W pracy przedstawiono analizę perspektywicznych technologii skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła dla polskiej energetyki. Przedstawiono aktualny stan technologii skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła w Polsce. Zdefiniowano 12 perspektywicznych technologii skojarzanego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła wybranych do analizy, a mianowicie: ciepłowniczy blok parowy na parametry nadkrytyczne opalany węglem kamiennym, ciepłowniczy blok gazowo-parowy z trójciśnieniowym kotłem odzysknicowym i międzystopniowym przegrzewaniem pary opalany gazem ziemnym, ciepłowniczy blok gazowo-parowy z dwuciśnieniowym kotłem odzysknicowym opalany gazem ziemnym, ciepłowniczy blok gazowo-parowy z jednociśnieniowym kotłem odzysknicowym opalany gazem ziemnym, ciepłowniczy blok parowy średniej mocy opalany węglem kamiennym, ciepłowniczy blok parowy średniej mocy opalany biomasą, ciepłowniczy blok gazowy z silnikiem gazowym opalany gazem ziemnym, ciepłowniczy blok gazowy z turbiną gazową małej mocy pracującą w obiegu prostym opalany gazem ziemnym, ciepłowniczy blok ORC (Organic Rankine Cycle) opalany biomasą, ciepłowniczy blok parowy małej mocy opalany biomasą, ciepłowniczy blok z silnikiem gazowym zintegrowany z biologiczną konwersją biomasy oraz ciepłowniczy blok z silnikiem gazowym zintegrowany ze zgazowaniem biomasy. Zostały wyznaczone wielkości charakteryzujące efektywność energetyczną wybranych do analizy technologii kogeneracyjnych oraz ich emisyjność CO2. Dla analizowanych technologii kogeneracyjnych wyznaczono również jednostkowe, zdyskontowane na rok 2017, koszty wytwarzania energii elektrycznej, z uwzględnieniem kosztów uprawnień do emisji CO2. Wyniki obliczeń i analiz przedstawiono w tabelach i na rysunku.

The paper presents the results of the energy analysis of the conversion of solar radiation energy into electrical energy in Polish weather conditions. The effect of sunlight and working temperature on the photovoltaic module on its power curve P = f(U) is shown. STC and NOCT conditions are described for which the manufacturers specify the parameters of the photovoltaic modules. The manufacturers of photovoltaic panels should give the PPV = f(E) characteristic for the different values of the operating temperature of the modules. An analysis of the economic efficiency of a photovoltaic power plant investment of 1 MWp taking the current legal regulations for the three variants into account was presented. Variant I – the investor benefits from the support of public aid of operational only, Variant II – the investor benefits from the support of public aid for investment in the amount of PLN 1 million, Variant III – the investor benefits from the support of public aid for investment in the amount of PLN 2 million. For all variants, indicators for assessing the economic effectiveness of the investment and the value of the auction price from the maximum price to the price at which the project loses its profitability are determined.

Węgiel kamienny wydobywany w kopalni (węgiel surowy) tworzy substancja organiczna i mineralna. Przed bezpośrednim wykorzystaniem urobek musi być poddany procesom wzbogacania. Stosowane procesy wzbogacania mają na celu usunięcie skały płonnej, pirytu, a także przerostów. Do wzbogacania węgla kamiennego stosowane mogą być zarówno metody wzbogacania na mokro, jak i na sucho. W pracy przedstawiono wybrane ekologiczne i ekonomiczne aspekty procesu suchego odkamieniania węgla kamiennego przy wykorzystaniu separatora powietrzno-wibracyjnego i separatora optyczno-rentgenowskiego. Zastosowanie nowoczesnych urządzeń do suchego odkamieniania, tj. separatory powietrzno-wibracyjne i separatory optyczno-rentgenowskie, umożliwią obniżenie emisji pierwiastków ekotoksycznych ze spalania węgla kamiennego. Wydzielenie pirytu pozwala na obniżenie zawartości siarki, a także innych pierwiastków ekotoksycznych, m.in. rtęci, arsenu, talu, czy ołowiu. Generalnie pod względem ekonomicznym technologia suchego odkamieniania cechuje się niższymi nakładami inwestycyjnymi i kosztami eksploatacyjnymi w porównaniu do metod wzbogacania na mokro. Instalacje suchego odkamieniania są dobrym rozwiązaniem dla inwestycji o krótkim okresie planowanej eksploatacji i/lub dla instalacji o małej wydajności, a także w przypadku ograniczonej dostępności do wody. Dla instalacji o dłuższym okresie eksploatacji i o wyższych wydajnościach, efektywność inwestycji jest wyższa dla metod wzbogacania na mokro. Istnieje również możliwość suchego odkamieniania węgla na dole w kopalni przy użyciu tzw. kruszarek Bradforda. Wydzielony produkt w postaci grubych kamieni może znaleźć zagospodarowanie na dole kopalni, np. do podsadzania wyrobisk.

Using renewable energy sources for electricity production is based on the processing of primary energy occurring in the form of sun, wind etc., into electrical energy. Economic viability using those sources in small power plants strongly depends on the support system, based mainly on financial instruments. Micro-installations, by using special instruments dedicated to the prosumer market may become more and more interesting not only in terms of environmental energy, but also financial independence. In the paper, the term hybrid power plant is understood to mean a production unit generating electricity or electricity and heat in the process of energy production, in which two or more renewable energy sources or energy sources other than renewable sources are used. The combination of the two energy sources is to their mutual complementarity, to ensure the continuity of the electricity supply. The ideal situation would be if both sources of energy included in the hybrid power plant continuously covered the total demand for energy consumers. Unfortunately, due to the short-term and long-term variability of weather conditions, such a balance is unattainable. The paper assesses the possibility of balancing the hybrid power plant in daily and monthly periods. Basic types of power plants and hybrid components and system support micro-installations were characterized. The support system is based particularly on a system of feed-in tariffs and the possibility of obtaining a preferential loan with a subsidy (redemption of part of the loan size). Then, an analysis of energy and economic efficiency for a standard set of hybrid micro-installations consisting of a wind turbine and photovoltaic panels with a total power of 5 kW, were presented. Fourteen variants of financing, economic efficiency compared with the use of the method of the simple payback period were assumed.

The paper presents an analysis of the sustainable development of electricity generation sources in the National Power System (NPS). The criteria to be met by sustainable power systems were determined. The paper delineates the power balance of centrally dispatched power generation units (CDPGU), which is required for the secure work of the NPS until 2035. 19 prospective electricity generation technologies were defined. They were divided into the following three groups: system power plants, large and medium combined heat and power (CHP) plants, as well as small power plants and CHP plants (distributed sources). The quantities to characterize the energy effectiveness and CO2 emission of the energy generation technologies analyzed were determined. The unit electricity generation costs, discounted for 2018, including the costs of CO2 emission allowance, were determined for the particular technologies. The roadmap of the sustainable development of the generation sources in the NPS between 2020 and 2035 was proposed. The results of the calculations and analyses were presented in tables and figure