Development Directions of Low and Zero Emission Sources in the Transformation of the Energy Sector in Poland Based on the Scenario Method Based on Intuitive Logic

• Autorzy: Niekurzak Mariusz

Warianty tytułu

PL

Kierunki rozwoju źródeł nisko- i zeroemisyjnych w procesie transformacji sektora energetycznego w Polsce oparte na metodzie scenariuszowej bazującej na logice intuicyjnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Each country creates its own scenarios for the development of the energy sector, which aim to identify different directions of development that are feasible and, moreover, support the formulated policy objectives. Therefore, the aim of the article is to analyze the economic, social and environmental effects of three different scenarios for the development of the energy sector in Poland. Each of them assumes basing the sector on a different mix of generation sources - from the dominance of coal-fired power plants, through diversification with the participation of nuclear energy, to the dominance of renewable energy sources (RES). The author reviewed possible options for the development of the Polish energy sector based on the draft Polish energy policy prepared by the government administration. The article estimated the potential for the use of domestic energy carriers until 2050 and compared the impact of each of the three scenarios on the country's energy security and economy based on the strategic document of Poland's Energy Policy. The text is an attempt of a critical assessment of opportunities and threats related to the possible implementation of individual scenarios and the scale of necessary investments. The results can serve as a starting point for understanding Poland's restraint in achieving zero emissions and contribute to the discussion about the direction of development of the Polish energy sector.

PL

Każde państwo tworzy własne scenariusze dotyczące rozwoju sektora energetycznego, które mają na celu określenie możliwych do zrealizowania kierunków tego rozwoju, a ponadto wpisują się w określone cele polityki energetycznej. Celem tego artykutu jest przeanalizowanie ekonomicznych, socjalnych i środowiskowych skutków trzech różnych scenariuszy rozwoju sektora energetycznego w Polsce. Każdy z nich zakłada inną strukturę kombinacji źródeł wytwórczych jako podstawy działalności tego sektora - od przewagi elektrowni opalanych węglem, poprzez mix różnych źródeł z udziałem energii jądrowej, a skończywszy na dominacji OZE. Autor dokonuje przeglądu możliwych opcji rozwoju polskiego sektora energetycznego na podstawie projektu krajowej polityki energetycznej opracowanego przez administrację rządową. W artykule oszacowano potencjał użytkowania krajowych nośników energii do roku 2050 oraz dokonano porównania wpływu każdego z w/w trzech scenariuszy na bezpieczeństwo energetyczne i gospodarkę kraju, biorąc za podstawę strategiczny dokument Polityka Energetyczna Polski. Niniejszy artykuł jest próbą dokonania zarówno krytycznej oceny możliwości oraz zagrożeń związanych z ewentualnym wdrożeniem poszczególnych scenariuszy, jak i oceny skali niezbędnych do ich przeprowadzenia inwestycji. Wyniki tych rozważań mogą posłużyć jako punkt wyjściowy do zrozumienia powściągliwości Polski w dochodzeniu do bezemisyjności oraz jako przyczynek do dyskusji dotyczącej kierunku rozwoju polskiego sekora energetycznego.

Słowa kluczowe

EN

renewable energy sources; energy transformation; greenhouse gases; energy policy; nuclear energy

PL

źródła energii odnawialnej; transformacja energetyczna; gazy cieplarniane; polityka energetyczna; energia jądrowa

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 4
• Strony: 181--192
• Opis fizyczny: Bibliogr. 75 poz.

Twórcy

autor

Niekurzak Mariusz

• Faculty of Management, AGH University of Science and Technology

Bibliografia

• [1] Paris Agreement. 2015. Available online: https://unfccc.int/process--and-meetings/the-pańs-agreement/the-paris-agreement (accessed on 13 January 2022).
• [2] European Green Deal. 2019. Available online: https://www.consilium. europa.eu/en/policies/green-deal/ (accessed on 11 January 2022).
• [3] Neutralna Emisyjnie Polska 2050; Raport; McKinsey & Company: Warszawa, Poland, 2020.
• [4] Kraan O., Chappin E., Kramer G.J., Nikolic I., The influence of the energy transition on the significance of key energy metrics. Renew. Sustain. Energy Rev. 2019, 111, 215-223.
• [5] Hölsgens R., Liibke S., Hasselku R M., Social innovations in the German energy transition: An attempt to use the heuristics of the multi-level perspective of transitions to analyze the diffusion process of social innovations. Energy Sustain. Soc. 2018, 8, 8.
• [6] Wróblewski P., Lewicki W., A Method of Analyzing the Residual Values of Low-Emission Vehicles Based on a Selected Expert Method Taking into Account Stochastic Operational Parameters. Energies 2021, 14, 6859. https://doi.org/10.3390/en14216859.
• [7] Wróblewski P., Analysis of Torque Waveforms in Two-Cylinder Engines for Ultralight Aircraft Propulsion Operating on OW-8 and 0W-16 Oils at High Thermal Loads Using the Diamond - Like Carbon Composite Coating, SAE International Journal of Engines 15(1): 2022, doi:10.4271/03-15-01-0005. USA, 2021.
• [8] Niekurzak M., Analiza możliwości rozwoju i wykorzystania potencjału biogazu rolniczego na cele energetyczne w Polsce. Nauka -technika - technologia: seria wydawnicza AGH, T.2. Wydawnictwa AGH, Kraków 2021. ISBN: 978-83-66727-48-9. s. 135-148. https://winntbg.bg.agh.edu.pl/skrypty4/0592/NTTJom2_135.pdf.
• [9] Wróblewski P., Koszałka G., An Experimental Study on Frictional Losses of Coated Piston Rings with Symmetric and Asymmetric Geometry, SAE International Journal of Engines,14(6): USA 2021, ISSN: 1946-3936, e-ISSN: 1946-3944, doi:10.4271/03-14-06-0051.
• [10] Wróblewski P., An Innovative Approach to Data Analysis in The Field of Energy Consumption and Energy Conversion Efficiency in Vehicle Drive Systems - The Impact of Operational and Utility Factors" Proceedings of the 37th International Business Information Management Association (IBIMA), ISBN: 978-0-9998551-6-4, 1-2 April 2021.
• [11] Wróblewski P., Kupiec J., Drożdż W., Lewicki W., Jaworski J., The Economic Aspect of Using Different Plug-in Hybrid Driving Techniques in Urban Conditions. Energies 2021, 14, 3543. Switzerland 2021, https://doi.org/10.3390/en14123543.
• [12] Wróblewski P., Drożdż W., Lewicki W., Miazek P., Methodology for Assessing the Impact of Aperiodic Phenomena on the Energy Balance of Propulsion Engines in Vehicle Electromobility Systems for Given Areas. Energies 2021, 14, 2314. Switzerland 2021, https://doi.org/10.3390/en14082314.
• [13] Zimm C, Goldemberg J., Nakicenovic N., Busch S., Is the renewables transformation a piece of cake or a pie in the sky? Energy Strat. Rev. 2019, 26, 100401.
• [14] Gielen D., Boshell F., Saygin D. Bazilian M.D., Wagner N., Gorini R., The role of renewable energy in the global energy transformation. Energy Strategy Rev. 2019, 24, 38-50.
• [15] Hófer T, Madlener R., A participatory stakeholder process for evaluating sustainable energy transition scenarios. Energy Policy 2020, 139, 111277.
• [16] Rouzbahani H.M., Karimipour H., Lei L., A review on virtual power plant for energy management. Sustain. Energy Technol. Assess. 2021, 47, 101370.
• [17] Niekurzak M., Mikulik J., Modeling of Energy Consumption and Reduction of Pollutant Emissions in a Walking Beam Furnace Using the Expert Method-Case Study. Energies 2021, 14, 8099. doi: 10.3390/ en14238099.
• [18] Bhuiyan E.A., Hossain Z., Muyeen S., Fahim S.R., Sarker S.K., Das S.K., Towards next generation virtual power plant: Technology review and frameworks. Renew. Sustain. Energy Rev. 2021, 150, 111358.
• [19] Teufel B., Sentic A., Barmet M., Blockchain energy: Blockchain in future energy systems. J. Electron. Sci. Technol. 2019, 17, 100011.
• [20] Lei N., Masanet E., Koomey J., Best practices for analyzing the direct energy use of blockchain technology systems: Review and policy recommendations. Energy Policy 2021, 156, 112422.
• [21] Borowski P., Adaptation strategy on regulated markets of power companies in Poland. Energy Environ. 2019, 30, 1.
• [22] Kochanek E., Wielowymiarowość Interesów Energetycznych w Dobie Transformacji Systemowej; WAT: Warsaw, Poland, 2021.
• [23] Borowski P., Development Strategies for Electric Utilities. Acta Energ. 2016, 4, 16-21.
• [24] Figueres C, Schellnhuber H.J., Whiteman G, Rockstram J., Hobley A., Rahmstorf S., Three years to safeguard our climate. Nature 2017, 546, 593.
• [25] Niekurzak M., The Potential of Using Renewable Energy Sources in Poland Taking into Account the Economic and Ecological Conditions. Energies 2021, 14, 7525. doi: 10.3390/en14227525.
• [26] Dehdarian A., Three Essays on Methodologies for Dynamic Modeling of Emerging Socio-technical Systems: The Case of Smart Grid Development. EPFL 2017.
• [27] Polityka Energetyczna Polski 2040, Załącznik do Uchwały nr 22/2021 Rady Ministrów z Dnia 2 Lutego 2021 r; Ministerstwo Klimatu i Środowiska: Warsaw, Poland, 2021.
• [28] Szczerbowski R., The forecast of Polish power production sector development by 2050-Coal scenario. Energy Policy J. 2018, 19, 3.
• [29] Badora A., Kud K., Woźniak M., Nuclear Energy Perception and Ecological Attitudes. Energies 2021, 14, 4322.
• [30] Sainati T, Locatelli G., Smith N., Project financing in nuclear new build, why not? The legal and regulatory barriers. Energy Policy 2019, 129, 111-119.
• [31] Olczak P., Matuszewska D., Kryzia D., Mój Prąd" as an example of the photovoltaic one off grant program in Poland, Energy policy journal, 2020, Vol. 23, pp. 123-138 DOI: 10.33223/epj/122482. Available online: https://epj.min-pan.krakow.pl/-Moj-Prad-as-an-example-of-the-photovoltaic-one-off-grant-program-in-Poland,122482,0,2.html (accessed on October 2021).
• [32] Benalcazar P., Suski A. and Kamiński J., The Effects of Capital and Energy Subsidies on the Optimal Design of Microgrid Systems. Energies 2020, Vol. 13, No. 4, DOI: 10.3390/en13040955.
• [33] Kubińska-Jabcoń E., Kubiński W., Niekurzak M., Analysis of the Economical, Ecological and Quality Advantages Consequent Resulting from Initiation of Technology Integrated in Metallurgy. Journal of Mechanics Engineering and Automation 2015, vol. 5, 549-553. doi: 10.17265/2159-5275/2015.10.003.
• [34] Olczak P., Olek M., Matuszewska D., Dyczko A., Mania T, Monofacial and Bifacial Micro PV Installation as Element of Energy Transition - The Case of Poland. Energies 2021, 14, 499. https:// doi. org/10.3390/en14020499.
• [35] Kryzia D., Kuta M., Matuszewska D., Olczak P., Analysis of the Potential for Gas Micro-Cogeneration Development in Poland Using the Monte Carlo Method. Energies 2020, 13(12), 3140; https://doi. org/10.3390/en13123140.
• [36] Tarasova E. (Non) Alternative energy transitions: Examining neoliberal rationality inofficial nuclear energy discourses of Russia and Poland. Energy Res. Soc. Sci. 2018, 41, 128-135.
• [37] Uchwała nr 141 Rady Ministrów z 2.10.2020 r. w Sprawie Aktualizacji Programu Wieloletniego Pod Nazwą. Program Polskiej Energetyki Jądrowej Monitor Polski; Rada Ministrów: Warsaw, Poland, 2020; p. 946.
• [38] Strzelecki W., Poland Bets on Nuclear to Meet EU Climate Goals. Nucl. Eng. Int. 2021. Available online: https://www.nsenergybusiness.com/features/poland-climate-goals-nuclear/ (accessed on 23 December 2021).
• [39] Portugal-Pereira J., Ferreira P., Cunha J., Szkło A., Schaeffer R., Araújo M., Better late than never, but never late is better: Risk assessment of nuclear power construction projects. Energy Policy 2018, 120, 158-166.
• [40] Slovak Regulator Issues Permit for Commissioning of Mochovce 3. Nuclear Engineering International. Available online: https://www.neimagazine.com/news/newsslovak-regulator-issues-permit-for-commissioning-of-mochovce-3-8749322 (accessed on 8 December 2021).
• [41] Niekurzak M., Determining the Unit Values of the Allocation of Greenhouse Gas Emissions for the Production of Biofuels in the Life Cycle. Energies 2021, 14, 8394. doi: 10.3390/en14248394.
• [42] Matuszewska D., Olczak P., Evaluation of Using Gas Turbine to Increase Efficiency of the Organic Rankine Cycle (ORC) Energies 2020, 13, 1499; doi:10.3390/en13061499.
• [43] SolarPower Europe - Leading the Energy Transition. Available online: https://www.solarpowereurope.org/events2/solarpower-sum-mit-2/ (accessed on October 2021).
• [44] Derski B., Energetyka w Polsce w 2019 roku - moc i produkcja energii wg danych PSE. Available online: https://wysokienapiecie.pl/275-24-energetyka-w-polsce-w-2019-roku-moc-produkcja-energii-wg-danych-pse/ (accessed on October 2021).
• [45] Neutralna Emisyjnie Polska 2050; Raport; McKinsey & Company: Warszawa, Poland, 2020.
• [46] Gielen D., Boshell F., Saygin D., Bazilian M.D., Wagner N., Gorini R., The role of renewable energy in the global energy transformation. Energy Strategy Rev. 2019, 24, 38-50.
• [47] Höfer T, Madlener R., A participatory stakeholder process for evaluating sustainable energy transition scenarios. Energy Policy 2020, 139, 111277.
• [48] Lei N., Masanet E., Koomey J., Best practices for analyzing the direct energy use of blockchain technology systems: Review and policy recommendations. Energy Policy 2021, 156, 112422.
• [49] Borowski P., Adaptation strategy on regulated markets of power companies in Poland. Energy Environ. 2019, 30,1.
• [50] Kochanek E., Wielowymiarowość Interesów Energetycznych w Dobie Transformacji Systemowej; WAT: Warsaw, Poland, 2021.
• [51] Polityka Energetyczna Polski 2040, Załącznik do Uchwały nr 22/2021 Rady Ministrów z Dnia 2 Lutego 2021 r; Ministerstwo Klimatu i Środowiska: Warsaw, Poland, 2021.
• [52] Niekurzak M., Kubińska-Jabcoń E., Analysis of the return on investment in solar collectors on the example of a household: the case of Poland. Frontiers in Energy Research. 2021 vol. 9 art. no. 660140, s. 1-12.
• [53] Wnioski z Analiz Prognostycznych na Potrzeby Polityki Energetycznej Polski do 2050 Roku, Załącznik 2; Ministerstwo Klimatu i Środowiska: Warsaw, Poland, 2021.
• [54] Barakah Nuclear Power Plant. Power Technology. Available online: https://www.power-technology.com/projects/barakah-nuclear-po-wer-plant-abu-dhabi/ (accessed on 11 January 2022).
• [55] Wnioski z Analiz Prognostycznych na Potrzeby Polityki Energetycznej Polski do 2050 Roku, Załącznik 2; Ministerstwo Klimatu i Środowiska: Warsaw, Poland, 2021.
• [56] Księżopolski K., Maśloch G, Time Delay Approach to Renewable Energy in the Visegrad Group. Energies 2021, 14, 1928.
• [57] Gabryś H., Elektroenergetyka w Polsce 2020. Energetyka 2020, 8, 365-373.
• [58] Robaina M., Neves A., Complete decomposition analysis of CO. emissions intensity in the transport sector in Europe. Res. Transp. Econ. 2021, 87, 101074.
• [59] Polski Sektor Energetyczny 2050. 4 Scenariusze; Forum Energii: Warsaw, Poland, 2018.
• [60] Gursan C, de Gooyert V., The systemie impact of a transition fuel: Does natural gas help or hinder the energy transition? Renew. Sustain. Energy Rev. 2021, 138,110552.
• [61] Council Agrees on New Rules for Cross-Border Energy Infrastructure. Available online: https://www.consilium.europa.eu/en/press/press-releases/2021/06/11/council-agrees-on-new-rules-for-cross-border-energy-infrastructure/ (accessed on 17 January 2022).
• [62] Księżopolski K., Maśloch G, Time Delay Approach to Renewable Energy in the Visegrad Group. Energies 2021, 14, 1928.
• [63] Gabryś H., Elektroenergetyka w Polsce 2020. Energetyka 2020, 8, 365-373.
• [64] Robaina M., Neves A., Complete decomposition analysis of C02 emissions intensity in the transport sector in Europe. Res. Transp. Econ. 2021, 87, 101074.
• [65] Polski Sektor Energetyczny 2050. 4 Scenariusze; Forum Energii: Warsaw, Poland, 2018.
• [66] Gawlik L., Mokrzycki E., Changes in the Structure of Electricity Generation in Poland in View of the EU Climate Package. Energies 2019, 12,3323.
• [67] Kochanek E., Regional cooperation on gas security in Central Europe. Energy Policy J. 2019, 22, 19-38.
• [68] Ruszel M., Ocena bezpieczeństwa dostaw gazu ziemnego do Polski -Stan obecny i perspektywa do 2025 r. Energy Policy J. 2017, 20, 5-22.
• [69] Adamczyk W., Białecki R., Kruczek T, Measuring thermal conductivity tensor of orthotropic solid bodies. Measurement, vol. 101, 2017, s. 93-102.
• [70] Adamczyk W., Kruczek T, Moskal G, Białecki R., Nondestructive technique of measuring heat conductivity of thermal barrier coatings. Int. J. Heat Mass Transf., 2017, vol. 111, s. 442-450.
• [71] Perspektywy gazu Ziemnego w Elektroenergetyce w Polsce i Unii Europejskiej; Raport DISE; DISE: Wrocław, Poland, 2020.
• [72] ENSTOG 2050. Roadmap Action Plan; Enstog: Brussels, Belgium, 2020.
• [73] Ananicz S., Buras P., Smoleńska A., Nowy Rozdział. Transformacja Unii Europejskiej a Polska; Fundacja Batorego: Warsaw, Poland, 2021.
• [74] Nagy S., Dekarbonizacja gospodarki i jej możliwy wpływ na rozwój sektora gazowniczego do roku 2050. Wiad. Naft. Gazów. 2020, 3.
• [75] Ruszkowski P., Bełchatów 2030: Alternatywne scenariusze transformacji. Energ. Społecz. Pol. 2021, 1.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).