Wpływ kosztów paliwowych oraz cen pozwoleń na emisję CO2 na ceny rynkowe energii elektrycznej: zastosowanie modelu WILMAR

Autor: Dr Inż. Jacek Kamiński, Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Zakład Polityki Energetycznej i Ekologicznej, Kraków; "Polityka Energetyczna" | 2011-04-21

W artykule przedstawiono analizę wpływu kosztów paliwowych oraz cen pozwoleń na emisję CO₂ na ceny rynkowe energii elektrycznej. W badaniach wykorzystano model optymalizacyjny WILMAR, umożliwiający analizę ilościową zjawisk zachodzących w systemie elektroenergetycznym. Obliczenia przeprowadzono dla pięciu scenariuszy badawczych zakładających różne poziomy cen pierwotnych nośników energii oraz cen pozwoleń na emisję CO₂.

Zwiększenie cen pozwoleń (podobnie jak wzrost kosztów paliwowych) skutkuje nie tylko wzrostem cen energii elektrycznej, ale również wpływa na zmianę obciążenia linii przesyłowych między regionami. Wynika to ze zwiększonej produkcji energii w elektrowniach gazowych i wzrostu eksportu do regionów, gdzie produkcja oparta jest na węglu. Przeprowadzona analiza wskazuje ponadto, że model WILMAR poprawnie odpowiada na zadane wymuszenia, co potwierdza jego użyteczność w analizach dotyczących sektora energetycznego.

MULTIMEDIA

Wpływ kosztów paliwowych oraz cen pozwoleń na emisję CO2 na ceny rynkowe energii elektrycznej: zastosowanie modelu(...)

Wprowadzenie

Koszty zmienne produkcji energii elektrycznej opartej na energetyce węglowej to w głównej mierze koszty paliwowe (86,2%) oraz - w znacznie mniejszym stopniu - koszty korzystania ze środowiska, w tym podatki od emisji, koszty pozwoleń na emisję itp. (5,5%) (rys. 1). Ponadto, planowane dodatkowe obciążenia elektrowni zakupem pozwoleń na emisję CO₂ zwiększyć mogą istotnie udział kosztów korzystania ze środowiska w kosztach zmiennych produkcji energii elektrycznej. Tak duży udział tych dwóch kategorii kosztów w kosztach zmiennych wytwarzania energii elektrycznej oznacza, że mają one największy wpływ na politykę cenową wytwórców. Wzrost cen paliw lub cen pozwoleń na emisję CO₂ skutkuje koniecznością uwzględnienia wyższych kosztów produkcji w ofercie cenowej.

Z kolei obniżenie kosztów paliwowych lub kosztów korzystania ze środowiska umożliwia zaoferowanie niższej ceny.

O ile rozważania dotyczące konstruowania optymalnej oferty sprzedaży w zależności od kosztów paliwowych i środowiskowych prowadzone na poziomie jednej elektrowni bazować mogą na klasycznym rachunku mikrokonomicznym, to analizy na poziomie całego systemu elektroenergetycznego wymagają zastosowania odpowiedniego, znacznie bardziej rozbudowanego aparatu badawczego. Praktycznie jedynym narzędziem, które umożliwia uwzględnienie jednocześnie bardzo dużej liczby zależności i zmiennych występujących w rzeczywistym systemie jest model matematyczny implementowany zazwyczaj na odpowiedniej platformie komputerowej. Modele odzwierciedlające pracę systemów energetycznych są obecnie stosowane w świecie na szeroką skalę przez producentów, dystrybutorów, pośredników oraz operatorów systemów przesyłowych i dystrybucyjnych. Zakres możliwych zastosowań takich modeli jest bardzo szeroki. W praktyce, model który służy do rozwiązania jednego problemu może być po pewnych modyfikacjach zastosowany do rozwiązania innego, zbliżonego problemu.