Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Identification of motion model parameters for a small hybrid-propelled unmanned underwater vehicle (HUUV)

Talarczyk Tomasz, Morawski Marcin, Malec Marcin, Garncarz Michał

Technical Transactions

|

2025

|

Vol. 122, iss. 1

art. no. e2025031

EN

This paper presents the development of a motion model for a hybrid-propelled unmanned underwater vehicle (HUUV) and its verification through MATLAB® simulations and experimental tests conducted with a real vehicle in a swimming pool. The motion tracking method, utilizing a GoPro Hero 6 camera and Tracker® software, was employed to measure the vehicle’s forward velocities, sideslip angles, and circulation radii under various thrust settings. The experimental results were compared with those obtained from simulations using the same thruster configurations. The proposed model is intended to support the development of control algorithms for groups of HUUVs.

2

The impact of the EU Methane Regulation on Poland’s hard coal mining industry

Malec Marcin, Grabowski Kamil, Saługa Piotr

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2025

|

Vol. 41, iss. 4

53--72

EN

The Regulation of the European Parliament and of the Council on reducing methane emissions in the energy sector (the Methane Regulation) places significant emphasis on reducing methane emissions from hard coal mines. This issue is particularly acute for Poland, the only EU country where hard coal mining is still carried out on a large scale. Starting in 2025, the flaring of gas and venting of methane from drainage systems shall be prohibited. Furthermore, starting in 2027, the Regulation bans the release of methane into the atmosphere from ventilation shafts in coal mines emitting more than five tonnes of methane per kilotonne of produced coal. From 2031, this limit will be reduced to three tonnes. The high methane content of Polish mines necessitates actions to minimize the risk of additional costs associated with mining operations. The primary objective of the article is to analyze the feasibility of meeting the Regulation’s requirements by Polish mining companies. The analysis indicates that achieving the limits will depend on increasing the efficiency of methane capture (up to at least 50%), full utilization of captured methane (e.g., through sale or use for electricity and heat production), and adjusting production levels based on the methane content of individual mines. Reducing output in high-methane mines could enable compliance with the requirements in the years 2027-2030. From the perspective of the State Treasury, the majority owner of the mining companies, consolidating operators could also be a potential solution, enabling joint emission balancing. Detailed regulations specifying the penalties for non-compliance with the Regulation are still awaited.

PL

W Rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie redukcji emisji metanu w sektorze energetycznym (tzw. rozporządzenie metanowe) główny nacisk położono na redukcję emisji metanu w kopalniach węgla kamiennego. Problem ten jest szczególnie dotkliwy dla Polski, jedynego kraju UE, w którym wydobycie węgla kamiennego nadal prowadzone jest na dużą skalę. Od 2025 roku zakazane jest uwalnianie do atmosfery i spalanie w pochodni metanu ze stacji odmetanowania, natomiast od 2027 r. rozporządzenie zakazuje uwalniania metanu do atmosfery z szybów wentylacyjnych w kopalniach węgla emitujących ponad pięć ton metanu na kilotonę wydobytego węgla. Od 2031 r. limit ten zostanie obniżony do trzech ton. Wysoka metanowość polskich kopalń wymusza podjęcie działań mających na celu minimalizację ryzyka ponoszenia dodatkowych opłat. Głównym celem artykułu jest analiza możliwości spełnienia wymogów Rozporządzenia przez krajowe spółki górnicze. Wyniki analizy wskazują, że kluczowe dla osiągnięcia limitów będzie zwiększenie efektywności odmetanowania (do min. 50%), pełne zagospodarowanie ujętego metanu (np. poprzez sprzedaż lub wykorzystanie do produkcji energii elektrycznej i ciepła) oraz dostosowanie poziomu produkcji do stopnia metanowości poszczególnych kopalń. Ograniczenie wydobycia w kopalniach o wysokim stopniu metanowości mogłoby umożliwić spełnienie wymogów w latach 2027-2030, zwłaszcza że limity mogą być rozliczane na poziomie kopalni lub operatora zarządzającego kilkoma zakładami. Z perspektywy Skarbu Państwa, będącego większościowym właścicielem spółek górniczych, potencjalnym rozwiązaniem byłaby również konsolidacja operatorów, co umożliwiłoby wspólne bilansowanie emisji. Nadal oczekuje się na szczegółowe przepisy określające wysokość kar za naruszenie rozporządzenia.

3

Hard coal supplies and selected environmental regulations: A Case Study of the Polish Power Sector

Malec Marcin

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2024

|

T. 40, z. 1

125--150

EN

The volatility of raw material prices and the rising prices of CO2 emission allowances when using fossil fuels to produce electricity and heat are still relevant problems for owners of generating units. The decision-making tools are used in the fuel purchase process. However, these tools should also consider environmental issues. The article’s main objective is a quantitative analysis of the potential for reducing costs associated with supplying and using hard coal in public power plants as a result of considering the costs of environmental protection and CO2 emission allowances in the process of planning this fuel supply. A mathematical model was developed to optimize the supply of hard coal for the power industry. The tool and elaborated research scenarios made it possible to calculate and analyze the impact of considering the costs of emissions of harmful substances into the environment and CO2 emission allowances on the planning of coal supplies and the reduction of costs related to acquiring and using coal by public power plants. The calculation results were presented on the example of the Polish power sector. The model’s results confirm that the appropriate selection of coals, taking into account the quality parameters determining the amount of emissions of harmful substances, reduces the amount of these emissions and the total costs of acquiring and using coal in electricity production. However, depending on the considered scenario, the scale of this impact varies. The results of the optimization of coal supplies to power plants and their proper interpretation may constitute an important contribution to making management decisions in energy companies.

PL

Problem zmienności cen surowców, wzrastających cen uprawnień do emisji CO2 oraz zaostrzanych limitów emisji przy wykorzystywaniu paliw kopalnych do produkcji energii elektrycznej i ciepła jest wciąż aktualny dla właścicieli jednostek wytwórczych. Budowane narzędzia wspomagające proces podejmowania decyzji przy doborze surowców do procesu spalania powinny jednak uwzględniać również kwestie środowiskowe. Głównym celem artykułu jest ilościowa analiza potencjału redukcji kosztów związanych z pozyskaniem i wykorzystaniem węgla kamiennego w elektrowniach zawodowych, w rezultacie uwzględnienia w procesie planowania dostaw tego paliwa, kosztów ochrony środowiska oraz uprawnień do emisji CO2. Opracowano model matematyczny do optymalizacji pozyskiwania węgla kamiennego przez energetykę zawodową. Zbudowane narzędzie oraz opracowane scenariusze badawcze umożliwiły przeprowadzenie obliczeń i wykonanie analizy wpływu uwzględnienia kosztów ochrony środowiska oraz uprawnień do emisji CO2 w procesie planowania dostaw węgla, na redukcję kosztów związanych z pozyskaniem i zużyciem węgla w elektrowniach zawodowych. Wyniki modelu potwierdzają, że odpowiedni dobór węgli wpływa na redukcję całkowitych kosztów pozyskania i wykorzystania węgla w procesie produkcji energii elektrycznej. Wyniki optymalizacji dostaw węgla do jednostek wytwórczych i ich właściwa interpretacja mogą stanowić istotny wkład w podejmowaniu decyzji zarządczych w przedsiębiorstwach energetycznych.

4

Depth control for biomimetic and hybrid unmanned underwater vehicles

Morawski Marcin, Talarczyk Tomasz, Malec Marcin

Technical Transactions

|

2021

|

Vol. 118, iss. 1

art. no. e2021024

EN

Unmanned underwater vehicles which use biomimetic mechanisms are becoming increasingly useful in the realisation of tasks requiring silent and efficient propulsion. Complex fish kinematics are simplified to some extent and implemented in such vehicles. One of the essential fish behaviours is their ability to adjust their buoyancy using a swim bladder. This paper covers the issues concerning the implementation of artificial swim bladders as well as depth regulators in two underwater vehicles: biomimetic and hybrid. The control of vehicle depth through buoyancy change was examined in the computer simulation and in the experiment. Two types of artificial swim bladder were tested – a rigid cylinder with a piston and an elastic container with a water pump.

5

Koncepcja uwzględnienia kosztów emisji w modelu matematycznym wspomagającym proces zakupu węgla w przedsiębiorstwie energetycznym

Malec Marcin

Rynek Energii

|

2020

|

Nr 2

30--36

PL

Z procesem wykorzystania węgla w przedsiębiorstwie energetycznym, oprócz kosztów zakupu paliwa oraz jego transportu, wiążą się również inne ważne koszty związane z emisją substancji szkodliwych do środowiska oraz zagospodarowaniem odpadów. Wymagania narzucone przez Dyrektywę w sprawie emisji przemysłowych, konieczność dostosowania jednostek wytwórczych do spełnienia wymagań konkluzji BAT (Best Available Technology) czy system handlu uprawnieniami do emisji są impulsem do redukcji emisji w sektorze energetycznym. Systematyczna modernizacja instalacji środowiskowych wpływa korzystnie na spadek kosztów związanych ze spalaniem paliwa. Niemniej jednak ich udział w strukturze kosztów zmiennych wytwarzania pozostaje na istotnym poziomie. W artykule przedstawiono koncepcję budowy narzędzia, które pozwoli na redukcję kosztów związanych z użytkowaniem paliwa poprzez inicjowanie działań już na etapie planowania pozyskania (zakup lub własne wydobycie) surowca, co obecnie nie jest standardową praktyką w przedsiębiorstwach energetycznych. W przedstawionej koncepcji wzięto pod uwagę koszty użytkowania paliwa i koszty emisji środowiskowych ponoszone przez przedsiębiorstwo energetyczne. Ze względu na fluktuacje podażowe oraz cenowe na rynku węgla kamiennego o oczekiwanych przez odbiorców parametrach jakościowych (m.in. w zakresie niskiej zawartości siarki, popiołu, chloru oraz rtęci), proponowany model może stać się użytecznym narzędziem w ustalaniu relacji cenowych w handlu węglem energetycznym pomiędzy dostawcami a odbiorcami.

EN

The use of coal in a power company is linked with the costs of fuel purchasing and its shipment. However, costs associated with the emission of harmful substances into the environment and waste management are equally important. The require-ments imposed by The Industrial Emissions Directive (IED), the need to adapt units to the requirements of the BAT (best available technology) conclusions and the CO2 emissions trading system are an impetus for continuous reduction of emis-sions in the power sector. Systematic modernization of emission control systems results in positive effects regarding the reduction of costs associated with coal combustion. Nevertheless, their share in the structure of variable costs of production remains at a high level. This paper shows the concept of mathematical model which allows to reduce the costs associated with the use of fuel by initiating activities already at the planning stage of coal’s obtaining (purchase or own production). This is not a standard practice in the power sector. The model takes into account the costs of using fuel and the costs of environmental emissions incurred by the power company. Due to supply and price fluctuations in the hard coal market and importance of quality parameters expected by customers (including low sulfur, ash, chlorine and mercury content), the proposed model will be a useful tool in determining price relations in trade of steam coal between suppliers and customers.

6

Competitiveness of the Polish hard coal mining sector as a fuel supplier for heat and power generation

Kaszyński Przemysław, Komorowska Aleksandra, Malec Marcin

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2020

|

T. 36, z. 4

5--32

EN

The paper investigates the competitiveness of the Polish hard coal mining sector as a fuel source for heat and power generation. The main objective of the study is to make a quantitative assessment of the impact of the price relationship between domestic and imported steam coal on the consumption of domestic fine coal in the Polish heat and power generation sector. For this purpose, a long-term mathematical model of the Polish steam coal market is employed and scenarios that mimic the relationship between domestic and imported steam coal prices is developed. The following results are analysed: - the volume of total domestic steam coal consumption under the scenarios analysed, - the absolute difference in domestic steam coal consumption under the scenarios analysed in comparison with the scenario 0%, - the total imported and domestic steam coal consumption in the period analysed. In addition, the results were depicted in cartograms in order to present the distribution of domestic and imported coal consumption in the various regions of Poland. The results of the study indicate that the supply of steam coal in Poland can be completely covered by domestic mines when the price of domestic coal is from –40% to –20% lower than that of imported coal. For the remaining scenarios, the consumption of imported coal increases and reaches its highest value in the scenario +40%, in which imported coal covered of 71% of total steam coal consumption in Poland over the period. The conclusions presented in this paper provide valuable findings and policy insights into the competitiveness of domestic mines and management of domestic production both in Poland and other countries in which power generation systems are mostly dominated by coal.

PL

W artykule przeanalizowano konkurencyjność krajowego węgla energetycznego w porównaniu z węglem importowanym w kontekście jego wykorzystania do produkcji energii elektrycznej i ciepła. Przeprowadzona została ilościowa ocena wpływu relacji cenowej węgla krajowego do węgla importowanego na stopień wykorzystania poszczególnych źródeł dostaw węgli. W tym celu wykorzystany został długoterminowy model krajowego rynku węgla energetycznego oraz opracowane zostały scenariusze odzwierciedlające różne relacje cenowe pomiędzy surowcem krajowym a importowanym. Analizie poddano następujące wyniki: - wolumen całkowitego zapotrzebowania na węgiel kamienny energetyczny w krajowym systemie wytwarzania, - bezwzględną różnicę zapotrzebowania na krajowy węgiel w porównaniu ze scenariuszem referencyjnym, - sumaryczne zapotrzebowanie na węgiel krajowy i importowany w analizowanym okresie. Ponadto wyniki zostały zaprezentowane na kartogramach w celu przedstawienia zapotrzebowania na węgiel krajowy i importowany w poszczególnych regionach Polski. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują, że zapotrzebowanie na węgiel energetyczny może być w całości pokryte przez paliwo produkowane w krajowych kopalniach, gdy jego cena jest niższa od węgla importowanego w zakresie od 20 do 40%. W pozostałych przypadkach zapotrzebowanie na surowiec importowany wzrasta i osiąga najwyższą wartość w scenariuszu zakładającym cenę węgla importowanego o 40% niższą w porównaniu z ceną węgla krajowego. Wyniki przeprowadzonej analizy umożliwiają sformułowanie wniosków dotyczących konkurencyjności krajowych kopalń i zarządzania krajową produkcją nie tylko w Polsce, ale również w innych państwach, w których dominującym paliwem jest węgiel kamienny.

7

Assessment of the resource dependence of six central and Eastern European Countries using the Extractives Dependence Index

Malec Marcin, Benalcazar Pablo

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2020

|

T. 36, z. 1

23--36

EN

For much of the last two decades, the Central and East European (CEE) economies have experienced a deep structural reform, moving away from a socialist economic system towards a market economy. The political situation of the second half of the 20th century had a significant impact on the economic development and competitiveness of these transition countries, when compared with their Western European counterparts. A vast number of studies have been conducted to analyze the structural changes required for resource-dependent economies to achieve long-term development and to understand the synergies between commodities and diversification. Yet, the dynamics of resource extraction and the resource dependence of regions that have experienced periods of sustained levels of growth have largely been overlooked, especially the Central and Eastern European region. In this context, this article presents an analysis of the level of resource dependence of six countries which joined the European Union between 2004 and 2007. Using data spanning from the year 2000 to 2017, we calculate the Extractives Dependence Index (EDI) of six former Soviet satellite nations and one former Soviet state. Our results indicate that the commodity structure of trade in the six countries which joined the European Union has changed considerably. These countries have reduced their economic dependence on extractive resources by developing their high value-added and technology-intensive sectors. Our findings also reveal that Poland experienced the highest decrease in EDI scores among the six CEE countries.

PL

Przez ostatnie trzydzieści lat gospodarki Europy Środkowo-Wschodniej (CEE) przeżywały głęboką reformę strukturalną, odchodząc od socjalistycznego systemu gospodarczego w kierunku gospodarki rynkowej. Sytuacja polityczna drugiej połowy XX wieku miała znaczący wpływ na rozwój gospodarczy i konkurencyjność tych krajów w okresie transformacji w porównaniu z ich zachodnioeuropejskimi odpowiednikami. W światowej literaturze możemy znaleźć wiele badań analizujących konieczne zmiany strukturalne dla gospodarek zależnych od zasobów. Celem tych zmian jest osiągnięcie długoterminowego rozwoju i zrozumienie roli dywersyfikacji struktury eksportu. Dynamika wydobycia zasobów i zależności od zasobów krajów, które doświadczają okresu utrzymującego się wzrostu gospodarczego, zostały jednak pominięte, szczególnie dla regionu Europy Środkowo-Wschodniej. W tym kontekście w artykule przedstawiono analizę poziomu zależności od zasobów dla sześciu krajów Europy Środkowo-Wschodniej, które przystąpiły do Unii Europejskiej w latach 2004–2007. Korzystając z danych z okresu 2000–2017, obliczony został indeks zależności zasobowej (EDI) dla Polski oraz pięciu innych byłych państw satelickich ZSRR, a także jednej z byłych republik radzieckich. Nasze wyniki wskazują, że struktura handlowa w sześciu krajach, które przystąpiły do Unii Europejskiej po 2004 roku, uległa znacznej zmianie. Kraje te zmniejszyły swoją zależność ekonomiczną od przemysłu wydobywczego, opierając gospodarkę na innych sektorach przemysłu, szczególnie sektorach zapewniających wysoką wartość dodaną i wzroście eksportu towarów zaawansowanych technologicznie.

8

The concept of hard coal supplies model with the inclusion of selected environmental regulations

Malec Marcin

Polityka Energetyczna

|

2019

|

T. 22, z. 2

61--74

EN

The implementation of EU environmental regulations in the energy sector is challenging for the power industry of its member states. The main role is played by documents such as the Winter Package and, especially, the Directive of the European Parliament and of the Council on the emission limits of certain pollutants and the implementation of BAT conclusions in order to achieve the EU’s decarbonization objectives. These regulations impose a greater need to control harmful substances emitted to the atmosphere while using fossil fuels, including hard coal, which is the main fuel for domestic units. At the same time, the decline in domestic fossil fuel production and decrease in the quality of parameters of the hard coal makes it difficult to purchase the proper fuel for power plants. As a consequence, the costs of hard coal increase. The article presents the concept of a mathematical model that can be applied for the optimization of coal supplies. The employment of this model allows one to achieve cost reductions. One of the advantages of the proposed tool, in addition to minimizing the cost of purchase and use of hard coal, is its rational management, especially for companies producing and using hard coal.

PL

Wdrażanie regulacji środowiskowych dla sektora energetycznego w krajach członkowskich Unii Europejskiej stanowi duże wyzwanie dla funkcjonowania jednostek wytwórczych energetyki zawodowej. Główną rolę odgrywają dokumenty takie jak tzw. Pakiet Zimowy czy Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady UE w sprawie ograniczenia emisji niektórych zanieczyszczeń do powietrza i wdrożenie konkluzji BAT służące kontynuacji kierunku polityki dekarbonizacyjnej. Regulacje te nakładają większą potrzebę kontroli substancji szkodliwych emitowanych do atmosfery przy spalaniu paliw kopalnych, w tym węgla kamiennego, który jest podstawowym paliwem krajowych jednostek. Jednocześnie spadek krajowego wydobycia paliw kopalnych, kierowanych do jednostek wytwórczych energii elektrycznej oraz wzrost zawartości pierwiastków szkodliwych w węglach kamiennych stanowi problem przy konieczności pozyskania odpowiedniej jakości paliwa i w konsekwencji prowadzi do wzrostu kosztów użytkowania węgla kamiennego. W artykule przedstawiono koncepcję budowy modelu matematycznego, którego celem jest odpowiedni dobór paliwa już na etapie planowania jego pozyskania co da możliwość redukcji tych kosztów. Zaletami proponowanego narzędzia, oprócz minimalizacji kosztu zakupu i użytkowania węgli, dla przedsiębiorstwa posiadającego własne zasoby węgla kamiennego może być także racjonalne gospodarowanie surowcami. W kolejnych krokach przedstawiona koncepcja będzie transponowana do postaci matematycznej modelu, czyli zestawu równań, nierówności i bilansów, co po zaimplementowaniu modelu w środowisku modelowania, wprowadzeniu danych wejściowych oraz opracowaniu scenariuszy badawczych pozwoli na rozwiązanie problemu badawczego.

9

Analysis of selected environmental regulations influencing the long-term operation of cogeneration companies

Stós Karol, Kamiński Jacek, Malec Marcin

Polityka Energetyczna

|

2019

|

T. 22, z. 4

81--95

EN

The article attempts to identify environmental conditions for the development of cogeneration companies in Poland. The article systematizes knowledge about environmental regulations which concern this issue. Within the framework of identified environmental conditions, the authors characterize issues related to national legislation that regulates the operation of cogeneration companies, as well as the requirements resulting from European Union and national regulations in this matter. These regulations, directly and indirectly, affect the long-term future of cogeneration companies and the energy sector as a whole. Undoubtedly, in the current state of environmental regulations in force, the key change for a power company such as a cogeneration company is to meet the requirements for the emission of harmful substances. The change was introduced in 2016 as a result of more stringent emission limits and the adoption of the IED (Industrial Emissions Directive). The implementation of recommendations of the BAT (Best Available Techniques) Conclusions in 2017 additionally tightened the required limits. Undeniably, the key period for cogeneration companies will be 2021 as per the implementation of imposed harmful substances emission’s limits. The article comprehensively discusses the conditions that substantially affect the long-term growth of a cogeneration company and are crucial when making assumptions intended to address strategic development issues in the domestic fuel and power sector.

PL

W niniejszym artykule podjęto próbę zidentyfikowania uwarunkowań środowiskowych rozwoju przedsiębiorstwa kogeneracyjnego w Polsce. Artykuł systematyzuje wiedzę o regulacjach środowiskowych w odniesieniu do przedsiębiorstwa kogeneracyjnego. W ramach zidentyfikowanych uwarunkowań środowiskowych autorzy scharakteryzowali zagadnienia związane z krajową legislacją regulująca działalność przedsiębiorstw kogeneracyjnych, jak również wymagania wynikające z regulacji unijnych i krajowych w tym zakresie. Regulacje te, w sposób bezpośredni i pośredni kształtują długoterminową przyszłość przedsiębiorstw kogeneracyjnych i całego sektora energetycznego w Polsce. Bezsprzecznie, w aktualnym stanie obowiązujących regulacji środowiskowych kluczową zmianą dla przedsiębiorstwa energetycznego, jakim jest przedsiębiorstwo kogeneracyjne, jest spełnienie wymagań dotyczących emisji substancji szkodliwych. Zmiana ta wprowadzona została w 2016 roku na skutek zaostrzonych limitów emisyjnych wraz z przyjęciem Dyrektywy w sprawie emisji przemysłowych. Wdrożenie w 2017 roku Konkluzji BAT dodatkowo zaostrzyło wymagane limity. Kluczowy dla przedsiębiorstw kogeneracyjnych będzie rok 2021, w którym zaczną obowiązywać nałożone limity emisji. W artykule zostały przedstawione kompleksowo uwarunkowania, mające decydujący wpływ na długoterminowy rozwój przedsiębiorstwa kogeneracyjnego, co jest istotne przy formułowaniu założeń dla rozwiązywania problemów z obszaru strategicznego rozwoju krajowego sektora paliwowo-energetycznego.