Inteligentny dom plus-energetyczny. Ryszard Mocha Marta Mastalerska Michał Zakrzewski

Transkrypt

1 Inteligentny dom plus-energetyczny Ryszard Mocha Marta Mastalerska Michał Zakrzewski

2 Dyrektywa 2010/31/UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków 40% energii zużywanej w UE wykorzystywana jest w budownictwie Celem Dyrektywy 2010/31/UE jest poprawa charakterystyk energetycznych budynków zwiększenie wykorzystania energii z OZE, zwracając jednocześnie uwagę na ekonomiczne uzasadnienie inwestycji wypełnienie zobowiązań wynikających z pakietu 3x20

3 Budynki o niemal zerowym zużyciu energii Budynek o niemal zerowym zużyciu energii oznacza budynek o bardzo wysokiej charakterystyce energetycznej określonej zgodnie z załącznikiem 1. Niemal zerowa lub bardzo niska ilość wymaganej energii powinna pochodzić w bardzo wysokim stopniu z energii ze źródeł odnawialnych, w tym energii ze źródeł odnawialnych wytwarzanej na miejscu lub w pobliżu Artykuł 2 punkt 2 dyrektywy 2010/31/UE

4 Budynki o niemal zerowym zużyciu energii Do 31 grudnia 2020 roku wszystkie nowe budynki powinny być budynkami o niemal zerowym zużyciu energii Po dniu 31 grudnia 2018 roku nowe budynki zajmowane przez władze publiczne oraz będące ich własnością powinny być budynkami o niemal zerowym zużyciu energii

5 Budynki o niemal zerowym zużyciu energii - definicja budynku dla każdego kraju osobno, uwzględniająca regionalne warunki - musi obejmować liczbowy wskaźnik zużycia energii pierwotnej w kwh/(m²rok) - do 2015 roku należy ustalić cele pośrednie z myślą o wypełnieniu założenia do 2020 roku - sprawozdania KUE co 3 lata z postępów Państw członkowskich w zakresie budynków o niemal zerowym zużyciu energii

6 O jeden krok dalej Domy plus energetyczne

7 Domy plus energetyczne to takie budynki, które w rozliczeniu rocznym wytwarzają więcej energii niż jej zużywają Prosument jest to aktywny klient, tzn. taki, który nie tylko kupuje paliwa i energię od tradycyjnych dostawców, ale wchodzi z nimi w aktywne relacje kupna sprzedaży Potrzeby własne Produkcja energii

8 Sposoby realizacji domu plus energetycznego Rozwiązania technologiczne, które mogą znaleźć zastosowanie w domach plus energetycznych to rozszerzenie rozwiązań typowych dla domu pasywnego z szczególnie rozwiniętym wykorzystaniem OZE: -Kolektory słoneczne, -Ogniwa fotowoltaiczne, -Pompy ciepła, -Mikrowiatraki, -Mikrokogeneracja, -Mikrobiogazownie, -Samochód elektryczny, -Smart Grid -. Czyli urządzenia rozproszonej energetyki wykorzystujące OZE.

9 Nowe budynki plus energetyczne Dom pasywny charakteryzuje się: minimalizacją zapotrzebowania na energię do ogrzewania, oszczędnością energii do ogrzewania wody, racjonalizacją użytkowania energii elektrycznej.

10 Plus-energetyczność - więcej energii niż wynika z zapotrzebowania. Nadmiar: -ciepła? -energii elektrycznej? Co zrobić z nadmiarem? -magazynować? -sprzedać? -przekazać? Odpowiedź: -smart grid Potrzeby własne Produkcja energii

11 Budynek jednorodzinny plus-energetyczny Punkt wyjścia budynek pasywny, dom jednorodzinny zapotrzebowanie na ciepło na poziomie 15 kwh/m 2 /rok, 4 osoby, powierzchnia 150m 2 Jak przekształcić w budynek plus energetyczny? Pompa ciepła na potrzeby c.o. 1kW th na potrzeby c.w.u. 2,7 kw th Razem (w sezonie grzewczym): 3,7kW th (1,06 kw el przy COP=3,5) Rocznie: c.o kwh th, c.w.u kwh th, Zapotrzebowanie na energię elektryczną (poza co i cwu): kwh el Założenie całkowite zapotrzebowanie na energię elektryczną do napędu pompy ciepła i pozostałe zużycie zaspokajane przez mikrowiatrak i panele fotowoltaiczne.

12 Pokrycie zapotrzebowania na energię elektryczną: Mikrowiatrak 5 kw (roczna produkcja energii elektrycznej 3550 kwh) Panele fotowoltaiczne moc/powierzchnia dobrana tak aby w okresie najgorszego nasłonecznienia pokryć w całości zapotrzebowanie na energię elektryczną do napędu pompy ciepła: 16kW p (120 m 2 ), (roczna produkcja energii elektrycznej kwh) W styczniu największe zapotrzebowanie na energię elektryczną przy najgorszym nasłonecznieniu: 405 kwh Bilans roczny: Produkcja energii elektrycznej: 3550 kwh kwh= kWh Zapotrzebowanie na energię elektryczną: kwh Nadmiar energii: kwh

13 Emisja uniknięta ( kwh el ): 17,7 ton CO 2 Zielone certyfikaty ( kwh el )+ sprzedaż energii ( kwh el ): PLN/rok Oszczędność z tytułu zakupu energii elektrycznej (5 375 kwh el ): PLN/rok Założenia: Cena zielonych certyfikatów: 260 zł/mwh Cena sprzedaży energii elektrycznej: 180 zł/mwh Cena zakupu energii elektrycznej: 460 zł/mwh

14 Koszty inwestycyjne przekształcenia budynku pasywnego na plus-energetyczny: Mikrowiatrak PLN Pompa ciepła (z wymiennikiem gruntowym): PLN Panele fotowoltaiczne: PLN Razem: PLN SPBT = 20 lat, ale nie uwzględniono wzrostu cen energii, ewentualnego podatku węglowego wpływającego na cenę energii, kosztów środowiskowych, zmiany wartości pieniądza oraz korzyści: bezpieczeństwo energetyczne (zminimalizowane ryzyko braku zasilania), niezależność (w tym szczególnie od wzrostu cen energii) Podano ceny wg:

15 Istniejące budynki plus energetyczne Dostosowanie standardów domu do poziomu budownictwa plus energetycznego należy poprzedzić rzetelną analizą opłacalności i możliwości technologicznych. Rozpocząć należy od przeprowadzenia termomodernizacji. Poprawa własności izolacyjności przegród budowlanych, wymian okien, zastosowanie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, to kilka z pośród możliwych rozwiązań. Po osiągnięciu poziomu budynku energooszczędnego należy zastosować Odnawialne Źródła Energii. Produkowana przez nie energia, sprawi, że dom osiągnie nadwyżkę energetyczną, a tym samym z roli odbiorcy przekształci się w producenta.

16 Zaprojektowane budynki plus energetyczne Większe możliwości integracji OZE z budynkiem np. rozwiązania konstrukcyjne (BIPV) Systemy dachowe (zastąpienie dachówek) Systemy fasadowe Zintegrowane z balkonami, parapetami Systemy zacieniające Efekt niższe koszty inwestycyjne niż w przypadku przekształcenia istniejącego budynku w plusenergetyczny Źródło: H. de Moor, A. Bischoff: Performance BIPV Workshop, Nice

17 Istniejące osiedle plus-energetyczne Freiburg (Niemcy) od 2000r.

18 Literatura: Dyrektywa 2010/31/UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków z 19 maja 2010r. Popczyk J. 2010: Energetyka rozproszona jako odpowiedź na potrzeby rynku i pakietu energetyczno-klimatycznego. Instytut na rzecz Ekorozwoju, Warszawa Mastalerska M. 2010: Dyrektywa 2010/31/UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków, czyli budynek Plus energetyczny w Polsce

19 Dziękuję za uwagę