Sustainable development of generation sources in the National Electric Power System

• Autorzy: Zaporowski Bolesław

Identyfikatory

DOI

10.33223/epj/142364

Warianty tytułu

PL

Zrównoważony rozwój źródeł wytwórczych w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article presents an analysis of the sustainable development of generation sources in the Polish National Electric Power System (NEPS). First, the criteria for this development were formulated. The paper also discusses the current status of generation sources, operating in power plants and combined heat and power (CHP) plants of NEPS. Furthermore, it includes a prediction of power balance in NEPS, determining; predicted electricity gross use, predicted demand for peak capacity during the winter peak, predicted demand for peak capacity during the summer peak and required new capacity of centrally dispatched generation units (CDGUs) in 2025, 2030, 2035 and 2040 that would ensure NEPS operational security. Twenty prospective technologies of electricity generation and combined electricity and heat production were analyzed. These were divided into three groups: system power plants, high- and medium-capacity combined heat and power (CHP) plants, as well as small-capacity power plants and CHP plants (dispersed sources). The unit costs of electricity generation discounted for 2021 were calculated for the analyzed technologies, taking the costs of CO2 emission allowances into account. These costs include: capital costs, fuel costs, maintenance costs, operation costs and environmental costs (CO2 emission allowances). This proceeds to a proposal of a program of the sustainable development of generation sources in NEPS, which includes the desired capacity structure of power plants and CHP plants, and the optimal structure of electricity production in 2030 and 2040. The results of calculations and analyses are presented in tables and figure.

PL

W artykule przedstawiono analizę zrównoważonego rozwoju źródeł wytwórczych w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym (KSE). Sformułowano kryteria zrównoważonego rozwoju systemu elektroenergetycznego. Przedstawiono aktualny stan źródeł wytwórczych w KSE, pracujących w elektrowniach i elektrociepłowniach. Opracowano prognozę bilansu mocy w KSE, wyznaczając: prognozowaną wartość zużycia elektrycznej brutto, obciążenia KSE w szczycie zimowym i szczycie letnim oraz wymaganej mocy JWCD i mocy źródeł rozproszonych, narastająco na lata 2025, 2030, 2035 i 2040, dla bezpieczeństwa pracy KSE. Zdefiniowano 20 przyszłościowych technologii wytwarzania energii elektrycznej i skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła, podzielonych na trzy następujące grupy: elektrownie systemowe, elektrociepłownie dużej i średniej mocy oraz elektrownie i elektrociepłownie małej mocy (źródła rozproszone). Dla wybranych do analizy technologii wytwórczych wyznaczono jednostkowe, zdyskontowane na 2021 rok, koszty wytwarzania energii elektrycznej, z uwzględnieniem kosztów uprawnień do emisji CO2. W kosztach tych uwzględniono: koszty kapitałowe, koszty paliwa, koszty remontów, koszty obsługi i koszty środowiskowe. Opracowano propozycję programu zrównoważonego rozwoju źródeł wytwórczych w KSE, wyznaczając pożądaną strukturę mocy elektrowni i elektrociepłowni oraz produkcji energii elektrycznej w latach 2030 i 2040.

Słowa kluczowe

EN

sustainable development; National Electric Power System; NEPS; power plant; combined heat and power (CHP) plant; electricity generation costs

PL

rozwój zrównoważony; Krajowy System Elektroenergetyczny; KSE; elektrownia; elektrociepłownia; koszty wytwarzania energii elektrycznej

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Polityka Energetyczna
• Rocznik: 2021
• Tom: T. 24, z. 3
• Strony: 79--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Zaporowski Bolesław

• Institute of Electric Power Engineering of Poznań University of Technology, Poznań, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-8330-3650

Bibliografia

• ARE 2021. Statistical Information on Electricity (Informacja statystyczna o energii elektrycznej). Agencja Rynku Energii SA, Nr 6, Warszawa (in Polish).
• BP 2021. BP Statistical Review of World Energy, Edition 2021. [Online] https://www.bp.com/en/global/ corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html [Accssed: 2021-09-17].
• Directive 2005/89. Directive 2005/89/UE of the European Parliament and Council of 18 January 2006 on concerning measures to safeguarded security of electricity supply and infrastructure investment. Official Journal of the European Union, 2006, L 33/1 – L33/22.
• Directive 2012/27. Directive 2012/27/UE of the European Parliament and Council of 25 October 2012 on energy efficiency. Official Journal of the European Union, 2012, L 315/1 – L315/56.
• KPEiK 2019. National Energy and Climate Plan 2021–2030 (Krajowy plan na rzecz energii i klimatu na lata 2021–2030). Ministerstwo Aktywów Państwowych, 2019 (in Polish).
• MP 2020. Polish Nuclear Power Programme (Program polskiej energetyki jądrowej). Monitor Polski 2020, poz. 946 (in Polish).
• PSE 2016. Forecast of Peak Capacity Demand Coverage in 2016–2035 (Prognoza pokrycia zapotrzebowania szczytowego na moc w latach 2016–2035). Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA. [Online] https:// www.pse.pl/-/prognoza-pokrycia-zapotrzebowania-szczytowego-na-moc-w-latach-2016-2035 [Accessed: 2021-08-10] (in Polish).
• PSE 2020. Development Plan of Present and Future Electricity Satisfaction Demand Coverage in 2021– –2035 (Plan rozwoju w zakresie zaspokojenia obecnego i przyszłego zapotrzebowania na energię elektryczną na lata 2021–2030). Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA. [Online] https://www.pse.pl/ documents/20182/21595261/Dokument_glowny_PRSP_2021-2030_20200528.pdf [Accessed: 2021- -08-10] (in Polish).
• PEP2040 2021. Energy Policy of Poland until 2040 (Polityka energetyczna Polski do 2040 roku). MP 2021, poz. 128 (in Polish).
• Statistics 2019. Statistics of Polish Heat Industry 2018 (Statystyka Ciepłownictwa Polskiego 2018). Warszawa: Agencja Rynku Energii SA (in Polish).
• Statistics 2020. Statistics of Polish Electric Power Industry 2019 (Statystyka Elektroenergetyki Polskiej 2019). Warszawa: Agencja Rynku Energii SA (in Polish).
• URE 2020. Information about Investment Plans in New Generation Capacity in 2020–2034 (Informacja na temat planów inwestycyjnych w nowe moce wytwórcze w latach 2020–2034). Urząd Regulacji Energetyki. [Online] https://www.ure.gov.pl>download>Raport-Plany inwestycyjne w nowe moce wytwórcze latach 2020-2034 [Accessed: 2021-08-10] (in Polish).
• Zaporowski, B. 2016. Sustainable development of the electricity generation sources (Zrównoważony rozwój źródeł energii elektrycznej). Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 19(3), pp. 35–48 (in Polish).
• Zaporowski, B. 2019. Energy and economic effectiveness of prospective generation technologies for Polish electric power industry (Efektywność energetyczna i ekonomiczna perspektywicznych dla polskiej elektroenergetyki technologii wytwórczych). Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej 63, część 2, pp. 87–90 (in Polish).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).