Ekonomika gospodarki cieplnej opracowanie: dr inż. Małgorzata Szulgowska-Zgrzywa

Transkrypt

1 1 1 Definicja celów projektu: - wybór źródła ciepła w oparciu o analizę ekonomiczną - analiza środowiskowa (ocena unikniętej emisja zanieczyszczeń) - analiza wskaźnika EP (zapotrzebowanie na energię pierwotną nieodnawialną); EP < 120 kwh/(m 2 rok)) - analiza wrażliwości wyników analizy ekonomicznej na zmianę cen energii 2 Identyfikacja projektu: Dom jednorodzinny Qco = 6,5 kw Zapotrzebowanie na energię użytkową do ogrzewania: Qh,nd = kwh/rok Af = 170m 2 Dom dla 4 osób EUco = / 170 = 38,9 kwh/(m 2 rok) Wentylacja z odzyskiem ciepła Proponowane źródła ciepła: - pompa ciepła powietrze-woda - pompa ciepła solanka-woda - kocioł gazowy, kondensacyjny - kocioł na paliwo stałe ( ekogroszek ) - kocioł opalany biomasą (pellet) 3 Analiza energetyczna poszczególnych rozwiązań 3.1 Roczne zapotrzebowanie energii końcowej do ogrzewania i przygotowania c.w.u. Qh,nd / sprawność systemu = Q K,H (energia końcowa) = wytwarzanie * regulacja * przesył * magazynowanie (Obliczane wg RMI w sprawie certyfikacji energetycznej) 3.2 systemu ogrzewania wytwarzania regulacji przesyłu magazynowania całkowita PCP 3,0 0, ,67 PCG 4,0 0, ,56 KG 0,94 0, ,84 KW 0,82 0,89 1 0,93 0,68 KB 0,70 0,89 1 0,93 0, Obliczenie zapotrzebowania na energię końcową do ogrzewania Energia użytkowa kwh/rok Energia końcowa kwh/rok Ilość paliwa Koszty paliwa PCP en. Elekt. (sprężarka) 0,54 * 2477 = zł PCG en. Elekt. (sprężarka) 0,54 * 1858 = zł KG gaz ziemny =9,19 * * 0,2366 = zł KW węgiel zł KB pellet zł

2 2 Gaz ziemny: Wd = kj/m3 => / 3600 = 9,72 kwh/m3 => kwh / 9,72 = 810m 3 Koszt ekogroszku: 800 zł/tonę Wd = kj/kg => /3600 = 7,22 kwh/kg => kwh / 7,22 = kg = 1,35 tony => 1,35 * 800 = zł Koszt pelletu: 900 zł/tonę Wd = kj/kg = 4,44 kwh/kg => kg = 2,57 tony => zł 3.4 systemu przygotowania c.w.u. wytwarzania regulacji przesyłu magazynowania PCP 2,6 1 0,85 0,85 1,88 PCG 3,0 1 0,85 0,85 2,17 KG 0,85 1 0,85 0,85 0,61 KW 0,73 1 0,85 0,85 0,53 KB 0,61 1 0,85 0,85 0,44 całkowita 3.5 Obliczenie zapotrzebowania na energię końcową do przygotowania c.w.u. Energia użytkowa Energia końcowa Ilość paliwa Koszty paliwa PCP ,54 * 2214 = PCG ,54 * = KG * 0,2366 =1 615 KW ,1 880 KB , Qw,nd = 4 osoby * 70 l/d na osobę * 365 * 4,19 * ( ) / 3600 = kwh /rok 4 Analiza finansowa 4.1 Roczne koszty eksploatacji systemu wentylacji mechanicznej 2 x 60 W * 365 * 24 / kwh (na odszraniane) = kwh/rok * 0,54 = 730 zł/rok 4.2 Roczne koszty eksploatacji ogrzewanie ciepła woda wentylacja koszty całkowite PCP PCG KG KW KB

3 koszty, zł Ekonomika gospodarki cieplnej Nakłady inwestycyjne (Qco = 6,5 kw) PCP PCG KG KB KW Źródło Bufor c.o Zas. cwu (zintegr. z PC) Odwierty Ogrzewanie Kotłownia Kominy inne RAZEM Analiza kosztów i korzyści 5.1 Koszty inwestycji i eksploatacji PCP PCG KG KB KW Nakłady Eksploatacja SPBT 2000 / ( ) = 1,9 = / ( ) = 14,5 Inwestycja bazowa / ( ) = 2,8 5.2 Koszty skumulowane PCP PCG KG KB KW lata Rozwiązanie najtańsze: KW / PCP Rozwiązanie najdroższe: KB

4 4 6 Ocena wykonalności rozwiązań / ocena zgodności z WT: PCP PCG KG KB KW QK,H wskaźnik wh 3,0 3,0 1,1 0,2 1,1 QK,W wskaźnik ww 3,0 3,0 1,1 0,2 1,1 Epom wskaźnik wel 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 QP ,8 7772, EP 104,0 87,8 116,3 45,7 134,9 Graniczy wskaźnik EP 2014 / EP 2017 / EP 2021 = 120 / 95 /70 Inwestycje niemożliwe do wykonania: KW Inwestycja bazowa: KG (najtańszy inwestycyjnie) Inwestycja podlegające dalszej ocenie: PCP, PCG, KB

5 5 7 Ocena wskaźnika NPV, założony okres analizy 15 lat Analiza NPV wykonana dla PCP i PCG w odniesieniu do KG. Rok (t) NCF t, PCP NCF t, PCG CO t NPV t, PCP NVP t, PCG , , , , , , , , , , , , , , , , NPV= KB nieopłacalny ekonomicznie

6 6 8 Analiza wrażliwości Zmiana kosztów energii elektrycznej + / - 1% Analiza wrażliwości przeprowadzona dla PCP rok NCF +1% NCF -1% COt NPVt (+1%) NPVt (-1%) , , , , , , , , , , , , , , , , ,8% -3,8% Zmiana kosztów energii elektrycznej + / - 1% nie powoduje zmiany NPV o ponad 5%. Koszt energii elektrycznej nie jest parametrem znacząco wpływającym na efektywność ekonomiczną inwestycji.

7 7 9 Analiza środowiskowa Emisja CO2 PCP PCG KG KB QK,H, kwh/rok wskaźnik emisji Mg CO2 /kwh 0, , , QK,W kwh/rok wskaźnik emisji 0, , , Epom kwh/rok wskaźnik emisji 0, , , , Emisja CO2 4,78 4,04 3,93 0,97 Emisja uniknięta, % Emisja uniknięta, MgCO2/rok mniej 30% 41% 43% 86% 2,07 2,81 2,92 5,88 Emisja dla gazu: 55,82 kgco2/gj => 0, Mg CO2 /kwh Emisja dla e.el: 0,812 MgCO2/MWh => 0, Mg CO2 /kwh Emisja dla węgla: 92,71 kgco2/gj => 0, Mg CO2 /kwh Założenie: poziom odniesienia dla analizy to dom z kotłem opalanym węglem: E = 1200 * 0, ( ) * 0, = 6,85 Mg CO2 / rok

8 8 Analiza DGC Koszty całkowite zł Efekt ekologiczny Mg CO2/rok Czynnik dyskontujący Koszty zdyskontowane Efekt zdyskontowany , , ,07 1, ,62 1, ,07 1, ,64 1, ,07 1, ,70 1, ,07 1, ,48 1, ,07 1, ,65 1, ,07 1, ,90 1, ,07 1, ,95 1, ,07 1, ,53 1, ,07 1, ,36 1, ,07 1, ,20 1, ,07 1, ,81 1, ,07 1, ,96 1, ,07 1, ,44 1, ,07 1, ,04 1, ,07 2, ,56 1,00 Dla pompy ciepła powietrze- woda ,82 zł 21, ,39 zł / Mg CO2 Dla pompy ciepła solanka - woda Dla kotła gazowego Dla kotła opalanego biomasą 2 957,37 zł / Mg CO ,38 zł / Mg CO ,85 zł / Mg CO2 DGC t n t 0 t KIt KE t (1 i) n EEt t (1 i) t 0 t.