Efektywność energetyczna budynków w Polsce stano obecny i perspektywy rozwoju

Transkrypt

1 Efektywność energetyczna budynków w Polsce stano obecny i perspektywy rozwoju Jerzy Żurawski Dolnośląska Agencja Energii i Środowiska jurek@cieplej.pl

2 Dolnośląska Agencja Energii i Środowiska działa od 1999 roku w zakresie oszczędzania energii i ochrony środowiska w budownictwie mieszkaniowym, samorządowym oraz w przemyśle.. Właściciele: Dr arch. Agnieszka Cena Soroko: architekt, audytor energetyczny, ekspert Banku Światowego. Mgr inż. Jerzy Żurawski: inżynier budowlany, audytor energetyczny, Menager energetyczny wg CEM, uprawnienia europejskie ds. energii - Eurem,

3 Nasz obszar działania to: Projektowanie budynków energooszczędnych. Optymalizacja efektywności energetycznej budynków Konsultacje projektowe w zakresie: fizyki budowli charakterystyki energetyczne budynków Audyty energetyczne Programy komputerowe Współpraca z przemysłem budowlanym

4 Teraźniejszość to energia.

5 Zrównoważona Energia

6 ANALIZA OBECNEGO STANU Energochłonność zasobów budowlanych.

7 Struktura wiekowa zasobów mieszkaniowych w Polsce oraz ich wskaźniki jednostkowego zapotrzebowania na energię.

8 Dane statystyczne

9 Dane statystyczne

10 Struktura wiekowa zasobów mieszkaniowych w Polsce i zużycie energii

11 Średnie zapotrzebowanie na ciepło (EU - energię użytkową) Energia użytkowa w budynkach NF 40 EU 40 kwh/m2rok Energia użytkowa w budynkach NF 15 EU 15 kwh/m2rok Budynek optymalny EU = od 25 do 45 kwh/m2k

12

13

14 Wymagania ,23 0,18 0,3 0,25 1,1 (0,9) Wymagania ,2 0,15 0,3 0,25 0,9

15 Na podstawie Ocena stanu technicznego infrastruktury gospodarki - Opracowanie WISE i PWC dla Ministerstwa Gospodarki

16 Na podstawie Ocena stanu technicznego infrastruktury gospodarki - Opracowanie WISE i PWC dla Ministerstwa Gospodarki

17 Na podstawie Ocena stanu technicznego infrastruktury gospodarki - Opracowanie WISE i PWC dla Ministerstwa Gospodarki

18

19 NOWE BUDYNKI - WYMAGANIA

20 Budynki zeroenergetyczne wg dyrektywy 2010/31/UE Państwa członkowskie zapewniają, aby: a) do dnia 31 grudnia 2020 r. wszystkie nowe budynki były budynkami o niemal zerowym zużyciu energii; Od 2021 b) po dniu 31 grudnia 2018 r. nowe budynki zajmowane przez władze publiczne oraz będące ich własnością były budynkami o niemal zerowym zużyciu energii. Od 2019

21 Definicja budynków zeroenergetycznych Idea budynków zeroenergetycznych (ZEB) jest to idea połączenia całkowitego zapotrzebowania na energię budynku z własnych źródeł energii. Najważniejszym jednak wymogiem stawianym budynkom ZEB jest produkowanie odnawialnej energii w ilości co najmniej pokrywającej własne zużycie energii. Nadprodukcja energii klasyfikować będzie budynek +ZEB. Definicja budynku niemal netto zero energetycznego zgodnie normą EN 15603:2008 oznacza energię netto będącej różnicą energii dostarczonej do budynku i wyeksportowanej odniesioną do danego nośnika energii. W polskim prawie za budynek niemal zeroenergetyczy uważa się budynek spełniający wymagania z 2019 (2021)

22 Rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Wymagania obowiązujące w roku Przeznaczenie budynku EP H+W EP C EP L Σ EP EP H+W EP C EP L Σ EP EP H+W EP C EP L Σ EP [W/m2K] [W/m2K] [W/m2K] Mieszkalny jednorodzinny Mieszkalny wielorodzinny Zamieszkania zbiorowego Użyteczności publicznej Opieki zdrowotnej pozostałe Budynki gospodarcze produkcyjne, magazynowe

23 Energia użytkowa [kwh/m2rok] Zmiany energochłonności budynków w Polsce w okresie lata

24 Doświadczenia projektowe Przeznaczenie budynku EU H+W EP EP WT EP H+W EP C EP W EP pom EP L EP [kwh/m2rok] [kwh/m2rok] [kwh/m2rok] Hala produkcyjna Hala produkcyjno - magazynowa Hotel Budynek mieszkalny Budynek produkcyjno - usługowy Budynek biurowy

25 Aby spełnić wymagania prawne nie wystarczy zastosować dobrą izolację termiczną, wysokosprawne systemy energetycznej oraz OŹE. Wymagane będzie stosowanie bardziej zaawansowanych zabiegów w zakresie efektywności energetycznej, tylko czy moc będzie z nami???

26 Planowanie Gospodarki Niskoemisyjnej Działania planistyczne wspierające termomodernizację budynków. Preferowane inwestycje ograniczające zużycie energii o co najmniej 60%.

27

28 Plan gospodarki niskoemisyjnej to jeden z kluczowych dokumentów dla gmin, które poważnie myślą o swoim rozwoju w najbliższych latach, szczególnie w kontekście wykorzystania funduszy UE PGN obejmują wszystkich odbiorców energii w gminie: które w nowej perspektywie finansowej mogą pozyskać środki na działania w zakresie: termomodernizacji budynków, poprawy efektywności energetycznej w prowadzonej działalności na wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii. Główne cele PGN Plan gospodarki niskoemisyjnej jest dokumentem strategicznym, którego celem jest określenie wizji rozwoju gminy w kierunku gospodarki niskoemisyjnej i poprawy efektywności energetycznej. Głównym celem PGN jest ograniczenie emisji gazów cieplarnianych. Po co gminom PGN? Jest on konieczny, by pozyskać fundusze unijne w latach na działania m.in. w zakresie termomodernizacji budynków, transportu publicznego czy wdrażania OZE.

29 Działania w ramach PGN-u Termomodernizacja budynków Stosowanie OZE do produkcji energii również na budynku Poprawa efektywności energetycznej w budownictwie mieszkaniowym, użyteczności publicznej oraz w przemyśle. Modernizacja oświetlenia. Wymania środków transportu. Modernizacji linii produkcyjnych. Budowa alternatywnych środków transportu. Wymiana urządzeń elektrycznych. Oczekiwane zmniejszenie zużycia energii min. 25%, wskazane > 60%

30

31

32 PRZYKŁADOWE INWESTYCJE Przykłady dobrych praktyk

33 PRZYKŁAD 1 Poprawa efektywności w szkole wiejskiej z zastosowaniem biomasy

34 Stan początkowy

35 Po termomodernizacji

36 Po termomodernizacji

37 Efekt energetyczny i ekonomiczny Koszty eksploatacyjne Przed Po realizacji realizacją Koszty paliwa Koszty energii elektrycznej Koszty innych mediów (woda, ścieki) Materiały, odzież ochronna, mleko Wynagrodzenia brutto z narzutami : Usługi obce (kominiarskie) Koszty remontów i konserwacji Opłaty i kary ekologiczne Nie dotyczy Nie dotyczy Koszty ogólnozakładowe Inne np. dozór techniczny Razem koszty

38 PRZYKŁAD 2 Głęboka termomodernizacja budynku użyteczności publicznej

39

40 BUDYNEK DOLNOŚLĄSKICH ORGANIZACJI EKOLOGICZNYCH EKOCENTRUM WE WROCŁAWIU UWAGA: Obiekt w strefie konserwatorskiej. Jedne z budynków pod nadzorem konserwatorskim

41 Parametry techniczne budynku Ekocentrum przez termomodernizacyjną Rodzaj Parametr jednostka Jakość energetyczna budynku Ekocentrum przed termomodernizacją Stan początkowy Ekocentrum Ściana U W/m2K 1,167 Dach U W/m2K 0,845 Podłoga na gruncie U W/m2K 0,867 U W/m2K 3 Okna g 0,75 Drzwi U W/m2K 3,6 Wentylacja h naturalna Kotłownia kotł. węglowa h h=60% Sterowanie ręczne podgrzewacze ele. ciepła woda Wskaźnik zapotrzebowania na energię jednostka Stan początkowy EP na ogrzewanie i wentylację kwh/m2rok 586,3 EP na ciepłą wodę użytkową kwh/m2rok 11,9 EP na oświetlenie kwh/m2rok 114,75 EP kwh/m2rok 712,95

42 Stan przed

43

44

45 Parametr Stan projektowy głęboka termomodernizacja Rodzaj jednostka Stan początkowy Ekocentrum Głęboka termomodernizacja oparta o parametry optymalne Ściana U W/m2K 1,167 0,126 Dach U W/m2K 0,845 0,124 Podłoga na gruncie U W/m2K 0,867 0,254 U W/m2K 3 1,2 Okna g 0,75 0,63 Drzwi U W/m2K 3,6 1,4 Wentylacja h naturalna rekuperator 85% kotł. węglowa pompa ciepła Kotłownia h h=60% COP=4,0 Sterowanie ręczne automatyczne ciepła woda podgrzewacze ele. pompa ciepła

46 Z kolektorów PV zaplanowano uzyskanie 33,4 kwh/m2rok Af Bilans energii końcowej z uwzględnieniem PV EK=19,2 kwh/m2rok

47 EFEKT KOŃCOWY PO WYKONANIU

48

49

50 Przykład 3. Technikum budowlane niemal zero-energetyczne w Bielawie

51 Stan początkowy

52

53

54 Budynek niemal ZERO ENERGETYCZNY zużycie oraz produkcja energii z OŹE 1,9 kwh/m2rok

55

56 PRZYKŁAD 4. OSIEDLE Z WIELKIEJ PŁYTY 1. Pierwotna częściowa termomodernizacja wykonana w latach : rok. 2. Wtórna termomodernizacja głęboka termomodernizacja.

57 Zaobserwowane wady pierwotnej termomodernizacji

58

59 Zestawienie charakterystyk energetycznych typowych mieszkań i budynków w zależności od położenia przed termomodernizacją Typ Lokalizacja Powierzchnia mieszkania Energia użytkowa EU Energia końcowa EK energia na ogrzewanie i wentylację Energia EP m2 kwh/m2k kwh/m2k kwh/m2k Koszty ogrzewania [zł/m2mc] Budynek całość Bobrza ,5 50,49 59,65 45,93 1,07 Budynek całość Niedźwiedzia ,5 66,01 77,98 60,05 1,40 Szacunkowe obliczeniowe koszty po termomodernizacji z uwzględnieniem wartości optymalnych U oraz minimalizacją wpływ mostków cieplnych Typ Lokalizacja Powierzchnia mieszkania Energia użytkowa EU Energia końcowa EK energia na ogrzewanie i wentylację Energia EP m2 kwh/m2k kwh/m2k kwh/m2k Koszty ogrzewania [zł/m2mc] Budynek całość Bobrza ,5 26,49 31,30 24,10 0,56 Budynek całość Niedźwiedzia ,5 38,7 45,76 35,23 0,82

60 Typ Zmniejszenie zużycia energii w poszczególnych mieszkaniach w zależności od położenia Lokalizacja Energia końcowa EK 0 Energia końcowa EK 1 Zmniejszenie zużycia energii końcowej kwh/m2k kwh/m2k [%] M1 Skrajne nad piwnicą 199,30 61,54 69% M1 Skrajne na pośredniej kondygnacji 121,81 28,57 77% M1 Skrajne na ostatniej kondygnacji 145,24 67,46 54% M1 Środkowe na piwnicą 102,16 60,57 41% M2 na parterze 117,82 45,74 61% M3 na parterze 85,20 49,87 41% M1 Środkowe na kondygnacji 61,74 25,83 58% M2 Środkowe 47,33 22,65 52% M3 Środkowe 50,58 18,60 63% M1 Środkowe na ostatniej kondygnacji 97,86 52,87 46% M2 ostatnia kondygnacja 84,77 46,38 45% M3 ostatnia kondygnacja 84,62 29,36 65%

61 Rewitalizacja wielkiej płyty wraz z głęboką termomodernizacją

62 Oszczędności [zł/rok] SPBT [lata] 11,88 Rewitalizacja wielkiej płyty wraz z głęboką termomodernizacją

63 SZKOŁA O PASYWNEJ CHARAKTERYSTYCE W BUDZOWIE Sustainable buildings

64 Elewacje Elewacja wschodnia Elewacja południowa Elewacja zachodnia Elewacja północna

65 PARTER PIĘTRO

66 Typ budynku EP c.o. na ogrzewanie i wentylację EP Cool. na chłodzenie Energia pierwotna EP EP c.w.u. na ciepłą wodę EP L na oświetlenie EP pom energia pomocnicza [GJ/rok] [GJ/rok] [GJ/rok] [GJ/rok] [GJ/rok] [GJ/rok] Szkoła zgodnie z minimalnymi wymaganiami 333,31 16,29 98,09 266,16 62,03 775,88 prawnymi na węgiel Szkoła o pasywnej charakterystyce 24,94 46,80 24,25 115,81 31,01 242,81 energetycznej Oszczędności energii [%] 93% -187% 75% 56% 50% 69% Budynek spełniający minimum prawne WT2008 EP Budynek o pasywnej charakterystyce energetycznej

67 Fierst Zero Energy School in Poland? In community Stoszowice EU = 3,16 kwh/m2year, EK = 0,92 kwh/m2year

68 SZKOŁA W OŁAWIE

69 Szkoła w Oławie

70 Wymagania prawne na EP a wartości projektowane Energia: Przeznaczenie budynku: Szkoła pasywna Hala sportowa z zapleczem EU c.o. i wentylacja 11,46 14,96 EU c.w.u. 8,41 3,82 [kwh/m2rok] EU chłodzenie 14,97 Razem energia użytkowa EU 34,84 18,78 EP c.o. i wentylacja 12,23 21,1 EP c.w.u. 14,44 4,76 EP chłodzenie [kwh/m2rok] 10,65 EP energia pomocnicza 34,48 41,65 EP oświetlenie 35,7 108,42 Σ EP dla ocenianego budynku 107,51 175,93 EP wg WT ,8 165 [kwh/m2rok] EP wg WT ,6 160 EP wg WT ,8 95

71 DZIAŁANIA WSPIERAJĄCE Etykietowanie energetyczne wyrobów budowlanych

72 ETYKIETOWANIE W INNYCH GAŁĘZIACH PRZEMYSŁU AGD Żarówki elektryczne TV Samochody Budynki A od września 2015 produkty c.o. i c.w.u.

73 Nazwa producenta Model okna, numer produkcyjny (zgodnie z oznakowaniem fabrycznym) A+ - Klasa energetyczna okna w pomieszczeniach ogrzewanych A klasa dla okien w pomieszczeniach ogrzewanych i chłodzonych H - wskaźnik energii na ogrzewanie C wskaźnik energii na chłodzenie H+C wskaźnik energii na ogrzewanie i chłodzenie Parametry ocenianego okna odpowiednio: - U w współczynnik przenikania ciepła - g n przepuszczalność energii słonecznej szyby - L 100 przepuszczalność powietrza - R - osłony termiczne (rolety, okiennice ) - f c przepuszczalność energii słonecznej osłony przeciwsłoneczne - - mostek liniowy (zalecany sposób montażu fabrycznego)

74

75 TOP TEN OKNA 2015 Jerzy Żurawski Dolnośląska Agencja Energii i Środowiska Fundacja na Rzecz Efektywnego Wykorzystania Energii

76 Organizatorzy konkursu NAJLEPSZA STOLARKA BUDOWLANA Fundacja na Rzecz Efektywnego Wykorzystania Energii

77 Maksymalna punktacja przydzielana dla okien

78

79 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ