dEjournals Home Page
International Journal of Engineering and Management Sciences
Register Current issue Forthcoming Archives Indexing Submission Contact Search
Register Login
IJEMS

Vol. 9 No. 3 (2024)
Economics

Future Power Plant Portfolio Analysis from the Point of View of Minimum Cost and Emission Optimization

Published:
2024-09-30
DOI Linkhttps://doi.org/10.21791/IJEMS.2024.025
Author
Nándor Bozsik
View
PDF (Hungarian)
Keywords
Power Plant Portfolio Optimisation Emissions Cost Life Cycle
License

Copyright (c) 2024 Nándor Bozsik

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

How To Cite
Selected Style: APA
Bozsik, N. (2024). Future Power Plant Portfolio Analysis from the Point of View of Minimum Cost and Emission Optimization. International Journal of Engineering and Management Sciences, 9(3), 61-77. https://doi.org/10.21791/IJEMS.2024.025
Abstract

The article examines the expected composition of the power plant portfolio in Hungary by 2030. The indicators considered are the life-cycle unit costs (LCOE) and the life-cycle specific carbon dioxide emissions (LCA(CO2)) of the power plant types. The minimum of these two indicators, as objective functions, is determined by a linear programming method for the power plant portfolio. The results show that the LCOE minimum for the power plant portfolios in 2030 is worse in absolute terms and better in specific terms than in 2021. In both absolute and specific terms, the LCA(CO2) minimum is more favourable in 2021. These results are met under the thirty and twenty-five percent electricity import scenarios. With twenty percent imports, the absolute values are worse and the specific values are better for both indicators. On the other hand, the results of the calculations for 2030 fall short of the 2030 Agenda of the Institute for a Green Transition. This is due to the delay in commissioning a new nuclear power plant and the transformation of industry with increasing electricity demand. For the portfolios under review, a minimum of thirty percent of domestic generation from renewable sources is met. This contributes significantly to the European Union's ambition for the sector to be net greenhouse gas-free by 2050.

References
  1. Nemzeti Energia- és Klímaterv, 2020, Elérhető: https://energy.ec.europa.eu/system/files/2020-01/hu_final_necp_main_hu_0.pdf [Elérés: 2024. március 11.]
  2. Magyarország Kormánya, „Orbán Viktor beszéde…”, Kormány.hu, Elérhető: https://kormany.hu/beszedek-interjuk/miniszterelnok/orban-viktor-beszede-a-magyar-kereskedelmi-es-iparkamara-gazdasagi-evnyito-esemenyen-20230309 [Elérés: 2024. március 18.]
  3. „Hogyan újítsuk meg 2030-ra Magyarország energiarendszerét?”, Egyensúly Intézet, Elérhető: https://egyensulyintezet.hu/wp-content/uploads/2023/03/energia_hatter.pdf. [Elérés: 2024. március 18.]
  4. O. Toldi, „Modern földgáztüzelésű erőművekre márpedig szükség van”, qbit.hu, . Elérhető: https://qubit.hu/2023/04/04/toldi-otto-modern-foldgaztuzelesu-eromuvekre-marpedig-szukseg-van. [Elérés: 2024. április 18.]
  5. G. Hegedűs, „Három új gázerőmű épül Magyarországon, ismertté váltak a helyszínek”, Magyar Építők, 2023, Elérthető: https://magyarepitok.hu/energetika/2023/03/harom-uj-gazeromu-epul-magyarorszagon-ismertte-valtak-a-helyszinek [Elérés: 2024. március 25.]
  6. A. M. Orbán, „Megkerülhetetlen a gázerőművek szerepe a folyamatos villamosenergia-ellátásban”, vg.hu, Elérthető: https://www.vg.hu/energia-vgplus/2023/04/megkerulhetetlen-a-gazeromuvek-szerepe-a-folyamatos-villamosenergia-ellatasban [Elérés: 2024. május 03.]
  7. S. Smit, L. Jánoskuti, A. Havas, P. Puskás and M. Békés, „Repülőrajt, A magyar gazdaság növekedési pályája 2030-ig”, McKinsey & Company, Elérthető: https://www.mckinsey.com/hu/~/media/McKinsey/Locations/Europe%20and%20Middle%20East/Hungary/Our%20Insights/Flying%20start%20Powering%20up%20Hungary%20for%20a%20decade%20of%20growth/McKinsey-Hungary-2030-Report-December-HU.pdf [Elérés: 2024. március 21.]
  8. T. Badouard, D. M. de Oliveira, J. Yearwood and P. Torres, „Final Report Cost of Energy (LCOE)”, Trinomics, 2020, Elérthető: https://energy.ec.europa.eu/system/files/2020-10/final_report_levelised_costs_0.pdf [Elérés: 2024. március 21.]
  9. G. R. Timilsina, „Are renewable energy technologies cost competitive for electricity generation?”, Renewable Energy, Volume 180, 2021, Pages 658-672, ISSN 0960-1481, Elérthető: https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.08.088
  10. „LCOE V16.0”, Lazard 2023, Elérthető: https://www.lazard.com/media/typdgxmm/lazards-lcoeplus-april-2023.pdf [Elérés: 2024. március 18.]
  11. Macrotrends, Euro Dollar Exchange Rate (EUR USD), Elérthető: https://www.macrotrends.net/2548/euro-dollar-exchange-rate-historical-chart [Elérés: 2024. július 8.]
  12. I. Bodnár, „Villamosenergia-termelés környezeti hatásainak elemzése”, Multidiszciplináris tudományok, 11. kötet. (2021) 4 sz. pp. 382-394. Elérthető: https://doi.org/10.35925/j.multi.2021.4.42
  13. T. Kapros, „Erőművek co2 kibocsátás csökkentése CCS technológiák alkalmazásával”, Hulladék Online elektronikus folyóirat 3. évfolyam 2. szám 2012, ISSN 2062 9133, Elérthető: https://epa.oszk.hu/02000/02099/00004/pdf/EPA02099_hulladek_online_2012_2_kapros2.pdf [Elérés: 2024. március 18.]
  14. P. Kádár, „Power generation portfolio optimization by externality minimization”, Acta Electrotechnica et Informatica, Vol. 10, No. 2, 2010, 5–9 5, ISSN 1335-8243 © 2010 Fei Tuke, , Elérthető: https://www.aei.tuke.sk/papers/2010/2/01_Kadar.pdf [Elérés: 2024. március 18.]
  15. Z. Korényi, „Erőművek életciklus alapú komplex értékelése”, Magyar Energetika, 2022/2 június, Elérthető: https://energiaakademia.lapunk.hu/dokumentumok/202206/cikk_korenyi_me_2022_2_jav.pdf [Elérés: 2024. március 18.]
  16. G. Varun, I.K.Bhat and R. Prakash, „LCA of renewable energy for electricity generation systems—A review”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 13, Issue 5, 2009, Pages 1067-1073, Elérthető: https://doi.org/10.1016/j.rser.2008.08.004
  17. R. Turconi, A. Boldrin and T. Astrup, „Life cycle assessment (LCA) of electricity generation technologies: Overview, comparability and limitations”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 28, 2013, Pages 555-565, Elérthető: https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.08.013
  18. G. R. Timilsina, „Demystifying the Costs of Electricity Generation Technologies”, World Bank Group, Develompent Economics, Development Research Group, June 2020, Elérthető: https://documents1.worldbank.org/curated/en/125521593437517815/pdf/Demystifying-the-Costs-of-Electricity-Generation-Technologies.pdf [Elérés: 2024. március 22.]
  19. P. Kádár, „Multi Objective Power Mix Optimization”, 2010 IEEE 8th International Symposium on Applied Machine Intelligence and Informatics (SAMI), 189-193. Elérthető: https://doi.org/10.1109/SAMI.2010.5423742
  20. „A magyar villamosenergia-rendszer 2021. évi adatai”, mekh.hu Elérthető: https://www.mekh.hu/download/1/72/31000/MEKH_statisztikai_kiadvany_villamos_energia_A4_web_V%C3%89GLEGES.pdf [Elérés: 2024. március 18.]
  21. Mathworks, Elérthető: https://www.mathworks.com/help/optim/ug/linprog.html#responsive_offcanvas [Elérés: 2024. április 18.]
  22. B. Glevitzky, „Operációkutatás I.”, Debreceni Egyetem, 2003, Elérthető: https://gyires.inf.unideb.hu/mobiDiak/Glevitzky-Bela/Operaciokutatas-1/opkut1.pdf [Elérés: 2024. április 18.]
  23. REKK, 2019, Elérthető: https://rekk.hu/downloads/projects/2019_REKK_NEKT_megujulo_final.pdf [Elérés: 2024. április 11.]
  24. J. Szőnyi Judit, L. Rybach, L. Lenkey, T. Hámor, F. Zsemle, E. Pulay, T. Mátrahalmi, I. Striczki, T. Lengyel, Zs. Csernóczki, Á. Zahorán, J. Pápay and L. Alföldi, „A geotermikus energiahasznosítás nemzetközi és hazai helyzete, jövőbeni lehetőségei Magyarországon”, MTA /háttértanulmány/, (2018), Elérthető: https://www2.sci.u-szeged.hu/geotermika/dokumentumok/MTA_geotermika.pdf [Elérés: 2024. április 11.]
  25. O. Toldi, „A megújuló energia ellátásbiztonságra gyakorolt hatása, 2021”, klimapolitikaintezet.hu, Elérthető: https://klimapolitikaiintezet.hu/elemzes/a-megujulo-energia-ellatasbiztonsagra-gyakorolt-hatasa [Elérés: 2024. április 18.]
  26. Nemzeti Energia- és Klímaterv /2023. évi felülvizsgált változat/, https://commission.europa.eu/system/files/2023-09/HUNGARY%20-%20DRAFT%20UPDATED%20NECP%202021-2030%20_HU.pdf [Elérés: 2024. április 18.]
  27. MAGYAR KÖZLÖNY, 2011. évi 119. sz, Elérthető: https://njt.hu/document/5d/5df020114130000077_1.PDF [Elérés: 2024. április 18.]
  28. A. Aszódi, „A villamosenergia-fogyasztás növekedéséről”, 2015. december 05., Elérthető: https://aszodiattila.blog.hu/2015/12/05/a_villamosenergia-fogyasztas_novekedeserol [Elérés: 2024. április 18.]
  29. European Comission, Modernisation Fund, Elérthető: https://climate.ec.europa.eu/eu-action/eu-funding-climate-action/modernisation-fund_en [Elérés: 2024. április 21.]
  30. METGroups Countries, „A szén-dioxid (CO2) kvóta működése és jövője”, hu.met.hu Elérthető: https://hu.met.com/hu/mind-the-fyouture/mindthefyouture/a-szen-dioxid-co2-kvota [Elérés: 2024. április 21.]
Database Logos
DOAJ MTMT SHERPA EIRHPLUS EBSCO CROSSREF