Fosszilis nyersanyag statisztikák megbízhatósága Budapest, 2012.05.02 Készítette: Antal Éva QVCEIL 1
Bevezetés Mai világban sokat hallani a fenntartható fejlődésről, a megújuló energiaforrások fontosságáról és a fosszilis energiahordozók kimerüléséről. Gondolkoztam azon, hogy mikor fog eljönni az-az idő, amikor elfogy a szén, a kőolaj, a földgáz és a világ, hogy tud átlépni ezen a problémán. Energiaválság alakul-e majd ki vagy könnyen találunk másik jelentős energiaforrást, esetleg az atomenergia lesz domináns? Rengeteg kérdés merül fel a közeljövővel kapcsolatban, ugyanis ezekre a kérdésekre a következő évszázadban válaszolni kell és a problémákat meg kell oldani. Ahhoz hogy ez sikerüljön, először pontosan fel kellene térképezni, mennyi időnk van még. Mikor fog a fosszilis nyersanyagok ára az egekbe szökik és nem lesz közvetetten elérhető az átlagemberek számára. A legijesztőbb adat, hogy a világ primerenergia felhasználásának a 84%-t a fosszilis erőforrások adják és csak a maradék 16% származik más forrásból. Ezek nyersanyagok csak véges mennyiségben állnak rendelkezésünkre, ill. az eloszlásuk nagyon egyenetlen. Ez konfliktusokhoz vezethet, főleg hogy a kőolaj tartalékok 54% [1] a Közel keleten található. Magyarország és Európa energia függősége is nagy, földgáz felhasználása jelentős, az importálás főleg Oroszországból történik a Barátsággázvezetéken keresztül. Más energiahordozók felhasználásával jelenlegi tudásunk szerint nem tudjuk őket helyettesíteni. A megújuló energiaforrások sok esetben domborzathoz és 1. ábra: A világ primerenergia felhasználása éghajlathoz kötöttek ezért nem adnak átfogó megoldást. Az atomenergia csak villamos áram és hő előállítására alkalmas, valamint a balesetek miatt a társadalom elutasító ezzel az iparággal szemben (ez a negatív hozzáállás sok esetben nem megalapozott). Üzemanyagot nagy mennyiségben fosszilis nyersanyagból tudunk csak előállítani, de kísérleteket végeznek több területen, viszont áttörő megoldás még nem született. Készletek feltérképezése már nagy részben megtörtént és nem valószínű, hogy jelentős nagyságú fosszilis energiahordozót találnak a közeljövőben. Számunkra a bizonyított készlet mennyisége a fontos (Proved reserve): A bizonyított készletek olyan kőolaj-, kondenzátum- és földgázmennyiségek, melyek nagysága a földtani és műszaki adatok elemzése alapján kellő biztonsággal becsülhető, és ezek egy adott időponttól kezdődően ismert telepekből az aktuális gazdasági feltételek, művelési módszerek és állami szabályozás mellett gazdaságosan kitermelhetők. [2] Az ár növekedésével nő a gazdaságosan kitermelhető készlet, persze ez az összmennyiségen nem változtat. Az a kérdés hogy mennyi az a maximum ár, amiért még megéri kitermelni és mikor váltunk más energiaforrásra. Ezt az időpontot többféleképpen meglehet határozni és sok energia politikai statisztikában találunk becsléseket, de ezek rendszerint eltérnek egymástól. 1 BP Statistical Review of World Energy; BP Distribution Services, London (2011) 2 MOL-CSOPORT ÉVES JELENTÉS 2010; Hamu és Gyémánt Kiadó,Budapest (2010) 1.ábra: BP Statistical Review of World Energy; BP Distribution Services, London (2011) 2
Miből is adódnak ezek az eltérések és mennyire megbízhatóak ezek a statisztikák? Ahhoz hogy pontosan meg tudjuk mondani, hogy a fosszilis készletek mikor fognak kimerülni számos tényezőt figyelembe kell venni. Ilyen a készletek változása, az ár, a feldolgozás és a felhasználás növekedése, ami egyébként a fejlődő világ energiaigényéből, a népesség növekedésből, és a technológiai fejlődésből adódik. Nem lehet olyan modellt felállítani, ami az összes befolyásoló tényezőt figyelembe veszi. Így többféle modell létezik, ezek nem igazán elterjedtek és kevés helyen alkalmazzák őket. Ennek az lehet az oka, hogy mindegyik modell torzít valamilyen szempontból. Ökonometriai (közgazdaság matematikai) modell a piaci változások által okozott áringadozásokra fektet nagyobb hangsúlyt, és ezeket statisztikai modellek segítségével írja le. Az energetikai modellek a tényszerű mennyiség változásokat veszik figyelembe és matematika segítségével hoznak létre egy modellt. Statisztikai ismeretek híján most egy energetikai modell, a Klass-modell és a világ fosszilis energia politikai kiadványaiban található adatokat hasonlítom össze. Adatgyűjtési helyek megismerési is fontos mivel ez nagyban befolyásolhatja, hogy a statisztikakészítő érdekelt-e az adott iparágban vagy független. WEC-World Energy Council [3] : a fenntartható energia jövője mellett elkötelezett globális szervezet. A 93 országban 3000 tagja vannak jelen a világban, az iparban és a kormányban egyaránt megtalálhatóak. Fontosnak tartják fenntartható ellátás és energiafelhasználás biztosítását mindenki javára. BP-British Petrol [4] : Világ 3. legnagyobb olajkutatással, földgáz-, illetve kőolajtermékekkel egyaránt foglalkozó cége. Londoni székhelyű, de a világ legtöbb országon megtalálhatóak köztük Magyarországon is. IEA-International Energy Agency [5] : Autonóm szervezet melynek a célja, hogy segítse az országok együttműködését az energia piacon, hiteles kutatások, statisztikai elemzések kiadása. Négy fő területe: Az energiaellátás biztonsága Gazdasági fejlődés Környezet tudatosság Együttműködés a harmadik világgal A statisztikák vizsgálata során élünk azzal a feltételezéssel, hogy a kiadványokban megjelenített adatokhoz nem fűződnek piaci érdekek, így azokkal torzítások nélkül végezhetünk számításokat. Mi is a Klass-modell? Általában az előrejelzésekben a kimerülés évét a bizonyított készlet és az aktuális feldolgozás hányadosaként határozzák meg és R/P-vel jelölik, ez a Reserves-to-production ratio-t jelenti. 3 Survey of Energy Resources 2010;WET,London (2010) 4 BP Statistical Review of World Energy; BP Distribution Services, London (2011) 5 International Energy Agency - Key World Energy Statistic; International Energy Agency, Paris (2009) 3
WEC-World Energy Council, BP-British Petrol, IEA-International Energy Agency internetes oldalán közzétett statisztikákban is csak az R/P kimutatások szerepelnek, amik viszont meglehetősen torz becsléseket adnak. Ezzel szemben a Klass-modell figyelembe veszi az évről-évre növekedő nyersanyag feldolgozást. Ez az egy tényező elég jelentős differenciákat képez az előrejelzésekben. Világ termelés növekedése 2009-2010 szén 6,3% kőolaj 2,2% földgáz 7,3% 1.Táblázat: Világ fosszilis nyersanyag feldolgozásának a növekedése [6] Klass-modell : Deriválással és átrendezéssel a kezdeti feltevésből kifejezzük az évet. 7 Kezdeti feltétel azt írja le, hogy évek során elfogyasztott fosszilis üzemanyag összességében egyenlő a tartalékkal. Bevezeti a fogyasztási rátanövekedést, ez az a további tényező, amelyben a Klass-Modell és a R/P hányados eltér egymástól. Változók jelentése: -FC- fosszilis üzemanyag fogyasztás -n- évek száma -R-TFC- fosszilis tartalék -g-fogyasztási rátanövekedés Ezzel a képlettel, egy sokkal pontosabb időpontot tudunk meghatározni, mint az R/P hányadossal. Az alábbi táblázatban láthatjuk az eltéréseket, a különbségeket: 6 BP Statistical Review of World Energy; BP Distribution Services, London (2011) 7 Shahriar Shafiee, Erkan Topal: When will fossil fuel reserves be diminished? ; Elsevier; Energy politics 37. (181-189), St.Lucia (2008) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0301421508004126 4
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 USD Antal Éva Klass-m. WEC [8] BP [9] IEA [10] kimerülés éve kimerülés éve Klass-m. eltérés kimerülés éve Klass-m. eltérés kimerülés éve Klass-m. eltérés szén 106 év 128 év 22 év 118 év 12 év 144 év 38 év kőolaj 34 év 41 év 7 év 46 év 12 év 45 év 11 év földgáz 36 év 54 év 18 év 59 év 23 év 60 év 24 év 2. Táblázat: Klass-modell és az R/P hányados különbségei Táblázat alapján látható, hogy igen nagy eltérésekről beszélünk. A legnagyobb relatív hibát a földgáznál fedezhetjük fel, mert ez 70% hosszabb kimerülési időt becsül az IEA mint, amit a Klass-modellel számoltunk. Mivel az IEA a piaci viszonyokban nem érdekelt, ezért az eltérések feltehetőleg más okokból származnak: a növekvő fosszilis nyersanyag felhasználás, a pontatlan felmérések, vagy az adatgyűjtés formája. Mindezek ellenére a Klass-modell sem feltétlenül ad pontos képet, mivel csak egy tényezőt vesz figyelembe. Ahhoz hogy pontosabb képet kapjunk, nézzük meg mitől és hogyan függ még a kimerülési idő. Adatok megbízhatóságát befolyásoló egyéb tényezők Növekvő fosszilis nyersanyag feldolgozás mellett a másik jelentős befolyásoló tényező az ár. Az alábbi táblázatok alapján a nyersanyag egységárának a növekedését figyelhetjük meg. Szén egységárának a mértékegysége USD/tonna, kőolajé USD/hordó, földgázé USD/ millió BTU, ami brit hőegységet jelenti (1 Btu = 1 055 J) [11]. Az ár növekedése az elmúlt 10 évben szembetűnő. 200,00 180,00 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 Ár szén Ár kőolaj Ár földgáz 1.Diagram: Fosszilis nyersanyagok egység ár növekedése. [12] 8 Survey of Energy Resources 2010;WET,London (2010) 9 BP Statistical Review of World Energy; BP Distribution Services, London (2011) 10 International Energy Agency - Key World Energy Statistic; International Energy Agency, Paris (2009) 11 http://mertekegyseg-atvaltas.hu 12 BP Statistical Review of World Energy; BP Distribution Services, London (2011) 5
Az árak ingadozásának mélyebb vizsgálata komoly statisztikai és gazdasági ismereteket igényel, így ez kívül esik ennek a dolgozatnak a hatókörén. Viszont a piacgazdaság működésének egyszerű és alapvető bemutatását fontosnak tartom: az árak növekedése, ha közvetetten is, de eljut a fogyasztókhoz, akik csökkenteni fogják az energia felhasználásukat. Ezt a kiesést más, olcsóbb energiaforrással helyettesítik. Így az ár drasztikus növekedésével nyersanyag felhasználás csökkenése az iparban is bekövetkezik. Népességnövekedés és a fejlődő országok energia igénye növekedése jelentős fosszilis nyersanyag felhasználást eredményez. Kína az egyik leggyorsabban fejlődő ország, az alábbi táblázat a 2009-2010 nyersanyag felhasználásának a növekedését [13] mutatja. A felhasználás változása a földgáz esetében a legszembetűnőbb. Szén 13,30% Kőolaj 10,40% Földgáz 21,80% 3.Táblázat: Kína fosszilis nyersanyag felhasználásának a növekedése A felhasználás változásokra számos tényező hatással van, így ezek teljes körű vizsgálata csak egy tudományos tanulmány keretein belül zajlódhat le. A jövőben remélhetőleg több ilyen értekezést készítenek ezzel kapcsolatban így pontosabb képünk lesz arról, hogy mikor fognak kimerülni a fosszilis nyersanyagok. Mi jelentheti a jövőt? A kimutatások alapján, mindenképpen egy olyan problémával állunk szemben, ami a 21. században a világ energiafelhasználását jelentősen befolyásolni fogja. A föld népességének energiafelhasználása nem fog csökkenni, ezért átalakulásra van szükség. Megfelelő energiapolitikával és technológiai fejlődéssel ezt zökkenőmentessé tehető. A primer energiafelhasználásnak a fosszilis nyersanyagok mellett, a megújuló és a hasadó nyersanyagokra, kell támaszkodnia. Megújuló erőforrásokra szükségessége megkérdőjelezhetetlen, mivel a kimeríthetetlen jellemzőjük miatt, nem kell a későbbiekben (pár évszázad múltán) más energiahordozókkal pótolnunk őket. A gazdaságos felhasználásához viszont technológiai fejlődés szükséges. Ez a fejlődés már elkezdődött, de a megújuló erőforrásokban sokkal több energia van, mint amennyit mi hasznosítani tudunk. Csak megújuló erőforrásokra nem tudunk támaszkodni, mivel ezek energiatermelése elég ingadozó, gondoljuk csak a szélerőműre vagy a napkollektorra. Másik nagy lehetőség az atomenergiában van. Kellő körültekintéssel technológiai fejlesztéssel nagyon biztonságos és megbízható energiaszolgáltató. Két nagy tragédia (Chernobyl 1986, Fukushima 2011) utal az atomerőművek veszélyére. Ez a két baleset nem kifejezettem a rendszer hiányossága miatt történt Chernobyl esetén emberi mulasztásról, Fukushimánál természeti katasztrófáról beszélhetünk. Az új 4. generációs atomerőművek mind hatásfok mind biztonság szempontjából nagy előrelépést jelentenek, fúziós erőművek megvalósítására hatalmas, szervezett kutatási programok indultak és fognak indulni. Persze az atomerőművek esetén felmerül a kérdés, hogy mi lesz a veszélyes hulladékkal. Már 13 BP Statistical Review of World Energy; BP Distribution Services, London (2011) 6
léteznek reprocesszálási technológiák, amit alkalmaznak is, de a hulladékfeldolgozásban még nagyfejlesztésekre van szükség. A fosszilis erőforrások kimerülőben vannak, pontosan nem tudjuk meghatározni, hogy mennyi ideig elég még a készlet, de az biztos, hogy a közeljövőben a készletek csökkenése miatt a termelés lecsökken és hiány fog kialakulni az energia piacon. Ezt a hiányt pótolnunk kell, illetve takarékoskodnunk kell az energiával. Takarékoskodás alatt nem feltétlen a lemondásról van szó, jobb szigetelések, energiatakarékos berendezések segítségével nem kell a megszokott komfortot elfelejtenünk. Valamint a maradék készletet a lehető leggazdaságosabban kell feldolgozni. Tény hogy a fosszilis nyersanyagok véges mennyiségben állnak rendelkezésünkre. A statisztikák által közölt adatok nem megbízhatóak, hisz nem veszik figyelembe a nyersanyag felhasználás növekedését. Ahhoz hogy zökkenőmentesen áttudjunk, térni más energiaforrásokra pontos előrejelzésre van szükség. Új modelleket felállítása és nyilvános statisztikák létrehozása a közös érdek. Irodalmi jegyzék -BP Statistical Review of World Energy; BP Distribution Services, London (2011) - Shahriar Shafiee, Erkan Topal: When will fossil fuel reserves be diminished?; Elsevier; Energy politics 37. (181-189),St.Lucia (2008) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0301421508004126 -Survey of Energy Resources 2010;WET,London (2010) -International Energy Agency - Key World Energy Statistic; International Energy Agency, Paris (2009) 7