Racjonalizacja energochłonności transportu samochodowego ebook

Wstęp

Współczesne gospodarki rozwijają się w warunkach niestabilności i niepewności, co przejawia się w prognozowaniu lub kreowaniu przyszłości. Wytyczane cele w zmieniającej się rzeczywistości i zidentyfikowane wyzwania dla rozwoju nie zawsze są możliwe do osiągnięcia. Jednym z wielu powodów, ale najważniejszym jest tzw. „błąd programowania rozwoju”. Błąd programowania rozwoju wynika z niedopasowania potencjału gospodarek do ich możliwości i uwarunkowań rozwoju. Koncepcją, dzięki założeniom której zamierzano łagodzić taki stan, jest zrównoważony rozwój (trwały rozwój).

W meritum zrównoważonego rozwoju jest wpisana harmonizacja sfer: gospodarczej, społecznej i środowiskowej (ekologicznej), a także konieczność zaspokojenia potrzeb obecnych oraz przyszłych pokoleń. Wszystkie te aspekty zrównoważonego rozwoju pozostają w ścisłym związku z racjonalizacją energochłonności transportu samochodowego. Energochłonność bowiem ma nie tylko wymiar gospodarczy i środowiskowy (ekologiczny), ale także społeczny. Wymiar gospodarczy wyraża się poziomem wytworzonego PKB, środowiskowy (ekologiczny) – wielkością zużytej energii, a wymiar społeczny jest zobrazowany skalą i zakresem potrzeb społeczeństwa, które zależą od obecnego poziomu cywilizacyjnego.

Powszechnie przyjęło się podkreślać, że transport jest głównym czynnikiem napędzającym gospodarkę, gdyż jest niezbędnym składnikiem procesów gospodarczych, a tym samym wpływa na relacje między gospodarką, społeczeństwem i środowiskiem naturalnym. Gałęzią, która zdominowała rynek przewozów ładunków i osób w Polsce oraz Grupie Wyszehradzkiej jest transport samochodowy. Funkcjonowanie transportu samochodowego w dużej mierze jest uzależnione od paliw kopalnianych.

Zasadnicza kwestia, która jawi się w świetle niskich i dodatnich, prawie zerowych stóp procentowych oraz pogłębiającej się ujemnej luki popytowej, dotyczy zakresu i kierunków racjonalizacji energochłonności transportu samochodowego. Istotne jest bowiem odpowiednie „zaprogramowanie” racjonalizacji energochłonności transportu samochodowego, z uwzględnieniem przy tym ryzyka wystąpienia sekularnej stagnacji.

Na podstawie przemyśleń w tym kierunku sformułowano hipotezę główną: racjonalizacja energochłonności transportu samochodowego jest zdeterminowana uwarunkowaniami makroekonomicznymi i przestrzennymi.

Celem publikacji jest zaprojektowanie scenariuszy racjonalizacji energochłonności transportu samochodowego z uwzględnieniem uwarunkowań makroekonomicznych.

Zakres przedmiotowy publikacji dotyczy transportu samochodowego w Polsce i innych gospodarkach Grupy Wyszehradzkiej. Zakres czasowy przyjęty w badaniach empirycznych to lata 2001–2016. Dane pozyskano z bazy danych OECD.

Problematyka racjonalizacji energochłonności transportu samochodowego została przedstawiona w czterech rozdziałach. Pierwszy rozdział stanowi wprowadzenie do tematyki racjonalizacji energochłonności transportu samochodowego, rozpatrywanej przez pryzmat wyzwań gospodarczych XXI wieku. Odniesiono się do zagadnień gospodarki w stanie zrównoważonym, zrównoważonego rozwoju oraz sekularnej stagnacji.

Drugi rozdział dotyczy podstawowych kwestii racjonalizacji energochłonności transportu samochodowego. Przedstawiono w nim istotę racjonalizacji, racjonalnych ładów oraz wyjaśniono, przez pryzmat jakich kryteriów należy pojmować energochłonność. Rozdział zakończono prezentacją koncepcji racjonalizacji energochłonności transportu.

W rozdziale trzecim przedstawiono analitycznie makroekonomiczne uwarunkowania energochłonności transportu samochodowego. Uwagę skupiono na szczegółowych parametrach opisujących zmienność trendów i cykliczności gospodarek Grupy Wyszehradzkiej.

Natomiast w rozdziale czwartym przedstawiono dwa modele racjonalizacji energochłonności transportu samochodowego: pierwszy – dla Grupy Wyszehradzkiej, drugi – dla Polski. Ujęto w nich wpływ poszczególnych uwarunkowań makroekonomicznych na zmienność energochłonności transportu samochodowego oraz zaprezentowano scenariusze racjonalizacji energochłonności transportu maksymalizujące użyteczność.

Podsumowaniem przedstawionych analiz są wnioski będące wynikiem krytycznej oceny oraz dyskusji wyników badań.

Podstawą przedstawionych w tej publikacji rozważań były zróżnicowane metody badawcze, w tym studia krajowej i zagranicznej literatury przedmiotu, operacje rozumowania logicznego, analizy porównawcze oraz – dostosowane do specyfiki badań – metody ilościowe. Przy tym w rozdziale trzecim wykorzystano filtr Hodricka–Prescotta do dekompozycji szeregów na trendy i cykle. W metodzie dekompozycji z użyciem filtru Hodricka–Prescotta szereg czasowy jest przedstawiony jako suma dwóch niezależnych komponentów: długookresowego trendu i cyklu, a filtr Hodricka–Prescotta eliminuje wahania o wysokiej częstotliwości. W rozdziale czwartym posłużono się ogólną regresją liniową z wykorzystaniem metody najlepszego podzbioru; wykorzystano także metody taksonometryczne. Ogólna regresja liniowa umożliwia ujęcie związków między zmienną zależną a zmiennymi niezależnymi (predyktorami ilościowymi) i czynnikami jakościowymi (odpowiednio kodowanymi).

Studia literatury przedmiotu stały się podstawą odniesień między innymi do wyników badań europejskich, amerykańskich i azjatyckich.

Podziękowania

Praca nad publikacją nie byłaby tak przyjemna, gdyby nie wsparcie wielu życzliwych osób. Pomysł na książkę narodził się po obronie doktoratu w lipcu 2017 r. Publikacja powstała w zasadzie na kanwie rozprawy doktorskiej pt. „Racjonalizacja energochłonności transportu samochodowego w świetle wyzwań zrównoważonego rozwoju” napisanej pod kierunkiem prof. dr hab. Elżbiety Załogi. Jednak w książce tej znalazły się badania dotąd niepublikowane i dotychczas nieprezentowane oraz wynikające z nich przemyślenia.

Chciałabym wyrazić swoją wielką wdzięczność Pani Promotor – prof. dr hab. Elżbiecie Załodze za opiekę promotorską, długie dyskusje, merytoryczne wsparcie i motywowanie do poszukiwania nieodkrytych przeze mnie horyzontów.

Pragnę również podziękować Pani Recenzent, zarówno pracy doktorskiej, jak i tej publikacji – prof. dr hab. Elżbiecie Mączyńskiej-Ziemackiej za inspirujące pytania, pouczające komentarze i cenne wskazówki do pracy doktorskiej.

Moje podziękowania należą się także Panu prof. dr. hab. Krzysztofowi Szałuckiemu, drugiemu Recenzentowi pracy doktorskiej, który subtelnie uświadomił mi, że na niektóre problemy należy patrzeć znacznie szerzej niż sięga nasz wzrok.

Swoją wdzięczność kieruję również do Kolegium Dziekańskiego za otwartość, życzliwość i wparcie przy tworzeniu tej publikacji. Podziękowania adresowane są także do Rady Wydziału Zarządzania i Ekonomiki Usług Uniwersytetu Szczecińskiego oraz w szczególności do Pana prof. dr hab. Stanisława Flejterskiego oraz Pana prof. dr hab. Jana Purczyńskiego za wsparcie merytoryczne.

Swój rozwój naukowy zawdzięczam także Rodzinie i Przyjaciołom. Dziękuję za ich bezcenne wsparcie. W grupie Przyjaciół, szczególne miejsce zajmują członkowie Polskiego Towarzystwa Ekonomicznego – seminarzyści XXIV i XXV Seminarium Naukowego we Vlotho. Pod wpływem tych seminariów, rodziły się pierwsze przemyślenia na temat racjonalizacji energochłonności transportu samochodowego, dryfowania gospodarki i zagrożeń sekularną stagnacją, które stanowią koncepcyjny trzon tej książki.

Na zakończenie chciałabym również podziękować całemu zespołowi wydawnictwa edu-Libri za włożony wysiłek w redakcję, korektę i publikację tej książki.

Elżbieta Szaruga

1. Wyzwania gospodarek XXI wieku

Rozwój społeczno-gospodarczy jest podstawowym wyzwaniem gospodarek XXI wieku. Odbywa się on w niestabilnych, zmiennych warunkach i przejawia w wielokierunkowych zależnościach, zachodzących między gospodarką a innymi sferami życia. Fundamentalnym nośnikiem rozwoju i wzrostu gospodarek jest energia. Na przestrzeni ostatnich wieków, dzięki produkcji i zużyciu energii osiągnięto rozwój w sferze gospodarczej, społecznej i technologicznej. Proces produkcji i konsumpcji energii kształtuje także zmiany w środowisku naturalnym przez jego eksploatację, degradację i poszukiwanie zastępczych źródeł energii – innych niż konwencjonalne. Energia warunkuje zatem istnienie i postęp cywilizacji.

To jak ważnym procesem dla kształtowania relacji w gospodarce i społeczeństwie jest zużycie energii, świadczą odpowiedzi na pytania: ile rokrocznie na całym globie uzyskuje się wartości nowo wytworzonych (produkt krajowy brutto – PKB) z jednej tony zużytej energii? Ile rocznie zużywa się energii, aby uzyskać wartość równą uśrednionemu poziomowi PKB/capita? Skoro PKB można przeliczyć na liczbę istnień ludzkich, to w takim razie, ile ludzi w przeliczeniu na milion mieszkańców całego świata zginęło w wyniku ekspozycji na najgroźniejsze zanieczyszczenie dla zdrowia i życia ludzkiego (pył PM 2.51), pochodzące ze spalania energii?

Odpowiedzi na te pytania są w tabeli 1.1, gdzie przedstawiono wartości podstawowych wskaźników zielonego wzrostu dla całego świata w latach 1990–2015 według Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD).

Z tabeli 1.1 wynika, że z każdej tony dostarczonej energii pierwotnej w 2015 r. wytworzono (w świecie) w tym samym roku równowartość PKB na poziomie 7401,19 (USD 2010). Analogicznie, z 1,89 t zużytej energii w 2015 r. wytworzono w tym samym roku PKB per capita na poziomie 13 996,81 (USD 2010). Ogólnie oznacza to, że każdy mieszkaniec globu musiałby w 2015 r. zużyć przeciętnie 1,89 t energii (średnio 5,18 kg energii dziennie), aby wykreować równowartość globalnego PKB.

Tabela 1.1.Podstawowe wskaźniki zielonego wzrostu dla całego świata (lata 1990–2015)

Wskaźnik

1990

1995

2000

2005

2010

2015

Całkowite zaopatrzenie w energię pierwotną (TPES)(mln ton ekwiwalentu ropy naftowej)

8772,29

9227,28

10 036,89

11 532,98

12 951,90

13 699,13^

PKB/TPES (USD 2010)

5204,10

5514,16

6080,36

6382,17

6830,27

7401,19^

PKB/capita(USD 2010)

8579,86

8861,41

9959,35

11 290,40

12 791,00

13 996,81^

Zużycie energii niezbędne do wytworzenia średniego poziomu PKB/capita (tony)

1,65

1,61

1,64

1,77

1,87

1,89^

Zgony z powodu ekspozycji na pyły PM 2.5 (liczba zgonów/mln mieszk.)

653,41

636,53

619,15

603,97

570,36

579,01 

Ubytek populacji z powodu szkodliwości pyłów PM 2.5 (%)

0,07

0,06

0,06

0,06

0,06

0,06 

Zmiana w 2015 r. w stosunku do 1990 r.

(%)

Całkowite zaopatrzenie w energię pierwotną (TPES)

56,16 

PKB/TPES

42,22 

PKB/capita

63,14 

Zużycie energii niezbędne do wytworzenia średniego poziomu PKB/capita

14,55 

Zgony z powodu ekspozycji na pyły PM 2.5

–11,39 

Zmiana w 2015 r. w stosunku do 2000 r.(%)

Całkowite zaopatrzenie w energię pierwotną (TPES)

36,49 

PKB/TPES

21,79 

PKB/capita

40,54 

Zużycie energii niezbędne do wytworzenia średniego poziomu PKB/capita

15,24 

Zgony z powodu ekspozycji na pyły PM 2.5

–6,48 

^ Brak danych za 2015 r. – przyjęto wartości z 2014 r.

Źródło: opracowanie własne na podstawie danych pochodzących z bazy danych [OECD, 2017], http://stats.oecd.org/ (dostęp: 20.10.2017).

Relacje te nie tylko odzwierciedlają zakres potrzeb społeczno-gospodarczych obecnych pokoleń, ale także obrazują skalę efektów utrzymywania takiego poziomu cywilizacyjnego. Na marginesie można wspomnieć, że utrzymanie obecnego poziomu cywilizacyjnego było uzależnione od konsumpcji energii na poziomie 13 699,13 mln t (w odniesieniu do 2015 r.). W wyniku relatywnie wysokiego poziomu konsumpcji energii i intensywnej dynamiki jej wzrostu, społeczeństwo było narażone na rozmaite skutki uboczne. Wskutek ekspozycji na pył PM 2.5 co roku ginęło średnio 0,06% ludzi na całym świecie.

Ekonomiści nazywają to zjawisko negatywnymi efektami zewnętrznymi, za którymi kryją się utracone, w pełni niewykorzystane i niewycenione możliwości rozwoju gospodarek XX i XXI w. Negatywne efekty zewnętrzne są synonimem efektów ubocznych działalności gospodarczej, z tym wyjątkiem, że reperkusje ponoszą często inne osoby niż sprawcy tych następstw. Rokrocznie tylko z tego powodu umiera ok. 0,06% całej populacji ludzkiej (około sześćset istnień ludzkich na każdy milion osób), pomijając ciężkie zachorowania (rys. 1.1). To niewymierna strata kapitału ludzkiego.

Rysunek 1.1. Relacje między społeczeństwem, zużyciem energii i PKB

Źródło: opracowanie własne na podstawie tabeli 1.1.

Z obliczeń tabeli 1.1 wynika ponadto, że zużycie energii pierwotnej wzrosło o 56,16% w 2015 r. w stosunku do 1990 r. i o 36,49% w stosunku do 2000 r. Wzrostowa tendencja była charakterystyczna także dla produktywności całkowitej energii pierwotnej – wzrost o 42,22% w 2015 r. w stosunku do 1990 r. i o 21,72% w 2015 r. w stosunku do 2000 r. Natomiast liczba zgonów z powodu ekspozycji na pyły PM 2.5 została zredukowana o 11,39% w 2015 r. w stosunku do 1990 r. i o 6,48% w 2015 r. w stosunku do 2000 r. Mimo wzrostu zużycia energii oraz produktywności całkowitej energii pierwotnej, zauważa się spadkową tendencję zgonów z powodu ekspozycji na pyły PM 2.5. Jednak wskaźnik elastyczności względnej zmiany zgonów z powodu ekspozycji na pyły PM 2.5 w stosunku do względnej zmiany zużycia energii pierwotnej lub względnej zmiany produktywności całkowitej energii pierwotnej jest niski. Ogólnie oznacza to, że negatywne efekty zewnętrzne zużycia energii, określane liczbą zgonów wskutek ekspozycji na pyły PM 2.5, będą się utrzymywały w najbliższych latach na zbliżonym poziomie (jest to wymiar przede wszystkim jakościowy, a nie ilościowy – niewyceniona strata kapitału ludzkiego). Znaczna poprawa w tym zakresie raczej nie nastąpi szybko, gdyż relacja gospodarka–społeczeństwo–środowisko naturalne jest zachwiana. Nie dziwi zatem, że ekonomiści powracają do idei gospodarki w stanie zrównoważonym.

1.1. Powrót do idei gospodarki w stanie zrównoważonym

W ekonomii nierzadko powraca się do idei sprzed lat. Jedną z nich jest ekonomia stanu zrównoważonego, znana także jako ekonomia stanu stacjonarnego2 (steady-state economics). Jej początek sięga lat osiemdziesiątych i dziewięćdziesiątych XX w., kiedy to poszukiwano nowego paradygmatu w ekonomii. Pierwotnie łączono ją z terminem „zrównoważony rozwój” (sustainable development). Jednakże sednoekonomii stanu zrównoważonego sprowadzało się do rozumienia rozwoju wyłącznie w kontekście kryteriów jakościowych – był to niejako przejaw zerwania z podejściem ilościowym [Daly, 1993, s. 812]. Uważano wówczas, że gospodarka to podsystem ekosystemu ziemskiego. Zakładano, że wzrost może być nieograniczony (podobnie jak w neoklasycznym keynesizmie) w określonym przypadku tylko wtedy, gdy gospodarka jest wyizolowana i stanowi odrębny, kompleksowy system. Inaczej było w sytuacji, gdy osadzano ją w całym systemie (uwzględniając także kryteria środowiskowe/ekologiczne). Wówczas wzrost był skończony i ograniczony fizycznymi możliwościami3. Były to dwie różne i wykluczające się płaszczyzny rozumowania (rys. 1.2). Twórca koncepcji steady-state, czyli H. Daly postawił hipotezę, że gospodarka ma charakter dynamiczny, a nie jak powszechnie przyjęło się sądzić – statyczny. Podbudował to hipotezami pomocniczymi, uważając z jednej strony, że podsystem gospodarczy jest podatny na wszelkie transpozycje w ekosystemie środowiskowym. Z drugiej strony podkreślał, że podsystem gospodarczy jest podtrzymywany i odnawiany w równowadze dynamicznej [Daly, 1993, s. 814].

Jak wynika z rysunku 1.2, podejścia jakościowe i ilościowe do stanu zrównoważonego znacząco się różnią, szczególnie pod względem usytuowania gospodarki jako przedmiotu badania. W tabeli 1.2 przedstawiono wybrane sposoby interpretowania stanu stacjonarnego, wskazując przy tym podstawowe właściwości każdego z wymienionych terminów. Wielorakość i wieloaspektowość charakteryzowania steady-state utwierdza w przekonaniu, że po pierwsze – w XXI w. powraca się do idei gospodarki stanu zrównoważonego, a po drugie, nadal poszukuje się istoty tego pojęcia.

Rysunek 1.2. Podejście jakościowe i ilościowe do ujęcia wzrostu oraz rozwoju gospodarki

Źródło: opracowanie własne na podstawie podejścia Daly’ego [1993, s. 812–813].

Tabela 1.2.Wybrane interpretacje i cechy stanu zrównoważonego

Lp.

Użyty termin [źródło]

Wykładnia (w tym główne punkty/podstawowe cechy)

1.

Steady-state economy (SSE) – gospodarka stanu stacjonarnego lub zrównoważonego

[Daly, 1991, s. 17]

1. Gospodarka, która cechuje się określonym i stałym stanem zasobów ludzkich oraz zasobów wytworzonych przez człowieka.

2. Wzrost gospodarki jest ograniczony cechami fizycznymi, to znaczy nie trwa w nieskończoność.

3. Utrzymanie niskich stóp wydajności gwarantuje podtrzymywanie stałego stanu zasobów na pożądanym i wystarczającym poziomie.

4. Niska stopa wydajności jest wyznaczona przez możliwie minimalne przepływy materii i energii, rozpoczynając od pierwszej fazy procesów produkcyjnych po końcową fazę procesów konsumpcyjnych.

2.

Gospodarka stanu zrównoważonego

[Garcia-Olivares, Ballabrera-Poy, 2015, s. 596]

1. Koncepcja planowania teraźniejszości i przyszłości, zorientowana na łagodzenie skutków losowych o podłożu ekonomicznym i ekologicznym.

2. W tej koncepcji eksponuje się wrażliwość oddziaływania współczesnej gospodarki i technologii (w warunkach wykładniczego wzrostu) na środowisko naturalne.

3. Podkreśla się, że nie istnieją alternatywne źródła energii pierwotnej w średnim i krótkim okresie, które można przyjąć za wystarczający nośnik energii (poza tymi znanymi), zatem oczekiwanie na obniżenie produkcji paliw kopalnianych może istotnie zakłócić aktywność współczesnych gospodarek*.

4. Gospodarka stanu stacjonarnego to najlepszy scenariusz, który uwzględnia wdrożenie alternatywnych rozwiązań dla paliw kopalnianych i jest możliwy do realizacji**.

3.

Stan zrównoważenia

[Mellos, 1988, s. 720]

1. Rozumiany jako samo podtrzymywanie w zamkniętym systemie.

2. Zamknięty system odtwarza się w stałej skali***.

4.

Deterministic steady state – deterministyczny stan zrównoważenia

[Coeurdacier, Rey, Winant, 2011, s. 398–401]

1. Deterministyczny stan zrównoważenia jest wyznaczony przez tzw. „idealną ścieżkę dalekowzrocznej gospodarki” (the perfect foresight path of the economy).

2. Osiąga się go w toku dynamicznego procesu decyzyjnego na poziomie makroekonomicznym.

3. Proces ten ma ograniczenia.

4. Uczestnik (agent) w trakcie procesu decyzyjnego nie bierze pod uwagę możliwości wystąpienia następstw szoków w przyszłości.

5. Optymalne decyzje wynikają: po pierwsze – z oceny klina między poziomem zrównoważenia a poziomem odległym od stanu zrównoważenia, a po drugie – z oceny użyteczności międzyokresowej powrotu do stanu zrównoważenia (z zachowaniem zasady maksymalizacji).

5.

Risky steady state– stan zrównoważenia obarczony ryzykiem

[Coeurdacier, Rey, Winant, 2011, s. 398–401]