Krótkoterminowy matematyczny model systemu wytwarzania energii elektrycznej dla warunków Polski

• Autorzy: Kamiński J. , Kaszyński P. , Mirowski T. , Szurlej A.

Warianty tytułu

EN

A short-run mathematical model of the power generation system developed for Polish conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Sektor energetyczny jest niezwykle istotny z punktu widzenia gospodarki kraju, w związku z czym wymaga strategicznego, długoterminowego planowania, co jest zadaniem złożonym biorąc pod uwagę jak wiele zależności i elementów w nim występuje. Aspekty takie jak: budowa nowych jednostek wytwórczych, wycofywanie starych i wyeksploatowanych, czy wzrost udziału technologii opartych na odnawialnych zasobach energetycznych do poziomu wymaganego przez zawarte zobowiązania, mają kluczowe znaczenie dla jego rozwoju. Pogodzić przy tym należy stabilność i bezpieczeństwo sektora wytwarzania energii elektrycznej z kosztami jego funkcjonowania przy jednoczesnym spełnianiu norm środowiskowych. Głównym celem niniejszego artykułu jest przedstawienie kluczowych założeń i struktury krótkoterminowego modelu sektora wytwarzania energii elektrycznej w rozdzielczości godzinowej, zbudowanego w oparciu o podejście mieszane całkowitoliczbowe liniowe (MILP), który pozwalałby na prowadzenie analiz jego funkcjonowania przez środowisko naukowe w oparciu o własne scenariusze badawcze.

EN

The power sector is a particularly important one for each country’s economy and thus requires long term strategic planning. This is a complicated task due to a variety and multiplicity of elements and interrelations within the sector. Such aspects as the deployment of new generating units, phasing out old ones, or increase the share of renewable technologies, to the level required by the national commitments are crucial to its development. Additionally, there is a need to reconcile stability and resilience of the power generation sector with costs of its functioning and also with environmental regulations. The main objective of this paper is to present key assumptions and the structure of a short-term model of the Polish power generation sector with hourly resolution. The model is based on the Mixed Integer Linear Programming (MILP) approach and allows for an analysis of the Polish power generation system.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie; programowanie matematyczne; wytwarzanie energii elektrycznej; bezpieczeństwo energetyczne

EN

modelling; mathematical programming; power generation; energy security

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 3
• Strony: 44--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kamiński J.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, ul. Wybickiego 7, 31-261 Kraków.

autor

Kaszyński P.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Pracownia Polityki Energetycznej i Ekologicznej, ul. Wybickiego 7, 31-261 Kraków

autor

Mirowski T.

• Katedra Zrównoważonego Rozwoju Energetycznego, Wydział Energetyki i Paliw Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie

autor

Szurlej A.

• Katedra Zrównoważonego Rozwoju Energetycznego, Wydział Energetyki i Paliw Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie

Bibliografia

• [1] Arroyo J. M., Conejo A. J.: Optimal response of a thermal unit to an electricity spot market. IEEE Transactions on Power Systems 2000, vol. 15, no. 3, pp. 1098-1104.
• [2] Carrion M., Arroyo J. M.: A computationally efficient mixed-integer linear formulation for the thermal unit commitment problem. IEEE Transactions on Power Systems 2006, vol. 21, no. 3, pp. 1371-1378.
• [3] Frangioni A., Gentile C., Lacalandra F.: Tighter approximated MILP formulations for unit commitment problems. IEEE Transactions on Power Systems 2009, vol. 24, no. 1, pp. 105-113.
• [4] Gawlik, L. (red.): Węgiel dla polskiej energetyki w perspektywie 2050 roku - analizy scenariuszowe. Wyd. Instytutu GSMiE PAN, Katowice, 2013, s. 299.
• [5] Gollmer R., Nowak M. P., Römisch W., Schultz R.: Unit commitment in power generation – a basic model and some extensions. Annals of Operations Research 2000, vol. 96, pp. 167-189.
• [6] Kaleta M., Pałka P., Toczyłowski E., Traczyk T.: Electronic trading on electricity markets within a multi-agent framework. Computational Collective Intelligence. Semantic Web, Social Networks and Multiagent Systems, Springer Berlin/Heidelberg 2009, pp. 788-799.
• [7] Kamiński J.: Market power in a coal-based power generation sector: The case of Poland. Energy. Volume 36. Issue 11, 2011, s.6634-6644.
• [8] Kamiński J.: The impact of liberalisation of the electricity market on the hard coal mining sector in Poland, Energy Policy, Volume 37, Issue 3, 2009.
• [9] Kamiński J., Kaszyński P.: Wybrane problemy implementacji zapotrzebowania na moc w matematycznych modelach systemów elektroenergetycznych. Polityka Energetyczna 2011, t. 14, z. 2, 155–166.
• [10] Martens P., Delarue E., D'haeseleer W.: A Mixed Integer Linear Programming Model for a Pulverized Coal Plant with Post-Combustion Carbon Capture. IEEE Transactions on Power Systems 2012, vol.27, no.2, pp. 741-751.
• [11] Szurlej A., Mirowski T., Kamiński J.: Analiza zmian struktury wytwarzania energii elektrycznej w kontekście założeń polityki energetycznej, Rynek Energii, 2013, nr 1(104), s. 3–10.
• [12] Šumbera J.: Modelling generator constraints for the self-scheduling problem. (available at: http://energyexemplar.com/wp-content/uploads/publications/Modelling-generator-constraints-for-the-self-scheduling-problem.pdf), 2012.
• [13] Viana A., Pedroso J. P.: A new MILP-based approach for unit commitment in power production planning. International Journal of Electrical Power & Energy Systems 2013, vol. 44, pp. 997-1005.
• [14] Weber C.: Uncertainty in the Electric Power Industry: Methods and Models for Decision Support. International Series in Operations Research & Management Science, Springer 2005, Vol 77.