The concept of the implementation of environmental regulations in the long-run model of the Polish power generation system
 
 
More details
Hide details
1
– Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków
 
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2016;19(2):5–22
 
KEYWORDS
ABSTRACT
Countries in which the power generation system is mainly coal-based, either fueled with hard or brown coal, currently face the challenge of adapting their energy sector to the environmental requirements set by European Union. Studying the impact of the European regulations on the future structure and operation of the power generation sector is a complex and daunting task that requires the application of suitable methods and tools. A commonly used approach for this purpose is mathematical system modelling and the construction of a mathematical models. In this regard, the challenge lies in finding the appropriate method for transposing directives and long-term environmental regulations into specific mathematical equations. Thus, the main aim of this paper is to propose a concept for the implementation of environmental regulations in a long-run mathematical model of the power generation sector. In order to accomplish this task, major environmental regulations that could influence this sector, in a long-term perspective, are identified and characterized. These regulations are: directive establishing a scheme for greenhouse gas emission allowance trading within the Community (EU ETS), directive on industrial emissions (integrated pollution prevention and control) (IED), directive on the promotion of the use of energy from renewable sources and directive on energy efficiency. Finally, this paper presents a concept for the implementation in a mathematical model of each one of these regulations, including emission allowances prices, pollutants emission factors, minimum share of renewable energy sources, power generation demand reduction.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Koncepcja implementacji regulacji środowiskowych w długoterminowym modelu systemu wytwarzania energii elektrycznej
modelowanie długoterminowe, regulacje środowiskowe, sektor wytwarzania energii elektrycznej
Państwa, których energetyka bazuje na jednostkach wykorzystujących węgiel kamienny i brunatny do produkcji energii, stoją przed wyzwaniem dostosowania swojego sektora energetycznego do wymagań środowiskowych stawianych i uchwalanych na szczeblu Unii Europejskiej. Badanie wpływu tych regulacji na przyszły kształt i funkcjonowanie sektora wytwarzania energii elektrycznej jest zadaniem złożonym i wymaga zastosowania właściwych metod i narzędzi. Powszechnie stosuje się w tym celu metodykę matematycznego modelowania systemów, dzięki której możliwe jest zbudowanie odpowiedniego narzędzia (modelu). Problemem jest przełożenie zapisów i instrumentów wdrożonych wraz z przyjęciem poszczególnych regulacji środowiskowych na odpowiednie równania w modelu długoterminowym, tak by prawidłowo odzwierciedlić ich sens. Celem artykułu jest zaproponowanie koncepcji implementacji regulacji środowiskowych w długoterminowym modelu sektora wytwarzania energii elektrycznej. Aby to zrealizować zidentyfikowano i scharakteryzowano najistotniejsze regulacje środowiskowe oddziałujące na sektor wytwórczy w kontekście jego długoterminowego funkcjonowania i rozwoju, tj. dyrektywę w sprawie ustanowienia systemu handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych (tzw. dyrektywa EU ETS), dyrektywę w sprawie emisji przemysłowych (tzw. dyrektywa IED), dyrektywę w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych (tzw. dyrektywa OZE) oraz dyrektywę w sprawie efektywności energetycznej. Następnie, dla każdej z wymienionych regulacji przedstawiono sposób implementacji (ceny uprawnień do emisji CO2, wskaźniki emisji zanieczyszczeń, minimalny udział OZE, redukcja zapotrzebowania na moc itd.) w modelu matematycznym.
 
REFERENCES (37)
1.
Capros i in. 2011 – Capros, P., Mantzos, L., Parousos, L., Tasios, N., Klaassen, G. i Van Ierland, T. 2011. Analysis of the EU policy package on climate change and renewables. Energy Policy Vol. 39, Iss. 3, s. 1476–1485.
 
2.
Chiodi i in. 2013 – Chiodi, A., Gargiulo, M., Rogan, F., Deane, J.P., Lavigne, D., Rout, U.K. i Ó Gallachóir, B.P. 2013. Modelling the impacts of challenging 2050 European climate mitigation targets on Ireland’s energy system. Energy Policy Vol. 53, s. 169–189.
 
3.
Cormio i in. 2002 – Cormio, C., Dicorato, M., Minoia, A. i Trovato, M. 2002. A regional energy planning methodology including renewable energy sources and environmental constraints. Renewable and Sustainable Energy Reviews Vol. 7, Iss. 2, s. 99–130.
 
4.
Gawlik, L. red. 2013. Węgiel dla polskiej energetyki w perspektywie 2050 roku – analizy scenariuszowe. Górnicza Izba Przemysłowo-Handlowa, Katowice.
 
5.
Kamiński i in. 2015 – Kamiński, J., Kaszyński, P. i Malec, M. 2015. Reprezentacja zapotrzebowania na moc w długoterminowych modelach systemów paliwowo-energetycznych. Rynek Energii Nr 3(118), s. 3–9.
 
6.
Kamiński, J. 2010. Modelowanie systemów energetycznych: ogólna metodyka budowy modeli. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 13, z. 2, s. 219–225.
 
7.
Kamiński, J. 2014. Primary energy consumption in the power generation sector and various market structures: a modelling approach. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management, t. 30, z. 4, s. 37–50.
 
8.
Kamiński, J. i Kudełko, M. 2010. The prospects for hard coal as a fuel for the Polish power sector. Energy Policy Vol. 38, Iss. 12, s. 7939–7950.
 
9.
Krzemień, J. i Jaskólski, M. 2015. Badania modelowe struktury krajowego systemu energetycznego w świetle zapisów Dyrektywy 2009/28/WE. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 18, z. 1, s. 27–44.
 
10.
Kudełko i in. 2011 – Kudełko, M., Suwała, W., Kamiński, J. i Kaszyński, P. 2011. Modelowanie rynków energii dla różnych systemów dystrybucji uprawnień do emisji dwutlenku węgla. Studia, Rozprawy, Monografie nr 173, Wyd. IGSMiE PAN, Kraków.
 
11.
Kudełko, M. 2003. Efektywna alokacja zasobów w krajowym systemie energetycznym. Studia, Rozprawy, Monografie nr 121, Wyd. IGSMiE PAN, Kraków.
 
12.
Mirzaesmaeeli i in. 2010 – Mirzaesmaeeli, H., Elkamel, A., Douglas, P.L., Croiset, E. i Gupta, M. 2010. A multi-period optimization model for energy planning with CO2 emission consideration. Journal of Environmental Management Vol. 91, Iss. 5, s. 1063–1070.
 
13.
Nakata, T. 2004. Energy-economic models and the environment. Progress in Energy and Combustion Science Vol. 30, Iss. 4, s. 417–475.
 
14.
Pang i in. 2014 – Pang, X., Mörtberg, U. i Brown, N. 2014. Energy models from a strategic environmental assessment perspective in an EU context – What is missing concerning renewables? Renewable and Sustainable Energy Reviews Vol. 33, s. 353–362.
 
15.
Sierksma, G. 2002. Linear and integer programming: the theory and practice. Second Edition, Marcel Dekker Inc., New York.
 
16.
Suwała, W. 2011. Modelowanie systemów paliwowo-energetycznych. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków.
 
17.
DM Consus SA – Analiza rynku handlu uprawnieniami do emisji CO2 (miesięcznie) w 2015 roku. Publikacja w Portalu Cire.pl. [Online] Dostępne w: http://www.handel-emisjami-co2... [Dostęp: 28.01.2016].
 
18.
Dyrektywa 2001/77/WE. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2001/77/WE w sprawie wspierania produkcji na rynku wewnętrznym energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych.
 
19.
Dyrektywa 2001/80/WE. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2001/80/WE w sprawie ograniczenia emisji niektórych zanieczyszczeń do powietrza z dużych obiektów energetycznego spalania.
 
20.
Dyrektywa 2003/87/WE. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2003/87/WE w sprawie ustanowienia systemu handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych.
 
21.
Dyrektywa 2006/32/WE. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2006/32/WE w sprawie efektywności końcowego wykorzystania energii i usług energetycznych.
 
22.
Dyrektywa 2008/1/WE. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/1/WE dotycząca zintegrowanego zapobiegania zanieczyszczeniom i ich kontroli.
 
23.
Dyrektywa 2009/28/WE. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych.
 
24.
Dyrektywa 2009/29/WE. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/29/WE usprawniająca i rozszerzająca wspólnotowy system handlu emisjami.
 
25.
Dyrektywa 2010/75/UE. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE w sprawie emisji przemysłowych.
 
26.
Dyrektywa 2012/27/UE. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2012/27/UE w sprawie efektywności energetycznej.
 
27.
EEA – EUA future prices 2008–2012. [Online] Dostępne w: http://www.eea.europa.eu/data-... [Dostęp: 26.01.2016].
 
28.
Komisja Europejska 2011. Energy Roadmap 2050. Impact assessment and scenario analysis. European Commission, 2011.
 
29.
Konkluzje w sprawie ram polityki klimatyczno-energetycznej do roku 2030. Rada Europejska 23 i 24 października 2014 r. (SN 79/14).
 
30.
KPD 2010. Krajowy Plan Działania w zakresie energii ze źródeł odnawialnych. Minister Gospodarki. Warszawa.
 
31.
Dz.U. 2011 nr 95 poz. 558. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 22 kwietnia 2011 r. w sprawie standardów emisyjnych z instalacji.
 
32.
Dz.U. 2014 poz. 1546. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 4 listopada 2014 r. w sprawie standardów emisyjnych dla niektórych rodzajów instalacji, źródeł spalania paliw oraz urządzeń spalania lub współspalania odpadów.
 
33.
Dz.U. 2015 poz. 478. Ustawa z dnia 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii.
 
34.
Dz.U. 2015 poz. 2365. Ustawa z dnia 29 grudnia 2015 r. o zmianie ustawy o odnawialnych źródłach energii oraz ustawy – Prawo energetyczne.
 
35.
Wykaz obiektów energetycznego spalania (źródeł spalania paliw) zgłoszonych do derogacji naturalnej, o której mowa wart. 33 ust. 1 dyrektywy 2010/75/UE.
 
36.
Wykaz obiektów energetycznego spalania (źródeł spalania paliw) zgłoszonych do derogacji ciepłowniczej, o której mowa wart. 35 ust. 1 dyrektywy 2010/75/UE.
 
37.
Załącznik do uchwały nr 101/2015 Rady Ministrów z dnia 3 lipca 2015 r. Projekt zmiany Przejściowego Planu Krajowego.
 
eISSN:2720-569X
ISSN:1429-6675