Optymalizacja portfela dla de‑fosylizacji klastra przemysłowego w Porcie Rotterdam

Dlaczego oczyszczanie dużych portów przemysłowych ma znaczenie

Za wieloma codziennymi produktami — opakowaniami, paliwami, materiałami budowlanymi — stoją ogromne klastry przemysłowe, które polegają na paliwach kopalnych nie tylko jako źródle energii, lecz także jako surowcu. Port w Rotterdamie jest jednym z największych petrochemicznych centrów w Europie, a sposób, w jaki zdecyduje się „odfosylizować” swoją produkcję, może silnie wpłynąć na cele klimatyczne i przyszłe inwestycje na całym świecie. Niniejsze badanie stawia praktyczne pytanie: jeśli firmy i rządy chcą zamienić surowce kopalne na bardziej zielone alternatywy, jakie połączenie zakładów i technologii daje najlepszy kompromis między zyskiem a ryzykiem finansowym?

Ponowne rozważenie sąsiedztwa przemysłowego opartego na paliwach kopalnych

Port w Rotterdamie skupia wiele powiązanych ze sobą zakładów chemicznych, które dzielą surowce, produkty uboczne i media takie jak para i energia elektryczna. Przejście nawet jednego zakładu z surowców kopalnych na alternatywne źródło węgla może wywołać efekt domina w całej sieci. Autorzy koncentrują się na zastępowaniu surowców pochodzących z paliw kopalnych — takich jak nafta, butan czy konwencjonalny metanol — alternatywami takimi jak biomasa, recyklingowane tworzywa sztuczne czy dwutlenek węgla przetworzony na chemikalia. Traktują każdy zakład, niezależnie od tego, czy jest oparty na paliwach kopalnych, czy wykorzystuje alternatywne źródła węgla (ACS), jako opcję inwestycyjną z własnymi kosztami, przychodami i ekspozycją na wahania cen na rynkach energii i chemikaliów.

Zapętlanie narzędzi z finansów

Aby uporządkować te opcje, badanie zapożycza teorię portfela nowoczesnego (Modern Portfolio Theory) z finansów, gdzie inwestorzy równoważą oczekiwany zwrot względem ryzyka w koszyku aktywów. Tutaj każde „aktywo” to zakład chemiczny. Wykorzystując rzeczywiste miesięczne dane cenowe z lat 2018–2024, autorzy obliczają, jak rentowny byłby każdy zakład oraz jak zmienna była ta rentowność w czasie. Następnie budują model optymalizacyjny, który pyta: przy danym budżecie i popycie na kluczowe produkty, takie jak etylen i benzen, jakie połączenie mocy produkcyjnych daje najwyższy całkowity zwrot przy określonym poziomie ryzyka? Wynikiem jest zestaw „efektywnych” portfeli, odwzorowujących najlepszy możliwy kompromis między zyskiem a ryzykiem dla klastra.

Co się dzieje, gdy dodamy „zielone” zakłady

Gdy model uruchomiono przy niezmienionych cenach rynkowych, obraz jest ostrożny. Większość zakładów opartych na ACS jest kapitałochłonna i obecnie generuje niższe lub nawet ujemne stopy zwrotu w porównaniu z uznanymi instalacjami opartymi na paliwach kopalnych. Całkowite zastąpienie jednostek kopalnych opcjami ACS zazwyczaj zmniejszałoby zyski i jednocześnie zwiększało ryzyko, czyniąc pełną de‑fosylizację nieatrakcyjną dla inwestorów. W kilku scenariuszach — na przykład przy zastąpieniu dużego zakładu olefinowego, który zasila wiele innych procesów — model wskazuje, że ekonomicznie sensowna jest jedynie częściowa adopcja technologii ACS, nawet gdy inwestorzy są skłonni zaakceptować wyższe ryzyko.

Jak wsparcie polityczne zmienia reguły gry

Aby zbadać rolę polityki publicznej, autorzy wprowadzają metodę przeliczenia kosztów, która naśladuje wsparcie rządowe. Zwiększają efektywne ceny sprzedaży produktów pochodzących z zakładów ACS tak, by ich marże wartości dodanej przypominały marże ich odpowiedników opartych na paliwach kopalnych. Można to interpretować jako ukierunkowane subsydia, gwarancje cenowe lub podobne instrumenty zachęcające. Przy tych skorygowanych cenach zakłady ACS zaczynają wykazywać dodatnie stopy zwrotu, a portfele optymalizacyjne zawierają znacząco więcej technologii niskoemisyjnych. Dla kluczowych surowców, takich jak etylen, model identyfikuje portfele, w których około jedna trzecia do połowy wkładów kopalnych może zostać zastąpiona przy akceptowalnych poziomach ryzyka, pod warunkiem dostępności wystarczającego wsparcia finansowego. Mimo to, nawet przy przeliczeniu cen, całkowite wyeliminowanie surowców kopalnych w całym klastrze pozostaje ekonomicznie poza zasięgiem w ramach założonych ograniczeń.

Co to oznacza dla drogi ku czystszym chemikaliom

Dla czytelnika nieznającego tematu główne przesłanie jest takie, że oczyszczanie dużych ośrodków przemysłowych to nie tylko wyzwanie techniczne, lecz także finansowe. W przypadku Portu Rotterdam obecne warunki rynkowe sprawiają, że wiele obiecujących technologii niskoemisyjnych jest zbyt kosztownych i zbyt ryzykownych, by wdrożyć je w pełnej skali. Jednak odpowiednie łączenie ich z istniejącymi zakładami — podobnie jak dywersyfikacja portfela finansowego — oraz zastosowanie przemyślanych narzędzi politycznych, które zmniejszą lukę w rentowności, sprawiają, że znaczące kroki w kierunku de‑fosylizacji stają się realistyczne. Badanie dostarcza ilościowej mapy drogowej pokazującej, ile surowców kopalnych można zastąpić przy różnych poziomach zysku i ryzyka, pomagając rządom i inwestorom projektować przejścia etapowe zamiast liczyć na nagłą i obecnie nieopłacalną całkowitą zmianę.

Cytowanie: Moradvandi, A., Ramírez, A.R. Portfolio optimization for industrial cluster defossilization in the Port of Rotterdam. Sci Rep 16, 5470 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-34990-z

Słowa kluczowe: dekarbonizacja przemysłu, klastry chemiczne, optymalizacja portfela, alternatywne surowce węglowe, polityka transformacji energetycznej