Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Effect of Glow Discharge Nitriding on the Corrosion Resistance of Stainless Steel Orthodontic Arches in Artificial Saliva Solution

Kamiński J., Małkiewicz K., Rębiś J., Wierzchoń T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 1

375--384

EN

The oral cavity due to its temperature fluctuations, changing pH, high humidity, action of mechanical forces and the presence of microorganisms is a favorable environment for degradation of dental materials. The paper presents comparative results on orthodontic arch-wires AISI304 steel before and after low temperature plasma nitriding carried out at cathodic potential (conventional) and at plasma potential, i.e. in a process incorporating an active screen. Corrosion resistance test on nitrided layers produced on stainless steel were carried out via electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and the potentiodynamic method in non-deaerated artificial saliva solution at 37°C. The results were complemented with analysis of the structure, surface topography and microhardness. The results showed an increase in corrosion resistance of AISI304 steel after conventional glow-discharge nitriding.

2

Corrosion Resistance of the Nanostructured X37CrMoV5-1 Steel

Skołek E., Kamiński J., Marciniak S., Świątnicki W. A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 1

133--140

EN

The aim of this study is to compare the corrosion resistance of X37CrMoV5-l tool steel after nanostructurization and after a conventional heat treatment. The nanostructuring treatment consisted of austempering at 300°C, which produced a microstructure composed of nanometric carbide-free bainite separated by nanometric layers of retained austenite. The retained austenite occurred also in form of blocks which partially undergo martensitic transformation during final cooling. For comparison, a series of steel samples were subjected to a standard quenching and high tempering treatment, which produced a microstructure of tempered martensite. The obtained results showed that the corrosion resistance of steel after both variants of heat treatment is similar. The results indicate that the nanocrystalline structure with high density of intercrystalline boundaries do not deteriorate the corrosion resistance of steel, which depends to a greater extent on its phase composition.

3

Rola generacji wiatrowej w pokryciu zapotrzebowania na moc w krajowym systemie elektroenergetycznym

Augustyn A., Kamiński J.

Rynek Energii

|

2018

|

Nr 1

47--52

PL

Zarówno w skali światowej, jak i krajowej obserwowany jest wzrost udziału energetyki wiatrowej w strukturze wytwarzania energii elektrycznej. Rozwój ten jest determinowany zarówno postępem technicznym, jak i – w znacznie większym stopniu – wdrażaniem odpowiednich instrumentów polityki klimatycznej. Obecnie wspierane są rozwiązania mające pozytywny wpływ na środowisko, a za takie uważane są odnawialne źródła energii. Należy jednak zwrócić uwagę, że zwiększanie udziału źródeł niesterowalnych w systemie elektroenergetycznym powoduje problemy z planowaniem jego rozwoju i bieżącym sterowaniem. W świetle powyższych uwarunkowań głównym celem artykułu jest analiza wpływu wzrostu poziomu mocy zainstalowanej elektrowni wiatrowych na pokrycie krajowego zapotrzebowania na moc. W artykule przedstawiono również w jakim stopniu wzrost mocy zainstalowanej źródeł wiatrowych wpływa na wartość wskaźnika wykorzystania mocy.

EN

The wind power share in energy systems is increasing each year. This situation takes place both worldwide and in Poland. Currently, the solution with positive impact on the environmental are subsidized. Among them are the renewable energy source. The technology development and implementation of climate policies cause the investments in wind energy grows exponentially. The renewable energy source development has many advantages, such as positive impact on environmental or climate changes. Hoverer, it should also be noted that the appearance the variety resources in energy system lead to challenges with planning and operating. In view of the above, the main purpose of this article is assessment the load carrying capability of wind power plants. Furthermore, the authors point out to what extent the increase of total installed capacity impacts on the possibility its use by transmission system operator.

4

Koncepcja budowy modelu matematycznego do analizy skutków wdrożenia rynku mocy z wykorzystaniem podejścia dynamiki systemowej

Komorowska A., Kamiński J.

Rynek Energii

|

2018

|

Nr 6

3--7

PL

Celem artykułu jest opracowanie koncepcji budowy modelu matematycznego do analizy skutków wdrożenia rynku mocy z wykorzystaniem podejścia dynamiki systemowej. Przedmiotem badań jest system paliwowo-energetyczny. W modelu konceptualnym uwzględnione zostały jego najważniejsze elementy oraz powiązania występujące na styku z innymi sektorami. Wybór metody dynamiki systemowej podyktowany został występowaniem w sektorze rzeczywistym zależności nieliniowych i sprzężeń zwrotnych oraz występowaniem opóźnień związanych z czasem uzyskania pozwoleń, budową nowych jednostek wytwórczych i oddaniem ich do eksploatacji.

EN

The purpose of this paper is to present a concept of mathematical model for analysing the effects of capacity market implementation using a system dynamics approach. The subject of research is the energy system. The conceptual model includes its elements and relationships between system variables and the environment. The method was selected due to the existence of non-linear relationships and interactive feedback loops in the analysed system as well as the occurrence of delays related to the time of obtaining building permits, the construction of new generating units and putting them into operation.

5

The cost of equity in the energy sector

Saługa P. W., Kamiński J.

Polityka Energetyczna

|

2018

|

T. 21, z. 3

81--96

EN

Taking the importance of time and risk into account has a significant impact on the value of investment projects. Investments in the energy sector are long-term projects and, as such, are burdened with uncertainty associated with the long-term freezing of capital and obtaining the expected return. In the power industry, this uncertainty is increased by factors specific to the sector, including in particular changes in the political and legal environment and the rapid technological development. In the case of discounted cash flow analysis (DCF), commonly used for assessing the economic efficiency of investments, the only parameter expressing investor uncertainty regarding investment opportunities is the discount rate, which increases with the increasing risk of the project. It determines the value of the current project, thus becoming an important criterion affecting investors’ decisions. For this reason, it is of great importance for the assessment of investment effectiveness. This rate, usually in the form of the weighted average cost of capital (WACC), generally includes two elements: the cost of equity capital and borrowed capital. Due to the fluctuant relationship between these two parameters in project financing, performing a WACC analysis in order to compare the risks associated with the different technologies is not completely justified. A good solution to the problem is to use the cost of equity. This article focuses on the analysis of this cost as a measure of risk related to energy investments in the United States, Europe and worldwide.

PL

Istotny wpływ na wartość przedsięwzięć inwestycyjnych ma uwzględnienie wpływu czynnika czasu i ryzyka. Inwestycje w energetyce są projektami długoterminowymi i już jako takie obarczone są niepewnością, związaną z wieloletnim zamrożeniem kapitału i uzyskaniem oczekiwanego zwrotu. W energetyce niepewność tę zwiększają czynniki specyficzne charakterystyczne dla sektora, w tym w szczególności zmiany otoczenia polityczno-prawnego i szybkiego postępu technicznego. W stosowanej powszechnie do oceny efektywności ekonomicznej inwestycji – analizie zdyskontowanych przepływów pieniężnych (discounted cash flow, DCF) – jedynym parametrem wyrażającym niepewność inwestorów w zakresie realizacji inwestycji jest stopa dyskontowa – tym większa, im większe ryzyko przedsięwzięcia. Decyduje ona o wartości bieżącej projektu stając się tym samym istotnym kryterium oddziałującym na decyzje inwestorów. Z tego powodu jej dobór ma doniosłe znaczenie dla oceny efektywności inwestycji. Stopa ta, występując zwykle w postaci średnioważonego kosztu kapitału, WACC – obejmuje zasadniczo dwa elementy: koszt kapitału własnego oraz obcego. Ze względu na różną relację tych dwóch źródeł w finansowaniu projektów przeprowadzanie analiz WACC w celu porównywania ryzyka związanego z różnymi technologiami jest nie do końca czytelne. Dobrym rozwiązaniem problemu jest stosowanie jako wskaźnika kosztu kapitału własnego. Niniejszy artykuł obejmuje analizy tego kosztu jako miernika ryzyka związanego inwestycjami energetycznymi w Stanach Zjednoczonych, Europie i świecie.

6

A review of methods applied for wind power generation forecasting

Augustyn A., Kamiński J.

Polityka Energetyczna

|

2018

|

T. 21, z. 2

139--150

EN

The dynamic development of wind power in recent years has generated the demand for production forecasting tools in wind farms. The data obtained from mathematical models is useful both for wind farm owners and distribution and transmission system operators. The predictions of production allow the wind farm operator to control the operation of the turbine in real time or plan future repairs and maintenance work in the long run. In turn, the results of the forecasting model allow the transmission system operator to plan the operation of the power system and to decide whether to reduce the load of conventional power plants or to start the reserve units. The presented article is a review of the currently applied methods of wind power generation forecasting. Due to the nature of the input data, physical and statistical methods are distinguished. The physical approach is based on the use of data related to atmospheric conditions, terrain, and wind farm characteristics. It is usually based on numerical weather prediction models (NWP). In turn, the statistical approach uses historical data sets to determine the dependence of output variables on input parameters. However, the most favorable, from the point of view of the quality of the results, are models that use hybrid approaches. Determining the best model turns out to be a complicated task, because its usefulness depends on many factors. The applied model may be highly accurate under given conditions, but it may be completely unsuitable for another wind farm.

PL

Dynamiczny rozwój energetyki wiatrowej w ostatnich latach generuje zapotrzebowanie na narzędzia do prognozowania produkcji w elektrowniach wiatrowych. Informacje pozyskane z wykorzystaniem modeli matematycznych są użyteczne zarówno dla właścicieli farm wiatrowych, jak i dla operatorów systemów dystrybucyjnych i przesyłowych. Posiadając informacje dotyczące przewidywanej produkcji, operator elektrowni wiatrowej może sterować pracą turbiny w czasie rzeczywistym lub zaplanować remonty i prace konserwacyjne w przyszłości. Z kolei operator systemu przesyłowego, dysponując wynikami modelu prognostycznego, może zaplanować pracę systemu elektroenergetycznego, decydując się na redukcję obciążenia w elektrowniach konwencjonalnych lub na włączenie jednostek rezerwowych. Niniejszy artykuł przedstawia przegląd obecnie stosowanych metod prognozowania produkcji w elektrowniach wiatrowych. Ze względu na charakter danych wejściowych wyróżnia się metody fizyczne oraz statystyczne. Podejście fizyczne opiera się na wykorzystaniu danych związanych z warunkami atmosferycznymi, ukształtowaniem terenu i charakterystyką farmy wiatrowej. Najczęściej bazuje na modelach numerycznych prognoz pogody NWP (ang. numerical weather prediction). Z kolei w podejściu statystycznym wykorzystuje się zbiory danych historycznych w celu ustalenia zależności zmiennych wyjściowych od parametrów wejściowych. Jednak za najkorzystniejsze pod względem jakości uzyskiwanych wyników uznaje się modele, które wykorzystują podejścia hybrydowe. Określenie najlepszego modelu okazuje się zadaniem skomplikowanym, ponieważ jego użyteczność zależy od wielu czynników. Model zastosowany w danych warunkach może charakteryzować się wysoką dokładnością, natomiast być kompletnie nieprzydatny dla innej farmy wiatrowej.

7

Comparative assessment of the corrosion process of orthodontic archwires made of stainless steel, titanium–molybdenum and nickel–titanium alloys

Małkiewicz K., Sztogryn M., Mikulewicz M., Wielgus A., Kamiński J., Wierzchoń T.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 3

941--947

EN

The phenomenon of corrosion of orthodontic appliances is of interest to both clinicians and researchers dealing with the issue of biocompatibility of medical materials. The oral cavity, due to its temperature fluctuations, changing pH, high humidity, action of mechanical forces and the presence of microorganisms is a favorable environment for degradation of dental materials. This article presents the comparative assessment of the intensity of corrosion of orthodontic archwires made of alloy steel, nickel–titanium and titanium–molybdenum alloys in laboratory conditions. Corrosion resistance examinations were carried out by means of the impedance and the potentiodynamic methods using an Autolab PGSTAT100 potentiostat/galwanostat (Eco Chemie B.V., Holand) with FRA2 module, in non-deaerated artificial saliva solution at 37 °C. An analysis of the impendence method's data showing that the highest corrosion resistance is observed for NiTi arches (3M, USA), while the lowest resistance for SS arches (3M, USA). These observations were confirmed by the data obtained from potentiodynamic tests; it was observed that the average corrosion current density [Icor] was the lowest for nickel–titanium archwires (3M, USA) and averaged 2.50 × 10−3 μA/cm2. The highest Icor corrosion current was observed in the case of steel wires from the same manufacturer and averaged 4.96 × 10−2 μA/cm2.

8

Rynek mocy w Polsce – aukcja jednocenowa vs. dyskryminacyjna

Saługa P. W., Kamiński J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 98

167--175

PL

W związku z zamiarami wdrożenia w Polsce mechanizmu scentralizowanego rynku mocy przewiduje się organizowanie aukcji oferowanych przez krajowe przedsiębiorstwa sektora energetycznego mocy dyspozycyjnych. Zakłada się, że w uregulowaniu tym licytowanie ofert odbywać się będzie według systemu aukcji holenderskiej z jednolitą ceną (Pay-as-Clear), co prowadzić będzie do uzyskania ceny równowagi rynkowej. Niektórzy z analityków stoją jednak na stanowisku, że właściwszym rozwiązaniem jest organizowanie aukcji mocy raczej według formuły aukcji dyskryminacyjnej (Pay-as-Bid), gdyż według nich system ten powinien prowadzić do niższych niż w przypadku Pay-as-Clear kosztów zakupu mocy. Opinii tej nie potwierdza jednak praktyka – w rozważaniach teoretycznych nie są uwzględniane tak istotne czynniki jak skłonność oferentów do podejmowania ryzyka czy brak dostępu do specjalistycznych kalkulacji, a tym samym szerszej informacji dla wszystkich uczestników rynku. W artykule przedstawiono hipotetyczną kalkulację ceny równowagi na rynku mocy według systemu Pay-as-Bid z wykorzystaniem symulacji Monte Carlo.

EN

With the upcoming implementation of the centralized capacity market in Poland, capacity auctions will be organized where domestic power companies will offer their available capacities. It is assumed that bidding will be auctioned according to the so called descending clock auction system with uniform-price (Pay-as-Clear), which will lead to the market equilibrium price. Some analysts, however, are of the view that it is more appropriate to organize capacity auctions in the Pay-as-Bid formula, as this system should lead to lower prices that those of Pay-as-Clear, hence lower costs of capacity purchase. However, this opinion does not confirm the practice – theoretical considerations do not take into account such important factors as the behavior of market players and the tendency of bidders to accept a higher risk or the lack of access to advanced analyses, and thus better information for all market participants. This paper presents a hypothetical calculation of the prices in the centralized capacity market using Monte Carlo simulations. The results of the study confirm that the price level for the Pay-as-Bid system, due to the asymmetry of information and the level of concentration of the power generation sector in Poland would lead to higher prices than for the Pay-as-Clear system on average by approximately 2.5%. The implementation of the PAB system would, therefore, be less efficient to electricity consumers.

9

Recent advances in the identification of patent thickets

Benalcazar P., Kamiński J., Kaszyński P.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 97

231--241

EN

Recent empirical research has provided compelling evidence that the proliferation of intellectual property rights (IP) and the fragmentation of patent rights among different patent holders have created barriers to innovation and impediments to the commercialization of scientific discoveries. Legal and economic scholars have suggested that due to the rising number of patent applications, the limited resources in patent offices around the world and the lack of sufficient time to prior art search, examiners have failed to conduct thorough patent examination processes. Moreover, researchers have linked the growing number of overlapping intellectual property rights to the tragedy of the anticommons and to the concept of patent thickets. Multiple studies have been performed in order to develop measures that could verify the existence of patent thickets and to better understand the social and economic impact of fragmentary patent owners. When it comes to the energy sector, the problem of patent thickets is now even more important. As the technological innovation in this sector increases and the energy-related patenting continues to grow, it has been argued that the issue of patent thickets may have a direct impact on investment decisions and the long-run development of this sector. This paper presents an overview of literature on the definition of a patent thicket and summarizes some of the possible factors causing thickets to arise. Additionally, it discusses the recent developments in patent thicket measures and patent thicket identification methods.

PL

Wyniki prowadzonych w ostatnim czasie badań empirycznych wskazują, że rozprzestrzenianie praw własności intelektualnej (Intellectual Property – IP) oraz fragmentacja praw patentowych wśród różnych posiadaczy patentów stwarzają bariery dla innowacji oraz powodują utrudnienia w komercjalizacji odkryć naukowych. Prawnicy i ekonomiści zasugerowali, że ze względu na rosnącą liczbę zgłoszeń patentowych, ograniczone zasoby w urzędach patentowych na całym świecie oraz brak wystarczającego czasu na uzupełnienie aktualnego stanu wiedzy w danej dziedzinie, osoby odpowiedzialne za ich weryfikację nie były w stanie przeprowadzić szczegółowych badań patentowych. Ponadto wyniki przeprowadzonych badań wskazują na powiązanie rosnącej liczby nakładających się praw własności intelektualnej do tzw. tragedii prywatnego zawłaszczenia i koncepcji chaszczy patentowych. Przeprowadzono wiele badań w celu opracowania narzędzi i miar, które mogłyby zweryfikować występowanie chaszczy patentowych oraz lepiej zrozumieć społeczny i ekonomiczny wpływ właścicieli fragmentarycznych praw patentowych. Problem chaszczy patentowych jest istotny dla sektora energetycznego, ponieważ staje się on coraz bardziej innowacyjny. W konsekwencji kwestia chaszczy patentowych może w znacznym stopniu wpłynąć na jego długoterminowy rozwój. Niniejszy artykuł przedstawia przegląd literatury dotyczącej pojęcia chaszczy patentowych oraz omawia wybrane czynniki powodujące wzrost udziału chaszczy patentowych. Ponadto w artykule omówiono najnowsze osiągnięcia w odniesieniu do mierników chaszczy patentowych oraz metod ich identyfikacji.

10

Koncepcja wykorzystania statystycznego sterowania procesem w sektorze energetycznym

Saługa P. W., Kamiński J., Kapłan R., Grzesiak P.

Rynek Energii

|

2017

|

Nr 6

27--32

PL

Głównym celem artykułu jest przedstawienie możliwości wykorzystania technik statystycznej kontroli procesu w sektorze energetycznym. W każdym dużym systemie pojawia się zmienność, co wymaga podejścia statystycznego w celu zapobiegania jego dalszego rozregulowania. Narzędzia Statystycznego Sterowania Procesem pozwalają kontrolować poszczególne charakterystyki produktu/usługi, a zdobyte informacje wykorzystuje się do sterowania całym ciągiem wytwórczym. W szczególności, w niniejszym artykule zaprezentowano trzy najczęściej stosowane metody statystyczne w procesach produkcyjnych. Pierwszą z nich jest graficzna prezentacja danych pomiarowych w postaci histogramu. Kolejną – karty kontrolne Sewharta pozwalające na identyfikację czynników specjalnych. Trzecią – analiza zdolności procesu, która pozwala sprawdzić w jakim stopniu proces spełnia założone wymagania. Rekomenduje się wdrożenie tego typu rozwiązań w przedsiębiorstwach energetycznych celem obniżenie kosztów działalności oraz zwiększenia rentowności.

EN

The main purpose of this paper is to present the possibilities of application of the Statistical Process Control techniques in the energy sector. In each large system variability occurs, which will require a statistical approach to prevent further deregulation. Statistical Process Control tools allow to control individual product/service characteristics, and the gained information is used to control the entire manufacturing process. Specifically, in this paper we present three statistical methods that are often applied in production processes. The first one is a graphical presentation of measurement data in the form of a histogram. The second one – the Sewhart control charts allow identification of special factors. The third one – the process capability analysis allows to assess how well the process meets the requirements. Implementation of such solutions in an energy company can lead to the decrease in operating costs and increase in profitability.

11

Analiza wpływu rozwoju elektromobilności na zużycie energii elektrycznej w Polsce

Krupa K., Kamiński J.

Rynek Energii

|

2017

|

Nr 6

8--13

PL

Światowy rozwój przemysłu motoryzacyjnego w obszarze samochodów elektrycznych charakteryzuje się imponującą dynamiką, co w oczywisty sposób rodzi pytanie o przyszłość tego sektora oraz branż z nim powiązanych. Większość prognoz opracowanych przez globalne centra analityczne (IAE, BP, EIA) wskazuje na znaczący wzrost udziału samochodów elektrycznych w rynku. Rozwój rynku samochodów elektrycznych w naturalny sposób prowadzi do pytania o wpływ elektromobilności na zużycie energii elektrycznej. Wykonanie tego rodzaju analizy dla warunków krajowych wydaje się tym bardziej zasadne, że elektromobilność wciąż znajduje się w początkowej fazie rozwoju. Według szacunków, na koniec 2016 roku w Polsce flota samochodów elektrycznych obejmowała ok. 856 pojazdów. Przeprowadzona dla 2025 roku analiza wskazuje, że wartość oczekiwana zużycia energii elektrycznej wynikającego z rozwoju elektromobilności w Polsce to ok. 1,33 TWh w skali roku, co stanowi ok. 0,8% krajowego zużycia energii elektrycznej za 2016 rok. Wzrost zużycia energii elektrycznej spowodowany rozwojem elektromobilności w Polsce nie powinien (nawet w przypadku skrajnych scenariuszy) przekroczyć wartości ok. 3,27 TWh/rok w 2025 r. (ok. 2,0% krajowego zużycia energii elektrycznej w Polsce za 2016 r.), natomiast wartość wyższa jest mało prawdopodobna. Biorąc pod uwagę początkowe stadium rozwoju elektromobilności w Polsce oraz brak kompleksowych analiz wpływu przedmiotowego zjawiska na sektor elektroenergetyczny, wykonane badanie uznać można za pionierską w skali kraju próbę estymacji wpływu elektromobilności na poziom zużycia energii elektrycznej.

EN

Global development in the field of electric mobility (e-mobility) demonstrates impressive dynamics, which raises natural questions as to the future of this sector and adjacent industries. Most forecasts by global analytical institutions (IEA, BP, EIA) anticipate a material increase of electric vehicles’ market share. Such course of events is a natural reason why the future development of e-mobility ought to be investigated with regard for its influence on consump-tion of electric energy. Performing such analyses for domestic markets seems all the more rational that e-mobility can still be considered to be in its infancy. According to estimates as at end of 2016, the number of passenger electric vehicles in Poland was ca. 856. Results of the subject matter study for 2025 indicate that the expected volume of electricity consumption resulting from developing e-mobility in Poland is ca. 1.33 TWh at an annual scale, being roughly 0.8% of the country’s electricity consumption in 2016. Increase in Poland’s electricity consumption attributable to developments in electric mobility should not exceed - even for extreme cases - ca. 3.27 TWh/a in 2025 (ca. 2.0% of Poland’s electricity consumption in 2016), while results above that level are less probable. Given the initial stage of electric mobility development in Poland and a lack of comprehensive studies of impacts of the phenomenon on the power sector, the subject matter analysis may be deemed a pioneering attempt at a national level to estimate the influence of e-mobility on Poland’s electricity consumption.

12

Audyt krajobrazowy - nowe narzędzie ochrony krajobrazu

Kamiński J.

Przegląd Komunalny

|

2017

|

nr 6

52--56

PL

Potrzeba ochrony krajobrazu jest przedmiotem częstych dyskusji, w których zwraca się uwagę na niekorzystne zmiany spowodowane niewłaściwymi sposobami zagospodarowania, wynikającymi w dużej mierze z potrzeb rozwoju społeczno-gospodarczego.

13

Odporność korozyjna warstw azotonawęglanych wytworzonych na stopie tytanu Ti6Al7Nb

Kamiński J., Tarnowski M., Wierzchoń T.

Ochrona przed Korozją

|

2017

|

nr 4

91--95

PL

Dwufazowy stop tytanu Ti6Al4V, z uwagi na obecność wanadu i jego kancerogenne oddziaływanie w wyniku zjawiska metalozy, jest coraz częściej zastępowany przez tzw. bezwanadowe stopy tytanu wykazujące zbliżone parametry wytrzymałościowe, np. Ti6Al7Nb. W pracy przedstawiono wyniki porównawczych badań odporności korozyjnej stopu Ti6Al7Nb przed i po procesach azotonawęglania jarzeniowego na potencjale plazmy, tj. z wykorzystaniem tzw. aktywnego ekranu oraz na potencjale katody. Badania odporności korozyjnej warstw azotonawęglanych na stopie Ti6Al7Nb przeprowadzono metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) oraz metodą potencjodynamiczną w roztworze Ringera w temperaturze 37°C. Wyniki uzupełniono badaniami mikrostruktury wytwarzanych warstw i pomiarami chropowatości powierzchni. Uzyskane wyniki wykazały, że rodzaj procesu azotonawęglania wpływa na mikrostrukturę i odporność korozyjną wytwarzanych warstw powierzchniowych.

EN

Two-phase Ti6Al4V titanium alloy, due to its vanadium content and carcinogenic properties exposed during metallosis, is slowly being replaced by so-called vanadium-free titanium alloys, e.g. Ti6Al7Nb, demonstrating a similar level of durability. Comparative studies have been carried out on the corrosion resistance of Ti6Al7Nb alloy before and after glow-discharge nitrocarburizing carried out at cathodic potential and at plasma potential, i.e. in a process incorporating an active screen. Corrosion resistance tests of nitrocarburized layers produced on Ti6Al7Nb alloy were carried out via electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and the potentiodynamic method in Ringer’s solution at 37°C. The results also included information on the microstructure of the obtained layers and surface roughness measurement data. The study showed that the microstructure and corrosion resistance of the surface layers obtained differed depending on the nitrocarburizing process employed.

14

An analysis of the Ghanaian power generation sector using an optimization model

Diawuo F. A., Kamiński J.

Journal of Power Technologies

|

2017

|

Vol. 97, nr 1

15--27

EN

The Ghana power sector has faced several challenges in the area of supply-demand balances alongside electricity tariff regulations, in particular during the past decade. This has had direct consequences on its ability to meet increasing demand. Other issues are expected to arise in the future, such as the introduction of carbon tax and a move to renewables to reduce atmospheric emissions. This paper addresses these issues through creating scenarios and making comparisons, which provide ideas on how these situations might affect the generation mix and the cost of generation. To this end a shortrun computable model of the Ghana power generation system was developed to analyze those scenarios. The model is developed in the General Algebraic Modelling System (GAMS) as a Linear Programming problem.

15

The storage location problem in a coal supply chain: background and methodological approach

Benalcazar P., Kamiński J., Saługa P. W.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2017

|

T. 33, z. 1

5--14

EN

In order to achieve two main objectives: (1) reduce risk and (2) increase the expected rate of return on invested capital, coal mining and coal trading companies have looked for new ways to improve their supply chain networks. Developments in the supply chain design and analysis have helped coal mining and coal trading companies expand their businesses, but at the same time, have forced them to consolidate their assets and downsize any underused storage facilities. In the coal mining industry, the problem of consolidation and downsizing becomes much more complicated due to the variety in quality parameters (hence many coal grades) involved, locational zones and different number of market players. Furthermore, for the last decade, the storage allocation and assignment problem has received a great deal of attention within the Logistics and Operation Research (OR) area. Yet, little attention has been given to the modeling of coal supply chains and the issue of strategic supply chain planning of coal-producing and coal-trading companies. Similar to the generic warehouse consolidation problem (WCP), in specific cases of coal-producing and coal-trading companies, storage facilities that are redundant or underutilized can be eliminated without causing a negative impact on customer and service levels. In this context, this paper discusses the background of the problem and proposes a mixed-integer linear programming (MILP) model mainly intended for storage and distribution network reconfiguration of a coal-producing or trading company. The model, which can be implemented in a high-level mathematical modelling system such as GAMS or AIMMS, captures the essential methodological features of a warehouse restructuring and/or consolidation problem and can be applied in practice.

PL

Wśród szeregu przedsięwzięć realizowanych przez przedsiębiorstwa produkujące i handlujące węglem kamiennym w kierunku osiągnięcia dwóch podstawowych celów swojej działalności, jakimi są (1) zmniejszenie ryzyka oraz (2) zwiększenie oczekiwanej stopy zwrotu z zaangażowanego kapitału, istotną rolę pełni konsekwentne usprawnianie sieci dostaw tego nośnika energii pierwotnej. Projektowanie przedmiotowego systemu oraz analiza łańcucha dostaw węgla stwarza warunki dla dalszej ekspansji spółek; zmusza jednocześnie ich zarządy do przeprowadzania konsolidacji posiadanych aktywów oraz redukowania niewykorzystanych zasobów magazynowych. W branży węglowej problem ten komplikuje się głównie ze względu na zmienność parametrów jakościowych występującego w obrocie węgla (w konsekwencji dużej liczby klas/sortymentów), różnorodną lokalizację oraz dużą liczbę uczestników rynku. Problem efektywnej alokacji powierzchni magazynowych stanowi coraz częściej poruszane zagadnienie w literaturze przedmiotu. Niestety, jak dotychczas niewystarczające zainteresowanie towarzyszyło zarówno modelowaniu łańcucha dostaw węgla jak i problemowi planowania strategicznego w spółkach węglowych i przedsiębiorstwach handlujących węglem. Poprzez analogię do ogólnego problemu konsolidacji powierzchni magazynowych można pokazać, że w przypadku przedmiotowych przedsiębiorstw niepotrzebne lub niewykorzystane kubatury składowisk mogą zostać wyeliminowane bez spowodowania negatywnych skutków dla odbiorców. W odniesieniu do powyższego, w artykule przedstawiono zwięzłą analizę tła problemu oraz zaproponowano rozwiązanie zagadnienia rekonfiguracji sieci dystrybucyjnej rozważanych przedsiębiorstw wydobywających i handlujących węglem kamiennym z wykorzystaniem podejścia programowania matematycznego liniowego całkowitoliczbowego (MILP). Podobny model (który może być zaimplementowany w systemie modelowania, takim jak GAMS lub AIMMS), uwzględnia wszystkie istotne elementy metodyczne problemu konsolidacji powierzchni magazynowych i może być skutecznie wykorzystany do celów praktycznych.

16

Forecasting global coal consumption: An artificial neural network approach

Benalcazar P., Krawczyk M., Kamiński J.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2017

|

T. 33, z. 4

29--44

EN

In the 21st century, energy has become an integral part of our society and of global economic development. Although the world has experienced tremendous technological advancements, fossil fuels (including coal, natural gas, and oil) continue to be the world’s primary energy source. At the current production level, it has been estimated that coal reserves (economically recoverable) would last approximately 130 years (with the biggest reserves found in the USA, Russia, China, and India). The intricate relationship between economic growth, demographics and energy consumption (particularly in countries with coal intensive industries and heavy reliance on fossil fuels), along with the elevated amounts of greenhouse gases in the atmosphere, have raised serious concerns within the scientific community about the future of coal. Thus, various studies have focused on the development and application of forecasting methods to predict the economic prospects of coal, future levels of reserves, production, consumption, and its environmental impact. With this scope in mind, the goal of this article is to contribute to the scarce literature on global coal consumption forecasting with the aid of an artificial neural network method. This paper proposes a Multilayer Perceptron neural network (MLP) for the prediction of global coal consumption for the years 2020–2030. The MLP-based model is trained with historical data sets gathered from financial institutions, global energy authorities, and energy statistic agencies, covering the years 1970 through 2016. The results of this study show a deceleration in global coal consumption for the years 2020 (3 932 Mtoe), 2025 (4 069 Mtoe) and 2030 (4 182 Mtoe).

PL

W XXI wieku energia stała się integralną determinantą społeczeństwa i światowego rozwoju gospodarczego. Pomimo tego, że świat doświadczył zdecydowanych postępów technologicznych, paliwa kopalne (tj. węgiel, gaz ziemny i ropa naftowa) nadal są głównym źródłem energii na świecie. Szacuje się, że przy obecnym poziomie produkcji zasoby węgla (ekonomicznie możliwe do pozyskania) powinny wystarczyć na około 130 lat (największe rezerwy węgla znajdują się w Stanach Zjednoczonych, Rosji, Chinach i Indiach). Zawiłe relacje między wzrostem gospodarczym, demografią, zużyciem energii (szczególnie w krajach o przemysłach silne uzależnionych od paliw kopalnych) oraz podwyższone ilości gazów cieplarnianych w atmosferze wzbudziły poważne obawy w społeczności naukowej na temat przyszłości węgla. W świetle powyższego, dotychczasowe badania skupiały się na opracowywaniu i stosowaniu metod prognozowania rozwoju rynku węgla, przyszłych poziomów rezerw, produkcji, konsumpcji i wpływu na środowisko. Biorąc pod uwagę powyższe uwarunkowania, celem niniejszego artykułu jest opracowanie metody prognozowania światowego zapotrzebowania na węgiel z wykorzystaniem metody sztucznej sieci neuronowej. W poniższej pracy zastosowano podejście oparte na sieci neuronowej Perceptron Multilayer (MLP) do prognozowania światowego zużycia węgla w latach 2020–2030. Model MLP bazuje na historycznych zestawach danych zebranych od instytucji finansowych, organów i agencji statystycznych pozyskujących dane na temat energii obejmujących lata od 1970–2016. Wyniki niniejszego badania wskazują na spowolnienie światowego zużycia węgla do poziomu 3932 Mtoe w 2020 r., 4069 Mtoe w 2025 r. oraz 4182 Mtoe w 2030 roku.

17

Analiza krajowego sektora ciepłowniczego – stan obecny i kluczowe determinanty rozwoju

Kamiński J., Malik A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 92

307--323

PL

Ciepłownictwo w Polsce jest bardzo dobrze rozwiniętym sektorem gospodarki o kluczowym znaczeniu dla pokrycia potrzeb grzewczych społeczeństwa. Artykuł przedstawia analizę polskiego rynku ciepła, na który składa się wiele rynków lokalnych, których zakres ograniczony jest terytorialnie, ze względu na brak ekonomicznego uzasadnienia przesyłania ciepła na duże odległości. W pierwszej części artykułu przedstawiono analizę stanu obecnego krajowego sektora ciepłowniczego oraz istotne dla dalszych rozważań dane historyczne dotyczące produkcji ciepła, zapotrzebowania na nie, struktury paliwowej, infrastruktury ciepłowniczej oraz struktury przedsiębiorstw ciepłowniczych. Dalsza część artykułu zawiera dyskusję kluczowych uwarunkowań wpływających na perspektywiczny rozwój ciepłownictwa w Polsce. Punktem wyjścia jest analiza konkurencji cenowej ciepła sieciowego w porównaniu z innymi sposobami ogrzewania obiektów oraz systemów wsparcia dla przedsiębiorstw sektora ciepłowniczego. Następnie przedstawione zostały perspektywiczne kierunki rozwoju branży oraz prognozowane zapotrzebowanie na ciepło sieciowe, wraz z czynnikami mającymi wpływ na jego atrakcyjność.

EN

District heating in Poland is a well-developed economic sector with a significant share covering the heating demand of the society. The aim of this paper is to analyze the Polish heat market that consists of a number of local markets, the reach of which is limited territorially, due to the inefficiency of heat transfer over long distances. The first sections of the paper present the current situation in the domestic district heating sector. Historical data is also analyzed regarding heat production and demand, heating infrastructure, fuel-mix and the structure of companies operating in the heating market. The second part of the paper analyzes and discusses key conditions that will have an impact on the future development of the district heating sector in Poland. The starting point is an analysis of the attractiveness of district heating in comparison to other ways of heat production. It also includes an overview of the implemented policy instruments that are binding for the heating companies. Consequently, perspective directions of the further development of the industry and the forecasted demand for district heat, along with the factors affecting its attractiveness, are presented.

18

A concept for warehouse network optimization: Improvement in logistics efficiency

Benalcazar P., Kamiński J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 92

275--285

EN

Over the last twenty years, there has been a deep change in the energy consumption of freight transport and the economics of logistics and the supply chain. Increasing competition forced supply chain networks to reconsider and restructure their business models in order to increase their sustainability and, consequently, reduce fuel consumption. Companies have turned to optimization models in order to find the best possible supply chain network configuration. This paper presents an overview of the current global energy consumption of the transport sector, in particular the road freight transport sector, and a review of literature on facility location models. Additionally, this paper proposes a conceptual basis for the formulation of a mixed-integer linear programming model that can be applied for the verification of warehouse locations in a supply chain network. The concept of the proposed model is formulated in a way that will lead to cost savings. The model will serve as a decision-support tool for distribution network optimization. The proposed concept includes in its objective function warehousing costs and transportation costs.

PL

W ciągu ostatnich dwudziestu lat doszło do istotnych zmian w zużyciu energii w sektorze transportu towarowego oraz w ekonomice procesów logistycznych i łańcucha dostaw. Rosnąca konkurencja wymusiła restrukturyzację oraz wzrost efektywności modeli biznesowych ukierunkowanych na zrównoważony rozwój, co w konsekwencji prowadzi do zmniejszenia zużycia paliw. Przedsiębiorstwa zwracają coraz większą uwagę na modele optymalizacyjne, pozwalające na wypracowanie najlepszych konfiguracji sieci łańcucha dostaw. W artykule przedstawiono analizę aktualnego zużycia energii w sektorze transportowym, w szczególności w sektorze drogowego transportu towarowego oraz dokonano przeglądu literatury w obszarze modeli optymalizujących lokalizację obiektów (np. magazynów). Ponadto, w artykule zaproponowano koncepcję sformułowania modelu matematycznego wykorzystującego podejście programowania mieszanego całkowitoliczbowego liniowego, który będzie mógł być zastosowany do opracowania i weryfikacji lokalizacjach magazynów. Model ten umożliwi redukcję kosztów prowadzenia działalności w obszarze gospodarki magazynowej. Będzie on służyć jako narzędzie wspomagania decyzji dla optymalizacji sieci dystrybucji. W funkcji celu przedmiotowego modelu uwzględnione zostaną koszty magazynowania oraz koszty transportu.

19

Wpływ wybranych regulacji środowiskowych na dezaktualizację prognoz zapotrzebowania na energię elektryczną

Malec M., Kamiński J.

Rynek Energii

|

2016

|

Nr 5

27--36

PL

Opracowywanie prognoz zapotrzebowania na energię elektryczną obarczone jest szeregiem niepewności ma-jących realny wpływ na ich sprawdzalność. Oprócz globalnych czynników ekonomicznych, gospodarczych, czy politycz-nych, jednym z podstawowych aspektów, w istotny sposób wpływających na otoczenie sektora elektroenergetycznego są aktualnie wdrażane oraz przyszłe regulacje środowiskowe. Pomimo formułowania założeń opartych na najlepszej dostępnej wiedzy w chwili opracowywania prognoz, brak informacji o przyszłych kierunkach zmian zachodzących w sektorze elektroenergetycznym, zwłaszcza w obszarze regulacji środowiskowych, bezpośrednio przekłada się na dokładność prognoz zapotrzebowania na energię elektryczną. W artykule przeanalizowano krajowe prognozy zapotrzebowania na energię elektryczną począwszy od 2000 roku. Ich autorzy, w chwili opracowywania prognoz, często nie mogli posiadać wiedzy na temat wdrażanych w następnych latach mechanizmów i regulacji oddziałujących na poziom konsumpcji energii elektrycznej. Z oczywistych powodów nie mieli również wiedzy na temat zbliżających się zagrożeń o charakterze gospodarczym, np. o kryzysie finansowym z lat 2008-2009. W artykule przeprowadzono jakościową analizę sprawdzalności prognoz zapotrzebowania na energię elektryczną w świetle wdrażanych regulacji wpływających na funkcjonowanie sektora elektroenergetycznego. W tym celu, po przeprowadzeniu szczegółowej analizy, wybrano kilka znaczących dokumentów, ustanawiających konkretne cele i zadania mające wpływ na zmianę zapotrzebowania na energię elektryczną. Uzyskane wyniki wskazują, że wdrożone regulacje, m.in. pierwszy pakiet klimatyczno-energetyczny (2007 r.), czy ustawa o efektywności energetycznej (2011 r.) miały realny wpływ na rzeczywiste zużycie energii elektrycznej, a w konsekwencji na dezaktualizację opublikowanych wcześniej prognoz.

EN

Developing energy forecasts involves dealing with many uncertainties, some of which have a direct impact on the accuracy of projections. In addition to global economic and political factors, environmental regulations form a fundamental aspect that significantly affects the present and future pillars of the development of the power sector. Despite taking into account up to date assumptions that are based on the best available knowledge at the time of development of forecasts, the lack of information about future changes in the power sector, especially in the area of environmental regulations, directly affects the precision of electricity demand forecasts. In this context, the paper analyses several national projections of electricity demand since carried out since 2000. The paper emphasizes, that at time of development of forecasts, researchers usually do not have knowledge of the mechanisms and regulations that are to be implemented in the following years and that affect the level of electricity production. For instance, the authors of projections carried out before 2005 could not take into account the financial crisis of 2008-2009. The paper carries out a qualitative analysis of the correctness of electricity demand forecasts. Furthermore, key significant documents that imposed specific targets that had an impact on electricity consumptions were selected and discussed. The obtained results disclose that the implemented regulations such as climate and energy package (2007) and Law on Energy Effi-ciency (2011) had a direct impact on the actual level of electricity consumption, hence on the accuracy of published forecasts.

20

Optymalizacja dostaw paliw do elektrociepłowni – studium przypadku

Kamiński J., Malik A.

Rynek Energii

|

2016

|

Nr 2

46--54

PL

Artykuł opisuje możliwość zastosowania metod programowania matematycznego w celu obniżenia kosztów pozyskania paliw w elektrociepłowniach poprzez optymalizację kierunków oraz wolumenów dostaw. Rozwój infrastruktury ciepłowniczej może wywierać korzystny wpływ na bezpieczeństwo energetyczne mieszkańców miast oraz przyczynić się do znacznej poprawy jakości powietrza, a także zmniejszenia emisji zanieczyszczeń wynikających ze stosowania przestarzałych, indywidualnych źródeł ciepła, zasilanych paliwami stałymi. Wzrost produkcji energii elektrycznej i ciepła w jednostkach kogeneracyjnych ogranicza przy tym straty energii, będące konsekwencją niskiej sprawności procesów rozdzielonych. Obniżenie kosztów zakupu paliw, stanowiących przeszło połowę technicznego kosztu wytwarzania energii elektrycznej i ciepła, zwiększa konkurencyjność jednostek kogeneracyjnych, co przekłada się również na wymierne efekty ekonomiczne tych przedsiębiorstw. Spadek ceny ciepła systemowego stanowi zachętę inwestycyjną w nowe przyłączenia do sieci zarówno dla odbiorców indywidualnych, jak i wspólnot mieszkaniowych oraz deweloperów. Z kolei system dostaw paliw, z mnogością oferowanych sortymentów i klas jakościowych węgla kamiennego oraz źródeł dostaw, oddalonych w różnym stopniu od odbiorców, jest skomplikowany. Istnieje możliwość ustalenia wielkości dostaw surowców energetycznych oraz ich źródeł metodą analityczną, jednakże pociąga to za sobą szereg trudności. Zaproponowany model matematyczny jest elastycznym narzędziem wspomagającym proces podejmowania decyzji dotyczących optymalnego wyboru kierunków i wolumenów dostaw paliw spełniających kryteria jakościowe poszczególnych jednostek wytwórczych.

EN

The article presents the application a mathematical programming model to minimize fuel costs in Combined Heat and Power Plants (CHP Plants) by optimizing supplier routes and purchased quantities of steam coal. Modernization and development in district heating infrastructures can have a positive impact on the safety and comfort of urban citizens and can significantly improve air quality and reduce emissions from inefficient heat sources. At the same time, growth of electricity and heat production volumes in cogeneration units will reduce energy losses, that are a consequence of low efficiency of separated production. Reducing fuel costs, which account for more than half of the technical cost of electricity and heat generation, improves the competitiveness of cogeneration units and can increase their profitability. Decreasing prices of heat from district heating systems will be an incentive for investment in new connections to the network for individuals, communities and developers. Intricate coal supply chains, the wide variety of coal classes and coal properties, along with the different facility locations increases the complexity of this system. It is possible to determine the quantities and the sources of fuel supplies using analytical methods, however that entails a number of difficulties. Therefore, the authors propose a model that can be employed as a decision support tool that optimizes the purchased quantities of fuel and supplier routes to CHP Plants.