Dostosowanie parametrów pracy PMG do aktualnych potrzeb rynku gazu ziemnego w Polsce

• Autorzy: Filar Bogdan , Miziołek Mariusz , Kwilosz Tadeusz

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2020.09.06

Warianty tytułu

EN

Adaptation of the UGS operating parameters to the current needs of the natural gas market in Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W publikacji poruszono problem dostosowania parametrów eksploatacji PMG do zmian zachodzących w polskim systemie gazowniczym. Podkreślono, że zapotrzebowanie na pojemność czynną magazynów bezpośrednio wynika z wielkości krajowego zużycia gazu ziemnego oraz ze struktury dostaw gazu na rynek. Na dołączonym do artykułu wykresie (rys. 1) zaprezentowano zużycie gazu w Polsce, w rozbiciu na wydobycie krajowe i import, w latach 1995–2018. Przedstawiony wykres potwierdził szybki wzrost zapotrzebowania na gaz w ostatnich latach. Dodatkowo wykres pokazał, że począwszy od 2012 roku krajowe wydobycie gazu ziemnego systematycznie spadało – z wielkości 4,3 mld m3 do 3,8 mld m3 . W związku z tym rosnące zapotrzebowanie na gaz jest zaspokajane dodatkowym jego importem. W roku 2018 wielkość importu gazu ziemnego wynosiła około 14,5 mld m3 . Obecnie około 79% całkowitego zużycia gazu pokrywane jest importem. W artykule podkreślono, że szybko rosnący import gazu generuje zapotrzebowanie na nowe pojemności czynne PMG. Głównym celem publikacji jest znalezienie odpowiedzi na pytanie, jakie parametry powinien posiadać nowo projektowany podziemny magazyn gazu, aby mógł spełnić obecne wymagania rynku gazowniczego w Polsce. W celu określenia pożądanych przez rynek parametrów PMG przeanalizowano koszty świadczenia usług magazynowania gazu w Polsce. Przeprowadzona analiza wykazała dużą rozpiętość tych kosztów. Generalnie wszystkie usługi magazynowania gazu można podzielić na usługi magazynowania na warunkach ciągłych oraz usługi magazynowania gazu na warunkach przerywanych. Usługi magazynowania gazu na warunkach ciągłych gwarantują dostawy gazu bez względu na warunki rynkowe i dlatego są znacząco droższe (389,1 zł/1000 m3 ) od usług przerywanych (107,5 zł/1000 m3 ). Tak znacząca różnica w kosztach wynika między innymi z tego, że na bazie usługi ciągłej można ustanowić zapas obowiązkowy, wymagany od importerów gazu prowadzących działalność w Polsce. W publikacji przedstawiono konsekwencje szybkiego wzrostu ilości importowanego gazu. Wzrost ten wpłynął na rosnącą wielkość zapasu obowiązkowego. W latach 2017–2019 wzrosła ona o około 56% (z 8,5 TWh do 13 TWh). W związku z tym parametry budowy przyszłego PMG powinny uwzględniać bieżące warunki rynkowe. Duża różnica pomiędzy kosztami usług magazynowych ma znaczący wpływ na przychody z usług magazynowania gazu. W związku z tym procedura określania najkorzystniejszych parametrów pracy PMG powinna uwzględniać nie tylko ograniczanie kosztów, budowy i eksploatacji magazynów gazu, ale również maksymalizację przychodów z usług magazynowania. W związku z tym parametry budowy przyszłego PMG powinny uwzględniać bieżące warunki rynkowe. W celu określenia preferowanych parametrów budowy i eksploatacji podziemnych magazynów gazu przeprowadzono analizę budowy nowego PMG w przykładowym sczerpanym złożu gazu ziemnego. Obliczenia wykonano dla pięciu wybranych różnych wielkości pojemności czynnej. Dla każdej pojemności czynnej przeprowadzono obliczenia dla trzech czasów sczerpania całej pojemności (80, 100 i 120 dni). Następnie wykonano analizę finansową różnych wariantów budowy nowego PMG, opierając się na wskaźniku NPV i wskaźniku jednostkowego kosztu budowy i eksploatacji pojemności czynnej. Analiza finansowa wykazała, że w obecnej sytuacji rynkowej bardziej opłaca się budować „szybki” magazyn gazu, o stosunkowo krótkim czasie odbioru i zatłaczania pojemności czynnej.

EN

The publication deals with the problem of adjusting UGS operation parameters to changes in the Polish natural gas system. It was emphasized that the demand for active storage capacity directly results from the volume of domestic consumption of natural gas and the structure of gas supply to the market. The chart attached to the article (Fig. 1) presents gas consumption in Poland, broken down into domestic production and imports for 1995–2018. The presented chart confirmed the fast increase in gas demand in recent years in Poland. In addition, the graph showed that since 2012, domestic natural gas production has been systematically falling from 4.3 to 3.8 billion m3 . Therefore, the growing demand for gas is met by additional gas imports. In 2018, the volume of natural gas import was around 14.5 billion m3 . Currently, approximately 79% of total gas consumption in Poland is covered by import. The article emphasized that rapidly growing gas import generates demand for new UGS working capacities. The main purpose of the publication was to find the answer to the question of which parameters of underground gas storage are preferred by the gas market in Poland. The costs of providing gas storage services in Poland were analyzed in order to determine the desired UGS parameters. The analysis showed a large difference between the costs of providing firm and interruptible storage services in Poland. Firm storage services guarantee gas supplies irrespective of market conditions and are therefore significantly more expensive (PLN 389.1/1000 m3 ) than interruptible services (PLN 107.5/1000 m3 ). The main reason for such a significant cost difference is because firm services can be used to establish a mandatory reserve, required by law in Poland. The article indicates the consequences of a rapid growing natural gas import trend. The increase of gas import volume results in a large increase of mandatory reserve volume. In 2017–2019, the amount of mandatory reserves increased by about 56% (from 8.5 to 13 TWh). Therefore, the construction parameters of the future UGS should take into account current market conditions. The large difference between the costs of storage services has a significant impact on revenues from gas storage services. Therefore, the procedure for determining the most favorable operating parameters of UGS should take into account not only the reduction of storage, construction and operation costs of gas storage facilities, but also the optimization of revenues from gas storage services. Therefore, the construction parameters of the future UGS should take into account current market conditions. In order to determine the preferred parameters for the construction and operation of underground gas storage facilities, an analysis of the construction of a new UGS in an exemplary depleted natural gas field was carried out. Calculations were made for five different active capacities. For each active capacity, calculations were made for three times of full capacity exhaustion (80, 100 and 120 days). Then, financial analysis was carried out for several variants of the construction of the new UGS based on the NPV index and the cost of construction and operation of active capacity. Financial analysis has shown that in the current market situation it is more profitable to build, a “fast” gas storage with a relatively short time of withdrawal and injection of working volume.

Słowa kluczowe

PL

podziemny magazyn gazu; PMG; rynek gazu w Polsce; usługi magazynowe; gaz ziemny

EN

underground gas storage; UGS; natural gas market in Poland; storage services; natural gas

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 76, nr 9
• Strony: 601--609
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Filar Bogdan

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Miziołek Mariusz

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Kwilosz Tadeusz

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Bjerksund P., Gunnar S., Vagstad F., 2011. Gas storage valuation: Price modelling v. optimization methods. The Energy Journal, 32: 203–27.
• Boogert A., De Jong C., 2008. Gas storage valuation using a Monte Carlo method. The Journal of Derivatives, 15: 81–98.
• Chen Z., Forsyth P., 2006. Stochastic Models of Natural Gas Prices and Applications to Natural Gas Storage Valuation. Working Paper,
• David R. Cheriton, School of Computer Science, University of Waterloo.
• Creti A., 2009. Gas storage in Europe: Toward a market-oriented approach. The Economics of Natural Gas Storage, Berlin: Springer-Verlag: 1–12.
• De Jong C., 2015. Gas storage valuation and optimization. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 24, Suppl. C: 365–378.
• Gray J., Khandelwal P., 2004. Towards a realistic gas storage model. Commodities Now, 7: 1–4.
• Hodges S.D., 2004. The value of a Storage Facility. Working Paper, Warwick Business School, University of Warwick.
• Kosowski P., Stopa J., Rychlicki S., 2013. Prognozowanie zapotrzebowania na podziemne magazynowanie gazu w Polsce na tle sytuacji bieżącej i scenariuszy rozwoju rynku gazowego. Rynek Energii, 5: 117–123.
• Kwilosz T., 2011. Zastosowanie metody statystycznej do oszacowania zapasu strategicznego PMG, z uwzględnieniem niepewności wyznaczenia parametrów pracy systemu gazowniczego. Nafta-Gaz, 3: 192–197.
• Li Y., 2007. Natural Gas Storage Valuation. Master Thesis, Georgia Institute of Technology: 1–63.
• Mann A.W., Ayala L.F., 2009. Intelligent Design and Modelling of Natural Gas Storage Facilities. International Journal of Modelling and Simulation, 29(2): 214–223. DOI: 10.1080/02286203.2009.11442527.
• Mastrangelo E., 2007. An Analysis of Price Volatility in Natural Gas Markets. U.S. Energy Information Administration, Washington.
• Paliński A., 2016. Eksploracja danych w prognozowaniu cen gazu i usług magazynowania gazu. X Międzynarodowa Konferencja NaukowoTechniczna. Geopetrol 2016. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego, 209: 857–861.
• Paliński A., 2018a. Hurtownie danych i eksploracja danych w prognozowaniu popytu na gaz i usługi magazynowania gazu. Nafta-Gaz, 4: 283–289. DOI: 10.18668/NG.2018.04.04.
• Parsons C., 2013. Quantifying natural gas storage optionality: A two-factor tree model. Journal of Energy Markets, 6: 95–124.
• Safarov N., Colin A., 2017. Natural gas storage valuation and optimization under time-inhomogeneous exponential Lévy processes. International Journal of Computer Mathematics, 94: 2147–65.
• Sharples J.D., 2016. The importance of gas storage facilities in the European gas and power markets. International Journal of Environmental Studies, 73(3): 369–378. DOI: 10.1080/00207233.2016.1165482. Urząd Regulacji Energetyki, 2019. Sprawozdanie z działalności Prezesa URE w 2018 r.
• Warin X., 2010. Gas storage hedging. [W:] R.A. Carmona, P. Del Moral, Peng Hu, N. Oudjane (eds.). Numerical Methods in Finance. Springer Proceedings in Mathematics Vol. 12. Springer, Berlin–Heidelberg: 421–445.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).