Polityka Energetyczna - Energy Policy Journal

Niniejsze badanie analizuje implikacje rosnącego udziału pogodowo zależnych odnawialnych źródeł energii (VRES) dla krajowego systemu elektroenergetycznego w Polsce do 2040 roku, ze szczególnym uwzględnieniem zjawiska nierynkowego redysponowania. Wykorzystując podejście symulacyjne, opracowano sześć scenariuszy łączących prognozowane moce zainstalowane fotowoltaiki, lądowej i morskiej energetyki wiatrowej z różnymi poziomami zapotrzebowania na energię elektryczną oraz założeniami dotyczącymi elastyczności systemu. Na podstawie godzinowych profili generacji i zapotrzebowania oszacowano zarówno liczbę godzin z redysponowaniem, jak i wolumen energii podlegającej ograniczeniom. Wyniki wskazują, że bez odpowiednich działań systemowych redysponowanie może występować przez kilkaset godzin rocznie, a straty energii sięgać dziesiątek TWh. Zwiększenie zapotrzebowania zgodnie z projekcjami ENTSO-E (scenariusze NT+ i GA) znacząco ogranicza skalę redukcji generacji. Jednak nawet w najbardziej optymistycznym scenariuszu GA, przy progu redysponowania wynoszącym 80%, konieczność redukcji występuje w ponad 1300 godzinach rocznie. Wyniki wskazują, że elektryfikacja sektorów końcowych wraz z wykorzystaniem elastycznych technologii po stronie popytu oraz magazynów ciepła są niezbędne do absorpcji nadwyżek produkcji z OZE. Bez podjęcia tych działań redysponowanie może stać się barierą dla transformacji energetycznej w Polsce, ograniczając zarówno bezpieczeństwo systemu, jak i opłacalność inwestycji w odnawialne źródła energii. Jednocześnie zapewnienie adekwatności wymaga utrzymania dyspozycyjnych źródeł niskoemisyjnych, w tym planowanych inwestycji jądrowych, aby pokryć około 140 TWh zapotrzebowania rezydualnego, co odpowiada około 16 GW mocy pracującej w trybie ciągłym.

Badanie przeprowadzono w celu określenia możliwości i zalet wprowadzenia kompleksu wytwórczego opartego na odnawialnych źródłach energii w celu zwiększenia zrównoważonego rozwoju i efektywności energetycznej obiektów rolniczych. Zbadano wykorzystanie odnawialnych źródeł energii w rolnictwie. W tym celu oceniono model kompleksu wytwórczego wykorzystującego odnawialne źródła energii dla zaspokojenia potrzeb energetycznych obiektów rolniczych. Rozważono wpływ integracji turbiny wiatrowej Bergey Excel 10, instalacji geotermalnej NIBE F1155 oraz paneli słonecznych JA Solar JAM72S20-405/ PR z falownikiem SolarEdge SE40K na systemy energetyczne obiektów rolniczych. Integracja paneli słonecznych i turbin wiatrowych małej mocy znacznie obniżyła koszty energii, pozwalając na oszczędności od 5500 kWh do 180 000 kWh rocznie w porównaniu z konwencjonalnymi źródłami. Analiza wykazała, że wykorzystanie biomasy jako alternatywnego paliwa do ogrzewania i obsługi sprzętu rolniczego może nie tylko zmniejszyć emisję dwutlenku węgla, lecz także zapewnić bardziej zrównoważony system energetyczny. Podczas oceny efektywności kompleksu okazało się, że okres zwrotu inwestycji w takie technologie czyni je ekonomicznie wykonalnymi. Ponadto ustalenia wykazały, że produktywność obiektów rolniczych wzrosła dzięki poprawie warunków pracy i niższym kosztom energii. Uzyskane dane potwierdzają, że wykorzystanie odnawialnych źródeł energii w sektorze rolnym przyczynia się nie tylko do zwiększenia niezależności energetycznej, lecz także do poprawy ogólnej równowagi środowiskowej. Analiza wpływu kompleksu wytwórczego na środowisko wykazała zmniejszenie poziomu emisji zanieczyszczającego CO₂ o 10–25 ton rocznie, co miało pozytywny wpływ na zdrowie lokalnych ekosystemów. Badanie wykazało również, że wprowadzenie odnawialnych źródeł energii może być zachętą do tworzenia nowych miejsc pracy w sektorze rolniczym, co przyczynia się do rozwoju gospodarczego regionu.

Uszkodzenia infrastruktury krytycznej, w tym sektora energetycznego, doprowadziły do braku mocy wytwórczych w ukraińskim systemie energetycznym i miały negatywny wpływ na gospodarkę oraz życie ludności cywilnej. Jednym ze sposobów rozwiązania problemów energetycznych Ukrainy może być wykorzystanie kogeneracyjnych turbin gazowych. W tym przypadku zapewni to bardziej ekonomiczne użytkowanie gazu i energii elektrycznej. Podejście to pozwoli na szybkie reagowanie na zmiany obciążenia w systemie energetycznym w ciągu dnia (tygodnia, miesiąca, roku), ponieważ działanie kogeneracyjnych turbin gazowych nie zależy od warunków pogodowych ani ukształtowania terenu i wykorzystuje zasoby dostępne w kraju. Odbudowa i modernizacja systemu energetycznego Ukrainy mogą zostać zrealizowane poprzez podłączenie jednostek wytwarzających energię o mocy 5–10 MW. Obliczenia pokazują, że wykorzystanie turbin o mniejszej mocy może być bardziej elastyczne ze względu na możliwość umieszczenia ich bezpośrednio w miejscach zużycia, tzn. w systemie energetycznym będą wykorzystywane rozproszone jednostki kogeneracyjne o małej mocy. Ciepło odpadowe może być dodatkowo wykorzystywane do ogrzewania oraz zaspokajania potrzeb przedsiębiorstw i ludności cywilnej. Jako przykład jednostki kogeneracyjnej z turbiną gazową rozważano Solar Taurus T60. W artykule przedstawiono model obliczeniowy służący do określania kosztów energii elektrycznej. W wyniku obliczeń wykazano, że najmniej opłacalne jest stosowanie Solar Taurus T60 tylko w godzinach szczytu przy koszcie pieniądza wynoszącym do 0,26. Natomiast w przypadku pracy elektrociepłowni przez całą dobę, a także w godzinach szczytu i półszczytowych, ich eksploatacja jest ekonomicznie opłacalna przy koszcie pieniądza wynoszącym odpowiednio mniej niż 0,40 i 0,45 jednostek względnych. Analiza trzech strategii pracy generatorów pokazuje, że każda z nich pozostaje ekonomicznie opłacalna, o ile koszt pieniądza nie przekracza 0,26 jednostki względnej. Biorąc pod uwagę to, że obecna stopa procentowa ustalona przez Narodowy Bank Ukrainy wynosi poniżej 20% (NBU 2025), co jest znacznie poniżej tego progu, wszystkie trzy strategie można uznać za uzasadnione finansowo w obecnych warunkach gospodarczych.

W artykule rozważana jest kwestia zwiększenia autonomii energetycznej gospodarstw hodowlanych poprzez wdrożenie systemów zasilania opartych na odnawialnych źródłach energii, w szczególności biogazowniach i elektrowniach słonecznych. Zaproponowano kompleksowe podejście do oceny potencjału wytwarzania energii elektrycznej i ciepła, oparte na ilościowej analizie organicznych odpadów rolniczych, które mogą być przetwarzane na biogaz poprzez fermentację beztlenową. Pod uwagę brane są: całkowita objętość obornika, ścieków obornikowych, odpadów paszowych, a także skład chemiczny i wilgotność surowca. W artykule przedstawiono zależności analityczne, w szczególności równania do określania energii elektrycznej i cieplnej, jaką można uzyskać z jednego metra sześciennego biogazu, biorąc pod uwagę parametry technologiczne zespołu prądotwórczego. Ponadto w pracy przeanalizowano zapotrzebowanie energetyczne gospodarstwa, zbudowano dzienny harmonogram obciążeń, określono ilość zużywanej energii elektrycznej, jej wartości szczytowe i średnie dzienne zużycie. Na podstawie tych danych obliczono optymalną wydajność biogazowni i powierzchnię paneli słonecznych niezbędną do pełnego pokrycia potrzeb energetycznych. Rozważono warianty sezonowej regulacji wytwarzania, a także możliwość podłączenia do sieci zewnętrznej w przypadku nadwyżki produkcji energii elektrycznej. Proponowany system zasilania może być skalowany i dostosowywany do warunków konkretnego gospodarstwa, co czyni go uniwersalnym rozwiązaniem dla zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego w sektorze rolnym.

Artykuł poświęcony jest analizie stanu zaopatrzenia w energię ukraińskich przedsiębiorstw w warunkach agresji militarnej, globalnych wyzwań i dążeń Ukrainy do integracji europejskiej. Podkreślono problemy scentralizowanego systemu energetycznego odziedziczonego po ZSRR, który nie spełnia już potrzeb gospodarki narodowej, oraz potrzebę rozwoju rozproszonego wytwarzania energii w oparciu o odnawialne źródła energii i bioenergię. Szczególną uwagę zwrócono na związek między bezpieczeństwem energetycznym, stabilnością gospodarczą i celami zrównoważonego rozwoju. Podkreślono zalety energii alternatywnej dla małych i średnich przedsiębiorstw, w szczególności możliwości dotyczące niezależności energetycznej przedsiębiorstw, dywersyfikacji źródeł dostaw energii oraz udziału w tworzeniu lokalnych rynków energii. W artykule przeanalizowano aktualny stan i dynamikę rozwoju sektora energii odnawialnej w Ukrainie oraz zidentyfikowano bariery i perspektywy realizacji projektów bioenergetycznych, zwłaszcza budowy zakładów produkcji biometanu. Porównano doświadczenia Ukrainy i krajów UE w tej dziedzinie oraz przeanalizowano europejskie przepisy dotyczące efektywności energetycznej i odpowiedzialności za środowisko, które są obowiązkowe dla integracji Ukrainy z rynkiem europejskim. Rozważono ekonomiczne, środowiskowe i społeczne aspekty strategii energetycznej przedsiębiorstw, a także rolę kompleksu rolno- przemysłowego w produkcji biopaliw. Podkreślono potrzebę przyciągnięcia inwestycji, harmonizacji przepisów i wymiany doświadczeń z UE w celu wzmocnienia bezpieczeństwa energetycznego Ukrainy.

W artykule naukowym poddano rozważaniom pierwszy i drugi sektor energetyczny uwzględnione w klasyfikacji branż. Wskazano na konieczność uwzględnienia realiów sektora energetycznego podczas badania historycznych etapów rozwoju kompleksu infrastrukturalnego sektorów naftowego i gazowego oraz przedstawiono badania w tym kierunku. Przeanalizowano procesy budowy i uruchamiania elektrowni (elektrownie wodne, elektrownie cieplne) w Azerbejdżanie od końca XIX wieku oraz transformację tej branży w główny element rozwoju gospodarczego kraju. Jednocześnie w artykule przeanalizowano wskaźniki infrastrukturalne aktualnego stanu infrastruktury gazowej i energetycznej kraju, która stanowi integralną strukturę w rozwoju sektora energetycznego, a także opracowano matrycę analizy SWOT ilościowych i jakościowych wskaźników bezpieczeństwa energetycznego kraju.

Celem niniejszego artykułu była ocena postrzegania przez członków gospodarstw wiejskich negatywnych skutków tradycyjnego wykorzystania energii z biomasy dla wylesiania, degradacji gleby, wydajności rolnictwa i bezpieczeństwa żywnościowego i postaw wobec tego zjawiska w okręgu (woredzie) Ada’a, w regionie Oromia, w Etiopii. Zastosowano podejście mieszane, łączące metody ilościowe i jakościowe, w celu zebrania danych za pomocą kwestionariusza ankietowego, przewodnika do wywiadów i listy kontrolnej do obserwacji. Dane zebrano od 366 gospodarstw domowych i przeanalizowano za pomocą oprogramowania SPSS w wersji 20 oraz Stata w wersji 14. W trakcie analizy w badaniu zastosowano test U Manna-Whitneya, test H Kruskala-Wallisa oraz uporządkowaną regresję logistyczną. Płeć okazuje się czynnikiem wpływającym na postrzeganie tradycyjnego wykorzystania energii z biomasy jako przyczyny wylesiania, degradacji gleby, negatywnego wpływu na wydajność rolnictwa i bezpieczeństwo żywnościowe. W tym zakresie postrzeganie mężczyzn wzrasta odpowiednio o 66, 88, 61 i 55% w porównaniu z kobietami. Biorąc pod uwagę poziom wykształcenia jako kategorię odniesienia, gospodarstwa domowe bez formalnego wykształcenia i z wykształceniem podstawowym odnotowały spadek postrzegania o 80%. Uczestnicy z wykształceniem średnim wykazali 70-procentowy spadek przekonania, że tradycyjne wykorzystanie energii z biomasy powoduje wylesianie. W przypadku degradacji gleby uczestnicy bez formalnego wykształcenia wykazali spadek o 62%, a osoby z wykształceniem podstawowym i średnim odnotowały spadek odpowiednio o 70 i 74%. Wydajność rolnictwa spada o 60% w związku z wykorzystaniem energii z biomasy w przypadku osób bez formalnego wykształcenia, odpowiednio o 77 i 63% w przypadku osób z wykształceniem podstawowym i średnim. Wykazano, że wykorzystanie energii z biomasy ma negatywny wpływ na bezpieczeństwo żywnościowe, zmniejszając je o 84% w przypadku osób bez formalnego wykształcenia oraz odpowiednio o 79 i 80% w przypadku osób z wykształceniem podstawowym i średnim. Wykorzystanie tradycyjnej energii z biomasy jest istotnym czynnikiem powodującym wylesianie. W gospodarstwach rolnych prowadzących działalność mieszaną odnotowano wzrost wylesiania o 178%, natomiast w gospodarstwach prowadzących działalność na małą skalę wzrost ten wyniósł 111%. Szkody środowiskowe mają poważny wpływ na wydajność rolnictwa.

Ogromny potencjał słoneczny Algierii podkreśla potrzebę przyjęcia strategii pomagających w integracji energii słonecznej w budynkach mieszkalnych, aby sprostać rosnącemu zużyciu energii i złagodzić presję finansową spowodowaną dotacjami energetycznymi. W niniejszym artykule przedstawiono badanie dotyczące optymalnej strategii operacyjnej i analizy ekonomicznej dla budynków mieszkalnych, mające na celu osiągnięcie zerowego zużycia energii elektrycznej netto (NZE) poprzez opłacalne rozwiązania. Metodologia obejmuje opracowanie wysokowydajnego modelu symulacyjnego dla domów słonecznych NZE. Model ten integruje kilka algorytmów zaprojektowanych w celu optymalizacji wymiarów systemu fotowoltaicznego (PV) i wdrożenia efektywnej strategii zarządzania energią. Wyniki pokazują, że optymalna moc szczytowa PV wynosząca 4,218 kWp i pojemność akumulatora wynosząca 5,578 kWh prowadzą do rocznej nadwyżki energii netto wynoszącej około 58 kWh i kosztu energii elektrycznej wynoszącego 0,1204 USD/kWh, wynikającego z inwestycji w dom solarny NZE. Średnio system dostarcza 0,433 kW do sieci w godzinach szczytu w południe w okresie letnim, zachowując pełną autonomię elektryczną w godzinach szczytu wieczornego. W związku z tym proponowana optymalna strategia maksymalizuje wykorzystanie energii słonecznej PV i minimalizuje zależność od energii elektrycznej z sieci. Zapewnia również zerowy bilans energii elektrycznej, uwzględniając długoterminową interakcję z siecią. Ponadto szczegółowa analiza kosztów i korzyści wykazuje potencjalne oszczędności w wysokości 7176,00 USD na gospodarstwo domowe, co stanowi 68-procentową redukcję rządowych dotacji energetycznych w okresie 25 lat. Wyniki te stanowią praktyczny plan działania dla wdrożenia na szeroką skalę domów o zerowym zużyciu energii w Algierii, pomagając zmniejszyć obciążenie sieci energetycznej i finansowe obciążenie związane z dotacjami energetycznymi, a jednocześnie przyczyniając się do redukcji emisji CO₂.

Azerbejdżan jest obecnie eksporterem ropy naftowej i gazu, ale jego celem jest utrzymanie statusu eksportera energii poprzez inwestowanie w przyszłości w projekty związane z zieloną energią. Celem niniejszego artykułu jest stworzenie koncepcyjnych ram, które pozwolą zbadać, w jaki sposób Azerbejdżan, kraj bogaty w ropę naftową, może przekształcić się w eksportera zielonej energii. W niniejszym badaniu porównano różne scenariusze eksportu zielonej energii.

Wyniki pokazują, że (1) przejście od eksportu paliw kopalnych do zielonej energii ogólnie rzecz biorąc, zmniejsza podatność eksportera na zagrożenia i zwiększa bezpieczeństwo energetyczne kraju, mimo zwiększenia ekspozycji na siły rynku międzynarodowego; (2) Azerbejdżan mógłby zwiększyć eksport zielonej energii do poziomu 14% całkowitego eksportu w nadchodzących latach; (3) dzięki tym inicjatywom w zakresie zielonej energii Azerbejdżan może utrzymać swoją rolę eksportera energii znacznie dłużej niż do 2050 r.; (4) wyniki modelu I-O pokazują, że osiągnięcie celów w zakresie eksportu zielonej energii może doprowadzić do wzrostu całkowitej produkcji Azerbejdżanu o 6,7%; (5) zmiana ta odegrałaby również kluczową rolę w dywersyfikacji bazy eksportowej kraju i tworzeniu systemów energetycznych o zerowym bilansie emisji; (6) pozwoliłoby to Europie zdywersyfikować dostawy energii i zmniejszyć zależność od jednego kraju. Łącząc dwa różne podejścia, Azerbejdżan ma potencjał, aby przekształcić swój eksport z ropy i gazu w zieloną energię, stając się tym samym wzorem dla innych bogatych w ropę krajów, dążących do zrównoważonego rozwoju energetycznego.

Europejski Zielony Ład stanowi przełomową inicjatywę mającą na celu skierowanie kontynentu w stronę zrównoważonej przyszłości, a odnawialna energia wiatrowa odgrywa kluczową rolę w tej transformacji. Niniejsze badania zgłębiają wielowymiarowe aspekty odnawialnej energii wiatrowej w kontekście Europejskiego Zielonego Ładu, koncentrując się na kilku kluczowych wymiarach. Przede wszystkim w badaniu analizuje się wytwarzanie energii zarówno z energii wiatrowej, jak i węglowej, przedstawiając analizę porównawczą w celu podkreślenia korzyści środowiskowych wynikających z alternatywnych źródeł energii odnawialnej. Na podstawie szczegółowych studiów przypadków skupiających się na regionach wydobycia węgla w Polsce i Niemczech badana jest dynamika społeczno-gospodarcza przejścia od gospodarek uzależnionych od węgla do systemów energii odnawialnej. Wyjaśniane są także wyzwania i możliwości związane z takimi przemianami.

Zarządzanie turbinami wiatrowymi po zakończeniu ich eksploatacji, w szczególności recykling i ponowne wykorzystanie, stanowi poważne wyzwanie. W niniejszym artykule przeanalizowano potencjał recyklingowy turbin wiatrowych w Polsce i Niemczech w ramach Europejskiego Zielonego Ładu. Mimo że 85% elementów turbin można poddać recyklingowi, łopaty wykonane z materiałów kompozytowych, takich jak włókna szklane i polimery plastikowe, są trudne do recyklingu ze względu na swoją złożoną strukturę.

Ponadto badania dotyczą zastosowania zasad gospodarki o obiegu zamkniętym w sektorze energii wiatrowej, z naciskiem na strategie efektywnego wykorzystania zasobów, recyklingu i redukcji odpadów. Badania te mają największy wpływ na Europejski Zielony Ład i tworzą nową strefę europejską, której celem jest osiągnięcie zerowej emisji dwutlenku węgla. Dzięki połączeniu różnych wątków niniejsze badanie przyczynia się do kompleksowego zrozumienia, w jaki sposób odnawialna energia wiatrowa może służyć jako podstawa do osiągnięcia celów zrównoważonego rozwoju, określonych w Europejskim Zielonym Ładzie.