Energetikai gazdaságtan

Az előadások a következő témára: "Energetikai gazdaságtan"— Előadás másolata:

1 Energetikai gazdaságtan
6. Az energiatermelés és –ellátás és gazdaságtana – 2.

2 Korszerű erőforrásallokációs eljárások
Tabu, és többszörös tabu keresés Differenciál evolúciós eljárások

3 Tabu keresés Legjobbnak számít, ha
E(xnb)>E(xb), xb a globálisan eddigi legjobb, ekkor xb =xnb lesz a legrosszabb a TL-re kerül legjobb szomszéd egyed, xnb egyed, x keresési tér legrosszabb szomszéd egyedTL

4 Differenciál evolúciós algoritmus
Kifejezetten terheléselosztáshoz kifejlesztett (ELD, Economic Load Dispatch, gazdaságos terheléselosztás) Robosztus (konvergens) Mindig megtalálja a globálisan optimális megoldást Relatíve lassú

5 Differenciál evolúciós algoritmus
1. lépés: Kezdeti populáció

6 Differenciál evolúciós algoritmus
2. lépés: Differencia-vektor létrehozás

7 Differenciál evolúciós algoritmus
3. lépés: Új vektor (egyed) létrehozása 0<F<1: skálázó faktor (véletlenszám) ui: az új populáció egyedei Kiértékelés minden u-ra Kilépési feltétel ellenőrzése

8 Differenciál evolúciós algoritmus
Előnyök: egyszerű és kompakt struktúra, kevés kontrol paraméter, magas konvergálási valószínűség a populációs optimalizálások esetén, nagyon robosztus felépítés, alkalmazási tapasztalat a gépészet, vegyipar, kommunikáció és biológia területén, nem ragad meg a lokális optimumban más keresési algoritmusokhoz képest. Hátrányok: a kiválasztás során az algoritmus nem valós számokat használ, hanem vektorokat a többi számítási módszerhez képest lassabb, de sokkal biztosabb. Differenciál evolúciós algoritmus

9 Korszerű terheléselosztás
Tabu kereső és diff. evolúciós hibrid eljárás N termelő egység egységenként Pmin, Pmax, (dP/dt)min és (dP/dt)max dinamikusan változó felbontás: ΔP, azaz F keresési tér nagysága: [(Pmax -Pmin)/ ΔP]N tabu lista: (dP/dt)min és (dP/dt)max alapján célfüggvény: CvarMIN! korlát: PF=ΣNPi

10 Externális költségek Az energiatermelés külső (környezeti) költségei

11 Alapfogalmak Közjavak
A környezeti problémák egy része a közjavak létével hozható összefüggésbe. Közjavak jellemzői: Fogyasztásuk oszthatatlan Mindenki számára hozzáférhető Hasznukból senki sem zárható ki

12 Alapfogalmak Közjavak Közjavak problémái: Mivel a közjavak hasznából senki sem zárható ki, ezért a piac nem képes biztosítani a hatékony kereslet létrejöttét, vagyis nagy a nem hatékony felhasználás veszélye.

13 Alapfogalmak Piac: Ahol a kereslet és a kínálat találkozik.
Piac jellemzői: Kompetitív, azaz versengő magatartásra épül. Valamennyi résztvevő teljes mértékben tájékozott a piaci feltételekről. Valamennyi vagyoni érték magántulajdonban van anélkül, hogy sértenék a kompetitív jelleget.

14 Alapfogalmak Külső költségek (külső gazdasági hatás):
Pénzügyileg önálló egység (vállalkozás) közvetlenül befolyásolja egy másik pénzügyileg önálló egység (vállalkozó v. fogyasztó) helyzetét anélkül, hogy a piacon kerülnének kapcsolatba. Alfred Marshall Külső költségek hatásai: Pozitív, negatív, érintheti a fogyasztót vagy a termelőt. Alfred Marshall ( ), angol közgazdász

15 Alapfogalmak Externáliák: Externáliák jellemzői:
Gazdaságon kívül rekedt hatások. Externáliák jellemzői: Tevékenység valamely harmadik személy jóléti függvényét módosítja Jóléti függvény módosítása nem kényszeríti a harmadik felet az anyagi kártérítésre, vagy nem élhet követeléssel. Harmadik fél részére előidézett hatás létrehozása nem tudatos. Méhész kaptár a gyümölcsösben (beporzás, rovarirtó).

16 Reverzibilis externália
Alapfogalmak Reverzibilis externália W - hulladék mennyisége a - hulladékasszimilációs ráta Ha W túllépi amax-ot, akkor amax hanyatlani kezd, mert a fölött már képtelen megbirkózni a szennyezéssel, de adott időszak után a visszatér amax-ba t amax amin W

17 Alapfogalmak Irreverzibilis externália Ha W túllépi amax-ot, akkor amax hanyatlani kezd. Amennyiben az asszimilációs működés károsodik, akkor maga amax is károsodik t amax amin W amax,új=amin,régi

18 Alapfogalmak Környezetszennyezés:
Amennyiben a hulladék mennyisége meghaladja azt a mennyiséget, amit a környezet ártalmatlanítani képes, környezetszennyezésről beszélünk. Típusai: szétoszló (flow típusú); felhalmozódó (stock típusú)

19 Alapfogalmak Környezetszennyezés folyamata Gazdasági aktivitás
Káros emisszió kijut a környezetbe Szennyezés egy része elnyelődik ártalmatlan formában Nem abszorbeált emisszió Felhalmozódó szennyezés Szennyezés lebontása okozta kár Szennyező készlet okozta kár Szétoszló szennyeződés okozta kár Szennyezési kár

20 Alapfogalmak Flow (szétoszló) típusú szennyezés Károsítás mértéke az emissziótól függ és csak egyszeri, a következő szennyezés nem adódik hozzá az előzőhöz, mert az feloszlik. (Zajszennyezés) Hígulási, kémiai, biológiai folyamatok révén szétoszlik és a jövőre vonatkozóan elveszti környezete károsító természetét. Reverzibilis, negatív externália.

21 Alapfogalmak Stock (felhalmozódó) típusú szennyezés Stabil, maradéktalanul felhalmozódó szennyezés, ahol a koncentráció folyamatosan nő. (nehézfémek) Lassan, de mégis lebomló szennyezések. (műanyaghulladékok, radioaktív izotópok)

22 Externáliák kezelése Externális hatások figyelmen kívül hagyásának következményei Szennyezést okozó tevékenység túlzott lesz túltermelés a piacra. Semmi sem ösztönzi a szennyezés csökkenésére rossz hatásfok Szennyezést okozó szolgáltatás ára túl alacsony túlzott kereslet a piacon Szennyezés környezetbe juttatása olcsó gazdasági értelemben gátolja az újrahasznosítást

23 Optimális környezetszennyezés
Externáliák kezelése Optimális környezetszennyezés Amennyiben a környezetszennyezés nő, a komfortérzet csökken, így a társadalmi jólét is csökken. A neoklasszikus gazdaságtan szerint nem a környezetszennyezés megszüntetése a cél, hanem annak gazdaságilag optimális szinten való tartása. Az externáliának létezik egy optimális nagysága, amely társadalmi méretekben maximálja a hasznok és költségek különbségét.

24 Optimális környezetszennyezés
Externáliák kezelése Optimális környezetszennyezés Szabad versenyt feltételezve A kínálat összevont magánköltsége lényegesen alacsonyabb, mint a társadalmi költsége. Vagyis: Pm<P* Q*<Qm Ár, költség P* Pm Termelés Q* Qm Kínálat társadalmi költsége Kínálat magánköltsége Kereslet

25 Optimális környezetszennyezés
Externáliák kezelése Optimális környezetszennyezés MCA: szennyezés csökkentés hatkts, MSB: társadalmi határhaszon MPB: egyéni határhaszon EC: külső határköltség M: marginal C: cost A: abatement S: social P: personal B: benefit

26 Externáliák kezelése Arthur C. Pigou (1877-1959)
Cambridge University tanára, a Jóléti gazdaságtan c. munkájában (1920) levezette, hogy szükséges a szennyezés megadóztatása. Ronald H. Coase (1910- ): Társadalmi költségek c. munkájában (1960) Pigou munkájához képest tesz komoly előrelépéseket. Közgazdasági Nobel-díj: 1991.

27 A Pigou-féle adó (Pigouvian tax)
Externáliák kezelése A Pigou-féle adó (Pigouvian tax) Alapelv: „szennyező fizet” egységesen kivetett adó, egy külső,nem piaci szereplő által szennyező termelés egységére t* nagyságú adót vetnek ki, ami arra ösztönöz, hogy Qm-ről Q*-ra csökkenjen a termelés. Költségek, hasznok Gazdasági aktivitás Q* Qm Externális határköltségek (MEC) Károsult költsége Egyéni tiszta határhaszon (MNPB) Szennyező haszna Termelő egységes adóval csökkentett határhaszna t*

28 A Pigou-féle adó: Hogyan?
Externáliák kezelése A Pigou-féle adó: Hogyan? kibocsátás eredeti adóztatott ár MSC MPC+t MPC ár, határköltség adó adóbevétel A társadalmi költségek fedezete az adó.

29 A Pigou-féle adó: Problémák megelőzés ↔ kártalanítás
Externáliák kezelése A Pigou-féle adó: Problémák Fizessen a szennyező, vagy védekezzen az áldozat? A szennyezés megadóztatásával befolyó pénzek szétosztásának problémája.  hatásterület A beszedett adóra szükség van, az externáliák társadalmilag elfogadott szinten való tartásához, azonban ezt a megelőzésre, nem pedig a károsultaknak való visszaosztásra kell fordítani. megelőzés ↔ kártalanítás

30 Externáliák kezelése: Coase-tétel
Alapelv: Nincs szükség állami beavatkozásra, adók kivetésére, mivel a tulajdonosi köröktől függetlenül alku útján elérhető az externáliák társadalmi optimuma. Költségek, hasznok Gazdasági aktivitás Q* Qm Externális határköltségek (MEC) Károsult költsége Egyéni tiszta határhaszon (MNPB) Szennyező haszna Tulajdonjog a károsultnál a b c d h i g f szennyező elbukott profitja Tulajdonjog a szennyezőnél Példa: Folyó mellett fafeldolgozó Gombaölővel történő impregnálással folyó szennyezése Folyó egy tóba ömlik, így a parti szálloda vonzereje csökken.

31 Externáliák kezelése: Coase-tétel
Hibái: A modell nagyon távol áll a valós világtól. az alku sohasem kétszereplős sokszor nehéz megmondani, hogy kik a károsultak és kik a szennyezők a kármeghatározáshoz nem mindig elégségesek az információk Az alku költségei meghaladhatják az alku hasznát A felek ritkán hajlandók alkura, inkább megpróbálják áthárítani az alku megoldását a társadalomra.

32 Externáliák kezelése: Megvalósítás
Pigou-féle adó: termék- és eljárási díjak Kibocsátási (környezetterhelési) díjak: ösztönző és forrásteremtő eszközként egyaránt alkalmazható. Ezeket a díjakat a szennyezőanyag levegőbe, vízbe vagy talajba történő juttatása vagy zajáratlom miatt szabják ki, a szennyezőanyagok minősége és mennyisége alapján. Felhasználói (szolgáltatási) díjak: a díjjal szemben ténylegesen nyújtott szolgáltatás áll. (pl. szennyvíztisztítás, hulladékszállítás, -ártalmatlantás)

33 Externáliák kezelése: Megvalósítás
Pigou-féle adó: termék- és eljárási díjak Eljárási díjak: illeték jellegűek, mert bizonyos hatósági tevékenységek adminisztrációs költségeinek fedezését szolgálják. Megkülönböztetünk engedélyezési és ellenőrzési, illetve regisztrálási díjat. Termékdíjak vagy adók: olyan termék árába épülnek be, amelyek életciklusuk valamelyik szakaszában (termelési, fogyasztási és hulladékfázis) szennyezik a környezetet. Pl. üzemanyagok, kenőanyagok, akkumulátorok, csomagolóeszközök stb.

34 Externáliák kezelése: Megvalósítás
Pigou-féle adó: termék- és eljárási díjak Betéti díjak (letétvisszatérítés): a díj összegét, vagy annak egy részét a befizető visszakapja, ha a díjköteles terméket használat után meghatározott módon visszaadja (pl. üvegbetét.).

35 Externális költségek: Energetika
Költségfeltárás célkitűzései: Technológiák összehasonlítása, a verseny előmozdítása Valamennyi költség feltárása A „legkisebb társadalmi költség” elvének érvényesítése A környezeti erőforrásokkal való gazdálkodás segítése A környezet védelmének előmozdítása

36 Externális költségek: Energetika
Értékelési módszerek – áttekintés Módszerek Forrás oldali Környezetközpontú Károsodás elvű „fentről-lefelé” Életciklus alapú „lentről-felfelé” Egyszerűsített fent: környezeti elemek (amik károsodnak) lent: szennyezőforrások (amik károsodást okoznak)

37 Externális költségek: Energetika
Károsodás elvű megközelítések

38 Externális költségek: Energetika
Életciklus alapú megközelítések

39 Externális költségek: Energetika
Hatáslánc-módszer (Impact Pathway Approach, IPA) Forrás modell a kibocsátás leírására Terjedési modell

40 Externális költségek: Energetika
Dózis-hatás (kár) modell a környezeti károk leírására Kár-költség modell a környezeti károk pénzértékben való kifejezésére

41 Externális költségek: Energetika
A dózis-hatás (dose-response) függvény logisztikus lineáris probit

42 Externális költségek: Energetika
Optimális környezetterhelés

43 Externális költségek: Energetika
Fajlagos külső költségek