Polityka Energetyczna - Energy Policy Journal

Celem niniejszego artykułu jest zbadanie wyładowań częściowych (PD) występujących w mikroskopijnych pustkach w izolacji polimerowej kabli wysokiego napięcia, które stanowią kluczowe wczesne wskaźniki wewnętrznych uszkodzeń izolacji i potencjalnych awarii. Dokładna analiza i modelowanie tych zjawisk PD ma zasadnicze znaczenie dla poprawy niezawodności i bezpieczeństwa systemów przesyłu energii elektrycznej. W ramach niniejszych prac badawczych przeprowadzono szczegółową symulację zachowania wyładowań częściowych przy użyciu oprogramowania MATLAB/Simulink, koncentrując się na wpływie wielkości pustki, a także amplitudy i częstotliwości przyłożonego napięcia sinusoidalnego na charakterystykę PD. Model symulacyjny uwzględnia kluczowe parametry fizyczne, aby dokładnie odzwierciedlić środowisko mikropustki i warunki obciążenia elektrycznego. Kluczowe wyniki pokazują, że wraz ze wzrostem średnicy pustej przestrzeni wypełnionej gazem znacznie wzrasta zarówno liczba wyładowań w każdym cyklu napięcia, jak i ładunek przenoszony podczas poszczególnych wyładowań częściowych. Ponadto wzrost amplitudy przyłożonego napięcia powoduje większą liczbę wyładowań w jednym okresie, co wskazuje na zwiększone naprężenie izolacji. W artykule wskazano również proporcjonalną zależność między częstotliwością napięcia a średnim prądem wyładowań częściowych, gdzie wyższe częstotliwości prowadzą do zwiększonej aktywności wyładowań częściowych. Nowatorskim aspektem tej pracy jest możliwość skorelowania pomiarów wyładowań częściowych uzyskanych w warunkach napięcia o wysokiej częstotliwości z pomiarami wykonanymi przy standardowej częstotliwości przemysłowej 50 Hz. Korelacja ta ułatwia dokładniejszą interpretację i prognozowanie degradacji izolacji oraz pozostałego okresu eksploatacji kabli z izolacją polimerową i innych obiektów energetycznych wysokiego napięcia.

Praca poświęcona jest rozwiązaniu problemów i zwiększeniu całkowitej mocy konsumpcyjnej projektowanych kompleksów rakiet kosmicznych (SRC). Wraz ze wzrostem liczby różnorodnych odbiorników energii elektrycznej pojawia się problem kompatybilności elektromagnetycznej oraz jakości energii, co wpływa negatywnie na ekonomikę projektów. Niewystarczająca jakość energii prowadzi do zakłóceń pracy urządzeń oraz zwiększenia strat. W pracy rozważono i opisano różne struktury systemów zasilania kompleksów rakiet kosmicznych, wskazując ich zalety i wady. Przeprowadzono analizę możliwych zdarzeń wpływających na jakość energii w SRC oraz podano główne wskaźniki norm jakości, takie jak wahania napięcia, harmoniczne czy migotanie napięcia. Opracowano schemat blokowy algorytmu i nową strukturę systemu zasilania SRC, uwzględniającą zapewnienie wysokiej jakości energii. Szczegółowo opisano algorytm doboru struktury systemów zasilania, kładąc nacisk na praktyczną implementację. Zwrócono uwagę na czynniki i osobliwości działania systemów zasilania SRC, w tym zmienność obciążenia, wymagania środowiskowe oraz konieczność pracy w trybie awaryjnym. Opracowany algorytm został zastosowany do systemu zasilania kompleksu rakietowego „Cyklon-4”. Na jego podstawie stworzono system kontroli jakości energii elektrycznej umożliwiający monitorowanie parametrów w czasie rzeczywistym i szybką reakcję na odchylenia od norm. W ramach pracy przeprowadzono prace eksperymentalne, a wyniki badań potwierdziły skuteczność zaproponowanego rozwiązania. Głównym celem było wdrożenie algorytmu wyboru nowej struktury systemów zasilania SRC z uwzględnieniem jakości energii elektrycznej, co pozwala na zwiększenie niezawodności, efektywności oraz bezpieczeństwa projektowanych kompleksów.

W artykule ukazano badanie przeprowadzone w celu opracowania i oceny skuteczności nowego schematu turbiny wiatrowej Savonius z pionową osią stałą, która ma zalety w zmniejszaniu intensywności metalu i czasu pracy. Zastosowano metody analizy teoretycznej istniejących konstrukcji turbin wiatrowych, modułową konstrukcję osi stałej oraz modelowanie aerodynamiczne profilu wirnika w celu poprawy wydajności elektrowni. W wyniku badań opracowano nowy schemat turbiny wiatrowej Savonius z pionową osią stałą. Zaproponowany projekt pomógł znacznie zmniejszyć metalochłonność elektrowni o około 30%, co obniżyło koszty produkcji. Brak obracającego się wału i zastąpienie go stałą osią spowodowało zmniejszenie tarcia we wsporniku, co zwiększyło wydajność elektrowni. Zmniejszono również siły dynamiczne działające na konstrukcję, co przyczyniło się do wydłużenia żywotności łożysk. Wykazano, że nowy projekt turbiny wiatrowej jest łatwiejszy w produkcji, bardziej niezawodny i opłacalny niż konwencjonalne pionowe farmy wiatrowe. Dzięki tym ulepszeniom nowy system jest bardziej konkurencyjny i możliwy do zastosowania w klimacie kontynentalnym. Stwierdzono również, że zastosowanie stałej osi zmniejsza zużycie podpór łożysk, zwiększając ich żywotność. Konstrukcja stałej osi zmniejszyła obciążenie dolnych podpór, co zmniejszyło uszkodzenia mechaniczne i poprawiło ogólną niezawodność systemu. Badanie potwierdziło, że ta turbina wiatrowa jest lepiej przystosowana do warunków z intensywnymi wiatrami i częstymi zmianami kierunku wiatru, co czyni ją szczególnie wydajną w regionach o klimacie kontynentalnym.

Niestabilność naturalnych źródeł energii odnawialnej stanowi poważne wyzwanie dla dostaw energii elektrycznej na obszarach wiejskich, które są uzależnione od samodzielnych systemów energii odnawialnej. Chociaż często stosuje się magazynowanie energii w bateriach, aby rozwiązać ten problem, ma ono kilka ograniczeń, zwłaszcza w regionach o gorącym klimacie, gdzie wydajność i trwałość są ograniczone. Zapewnienie niezawodnej i dostępnej energii elektrycznej na tych obszarach ma kluczowe znaczenie dla promowania rozwoju gospodarczego i poprawy jakości życia. Niniejsze badanie ma na celu opracowanie nowatorskiego hybrydowego systemu energetycznego, który zapewni zrównoważone i niezawodne rozwiązanie energetyczne, integrując fotowoltaikę słoneczną (PV), mikroelektrownie wodne, biomasę i magazynowanie wodoru w jednym systemie hybrydowym. Ta konkretna kombinacja nie była dotychczas badana w literaturze przedmiotu. Po przeprowadzeniu kompleksowych badań terenowych w celu oceny dostępnych zasobów naturalnych i zaprojektowania systemu, proponowany model został następnie zasymulowany w oprogramowaniu HOMER Pro. Wyniki testów wykazały wysoki stopień kompatybilności między badanymi źródłami energii, z których każde w znacznym stopniu przyczyniało się do ciągłego zaopatrzenia w energię przez cały rok. Największy udział miały energia słoneczna PV (64,8%) i mikroelektrownie wodne (24,3%). Biomasa i magazynowanie wodoru stanowiły odpowiednio 6 i 5%, szczególnie w okresach, gdy inne źródła były niedostępne. Wnioski wyciągnięte z tych ustaleń stanowią cenny wkład w kształtowanie przyszłej polityki energetycznej i stanowią zestaw konsultacyjny, który można wykorzystać w podobnych obszarach, a także kierunek dla kolejnych etapów procesu hybrydyzacji zaawansowanych systemów energetycznych do dalszych badań.

W niniejszym artykule skoncentrowano się na analizie i doskonaleniu rozwiązań technicznych dotyczących wykorzystania kolektorów rurowych próżniowych oraz koncentratorów słonecznych w celu zwiększenia efektywności transferu ciepła oraz adaptacji instalacji słonecznych do pracy w istniejących systemach ogrzewania olejem opałowym. Metodologia badawcza obejmowała opracowanie modelu matematycznego opisującego transfer ciepła w kolektorach rurowych próżniowych, stworzenie algorytmu do obliczania parametrów projektowych systemu oraz modelowanie numeryczne służące ocenie charakterystyk temperaturowych, efektywności oraz wpływu kluczowych czynników oddziałujących na system. W wyniku badań przygotowany model matematyczny umożliwił precyzyjne opisanie procesów transferu ciepła oraz interakcji promieniowania słonecznego z kolektorami rurowymi próżniowymi i koncentratorami promieniowania słonecznego oraz identyfikację zależności analitycznych łączących parametry konstrukcyjne systemu (średnicę rur i długość modułu) z właściwościami cieplnymi, takimi jak temperatura nośnika ciepła oraz efektywność transferu ciepła. W trakcie badań zbadano zależności pomiędzy parametrami geometrycznymi systemu, strumieniem słonecznym, współczynnikiem odbicia oraz błędem kątowym, co pozwoliło zidentyfikować kluczowe czynniki wpływające na efektywność pozyskiwania energii słonecznej oraz rozkład temperatur wewnątrz systemu. Obliczenia numeryczne wykazały, że zwiększenie długości systemu oraz dostosowanie średnicy rur znacząco poprawiły efektywność absorpcji promieniowania słonecznego, a także wpłynęły na temperaturę czynnika chłodzącego. W pracy przeanalizowano także charakterystyki temperaturowe, w tym wpływ przepływu czynnika chłodzącego oraz jego rozkładu wzdłuż długości kolektora rurowego. Wyniki obliczeń wskazały, że do optymalizacji systemu konieczne jest uwzględnienie współdziałania różnych parametrów, w tym geometrii oraz właściwości promieniowania, w celu maksymalizacji efektywności instalacji solarnych. Dodatkowo w wyniku badań potwierdzono zależność pomiędzy średnicą odbiornika a liczbą koncentracji, co pozwoliło na dokładniejsze przewidywanie efektywności systemu w różnych warunkach eksploatacyjnych. Tym samym uzyskane wyniki mogą być wykorzystane do optymalizacji konstrukcji systemów solarno-termicznych, poprawy ich efektywności oraz precyzyjnego obliczania parametrów projektowych.

Ocena zadowolenia klientów z jakości usług energetycznych dostarcza ważnych rozwiązań pozwalających poprawić jakość usług, zwłaszcza na konkurencyjnym rynku energii elektrycznej. W Wietnamie konkurencyjny rynek detaliczny energii elektrycznej znajduje się w początkowej fazie rozwoju, co wymaga poprawy jakości usług i zwiększenia zadowolenia klientów w celu uzyskania przewagi konkurencyjnej. W artykule przedstawiono zestaw wskaźników służących do oceny zadowolenia klientów w sektorze energetycznym w Hanoi w Wietnamie w podziale na cztery grupy klientów: administrację, mieszkańców, przemysł i handel. Zastosowano nowatorską metodę badania, polegającą na kwantyfikacji i ocenie zadowolenia klientów z usług energetycznych poprzez połączenie modelu SERVPERF do stworzenia zestawu pytań ankietowych, statystyk opisowych i metod regresji liniowej do analizy wyników oraz metody Bootstrap do określenia wag wskaźników. Wyniki badań wykazały wyraźną różnicę w ocenie zadowolenia klientów według pięciu kryteriów jakości usług i czterech grup klientów. Najwyższy poziom zadowolenia odnotowano w grupie klientów z sektora administracji (4,47/5,00 punktów), a następnie w grupie klientów z sektora handlu (4,41/5,00 punktów); dwie grupy klientów z sektora mieszkaniowego i przemysłowego uzyskały ten sam poziom oceny wynoszący 4,39/5,00 punktów. Ogólny wynik satysfakcji klientów w mieście Hanoi wyniósł 4,41/5,00 punktów. Ponadto wagi wskaźników również różniły się wyraźnie. Najważniejszą rolę odgrywa wizerunek firmy, który ma 21,39% udziału w wyniku satysfakcji klientów, a następnie obsługa klienta i komunikacja (20,58 i 20,39%). Informacje dotyczące bezpieczeństwa i ceny energii elektrycznej oraz niezawodności dostaw energii elektrycznej mają niewielki udział w ogólnej satysfakcji klientów (odpowiednio 19,34 i 18,30%). Analiza przeprowadzona w niniejszym artykule sugeruje, że Hanoi Electricity Company powinna skupić się na najważniejszych wskaźnikach oraz wskaźnikach o najniższym poziomie satysfakcji, np. wizerunku firmy oraz informacjach dotyczących bezpieczeństwa i ceny energii elektrycznej.

Globalna transformacja energetyczna w kierunku zrównoważonego rozwoju wymaga ram, które integrują aspekty techniczne, ekonomiczne i społeczne. Zaangażowanie interesariuszy ma kluczowe znaczenie w modelowaniu i planowaniu systemów energetycznych. Niniejsze studium stanowi przegląd systematyczny technik angażowania interesariuszy w modelowanie systemów energetycznych poprzez zastosowanie analizy SWOT do oceny strategii zaangażowania. Ma ono na celu zbadanie skuteczności różnych podejść do udziału interesariuszy oraz metod włączania interesariuszy w proces podejmowania decyzji w celu zwiększenia zaufania publicznego i akceptacji modeli transformacji energetycznej. W badaniu zidentyfikowano i przeanalizowano trzy podstawowe podejścia do zaangażowania: informacyjne, konsultacyjne i oparte na współpracy. Przeprowadzono analizę SWOT w celu oceny mocnych i słabych stron każdego z tych podejść. Podejście informacyjne skutecznie rozpowszechnia wiedzę, ale jest ograniczone ze względu na swój jednokierunkowy charakter. Podejście konsultacyjne ułatwia dwustronny dialog, ale może powodować trudności z efektywnym włączeniem opinii interesariuszy. Podejście oparte na współpracy, wymagające dużych nakładów zasobów, oferuje możliwości lepszej wymiany wiedzy i ciągłego zaangażowania interesariuszy. W ramach badania stwierdzono, że podejścia informacyjne i konsultacyjne są najskuteczniejsze, gdy są wykorzystywane jako elementy szerszych ram współpracy. Wyniki te stanowią wkład w bazę wiedzy dla modelarzy, decydentów i badaczy zajmujących się planowaniem transformacji energetycznej oraz oferują cenne spostrzeżenia dotyczące opracowywania bardziej sprawiedliwych społecznie strategii transformacji energetycznej.

W obliczu globalnej transformacji energetycznej i konieczności redukcji emisji CO2 wodór staje się kluczowym nośnikiem energii, którego szerokie zastosowanie wymaga rozwoju efektywnej i bezpiecznej infrastruktury przesyłowej. Budowa nowych sieci wodoru wiąże się z wysokimi kosztami i długim czasem realizacji, dlatego w artykule analizowano potencjał adaptacji istniejącej infrastruktury przesyłowej gazu ziemnego do transportu wodoru. Przedstawiono dwie główne metody: domieszkę wodoru do gazu ziemnego (blending) oraz przekształcenie wybranych gazociągów do przesyłu czystego wodoru (repurposing). Omówiono kluczowe aspekty techniczne, takie jak wpływ wodoru na materiały, ryzyko kruchości wodorowej, bezpieczeństwo sieci oraz wymagania eksploatacyjne. Analiza regulacyjna objęła zarówno polskie, jak i unijne ramy prawne, ze szczególnym uwzględnieniem nowych standardów i systemów certyfikacji ułatwiających integrację wodoru z istniejącym systemem energetycznym. Przedstawiono przykłady projektów pilotażowych i komercyjnych realizowanych w Europie, podkreślając strategiczną rolę Polski w rozwoju gospodarki wodorowej. Wyniki wskazują, że adaptacja istniejącej infrastruktury może przynieść znaczące oszczędności kosztów (do 90% w porównaniu z budową nowych sieci) oraz przyczynić się do realizacji celów klimatycznych. Artykuł identyfikuje także wyzwania, takie jak detekcja wycieków, kompatybilność urządzeń oraz potrzeba doprecyzowania przepisów, które muszą zostać rozwiązane, aby zapewnić skuteczną i bezpieczną transformację energetyczną. Praca ma na celu dostarczenie decydentom, inwestorom oraz ekspertom interdyscyplinarnej wiedzy niezbędnej do planowania i wdrażania nowoczesnej infrastruktury wodorowej.

Przedmiotem niniejszych badań jest ograniczenie emisji szkodliwych substancji podczas eksploatacji pieców nagrzewających powietrze (HBS) poprzez udoskonalenie zautomatyzowanego systemu sterowania procesem nagrzewania konstrukcji rusztowej. Przeanalizowano główne źródła emisji powstające podczas spalania gazu wielkopiecowego, w tym tlenki azotu (NO_x), tlenki siarki (SO_x) oraz tlenki węgla (CO, CO₂). Autorzy proponują modernizację systemu automatycznego sterowania poprzez wdrożenie sprzężenia zwrotnego dotyczącego jakości spalania paliwa, ciągły monitoring składu gazów spalinowych oraz bieżącą ocenę wartości opałowej paliwa. Struktura systemu obejmuje regulację przepływu powietrza do spalania, ciągły pomiar wartości opałowej gazu wielkopiecowego, ocenę sprawności spalania na podstawie analizy zawartości O₂, CO i CO₂ w spalinach oraz dostosowanie procesu spalania do mapy trybów pracy w celu utrzymania temperatury kopuły w zakresie 1350–1420°C, co sprzyja minimalizacji emisji NO_x. Zastosowane rozwiązania przyczyniają się do redukcji emisji NO_x, poprawy efektywności energetycznej oraz stabilizacji reżimu temperaturowego. Proponowane podejście stanowi opłacalną metodę ograniczania emisji i może zostać bezproblemowo zintegrowane z istniejącymi systemami przedsiębiorstw hutniczych.

W niniejszym artykule omówiono wyzwania związane z ekonomiczną oceną środków ochrony środowiska, podkreślając ich rolę w kształtowaniu zrównoważonego rozwoju gospodarczego kraju. Środki te przyczyniają się do bezpieczeństwa ekologicznego, jakości życia i wzrostu gospodarczego, jednocześnie chroniąc zasoby naturalne. Skuteczna ocena ekonomiczna zapewnia długoterminowe korzyści wynikające z ochrony ekosystemów i zrównoważonego wykorzystania zasobów. W badaniu zaproponowano ocenę efektywności przy użyciu wskaźników takich jak koszty płatności za usługi, bieżące wydatki i wolumen świadczonych usług. Wykorzystując metodę współczynników, analiza koncentruje się na Ukrainie i oblicza stosunek płatności i bieżących wydatków do wolumenu usług. Wyniki pokazują, że tylko sektory zaopatrzenia w wodę, kanalizacji i gospodarki odpadami w pełni pokrywają swoje koszty poprzez świadczone usługi. W innych sektorach (budownictwo, finanse, administracja publiczna, obrona) następuje tylko częściowe pokrycie kosztów. Zastosowano również metodę analizy funkcjonalnej środowiska, oceniając efektywność poprzez porównanie wolumenu usług z kosztami. Obliczono całkowity współczynnik efektywności w odniesieniu do wskaźników nieefektywności, ujawniając trendy charakterystyczne dla poszczególnych sektorów i czynniki związane z kosztami. W artykule podkreślono znaczenie dostosowania kosztów w przypadku, gdy nie można osiągnąć wyższego wolumenu usług, co zapewnia dokładniejszą ocenę efektywności. Chociaż wyniki badań odnoszą się do sytuacji Ukrainy, mają one znaczenie dla krajów UE, które priorytetowo traktują zrównoważony rozwój. Zastosowanie tych metod w całej UE mogłoby wspierać skuteczniejsze i bardziej elastyczne strategie oceny ekonomicznej ochrony środowiska oraz przyspieszyć wdrażanie ekologicznie zrównoważonych gospodarek.