Gospodarka energetyczna w warunkach rynkowych. Modelowanie - ekonomika- zarządzanie

Gospodarka energetyczna w warunkach rynkowych. Modelowanie - ekonomika- zarządzanie

rok wydania: 2022, wydanie pierwsze
ISBN: 978-83-01-22583-4
ilość stron: 376
format: 16,5x23,5 cm
oprawa: miękka

Opis

Gospodarka energetyczna w warunkach rynkowych to nowa propozycja wydawnicza poświęcona kompleksowemu podejściu do niezwykle ważnego zagadnienia racjonalnego gospodarowania i zarządzania energią.

Napisana przez grono uznanych autorów z Politechniki Gdańskiej i Warszawskiej książka bazuje na ich doświadczeniach nabytych w trakcie pracy zawodowej na stanowiskach kierowniczych w sferze praktyki gospodarczej, jak i na uczelniach technicznych.

Publikacja Gospodarka energetyczna w warunkach rynkowych dotyczy tak istotnych i różnorodnych zagadnień, jak:

- aspektów formalno-prawnych gospodarki energetycznej w aktualnych uwarunkowaniach rynkowych,

- modelowania rozwoju sektorów energetycznych,

- problemów i rozwiązań w kwestiach gospodarowania energią elektryczną, ciepłem, paliwami gazowymi, magazynowaniem energii i racjonalnego użytkowania środowiska, ale również

- ekonomiki i zarządzania energią – i wielu innych.

Niniejsza publikacja kierowana jest do studentów elektrotechniki, energetyki, zarządzania i pokrewnych kierunków na uczelniach technicznych lub ekonomicznych, ale również do praktyków – elektryków, energetyków, ciepłowników, gazowników i inżynierów różnych specjalności, projektantów i instalatorów sieci energetycznych czy pracowników zaplecza badawczo-rozwojowego.

Wstęp

Gospodarka energetyczna jako nauka rozwija się od wielu lat bardzo dynamicznie we wszystkich wysoko uprzemysłowionych krajach świata. Ma też z dawna utartą nazwę: „gospodarka energetyczna”, „Energiewirtschaft”, ,,Economie de l’Energie”, „Energy Economy” itd. W ogólności jednym z podstawowych wyzwań współczesnej cywilizacji jest zapewnienie dostępu do wody, pożywienia i energii. W tym miejscu nie ma potrzeby uzasadniania istnienia czy ważności tej gałęzi nauki. Jest prawdą ogólnie znaną, że paliwa i energia były i są podstawą nowożytnego rozwoju gospodarczego, a konieczność globalnego bilansowania i programowania rozwoju sektora energii w skali krajowej stała się podstawą wprowadzenia racjonalnej gospodarki energetycznej w wielu krajach.

Przedmiotem (dziedziną) badań gospodarki energetycznej jako nauki jest gospodarka nośnikami energii, która obejmuje:

- w sensie rzeczowym: gospodarowanie energią, na które składają się zasoby energetyczne oraz ogół urządzeń i obiektów energetycznych wraz z ich powiązaniami,
- w sensie czynnościowym: gospodarowanie paliwami i energią, jako odpowiednia sfera działań praktycznych.

Gospodarka energetyczna jest więc ogólną nauką o zasobach energetycznych, pozyskaniu energii pierwotnej, uszlachetnianiu i przetwarzaniu paliw na wtórne nośniki energii, o ich transporcie i przesyle oraz użytkowaniu i wykorzystaniu. Nie jest to jednak nauka szczegółowa o technice i technologiach stosowanych w tak szerokiej dziedzinie działalności. Podstawowym przedmiotem (dziedziną badań) nowoczesnej gospodarki energetycznej są nie tyle poszczególne urządzenia i obiekty energetyczne, co analiza i synteza wyników szczegółowych badań w tym zakresie oraz wzajemne powiązania tych obiektów i realizowanych w nich procesów (pozyskania, przetwarzania, transportu i użytkowania paliw i energii). Przedmiotem tym są więc przede wszystkim systemy energetyczne oraz programowanie i planowanie harmonijnego ich rozwoju w powiązaniu z innymi działami gospodarki narodowej.

Spis treści

Wykaz ważniejszych oznaczeń i skrótów / IX
Przedmowa / XIII

1. Wstęp – Waldemar Kamrat / 1
1.1. Problematyka gospodarki energetycznej / 1
1.2. Wybrane definicje gospodarki energetycznej / 4
1.3. Jednostki stosowane w gospodarce energetycznej / 6
Literatura do rozdziału pierwszego / 9

2. Aspekty formalno-prawne współczesnej gospodarki energetycznej – Waldemar Kamrat / 11
2.1. Uwagi ogólne / 11
2.2. Regulacje prawne współczesnej gospodarki energetycznej / 11
2.3. Obszar regulacji a gospodarka energetyczna / 15
2.4. Podsumowanie / 22
Literatura do rozdziału drugiego / 23

3. Zagadnienia ogólnoenergetyczne – Waldemar Kamrat, Tomasz Minkiewicz, Józef Paska / 24
3.1. Zasoby surowców energetycznych – Tomasz Minkiewicz / 24
3.1.1. Nośniki energii / 24
3.1.2. Zużycie energii pierwotnej / 26
3.1.3. Zasoby surowców energetycznych w Polsce / 28
3.1.4. Zasoby surowców energetycznych na świecie / 34
3.2. Energia a rozwój gospodarki – Waldemar Kamrat / 43
3.2.1. Uwagi ogólne / 43
3.2.2. Kierunki rozwoju sektora energii i racjonalny miks energetyczny dla Polski / 44
3.2.3. Możliwe scenariusze rozwoju / 52
3.2.4. Podsumowanie / 53
3.3. Modelowanie rozwoju systemów zaopatrzenia w energię w warunkach rynkowych – Józef Paska / 54
3.3.1. Systemy zaopatrzenia w energię i ich miejsce w gospodarce / 54
3.3.2. Modele stosowane w planowaniu rozwoju systemów zaopatrzenia w energię / 57
3.3.3. Rozwój systemów energetycznych w warunkach oddziaływania na sferę popytową rynku energii / 63
Literatura do rozdziału trzeciego / 67

4. Gospodarka energią elektryczną – Józef Paska / 71
4.1. Zmienność obciążeń i problemy pokrywania zapotrzebowania na moc i energię elektryczną / 71
4.1.1. Podstawowe wielkości charakteryzujące system elektroenergetyczny oraz zapotrzebowanie na moc i energię elektryczną / 71
4.1.2. Obciążenie systemu elektroenergetycznego i jego zmienność / 73
4.1.3. Udział elektrowni w pokrywaniu obciążenia / 76
4.1.4. Moc regulacyjna i jej źródła w krajowym systemie elektroenergetycznym / 78
4.2. Prognozowanie zapotrzebowania na moc i energię elektryczną / 82
4.3. Koszty wytwarzania, przesyłania i dystrybucji energii elektrycznej / 84
4.3.1. Społeczny koszt energii elektrycznej / 84
4.3.2. Nakłady inwestycyjne na budowę elektrowni i ceny paliw / 85
4.3.3. Kalkulacyjny układ kosztów oraz koszty stałe, zmienne i krańcowe / 89
4.3.4. Obliczanie kosztów wytwarzania, przesyłania i dystrybucji energii elektrycznej / 96
4.4. Rynek energii elektrycznej / 107
4.4.1. Historia przemian rynkowych w elektroenergetyce / 107
4.4.2. Organizacja elektroenergetyki i rynek energii elektrycznej w Polsce / 109
4.4.3. Opłaty taryfowe za moc i energię elektryczną dla odbiorców finalnych / 118
4.5. Poziom cen i kosztów w elektroenergetyce krajowej / 127
4.6. Gospodarka mocą i energią elektryczną czynną / 133
4.7. Gospodarka mocą i energią elektryczną bierną / 137
4.8. Zagadnienia bezpieczeństwa energetycznego i niezawodności systemów zaopatrzenia w energię elektryczną / 142
Literatura do rozdziału czwartego / 149

5. Gospodarka ciepłem – Tomasz Minkiewicz / 151
5.1. Wstęp / 151
5.2. Zadania oraz wymagania stawiane scentralizowanym systemom zaopatrzenia w ciepło / 154
5.3. Nośniki ciepła i ich parametry / 157
5.4. Podstawowe układy sieci cieplnych – rozwiązania techniczne sieci przesyłowych i rozdzielczych / 160
5.5. Rurociągi ciepłownicze / 165
5.5.1. Wstęp / 165
5.5.2. System rurociągów preizolowanych / 166
5.5.3. Technologia układania rurociągów i sposób tyczenia tras / 171
5.5.4. Dobór średnic rurociągów ciepłowniczych / 177
5.5.5. Diagnostyka pracy systemów ciepłowniczych / 180
5.6. Układy skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej w ciepłownictwie / 184
Literatura do rozdziału piątego / 198

6. Gospodarka paliwami gazowymi – Waldemar Kamrat / 204
6.1. Ogólna charakterystyka sieci gazowych w Polsce / 204
6.1.1. Wprowadzenie / 204
6.1.2. Gazociągi / 204
6.1.3. Stacje gazowe / 206
6.1.4. Tłocznie gazu / 206
6.2. Zagadnienia projektowania i budowy gazociągów / 207
6.2.1. Uwagi ogólne / 207
6.2.2. Kryteria techniczne / 208
6.2.3. Równanie straty liniowej ciśnienia / 215
6.2.4. Kryterium ekonomiczne / 216
6.2.5. Dobór racjonalnej średnicy gazociągu / 221
6.3. Efektywność transportu rurociągowego paliw gazowych / 241
6.3.1. Uwagi ogólne / 241
6.3.2. Analiza efektywności energetycznej na etapie projektowania / 241
6.3.3. Efektywność energetyczna na etapie eksploatacji sieci gazowej / 243
6.3.4. Modernizacja starych i wyeksploatowanych gazociągów / 244
6.3.5. Racjonalna rozbudowa sieci gazowej / 245
6.3.6. Efektywne sterowanie pracą systemu przesyłowego / 250
6.3.7. Analiza metodą dynamicznego kosztu jednostkowego / 251
6.3.8. Podsumowanie / 254
6.3.9. Załącznik / 255
6.4. Gospodarka biometanem / 256
6.4.1. Wprowadzenie / 256
6.4.2. Ogólna charakterystyka stanu gospodarki biogazem w Polsce / 256
6.5. Magazynowanie energii, gospodarka wodorowa i ogniwa paliwowe / 257
6.5.1. Wprowadzenie / 257
6.5.2. Rodzaje technologii magazynowania energii elektrycznej / 258
6.5.3. Magazynowanie energii elektrycznej produkowanej przez OZE / 261
6.5.4. Gospodarka wodorowa i ogniwa paliwowe / 265
6.5.5. Szacunkowy potencjał produkcji wodoru w Polsce / 270
6.5.6. Podsumowanie / 270
Literatura do rozdziału szóstego / 272

7. Magazynowanie ciepła i energia odpadowa – Tomasz Minkiewicz / 274
7.1. Wstęp / 274
7.2. Technologie magazynowania ciepła / 275
7.3. Konstrukcja, zasada działania i realizacje wybranych metod magazynowania ciepła / 281
7.4. Energia odpadowa i jej rodzaje / 287
7.5. Opis wybranych urządzeń i układów służących do odzyskiwania energii / 289
Literatura do rozdziału siódmego / 294

8. Racjonalizacja korzystania ze środowiska naturalnego – Józef Paska / 298
8.1. Wprowadzenie / 298
8.2. Wytwarzanie energii elektrycznej a środowisko / 300
8.3. Aspekty ekonomiczne korzystania ze środowiska / 305
Literatura do rozdziału ósmego / 310

9. Ekonomika i zarządzanie energią – Waldemar Kamrat / 311
9.1. Wprowadzenie do ekonomiki i zarządzania energią / 311
9.2. Wybrane problemy dotyczące rachunku kosztów w sektorze energii / 314
9.2.1. Uwagi ogólne / 314
9.2.2. Przegląd metod podziału kosztów w układach skojarzonych / 314
9.2.3. Koncepcja zastosowania uogólnionej metody ekonomicznej podziału kosztów w gospodarce skojarzonej / 319
9.2.4. Problemy analizy kosztów awarii sieci ciepłowniczych / 322
9.3. Metody oceny inwestowania w sektorze energii / 327
9.3.1. Wprowadzenie / 327
9.3.2. Uproszczone metody oceny / 330
9.3.3. Dynamiczne metody oceny / 338
9.3.4. Wybrane metody oceny efektywności inwestycji / 344
9.3.5. Uwarunkowania aplikacyjne metod oceny efektywności inwestowania / 347
9.4. Audyting energetyczny / 349
9.4.1. Uwagi ogólne / 349
9.4.2. Podstawy prawne audytingu energetycznego / 349
9.4.3. Cel wykonywania audytów energetycznych / 350
9.4.4. Istota audytu energetycznego / 351
9.4.5. Forma audytu energetycznego / 357
9.4.6. Etapy realizacji audytingu energetycznego w przedsiębiorstwie / 360
9.4.7. Kredyt i premia termomodernizacyjna jako źródło finansowania przedsięwzięć termomodernizacyjnych / 361
9.5. Współczesne narzędzia zarządzania energią / 362
9.5.1. Uwagi ogólne / 362
9.5.2. System monitorowania czynnego procesów w przemyśle / 363
9.5.3. Problematyka diagnostyki infrastruktury energetycznej / 371
9.5.4. Podsumowanie / 373
Literatura do rozdziału dziewiątego / 373

10. Uwagi końcowe / 375