Simulace zálohovacího systému
Contents
Simulace zavedení zálohovacího systému PET lahví v ČR
Název: Simulace zavedení zálohovacího systému PET lahví v ČR
Typ modelu: Systémová dynamika
Modelovací nástroj: Vensim
Autor: Bc. Miloslav Vach, vacm09
Definice problému
V české republice jsme jedni z nejlepších, co se týče recyklace i třídění odpadu. Přesto je zde otázka, která rozděluje obyvatele ČR na dvě poloviny – zálohovací systém PET lahví. Někdo to vítá, někdo nikoliv. Někdo si myslí, že je jednodušší lahev sešlapat a vyhodit než nosit zpět do obchodu. Jak by takovým systém mohl ve zjednodušeném modelu vypadat z hlediska firmy, která by se toho chtěla chopit? Otázkou také zůstává, jak velký poplatek za zálohu aplikovat a jak se s celou touto problematikou ekologického charakteru vyrovnat. To se právě v této simulaci autor snaží nasimulovat.
Metoda
Pro tento model autor zvolil simulační nástroj Vensim, který jendoduše dokáže interpretovat změnu dat a hodnot v čase. Pro tento konkrétní příklad bylo zvoleno období 10 let (= 120 měsíců), kdy už by se předpokládal zcela funkční systém zálohování v České republice. Zdroje dat byly čerpány z volně dostupných databází, analýz a zpráv na internetu, za podpory údajů od Českého statistického úřadu.
Model
Model je zjednodušeným odrazem, jak by zálohovací systém mohl fungovat a vypadat při tom, když by se určitá firma rozhodla do takového procesu vstoupit. Zjednodušené vnímání je zde obzvláště z hlediska vedlejšího procesu recyklace, který by nezohledňoval zálohovací systém, takové lahve zde spojujeme do jednoho konce lahví, které nám pouze přivedou peníze, nezapojujeme je do celého systému. Hlavní zaměření modelu je tedy na problematiku zálohování PET lahví. Obdobný model by bylo možné využít i na oblast třídění a zálohování plechových nápojových obalů, kde se tento proces také zvažuje.
Zvolené proměnné
Pro simulaci byly zvoleny následující proměnné do Stock and Flow diagramu, který je možné vidět výše.
Popis proměnných a jejich odvození:
Lahve mimo systém = Recyklované nebo zahozené lahve, Initial value: 0 | Jedná se o cílovou hodnotu lahví, které se nevytřídí v systému zálohování
Recyklované nebo zahozené lahve = (1-Míra zálohovanosti)*Spotřebované lahve | Tato proměnná říká, že opačná procenta ze spotřebovaných lahví, než jsou u míry zálohovanosti, skončí mimo zálohovací systém
Peníze z nevrácených lahví = Recyklované nebo zahozené lahve*Poplatek za zálohu | Peníze, které náleží firmě, která zpracovává zálohování, jelikož takové lahve nebyly vráceny a peníze ji tedy zůstávají na vykrytí nákladů.
Poplatek za zálohu = 4 | Proměnná, která je ohraničena minimem a maximem (0-10), pro nastavení určitého poplatku. V ČR se zvažuje nejspíše 4korunová záloha. (zdroj1: https://www.denik.cz/ekonomika/zalohovani-pet-lahvi.html , zdroj2: https://www.zalohujme.cz/ke-stazeni/
Míra zálohovanosti = IF THEN ELSE(Poplatek za zálohu<3,RANDOM UNIFORM(0.8, 0.99 , 42),IF THEN ELSE( Poplatek za zálohu<5, RANDOM UNIFORM(0.5, 0.8 , 42),RANDOM UNIFORM(0.01, 0.5, 42))) | Proměnná definující ochotu občanů ČR zálohovat, která vychází z predikcí z jiných zemí – Litva, Finsko. Lze předpokládat, že při vyšší ceně zálohy bude větší návratnost do systému, z hlediska vážení si peněz jednotlivých obyvatel. Pozn. Jsou nastavené rozsahy i do extrému pro představu a simulaci, nelze zcela předpokládat 10korunovou zálohu. Zdroj: https://www.zalohujme.cz/ke-stazeni/
Přírůstek zálohovaných lahví = Míra zálohovanosti*Spotřebované lahve | Tato proměnná nám říká, jak se vyvíjí přírůstek zálohovaných lahví v době simulace.
Zálohované lahve = Přírůstek zálohovaných lahví, Initial value = 0 | Tato proměnná odpovídá přírůstku lahví, které se vrátily do systému byly rozdrceny a následně využity na výrobu.
Spotřebované lahve = spotřeba PET za měsíc, Initial value: 0 | Tato stavová proměnná nám ukazuje vývoj spotřebovaných lahví, v průběhu simulace.
Státní dotace = STEP( 4e+06, 60) | Pro tento údaj autor nenalezl zdroj, lze zde tak demonstrovat jednoduše, jak by mohl dotační program pomoci s vypořádání se s náklady na provoz takového systému. Vzorově je zde tedy nastavená určitá hodnota, která se po 60 měsících (5 letech/polovině simulace) opakuje.
Náklady na provoz odběrového místa = RANDOM UNIFORM( 6000, 8243, 24) | Vychází z dat z Litvy – 2700 míst provozovaných, cca -> 22 257 180 korun na provoz všech míst, vydělíme počtem míst 2700, dostaneme cca náklad na provoz jednoho automatu. 8 243 – je nejvyšší možná hodnota, předpokládáme nižší provozní náklady, jelikož je ČR větší.
Počet zálohovacích míst = 4000 | lze nastavit od hodnot 1000–10000.
Náklady na odběrová místa = Náklady na provoz odběrového místa*Počet zálohovacích míst | Jsou součinem dvou proměnných, uvádí proměnlivou hodnotu v závislosti na počtu míst.
Náklady na údržbu systému = RANDOM UNIFORM(9003060, 11000000, 42) | Opět inspirované Litvou ze zprávy zalohujme.cz, zahrnuje logistiku, služby a další údržby, vypočteno opět ku jednomu měsíci. Zde je hodnota ve statistickém rozdělení ta nižší, ČR je větší zemí, takže provozní náklady mohou být vyšší.
Náklady na zálohování = (náklady na údržbu systému+Náklady na odběrová místa+Náklady na výrobu nových lahví+Náklady na výrobu zrecyklovaných lahví)-Peníze z nevrácených lahví-Státní dotace | Proměnná ukazující celkové náklady v čase.
Úbytek a ztráta materiálu z recyklace = RANDOM UNIFORM( 0 , 0.05 , 42) | Zde uvažujeme proměnnou, která zahrnuje ztrátu materiálu při převozu, logistice, výrobě a dalších faktorech, která může být proměnlivá.
Spotřeba lahví na obyvatele = 1.0494e+07*(RANDOM UNIFORM(14, 30, 42)) | Obyvatel bylo v roce 2021 v ČR 10,494 milionu, proto počítáme s tímto údajem. Lahvi za rok průměrně využije běžný Čech 167, uvažujeme extrém – 365 lahví za rok, tedy jedna denně, dělíme 12 - Opět přepočet na měsíce.
Spotřeba PET za měsíc = Spotřeba lahví na obyvatele | Tok, který vyjadřuje to co říká, rovná se hodnotě Spotřeba lahví na obyvatele.
Nové vyrobené lahve = (Zcela nové vyrobené lahve+výroba recyklovaných lahví)-spotřeba PET za měsíc | Stavová rovnice určující celkový počet vyrobených lahví (včetně těch obnovených, díky zálohovacímu systému), nikoliv však spotřebovaných.
Výroba recyklovaných lahví = Zálohované láhve*Úbytek a ztráta materiálu z recyklace | Tento tok vyjadřuje výrobu recyklovaných lahví z granulátu.
Zcela nové vyrobené lahve = 1.45e+08 | Určující počet lahví, který se vyrobil a dovezl za rok 2021 v ČR. Zdroj: https://www.csas.cz/cs/firmy/articles/23/zalovat-tridit-a-recyklovat-jak-vypada-trh-s-pet-lahvemi-v-cesku
Náklady na výrobu nových lahví = Zcela nové vyrobené lahve*RANDOM UNIFORM(0,1, 42) | Nové lahve jsou levnější na výrobu, uvažujeme zde interval od 0,5 do 1 Koruny. Zdroj: Výroba PET lahví | Briskvd.cz
Náklady na výrobu zrecyklovaných lahví = výroba recyklovaných lahví*RANDOM UNIFORM(1, 1.5, 42) | Recyklované PET lahve jsou o trošku dražší na výrobu, cena se může vyšplhat až do 1,5 koruny. To je tedy v statistickém rozdělení údaj MAX. zdroj: Výroba PET lahví | Briskvd.cz
Výsledky
Výsledky celé simulace můžeme v celkovém pohledu vidět na obrázku výše. Simulace proběhla bez větších problémů, se snahou přiblížit simulovanou realitu 10 let zálohovacího systému pro jednu (monopolní) firmu. Z výsledků jdou vyčíst některé zajímavé údaje, které lze interpretovat a uvažovat při důležitých rozhodnutích v rámci tématu zálohovacího systému v ČR.
Ačkoliv se jedná o zjednodušený model simulace, přinese několik zjištění. Celá simulace by se dala nadále rozvíjet, přesto však autor zvolil simulovanou realitu z části omezenou.
Nastavení daného poplatku je důležitou otázkou z hlediska řešení celého systému zálohování. Pro interpretaci autor zvolil dva grafy Peněz z nevrácených lahví při různém nastavení poplatku. První obrázek ukazuje situaci při poplatku nižším, než jsou 3 koruny za lahev – na to jsou obyvatelé ČR zvyklí třeba u skleněných pivních lahví. Druhý obrázek, ukazuje simulaci při poplatku 6 korun, tento scénář je spíše nereálný, lze zde vyčíst však markantní rozdíly v získávání potenciálních peněz na celý systém zálohování.
Na dalším grafu si lze všimnout příjemného nárůstu zálohovaných lahví v čase. V tomto ohledu by bylo možné také zapojit abstraktní popularitu a rozšířenost informace o zálohování, která by mohla křivku grafu také ovlivňovat, autor však tento abstraktní faktor do simulace neuvedl.
Další graf značí pokles nákladů v průběhu času, který je důkazem o tom, že počáteční investice je značná, ačkoliv v průběhu času náklady klesají z důvodu větší efektivnosti a vychytání systému. Lze také předpokládat menší počet vyráběných nových lahví.
Závěr
Simulace potenciálního zálohovacího systému pro firmu, která by měla zájem se do koloběhu přidat, byla vytvořena na zjednodušeném modelu. Nepřekvapivý je výsledek počtu zrecyklovaných lahví, díky zálohovacímu systému, který z logiky věci v čase stoupá. Zajímavým srovnáním je nastavení hlavně poplatku za případnou zálohu, která je definována ve 3 cenových hladinách a dovoluje tak přinést představu o tom, jak by systém na poplatku byl závislý. Simulace vychází z několika věrohodných zdrojů a doplňuje otázku zálohování v ČR z dalšího úhlu pohledu. Jelikož se jedná o určité zjednodušení, bylo by vhodné v budoucnu zapojit více faktorů a proměnných, které můžou celý systém mnohem komplexněji ovlivnit.
Zdroje
Jak vypadá trh s petlahvemi v Česku. Dostupné z: [1]
Výroba PETlahví. Dostupné z: [2]
Pohyb obyvatelstva - rok 2021. Dostupné z: [3]
Produkce, využití a odstranění odpadů - 2021. Dostupné z: [4]
Zálohování PET lahví v ČR očima odborníků. Dostupné z: [5]
Vláda je pro zálohování PET lahví. Návrh počítá se čtyřmi až pěti korunami. Dostupné z: [6]
Návrh modelu depozitního systému pro jednorázové nápojové obaly v ČR. Dostupné z: [7]
