Program Analiza systemowa gospodarki energetycznej kompleksu budowlanego użyteczności publicznej

Podobne dokumenty
G S O P S O P D O A D R A K R I K NI N SK S O K E O M

5.5. Możliwości wpływu na zużycie energii w fazie wznoszenia

Rok akademicki: 2015/2016 Kod: MME s Punkty ECTS: 5. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

WSKAŹNIKI EMISYJNOŚCI CO 2 DLA ENERGII ELEKTRYCZNEJ U ODBIORCÓW KOŃCOWCH

Stan zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego

EKRAN 5. Zyski ciepła wg rozporządzenia [1]

WSKAŹNIKI EMISYJNOŚCI CO 2, SO 2, NO x, CO i TSP DLA ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Program BEST_RE. Pakiet zawiera następujące skoroszyty: BEST_RE.xls główny skoroszyt symulacji RES_VIEW.xls skoroszyt wizualizacji wyników obliczeń

Konferencja Podsumowująca projekt Energetyczny Portal Innowacyjny Cz-Pl (EPI)

WSKAŹNIKI EMISYJNOŚCI CO 2, SO 2, NO x, CO i pyłu całkowitego DLA ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Polityka energetyczna Polski do 2050 roku rola sektora ciepłownictwa i kogeneracji

WSKAŹNIKI EMISYJNOŚCI CO 2, SO 2, NO x, CO i pyłu całkowitego DLA ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Instrukcja do Raportu z monitorowania wielkości redukcji emisji CO 2 osiągniętej w roku 2014

Opracowanie charakterystyki energetycznej wg nowych wymagań prawnych

EKOLOGICZNA OCENA CYKLU ŻYCIA W SEKTORZE PALIW I ENERGII. mgr Małgorzata GÓRALCZYK

EKRAN 15. Zużycie ciepłej wody użytkowej

EFEKTY KSZTAŁCENIA DLA KIERUNKU STUDIÓW ENERGETYKA

Spis treści. WSTĘP 13 Bibliografia 16

Instrukcja do Raportu z monitorowania wielkości redukcji emisji CO 2 osiągniętej w roku 2014

Cel Tematyczny 4 Wspieranie przejścia na gospodarkę niskoemisyjną we wszystkich sektorach

Element budowy bezpieczeństwa energetycznego Elbląga i rozwoju rozproszonej Kogeneracji na ziemi elbląskiej

Krok 1 Dane ogólne Rys. 1 Dane ogólne

ŚWIADECTWO CHARAKTERYSTYKI ENERGETYCZNEJ. Budynek biurowy. ul. Marynarska 11, Warszawa. budynek istniejący ogłoszenie

Analiza zastosowania alternatywnych/odnawialnych źródeł energii

OBJAŚNIENIA PODSTAWOWYCH POJĘĆ. Energia pierwotna energia czerpana w postaci nieodnawialnej i odnawialnej


Energetyka odnawialna w procesie inwestycyjnym budowy zakładu. Znaczenie energii odnawialnej dla bilansu energetycznego

WSKAŹNIKI EMISYJNOŚCI CO 2, SO 2, NO x, CO i pyłu całkowitego DLA ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Podsumowanie i wnioski

Raport z inwentaryzacji emisji wraz z bilansem emisji CO2 z obszaru Gminy Miasto Płońsk

Instrukcja sporządzenia dokumentacji dotyczącej monitorowania i raportowania

Instrukcja sporządzenia dokumentacji dotyczącej monitorowania i raportowania

Finanse i Rachunkowość studia niestacjonarne/stacjonarne Model Przepływów Międzygałęziowych

Analiza zastosowania alternatywnych/odnawialnych źródeł energii

TAURON EKO Biznes. produkt szyty na miarę. Małgorzata Kuczyńska Kierownik Biura Produktów Rynku Biznesowego

WSKAŹNIKI EMISYJNOŚCI SO 2, NO x, CO i PYŁU CAŁKOWITEGO DLA ENERGII ELEKTRYCZNEJ

ZAŁOśENIA I KIERUNKI ROZWOJU Gdańsk

Energia słoneczna i cieplna biosfery Pojęcia podstawowe

5 Uzgodnienie bilansu paliwowo-energetycznego

Układy kogeneracyjne - studium przypadku

GIPH KATOWICE GÓRNICZA IZBA PRZEMYSŁOWO HANDLOWA MIĘDZYNARODOWA KONFERENCJA WĘGIEL W OKRESIE TRANSFORMACJI ENERGETYCZNEJ KATOWICE 29 SIERPNIA 2017

Sposoby ogrzewania budynków i podgrzewania ciepłej wody użytkowej

ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH w Gorzowie Wlkp. Technik energetyk Technik urządzeń i systemów energetyki odnawialnej

GWARANCJA OBNIŻENIA KOSZTÓW

1. PROJEKTOWANA CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA

ZAŁĄCZNIKI ROZPORZĄDZENIA DELEGOWANEGO KOMISJI (UE).../...

WYMAGANIA USTAWOWE DOTYCZĄCE DEŁ CIEPŁA

Projekt założeń do planu zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe gminy miejskiej Mielec Piotr Stańczuk

Jerzy Żurawski Wrocław, ul. Pełczyńska 11, tel ,

Program Audytor OZC. Program Audytor OZC. Program Audytor OZC. Program Audytor OZC. Program Audytor OZC. FB VII w

Model przepływów międzygałęziowych (model Leontiewa)

TARYFA DLA CIEPŁA Zespołu Elektrociepłowni Wrocławskich KOGENERACJA S.A.

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Nowa charakterystyka energetyczna: co zmiany oznaczają dla inwestora?

Bilans potrzeb grzewczych

EFEKTYWNOŚĆ KONWERSJI ENERGII CHEMICZNEJ BIOMASY

KONWERGENCJA ELEKTROENERGETYKI I GAZOWNICTWA vs INTELIGENTNE SIECI ENERGETYCZNE WALDEMAR KAMRAT POLITECHNIKA GDAŃSKA

Analiza systemowa gospodarki energetycznej Polski

Ciepło systemowe wyzwania panel komentatorów

Wymagania dla nowego budynku a

Termomodernizacja wybranych budynków oświatowych na terenie Miasta Stołecznego Warszawy

Pytania kontrolne dotyczące zakresu świadectw charakterystyki energetycznej

ŚWIADECTWO CHARAKTERYSTYKI ENERGETYCZNEJ. Obliczeniowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną ¹

ŚWIADECTWO CHARAKTERYSTYKI ENERGETYCZNEJ

Układ trójgeneracjigazowej dla zespołu biurowo-usługowo-mieszkalnego przy ulicy Kruczkowskiego 2 w Warszawie. Baltic Business Forum 2011

Definicje wskaźników Poddziałanie RPO WM GŁĘBOKA MODERNIZACJA ENERGETYCZNA BUDYNKÓW UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ SPR tryb konkursowy

Ciepłownictwo systemowe na obecnym i przyszłym rynku ciepła

ANALIZA MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA WYSOKOEFEKTYWNYCH SYSTEMÓW ALTERNATYWNYCH ZAOPATRZENIA W ENERGIĘ I CIEPŁO

ŚWIADECTWO CHARAKTERYSTYKI ENERGETYCZNEJ

Polskie ciepłownictwo systemowe ad 2013

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Główne problemy kierowania procesami produkcyjnymi produkcji energii elektrycznej pod kątem współpracy jednostek wytwórczych z systemem

Sposób przygotowania świadectwa: metodologia, podstawowe wzory i założenia

Podsumowanie i wnioski

Przygotowanie danych do świadectwa i charakterystyki energetycznej budynku

Rozwiązania dla klientów przemysłowych Mała kogeneracja

Analiza środowiskowa ( Efekt ekologiczny )

ANALIZA EKONOMICZNA I EKOLOGICZNA

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Wybrane aspekty bezpieczeństwa energetycznego w projekcie nowej polityki energetycznej państwa. Lublin, 23 maja 2013 r.

BILANS CIEPLNY CZYNNIKI ENERGETYCZNE

Załącznik nr 1 do Planu Gospodarki Niskoemisyjnej dla Gminy Białopole. Baza danych. inwentaryzacji emisji CO 2 na terenie Gminy Białopole

Energetyka w Polsce stan obecny i perspektywy Andrzej Kassenberg, Instytut na rzecz Ekorozwoju

Politechnika Śląska Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn Specjalność: Chłodnictwo i Klimatyzacja

Pompy ciepła

Bezkrytycznie podchodząc do tej tabeli, możemy stwierdzić, że węgiel jest najtańszym paliwem, ale nie jest to do końca prawdą.

Rynek ciepła systemowego kogeneracja podstawowym elementem efektywnych systemów ciepłowniczych

AUDYT EFEKTYWNOŚCI ENERGETYCZNEJ

Technologia chemiczna. Zajęcia 2

Zintegrowany system zmniejszenia eksploatacyjnej energochłonności budynków. Konsorcjum:

Ankieta do opracowania "Planu Gospodarki Niskoemisyjnej na terenie Gminy Konstancin-Jeziorna"

ZRÓWNOWAŻONA OCENA NA PRZYKŁADZIE MATERIAŁU TERMOIZOLACYJNEGO

Autor. Szymon Pająk, Daniel Roch ENERGOPOMIAR Sp. z o.o. Zakład Techniki Cieplnej

ZASTOSOWANIE PROGRAMOWANIA LINIOWEGO W ZAGADNIENIACH WSPOMAGANIA PROCESU PODEJMOWANIA DECYZJI

KOGENERACJA ENERGII CIEPLNEJ I ELEKTRYCZNEJ W INSTALACJACH ŚREDNIEJ WIELKOŚCI

Wykorzystanie innowacyjnego programu komputerowego AnalizatorOZE do oceny bilansów energii w budynkach mieszkalnych

OBLICZENIA SILNIKA TURBINOWEGO ODRZUTOWEGO (SILNIK IDEALNY) PRACA W WARUNKACH STATYCZNYCH

ŚWIADECTWO CHARAKTERYSTYKI ENERGETYCZNEJ DLA BUDYNKU Budynek przedszkola

ANALIZA UWARUNKOWAŃ TECHNICZNO-EKONOMICZNYCH BUDOWY GAZOWYCH UKŁADÓW KOGENERACYJNYCH MAŁEJ MOCY W POLSCE. Janusz SKOREK

I. CZĘŚĆ INFORMACYJNA. Nazwa firmy. Adres. Rodzaj działalności

Transkrypt:

W programie zawarto metodykę wykorzystywaną do analizy energetyczno-ekologicznej eksploatacji budynków, jak również do wspomagania projektowania ich optymalnego wariantu struktury gospodarki energetycznej. Opracowano algorytmy i modele matematyczne bilansu bezpośredniego jak również skumulowanego zużycia energii, skumulowanej emisji substancji szkodliwych oraz model bilansu kosztu termoekologicznego. W modelach matematycznych uwzględniono możliwość wykorzystania nośników energii ze źródeł odnawialnych. Na podstawie opracowanych modeli matematycznych zostały utworzone kody komputerowe pozwalające na analizę energetyczno- ekologiczną wybranego kompleksu Poniżej przedstawiono modele matematyczne bilansów energetycznych w kompleksach budynków użyteczności publicznej. Model matematyczny bilansu bezpośredniego zużycia energii W gospodarce energetycznej kompleksów budowlanych można wyodrębnić dwa charakterystyczne podsystemy: podsystem energetyczny, który jest odpowiedzialny za wytwarzanie, przetwarzanie, przesyłanie i rozdział nośników energii w budynku oraz podsystem odbiorców energii (pomieszczenia, wyposażenie budynku, itp.) umownie nazywany podsystemem technologicznym. Nośniki energii przeznaczone na potrzeby podsystemu technologicznego są wytwarzane w sieci wzajemnie ze sobą powiązanych procesów energetycznych. Część tych powiązań ma charakter sprzężeń zwrotnych, co utrudnia zamknięcie bilansu energetycznego za pomocą bilansów cząstkowych. Przez zastosowanie modelu matematycznego bilansu gospodarki energetycznej kompleksu budowlanego unika się uciążliwej, przybliżonej metody bilansów cząstkowych. Model matematyczny bilansu gospodarki energetycznej kompleksu budowlanego opiera się na układzie równań bilansowych wykorzystywanym w analizie przepływów międzygałęziowych z uzupełnieniami charakterystycznymi dla przemysłowej gospodarki energetycznej. Podstawową zasadą modelu matematycznego jest założenie liniowych zależności między produkcją i zużyciem nośników energii w budynku. Gałąź energetyczną definiuje się jako grupę urządzeń i instalacji podsystemu energetycznego, która wytwarza określony nośnik energii. Gałęzie technologiczne w kompleksie budowlanym definiuje się jako odbiorców nośników energii: np. magazyny, biura, hale handlowe, itp. Przepływy nośników energii w podsystemie energetycznym i technologicznym kompleksów budowlanych można przedstawić w formie tablicy przepływów międzygałęziowych utworzonej przy następujących założeniach: w podsystemie energetycznym wyróżnia się gałęzie energetyczne; każdej gałęzi odpowiada produkcja jednego nośnika energii, nośnik energii może być produktem głównym danej gałęzi energetycznej, produktem ubocznym innych gałęzi, bądź też może być dostarczany z zewnątrz, 1

wszystkie nośniki energii są zużywane wewnątrz osłony bilansowej budynku; głównie na potrzeby podsystemu technologicznego, ale również w pewnym stopniu przez urządzenia podsystemu energetycznego. Każdy produkt ( nośnik energii) jest wytwarzany w wyniku nie tylko bezpośredniego, ale i pośredniego zużycia energii w licznych ogniwach poprzedzających w sieci powiązań energetycznych i technologicznych. Dlatego też kompletna analiza energetyczna powinna być oparta o rachunek skumulowanego zużycia energii. Model matematyczny bilansu skumulowanego zużycia energii Analiza bezpośredniego zużycia energii nie obejmuje całkowitej energii jaka jest potrzebna do wytworzenia danego użytecznego nośnika energii (produktu). Stosowane do jego wytworzenia inne nośniki energii (np. paliwa) również wymagają pewnego zużycia energii w pośrednich procesach wytwórczych i transportowych. Kompletna analiza energetyczna oparta jest o rachunek skumulowanego zużycia energii. W celu określenia relacji opisujących wskaźniki skumulowanego zużycia energii sporządza się bilanse skumulowanego zużycia na wzór liniowego modelu matematycznego gospodarki kompleksu Dane wejściowe do takiej analizy stanowią wyniki obliczeń bilansu bezpośredniego zużycia energii w kompleksie budowlanym oraz wskaźniki skumulowanego zużycia energii dla nośników energii dostarczanych z zewnątrz (wartości średnich wskaźników skumulowanego zużycia energii w krajowym systemie energetycznym). Sumę bezpośredniego zużycia energii i zużycia energii w ogniwach pośrednich nazywa się skumulowanym zużyciem energii. Wskaźnik skumulowanego zużycia energii może być obliczany w odniesieniu do konkretnego nośnika energii (np. energii elektrycznej) lub energii pierwotnej (np. gaz ziemny). Można również określić wskaźnik skumulowanego sumarycznego zużycia energii pierwotnej (węgiel kamienny, gaz ziemny, ropa naftowa). Model matematyczny obliczania wskaźników ekologicznych; Wskaźniki skumulowanej emisji szkodliwych substancji Produkcja nośników energii w kompleksie budowlanym jest nieodłącznie związana z emisją szkodliwych gazów, cieczy i stałych produktów odpadowych. Bezpośrednie zużycie nośników energii (głównie paliw) prowadzi do bezpośredniej emisji związanej z produkcją danego nośnika energii. Nośniki te dostarczone do kompleksu budowlanego są już obciążone szkodliwymi emisjami wynikającymi z wcześniejszych etapów produkcji i procesów transportowych. Jest to podobnie jak w przypadku analizy skumulowanego zużycia energii, rezultatem istnienia energetyczno-technologicznej sieci wzajemnych powiązań. Zatem obciążenie ekologiczne danego nośnika energii zużywanego w kompleksie budowlanym zależy nie tylko od bezpośredniej emisji, ale także od emisji, która miała miejsce w procesach poprzedzających i w transporcie. Analogicznie jak w przypadku wskaźników skumulowanego zużycia energii posługujemy się wskaźnikami skumulowanej emisji. Wskaźniki skumulowanych emisji obciążających dostawy zewnętrzne nośników energii wynikają z 2

analizy dotyczącej wzajemnych powiązań w skali kraju. Wskaźniki emisji dotyczące produktów ubocznych są wyznaczane w oparciu o metodę zastępowania, która bazuje na zasadzie unikniętych emisji. Wskaźniki kosztu termoekologicznego Eksploatacja kompleksu budowlanego jest możliwa dzięki zużyciu nieodnawialnych zasobów energetycznych. Dążenie do minimalizacji zużycia nieodnawialnych zasobów energii staje się coraz częściej kluczową sprawą z uwagi na zrównoważony rozwój ludzkości. Jakość nieodnawialnych zasobów energii powinna być określona za pomocą egzergii, ponieważ skład i koncentracja bogactw naturalnych różnią się od powszechnie występującej w otoczeniu. Skumulowane zużycie nieodnawialnych zasobów egzergii związane z wytworzeniem określonego produktu może zostać użyte jako miara zubożenia nieodnawialnych zasobów w związku z działaniem kompleksu Miara ta została określona jako koszt termoekologiczny danego nośnika energii bądź produktu. Koszt termoekologiczny można zatem zdefiniować jako skumulowane zużycie nieodnawialnych zasobów egzergii połączone z wytwarzaniem danego nośnika energii bądź produktu oraz z koniecznością kompensacji strat w środowisku naturalnym wywołanych przez emisję szkodliwych substancji. Wskaźniki kosztu termoekologicznego mogą zostać wyznaczone w oparciu o równania bilansu kosztu termoekologicznego kompleksu Równanie bilansu kosztu termoekologicznego zawiera: koszt termoekologiczny krajowych nośników energii i półproduktów, koszt termoekologiczny wyrobów importowanych, bezpośrednie zużycie egzergii nieodnawialnych zasobów energetycznych, koszt termoekologiczny produktów ubocznych zastępujących inne użyteczne nośniki energii (np. czynnik chłodzący z układu trigeneration zastępuje chłód wytwarzany w sprężarkowym agregacie chłodniczym) w rezultacie zmniejszając koszt termoekologiczny obciążający produkt główny. Analiza systemowa gospodarki energetycznej kompleksu budowlanego użyteczności publicznej prowadzona jest na podstawie obliczeń przy pomocy oprogramowania MS Excel. W programie przedstawiono skoroszyt z następującymi arkuszami kalkulacyjnymi (oryginalne nazwy arkuszy jak w programie): - Lista nośników; w arkuszu definiowana jest lista nośników energii oraz wyodrębniony zostaje podsystem odbiorców nośników energii w budynku, - Wskaźniki; dla poszczególnych nośników energii (określonych w poprzednim arkuszu) wprowadza się wartości wskaźników skumulowanego zużycia energii, skumulowanej emisji substancji szkodliwych oraz wskaźniki kosztu termoekologicznego, - Tablica przepływów; w tabeli określa się powiązania nośników energii dla przepływu nośników i podsystemu odbiorców, - NO x ; wykres przedstawia obliczone wartości skumulowanej emisji NO x w kg NO x /rok dla poszczególnych odbiorców nośników energii, 3

- NO x _udziały; wykres przedstawia obliczone udziały skumulowanej emisji NO x w odniesieniu do zewnętrznych nośników energii, - CO 2 ; wykres przedstawia obliczone wartości skumulowanej emisji CO 2 w kg CO 2 /rok dla poszczególnych odbiorców nośników energii, - CO 2 _udziały; wykres przedstawia obliczone udziały skumulowanej emisji CO 2 w odniesieniu do zewnętrznych nośników energii, - Skm_zuz.en.; wykres przedstawia obliczone wartości skumulowanego zużycia energii w GJ/rok dla poszczególnych odbiorców nośników energii, - Skm_zuz.en._udziały; wykres przedstawia obliczone udziały skumulowanego zużycia energii w odniesieniu do zewnętrznych nośników energii, - Koszt_T-E; wykres przedstawia obliczone wartości kosztu termoekologicznego w GJ/rok dla poszczególnych odbiorców nośników energii, - Koszt_T-E_udziały; wykres przedstawia obliczone udziały obciążenia kosztem termoekologicznym w odniesieniu do zewnętrznych nośników energii, - obliczenia; arkusz obliczeniowy, - NO x BASA-CHP; wykres przedstawia porównanie obliczonych wartości skumulowanej emisji NO x w kg NO x /rok dla poszczególnych odbiorców nośników energii, dla rozwiązania bazowego i z zastosowaniem CHP. Przeprowadzenie analizy systemowej budynku użyteczności publicznej wymaga określenia poniższych danych: 1. Wielkości zapotrzebowania na poszczególne nośniki energii w podsystemie odbiorców. Mogą one być wynikiem analiz i symulacji uzyskanych w innych etapach, np. zapotrzebowanie na ciepło, zapotrzebowanie na c.w.u, zapotrzebowanie chłodu, strumień powietrza klimatyzacyjnego, itd. Alternatywnie można przewidzieć możliwość wprowadzania tych wielkości bezpośrednio przez użytkownika. Dane wprowadzane są w formie wektorów, każdy wektor odpowiada wyodrębnionej grupie pomieszczeń w podsystemie odbiorców. Wiersze odpowiadają zużyciu określonego nośnika energii. Liczba wektorów nie więcej niż 30, wymiar nie większy niż 50x1. 2. Binarne macierze powiązań międzygałęziowych w podsystemie energetycznym i podsystemie odbiorców. Wymiary macierzy (nie większe niż 50x50). 3. Macierze wskaźników bezpośredniego zużycia/produkcji nośników energii w podsystemie energetycznym i podsystemie odbiorców. Wymiary macierzy (nie większe niż 50x50). Wskaźniki bezpośredniego zużycia/produkcji wynikają z symulacji bądź pomiarów urządzeń energetycznych w budynku. 4. Wektory wskaźników skumulowanego zużycia energii, skumulowanej emisji substancji szkodliwych oraz kosztu termo-ekologicznego dla nośników energii dostarczanych z zewnątrz. Wskaźniki te stanowią wewnętrzną bazę danych modułu. Użytkownik po wybraniu danego nośnika energii, który będzie dostarczany z zewnątrz do budynku przyporządkuje automatycznie odpowiedni wskaźnik (np. wskaźnik skumulowanego zużycia energii dla dostarczanej elektryczności, wskaźniki emisyjne dla biomasy, itd.). 4

Wyniki: 1. Wektory zapotrzebowania na nośniki energii, które są produkowane w budynku oraz dostarczane z zewnątrz (produkcja szczytowa i podstawowa). 2. Macierze zużyć/produkcji poszczególnych nośników energii w gałęziach energetycznych i w podsystemie odbiorców. Analogicznie dla skumulowanego zużycia energii, skumulowanej emisji substancji szkodliwych oraz kosztu termoekologicznego. 3. Wektory wskaźników skumulowanego zużycia energii, skumulowanej emisji substancji szkodliwych oraz kosztu termo-ekologicznego dla wszystkich nośników energii w budynku. 4. Wyniki dla wybranego okresu bilansowania przedstawione na wykresach i w tablicach. 5. Proponowany okres bilansowania na potrzeby analizy energetyczno-ekologicznej to 1 rok, bądź ewentualnie 1 miesiąc. Założenie krótkich okresów bilansowania pociąga za sobą konsekwencję znacznego zwiększenia liczby wprowadzanych danych. 6. W finalnej aplikacji komputerowej 5