The competitiveness of fuels in electricity generation

• Autorzy: Grudziński Zbigniew , Stala-Szlugaj Katarzyna

Identyfikatory

DOI

10.33223/epj/192860

Warianty tytułu

PL

Konkurencyjność paliw w produkcji energii elektrycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In Poland, the main fossil fuel for electricity generation is thermal coal. In most countries of the EU, natural gas is used as a fuel. The aim of the article was to compare the competitiveness of electricity generation from thermal coal and natural gas, taking into account the costs incurred by power generators related to the purchase of fuel and the required CO2 emission allowances. The calculations were carried out for the years 2022–2023, a period of very high volatility of energy carrier prices on international markets. Fossil fuels generated 31% of electricity in the EU in 2023, and 71% in Poland. In 2022, thermal coal prices were high and highly volatile, with maximum daily fluctuations reaching USD 104/ton, well above previous historical values. The main factor causing coal prices to be so high in Europe was the extremely high gas prices resulting from Russia’s invasion of Ukraine. Natural gas prices quoted in August 2022 reached EUR 350/kWh. CDS (Clean Dark Spread) simulations were carried out to assess the competitiveness of thermal coal generation relative to natural gas. In 2022, the cost of power generation from natural gas was higher than coal by an average of EUR 121/MWh. The situation was different in 2023. The dynamic fall in natural gas prices (TTF exchange) caused the costs of generating electricity from these two fuels to equalize. This comparison shows what price fluctuations energy carriers and energy producers have to be prepared for. Such large price fluctuations are most influenced by political factors. The question can be raised as to whether betting on gas as a transitional fuel for a country with a large coal production is the right thing to do.

PL

W Polsce głównym paliwem kopalnym do produkcji energii elektrycznej jest węgiel energetyczny. W UE takim paliwem w większości krajów jest gaz ziemny. Celem artykułu było porównanie konkurencyjności wytwarzania energii elektrycznej z węgla energetycznego i gazu ziemnego, biorąc pod uwagę koszty ponoszone przez wytwórców energii, związane z zakupem paliwa oraz wymaganych uprawnień do emisji CO2. Obliczenia przeprowadzono dla lat 2022–2023, czyli dla okresu bardzo dużej zmienności cen nośników energii na rynkach międzynarodowych. Z paliw kopalnych w UE w 2023 r. wyprodukowano 31% energii elektrycznej, a w Polsce 71%. W 2022 r. ceny węgla energetycznego były nie tylko wysokie, ale również bardzo zmienne, a maksymalne wahania dzienne osiągały poziom 104 USD/tonę, znacznie przekraczając dotychczasowe wartości historyczne. Głównym czynnikiem powodującym, że ceny węgla były tak wysokie w Europie, były ekstremalnie wysokie ceny gazu będące efektem inwazji Rosji na Ukrainę. Ceny gazu ziemnego w notowaniach w sierpniu 2022 r. osiągnęły poziom 350 EUR/kWh. W celu oceny konkurencyjności wytwarzania energii z węgla energetycznego w stosunku do gazu ziemnego przeprowadzono symulacje CDS (Clean Dark Spread). W 2022 r. koszt wywarzania energii elektrycznej z gazu ziemnego był wyższy od energii z węgla średnio o 121 EUR/MWh. Odmienną sytuacją charakteryzował się rok 2023. Dynamiczny spadek cen gazu ziemnego (giełda TTF) spowodował, że koszty produkcji energii elektrycznej z tych dwóch paliw się zrównały. To porównanie pokazuje, na jakie zmiany cen nośników energii muszą być przygotowani producenci energii. Na tak duże wahania cen największy wpływ mają czynniki polityczne. Można postawić pytanie, czy w przypadku kraju o dużej produkcji węgla postawienie na gaz jako paliwo przejściowe jest słuszne?

Słowa kluczowe

EN

coal prices; gas prices; CDS analysis

PL

ceny węgla; cena gazu; analiza CDS

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Polityka Energetyczna
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 27, z. 3
• Strony: 193--206
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Grudziński Zbigniew

• Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-4977-3595

autor

Stala-Szlugaj Katarzyna

• The Mineral and Energy Economy Research Institute, Polish Academy of Sciences, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-3689-7895

Bibliografia

• Argus 2022. Argus Media Ltd. [Online] https://www.argusdirect.com [Accessed: 2022-01-30].
• EI 2024. Energy Institute Statistical Review of World Energy 2024. [Online] https://www.energyinst.org/ statistical-review [Accessed: 2024-07-01].
• Grudziński, Z. 2023. Steam coal market – the impact of the Russian-Ukrainian war (Rynek węgla energetycznego – skutki wojny rosyjsko-ukraińskiej). Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN 1(111), pp. 7–20, DOI: 10.33223/zn/2023/01 (in Polish).
• Grudziński et al. 2023 – Grudziński, Z., Ozga-Blaschke, U. and Stala-Szlugaj, K., 2023. International and domestic hard coal prices from 2000 to 2022 (Ceny węgla kamiennego na międzynarodowym oraz krajowym rynku w latach 2000–2022). [In:] Galos K. and Barszczowska B. (ed.) Jak to z tym węglem było, jest i będzie. Kraków: IGSMiE PAN, pp. 45–62.
• IDA 2021–2024a. Basic information about the market and the hard coal sector in Poland. Industrial Development Agency JSC (ARP SA), Branch in Katowice, data processed on the basis of the results of the public statistical survey ‘Mining of hard coal and lignite’, conducted by the Minister of State Assets and implemented by The Katowice Branch of the ARP SA, Monthly studies 2021–2024.
• IDA 2021–2024b. Imports and imports (intra-EU acquisitions) of hard coal. Industrial Development Agency JSC (ARP SA), Branch in Katowice, data processed on the basis of the results of the public statistical survey ‘Mining of hard coal and lignite’, conducted by the Minister of State Assets and implemented by The Katowice Branch of the ARP SA, Monthly studies 2021–2024.
• IEA 2022. Coal 2022, IEA, Paris. [Online] https://www.iea.org/reports/coal-2022 [Accessed: 2024-05-26], Licence: CC BY 4.0.
• IEA 2023. Coal 2023, IEA, Paris. [Online] https://www.iea.org/reports/coal-2023 [Accessed: 2024-05-26], Licence: CC BY 4.0.
• KOBiZE 2022–2023. The National Centre for Emissions Management (KOBiZE). [Online] http://www. kobize.pl/ [Accessed: 2024-04-15].
• KOBIZE 2023. Wartości opałowe (WO) i wskaźniki emisji CO2 (WE) w roku 2020 do raportowania w ramach Systemu Handlu Uprawnieniami do Emisji za rok 2023. [Online] https://www.kobize.pl/pl/article/aktualnosci-2022/id/2231/wartosci-opalowe-wo-i-wskazniki-emisji-co2-we-w-roku-2020-do-raportowania-w-ramach-systemu-handlu-uprawnieniami-do-emisji-za-rok-2023 [Accessed: 15-04-2024].
• Platts 2021–2024a. Platts – Coal Trader International. Publ. Platts – McGraw Hill Financial, England, 2021–2023.
• Platts 2021–2024b. Platts – ICR Coal Statistics Monthly. Publ. Platts – McGraw Hill Financial, England, 2023–2024.
• Stala-Szlugaj, K., 2023. Households in Poland vs. energy carriers: one year after Russia’s February 2022 invasion of Ukraine. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 26(4), pp. 5–18, DOI: 10.33223/ epj/171879.
• Szczerbowski, R. 2023. The Role of Coal in the Polish and European Energy Sector (Rola węgla w polskiej i europejskiej energetyce). [In:] Galos K. and Barszczowska B. (ed.) Jak to z tym węglem było, jest i będzie. Kraków: IGSMiE PAN, pp. 63–79.
• TGE 2023. Raport miesięczny – PoIPX Monthly Report. Towarowa Giełda Energii, Polish Power Exchange (numbers: for 2023). [Online] https://tge.pl/statistic-data [Accessed: 2024-04-15].
• Trading Economics 2022–2024. [Online] https://tradingeconomics.com/commodity/eu-natural-gas [Accessed: 2024-04-15].
• WB 2024. World Bank – Global Commodity Markets. [Online] https://www.worldbank.org/en/research/ commodity-markets [Accessed: 2024-04-15].