Competitiveness of the Polish hard coal mining sector as a fuel supplier for heat and power generation

• Autorzy: Kaszyński Przemysław , Komorowska Aleksandra , Malec Marcin

Identyfikatory

DOI

10.24425/gsm.2020.133941

Warianty tytułu

PL

Konkurencyjność polskiego górnictwa węgla kamiennego jako dostawcy paliwa do produkcji energii elektrycznej i ciepła

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper investigates the competitiveness of the Polish hard coal mining sector as a fuel source for heat and power generation. The main objective of the study is to make a quantitative assessment of the impact of the price relationship between domestic and imported steam coal on the consumption of domestic fine coal in the Polish heat and power generation sector. For this purpose, a long-term mathematical model of the Polish steam coal market is employed and scenarios that mimic the relationship between domestic and imported steam coal prices is developed. The following results are analysed: - the volume of total domestic steam coal consumption under the scenarios analysed, - the absolute difference in domestic steam coal consumption under the scenarios analysed in comparison with the scenario 0%, - the total imported and domestic steam coal consumption in the period analysed. In addition, the results were depicted in cartograms in order to present the distribution of domestic and imported coal consumption in the various regions of Poland. The results of the study indicate that the supply of steam coal in Poland can be completely covered by domestic mines when the price of domestic coal is from –40% to –20% lower than that of imported coal. For the remaining scenarios, the consumption of imported coal increases and reaches its highest value in the scenario +40%, in which imported coal covered of 71% of total steam coal consumption in Poland over the period. The conclusions presented in this paper provide valuable findings and policy insights into the competitiveness of domestic mines and management of domestic production both in Poland and other countries in which power generation systems are mostly dominated by coal.

PL

W artykule przeanalizowano konkurencyjność krajowego węgla energetycznego w porównaniu z węglem importowanym w kontekście jego wykorzystania do produkcji energii elektrycznej i ciepła. Przeprowadzona została ilościowa ocena wpływu relacji cenowej węgla krajowego do węgla importowanego na stopień wykorzystania poszczególnych źródeł dostaw węgli. W tym celu wykorzystany został długoterminowy model krajowego rynku węgla energetycznego oraz opracowane zostały scenariusze odzwierciedlające różne relacje cenowe pomiędzy surowcem krajowym a importowanym. Analizie poddano następujące wyniki: - wolumen całkowitego zapotrzebowania na węgiel kamienny energetyczny w krajowym systemie wytwarzania, - bezwzględną różnicę zapotrzebowania na krajowy węgiel w porównaniu ze scenariuszem referencyjnym, - sumaryczne zapotrzebowanie na węgiel krajowy i importowany w analizowanym okresie. Ponadto wyniki zostały zaprezentowane na kartogramach w celu przedstawienia zapotrzebowania na węgiel krajowy i importowany w poszczególnych regionach Polski. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują, że zapotrzebowanie na węgiel energetyczny może być w całości pokryte przez paliwo produkowane w krajowych kopalniach, gdy jego cena jest niższa od węgla importowanego w zakresie od 20 do 40%. W pozostałych przypadkach zapotrzebowanie na surowiec importowany wzrasta i osiąga najwyższą wartość w scenariuszu zakładającym cenę węgla importowanego o 40% niższą w porównaniu z ceną węgla krajowego. Wyniki przeprowadzonej analizy umożliwiają sformułowanie wniosków dotyczących konkurencyjności krajowych kopalń i zarządzania krajową produkcją nie tylko w Polsce, ale również w innych państwach, w których dominującym paliwem jest węgiel kamienny.

Słowa kluczowe

EN

steam coal; hard coal mining; fuel and energy sector

PL

górnictwo węgla kamiennego; węgiel energetyczny; sektor paliwowo-energetyczny

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 36, z. 4
• Strony: 5--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kaszyński Przemysław

• Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Kraków, Poland
• ORCID iD: 0000-0002-0600-4374

autor

Komorowska Aleksandra

• Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Kraków, Poland
• ORCID iD: 0000-0002-9604-1071

autor

Malec Marcin

• Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Kraków, Poland
• ORCID iD: 0000-0003-4587-9613

Bibliografia

• [1] ARE SA 2016. Energy Statistics (Statystyki energii). Warszawa: Energy Market Agency (Agencja Rynku Energii, ARE ) (in Polish).
• [2] ARE SA 2017a. Energy Statistics (Statystyki energii). Warszawa: Energy Market Agency (Agencja Rynku Energii, ARE ) (in Polish).
• [3] ARE SA 2017b. Catalog of industrial CHPs (Katalog elektrociepłowni przemysłowych). Warszawa: Energy Market Agency (Agencja Rynku Energii, ARE ) (in Polish).
• [4] ARE SA 2018. Energy Statistics (Statystyki energii). Warszawa: Energy Market Agency (Agencja Rynku Energii, ARE ) (in Polish).
• [5] ARP SA 2020. Polish coal market. PSCMI 1 index. [Online] https://polskirynekwegla.pl/indeks-pscmi-1 [Accessed 2020-09-30].
• [6] Barrett et al. 2018 – Barrett, J., Cooper, T., Hammond, G.P. and Pidgeon, N. 2018. Industrial energy, materials, and products: UK decarbonisation challenges and opportunities. Applied Thermal Engineering 136, pp. 643–656.
• [7] DIIS 2019a. Resources and Energy Quarterly. [Online] https://publications.industry.gov.au/publications/resourcesandenergyquarterlymarch2019/index.html [Accessed 2020-09-30].
• [8] DIIS 2019b. Australia lowers forecasts for thermal coal prices on weak demand. [Online] https://www.spglobal.com/platts/en/market-insights/latest-news/coal/100119-australia-lowers-forecasts-for-thermal-coal-prices-on-weak-demand [Accessed 2020-09-30].
• [9] Gawlik, L. and Mokrzycki, E. 2019. Changes in the Structure of Electricity Generation in Poland in view of the EU Climate Package. Energies 12, DOI: 10.3390/en12173323.
• [10] GUS 2018. Statisctics Poland. Consumption of fuels and energy carriers in 2018 (Statyka Polska. Zużycie paliw i nośników energii w 2018 roku). GUS (in Polish).
• [11] IEA 2018. World Energy Outlook 2018. International Energy Agency 2018.
• [12] Kamiński, J. 2019. Domestic hard coal supplies to the energy sector: the impact of global coal prices. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 35(1), pp. 141–164.
• [13] Kamiński, J. 2018. Supporting decision-making process in the fuel and energy industry with mathematical programming (Wsparcie procesu podejmowania decyzji w sektorze paliwowo-energetycznym z wykorzystaniem programowania matematycznego). Kraków: IGSMiE PAN (in Polish).
• [14] Kamiński, J. 2009. The impact of liberalisation of the electricity market on the hard coal mining sector in Poland. Energy Policy 37, pp. 925–939.
• [15] Kamiński et al. 2015 – Kamiński, J., Kaszyński, P. and Malec, M. 2015. Representation of power demand in the long-run energy system models (Reprezentacja zapotrzebowania na moc w długoterminowych modelach systemów paliwowo-energetycznych). Rynek Energii 3(118), pp. 3–9 (in Polish).
• [16] Kaszyński, P. 2019. Sensitivity analysis of fuel demand in energy sector (Analiza wrażliwości zapotrzebowania na paliwa dla energetyki zawodowej). Rynek Energii 3(142), pp. 9–14 (in Polish).
• [17] Kaszyński et al. 2019 – Kaszyński, P., Komorowska, A. and Kamiński, J. 2019. Regional distribution of hard coal consumption in the power sector under selected forecasts of EUA prices. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 35(4), pp. 113–134.
• [18] Komorowska et al. 2020 – Komorowska, A., Benalcazar, P., Kaszyński, P. and Kamiński, J. 2020. Economic consequences of a capacity market implementation: The case of Poland. Energy Policy 144, DOI: 10.1016/j.enpol.2020.111683.
• [19] Lopion et al. 2018 – Lopion, P., Markewitz, P., Robinius, M. and Stolten, D. 2018. A review of current challenges and trends in energy systems modeling. Renewable and Sustainable Energy Reviews 96, pp. 156–166.
• [20] Malec, M. 2017. Impact of the volatility of coal prices in the international markets and it’s impact on the volatility of domestic fuel and electricity prices (Wpływ zmienności cen węgla kamiennego na rynkach światowych na zmienność cen paliw i energii elektrycznej w Polsce). Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 20(4), pp. 39–54 (in Polish).
• [21] Martins et al. 2018 – Martins, F., Felgueiras, C. and Smitková, M. 2018. Fossil fuel energy consumption in European countries. Energy Procedia 153, pp. 107–111.
• [22] Ministry of Energy 2018. Program for the hard coal mining sector in Poland (Program dla sektora górnictwa węgla kamiennego w Polsce). Ministerstwo Energii (in Polish).
• [23] ÓhAiseadha et al. 2020 – ÓhAiseadha, C., Quinn, G., Connolly, R., Connolly, M. and Soon, W. 2020. Energy and Climate Policy–An Evaluation of Global Climate Change Expenditure 2011–2018. Energies 13, DOI: 10.3390/en13184839.
• [24] Osička et al. – Osička, J., Kemmerzell, J., Zoll, M., Lehotský, L., Černoch, F. and Knodt, M. 2020. What is next for the European coal heartland? Exploring the future of coal as presented in German, Polish and Czech press. Energy Research & Social Science 61, DOI: 10.1016/j.erss.2019.101316.
• [25] PSE SA 2019. Polish Power Generation Sector (Polski sektor energetyczny). PSE SA (in Polish).
• [26] Rademeyer et al. 2019 – Rademeyer, M.C., Minnitt, R.C.A. and Falcon, R.M.S. 2019. A mathematical optimisation approach to modelling the economics of a coal mine. Resources Policy 62, pp. 561–570.
• [27] RBA 2019. Reserve Bank of Australia. Bulletin – September 2019. [Online] https://www.rba.gov.au/publications/bulletin/2019/sep/the-changing-global-market-for-australian-coal.html [Accessed 2020-09-30].
• [28] RBA 2018. Reserve Bank of Australia. Bulletin – December 2018. [Online] https://www.rba.gov.au/publications/bulletin/2018/dec/chinas-supply-side-structural-reform.html [Accessed 2020-09-30].
• [29] Sivek et al. 2020 – Sivek, M., Jirásek, J., Kavina, P., Vojnarová, M., Kurková, T. and Bašová, A. 2020. Divorce after hundreds of years of marriage: Prospects for coal mining in the Czech Republic with regard to the European Union. Energy Policy 142, DOI: 10.1016/j.enpol.2020.111524.
• [30] Söderholm et al. 2015 – Söderholm, K., Söderholm, P., Helenius, H., Pettersson, M., Viklund, R., Masloboev, V., Mingaleva, T. and Petrov, V. 2015. Environmental regulation and competitiveness in the mining industry: Permitting processes with special focus on Finland, Sweden, and Russia. Resources Policy 43, pp. 130–142.
• [31] Tilton, J.E. 1992. Mineral endowment, public policy, and competitiveness. Resources Policy 18, pp. 237–249.
• [32] Tvinnereim, E. and Mehling, M. 2018. Carbon pricing and deep decarbonisation. Energy Policy 121, pp. 185–189.
• [33] Ventosa et al. 2005 – Ventosa, M., Baíllo, Á., Ramos, A. and Rivier, M. 2005. Electricity market modeling trends. Energy Policy 33, pp. 897–913.
• [34] WNP 2020. Hard coal prices at the ports of Amsterdam, Rotterdam, and Antwerp. [Online] https://www.wnp.pl/gornictwo/notowania/ceny_wegla/ [Accessed 2020-09-30].

Uwagi

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