ma on zadeklarowany zbiór zmiennych (optymalizowanych np. poziom zu ycia wêgla w energetyce, wielkoœæ emisji itp.) i zbiór parametrów, czyli wartoœci sta³ych, nie optymalizowanych (np. poda poszczególnych noœników energetycznych i ich ceny, poziom importu wêgla itp.). Wartoœci wyliczanych zmiennych wskazuj¹ na optymalny dla danych warunków kierunek i zakres zmian systemowych, czyli zu ycia pierwotnych noœników energii, produkcji energii finalnej, emisji zanieczyszczeñ itp. Z kolei zbiór parametrów modelu pe³ni w modelu rolê istotnych wymuszeñ i ograniczeñ rozwojowych, a tak e charakteryzuje techniczno-ekonomiczne warunki funkcjonowania badanego systemu. Dotyczy to np. importu i eksportu wêgla czy krajowego zu ycia wêgla koksowego, które zosta³y okreœlone na podstawie ocen eksperckich oraz trendów statystycznych. Tabela 1 przedstawia badane sk³adniki bilansu wêgla kamiennego i przyjêt¹ metodykê ich prognozowania. Zastosowany model jest narzêdziem umo liwiaj¹cym œrednioterminowe planowanie rozwoju krajowego systemu energetycznego. Ze wzglêdu na typ i zakres ujêtych zale noœci mo na go porównaæ do takich narzêdzi jak MARKAL, MESSAGE czy EFOM-ENV, Przyjêta metodyka prognozowania dostaw wêgla kamiennego The methodology used in forecasting of hard coal supplies TABELA 1 TABLE 1 Wydobycie Bilans wêgla energetycznego Zu ycie krajowe, w tym: elektrownie zawodowe na wêglu kamiennym elektrociep³ownie zawodowe na wêglu kamiennym zmienne okreœlane (optymalizowane) w modelu elektrociep³ownie przemys³owe ciep³ownie zawodowe, przem. i komun. pozostali odbiorcy wêgla kamiennego Eksport Import parametry okreœlane poza modelem za pomoc¹ analizy eksperckiej i statystycznej Bilans wêgla koksowego Wydobycie Zu ycie krajowe Eksport parametry okreœlane poza modelem za pomoc¹ analizy eksperckiej i statystycznej Import ród³o: opracowanie w³asne

5 których zadaniem jest zaprojektowanie optymalnego planu rozwoju krajowego systemu energetycznego, przy za³o eniu dotrzymania okreœlonych, np. œrodowiskowych, ograniczeñ rozwojowych. W zale noœci od wariantu popyt na energiê finaln¹ mo e byæ zdeterminowany egzogenicznie lub wyliczany na podstawie odpowiednich zale noœci rynkowych (cenowych i dochodowych elastycznoœci popytu na energiê u odbiorców koñcowych). W opracowanym na potrzeby niniejszych badañ modelu najwa niejsze relacje obejmuj¹ stronê poda ow¹ i popytow¹ krajowego systemu energetycznego 2. Strona poda owa okreœla pozyskanie paliw (z kraju lub importu), w tym dobór jakoœciowy wêgli energetycznych, i ich przetwarzanie w energiê u yteczn¹ za pomoc¹ ró norodnych technologii energetycznych. Wybory podejmowane po stronie przetwarzania energetycznego paliw dotycz¹ wielkoœci produkcji, importu energii elektrycznej i ciep³a oraz poziomu inwestycji technologicznych i ochronnych. Technologie energetycznego spalania paliw to istniej¹ce, modernizowane i nowe elektrownie i elektrociep³ownie zawodowe i przemys³owe oraz ciep³ownie zawodowe, przemys³owe i komunalne. Pe³na lista technologii energetycznych obejmuje oko³o piêædziesi¹t pozycji, do których nale y zaliczyæ miêdzy innymi: klasyczne elektrownie na wêgiel kamienny i brunatny, elektrownie zmodernizowane, elektrownie o parametrach nadi super-krytycznych, zintegrowane zgazowanie wêgla (IGCC), elektrociep³ownie gazowe, elektrownie j¹drowe, elektrownie s³oneczne, wiatrowe, wodne, itd. Charakterystyki technologii ustalono na podstawie Ÿróde³ krajowych oraz literatury zagranicznej, te ostatnie przede wszystkim w odniesieniu do nowych technologii. Niektóre z parametrów, jak koszty czy sprawnoœci, by³y zmieniane w czasie, co odzwierciedla³o efekt procesu uczenia siê (learning curves). W przypadku krajowego sektora energetycznego istotn¹ rolê odgrywaj¹ mo liwoœci poda y wêgla kamiennego. W modelu okreœlono je na podstawie szczegó³owych charakterystyk iloœciowo-jakoœciowych, uwzglêdniaj¹cych produkowane w kraju klasy jakoœciowe wêgli, uzupe³nione o mo liwoœci poda y wêgli o lepszych parametrach jakoœciowych pochodz¹cych z nowych technologii wzbogacania wêgla. Strona popytowa obejmuje wykorzystanie energii elektrycznej i ciep³a przez g³ównych odbiorców, czyli takie sektory gospodarki, jak przemys³ i budownictwo, transport, rolnictwo, handel i us³ugi, odbiorców indywidualnych oraz eksport Prognozy poda y wêgla kamiennego Do najistotniejszych czynników warunkuj¹cych przysz³oœæ górnictwa wêgla kamiennego a tym samym mo liwoœci poda y wêgla nale ¹: Czynniki o charakterze politycznym wszelkie zmiany w sektorze górnictwa wêgla kamiennego od pocz¹tku lat dziewiêædziesi¹tych XX wieku odbywaj¹ siê zgodnie z rz¹dowymi programami restrukturyzacyjnymi, przy znacznym udziale œrodków 2 Wiêcej na temat za³o eñ koncepcyjnych modelu mo na znaleÿæ w pracy (Kude³ko 2003).

6 10 publicznych. Wraz z akcesj¹ Polski do Unii Europejskiej zaczê³y obowi¹zywaæ przepisy reguluj¹ce funkcjonowanie gospodarki zgodnie z uregulowaniami wspólnotowymi. W zwi¹zku z powy szym, realizowany przez sektor górnictwa program restrukturyzacji musi byæ zaakceptowany przez Komisjê Europejsk¹. Czynniki popytowe w przypadku wêgla energetycznego wynikaj¹ one z prognoz zapotrzebowania na energiê, natomiast dla wêgla koksowego popyt jest w znacznej mierze determinowany zapotrzebowaniem hutnictwa elaza. Istotnym elementem jest tak e wielkoœæ planowanego, ekonomicznie op³acalnego eksportu. Czynniki produkcyjne ograniczenia poda y wêgla kamiennego, wynikaj¹ce ze zdolnoœci produkcyjnych poszczególnych ogniw technologicznych w zak³adach górniczych. Czynniki zasobowe wielkoœæ bazy zasobowej przy uwzglêdnieniu wszelkich ograniczeñ wynikaj¹cych z warunków geologiczno-górniczych, technicznych i ekonomicznych. Poni ej przedstawiono dwa warianty poda y wêgla kamiennego. W pierwszym wariancie przyjêto, zgodnie z prognoz¹ zapotrzebowania przedstawion¹ w Strategii dzia- ³alnoœci górnictwa wêgla kamiennego w Polsce w latach , e wielkoœæ wydobycia wêgla kamiennego bêdzie ustabilizowana w kolejnych latach na poziomie oko³o 100 mln ton/rok 3. W wariancie drugim przyjêto, e ewentualny wzrost zapotrzebowania na energiê pierwotn¹ bêdzie móg³ zostaæ pokryty wzrostem wydobycia wêgla kamiennego. Dotyczyæ to ma tych kopalñ, dla których ze wzglêdu na posiadane zasoby i zdolnoœci produkcyjne mo liwe jest zwiêkszenie produkcji. W wyniku przeprowadzonej szczegó³owej oceny zasobowej i zdolnoœci produkcyjnych poszczególnych kopalñ oszacowano, e ³¹czne wydobycie wêgla mo e wzrosn¹æ do oko³o 116 mln ton w 2020 r. Prognozowana na lata struktura jakoœciowa dostaw wêgla z poszczególnych kopalñ, istotna z punktu widzenia za³o eñ modelowych, oparta jest ze wzglêdu na brak danych na strukturze sprzeda y wêgla kamiennego z 2004 roku (formularz GUS G.09). Przyjêta prognoza wzrostu zdolnoœci wydobywczych dotyczy w zasadzie tylko wêgla energetycznego. W przypadku wêgla koksowego uwzglêdniono w symulacji prognozowane zapotrzebowanie przemys³u koksowniczego, a tak e mo liwoœci eksportu. Do tej pory szacowano, e zapotrzebowanie na koks w Polsce kszta³towaæ siê bêdzie na poziomie 3,5 mln ton/rok. Oprócz koksu metalurgicznego, u ywanego w hutnictwie, na rynku sprzedaje siê tak e koks opa³owy, u ywany w gospodarce komunalnej i innych ga³êziach przemys³u. ¹czny popyt na koks opa³owy oraz kierowany do niehutniczych odbiorców wynosi 3 Œciœle bior¹c w dokumencie tym s¹ podane dwie prognozy: 1) dolna wartoœæ wydobycia produkcja okreœlona na podstawie linii trendu z uwzglêdnieniem wêgla na zu ycie w³asne i deputaty wêglowe oraz produkcjê paliw p³ynnych i gazowych; podstaw¹ wyznaczenia linii trendu by³y dane za lata ; 2) górna wartoœæ wydobycia okreœlona na podstawie deklaracji przedsiêbiorstw górniczych. Ta druga wartoœæ mieœci siê w granicach mln ton i wydaje siê zani ona o oko³o 2,5 mln ton w stosunku do wêgla koksowego. W 2005 roku nast¹pi³ bowiem niespodziewany spadek popytu na wêgiel koksowy o tê w³aœnie wielkoœæ, a prognoza bazuje na wielkoœci sprzeda y z tego w³aœnie roku. Zdolnoœci produkcyjne oraz prognozy popytowe wskazuj¹, e jego zu ycie w kolejnych latach powróci do stanu sprzed 2005 roku, czyli oko³o 16,5 mln ton rocznie.

7 oko³o 1,5 mln ton/rok. Bior¹c pod uwagê eksport szacowany na poziomie 5,1 mln ton, dawa³o to polskim koksowniom szanse zbytu prawie 10 mln ton koksu rocznie, co oznacza zapotrzebowanie na wêgiel koksowy na poziomie 13,5 mln ton. Taka wielkoœæ notowana by³a w 2004 roku. Niezale nie od popytu segmentu koksowniczego, polskie kopalnie prognozuj¹ eksport wêgla koksowego w wielkoœci oko³o 3 mln ton rocznie. ¹cznie wydobycie wêgla koksowego w kopalniach w 2004 roku kszta³towa³o siê zatem na poziomie oko³o 16,5 mln ton. W 2005 roku krajowy popyt na stal, a w zwi¹zku z tym na koks zmala³, co spowodowa³o, e spad³a tak e sprzeda krajowa wêgla koksowego do oko³o 10,6 mln ton. Jednak e wed³ug prognoz popyt na stal bêdzie w kolejnych latach wzrastaæ. Oznacza to tak e wzrost zapotrzebowania na koks hutniczy, a co za tym idzie na wêgiel koksowy. Przyjêto zatem, e w nastêpnych latach poziom produkcji utrzyma siê na poziomie oko³o 16,5 mln ton rocznie. W symulacji w wariancie drugim przyjêto wydobycie w kolejnych latach w ka dej kopalni jako jej procentowy udzia³ w wydobyciu ca³kowitym w roku poprzednim, oddzielnie dla wêgla energetycznego i koksowego. Dziêki temu zwiêksza siê wydobycie w tych kopalniach, które aby zapewniæ planowany poziom wydobycia ca³kowitego, bêd¹ musia³y przej¹æ wielkoœæ wydobycia kopalñ likwidowanych i zamykanych w wyniku wyczerpania zasobów. Powoduje to, e w poszczególnych kopalniach zwiêksza siê stopieñ sczerpania zasobów, a tym samym zmniejsza siê perspektywa wystarczalnoœci zasobów w skali bran y 4. Ograniczeniem wzrostu wydobycia s¹ zdolnoœci produkcyjne kopalñ. W wiêkszoœci kopalñ wynikow¹ zdolnoœæ produkcyjn¹ wyznacza zdolnoœæ frontu eksploatacyjnego. ¹czna zdolnoœæ produkcyjna kopalñ kszta³tuje siê obecnie siê na poziomie oko³o 100 mln ton/rok. Pozosta³e ogniwa technologiczne w wiêkszoœci kopalñ maj¹ wy sze zdolnoœci produkcyjne. Ostatecznie przyjêto, e decyduj¹cym czynnikiem, który ogranicza w sposób definitywny wielkoœæ wydobycia w kopalni, jest zdolnoœæ wydobywcza transportu pionowego, która wynosi obecnie 151 mln ton/rok. Mo liwoœci produkcyjne transportu pionowego nie bêd¹ ograniczeniem wydobycia do roku Problem z prognozowanym wiêkszym wydobyciem pojawi siê jednak po 2020 roku. Zdecydowanie gorsza sytuacja wystêpuje w przypadku okreœlenia mo liwoœci wydobywczych oraz wystarczalnoœci zasobów wêgla koksowego. Szans¹ na utrzymanie prognozowanych wielkoœci wydobycia jest zwiêkszenie bazy zasobowej w kopalniach Jastrzêbskiej Spó³ki Wêglowej poprzez udostêpnienie nowych z³ó Paw³owice i Bzie-Dêbina. W wyniku takich dzia³añ przewidywane na lata za³amanie produkcji z istniej¹cych kopalñ mo na bêdzie uzupe³niæ wydobyciem z nowych z³ó. Uzupe³nieniem wydobycia wêgla koksowego typu 35 po roku 2010 bêdzie KWK Budryk. Kopalnia ta prowadzi roboty przygotowawcze, które umo liwi¹ udostêpnienie zasobnego w ten typ wêgla pok³adu 364/ Symulacja wystarczalnoœci zasobów oznacza, e dla osi¹gniêcia zak³adanych w obu wariantach wielkoœci wydobycia wêgla kamiennego niezbêdne s¹ nak³ady finansowe, pozwalaj¹ce zwiêkszyæ zdolnoœæ produkcyjn¹ frontów eksploatacyjnych. Ich wzrost z pewnoœci¹ poci¹gnie za sob¹ wzrost kosztów produkcji. Niestety, brak danych uniemo liwia nawet szacunkowe okreœlenie skali tego procesu. Niemniej jednak w obliczeniach przyjêto coroczny 1% wzrost cen wêgla.

8 12 Bior¹c powy sze pod uwagê w tabeli 2 przedstawiono zagregowan¹ (bez struktury jakoœciowej) wielkoœæ poda y wêgla kamiennego dla obu przyjêtych wariantów poda owych. Obie prognozy uwzglêdniaj¹ wp³yw likwidacji poszczególnych kopalñ na zmianê struktury jakoœciowej. Zatem ostateczne dane poda owe wykorzystane w modelu maj¹ postaæ zagregowanych do poszczególnych klas jakoœciowych wielkoœci dostaw wêgla. Charakterystyki iloœciowo-jakoœciowe wêgla kamiennego s¹ istotnym czynnikiem wp³ywaj¹cym na mo liwoœæ szczegó³owego opisu procesów zachodz¹cych w sektorze paliwowo-energetycznym. Jest to wa ne ze wzglêdu na bardzo zró nicowane parametry jakoœciowe wêgli. Z punktu widzenia u ytkownika wa ne s¹: typ wêgla, wartoœæ opa³owa, zawartoœæ wody, popio³u, siarki i innych pierwiastków. W praktyce przemys³owej spotyka siê wêgle o szerokim spektrum parametrów: wartoœci opa³owej od 12 do 30 MJ/kg, zawartoœci popio³u od 4 do 30%, siarki od 0,4 do ponad 3%. Z punktu widzenia celu pracy konieczne by³o wydzielenie gatunków wêgla zu ywanych przez elektroenergetykê. Dla celów niniejszej pracy zaproponowano podzia³ ze wzglêdu na cztery parametry: sortyment wêgla, wartoœæ opa³ow¹, zawartoœæ popio³u i zawartoœæ siarki. Ka de kryterium zwielokrotnia liczbê klas, choæ nie zawsze przyczynia siê do zwiêkszenia dok³adnoœci obliczeñ. Mo liwoœci poda y wêgla kamiennego na rynku krajowym [mln ton] The potental of hard Coal Supplies [mln tons] TABELA 2 TABLE 2 Wyszczególnienie Prognoza poda y wed³ug Strategii... : Dolna wartoœæ* 99,0 98,5 98,5 98,0 98,0 97,0 w tym poda krajowa 95,0 94,5 94,0 93,5 93,0 91,0 Górna wartoœæ** 102,2 101,8 101,7 102,3 103,4 102,0 w tym poda krajowa 98,2 97,8 97,2 97,8 98,4 96,0 import 4,0 4,0 4,5 4,5 5,0 6,0 Prognoza autorska: poda krajowa (wariant 1)*** 100,7 100,3 99,7 100,3 100,9 98,5 98,4 poda krajowa (wariant 2) 101,1 102,4 103,8 105,1 106,7 111,6 116,5 import 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 *** Produkcja w oparciu o liniê trendu. *** Okreœlona na podstawie deklaracji przedsiêbiorstw górniczych. *** Oparta na prognozie zawartej w Strategii..., zweryfikowanej o wielkoœæ 2,5 mln ton wêgla koksowego. ród³o: opracowanie w³asne na podstawie: Strategia dzia³alnoœci górnictwa wêgla kamiennego w Polsce w latach , Ministerstwo Gospodarki, Warszawa, 2006 oraz prognozy autorskiej

9 13 Klasyfikacja i oznaczenia gatunków mia³ów wêglowych Classification and symbols of coal grades TABELA 3 TABLE 3 Wartoœæ opa³owa (Q) [MJ/kg] Zawartoœæ popio³u (A) [%] Zawartoœæ siarki (S) [%] wartoœci oznaczenie wartoœci oznaczenie wartoœci oznaczenie Q A S 0, < Q < A ,5 < S 0, < Q < A ,6 < S 0, < Q < A ,7 < S 0, < A ,8 < S 0, < A ,9 < S 1, < A 24 1,0 < S 12 ród³o: opracowanie w³asne W przeprowadzonych badaniach uwzglêdniono wêgle koksowe (oznaczenie w modelu KOKS), wêgle energetyczne grube i œrednie (GRU_SR), wêgle mia³owe, których szczegó³owe oznaczenia podano poni ej oraz wêgle energetyczne pozosta³e (EN_INNE). Podzia³ na klasy jakoœciowe przyjêto tylko dla mia³ów wêglowych (tab. 3). Zastosowano oznaczenie szeœcioznakowe, to jest system, w którym dwie pierwsze cyfry oznaczaj¹ klasê wed³ug wartoœci opa³owej, dwie nastêpne wed³ug zawartoœci popio³u, a ostatnie wed³ug zawartoœci siarki. Zatem mia³ oznaczony symbolem to wêgiel o wartoœci opa³owej z przedzia³u MJ/kg, zawartoœci popio³u 19 20% oraz zawartoœci siarki 0,5 0,6%. 3. Opis wariantów obliczeniowych Prawid³owy, uzasadniony celem pracy, wybór wariantów (scenariuszy) obliczeniowych nie jest zadaniem ³atwym. Prognozowanie dostaw wêgla kamiennego jest bowiem obarczone wysokim stopniem niepewnoœci co do przysz³ych warunków funkcjonowania gospodarki kraju oraz sektora paliwowo-energetycznego. W przypadku prognoz œrednio- i d³ugoterminowych kluczowe znaczenie ma przede wszystkim tempo rozwoju gospodarczego, determinuj¹ce zapotrzebowanie na paliwa i energiê, w tym wêgiel kamienny. Istotn¹ rolê odgrywaj¹ tak e mo liwoœci rozwoju krajowej bazy surowcowej, co ma znaczenie nie tylko z punktu widzenia dostêpnoœci paliw, lecz przes¹dza tak e o bezpieczeñstwie energetycznym kraju. Bardzo wa ne, szczególnie w ostatnim okresie, s¹ regulacje œrodowiskowe, które w przypadku rozwoju sektorów energetycznych odnosz¹ siê g³ównie do emisji zanieczyszczeñ gazowych. Oprócz tego istnieje ca³y szereg mniej wa nych, choæ równie niepewnych, obszarów braku zgodnoœci, np. co do przysz³ych kierunków rozwoju technologicznego

10 14 przemys³u paliwowo-energetycznego, konkurencyjnoœci technologii energetycznych, funkcjonowania rynków paliwowych, czynników wp³ywaj¹cych na poziom importu i eksportu wêgla kamiennego, przysz³ych cen paliw itp. Sposób oddzia³ywania tych czynników, w mniejszym lub wiêkszym stopniu, jesteœmy w stanie przewidzieæ. Natomiast ich skutki uzale nione s¹ od tego, w jakim zakresie nasze przewidywania zostan¹ zweryfikowane w praktyce. W zwi¹zku z tym sensownym rozwi¹zaniem wydaje siê zastosowanie analizy scenariuszowej, która powinna uwzglêdniaæ nie wszystkie, lecz jedynie najistotniejsze czynniki mog¹ce wp³yn¹æ w d³u szym terminie na funkcjonowanie krajowego sektora paliwowo- -energetycznego. Poniewa najwa niejszym odbiorc¹ wêgla jest sektor wytwarzania energii elektrycznej i ciep³a, przyjête tu scenariusze badawcze s¹ œciœle zwi¹zane z t¹ sfer¹ jego wykorzystania. Ponadto, istniej¹ tu najwiêksze rozbie noœci jeœli idzie o przysz³¹ rolê wêgla kamiennego, dotychczas podstawowego paliwa w gospodarce krajowej. Pozosta³e kierunki dostaw, czyli wêgla koksowego na rynek krajowy i zagraniczny oraz import i eksport wêgla energetycznego, zasta³y poddane analizie eksperckiej, przy czym wybrano jeden najbardziej prawdopodobny wariant dostaw. Bior¹c pod uwagê powy sze uwarunkowania, zapotrzebowanie na wêgiel kamienny do wytwarzania energii elektrycznej i ciep³a analizowano w odniesieniu do trzech najistotniejszych czynników niepewnoœci: popytu na energiê elektryczn¹ i ciep³o w gospodarce, mo liwoœci poda y wêgla kamiennego z polskich kopalñ, uwarunkowañ ekologicznych zwi¹zanych z akceptacj¹ krajowych i unijnych regulacji emisyjnych. W odniesieniu do prognozowanego popytu na energiê elektryczn¹ przyjêto dwa warianty minimalny i maksymalny. Jako wariant minimalny przyjêto prognozê zapotrzebowania opart¹ na historycznym trendzie statystycznym zaobserwowanym w latach , który wskazuje na oko³o 1% tempo wzrostu zapotrzebowania rocznie. Jako wariant maksymalny przyjêto prognozê sporz¹dzon¹ na potrzeby Polityki energetycznej Polski do 2025 roku (2005), gdzie œrednioroczne tempo wzrostu wynosi oko³o 3%. Wyznaczony w ten sposób zakres doœæ dobrze odzwierciedla ró nice w pogl¹dach i ocenach ekspertów co do mo liwych zmian popytowych na krajowym rynku energii elektrycznej. Tym niemniej autorzy artyku³u przychylaj¹ siê do opinii, e scenariusz zak³adaj¹cy wiêkszy popyt wydaje siê byæ bardziej prawdopodobny. W prognozie popytowej na ciep³o oparto siê na opiniach prezentowanych w D³ugoterminowej prognozie... (2004), gdzie prognozowany wzrost popytu na ciep³o scentralizowane (sieciowe) szacowany jest na oko³o 0,5% rocznie. W przypadku odbiorców indywidualnych i ciep³a wykorzystywanego dla potrzeb przemys³owych (ciep³o niescentralizowane) zak³ada siê stabilizacjê popytu. Jeœli chodzi o mo liwoœci poda y wêgla kamiennego z polskich kopalñ przyjêto trzy ró ne warianty. Pierwszy jest zgodny z jeszcze do niedawna g³oszonymi opiniami o koniecznoœci ograniczenia zdolnoœci wydobywczych polskich kopalñ. Zak³ada on, e produkcja wêgla bêdzie oparta na przygotowanych w 2002 roku planach biznesowych spó³ek wêglowych,

11 uwzglêdniaj¹cych za³o enia popytowe obowi¹zuj¹ce w ówczesnych dokumentach rz¹dowych dotycz¹cych polityki energetycznej pañstwa. Oznacza to utrzymanie wielkoœci poda y z 2005 roku do 2010 r. na sta³ym poziomie oko³o 100 mln ton oraz jej zmniejszenie do 90 mln ton w 2015 r. i 81 mln ton w 2020 r. Drugi wariant zak³ada stabilizacjê wydobycia wêgla kamiennego w ca³ym okresie na poziomie oko³o 100 mln ton/rok zgodnie z za³o eniami Strategii dzia³alnoœci górnictwa wêgla kamiennego w Polsce w latach (po korekcie). Trzeci wariant zak³ada stopniowy wzrost produkcji wêgla do oko³o 116 mln ton w 2020 r. Wybór powy szych wariantów poda owych podyktowany by³ przede wszystkim celem pracy, który zmierza do okreœlenia po ¹danych, a zarazem optymalnych w sensie kosztowym scenariuszy rozwoju sektora wêgla kamiennego. Konieczne jest zatem przetestowanie wp³ywu zmian potencja³u wytwórczego kopalñ na wielkoœæ zapotrzebowania na ten noœnik energii. W obliczeniach przyjêto œrednioroczny 1% wzrost cen wêgla kamiennego. Ostatni z wymienionych czynników warunkuj¹cych wybór scenariuszy dotyczy uwarunkowañ ekologicznych, które przewiduj¹ rozwój krajowego sektora energetycznego uwzglêdniaj¹cy dostosowanie siê do krajowych i europejskich regulacji œrodowiskowych, w tym: globalnych limitów emisji SO 2 ino x, wynikaj¹cych z zapisów Traktatu Akcesyjnego, limitów emisji CO 2 dla elektroenergetyki zawodowej, zawartych w dyrektywie o handlu pozwoleniami zbywalnymi oraz limitów okreœlaj¹cych iloœæ produkcji energii elektrycznej pochodz¹cej ze Ÿróde³ odnawialnych 5. Poniewa w opinii wielu specjalistów cele te s¹ w tak krótkim czasie ma³o realne do osi¹gniêcia, z³agodzono nieco te postanowienia poprzez przyjêcie kontrowersyjnej, aczkolwiek teoretycznie mo liwej do wdro enia alternatywy. Zatem dla tak zdefiniowanych przepisów œrodowiskowych okreœlono dwa scenariusze: 1) wariant zak³adaj¹cy wype³nienie wszystkich wymienionych regulacji, czyli pe³n¹ zgodnoœæ terminów i limitów okreœlonych przepisami; 2) wariant przewiduj¹cy derogacjê odnosz¹c¹ siê do globalnego limitu emisji SO 2 (z 2008 na 2015 rok) oraz zmniejszonych limitów produkcji energii elektrycznej pochodz¹cej ze Ÿróde³ odnawialnych (do 5% zamiast 9%). Zbiór powy szych uwarunkowañ pozwoli³ na wytypowanie i nazwanie nastêpuj¹cych scenariuszy, zawieraj¹cych kombinacjê wy ej wymienionych czynników: WYS_EKO_MID scenariusz odniesienia z prognozowanym wysokim tempem wzrostu popytu na energiê elektryczn¹ (WYS), wymogiem spe³nienia wszystkich regulacji œrodowiskowych w sektorze energetycznym (EKO) oraz mo liwoœciami produkcyjnymi kopalñ opartymi na aktualnych planach produkcyjnych (MID), NIS_EKO_MID scenariusz odniesienia z prognozowanym niskim tempem wzrostu popytu na energiê elektryczn¹ (NIS), wymogiem spe³nienia wszystkich regulacji 15 5 Limity globalnej emisji zawarte w Traktacie Akcesyjnym: SO 2 : tys. ton, tys. ton, tys. ton; NO X tys. ton, tys. ton, tys. ton; Limity emisji CO 2 wynikaj¹ce z dyrektywy o handlu pozwoleniami zbywalnymi (tylko dla energetyki zawodowej): tys. ton, tys. ton, tys. ton, po 2007 (projekt) tys. ton. Limity okreœlaj¹ce iloœæ produkcji energii elektrycznej pochodz¹cej ze Ÿróde³ odnawialnych: ,6%, ,3%, ,4%, ,0%, ,0%. W kolejnych latach (2015, 2020) limity bêd¹ ustalone na bazie limitu okreœlonego dla ostatniego roku.

12 16 œrodowiskowych w sektorze energetycznym (EKO) oraz mo liwoœciami produkcyjnymi kopalñ opartymi na aktualnych planach produkcyjnych (MID), WYS_DER_MID scenariusz z prognozowanym wysokim tempem wzrostu popytu na energiê elektryczn¹ (WYS), derogacjami odnosz¹cymi siê do wymogów œrodowiskowych (DER) oraz mo liwoœciami produkcyjnymi kopalñ opartymi na aktualnych planach produkcyjnych (MID), NIS_DER_MID scenariusz z prognozowanym niskim tempem wzrostu popytu na energiê elektryczn¹ (NIS), derogacjami odnosz¹cymi siê do wymogów œrodowiskowych (DER) oraz mo liwoœciami produkcyjnymi kopalñ opartymi na aktualnych planach produkcyjnych (MID), WYS_EKO_ zestaw scenariuszy odniesienia z prognozowanym wysokim tempem wzrostu popytu na energiê elektryczn¹ (WYS), wymogiem spe³nienia wszystkich regulacji œrodowiskowych w sektorze energetycznym (EKO) oraz obni onymi, aktualnymi i zwiêkszonymi mo liwoœciami produkcyjnymi kopalñ wêgla kamiennego (LOW, MID, HIGH). We wszystkich scenariuszach funkcj¹ celu jest minimalizacja kosztów funkcjonowania systemu energetycznego, pod którym kryj¹ siê koszty paliwowe dostaw dla energetyki, koszty (sta³e i zmienne) oraz nak³ady inwestycyjne technologii energetycznych i ochronnych, bilans kosztów dostaw importowych i eksportowych energii elektrycznej, koszt funkcjonowania zak³adów wzbogacania wêgla oraz koszty dostaw wêgla dla pozosta³ych odbiorców. Minimalizacja sumy tych kosztów pozwala okreœliæ rodzaj i zakres dzia³añ najbardziej efektywnych z punktu widzenia kryterium optymalizacji przy spe³nieniu za³o eñ popytowych i œrodowiskowych oraz warunku zbilansowania dostaw wêgla kamiennego dla pozosta³ych kierunków zbytu. 4. Syntetyczny bilans wêgla kamiennego Zaprezentowany w tabeli 4 bilans wêgla kamiennego sporz¹dzony zosta³ zgodnie z przyjêt¹ metodyk¹ badawcz¹. Pozycja bilansowa pozostali odbiorcy zawiera zu ycie wêgla w gospodarstwach domowych, rolnictwie i u innych odbiorców przemys³owych. Model zosta³ tak skalibrowany, aby wielkoœæ zu ycia wêgla kamiennego w krajowej elektroenergetyce w 2005 roku by³a zgodna z publikowanymi danymi statystycznymi (Statystyka elektroenergetyki 2005). Niewielkie ró nice bilansowe w wielkoœci zu ycia wêgla energetycznego w elektrowniach zawodowych, przemys³owych i komunalnych czy eksporcie wynikaj¹ z faktu, i w modelu bilansowana jest wartoœæ zapotrzebowania na energiê chemiczn¹, przez co dostawy wêgla, wyra one w jednostkach wagowych (mln ton), mog¹ siê nieco ró niæ od wielkoœci rzeczywistych 6. 6 Zastosowana procedura modelowania wymusza optymalny dobór gatunków wêglowych ró ni¹cych siê parametrami jakoœciowymi, w tym wartoœci¹ kaloryczn¹. Choæ ze wzglêdów technicznych narzucono warunek wymuszaj¹cy kierowanie odpowiednich jakoœciowo wêgli do w³aœciwych odbiorców, to model ma pewn¹ swobodê wyboru. Prowadzi to do niewielkich wahañ zu ycia wêgla w poszczególnych latach, mieszcz¹cych siê jednak w akceptowalnych granicach.

13 W bilansie uwzglêdniono tak e poziom eksportu i importu wêgla kamiennego, przy czym wykorzystane w symulacjach dane pochodzi³y z 2004 roku. Brak przes³anek dla bardziej szczegó³owej analizy wielkoœci importu i eksportu wymusi³ przyjêcie za³o enia, e wielkoœci te pozostan¹ niezmienne w kolejnych latach analizy. W zwi¹zku z tym podane w tabeli 4 wielkoœci ró ni¹ siê od rzeczywistego poziomu importu i eksportu wêgla notowanego w kolejnych latach. W tym okresie zaobserwowano bowiem znaczny przyrost importu wêgla do 5,2 mln ton w 2006 roku oraz znaczne wahania eksportu z 19,5 mln ton w 2005 roku do 15,7 mln ton w 2006 roku. Analiza wyników symulacji zamieszczonych w powy szej tabeli pozwala na wyci¹gniêcie nastêpuj¹cych wniosków: 1) Znacz¹ca rola wêgla kamiennego w bilansie energetycznym kraju, bez wzglêdu na rozwa any scenariusz rozwojowy, powinna byæ utrzymana. Prognozowana wielkoœæ zu- ycia do 2010 roku utrzyma siê na poziomie oko³o mln ton rocznie i warunkach wysokiego popytu mo e byæ po tym okresie zachowana. Jednak w œwietle wyników niniejszych badañ wzrost mo liwoœci poda y wêgla poprzez rozbudowê istniej¹cych mocy produkcyjnych w kopalniach wydaje siê dzia³aniem ekonomicznie uzasadnionym (scenariusze wys_eko_mid i wys_eko_high). Mo liwy wzrost zu ycia wêgla w scenariuszu wys_eko_high do roku 2015 i dalej szacowany jest w granicach 7 8 mln ton. Co warte podkreœlenia, wzrost ten mo liwy jest w warunkach obowi¹zywania restrykcyjnych regulacji ekologicznych. 2) Zaznacza siê powa ny wp³yw regulacji ekologicznych, maj¹cych obowi¹zywaæ od 2008 roku, na wielkoœæ zu ycia wêgla w energetyce zawodowej. Z porównania dwóch scenariuszy wys_0_high i wys_eko_high mo na wywnioskowaæ, e wielkoœæ zu ycia wêgla energetycznego jest zdecydowanie mniejsza dla zaostrzonych warunków emisyjnych (w granicach o 3 5 mln ton w okresie ). Z drugiej strony ewentualne wynegocjowanie derogacji dla tych przepisów nie ma praktycznie znaczenia dla wielkoœci zu ycia wêgla w energetyce (scenariusze wys_eko_mid i wys_der_mid). 3) Wysoka dynamika wzrostu popytu na energiê elektryczn¹, przy obecnych prognozach poda y wêgla kamiennego i restrykcyjnych regulacjach ekologicznych, mo e oznaczaæ pe³ne wykorzystanie potencja³u wytwórczego sektora wêglowego (scenariusze nis_eko_mid i wys_eko_mid). W zwi¹zku z tym nale y przypuszczaæ, e przewidywany wzrost produkcji energii elektrycznej mo e byæ w g³ównej mierze osi¹gniêty poprzez wiêksze wykorzystanie Ÿróde³ odnawialnych i energii j¹drowej. 4) Wêgiel kamienny jest i najprawdopodobniej bêdzie paliwem konkurencyjnym w energetyce zawodowej i przemys³owej. Jednak w przypadku ciep³owni przemys³owych i komunalnych (rynek lokalny) rola wêgla mo e maleæ na rzecz Ÿróde³ odnawialnych czy gazu. Proces ten mo e byæ szczególnie widoczny po 2015 roku. Decyduj¹ce znaczenie mo e mieæ tutaj wysoki popyt na wêgiel ze strony energetyki zawodowej. 17

14 18 Bilans wêgla kamiennego [mln ton] The hard coal balance [mln tons] TABELA 4 TABLE 4 nis_eko_mid Bilans wêgla energetycznego Wydobycie 83,2 83,2 83,1 83,2 83,3 84,1 81,8 81,1 Zu ycie krajowe, w tym: 68,8 68,3 68,2 68,2 68,4 69,1 66,4 65,9 Procesy energetyczne razem: 62,4 61,9 61,8 61,8 62,0 62,7 59,9 59,4 EL. zaw. na wêglu kam. 29,9 28,6 28,9 29,4 28,8 29,6 27,1 28,6 EC. zaw. na wêglu kam. 13,3 14,2 14,2 13,5 13,9 14,1 13,8 14,0 EC. przemys³owe 7,0 6,8 6,4 5,9 6,0 5,3 7,1 7,1 Ciep³ownie zaw., przem. i kom. 12,2 12,3 12,3 13,0 13,3 13,7 11,9 9,7 Pozostali odbiorcy 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,5 6,5 Eksport 16,0 16,6 16,5 16,6 16,6 16,6 17,1 16,9 Import 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 Bilans wêgla koksowego Wydobycie 14,0 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 Zu ycie krajowe 11,4 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 Eksport 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 Import 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 Razem wydob. w. energ. i koks. 97,2 99,8 99,6 99,7 99,9 100,6 98,3 97,6 nis_der_mid Wydobycie 83,3 83,0 82,1 81,7 82,2 82,6 81,9 81,1 Zu ycie krajowe, w tym: 68,3 68,1 66,9 66,8 66,7 67,2 66,4 65,7 Procesy energetyczne razem: 61,9 61,7 60,5 60,4 60,3 60,8 59,9 59,2 EL. zaw. na wêglu kam. 30,1 28,4 27,6 27,3 27,4 28,2 29,5 28,6 EC. zaw. na wêglu kam. 13,5 14,5 14,0 14,2 14,5 14,5 14,3 14,2 EC. przemys³owe 6,6 7,1 7,6 7,2 7,2 6,6 6,8 7,0 Ciep³ownie zaw., przem. i kom. 11,7 11,7 11,3 11,7 11,2 11,5 9,3 9,4 Pozostali odbiorcy 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,5 6,5 Eksport 16,6 16,5 16,8 16,6 17,2 17,1 17,2 17,0 Import 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7

15 19 Tabela 4 cd. Table 4 cont Bilans wêgla koksowego Wydobycie 14,0 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 Zu ycie krajowe 11,4 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 Eksport 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 Import 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 Razem wydob. w. energ. i koks. 97,2 99,5 98,6 98,2 98,7 99,2 98,4 97,6 wys_eko_mid Wydobycie 83,2 83,5 83,0 83,1 83,4 83,0 82,0 81,9 Zu ycie krajowe, w tym: 68,3 68,4 68,0 68,1 67,9 67,5 66,6 66,3 Procesy energetyczne razem: 61,9 62,0 61,6 61,7 61,5 61,1 60,1 59,8 EL. zaw. na wêglu kam. 30,4 29,5 28,8 29,7 30,2 30,3 32,9 33,6 EC. zaw. na wêglu kam. 13,3 13,9 14,3 13,8 13,7 14,1 14,0 13,9 EC. przemys³owe 7,3 7,5 6,9 7,4 6,9 6,4 6,8 6,7 Ciep³ownie zaw., przem. i kom. 10,9 11,1 11,6 10,8 10,7 10,3 6,4 5,6 Pozostali odbiorcy 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,5 6,5 Eksport 16,6 16,7 16,7 16,6 17,1 17,1 17,1 17,3 Import 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 Bilans wêgla koksowego Wydobycie 14,0 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 Zu ycie krajowe 11,4 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 Eksport 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 Import 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 Razem wydob. w. energ. i koks. 97,2 100,0 99,6 99,6 99,9 99,5 98,5 98,4 wys_der_mid Wydobycie 83,1 83,2 83,4 83,1 83,9 84,3 82,1 81,9 Zu ycie krajowe, w tym: 68,2 67,8 67,8 68,0 69,0 69,1 67,0 66,5 Procesy energetyczne razem: 61,8 61,4 61,4 61,6 62,6 62,7 60,5 60,0 EL. zaw. na wêglu kam. 30,2 28,8 30,4 30,4 31,8 32,3 33,7 33,5 EC. zaw. na wêglu kam. 13,1 14,4 13,9 14,4 14,0 14,1 14,2 13,9 EC. przemys³owe 6,6 7,4 6,6 6,8 7,4 6,5 6,9 7,0 Ciep³ownie zaw., przem. i kom. 11,9 10,8 10,5 10,0 9,4 9,8 5,7 5,6

16 20 Tabela 4 cd. Table 4 cont Pozostali odbiorcy 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,5 6,5 Eksport 16,5 17,1 17,2 16,7 16,6 16,8 16,8 17,1 Import 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 Bilans wêgla koksowego Wydobycie 14,0 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 Zu ycie krajowe 11,4 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 Eksport 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 Import 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 Razem wydob. w. energ. i koks. 97,0 99,8 99,9 99,6 100,4 100,8 98,6 98,4 wys_eko_low Wydobycie 83,1 83,3 83,2 83,4 82,2 82,0 75,8 65,8 Zu ycie krajowe, w tym: 68,5 68,2 68,1 68,1 67,0 66,7 60,3 50,3 Procesy energetyczne razem: 62,1 61,8 61,7 61,7 60,6 60,3 53,8 43,8 EL. zaw. na wêglu kam. 30,3 29,2 29,0 30,6 30,0 30,2 27,2 21,0 EC. zaw. na wêglu kam. 13,1 14,2 14,1 13,9 14,0 13,6 14,1 14,1 EC. przemys³owe 6,1 7,4 7,2 6,8 6,9 7,5 7,2 6,7 Ciep³ownie zaw., przem. i kom. 12,6 11,0 11,4 10,4 9,7 9,0 5,3 2,0 Pozostali odbiorcy 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,5 6,5 Eksport 16,3 16,7 16,7 16,9 16,8 17,0 17,2 17,1 Import 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 Bilans wêgla koksowego Wydobycie 14,0 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 Zu ycie krajowe 11,4 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 Eksport 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 Import 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 Razem wydob. w. energ. i koks. 97,2 99,8 99,7 99,9 98,7 98,5 92,3 82,3 wys_eko_high Wydobycie 83,2 83,4 83,9 84,7 84,2 84,1 91,3 91,7 Zu ycie krajowe, w tym: 68,7 67,8 68,5 69,7 68,8 68,7 76,1 76,0 Procesy energetyczne razem: 62,3 61,4 62,1 63,3 62,4 62,3 69,6 69,5 EL. zaw. na wêglu kam. 30,1 29,0 30,1 30,6 30,7 30,1 37,9 36,9

17 21 Tabela 4 cd. Table 4 cont EC. zaw. na wêglu kam. 13,2 14,4 14,0 14,1 14,0 14,1 13,4 14,0 EC. przemys³owe 6,8 6,6 7,3 7,1 6,9 6,3 6,9 7,0 Ciep³ownie zaw., przem. i kom. 12,2 11,4 10,7 11,5 10,8 11,8 11,4 11,6 Pozostali odbiorcy 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,5 6,5 Eksport 16,2 17,2 17,1 16,6 17,0 17,1 16,9 17,3 Import 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 Bilans wêgla koksowego Wydobycie 14,0 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 Zu ycie krajowe 11,4 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 Eksport 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 Import 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 Razem wydob. w. energ. i koks. 97,2 99,9 100,5 101,2 100,7 100,7 107,8 108,2 wys_0_high Wydobycie 83,2 83,4 84,5 85,6 86,8 87,7 95,2 97,0 Zu ycie krajowe, w tym: 68,8 67,8 69,7 70,1 71,2 72,7 79,8 81,5 Procesy energetyczne razem: 62,4 61,4 63,3 63,7 64,8 66,3 73,3 75,0 EL. zaw. na wêglu kam. 29,9 29,1 29,8 31,3 32,4 32,8 41,5 43,0 EC. zaw. na wêglu kam. 13,4 14,4 14,3 14,3 13,8 14,6 14,0 13,8 EC. przemys³owe 7,1 7,5 7,9 6,3 7,0 7,3 7,3 7,3 Ciep³ownie zaw., przem. i kom. 12,0 10,4 11,3 11,8 11,6 11,6 10,5 10,9 Pozostali odbiorcy 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,5 6,5 Eksport 16,0 17,2 16,5 17,2 17,2 16,6 17,1 17,2 Import 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 Bilans wêgla koksowego Wydobycie 14,0 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 Zu ycie krajowe 11,4 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 Eksport 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 Import 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 Razem wydob. w. energ. i koks. 97,1 99,9 101,0 102,1 103,3 104,2 111,7 113,5 ród³o: opracowanie w³asne

18 22 Wnioski Zastosowana w niniejszym artykule metodyka badawcza pozwoli³a na analizê rozwoju krajowego sektora górniczego, bior¹c pod uwagê zarówno stronê popytow¹ gospodarki, jak i alternatywne scenariusze poda owe polskich kopalñ. W pracy szczegó³owo rozwa ano najwa niejszy kierunek zu ycia wêgla, którym jest sektor wytwarzania energii elektrycznej i ciep³a. Pozosta³e kierunki dostaw wêgla kamiennego w tym zu ycie wêgla koksowego w kraju oraz eksport i import wêgla zosta³y w pracy okreœlone w sposób uproszczony, za pomoc¹ oceny eksperckiej. Zakres pracy w pe³ni uzasadnia ten sposób postêpowania, choæ ca³oœciowy obraz zmian w gospodarce do 2020 roku wymaga³by zastosowania bardziej rozbudowanego aparatu badawczego, np. w postaci modelu równowagi ogólnej. W przeprowadzonych badaniach, zgodnie z celem pracy, uwzglêdniono ró ne warianty poda owe. Pozwoli³o to na ocenê celowoœci i zakresu podejmowanych dzia³añ po stronie górnictwa w zwi¹zku z ró nymi uwarunkowaniami popytowymi i œrodowiskowymi po stronie odbiorców wêgla. Zgodnie z oczekiwaniami, choæ w ró nym zakresie, oba te czynniki maj¹ bowiem powa ny wp³yw na przysz³e warunki funkcjonowania krajowego sektora wydobywczego. Zastosowana metodyka ma pewne ograniczenia wynikaj¹ce z samej istoty modelowania matematycznego, a tak e przyjêcia szeregu uproszczeñ charakteryzuj¹cych analizowany system. Zaprezentowane wyniki nie daj¹ gwarancji realizacji konkretnych planów inwestycyjnych przedsiêbiorstw sektora paliwowo-energetycznego. Przedstawiaj¹ jedynie z pewnym prawdopodobieñstwem ogólny obraz przysz³ych zmian (trendów rozwojowych) dla konkretnych uwarunkowañ gospodarczych i œrodowiskowych. Niemniej jednak obraz ten uwzglêdnia najwa niejszy z czynników determinuj¹cych podejmowanie decyzji produkcyjnych przez indywidualne przedsiêbiorstwa, a mianowicie rachunek ekonomiczny bêd¹cy podstaw¹ wyboru optymalnych decyzji. Niestety, istniej¹ tak e pozaekonomiczne (np. polityczne czy spo³eczne) czynniki przes¹dzaj¹ce o celowoœci i zakresie podejmowanych dzia³añ, które niekoniecznie musz¹ spe³niaæ to kryterium. Bior¹c powy sze pod uwagê nie nale y zatem prezentowanych wyników traktowaæ jako ostatecznego i przes¹dzaj¹cego rozstrzygniêcia szans rozwojowych krajowego sektora wêgla kamiennego. Przedstawiony obraz generalnych zmian strukturalnych wyznacza jednak kierunek, którym mog¹ one w przysz³oœci d¹ yæ. Poni ej sformu³owano najwa niejsze wnioski i rekomendacje wyp³ywaj¹ce z niniejszego opracowania: 1. Istniej¹ sprzeczne opinie (prognozy rz¹dowe, autorskie, ekspertyzy bran owe) co do przysz³ej roli wêgla kamiennego w bilansie energetycznym Polski. Jak siê wydaje istniej¹ dwie przyczyny takiego stanu rzeczy. Pierwsz¹ z nich s¹ w¹tpliwoœci co do wp³ywu wprowadzenia nowych regulacji ekologicznych w elektroenergetyce na strukturê wytwarzania energii, drug¹ kontrowersje dotycz¹ce tempa rozwoju gospodarczego, a tym samym popytu na energiê finaln¹.

19 2. Jeszcze do niedawna zak³adano stabilizacjê zu ycia wêgla kamiennego na obecnym poziomie do roku 2015, a nastêpnie jego zmniejszenie na skutek odstawienia mocy nie spe³niaj¹cych norm œrodowiskowych. W dokumencie rz¹dowym ( Polityka energetyczna Polski do 2025 roku ) przewiduje siê stabilizacjê zu ycia wêgla do 2015 roku, a nastêpnie jego drastyczny wzrost (wariant Traktatowy i Wêglowy). Z kolei wed³ug dokumentu rz¹dowego pt. Strategia dzia³alnoœci górnictwa wêgla kamiennego w Polsce w latach do 2015 roku przewidywana jest stabilizacja wydobycia na obecnym poziomie. 3. W opinii autorów perspektywy rozwoju krajowego sektora wêgla kamiennego nie wygl¹daj¹ tak Ÿle, jak jeszcze do niedawna s¹dzono. Zaprezentowane wyniki badañ potwierdzaj¹ optymistyczne rz¹dowe za³o enia rozwoju sektora. Krajowe górnictwo wêglowe w œwietle dotychczasowych prognoz popytowych jest w stanie co najmniej zachowaæ swoj¹ pozycjê na rynku paliw. Zasadnicz¹ jednak kwesti¹ jest odpowiedÿ na pytanie, czy istniej¹ odpowiednie moce produkcyjne kopalñ, tak aby przewidywany popyt na wêgiel kamienny móg³ byæ w pe³ni zaspokojony. Ponadto, najwiêkszy odbiorca wêgla, jakim jest krajowa energetyka, musi w odpowiednio szerokim zakresie przeprowadziæ modernizacje urz¹dzeñ wytwórczych, by móc dostosowaæ siê do zaostrzonych przepisów emisyjnych. Ich zakres rzeczowy i finansowy jest jednak na tyle du y, e stanowi to powa n¹ przeszkodê ich realizacji, a tym samym grozi wytwórcom wêgla kamiennego zmniejszeniem dostaw. 4. Dla potrzeb niniejszego artyku³u przedstawiono trzy warianty poda y wêgla kamiennego. W pierwszym wariancie przyjêto ograniczenie dzia³alnoœci produkcyjnej do poziomu oko³o 80 mln ton w 2020 roku. W drugim, zgodnie z prognoz¹ zapotrzebowania przedstawion¹ w Strategii dzia³alnoœci górnictwa wêgla kamiennego w Polsce w latach , przyjêto w ca³ym okresie stabilizacjê wydobycia na poziomie 100 mln ton/rok. W wariancie trzecim wzrost wydobycia do oko³o 116 mln ton w 2020 roku mo liwy jest z kopalñ, w których z uwagi na zasoby i zdolnoœci produkcyjne zwiêkszenie produkcji jest mo liwe. 5. Zastosowana w pracy analiza ekspercka w odniesieniu do bilansu wêgla koksowego i dostaw importowo-eksportowych jest jedynie uproszczon¹ prób¹ weryfikacji danych historycznych. Z natury rzeczy obserwowane s¹ tutaj wahania wolumenu dostaw na tych kierunkach, zwi¹zane przede wszystkim z naturalnymi procesami rynkowymi. Choæ przyjêto, e bilans wêgla koksowego i wielkoœæ dostaw importowo-eksportowych bêd¹ w kolejnych latach ustabilizowane, jest pewne, e nast¹pi¹ pewne coroczne odstêpstwa od tych za³o eñ (np. lata ). Nie nale y siê jednak spodziewaæ w najbli szej przysz³oœci jakichœ dramatycznych wydarzeñ, które zachwia³yby rynkiem wêgla, koksu czy stali, a tym samym doprowadzi³y do za³amania siê koniunktury dla krajowych wytwórców wêgla. 6. Przeprowadzone scenariuszowe prognozy dostaw wêgla kamiennego pozwoli³y na zweryfikowanie, a tym samym udowodnienie tezy o istotnym wp³ywie regulacji ekologicznych w elektroenergetyce na poziom zu ycia wêgla kamiennego. Z drugiej strony 23

20 24 niepewnoœæ prognoz popytowych, przy obecnych prognozach poda owych spó³ek wêglowych, nie wywiera istotnego wp³ywu na wielkoœæ zu ycia wêgla w energetyce wêgiel kamienny i tak wykorzystywany jest praktycznie w 100 proc. Dodatkowy wzrost zapotrzebowania na energiê elektryczn¹ w gospodarce mo e byæ zaspokojony m.in. przez budowê elektrowni j¹drowej. 7. Obliczenia optymalizacyjne wskazuj¹, e dla najbardziej prawdopodobnego scenariusza rozwojowego (wysoka dynamika popytu i obowi¹zek spe³nienia regulacji œrodowiskowych) istniej¹ szanse na zwiêkszenie produkcji wêgla kamiennego. Potwierdzeniem s¹ wyniki scenariusza wys_eko_high, gdzie po roku 2010 mo liwy jest stopniowy wzrost zu ycia wêgla do poziomu oko³o 108 mln ton w 2020 roku. Ewentualna rezygnacja ze wzglêdów spo³ecznych z budowy elektrowni j¹drowej pozwala nawet na zwiêkszenie wykorzystania wêgla kamiennego do 110 mln ton. Barier¹ dalszego wzrostu zu ycia wêgla jest limit emisji CO 2 w energetyce. 8. W œwietle wyników niniejszej pracy istnieje pilna potrzeba weryfikacji zdolnoœci produkcyjnych kopalñ pod wzglêdem posiadanych zasobów wêgla oraz warunków technologicznych. Weryfikacja ta powinna byæ dokonana pod k¹tem utrzymania, a nawet zwiêkszenia mo liwoœci poda y wêgla. 9. Bardzo istotnym elementem warunkuj¹cym wielkoœæ zu ycia wêgla kamiennego w krajowej energetyce s¹ regulacje prawne w zakresie dopuszczalnych poziomów emisji. Obiektowe limity emisyjne, krajowe roczne limity emisji SO 2 ino x zamieszczone w Traktacie Akcesyjnym wyznaczaj¹ nowe zadania dla obiektów podlegaj¹cych tym przepisom. Elektrociep³ownie i elektrownie zawodowe stoj¹ wiêc przed decyzjami o charakterze strategicznym, a ich decyzje bêd¹ mia³y d³ugoterminowe skutki dla ca³ego sektora i rynku wêgla. Nie s¹ znane dok³adne plany tych przedsiêbiorstw, a liczba mo liwych opcji rozwi¹zania ich problemów i ich skumulowane skutki tworz¹ wa ny element zwiêkszaj¹cy niepewnoœæ prognozowania sytuacji na rynku wêgla. 10. Poza sfer¹ produkcyjn¹ energii elektrycznej i ciep³a niezwykle wa n¹ kwesti¹ jest poda okreœlonych gatunków wêgla. Wyniki dotychczasowych prac autorów wskazuj¹, e sektor górnictwa wêglowego powinien koncentrowaæ siê na wykorzystaniu, a nie rozszerzeniu istniej¹cego potencja³u jakoœciowego. W odniesieniu do produkowanych typów wêgli istniej¹ uzasadnione przes³anki, e zarówno posiadana baza zasobowa, jak i istniej¹ce zak³ady wzbogacania wêgla s¹ w stanie zagwarantowaæ odpowiedni¹ iloœæ i jakoœæ dostaw nie tylko dla energetyki. Jednak przysz³a sytuacja na styku górnictwo-energetyka wydaje siê byæ niejednoznaczna. Z uwagi na bardzo restrykcyjne obiektowe limity emisji zachodzi potrzeba dostaw na rynek wysokojakoœciowych wêgli, co do pewnego stopnia zagwarantuje ich dotrzymanie przez elektrownie. Z drugiej strony krajowe limity emisyjne nie s¹ mo liwe do osi¹gniêcia jedynie poprzez spalanie wysokojakoœciowych wêgli i konieczne s¹ inwestycje ekologiczne po stronie elektroenergetyki. Skutecznym i efektywnym rozwi¹zaniem jest projektowany system handlu pozwoleniami zbywalnymi na emisjê SO 2 ino x, co pozwoli na elastyczne sterowanie tym procesem. Gdy taki system powstanie i bêdzie sprawnie funkcjonowa³ mo liwe jest,