Gospodarka energetyczna w warunkach rynkowych - ebook
Gospodarka energetyczna w warunkach rynkowych - ebook
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 , zarzadzania 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.
Kategoria: | Inżynieria i technika |
Zabezpieczenie: |
Watermark
|
ISBN: | 978-83-01-22683-1 |
Rozmiar pliku: | 30 MB |
FRAGMENT KSIĄŻKI
Oznaczenia
At – odpis amortyzacyjny w roku t
C – kapitał zakładowy
Ep – wartość oczekiwana funkcji użyteczności
I – nakłady inwestycyjne
KdR – suma dyskontowa wartości Kt sprowadzanych na rok R
Kr – koszty roczne
Kt – koszty roczne w roku t
Nt – zysk netto w roku t
P – roczny przychód
R – rok, na który sprowadza się wartości pieniężne
S – sprzedaż
T – podatek
Tb – liczba lat budowy inwestycji
Y – odsetki od kredytów
Z – zysk netto
– wartość średnia j-tej cechy diagnostycznej
c – cena jednostkowa
d – decyzja (ogólnie)
do – decyzja optymalna
ep – stopa ryzyka inwestycyjnego
n – liczba lat
p – stopa dyskonta
r – współczynnik rocznych kosztów kapitałowych
rs – stopa bezpieczeństwa inwestycji
wz – współczynnik zysku
y – minimalny stopień realizacji celu
z – pierwszy rok przyjętego okresu sprowadzania
γ – współczynnik ryzyka
δ – współczynnik odchylenia
Skróty
AMI – zaawansowana infrastruktura pomiarowa (Advanced Metering Infrastructure) z dwustronną komunikacją AMM (Automated Metering Management – zautomatyzowane zarządzanie pomiarami) lub MDM (Meter Data Management – zarządzanie danymi licznika); AMM służy do zarządzania infrastrukturą AMI oraz danymi pomiarowymi pobieranymi przez infrastrukturę AMI, MDM dostarcza dodatkowe informacje konieczne do celów zarządzania siecią oraz samodzielnego rozliczania usługi dystrybucyjnej (o ile zachodzi taka potrzeba, tj. w odniesieniu do odbiorców z rozdzielonymi umowami)
ARR – prosta rata zwrotu (Accountig Rate of Return)
CBA – analiza kosztów korzyści (Cost Benefit Analysis)
CEP – pakiet “Czysta energia dla wszystkich Europejczyków” (Clean Energy for All Europeans Package)
CF – przepływy finansowe (Cash Flow)
CGE – obliczeniowe modele równowagi ogólnej (Computable General Equilibrium)
CHP – skojarzona gospodarka energetyczna, kogeneracja (Combined Heat and Power)
DGC – dynamiczny koszt jednostkowy (Dynamic Generation Cost)
DR – odpowiedź strony popytowej, w szczególności na sygnał cenowy lub inny bodziec ekonomiczny (Demand Response)
DSM – zarządzanie odbiorem (Demand Side Management) – zbiór środków oddziaływania na poziom odbioru, w gestii OSP oraz Sprzedawców, w określonych sytuacjach także OSD E
DSR – dobrowolne czasowe obniżenie przez odbiorców zużycia energii elektrycznej lub przesunięcie w czasie jej poboru (Demand Side Response)
EB GL – wytyczne dotyczące bilansowania energii (Electricity Balancing Guideline)
EU ETS – Europejski System Handlu Emisjami (European Emissions Trading System)
FC – roczne koszty stałe produkcji (Fixed Costs)
FCA – długoterminowa alokacja zdolności przesyłowych (Forward Capacity Allocation)
GD – Zielony Ład (Green Deal)
IRiESP – Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Przesyłowej
IRR – wewnętrzna stopa zwrotu (Internal Rate of Return)
KSE – Krajowy System Elektroenergetyczny
LCOE – jednostkowy zdyskontowany koszt wytwarzania energii (Levelized Cost of Energy)
MIRR – zmodyfikowana stopa zwrotu (Modified Internal Rate of Return)
MOP – maksymalne ciśnienie robocze (Maximum Operating Pressure)
NCFt – przepływ pieniężny netto w roku t (Net Cash Flow)
NPV – zaktualizowana wartość netto (Net Present Value)
OIP lub Operator – Operator Informacji Pomiarowych
OSD E lub OSD G – Operator Systemu Dystrybucyjnego Elektroenergetycznego lub Gazowego
OSP E – Operator Systemu Przesyłowego Elektroenergetycznego
OZE – odnawialne źródła energii
PBP – prosty okres zwrotu (Pay-Back Period)
PLC – pojęcie używane w odniesieniu do zbioru technologii umożliwiających transmisję danych przez sieć elektroenergetyczną (Power Line Communication)
PPS – standard siły nabywczej (Purchasing Power Standard)
ROE – stopa zwrotu od kapitału zakładowego (Return of Equity)
ROI – stopa zwrotu inwestycji (Return of Investment)
SGU – znaczący użytkownicy sieci (Significant Grid Users)
SOGL – kodeks sieci określający zasady pracy system przesyłowego sieci (System Operation Guidelines)
SP – jednostkowa cena sprzedaży (Sale Price)
VC – jednostkowe zmienne koszty produkcji (Variable Costs)PRZEDMOWA
Książka jest poświęcona zagadnieniom gospodarowania energią w warunkach rynkowych w zakresie modelowania, ekonomiki i zarządzania energią. Mimo że w minionym okresie powstało w literaturze krajowej wiele cennych publikacji (prace profesorów: Kopeckiego, Mejry, Matli, Gosztowta, Mareckiego, Bojarskiego, Góry, Budnego i innych), to po zmianie ustroju gospodarczego w Polsce nie zajmowano się powyższą problematyką w sposób kompleksowy/interdyscyplinarny w nowych realiach funkcjonowania naszej gospodarki.
Przede wszystkim nie zajmowano się tą problematyką w sposób wystarczający dla kształcenia kadr potrzebnych do realizacji zadań z zakresu kompleksowego gospodarowania energią. Autorzy, z jednej strony – na podstawie własnych doświadczeń ze sfery gospodarki, nabytych w trakcie pracy na stanowiskach kierowniczych, a z drugiej – jako nauczyciele akademiccy – uznali, że istnieje pilna potrzeba przygotowania opracowania użytecznego nie tylko dla studentów wydziałów elektrotechniki/energetyki, ale także dla inżynierów zajmujących się problematyką energetyczną w gospodarce krajowej. Kompozycja i struktura podręcznika została tak zaplanowana, aby zapewnić podstawową potrzebę wprowadzenia wszystkich elementów dydaktyki przedmiotu „Gospodarka energetyczna” w takim zakresie, na jaki pozwala ograniczony czas przewidziany w programie studiów na ten cel. Pominięto świadomie lub potraktowano syntetycznie wszelkie zagadnienia, które energetycy spotykają w swojej późniejszej pracy zawodowej, ale które wynikają z aktualnych (w danym czasie) przepisów normatywnych lub instrukcji branżowych. Położono natomiast nacisk na tę podstawową treść, która nie przemija wraz z upływem czasu i która pozwala zrozumieć zachodzące związki. Proponowana książka, w zamyśle autorów, może być użyteczna i pomocna dla osób zajmujących się problematyką modelowania rozwoju, ekonomiką i zarządzaniem energią w gospodarce narodowej. Przeznaczona jest nie tylko dla studentów wydziałów elektrotechniki/energetyki, ale także dla inżynierów zajmujących się problematyką energetyczną w gospodarce krajowej.
Książka składa się z bloków różnorodnych zagadnień. Zaprezentowano w niej zagadnienia formalno-prawne i ogólno-energetyczne (rozdz. 2 i 3), dotyczące gospodarowania energią, problematykę gospodarki elektroenergetycznej (rozdz. 4), cieplnej (rozdz. 5), paliwami gazowymi (rozdz. 6), magazynowania ciepła i energii odpadowej (rozdz. 7), a także tematykę racjonalizacji korzystania ze środowiska naturalnego, ekonomiki i zarządzania energią (rozdz. 8 i 9).
Podręcznik jest pracą zbiorową będącą zwieńczeniem wieloletniej współpracy autorów: Waldemara Kamrata i Tomasza Minkiewicza z Politechniki Gdańskiej oraz Józefa Paski z Politechniki Warszawskiej. Autorami poszczególnych rozdziałów są:
prof. dr hab. inż. Waldemar Kamrat – rozdział 1, rozdział 2, podrozdział 3.2, rozdział 6, rozdział 9 i redakcja podręcznika;
dr inż. Tomasz Minkiewicz – podrozdział 3.1, rozdział 5, rozdział 7;
prof. dr hab. inż. Józef Paska – podrozdział 3.3, rozdział 4, rozdział 8.
Autorzy uprzejmie dziękują liderom we wdrażaniu zielonych technologii energetycznych – czołowym firmom funkcjonującym w sektorze energii: PKP Energetyka, E.ON Polska S.A., Ignitis Renewables Polska oraz Polskiemu Towarzystwu Elektrociepłowni Zawodowych za dofinansowanie wydania niniejszego podręcznika.
Przy określaniu tematyki i zakresu podręcznika autorzy zawsze mogli liczyć na twórczą i krytyczną życzliwość Pana prof. dr. hab. inż. Jacka Mareckiego członka rzeczywistego Polskiej Akademii Nauk oraz na wsparcie intelektualne w trakcie realizacji współpracowników z Katedry Elektroenergetyki Politechniki Gdańskiej oraz Zakładu Elektrowni i Gospodarki Energetycznej Politechniki Warszawskiej, z którymi mieli zaszczyt wiele lat pracować i którym są szczerze zobowiązani za poświęcony czas.
Autorzy dziękują również Prezesowi Urzędu Energetyki (w latach 2007–2010) Panu dr. hab. Mariuszowi Sworze za twórczą współpracę w zakresie regulacji formalno-prawnych w obszarze gospodarki energetycznej.
Wyrazy wdzięczności należą się także wybitnemu specjaliście z zakresu gazownictwa Panu dr. inż. Adamowi Kielakowi za udostępnienie materiałów źródłowych dotyczących gospodarki gazem, którego cenne uwagi i materiały dotyczące efektywności transportu rurociągowego paliw gazowych przyczyniły się do nadania tej części pracy ostatecznego kształtu.
Podręcznik zyskał dużo na poprawności i precyzji dzięki pracy i zaangażowaniu Pani Marii Kasperskiej, która podjęła się bardzo trudnego (ze względu na specyfikę podręcznika) procesu korekty wydawniczej, za co autorzy uprzejmie dziękują. Wreszcie w trakcie składania roboczej wersji podręcznika nieocenioną pomoc okazał Pan Piotr Ruciński, któremu należą się szczególnie gorące podziękowania. Ponadto autorzy uważają za miły obowiązek podziękować tym wszystkim, którzy swoimi radami, opiniami i czynną współpracą w trakcie przygotowywania i pisania pracy pośrednio przyczynili się do powstania niniejszego podręcznika.
Autorzy
Gdańsk, październik 2022 r.1
WSTĘP
WALDEMAR KAMRAT
1.1. Problematyka gospodarki energetycznej
Problematyka gospodarki energetycznej została podjęta już wiele lat temu. Prace profesorów: Kopeckiego, Mejry, Matli, Gosztowta, Mareckiego, Góry, Budnego i innych, a w szczególności Włodzimierza Bojarskiego dotyczyły fundamentalnych zagadnień gospodarowania energią , , , , .
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 gospodarki planowej w wielu krajach , .
Przedmiotem (dziedziną) badań gospodarki energetycznej jako nauki jest gospodarka nośnikami energii, która obejmuje:
• w sensie rzeczowym: gospodarstwo energetyczne, 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 .
Podstawowym zadaniem (problemem badawczym) nowoczesnej gospodarki energetycznej jest optymalizacja globalna, społeczno-gospodarcza całości kompleksowego systemu energetycznego kraju, to jest struktury obiektów energetycznych i ich powiązań wzajemnych z uwzględnieniem oddziaływań i ograniczeń otoczenia . Tak ukierunkowana gospodarka energetyczna rozpoczyna swe badania od punktów, w których kończą się możliwości poznawcze szczegółowych, fizykochemicznych i techniczno-ekonomicznych metod badawczych poszczególnych węższych działów techniki , . Korzysta ona ponadto z dorobku badań wielu pozatechnicznych dyscyplin takich jak: geologia, ekologia, gospodarka przestrzenna i wodna, nauki społeczne, handel zagraniczny i polityka. W ten sposób gospodarka energetyczna nie koliduje ze szczegółowymi działami techniki, lecz je uzupełnia i syntetyzuje na wyższym poziomie, poddając im ze swej strony nowe aspekty badawcze i ogólniejsze ujęcia metodyczne mogące się istotnie przyczynić do dalszego rozwoju badań szczegółowych w tych działach nauki .
Tak rozumiana gospodarka energetyczna stanowi szeroki nurt, w którym wydzielić można cały szereg bardziej szczegółowych działów i kierunków badawczych. W tabeli 1.1 przedstawiono próbę układu macierzowego tego przedmiotu badań. Gospodarka energetyczna dzieli się bowiem na działy, a mianowicie :
• ze względu na rodzaj nośników można wyróżnić:
– gospodarkę karboenergetyczną (paliwami stałymi),
– gospodarkę petroenergetyczną (paliwami ciekłymi),
– gospodarkę gazoenergetyczną (paliwami gazowymi),
– gospodarkę elektroenergetyczną (energią elektryczną),
– gospodarkę termoenergetyczną (energią cieplną w parze i gorącej wodzie),
– gospodarkę nukleoenergetyczną (paliwami rozszczepialnymi),
– powstającą dopiero gospodarkę gazem syntezowym, wodorem i metanolem;
• ze względu na fazy procesów można wyróżnić:
– gospodarkę zasobami energetycznymi (wraz z ich eksploatacją),
– handel międzynarodowy paliwami i energią,
– ekonomikę wzbogacania i przetwarzania paliw,
– ekonomikę transportu i rozdziału paliw i energii, oraz w sferze użytkowania paliw i energii:
– gospodarkę energetyczną w przemyśle (z ewentualnym dalszym rozróżnieniem przemysłu na podstawowe energochłonne gałęzie),
– gospodarkę energetyczną miast i osiedli (związaną z zaspokojeniem potrzeb bytowo-komunalnych),
– gospodarkę energetyczną wsi, rolnictwa i ośrodków rekreacyjnych,
– gospodarkę energetyczną transportu.
Rozwój metod badawczych gospodarki energetycznej następował stopniowo, w miarę rozwoju i wskutek transformacji gospodarki centralnie sterowanej w gospodarkę rynkową. Początkowo, przed kilkudziesięciu laty, gospodarka energetyczna miała charakter nauki analityczno-opisowej, zbierającej i porządkującej rozliczne dane techniczno-ekonomiczne. Z biegiem lat pogłębiała się analiza ekonomiczna i wyraźniej formułowano problem wyboru i optymalizacji rozwiązań. Badania te rozwijały się jednak oddzielnie, w zakresie poszczególnych systemów nośników energetycznych .
Tabela 1.1. Układ przedmiotowy różnych działów gospodarki energetycznej według
Współczesne badania wielkich systemów energetycznych wymagają znacznego rozbudowania stosowanych dawniej metod badawczych. W gospodarce energetycznej pozostaje nadal potrzebna opisowo-analityczna warstwa poznawcza, techniczno-ekonomiczna, nawiązująca jednak coraz to szerzej do nowoczesnych systemów informatycznych. Wraz z nią poczesne miejsce wśród badaczy zajmują i nadal będą zajmować wybitni ludzie praktyki, doświadczeni eksperci poszczególnych działów energetyki. Równolegle jednak rozwija się druga, nowsza i głębsza warstwa związana z modelowaniem systemowym i programowaniem matematycznym. Udział w tej warstwie badawczej mają także matematycy, ekonomiści, geografowie, cybernetycy i inni specjaliści.
Wśród podstawowych podejść, teorii i metod badawczych stosowanych w nowoczesnej gospodarce energetycznej można wymienić: prakseologię, cybernetykę i teorię systemów, teorię rozwoju i teorię predykcji, ekonomię i teorię decyzji oraz modelowanie i programowanie matematyczne. Metody te znacznie rozwijają i wzbogacają narzędzia badawcze stosowane w klasycznej gospodarce energetycznej , .
1.2. Wybrane definicje gospodarki energetycznej
Systematyczny przegląd zagadnień dotyczących, systemów energetycznych nie jest możliwy bez stosowania jednoznacznej i przejrzystej terminologii. Częściowo terminologia taka już istnieje, częściowo wymagała dopracowania z uwagi na pojawiające się wyzwania związane z wprowadzeniem gospodarki rynkowej.
Starano się, aby nowe terminy stanowiły wraz z dawniejszymi pewną zharmonizowaną całość oraz aby w podobny sposób pozwalały na tworzenie pokrewnych form językowych. Takie porównawcze studium terminologiczne zawiera tabela 1.2. Podstawę poszerzonej terminologii stanowią nazwy trzech systemów sektorowych/branżowych :
• system karboenergetyczny,
• system petroenergetyczny,
• system nukleoenergetyczny.
Za trafnością zaproponowanych terminów przemawiają następujące przesłanki :
• dobrze pasują do stosowanych już nazw innych systemów branżowych, takich jak system elektroenergetyczny, system gazoenergetyczny, czy do używanej rzadziej nazwy: system cieplnoenergetyczny;
• dobrze oddają charakter grup nośników energetycznych, których dotyczą, i dobrze określają zakres rzeczowy systemu, są przy tym zrozumiałe bez dodatkowych określeń;
• nazwy systemów branżowych pozwalają te systemy łatwo odróżnić (bez pomyłek) od systemów poszczególnych nośników energetycznych, stanowiących ich części, na przykład system karboenergetyczny (branżowy) i system węgla energetycznego (system nośnika);
• nazwy dają się łatwo tłumaczyć na obce języki i pozostają nadal dobrze zrozumiałe.
W tabeli 1.3, korzystając z pracy Wł. Bojarskiego , przedstawiono uzupełniające zestawienie pozostałych ważniejszych określeń ogólnych z zakresu gospodarki energetycznej. Na uwagę zasługuje tutaj ogólnie używany termin „transport” i jeszcze ogólniejsze określenie „przenoszenie” wprowadzone przez Wł. Bojarskiego . Obok stosowanych już dawniej terminów: „ogniwo przenoszenia” i „łańcuch przenoszenia”, wprowadzono termin „ścieżka energetyczna”, zapożyczony częściowo z teorii grafów.
Tabela 1.2. Podstawowa terminologia dotycząca różnych działów sektora energii według
Podstawowe hasła
Stosowana terminologia
ogólnie o całości
o paliwach stałych
o paliwach ciekłych
o paliwach gazowych
o energii elektrycznej
o ciepłownictwie
o materiałach rozszczepialnych
Gospodarka
– jako dziedzina działań praktycznych
– jako nauka
gospodarka paliwowo-energetyczna
gospodarka energetyczna
gospodarka paliwami stałymi
gospodarka karboenergetyczna
gospodarka paliwami ciekłymi
gospodarka petroenergetyczna
gospodarka paliwami gazowymi
gospodarka gazoenergetyczna
gospodarka energią elektryczną
gospodarka elektroenergetyczna
gospodarka ciepłownicza
gospodarka termoenergetyczna
gospodarka materiałami rozszczepialnymi
gospodarka nukleoenergetyczna
System:
– nadrzędny kraju
– branżowy
– nośnika
– dostawy, odbioru nośnika
system energetyczny
s. paliw stałych (s. karboenergetyczny)
s. węgla energetyczn.
s. węgla gaz. — koks.
s. węgla brunatnego
s. koksu itd.
s.d. |
s.o. | jak wyżej
s. paliw ciekłych
(s. petroenergetyczny)
s. ropy naftowej
s. oleju opałowego
s. oleju napędowego
s. benzyny itd.
s.d. |
s.o. | jak wyżej
s. paliw gazowych (s. gazoenergetyczny)
s. gazu ziemnego czystego
s. gazu zaazotowanego
s. gazu koksowniczego
s.d. |
s.o. | jak wyżej
s. energii elektrycznej
(s. elektroenergetyczny)
s. energii elektrycznej
s.d. |
s.o. | jak wyżej
s. ciepłowniczy (s. termoenergetyczny)
s. gorącej wody s. pary grzejnej
s.d. |
s.o. | jak wyżej
s. materiałów rozszczepialnych
(s. nukleoenergetyczny)
s. materiałów uranowych
s. materiałów torowych
s. paliwa wypalonego
Bilans
– całości
– nośnika
bilans energetyczny
–
b. jak wyżej
–
b. jak wyżej
–
b. jak wyżej
–
b. jak wyżej
–
b. jak wyżej
–
b. jak wyżej
Ogólny rozwój systemu na dużym obszarze
energetyzacja
zaopatrzenie w paliwa stale
zaopatrzenia w paliwa ciekłe
gazyfikacja
elektryfikacja
uciepłownienie
Skróty: s. — system, s.d. — system dostawy, s.o. — system odbioru nośnika, b. — bilans.
Tabela 1.3. Dodatkowe terminy i określenia według
-------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Pojęcie ogólne Wyszczególnienie, objaśnienie
Bilans nośnika — obejmuje: stronę dostawy
stronę odbioru
pozyskanie
transportowanie I — do przetwórni przetwarzanie
Przenoszenie energii — dowolna z operacji: transportowanie II — magistrale rozdzielanie I — rejonowe rozdzielanie II — detaliczne rozdzielanie w instalacji użytkowanie w odbiorniku przewodowy rurowy
Transport i rozdział samochodowy
— przy dowolnym środku technicznym: kolejowy
wodny
oraz magazynowanie w sferze transportu i rozdziału
Ogniwo przenoszenia dowolny obiekt, zbiór urządzeń czy urządzenie uczestniczące w przenoszeniu energii
Łańcuch przenoszenia zbiór szeregowo połączonych, kolejnych ogniw przenoszenia
Ścieżka energetyczna pełny łańcuch przenoszenia od zasobów pierwotnych energii do jej wykorzystania użytecznego
-------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1.3. Jednostki stosowane w gospodarce energetycznej
Poniżej zestawiono wybrane jednostki w międzynarodowym układzie SI (System International) stosowane w gospodarce energetycznej:
m jednostka długości – metr,
kg jednostka masy (materii) – kilogram,
s jednostka czasu – sekunda,
A jednostka natężenia prądu – amper,
K jednostka temperatury – stopień temperatury,
cd jednostka światłości – kandela;
oraz jednostki pochodne:
N jednostka siły – niuton,
J jednostka energii – dżul,
W jednostka mocy – wat;
i jednostki uzupełniające: rad – radian, sr – steradian.
W tabeli 1.4 podano zbiorcze zestawienie podstawowych jednostek stosowanych w gospodarce energetycznej.
Tabela 1.4. Jednostki podstawowe stosowane w gospodarce energetycznej według
Wielkość
Jednostki w układzie
Nazwa
SI
Inne używane jednostki
Wielkości geometryczne
Kąt płaski
a
rad
1°
Kąt bryłowy
Ω
sr
Długość
l
m
mm, Å
Pole powierzchni
A
m²
ha, a
Objętość przestrzeni
V
m³
l, dm³
Wielkości kinetyczne
Czas
τ
s
h, min
Częstotliwość
ν
kHz, MHz
Prędkość kątowa
ω
p/min
Przyspieszenie kątowe
ε
Prędkość liniowa
bezwzględna
unoszenia
względna
C
U
W
Objętość strumienia
Przyspieszenie liniowe
Kinematyczny współczynnik lepkości
ν
Wielkości statystyczne i dynamiczne
Masa, ilość materii
m
kg
kmol, Um³
Gęstość masy
Objętość właściwa
Masa strumienia
Gęstość masy w strumieniu
Siła, strumień pędu
F, K
T
Pęd
mw
Ciśnienie, naprężenie
p
atm, Tr, mmH₂O
Ciężar właściwy (gęstość ciężaru)
γ
Moment statyczny
M
kpcm
Moment bezwładności (masowy)
I
kgm²
Praca
Energia
Ciepło
Entalpia
Egzergia
L
E, U
Q
I
B
KMh,
kWh,
kcal,
eV
Energia jednostkowa
Ciepło spalania
Wartość opałowa
e
Wg
Wu
Moc, energia strumienia
Gęstość energii strumienia
Dynamiczny współczynnik lepkości
η
Wielkości cieplne
Temperatura
względna
bezwzględna
przyrost
t
T
Δt=ΔT
} K
Termiczny współczynnik rozszerzalności
β
Pojemność cieplna
Entropia
W
S
Ciepło właściwe (wł. poj. cieplna)
Entropia właściwa
Stała gazowa
cp
s
R
kpm/kgdeg
Współczynnik przewodzenia ciepła
Współczynnik wnikania
Współczynnik przenikania
} ciepła
a
K
W tabeli 1.5 zestawiono nazwy przedrostków do tworzenia nazw jednostek wtórnych.
Tabela 1.5. Nazwy przedrostków do tworzenia nazw jednostek wtórnych
Do jednostek ułamkowych
Do jednostek wielokrotnych
przedrostek
skrót
mnożnik
przedrostek
skrót
mnożnik
decy
d
10–1
deka
da
10
centy
c
10–2
hekto
h
10²
mili
m
10–3
kilo
k
10³
mikro
μ
10–6
mega
M
10⁶
nano
n
10–9
giga
G
10⁹
piko
d
10–12
tera
T
10¹²
Z kolei na rys. 1.1 przedstawiono mnożniki do przeliczeń różnorodnych jednostek energii i paliw stosowanych w gospodarce energetycznej. Mnożniki te umożliwiają dokonywanie w bardzo prosty sposób przeliczeń różnorodnych jednostek energii i ilości różnych rodzajów paliw, co jest istotne przy prowadzeniu obliczeń i analiz porównawczych w praktyce inżynierskiej.
Rys. 1.1. Przeliczenie jednostek energii i ilości różnych rodzajów paliw według
Literatura do rozdziału pierwszego
1.1. Bojarski W., Podstawy metodyczne oceny efektywności w systemach energetycznych, Wydawnictwo Polskiej Akademii Nauk, Warszawa 1979.
1.2. Brooks H., Wartościowanie techniki jako proces, Zagadnienia Naukoznawstwa, nr 2, 1974.
1.3. Góra St., Gospodarka elektroenergetyczna w przemyśle, PWN, Warszawa 1975.
1.4. Kamrat W., Materiały pomocnicze do wykładu Rynki Energii, Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej (2016-2020).
1.5. Góra St., Kopecki K., Marecki J.,Pochyluk R., Zbiór zadań z gospodarki elektroenergetycznej, PWN, Warszawa 1976.
1.6. Mejro Cz., Podstawy gospodarki energetycznej, II wyd., WNT, Warszawa 1974.
1.7. Mejro Cz., Gospodarka energetyczna, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1977.O AUTORZE
Redaktor naukowy książki: prof. dr hab. inż. WALDEMAR KAMRAT
Profesor tytularny (2006 r.), pracownik Politechniki Gdańskiej, Wydziału Elektrotechniki i Automatyki, Katedry Elektroenergetyki specjalizujący się w zagadnieniach elektroenergetyki/ciepłownictwa/gazownictwa, posiadający ponad 40-letni staż pracy zawodowej.
Przez wiele lat pracował w przemyśle na stanowiskach kierowniczych, budując obiekty energetyczne (w kraju i za granicą). Pełnił wiele najwyższych stanowisk kierowniczych w przemyśle, szczególnie energetycznym (w zarządach i radach nadzorczych dużych firm energetycznych).PRZYPISY
Wykorzystano materiały przedstawione w pracy W.Grycan .
Komisja Europejska, komunikat Europejski Zielony Ład, dostęp: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/HTML/?uri=CELEX:52019DC0640&from=EN
Komisja Europejska, Wniosek - Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady ustanawiające ramy na potrzeby osiągnięcia neutralności klimatycznej i zmieniające rozporządzenie (UE) 2018/1999 (Europejskie prawo o klimacie), dostęp: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/HTML/?uri=CELEX:52020PC0080&from=EN
Komisja Europejska, komunikat Ambitniejszy cel klimatyczny Europy do 2030 r., dostęp: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/HTML/?uri=CELEX:52020DC0562&from=EN, por. Komisja Europejska, 2030 Climate Target Plan, dostęp: https://ec.europa.eu/clima/policies/eu-climate-action/2030_ctp_en
Komisja Europejska, komunikat Forging a climate-resilient Europe -the new EU Strategy on Adaptation to Climate Change, dostęp: https://ec.europa.eu/clima/sites/clima/files/adaptation/what/docs/eu_strategy_2021.pdf
Komisja Europejska, komunikat Powering a climate-neutral economy: An EU Strategy for Energy System Integration, dostęp: https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/energy_system_integration_strategy_.pdf,
Komunikat A hydrogen strategy for a climate-neutral Europe, dostęp: https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/hydrogen_strategy.pdf
Komisja Europejska, Harmonogram Zielonego Ładu, dostęp: https://ec.europa.eu/info/sites/info/files/european-green-deal-communication-annex-roadmap_en.pdf