The study presents the summary of the knowledge of energy-active segments of steel buildings adapted to obtain electrical energy (EE) and thermal energy (TE) from solar radiation, and to transport and store TE. The study shows a general concept of the design of energy-active segments, which are separated from conventional segments in the way that allows the equipment installation and replacement. Exemplary solutions for the design of energy-active segments, optimised with respect to the principle of minimum thermal strain and maximum structural capacity and reliability were given [34]. The following options of the building covers were considered: 1) regular structure, 2) reduced structure, 3) basket structure, 4) structure with a tie, high-pitched to allow snow sliding down the roof to enhance TE and EE obtainment. The essential task described in the study is the optimal adaptation of energy-active segments in large-volume buildings for extraction, transportation and storage of energy from solar radiation.

The study presents the results of theoretical investigations into lateral torsional buckling (LTB) of bi-symmetric I-beams, elastically restrained against warping at supports. Beam loading schemes commonly used in practice are taken into account. The whole range of stiffness of the support joints, from free warping to warping fully restrained, is considered. To determine the critical moment, the energy method is used. The function of the beam twist angle is described with power polynomials that have simple physical interpretation. Computer programs written in symbolic language for numerical analysis are developed. General approximation formulas are devised. Detailed calculations are performed for beams with end-plate joints. Critical moments determined with programs and approximation formulas are compared with the results obtained by other researchers and with those produced by FEM. Very good accuracy of results is obtained.

The article raised issues related to the design and execution of low-energy objects in Polish conditions. Based on the designed single-family house, adapted to the requirements of the National Fund for Environmental Protection and Water Management ("NF40" standard), the tools to assist investment decisions by investors were shown. An economic analysis and a multi-criteria analysis were performed using AHP method which had provided an answer to the question whether it is worthwhile to bear higher investment costs in order to adjust to the standards of energy-efficient buildings that fulfil a minimal energy consumption's requirements contained in Polish law. In addition, the variant of object that had optimal characteristics due to the different preferences of investors was indicated. This paper includes analysis and observations on the attempts to unify that part of the building sector, which so far is considered to be personalized, and objects in accordance with the corresponding idea are designed as "custom-made".

The purpose of the article is to present perspectives for the development of offshore wind farms in the leading, in this respect, country in the EU and in the world – Great Britain. Wind power plays a remarkable role in the process of ensuring energy security for Europe since in 2016 the produced wind energy met 10.4% of the European electricity demand while in 2017 it was already around 11.6%. The article analyses the capacity of wind farms, support systems offered by this country and the criteria related to the location of offshore wind farms. The research has been based on the analysis of legal acts, regulations, literature on the subject, information from websites. The article shows that in recent years, the production of energy at sea has been developing very rapidly, and the leading, in this matter, British offshore energy sector is character-ised by strong governmental support.

Intensive modernization and reconstruction of the energy sector takes place throughout the

world. The EU climate and energy policy will have a huge impact on the development of the energy

sector in the coming years. The European Union has adopted ambitious goals of transforming

towards a low-carbon economy and the integration of the energy market. In June 2015, the G7 countries

announced that they will move away from coal fired energy generation. Germany, which

has adopted one of the most ambitious energy transformation programs among all industrialized

countries, is leading these transformations. The long-term strategy, which has been implemented

for many years, allowed for planning the fundamental transformation of the energy sector; after the

Fukushima Daiichi nuclear disaster, Germany opted for a total withdrawal from nuclear energy and

coal in favor of renewable energy. The German energy transformation is mainly based on wind and

solar energy. Germany is the fifth economic power in the world and the largest economy in Europe.

Therefore, the German energy policy affects the energy policy of the neighboring countries. The

article presents the main assumptions of the German energy policy (referred to as Energiewende).

It also presents the impact of changes in the German energy sector on the development of energy

systems in selected European countries.

Kończące się zasoby paliw kopalnych, a także niestabilność produkcji energii ze źródeł odnawialnych powodują, że zrównoważone zarządzanie produkcją i zużyciem energii stanowi jedno z naczelnych wyzwań XXI wieku. Wiąże się ono również z zagrożeniami stanu środowiska przyrodniczego m. in. wskutek negatywnego wpływu energetyki na klimat. W takiej sytuacji jednym ze sposobów poprawy efektywności gospodarki energetycznej – zarówno w skali mikro (energetyka rozproszona), jak i makro (system elektroenergetyczny), mogą być innowacyjne rozwiązania technologiczne umożliwiające magazynowanie energii. Ich skuteczna implementacja pozwoli na jej gromadzenie w okresach nadprodukcji i wykorzystanie w sytuacjach niedoboru. Wyzwania te są nie do przecenienia – przed współczesną nauką staje konieczność rozwiązywania różnego rodzaju problemów związanych z magazynowaniem między innymi z zastosowaną technologią czy sterowaniem/zarządzaniem magazynami energii. Technologie magazynowania ciepła, nad którymi są prowadzone prace badawcze dotyczące zarówno magazynów opartych na medium takim jak woda, jak i magazynów wykorzystujących przemiany termochemiczne czy też materiały zmiennofazowe. Dają one szerokie możliwości zastosowania i poprawy efektywności systemów energetycznych zarówno w skali makro, jak i mikro. Oczywiście właściwości technologiczne oraz parametry ekonomiczne mają wpływ na zastosowanie wybranej technologii. W artykule przedstawiono porównanie magazynów czy sposobów magazynowania ciepła oparte na różnych materiałach z określeniem ich parametrów pracy czy kosztów eksploatacji.

Dr. Krzysztof Fic of the Poznań University of Technology discusses energy storage, aesthetic medicine’s quest for immortality, and how much time goes into being a scientist.

The aim of the research is to assess and discuss the diversity of energy production and consumption in European Union countries. The time scope covers the years 2007 and 2016. The diversity of EU countries was examined using the cluster analysis. The following diagnostic features were adopted for the analysis: energy dependency rate (in %), gross inland consumption of energy per 10,000 inhabitants (toe/10,000 inhabitants), primary production of energy (all products) per 10,000 inhabitants (toe/10,000 inhabitants), primary production of renewable energies per 10,000 inhabitants (toe/10,000 inhabitants), primary production of energy (without renewable energy) per 10,000 inhabitants (toe/10,000 inhabitants). Comparing the included indicators from 2016 to 2007 for all EU countries, an increase was recorded only for the primary production of renewable energies per 10,000 inhabitants,. Based on the cluster analysis, the examined countries were divided into six groups. According to the results of the research carried out, Northern and Eastern European countries are characterized by low energy dependence. However, according to the analysis carried out, this dependence is guaranteed based on various energy sources. The Scandinavian countries (Sweden, Finland) owe their high independence to the production of large amounts of energy from renewable sources. On the other hand, countries such as the Netherlands, Denmark, Estonia and the whole of Eastern Europe are based on primary energy sources such as: coal, oil and gas. Southern Europe countries (Greece, Spain, Italy, Portugal, Cyprus, Malta) are characterized by high energy dependence, as evidenced by low rates in the area of energy production, both in total and renewable and non-renewable energy production.

Bezpieczeństwo energetyczne Unii Europejskiej w dalszym ciągu stanowi jedynie koncepcję niewspartą konkretnymi działaniami. Potwierdzeniem wskazanego stanu rzeczy są zarówno regulacje prawne, które dają państwom członkowskim możliwość indywidualnego kreowania bezpieczeństwa energetycznego, jak również prowadzenia przez państwa członkowskie UE jednostronnej polityki energetycznej, która często leży jedynie w interesie najsilniejszych państw. Koncepcja solidarności energetycznej i mechanizmów solidarności energetycznej wypływa bezpośrednio z Traktatu z Maastricht; w założeniu miała przyczynić się do wzrostu bezpieczeństwa energetycznego, a przede wszystkim jego budowy na poziomie unijnym. Praktyka funkcjonowania Wspólnot Europejskich, a następnie Unii Europejskiej wykazała, iż budowa bezpieczeństwa energetycznego Unii Europejskiej jako pewien cel w dalszym ciągu jest w trakcie tworzenia i jest jedynie kierunkiem działania. W następstwie kryzysu energetycznego z 2009 r. oraz chęci pobudzenia dyskusji na forum Unii Europejskiej, zaproponowano koncepcję unii energetycznej, jako drogi do budowy bezpieczeństwa energetycznego Unii Europejskiej. Obecnie jej bezpieczeństwo energetyczne ogranicza się do definicji przyjętej przez Komisję Europejską oraz działań mających na celu rozbudowę infrastruktury energetycznej o znaczeniu wspólnotowym, przyczyniającej się do poprawy bezpieczeństwa energetycznego UE. Celem artykułu jest analiza koncepcji unii energetycznej oraz próba odpowiedzi na pytanie, czy ma ona realne szanse powodzenia oraz czy koncepcja w zaproponowanym kształcie będzie skuteczna i potrzebna. Pytanie to wydaje się istotne z punktu widzenia obserwowanych rozbieżności pomiędzy regulacjami prawnymi, promocją budowy wspólnego bezpieczeństwa energetycznego, a praktycznym działaniem poszczególnych państw członkowskich Unii Europejskiej.

Pomimo trudności technologicznych, logistycznych i ekonomicznych, stale wzrasta zainteresowanie odnawialnymi źródłami energii na świecie. Taką tendencję obserwuje się również w Polsce, głównie przez wzgląd na pilną potrzebę przeciwdziałania zmianom klimatycznym spowodowanym rosnącym stężeniem gazowych zanieczyszczeń w atmosferze. W pracy przedstawiono zarys problematyki szacowania zasobów energii odnawialnej w Polsce w kontekście tworzenia lokalnych planów gospodarki niskoemisyjnej na poziomie gmin/powiatów, w których źródła OZE powinny zostać uwzględnione. Zaproponowano indywidualne podejście do szacowania potencjału OZE, uwzględniające lokalne uwarunkowania oraz krótką charakterystykę sektora małych i średnich przedsiębiorstw w Polsce. Przedsiębiorstwa te posiadają duży potencjał aplikacyjny dla zwiększenia udziału energii ze źródeł odnawialnych, a także poprawy efektywności energetycznej w prowadzonej działalności gospodarczej. Działania podjęte przez Ministerstwo Energii w obszarze rozwoju energetyki obywatelskiej, zwiększenia lokalnego bezpieczeństwa energetycznego i zrównoważonym rozwoju instalacji opartych na zasobach energii odnawialnej to wsparcie rozwoju klastrów energii obejmujących obszar jednego powiatu lub pięciu gmin. W pracy przedstawiono dane dotyczące ilości przedsiębiorstw posiadających koncesję na wytwarzanie energii elektrycznej w instalacjach OZE w zakresie mocy od 40 kW do 200 kW. Przedsiębiorstwa te w dużej mierze mogą stanowić zalążek do tworzenia lokalnego klastra, w którym bilansowanie energii elektrycznej na poziomie mikrosieci jest kluczowym elementem.

In this paper, selected aspects of energy efficiency are shown. The European Union regulations in area of energy efficiency such as Directive 2012/27/EU, are discussed. The national legal regulations which describe energy efficiency such as the Energy Efficiency Act are presented. Principles concerning the obligation of energy savings and energy audits of enterprises are described. National, regional and local programs and measures concerning the improvement of energy efficiency are performed. These are horizontal measures and energy efficiency measures in: industry, transport, the buildings of public institutions and energy generation and supplies. National economy energy efficiency is shown. The energy intensity indicators (primary, final) and rate of their changes in last years are performed. Moreover, directions of undertakings connected with the possible future reduction in energy intensity of the national economy, are defined. An analysis of energy efficiency measures and solutions for the improvement of energy efficiency, especially in industry and households, is performed. The improvement of economy energy intensity indicators constitutes the most effective solution which brings significant economic, technical and environmental benefits such as an increase in economic innovation and its competitiveness, the improvement of the energy supply security level, a reduction in the consumption of natural resources and a reduction of air pollution and greenhouse gas emissions. The conclusions contain an analysis of the present level of energy efficiency in Poland and the perspectives of its increase in the future along with the benefits connected with it.

The future and the development of power industry are the one of the major issues in the domestic and global policy. The impact of the power sector on the earth climate changes and the attention for sufficient funds of energy in the following years are the primary challenges which the power industry is facing. The article delineates the current state of the domestic sector of energy production. In the prospect of the next few years, it will draw on conventional power engineering nevertheless, with the growing involvement of renewable energy sources. However, it is important to develop the new energy strategy, which will point the direction of domestic energy production sector changes. What is more relevant, the new legal regulations connected with environmental protection will definitely restrict using fossil fuels in the power industry. In addition, the paper discusses the most important aspects involved in creating a country’s energy mix. The first aspect is the current state of the energy sector in Poland, i.e. the percentage of particular technologies in the present power and electrical energy balances, the technical state of the manufacturing sector’s infrastructure. Based on historical data of Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA regarding the energy consumption and demand, a mathematical estimation for electricity demand and its consumption forecast was performed. The obtained forecasts were then used to conduct a simulation of power and energy demand fulfillment in the national power system. Finally, several possible scenarios were presented, taking different factors affecting the energy sector in Poland into consideration.

The issue of energy security was the subject of research in the 1970s when the oil crisis of 1973 significantly affected the economic stability of hundreds of companies and ordinary citizens in the United States and Western Europe. One of the first researchers of energy security was Mason Willrich who, considering the impact of energy on international politics, national security, the world economy, and the environment in the world, drew attention to the issues of “security of supply” and “security of demand” as fundamental to ensure energy security. The concept of “energy security” involves the comprehensive implementation of political, economic, environmental, technological, and social measures to strengthen the internal subjectivity of the state and limit opportunities for external influence. Subsequently, numerous researchers have expanded the understanding of energy security to environmental sustainability and energy efficiency). The presented scientific work is focused on the analysis of state management decisions for ensuring the energy security of Ukraine. The authors also trace vulnerabilities in various energy systems, including energy infrastructure, energy services, and renewable energy sources. The decline in energy demand due to the COVID-19 pandemic in Ukraine has created a dilemma: state support for renewable energy production (RES), which generates rising producer prices, or reduced energy intensity of GDP and stimulated production of cheap nuclear energy. A comprehensive scientific analysis of the solution to this dilemma is the purpose of the presented work.

Rozwój gospodarczy jest ściśle uzależniony od dostępu do tanich, niezawodnych i zróżnicowanych pod względem wykorzystywanego paliwa pierwotnego źródeł energii. Ramy strategiczne budowy miksu energetycznego określa polityka energetyczna państwa, której kształt w zakresie jej obligatoryjnych elementów został określony w ustawie Prawo energetyczne. Zadaniem polityki energetycznej jest kreowanie kształtu przyszłego sektora elektroenergetycznego w tym projektowanie najkorzystniejszych rozwiązań systemowych, regulacyjnych i technicznych gwarantujących utrzymanie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa energetycznego kraju, a także monitoring rozwoju systemu oraz projektowanie i wdrażanie zmian mających na celu optymalizację funkcjonujących mechanizmów. Wizja rozwoju systemu elektroenergetycznego na poziomie globalnym powinna także odzwierciedlać zmiany w zakresie tworzenia się struktur rozproszonej energetyki obywatelskiej. Niestety wyniki przeprowadzonych analiz wskazują na istniejące niedoskonałości systemu akwizycji danych i informacji, które powinny być wykorzystywane w procesie planowania. Jest to szczególnie istotne z perspektywy dynamicznie rozwijającej się koncepcji samowystarczalności energetycznej gmin oraz powstawania klastrów energii. W artykule przedstawiona została charakterystyka funkcjonowania planowania strategicznego w obszarze elektroenergetyki wraz z ilustracją niewłaściwie funkcjonujących mechanizmów przekazywania informacji w kontekście rozwoju rozproszonej energetyki obywatelskiej.

W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia z projektu Polityki energetycznej Polski do 2040 roku. Spośród wielu zagadnień autorzy wybrali te, które uznali za najbardziej rewolucyjne. Przede wszystkim należy zrestrukturyzować Krajowy System Elektroenergetyczny, aby sprostał wyzwaniom zmieniającego się otoczenia, był przystosowany do zwiększającego się zapotrzebowania na energię elektryczną, a jednocześnie jak najmniej oddziaływał na środowisko przyrodnicze. Cele te można osiągnąć poprzez reformy zmierzające do zmniejszenia znaczenia węgla w miksie energetycznym i rozwój odnawialnych źródeł energii, zwłaszcza energetyki wiatrowej na morzu. Kolejnymi zadaniami są rozwój elektromobilności, umożliwiający zmniejszenie zanieczyszczenia powodowanego przez transport, oraz, w dalszej perspektywie, po 2030 roku, rozwój energetyki jądrowej w miejsce wycofywanych mocy węglowych.

Polish energy security is currently one of the key elements affecting the national security system. Maintaining operational efficiency and the permanent modernization of both, power plants, as well as transformer stations and transmission networks is a starting point of ensuring energy security in our country. This is a significant challenge, taking into account the age of the energy critical infrastructure elements in Poland, as well as the permanent increase of the demand for electricity. This implies a systematic growth of the importance of the issue the country’s energy security. The numerous events and anomalies that accompany our everyday life, such as the storms that passed over Poland on the night of August 11–12, 2017, indicate the considerable sensitivity of the critical energy infrastructure on the impact of various negative factors. The security of Polish critical infrastructure connected with the distribution of electricity is particularly at risk. Therefore, it is desirable not only for current repairs and the modernization of the power system elements, but also for the work related to adapting the infrastructure to current and even forecasted needs, challenges and threats. In the face of the presented research results, the reconstruction of the Polish power system, as well as the implementation of innovative solutions in the production, transmission and distribution of energy seems to be unavoidable. Therefore interdisciplinary research and analyses are recommended, allowing the level security of the critical infrastructure to be increased through the best possible diagnosis of factors that may even slightly threaten this security.

W artykule przedstawiono analizę wpływu energii wytwarzanej z odnawialnych źródeł na poprawę efektywności energetycznej obiektów użyteczności publicznej oraz gospodarstw domowych. Przedstawiono obecny stan technologii wytwarzania energii elektrycznej z odnawialnych źródeł oraz ich udział w ogólnokrajowym systemie energetycznym. Przeprowadzona analiza dotyczy zarówno mikroinstalacji, jak i dużych systemów wytwarzających energię elektryczną. Rosnąca świadomość społeczeństwa w zakresie korzystnego oddziaływania systemów energetyki odnawialnej na środowisko oraz wsparcie w postaci różnych programów dotujących wykonanie nowych instalacji, sprawiają, że wytwarzanie energii z odnawialnych źródeł staje się coraz bardziej popularne i powszechne. Pomimo jeszcze niewielkiego przekonania, co do opłacalności zastosowania systemów energetyki odnawialnej, to instalacje OZE są pozytywnie postrzegane i uznawane jako nowy trend w budownictwie zarówno jedno-, jak i wielorodzinnym. Rosnący udział energetyki odnawialnej w krajowym systemie energetycznym wpływa na zmniejszone zapotrzebowanie w energię wytworzoną z konwencjonalnych źródeł. W oczywisty sposób przekłada się to na zmniejszone zużycie energii pierwotnej, na przykład paliw kopalnych. W konsekwencji przekłada się to na ograniczenie eksploatacji zasobów tych surowców, a więc przyczynia się do ochrony środowiska przyrodniczego. Działania zmierzające do poprawy efektywności energetycznej i zmniejszenia zużycia energii finalnej są podejmowane przez wiele krajów na świecie oraz Unię Europejską. W 2012 roku Parlament Europejski i Rada Europy opublikowały Dyrektywę 2012/27/UE, która nakłada na kraje członkowskie obowiązek podejmowania działań mających na celu zmniejszenie zużycia energii końcowej o 1,5% w skali roku. W artykule przedstawiono stan wytwarzania w Polsce energii z OZE na przestrzeni ostatnich 13 lat. Wspomniano także o sposobach wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych do poprawy efektywności energetycznej obiektów.

Obserwując sytuację w energetyce nietrudno zauważyć, że zachodzą w niej bardzo głębokie zmiany. Polegają one przede wszystkim na odchodzeniu od energetyki konwencjonalnej do energetyki odnawialnej. Taką tendencję ma zwłaszcza energetyka w U nii Europejskiej. Europa stara się być prekursorem w dziedzinie odnawialnych technologii i liderem w walce z globalnym ociepleniem. Likwidowany jest przemysł wydobywczy, a elektrownie węglowe wypierane są przez odnawialne źródła energii. Sytuacja taka wynika nie tylko z dyrektyw unijnych, ale również oddolnych inicjatyw społecznych inspirowanych przez grupy ekologów. Blokowane jest uruchamianie nowych odkrywek węgla brunatnego ze względu na brak akceptacji społecznej, a także budowa elektrowni konwencjonalnych. Nie pomagają argumenty ekonomiczne przemawiające za rozwojem energetyki opartej na węglu brunatnym, który jest paliwem zdecydowanie tańszym niż inne, czy też zapewnienia potencjalnych inwestorów o stworzeniu nowych miejsc pracy. Również w innych regionach świata wstrzymywane są inwestycje węglowe. Z badań przeprowadzonych przez koncern węglowy CoalSwarm wynika, że w 2016 roku drastycznie spadła liczba inwestycji w energetyce węglowej w świecie. Nawet w Chinach i Indiach, gdzie najbardziej w ostatnich latach rozwijała się energetyka węglowa, wstrzymano około 100 inwestycji. Niejasna jest sytuacja w U SA. Chociaż Barack Obama podpisał porozumienie paryskie, to obecny prezydent Stanów Z jednoczonych Donald Trump wypowiedział to porozumienie i w licznych wystąpieniach zapewnia o chęci powrotu do dominującej roli węgla w gospodarce amerykańskiej. W Polsce nadal utrzymywana jest struktura węglowa energetyki, ale według zapowiedzi resortu energii nowy blok w elektrowni Ostrołęka będzie ostatnim budowanym w Polsce blokiem węglowym. Pozwala to sądzić, że w najbliższym czasie może nastąpić zwrot w polityce energetycznej Polski, a długo oczekiwany dokument Polityka energetyczna Polski do 2050 roku określi kierunki zmian na następne lata.