Copyright 2019

Adam Kupczyk, Katedra Organizacji i Inżynierii Produkcji, WIP SGGW w Warszawie

 

Wprowadzenie

 

Biopaliwa transportowe w Polsce  przechodzą przez różne fazy rozwoju związane głównie ze zmiana uwarunkowań prawnych w samej UE. Do 2010 r., obowiązywała w UE Dyrektywa 2009/28/EC, a po tym okresie Dyrektywa 2009/28/EC, która wniosła znaczące i różnie oceniane zmiany.

 


Określenie „biopaliwa oznacza płynne lub gazowe paliwa dla transportu, produkowane z biomasy. Biomasa to ulegającą biodegradacji część produktów, odpadów lub pozostałości z rolnictwa (łącznie z substancjami roślinnymi i zwierzęcymi), leśnictwa i związanych działów przemysłu, a także ulegająca biodegradacji część odpadów przemysłowych i miejskich”1. Ustawa o biokomponentach i biopaliwach ciekłych2 (art. 2 ust. 1 pkt 11) określa biopaliwa ciekłe jako:
a) benzyny silnikowe zawierające powyżej 5,0% objętościowo biokomponentów lub powyżej 15,0% objętościowo eterów, o których mowa w pkt 4,
b) olej napędowy zawierający powyżej 7% objętościowo biokomponentów,
c) ester, bioetanol, biometanol, dimetyloeter oraz czysty olej roślinny – stanowiące samoistne paliwa,
d) biogaz – gaz pozyskany z biomasy,
e) biowodór – wodór pozyskiwany z biomasy,
f) biopaliwa syntetyczne – syntetyczne węglowodory lub mieszanki syntetycznych węglowodorów, wytwarzane z biomasy, stanowiące samoistne paliwa.
Przez biopaliwa ciekłe rozumie się także biopaliwa produkowane z biomasy i stanowiące samoistne paliwa inne niż wymienione w ust. 1 pkt 11.
W niniejszej publikacji skupiono się głównie na wybranych aspektach jednego z biopaliw jakim jest bioetanol, biokomponent blendowany z  benzyną. Początki produkcji etanolu w Polsce sięgają XV wieku i wiążą się z napojami alkoholowymi. Znane są dwa główne kierunki wykorzystania etanolu: w przemyśle spożywczym (na cele konsumpcyjne) oraz przemyśle paliwowym, jako biopaliwa (składnik paliw ciekłych- biokomponent). Produkcję etanolu technicznego  jako paliwa do silników rozpoczęto w Polsce w 1928 roku.
Formalny podział biopaliw na odpowiednie kategorie został opublikowany w raporcie „Biofuels in the European Vision, a Vision 2030 and Beyond”. Raport ten dzieli biopaliwa na tzw. konwencjonalne pierwszej generacji, oraz drugiej generacji. Departament Transportu i Energetyki Komisji Europejskiej zaproponował wydzielenie biopaliw trzeciej generacji jako tych, dla których opracowanie technologii powszechnego otrzymywania i wdrożenia ich do eksploatacji może być szacowane na 2030 r. i później. Paliwa trzeciej generacji, określane jako paliwa przyszłości, otrzymywane są z oleju produkowanego przez algi. Istnieje też propozycja wydzielenia biopaliw czwartej generacji ze względu na konieczność zamknięcia bilansu dwutlenku węgla bądź eliminacji jego oddziaływania na środowisko, ale stanowi  to zagadnienie dalszej  przyszłości.
Podział biopaliw na generacje dla wg wielu ekspertów i naukowców jest czymś jedynie umownym i niedoskonałym. Dlatego w  USA, na czołowym rynku świata, nie występuje kategoryzacja biopaliw wg generacji3.

Do momentu wejścia Polski do Unii Europejskiej produkcja bioetanolu odbywała się wyłącznie dwufazowo. Pierwszą fazę stanowiła produkcja destylatu rolniczego (spirytus surowy, etanol 89-92%)  w gorzelni rolniczej z surowców rolniczych energochłonną metodą ciśnieniową zacierania na ciepło, a drugą - odwadnianie destylatu rolniczego w innym zakładzie odwadniającym do zawartości 99,6% spirytusu. Po roku 2005 przewagę w dostarczaniu alkoholu na cele transportowe zyskała technologia jednofazowa tj. zintegrowana produkcja odwodnionego bioetanolu z ziarna zbóż lub innych surowców rolniczych w jednym zakładzie (od ziarna zbóż do bioetanolu), a technologia 2-fazowa stanowi obecnie tylko do około 20% i stopniowo zanika. Obecnie łączne, teoretyczne zdolności produkcyjne w zakresie bioetanolu na cele paliwowe w Polsce wynoszą około 750 mln l/rok ale wykorzystane są w niewielkim stopniu. Krajowe gorzelnie wytwarzające etanol nie podołały rosnącej międzynarodowej konkurencji ze względu na wysoką cenę destylatu rolniczego4  W ciągu ostatnich kilkunastu lat ich liczba stale się zmniejsza a właściciele ulegają presji silnych odbiorców z sektora spirytusowego i paliwowego na ciągłe obniżanie5. Wadą bioetanolu produkowanego z roślin jadalnych (bioetanol 1.generacji) jest między innymi niska redukcja emisji CO2 w czasie jego produkcji i wykorzystania6, ograniczenie areału upraw żywności, czego konsekwencją jest wzrost cen żywności, a także zagrożenie dla obszarów lasów tropikalnych, które masowo mogą być wycinane na potrzeby realizacji wskaźników biopaliwowych. Propozycją na uniknięcie tych wad są biopaliwa 2. generacji z roślin wieloletnich,  z surowców odpadowych, które spełniają kryteria zrównoważonego rozwoju (KZR) i progi emisyjności gazów cieplarnianych, zawarte w Dyrektywie 2009/28/EC.

Z konkurencyjnością sektora wiąże się jego atrakcyjność. Jest to pojęcie z dziedziny ekonomii, charakteryzowane m. in. przez obecną i przyszłą wielkość sektora, stopę wzrostu, wymagania kapitałowe, zakres konkurowania, wielkość barier wejścia i wyjścia oraz obecną i przewidywaną rentowność sektora7. Wytwarzanie bioetanolu z surowców jadalnych (1.generacji) to sektor o malejącej atrakcyjności dla potencjalnych inwestorów wymagający zmian: technologii wytwarzania, sposobów finansowania, certyfikowania surowców i produktów (ILUC8,KZR9).

 

Produkcja biokomponentów w latach 2009-2012

Każde przedsiębiorstwo produkujące biopaliwo transportowe musi uzyskać wpis do rejestru prowadzonego przez Prezesa Agencji Rynku Rolnego. Obecnie, według danych ARR na dzień 24 lipca 2013 roku zarejestrowanych jest 31 przedsiębiorców, w tym 15 zakładów wytwarzających bioetanol, 9 zakładów produkcji estrów metylowych, 1 zakład który wytwarza, magazynuje i wprowadza do obrotu węglowodory syntetyczne10. Pozostali przedsiębiorcy deklarowali prowadzenie działalności gospodarczej polegającej na magazynowaniu biokomponentów lub ich wprowadzaniu do obrotu. Z kolei liczba gorzelni rolniczych o najczęściej niskich mocach wytwórczych, szacowana jest na ok. 100-150, jednakże większość z tych zakładów nie jest w stanie zapewnić sobie ciągłości produkcyjnej z uwagi na niewielką opłacalność. W tabeli poniżej  zestawiono wykaz przedsiębiorstw wytwarzających biotanol.

Tabela 1. Przedsiębiorstwa zajmujące się wytwarzaniem bioetanolu w Polsce.


Źródło: Opracowanie na podstawie danych ARR na lipiec 2013.

Wg Krajowej Izby Paliw (KIB) liczba funkcjonujących podmiotów, wytwarzających biokomponenty zmniejsza się, co jest częściowo odzwierciedleniem słabej kondycji ekonomicznej branży estrów (na granicy opłacalności) czy wręcz ujemnej w sektorze bioetanolu11. Część podmiotów o niewielkich zdolnościach produkcyjnych, produkujących estry na własne potrzeby gospodarstwa rolnego, nie jest ujęta w statystyce i może funkcjonować w tzw. „szarej strefie gospodarki” 12. Dramatyczna sytuacja występuje w sektorze bioetanolu, którego zdolności produkcyjne wykorzystane są od wielu lat w zaledwie ok. 20%, zaś w przypadku estrów wykorzystanie zdolności produkcyjnych jest korzystniejsze dochodzi do 50%13.

W tabeli 2 przedstawiono zestawienie danych dotyczących produkcji oraz sprzedaży biokomponentów w Polsce, a na rysunku 1 zestawienie danych dotyczących wytwarzania i sprzedaży bioetanolu w latach 2009-2012 (dane URE zebrane na podstawie informacji uzyskanych od przedsiębiorców wytwarzających, magazynujących lub wprowadzających do obrotu biokomponenty, którzy przekazali sprawozdania kwartalne, o których mowa w art. 30 ust. 1 ustawy z dnia 25 sierpnia 2006 r. o biokomponentach i biopaliwach ciekłych).

 

Tabela 2. Zestawienie wytworzonych i sprzedanych biokomponentów latach 2009-2012


Źródło: Obliczenia własne na podstawie danych Urzędu Regulacji Energetyki (www.ure.pl)

Ilość wytworzonych biokomponentów w ostatnich 4 latach utrzymywała się na poziomie 500-750 tys. ton rocznie. W latach 2009-10 oprócz etanolu i estrów wytwarzano także czysty olej roślinny. W latach 2010 i 2011 zanotowano spadek produkcji biokomponentów. Najmniej biokomponentów wytworzono w roku 2011, notując spadek o 13% w porównaniu do roku 2010, w tym spadek wytwarzanego etanolu (o około 18%) na cele paliwowe, jak również stagnację w zakresie wytwórstwa estrów, których krajowa podaż nieznacznie spadła do wolumenu wytworzonych estrów w analogicznym okresie w 2010. Natomiast w 2012 roku odnotowano znaczący wzrost (50%) wytworzonych biokomponetnów, w tym 27% etanolu oraz 62% estrów.


Rysunek 1. Zestawienie wytworzonego i sprzedanego bioetanolu w latach 2009-2012


Źródło: Obliczenia własne na podstawie danych Urzędu Regulacji Energetyki

Na podstawie danych URE (rysunek 1) można zauważyć w ostatnich dwóch latach zanik sprzedaży polskiego bioetanolu podmiotom zagranicznym. W 2010 roku sprzedano go ok. 73 tys. ton, a w 2012 roku zaledwie 3 tys. ton (spadek 95% w okresie dwóch lat). Oznacza to, że krajowy bioetanol w niemal całości trafił do realizacji Narodowego Celu Wskaźnikowego. Natomiast systematycznie wzrasta ilość etanolu sprzedanego na terytorium kraju. W 2011 r. był to wzrost 68% w porównaniu do roku 2010, a w 2012 r. 14% w porównaniu do roku 2011. Ilość wytworzonego bioetanolu waha się na poziomie 130-160 tys. ton w obserwowanych czterech latach i osiągnęła najwyższy poziom w roku 2012 (167 tys. ton).
Polskie zakłady działające w systemie dwufazowym (niedoinwestowana, mała gorzelnia rolnicza – zakład odwadniający) jak i systemie jednofazowym (zakład nowoczesny o zdolności produkcyjnej 20-100 mln l/rok, produkcja etanolu i destylatu w jednym miejscu) nie wytrzymują konkurencji globalnych producentów bioetanolu. Zdolności produkcyjne w amerykańskich wytwórniach bioetanolu sięgają 0,5 mld l/rok, a w UE do 0,3 mld l/rok co pozwala na osiągnięcie efektu skali. Należy też podkreślić, że dla Unii Europejskiej bioetanol ma drugoplanowe znaczenie i nie wprowadza się silnych, restrykcyjnych barier importu14.
W tabelach 3 i 4 przedstawiono dane o surowcach do produkcji etanolu w Polsce w latach 2011-2012.

Tabela 3. Ilość bioetanolu wytworzonego. z uwzględnieniem podstawowych surowców użytych do jego wytworzenia w 2011 r. [t]

Źródło: dane ARR z rejestru wytwórców, przeliczenia własne MRiRW


Tabela 4. Ilości i rodzaje surowców użytych do wytworzenia bioetanolu oraz ilości wytworzonego z nich bioetanolu w 2012 r. [t]

Źródło: dane ARR z rejestru wytwórców, przeliczenia własne MRiRW

Jak widać na podstawie danych zawartych w tabelach 3 i 4 podstawowym surowcem do produkcji bioetanolu w roku 2011 było żyto, natomiast w roku 2012 kukurydza. Wciąż małe znaczenie ma melasa, a bioetanol z niej wytwarzany ma wysoką redukcję emisji CO2, w związku z czym powinno dążyć się do zwiększania udziału tego surowca w produkcji etanolu.

Aspekty prawne w Polsce i UE

 

Otoczenie prawne jest jednym z podstawowych i najważniejszych składników makrootoczenia kształtujących warunki funkcjonowania firm w każdym sektorze, również w sektorach biopaliw transportowych. Może być ono elementem  zarówno stymulującym, ale  także hamującym rozwój nowych sektorów, w tym technologii, popytu i podaży czy postrzegania społecznego.
W UE pierwsze kroki w kierunku OZE zaobserwowano już w latach 70. ub. stulecia, po kryzysach energetycznych. W poprzedniej dekadzie powstały dwie dyrektywy o kluczowym dla oze znaczeniu: 2001/77/EC i 2003/30/EC. Jednak w związku z małą skutecznością działań UE na rzecz energetyki (w tym odnawialnej) Rada Europy i Parlament Europejski uznały potrzebę stworzenia nowej Europejskiej Polityki Energetycznej i zwróciły się do Komisji Europejskiej o przedstawienie propozycji, którą zaprezentowano 10 stycznia 2007 r. w postaci tzw. Pakietu klimatyczno-energetycznego15.
Dokumentem określającym kierunki wykorzystania oze na lata 2010-2020 w Polsce jest Krajowy Plan Działania w zakresie energii ze źródeł odnawialnych. Łączy on krajowe prawodawstwo prawne (Polityka energetyczna Polski do 2030, Ustawa Prawo energetyczne i inne) z prawem unijnym i zakłada zwiększenie wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych w ostatecznym zużyciu energii brutto z 7,2% w 2005 r. do 15%16 w 2020 roku w strukturze zużycia nośników pierwotnych zgodnie z Dyrektywą 2009/28/EC.
Odnośnie biopaliw w Polsce obowiązują ustawy z 25 sierpnia 2006 roku o biokomponentach i biopaliwach ciekłych17 oraz o systemie monitorowania i kontrolowania paliw18 (które mają być nowelizowane pod kątem zgodności z prawem unijnym), a także Wieloletni Program Promocji Biopaliw Transportowych19.
Pełne wdrożenie unijnych dyrektyw wymaga szeregu trudnych zmian w polskim prawodawstwie, które dotychczas, nastawione było na krótkookresowe cele.
W szczególności efektywność celów wskaźnikowych sektorów biopaliw transportowych wymaga śmiałości i systemowego podejścia szczególnie elit rządzących krajem. Przystosowujemy się do spełnienia wymogów Dyrektywy 2009/28/EC poprzez Krajowy Plan Działań w zakresie OZE, ustawę o OZE, nowelizacje ustawy o biopaliwach i biokomponentach i monitoringu jakości paliw a także inne strategie, plany, akty wykonawcze. Przepisy prawne wchodzą z ogromnym trudem do praktyki gospodarczej. Niestety po konwencji PO w czerwcu 2013 premier Tusk podkreślił, że energia odnawialna może być jedynie uzupełnieniem polskiego miksu energetycznego, zaś jego podstawą pozostaną krajowe nośniki, czyli przede wszystkim węgiel20.
Cały ten nakład prac może okazać się zbyteczny, gdyż powstaje silna koalicja przeciw biopaliwom 1.generacji, a wsparcie dla 2.generacji jest dość rachityczne. Głównym argumentem stawianym przez adwersarzy biopaliw transportowych, opisanych m.in. w Raporcie OXFAM21,22 jest wzrost cen żywności spowodowany ich zdaniem - energetycznym wykorzystaniem roślin jadalnych, nikła korzyść ekologiczna czy wykorzystanie do produkcji surowców gleb, które mogą być wykorzystane do produkcji żywności23. Ponadto na posiedzeniu komisji Parlamentu Europejskiego w lipcu 2013 posłowie zaproponowali, by udział biopaliw pierwszej generacji, wytwarzanych z żywności i upraw energetycznych, nie mógł przekroczyć 5,5% całkowitego zużycia energii w transporcie do 2020 r. Udział energii ze źródeł odnawialnych w transporcie musi do 2020 r. wynosić co najmniej 10% końcowego zużycia energii w tym sektorze24.
Działania jakie obserwuje się na rynku biopaliw, pod wpływem zmian prawnych dobrze scharakteryzowała przedstawicielka PKN Orlen, p. Aneta Rosiak,  na Konferencji w Jachrance25. Przedstawiano tam stan obecny oraz projektowane regulacje prawne w Polsce i UE (tabela 5). Projektowane regulacje prawne będą miały silny wpływ na kształtowanie rynku biopaliw.

 

Tabela 5. Przepisy prawne i propozycje dotyczące rynku biopaliw

*RED (Renewable Energy Directive) - dyrektywa o odnawialnych źródłach energii 2009/28/CE
**FQD  (Fuel Quality Directive ) - dyrektywa o jakości paliw
Źródło: A., Rosiak 2013


Podsumowanie

 

1. Polska dysponuje dużymi zdolnościami produkcyjnymi w zakresie biokomponentów 1.generacji, w tym bioetanolu. Krajowy popyt na biokomponenty jest zapewniony m.in w Wieloletnim Programie Promocji Biopaliw
2. Prognozy i plany związane z polską specjalizacją eksportową biokomponentów nie potwierdziły się. Przyczyną stał się wzrost importu biokomponentów do krajów Unii Europejskiej, głównie z Ameryki Północnej i Południowej oraz Azji.
3. Wynikiem zaistniałej sytuacji, krajowe zdolności produkcyjne bioetanolu wykorzystane są w zaledwie 20%.
4. W roku 2012 produkcja bioetanolu miała najwyższy poziom z czterech analizowanych lat, zaobserwowano wzrost około 24% w porównaniu do roku 2011, podczas gdy ilość wszystkich biokomponentów wzrosła o 50% na co zdecydowany wpływ miał znaczący wzrost ilości wytwarzanych estrów.
5. Dominujące obecnie biopaliwa 1.generacji, charakteryzują się niską redukcją emisji CO2.
Konieczne są znaczące inwestycje na podwyższenie jakości biokomponentów, w tym wzrostu redukcji emisji CO2, certyfikacji produktu i surowca (ILUC, KZR).
6. Na skalę przemysłową na świecie nie produkuje się biopaliw 2. generacji, posiadających wysoką redukcję emisji CO2 ze względu na brak opłacalnej, opanowanej technologii. Jest zatem tendencja w kierunku produkowania biopaliw z surowców niejadalnych i odpadów.
7. Sektor biopaliw transportowych, w szczególności bioetanolu 1.generacji (produkowanego z roślin jadalnych) stoi przed kapitałochłonnymi zmianami, wymuszonymi przez uwarunkowania prawne (Dyrektywa 2009/28/EC i jej nowelizacja).