Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Socio-cultural challenges of coal regions and their transformative capacities – a case study of Silesia

Kowalik Wojciech, Hubert Wit, Pepłowska Monika, Kryzia Dominik, Gawlik Lidia, Komorowska Aleksandra

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2024

|

T. 40, z. 1

167--186

EN

This article presents the results of a study of the determinants of energy transformation of coal-dependent regions. The case study was on the region of Silesia. This region is the main producer of hard coal and coking coal in Poland, with nineteen mines and numerous coal-fired power plants. Silesia is highly industrialized and urbanized, contributing significantly to Poland’s GDP. However, it is also a leader in terms of methane and carbon dioxide emissions. The study used an approach based on Alvin L. Bertrand’s ‘stress-strain’ theory, to investigate the socio-cultural stresses emerging as a result of the interaction of external factors and internal process dynamics within the region itself. Then, using Marc Wolfram’s systems-based analytical framework approach, the current transformative capacity of Silesia was analyzed. The theoretical framework adopted assumes that socio-cultural stress can be inferred from past situations of tension, influencing the social structure of the region and shaping accepted patterns of adaptation to change. Socio-cultural stress emerges as a key determinant of a region’s coping strategy and shapes its ability to transform in the long term. The research approach presented in this article adopts a comprehensive framework that integrates socio-cultural, socio-ecological and technological dimensions, providing a holistic view of a region’s transformation challenges and opportunities. The research was conducted using focus group interviews and a structured interview questionnaire. Participants in the research were individuals representing a diverse community of experts and activists involved in the energy transition process in Silesia, including local government officials, businesses, professional associations and social activists.

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań nad uwarunkowaniami transformacji energetycznej regionów węglowych na przykładzie Śląska. Region ten jest głównym producentem węgla kamiennego i koksującego w Polsce, z 19 kopalniami i licznymi elektrowniami węglowymi. Śląsk jest wysoce uprzemysłowiony i zurbanizowany, wnosząc znaczący wkład w polski PKB. Jest jednak również liderem pod względem emisji metanu i dwutlenku węgla. W prezentowanych badaniach wykorzystano podejście bazujące na teorii „napięć-odkształceń” Alvina L. Bertranda, do badania stresu społeczno-kulturowego pojawiającego się w efekcie oddziaływania czynników zewnętrznych i wewnętrznych procesów w samym regionie. Następnie, korzystając z ram analitycznych Marca Wolframa opartych na podejściu systemowym, przeanalizowano obecne zdolności transformacyjne Śląska. Przyjęte ramy teoretyczne zakładają możliwość wnioskowania o stresie społeczno-kulturowym z przeszłych sytuacji napięć, wpływających na strukturę społeczną regionu i kształtujących przyjęte wzory adaptacji do zmian. Stres społeczno-kulturowy wyłania się jako kluczowy czynnik determinujący strategię radzenia sobie regionu i kształtuje jego zdolność do transformacji w perspektywie długoterminowej. Zaprezentowane w artykule podejście przyjmuje perspektywę, która integruje wymiar społeczno-kulturowy, społeczno-ekologiczny i technologiczny, zapewniając holistyczny obraz wyzwań i możliwości transformacji w regionie. Badania przeprowadzone były przy wykorzystaniu zogniskowanych wywiadów grupowych oraz ustrukturyzowanego kwestionariusza wywiadu. Uczestnikami badań były osoby reprezentujące zróżnicowane środowisko ekspertów i działaczy zaangażowanych w proces transformacji energetycznej Śląska – samorządowców, przedsiębiorstw, stowarzyszeń zawodowych czy działaczy społecznych.

2

Examining pollution emissions in relation to atmospheric conditions: a case study on air-quality management in Kraków

Pepłowska Monika, Kryzia Dominik

Polityka Energetyczna

|

2023

|

T. 26, z. 3

117--130

EN

This article presents the topic of atmospheric pollution. The authors have presented the most important national air-quality regulations. They have identified measurement stations in Kraków (Poland), collected data from them and conducted their analysis. The aim of the article is to present the research results on developing a statistical model for estimating air pollution in Kraków depending on the changing weather conditions during the year. The authors used the mathematical modelling method to prepare the air-pollution model. The article presents collected data showing the situation prior to the introduction of a number of environmental regulations in the city of Kraków. The paper is based on meteorological data in the form of daily average values of air temperature, wind speed, air humidity, pressure and precipitation. Emission data included the average daily concentrations of the selected air pollutants, including sulfur dioxide (SO2), nitrogen dioxide (NO2), nitrogen oxides (NOx), nitrogen oxide (NO), carbon monoxide (CO), ozone (O3) and particulate matter PM10 and PM2.5. The results of the study indicate that the three most significant factors influencing the level of air pollution (appearing as explanatory changes in the models for each of the pollutants listed) are the value of ambient air temperature (a destimulant, except for ozone), wind speed (a destimulant) and the concentration of each pollutant on the previous day (a stimulant). The article concludes with a summary and conclusions.

PL

W artykule przedstawiono tematykę zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego. Autorzy przedstawili najważniejsze krajowe przepisy dotyczące jakości powietrza. Zidentyfikowali stacje pomiarowe w mieście Kraków (Polska), zebrali z nich dane i przeprowadzili ich analizę. Celem artykułu jest przedstawienie wyników badań nad opracowaniem statystycznego modelu szacowania zanieczyszczenia powietrza w Krakowie w zależności od zmieniających się warunków pogodowych w ciągu roku. Do opracowania modelu zanieczyszczenia powietrza autorzy wykorzystali metodę modelowania matematycznego. W artykule zebrano dane obrazujące sytuację przed wprowadzeniem szeregu regulacji środowiskowych na terenie miasta Kraków. Artykuł bazuje na danych meteorologicznych w postaci średnich dobowych wartości temperatury powietrza, prędkości wiatru, wilgotności powietrza, ciśnienia i opadów atmosferycznych. Dane emisyjne stanowiły średnie dobowe stężenia wybranych zanieczyszczeń powietrza, w tym: dwutlenku siarki (SO2), ditlenku azotu (NO2), tlenków azotu (NOx), tlenku azotu (NO), tlenku węgla (CO), ozonu (O3) oraz pyłu zawieszonego PM10 i PM2,5. Wyniki badania wskazują, że trzema najistotniejszymi czynnikami wpływającymi na poziom zanieczyszczenia powietrza (pojawiającymi się jako zmiany objaśniające w modelach dla każdego z wymienionych zanieczyszczeń) są: wartość temperatury otoczenia (czynnik destymulujący, z wyjątkiem ozonu), prędkość wiatru (czynnik destymulujący) oraz stężenie każdego z zanieczyszczeń w dniu poprzednim (czynnik stymulujący).

3

Assessment of the potential of using CNG to power up passenger cars in Poland

Kryzia Dominik, Pepłowska Monika

Polityka Energetyczna

|

2023

|

T. 26, z. 4

209--220

EN

This article presents the results of an assessment of the potential for the use of CNG in Poland as a fuel for passenger cars powered by an internal combustion engine fuelled by petrol or diesel. The basis for assessing the potential was an analysis of the economic efficiency of converting a passenger car fuelled by petrol or diesel to a dual-fuel vehicle by installing a CNG system. On the basis of available literature data, the vehicle structure was characterised using the following criteria: vehicle age, engine capacity, car-segment, type of fuel used and unladen vehicle mass. The average fuel consumption (petrol or diesel) of the vehicle before conversion was determined on the basis of specially developed statistical models. The conversion and operating costs of a vehicle fuelled with conventional fuel and with CNG (after vehicle conversion) were estimated on the basis of a stochastic simulation model using probability density distributions of vehicle parameters and the Monte Carlo method. The vehicle parameters were estimated so that the obtained set of vehicles reflected the actual structure of passenger cars in Poland. The estimated costs of vehicle conversion (purchase and installation of a CNG system) and its subsequent operating costs made it possible to assess the economic efficiency of the car conversion process. The potential use of CNG as a fuel for combustion cars was estimated by comparing the operating costs of a vehicle before conversion and the operating costs of a vehicle after conversion, taking into account the costs of conversion. Analogous calculations were carried out for the conversion of a vehicle to run on LPG, i.e. the most important competitor to CNG. At the current CNG fuel price of over 9.50 PLN/m3, the installation of a CNG system in passenger cars in Poland is not economically viable. Taking into account current fuel prices, the installation of a CNG system will start to be economically efficient for a small number of vehicles when the CNG price is 4 PLN/m3 lower than the current price. Conversion most often has a positive economic effect when it takes place in cars with a petrol-fuelled engine characterised by high fuel consumption and an average annual mileage of more than 20,000 kilometres.

PL

Artykuł prezentuje wyniki oceny potencjału wykorzystania CNG w Polsce jako paliwa do zasilania samochodów osobowych napędzanych silnikiem spalinowym zasilanym beznyną lub olejem napędowym. Podstawą do oceny potencjału była analiza efektywności ekonomicznej konwersji samochodu osobowego zasilanego benzyną lub olejem napędowym na pojazd dwupaliwowy polegający na montażu instalcji CNG. Na podstawie dostępnych danych literaturowych scharakteryzowano strukturę pojazdów za pomocą następujących kryteriów: wiek pojazdu, pojemność silnika, autosegment, rodzaj stosowanego paliwa, masa własna. Średnie zużycie paliwa (benzyny lub oleju napędowego) przez pojazd przed konwersją zostało określone na podstawie specjalnie opracowanych modeli statystycznych. Koszty konwersji i eksploatacji pojazdu zasilanego paliwem konwencjonalnym oraz instalacja CNG (po konwersji pojazdu) oszacowano na podstawie stochastycznego modelu symulacyjnego wykorzystującego rozkłady gęstości prawdopodobieństwa parametrów pojazdów oraz metodę Monte Carlo. Parametry pojazdów estymowano tak, aby otrzymany zbiór pojazdów odzwierciedlał rzeczywistą strukturę samochodów osobowych w Polsce. Oszacowane koszty konwersji pojazdu (zakup i montaż instalacji CNG) oraz jego późniejszej koszty eksploatacji umożliwiły ocenę efektywności ekonomicznej procesu konwersji samochodu. Potencjał wykorzystania CNG jako paliwa dla samochodów spalinowych został oszacowany poprzez porównanie kosztów eksploatacji pojazdu przed konwersją i kosztów eksploatacji pojazdu po konwersji z uwzględnieniem kosztów jej przeprowadzenia. Analogiczne obliczenia prrzeprowadzono dla wariantu konwersji pojazdu na napęd zasilany LPG to jest paliwa będącego najważniejszym konkurentem dla CNG.

4

Territorial trauma or modernization experience? The Kraków Metropolitan Area and Silesia as case studies affected by intensive energy transition processes

Hubert Wit, Kowalik Wojciech, Komorowska Aleksandra, Kryzia Dominik, Pepłowska Monika, Gawlik Lidia

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2023

|

T. 39, z. 3

125--148

EN

Energy transition is a process that affects entire regions, not only reducing the prevailing socio-economic conditions but most importantly, creating a new framework of functioning for their inhabitants. The changes that are taking place can be described as territorial stresses, which are factors that affect not only the psychological well-being of residents but also the economic, demographic, technological and ecological conditions of the regions. The article presents the partial results of research work conducted within the ENTRANCES project. The authors compare two carbon-intensive regions: Kraków Metropolitan Area (high air pollution area) and Silesia (coal mining area). Comparing the results of the two components and thus the research methods: the identification and systematization of the socio-cultural stress situation (a component describing events relevant to the transformation of the regions from 1945-2022 and the sparing of its significance on the development conditions in the regions; the assessment of the adaptive capacity of the residents based on their attachment to the place, individual adaptation strategies for resolving tensions and the level of life satisfaction (socio-psychological component).

PL

Transformacja energetyczna jest procesem oddziaływującym na całe regiony, nie tylko zmieniając panujące w nich warunki społeczno-gospodarcze, ale przede wszystkim tworzy nowe ramy funkcjonowania dla ich mieszkańców. Zmiany, które zachodzą, określić można mianem stresu terytorialnego, który jest czynnikiem wpływającym nie tylko na dobrostan psychiczny mieszkańców, ale oddziałującym również na kondycje ekonomiczną, demograficzną, technologiczną i ekologiczną regionów. Artykuł stanowi prezentację częściowych wyników prac badawczych prowadzonych w ramach projektu ENTRANCES . Autorzy dokonują porównania dwóch regionów intensywnych węglowo: Krakowski Obszar Metropolitalny (obszar wysokiej emisji) oraz Śląsk (obszar górniczy). Badanie przedstawia także zestawienie wyników dwóch analizowanych komponentów i tym samym metod badawczych: identyfikacji i usystematyzowania sytuacji stresu społeczno-kulturowego (komponent analizujący wydarzenia istotne z punktu transformacji regionów z lat 1945-2022) oraz oszacowanie jego znaczenia na warunki rozwoju w regionach; oceny zdolności adaptacyjnych mieszkańców na podstawie ich przywiązania do miejsca, indywidualnych strategii adaptacji, rozwiązywania napięć oraz poziomu satysfakcji życiowej (komponent socjopsychologiczny).

5

Heating films as an element of combined photovoltaic and heating systems in residential buildings

Majchrzak Krystian, Pepłowska Monika, Olczak Piotr

Polityka Energetyczna

|

2021

|

T. 24, z. 3

29--42

EN

This paper discusses the idea of combining a photovoltaic system with a heating film system to heat residential buildings. The analysis was performed for a newly built single-family house in Warsaw or its vicinity. The authors have selected the size of the photovoltaic installation, calculated the costs incurred by the user for the installation of a hybrid system, which were additionally compared to the cost of installing a gas installation (gas boiler) used for heating the building. The calculations were made for a single-family house with a usable area of 120 m2, the demand for utility energy for heating purposes in the newly built house was in the range of 10–50 kWh/m2/year. Based on the adopted parameters, the authors evaluated the economic efficiency of both investments (solutions) determining their net present values (NPV). The analysis takes the energy needed only for heating purposes into account. NPV for a heating system with a gas boiler with an investment outlay EUR 8,000 for buildings purchased for utility energy in the amount of 20 kWh/m2/year and the price for natural gas EUR 0.04 /kWh will be EUR –10,500 (for 15 years, discount rate r = 3%). For the same thermal needs (energy required) of the building, NPV for heating films + photovoltaic (HF + PV) will amount to – EUR 8,100. Comparing the variants will get a EUR 2,400 higher NPV for HF + PV. With a utility energy demand for heating purpose of 50 kWh/m2/year and gas heating installation investment cost of EUR 7,000, the NPV for both variants will be equal for natural gas price = EUR 0.035/kWh.

PL

W niniejszym artykule zaprezentowano możliwości ogrzewania budynku mieszkalnego z zastosowaniem hybrydowego współdziałania systemu fotowoltaiki wraz z systemem folii grzewczych. Analizę przeprowadzono dla nowo wybudowanego domu jednorodzinnego w okolicach Warszawy. Autorzy dokonali wyboru wielkości instalacji fotowoltaicznej, obliczyli koszty poniesione przez użytkownika w celu montażu systemu hybrydowego, które dodatkowo porównali do kosztów montażu instalacji gazowej (kocioł gazowy) służącej do ogrzewania niniejszego budynku. Obliczenia wykonano dla domu jednorodzinnego o powierzchni użytkowej 120 m2, zapotrzebowanie na energię użytkową do celów grzewczych w zakresie 10–50 kWh/m2/rok. Na podstawie przyjętych parametrów autorzy ocenili efektywność ekonomiczną obu inwestycji (rozwiązań: fotowoltaika + folie grzewcze, ogrzewanie gazowe) wyznaczając ich wartości bieżące netto (NPV). W analizie uwzględniono tylko energię potrzebną na cele grzewcze. NPV dla instalacji grzewczej z kotłem gazowym o nakładzie inwestycyjnym 8000 EUR dla budynku o zapotrzebowaniu na energię użytkową w ilości 20 kWh/m2/rok i cenie za gaz ziemny 0,04 EUR/kWh wyniesie –10 500 EUR (na 15 lat, stopa dyskonta r = 3%). Dla analogicznych potrzeb cieplnych budynku, NPV dla folii grzewczych + fotowoltaika (HF + PV) wyniesie –8100 EUR. Porównując warianty, wyższe NPV o 2400 EUR zostanie osiągnięte dla wariantu HF + PV. W przypadku zapotrzebowania na energię użytkową na potrzeby grzewcze na poziomie 50 kWh/m2/rok, przy nakładach inwestycyjnych 7000 EUR. wartości NPV dla obu wariantów będą równe przy cenie gazu ziemnego 0,035 EUR/kWh.

6

Coal supply prospects in Poland and Selected European Union Countries

Pepłowska Monika

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2021

|

T. 37, z. 3

31--52

EN

The raw material economy determines energy security for individual countries in the world. Coal is one of the most important energy carriers for electricity production and heat generation. World market trends of fossil raw materials such as hard coal and lignite were presented. In the European Union a significant decrease in coal and lignite consumption has been observed in recent years. This situation is primarily related to the accelerating decarbonisation policy and support of renewable energy sources, which are considered to be environmentally friendly. The pandemic occurring in recent years has also played an important role in shaping the raw materials market. The author shows the possibilities and directions in which the coal economy has prospects for development and expansion. The amount of the world’s coal resources is presented, as well as the size of the global consumption of the raw material in the 2000–2011 years, specifying in China, India, Asia, the USA and the countries of the European Union. The structure of the coal economy is presented in the light of the policies and laws enacted by the European Union Comission, in particular in Poland, Germany and France. The appearance of the hard coal sector and lignite sector in Poland is described in detail. The size of resources was given in terms of coal classification. The presented data were based on a range of information and reports from world organizations such as the International Energy Agency or British Petroleum.

PL

Gospodarka surowcowa stanowi o bezpieczeństwie energetycznym dla poszczególnych państw świata. Węgiel jest jednym z najważniejszych nośników energii zarówno elektrycznej, jak i cieplnej. W artykule przeanalizowano perspektywy podaży surowca węglowego w Polsce i Europie. Zaprezentowano światowe trendy rynku surowców kopalnych takich jak węgiel kamienny i brunatny. W Unii Europejskiej obserwuje się znaczące spadki zużycia węgla zarówno kamiennego, jak i brunatnego na przestrzeni ostatnich lat. Sytuacja ta związana jest przede wszystkim z przyspieszającą polityką dekarbonizacyjną i wspieraniem odnawialnych źródeł energii, które uznaje się za źródła proekologiczne. Niemałe znaczenie dla kształtowania się rynku surowcowego miała również występująca w ostatnich latach pandemia. Autorka pokazuje możliwości i kierunki, w których gospodarka węglowa ma perspektywy rozwoju i rozszerzania. Zaprezentowano ilość światowych zasobów węglowych, a także wielkość światowego zużycia surowca w latach 2000–2011, wyszczególniając Chiny, Indie, Azję, USA oraz kraje Unii Europejskiej. Przedstawiono strukturę gospodarki węglowej w świetle polityki i ustaw stanowionych przez Unię Europejską w szczególności w Polsce, Niemczech i Francji. Szczegółowo opisano wygląd sektora węgla kamiennego i brunatnego w Polsce. Wielkość zasobów podano ze względu na klasyfikację węgla. Przedstawiając dane, bazowano na informacjach i raportach światowych organizacji takich jak International Energy Agency, czy British Petroleum.

7

The impact of measures aimed at reducing low-stack emission in Poland and on energy efficiency and the household emission of pollutants

Kryzia Dominik, Pepłowska Monika

Polityka Energetyczna

|

2019

|

T. 22, z. 2

121--131

EN

According to the European Environment Agency (EEA 2018), air quality in Poland is one of the worst in Europe. There are several sources of air pollution, but the condition of the air in Poland is primarily the result of the so-called low-stack emissions from the household sector. The main reason for the emission of pollutants is the combustion of low-quality fuels (mainly low-quality coal) and waste, and the use of obsolete heating boilers with low efficiency and without appropriate filters. The aim of the study was to evaluate the impact of measures aimed at reducing low-stack emissions from the household sector (boiler replacement, change of fuel type, and thermal insulation of buildings), resulting from environmental regulations, on the improvement of energy efficiency and the emission of pollutants from the household sector in Poland. Stochastic energy and mass balance models for a hypothetical household, which were used to assess the impact of remedial actions on the energy efficiency and emission of pollutants, have been developed. The annual energy consumption and emissions of pollutants were estimated for hypothetical households before and after the implementation of a given remedial action. The calculations, using the Monte Carlo simulation, were carried out for several thousand hypothetical households, for which the values of the technical parameters (type of residential building, residential building area, unitary energy demand for heating, type of heat source) were randomly drawn from probability distributions developed on the basis of the analysis of the domestic structure of households. The model takes the coefficients of correlation between the explanatory variables in the model into account. The obtained results were multiplied so that the number of hypothetical households was equal to 14.1 million, i.e. the real number of households in Poland. The obtained results allowed for identifying the potential for reducing the emission of pollutants such as carbon dioxide, carbon monoxide, dust, and nitrogen oxides, and improving the energy efficiency as a result of the proposed and implemented measures, aimed at reducing low-stack emission, resulting from the policy. The potential for emissions of gaseous pollutants is 94% for CO, 49% for NOx, 90% for dust, and 87% for SO2. The potential for improving the energy efficiency in households is around 42%.

PL

Celem pracy była ocena wpływu działań zmierzających do obniżenia niskiej emisji w gospodarstwach domowych (wymiana kotłów, zmiana rodzaju paliwa, docieplenie budynków) wynikających z regulacji prawnych w zakresie ochrony środowiska na poprawę efektywności energetycznej i emisję polutantów w sektorze gospodarstw domowych w Polsce. Zbudowano stochastyczne modele bilansu energii i masy dla hipotetycznego gospodarstwa domowego, które zostały wykorzystane do oceny efektywności energetycznej i emisji polutantów realizacji działań wynikających z prawodawstwa. Dla hipotetycznych gospodarstw domowych oszacowane zostało roczne zużycie energii i emisji polutantów przed wdrożeniem danej regulacji i po jej wdrożeniu. Wykorzystując symulację Monte Carlo obliczenia zostały przeprowadzone dla kilku tysięcy hipotetycznych gospodarstw domowych, dla których wartości parametrów technicznych (liczba osób w gospodarstwie, sposób przygotowania ciepłej wody użytkowej i ogrzewania budynku, rodzaj paliwa, wiek i klasa energetyczna budynku, powierzchnia i lokalizacja budynku) były losowane z rozkładów prawdopodobieństwa przygotowanych na podstawie analizy struktury krajowej gospodarstw domowych. Otrzymane wyniki zwielokrotniono tak, aby liczba hipotetycznych gospodarstw była równa 14,1 mln, tj. rzeczywistej liczbie gospodarstw domowych w Polsce. Otrzymane wyniki pozwoliły określić potencjał w zakresie ograniczenia emisji polutantów takich jak CO2, CO, pyły oraz NOx i poprawy efektywności energetycznej w wyniku proponowanych i realizowanych działań zmierzających do ograniczenia niskiej emisji wynikających z regulacji prawnych. Potencjał emisję zanieczyszczeń gazowych sięga ponad 94%, natomiast potencjał w zakresie poprawy efektywności energetycznej w gospodarstwach domowych wynosi około 42%.

8

Financial Liabilities of the Hard Coal Mining Sector in Poland

Pepłowska Monika, Gawlik Lidia

Inżynieria Mineralna

|

2019

|

R. 21, nr 1/2

293--299

EN

In this article, the authors analyze the hard coal mining sector. Global, European and national trends are presented. The financial situation of mining enterprises and the financial liabilities of this sector are described in detail.Fees and charges to the state budget and local budgets are analyzed in detail. The problem of competitiveness of Polish mining enterprises and their contribution to the functioning of the national economy has been noticed. The article ends with the most important conclusions.

PL

W artykule autorzy analizują sektor wydobycia węgla kamiennego. Przedstawione są trendy globalne, europejskie i krajowe. Szczegółowo opisano sytuację finansową przedsiębiorstw górniczych i zobowiązania finansowe tego sektora, szczegółowo analizując opłaty i obciążenia budżetu państwa i budżetów lokalnych. Zauważono problem konkurencyjności polskich przedsiębiorstw górniczych i ich wkładu w funkcjonowanie gospodarki krajowej. Artykuł kończy się najważniejszymi wnioskami.