System wsparcia hybrydowych mikroinstalacji wykorzystujących odnawialne źródła energii a ich efektywność ekonomiczna

• Autorzy: Soliński B.

Warianty tytułu

EN

Support system hybrid micro-installations using renewable energy sources and economic efficiency

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii do produkcji energii elektrycznej polega na przetwarzaniu pierwotnych źródeł energii występujących w postaci słońca, wiatru itp. w energię elektryczną. Efektywność ekonomiczna wykorzystania tych źródeł w instalacjach małych mocy silnie uzależniona jest od systemu wsparcia, opartego głównie na instrumentach finansowych. Mikroinstalacje, dzięki wykorzystaniu specjalnych instrumentów dedykowanych dla rynku prosumenta, mogą stać się coraz bardziej interesujące nie tylko pod względem ekologicznym i niezależności energetycznej, ale także finansowym. W artykule pod pojęciem elektrowni hybrydowej, rozumie się jednostkę produkcyjną, wytwarzającą energię elektryczną lub energię elektryczną i ciepło, w której w procesie wytwarzania energii wykorzystuje się dwa lub więcej odnawialnych źródeł energii lub źródła energii inne niż odnawialne. Połączenie dwóch źródeł energii ma na celu wzajemne ich uzupełnianie się, dla zapewnienia ciągłości dostaw energii elektrycznej i ciepła. Idealna byłaby sytuacja, gdyby oba źródła energii wchodzące w skład elektrowni hybrydowej w sposób ciągły pokrywały całkowite zapotrzebowanie na energię odbiorników. Niestety z uwagi na krótko i długoterminową zmienność warunków atmosferycznych, taki bilans jest trudno osiągalny i to w przypadku przewymiarowanie mocy instalacji, co czyni go nieopłacalnym. W artykule dokonano oceny możliwości bilansowania elektrowni hybrydowej w okresach dobowych i miesięcznych, scharakteryzowano podstawowe typy elektrowni hybrydowych i jej elementy składowe oraz system wsparcia mikroinstalacji. W artykule w analizach rozważono zastosowanie system wsparcia opartego taryfy gwarantowanych (tzw. feed-in tariff), opusty oraz dotacje (preferencyjne pożyczki z umorzeniem). Następnie przedstawiono analizę efektywności energetycznej i ekonomicznej dla typowego zestawu hybrydowej mikroinstalacji składającej się z elektrowni wiatrowej i modułów fotowoltaicznych. Założono czternaście wariantów finansowania, których efektywność ekonomiczną porównano z wykorzystaniem metody prostego okresu zwrotu nakładów.

EN

Using renewable energy sources for electricity production is based on the processing of primary energy occurring in the form of sun, wind etc., into electrical energy. Economic viability using those sources in small power plants strongly depends on the support system, based mainly on financial instruments. Micro-installations, by using special instruments dedicated to the prosumer market may become more and more interesting not only in terms of environmental energy, but also financial independence. In the paper, the term hybrid power plant is understood to mean a production unit generating electricity or electricity and heat in the process of energy production, in which two or more renewable energy sources or energy sources other than renewable sources are used. The combination of the two energy sources is to their mutual complementarity, to ensure the continuity of the electricity supply. The ideal situation would be if both sources of energy included in the hybrid power plant continuously covered the total demand for energy consumers. Unfortunately, due to the short-term and long-term variability of weather conditions, such a balance is unattainable. The paper assesses the possibility of balancing the hybrid power plant in daily and monthly periods. Basic types of power plants and hybrid components and system support micro-installations were characterized. The support system is based particularly on a system of feed-in tariffs and the possibility of obtaining a preferential loan with a subsidy (redemption of part of the loan size). Then, an analysis of energy and economic efficiency for a standard set of hybrid micro-installations consisting of a wind turbine and photovoltaic panels with a total power of 5 kW, were presented. Fourteen variants of financing, economic efficiency compared with the use of the method of the simple payback period were assumed.

Słowa kluczowe

PL

odnawialne źródła energii; efektywność ekonomiczna; system wsparcia; elektrownia hybrydowa

EN

renewable energy sources; hybrid power plants; economic efficiency; support system

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 97
• Strony: 5--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Soliński B.

• Wydział Zarządzania, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• 1. Nema i in. 2009 – Nema, P., Nema, R. i Rangnekar, S. 2009. A current state of art. Development of hybrid energy system using wind and PV-solar: a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 13, Elsevier, s. 2096–2103.
• 2. Ostrowski i in. 2010 – Ostrowski, J., Soliński, I. i Soliński, B. 2010. Czy na Podkarpaciu pojawia się hybrydowe wiatrowo-gazowe elektrownie? Przegląd Gazowniczy nr 2 s. 10–14.
• 3. Patel, M. 1999. Wind and solar Power systems, CRC Press LCC, Florida.
• 4. Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 18 października 2012, w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej, zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzania danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnym źródle energii Dz.U. 2012, poz. 1229.
• 5. Soliński, B. red. 2014. Hybrydowy, wiatrowo-słoneczny system wytwarzania energii elektrycznej. Włocławek: ART TOP.
• 6. Soliński i in. 2015 – Soliński, B., Matusik, M., Ostrowski, J., Soliński, I. i Turoń, K. 2015. Modelowanie funkcjonowania hybrydowych wiatrowo-słonecznych systemów wytwarzania energii elektrycznej. Kraków: Wydawnictwa AGH.
• 7. Soliński, B. 2011. Ocena efektów implementacji i zarządzania systemem wsparcia odnawialnych źródeł energii w Polsce na rynku energii elektrycznej. Zeszyt naukowy nr 21. Zarządzanie nr 7, Wyższa Szkoła Zarządzania i Bankowości w Krakowie, Kraków.
• 8. Soliński, B. 2008. Rynkowe systemy wsparcia odnawialnych źródeł energii – porównanie systemu taryf gwarantowanych z systemem zielonych certyfikatów. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 11, z. 2, Kraków.
• 9. Soliński i in. 2008 – Soliński, I., Ostrowski, J. i Soliński, B. 2008. Wiatrowo-gazowe elektrownie hybrydowe. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 11, z. 2, s. 121–128, Kraków.
• 10. Urząd Regulacji Energetyki. [Online] Dostępne w: www.ure.gov.pl [Dostęp: 1.06.2017].
• 11. Ustawa o odnawialnych źródłach energii z dnia 20 lutego 2015 r., Dz.U. 2015 poz. 478.
• 12. Ustawa z dnia 29 grudnia 2015 roku o zmianie ustawy o odnawialnych źródłach energii, Dz.U. 2015 poz. 2365.
• 13. Ustawa z dnia 22 czerwca 2016 roku o zmianie ustawy o odnawialnych źródłach energii, Dz.U. 2016 poz. 925.
• 14. Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne (Dz.U. z 2006 r. Nr 89, poz 625 z późn. zm.).

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).