Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

Badania modelowe struktury krajowego systemu energetycznego w œwietle zapisów Dyrektywy 2009/28/WE

Krzemień J, Jaskólski M.

Polityka Energetyczna

|

2015

|

T. 18, z. 1

27--43

PL

Dyrektywa 2009/28/WE, promująca stosowanie energii ze źródeł odnawialnych, nakłada na Polskę obowiązek zwiększenia do roku 2030 udziału energii wyprodukowanej w źródłach odnawialnych do 20% w całkowitym zużyciu energii. Realizacja tego celu wiąże się ze zmianą obecnej infrastruktury systemu energetycznego, opartego w znacznej części na krajowych surowcach energetycznych: węglu kamiennym i brunatnym. Polska posiada znaczne zasoby węgla kamiennego i brunatnego i należy do czołówki producentów tych surowców w Europie i na świecie. Sytuacja ta przez wiele lat gwarantowała duże bezpieczeństwo energetyczne i stosunkowo słabe uzależnienie Polski od importu innych paliw i nośników energii. Jednak w świetle polityki energetycznej UE struktura krajowych surowców energetycznych będzie się zmieniać. W celu określenia kształtu krajowego systemu energetycznego oraz roli węgla kamiennego i brunatnego w produkcji energii w świetle zapisów przywołanej dyrektywy należy przeprowadzić analizę wszystkich warunków wpływających na przedmiot badania. Kryterium ekonomiczne jest jednym z głównych elementów każdego procesu decyzyjnego przy wyznaczaniu optymalnej alokacji zasobów energetycznych. Wszystkie te uwarunkowania sprzyjają zasadności stosowania programów komputerowych jako narzędzi prognostycznych, symulacyjnych czy optymalizacyjnych. Na potrzeby prowadzonych analiz opracowano model prognozujący funkcjonowanie krajowego systemu energetycznego do roku 2030 w świetle nałożonych wymogów, w którym uwzględniono wymienione aspekty w postaci szeregu ograniczeń, a następnie całość zoptymalizowano. Model opracowano w programie MARKAL, który jest narzędziem optymalizacyjnym, stosowanym do zintegrowanego planowania energetycznego i środowiskowego. W pracy przedstawiono wyniki modelowe dotyczące kształtu krajowego systemu energetycznego oraz pozycji węgla kamiennego i brunatnego w strukturze produkcji energii do roku 2030 w świetle realizacji obowiązku zwiększenia udziału energii ze źródeł odnawialnych.

EN

The European Directive 2009/28/EC imposes on Poland an obligation to increase the share of energy from renewable sources to 20% of total energy consumption by 2030. The implementation of that objective most certainly will result in significant changes to the current energy system infrastructure, which is based significantly on national energy sources such as hard coal and lignite. Poland possesses significant resources of hard coal and lignite, and is one of the largest producers not only in Europe but also worldwide. That situation has guaranteed high energy security for many years and a relatively low dependence on imported energy sources. However, in the light of the long-term energy policy, national structure will be changing. In order to determine the shape of the national energy system and the role of coal and lignite in power production in the light of the provisions of that Directive, an analysis of all conditions affecting the subject of study should be carried out. Economic criterion is one of the main elements of each decision-making process when determining the optimal allocation of energy resources. All of these factors contribute to the suitability of the use of computer programs as forecasting, simulation and optimization tools. For the purposes of the analysis, a model the forecasting functioning of the national energy system by 2030 in the light of requirements imposed was created. Above-mentioned aspects and constraints were taken into account and the whole model was optimized. The model was developed using the MARKAL program, which is an optimizing tool, applied to the integrated energy and environmental planning. This work presents the model results of the design of the national energy system and position of hard coal and lignite in the structure of energy production by 2030 taking into account the implementation of the obligation to increase the contribution of energy from renewable sources.

3

Optymalizacja technologii wytwarzania energii elektrycznej – symulacje programem eMix

Łyżwa W, Olek B., Wierzbowski M.

Rynek Energii

|

2014

|

Nr 6

25--32

PL

Artykuł dotyczy zagadnienia modelowania systemów energetycznych w celu obliczeń optymalnego miksu energetycznego dla określonego regionu lub kraju. Wyznaczenie optymalnego miksu energetycznego jest kluczowe dla określenia polityki energetycznej i może być realizowane przez dedykowane modele. W artykule dokonano przeglądu dostępnych narzędzi charakteryzując najbardziej powszechne kierunki rozwoju zagadnienia modelowania w energetyce. Przedstawiono również genezę powstania modelu optymalizacyjnego „eMix” opracowanego w Instytucie Elektroenergetyki Politechniki Łódzkiej wraz z zastosowaną metodologią. Model wykorzystuje programowanie binarne i całkowitoliczbowe (MILP, ang. mixed integer linear programming). Takie podejście jest najbardziej odpowiednie dla przedstawianego problemu, ponieważ w odróżnieniu od programowania liniowego pozwala nie tylko na określenie okresu budowy i czasu życia jednostek wytwórczych, ale także umożliwia uwzględnienie typoszeregów mocy jednostek wytwórczych, np. 450 MW, 900 MW. Na zakończenie zaprezentowano przykładowe wyniki obliczeń dla założonych scenariuszy.

EN

Paper focuses on the optimization of energy mix in the assumed region or country. The determination of energy mix is the crucial issue for designing the energy policy. It can be accomplished by dedicated models. The first part of the manuscript presents actual approaches for energy system modelling and introduction to the eMix model which is being developed at the Institute of Electrical Power Engineering at Lodz University of Technology. The second part concerns eMix model methodology. The model uses the mixed integer linear programming (MILP). In contrast to linear programming it allows for taking into account the wide database of available capacity for each technology, e.g. 450 MW, 900 MW. Finally the simulations results for the Polish power system are presented.

4

Optymalizacja krajowego miksu energetycznego w kontekście polityki energetycznej

Wierzbowski M., Olek B., Łyżwa W

Rynek Energii

|

2014

|

Nr 5

23--31

PL

Artykuł odnosi się do narzędzia jakim jest model optymalizacji mix-u energetycznego kraju, mogący znacząco pomóc w kreowaniu polityki energetycznej, prowadząc do właściwej struktury jednostek wytwórczych. Mix energetyczny jest silnie zależny od polityki energetycznej UE. W artykule została przedstawiona sytuacja Polski w kontekście polityki europejskiej. Zawarto w nim również analizę modelu opracowanego w DAS KPRM wraz z przeglądem różnych podejść do modelowania systemów energetycznych oraz wyniki obliczeń według założonych scenariuszy.

EN

The paper refers to the optimization tool that can provide an invaluable assistance in energy policy development, leading to the energy mix optimization. The energy and climate policy have significant impact on energy mix.. Therefore, the paper includes analysis of EU energy policy relating to the Polish energy sector. Paper also includes the analysis of the model for energy mix optimization developed at the Department for Strategic Analyses at the Chancellery of the Prime Minister of the Republic of Poland. The simulation are carried out for several scenarios of energy mix in Poland and the simulation results are analysed.

5

Modelowanie systemów energetycznych – charakterystyka wybranych modeli

Szczerbowski R.

Polityka Energetyczna

|

2014

|

T. 17, z. 3

147--156

PL

Szereg zmian zachodzących w sektorze energetyki uzależnionych jest od wielu czynników nie tylko technicznych i ekonomicznych, ale także społecznych i politycznych. Polski sektor energetyczny stoi obecnie przed poważnymi wyzwaniami. Wysokie zapotrzebowanie na energię finalną, nieadekwatny poziom infrastruktury wytwórczej i przesyłowej, uzależnienie od zewnętrznych dostaw gazu ziemnego i ropy naftowej oraz zobowiązania w zakresie ochrony klimatu powodują konieczność podjęcia zdecydowanych działań. W celu realizacji zadań prawidłowego funkcjonowania systemu energetycznego niezbędnym elementem jest proces ciągłej obserwacji i przewidywania zmian stanu systemu w różnych horyzontach czasowych. Złożoność problemów gospodarki paliwami i energią powoduje, że modele komputerowe są obecnie podstawowym narzędziem dla ich analiz. Decyzje dotyczące polityki energetycznej i ekologicznej wymagają wcześniejszych badań skutków, które można oszacować za pomocą wielu modeli.

EN

A number of changes occurring in the energy sector are dependent on factors not only related to technology and the economy, but also to social and political conditions. Presently, the Polish energy sector faces serious challenges. The high demand for final energy, the inadequate capacity of production and transfer infrastructure, the dependence on external gas and crude oil supplies, and the requirements to comply with climate and environmental protection mandates make it necessary to take serious actions. In order to achieve a correctly functioning energy system, a crucial element is to monitor and forecast instant changes in the state of the system over different time horizons. The complexity of fuels and energy systems development makes mathematical modeling the basic tool for their analyses. Decisions regarding energy or environmental policy regulation are always preceded by an impact assessment, which is an analysis performed using a variety of models.

6

Optimization of Nuclear Power Share in the Structure of Electricity Production in Poland in Time Perspective by 2060

Jaskólski M.

Acta Energetica

|

2014

|

nr 3

55--65

EN

The author of this paper presented the results of a system analysis using MARKAL model, aiming at the optimization of nuclear power share in power generation structure in Poland in time perspective by 2060. Optimization criterion is the minimization of the objective function, i.e. the total cost of energy system, taking into account constraints related to CO2, SOx and NOx emissions and obligatory shares of electricity from renewable energy sources and generated in high-efficiency cogeneration. The results of model runs include the least-cost structure of both electricity generation and installed capacity, with emphasis put on nuclear power.

PL

Autor przedstawił w artykule wyniki analizy systemowej z wykorzystaniem modelu MARKAL, która miała na celu określenie optymalnego udziału elektrowni jądrowych na tle innych opcji technologicznych w krajowej strukturze wytwarzania energii elektrycznej, w perspektywie do 2060 roku. Kryterium optymalizacyjnym była minimalizacja kosztów dostawy energii elektrycznej od wytwórcy do odbiorcy końcowego, z uwzględnieniem ograniczeń związanych z emisjami CO2, SOx i NOx oraz obowiązkowego udziału energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnych źródłach energii (OZE) i w wysokosprawnej kogeneracji. Wyniki modelu obejmowały optymalną pod względem kosztu strukturę wytwarzania energii elektrycznej i strukturę mocy osiągalnej, ze szczególnym uwzględnieniem energetyki jądrowej.

7

Optymalizacja udziału elektrowni jądrowych w krajowej strukturze wytwarzania energii elektrycznej w perspektywie do 2060 roku

Jaskólski M.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2013

|

Nr 33

39--42

PL

W niniejszym referacie przedstawiono wyniki analizy systemowej z wykorzystaniem modelu MARKAL. Analiza ta miała na celu określenie optymalnego udziału elektrowni jądrowych, na tle innych opcji technologicznych, w krajowej strukturze wytwarzania energii elektrycznej w perspektywie do 2060 roku. Kryterium optymalizacyjnym była minimalizacja kosztów dostawy energii elektrycznej od wytwórcy do odbiorcy końcowego, z uwzględnieniem ograniczeń związanych z emisjami CO2, SOx i NOx oraz obowiązkowego udziału energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnych źródłach energii oraz wytworzonej w wysokosprawnej kogeneracji. Wyniki modelu obejmowały optymalną, pod względem kosztu, strukturę wytwarzania energii elektrycznej i strukturę mocy osiągalnej, ze szczególnym uwzględnieniem energetyki jądrowej.

EN

In this paper, results of energy system analysis using MARKAL modeling framework were presented. The thrust of this study was the calculation of optimal share of nuclear power in the technological mix of electricity generation in Poland, in time perspective by 2060. Nuclear power was presented as one of the technological options in power system. The optimization criterion was the minimization of the objective function, i.e. total system cost, discounted back to the first year of the time horizon (2009). The optimization procedure account for not only the expenditures accompanying energy production and its distribution to the final consumer, but also take into account costs and constraints resulting from the implementation of CO2, NOx and SOx emission trading schemes plus renewable and high-efficiency cogeneration quota obligations and tradable-certificates-based promotion mechanisms. MARKAL model results presented in this study include: fuel/technological mix of both electricity generation and installed capacity, calculated on a least-cost basis, with emphasis on nuclear power.

8

Analiza wskaźników energetycznych układu kogeneracyjnego zintegrowanego z budynkiem

Miniewicz M., Ziembicki P.

Rynek Energii

|

2013

|

Nr 6

83--90

PL

W artykule zaproponowano metodę analizy udziału wielkości mocy cieplnej układu kogeneracyjnego pracującego wg zapotrzebowania na ciepło w projektowej mocy cieplnej budynku mieszkalnego, w celu poprawy efektywności energetycznej systemu zaopatrzenia w energię elektryczną i ciepło. Zaprezentowano podstawowe założenia modelu matematycznego systemu energetycznego z układem kogeneracyjnym w skali mini. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń symulacyjnych węzła energetycznego zintegrowanego z budynkiem mieszkalnym dokonano analizy wpływu wielkości mocy cieplnej układu kogeneracyjnego na jego podstawowe wskaźniki energetyczne. Zaproponowana metoda analizy, ze względu na niewielki nakład pracy na przygotowanie danych i krótkie czasy obliczeń, pozwala na szybkie zdefiniowanie wymagań odnośnie wielkości mocy układu kogeneracyjnego oraz jej optymalizację wg przyjętego kryterium dla budynków mieszkalnych z uwzględnieniem warunków klimatycznych Polski.

EN

This paper proposes a method of analysis of the size of the thermal power for combined heat and power working according to the demand for heat in thermal power project of a residential building, in order to improve the energy efficiency of its system of supply of electricity and heat. Learn the basic assumptions of the mathematical model energy system with the combined heat and power for small-scale systems. On the basis of the calculations of the residential building integrated energy hub simulation analyses the impact of the size of the thermal power cogeneration system at its core energy objectives. The proposed method of analysis due to the small amount of effort to prepare data and short computation times allows you to quickly define the requirements for the size of the cogeneration system capacity and its optimization according to the adopted criterion for residential buildings, taking into account the climatic conditions of Poland.

9

Methodology of optimisation of local energy infrastructure development

Juroszek Z., Kudełko M.

Managerial Economics

|

2013

|

nr 14

71--88

EN

One of the most important issues concerning the national energy policy in Poland is planning of development of municipal energy infrastructure by local authorities. However, many municipalities do not have strategic plans for supplying local residents and businesses in energy. In addition, those plans that exist are usually very simplified, vague and imprecise. It is mainly due to not applying by local authorities optimizing tools during the planning process (intuition or following of others is the base instead). In this context, research on the possibility of modeling and optimization of local energy systems development seems an interesting and important issue. In this paper the authors present a mathematical optimization model which seems to suit well the needs of local authorities with respect to the strategic plans of local energy infrastructure development. The concept of the model may be a good starting point to create a complex, user friendly, easy to learn and municipality oriented software tool for the optimization of local energy infrastructure development.

PL

Jednym z najważniejszych zadań związanych z realizacją polityki energetycznej Polski jest planowanie rozwoju gminnej infrastruktury energetycznej przez władze lokalne. Jednak wiele gmin nie ma strategicznych planów dostarczania mieszkańcom i firmom energii. Ponadto plany te, jeśli istnieją, są zazwyczaj bardzo uproszczone i nieprecyzyjne, głównie z powodu braku modeli przeznaczonych do planowania dostaw na szczeblu lokalnym. Narzędzia te, które już istnieją, mają wady ograniczające ich przydatność do planowania rozwoju lokalnych systemów energetycznych. W artykule przedstawiono matematyczny model optymalizacyjny, który wydaje się pozbawiony tych wad i ograniczeń. Przedstawiona koncepcja modelu może być dobrym punktem wyjścia do tworzenia zaawansowanego, łatwego w obsłudze, narzędzia, które gmina może wykorzystać do optymalizacji lokalnego rozwoju infrastruktury energetycznej.

10

Technologia, ekologia i ekonomia, czyli konflikt, którego nie ma

Juroszek Z.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2013

|

T. 44, nr 1

8-11

PL

Omówiono ogólnie współczesne metody optymalizacji rozwoju systemów energetycznych, przyjmujące za podstawowe kryterium dobrobyt społeczny. Zaproponowano też miejsce tych metod w procesie kształtowania polityki energetycznej kraju.

EN

Modern optimization methods concerning the development of energy systems are discussed generally. The social welfare has been assumed as the basic criterion. Position of the methods in shaping of the country's energy policy has been also proposed.

11

Application of MARKAL model to optimisation of electricity generation structure in Poland in the long-term time horizon. Part I, Concept of the model

Jaskólski M.

Acta Energetica

|

2012

|

nr 3

15--25

EN

In this paper, which inaugurates a series of papers on this subject, a concept is proposed of a power system development model with regard to the technological structure of electricity generation in Poland, in the long-term time perspective – until 2060. The model is based on the mathematical structure of the MARKAL optimization package. The paper presents a brief description of the tool used in the model research. In addition, the optimization criterion is described and the structure of the Reference Energy System is presented.

PL

Artykuł rozpoczynający cykl artykułów o tej tematyce, prezentuje koncepcję modelu rozwoju systemu energetycznego w zakresie struktury technologicznej wytwarzania energii elektrycznej w Polsce, w horyzoncie długoterminowym – do roku 2060. Model ten oparty jest na strukturze matematycznej pakietu optymalizacyjnego MARKAL. Przedstawiono krótką charakterystykę narzędzia zastosowanego w badaniach modelowych. Ponadto opisano kryterium optymalizacji i zaprezentowano strukturę Energetycznego Systemu Odniesienia (ang. Reference Energy System).

12

Model silnika spalinowego w formie grafów wiązań (GW)

Cichy M., Kropiwnicki J., Makowski S.

Silniki Spalinowe

|

2004

|

R. 43, nr 2

40-47

PL

Przedstawiono uzasadnienie użycia metody grafów wiązań do modelowania silnika spalinowego jako źródła energii w systemach energetycznych, składających się z elementów o różnej naturze fizycznej. Jako przykład takiego systemu zaprezentowano model pojazdu hybrydowego. Podano przykłady definicji głównych parametrów silnika wynikające z przyjętej konwencji GW. Przedstawiono propozycję formalizacji charakterystyki silników spalinowych wynikającą z przyjętej metody modelowania. Analityczną formę charakterystyki przedstawiono jako wielowymiarową funkcję wektorową. Podano przykład aproksymacji charakterystyki silnika z zastosowaniem funkcji sklejanych stosując własne programy komputerowe.

EN

Grounds for the use of the bond graph method in the modeling of internal combustion (IC) engines, which are energy sources in systems consisting of different physical nature elements have been presented. The model of hybrid vehicle, as an example of such system, has been presented. Examples of definitions of the main engine parameters, which follow the established BG convention have been given. A proposal of formalization of the IC engine characteristics, which follows the selected method of modeling, has been presented as well as an analytic form of the characteristic as the multidimensional vector function. Example of the engine characteristic approximation with the use of the "Spline" functions and author's computer programs has been given.