Zasady optymalizacji dostaw surowców dla przedsiębiorstw sektora mineralnego i energetycznego

• Autorzy: Suwała W. , Kudełko M. , Olkuski T. , Szurlej A. , Wyrwa A.

Warianty tytułu

Principles of optimization of supplies for mineral and energy industries

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Warunki rynkowe funkcjonowania przedsiębiorstw sprawiają, że coraz większą uwagę poświecą się obniżeniu kosztów procesów technologicznych. w kosztach procesów przetwórstwa surowców i nośników energii pierwotnej największy udział mają zazwyczaj koszty przetwarzanego surowca, stąd też ich obniżanie jest decydujące dla ekonomicznej efektywności i konkurencyjności tych procesów. artykuł podejmuje problem konstrukcji systemów optymalizacji dostaw surowców dla przedsiębiorstw przetwarzających surowce, w tym dla wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej. omówiono założenia dla takiej optymalizacji, to jest zasady reprezentacji producentów, konsumentów i surowców. Te ostatnie powinny być dzielone na klasy jakościowe, tak aby można było uwzględnić dopasowanie dostaw do wymagań odbiorów. Producenci i konsumenci mogą być reprezentowani przez technologie reprezentujące uśrednione cechy przedsiębiorstw stosujących te same lub podobne procesy produkcyjne, lub obiekty o właściwościach indywidualnych przedsiębiorstw. Podano także zasady formułowania warunków - ograniczeń dla odpowiedniego modelu oraz jego funkcję celu - kryterium minimalizacji kosztów. Najważniejsze formuły modelu dotyczą bilansu gatunków surowców, ilości dostaw do poszczególnych odbiorców oraz wymagań jakościowych w stosunku do dostaw. Te mogą być sformułowane jako lista gatunków dopuszczonych do dostaw dla każdego z odbiorców lub jako średnie parametry jakościowe dostarczanych surowców. W części końcowej omówiono przykład systemu optymalizacji dostaw węgla kamiennego zrealizowanego dla potrzeb badań rozwoju podsystemu wytwarzania energii elektrycznej w Polsce. System ten bazował na dwu modelach: podaży węgla i bilansowania dostaw. Rozdzielenie takie wynikało z konieczności dostosowania do koniecznych zmian w dostawach gatunków węgli. Jeżeli popyt na surowce ulega zasadniczym zmianom, struktura i potencjał dostawców muszą być odpowiednio dostosowane np. poprzez zwiększenie mocy produkcyjnych lub wprowadzenie procesów technologicznych dla poprawy jakości dostarczanych surowców. System dotychczas wykorzystywany dla celów prac nad rozwojem energetyki może być przystosowany do optymalizacji wyborów krótkoterminowych przyczyniając się do zmniejszenia kosztów operacyjnych wytwórców.

EN

The market conditions of the functioning of companies make it so that more and greater attention should be devoted to reducing the costs of technological processes. within the costs of the mineral and energy transformation processes, the largest share was cost of raw materials supplied, hence reduction of their costs will be decisive for the economic efficiency and competitiveness of these processes. The paper undertakes the problem of optimization of raw materials supply systems for the transformation processes, mainly production of electricity and heat in the national power generation system. Discussed are foundations for such an optimization, which are representations of suppliers and raw materials delivered. The latter must be divided into grades - quality classes, to allow for taking into account the necessary match of supplies to qualitative requirements of the transformation processes. Producers and consumers may be represented as technologies representing the average characteristics of installations using the same or similar production processes, or plants with individual installations properties. The rules for the formulation of the equations and constraints for the model and its objective function - the criterion of minimizing costs are discussed. The most important formulas relate to materials balances, limits on the amounts of production and deliveries to the individual customers as well as quality requirements in relation to the supplies. These may be expressed as a list of the grades or classes authorized to supply each of the users or as a medium of quality parameters for supplied materials. The final section discusses the example of an optimization system for coal supplies made for the needs of the research on development of the production of electricity in Poland. This system was based on two models: coal supply and balancing of supplies. Such separation was due to the need to adapt to the necessary changes in the supply of coal grades. if the demand for raw material is substantially altered, the structure and potential suppliers must be adjusted accordingly by increasing the capacity or the introduction of technological processes for the improvement of the quality of products. The system has been used as a coal supply data generator for the modelling activities in the development of the power industry and can be adapted to optimize short-term choices contributing to a reduction of the operating costs of transformation processes.

Słowa kluczowe

PL

dostawy surowców; modele matematyczne; bilansowanie dostaw i popytu; optymalizacja dostaw

EN

raw materials supplies; mathematical models; balancing of supplies and demand; optimization of supplies

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 90
• Strony: 47--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Suwała W.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Kraków

autor

Kudełko M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Zarządzania, Kraków

autor

Olkuski T.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Kraków

autor

Szurlej A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Kraków

autor

Wyrwa A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Energetyki i Paliw, Kraków

Bibliografia

• 1. Carpenter, A.M. 1995. IEACR/81, Coal Blending for Power Stations.
• 2. Chungen i in. 2000 - Chungen, Y., Zhongyang, L., Junhu, Z. i Kefa, C. 2000. A novel non-linear programming-based coal blending technology for power plants. Chemical Engineering Research and Design vol. 78, Issue 1, s. 118-124.
• 3. Cierpisz, S. i Heyduk, A. 2002. A simulation study of coal blending control using a fuzzy logic ash monitor. Control Engineering Practice, vol. 10, Issue 4, s. 449-456.
• 4. Kreczko i in. 1998 - Kreczko, A., Kudełko, M., Kwiatkowski, M., Suwała, W. i Szymczyk, A. 1998. Metodyka bilansowania dostaw węgla kamiennego na potrzeby długoterminowego programowania rozwoju podsystemu wytwarzania energii elektrycznej. Gospodarka Surowcami Mineralnymi — Mineral Resources Management t. 14, z. 4.
• 5. Kudełko i in. 1998 - Kudełko, M., Kwiatkowski, M., Suwała, W. i Szymczyk, A. 1998. System bilansowania dostaw węgla kamiennego na potrzeby długoterminowego planowania rozwoju podsystemu wytwarzania energii elektrycznej, XII Konferencja z cyklu Zagadnienia surowców energetycznych w gospodarce krajowej, Zakopane 18-21 październik 1998, s. 173-190.
• 6. Suwała, W. 1986. Gospodarka surowcami mineralnymi w matematycznych modelach systemów gospodarczych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi — Mineral Resources Management t. 2, z. 2, s. 257-277.
• 7. Suwała, W. 1990. Problemy modelowania rozwoju gałęzi przemysłu surowców mineralnych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi — Mineral Resources Management t. 6, z. 3, s. 483-498.
• 8. Suwała i in. 1991 - Suwała, W., Gawlik, L., Lenczowska, D. i Leńczowska, E. 1991. Pakiet modeli gospodarki surowcami mineralnymi. CPPGSMiE PAN, Studia i Rozprawy nr 13, Kraków, 99 s.
• 9. Suwała, W., Kudełko, M., i Kwiecień S., 1994. Badania modelowe perspektyw zasilania elektroenergetyki węglem kamiennym. VIII Konferencja z cyklu Zagadnienia Surowców Energetycznych w Gospodarce Krajowej, Wyd. CPPGSMiE PAN, Kraków, s. 189-208.
• 10. Suwała, W. i Szymczyk, A. 1998. Bilansowanie dostaw węgla kamiennego dla potrzeb długoterminowego planowania krajowego systemu elektroenergetycznego. Biuletyn Miesięczny PSE SA, s. 29-31.
• 11. Suwala, W. i Kudelko, M. 1999. System of balancing coal supply for the planning of power sector development. Gospodarka Surowcami Mineralnymi — Mineral Resources Management t. 15, z. 4, s. 29-35.
• 12. Suwała, W. i Kudełko, M. 2001. Zastosowanie badań systemowych w gospodarce paliwami i energią - wybrane modele. [W:] Tematyka prac naukowo-badawczych realizowanych i IGSMiE w 15-letnim okresie. Studia, Rozprawy, Monografie nr 91, Wydawnictwo IGSMiE PAN, Kraków, s. 29-42.
• 13. Suwała, W. 2013. Modelowanie systemów paliwowo-energetycznych. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków.