Pozyskanie surowców energetycznych na potrzeby wytwarzania energii elektrycznej – koncepcja budowy modelu matematycznego

Ze względu na ukształtowaną historycznie strukturę paliwową wytwarzania energii elektrycznej w Polsce, podstawowym surowcem energetycznym wykorzystywanym do generacji energii elektrycznej pozostaje węgiel kamienny i brunatny. Odzwierciedleniem takiej struktury wytwarzania jest odpowiednia struktura kosztów produkcji energii elektrycznej, w której przeważającym składnikiem są koszty pozyskania paliw. Celem artykułu jest opracowanie wstępnej koncepcji modelu matematycznego, którego zastosowanie ma prowadzić do redukcji kosztów pozyskania surowców energetycznych przedsiębiorstwa energetycznego. Punktem wyjścia jest analiza kosztów paliwowych w sektorze wytwarzania energii elektrycznej na węglu kamiennym, a następnie analiza ilości pozyskiwanego węgla oraz jego kosztów na przykładzie dwóch koncernów energetycznych, bazujących przede wszystkim na węglu energetycznym. Koncepcja budowy modelu zakłada jego otwartą architekturę, która pozwoli na dostosowanie zarówno samych założeń modelowych, jak i danych wejściowych do modelu w zależności od zmieniających się warunków rynkowych. Uwzględniono specyficzne uwarunkowania krajowego sektora paliwowo-energetycznego, między innymi konieczność spełnienia wymogów jakościowych węgla spalanego w poszczególnych blokach, możliwe źródła podaży, ze szczegółowym uwzględnieniem spółek węglowych zlokalizowanych w Polsce, oraz potencjalne źródła importowe. Założono również możliwość elastycznego doboru rozdzielczości czasowej modelu, w zależności od wymogów zarządczych. Zgodnie z zaproponowaną metodyką, dalsze prace nad modelem matematycznym optymalizującym proces zakupu surowców energetycznych koncernu energetycznego, poświęcone będą transpozycji modelu konceptualnego do postaci matematycznej modelu, a następnie jego implementacji w środowisku modelowania.

---

Given the historically shaped fuel mix of electricity generation in Poland, the main primary energy source used for power generation is still steam coal and lignite. This fuel mix directly impacts the cost structure of electricity production, the predominant component of which is the cost of fuel. The main purpose of this paper is to develop the concept of a mathematical model that could be applied to reduce the cost of fuel supplies to a power generation company. The starting point for further research is an analysis of fuel costs in the hard coal-fired part of the electricity generation sector. The quantities consumed for power generation are then considered together with fuel costs, based on available data from two energy companies whose power generating units utilize mainly steam coal. The development of the model assumes that the model’s architecture will be open, which allows one to adjust not only the data input assumptions but also the model itself, depending on changing market conditions. For this exercise, domestic fuel and energy sector circumstances are taken into account, including steam coal quality requirements for each individual block, possible sources of steam coal supplies, as well as the detailed locations of Polish mining companies and potential sources of imported coal. Moreover, the model is assumed to be flexible so that temporal resolution of the model can be changed according to the requirements of management. Further efforts toward developing a mathematical model optimizing the processes of coal supplies will be dependent on the transposition of the conceptual model into a mathematical model, and subsequently this representation will be implemented in the modelling environment.