Potrzeby energetyczne:
- gospodarstwo domowe - oświetlenie, ogrzewanie pomieszczeń, c.w.u., chłód, napęd drobnych urządzeń g.d., przygotowanie posiłków, zasilanie odbiorników rtv, komputerów,
- przemysł - napęd maszyn, ciepło technologiczne, oświetlenie, ogrzewanie pomieszczeń, c.w.u., przetwarzanie informacji, transport,
- usługi - oświetlenie, ogrzewanie pomeszczeń, transport, c.w.u., przetwarzanie informacji, napęd drobnych urządzeń
Nośniki energii:
- użytkowe n.e. ( dostarczane w miejsce, gdzie ma zaspokoić potrzebę) - energia elektryczna, paliwa napędowe, opałowe (olej, gaz, węgiel, drewno), ciepłą woda, para, ciepłe( gorące) gazy,
- użyteczne n.e. (ulegają przetwarzaniu na nośniki użytkowe),
- pierwotne nośniki ( źródła) energii ( przetwarza się je na użyteczne) - wyczerpywalne - węgiel kamienny, brunatny, torf, łupki bitumiczne, ropa naftowa, energia jądrowa, -odnawialne - wiatr, woda, słońce, biomasa, źródła geotermalne.
Przetwarzanie:
- konwersja ( zmieniająca postać, parametry)
Wszystkie procesy przetwarzania wiążą się ze stratami energii ( magazynowania, transportu, przetwarzania). Pojawiają się odpadowe strumienie energii (np. woda w kondensatorze). Występują także straty masy.
Końcowe użytkowanie energii - finalne, z tego użytkowania nie ma już nośników.
Bilans energetyczny kraju - wydobycie, pozyskanie ze źródeł odnawialnych, import, eksport.
Bilans energetyczny przedsiębiorstwa - zakup (przetwarzanie, produkcja), sprzedaż, zużycie.
Energia pierwotna --- przetwarzanie, transport (przesył), magazynowanie, rozdział (dystrybucja), obrót --- energia bezpośrednia (końcowa)
Tona paliwa umownego tpu - 1tpu=1Gcal= 29,3 GJ
Rezerwy - zasoby nadające się do ekonomicznej eksploatacji. R. Zmieniają się bo zmianom ulegają również ceny oraz technologie wydobycia
|
|
Polska |
Świat |
||
|
|
Rezerwy |
Zasoby |
Rezerwy |
Zasoby |
Węgiel kamienny
|
mld tpu |
- |
- |
481 |
7728 |
|
mld t |
14,6 |
149 |
- |
- |
|
EJ (1018J) |
350 |
3550 |
14100 |
226490 |
Węgiel brunatny |
mld tpu |
- |
- |
144 |
2394 |
|
mld t |
2 |
19 |
- |
- |
|
EJ (1018) |
15 |
150 |
4220 |
70160 |
Ropa naftowa |
mld tpu |
0,005 |
- |
110 |
300 |
|
EJ (1018) |
0,2 |
- |
4650 |
12690 |
Gaz ziemny |
mld tpu |
180 |
- |
91000 |
235000 |
|
EJ (1018) |
5 |
- |
3050 |
7880 |
Energia wodna |
mld tpu |
1,2 |
- |
- |
- |
|
EJ (1018) |
1,2 |
- |
- |
- |
Uran |
EJ (1018) |
- |
- |
- |
8850 |
Polska:
- pozyskanie 3,3EJ, - import 1,2EJ, - eksport 0,5EJ, - zmiana zapasów 0,05EJ , - zużycie globalne 3,9EJ
Struktura zapotrzebowania na energię pierwotna w Polsce
Rok 2005 - zapotrzebowanie na e.pierwotną 134 mln tpu
Struktura pozyskania e. pierwotnej:
- węgiel kamienny 48,5%, - w. brunatny 13,6%, - ropa naftowa 19,7%, - gaz ziemny 13% (wysokometanowy 10,8%, zaazotowany 2,3%), - paliwo jądrowe 0%, - pozostałe 5,2%. Stosunek zużycia e. bezpośredniej do pierwotnej 0,7.
Struktura bilansu e. pierwotnej (zużycie):
- węgiel kamienny 80,4 mln t, - w. brunatny 61,6 mln t - ropa naftowa 18,2 mln t, - gaz ziemny wysokometanowy 11,9 mld m3w.n., zaazotowany 3,5 mld m3w.n.
Struktura zapotrzebowania na e. końcową 2005 rok:
Struktura pozyskania energii bezpośredniej:
- paliwa stałe 19,7%, - ciekłe 24,8%, - gazowe 22,1%, - energia elektryczna 16,2%, - ciepło grzewcze 14,3%
W Polsce zużycie energii na głowę mieszkańca jest wciąż bardzo niskie w stosunku do reszty Unii Europejskiej (połowa zużycia). Istotnie wzrosło zużycie od lat 90 gazu ziemnego (komfort użytkowania, bezobsługowość).
Struktura zapotrzebowania energii bezpośredniej:
- przemysł 41,1%, 1,1EJ, - budownictwo 2,7%, 0,05EJ, - rolnictwo 3,2%, 0,2 EJ, - transport 6,6%, 0,5EJ, - sektor bytowo-komunalny 43,1%, 0,8 EJ.
Zużycie energii elektrycznej w Polsce 16,2%.
Emisja CO2:
- węgiel kamienny 25,8 [kgCO2/GJ], - brunatny 27,6 , - torf 28, 9 , - ropa naftowa 20
W gospodarstwach domowych zużywamy głównie węgiel i brykiety , gaz oraz ciepło grzewcze:
surowiec, przemysł gospodarstwo domowe, transport
- węgiel, koks brykiety 17,1%, 27,8%, 0,4%, - torf i drewno 0,2%, 12,9%, 0%, - paliwa ciekłe 7,9%, 2,5%, 79,2%, - paliwa gazowe 28,8%, 20,7%, 15,6%, - energia elektryczna 23,3%, 11,6%, 4,1%, - ciepło grzewcze 13,8%, 24,4%, 0,5%
Zużycie węgla kamiennego w wybranych podsektorach:
- przetwórstwo przemysłowe 27,3 %, - wytwarzanie i zapotrzebowanie w energię elektryczną, gaz i wodę 57,4% w tym wytwarzanie energii elektrycznej 43,3%, w tym produkcja i dystrybucja ciepła 14%
Wydobycie w Polsce:
- węgiel kamienny 97,9 mln t, - brunatny 61,6 mln t
Energię musimy dostarczać w określonej ilości oraz czasie, a więc o określonej mocy. Zapotrzebowanie na nośnik zmienia się w czasie często gwałtownie. Zmiany mają charakter dobowy a także sezonowy:
Przykład:
Człowiek myjący ręce w 1 umywalce:
Współczynnik niejednoczesności poboru Qmax/Qśr
10 gości myjących ręce w 10 umywalkach:
Wniosek:
Jeżeli mamy obsługiwać większą liczbę odbiorców to współczynnik niejednoczesności poboru maleje, bo różne odbiory są przesunięte w czasie. Maleje maksymalny pobór. Na niejednoczesność poboru wpływa liczba odbiorców.
Na niejednoczesność poboru wpływ ma:
- do czego jest używana, - w jaki sposób jest użytkowana, - od liczby punktów, w których odbierana jest energia, - miksowanie potrzeb, czyli pokrywanie różnych potrzeb za pomocą tego samego nośnika.
Przykład:
Para grzewcza w szpitalu jest wykorzystywana do:
- ciepła woda, - przygotowanie posiłków, - pralnia ; Qmax/Qśred = 3
Aby zaspokoić potrzeby trzeba budować instalacje zdolne to zrobić, Aby zaspokoić potrzeby szczytowe trzeba wiec budować duże instalacje, które przez większość czasu nie są wykorzystywane. To wiąże się z kosztami budowy i utrzymania instalacji. Dlatego w większości przypadków płaci się dostawcy energii ale także za gotowość dostarczenia odpowiedniej mocy. Płacenie za moc zamówioną nie ma sensu, jeśli odbiór wykazuje się dużą jednoczesnością poboru lub wszystkie odbiory są bardzo podobne. Kolejną ważna sprawą jest jakość dostarczanej energii.
W elektroenergetyce wspólczynnik niejednoczesności poboru jest zdefiniowany Pelmax/Pelmin
Pobory w elektroenergetyce są średnimi piętnastominutowymi poborami.
W energetyce działalność dzielimy na:
- dystrybucja - ogranicza się do utrzymania instalacji zapewniających zaspokojenie potrzeb szczytowych. Wiąże się to z kosztami, które są mało zależne od ilości energii.
- obrót energii - sprzedaż energii, handel, odbiorcy są przywiązani do operatora w zależności od miejsca, gdzie się znajduje, jest więc taryfowana, a ceny energii mogą być ustalane na rynku.
Ilustrujemy na wykresie rzeczywisty pobór mocy:
Wykres uporządkowany odpowiada na pytanie: Jaką moc muszę zapewnić w jakim czasie?
Charakter różnych nośników do różnych celów jest inny:
- elektroenergetyka
Czas użytkowania mocy τu=E/P
τuzam=Epobr/Pzam - czas użytkowania mocy zamówionej
τumax=Epobr/Pmax - czas użytkowania mocy maksymalnej
τuzainst(nom)=Epobr/Pzainst - czas użytkowania mocy zainstalowanej (nominalnej)
- ciepłownictwo
Qmax=Qcnmax+Qcomax
Część urządzeń jest wykorzystywana tylko przez krótki okres, spełniają rolę urządzeń szczytowych i rezerwowych.
Elektrownie podstawowe pracują z czasem wykorzystania mocy znamionowej powyżej 5500h, czas powyżej 7000h/a uważa się za bardzo dobry.
Elektrownie szczytowe pracują 1000-1800h/a. W elektrowniach szczytowych liczy się przede wszystkim czas uruchamiania, koszty są sprawa wtórną.
Elektrownie wiatrowe pracują w podstawie (czas użytkowania 2000-2500h/a) podobnie jak elektrociepłownie z turbinami przeciwprężnymi, co wynika z ograniczeń w sterowaniu mocą elektryczną oddawaną w takim systemie.
Sposób dostawy nośnika energii ma wpływ na sposób jego użytkowania.
Przykład: czas użytkowania pieca węglowego jest zazwyczaj krótszy niż gazowego, co wynika z trudności obsługowych przy tym pierwszym.
Zużycie ciepła zależy od kultury jego użytkowania, strefy klimatycznej, sposobu dostawy.
Zużycie ciepłej wody zmalało po wprowadzeniu liczników w blokach ze 130 l/osobę do 50-60 l/osobę.
Energochłonność skumulowana:
Wskaźnik energochłonności skumulowanej (dla k-tego nośnika energii zużywanego w związku z produkcją k-tego produktu):Wkj =Ekj/Pnettoj
Ekj - sumaryczne zużycie k-tego nośnika w całym ciągu procesów wytwórczych przy produkcji j-tego wyrobu
Pnettoj - produkcja netto j-tego wyrobu (bez zużycia na potrzeby własne)
lub (inna interpretacja) Wkj = ΔEk/ΔPj
ΔEk - wzrost zużycia k-tego nośnika w gospodarce kraju
ΔPj - przyrost produkcji końcowej j-tego wyrobu
Cel liczenia wskaźników energochłonności skumulowanej:
- prognozowanie zmian zapotrzebowania na poszczególne nośniki energii na podstawie zmian produkcji w poszczególnych gałęziach gospodarki,
- porównanie nakładów energetycznych różnych technologii i ocena enrgochłonności w tych wariantach,
- ocena możliwości redukcji zużycia energii,
- ocena wpływu substytucji nośników energii i materiałów na zużycie energii pierwotnej,
- ocena wpływu zmian nośników energii i materiałów na koszty wytwarzania danego produktu.
Jak liczyć wskaźniki?
- metoda analizy procesów (bootom-up)
- metoda bilansu skumulowanego zużycia energii (wejście=wyjście):
bilans dla jednostki produktu j:
uij - jednostkowe zużycie bezpośrednie i-tego produktu na produkcje j-tego produktu,
fnj - jednostkowa produkcja uboczna n-tego produktu, przy produkcji produktu j-tego,
Wki, Wkj, Wkn -wskaźnik zużycia k-tego nośnika energii na i-ty, j-ty lub n-ty produkt,
zkj -bezpośrednie zużycie k-tego nośnika energii przy produkcji j-tego.
Istotne znaczenie dla energochłonności ma technologia przy produkcji dóbr, półproduktów i nośników energii. Znajomość energochłonności jakiegoś produktu, jej zmiany w zależności od technologii, kraju.
Nakłady energetyczne na budowę elektrowni (1985):
Wytwarzamy 7000GWh (25200TJ) energii elektrycznej. Aby to wytworzyć w elektrowni trzeba zużyć: - olej opałowy 6900 TJ (η=27%), - reaktor PWR 75000TJ, - kolektor słoneczny 727000 TJ, - ogniwa słoneczne 230000TJ.
Taryfowanie w ciepłownictwie rozp. ministra gospodarki 9.10.06: przedsiębiorstwo opracowuje taryfę w sposób zapewniający: pokrycie kosztów uzasadnionych określonych w art. 45 ustawy z 10.04.1997 oraz eliminowanie subsydiowania skrośnego. (uśrednianie kosztów tak, żeby jedna grupa odbiorców, która ma niższe koszty dostarczania nośnika dopłacała do odbiorców o wyższych kosztach dostarczania nośnika) Taryfa powinna określać: grupy taryfowe, rodzaje oraz wysokość cen i stawek opłat, warunki ich stosowania, bonifikaty za niedotrzymanie parametrów i standardów jakościowych, opłaty za nielegalny pobór ciepła. Taryfa zawiera: ceny z zamówioną moc, ceny ciepła, ceny nośnika ciepła, ceny nośnika ciepła, stawki opłat stałych za usługi przesyłowe, stawki opłat zmiennych za usługi przesyłowe. Podział odbiorców na grupy taryfowe zależy od: rodzaju nośnika i jego parametrów. Źródła ciepła lub zespołu źródeł zasilających sieć ciepłowniczą, sieci ciepłowniczej, miejsca dost. ciepła, zakresu usług przesyłowych, wielkości zamówionej mocy. Taryfa powinna zawierać: uzasadnione roczne koszty działalności, uzasadnione roczne koszty modernizacji i rozwoju, uzasadniony zwrot z kapitału zaangażowanego w działanie.
Taryfowanie w gazownictwie tak jak taryfa ciepł. mie ma zapisu o zwrocie kapitału, dopuszcza się uwzględnienie zysku, którego wysokość jest naliczana w oparciu o planowane inwestycje. Występuje taryfa na magazynowanie energii.
Taryfowanie w elektroenergetyce grupy: 1. bezpośrednio do przesyłowej sieci WN 2. do sieci 110kV 3. do sieci rozdzielczej 1-110kV 4. moc przyłączeniowa > 40kW i napięcie znamionowe < 1kV
5. tak jak 4 tylko moc < 40kW 6. tymczasowe przyłączenie do sieci. Prezes URE może zwolnić przedsiębiorstwo z obowiązku przedkładania taryf do zatwierdzenia, jeśli stwierdzi że działa ono w warunkach konkurencji.
Podział kosztów wytwarzania różnych nośników energii z jednego źródła (elektryczności i ciepła w EC) Metody:
fizyczna (proporcjonalnie do strumienia energii zużytych do wytworzenia energii elektrycznej i ciepła)
,
termodynamiczna (w odniesieniu do spadku entalpii w hipotetycznej elektrowni kondensacyjnej)
,
pośrednia,
Andrjuszczenki (założenia: koszty elektryczności wprost proporcjonalne do spadku entalpii
, koszty nośnika ciepła proporcjonalne do spadku entalpii w wymienniku
)
,
egzergetyczna (koszty proporcjonalne do spadku egzergii czynnika w turbinie)
,
ekonomicznego rozdziału kosztów (A- roczna prod. en. el. w EC, B - roczna prod. nośników ciepła w EC,
- koszty roczne w EC,
- koszty roczne w zastępczej EC kondensacyjnej wytw. en. el. w ilości A,
- jw. nośnik ciepła w ilości W)
Regulacje UE dyrektywy mają charakter pomocniczości, żeby weszły w życie muszą być poparte prawem krajowym. Założenia polityki energetycznej UE: swoboda gospodarcza, brak dyskryminacji (zakaz skrośnego subsydiowania, finansowania dystrybucji kosztem produkcji), zasada równoważnego rozwoju (nie zapominając o środowisku), bezpieczeństwo energetyczne (pewność i niezawodność dostaw energii po akceptowalnej cenie, niezawodność zaplecza technicznego), spójna polityka wewnętrzna [dwie dyrektywy dotyczące: rynku gazu i rynku energii elektrycznej z 2003 roku], określają one: organizację sektora (rodzaje przedsiębiorstw: przesyłowe, dystrybucyjne, dostawcy, magazynujące), zasady dostępu do rynku (prawo wyboru spółki dostarczającej energię, wolne prawo dostępu do sieci dla każdego dostawcy, ceny za przesył są regulowane, dystrybutorzy muszą kupować prąd na pokrycie strat, operator jest odpowiedzialny za niezawodność, dystrybutor musi podłączyć odbiorcę, ma prawo odmówić w pewnych okolicznościach, podmioty prowadzące różne typy działalności muszą być rozdzielone prawnie) przedsiębiorstwo pionowo zintegrowane działa w sferze regulowanej i nieregulowanej przedsiębiorstwo poziomo zintegrowane działa w sferze energetyczne i pozaenergetycznej. Te prz. muszą prowadzić oddzielną rachunkowość oddzielną dla sfery regulowanej i nie. o połączeniach transgraniczne powinny zapewnić możliwość importu en. el .na poziomie 10% max zapatrz. w krajowym systemie.
Są jeszcze dyrektywy: o ograniczeniu emisji zanieczyszczeń atm., o przydziałach emisji gazów cieplarnianych, wprowadzająca „zielone certyfikaty”, o wspieraniu kogeneracji „czerwone certyfikaty” o handlu emisjami. KASHUE - Krajowy Administrator Systemu Handlu Uprawnieniami do Emisjami,
Częściowo koszty materiałów materiałów energii pomocniczych, usługi obce, pozostałe koszty
Koszty zmienne (koszty surowców podstawowych, paliwa energia itp.,Częściowo: koszty materiałów materiałów energi pomocniczych, usługi obce
pozostałe koszty.
Oprócz kosztów operacyjnych możemy ponieść koszty finansowe {np. od zaciągniętych kredytów) Istnieją jeszcze koszty które nie sa kosztami
koniecznym do uzyskania przychodu. Sa to np. koszty darowizn. Istota jest, ze do dyspozycji mamy rożne technologie, bardzo zróżnicowane pod względem struktury kosztów.
s- wielkość sprzedaży
TC-koszt całkowity (total cost)
TFC - całkowity koszt stały (totka fixed cost)
TVC - całkowity koszt zmienny (totalvariable cost)
AVC -jednostkowy koszt zmienny (avarage variable cost)
ATC -jednostkowy koszt stały (avarage total cost)
MC - koszt krańcowy (marginal cost)
TR - przychód
TI - dochód
P - cena
BEP - punkt krytyczny
TC=TAC-TVC
AVC=TVC/s
MC=dTC/ds.=dTVC/ds
AVC=const =>MC=AVC=TVC/s
TR=p*s
BEP:TC(s=BEP)=TR(s=BEP), TI(BEP)=TR-TC=0
MC- o ilde zmienia sie kosz
pro**cja=spriedai i - prtzy wzroście produkt? koszty stale rie rosną propcłcjorahie
Zrodla szczytowe - {elektrownie szczytowo - pompowe, elektrownie gazowe,
rezerwy elektrowniach cieplnych i wodnych przepływowych)
Źródła podszczytowe - Elektrownie cieplne o niższej sprawności
Źródła podstawowe - elektrownie jądrowe, wysokosprawne El. Węglowe,
elektrownie gazowo parowe, elektrownie wiatrowe, elekt wodno
przepływowe, elekterocieplownie z turbinami przeciwpreznymi
Dla obciążeń ciepłowniczych źródła można również podzielić na podstawowe,
podszczytowe i szczytowe. Źródłami szczytowymi mogą być np. kotły
o lejowe) drogie w eksploatacji, lae paliwo bez mocy zamówionej i tania
konserwacja).
Rodzaje działalności przedsiębiorstw energetycznych:
-wydobycie
-wytwarzanie (przetwarzanie)
-przesył (transport)
- magazynowanie -dystrybucja (rozdział)
-obrót
Kopalnie:
-podziemne
-odkrywkowe
-powierzchniowe
-odwierty szybowe(morskie i lądowe)
- zpodzziemna konwersja paliwa (np. lupek bitumicznych na węglowodory ciekle lub na paliwo gazowe)
węgieł kamienny- kopalnie szybowe, odkrywkowe
brunatny - odkrywkowe, istnieją także odkrywkowe
torf- odkrywkowe
gaz ziemny - szyby
uran - podziemne
Wytwarzanie użytecznego nośnika energii na bazie nośników pierwotnych lub innych nośników użytecznych:
-wytwarzanie energii elekt
-wytwarzanie nośników ciepła (gorąca woda lub para)
-rafinacja ropy naft i produkcja benzyny i ropy
-wzbogacanie węgla kamiennego
-produkcja koksu i gazu koksowniczego
zgazowanie węgla i produkcja gazu miejskiego
wzbogacanie uranu
Przesył i transport:
Usługa ograniczona do przeniesienia nośnika energii z jednego miejsca w inne, zwykle na duże odległości:
-przesył kablowy energii elektr, sieci napowietrzne i kablowe WN
-ptrzesyl rurociągowy gazu, ropy naft, i paliw płynnych, gorącej wody (kilkadziesiąt km) i pary(kilka km)
- transport kolejowy lub kołowy paliwa stale i ciekle w cysternach
Infrastruktura sieciowa - sieci WN i rurociągi nie sa dublowane(wysokie nakłady inwestycyjne) Siec funkcjonuje w warunkach charakterystycznych dla monopolu i może być wykorzystana do ograniczenia dostępu do odbiorcy łub wytwórcy
Magazynowanie:
-magazynowanie paliw ciekłych - ziomiki paliwowe
-magazynowanie gazu- magazyny strategiczne (podziemne) i operacyjne połączone z działalnością wytwórcy
-magazynowanie węgla - zwykle pooczone z działalnością wytwórcy
Dystrybucja - rozdział nośników energii dostarczonych do odbiorców i zapewnieniewarunkow technicznych dostawy nośnika energii w określone przez odbiorcę Miejsce, w określonej ilości i jakości
Koszty w strukturze rodzajowej przedsiębiorstwa energetycznego:
energetycznego - kpalnie węgla brunatnego, B - elektrownia kondensacyjna
1. amortyzacja - prawo naliczania w bieżąca koszty operacyjne czesci poniesionych wcześniej wydatków inwestycyjnych - stopa amortyzacji powinna odpowiadać czasowi użytkowania środka trwałego A= 7-8%, B=l3-19%
2.zuzycie materiałów materiałów energii A=25-32%, B=44-49% ( w tym energia elektryczna A=7-15%, B=38-46%)
3.usługi obce A=7-9%, B=5-l 1%
4podatki i opłaty A=8-9%, B=16-21%
5koszty pracy, wynagrodzenie A=30-37%,B=6-8%, ubezpieczenia społeczne i inne świadczenia A=10-12%, B=2-3%
6 pozostałe koszty rodzajowe A=2%, B-1%
Podział kosztów.
1.-koszty zmienne A—14-18%, B=15-50%(bez akcyzy)
-koszty stale A-82-86%, B=36-11%
2.-koszty bezpośrednie
-koszty pośrednie
Struktura kosztów w dystrybucji i obrocie energia elektryczna łącznie:
-zakup energi i usług podstawowych 73%
-amortyzacja 7%
-usługi obce 6%
-podatki i opłaty 3%
-koszty pracy 9%
- pozostałe koszty 2%
- koszty zmienne 92-98%
-koszty stale 2-8%
Udział dystrybucji i obrotu w końcowej cenie energii elektrycznej przekracza dzisiaj 40%, udział; ten powinien być ograniczony do 20-25%
Struktura kosztów w przesyle, dystrybucj i obrocie ciepłem sieciowym:
-zakup ciepła 72% -amortyzacja 9% -usługi obce 0,5% -materiały 4% -koszty pracy 8,5% -pozostałe koszty 6%
Koszty stale: (amortyzacja, podatki i opłaty, wynagrodzenia i pochodne)
Szczytowe apotrzebowanie mocy w systemie elektroenergetycznym: 23-24GW- zima, l6-17Gw-lato
Możliwości zwiększania zysków: -zwiększenie ilości sprzedaży -zwiększyć cenę
- zmniejszenie kosztów
Operacje stosowane w celu ograniczenia różnorodności poboru mocy:
- ograniczenie szczytowego poboru mocy -zwiększenie poboru mocy w dolinach -wyrównanie obciążeń -ograniczenie poboru energii -zwiększenie zapotrzebowania na energie
DSM - demand side management, zarządzanie popytem
SSmn - suplay side management, zarzadznie podaza
Aktywne zarządzanie obciążeniem -połączenie powyższych metod. Programy
DSM sa nakierowane głownie na ograniczenie popytu. Metody te zaczęto
stosować w latach 8O-tych w USA
Oczekiwane efekty fizyczne przy zastosowaniu DSM:
- unikanie inwestycji w instalacje przetwarzania przesyłu lub w sieci dystrybucyjne,
- zwiększenie sprzedaży energii
- zwiększenie przeciętnego obciążenia instalacji energetycznych(poprawa ich
wykorzystania) -zmniejszenie zużycia energii
Metody wdrażania DSM:
- metody techniczne:
a) zastostosowanie urządzeń energooszczędnych: -zrodla światła (CEL.lampy sodowe) -wysokosprawne napędy elektryczne -energooszczędne odbiorniki TV i monitory -energooszczędne urzadzdenia chłodnicze -budynki o podwyższonej izolacyjności -rekuperacja ciepła w systemach wentylacji -kuchenki mikrofalowe
-akumulacja ciepła energii kinetycznej lub potencjalnej
b) sterowanie praca odbiorników
-zdalne serowanie praca odbiorników oparte na łączności dwukierunkowej
-zdalne sterowanie zasilaniem urządzeń klimatyzacyjnych
- przerwy w zasilaniu odbiorców
-metody oddziaływania na odbiorców
-informacja
-rabaty udzielane odbiorcom energii na zakupy urządzeń energooszczędnych
(lub nowych odbiorników elektr)
-niskoprocentowe pożyczki na zakup urządzeń
-rabaty udzielane odbiorcom energii w ramach rozliczeń a pobór energii
-taryfy strefowe
-taryfy za dostawy przerywane
-taryfy „czasu bieżącego"
-inne plany taryfowe
-uregulowania prawne
Ograniczenia w stosowaniu DSM:
-relacje pomiędzy nakładami inwestycyjnymi i kosztami energii -możliwość kształtowania taryf z uwzględnieniem efektów DSM i w sposób , zapewniający odpowiedni czas zwrotu nakładów i kosztów programu DSM(odbiorcy lub przedsiębiorcy) w szczególności:
a) rozdzielenie pomiędzy przychodami i dochodami przedsiębiorstwa dystrybucyjnego - uwzględnieni realizacji programów DSM w uznawanych stopach zwrotuzainwestowanego kapitału
b) ustalenie podmiotów odpowiedzialnych
Mechanizmy wsparcia
• Ułatwienie sfinansowania realizacji inwestycji
- Obniżenie ponoszonych przez inwestora nakładów inwestycyjnych
• Subwencje i dotacje
- Niższe oprocentowanie pożyczek lub kredytów
- Ułatwienia w przyznaniu pożyczek lub kredytów np.:
• gwarancje kredytowe
• Obniżenie kosztów działalności
- Okresowe zwolnienie z podatku dochodowego CIT (np. strefy
ekonomiczne)
- Zwolnienie z podatków lokalnych
- Zwolnienie z akcyzy
• Zapewnienie dodatkowych przychodów
- Przychody ze świadectw pochodzenia wytworzonego nośnika energii
- Zapewnienie sprzedaży produktu - obowiązek zakupu nałożony na
podmioty zajmujące się obrotem lub dystrybucją
- Zapewnienie minimalnej ceny sprzedaży
• Inne
• Subwencja - nieodpłatna i bezzwrotna pomoc finansowa, udzielana przez państwo
w celu wsparcia działalności określonych podmiotów, w zakresie ich zadań własnych.
- Subwencja może być udzielana przedsiębiorstwom, samorządom, organizacjom
społecznym, osobom fizycznym
- Jeśli subwencja jest zapisana w budżecie i przeznaczona dla określonego beneficjenta to
musi mu być przekazana (beneficjent może mieć roszczenie prawne).
- O wykorzystaniu subwencji decyduje beneficjent - subwencje są przeznaczone na
finansowanie zadań własnych.
• Dotacja - bezzwrotna pomoc finansowa udzielana przez państwo (lub Unię
Europejską) wybranym podmiotom w celu realizacji przez nie określonych zleconych
im zadań (istotnych dla dawcy).
- Dotacja może być udzielana przedsiębiorstwom, samorządom lub organizacjom.
- Działanie zlecone w związku z udzieleniem dotacji jest uzgodnione w umowie i nie można
zmieniać przeznaczenia uzyskanych środków na inny niż uzgodniony cel.
- Dotacje służą np. do sfinansowania części projektów.
- Zwrotowi podlegają nie wykorzystane środki lub środki wykorzystane w sposób niezgodny z
umową.
• Pożyczka - polega na udostępnieniu przez pożyczkodawcę (osobę fizyczna lub
prawną) określonej kwoty środków pieniężnych lub określonych przedmiotów do
dyspozycji pożyczkobiorcy
- Pożyczka może być udzielona na czas oznaczony lub nieoznaczony.
- Pożyczka może być udzielona bez określenia celu, na które mają być przeznaczone
udostępnione środki.
- Pożyczka może być udzielona bez odsetek. Użyczenie - bezpłatne użyczenie rzeczy.
(Dzierżawa lub najem - odpłatne pożyczenie rzeczy)
• Kredyt bankowy - polega na użyczeniu środków pieniężnych na określony cel i na
określony czas, za wynagrodzeniem w postaci prowizji i odsetek
- Umowa kredytu jest zawierana w formie pisemnej. Umowa określa m.in. kwotę i walutę
kredytu, cel kredytu, warunki uruchomienia, zasady i termin spłaty kredytu, wysokość prowizji
i odsetek, sposób zabezpieczenia kredytu.
- Kredyty krótkoterminowe (do 1 roku), średnioterminowe (od 1 roku do 3 lat) i długoterminowe
(powyżej 3 lat);
- Kredyt inwestycyjny to kredyt na finansowanie inwestycji materialnych (zakup środków
trwałych, budowa, modernizacja obiektów, etc.), inwestycji niematerialnych (zakup papierów
wartościowych) lub inwestycji finansowych (akcji, udziałów).
- Kredyt inwestycyjny może być udzielany na finansowanie określonej transakcji bądź w
formie linii kredytowej.
• Akcyza - podatek pośredni nakładany m.in. na paliwa i inne nośniki energii
- Stawki podatku akcyzowego są w Unii Europejskiej ustalane przez poszczególne
państwa, nie mogą być niższe od stawek określonych w dyrektywach.
- Akcyza za energię uiszczana jest jednokrotnie, a następnie traktowana jest jako
koszt wliczany do ceny zbycia, który finalnie ponoszony jest przez końcowego
użytkownika energii.
- Akcyza zapewnia istotne dochody budżetu.
Przedsiębiorstwo sprzedające energię odbiorcom końcowym jest zobowiązane
uzyskać i przedstawić do umorzenia świadectwa pochodzenia energii.
• Zielone certyfikaty - świadectwa pochodzenia energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych
• opłata zastępcza:
- 267,95 PLN/MWh w 2010 (obecnie cena energii elektrycznej wynosi 170÷180 PLN/MWh),
and
• Wymagane: było 8,7% w 2009 r., 10,4% w 2010-2012 r., i potem wzrost o 0,5% rocznie do 12,9%
w 2017 r. (poz.969, Dz.U.156/2008)
• Czerwone certyfikaty - świadectwa pochodzenia energii elektrycznej z wysokosprawnej kogeneracji;
obowiązuje do 31 marca 2013 r.
• Opłata zastępcza w 2009 r. wynosiła 23,32 PLN/MWh (formalnie: 15-40% ceny energii)
• Od 2010 r. elektrociepłownie opalane biomasą mogą uzyskiwać zarówno czerwone, jak i zielone
certyfikat
• Czerwone certyfikaty nie są narzędziem, które efektywnie wspierałoby rozwój kogeneracji i
przebudowę kotłowni na elektrociepłownie
• 21,3% w 2010; 22,2% w 2011; 23,2% w 2012
• śółte certyfikaty - świadectwa pochodzenia energii elektrycznej z wysokosprawnych źródeł
kogeneracyjnych opalanych gazem lub innych o mocy do 1 MWe; obowiązują do 2012 r. W 2009 r.
opłata zastępcza wynosiła 128 zł/MWh
• 3,1% w 2010; 3,3% w 2011; 3,5% w 2012
• Fioletowe certyfikaty - świadectwa pochodzenia energii elektrycznej z wysokosprawnych źródeł
kogeneracyjnych zasilanych biogazem lub gazem z odmetanowania kopalń
• Białe certyfikaty - świadectwa redukcji zużycia energii elektrycznej
Nieobowiązujące:
• Pomarańczowe certyfikaty - świadectwa pochodzenia energii elektrycznej ze źródeł wyposażonych w
instalacje CCS
• Błękitne certyfikaty - świadectwa pochodzenia energii elektrycznej z nowych źródeł o wysokiej
sprawności
wydatki |
wpływy |
zapłacone zobowiązania z tytułu kosztów: •operacyjnych Kop bez amortyzacji -wynagrodzeń z odpisami obowiązkowymi -paliw i energii -zakupu mediów pomocniczych (np.woda) -odprowadzenia odpadów (i emisji zan.) -materiałów i części zamiennych -usług obcych (w tym remontowych) -podatków i opłat lokalnych -i t.d, amortyzacja nie jest wydatkiem A •finansowych Kfin •zmiany kapitału pracującego -_WC |
zapłacone należności z tytułu sprzedaży produktów i usług (opłacone przychody) Pop uzyskane przychody finansowe Pfin |
•zapłacony podatek dochodowy T: 19%*(przychody - koszty) |
|
•spłata rat kapitałowych zaciągniętych pożyczek i kredytów R •wykup własnych obligacji Ro |
•zaciągnięte kredyty i pożyczki C •wyemitowane obligacje Co |
zapłacone zobowiązania z tytułu nakładów inwestycyjnych (i modernizacyjnych) I |
|
wypłata dywidendy z zysku D |
Wyemitowane akcje własne S |
• moc znamionowa (generatora, linii przesyłowej, transformatora,
odbiornika, …) Pzn - moc na jaką dane urządzenie zostało
zbudowane i którą może zostać trawle obciążone bez szczególnego
ryzyka jego uszkodzenia
• moc zainstalowana Pinst- moc znamionowa lub w przypadku grupy
urządzeń spełniających w danym układzie tą samą funkcję: suma
ich mocy znamionowych
• obciążenie szczytowe Pszcz - maksymalna moc oddawana,
przesyłana lub pobierana przez dane urządzenie (zwykle mniejsza
lub równa mocy znamionowej)
• współczynnik obciążenia ko = Pszcz/Pzn
• współczynnik równoczesności kr = Pszcz gr / Σ Psz j ,
gdzie:
Pszcz gr - moc szczytowa grupy urządzeń
Σ Psz j - suma mocy szczytowych wszystkich urządzeń w grupie
• Współczynnik zapotrzebowania kz = Pszcz gr / Σ Pinst j
• Przykładowe wartości współczynników zapotrzebowania
[Cz.Mejro, Podstawy gospodarki energetycznej]
cementownie 0,62÷0,68
zakłady mechaniczne 0,22÷0,31
przemysł azotowy 0,50÷0,65
przemysł petrochemiczny 0,34÷0,37
• moc osiągalna Pos - moc jaką można rzeczywiście uzyskać na
zaciskach źródła energii (generatora) lub odebrać z elektrowni;
dla elektrociepłowni - maksymalna moc elektryczna, którą można
uzyskać np. przy odpowiednio dobranym obciążeniu ciepłowniczym
• moc uwięziona Pu - różnica pomiędzy mocą zainstalowaną i mocą
osiągalną: Pu = Pinst - Pos
• moc dyspozycyjna Pd - moc osiągalna w chwili bieżącej; może być
mniejsza od mocy osiągalnej ze względu na remonty planowe lub
poawaryjne, ograniczenia hydrologiczne (ograniczenia możliwości
chłodzenia skraplacza), okresowe ograniczenia możliwości
wyprowadzenia mocy, inne czynniki okresowe, a w
elektrociepłowniach również ze względu na bieżące
zapotrzebowanie na ciepło sieciowe
• moc rezerwowa Pr - różnica pomiędzy mocą osiągalną i
dyspozycyjną: Pr = Pos - Pd
• rezerwa remontowa - tymczasowa utrata mocy osiągalnej wynikająca z
pozostawania jednostek wytwórczych w remoncie planowanym lub
poawaryjnym
• rezerwa ruchowa - zapas mocy jednostek wytwórczych, które można
wykorzystać do pokrycia bieżącej zmiany obciążenia: różnica pomiędzy
aktualna mocą dyspozycyjną i aktualnym obciążeniem
• rezerwa gorąca - zapas mocy dyspozycyjnej jednostek wytwórczych
pozostających w ruchu (wynikający z chwilowego niedociążenia kotłów i
turbozespołów)
• rezerwa szybka - zapas mocy dyspozycyjnej jednostek odstawionych z
ruchu, które można jednak uruchomić w ciągu 30-60 minut
• rezerwa zimna - zapas mocy dyspozycyjnej jednostek odstawionych z
ruchu, które można jednak uruchomić w czasie dłuższym niż 60 minut
• stopień rezerwy: ros = Pos/Pszcz
wymagana wartość ros zależy od liczby współpracujących źródeł
energii i ich pewności ruchowej; przy dużej liczbie źródeł ros może
być ograniczone do 1,15÷1,25
• moc chwilowa Pτ
• moc średnia 15-to minutowa: E15/0,25h, gdzie E15 pobór energii w ciągu 15
minut
• moc średnia (obciążenie średnie) Pśr=E/τ (wymaga określenia okresu, dla
którego średnia ta jest wyznaczana)
• średni stopień obciążenia: m = Pśr / Pszcz
• chwilowy stopień obcieżenia mτ = Pτ / Pszcz
• czas użytkowania mocy: E/P …
• remonty i przeglądy planowane - planowane i wcześniej
przygotowywane procesy naprawczo-modernizacyjne, związane z
odstawieniem urządzenia z ruchu, wykonywane w celu ustalenia
stanu technicznego urządzenia, poprawy jego niezawodności i/lub
poprawy innych parametrów jego pracy (sprawności, mocy
osiągalnej, bezpieczeństwa, …);
• remonty poawaryjne - procesy naprawcze wykonywane w związku
z nie przewidzianym, a zatem nie planowanym uszkodzeniem
urządzenia (awarią) w celu przywrócenia jego zdolności
eksploatacyjnych;
• współczynnik niezawodności βn:
- stosunek czasu pracy lub pozostawania w gotowości do pracy do różnicy
rozważanego okresu i czas realizacji remontów planowych; - stosunek
czasu pracy lub pozostawania w gotowości do pracy do sumy czasu pracy
lub pozostawania w gotowości do pracy i napraw poawaryjnych
• współczynnik awaryjności γa = 1 - βn
• współczynnik dyspozycyjności βd:
- stosunek czasu pracy lub pozostawania w gotowości do pracy do
rozważanego okresu
• współczynnik potrzeb własnych: Pwł / Pbrutto Ewł / Brutto
• współczynnik skojarzenia - stosunek ilości ciepła wytworzonego w
skojarzeniu z produkcją energii elektrycznej do łącznej ilości
wytworzonego ciepła: QEC/Q
• wskaźnik skojarzenia - stosunek ilości energii elektrycznej do ciepła
wytworzonych w skojarzeniu: Eel EC/QEC
|
stałe |
zmienne |
bezpośrednie |
1. koszty pracy - wynagrodzenia z odpisami obowiązkowymi pracowników obsługi i nadzoru technicznego instalacji produkcyjnej część stała kosztów składowania odpadów 2. koszty środków higienicznych i ochrony pracy dotyczących pracowników bezpośrednich 3. koszt wody do celów technologicznych i sanitarnych 4. koszt materiałów i części zamiennych do remontów 5. koszty usług remontowych (umownie) 6. koszty reklamy (jeśli przyporządkowane produktowi) 7. koszty licencji i innych praw majątkowych (np.. licencje programów komputerowych) - w części przypisanej bezpośrednio produkcji 8. amortyzacja w części odnoszącej się do instalacji produkcyjnej |
1. koszty paliwa 2. koszty pozostałych surowców podstawowych 3. koszt transport paliwa 4. koszt transportu (dostawy) pozostałych surowców podstawowych 5. część zmienna kosztów składowania odpadów 6. koszt uŜytkowania środowiska - emisji pyłów, SO2, NOx, CO2, … 7. koszt odprowadzenia ścieków technolog. (umownie) |
|
stałe |
zmienne |
pośrednie |
1. koszty pracy - wynagrodzenia z odpisami obowiązkowymi pozostałych pracowników (bez obsługi i nadzoru technicznego instalacji produkcyjnej) 2. koszty zewnętrznych usług prawnych i windykacyjnych 3. koszty łączności (koszty rozmów telefonicznych i internetu) 4. koszty innych usług zewnętrznych - ochrony mienia, utrzymania czystości, … 5. koszty licencji i innych praw majątkowych (np.. licencje programów komputerowych) - w części nie przypisanej bezpośrednio produkcji 6. podatki i opłaty lokalne 7. umownie: koszt materiałów pomocniczych (paliwo silnikowe, materiały biurowe, …) 8. koszty środków higienicznych i ochrony pracy dotyczących pracowników pośrednich (bez obsługi i nadzoru technicznego instalacji produkcyjnej) 9. koszt transportu (dostawy) pozostałych materiałów 10. koszty reprezentacji 11. amortyzacja w części nie odnoszącej się do instalacji produkcyjnej |
|
System elektroenergetyczny
kilka liczb i faktów do zapamiętania
AD2008 AD2007
• produkcja energii elektrycznej brutto 154,3 TWh 159,3 TWh
• produkcja ee na 1 mieszkańca 4,08 MWh/m. 4,18 MWh/m.
• energia oddana do wspólnej sieci (z produkcji krajowej) 132,5 TWh 136,4 TWh
• dostawa z sieci do odbiorców końcowych 118,95 TWh 116,6 TWh
• szczytowe zapotrzebowanie mocy 25 121 MW 24 611 MW
• moc zainstalowana 35 599 MW 35 845 MW
• moc osiągalna 35 326 MW 35 151 MW
• moc dyspozycyjna < 30 000 MW
były takie okresy, w których nadwyżka aktualnej mocy dyspozycyjnej nad
aktualnym zapotrzebowaniem nie przekraczała 500 MW w rezerwie wirującej i
zimnej razem
Kilka liczb i faktów do zapamiętania
przeciętny czas wykorzystania mocy zamówionej do
ogrzewania pomieszczeń 2100-2400 h/a, zależy od:
- systemu ogrzewania (ciepło sieciowe, gazowy kocioł
indywidualny, kocioł węglowy, piece, …)
- warunków klimatycznych w danym roku,
- miejsca w Polsce (lokalne przeciętne warunki klimatyczne)
- cen ciepła sieciowego, sposobu rozliczania opłat pomiędzy
mieszkańcami zasilanymi z tego samego węzła, możliwości
regulacji poboru ciepła w mieszkaniach (skłonności do
oszczędzania lub jej braku)
przeciętny czas wykorzystania mocy zamówionej na c.o.
i c.w. w systemach ciepłowniczych wynosi 2400-3000 h/a,
i zależy od:
- prawidłowego zamówienia mocy w stosunku do rzeczywistych
potrzeb,
- powszechności wykorzystywania ciepła sieciowego do
ogrzewania wody sanitarnej (c.w.)
Są dwa bloki, każdy z nich określony jest wsp. niezawodności beta=0,98 i wsp. dyspozycyjności delta = 0,9. Jeśli działanie tylko jednego bloku wystarcza na zapotrzebowanie energii, to jakie jest prawdopodobieństwo że wystarczy nam energii?
No i rozwiązanie:
Najpierw prawdopodob. że jeden blok nie będzie chodził:
p = 0,9*0,02 + 0,98*0,1 + 0,02*0,1 = 0,118
Żeby jednocześnie dwa bloki były wyłączone:
p' = p^2 = 0,013924
I prawdopodob. że na pewno starczy prądu i któryś z bloków będzie działał:
p'' = 1 - p' = 0,986
Rozdział działalności w zakresie przesyłu i dystrybucji od pozostałych rodzajów działalności konkurencyjnej.W różnych krajach, a także w różnych przedsiębiorstwach Unbundling może być realizowany na różne sposoby:Rozdział zarządczy obszaru dystrybucji od pozostałych obszarów
Oddzielenie formalno-prawne obszaru dystrybucji od innych obszarów
Oddzielenie formalno-prawne właściciela sieci od operatora sieci
Powyższą liczbę można uzupełnić o szereg innych opcji, a dla każdej z opcji należałoby rozważyć implikacje dla pozostałych wymiarów organizacji zaczynając od strategii poprzez organizację, procesy, systemy informatyczne kończąc na zasobach ludzkich.
Na obecnym etapie rozwoju polskiego rynku, kluczowe jest:
określenie realnie możliwych opcji rozdziału obszarów naturalnych monopoli od obszarów działalności konkurencyjnej
określenie programu transformacji przedsiębiorstwa z perspektywy zidentyfikowanych opcji; obecnych i planowanych w przyszłości obszarów działania; oczekiwań i planów organów regulacyjnych
rozpoczęcie realizacji programu transformacji
Pozwala to istotnie zwiększyć szanse powodzenia transformacji przedsiębiorstwa oraz zminimalizować ryzyka związane z wprowadzeniem koniecznych zmian.
energochłonność bezpośrednia - zużycie poszczególnych rodzajów
nośników energii bezpośrednio w procesie wytwarzania danego
produktu, świadczenia określonej usługi lub zaspokajania danej
potrzeby końcowej
energochłonność bezpośrednia nie uwzględnia energii zużywanej:
do pozyskania i przetworzenia paliw i innych nośników energii,
do wytworzenia surowców lub półproduktów,
do transportu surowców, materiałów i nośników energii,
do budowy obiektów i urządzeń, w których wytwarzany jest produkt lub
za pomocą których świadczone są usługi, zaspakajane są potrzeby,
w procesach poprzedzających - proces (n-1)
energochłonność skumulowana - zużycie energii na wytworzenie
rozpatrywanego produktu lub usługi obejmujące:
skumulowaną energochłonność eksploatacyjną, w tym:
•energochłonność bezpośrednią,
•zużycie energii na pozyskanie, przetworzenie i transport nośników
energii zużytych bezpośrednio w danym procesie,
•zużycie energii na pozyskanie, wytworzenie i transport surowców i
materiałów zużywanych w danym procesie
skumulowaną energochłonność inwestycyjną - to jest energię
skumulowana i zużyta na wytworzenie maszyn i urządzeń , budowę budynków
wykorzystywanych w rozważanym procesie