Publikacja prezentuje rezultaty prowadzonych na przestrzeni ostatnich 5 lat prac badawczych i analitycznych dotyczących technologii zgazowania węgla, wykorzystywanych do produkcji energii elektrycznej, metanolu i wodoru, a także oceniono i porównano technologie odniesienia, takie jak reforming parowy gazu ziemnego czy spalanie węgla w warunkach nadkrytycznych.
- Spis treści
-
Przedmowa 9
Od autorów 11
1. Wprowadzenie 13
2. Perspektywy i uwarunkowania rozwoju technologii zgazowania węgla w Polsce 15
2.1. Polityka klimatyczna i bezpieczeństwa energetycznego oraz jej implikacje dla rozwoju technologii zgazowania węgla w Polsce 18
2.2. Zgazowanie węgla w polityce energetycznej Polski 21
2.3. Stan rozwoju technologii zgazowania węgla 23
2.3.1. Procesy użytkowania węgla 23
2.3.2. Rozwój technologii zgazowania węgla 30
2.3.3. Zgazowanie podziemne węgla – szanse i zagrożenia 34
2.4. Makroekonomiczne uwarunkowania rozwoju technologii zgazowania węgla 35
2.5. Ryzyko związane z wdrażaniem paktu klimatycznego 41
2.6. Ryzyko związane z komercjalizacją technologii pozyskania gazu ziemnego z łupków 43
2.7. Obszary zastosowań i potencjał rynku dla zgazowania węgla 44
2.7.1. Potencjał zastosowań w energetyce 47
2.7.2. Substytucja gazu ziemnego w przemyśle chemicznym 49
3. Standardy, metody i miary oceny technologii energetycznych i chemicznych 52
3.1. Wycena projektów inwestycyjnych 52
3.1.1. Ryzyko w wycenie projektów inwestycyjnych 54
3.1.1.1. Metody pomiaru ryzyka 54
3.2. Wytyczne KE w zakresie stosowania metod oceny efektywności finansowej i ekonomicznej 60
3.3. Koncepcja oceny technologii energetycznych i chemicznych stosowanych w zgazowaniu węgla 62
3.4. Efektywność techniczna i technologiczna 64
3.5. Efektywność ekonomiczna 68
3.5.1. Analiza zdyskontowanych przepływów pieniężnych 69
3.5.2. Finansowy model oceny efektywności ekonomicznej 73
3.5.2.1. Ewidencja nakładów, kosztów i przychodów technologii energetycznych i chemicznych 74
3.5.3. Analiza opcji rzeczowych 79
3.5.3.1. Elastyczność decyzyjna (operacyjna) a wartość projektu 79
3.5.3.2. Podstawowe pojęcia i definicje 81
3.5.3.3. Formuła Blacka-–Scholesa-–Mertona 81
3.5.3.4. Procesy stochastyczne u podstaw wyceny opcji 82
3.5.3.5. Modele wyceny opcji 84
3.5.5.4. Koszt wytwarzania (COE i LCOE) 87
3.6. Efektywność ekologiczna LCA 90
3.7. Metody wielokryterialne i eksperckie 93
3.7.1. Analiza wielokryterialna DEA 94
3.7.1.1. Modele oceny efektywności 97
3.7.2. Procedura wielokryterialnej metody AHP (Analytic Hierarchy Process) 102
4. Ocena wybranych technologii energetycznych i chemicznych 109
4.1. Ocena efektywności ekonomicznej – analiza zdyskontowanych przepływów pieniężnych 109
4.1.1. Kluczowe założenia techniczne 110
4.1.1.1. Schematy blokowe i opisy technologiczne 110
4.1.2. Charakterystyka węgla 125
4.1.3. Pozostałe założenia techniczne i technologiczne 125
4.1.4. Założenia makroekonomiczne 126
4.1.5. Kalkulacja nakładów inwestycyjnych 127
4.1.6. Kalkulacja kosztów operacyjnych 128
4.1.7. Kalkulacja przychodów ze sprzedaży 130
4.1.8. Pozostałe założenia 130
4.2. Wyniki analiz efektywności ekonomicznej badanych technologii 135
4.2.1. Analiza wrażliwości uzyskanych wyników na zmianę wartości kluczowych zmiennych decyzyjnych 136
4.2.2. Analiza scenariuszowa 144
4.2.2.1. Analiza scenariuszowa wytwarzania wodoru w technologii zgazowania i reformingu 144
4.2.2.2. Analiza scenariuszowa wytwarzania metanolu w technologii zgazowania i reformingu 148
4.2.3. Analiza wpływu wysokich cen uprawnień do emisji ditlenku węgla na efektywność ekonomiczną analizowanych technologii 152
4.2.4. Wnioski 153
4.3. Ocena efektywności ekonomicznej w metodzie opcji rzeczowych 156
4.3.1. Koncepcja szacowania XNPV dedykowana technologiom zgazowania węgla 157
4.3.1.1. Źródła danych 160
4.3.2. Metodyka wyceny opcji rzeczowych technologii zgazowania węgla 160
4.3.2.1. Etap 1. – Identyfikacja strategicznych opcji rzeczowych 161
4.3.2.2. Etap 2. – Parametryzacja opcji 161
4.3.2.3. Etap 3. – Wybór modelu wyceny i wyliczenie wartości strategicznej (XNPV) 162
4.3.3. Model wyceny 163
4.3.3.1. Wycena opcji drugiej 164
4.3.3.2. Wycena opcji pierwszej 165
4.3.4. Przeprowadzenie rachunku opcyjnego 166
4.3.4.1. Opcja budowy modułu wychwytu i sekwestracji ditlenku węgla 166
4.3.4.2. Opcja rozszerzenia skali 171
4.3.4.3. Opcja wydłużenia łańcucha technologicznego do produkcji olefin (przy jednoczesnym wzroście skali) 175
4.3.4.4. Wyznaczenie strategicznej wartości opcyjnej dla rekomendowanego wariantu technologicznego 179
4.3.4.5. Wnioski 180
4.4. Ocena wybranych technologii energetycznych i chemicznych w metodach wielokryterialnych 181
4.4.1. Ocena technologii energetycznych i chemicznych w metodzie wielokryterialnej DEA 181
4.4.2. Ocena technologii energetycznych i chemicznych w metodzie eksperckiej AHP 200
4.4.2.1. Zestawienie uzyskanych rezultatów analizy 205
4.4.2.2. Charakterystyka poszczególnych modeli 207
5. Zakończenie 220
Literatura 225
Wykaz najważniejszych skrótów i akronimów 231