Studium Wykonalności

Transkrypt

1 Fundacja Planeta Zakrzów Stronie Zleceniodawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk ul. J. Wybickiego Kraków Studium Wykonalności w zakresie możliwości zastosowania odnawialnych źródeł energii na potrzeby budynku Stowarzyszenia Integracyjnego Wspólnoty Barka w Chudobczycach Zespół wykonawczy: Krzysztof Wietrzny Robert Kubera Zofia Pasternak-Wietrzna Data opracowania: Maj Strona

2 Spis treści Wstęp...3 Przedmiot i cel opracowania...3 Zakres opracowania, podstawa opracowania...3 Charakterystyka obiektu...4 Przegrody zewnętrzne budynku nr Przegrody zewnętrzne budynku nr Istniejąca instalacja grzewcza...6 Istniejąca instalacja elektryczna...6 Emisja CO2 w związku z funkcjonowaniem budynku...6 Analiza możliwości przeprowadzenia termomodernizacji...8 Analiza możliwości zastosowania odnawialnych źródeł energii...9 Uwarunkowania wynikające z położenia budynków...9 Opis technologii poddawanych analizie...10 Opis techniczny proponowanych rozwiązań z zakresu OZE...12 Wykorzystanie biomasy do produkcji ciepła...12 Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji ciepła...13 Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej...14 Wykorzystanie energii wiatru do produkcji energii elektrycznej...17 Kosztorysy...18 Wykorzystanie biomasy do produkcji ciepła...18 Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji ciepła...18 Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej...18 Wykorzystanie energii wiatru do produkcji energii elektrycznej...19 Analiza ekonomiczna...20 Założenia wspólne...20 Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji ciepła...21 Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej...22 Wykorzystanie energii wiatru do produkcji energii elektrycznej...23 Wyliczenia efektu ekologicznego...24 Wnioski końcowe Strona

3 Wstęp Przedmiot i cel opracowania Przedmiotem opracowania jest studium wykonalności w zakresie przeprowadzenia termomodernizacji i zastosowania odnawialnych źródeł energii dla budynków Stowarzyszenia Integracji Wspólnoty Barka w miejscowości Chudobczyce, woj. wielkopolskie. Celem opracowania jest przeanalizowanie możliwości wykonania prac termomodernizacyjnych i zastosowania odnawialnych źródeł energii w w.w. budynkach oraz wyliczenie efektu ekonomicznego i ekologicznego, który zostanie osiągnięty w przypadku zastosowania poszczególnych rozwiązań. Zakres opracowania, podstawa opracowania Niniejsze opracowanie obejmuje: inwentaryzację stanu obecnego (punktu zero), analizę możliwości zastosowania poszczególnych technologii do pozyskania energii ze źródeł odnawialnych do produkcji ciepła oraz energii elektrycznej na potrzeby budynku, opis techniczny rozwiązań, których zastosowanie jest możliwe, kosztorysy dla poszczególnych rozwiązań, analizę możliwości przeprowadzenia termomodernizacji, analizę ekonomiczną dla technologii, których zastosowanie jest możliwe, obliczenie efektu ekologicznego. Podstawę techniczną do niniejszego opracowania stanowią: udostępnione rzuty budynku, przeprowadzona inwentaryzacja budynku, uzgodnienia z Zamawiającym, uzgodnienia z Użytkownikiem budynku. Niniejsze opracowanie nie obejmuje: dokumentacji technicznej i budowlanej na potrzeby realizacji prac budowlanych lub 3 Strona

4 uzyskania pozwolenia na budowę, audytu energetycznego. Charakterystyka obiektu Ośrodek SIW Barka w Chudobczycach składa się z dwóch bliźniaczych budynków powstałym w latach siedemdziesiątych XX wieku. Oba budynki zbudowane zostały w technologii tzw wielkiej płyty. Aktualnie budynki wykorzystywane są na potrzeby mieszkaniowe. Jeden z budynków został poddany termomodernizacji, drugi nie. Powierzchnia grzewcza pojedynczego budynku wynosi ok. 900 m². Każdy z budynków jest zamieszkały przez około 60 osób. Przegrody zewnętrzne budynku nr 1 Ściany zewnętrzne budynku o grubości 27 cm wykonane są z płyty betonowej. Dodatkowo ocieplone zostały 10 cm warstwą styropianu. Na potrzeby niniejszego opracowania, ze względu na brak dokumentacji technicznej budynku, przyjęto że płyta zawiera wewnętrzną izolację styropianową o grubości 5 cm. Wartość współczynnika przenikania ciepła U dla takiej ściany wyniesie: U = 1 / R gdzie: R = d / ʎ W analizowanym przypadku: d1 grubość ściany betonowej = 0,22 m d2 grubość warstwy ocieplenia wewnętrznego = 0,05 m d3 grubość warstwy ocieplenia zewnętrznego = 0,1 m ʎ współczynnik lambda dla betonu = 1,7 ʎ współczynnik lambda dla styropianu = 0,039 R1 = 0,22 / 1,7 = 0,13 R2 = 0,05 / 0,039 = 1,28 R3 = 0,1 / 0,039 = 2,56 R = 3,97 4 Strona

5 U = 1 / 3,97 = 0,252 Współczynnik ten prawie spełnia aktualnie obowiązujące standardy wynoszące maks. 0,25 (wymóg dla budynków nowych zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Dz.U nr 75 poz. 690 z późniejszymi zmianami). W budynku wymieniona została stolarka otworowa na okna i drzwi PCV z podwójną szybą zespoloną o współczynniku przenikania U = 1,1. Elementy te spełniają więc również minimalne parametry określone w przywołanych wcześniej przepisach. Przegrody zewnętrzne budynku nr 2 Ściany zewnętrzne budynku o grubości 27 cm wykonane są z płyty betonowej i nie są ocieplone. Na potrzeby niniejszego opracowania, ze względu na brak dokumentacji technicznej budynku, przyjęto że płyta zawiera wewnętrzną izolację styropianową o grubości 5 cm. Wartość współczynnika przenikania ciepła U dla takiej ściany wyniesie: U = 1 / R gdzie: R = d / ʎ W analizowanym przypadku: d1 grubość ściany betonowej = 0,22 m d2 grubość warstwy ocieplenia wewnętrznego = 0,05 m ʎ współczynnik lambda dla betonu = 1,7 ʎ współczynnik lambda dla styropianu = 0,039 R1 = 0,22 / 1,7 = 0,13 R2 = 0,05 / 0,039 = 1,28 R = 1,41 U = 1 / 1,41 = 0,7 Współczynnik ten jest w tym przypadku prawie trzykrotnie wyższy od aktualnie obowiązującego standardu wynoszącego maks. 0,25 (wymóg dla budynków nowych zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie 5 Strona

6 warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Dz.U nr 75 poz. 690 z późniejszymi zmianami). W budynku wymieniona została stolarka otworowa na okna i drzwi PCV z podwójną szybą zespoloną o współczynniku przenikania U = 1,1. Elementy te spełniają więc również minimalne parametry określone w przywołanych wcześniej przepisach. Istniejąca instalacja grzewcza W chwili obecnej budynek posiada instalację centralnego ogrzewania z grzejnikami płytowymi wyposażonymi w proste zawory odcinające (brak termostatów). Obydwa budynki ogrzewane są z lokalnej kotłowni na paliwo stałe o mocy 200kW opalanej drewnem, w której przygotowywana jest też c.w.u. Instalacja grzewcza w obecnym kształcie wykonana była ok. roku Zużycie drewna na ogrzanie obydwu budynków oraz przygotowanie na ich potrzeby c.w.u. wg danych użytkownika budynku wynosi ok. 800 m³ / rok. Istniejąca instalacja elektryczna Budynek podłączony jest do sieci elektroenergetycznej należącej do ENEA. Energia elektryczna zużywana jest na potrzeby oświetlenia (świetlówki energooszczędne) i zasilania sprzętu RTV oraz AGD. Sumaryczne roczne zużycie energii elektrycznej w budynkach wynosi ok 100 MWh / rok. Emisja CO2 w związku z funkcjonowaniem budynku W związku z funkcjonowaniem budynku zużywana jest energia elektryczna oraz paliwo stałe (drewno). Roczne zużycie energii elektrycznej: ok. 100 MWh. Roczna zużycie opału (drewna): ok. 800 m³. Na potrzeby określenia emisji CO2 w związku z zużyciem energii elektrycznej przyjęto średnią arytmetyczną wskaźnika emisji dla polskich elektrowni zawodowych wytwarzających energię elektryczną z paliw kopalnych wynoszącą WE1 = 890 kg/mwh i współczynnika emisji związanego ze zużyciem energii elektrycznej WE2 = 1191 kg/mwh, co daje wartość średnią WE = 1041 kg/mwh. Roczna emisja CO2 powiązana z produkcją energii elektrycznej: 6 Strona

7 100 MWh x 1041 kg / MWh = kg Emisję CO2 związaną ze zużyciem drewna opałowego określono zgodnie ze wskaźnikami opublikowanymi przez KOBIZE w opracowaniu Wartości opałowe (WO) i wskaźniki emisji CO2 (WE) w roku 2011 do raportowania w ramach Wspólnotowego Systemu Handlu Uprawnieniami do Emisji za rok 2014, które dla drewna opałowego i odpadów pochodzenia drzewnego wynosi (WE) 109,76 kg/gj przy wartości opałowej (WO) 15,60 MJ/kg. Roczna emisja CO2 powiązana z zużyciem drewna opałowego: zużycie drewna 800 m³ / rok średnia waga drewna opałowego 500 kg / m³ (stan powietrznosuchy) wartość opałowa (WO) 15,60 MJ / kg współczynnik emisji (WE) 109,76 kg / GJ 800 m³ x 500 kg = kg kg x 15,60 MJ / kg = MJ MJ / 1000 = 6240 GJ 6240 GJ x 109,76 kg / GJ = ,4 kg Łączna emisja CO2 (emisja bazowa): ,4 kg / rok 7 Strona

8 Analiza możliwości przeprowadzenia termomodernizacji Budynek nr 1 nie wymaga docieplenia, gdyż jego parametry spełniają aktualne standardy. Ściany zewnętrzne budynku nr 2 mogą w łatwy sposób zostać docieplone materiałem izolacyjnym, takim jak styropian lub wełna mineralna. Aby ściana spełniała aktualne standardy dla izolacyjności cieplnej (U = 0,25), niezbędne jest zastosowanie warstwy izolacyjnej tego typu o następującej grubości: d = Rʎ gdzie: R = 1 / U W analizowanym przypadku: U docelowy współczynnik przenikania ciepła = 0,25 R = 1 / 0,25 = 4 R aktualny opór cieplny ściany = 0,7 R wymagany opór cieplny warstwy izolacyjnej = 4 0,7 = 3,3 ʎ współczynnik lambda dla wełny mineralnej / styropianu = 0,039 d = 3 x 0,039 = 0,117 Minimalna wymagana grubość warstwy izolacyjnej wynosi 12 cm. Po zrealizowaniu termomodernizacji zapotrzebowanie na moc grzewczą dla budynku powinno ulec zmniejszeniu z obecnego 150 W / m² do 60 W / m². Zużycie energii potrzebnej do ogrzewania budynku powinno po modernizacji ulec zmniejszeniu przynajmniej o połowę. 8 Strona

9 Analiza możliwości zastosowania odnawialnych źródeł energii Uwarunkowania wynikające z położenia budynków Budynki położone są w miejscowości Chudobczyce, woj. wielkopolskie. Budynki położony są poza obszarem zabudowanym. W pobliżu nie ma rzek czy też innych pływów wodnych. Brak jest również wód stojących oraz ujęć wody o dużej wydajności. Dachy budynków nie są zacienione. Brak jest przeszkód terenowych ograniczających swobodny przepływ wiatru. W poniżej tabeli przeanalizowano wpływ położenia budynków na możliwość wykorzystania poszczególnych rodzajów odnawialnych źródeł energii. Rodzaj źródła Uwarunkowania wynikające z położenia Uwagi Słońce produkcja ciepła Korzystne Stały odbiór ciepła, dostępne duże powierzchnie płaskich dachów. Słońce produkcja energii elektrycznej Korzystne Dostępne duże powierzchnie płaskich dachów. Wiatr Korzystne Ośrodek położony jest na terenach wiejskich; brak przeszkód terenowych ograniczających swobodny przepływ wiatru. Biomasa Korzystne Instalacja dostosowana do współpracy z tego typu źródłem. Woda Niekorzystne Brak pływów wodnych na działce. Ciepło ziemi Niekorzystne Instalacja grzewcza dostosowana do wysokotemperaturowych urządzeń grzewczych. Ciepło wody Niekorzystne Brak ujęcia wody o odpowiedniej wydajności na działce. Ciepło powietrza Niekorzystne Instalacja grzewcza dostosowana do wysokotemperaturowych urządzeń grzewczych. Kogeneracja gazowa Niekorzystne Brak dostępu do gazu 9 Strona

10 ziemnego. Wnioski: Ze względu na niekorzystne uwarunkowania wynikające z lokalizacji, niemożliwe jest wykorzystanie energii wody do produkcji energii elektrycznej. Ze względu na stan istniejącej instalacji grzewczej niemożliwe jest wykorzystanie pomp ciepła. Ze względu na brak gazu niemożliwe jest zastosowanie gazowej kogeneracji. Dalsza analiza możliwości zastosowania ww. technologii jest więc bezprzedmiotowa. Ze względu na korzystne uwarunkowania wynikające z lokalizacji, w dalszej części niniejszego opracowania poddane zostaną analizie możliwości wykorzystania energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej i ciepła, energii wiatru do produkcji energii elektrycznej i biomasy do produkcji ciepła. Opis technologii poddawanych analizie Słońce produkcja energii elektrycznej światło promieniowania słonecznego jest przetwarzane bezpośrednio na energię elektryczną w modułach fotowoltaicznych. Następnie energia może być zmagazynowana w akumulatorach, zużyta na bieżące potrzeby lub wprowadzona do sieci celem późniejszego odebrania w ramach mechanizmu bilansowania (netmetering). W analizowanym przypadku przyjęty zostanie wariant z wprowadzaniem nadwyżek energii do sieci celem późniejszego odebrania, gdyż jest to najbardziej ekonomicznie uzasadniony wariant, a dzięki Ustawie o Odnawialnych Źródłach energii korzystanie z tego mechanizmu będzie możliwe już od r. Biomasa biomasa to wszelkiego rodzaju paliwa pochodzenia roślinnego, które można poddać spaleniu celem uzyskania ciepła. Ze względu na fakt, iż emisja dwutlenku węgla w trakcie spalania jest równa emisji dwutlenku węgla pochłoniętego przez roślinę w trakcie jej wzrostu, bilans CO2 takiego paliwa wychodzi na zero. Ponadto jest to paliwo odnawialne, gdyż rośliny ponownie odrastają i cykl taki może być w nieskończoność powtórzony. W analizowanym przypadku przyjęty zostanie wariant wykorzystania biomasy w postaci pelletu drzewnego spalanego w specjalistycznych piecach. Małe elektrownie wiatrowe - Elektrownie wiatrowe wykorzystują siłę wiatru, do wykonywania pracy mechanicznej polegającej na napędzaniu przez wirnik elektrowni generatora prądotwórczego, w którym powstaje energia elektryczna. Elektrownie wiatrowe produkowane są w różnych mocach oraz różnych wykonaniach, przy czym 10 Strona

11 najpopularniejszym jest wykonanie z wirnikiem składającym się z trzech łopat, z poziomą osią obrotu. Elektrownia wiatrowa musi być zlokalizowana w miejscu, w którym wieją wiatry o wystarczającej mocy, aby była możliwa produkcja energii. Dlatego przed przystąpieniem do montażu elektrowni wiatrowej należy każdorazowo potwierdzić wydajności energetyczne wiatru w danej lokalizacji poprzez wykonanie pomiarów wiatru przez okres minimum 12 miesięcy. 11 Strona

12 Opis techniczny proponowanych rozwiązań z zakresu OZE Wykorzystanie biomasy do produkcji ciepła Na potrzeby niniejszego opracowania przyjmuje się, że zapotrzebowanie na moc grzewczą budynków wyniesie docelowo (po termomodernizacji Budynku nr 2) 60 W/m². Do ogrzewania potrzebny byłby więc kocioł o mocy: Qk = (Qco + Qcwu) x 1,15 gdzie: Qco zapotrzebowanie na moc grzewczą do c.o. 2 x 900 m² x 60 W/ m² = W / 1000 = 108 kw Qcwu zapotrzebowanie na moc grzewczą do c.w.u. Q= m x cp x Δt / 12 x 3600 gdzie: m = zapotrzebowanie na c.w.u. = 50l / os / doba x 120 os = 6000 l / doba cp ciepło właściwe wody = 4,19 kj / kg K Δt różnica temperatury wejściowej i wyjściowej Qcwu = 6000 x 4,19 x 35 / 12 x 3600 = 20,36 kw Qk = (108 kw + 20,36) x 1,15 = 147,61 kw Ze względu na zastosowanie inteligentnego sterownika połączonego z pokojowym regulatorem temperatury, w układzie nie byłby potrzebny bufor ciepła. Kocioł wyposażony byłby w automatyczny podajnik paliwa (pelletu) pobieranego z pomieszczenia przeznaczonego na magazyn pelletu. 12 Strona

13 Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji ciepła Ciepła woda użytkowa przygotowywana jest centralnie dla obydwu budynków w zasobniku ciepłej wody użytkowej znajdującym się w kotłowni. Budynek techniczny, w którym znajduje się kotłownia, posiada duży płaski dach, na którym możliwe jest zamontowanie kolektorów słonecznych. Modernizacja systemu przygotowania c.w.u. byłaby relatywnie prosta. Ze względu na charakterystykę obiektu na potrzeby niniejszego opracowania przyjęto poziom zużycia 13 Strona

14 c.w.u. na poziomie 50l / dobę. Przy liczbie mieszkańców wynoszącej 120 osób, dobowe zużycie ciepłej wody kształtować się będzie na poziomie 6000l. Biorąc pod uwagę, iż 1 m² kolektora słonecznego może ogrzać ok. 50l c.w.u. w zbiorniku, wymagana powierzchnia kolektorów słonecznych w instalacji wyniesie: 6000l / 50l / m² = 120 m² Powierzchnia aktywna typowego kolektora płaskiego o wymiarach 2m x 1m wynosi ok. 1,8 m². Tak więc w analizowanym przypadku potrzebna będzie instalacja z 66 kolektorami tego typu. Powierzchnia niezbędna na ich zamontowanie na dachu płaskim wyniesie ok. 264 m². Powierzchnia dachu na budynku kotłowni jest więc wystarczająca, aby pomieścić tego typu system. Zgodnie ze standardem wyznaczonym przez Solar Keymark roczna wydajność kolektorów słonecznych powinna być nie mniejsza niż 525 kwh / m² / rok. Tak więc ilość wytworzonej z tego źródła energii wyniesie przynajmniej: 264 m² x 525 kwh / m² / rok = kwh / rok Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej W przyjętym wcześniej założeniu energia elektryczna produkowana w modułach fotowoltaicznych miałaby zrównoważyć energię zużywaną przez budynek. Część energii, która nie zostałaby zużyta w czasie rzeczywistym, wprowadzona zostałaby do sieci elektroenergetycznej i odebrana w ramach mechanizmu półrocznego bilansowania zapisanego w Ustawie o Odnawialnych Źródłach Energii (Dziennik Ustaw 2015, poz 478). Będzie to najprostszy wariant z punktu widzenia technologicznego oraz najkorzystniejszy wariant z punktu widzenia ekonomicznego. Użytkownik budynku będzie czerpał korzyści, zużywając własną energię i tym samym kupując mniejsze jej ilości z sieci. W wariancie tym moduły fotowoltaiczne zlokalizowane byłyby na dachu i podłączone do sieci za pomocą zespołu falowników. Falowniki będą przetwarzać napięcie stałe z modułów fotowoltaicznych na napięcie przemienne, synchronizować instalację z siecią i nadzorować pracę instalacji, odłączając ją od sieci w przypadku wystąpienia awarii sieci. 14 Strona

15 Sieć Układ pomiarowy dwukierunkowy Elektrownia słoneczna z zespołem falowników Budynek Z udostępnionych przez Użytkownika budynku danych wynika, iż roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną wynosi ok. 100 MWh. Dla tej wartości możliwy jest dobór optymalnej wielkości instalacji fotowoltaicznej, uwzględniając szacowane roczne uzyski (na podstawie bazy PV GIS Europe opracowanej przez Komisję Europejską, Joint Research Centre Institute for Environment and Sustainability Renewable Energies Unit): 15 Strona

16 Chudobczyce, woj wielkopolskie ekspozycja południowa Fixed system: inclination=20, orientation=0 Month E d E m H d H m Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Yearly average Total for year kwh / 1000 = 0,938 MWh Pmpp systemu fotowoltaicznego = 100 MWh / rok / 0,938 MWh / kwp / rok = 106,7 kwp Zważywszy na fakt, iż powierzchnia niezbędna do zamontowania 1 kwp na dachu płaskim wynosi ok. 12 m², powierzchnia niezbędna do zamontowania instalacji o wymaganej mocy wyniosłaby 1272 m². Tymczasem powierzchnia dachów obydwu budynków wynosi ok. 600 m². Jest to powierzchnia umożliwiająca montaż instalacji o mocy ok. 50 kwp. Ze względu na ułatwienia natury formalno-prawnej, na potrzeby niniejszego opracowania przyjęto do dalszej analizy moc instalacji na poziomie 40 kwp. Pozwoli to na jej realizację bez konieczności uzyskiwania pozwolenia na budowę oraz warunków przyłączeniowych od operatora sieci. Tak więc w końcowym efekcie ilość energii możliwa do wyprodukowania z takiej instalacji fotowoltaicznej wyniesie: 40 kwp x 938 kwh / kwp / rok = kwh / rok Stanowi to równowartość ok 40% rocznego zużycia. 16 Strona

17 Wykorzystanie energii wiatru do produkcji energii elektrycznej Miejscowość Chudobczyce znajduje się w II strefie energetycznej wiatru bardzo korzystnej. Na potrzeby niniejszego opracowania przyjęto średnią wydajność elektrowni wiatrowej na tym terenie na poziomie 7,2 MWh / kw / rok. Tak więc wymagana moc nominalna elektrowni wiatrowej potrzebnej do wyprodukowania wymaganej ilości energii elektrycznej wyniesie: 100 MWh / rok / 7,2 MWh / kw / rok = 13,88 kw Moc taką uzyskać można by poprzez montaż kilku małych elektrowni wiatrowych na budynkach, dzięki czemu możliwa byłaby realizacja takiego przedsięwzięcia bez konieczności uzyskiwania pozwolenia na budowę. Faktyczną wydajność dla konkretnej lokalizacji należy przed podjęciem decyzji inwestycyjnych potwierdzić poprzez wykonanie stosownych pomiarów wiatru przez okres min. jednego roku. 17 Strona

18 Kosztorysy Kosztorysy opracowano na postawie średnich cen katalogowych urządzeń różnych producentów w roku Wykorzystanie biomasy do produkcji ciepła Zakup kotła na pellet 150 kw Zasobnik c.w.u. 1500l Montaż koszty zryczałtowane materiał i robocizna RAZEM KOSZT ZAKUPU NETTO VAT 23% RAZEM KOSZT ZAKUPU BRUTTO zł zł zł zł zł zł Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji ciepła Kolektory słoneczne płaskie x 66 szt Zasobnik c.w.u. 1500l x 3 szt Zespół pompowo-wymiennikowy Mocowania na dach płaski Magistrala glikolowa Montaż koszty zryczałtowane materiał i robocizna RAZEM KOSZT ZAKUPU ZESTAWU SOLARNEGO VAT 23% RAZEM KOSZT ZAKUPU ZESTAWU SOLARNEGO BRUTTO zł zł 5500 zł zł 4000 zł zł zł zł zł Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej Do obliczeń przyjęto kurs średni EUR/PLN na ,0465 zł Nazwa Cena jedn Ilość Wartość Zakup modułów fotowoltaicznych 250Wp 809, ,00 zł Konstrukcja spodnia do montażu na dachu 263, ,60 zł Okablowanie i rozdzielnia 550, ,00 zł Falownik 20 kw 11127, ,75 zł Montaż koszty zryczałtowane materiał i robocizna 23000, ,00 zł RAZEM KOSZT ZAKUPU NETTO VAT 23% RAZEM KOSZT ZAKUPU BRUTTO ,35 zł 49996,79 zł ,14 zł 18 Strona

19 Wykorzystanie energii wiatru do produkcji energii elektrycznej Nazwa Cena jedn Ilość Wartość Elektrownia wiatrowa o mocy 2 kw 13200, ,00 zł Wieża elektrowni wiatrowej z mocowaniem do dachu 1500, ,00 zł Okablowanie i rozdzielnia 2550, ,00 zł Montaż koszty zryczałtowane materiał i robocizna 13000, ,00 zł zł RAZEM KOSZT ZAKUPU NETTO VAT 23% RAZEM KOSZT ZAKUPU BRUTTO ,00 zł 31211,00 zł ,00 zł 19 Strona

20 Analiza ekonomiczna Wszystkie analizy zostały wykonane na bazie wspólnych założeń i parametrów cenowych. W analizie uwzględniono współczynnik wzrostu cen paliw w przyszłości na bazie danych historycznych. Wszystkie analizy wykonano dla 10-letniego okresu eksploatacji budynku, za wyjątkiem analizy ekonomicznej związanej w wykorzystaniem energii słonecznej i wiatrowej do produkcji energii elektrycznej (wykonano ją dla okresu 15-letniego, gdyż przez taki okres korzystać będzie można z mechanizmu bilansowania). Założenia wspólne Ceny energii cieplnej wytworzonej z poszczególnych źródeł: Ceny energii elektrycznej Cena energii Opłata dystrybucyjna Razem koszt brutto Taryfa całodobowa 0,256 zł netto / kwh 0,168 zł netto / kwh 0,5215 zł / kwh Statystyczny wzrost kosztów energii (średnia z ostatnich 5 lat wg Wskaźników cen towarów i usług konsumpcyjnych GUS, dział "Użytkowanie mieszkania i nośniki energii w tym nośniki energii"): 20 Strona

21 2014 0,4 % ,1 % ,2 % ,9 % ,2 % Średnia 3,76 % Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji ciepła RAZEM KOSZT ZAKUPU ZESTAWU SOLARNEGO BRUTTO zł Zysk z kolektorów słonecznych wg symulacji kwh/rok Przyjęty współczynnik korekcyjny kosztu energii 3,76% Oszczędność w porównaniu do prod. c.w.u. z kotła gaz. W 1 roku eksploatacji zł W 2 roku eksploatacji 24447,93 zł W 3 roku eksploatacji 25367,17 zł W 4 roku eksploatacji 26320,98 zł W 5 roku eksploatacji 27310,65 zł W 6 roku eksploatacji 28337,53 zł W 7 roku eksploatacji 29403,02 zł W 8 roku eksploatacji 30508,57 zł W 9 roku eksploatacji 31655,70 zł W 10 roku eksploatacji 32845,95 zł RAZEM OSZCZĘDNOŚCI BRUTTO NA PRZESTRZENI 10 LAT ,50 zł 21 Strona

22 Wykorzystanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej RAZEM KOSZT ZAKUPU NETTO VAT 23% RAZEM KOSZT ZAKUPU BRUTTO ,00 zł 49996,71 zł ,71 zł Produkcja z systemu fotowoltaicznego wg symulacji kwh/rok Przyjęty współczynnik korekcyjny kosztu energii 3,76% Korzyść z korzyść z produkcji własnej energii* 0,296 zł netto / kwh Oszczędności Netto Brutto W 1 roku eksploatacji 11105, ,28 zł W 2 roku eksploatacji 11523, ,91 zł W 3 roku eksploatacji 11956, ,85 zł W 4 roku eksploatacji 12406, ,82 zł W 5 roku eksploatacji 12872, ,59 zł W 6 roku eksploatacji 13356, ,94 zł W 7 roku eksploatacji 13859, ,67 zł W 8 roku eksploatacji 14380, ,62 zł W 9 roku eksploatacji 14920, ,67 zł W 10 roku eksploatacji 15481, ,73 zł W 11 roku eksploatacji 16064, ,74 zł W 12 roku eksploatacji 16668, ,67 zł W 13 roku eksploatacji 17294, ,53 zł W 14 roku eksploatacji 17945, ,38 zł W 15 roku eksploatacji 18619, ,30 zł RAZEM NA PRZESTRZENI 15 LAT , ,71 zł * przy założeniu, że 50% energii zostanie zużyte w czasie rzeczywistym na użytek własny, a 50% zostanie odebrane w ramach mechanizmu bilansowania. 22 Strona

23 Wykorzystanie energii wiatru do produkcji energii elektrycznej RAZEM KOSZT ZAKUPU NETTO VAT 23% RAZEM KOSZT ZAKUPU BRUTTO ,00 zł 31211,00 zł ,00 zł Produkcja z systemu fotowoltaicznego wg symulacji kwh/rok Przyjęty współczynnik korekcyjny kosztu energii 3,76% Korzyść z korzyść z produkcji własnej energii* 0,296 zł netto / kwh Oszczędności Netto Brutto W 1 roku eksploatacji 34099, ,02 zł W 2 roku eksploatacji 35381, ,04 zł W 3 roku eksploatacji 36711, ,35 zł W 4 roku eksploatacji 38092, ,19 zł W 5 roku eksploatacji 39524, ,87 zł W 6 roku eksploatacji 41010, ,79 zł W 7 roku eksploatacji 42552, ,44 zł W 8 roku eksploatacji 44152, ,40 zł W 9 roku eksploatacji 45812, ,36 zł W 10 roku eksploatacji 47535, ,10 zł W 11 roku eksploatacji 49322, ,50 zł W 12 roku eksploatacji 51176, ,56 zł W 13 roku eksploatacji 53101, ,39 zł W 14 roku eksploatacji 55097, ,21 zł W 15 roku eksploatacji 57169, ,37 zł RAZEM NA PRZESTRZENI 15 LAT , ,59 zł * przy założeniu, że 50% energii zostanie zużyte w czasie rzeczywistym na użytek własny, a 50% zostanie odebrane w ramach mechanizmu bilansowania. 23 Strona

24 Wyliczenia efektu ekologicznego Szczegółowej analizy efektu ekologicznego dokonano za pomocą programu Build Desk Efekt Ekologiczny. Opracowanie generowane za pomocą BuildDesk Eko Efekt jest raportem, przedstawiającym podstawy wyliczeń (wydruk pełnej wersji raportu znajduje się w załączeniu do niniejszego opracowania). Dzięki BuildDesk Eko Efekt możliwa jest kontrola procesu modernizacyjnego budynku pod względem jego wpływu na środowisko naturalne. Z kolei dostarczone informacje na temat emisji CO2 pozwolą na podjęcie odpowiednich kroków zmierzających do ograniczenia zużycia energii. Program został stworzony na podstawie wartości emisji przyjętych przez Ministerstwo Ochrony Środowiska Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z 1996 roku. Pozwala również na wyliczenie opłat za emisję gazów cieplarnianych na podstawie wprowadzonych opłat lub opłat przyjętych w Obwieszczeniu Ministra Środowiska z dnia 18 sierpnia 2009 roku w sprawie wysokości stawek opłat za korzystanie ze środowiska. 24 Strona

25 25 Strona

26 26 Strona

27 27 Strona

28 Wnioski końcowe W analizowanym obiekcie jest potencjał do całkowitego wyeliminowania emisji dwutlenku węgla poprzez zastąpienie energii produkowanej z paliw kopalnych energią produkowaną ze źródeł odnawialnych. Na potrzeby niniejszego opracowania przyjmuje się, że w przypadku spalania biomasy (pellet) bilans emisji i absorpcji CO2 jest zerowy (całość dwutlenku węgla zostanie wchłonięta przez rośliny w trakcie ich wzrostu do masy odpowiadającej masie spalonego pelletu). W ujęciu całościowym, po przeprowadzeniu wszystkich analizowanych inwestycji, możliwa jest redukcja o 561,42 t / rok (0,31 t / m² / rok), co daje redukcję o 5614,20 t dla 10 letniego horyzontu inwestycyjnego. W wielkości tej 232,9 t / rok (0,13 t / m² / rok) stanowi emisja w cyklu zamkniętym, związana ze spalaniem i ponownym narastaniem biomasy. Redukcja o 185,52 t / rok możliwa będzie dzięki przeprowadzeniu termo modernizacji. Redukcja o ponad 232,9 t / rok możliwa będzie dzięki zamianie kotłów na paliwo stałe na kotły na pellet. Redukcja o 35,4 t / rok możliwa będzie dzięki montażowi kolektorów słonecznych. Redukcja o 107,6 t / rok możliwa będzie dzięki montażowi elektrowni wiatrowej. Ze względu na znacznie wyższe koszty inwestycyjne, realizacja elektrowni fotowoltaicznej jest nieuzasadniona z punktu widzenia ekonomicznego. Koszty inwestycyjne niezbędne do poniesienia celem wdrożenia OZE wynoszą: zł netto / zł brutto dla kotła na pellet, zł netto / zł brutto dla kolektorów słonecznych zł netto / zł brutto dla elektrowni wiatrowych. 28 Strona

29 Koszt redukcji CO2 dla poszczególnych rozwiązań technologicznych przy 10 letnim horyzoncie inwestycyjnym wyniesie: Kocioł na pellet zł netto / 2329 t = 46,37 zł netto / t (57,03 zł brutto / t). Kolektory słoneczne zł netto / 354 t = zł netto / t (577,13 zł brutto / t). Elektrownie wiatrowe zł netto / 1076 t = 126,11 zł netto / t (155,11 zł brutto / t). Przy realizacji inwestycji związanej z montażem kotła na pellety należy pamiętać, iż osiągnięcie pełnego efektu ekologicznego (polegającego zarówno na zredukowaniu emisji CO2 ale również ograniczeniu emisji pyłów zawieszonych PM10 i PM2,5) możliwe jest jedynie przy zastosowaniu odpowiedniej technologii spalania pelletu w kotłach na biomasę najnowszej generacji. Umożliwi to ograniczenie emisji pyłu do poziomu <20 mg/m³. Dla porównania zwykłe kotły podajnikowe, w których proces spalania nie został zoptymalizowany pod kątem spalania pelletu, mogą powodować emisję pyłów zawieszonych na poziomie aż 800 mg/m3 (wyższa niż z kotłów węglowych starego typu). Tak więc spalanie pelletu w niewłaściwym typie kotła, mimo redukcji emisji CO2, nadal będzie powodowało znaczne zanieczyszczenie środowiska. Przy kwalifikacji danej technologii do inwestycji należy również pamiętać o edukacyjnym oraz marketingowym wydźwięku oraz społecznym odbiorze poszczególnych rozwiązań w zakresie OZE. 29 Strona