Primary energy consumption in the power generation sector and various market structures: a modelling approach

Open access

Streszczenie

W artykule przedstawiono model matematyczny, który możne być zastosowany do badań i analiz dotyczących zużycia energii pierwotnej w sektorze energetycznym dla różnych struktur rynkowych. Choć problematyka ta była już przedmiotem badań w kontekście regulacji środowiskowych czy postępu technologicznego, według najlepszej wiedzy autora wcześniejsze prace nie omawiały problematyki zużycia paliw pierwotnych w zależności od struktur rynkowych. W artykule sfor- mułowano model matematyczny, który umożliwia takie analizy. Model jest oparty na koncepcji teorii gier - zastosowano podejście Coumota z uwzględnieniem oczekiwanych zmian (Conjectural Yariations - CV). Model został sformułowany jako problem programowania mieszanego komple- mentarnego (Mbced Complementarity Problem - MCP), który szczególnie nadaje się do modelowania systemów paliwowo-energetycznych w kontekście rynkowym. Przyjęto założenie o uwzględnieniu dwóch hurtowych rynków obrotu energią elektryczną, a mianowicie rynku dnia następnego (RDN) oraz rynku bilateralnego (OTC). Model może być zaimplementowany w dowolnym systemie mode- lowania wykorzystywanym do budowy matematycznych modeli systemów paliwowo-energetycz- nych. Oprócz analiz zużycia energii pierwotnej w sektorze energetycznym model będzie mógł być również wykorzystany do analiz ekonomicznych, w szczególności analiz dobrobytu konsumentów i producentów, strat społecznych oraz cen i wielkości produkcji. Badania przedstawione w niniejszym artykule będą kontynuowane, w szczególności w zakresie pozyskania danych i kalibracji modelu. `

Bartela et al. 2012 - Bartela, Ł., Skorek-Osikowska, A., Kotowicz, J. 2012. Integracja bloku elektrociepłowni wêglowej na parametry nadkrytyczne z instalacją wychwytu dwutlenku wêgla oraz turbiną gazową. Rynek Energii 100(3), s. 56-62.

Bartela, Ł. and Kotowicz, J. 2011. Wpływ prowadzenia membranowego procesu separacji CO2 na efektywnooeæ nadkrytycznej elektrociepłowni wêglowej. Rynek Energii 6(97).

Bartela, Ł. and Skorek-Osikowska, A. 2010. Analiza termodynamiczna wybranej struktury elektrociepłowni wêglowej na parametry nadkrytyczne. Rynek Energii 90(5), s. 62-8.

Beenstock et al. 1999 - Beenstock,M., Goldin, E. and Nabot, D. 1999. The demand for electricity in Israel. Energy Economics 21(2), pp. 168-183.

Bentzen, J. and Engsted, T. 1993. Short- and long-run elasticities in energy demand. Energy Economics 15(1), pp. 9-16.

Borenstein, S. and Bushnell, J. 1999. An empirical analysis of the potential for market power in California’s electricity industry. Journal of Industrial Economics 47(3), pp. 285-323.

Brooke et al. 1992 - Brooke, A., Kendrick, D. A. and Meeraus, A. 1992. GAMS Users’ Guide, Release 2.54. San Francisco: The Scientific Press.

Dirkse, S.P. and Ferris, M.C. 1995. The PATH Solver: A Non-monotone stabilization scheme for Mixed Complementarity Problems. Optimization Methods and Software 5(2), pp. 123-156.

Ferris, M.C. and Munson, T.S. 2000. Complementarity problems in GAMS and the PATH solver. Journal of Economic Dynamics and Control 24(2), pp. 165-188.

Gawlik, L. ed. 2013.Wêgiel dla polskiej energetyki w perspektywie 2050 roku - analizy scenariuszowe. Katowice: Wyd. IGSMiE PAN, 299 p. (in Polish).

Halicioglu, F. 2007. Residential electricity demand dynamics in Turkey. Energy Economics 29(2), pp. 199-210.

Hondroyiannis, G. 2004. Estimating residential demand for electricity in Greece. Energy Economics 26(3), pp. 319-334.

Iwicki et al. 2014 - Iwicki, K., Janusz, P. and Szurlej, A. 2014. Wpływ liberalizacji rynku gazu ziemnego na bezpieczeñstwo energetyczne Polski. Rynek Energii 3(112), s. 3-13.

Jamil, F. and Ahmad, E. 2011. Income and price elasticities of electricity demand: Aggregate and sector-wise analyses. Energy Policy 39(9), pp. 5519-5529.

Kamiñski, J. 2011. Market power in a coal-based power generation sector: The case of Poland. Energy 36(11), pp. 6634-6644.

Kamiñski, J. 2012. The development ofmarket power in the Polish power generation sector: A 10-year perspective. Energy Policy vol. 42, pp. 136-147.

Kamiñski, J. 2014. A blocked takeover in the Polish power sector: A model-based analysis. Energy Policy vol. 66. pp. 42-52.

Lise et al. 2006 - Lise, W., Linderhof, V., Kuik, O., Kemfert, C., Östling, R. and Heinzow, T. 2006. A game theoretic model of the Northwestern European electricity market-market power and the environment. Energy Policy 34(15), pp. 2123-2136.

Lise et al. 2008 - Lise,W., Hobbs, B.F. and Hers, S. 2008. Market power in the European electricity market - The impacts of dry weather and additional transmission capacity. Energy Policy 36(4), pp. 1331-1343.

Mas-Colell et al. 1995 - Mas-Colell, A., Whinston, M.D. and Green, J.R. 1995. Microeconomic Theory. Oxford University Press, New York.

PSE 2014 - Polish Power System - report 2013. [Online] Available at: http://www.pse.pl/index.php?did=1717Rapanos,

V.T. and Polemis, M.L. 2006. The structure of residential energy demand in Greece. Energy Policy 34(17), pp. 3137-3143.

Rutherford, T.F. 2002. Mixed Complementarity Programming with GAMS. Lecture Notes for Econ 6433.

Schill, W. and Kemfert, C. 2011. Modeling Strategic Electricity Storage: The Case of Pumped Hydro Storage in Germany. The Energy Journal 32(3), pp. 59-87.

Siemek et al. 2010 - Siemek, J., Rychlicki, S., Kaliski,M., Szurlej, A. and Janusz, P. 2010. Rola sektora gazowego w zapewnieniu bezpieczeñstwa energetycznego Polski na tle wybranych pañstw Unii Europejskiej. Rynek Energii nr 3, s. 8-13.

Silk, J.I. and Joutz, F.L. 1997. Short and long-run elasticities in US residential electricity demand: a co-integration approach. Energy Economics 19(4), pp. 493-513.

Szurlej, A. and Janusz, P. 2013. Natural gas economy in the United States and European markets. Gospodarka Surowcami Mineralnymi - Mineral Resources Management 29(4), p. 77-94.

Tirole, J. 1988. The Theory of Industrial Organization. The MIT Press, 487 p.

Varian, H.R. 1992. Microeconomic Analysis, 3rd edition. W.W. Norton &Company, 506 p.

Zachariadis, T. and Pashourtidou, N. 2007. An empirical analysis of electricity consumption in Cyprus. Energy Economics 29(2), pp. 183-198.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

Mineral Resources Management; The Journal of Polish Academy of Sciences

Journal Information


IMPACT FACTOR 2016: 0.481
5-year IMPACT FACTOR: 0.568

CiteScore 2016: 0.76

SCImago Journal Rank (SJR) 2016: 0.408
Source Normalized Impact per Paper (SNIP) 2016: 1.397

Cited By

Metrics

All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 163 150 16
PDF Downloads 66 59 3