Model systemów energetycznych jako narzędzie wspomagające planowanie energetyczne w regionie mgr inż. Marcin Jaskólski Katedra Elektroenergetyki Politechnika Gdańska Sasino, 17.09.2004 r.

Planowanie energetyczne w regionie (1) Cel  stworzenie wojewódzkich strategii rozwoju energetycznego i planowania przestrzennego wyznaczających samorządom wojewódzkim cele lokalnej polityki energetycznej.

Planowanie energetyczne w regionie (2) Trudności  Szeroki zakres działalności podmiotów działających na rynku oraz konflikt interesów  mniejsze zainteresowanie problemem ze strony władz wojewódzkich. Korzyści z opracowania strategii  Stworzenie solidnych podstaw do dalszych działań w sektorze energetycznym w regionie dzięki możliwości skorzystania m.in. z funduszy strukturalnych Unii Europejskiej.

Planowanie energetyczne w regionie (3) Proces planowania – dialog przedstawicieli: wytwórców i dostawców energii, operatorów systemu przesyłowego i dystrybucyjnego, przedsiębiorstw przemysłowych, władz wojewódzkich i lokalnych, instytucji naukowych, podmiotów działających na rzecz ochrony środowiska.

Cele polityki energetycznej regionu Poprawa infrastruktury energetycznej, zwiększenie efektywności wykorzystania energii i polepszenie zaopatrzenia w energię. Zwiększenie potencjału energetycznego regionu z wykorzystaniem źródeł odnawialnych. Rozwój energetyki w oparciu o przyjazne dla środowiska nośniki energii (np. elektrownie gazowe). Źródło: Strategia Rozwoju Województwa Pomorskiego

Metoda planowania ALEP Zawansowane planowanie w skali lokalnej (ALEP) - metoda opracowana dla Międzynarodowej Agencji Energetyki (IEA) w roku 2000. Wykorzystanie modelu ogólnego: Uwzględnianie powiązań podsystemów. Uproszczony obraz systemu. Neutralność. Interaktywność – wspomaganie komunikacji. Możliwości przetwarzania dużych ilości danych.

Koncepcja ALEP Cele strategiczne Analiza aktualnej sytuacji Kryteria oceny Model ogólny - Optymalizacja - Symulacja Sprzężenie zwrotne Szczegółowe analizy podsystemów Długoterminowy plan energetyczny i strategia jego wdrażania Sprzężenie zwrotne Źródło: ALEP Handbook, IEA 2000

Pakiety optymalizacyjne MARKAL TIMES Koncepcja „RES” oparta na 3 kategoriach technologii Mniejsza elastyczność – konieczność tworzenia pomocniczych procesów („dummy processes”) Wiele wersji modelu: SP, ETL, ED, MACRO, MICRO, RMARKAL Bardziej szczegółowa krzywa zapotrzebowania Większa swoboda w modelowaniu Problem optymalizacyjny bardziej rozbudowany Indeks regionalny „Vintaging” – każda jednostka wytwórcza ma rok budowy

Wersja testowa modelu regionalnego W ramach projektu BioEnPol rozwijany jest model regionalny w oparciu o modyfikację pakietu MARKAL: Obszar województwa pomorskiego; Horyzont czasowy: 2000-2025; Programowanie liniowe; Problem optymalizacji – minimalizacja całkowitego kosztu systemu zdyskontowanego do roku bazowego modelu (2000) przy różnego typu ograniczeniach systemowych.

Charakterystyka modelu (1) Uwzględnione podsystemy: elektroenergetyczny, ciepłowniczy i gazowniczy. Wymiana międzyregionalna traktowana jako import i eksport energii. Wyłączone elektrociepłownie przemysłowe i rafinerie.

Charakterystyka modelu (2) Procesy produkcji zrębków drewna i granulatu drzewnego (tzw. pelletów). Uwzględnione ograniczenia zasobów różnych typów biomasy tj. pozostałości leśne, uprawy energetyczne, drewno opałowe i słoma. Włączone opcje współspalania węgla i biomasy w kotłach energetycznych.

Charakterystyka modelu (3) Modelowany obowiązek zakupu i produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych oraz skojarzonych. Opracowanie uproszczonej charakterystyki zapotrzebowania na energię elektryczną i ciepło.

Model systemu elektroenergetycznego Spółka dystrybucyjna 110 kV PSE Operator 400(220) kV Średnie napięcie 15(20) kV Najniższe napięcie 0.4 kV Zużycie Wymiana energii el. z OSP Wymiana energii el. z innymi spółkami dystryb. Elektrownie/ Elektrociepł. rozproszone Elektrownie/ Elektrociepł. Zużycie Zużycie

Model systemu ciepłowniczego Ciepło z EC i kotłowni scentralizowanych Zapotrzebowanie na ciepło wg: sektora, typu obszaru i budownictwa, rodzaju usługi Paliwa/ Energie Ciepło ze źródeł lokalnych EC/ Kotłownie scentraliz. Sieć ciepł. Źródła lokalne Kotły indywidualne

Dalsze badania Usprawnienie działania wersji regionalnej, w tym rozważenie nowego podejścia w modelowaniu obowiązku zakupu i produkcji energii elektrycznej z OŹE; Stworzenie wersji multi-lokalnej – model obejmujący obszar jednego województwa z podziałem na powiaty. Badania również w zakresie modelowania systemów energetycznych w skali kraju TIMES-PL  współpraca z IER Stuttgart.

? Wytwórca 1 Wytwórca 2 Spółka obrotu węgiel biomasa gaz Spółka obrotu NFOŚiGW Wytwórca 3 Dystrybutor 1 węgiel wiatr biomasa Odbiorcy Energia Energia elektryczna ze Kara pieniężna elektryczna ze źródeł wymierzona przez źródeł odnawialnych Prezesa URE nieodnawial nych (świadectwa pochodzenia)

Dziękuję za uwagę mjask@ely.pg.gda.pl www.biopol.prv.pl