Sławomir Skwierz

Model bottom-up zapotrzebowania na energię uwzględniający postęp technologiczny i zmiany relacji cenowych

Abstract:

Prognozowanie zapotrzebowania na energię jest procesem wbudowanym w szerokie ramy zintegrowanego planowania sektora paliwowo-energetycznego i odgrywa w nim kluczową rolę. Zmiany uwarunkowań gospodarczych, ekologicznych i społecznych, rozwój nowoczesnych technologii, w tym rozproszonych źródeł energii oraz działania proefektywnościowe podejmowane po stronie popytowej, powodują potrzebę implementacji nowych zaawansowanych modeli matematycznych. Dotychczas stosowane, zarówno w kraju jak i za granicą modele, nie pozwalają na ujęcie wszystkich wspomnianych czynników, a jest to konieczne w celu prawidłowego odzwierciedlenia procesów kształtujących poziom zapotrzebowania na energię. Przegląd wykorzystywanych na świecie metod badawczych i narzędzi, wskazał na występowanie szeregu luk w tym obszarze nauki.

Niniejsza praca jest próbą odpowiedzi na ujawnioną potrzebę rozbudowy krajowego aparatu badawczego do celów długoterminowego prognozowania zapotrzebowania na energię finalną. Jej celem było opracowanie koncepcji oraz modelu dedykowanego krajowemu sektorowi paliwowo-energetycznemu oraz wykazanie jego przydatności do celów analiz o charakterze strategicznym. Największą innowacją zaproponowaną przez autora, jest połączenie w jednym modelu podejścia „bottom-up” z metodami opartymi na ekonometrycznym modelowaniu udziałów w rynku. Zastosowanie takiego rozwiązania pozwala na uwzględnienie w algorytmach obliczeniowych modelu bilansowego wpływu zmian relacji cenowych nośników energii i technologii energetycznych na procesy substytucji energetycznej. Rozwiązanie to umożliwia określanie poziomu zapotrzebowania na energię użyteczną i jednocześnie symulację sposobów jego pokrycia. Szczegółowe odzwierciedlenie strony popytowej z kolei, daje możliwość wykorzystania modelu do analizy obszarów i procesów związanych z użytkowaniem energii, nieprzebadanych do tej pory.

Praca składa się z ośmiu rozdziałów zawierających m.in.: szczegółowy przegląd literaturowy z zakresu stosowanych metod prognozowania, opis struktury i równań matematycznych dla pięciu modułów reprezentujących sektory: gospodarstw domowych, przemysłu, transportu, usług oraz rolnictwa, opis przyjętych założeń i porównanie wyników.

Przeprowadzona walidacja i weryfikacja modelu, wyniki scenariuszowych prognoz zapotrzebowania na energię finalną oraz wysoka porównywalność otrzymanych wyników z innymi modelami, potwierdzają postawioną w pracy tezę, że zaproponowany model stanowi odpowiednie narzędzie badawcze służące do kompleksowej analizy wdrażanych strategii z zakresu polityki energetycznej i wspomagające procesy decyzyjne. W zamierzeniu, model ma wchodzić w skład pakietu narzędzi zintegrowanej analizy energetyczno-środowiskowej dla polskiego sektora paliwowo-energetycznego.